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文档介绍
上海市格致中学2015-2016学年高二(上)第二次月考数学试卷(理科)(解析版)
2015-2016学年上海市格致中学高二(上)第二次月考数学试卷(理科) 一、填空题(本题11小题,每小题4分,共44分) 1.已知,若与平行,则k= . 2.双曲线C:3x2﹣4y2=12的焦点坐标为 . 3.等差数列{an}中,a4+a5+a6+a7+a8=150,则S11= . 4.向量经矩阵变换后得到矩阵,则x﹣y= . 5.过点A(4,﹣3),且与原点距离最大的直线方程是 .(用一般式表示) 6.以椭圆的左焦点F1为圆心,过此椭圆右顶点A的圆截直线3x+4y﹣21=0所得的弦长为 . 7.已知A(2,1),B(2,﹣1),O为坐标原点,动点P(x,y)满足=m+n,其中m、n∈R,且m2+n2=,则动点P的轨迹方程是 . 8.已知O为△ABC的外心,且,则的值为 . 9.已知双曲线(a>0,b>0)满足,且双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,则该双曲线的方程为 . 第18页(共18页) 10.数列{an}的前m项为,若对任意正整数n,有an+m=anq(其中q为常数,q≠0且q≠1),则称数列{an}是以m为周期,以q为周期公比的似周期性等比数列,已知似周期性等比数列{bn}的前4项为1,1,1,2,周期为4,周期公比为3,则数列{bn}前4t+2项的和等于 .(t为正整数) 11.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0的两条切线,A,B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值为 . 二、选择题(本题共4小题,每小题4分,满分16分) 12.“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m﹣2)x+(m+2)y﹣3=0相互垂直”的( ) A.充分必要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 13.若a>b>0,则直线与椭圆在同一坐标系中的位置只可能是( ) A. B. C. D. 14.已知有相同两焦点F1、F2的椭圆和双曲线,点P是它们的一个交点,则△F1PF2面积的大小是( ) A. B. C.1 D.2 15.设数列{an}的前n项和是Sn,令,称Tn为数列a1,a2,…,an的“理想数”,已知数列a1,a2,…,a502的“理想数”为2015,则数列6,a1,a2,…,a502的理想数为( ) A.2014 B.2015 C.2016 D.2017 第18页(共18页) 三、解答题(本题共4小题,满分40分) 16.椭圆的中心在原点,焦点在x上,焦距为,且经过点. (1)求满足条件的椭圆方程; (2)求椭圆的长轴长和焦点坐标. 17.设数列{an}满足a1=1,an+1=3an. (1)求{an}的通项公式及前n项和Sn; (2)已知{bn}是等差数列,Tn为前n项和,且b1=a2,b2=a1+a2+a3,求T38. 18.(2008•上海)在直角坐标平面xOy上的一列点A1(1,a1),A2(2,a2),…,An(n,an),…,简记为{An}、若由构成的数列{bn}满足bn+1>bn,n=1,2,…,其中为方向与y轴正方向相同的单位向量,则称{An}为T点列, (1)判断,,是否为T点列,并说明理由; (2)若{An}为T点列,且点A2在点A1的右上方、任取其中连续三点Ak、Ak+1、Ak+2,判断△AkAk+1Ak+2的形状(锐角三角形、直角三角形、钝角三角形),并予以证明; (3)若{An}为T点列,正整数1≤m<n<p<q满足m+q=n+p,求证:. 19.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:相切. (1)求圆的标准方程; (2)设点A为圆上一动点,AN⊥x轴于N,若动点Q满足:,(其中m为非零常数),试求动点Q的轨迹方程C2; (3)在(2)的结论下,当时,得到曲线C,与l1垂直的直线l与曲线C交于B、D两点,求△OBD面积的最大值. 第18页(共18页) 2015-2016学年上海市格致中学高二(上)第二次月考数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、填空题(本题11小题,每小题4分,共44分) 1.已知,若与平行,则k= . 【考点】平行向量与共线向量;平面向量的坐标运算. 【专题】计算题;规律型;平面向量及应用. 【分析】利用向量共线的充要条件列出方程求解即可. 【解答】解:,若与平行, 可得2k=3,解得k=. 故答案为:. 【点评】本题考查向量共线的充要条件的应用,是基础题. 2.双曲线C:3x2﹣4y2=12的焦点坐标为 (±,0) . 【考点】双曲线的简单性质. 【专题】计算题;规律型;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用双曲线方程求出双曲线的几何量,即可得到结果. 【解答】解:双曲线C:3x2﹣4y2=12,可得a=2,b=,c==. 双曲线的焦点坐标:(±,0), 故答案为:(±,0). 【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力. 3.等差数列{an}中,a4+a5+a6+a7+a8=150,则S11= 330 . 【考点】等差数列的性质;等差数列的前n项和. 【专题】等差数列与等比数列. 第18页(共18页) 【分析】由等差数列的性质可知,项数之和相等的两项之和相等且等于项数之和一半的项,把已知条件化简后,即可求出a5的值,然后再由等差数列前n项和公式求出前11项的和S11. 【解答】等差数列 {an}中,a4+a5+a6+a7+a8=150, 所以5a6=150, 所以a6=30, 所以S11==11a6=330. 则前11项的和S11=330. 故答案为:330. 【点评】题考查学生灵活运用等差数列的性质化简求值,同时考查等差数列的前n项和公式,是一道中档题. 4.向量经矩阵变换后得到矩阵,则x﹣y= 1 . 【考点】几种特殊的矩阵变换. 【专题】矩阵和变换. 【分析】由已知得==,由此能求出x﹣y=1. 【解答】解:∵向量经矩阵变换后得到矩阵, ∴==, ∴x=3,y=2, ∴x﹣y=1. 故答案为:1. 【点评】本题考查代数和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意几种特殊变换的合理运用. 5.过点A(4,﹣3),且与原点距离最大的直线方程是 4x﹣3y﹣25=0 .(用一般式表示) 【考点】点到直线的距离公式;直线的一般式方程. 【专题】计算题;转化思想;直线与圆. 【分析】过A(4,﹣3)且与原点O(0,0)距离最大的直线的方程为过点A且与直线OA垂直的直线 第18页(共18页) 【解答】解:过A(4,﹣3)且与原点O(0,0)距离最大的直线的方程为: 过点A且与直线OA垂直的直线, ∵kOA=﹣, ∴所求直线方程的斜率k=, ∴所求直线方程为:y+3=(x﹣4, 整理,得4x﹣3y﹣25=0, 故满足条件的直线方程为:4x﹣3y﹣25=0, 故答案为:4x﹣3y﹣25=0 【点评】本题考查直线方程的求法,是基题,解题时要认真审题,注意点到直线的距离最高值的合理理解. 6.以椭圆的左焦点F1为圆心,过此椭圆右顶点A的圆截直线3x+4y﹣21=0所得的弦长为 . 【考点】椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的关系. 【专题】计算题;方程思想;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】求出椭圆的左焦点,求出圆的半径,利用圆的圆心到直线的距离与圆的半径与半弦长的关系,求解直线被圆截直线3x+4y﹣21=0所得的弦长. 【解答】解:椭圆,可得a=5,b=4,c=3,椭圆的左焦点F1为(﹣3,0), 圆的半径为:a+c=8, 圆的圆心(﹣3,0)到直线3x+4y﹣21=0的距离d==6, 圆的圆心到直线的距离与圆的半径与半弦长满足勾股定理, 可得弦长为:2=. 故答案为:. 【点评】本题考查椭圆的简单性质,直线与圆的位置关系的综合应用,考查转化思想以及计算能力. 第18页(共18页) 7.已知A(2,1),B(2,﹣1),O为坐标原点,动点P(x,y)满足=m+n,其中m、n∈R,且m2+n2=,则动点P的轨迹方程是 . 【考点】轨迹方程. 【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】设动点P(x,y),根据向量间的关系得到x=2m+2n,y=m﹣n,代入m2+n2=化简可得动点P的轨迹方程. 【解答】解:设动点P(x,y ),则 ∵点P满足=m+n,其中m、n∈R, ∴(x,y )=(2m+2n,m﹣n), ∴x=2m+2n,y=m﹣n, ∴m=,n=, ∵m2+n2=, ∴()2+()2=,即. 故答案为:. 【点评】本题考查了轨迹方程的求法,考查两个向量坐标形式的运算,训练了利用代入法求曲线的方程,是中档题,建立动点P(x,y )与m、n的关系是解题的关键.. 8.已知O为△ABC的外心,且,则的值为 ﹣12 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【专题】转化思想;向量法;平面向量及应用. 【分析】过O分别作OE⊥AB,OF⊥AC,垂足分别为E,F.利用垂经定理及数量积的运算性质可得•=2, •=2.再利用向量的三角形法则、数量积的运算性质即可得出. 【解答】解:如图所示, 过O分别作OE⊥AB,OF⊥AC,垂足分别为E,F. ∴•=2, •=2. ∴•=•(﹣)=•﹣• 第18页(共18页) =2﹣2=×(52﹣72)=﹣12. 故答案为:﹣12. 【点评】本题考查了三角形的外心性质、垂径定理、向量的三角形法则及数量积的运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 9.已知双曲线(a>0,b>0)满足,且双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,则该双曲线的方程为 . 【考点】双曲线的标准方程. 【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用行列式求出a,b的关系,利用双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,求出双曲线的右焦点,从而可求双曲线的标准方程. 【解答】解:由,可得, ∴ ∵双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合, ∴c=, ∵c2=a2+b2, ∴a=1,b=, ∴双曲线的方程为. 故答案为:. 第18页(共18页) 【点评】本题考查双曲线的方程,考查抛物线的几何性质,考查学生的计算能力,求出几何量是关键. 10.数列{an}的前m项为,若对任意正整数n,有an+m=anq(其中q为常数,q≠0且q≠1),则称数列{an}是以m为周期,以q为周期公比的似周期性等比数列,已知似周期性等比数列{bn}的前4项为1,1,1,2,周期为4,周期公比为3,则数列{bn}前4t+2项的和等于 .(t为正整数) 【考点】数列的求和. 【专题】新定义;整体思想;分析法;等差数列与等比数列. 【分析】bn的每4项求和的数列设为Cn,求bn前4t项之和就是求Cn前t项之和.由于bn是周期为4的似周期性等比数列,则=3,所以=3.由等比数列求和公式,即可得到所求和. 【解答】解:把bn的每4项求和的数列设为Cn, 也就是说 C1=B1+B2+…+B4,Ct=B4t﹣3+B4t﹣2+…+B4t, 因此,求bn前4t项之和就是求Cn前t项之和. 由于bn是周期为4的似周期性等比数列, 则=3, 所以=3. 由等比数列求和公式,可得为c1+c2+c3+…+ct= =(3t﹣1). 这就是数列bn前4t项之和,最后就是加上b4t+1,b4t+2这两项, 由于b4t+1=b1×3t=3t.b4t+2=b1×3t=3t. 因此,数列bn前4t+2项和就是(3t﹣1)+3t+3t=. 故答案为:. 第18页(共18页) 【点评】本题主要考查数列与函数的综合、等比数列求和公式、新定义型问题的解决方法,考查运算求解能力、化归与转化思想,考查学生分析问题解决问题的能力和意识. 11.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0的两条切线,A,B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值为 . 【考点】直线和圆的方程的应用. 【专题】计算题;压轴题;转化思想. 【分析】由圆的方程为求得圆心C(1,1)、半径r为:1,由“若四边形面积最小,则圆心与点P的距离最小时,即距离为圆心到直线的距离时,切线长PA,PB最小”,最后将四边形转化为两个直角三角形面积求解. 【解答】解:∵圆的方程为:x2+y2﹣2x﹣2y+1=0 ∴圆心C(1,1)、半径r为:1 根据题意,若四边形面积最小 当圆心与点P的距离最小时,距离为圆心到直线的距离时, 切线长PA,PB最小 圆心到直线的距离为d=3 ∴|PA|=|PB|= ∴ 故答案为: 【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,主要涉及了构造四边形及其面积的求法,同时,还考查了转化思想. 二、选择题(本题共4小题,每小题4分,满分16分) 12.“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m﹣2)x+(m+2)y﹣3=0相互垂直”的( ) A.充分必要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 【考点】两条直线垂直的判定. 【专题】空间位置关系与距离;简易逻辑. 第18页(共18页) 【分析】判断充分性只要将“m=”代入各直线方程,看是否满足(m+2)(m﹣2)+3m•(m+2)=0,判断必要性看(m+2)(m﹣2)+3m•(m+2)=0的根是否只有. 【解答】解:当m=时,直线(m+2)x+3my+1=0的斜率是,直线(m﹣2)x+(m+2)y﹣3=0的斜率是, ∴满足k1•k2=﹣1, ∴“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m﹣2)x+(m+2)y﹣3=0相互垂直”的充分条件, 而当(m+2)(m﹣2)+3m•(m+2)=0得:m=或m=﹣2. ∴“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m﹣2)x+(m+2)y﹣3=0相互垂直”充分而不必要条件. 故选:B. 【点评】本题是通过常用逻辑用语考查两直线垂直的判定. 13.若a>b>0,则直线与椭圆在同一坐标系中的位置只可能是( ) A. B. C. D. 【考点】椭圆的简单性质. 【专题】计算题;数形结合;方程思想;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用a>b>0,推出直线的斜率,在y轴上的截距,椭圆的焦点坐标的位置,即可判断图形. 【解答】解:a>b>0,可知直线的斜率大于0,在y轴上的截距为正,椭圆的焦点坐标在x轴上, 故选:D. 【点评】本题考查椭圆的简单性质与直线的位置的判断,是基础题. 第18页(共18页) 14.已知有相同两焦点F1、F2的椭圆和双曲线,点P是它们的一个交点,则△F1PF2面积的大小是( ) A. B. C.1 D.2 【考点】双曲线的简单性质;椭圆的应用. 【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用双曲线和椭圆的定义、余弦定理和三角形的面积计算公式,即可得出三角形的面积. 【解答】解:如图所示,不妨设两曲线的交点P位于双曲线的右支上,设|PF1|=s,|PF2|=t. 由双曲线和椭圆的定义可得, 解得. 在△PF1F2中,cos∠F1PF2== ∵m﹣1=n+1, ∴m﹣n=2, ∴cos∠F1PF2=0,∴∠F1PF2=90°. ∴△F1PF2面积为=1. 故选C. 【点评】本题考查椭圆与双曲线方程及其几何性质及代数运算能力.熟练掌握双曲线和椭圆的定义、余弦定理和三角形的面积计算公式是解题的关键. 第18页(共18页) 15.设数列{an}的前n项和是Sn,令,称Tn为数列a1,a2,…,an的“理想数”,已知数列a1,a2,…,a502的“理想数”为2015,则数列6,a1,a2,…,a502的理想数为( ) A.2014 B.2015 C.2016 D.2017 【考点】数列的求和. 【专题】新定义;整体思想;分析法;点列、递归数列与数学归纳法. 【分析】根据题意,数列a1,a2,…,a402的“理想数”为2015,有=2015;可得S1+S2+…+S402=2015×402;则数列6,a1,a2,…,a402的“理想数”为,整理可得答案. 【解答】解:由题意知,数列a1,a2,…,a402的“理想数”为2015, 则有=2015; 所以S1+S2+…+S402=2015×402; 所以,数列6,a1,a2,…,a402的“理想数”为: = =6+=6+5×402=2016. 故选:C. 【点评】本题考查了新定义的理解和运用,考查数列前n项和的公式,即Sn=a1+a2+…+an的灵活应用,解题时要弄清题意,灵活运用所学知识,考查运算能力,属于中档题. 三、解答题(本题共4小题,满分40分) 16.椭圆的中心在原点,焦点在x上,焦距为,且经过点. (1)求满足条件的椭圆方程; (2)求椭圆的长轴长和焦点坐标. 【考点】椭圆的简单性质. 【专题】常规题型;规律型;函数思想;圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】(1)利用椭圆的焦距以及椭圆经过的点,求出a,b即可得到椭圆方程. (2)利用椭圆的方程求出结果即可. 第18页(共18页) 【解答】解:(1)依题意,得:,所以,解得:, 所以,椭圆方程为: (2)长轴长为4,焦点坐标为(﹣,0),(,0), 【点评】本题考查椭圆的简单性质以及椭圆方程的求法,考查计算能力. 17.设数列{an}满足a1=1,an+1=3an. (1)求{an}的通项公式及前n项和Sn; (2)已知{bn}是等差数列,Tn为前n项和,且b1=a2,b2=a1+a2+a3,求T38. 【考点】数列的求和. 【专题】方程思想;综合法;等差数列与等比数列. 【分析】(1)由题意可判数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列,可得通项公式和前n项和; (2)由(1)可得b1=3,b2=13,可得公差d=10,代入求和公式计算可得. 【解答】解:(1)∵数列{an}满足a1=1,an+1=3an,∴ =3, ∴数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列, ∴{an}的通项公式an=1×3n﹣1=3n﹣1, 前n项和Sn==(3n﹣1); (2)由(1)可得b1=3,b2=1+3+9=13, ∴公差d=10,∴T38=38×3+×10=7144 【点评】本题考查数列求和,涉及等差数列和等比数列的求和公式,属中档题. 18.(2008•上海)在直角坐标平面xOy上的一列点A1(1,a1),A2(2,a2),…,An(n,an),…,简记为{An}、若由构成的数列{bn}满足bn+1>bn,n=1,2,…,其中为方向与y轴正方向相同的单位向量,则称{An}为T点列, 第18页(共18页) (1)判断,,是否为T点列,并说明理由; (2)若{An}为T点列,且点A2在点A1的右上方、任取其中连续三点Ak、Ak+1、Ak+2,判断△AkAk+1Ak+2的形状(锐角三角形、直角三角形、钝角三角形),并予以证明; (3)若{An}为T点列,正整数1≤m<n<p<q满足m+q=n+p,求证:. 【考点】单位向量;数列的概念及简单表示法;平面向量数量积的运算;不等式的证明. 【专题】综合题;压轴题;规律型. 【分析】(1)根据所给的n个点的坐标,看出数列{an}的通项,把数列{an}的通项代入新定义的数列{bn},验证数列{bn}满足bn+1>bn, 得到{An}是T点列的结论. (2)用所给的三个点构造三个向量,写出三个向量的坐标,问题转化为向量夹角的大小问题,判断出两个向量的数量积小于零,得到两个向量所成的角是钝角,得到结果. (3)本题是要求判断两组向量的数量积的大小,根据两个数列各自的项之间的大小关系,得到向量的数量积之间的关系,本题不用做具体的数字运算,只是一个推理过程. 【解答】解:(1)由题意可知, ∴, 显然有bn+1>bn, ∴{An}是T点列 (2)在△AkAk+1Ak+2中,, ∵点A2在点A1的右上方, ∴b1=a2﹣a1>0, ∵{An}为T点列, ∴bn≥b1>0, ∴(ak+2﹣ak+1)(ak﹣ak+1)=﹣bk+1bk<0,则 ∴∠AkAk+1Ak+2为钝角, ∴△AkAk+1Ak+2为钝角三角形、 第18页(共18页) (3)∵1≤m<n<p<q,m+q=n+p, ∴q﹣p=n﹣m>0① aq﹣ap=aq﹣aq﹣1+aq﹣1﹣aq﹣2+…+ap+1﹣ap=bq﹣1+bq﹣2+…+bp≥(q﹣p)bp② 同理an﹣am=bn﹣1+bn﹣2+…+bm≤(n﹣m)bn﹣1、③ 由于{An}为T点列,于是bp>bn﹣1,④ 由①、②、③、④可推得aq﹣ap>an﹣am, ∴aq﹣an>ap﹣am, 即 【点评】本题表面上是对数列的考查,实际上考查了两个向量数量积,数量积贯穿始终,但是这步工作做完以后,题目的重心转移到比较大小的问题,是一个大型的综合题.可以作为高考卷的压轴题. 19.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:相切. (1)求圆的标准方程; (2)设点A为圆上一动点,AN⊥x轴于N,若动点Q满足:,(其中m为非零常数),试求动点Q的轨迹方程C2; (3)在(2)的结论下,当时,得到曲线C,与l1垂直的直线l与曲线C交于B、D两点,求△OBD面积的最大值. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;向量在几何中的应用;直线与圆的位置关系. 【专题】综合题;压轴题. 【分析】(1)设圆的半径为r,圆心到直线l1距离为d,则.由此能求出圆的方程. (2)设动点Q(x,y),A(x0,y0),AN⊥x轴于N,N(x0,0)由题意,(x,y)=m(x0,y0)+(1﹣m)(x0,0),所以,由此能求出动点Q的轨迹方程. 第18页(共18页) (3)时,曲线C方程为,设直线l的方程为y=﹣x+b.设直线l与椭圆交点B(x1,y1),D(x2,y2),联立方程,得7x2﹣8bx+4b2﹣12=0.由此能求出△OBD面积的最大值. 【解答】解:(1)设圆的半径为r,圆心到直线l1距离为d,则,2分 圆C1的方程为x2+y2=4,2分 (2)设动点Q(x,y),A(x0,y0),AN⊥x轴于N,N(x0,0) 由题意,(x,y)=m(x0,y0)+(1﹣m)(x0,0),所以,2分 即:,将代入x2+y2=4,得,3分 (3)时,曲线C方程为,设直线l的方程为y=﹣x+b 设直线l与椭圆交点B(x1,y1),D(x2,y2) 联立方程得7x2﹣8bx+4b2﹣12=0,1分 因为△=48(7﹣b2)>0,解得b2<7,且,2分 ∵点O到直线l的距离,. ∴=,2分 (当且仅当b2=7﹣b2即时取到最大值),1分 ∴△OBD面积的最大值为.1分. 【点评】本题考查圆的方程和椭圆方程的求法,考查三角形面积的最大值的求法,具体涉及到圆的简单性质、椭圆的性质和应用、直线和圆锥曲线的位置关系的应用.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化. 第18页(共18页) 第18页(共18页)查看更多