内容正文:
河南省天立教育2025一2026学年度春期高二年级开学联考
数学试题卷
本试题卷共4页,四大题,19小题,满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,
再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知点P在抛物线M:y2=8x上,过点P作圆C:(x-4)+y2=1的切线,若切线长为2√6,则点P到M的准线
的距离为()
A.5
B.6
C.7
D.42
2.已知函数f(x)=f"0)x3+x2,则f(3)+f(2)=()
A.-12
B.12
C.-26
D.26
3.若点A(1,2)在圆x2+y2+2x-4y+a=0外,则实数a的取值范围为()
A.a>1
B.1<a<5
C.a<5
D.2<a<6
4.已知数列}为等比数列,4+a,+a,=82+上+上=2,则a,=(
4a4a6
A.22
B.±22
C.2
D.±2
5点(,0到双曲线G号-1的条渐近线的距离为()
B号
c.s
4
0.5
6.已知空间向量ā=(2,-1,2),b=(1,-2,-1),则向量6在向量a上的投影向量是()
424
A.g99)
B.(2,-1,2)
c.
424
9-9,-9
D.(1,-2,1)
7.已知等差数列{a}的公差d<0,a,4=24,a,+a6=10,记该数列的前n项和为Sn,则Sn的最大值为()
A.20
B.24
C.36
D.40
8.数学美的表现形式多种多样,我们称离心率e=0(其中0=5-1)的椭圆为黄金椭圆,现有一个黄金椭圆方
2
程为女+少2
京+京=(a>b>0),若以原点O为圆心,短轴长为直径作O0,P为黄金椭圆上除顶点外任意一点,过P
作O0的两条切线,切点分别为AB,直线AB与xy轴分别交于M,N两点,则+。
IOMONF=(
1
B.
C.-0
D.-
数学试题卷第
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选
对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分,
9.已知圆O:x2+y2=4,过直线:y=x-3上一点P向圆O作两切线,切点为A、B,,则()
A宝践恒过定[修剖
B.AP最小值为3
2
Chg的聚小值为号
D.满足PA⊥PB的点P有且只有一个
10.数列{a}满足:a=1,a+1-3a.-1=0,neN,下列说法正确的是()
A.数列a+为等比数列
B.a=x3-1
2
2
C.数列{a,}是递减数列
D.a,}的前n项和3=×3-
4
4
11.如图,点P是棱长为2的正方体ABCD-ABCD的表面上一个动点,F是线段AB的中点,则()
A.若点P满足AP⊥B,C,则动点P的轨迹长度为4√2
D
B.三棱锥4-PBD体积的最大值为
B
C.当直线AP与AB所成的角为45时,点P的轨迹长度为π+4√2
D
D.当P在底面ABCD上运动,且满足PF11平面B,CD时,线段PF长度最大值为2√2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.设函数f(四满足f(x)=1,则1m,+Ax)-/,)
2Ax
13.已知向量a=m-1,0,2),万=(2,n+2,1),若b,则m+n=_
4已知双曲线二αb>0)的左焦点为P,过坐标原点O作直线与双曲线的左右两支分别交于AB两点
且网=4网,A3=,则双曲线的渐近线方程为一
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
15.已知圆C:(x-2)2+y2=1.
(1)若P的坐标为P(3,-3),求过点P与圆C相切的直线方程;
(2)直线x-y+=0与圆C交于E,F两点,求OE.OF的取值范围(O为坐标原点).
1页(共2页)
16.已知椭圆E:+1(α>b>0),以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过
(0,t)t>√2)且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与椭圆E的另一个
交点为D
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
17.设抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线交E于A,B两点,且AB的最小值为4.
(1)求E的方程;
(2)设过F的另一直线交E于C,D两点,且点M(2,2)在直线AC上
(i)证明:直线BD过定点N;
(ⅱ)对于(i)中的定点N,当△AMN的面积为5时,求直线AB的方程
数学试题卷
18.如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,侧棱PA=PD=√2a,底面ABCD为直角梯形,其中
BC/IAD,AB⊥AD,AD=2AB=2BC=2a,O为AD的中点.
(1)求证:PO⊥平面ABCD;
(2)求平面PCD与平面PAD夹角的余弦值;
(3》线段1D上是百存在e,俊得它到平面Q0的电离为。?若存在求出号的值:若不存在,请说明理向。
2
19.已知数列{a}的前n项积为Ia.定义:若存在k∈Z,使得对任意的neN,a1-Tn=k恒成立,则称数列{a,}
为“k数列”
(1)若4=1,且{a}为“2数列”,求4;
(2)若a=2,且{a,}为“k数列”,{a}的前n项的平方和为Gn,数列b}是各项均为正数的等比数列,满足
b,=2-,求k的值和地}的通项公式;
(3)若a>1,k>0,且{a}为“k数列”,{an}的前n项和为Sn,证明:Sn>lnTn+n.
第2页(共2页)河南省天立教育2025一2026学年度春期高二年级开学联考
数学试题卷
本试题卷共4页,四大题,19小题,满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,
再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知点P在抛物线M:y2=8x上,过点P作圆C:(x-4)+y2=1的切线,若切线长为2√6,则点P到M的准线
的距离为()
A.5
B.6
C.7
D.42
2.已知函数f(x)=f")x3+x2,则f(3)+f(2)=()
A.-12
B.12
C.-26
D.26
3.若点A(1,2)在圆x2+y2+2x-4y+a=0外,则实数a的取值范围为()
A.a>1
B.1<a<5
C.a<5
D.2<a<6
4.已知数列}为等比数列,4+a,+a,=8上+上+上=2,则a,=(
444a6
A.22
B.±2√2
C.2
D.±2
5点(位,0到双曲线G号=1的条渐近线的距离为()
B号
c.s
0.5
4
6.已知空间向量ā=(2,-1,2),b=(1,-2,-),则向量6在向量a上的投影向量是(
424Y
424
A.999
B.(2,-1,2)
c.
99g
D.(1,-2,1
7.已知等差数列{a}的公差d<0,a,4=24,a+a=10,记该数列的前n项和为Sn,则Sn的最大值为(
A.20
B.24
C.36
D.40
8.数学美的表现形式多种多样,我们称离心率e=0(其中0=5-1)的椭圆为黄金椭圆,现有一个黄金椭圆方
2
程为+y2
京+示=(a>b>0),若以原点O为圆心,短轴长为直径作O0,P为黄金椭圆上除顶点外任意一点,过P
作00的两条切线,切点分别为AB,直线4B与y轴分别交于M,N两点,则
a
IOMONF=(
A.1
1
B.0
C.-0
D.-
数学试题卷第1页(共4页)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选
对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分
9.已知圆O:x2+y2=4,过直线:y=x-3上一点P向圆O作两切线,切点为A、B,则()
A.直线AB恒过定点33
44
B.AP最小值为3
2
C.AB的最小值为4
D.满足PA⊥PB的点P有且只有一个
3
10.数列{a,}满足:4=1,a+1-3a-1=0,neN,下列说法正确的是()
A数列a+》为等比数列
Ba=5r月
C.数列{a}是递减数列
D。a)的前n项和S-×g-子
4
11.如图,点P是棱长为2的正方体ABCD-ABCD的表面上一个动点,F是线段AB的中点,则()
A.若点P满足AP⊥B,C,则动点P的轨迹长度为4√2
D
B.三棱锥A-PBD体积的最大值为
B
3
C.当直线AP与AB所成的角为45°时,点P的轨迹长度为π+4V2
D.当P在底面ABCD上运动,且满足PF11平面BCD时,线段PF长度最大值为2√互
B
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设函数f(e)满足∫(s)1,则1m,+A)-f)
2△x
13.已知向量a=(-1,0,2),b=(2,n+2,1),若a/6,则m+n=_
14已妇议重纹等若一ab的法长点为,挂标家点O作在线与双简线的东有两支分收于人时大
且网=4网AB-,则双曲线的商近线方程为一,
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
15.已知圆C:(x-2)2+y2=1.
(1)若P的坐标为P(3,-3),求过点P与圆C相切的直线方程;
(2)直线x-y+=0与圆C交于E,F两点,求O元.OF的取值范围(O为坐标原点)
数学试题卷第2页(共4页)
6已知椭圆E:。+片1(a>b>0,以椭圆B的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点
(0,t)t>√2)且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与椭圆E的另一个
交点为D
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
17.设抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线交E于A,B两点,且AB的最小值为4.
(1)求E的方程;
(2)设过F的另一直线交E于C,D两点,且点M(2,2)在直线AC上
(i)证明:直线BD过定点N;
(i)对于(i)中的定点N当△AN的面积为5时,求直线AB的方程
2
数学试题卷第3页(共4页)
18.如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,侧棱PA=PD=√2a,底面ABCD为直角梯形,其中
BC11AD,AB⊥AD,AD=2AB=2BC=2a,O为AD的中点.
(1)求证:PO⊥平面ABCD;
(2)求平面PCD与平面PAD夹角的余弦值;
(③)线段4D上是否存在Q,使得它到平面PcD的距离为3?若存在,求出%的值:若不存在,说明理由
2
19.已知数列{a}的前n项积为I.定义:若存在k∈Z,使得对任意的neN,a1-T,=k恒成立,则称数列{a}
为“k数列”
(1)若a=1,且{an}为“2数列”,求a;
(2)若a=2,且{a}为“k数列”,{a}的前n项的平方和为Gn,数列b}是各项均为正数的等比数列,满足
bn=2.-,求k的值和b}的通项公式;
(3)若a>1,k>0,且{a}为“k数列”,{an}的前n项和为Sn,证明:Sn>hTn+n.
数学试题卷第4页(共4页)
河南省天立教育2025—2026学年度春期高二年级开学联考
数学试题卷
本试题卷共4页,四大题,19小题,满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3. 考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知点在抛物线上,过点作圆的切线,若切线长为,则点到的准线的距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.
2.已知函数,则=( )
A.-12 B.12 C.-26 D.26
3.若点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知数列为等比数列, ,则 ( )
A. B. C.2 D.
5.点到双曲线的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
6.已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
7.已知等差数列的公差,,,记该数列的前n项和为,则的最大值为( )
A.20 B.24 C.36 D.40
8.数学美的表现形式多种多样,我们称离心率(其中)的椭圆为黄金椭圆,现有一个黄金椭圆方程为,若以原点为圆心,短轴长为直径作为黄金椭圆上除顶点外任意一点,过作的两条切线,切点分别为,直线与轴分别交于两点,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知圆,过直线上一点向圆作两切线,切点为、,则( )
A.直线恒过定点 B.最小值为
C.的最小值为 D.满足的点有且只有一个
10.数列满足:,,,下列说法正确的是( )
A.数列为等比数列 B.
C.数列是递减数列 D.的前项和
11.如图,点P是棱长为2的正方体的表面上一个动点,F是线段的中点,则( )
A.若点P满足,则动点P的轨迹长度为
B.三棱锥体积的最大值为
C.当直线AP与AB所成的角为时,点的轨迹长度为
D.当P在底面ABCD上运动,且满足平面时,线段长度最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设函数满足,则 .
13.已知向量,,若,则 .
14.已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作直线与双曲线的左右两支分别交于两点,且,则双曲线的渐近线方程为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知圆.
(1)若的坐标为,求过点P与圆C相切的直线方程;
(2)直线与圆交于两点,求的取值范围(为坐标原点).
16.已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点和的直线AC与椭圆E的另一个交点为.
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
17.设抛物线的焦点为,过点的直线交于两点,且的最小值为4.
(1)求E的方程;
(2)设过F的另一直线交E于C,D两点,且点在直线AC上.
(ⅰ)证明:直线过定点N;
(ⅱ)对于(ⅰ)中的定点N,当的面积为时,求直线的方程.
18.如图,在四棱锥中,侧面底面,侧棱,底面为直角梯形,其中为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)线段上是否存在,使得它到平面的距离为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19.已知数列的前项积为.定义:若存在,使得对任意的,恒成立,则称数列为“数列”.
(1)若,且为“2数列”,求;
(2)若,且为“数列”,的前项的平方和为,数列是各项均为正数的等比数列,满足,求的值和的通项公式;
(3)若,,且为“数列”,的前项和为,证明:.
数学试题卷 第 1 页(共 4 页)
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数学参考答案
第I卷选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
C
6
C
A
A
题号
7
8
9
10
11
答案
C
A
AC
AB
CD
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.【答案】A
【分析】由圆的切线的性质可求得PC,结合抛物线方程计算可得点P横坐标,即可得点P到M的准线的距离.
【详解】如图所示:
设切点为Q,则cg=1,Pg=26,
则PC=MC2+Pe-V12+(262=5,
设P(xy),则由两点间距离公式得到Vx-4)2+少2=√x-4)2+8x=Vx2+16=5,
解得x=±3,因为y2=8x≥0,所以x=3,
因为M的准线方程为x=-2,所以点P到M的准线的距离PE为3-(-2)=5.
故选:A.
2.【答案】C
【分析】求出导数,令x=1,求出∫'(1),再求出f(3)+f"(2).
【详解】因为函数f(x)=f')x3+x2,所以f'(x)=3∫"(1)x2+2x,
令x=1则,∫(1)=3f(1)+2,解得∫'(1)=-1,
所以fx)=-x3+x2,f'(x)=-3x2+2x,
所以f(3=-33+32=-18,f"(2)=-3×22+2×2=-8,
所以f(3)+f'(2)=-26,
故选:C
3.【答案】B
【分析】根据圆的一般方程以及点在圆外,可得出关于实数a的不等式组,由此可解得实数α的取值范围.
【详解】因为点A0,2)在圆x2+2+2x-4+a=0外,则4+16-4a>0
6x2-8+a>0,
解得1<a<5.
故选:B.
4.【答案】C
【分析】利用等比数列的性质与通项公式即可得解
【详解】因为{a}为等比数列,则公比q≠0,所以a=a,,又a,+a+a6=8,
所以上+1+11+1+1-+a+只=马+4+%=4+a+-82,解得4=2,
aa as a asas ads ai ddi aa
又a+a+a。=4(1+q+q)=8>0,而1++g>0恒成立,
所以4>0,则a=a4q2>0,故a4=2.
故选:C
数学参考答案第1页(共9页)》
5.【答案】A
【分析】首先确定渐近线方程,然后利用点到直线距离公式求得点到一条渐近线的距离即可」
1详解】由题意可知,双曲线的渐近线方程为:6)0,即3x±4)=0
结合对称性,不妨考虑点(3,0)到直线3x+4y=0的距离:d=9+0-
V9+165
故选:A.
6.【答案】A
【分析】根据向量投影的概念,结合向量的数量积计算得出结果
【详解】根据题意,园=√2+22+(-1=3,=V(-2)'+(-1+12=6,ā6=2+2-2=2,
3有西同骨弱佰骨2号乡》
故选A.
7.【答案】C
【分析】根据给定条件,结合等差数列性质求出d及通项公式,再确定所有非负数项即可得解,
【详解】等差数列{a}中,公差d<0,即数列{a}是递减等差数列,
显然a,+a,=a,+a,=10,而a,a=24,且a,>a,解得4=6,4=4,则d=4-=-1,
5-3
a。=4+(n-3)d=-n+9,由a,≥0,得n≤9,因此数列{a}前9项均为非负数,从第10项起均为负数,
所以3,的最大值为8,=3=94+a)=94=36.
2
故选:C.
8.【答案】A
【分析】根据题意O、A、P、B四点在以OP为直径的圆上,可设点P坐标为P(x,%),从而得出四点所在圆的
方程为x(x-x)+y(y-%)=0,利用两圆方程之差求得切点A、B所在直线方程,进而求得M、N两点坐标即
可解决本题
【详解】依题意有OAPB四点共圆,设点P坐标为P(x,),则该圆的方程为:x(x-x)+y(y-%)=0,
将两圆方程:x2+y2=b2与x2-xx+y2-yy=0相减,得切点所在直线方程为
,+%=b,解得M,0】
0,0),西为三+-1,所以
a b2
b2
-6+4_b+8_b-=1=2=1
OMONBb
6=61-05-i0
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选
对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.【答案】AC
【分析】根据PA、PB与圆O相切,得到直线AB的方程,可判断A选项;由勾股定理得当OP最小时AP最小,
可判断B选项;根据弦长公式,可判断C选项;由PAL PB可得到PA=2,可判断D选项.
【详解】对于A,圆0:x2+y2=4的圆心为O(0,0),半径为2,
设P(x,y。),P在直线:y=x-3上,y。=x。-3,
数学参考答案第2页(共9页)》
PA、PB为圆的切线,
以OP为直径的圆的方程为x(x-)+y(y-)=0,
x2+y2=4
x(x-x)+y(0y-)=0,两式作差可得直线AB的方程为。Xx+y=4,
将y。=x。-3代入得:14B:(x+y)x-3y-4=0,
x+y=0
3
满足
-3v-4=0,解
4
y=3
所以直线B恒过定点(售引
故A正确;
对于B,AP=VOP-O4,当O川最小时,AP到最小,
O(0,0),1:x-y-3=0,
-2=,政B精误:
对于C,14Bxx+(x。-3)y-4=0,
0(0,0)到ls的距离d=-
上4
x+(玉,-3
ABl=2V0A-d2=2,4-
+G32年
16
16
当-时.h风。=2h-16号-号放c工确:
对于D,若PA⊥PB,则∠APO=45°,即AP=AO=2,
~4风。空2,#在商个点校A上阳,敌D指误
故选:AC
10.【答案】AB
【分折】推号出。*宁+中,a+片号从丽数列a宁为碳为子公比为3的等比数列.由此利用
.1
等比数列的性质能求出结果。
【详解】数列{a}满足:a=1,a1-3a-1=0,neN,
=a+1,2+分0+岁,
13
41+
+22'
数列a,+为首项为,公比为3的等比数列,故A正确:
a与分职,ng号故B正确
1
22
2
2
数列{a,}是递增数列,故C错误;
数列a+克的前a项和为:g-治-0g
1-3-40
A
4
a)的前项和8-8--g子子放D猎误
4
故选:AB.
数学参考答案第3页(共9页)
11.【答案】CD
【分析】利用线面垂直的性质定理可得动点P的轨迹为矩形ABC,D,其周长为4√2+4;显然三棱锥A-PB,D,体
8
积的最大值即为正四面体C-AB,D,易知最大值为。A=了易知当点P在线段AC,AB,和弧BC上时,直
线AP与AB所成的角为45°,可知其轨迹长度为π+4W5;根据面面平行的判定定理可求出点P在底面ABCD上
的轨迹为三角形FNMM,易知FP长度的最大值为N=2√2
【详解】对于A,易知B,C⊥平面ABCD,A∈平面ABC,D1,故动点P的轨迹为矩形ABC,D,
动点P的轨迹长度为矩形ABCD的周长,即为4v2+4,所以A错误;
对于B,因为V-mA=V,-4A,而等边△ABD的面积为定值2W5,
要使三棱锥P-ABD的体积最大,当且仅当点P到平面AB,D的距离最大,
易知点C是正方体到平面AB,D距离最大的点,
所以(亿-鸡a)=%4,此时三棱锥C-AB,D即为棱长是25的正四面体,
其高为h=
a-g5所-aia,559
2
3B错误:
对于C:连接AC,AB,以B为圆心,BB为半径画弧B,C,如图1所示,
D
当点P在线段AC,AB,和弧BC上时,直线AP与AB所成的角为45°,
B
AC=VAB:+BC2=V4+4=2v2,AB=4B+BB:=4+4=2v2,
弧B,C长度4×兀x2=元,故点P的轨迹长度为元+4W5,故C正确;
对于D,取AD,DD,DC,CB,BB,AB的中点分别为Q,R,N,M,T,H,
图1
连接OR,OF,FT,TM,N,NR,FH,HN,HM,如图2所示,
因为FT∥D,C,FT平面DBC,DCC平面DB,C,故FT∥平面D,B,C,
D
TM∥B,C,TMa平面DB,C,BCc平面D,B,C,故TM∥平面D,B,C;
B
又FTOTM=T,FT,TMC平面FTM,故平面FTM∥平面D,B,C;
R
又OF∥M,OR∥TM,RN∥FT,
故平面FTMNRO与平面FTM是同一个平面.
则点P的轨迹为线段MN:
H
图2
在三角形FNM中,
FN=VFH'+W2=V4+4=22,FM=√FH'+lMP=√4+2=√6,MM=√2,
则FM2+MN2=8=FN2,
故三角形FNM是以∠MN为直角的直角三角形;
故FPx=N=2V2,故FP长度的最大值为22,故D正确。
故选:CD
【点睛】立体几何中动点轨迹问题经常利用不动点的位置和动点位置关系,利用线面、面面平行或垂直的判定
定理和性质定理,找出动点的轨迹进而计算出其轨迹长度,
第Ⅱ卷非选择题
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.【答案12105
【分析】根据导数的定义及极限的运算性质计算可得
数学参考答案第4页(共9页)》
【详解】因为了代)如+-儿①=1.所以+a))月
2△
故答案为:号
13.【答案】3
【分析】根据空间向量的共线,可得向量之间有倍数关系,由此可得方程组,即可求解答案,
【详解】由题意知向量a=(m-1,0,2),b=(2,n+2,1),al/i,
故存在实数1,使得a=b,∴.(-1,0,2)=2(2,n+2,1),
m-1=2入
即{0=(1+2),解得=2,m=5,n=-2,故m+n=3,
2=1
故答案为:3
4【答案】=子
【分析】双曲线的右焦点为R,四边形A,B是平行四边形,有丽=4,∠BR=,又网-R=2a,
解得网学团号、。职中由余弦定莲学号号可求出会件双准线的箭近线方程
【详解】双曲线的右焦点为F2,连接AF,BE,,
由A,B关于原点对称,F,E也关于原点对称,可知四边形AFB是平行四边形,
又丽=4网,AB=行,则有丽4,B
Γ3
又由双曲线的定义得网网-2a,解得网-号R经,
再由余弦定理:FF;=FB+FB2-2FB.F,B cos∠FBF,
即gg-20子m号,得号号
a2-9
再由-2-
a-va-v9
,故新近线方程为:±女
3
故答案为:y=士
-x.
【点睛】双曲线与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、‖P-P到=2a,得到a,c的关系.双
曲线的渐近线是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的渐近线,常见有两种方法:①求出α,b,代入渐近线方程;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,b的齐次式,代入渐近线方程即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.【答案】(1)x=3或4x+3y-3=0(2)2,5+2W2)
【分析】(1)利用斜率分类思想,来设出切线方程,然后利用圆心到切线的距离等于半径,即可求得斜率,从
而可得切线方程;(2)联立直线与圆的方程,利用韦达定理,结合向量的坐标运算,可求得参数范围,
【详解】(1)圆C:(x-2)2+y2=1的圆心为C(2,0),半径r=1,过点P(3,-3)的切线,
若切线的斜率不存在,则直线方程为x=3,符合题意;
若切线的斜率存在,设切线方程为y+3=k(x-3),即x-y-3k-3=0
则根据相切可得:4=大,即化+=+1,解得太=
V1+k2
3,
所以切线方程为y+3=-3-3),即4+3V-3=0:
即过点P(3,-3)的切线方程为x=3或4x+3y-3=0,
数学参考答案第5页(共9页)
x-y+=0
(2)由{G2+1得x-2++m网-1,
整理可得:2x2+(2m-4)x+3+m2=0,
设E(5,乃),F(xy),
由△=(2m-4)2-4×2×(3+m2)>0,解得-2-√2<m<-2+V2
则与+6=2-m,5=3+m
2,
所以y2=(+m)(x2+m)=xx+(x+x)+m2
5 m(-mp nm
3
即丽0丽华+:=+2多m+++42.
3
因为-2-√2<m<-2+√2,
所以0m+1)2+2∈2,5+2√2,
即0.0F的取值范围为2,5+22),
16.【答案】(1)£+上-e=5
(2)t=2
42
2
【分析】(1)由题意得b=c=√2,进一步得a,由此即可得解;(2)设AB:y=+i,(k≠0,t>2),
-4t
少化),联立椭酒方程,由市法理有玉+水+龙4-而0
X1+X2
令x=0,即可得解.
【详解11)由题宝=8=方5,从而a=瓜-正-2,所以能离方落为号+号-1,高心率为:-
42
2
(2)直线AB斜率不为0,否则直线AB与椭圆无交点,矛盾,
从而设AB:y=+t(k≠0,t>√2,A(x,y),B(x2,y2),
一联立+,化简并整理得1+2k+4x+2r-40
y=kx+t
由题意△=16kt-8(2k2+1)-2)上84k2+2-10,即k,t应满足4k2+2-2>0,
-4t
所以x+5+22
若直线BD斜率为O,由椭圆的对称性可设D(-x2,y2),
所以AD:y=兰二当(x-X)+片,在直线AD方程中令x=0,
x+X2
得=-,+低0,+1+】化2斗4=21.
X1+X2
1+X2
X+x,
所以t=2,
此时k应满足
k2-=4-2>0,即k应清足k<2或>5
k≠0
2
2
综上所述,t=2满足题意,此时k<-巨或k>巨
2
2
数学参考答案第6页(共9页)
17.【答案】(1)y2=4x(2)(i)证明见解析(iⅱ)4x+3y-4=0或3x-4y-3=0
【分析】(1)借助弦长公式构造方程,结合二次函数得到最值计算即可;
(2)(1)设直线AC方程:x=y+2-2,A(5,片),C(xy),直曲联立.另外,由前问求出B,D,进而得到
直线BD方程,化简得到m(2x+y)+1-2x=0,即可求出定点
(ⅱ)先求出MW和直线MW方程,还求出点A(:,y)到直线MN的距离,根据面积公式计算出A点坐标,即
可求出直线AB方程
【详解】(1)设直线4B方程:x=+号,代入2=2p中,消去x得y-2-p=0.
设A(,y),B(x2,),则y+y2=2pt,yy=-p。
AB到=1+4-y=1+4p2(1+t)=2p1+t2)
当t=0时,有AB的最小值为2p.
.2p=4,故E的方程为y2=4x.
(2)(i)设直线AC方程:x=y+2-2mA(,片),C(s,y):
由=m+2-2
{y'=4消去x得广-4m+8m-8=0:
J片+%=4m
y=8m-8①
∴当BD的斜率不存在时,AC的斜率不存在时,不妨设A(2,2√②),C(2,-2√2
1
此时x,=x,=2,BD:x=2
-4
当BD的斜率存在时,直线BD的斜率k。=”为
yiy3
44
V+v
y32y2
直线BD方程为
丛x-4
片十”)化简得++⅓+4=02
由①②得(8-8)x+4y+4=0,即m(2.x+y)+1-2x=0
2x+y=0
x=-
由
得
1-2.x=0
2,
直线0过定点v小:
y=-1
所以宜线BD过定点N行小:
i)由1)知a-2+e9
直线N方程为:2x-y-2=0,
y2-2y-4
25
5w-o鲜d-5,公手所千5部得%=成6
所以A点坐标为(4,-4),或(9,6).
且FL0,k6=k=-4或2
34
直线AB方程为4x+3y-4=0或3x-4y-3=0.
数学参考答案第7页(共9页)
【点睛】处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为k),
(2)利用条件得到有关k与x,y的等式,
(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点,使得无论k的值如何变化,等式恒成立,
此时要将关于k与x,y的等式进行变形,直至找到定点,
①若等式的形式为整式,则考虑将含k的式子归为一组,让系数等于0,求出定点;
②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去k变为常数。
18.【答案】(1)证明见解析(2)(3)存在,
1
【分析】(1)已知侧面PAD⊥底面ABCD,应用面面垂直性质定理证明线面垂直;(2)建立空间向量求出平面
PAD的法向量和平面PCD的法向量,再应用二面角余弦公式计算求解;(3)设点2(0,,O),m∈[-a,a],再应用
点到平面距离公式计算求参即可,
【详解】(1)PA=PD,O为AD的中点
.PO⊥AD,:侧面PAD⊥底面ABCD
侧面PADO底面ABCD=AD,POC平面PAD,
.PO⊥平面ABCD.
(2):底面ABCD为直角梯形,
其中BC/AD,AB⊥AD,AD=2AB=2BC=2a,
.OC⊥AD,又PO⊥平面ABCD,
.以O为原点,OC所在直线为x轴,OD所在直线为y轴,OP所在直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则C(a,0,0),D(0,a,0),P(0,0,a),
PC=(a,0,-a),PD=(0,a,-a),
设平面PAD的法向量i=(1,0,0)
设平面PCD的法向量m=(xy,=),
ii.PC=ax-az =0
取x=1,得i=(1,1,1).
i.PD=ay-az=0
设平面PCD与平面夹角为日,
则cos0=
m列15
园53,
故平面PCD与平面PAD夹角的余弦值为V
3
(3)设线段AD上存在2(0,m0),m[-a,al,使得它到平面℃D的距离为5a,P0=(0m-4,
∴2到平面PCD的距离d=
Po.m-d_13 a.
√3
解得m=号或m=
2
,(舍去),
0
OD 3a 3
数学参考答案第8页(共9页)
19.【答案】(1)257(2)k=-1,b=21(3)证明见解析
【分析】(1)根据“2数列”的定义计算即可;(2)根据题意得到a1,然后结合“k数列”的定义列方程得到k,9,
最后写通项即可;(3)根据“k数列”的定义得到a,>1,然后构造函数得到hx<x-1(x>1),最后利用累加法
证明即可
【详解】(1)由a=1,且{a}为“2数列”,得a1-Tn=2,即a1=2+Tn,
则a2=2+T=2+a=3,a,=2+T,=2+a4=2+1×3=5,
4=2+I,=2+aa,4=2+1x3x5=17,a=2+I=2+4a,4,44=2+1x3x5x17=257
(2)设数列{b}的公比为q(q>0),
由6=2,得G=工+l1og,4,即G-d=4gg…a+lg:么,则Gn-2a-aa4aa1+tlog.b.
两式相减得a1=a4a2a…a,(a1-1)+l0gb-l0gbn,即a1=a4a,a…a(a1-1)+l0g2q.
因为{an}是首项为2的“k数列”,所以a1-T=k,即aa,a…a=a1-k,
所以a1=(a1-k)(aH-1)+logq,即(k+1)a+1=k+log2q对任意的neN恒成立
因为42=+k=a+k=2+k,4=T+k=a4+k=2(2+k)+k=3k+4,
则+la=1e:g,即+2cs9,解得t=-1,g=2,
(k+1)a4-k=log291
(k+1)3k+4)-k=1og,q
又由G=4+logb,即4=2+l0gb,得b=4,所以b,=2+1
检验可知飞=-1符合要求,故数列地}的通项公式为b,=21
(3)因为{a}为“k数列”,所以a1-Tn=k,即a1=4a,凸…an+k对任意的neN恒成立,
因为4>1,k>0,所以a2=a+k>1.
再结合4>1,k>0,4>1,反复利用a+1=4a,4…a+k,可得对任意的neN,a,>1.
设函数f(x)=lnr-x+1,则f'(x)=1-1.
由f'(x)=0,得x=1.
当x>1时,f(x)<0,所以f(x)在(1,+∞)上单调递减
所以当x>1时,f(x)=lnx-x+1<f(1)=0,即lnx<x-1(x>1).
又an>1,所以lha.<a-1
可得ha<a-1,ha<a2-1,…,ha.<a.-1,
累加可得ha+lha2+…+ha.<a+a2+…+a.-n,即ln(aa2…an)<Sn-n,即lhTn<S-n,
所以Sn>lnTn+n.
【点睛】本题为数列的新定义题型,准确理解“k数列”的含义,紧扣题意将问题转化为熟悉的数学知识进行求解,
同时构造函数,利用导数研究函数的单调性是证明不等式的关键」
数学参考答案第9页(共9页)