内容正文:
安岳中学高2024级第三学期强基班10月月考
数 学 试 卷
一、单选题(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. 设向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量垂直转化为数量积为计算即可.
【详解】因为,可得,
即,解之可得.
故选:D
2. 若直线的倾斜角为,则实数m值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将直线方程化成斜截式方程,求得斜率,再借助于直线的斜率定义即可求得m值.
【详解】由题知,,解得.
故选:A.
3. 已知椭圆的左右焦点分别为、,过左焦点,作直线交椭圆于、两点,则三角形的周长为( )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 14
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆的定义求解即可.
【详解】由椭圆的定义得,,
则的周长为.
故选:A.
4. 如图所示,在正三棱柱中,,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由,,利用空间向量数量积的运算律及夹角公式求,即可得答案.
【详解】由,,而且,
则
,
显然,则,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
故选:C
5. 已知椭圆与直线交于两点,若点为线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设点,利用题设条件得出利用点差法得到 ,代入结论整理得直线的斜率,即可求出直线的方程.
【详解】设点,因点为线段的中点,则(*)
又在椭圆上,则 ①, ② ,
由,可得,
将(*)代入,化简得,即,可知直线的斜率为,
故直线的方程为:,即.
故选:B.
6. 某商场举办有奖促销活动,在抽奖盒中放有7张抽奖券,其中3张抽奖券有奖品,若小李从中一次性随机抽出2张抽奖券,则小李能获得奖品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对奖券编号,用列举汪写出样本点,计数后由概率公式计算可得.
【详解】设没有奖品的4张抽奖券分别为,有奖品的3张抽奖券分别为.随机抽出2张,所有可能的结果为
,共21种,
而小李获得奖品的结果为,,共15种,
故小李能获得奖品的概率为.
故选:C.
7. 已知圆,是圆上的一条动弦,且,为坐标原点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标,设弦的中点为,则,由弦的值求出,即可得到点在以为圆心,1为半径的圆上,从而求出的最小值,即可得解.
【详解】圆,即,圆心,半径,
设弦的中点为,则,,且,
所以,
所以点在以为圆心,1为半径的圆上,所以,
所以的最小值为.
故选:A.
8. 设椭圆的左顶点为A,右焦点为F,点P在直线上但不同于右顶点.连接FP交椭圆于点Q,且.连接QO(O为坐标原点)交椭圆于另一点且A,,P三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,设点,结合椭圆对称性求出点的坐标,再利用向量共线的坐标表示求解.
【详解】设椭圆的半焦距为,则,设,
由,得,于是,,
而,则,由三点共线,得,
于是,解得,此时或符合题意,
所以椭圆的离心率为.
故选:B
二、多选题(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. 设构成空间的一个基底,下列说法正确的是( )
A. 两两共面,但不可能共面
B. 有且仅有一对实数,使得
C. 对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,使得
D. ,,一定能构成空间的另一个基底
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据基底向量的定义结合空间向量的基本定理逐项分析判断.
【详解】对于A,由基底的定义知不可能共面,故A正确;
对于B,因为是空间一个基底,所以不共面,所以不存在实数,使得,故B不正确;
对于C,因为是空间一个基底,由空间向量基本定理可知,对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,使得,故C正确;
对于D,因为不共面,且与平行,与平行,与平行,所以,,也不共面,因此一定能构成空间的一个基底,故D正确.
故选:ACD.
10. 如图,正方体的棱长为1,E为棱的中点,为底面正方形内(含边界)的动点,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 直线平面
C. 当时,点到平面的距离为
D. 当的正切值为2时,动点P的轨迹长度为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由三棱锥的体积公式直接求出A正确;建立如图所示空间坐标系,求出平面的法向量,利用两向量的数量积不为零得到与不垂直可得B错误;求出平面的法向量,利用点到面的距离公式可得C正确;当的正切值为2时,不变得到点的轨迹,再求其长度可得D正确;
【详解】
对于A,如图1,因,故A正确;
对于B,如图2建立空间直角坐标系,则,
于是,,
设平面的法向量为,则,故可取,
由知与不垂直,
故直线与平面不平行,故B错误;
对于C,由上图建系,设P的坐标为,
当,有,则,设平面的法向量,
则,故.
取平面一点A与点E构成,
所以点E到平面的距离,故C正确;
对于D,因为P为底面正方形的动点,当的正切值为2时,不变,由圆锥性质可知,动点P的运动轨迹是以为高,为母线的圆锥的底面圆周,
此时为底面半径r,又因为P在正方形内运动,所以P的轨迹是底面圆周的;当的正切值为,则为,所以P的轨迹长为,故D正确,故选:ACD.
11. 设椭圆的右焦点为,点为左顶点,点为上顶点,直线过原点且与椭圆交于,两点(在第一象限),则以下命题正确的有( )
A.
B. 时,三角形面积为
C. 直线与直线的斜率之积是定值
D. 当与平行时,四边形的面积最大
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意和椭圆的性质,结合直线的特点,可较易判断A选项;对于B选项我们可以巧妙利用椭圆的对称性,将所求三角形转化为面积相同且较易求面积的三角形,利用三角形相关的性质,即可判断;对于C选项,按照选项内容建立起直线和直线的斜率的积的关系式,通过对式子的变形整理,看式子中是否含有变量,如果有变量,则不是定值,如果没有变量,则是定值;对于D选项,我们可以将四边形的面积分解为几个易于计算的小三角形的面积,这样有利于我们更好的建立四边形面积的表达式,从而根据表达式得出面积最大时,和的位置关系.
【详解】设椭圆的长半轴长为,短半轴长为,焦距为,
则由题意可知,,,,,
∴,,,直线过原点,且在第一象限,
∴设直线的方程为:,,
∵经过原点,∴,即:,
∴,即:,故A正确;
如图所示:
设椭圆的左焦点为,连接,,,,由对称性可知:四边形是平行四边形,
又:,,
设,,,
由余弦定理可知:,
即:,
即:,解得:,∴,
又:,∴,,
∴
,
∴,故B正确;
设:,点在第一象限,∴,由对称性知:,
∴,,
∴,
又:在椭圆上,∴,∴,
即有:,
直线与直线的斜率之积与直线的斜率有关,不是定值,故C错误;
如图所示:
,
当且仅当:,即:,,时等号成立,
而,此时,
∴当与平行时,四边形的面积最大,最大面积为,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:
关于这类以椭圆为基础的综合性问题,要注意以下几个点:
(1)根据题意和题设条件得到较为标准的草图,这可以帮助我们更好的发现一些细节;
(2)辨析椭圆中包含的原点弦,焦点弦,过焦点三角形,过顶点三角形,线段的垂直、平行,特殊角,特别注意三角相关知识点的应用;
(3)利用椭圆的性质,特别是椭圆的对称性,可以引出点的对称,直线的对称,一些几何图形的对称;
(4)椭圆中解题的关键是建立正确的关系.这个关系有联立方程组得到或的二次式,进而得到根与系数的关系,也有几何关系、不等关系、甚至运动关系,数形结合、转化是主要思维方法;
(5)解析几何对计算要求较高,应特别注意多项运算,负号运算.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若直线:与直线:平行,则与间的距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用两条直线平行的性质求得的值,再利用两条平行直线间的距离公式,求得结果.
【详解】,,即,
当时,与重合,不合题意,,
所以两直线方程为与,
与间的距离.
故答案为:.
13. 如图所示,在棱长均为2的平行六面体中,,点M为与的交点,则的长为___________.
【答案】
【解析】
【分析】可以通过向量的加法将表示为其他向量的和,再利用向量的模长公式来求解.
【详解】根据向量加法三角形法则得到,,
即,即,展开得到,
,
运用数量积公式计算得到.
因为,所以.
故答案为:.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆上一个动点,Q为圆上一个动点,则的最大值为______.
【答案】12
【解析】
【分析】由椭圆方程求出坐标,结合椭圆定义将转化为,即只需求的最大值,即求的最大值,结合图形求得其最大值,即可求得答案.
【详解】由椭圆可知,,
椭圆在圆内,而圆的圆心为,半径为,
易知,所以椭圆与圆相离,
而,故,
要求的最大值,只需求的最大值,
而Q在圆上,
只需求的最大值,当共线时(如图),最大,
此时,即为的最大值,
则的最大值为,
则的最大值为,
故答案为:12
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知两直线.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,动点在直线运动,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出两直线的交点,利用垂直得出斜率,点斜式可得方程;
(2)求出点的对称点,利用两点之间直线最短可求答案.
【小问1详解】
联立方程,解得;
因为所求直线垂直于直线,所以所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,即;
【小问2详解】
设点关于直线对称的点为,
则,解得,即;
则,
故的最小值为.
16. 已知圆的方程为.
(1)过点的直线截圆所得弦长为,求直线的方程;
(2)过直线上任意一点向圆引切线,切点为,求的最小值.
【答案】(1)或
(2)6
【解析】
【分析】(1)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,再由弦长公式求得结果;
(2)由切线长公式可知当最小,计算可得的最小值.
【小问1详解】
圆的标准方程为.
①当斜率不存在时,直线的方程为,
直线截圆所得弦长为,符合题意;
②当斜率存在时,设直线,
圆心到直线的距离为
根据垂径定理可得,即,解得.
即直线的方程为或
【小问2详解】
圆心.
因为与圆相切,所以.
当最小,所以.
可得
17. 某校为了厚植文化自信、增强学生的爱国情怀,特举办“中国诗词精髓”知识竞赛活动,比赛中只有两道题目,比赛按先题后题的答题顺序各答1次,答对题得2分,答对题得3分,答错得0分.已知学生甲答对题的概率为,答对题的概率为,其中,学生乙答对题的概率为,答对题的概率为,且甲乙各自在答两题的结果互不影响.已知甲比赛后得5分的概率为,得3分的概率为.
(1)求的值;
(2)求比赛后,甲乙总得分不低于8分的概率.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由概率乘法公式列出等式求解即可.
(2)记甲得分为i分的事件为,乙得分为i分的事件为,从而得到不低于8分的事件为,再结合概率加法、乘法公式即可求解.
【小问1详解】
由题意得,
解得.
【小问2详解】
比赛结束后,甲、乙个人得分可能为.
记甲得分为i分的事件为,乙得分为i分的事件为,
相互独立,
记两轮投篮后甲总得分不低于8分为事件E,
则,且彼此互斥.
易得.
,
所以
所以两轮投篮后,甲总得分不低于8分的概率为.
18. 如图甲,在矩形中,为线段的中点,沿直线折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在一点,使得平面与平面所成的角为?若不存在,说明理由;若存在,求出点的位置.
【答案】(1)
连接,取线段的中点,连接,
在Rt中,,
,
在中,,
由余弦定理可得:,
在中,
,
又平面,
平面,
又平面
∴平面平面,
在中,,
∵平面平面平面,
平面.
(2)存在,点是线段的中点
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到,,从而得到线面垂直,得到面面垂直,再由,面面垂直的性质得到线面垂直;
(2)建立空间直角坐标系,设出的坐标,求出平面的法向量,从而列出方程,求出的值,确定点位置.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过作的平行线,以为原点,分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
,
平面的法向量,
在平面直角坐标系中,直线的方程为,
设的坐标为,
则,
设平面的法向量为,
,
所以,
令,则,
由已知,
解之得:或9(舍去),
所以点是线段的中点.
19. 已知椭圆椭圆的离心率.左顶点为A,下顶点为,是线段的中点,其中.
(1)求椭圆E的方程.
(2)设M为椭圆E上一动点,求的最大值.
(3)过点的动直线与椭圆E有两个交点,.在轴上是否存在点使得恒成立.若存在求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程.
(2)设M点坐标为,运用两点间距离求出,结合和二次函数最值求出即可.
(3)设直线方程为:,,联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用表示,再根据可求的范围.
【小问1详解】
因为椭圆的离心率为,故,,其中为半焦距,
所以,,,
故,
故,所以,,故椭圆方程为:.
【小问2详解】
设M点坐标为,满足,又C点坐标为,
所以:,其中
所以当时,有最大值,所以的最大值为.
【小问3详解】
若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,
由,可得,
故且
而,
故
,
因为恒成立,故,解得.
若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时需,两者结合可得.
综上,存在,使得恒成立.
【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
安岳中学高2024级第三学期强基班10月月考
数 学 试 卷
一、单选题(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. 设向量,,若,则( )
A. B. C. D.
2. 若直线的倾斜角为,则实数m值为( )
A. B. C. D.
3. 已知椭圆的左右焦点分别为、,过左焦点,作直线交椭圆于、两点,则三角形的周长为( )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 14
4. 如图所示,在正三棱柱中,,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5. 已知椭圆与直线交于两点,若点为线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
6. 某商场举办有奖促销活动,在抽奖盒中放有7张抽奖券,其中3张抽奖券有奖品,若小李从中一次性随机抽出2张抽奖券,则小李能获得奖品的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆,是圆上的一条动弦,且,为坐标原点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 设椭圆的左顶点为A,右焦点为F,点P在直线上但不同于右顶点.连接FP交椭圆于点Q,且.连接QO(O为坐标原点)交椭圆于另一点且A,,P三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(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. 设构成空间的一个基底,下列说法正确的是( )
A. 两两共面,但不可能共面
B. 有且仅有一对实数,使得
C. 对空间任一向量,总存在唯一的有序实数组,使得
D. ,,一定能构成空间的另一个基底
10. 如图,正方体的棱长为1,E为棱的中点,为底面正方形内(含边界)的动点,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 直线平面
C. 当时,点到平面的距离为
D. 当的正切值为2时,动点P的轨迹长度为
11. 设椭圆的右焦点为,点为左顶点,点为上顶点,直线过原点且与椭圆交于,两点(在第一象限),则以下命题正确的有( )
A.
B. 时,三角形面积为
C. 直线与直线的斜率之积是定值
D. 当与平行时,四边形的面积最大
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若直线:与直线:平行,则与间的距离为______.
13. 如图所示,在棱长均为2的平行六面体中,,点M为与的交点,则的长为___________.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆上一个动点,Q为圆上一个动点,则的最大值为______.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知两直线.
(1)求过两直线的交点,且垂直于直线的直线方程;
(2)已知两点,动点在直线运动,求的最小值.
16. 已知圆的方程为.
(1)过点的直线截圆所得弦长为,求直线的方程;
(2)过直线上任意一点向圆引切线,切点为,求的最小值.
17. 某校为了厚植文化自信、增强学生的爱国情怀,特举办“中国诗词精髓”知识竞赛活动,比赛中只有两道题目,比赛按先题后题的答题顺序各答1次,答对题得2分,答对题得3分,答错得0分.已知学生甲答对题的概率为,答对题的概率为,其中,学生乙答对题的概率为,答对题的概率为,且甲乙各自在答两题的结果互不影响.已知甲比赛后得5分的概率为,得3分的概率为.
(1)求的值;
(2)求比赛后,甲乙总得分不低于8分的概率.
18. 如图甲,在矩形中,为线段的中点,沿直线折起,使得,如图乙.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在一点,使得平面与平面所成的角为?若不存在,说明理由;若存在,求出点的位置.
19. 已知椭圆椭圆的离心率.左顶点为A,下顶点为,是线段的中点,其中.
(1)求椭圆E的方程.
(2)设M为椭圆E上一动点,求的最大值.
(3)过点的动直线与椭圆E有两个交点,.在轴上是否存在点使得恒成立.若存在求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$