河南省洛陽市汝陽縣實驗高中2023年數學高二上期末學業質量監測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．若公差不為0的等差數列的前n項和是，，且，，為等比數列，則使成立的最大n是（）A.6 B.10C.11 D.122．長方體中，，，，為側面內（含邊界）的動點，且滿足，則四棱錐體積的最小值為（）A. B.C. D.3．已知是拋物線上的點，F是拋物線C的焦點，若，則（）A1011 B.2020C.2021 D.20224．函數在定義域上是增函數，則實數m的取值范圍為（）A. B.C. D.5．在空間直角坐標系中，點關于平面的對稱點為，則（）A.－4 B.－10C.4 D.106．已知球O的半徑為2，球心到平面的距離為1，則球O被平面截得的截面面積為（）A. B.C. D.7．已知橢圓的長軸長，短軸長，焦距長成等比數列，則橢圓離心率為（）A. B.C. D.8．已知雙曲線的離心率為，則雙曲線C的漸近線方程為（）A. B.C. D.9．若空間中n個不同的點兩兩距離都相等，則正整數n的取值A.至多等于3 B.至多等于4C.等于5 D.大于510．已知直線與直線垂直，則（）A. B.C. D.11．甲，乙、丙、丁、戊共5人隨機地排成一行，則甲、乙相鄰，丙、丁不相鄰的概率為（）A. B.C. D.12．已知拋物線上一點M與焦點間的距離是3，則點M的縱坐標為（）A.1 B.2C.3 D.4二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．基礎建設對社會經濟效益產生巨大的作用．某市投入億元進行基礎建設，年后產生億元社會經濟效益．若該市投資基礎建設4年后產生的社會經濟效益是投資額的2倍，則再過______年．該項投資產生的社會經濟效益是投資額的8倍14．已知O為坐標原點，拋物線C：的焦點為F，P為C上一點，PF與x軸垂直，Q為x軸上一點，且，若，則______.15．已知橢圓的離心率為.（1）證明：；（2）若點在橢圓的內部，過點的直線交橢圓于、兩點，為線段的中點，且.①求直線的方程；②求橢圓的標準方程.16．雙曲線的右頂點為A，右焦點為F，過點F平行于雙曲線的一條漸近線的直線與雙曲線交于點B，則的面積為__________三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）（1）證明：；（2）已知：，，且，求證：.18．（12分）已知兩動圓：和：，把它們的公共點的軌跡記為曲線，若曲線與軸的正半軸的交點為，取曲線上的相異兩點、滿足：且點與點均不重合.（1）求曲線的方程；（2）證明直線恒經過一定點，并求此定點的坐標；19．（12分）已知拋物線的焦點為，經過點的直線與拋物線交于兩點，其中點A在第一象限；（1）若直線的斜率為，求的值；（2）求線段的長度的最小值20．（12分）已知函數，滿足，已知點是曲線上任意一點，曲線在處的切線為.（1）求切線的傾斜角的取值范圍；（2）若過點可作曲線的三條切線，求實數的取值范圍.21．（12分）如圖，在三棱錐中，已知△ABC和△PBC均為正三角形，D為BC的中點（1）求證：平面；（2）若，，求三棱錐的體積22．（10分）已知圓：，，為圓上的動點，若線段的垂直平分線交于點.（1）求動點的軌跡的方程；（2）已知為上一點，過作斜率互為相反數且不為0的兩條直線，分別交曲線于，，求的取值范圍.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】設等差數列的公差為d，根據，且，，為等比數列，求得首項和公差，再利用前n項和公式求解.【詳解】設等差數列的公差為d，因為，且，，為等比數列，所以，解得或（舍去），則，所以，解得，所以使成立的最大n是11，故選：C2、D【解析】取的中點，以點為坐標原點，、、的方向分別為、、軸的正方向建立空間直角坐標系，分析可知點的軌跡是以點、為焦點的橢圓，求出橢圓的方程，可知當點為橢圓與棱或的交點時，點到平面的距離取最小值，由此可求得四棱錐體積的最小值.【詳解】取的中點，以點為坐標原點，、、的方向分別為、、軸的正方向建立如下圖所示的空間直角坐標系，設點，其中，，則、，因為平面，平面，則，所以，，同理可得，所以，，所以點的軌跡是以點、為焦點，且長軸長為的橢圓的一部分，則，，，所以，點的軌跡方程為，點到平面的距離為，當點為曲線與棱或棱的交點時，點到平面的距離取最小值，將代入方程得，因此，四棱錐體積的最小值為.故選：D.3、C【解析】結合向量坐標運算以及拋物線的定義求得正確答案.【詳解】設，因為是拋物線上的點，F是拋物線C的焦點，所以，準線為：，因此，所以，即，由拋物線的定義可得，所以故選：C4、A【解析】根據導數與單調性的關系即可求出【詳解】依題可知，在上恒成立，即在上恒成立，所以故選：A5、A【解析】根據關于平面對稱的點的規律：橫坐標、縱坐標保持不變，豎坐標變為它的相反數，即可求出點關于平面的對稱點的坐標，再利用向量的坐標運算求.【詳解】解：由題意，關于平面對稱的點橫坐標、縱坐標保持不變，豎坐標變為它的相反數，從而有點關于對稱的點的坐標為（2，?1，-3）.故選：A【點睛】本題以空間直角坐標系為載體，考查點關于面的對稱，考查數量積的坐標運算，屬于基礎題6、B【解析】根據球的性質可求出截面圓的半徑即可求解.【詳解】由球的性質可知，截面圓的半徑為，所以截面的面積.故選：B7、A【解析】由題意，，結合，求解即可【詳解】∵橢圓的長軸長，短軸長，焦距長成等比數列∴∴又∵∴∴，即∴e=又在橢圓e＞0∴e=故選：A8、B【解析】根據a的值和離心率可求得b,從而求得漸近線方程.【詳解】由雙曲線的離心率為，知，則，即有，故，所以雙曲線C的漸近線方程為，即，故選：B.9、B【解析】先考慮平面上的情況：只有三個點的情況成立；再考慮空間里，只有四個點的情況成立，注意運用外接球和三角形三邊的關系，即可判斷解：考慮平面上，3個點兩兩距離相等，構成等邊三角形，成立；4個點兩兩距離相等，由三角形的兩邊之和大于第三邊，則不成立；n大于4，也不成立；空間中，4個點兩兩距離相等，構成一個正四面體，成立；若n＞4，由于任三點不共線，當n=5時，考慮四個點構成的正四面體，第五個點，與它們距離相等，必為正四面體的外接球的球心，由三角形的兩邊之和大于三邊，故不成立；同理n＞5，不成立故選B點評：本題考查空間幾何體的特征，主要考查空間兩點的距離相等的情況，注意結合外接球和三角形的兩邊與第三邊的關系，屬于中檔題和易錯題10、D【解析】根據互相垂直兩直線的斜率關系進行求解即可.【詳解】由，所以直線的斜率為，由，所以直線的斜率為，因為直線與直線垂直，所以，故選：D11、A【解析】先求出所有的基本事件，再求出甲、乙相鄰，丙、丁不相鄰的基本事件，根據古典概型的概率公式求解即可【詳解】甲，乙、丙、丁、戊共5人隨機地排成一行有種方法，甲、乙相鄰，丙、丁不相鄰的排法為先將甲、乙捆綁在一起，再與戊進行排列，然后丙、丁從3個空中選2個空插入，則共有種方法，所以甲、乙相鄰，丙、丁不相鄰的概率為，故選：A12、B【解析】利用拋物線的定義求解即可【詳解】拋物線的焦點為，準線方程為，因為拋物線上一點M與焦點間的距離是3，所以，得，即點M的縱坐標為2，故選：B二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、8【解析】由4年后產生的社會經濟效益是投資額的2倍，代入已知函數式求得參數，再求得社會經濟效益是投資額的8倍時的時間，即為所求結論【詳解】由條件得，∴，即．設投資年后，產生的社會經濟效益是投資額的8倍，則有，解得，所以再過年，該項投資產生社會經濟效益是投資額的8倍故答案為：814、3【解析】先求點坐標，再由已知得Q點坐標，由列方程得解.【詳解】拋物線：()的焦點，∵P為上一點，與軸垂直，所以P的橫坐標為，代入拋物線方程求得P的縱坐標為，不妨設，因為Q為軸上一點，且，所以Q在F的右側，又，，，因為，所以，，所以3故答案為：3.15、（1）證明見解析；（2）①；②.【解析】（1）由可證得結論成立；（2）①設點、，利用點差法可求得直線的斜率，利用點斜式可得出所求直線的方程；②將直線的方程與橢圓的方程聯立，列出韋達定理，由可得出，利用平面向量數量積的坐標運算可得出關于的等式，可求出的值，即可得出橢圓的方程.【詳解】（1），，因此，；（2）①由（1）知，橢圓的方程為，即，當在橢圓的內部時，，可得.設點、，則，所以，，由已知可得，兩式作差得，所以，所以，直線方程為，即.所以，直線的方程為；②聯立，消去可得.，由韋達定理可得，，又，而，，，解得合乎題意，故，因此，橢圓的方程為.16、【解析】由平行線的性質求出斜率，由點斜式求出直線方程，然后求出交點坐標，由三角形面積公式可得結果.【詳解】雙曲線的右頂點，右焦點，，所以漸近線方程為，不妨設直線FB的方程為，將代入雙曲線方程整理，得，解得，，所以，所以故答案為：.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）證明見解析；（2）證明見解析.【解析】（1）利用分析法證明即可；（2）將與相乘，展開后利用基本不等式可證明所證不等式成立.【詳解】（1）要證成立，即證，即證，即證，而顯然成立，故成立；（2）已知，，且，則，當且僅當時，等號成立，故.18、（1）；（2）證明見解析，.【解析】（1）設兩動圓的公共點為，則有，運用橢圓的定義，即可得到，，，進而得到的軌跡方程；（2），設，，，，設出直線方程，聯立方程組，利用韋達定理法及向量的數量積的坐標表示，即可得到定點.【小問1詳解】設兩動圓的公共點為，則有由橢圓的定義可知的軌跡為橢圓，設方程為，則，，所以曲線的方程是：【小問2詳解】由題意可知：，且直線斜率存在，設，，設直線：，聯立方程組，可得，，，因為，所以有，把代入整理化簡得，或舍，因為點與點均不重合，所以直線恒過定點19、（1）3；（2）12.【解析】(1)聯立直線l與拋物線C的方程，求出A和B的橫坐標即可得AFBF(2)設直線l方程為，與拋物線C方程聯立，求出線段AB長度求其最小值即可.【小問1詳解】設，拋物線的焦點為，直線l經過點F且斜率，直線l的方程為，將直線l方程與拋物線消去y可得，點A是第一象限內的交點，解方程得，∴.【小問2詳解】設，由題知直線l斜率不為0，故設直線l的方程為：，代入拋物線C的方程化簡得，，∵＞0，∴，∴，當且僅當m＝0時取等號，∴AB長度最小值為12.20、（1）（2）【解析】（1）根據題意求出值，求導后通過導數的值域求出斜率范圍，從而得到傾角范圍.（2）利用導數幾何意義得到過P點的切線方程，化簡后構造m的函數，求新函數的極大值極小值即可.【小問1詳解】因為，則，解得，所以，則，故，，，，，切線的傾斜角的的取值范圍是，，.小問2詳解】設曲線與過點，的切線相切于點，則切線的斜率為，所以切線方程為因為點，在切線上，所以，即，由題意，該方程有三解設，則，令，解得或，當或時，，當時，，所以在和上單調遞減，在上單調遞增，故的極小值為，極大值為，所以實數的取值范圍是.21、（1）證明見解析；（2）.【解析】【小問1詳解】因為△ABC和△PBC為正三角形，D為BC的中點，所以,又,所以平面【小問2詳解】因為△ABC和△PBC為正三角形，且，所以,又