甘肅省武威市天祝藏族自治縣第一中學(xué)2024屆高二上數(shù)學(xué)期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

甘肅省武威市天祝藏族自治縣第一中學(xué)2024屆高二上數(shù)學(xué)期末質(zhì)量檢測(cè)試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：本題共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)是符合題目要求的。1．直線(xiàn)的傾斜角是（）A. B.C. D.2．已知空間向量，且與垂直，則等于（）A.－2 B.－1C.1 D.23．在各項(xiàng)均為正數(shù)等比數(shù)列中，若成等差數(shù)列，則=（）A. B.C. D.4．已知f(x)是定義在R上的偶函數(shù)，當(dāng)時(shí)，，且f(-1)=0，則不等式的解集是（）A. B.C. D.5．《米老鼠和唐老鴨》這部動(dòng)畫(huà)給我們的童年帶來(lái)了許多美好的回憶，令我們印象深刻.如圖所示，有人用3個(gè)圓構(gòu)成米奇的簡(jiǎn)筆畫(huà)形象.已知3個(gè)圓方程分別為：圓圓，圓若過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)與圓、均相切，則截圓所得的弦長(zhǎng)為（）A B.C. D.6．已知條件，條件表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓，則p是q的（）A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既非充分也非必要條件7．已知是雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)，，是雙曲線(xiàn)右支上的動(dòng)點(diǎn)，則的最小值為（）A.9 B.8C.7 D.68．二次方程的兩根為2，，那么關(guān)于的不等式的解集為（）A.或 B.或C. D.9．已知橢圓，則它的短軸長(zhǎng)為（）A.2 B.4C.6 D.810．設(shè)，則“”是“直線(xiàn)與直線(xiàn)”平行的（）A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.即不充分也不必要條件11．如圖，在棱長(zhǎng)為2的正方體中，點(diǎn)P在截面上（含邊界），則線(xiàn)段的最小值等于（）A. B.C. D.12．已知直線(xiàn)與圓相交于兩點(diǎn)，當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí)，的值是（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知函數(shù).（1）若的解集為，求a，b的值；（2）若，a，b均正實(shí)數(shù)，求的最小值；（3）若，當(dāng)時(shí)，若不等式恒成立，求實(shí)數(shù)b的值.14．已知矩形的長(zhǎng)為2，寬為1，以該矩形的邊所在直線(xiàn)為軸旋轉(zhuǎn)一周得到的幾何體的表面積為_(kāi)__________.15．類(lèi)比教材中推導(dǎo)球體積公式的方法，試計(jì)算橢圓T：繞y軸旋轉(zhuǎn)一周后所形成的旋轉(zhuǎn)體(我們稱(chēng)為橄欖球)的體積為_(kāi)_______.16．若函數(shù)在x=1處的切線(xiàn)與直線(xiàn)y=kx平行，則實(shí)數(shù)k=___________.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）已知等差數(shù)列各項(xiàng)均不為零，為其前項(xiàng)和，點(diǎn)在函數(shù)的圖像上.（1）求的通項(xiàng)公式；（2）若數(shù)列滿(mǎn)足，求的前項(xiàng)和；（3）若數(shù)列滿(mǎn)足，求的前項(xiàng)和的最大值、最小值.18．（12分）已知函數(shù).（1）求函數(shù)f(x)的最小正周期；（2）當(dāng)時(shí)，求函數(shù)f(x)的值域.19．（12分）已知橢圓，離心率分別為左右焦點(diǎn)，橢圓上一點(diǎn)滿(mǎn)足，且的面積為1.（1）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）過(guò)點(diǎn)作斜率為的直線(xiàn)交橢圓于兩點(diǎn).過(guò)點(diǎn)且平行于的直線(xiàn)交橢圓于點(diǎn)，證明：為定值.20．（12分）已知函數(shù).（1）若函數(shù)的圖象在處的切線(xiàn)方程為，求的值；（2）若函數(shù)在上是增函數(shù)，求實(shí)數(shù)的最大值.21．（12分）圓心在軸正半軸上、半徑為2的圓與直線(xiàn)相交于兩點(diǎn)且.（1）求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）若直線(xiàn)，圓上僅有一個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為1，求直線(xiàn)的方程.22．（10分）求下列函數(shù)導(dǎo)數(shù)：（1）；（2）；

參考答案一、選擇題：本題共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)是符合題目要求的。1、A【解析】將直線(xiàn)方程化為斜截式，由此確定斜率；根據(jù)斜率和傾斜角關(guān)系可得結(jié)果.【詳解】設(shè)直線(xiàn)的傾斜角為，則，由得：，則斜率，.故選：A.2、B【解析】直接利用空間向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算即可解決.【詳解】∵∴∴，解得，故選：B.3、A【解析】利用等差中項(xiàng)的定義以及等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可求解.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為，∵成等差數(shù)列，∴，即，解得或（舍去），∴，故選：.4、D【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)時(shí)，，即函數(shù)在上單調(diào)遞增，再結(jié)合函數(shù)f(x)的奇偶性得到函數(shù)的奇偶性，并根據(jù)奇偶性得到單調(diào)性，進(jìn)而解得答案.【詳解】由題意，當(dāng)時(shí)，，則函數(shù)在上單調(diào)遞增，而f(x)是定義在R上的偶函數(shù)，容易判斷是定義在上的奇函數(shù)，于是在上單調(diào)遞增，而f(-1)=0，則.于是當(dāng)時(shí)，.故選：D.5、A【解析】設(shè)直線(xiàn)，利用直線(xiàn)與圓相切，求得斜率，再利用弦長(zhǎng)公式求弦長(zhǎng)【詳解】設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn).由直線(xiàn)與圓、圓均相切，得解得(1).設(shè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為則(2).又圓的半徑直線(xiàn)截圓所得弦長(zhǎng)結(jié)合(1)(2)兩式，解得6、A【解析】根據(jù)條件，求得a的范圍，根據(jù)充分、必要條件的定義，即可得答案.【詳解】因?yàn)闂l件表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓，所以，解得或，所以條件是條件q：或的充分不必要條件.故選：A7、A【解析】由雙曲線(xiàn)方程求出，再根據(jù)點(diǎn)在雙曲線(xiàn)的兩支之間，結(jié)合可求得答案【詳解】由，得，則，所以左焦點(diǎn)為，右焦點(diǎn)，則由雙曲線(xiàn)的定義得，因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線(xiàn)的兩支之間，所以，所以，當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)取等號(hào)，所以的最小值為9，故選：A8、B【解析】根據(jù)，確定二次函數(shù)的圖象開(kāi)口方向，再由二次方程的兩根為2，，寫(xiě)出不等式的解集.【詳解】因?yàn)槎畏匠痰膬筛鶠?，，又二次函數(shù)的圖象開(kāi)口向上，所以不等式的解集為或，故選：B9、B【解析】根據(jù)橢圓短軸長(zhǎng)的定義進(jìn)行求解即可.【詳解】由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知：，所以該橢圓的短軸長(zhǎng)為，故選：B10、D【解析】由兩直線(xiàn)平行確定參數(shù)值，根據(jù)充分必要條件的定義判斷【詳解】時(shí)，兩直線(xiàn)方程分別為，，它們重合，不平行，因此不是充分條件；反之，兩直線(xiàn)平行時(shí)，，解得或，由上知時(shí)，兩直線(xiàn)不平行，時(shí)，兩直線(xiàn)方程分別為，，平行，因此，本題中也不是必要條件故選：D11、B【解析】根據(jù)體積法求得到平面的距離即可得【詳解】由題意的最小值就是到平面的距離正方體棱長(zhǎng)為2，則，，設(shè)到平面的距離為，由得，解得故選：B12、C【解析】利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式和弦長(zhǎng)公式可以求出的面積是關(guān)于的一個(gè)式子，即可求出答案.【詳解】圓心到直線(xiàn)的距離，弦長(zhǎng)為..當(dāng)，即時(shí)，取得最大值.故選：C.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、（1），；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)韋達(dá)定理解求得答案；（2）根據(jù)題意，，進(jìn)而化簡(jiǎn)，然后結(jié)合基本不等式解得答案；（3）討論，和x=2三種情況，進(jìn)而分參轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問(wèn)題，最后求得答案.【小問(wèn)1詳解】由已知可知方程的兩個(gè)根為，2，由韋達(dá)定理得，，故，.【小問(wèn)2詳解】由題意得，，所以，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).【小問(wèn)3詳解】若，，不等式恒成立.當(dāng)時(shí)，，此時(shí)，即對(duì)于恒成立，單調(diào)遞減，此時(shí)，，所以；當(dāng)時(shí)，，此時(shí)，即即對(duì)于恒成立，在單調(diào)遞減，此時(shí)，所以；當(dāng)x=2時(shí)，.綜上所述：.14、或##或【解析】分兩種情況進(jìn)行解答，①以邊長(zhǎng)為2的邊為軸旋轉(zhuǎn)，②以邊長(zhǎng)為1的邊為軸旋轉(zhuǎn)．進(jìn)行解答即可【詳解】解：①以邊長(zhǎng)為2的邊為軸旋轉(zhuǎn)，表面積兩個(gè)底面積側(cè)面積，即：，②以邊長(zhǎng)為1的邊為軸旋轉(zhuǎn)，表面積兩個(gè)底面積側(cè)面積，即：，故答案為：或15、【解析】類(lèi)比球的體積公式的方法，將橄欖球細(xì)分為無(wú)數(shù)個(gè)小圓柱體疊加起來(lái)【詳解】設(shè)橢圓的方程為：，則令（根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，我們只需算出軸上半部分的體積）不妨設(shè)，按照平均分為等份，則每一等份都是相同高度的圓柱體，第1個(gè)圓柱體的體積的半徑為：第2個(gè)圓柱體的體積的半徑為：第個(gè)圓柱體的體積的半徑為：則第個(gè)圓柱體的體積為：化簡(jiǎn)可得：則有：根據(jù)可得：當(dāng)時(shí)，則有：故橢圓繞著軸旋轉(zhuǎn)一周后的體積為：而題意中，則橢圓繞著軸旋轉(zhuǎn)一周后的體積為故答案為：16、2【解析】由題可求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，再利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義即求.【詳解】∵，∴，，又函數(shù)在x=1處的切線(xiàn)與直線(xiàn)y=kx平行，∴.故答案為：2.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）（2）（3）最大值為，最小值為【解析】（1）將點(diǎn)代入函數(shù)解析再結(jié)合前和即可求解；（2）運(yùn)用錯(cuò)位相減法或分組求和法都可以求解；（3）將數(shù)列的通項(xiàng)變形為，再求和，通過(guò)分類(lèi)討論從單調(diào)性上分析求解即可.【小問(wèn)1詳解】因?yàn)辄c(diǎn)在函數(shù)的圖像上，所以，又?jǐn)?shù)列是等差數(shù)列，所以，即所以，；【小問(wèn)2詳解】解法1：，==，解法2：，①，②①-②得，；【小問(wèn)3詳解】記的前n項(xiàng)和為，則=，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)隨著n的增大而減小，可得，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)隨著n增大而增大，可得，所以的最大值為，最小值為.18、（1）；（2）.【解析】（1）先通過(guò)降冪公式和輔助角公式將函數(shù)化簡(jiǎn)，進(jìn)而求出周期；（2）求出的范圍，進(jìn)而結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)求得答案.【小問(wèn)1詳解】，函數(shù)最小正周期為.【小問(wèn)2詳解】當(dāng)時(shí)，，，∴，即函數(shù)的值域?yàn)?19、（1）（2）證明見(jiàn)解析【解析】（1）方法一：根據(jù)離心率以及，可得出，將條件轉(zhuǎn)化為點(diǎn)在以為直徑的圓上，即為圓與橢圓的交點(diǎn)，將的面積用表示，求出，進(jìn)而求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；方法二：根據(jù)橢圓的定義，，再根據(jù)勾股定理和直角三角形的面積公式，即可解得，又由離心率求出，則可求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）設(shè)出直線(xiàn)的方程，代入橢圓方程，根據(jù)韋達(dá)定理表示出，再將直線(xiàn)的方程代入橢圓方程，求出，則為定值.【小問(wèn)1詳解】方法一：由離心率，得：，所以橢圓上一點(diǎn)，滿(mǎn)足，所以點(diǎn)為圓：與橢圓的交點(diǎn)，聯(lián)立方程組解得所以，解得：，所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為：.方法二：由橢圓定義；，因?yàn)椋裕玫剑?，即，又，得所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為：；【小問(wèn)2詳解】設(shè)直線(xiàn)AB的方程為：.得設(shè)過(guò)點(diǎn)且平行于的直線(xiàn)方程：.20、（1）；（2）.【解析】（1）先對(duì)函數(shù)求導(dǎo)，再根據(jù)在處的切線(xiàn)斜率可得到參數(shù)的值，然后代入，求出的值，則即可得出；（2）根據(jù)函數(shù)在上是增函數(shù)，可得，即恒成立，再進(jìn)行參變分離，構(gòu)造函數(shù)，對(duì)進(jìn)行求導(dǎo)分析，找出最小值，即實(shí)數(shù)的最大值【詳解】解：（1）由題意，函數(shù).故，則，由題意，知，即.又，則.，即..（2）由題意，可知，即恒成立，恒成立.設(shè)，則.令，解得.令，解得.令，解得x.在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，在處取得極小值..，故的最大值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用某點(diǎn)處的一階導(dǎo)數(shù)分析得出參數(shù)的值，參變量分離方法的應(yīng)用，不等式的計(jì)算能力．本題屬中檔題21、（1）；（2）或.【解析】（1）根據(jù)圓的弦長(zhǎng)公式進(jìn)行求解即可；（2）根據(jù)平行線(xiàn)的性質(zhì)，結(jié)合直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系進(jìn)行求解即可.小問(wèn)1詳解】因?yàn)閳A的圓心在軸正半軸上、半徑為2，所以設(shè)方程為：，圓心，設(shè)圓心到直線(xiàn)的距離為，因?yàn)椋杂?，或舍去，所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；【小問(wèn)2詳解】由（1）可知：，圓的半徑為，因?yàn)橹本€(xiàn)，所以設(shè)直線(xiàn)的方程