内容正文:
兴国县将军中学2025年10月份级高二年级月考数学科试卷
一、单选题
1. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式的基本性质以及取特殊值排除错误选项,即可得答案.
【详解】由,得到,
又因为,所以,故C正确;
当时,,故AD错误;
,故B错误.
故选:C
2. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先求两直线平行时的取值,再判断和时两直线是否平行,从而确定条件类型.
【详解】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去.
综上所述,“”是“”的充要条件.
故选:.
3. 已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则直线l的方程为( )
A. 或 B. 或
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】依次分析直线的斜率不存在、斜率小于零、斜率等于零或斜率大于零四种情况,可得到满足题意的直线方程.
【详解】如图,设,直线过和.
①当直线垂直于轴时,方程为,直线、直线与轴围成的三角形是,不是等腰三角形,所以直线的斜率存在;
②当直线的斜率小于零时,设关于轴的对称点为,
当直线过两点时,,是等腰三角形.又由直线知其斜率为,所以,
所以为等边三角形,所以直线的斜率小于零时只有这一种情况,此时直线的倾斜角为,斜率为,
方程为,即;
③当直线的斜率为零时,直线平行于轴,不能与直线及x轴围成三角形.所以直线的斜率不为零;
④当直线的斜率大于零时,只有如图一种情况可使直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形.
设直线与轴负半轴相交于点,则,因为直线的斜率为,倾斜角为,可得,
所以,所以直线(即直线)的斜率为,对应方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
故选:A.
4. 圆的面积( )
A. 有最小值 B. 有最大值
C. 没有最值 D. 为定值
【答案】A
【解析】
【分析】将圆的方程化为标准形式,即可确定半径的最值,进而判断各项的正误.
【详解】方程可化为,
当时,圆的最小半径为1,此时最小为,但无最大值.
故选:A
5. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量加、减法和数乘运算法则求解.
【详解】因为,所以,
所以,
故选:D.
6. 在平面内作直线,使得点、点到直线的距离分别为1和2,则这样的直线有( )条
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】当斜率存在时,设直线方程,根据点到直线的距离公式列方程组求解可得.
【详解】易知,当直线的斜率不存在时不满足题意;
过点作垂直于直线,垂直分别为,
则,所以,所以,
又,所以直线过原点,
设直线方程为,即,
由题知,,解得或或,
所以满足条件的直线有4条.
故选:A
7. 已知点,线段为的一条直径.设过点且与相切的两条直线的斜率分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据可得圆心和半径,进而根据点到直线的距离公式,结合相切即可求解.
【详解】由于点,线段为的一条直径,故圆心,即,圆的半径为,
由题意可知两条切线的斜率均存在,故设切线方程为,
由相切可得,化简可得,
故是方程的两个根,故
故选:D
8. 已知圆的标准方程为,设过圆心且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,连接并延长,与直线分别相交于点,用表示面积,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】设直线的方程为,与圆的方程联立,求出点的坐标,同理可得点的坐标,根据利用基本不等式可得答案.
【详解】如图,由题意知,,设直线的方程为,
由得,
解得或则点的坐标为,
又直线的斜率为,同理可得,点的坐标为.
由题可知,
所以,又,
同理,
所以,
当且仅当时等号成立,故.
故选:C.
二、多选题
9. 已知点和点,是直线上的一点,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】过点作直线的对称点,设,运用中点坐标公式和两直线垂直的条件,解方程可得,,连接,由三点共线的性质可得的范围,从而可得结论.
【详解】解:点和点,是直线上的一点,
过点作直线的对称点,设,
可得,,
解得,,即,
连接,可得,
当且仅当,,三点共线时,取得最小值为,
结合选项可知的可能取值是,,.
故选:ABC.
10. 有两个信封,第一个信封内的四张卡片上分别写有1,2,3,4,第二个信封内的四张卡片上分别写有5,6,7,8,甲、乙两人商定了一个游戏,规则是:从这两个信封中各随机抽取一张卡片,得到两个数.为了游戏对双方都公平,下列获胜规则正确的是( )
A. 第一个信封内取出的数作为横坐标,第二个信封内取出的数作为纵坐标,所确定的点在直线上时甲获胜,所确定的点在直线上时乙获胜
B. 取出的两个数乘积不大于15时甲获胜,否则乙获胜
C. 取出的两个数乘积不小于20时甲得5分,否则乙得3分,游戏结束后,累计得分高的人获胜
D. 取出的两个数相加,如果得到的和为奇数,则甲获胜,否则乙获胜
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意,列出树状图,根据各项规则列出对应情况判断是否公平即可.
【详解】画树状图如下:
A错,由树状图可知,共有16种等可能的结果,
其中所确定的点在直线上的有(1,5),(2,6),(3,7),(4,8),共4个样本点,
所确定的点在直线上的点有(1,7),(2,6),(3,5),共3个样本点,
故两种情况下的样本点个数不一样,即两种情况下概率不一样.
B对,由树状图可知,共有16种等可能的结果,
其中两个数乘积大于15的有(2,8),(3,6),(3,7),(3,8),(4,5),(4,6),(4,7),(4,8),共8种,
则两个数乘积不大于15的也有8种,故两种情况下的样本点个数一样,即两种情况下概率一样.
C对,由树状图可知,共有16种等可能的结果,
其中取出的两个数乘积不小于20的有(3,7),(3,8),(4,5),(4,6),(4,7),(4,8),共6种,
则取出的两个数乘积小于20的有10种,.
D对,由树状图可知,共有16种等可能的结果,
其中取出的两个数相加和为奇数的有(1,6),(1,8),(2,5),(2,7),(3,6),(3,8),(4,5),(4,7),共8种,
则取出的两个数相加和为偶数的有8种,故两种情况下的样本点个数一样,即两种情况下概率一样.
故选:BCD.
11. 已知圆M的圆心M在x轴上,且圆M与直线和都相切,点P为直线l:与y轴的交点,过点P作圆M的两条切线,切点分别为A,B,直线AB与MP交于点C,则( )
A. 若直线l与圆M相切,则 B. 当时,四边形PAMB的面积为
C. 的取值范围为 D. 若点,则为定值
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题意可得圆的方程以及切线长的表示,对于A,可得圆心到直线的距离,根据点到直线的距离公式,可得其正误;对于B,由题意可得直线方程,从而可得点的坐标,根据两点之间在距离公式,从而可得的长,即可得切线长,根据直线三角形的面积公式,可得其正误;对于C,根据数量积的定义,根据切线长以及同角三角函数的平方式,可得数量积的函数解析式,根据对勾函数的性质,可得其正误;对于D,根据四点共圆,利用两圆方程可得相交弦所在直线的方程,根据垂直可得动点的轨迹,结合圆的性质,可得其正误.
【详解】
因为圆M的圆心M在x轴上,且与直线和都相切,
所以圆M的标准方程为.
因为PA,PB是圆M的切线,所以.
在Rt△APM中,.
对于A,若直线l与圆M相切,则圆心到直线l:的距离为1,
即,解得,故A正确.
对于B,当时,,又所以,
则,所以四边形PAMB的面积,故B错误.
对于C,
.
因为,所以,
因为对勾函数在上单调递增,所以.故C正确.
对于D,由题意,知,,,,所以A,M,B,P四点共圆,
记此圆为圆D,则PM为圆D的直径,圆心,半径为,
圆D的方程为.因为AB是圆D与圆M的相交弦,
所以直线AB的方程为化简得,
所以直线AB经过定点.因为,所以,
因为点在直线AB上,所以,即点C在以MN为直径的圆上.
因为,,所以圆心为点,恰为Q点,半径为.
因为点C在该圆上,所以为定值.故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
12. 已知向量,若与互相垂直,则_______.
【答案】或
【解析】
【分析】利用向量垂直满足数量积为0,代入坐标,建立方程,计算即可求解.
【详解】因为,
故,,
若与互相垂直,
则,即,解得或.
故答案为:或.
13. 一条光线从点射出,经过直线反射后过点,则反射光线所在直线的方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出点关于直线的对称点为,再利用点斜式方程即可得答案.
【详解】点关于直线的对称点为,
根据光线反射的性质知,反射光线所在的直线即为经过,Q的直线,
由直线点斜式方程得直线的方程为:,
化为
故答案为:
14. 在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,且满足,则的最大值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出点的轨迹方程,再利用数形结合思想求解.
【详解】因为,所以,化简得,
故点的轨迹是以为圆心,半径为的圆(除去两点),
如图.不妨设,则的最大值在直线与圆相切时取得,
由,解得或,
所以的最大值是.
故答案为:
四、解答题
15. 已知圆,直线.
(1)判断直线与圆C的位置关系;
(2)求该圆过点的切线方程.
【答案】(1)相交 (2)和
【解析】
【分析】(1)根据圆的方程求出圆心和半径,结合圆心到直线的距离与半径的大小关系判断;
(2)讨论斜率情况,结合相切的等量关系可求答案.
【小问1详解】
圆,圆心,半径,
因为直线,所以圆心C到直线l的距离为,
因为,即,所以直线与圆C相交.
【小问2详解】
若切线没有斜率,则方程为. 圆心C到直线的距离为,满足条件;
若切线有斜率,设其值为,切线方程为,即,
,解得;此时,切线方程为;
综上所述,该圆过点的切线方程和.
16. 已知点,动点满足.
(1)求动点G的轨迹方程;
(2)若直线与点G的轨迹交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为点C,若A,Q,C三点共线,求m的值.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)根据题意可得,再代入坐标化简即可得到轨迹方程;
(2)设,则,将直线方程与轨迹方程联立得到,,再由A,Q,C三点共线,可得,代入化简运算即可求m.
【小问1详解】
由已知得,,
∴,∴,
整理得.
∴动点G的轨迹方程为.
【小问2详解】
设,则.
将l的方程代入中,整理得,
∴,,
∵A,Q,C三点共线,
∴,
即.
即,
,即,
解得m=4.所以m的值为4.
17. 某班元旦联欢会上开展趣味抽奖小游戏,在不透明的盒子里装有标号为1,2的两个红球和标号为3,4,5的三个白球,五个小球除颜色和标号外完全相同,参与游戏的同学从中任取1个,有放回地抽取2次,根据抽到小球的情形分别设置一,二,三等奖.班委会讨论了以下两种规则:
规则一:若抽到两个红球且标号和为偶数获一等奖,抽到两个白球且标号和为偶数获二等奖,抽到两个球标号和为奇数获三等奖,其余不获奖;
规则二:若抽到两个红球且标号和为奇数获一等奖,抽到两个球的标号和为5的倍数获二等奖,抽到两个球标号和为偶数,且不是5的倍数获三等奖,其余不获奖.
(1)求两种规则下获得二等奖的概率;
(2)请问哪种规则的获奖概率更大,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
两种规则的获奖概率一样大.理由如下:
记规则一获得一、二、三等奖分别为事件
由(1)可知事件包含两个样本点,所以
事件包含,共12个样本点,所以
由(1)知,
所以规则一的获奖概率为
记规则二下获得一、二、三等奖分别为事件
事件包含两个样本点,;
事件包含,共十二个样本点,;
由(1)知,
所以规则二的获奖概率.
所以两种规则的获奖概率一样大.
【解析】
【分析】(1)(2)列出两次抽取小球的所有可能结果,根据古典概型的概率求法求得两种规则分别获得一、二、三等奖的概率, 进而得到两种规则的获奖概率,即可解决问题.
【小问1详解】
据题意,两次抽取小球的所有可能结果为:
记规则一获得二等奖为事件,记规则二获得二等奖为事件,
事件包含五个样本点,故,
事件包含五个样本点,故.
所以两种规则下获得二等奖的概率均为.
【小问2详解】
略
18. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,平面,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积及到平面的距离.
【答案】(1)
如图1,连接交于,连接,
∵四边形为菱形,则的中点为,且为的中点,
∴是的中位线.
∴且不在平面内,平面,
∴平面.
(2),
【解析】
【分析】(1)利用直线与平面平行的判定定理证明即可.
(2)设到平面的距离为,利用等体积法,.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
∵平面,
∴是三棱锥的高,又底面为菱形且,
∴三角形为等边三角形,
∴,,
∴.
由等体积法,,
设到平面的距离为,
又平面且底面为菱形,
∴,
∴,
∴,
∴.
19. 已知圆,过圆内的点的弦长的最大值为4,最小值为.
(1)求圆的方程.
(2)点是轴上异于点的一个点,且对于圆上任意一点为定值.
(i)求点的坐标;
(ii)点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)根据圆的弦长性质(过圆内一点的弦,直径最长,垂直于圆心与该点连线的弦最短),结合圆的标准方程求解参数;
(2)(i):通过设点坐标、利用距离公式和圆的方程,结合 “定值” 的代数意义(系数与常数项分别相等)求解点的坐标;
(2)(ii):利用(i)的定值结论化简表达式,再结合几何意义或代数变形求最小值,涉及距离公式、代数式化简与最值分析.
【小问1详解】
圆的最长弦为直径,所以,得.
最短弦为与直径垂直的弦,可得,又,所以,
故圆的方程为.
【小问2详解】
(i)设,则,
因为点在圆上,所以将代入上式,
得,
因为该式的值为常数,所以,解得(舍去),
所以点的坐标为.
(ii)由(i)可知,所以.
所以,
易知,,当点在线段DA上时等号成立,
故的最小值为,即原式的最小值为.
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兴国县将军中学2025年10月份级高二年级月考数学科试卷
一、单选题
1. 已知,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知直线l过点,且与直线及x轴围成等腰三角形,则直线l的方程为( )
A. 或 B. 或
C. D.
4. 圆的面积( )
A. 有最小值 B. 有最大值
C. 没有最值 D. 为定值
5. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
6. 在平面内作直线,使得点、点到直线的距离分别为1和2,则这样的直线有( )条
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 已知点,线段为的一条直径.设过点且与相切的两条直线的斜率分别为,则( )
A. B. C. D.
8. 已知圆的标准方程为,设过圆心且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,连接并延长,与直线分别相交于点,用表示面积,则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
二、多选题
9. 已知点和点,是直线上的一点,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
10. 有两个信封,第一个信封内的四张卡片上分别写有1,2,3,4,第二个信封内的四张卡片上分别写有5,6,7,8,甲、乙两人商定了一个游戏,规则是:从这两个信封中各随机抽取一张卡片,得到两个数.为了游戏对双方都公平,下列获胜规则正确的是( )
A. 第一个信封内取出的数作为横坐标,第二个信封内取出的数作为纵坐标,所确定的点在直线上时甲获胜,所确定的点在直线上时乙获胜
B. 取出的两个数乘积不大于15时甲获胜,否则乙获胜
C. 取出的两个数乘积不小于20时甲得5分,否则乙得3分,游戏结束后,累计得分高的人获胜
D. 取出的两个数相加,如果得到的和为奇数,则甲获胜,否则乙获胜
11. 已知圆M的圆心M在x轴上,且圆M与直线和都相切,点P为直线l:与y轴的交点,过点P作圆M的两条切线,切点分别为A,B,直线AB与MP交于点C,则( )
A. 若直线l与圆M相切,则 B. 当时,四边形PAMB的面积为
C. 的取值范围为 D. 若点,则为定值
三、填空题
12. 已知向量,若与互相垂直,则_______.
13. 一条光线从点射出,经过直线反射后过点,则反射光线所在直线的方程为__________.
14. 在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,且满足,则的最大值是___________.
四、解答题
15. 已知圆,直线.
(1)判断直线与圆C的位置关系;
(2)求该圆过点的切线方程.
16. 已知点,动点满足.
(1)求动点G的轨迹方程;
(2)若直线与点G的轨迹交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为点C,若A,Q,C三点共线,求m的值.
17. 某班元旦联欢会上开展趣味抽奖小游戏,在不透明的盒子里装有标号为1,2的两个红球和标号为3,4,5的三个白球,五个小球除颜色和标号外完全相同,参与游戏的同学从中任取1个,有放回地抽取2次,根据抽到小球的情形分别设置一,二,三等奖.班委会讨论了以下两种规则:
规则一:若抽到两个红球且标号和为偶数获一等奖,抽到两个白球且标号和为偶数获二等奖,抽到两个球标号和为奇数获三等奖,其余不获奖;
规则二:若抽到两个红球且标号和为奇数获一等奖,抽到两个球的标号和为5的倍数获二等奖,抽到两个球标号和为偶数,且不是5的倍数获三等奖,其余不获奖.
(1)求两种规则下获得二等奖的概率;
(2)请问哪种规则的获奖概率更大,并说明理由.
18. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,平面,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积及到平面的距离.
19. 已知圆,过圆内的点的弦长的最大值为4,最小值为.
(1)求圆的方程.
(2)点是轴上异于点的一个点,且对于圆上任意一点为定值.
(i)求点的坐标;
(ii)点,求的最小值.
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