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1、2022年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期期末考試試題 理 (I)
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求,每小題選出答案后,請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置上.
1.已知在△ABC中,角A是三角形一內(nèi)角,,則角A=( )
A.30° B.60° C.150° D.30°或150°
2.拋物線的準(zhǔn)線方程是,則a的值為( )
A.4 B.8 C. D.
3.已知向量,分別是直線l1、l2的方向向量,若l1∥l2,則( )
A. B.
2、 C. D.
4.?dāng)?shù)列的前n項(xiàng)和為,滿足,,則的值為( )
A.57 B.58 C.62 D.63
5.短軸長(zhǎng)為,離心率的橢圓的兩焦點(diǎn)為F1、F2,過(guò)F1作直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),
則的周長(zhǎng)為( )
A.5 B.6 C.7 D.8
6.如圖所示,在空間直角坐標(biāo)系中,有一棱長(zhǎng)為a的正方體,
的中點(diǎn)E與AB的中點(diǎn)F的距離為( )
A. B. C.a(chǎn) D.
7.已知雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,則該雙曲線的焦點(diǎn)到其漸近線的距離等于
3、A. B.3 C.5 D.
8.在正方體ABCD—A1B1C1D1中,O是底面ABCD的中心,M、N分別是棱DD1、D1C1的中點(diǎn),則直線OM( )
A.和AC、MN都垂直 B.垂直于AC,但不垂直于MN
C.垂直于MN,但不垂直于AC D.與AC、MN都不垂直
9.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,焦距為,若直線與橢圓交于點(diǎn)M,滿足,則離心率是( )
A. B. C. D.
10.拋物線的焦點(diǎn)為F,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線上
4、的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),如滿足,則∠AFB的最大值( )
A. B. C. D.
11.如圖,△BCD與△MCD都是邊長(zhǎng)為2的正三角形,平面MCD⊥平面BCD,
AB⊥平面BCD,,則點(diǎn)A到平面MBC的距離為( )
A. B. C. D.
12.已知A、B為橢圓E:的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)P在E上,在△APB中,,則E的離心率為( )
A. B. C. D.
二、填空題(本大題共4小題,共20分.請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置上.)
13.如果橢圓上一點(diǎn)P
5、到焦點(diǎn)F1的距離等于10,那么點(diǎn)P到另一個(gè)焦點(diǎn)F2的距離是 .
14.若直線l的方向向量,平面的一個(gè)法向量,則直線l與平面所成角的正弦值等于 .
15.如圖,60°的二面角的棱上有A,B兩點(diǎn),直線AC,BD分別
在這個(gè)二面角的兩個(gè)半平面內(nèi),且都垂直于AB,已知AB=4,
AC=6,BD=8,則CD的長(zhǎng)為 .
16.已知橢圓的離心率,A、B是橢圓的左、右頂點(diǎn),P是橢圓上不同于A、B的一點(diǎn),直線PA、PB斜傾角分別為、,則= .
三、解答題(本大題共6小題,共70分. 請(qǐng)把答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置上.)
6、
17.(本題滿分為10分)已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
18.(本題滿分為12分)如圖:在平行六面體ABCD—A1B1C1D1中,點(diǎn)M是線段A1D的中點(diǎn),點(diǎn)N在線段C1D1上,且,∠A1AD=∠A1AB=60°,∠BAD=90°,AB=AD=AA1=1.
(1)求滿足的實(shí)數(shù)x、y、z的值.
(2)求AC1的長(zhǎng).
19.(本題滿分為12分)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,
且.
(1)求角B的大?。?
(2)若,,求△ABC的面積.
20.(本題滿分為12分)已知拋物線與直線相交
7、于A,B兩點(diǎn).
(1)求證:OA⊥OB;
(2)當(dāng)△OAB的面積等于時(shí),求k的值.
21.(本題滿分為12分)如圖,直角梯形ABCD中,∠DAB=90°,AD∥BC,AB=2,,.橢圓F以A、B為焦點(diǎn)且過(guò)點(diǎn)D.
(1)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,求橢圓的方程;
(2)若點(diǎn)E滿足,是否存在斜率k≠0的直線l與
橢圓F交于MN兩點(diǎn),且,若存在,求K的取值范圍;若不存在,說(shuō)明理由.
22.(本題滿分為12分)如圖,四棱錐P—ABCD中,PA⊥平面ABCD,四邊形ABCD是直角梯形,其中DA⊥AB,AD∥BC,PA=2AD=BC=2,AB=.
(1)求異面直線PC與AD所成角的大??;
8、
(2)若平面ABCD內(nèi)有一經(jīng)過(guò)點(diǎn)C的曲線E,該曲線上的任一動(dòng)點(diǎn)Q都滿足PQ與AD所成角的大小恰等于PC與AD所成角試判斷曲線E的形狀并說(shuō)明理由;
(3)在平面ABCD內(nèi),設(shè)點(diǎn)Q是(2)題中的曲線E在直角梯形ABCD內(nèi)部(包括邊界)的一段曲線CG上的動(dòng)點(diǎn),其中G為曲線E和DC的交點(diǎn)以B為圓心,BQ為半徑r的圓分別與梯形的邊AB、BC交于M、N兩點(diǎn)當(dāng)Q點(diǎn)在曲線段CG上運(yùn)動(dòng)時(shí),試求圓半徑r的范圍及的范圍.
1.D 2.C 3.D 4.A 5.B 6.B 7.A
8.A 9.B 10.B 11.A 12.C
13.14 14. 15. 16.
9、
17.解:(1)當(dāng)時(shí),------1分
當(dāng)時(shí),-------4分
化簡(jiǎn),得:檢驗(yàn),時(shí),代入上式符合.
則;-------5分
(2)解:由題意知:
, -----------7分
,--------9分
解得:. --------10分
18.解:
所以分
分
19.解:化為:,-----2分
由正弦定理,得:,
又三角形中,,
化簡(jiǎn),得:即:,----------5分
又:中,,得:;--------6分
把化為:,
由三角形內(nèi)角和定理,得:,---7分
根據(jù)正弦定理,得:,又,------8分
結(jié)合余弦定理:,即
10、為,
解得:,-------10分
由面積公式:,得:.------12分
20.解:證明:由方程
消去x后,整理得
.
設(shè)、,由韋達(dá)定理.----2分
、B在拋物線上,
. ------4分
,
.-------6分
設(shè)直線與x軸交于N,又顯然,
令,則,即.------7分
,------9分
.
,
解得.------12分
21.解:(1)以AB中點(diǎn)為原點(diǎn)所在直線為x軸,建立直角坐標(biāo)系,如圖
則.
設(shè)橢圓F的方程為,
由 得,
所求橢圓F方程.
(2)由得.
顯然時(shí)不合條件,設(shè)l方程代入,得.
l與橢圓F有兩不同公共點(diǎn)的充要條
11、件是,即.
設(shè),中點(diǎn)為等價(jià)于,
.
,得,得,得.
代入得得.
又,故k取值范圍為.
22.解:(1)如圖,以A為原點(diǎn),直線AB為x軸、直線AD為y軸、直線AP為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系.
于是有.
則有,又.
則異面直線PC與AD所成角滿足,
所以異面直線PC與AD所成角的大小為.
(2)設(shè)點(diǎn),點(diǎn)、點(diǎn)、點(diǎn),
則,
則,
化簡(jiǎn)整理得到,
則曲線E是平面ABCD內(nèi)的雙曲線.
(3)在如圖所示的xOy的坐標(biāo)系中,因?yàn)?、、,設(shè)則有,故DC的方程為,
代入雙曲線E:的方程可得,,其中.
因?yàn)橹本€DC與雙曲線E交于點(diǎn)C,故進(jìn)而可得,即.
故雙曲線E在直角梯形ABCD內(nèi)部包括邊界的區(qū)域滿足.
又設(shè)為雙曲線CG上的動(dòng)點(diǎn),.所以,
因?yàn)椋援?dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),.
而要使圓B與AB、BC都有交點(diǎn),則.
故滿足題意的圓的半徑取值范圍是.
因?yàn)?,所以體積為故問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為研究的面積又因?yàn)闉橹苯牵员貫榈妊苯侨切危?
由前述,設(shè),則,
故其面積,所以.
于是,.當(dāng)Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)C重合時(shí),體積取得最大值;當(dāng)Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)時(shí),
即長(zhǎng)度最小時(shí),體積取得最小值.