数学试题
本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,满分 150 分,时间 150 分钟。
注意事项: 1.答题前,考生在答题卡上务必用直径 0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、
代码、准考证号填写清楚。请认真核准准考证号、姓名和科目、姓名代码。
2.每小题选出答案后,用 2B 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,在试题卷上作答无效。
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.记 为等差数列 的前 项和.若 , ,则 的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
2.下列选项中,使不等式 成立的 的取值范围是( )
A. (-1,0) B.(-∞,-1) C. (0,1) D.(1,+∞)
3.两个正数 1、9 的等差中项是 ,等比中项是 ,则曲线 的离心率为( )
A. B. C. D. 与
4.直线 与抛物线 交于 A,B 两点,若|AB|=4,则弦 AB 的中点到
直线 的距离等于( )
A. B. C.4 D.2
5.若正数 x,y 满足 ,当 取得最小值时, 的值为( )
A. B.2 C. D.5
6.在各项不为零的等差数列 中, ,数列 是等比数列,
且 ,则 的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
nS { }na n 4 5 24a a+ = 6 48S = { }na
21x xx
< < x
4 4 0kx y k− − = 2y x=
1 02x + =
7
4
9
4
3 5x y xy+ = 3 4x y+ 2x y+
24
5
28
5
{ }na 2
2017 2018 20192 2 0a a a− + = { }nb
2018 2018b a= ( )2 2017 2019log b b⋅ 7. 已 知 F1 , F2 是 双 曲 线 的 左 , 右 焦 点 , 点 P 在 双 曲 线 上 , 且
,则下 列结论正确的是( )
A.若 ,则双曲线离心率的取值范围为
B.若 ,则双曲线离心率的取值范围为
C.若 ,则双曲线离心率的取值范围为
D.若 ,则双曲线离心率的取值范围为
8.如图,正方体 中, 是棱 的中点, 是棱 上的点,且 ,则直线
与 所成的角的余弦值是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求。全部选对的得 5 分,部分选对的得 3 分,有选错的得 0 分。
9.若 ,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
10.由公差为 d 的等差数列 则对重新组成的数列
描述正确的是( )
A 一定是等差数列 B.公差为 2d 的等差数列
C.可能是等比数列 D.可能既非等差数列又非等比数列
11. 已知数列{an}的前 n 项和为 Sn(Sn≠0),且满足 ,则下列说法
正确的是( )
2 2
2 2: 1x yC a b
− =
1 2| | | |PF PFλ=
1= 7
λ 10 ,3
+∞
1= 7
λ 101, 3
=7λ 41, 3
=7λ 4 ,3
+∞
1 1 0b a
< <
1 1
a b a
>− a b< a b> 2 2a b>
,...,, 321 aaa ...,, 635241 aaaaaa +++
1 1
14 0 ( 2), 4n n na S S n a−+ = ≥ =A.数列{an}的前 n 项和为 B. 数列{an}的通项公式为
C.数列{an}为递增数列 D. 数列 为递增数列
12. 已知 A,B 为平面内两定点,过该平面内动点 M 作直线 AB 的垂线,垂足为 N.若 MN
→
2=
λAN
→
·NB
→
,其中 λ 为常数,则动点 M 的轨迹可能是( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
13. 已知双曲线的顶点为椭圆 长轴的端点,且双曲线的离心率与椭圆的离心率的
乘积
等于 ,则双曲线的标准方程是____________________________
14.已知抛物线 C: ( )的焦点为 F,准线 l: ,点 M 在抛物线 C 上,
点 A 在
准线 l 上,若 MA⊥l,直线 AF 的倾斜角为 ,则|MF|= .
15. 不等式 a2+8b2≥λb(a+b)对于任意的 a,b∈R 恒成立,则实数 λ 的取值范围为
________.
16.数列 的前 项和为 ,若 , , 成等比数列 ,则正整数
值为 ______.
四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分。17 题 10 分其余题目 12 分,解答应写出文字说明、
证明过程或演算步骤。
17(10 分) 如图,在四棱锥 P-ABCD 中,底面 ABCD 是边长为 1 的正方形,侧棱 PA 的长为
2,且 PA 与 AB、AD 的夹角都等于 600, 是 PC 的中点,
设 .
(1)试用 表示出向量 ;
(2)求 的长.
1S 4n n
= 1
4 ( 1)na n n
= +
1{ }
nS
2 2y px= 0p > 5
4x = −
3
π
( )
1
1na n n
= + n nS 1S mS nS ( )1m > n
M
, ,AB a AD b AP c= = =
, ,a b c BM
BM18.(12 分)已知数列 的前 项和为 ,且满足 .
(1)求证:数列 为等比数列;
(2)求数列 的前 项和 .
19.(12 分)设函数 .
(1)若不等式 的解集是 ,求不等式 的解集;
(2)当 时,对任意的 都有 成立,求实数 的取值范围.
20.(12 分)已知等差数列 的公差大于 0,且 , 分别是等比数列 的前三项.
(1)求数列 的通项公式;
(2)记数列 的前 项和 ,若 ,求 的取值范围.
21.(12 分) 设 F1,F2 分别是椭圆 C: (a>b>0)的左,右焦点,M 是 C 上一点且 MF2 与
x 轴垂直,直线 MF1 与 C 的另一个交点为 N.
(1)若直线 MN 的斜率为 ,求 C 的离心率;
(2)若直线 MN 在 y 轴上的截距为 2,且|MN|=5|F1N|,求 a,b.
22.(12 分)已知椭圆 C: ,圆 Q: 的圆心 Q
在椭圆 C 上,点 P(0, )到椭圆 C 的右焦点的距离为 .
(1)求椭圆 C 的方程;
{ }na n nS ( )*2 n nS a n n N= − + ∈
1
2na
−
{ }1na − n nT
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
+ = > > ( ) ( )222 2 =2x y− + −
2 6(2)过点 P 作互相垂直的两条直线 l1,l2,且 l1 交椭圆 C 于 A,B 两点,直线 l2 交圆 Q 于 C,D
两点,且 M 为 CD 的中点,求△MAB 的面积的取值范围.数学答案
CBDBBCCD BCD ABC AD ABD
5 [-8,4] 8
17.(1)∵ 是 PC 的中点,
∴
........................4 分
(2)
................................10 分
18. (Ⅰ) ,
当 时, ,
两式相减,得 ,即 .
∴ ,所以数列 为等比数列。..........................................5 分
(Ⅱ)由 ,得 .由(Ⅰ)知,数列 是以 为首项, 为公
比的等比数列。
所以 ,
∴ ,
M
( ) ( )1 1
2 2BM BC BP AD AP AB = + = + −
( )1 1 1 1
2 2 2 2b c a a b c = + − = − + +
1, 2, 1, 2AB AD PA a b c= = = ∴ = = =由于
0 0, 60 , 0, 2 1 cos60 1AB AD PAB PAD a b a c b c⊥ ∠ = ∠ = ∴ ⋅ = ⋅ = ⋅ = ⋅ ⋅ =由于
( )1 ,2BM a b c= − + +由于
( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 32 1 1 2 2 0 1 14 4 4 2BM a b c a b c a b a c b c
∴ = − + + = + + + − ⋅ − ⋅ + ⋅ = + + + − + =
6 6
2 2BM BM∴ = ∴ , 的长为
2 n nS a n= − +
2n ≥ 1 12 1n nS a n− −= − + −
12 1n n na a a −= − + + 1
1 1
3 3n na a −= +
1
1 1 1
2 3 2n na a −
− = −
1
2na −
1 12 1S a= − + 1
1
3a = 1
2na −
1
6
− 1
3
11 1 1 1 1
2 6 3 2 3
n n
na
− − = − = −
1 1 1
2 3 2
n
na = − + ∴ ,
∴ ....................................................12 分
19 、( 1 ) 因 为 不 等 式 的 解 集 是 , 所 以 是 方 程
的解.……2 分
由韦达定理得: ,故不等式 为 .………………4 分
解不等式 得其解集为 .……………………6 分
(2)据题意 , 恒成立,则可转化为 .……8
分
设 ,则 , 关于 递减,…………10 分
所以 ,∴ .……………………12 分
20.解:(I)设等差数列 的公差为 ( ),
由 ,得 ,
又∵ , , 是等比数列 的前三项,
∴ ,
即 ,化简得 ,
联立 解得 , .
∴ . ...........................................6 分
(II)∵ , , 是等比数列 的前三项,
1 1 11 2 3 2
n
na − = − −
1 116 3 1 1 11 2 4 3 21 3
n
n
n
n nT
− − = − = − − −∴等比数列 的公比为 3,首项为 3.
∴等比数列 的前 项和 .
由 ,得 ,化简得 ,
解得 , ...................................................12 分
21.(1)根据 及题设知 ,
直线 MN 的斜率为 , 所以 即
将 代入 得
解得 ,因为 故 C 的离心率为 ..............................5 分
(2)由题意,知原点 O 为 的中点, 轴,所以直线 轴的交点 是线段
的中点,故 ,即 ,① 由
设 ,由题意知
则 代入 C 的方程, ②
将①及 代入②得
解得 ,故 .....................................12 分
22、(1)圆 Q:(x﹣2)2+(y﹣ )2=2 的圆心为(2, ),
代入椭圆方程可得 + =1,
由点 P(0, )到椭圆 C 的右焦点的距离为 ,即有 = ,
解得 c=2,即 a2﹣b2=4,
解得 a=2 ,b=2,
即有椭圆的方程为 + =1;...........................................................................4 分
(2)当直线 l2:y= ,代入圆的方程可得 x=2± ,可得 M 的坐标为(2, ),又|AB|=4,
可得△MAB 的面积为 ×2×4=4;
设直线 y=kx+ ,代入圆 Q 的方程可得,(1+k2)x2﹣4x+2=0,
可得中点 M( , ),
|MP|= = ,
设直线 AB 的方程为 y=﹣ x+ ,代入椭圆方程,可得:
(2+k2)x2﹣4 kx﹣4k2=0,
设(x1,y1),B(x2,y2),可得 x1+x2= ,x1x2= ,
则|AB|= •
= • ,
可得△MAB 的面积为 S= • • •
=4 ,
设 t=4+k2(5>t>4),可得 = = < =1,
可得 S<4,
且 S>4 =
综上可得,△MAB 的面积的取值范围是( ,4]..............................................................12 分