内容正文:
达拉特旗第一中学2025-2026学年第一学期高二年级第一次月考
数学试题
命题范围:必修一、必修二、选择性必修一
命题人:任文刚 审核人:王晓红 满分:150分
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设z=i(2+i),则=
A. 1+2i B. –1+2i
C. 1–2i D. –1–2i
【答案】D
【解析】
【分析】本题根据复数的乘法运算法则先求得,然后根据共轭复数的概念,写出.
【详解】,
所以,选D.
【点睛】本题主要考查复数的运算及共轭复数,容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查.理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.
2. 已知集合,,则中元素个数为( )
A. 0 B. 3 C. 5 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】根据补集的定义即可求出.
【详解】因为,所以, 中的元素个数为,
故选:C.
3. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
【答案】A
【解析】
【分析】通过斜率求出倾斜角
【详解】整理得,直线斜率为,,
所以倾斜角为.
故选:A
4. 若tan+ =4,则sin2=
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】本题考查三角恒等变形式以及转化与化归的数学思想.
因为,所以..
【点评】本题需求解正弦值,显然必须切化弦,因此需利用公式转化;另外,在转化过程中常与“1”互相代换,从而达到化简的目的;关于正弦、余弦的齐次分式,常将正弦、余弦转化为正切,即弦化切,达到求解正切值的目的. 体现考纲中要求理解三角函数的基本关系式,二倍角公式.来年需要注意二倍角公式的正用,逆用等
5. 古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数k(,)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A、B间的距离为2,动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
以中点为原点,设,根据,得到点轨迹方程,再表示出,利用圆上的点到定点的距离得到答案.
【详解】以中点为原点,所在直线为轴,
则,,
设,所以由,
可得,
整理得,
,
其中看作是
圆上的点到点的距离的平方,
所以其最大值为,
所以的最大值为,
故选:C.
【点睛】本题考查求圆的轨迹方程,圆上的点到定点的距离,属于中档题.
6. 已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用直线的斜率公式计算,;再结合图形,利用直线与线段有交点的条件建立不等式,即可得出结果.
【详解】由直线的斜率公式可得:
;.
结合图形,要使直线l经过点,且与线段AB有交点,l的斜率需满足或.
故选:C.
7. 若圆上仅有4个点到直线的距离为1,则实数r的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】到已知直线的距离为1的点的轨迹,是与已知直线平行且到它的距离等于1的两条直线,根据题意可得这两条平行线与有4个公共点,由此利用点到直线的距离公式加以计算,可得r的取值范围.
【详解】
作出到直线的距离为1的点的轨迹,得到与直线平行,
且到直线的距离等于1的两条直线,
圆的圆心为原点,
原点到直线的距离为,
两条平行线中与圆心O距离较远的一条到原点的距离为,
又圆上有4个点到直线的距离为1,
两条平行线与圆有4个公共点,即它们都与圆相交.
由此可得圆的半径,
即,实数r的取值范围是.
故选:A.
8. 若正四棱锥的高为4,且所有顶点都在半径为6的球面上,则该正四棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】点在底面的投影为,确定球心的位置,求,由此可求底面棱和侧面三角形的高,进而可求表面积.
【详解】在正四棱锥中,设点在底面的投影为,则为正方形的中心,
过作正四棱锥的截面,如图:
因为,,所以正四棱锥的外接球球心在的延长线上,
则,,
所以.
在正四棱锥中,如下图:
,,
中边上的高为,
故该正四棱锥的表面积为.
故选:
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知空间向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 与夹角的余弦值为
【答案】BC
【解析】
【分析】利用空间向量平行的条件、向量的模、向量垂直的充要条件、向量夹角余弦的求法运算即可得解.
【详解】对于选项A,由题意,,,
假设,则存在实数,使得,
即,所以,方程组无解,
即不存在实数,使得,所以和不平行,故A错误;
对于选项B,由,,可得,
,则,故B正确;
对于选项C,由,,
可得,
因为,所以,故C正确;
对于选项D,由,,
可得,故D错误.
故选:BC.
10. 已知圆,直线,点P在直线l上运动,直线,分别切圆C于点A,B.则下列说法正确的是( )
A. 四边形的面积最小值为
B. M为圆C上一动点,则最小值为
C. 最短时,弦直线方程为
D. 最短时,弦长为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知,结合图形,利用直角三角形、圆的性质、直线方程以及点到直线的距离公式、勾股定理计算求解.
【详解】对于A,由切线长定理可得,又因为,所以,
所以四边形的面积,
因为,当时,取最小值,且,
所以四边形的面积的最小值为,故A正确;
对于B,因为,所以最小值为,故B错误;
对于C,由题意可知点,,在以为直径的圆上,设,
其圆的方程为:,
化简为,与方程相减可得:,
则直线的方程为,当最短时,,则,
解得,故直线的方程为,故C正确;
对于D,当最短时,圆心C到直线的距离,
所以弦长为,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】难点点睛:解答本题的难点在于C的判断,解答时要注意结合圆的公共弦方程的求解,求出直线AB方程,然后利用垂径定理求出弦长.
11. 在空间直角坐标系中,有以下两条公认事实:
(1)过点,且以为方向向量的空间直线的方程为.
(2)过点,且以为法向量的平面的方程为.
现已知平面,是平面和平面的交线,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题干材料,写出直线的方程,得到直线的方向向量,平面的法向量,由法向量和方向向量的位置关系进行判断线面关系
【详解】:,可得,即,
故直线的方向向量为,
平面可写作,
由题知,平面的法向量,
注意到,可知,A错误,D正确;
,,即的方向向量,
根据上述解析,平面的法向量,,则或,
注意到,平面均经过点,
故只可能,B选项正确;
的方向向量为,,则或,
注意到经过,而不在平面上,
故,C正确.
故选:BCD
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知且,则______.
【答案】64
【解析】
【分析】将利用换底公式转化成来表示即可求解.
【详解】由题,整理得,
或,又,
所以,故
故答案为:64.
13. 已知直线与平行,则的值为___________.
【答案】或##或
【解析】
【分析】由可求,注意检验重合的情况即.
【详解】因为直线与平行,
所以
展开化简可得,解之可得或,
则当时直线与,
化简后为,可知与平行,
当时直线与平行.
故答案为:或
14. 已知为坐标原点,,点是直线:上一点,若以为圆心,2为半径的圆上存在点,使得,则线段长度的取值范围是______
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,先求得点的轨迹方程,从而可得圆与圆相交,列出不等式,可得的范围,再由两点间距离公式代入计算,即可得到范围.
【详解】由题意可设,
则圆的方程为,
若圆上存在点,使得,设,
则,化简可得,
故点在以为圆心,为半径的圆上,
因为点也在圆上,所以圆与圆有交点,
所以,即,解得,
又,
所以,即线段长度的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题(共5小题,共77分)
15. 在△ABC中,a, b, c分别为内角A, B, C的对边,且
(Ⅰ)求A的大小;
(Ⅱ)求的最大值.
【答案】(Ⅰ)120°;(Ⅱ)1.
【解析】
【分析】(Ⅰ)由题意利用正弦定理角化边,然后结合余弦定理可得∠A的大小;
(Ⅱ)由题意结合(Ⅰ)的结论和三角函数的性质可得的最大值.
【详解】(Ⅰ),
,即.
,.
(Ⅱ),
,∴当即时,取得最大值1.
【点睛】在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.
16. 已知在中,边上的高所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为,点的坐标为.
(1)求垂心的坐标;
(2)若关于直线的对称点为,求点到直线的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据垂心性质联立方程组解得垂心的坐标为;
(2)利用直线垂直求得直线的方程,再由点到直线距离求的结果.
【小问1详解】
根据题意作出示意图如图,作出边上的高,边上的高,
即直线方程为,直线方程为,
联立,解得;
故垂心的坐标为
【小问2详解】
连接并延长交于点,
由(1)可知,;
易知,设直线的方程为,
将代入可得,即直线的方程为;
联立,解得,即;
所以直线的方程为,即;
设点的对称点,则,且的中点在直线上,
又,所以,整理得,解得;
即;
所以点到直线的距离为.
17. 已知直线
(1)证明:无论m为何值,直线l与直线总相交;
(2)求点到直线l距离的最大值;
(3)若O为坐标原点,直线l与x,y轴的正半轴分别交于A,B两点,求面积的最小值.
【答案】(1)证明:对于,化简得,
令,得到,
对于点,直线与直线都是必过点,
所以,无论为何值,直线与直线总相交.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)化简直线,得到的必过点,得证;
(2)根据直线过点可得点到直线距离的最大值为即可;
(3)设,由(1)得,列出三角形面积公式,利用基本不等式即可求得三角形面积最小值.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由(1)可得直线过点,
故点到直线l距离的最大值为,
当直线取到.
【小问3详解】
设,由(1)得,
,整理得,
因为,则,得,(当且仅当时,即时,等号成立),
,面积的最小值为.
18. 如图,在四棱柱中,侧棱底面,,,,,且点和分别为和的中点.请用空间向量知识解答下列问题:
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】以A为原点,为x、y、z轴正方向建立空间直角坐标系,用向量法证明或计算:
(1)分别求出和面的一个法向量,由即可证明;
(2)分别求出平面与平面的法向量,用向量法计算.
【详解】
(1)如图,以A为原点,为x、y、z轴正方向建立空间直角坐标系,依题意可得:
因为点和分别为和的中点,
所以,所以.
显然是面ABCD的一个法向量,
因为,又面ABCD,所以平面;
(2)
设为面ACD1的一个法向量,则
不妨设y=1,则.
同理可求面的一个法向量.
设平面与平面夹角为,由图示,
所以,
即平面与平面夹角的余弦值为.
【点睛】向量法解决立体几何问题的关键:
(1)建立合适的坐标系;
(2)把要用到的向量正确表示;
(3)利用向量法证明或计算.
19. 已知圆的圆心为,且过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)若为坐标原点,点满足,且点在直线上,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据半径求出圆的半径,即可求出圆的方程;
(2)根据圆心到直线的距离等于半径得到方程,解得即可;
(3)设,根据求出点的轨迹方程,依题意直线与圆有公共点,利用圆心到直线的距离不大于半径得到不等式,解得即可.
【小问1详解】
因为圆的圆心为,且过点,
则圆的半径,
所以圆的标准方程为;
【小问2详解】
因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离,解得.
【小问3详解】
设,因为,即,
即,即点在以为圆心,为半径的圆上,
又点在直线上,即直线与圆有公共点,
所以,解得,即的取值范围为.
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达拉特旗第一中学2025-2026学年第一学期高二年级第一次月考
数学试题
命题范围:必修一、必修二、选择性必修一
命题人:任文刚 审核人:王晓红 满分:150分
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设z=i(2+i),则=
A. 1+2i B. –1+2i
C. 1–2i D. –1–2i
2. 已知集合,,则中元素个数为( )
A. 0 B. 3 C. 5 D. 8
3. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
4. 若tan+ =4,则sin2=
A. B. C. D.
5. 古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数k(,)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点A、B间的距离为2,动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
6. 已知、,若斜率存在的直线l经过点,且与线段AB有交点,则l的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 若圆上仅有4个点到直线的距离为1,则实数r的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 若正四棱锥的高为4,且所有顶点都在半径为6的球面上,则该正四棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知空间向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 与夹角的余弦值为
10. 已知圆,直线,点P在直线l上运动,直线,分别切圆C于点A,B.则下列说法正确的是( )
A. 四边形的面积最小值为
B. M为圆C上一动点,则最小值为
C. 最短时,弦直线方程为
D. 最短时,弦长为
11. 在空间直角坐标系中,有以下两条公认事实:
(1)过点,且以为方向向量的空间直线的方程为.
(2)过点,且以为法向量的平面的方程为.
现已知平面,是平面和平面的交线,,,则( )
A. B. C. D.
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知且,则______.
13. 已知直线与平行,则的值为___________.
14. 已知为坐标原点,,点是直线:上一点,若以为圆心,2为半径的圆上存在点,使得,则线段长度的取值范围是______
四、解答题(共5小题,共77分)
15. 在△ABC中,a, b, c分别为内角A, B, C的对边,且
(Ⅰ)求A的大小;
(Ⅱ)求的最大值.
16. 已知在中,边上的高所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为,点的坐标为.
(1)求垂心的坐标;
(2)若关于直线的对称点为,求点到直线的距离.
17. 已知直线
(1)证明:无论m为何值,直线l与直线总相交;
(2)求点到直线l距离的最大值;
(3)若O为坐标原点,直线l与x,y轴的正半轴分别交于A,B两点,求面积的最小值.
18. 如图,在四棱柱中,侧棱底面,,,,,且点和分别为和的中点.请用空间向量知识解答下列问题:
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知圆的圆心为,且过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)若为坐标原点,点满足,且点在直线上,求的取值范围.
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