2024学年福建省南平市建瓯芝华中学数学高二上期末学业质量监测试题含解析

2024学年福建省南平市建瓯芝华中学数学高二上期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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．已知椭圆的长轴长为，短轴长为，则椭圆上任意一点到椭圆中心的距离的取值范围是（）A. B.C. D.2．2021年是中国共产党百年华诞，3月24日，中宣部发布中国共产党成立100周年庆祝活动标识（图1），标识由党徽、数字“100”“1921”“2021”和56根光芒线组成，生动展现中国共产党团结带领中国人民不忘初心、牢记使命、艰苦奋斗的百年光辉历程.其中“100”的两个“0”设计为两个半径为的相交大圆，分别内含一个半径为1的同心小圆，且同心小圆均与另一个大圆外切（图2）.已知，在两大圆的区域内随机取一点，则该点取自两大圆公共部分的概率为（）A. B.C. D.3．正三棱柱各棱长均为为棱的中点，则点到平面的距离为（）A. B.C. D.14．已知命题是真命题，那么的取值范围是（）A. B.C. D.5．已知四棱锥，底面为平行四边形，分别为，上的点，，设，则向量用为基底表示为（）A. B.C. D.6．过两点、的直线的倾斜角为，则的值为（）A.或 B.C. D.7．已知是定义在上的奇函数，对任意两个不相等的正数、都有，记，，，则（）A. B.C. D.8．在四棱锥中，分别为的中点，则（）A. B.C. D.9．曲线在处的切线的倾斜角是（）A. B.C. D.10．已知等比数列中，，，则公比（）A. B.C. D.11．点，是椭圆的左焦点，是椭圆上任意一点，则的取值范围是（）A. B.C. D.12．已知双曲线的左、右焦点分别为，，点在双曲线的右支上，且，则双曲线离心率的取值范围是（）A. B.C. D.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．双曲线的渐近线方程是____________14．已知圆，若圆的过点的三条弦的长，，构成等差数列，则该数列的公差的最大值是______.15．已知双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为2，则双曲线的离心率为___________.16．若x，y满足约束条件，则的最大值为_________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）已知函数在处取得极值（1）若对任意正实数，恒成立，求实数的取值范围；（2）讨论函数的零点个数18．（12分）在中，角的对边分别为，且.（1）求；（2）若，的面积为，求.19．（12分）在平面直角坐标系中，已知，动点M满足（1）求M的轨迹方程；（2）设，点N是的中点，求点N的轨迹方程；（3）设M的轨迹与N的轨迹的交点为P、Q，求20．（12分）已知函数（a为非零常数）（1）若f（x）在处的切线经过点（2，ln2），求实数a的值；（2）有两个极值点，.①求实数a的取值范围；②若，证明：.21．（12分）如图，中，且，将沿中位线EF折起，使得，连结AB，AC，M为AC的中点.（1）证明：平面ABC；（2）求二面角的余弦值.22．（10分）已知函数，其中（1）讨论的单调性；（2）若不等式对一切恒成立，求实数k的最大值

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、A【解题分析】不妨设椭圆的焦点在轴上，设点，则，且有，利用二次函数的基本性质可求得的取值范围.【题目详解】不妨设椭圆的焦点在轴上，则该椭圆的标准方程为，设点，则，且有，所以，.故选：A.2、B【解题分析】求出两圆相交公共部分两个弓形面积，结合两圆面积可得概率【题目详解】如图，是两圆心，是两圆交点坐标，四边形边长均为，又，所以，所以，四边形是正方形，，弓形面积为，两个弓形面积为，两圆涉及部分面积为所以所求概率为故选：B3、C【解题分析】建立空间直角坐标系，利用点面距公式求得正确答案.【题目详解】设分别是的中点，根据正三棱柱的性质可知两两垂直，以为原点建立如图所示空间直角坐标系，，，.设平面的法向量为，则，故可设，所以点到平面的距离为.故选：C4、C【解题分析】依据题意列出关于的不等式，即可求得的取值范围.【题目详解】当时，仅当时成立，不符合题意；当时，若成立，则，解之得综上，取值范围是故选：C5、D【解题分析】通过寻找封闭的三角形，将相关向量一步步用基底表示即可.【题目详解】.故选：D6、D【解题分析】利用斜率公式可得出关于实数的等式与不等式，由此可解得实数的值.详解】由斜率公式可得，即，解得.故选：D.7、A【解题分析】由题，可得是定义在上的偶函数，且在上单调递减，在上单调递增，根据函数的单调性，即可判断出的大小关系.【题目详解】设，由题，得，即，所以函数在上单调递减，因为是定义在R上的奇函数，所以是定义在上的偶函数，因此，，，即.故选：A【题目点拨】本题主要考查利用函数的单调性判断大小的问题，其中涉及到构造函数的运用.8、A【解题分析】结合空间几何体以及空间向量的线性运算即可求出结果.【题目详解】因为分别为的中点，则,,,故选：A.9、D【解题分析】求出函数的导数，再求出并借助导数的几何意义求解作答.【题目详解】由求导得：，则有，因此，曲线在处的切线的斜率为，所以曲线在处切线的倾斜角是.故选：D10、C【解题分析】利用等比中项的性质可求得的值，再由可求得结果.【题目详解】由等比中项的性质可得，解得，又，，故选：C.11、A【解题分析】由，当三点共线时，取得最值【题目详解】设是椭圆的右焦点，则又因为，，所以，则故选：A12、C【解题分析】根据双曲线的定义求得，利用可得离心率范围【题目详解】因为，又，所以，，又，即，，所以离心率故选：C二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】由双曲线的方程可知，，即可直接写出其渐近线的方程.【题目详解】由双曲线的方程为，可知，；则双曲线的渐近线方程为.故答案：.14、2【解题分析】根据题意，求得过点的直线截圆所得弦长的最大值和最小值，即可求得公差的最大值.【题目详解】圆的圆心，半径，设点为点，因为，故点在圆内，当直线过点，且经过圆心时，该直线截圆所得弦长取得最大值；当直线过点，且与直线垂直时，该直线截圆所得弦长取得最小值，此时，则满足题意的直线为，即，又，则该直线截圆所得弦长为；根据题意，要使得数列的公差最大，则，故最大公差.故答案为：.15、或2【解题分析】由圆的方程有圆心，半径为，讨论双曲线的焦点分别在x或y轴上对应的渐近线方程，根据已知及弦长与半径、弦心距的几何关系得到双曲线参数的齐次方程，即可求离心率.【题目详解】由题设，圆的标准方程为，即圆心，半径为，若双曲线为时，渐近线为且，所以圆心到双曲线渐近线的距离为，由弦长、弦心距、半径的关系知：，故，得：，又，所以，故.若双曲线为时，渐近线为且，所以圆心到双曲线渐近线的距离为，由弦长、弦心距、半径的关系知：，故，得：，又，所以，故.综上，双曲线的离心率为或2.故答案为：或2.16、3【解题分析】根据题意，画出可行域，找出最优解，即可求解.【题目详解】根据题意，不等式组所表示的可行域如图阴影部分，由图易知，取最大值的最优解为，故.故答案为：3三、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）答案见解析.【解题分析】（1）根据极值点求出，再利用导数求出的最大值，将不等式恒成立化为最大值成立可求出结果；（2）利用导数求出函数的极大、极小值，结合函数的图象分类讨论可得结果.【小问1详解】函数的定义域为，因为，且在处取得极值，所以，即，得，此时，当时，，为增函数；当时。，为减函数，所以在处取得极大值，也是最大值，最大值为，因为对任意正实数，恒成立，所以，得.【小问2详解】，，由，得，由，得或，所以在上为增函数，在上为减函数，在上为增函数，所以在时取得极大值为，在时取得极小值为，因为当大于0趋近于0时，趋近于负无穷，当趋近于正无穷时，趋近于正无穷，所以当，即时，有且只有一个零点；当，即时，有且只有两个零点；当，即时，有且只有三个零点；当，即时，有且只有两个零点；当，即时，有且只有一个零点.综上所述：当或时，有且只有一个零点；当或时，有且只有两个零点；当时有且只有三个零点.18、（1）；（2）.【解题分析】(1)由正弦定理得到，两边消去公因式得到，化一即可求得角A；（2）因为，所以，再结合余弦定理得到结果.【题目详解】（1）由,得,因为，所以，整理得：，因，所以.（2）因为，所以，因为及，所以，即.【题目点拨】本题主要考查正弦定理及余弦定理的应用以及三角形面积公式，属于难题.在解与三角形有关的问题时，正弦定理、余弦定理是两个主要依据.解三角形时，有时可用正弦定理，有时也可用余弦定理，应注意用哪一个定理更方便、简捷一般来说,当条件中同时出现及、时，往往用余弦定理，而题设中如果边和正弦、余弦函数交叉出现时，往往运用正弦定理将边化为正弦函数再结合和、差、倍角的正余弦公式进行解答.19、（1）（2）（3）【解题分析】（1）设，根据向量数量积求解即可得答案；（2）设，，进而根据相关点法求解即可；（3）根据题意得弦由两圆相交得，进而根据几何法弦长即可得答案.【小问1详解】解：设，则，所以，即所以M的轨迹方程为.【小问2详解】解：设，，因为点N是的中点，所以，即，又因为在上，所以，即.所以点N的轨迹方程为.【小问3详解】解：因为M的轨迹与N的轨迹分别为，，是两个圆.所以两个方程作差得直线所在的方程，所以圆到：的距离为，所以20、（1）（2）①（0，1）；②证明见解析【解题分析】小问1先求出切线方程，再将点（2，ln2），代入即可求出a的值；小问2的①通过求导，再结合函数的单调性求出a的取值范围；②结合已知条件，构造新函数即可得到证明.【小问1详解】，∴切线方程为，将点代入解得：【小问2详解】①当时，即时，，f（x）在（-1，+∞）上单调递增；f（x）无极值点，当时，由得，，故f（x）在（-1，-）上单调递增，在（-，）上单调递减，在（，+∞）上单调递增，f（x）有两个极值点；.当时，由得，，f（x）（，）上单调递减，在（，+∞）上单调递此时，f（x）有1个极值点，综上，当时，f（x）有两个极值点，即，即a的范围是（0，1）②由（2）可知，又由可知，可得.要证，即证，即证，即证即证令函数，x（0，1），故t（x）在（0，1）上单调递增，又所以在上恒成立，即所以.21、（1）证明见解析（2）【解题分析】（1）由勾股定理以及等腰三角形的性质得出，，再由线面垂直的判定证明即可；（2）以点为坐标原点，建立空间直角坐标系，由向量法得出面面角.【小问1详解】设，则，，平面平面，连接，，，，，即又，平面ABC【小问2详解】，以点为坐标原点，建立如下图所示的空间直角坐标系设平面的法向量为，平面的法向量为，令，则同理可得，又二面角