2022-2023学年山东省菏泽市巨野一中高二(上)期末数学试卷含答案.docx
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1、2022-2023学年山东省菏泽市巨野一中高二(上)期末数学试卷一、单选题1(5分)an是首项和公差均为3的等差数列,如果an2022,则n等于()A671B672C673D6742(5分)设Sn为等差数列an的前n项和,已知a311,S1060,则a5()A7B8C9D103(5分)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与阿基米德、欧几里得并称为亚历山大时期数学三巨匠,他研究发现:如果一个动点P到两个定点的距离之比为常数(0,且1),那么点P的轨迹为圆,这就是著名的阿波罗尼斯圆若点C到A(1,0),B(1,0)的距离之比为3,则点C到直线x2y+80的距离的最小值为()A25-3B5-3C25D34
2、(5分)如图,某建筑物白色的波浪形屋顶像翅膀一样漂浮,建筑师通过双曲线的设计元素赋予了这座建筑以轻盈,极简和雕塑般的气质,该建筑物外形弧线的一段可以近似看成焦点在y轴上的双曲线y2a2-x2b2=1(a0,b0)上支的一部分已知该双曲线的上焦点F到下顶点的距离为18,F到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为()A53B54C43D455(5分)已知椭圆M:x2a2+y2=1(a1)的中心为O,过焦点F的直线l与M交于A,B两点,线段AF的中点为P,若|OP|PF|=32,则M的方程为()Ax22+y2=1Bx23+y2=1Cx24+y2=1Dx25+y2=16(5分)对于空间一点O和不共线三
3、点A,B,C,且有6OP=OA+2OB+3OC,则()AO,A,B,C四点共面BP,A,B,C四点共面CO,P,B,C四点共面DO,P,A,B,C五点共面7(5分)已知直线ykx+2与圆C:x2+y22交于A,B两点,且|AB|2,则k的值为()A33B3C3D28(5分)已知椭圆x24+y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上且在x轴的下方,若线段PF2的中点在以原点O为圆心,OF2为半径的圆上,则直线PF2的倾斜角为()A6B4C3D23二、多选题(多选)9(5分)已知在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面是一个等腰直角三角形,且ABBCBB1,点E,F,G,M分别为B1C1,A
4、1B1,AB,BC的中点,则()AGB1与平面ACC1A1夹角余弦值为255BAB1与BC1所成的角为3CA1M平面EFBD平面AB1C平面A1MC(多选)10(5分)已知椭圆C:x24+y23=1的左、右焦点分别是F1,F2,M(43,y0)为椭圆C上一点,则下列结论正确的是()AMF1F2的周长为6BMF1F2的面积为153CMF1F2的内切圆的半径为159DMF1F2的外接圆的直径为3211(多选)11(5分)过抛物线C:y22px上一点A(1,4)作两条相互垂直的直线,与C的另外两个交点分别为M,N,则()AC的准线方程是x4B过C的焦点的最短弦长为8C直线MN过定点(0,4)D当点A
5、到直线MN的距离最大时,直线MN的方程为2x+y380(多选)12(5分)已知C:x2+y26x0,则下述正确的是()A圆C的半径r3B点(1,22)在圆C的内部C直线l:x+3y+30与圆C相切D圆C:(x+1)2+y24与圆C相交三、填空题13(5分)已知P为抛物线y212x上一个动点,Q为圆x2+(y4)21上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到直线x3的距离之和的最小值是 14(5分)已知F为双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点,A为C的左顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴,若AB的斜率为2,则C的离心率为 15(5分)斐波那契数列(Fibonacci seque
6、nce)又称黄金分割数列,是数学史上一个著名的数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,已知在斐波那契数列an中,a11,a21,an+2an+1+an(nN+),若a2022m,则数列an的前2020项和为 (用含m的代数式表示)16(5分)已知抛物线C:x22py(p0)的焦点为F,Q(2,3)为C内的一点,M为C上任意一点,且|MQ|+|MF|的最小值为4,则p ;若直线l过点Q,与抛物线C交于A,B两点,且Q为线段AB的中点,则OAB的面积为 四、解答题17(10分)已知空间三点A(4,0,4),B(2,2,4),C(3,2,3)设a=AB,b=BC(1)求|a|,|b|;(2)
7、求a与b的夹角;(3)若向量ka+b与ka-2b互相垂直,求实数k的值18(12分)记Sn为数列an的前n项和已知2Snn+n2an+1(1)证明:an是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值19(12分)已知直三棱柱ABCA1B1C1中,侧面AA1B1B为正方形,ABBC2,E,F分别为AC和CC1的中点,D为棱A1B1上的点,BFA1B1(1)证明:BFDE;(2)当B1D为何值时,面BB1C1C与面DFE所成的二面角的正弦值最小?20(12分)如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA12AB,E为棱CC1的中点(1)用向量法证明:A1C平面B1ED1;(2)求
8、直线B1D与平面B1ED1所成角的正弦值21(12分)已知P是离心率为22的椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)上任意一点,且P到两个焦点的距离之和为4(1)求椭圆C的方程;(2)设点A是椭圆C的左顶点,直线AP交y轴于点D,E为线段AP的中点,在x轴上是否存在定点M,使得直线DM与OE交于Q,且点Q在一个定圆上,若存在,求点M的坐标与该圆的方程;若不存在,说明理由22(12分)已知椭圆C:y2a2+x2b2=1(ab0)的上、下焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为A1,A2,且四边形A1F1A2F2是面积为8的正方形(1)求C的标准方程;(2)M,N为C上且在y轴右侧的两点,MF1NF
9、2,MF2与NF1的交点为P,试问|PF1|+|PF2|是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是,请说明理由2022-2023学年山东省菏泽市巨野一中高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单选题1(5分)an是首项和公差均为3的等差数列,如果an2022,则n等于()A671B672C673D674【解答】解:由题意,得an3+3(n1)3n,再由an2022,得3n2022,即n674故选:D2(5分)设Sn为等差数列an的前n项和,已知a311,S1060,则a5()A7B8C9D10【解答】解:设等差数列an的公差为d,由a3=11S10=60,得a1+2d=1110a1+45d=
10、60,解得a1=15d=-2,所以a5a1+4d1587故选:A3(5分)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与阿基米德、欧几里得并称为亚历山大时期数学三巨匠,他研究发现:如果一个动点P到两个定点的距离之比为常数(0,且1),那么点P的轨迹为圆,这就是著名的阿波罗尼斯圆若点C到A(1,0),B(1,0)的距离之比为3,则点C到直线x2y+80的距离的最小值为()A25-3B5-3C25D3【解答】解:由题意,设A(1,0),B(1,0),C(x,y),因为|CA|CB|=3,所以(x+1)2+y2(x-1)2+y2=3,即(x2)2+y23,所以点P的轨迹为以M(2,0)为圆心,半径为3的圆,则点C
11、到直线x2y+80的距离d=|2-0+8|1+4=25,故点C到直线x2y+80的距离的最小值为25-3故选:A4(5分)如图,某建筑物白色的波浪形屋顶像翅膀一样漂浮,建筑师通过双曲线的设计元素赋予了这座建筑以轻盈,极简和雕塑般的气质,该建筑物外形弧线的一段可以近似看成焦点在y轴上的双曲线y2a2-x2b2=1(a0,b0)上支的一部分已知该双曲线的上焦点F到下顶点的距离为18,F到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为()A53B54C43D45【解答】解:由上焦点F到下顶点的距离为18,得a+c18,点F(0,c)到渐近线y=abx,即axby0的距离d=|-bc|a2+b2=b=6又c2
12、a2+b2,联立解得:a8,c10,b6,所以e=ca=108=54故选:B5(5分)已知椭圆M:x2a2+y2=1(a1)的中心为O,过焦点F的直线l与M交于A,B两点,线段AF的中点为P,若|OP|PF|=32,则M的方程为()Ax22+y2=1Bx23+y2=1Cx24+y2=1Dx25+y2=1【解答】解:设A(m,n),F(a2-1,0),则P(m+a2-12,n2),因为|OP|=|PF|=32,所以|AF|=3,所以(m-a2-1)2+n2=3(m+a2-1)24+n24=34m2a2+n2=1即(m-a2-1)2+n2=3(m+a2-1)2+n2=3,m2a2+n2=1解得m0
13、,n21,a23,所以椭圆M的方程为x23+y2=1故选:B6(5分)对于空间一点O和不共线三点A,B,C,且有6OP=OA+2OB+3OC,则()AO,A,B,C四点共面BP,A,B,C四点共面CO,P,B,C四点共面DO,P,A,B,C五点共面【解答】解:6OP=OA+2OB+3OC,OP=16OA+26OB+36OC且16+26+36=1,P,A,B,C共面故选:B7(5分)已知直线ykx+2与圆C:x2+y22交于A,B两点,且|AB|2,则k的值为()A33B3C3D2【解答】解:由圆C:x2+y22,得C(0,0),半径r=2,圆心C到直线l:ykx+2的距离d=|2|k2+1又|
14、AB|2,所以12+(|2|k2+1)22,解得:k3故选:B8(5分)已知椭圆x24+y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上且在x轴的下方,若线段PF2的中点在以原点O为圆心,OF2为半径的圆上,则直线PF2的倾斜角为()A6B4C3D23【解答】解:如图,设线段PF2的中点为M,连接OM,连接PF1,则OMPF1,椭圆的方程为x24+y23=1,a24,b23,c2a2b21,即a2,c1,|OM|OF2|=12|F1P|c,|F2M|=12|PF2|=12(2a2c)ac1,MF2O是等边三角形,则MF2O=3,即直线PF2的倾斜角为3故选:C二、多选题(多选)9(5分)已
15、知在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面是一个等腰直角三角形,且ABBCBB1,点E,F,G,M分别为B1C1,A1B1,AB,BC的中点,则()AGB1与平面ACC1A1夹角余弦值为255BAB1与BC1所成的角为3CA1M平面EFBD平面AB1C平面A1MC【解答】解:以点B为坐标原点,分别以BA,BC,BB1为x轴,y轴,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示,设ABBCBB12,则E(0,1,2),F(1,0,2),G(1,0,0),M(0,1,0),A(2,0,0),B(0,0,0),C(0,2,0),A1(2,0,2),B1(0,0,2),C1(0,2,2),对于A,设平面ACC
16、1A1的一个法向量为n=(x,y,z),AC=(2,2,0),AA1=(0,0,2),-2x+2y=02z=0,取x1得y=1z=0,n=(1,1,0),又GB1=(1,0,2),GB1与平面ACC1A1夹角正弦值为|cosGB1,n|=|GB1n|GB1|n|=125=110,GB1与平面ACC1A1夹角余弦值为1-(110)2=31010,故A错误,对于B,AB1=(2,0,2),BC1=(0,2,2),AB1BC1=4,AB1与BC1所成角的余弦值为|cosAB1,BC1|=|AB1BC1|AB1|BC1|=42222=12,AB1与BC1所成的角为3,故B正确,对于C,设平面BEF的一
17、个法向量为m=(x,y,z),BE=(0,1,2),BF=(1,0,2),y+2z=0x+2z=0,取z1得x=-2y=-2,m=(2,2,1),又A1M=(2,1,2),A1Mm=4220,A1M平面EFB,故C正确,对于D,设平面AB1C的一个法向量为n1=(x,y,z),AB1=(2,0,2),AC=(2,2,0),-2x+2z=0-2x+2y=0,取x1得y=1z=1,n1=(1,1,1),设平面A1MC的一个法向量为n2=(a,b,c),A1M=(2,1,2),A1C=(2,2,2),-2a+b-2c=0-2a+2b-2c=0,取a1得b=0c=-1,n2=(1,0,1),n1n2=
18、1+010,平面AB1C平面A1MC,故D正确,故选:BCD(多选)10(5分)已知椭圆C:x24+y23=1的左、右焦点分别是F1,F2,M(43,y0)为椭圆C上一点,则下列结论正确的是()AMF1F2的周长为6BMF1F2的面积为153CMF1F2的内切圆的半径为159DMF1F2的外接圆的直径为3211【解答】解:由题意知,a2,b=3,c1,由椭圆的定义知,|MF1|+|MF2|2a4,|F1F2|2c2,所以MF1F2的周长为|MF1|+|MF2|+|F1F2|4+26,即选项A正确;将M(43,y0)代入椭圆方程得,(43)24+y023=1,解得y0153,所以MF1F2的面积
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