北京市海淀区北京57中2024学年高二数学第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

北京市海淀区北京57中2024学年高二数学第一学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．求点关于x轴的对称点的坐标为（）A. B.C. D.2．数列满足，，则（）A. B.C. D.23．已知两圆相交于两点，，两圆圆心都在直线上，则值为（）A. B.C. D.4．已知函数，若在处取得极值，且恒成立，则实数的最大值为（）A. B.C. D.5．已知抛物线C：，焦点为F，点到在抛物线上，则（）A.3 B.2C. D.6．设是数列的前项和，已知，则数列（）A.是等比数列，但不是等差数列 B.是等差数列，但不是等比数列C.是等比数列，也是等差数列 D.既不是等差数列，也不是等比数列7．曲线与曲线的（）A.实轴长相等 B.虚轴长相等C.焦距相等 D.渐进线相同8．已知点，，若直线过点且与线段相交，则直线的斜率的取值范围是（）A. B.C. D.9．变量，满足约束条件则的最小值为()A. B.C. D.510．函数在上单调递增，则k的取值范围是（）A B.C. D.11．已知直线交圆于A，B两点，若点满足，则直线l被圆C截得线段的长是（）A.3 B.2C. D.412．圆：与圆：的位置关系是（）A.内切 B.外切C.相交 D.相离二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知直线（为常数）和圆，给出下列四个结论：①当变化时，直线恒过定点；②直线与圆可能无公共点；③若直线与圆有两个不同交点，，则线段的长的最小值为；④对任意实数，圆上都不存在关于直线对称的两个点.其中正确的结论是______.（写出所有正确结论的序号）14．已知点为椭圆上的动点，为圆的任意一条直径，则的最大值是__________15．已知双曲线的右焦点为F，以F为圆心，以a为半径的圆与双曲线C的一条渐近线交于A，B两点.若(O为坐标原点)，则双曲线C的离心率为___________.16．已知直线，，为抛物线上一点，则到这两条直线距离之和的最小值为___________.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）已知椭圆的焦距为4，其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.（1）求椭圆C的标准方程；（2）设斜率为k的直线与椭圆C交于两点，O为坐标原点，若的面积为定值，判断是否为定值，如果是，求出该定值；如果不是，说明理由.18．（12分）设A，B为曲线C：y＝上两点，A与B的横坐标之和为4（1）求直线AB的斜率；（2）设M为曲线C上一点，C在M处的切线与直线AB平行，且AM⊥BM，求直线AB的方程19．（12分）在平面直角坐标系中，已知.（1）求直线的方程；（2）平面内的动点满足，到点与点距离的平方和为24，求动点的轨迹方程.20．（12分）在直角坐标系中，直线的参数方程为（为参数）.以原点O为极点，x轴的正半轴为极轴建立极坐标系，曲线C的极坐标方程为.（1）求直线的普通方程，曲线C的直角坐标方程；（2）设直线与曲线C相交于A，B两点，点，求的值.21．（12分）已知等差数列中，，，等比数列中，，（1）求数列的通项公式；（2）记，求的最小值22．（10分）如图，四棱锥中，底面为矩形，底面，，点是棱的中点（1）求证：平面，并求直线与平面的距离；（2）若，求平面与平面所成夹角的余弦值

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】根据点关于坐标轴的对称点特征，直接写出即可.【题目详解】A点关于x轴对称点，横坐标不变，纵坐标与竖坐标为原坐标的相反数，故点的坐标为，故选：D2、C【解题分析】根据已知分析数列周期性，可得答案【题目详解】解：∵数列满足，，∴，，，，故数列以4为周期呈现周期性变化，由，故，故选C【题目点拨】本题考查的知识点是数列的递推公式，数列的周期性，难度中档3、A【解题分析】由相交弦的性质，可得与直线垂直，且的中点在这条直线上；由与直线垂直，可得，解可得的值，即可得的坐标，进而可得中点的坐标，代入直线方程可得；进而将、相加可得答案【题目详解】根据题意，由相交弦的性质，相交两圆的连心线垂直平分相交弦，可得与直线垂直，且的中点在这条直线上；由与直线垂直，可得，解可得，则，故中点为，且其在直线上，代入直线方程可得，1，可得；故；故选：A【题目点拨】方法点睛：解答圆和圆的位置关系时，要注意利用平面几何圆的知识来分析解答.4、D【解题分析】根据已知在处取得极值，可得，将在恒成立，转化为，只需求，求出最小值即可得答案【题目详解】解：，，由在处取得极值，得，解得，所以，，其中，.当时，，此时函数单调递减，当时，，此时函数单调递增，故函数在处取得极小值，，恒成立，转化为，令，，则，，令得，当时，，此时函数单调递减，当时，，此时函数单调递增，所以，即得，故选：D5、D【解题分析】利用抛物线的定义求解.【题目详解】因为点在抛物线上，，解得，利用抛物线的定义知故选：D6、B【解题分析】根据与的关系求出通项，然后可知答案.【题目详解】当时，，当时，，综上，的通项公式为，数列为等差数列同理，由等比数列定义可判断数列不是等比数列.故选：B7、D【解题分析】将曲线化为标准方程后即可求解.【题目详解】化为标准方程为，由于，则两曲线实轴长、虚轴长、焦距均不相等，而渐近线方程同为.故选：8、B【解题分析】直接利用两点间的坐标公式和直线的斜率的关系求出结果【题目详解】解：直线过点且斜率为，与连接两点，的线段有公共点，由图，可知，，当时，直线与线段有交点故选：B9、A【解题分析】根据不等式组，作出可行域，数形结合即可求z的最小值.【题目详解】根据不等式组作出可行域如图，，则直线过A(－1，0)时，z取最小值.故选：A.10、A【解题分析】对函数求导，由于函数在给定区间上单调递增，故恒成立.【题目详解】由题意可得，，，，.故选：A11、B【解题分析】由题设知为圆的圆心且A、B在圆上，根据已知及向量数量积的定义求的大小，进而判断△的形状，即可得直线l被圆C截得线段的长.【题目详解】∵点为圆的圆心且A、B在圆上，又，∴，∴，又，∴，故△为等边三角形，∴直线l被圆C截得线段的长是2故选：B12、A【解题分析】先计算两圆心之间的距离，判断距离和半径和、半径差之间的关系即可.【题目详解】圆圆心，半径，圆圆心，半径，两圆心之间的距离，故两圆内切.故选：A.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、③④【解题分析】由可判断①；根据直线过的定点在圆内可判断②；当直线与过圆心的直径垂直时，求出线段的长度可判断③；把圆心代入直线的方程可判断④.【题目详解】对于①，，当变化时，直线恒过定点，故错误；对于②，因为，所以在圆的内部，所以直线与圆总有公共点，故错误；对于③，当直线与过圆心的直径垂直时，线段的长度的最小，此时，故正确；对于④，把圆心代入直线，得对任意实数，圆上都不存在关于直线对称的两个点，故正确.故答案为：③④.14、【解题分析】设点，则且，计算得出，再利用二次函数的基本性质即可求得的最大值.【题目详解】解：圆的圆心为，半径长为，设点，由点为椭圆上的动点，可得：且，由为圆的任意一条直径可得：，，，，，当时，取得最大值，即.故答案为：.15、【解题分析】过F作，利用点到直线距离可求出，再根据勾股定理可得，，由可得，即可建立关系求解.【题目详解】如图，过F作，则E是AB中点，设渐近线为，则，则在直角三角形OEF中，，在直角三角形BEF中，，，则，即，即，则，即，.故答案为：.【题目点拨】本题考查双曲线离心率的求解，解题的关键是分别表示出，，由建立关系.16、【解题分析】过作，垂足分别为，由直线为抛物线的准线，转化，当三点共线时，取得最小值【题目详解】过作，垂足分别为抛物线的焦点为直线为抛物线的准线由抛物线的定义，故，当三点共线时，取得最小值故最小值为点到直线的距离：故答案为：三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）（2）是定值，定值为6【解题分析】（1）根据题意条件，可直接求出的值，然后再利用条件中、的关系，借助即可求解出、的值，从而得到椭圆方程；（2）根据已知条件设出、所在直线方程，然后与椭圆联立方程，分别表示出根与系数的关系，再表示出弦长关系，再计算点到直线的距离，把面积用和的式子表示出来，通过给出的面积的值，找到和的等量关系，将等量关系带入到利用跟与系数关系组合成的中即可得到答案.【小问1详解】由题意：，由知：，故椭圆C的标准方程为，【小问2详解】设：，①椭圆.②联立①②得：，，即∴，O到直线l的距离，∴，∴，即，∴.故为定值6.18、（1）1；（2）y＝x＋7【解题分析】（1）设A(x1，y1)，B(x2，y2)，直线AB的斜率k＝＝，代入即可求得斜率；（2）由（1）中直线AB的斜率，根据导数的几何意义求得M点坐标，设直线AB的方程为y＝x＋m，与抛物线联立，求得根，结合弦长公式求得AB，由知，|AB|＝2|MN|，从而求得参数m.【题目详解】解：（1）设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则x1≠x2，y1＝，y2＝，x1＋x2＝4，于是直线AB的斜率k＝＝＝1（2）由y＝，得y′＝设M(x3，y3)，由题设知＝1，解得x3＝2，于是M(2，1)设直线AB的方程为y＝x＋m，故线段AB的中点为N(2，2＋m)，|MN|＝|m＋1|将y＝x＋m代入y＝得x2－4x－4m＝0当Δ＝16(m＋1)>0，即m>－1时，x1，2＝2±2从而|AB|＝|x1－x2|＝由题设知|AB|＝2|MN|，即＝2(m＋1)，解得m＝7所以直线AB的方程为y＝x＋719、（1）（2）【解题分析】（1）结合点斜式求得直线的方程.（2）设，根据已知条件列方程，化简求得的轨迹方程.【小问1详解】，于是直线的方程为，即【小问2详解】设动点，于是，代入坐标得，化简得，于是动点的轨迹方程为20、（1）直线的普通方程为；曲线C的直角坐标方程为（2）【解题分析】（1）根据转换关系将参数方程和极坐标方程转化为直角坐标方程即可；（2）将直线的参数方程化为标准形式，代入曲线C的直角坐标方程，设点A，B对应的参数分别为，利用韦达定理即可得出答案.【小问1详解】解：将直线的参数方程中的参数消去得，则直线的普通方程为，由曲线C的极坐标方程为，得，即，由得曲线C的直角坐标方程为；【小问2详解】解：点满足，故点在直线上，将直线的参数方程化为标准形式（为参数），代入曲线C的直角坐标方程为，得，设点A，B对应的参数分别为，则，所以.21、（1）（2）0【解题分析】（1）利用等差数列通项公式基本量的计算可求得，进而利用等比数列的基本量的计算即可求得数列的通项公式；（2）由（1）可知，则，观察分析即可解【小问1详解】设等差数列的公差为d，所以由，，得所以，从而，，所以，，q＝3，所以【小问2详解】由（1）可知，所以，当n＝1时，为正值﹐所以；当n＝2时，为负值﹐所以；当时，为正值﹐所以又综上：当n＝3时，有最小值022、（1）证明见解析，直线与平面的距离为（2）【解题分析】（1）以点为坐标原点，、、所在直线分别为、、轴建立空间直角