内容正文:
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2025-2026学年高二数学上期中押题卷2-2(人教A版)
考试范围:第6章~第8章
考试分值:150分;考试时间:120分钟;命题人:冲冠数学
题号
一
二
三
四
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
评卷人
得 分
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)已知直线l:kx﹣y﹣1=0(k≠0)与圆C:x2+y2﹣4x+3=0相切,则k=( )
A. B. C. D.
2.(5分)已知||=3,||=2,(2)•(3)=﹣18,则与的夹角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.(5分)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,P是椭圆C上一点.若PF2⊥F1F2,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(5分)已知(1,),(2,0),则在上的投影向量为( )
A.(1,0) B. C. D.
5.(5分)已知菱形ABCD,,将△DAC沿对角线AC折起,使以A,B,C,D四点为顶点的三棱锥体积最大,则异面直线AB与CD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6.(5分)若实数x,y满足(x+5)2+(y﹣12)2=142,则x2+y2的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
7.(5分)已知椭圆C:1(a>b>0)的两个左、右焦点为F1,F2,点P是椭圆C上的一点,|OP||,且tan∠PF1F2.则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(5分)如图,在四面体ABCD中,△ADB与△ADC为等边三角形,且BD⊥DC,E,F分别为棱AD,AB的中点,则异面直线BE,CF所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
评卷人
得 分
二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
(多选)9.(6分)在平面直角坐标系中,A,B是圆C:(x﹣2)2+y2=2上的两个动点,P点坐标为(0,2),则下列判断正确的有( )
A.△ABC面积的最大值为1 B.∠APB的取值范围为
C.若AB为直径,则||=2 D.若直线l过点P.则点A到直线l距离的最大值为
(多选)10.(6分)已知F1,F2是椭圆的两个焦点,过F1的斜率存在且为0的直线l与椭圆C交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,则( )
A.椭圆C的离心率为 B.存在点A使得AF1⊥AF2
C.若|AF2|+|BF2|=12,则|AB|=8 D.OP与AB的斜率满足
(多选)11.(6分)已知函数,则正确的是( )
A.f(x)的值域为(﹣1,+∞)
B.f(x+1)>1的解集为(﹣2,+∞)
C.f(x)的图象与g(x)=2x﹣1的图象关于y轴对称
D.函数y=f(x)﹣f(﹣x)是偶函数
第Ⅱ卷(非选择题)
评卷人
得 分
三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(5分)已知,则sin2αsin2β= .
13.(5分)在四棱锥P﹣ABCD中,BC=3,AD=2,∠ABC=90°,∠BAD=150°,且PA⊥平面ABCD,过点A的平面α与侧棱PB,PC,PD分别交于点E,F,G,若四边形AEFG为菱形,则PA= .
14.(5分)已知O为坐标原点,点A,B,C为椭圆上三个不同的点(A,B,C依次逆时针排列).若∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,则的最小值为 .
评卷人
得 分
四.解答题(共5小题,满分77分)
15.(13分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱长均为.
(1)求四棱锥P﹣ABCD的体积V;
(2)若M是侧棱PD上任意一点,求证:AC⊥BM.
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=a(1+2cosB).
(1)求证:B=2A;
(2)若,求△ABC的面积.
17.(15分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形CDEF为正方形,AD=AE=BC=BF=3,AB∥EF,EF=2AB=4.
(1)设平面ADE∩平面BCF=l,证明:l∥CF;
(2)直线DE上是否存在点G,使得DE⊥平面ABG?若存在,确定G的位置并说明理由;
(3)若,λ∈[0,1],求平面BFG与平面DEA夹角的余弦的取值范围.
18.(17分)圆心在直线x+2y=0上的圆C与y轴的负半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为.
(1)求圆C的标准方程;
(2)过点P(4,﹣2)作圆C的切线l,求切线l的方程;
(3)若圆C上恰好有3个点到直线l:x+y+m=0的距离为1,求m的值.
19.(17分)已知F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,G为E的上顶点,点P为椭圆E上的一个动点,且三角形F1PF2面积的最大值为1,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点F1,F2作两直线l1,l2分别与椭圆E相交于点M,N和点A,B.
(i)若点M,N不在坐标轴上,且∠MGF1=∠NGF1,求直线l1的方程;
(ii)若直线l1,l2斜率都存在,且MN⊥AB,求四边形MANB面积的最小值.
2025-2026学年高二数学上期中押题卷2-2(人教A版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
A
A
C
B
B
A
二.多选题(共3小题)
题号
9
10
11
答案
ABD
ABC
AC
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)已知直线l:kx﹣y﹣1=0(k≠0)与圆C:x2+y2﹣4x+3=0相切,则k=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:圆C:x2+y2﹣4x+3=0化成标准方程为(x﹣2)2+y2=1,其中圆心为(2,0),半径为1,
因为直线l:kx﹣y﹣1=0(k≠0)与圆C:x2+y2﹣4x+3=0相切,
所以,解得k或k=0(舍),
所以k.
故选:D.
2.(5分)已知||=3,||=2,(2)•(3)=﹣18,则与的夹角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】B
【解答】解:||=3,||=2,(2)•(3)=﹣18,
可得18,可得3,
所以cos,,
,∈[0°,180°],
所以,60°.
故选:B.
3.(5分)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,P是椭圆C上一点.若PF2⊥F1F2,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:因为|PF1|=3|PF2|,|PF1|+|PF2|=2a,则,
因为PF2⊥F1F2,所以,解得,即椭圆C的离心率为.
故选:A.
4.(5分)已知(1,),(2,0),则在上的投影向量为( )
A.(1,0) B. C. D.
【答案】A
【解答】解:根据题意,可得||=2,1×20=2,
所以在上的投影向量为•(1,0).
故选:A.
5.(5分)已知菱形ABCD,,将△DAC沿对角线AC折起,使以A,B,C,D四点为顶点的三棱锥体积最大,则异面直线AB与CD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:记AC的中点为E,因为AD=CD,所以DE⊥AC,
同理,BE⊥AC,记AB=2a,
因为,所以,
所以BE=DE=a,,
易知,当平面ACD⊥平面ABC时,三棱锥D﹣ABC的体积最大,
此时,
以E为原点,分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则
所以,
所以,
所以异面直线AB与CD所成角的余弦值为.
故选:C.
6.(5分)若实数x,y满足(x+5)2+(y﹣12)2=142,则x2+y2的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【解答】解:由实数x,y满足(x+5)2+(y﹣12)2=142,
可设x+5=14cosθ,y﹣12=14sinθ,
得x=14cosθ﹣5,y=14sinθ+12.
∴x2+y2=(14cosθ﹣5)2+(14sinθ+12)2
=142(cos2θ+sin2θ)﹣140cosθ+336sinθ+169
=336sinθ﹣140cosθ+365
=28(12sinθ﹣5cosθ)+365
=28×13sin(θ﹣φ)+365(tanφ).
∴当sin(θ﹣φ)=﹣1时,x2+y2的最小值为1.
故选:B.
7.(5分)已知椭圆C:1(a>b>0)的两个左、右焦点为F1,F2,点P是椭圆C上的一点,|OP||,且tan∠PF1F2.则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:由,得,,
令|PF2|=m,则|PF1|=3m,由椭圆定义得m+3m=2a,所以a=2m,
又(3m)2+m2=(2c)2,所以,故,
故选:B.
8.(5分)如图,在四面体ABCD中,△ADB与△ADC为等边三角形,且BD⊥DC,E,F分别为棱AD,AB的中点,则异面直线BE,CF所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:如图,作AO⊥平面BCD于点O,
因为AB=AC=AD,则O为△BCD的外心,
又BD⊥DC,BD=DC,故点O为斜边BC的中点,且DO⊥BC.
故可以点O为原点,分别以DO,OC,OA所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图.
设BD=DC=4,则,则,
,
则有,
因为E,F分别为棱AD,AB的中点,
所以,,
则,,
设直线BE,CF所成的角为θ,
则.
故选:A.
二.多选题(共3小题,满分18分,每小题6分)
(多选)9.(6分)在平面直角坐标系中,A,B是圆C:(x﹣2)2+y2=2上的两个动点,P点坐标为(0,2),则下列判断正确的有( )
A.△ABC面积的最大值为1
B.∠APB的取值范围为
C.若AB为直径,则||=2
D.若直线l过点P.则点A到直线l距离的最大值为
【答案】ABD
【解答】解:由题意得圆C:(x﹣2)2+y2=2的圆心C(2,0),半径r,
对于A:S△ABC|CA|•|CB|sin∠ACBr2•sin∠ACB=sin∠ACB≤1,
当且仅当∠ACB=90°时,等号成立,∴△ABC面积的最大值为1,故A正确;
对于B:作出圆C,如图所示:
图①图②
由图象①可得当P,A,B三点共线时,此时∠APB最小,且为0°,
由图象②可得当PA,PB分别与圆C相切时,此时∠APB最大,
由题意得|PC|2,|CA|=r,
在Rt△ACP中,sin∠APC,则∠APC,
由圆的性质可得∠APB=2∠APC,
∴∠APB的取值范围为,故B正确;
对于C:若AB为直径,且C是AB的中点,
由平行四边形法则得2,|PC|2,
∴||=2||=4,故C错误;
对于D:作图,如图所示:
由图象可得当AP⊥l,垂足为P时,此时点A到直线l的距离最大,设最大距离为d,
则d=|PC|+r=23,故D正确,
故选:ABD.
(多选)10.(6分)已知F1,F2是椭圆的两个焦点,过F1的斜率存在且为0的直线l与椭圆C交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,则( )
A.椭圆C的离心率为
B.存在点A使得AF1⊥AF2
C.若|AF2|+|BF2|=12,则|AB|=8
D.OP与AB的斜率满足
【答案】ABC
【解答】解:由椭圆方程知:椭圆的焦点在y轴上,则a2=25,b2=9,所以c2=a2﹣b2=16,则c=4,
不妨设F1(0,﹣4),F2(0,4),直线AB的方程为:y=kx﹣4,A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
对于A:,因此A正确;
对于B:,即,
则点A到原点的距离为4,又椭圆上的点到原点的距离范围为[3,5],所以存在点A使得AF1⊥AF2,因此选项B正确;
对于C:由椭圆的定义得|AB|=|AF1|+|BF1|=2a﹣|AF2|+2a﹣|BF2|,=4a﹣(|AF2|+|BF2|)=4×5﹣12=8,因此选项C正确;
对于D:因为点A,B在椭圆上,所以,两式相减得,,
则,,
即,所以,因此选项D错误.
故选:ABC.
(多选)11.(6分)已知函数,则正确的是( )
A.f(x)的值域为(﹣1,+∞)
B.f(x+1)>1的解集为(﹣2,+∞)
C.f(x)的图象与g(x)=2x﹣1的图象关于y轴对称
D.函数y=f(x)﹣f(﹣x)是偶函数
【答案】AC
【解答】解:对于A,函数1⇒f(x)值域为(﹣1,+∞),A正确;
对于B,令1,得,即2﹣x﹣1>21⇒x+1<﹣1,解得x<﹣2,
故f(x+1)>1的解集为(﹣∞,﹣2),B错误;
对于C,由,可得,
由图知,f(x)的图象与g(x)=2x﹣1的图象关于y轴对称,C正确;
对于D,设h(x)=f(x)﹣f(﹣x)=2﹣x﹣2x,函数的定义域为R,关于原点对称,
且h(﹣x)=2x﹣2﹣x=﹣h(x),故h(x)=f(x)﹣f(﹣x)为奇函数,故D错误.
故选:AC.
三.填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12.(5分)已知,则sin2αsin2β= .
【答案】.
【解答】解:由于,故,整理得,
故.
故答案为:.
13.(5分)在四棱锥P﹣ABCD中,BC=3,AD=2,∠ABC=90°,∠BAD=150°,且PA⊥平面ABCD,过点A的平面α与侧棱PB,PC,PD分别交于点E,F,G,若四边形AEFG为菱形,则PA= .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据题意:补全四边形,
易知△MCD是边长为4的正三角形,
A为MD的中点,B为线段MB上靠近M的四等份点,以为基底,PA⊥平面ABCD,及其∠DAC=90°,
则AC,AD,AP两两垂直,且,AD=2,不妨设PA=a,
则,过点A的平面α与侧棱PB,PC,PD分别交于点E,F,G,
设,,,则0<x,y,z<1,
于是,,
,
由于四边形AEFG为菱形,
则,可列方程组:,
解得
则,,
,得,
知,
所以.
故答案为:.
14.(5分)已知O为坐标原点,点A,B,C为椭圆上三个不同的点(A,B,C依次逆时针排列).若∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,则的最小值为 .
【答案】.
【解答】解:已知O为坐标原点,点A,B,C为椭圆上三个不同的点(A,B,C依次逆时针排列),若∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,
设|OA|=ρ1,|OB|=ρ2,|OC|=ρ3,
∴A(ρ1cosθ,ρ1sinθ),B(ρ2cos(θ+120°),ρ2sin(θ+120°)),C(ρ3cos(θ+240°),ρ3sin(θ+240°)),
∴,
cos2θ+cos2(θ+120°)+cos2(θ+240°)
,
,
∴,
,
∴,
当且仅当时取“=”,
即,时,等号成立,
则的最小值为.
故答案为:.
四.解答题(共5小题,满分77分)
15.(13分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱长均为.
(1)求四棱锥P﹣ABCD的体积V;
(2)若M是侧棱PD上任意一点,求证:AC⊥BM.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)连接BD,设AC∩BD=O,连接PO,
∵ABCD是边长为2的正方形,
∴,
又∵,
∴PO⊥AC,PO⊥BD,且,
∴四棱锥P﹣ABCD的体积为.
(2)证明:由(1)知AC⊥BD,且AC⊥PO,
∵PO∩BD=O,
∴AC⊥平面PBD,
∵BM⊂平面PBD,
∴AC⊥BM.
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=a(1+2cosB).
(1)求证:B=2A;
(2)若,求△ABC的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解答】(1)证明:由c=a(1+2cosB),根据正弦定理得sinC=sinA(1+2cosB),
在△ABC中,sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,
所以sinAcosB+cosAsinB=sinA+2sinAcosB,
整理得cosAsinB﹣sinAcosB=sinA,即sin(B﹣A)=sinA,
所以B﹣A=A或B﹣A+A=π(不符合题意,舍去),可得B=2A.
(2)解:根据正弦定理,
可得,即,解得,
由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA=9,即24+c2﹣8c=9,
整理得c2﹣8c+15=0,解得c=3或c=5.
当c=3时,a=c=3,C=A,结合B=2A可得A+B+C=4A=π,所以.
此时a2+c2=18≠b2,故不符合题意,舍去.
所以c=5,,ΔABC的面积为.
17.(15分)如图,在多面体ABCDEF中,四边形CDEF为正方形,AD=AE=BC=BF=3,AB∥EF,EF=2AB=4.
(1)设平面ADE∩平面BCF=l,证明:l∥CF;
(2)直线DE上是否存在点G,使得DE⊥平面ABG?若存在,确定G的位置并说明理由;
(3)若,λ∈[0,1],求平面BFG与平面DEA夹角的余弦的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)存在,G为DE中点,理由见解析;
(3).
【解答】(1)证明:因为四边形CDEF为矩形,所以CF∥DE,
又因为DE⊂平面ADE,CF⊄平面ADE,所以CF∥平面ADE,
因为平面ADE∩平面BCF=l,CF⊂平面BCF,所以l∥CF.
(2)解:存在G为DE中点,使得DE⊥平面ABG.
理由如下:
取DE的中点G,因为AD=AE,可得AG⊥DE,
又因为EF∥AB且EF⊥DE,所以AB⊥DE,
因为AB∩AG=A且AB,AG⊂平面ABG,所以DE⊥平面ABG.
(3)解:设点H为DE中点,取EF和FC和AB中点为P,Q,S,
由(2)知,E,F,H,Q共面且DE⊥平面ABH,设DF与CE连线交于O点,
连接OS,则DE⊥OS,可得ABQH为等腰梯形,且EF=4,
建立如图示的空间直角坐标系O﹣xyz,则E(2,﹣2,0),F(2,2,0),C(﹣2,2,0),D(﹣2,﹣2,0),
因为EF=2AB,所以AB=2,
设AB到平面DCFE的距离为h,
由四边形ABFE和四边形ABCD为两个全等的等腰梯形,且EF∥AB,
设A(0,﹣1,h),B(0,1,h),
因为EA=AD=BF=BC=3,所以,解得h=2,
所以A(0,﹣1,2),B(0,1,2),
可得,,,,
令λ,λ∈[0,1],所以,
设平面BFG的法向量为(x,y,z),则,
取x=2,可得y=﹣2λ,z=2﹣λ,所以(2,﹣2λ,2﹣λ),
设平面DEA的法向量为(a,b,c),则,
取c=1,可得a=0,b=﹣2,所以(0,﹣2,1),
所以|cos,|,
令,则,
则|cos,|••,
令,则,所以f(t)在上单调递增,
当时,;当时,f(t)max=18;
所以,所以|cos,|∈[,],
所以平面BFG和平面DEA的夹角余弦值的取值范围是.
18.(17分)圆心在直线x+2y=0上的圆C与y轴的负半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为.
(1)求圆C的标准方程;
(2)过点P(4,﹣2)作圆C的切线l,求切线l的方程;
(3)若圆C上恰好有3个点到直线l:x+y+m=0的距离为1,求m的值.
【答案】(1)(x﹣2)2+(y+1)2=4;
(2)x﹣4=0或3x﹣4y﹣20=0;
(3)或.
【解答】解:(1)因为圆C的圆心在直线x+2y=0上,所以可设圆心C(﹣2m,m),
因为圆C与y轴的负半轴相切,所以m<0,半径r=﹣2m,
又圆C截x轴所得弦的长为,所以,解得m=﹣1,
所以圆C的圆心C(2,﹣1),半径r=2,
所以圆C的标准方程为(x﹣2)2+(y+1)2=4;
(2)由(1)可知圆C的圆心C(2,﹣1),半径r=2,
因为l与圆C相切,所以圆心C(2,﹣1)到直线l的距离d=r=2,
当直线l斜率不存在时,l:x=4,此时圆心C(2,﹣1)到直线l的距离d=2,符合题意,
当直线l斜率存在时,设斜率为k,则l:y+2=k(x﹣4),即kx﹣y﹣4k﹣2=0,
此时圆心C(2,﹣1)到直线l的距离dr=2,解得,
即直线l的方程为:y+2(x﹣4),
即3x﹣4y﹣20=0,
综上所述:切线l的方程为x﹣4=0或3x﹣4y﹣20=0;
(3)因为圆C上恰好有3个点到直线l:x+y+m=0的距离为1,
所以直线l分割圆C为一段优弧和一段劣弧,
在劣弧上有且仅有一个点到直线l的距离为1,且该点为劣弧的中点,
所以圆心C(2,﹣1)到直线l:x+y+m=0的距离d'1,
即,解得或.
19.(17分)已知F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,G为E的上顶点,点P为椭圆E上的一个动点,且三角形F1PF2面积的最大值为1,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点F1,F2作两直线l1,l2分别与椭圆E相交于点M,N和点A,B.
(i)若点M,N不在坐标轴上,且∠MGF1=∠NGF1,求直线l1的方程;
(ii)若直线l1,l2斜率都存在,且MN⊥AB,求四边形MANB面积的最小值.
【答案】(1);
(2)(i)3x+y+3=0;
(ii).
【解答】解:(1)因为椭圆E的焦距为2且三角形F1PF2面积的最大值为1,
所以,
解得a,b=c=1,
则椭圆E的标准方程为;
(2)(i)设∠MGF1=∠NGF1=θ,MG的倾斜角为α,NG的倾斜角为β,
此时,
所以,
因为,
所以kMG•kNG=1,
易知直线l1的斜率不为零,
设直线l1的方程为x=my﹣1,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去x并整理得(m2+2)y2﹣2my﹣1=0,
此时Δ=8m2+8>0,
由韦达定理得,
因为kMG•kNG=1,
所以,
即(y1﹣1)(y2﹣1)=x1x2=(my1﹣1)(my2﹣1),
可得3m2﹣2m﹣1=0,
因为m≠1,
所以,
则直线l1的方程为3x+y+3=0;
(ii)设直线l1的方程为y=k(x+1),M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4),
联立,消去y并整理得(2k2+1)x2+4k2x+(2k2﹣2)=0,
此时Δ=8k2+8>0,
由韦达定理得,
,
因为MN⊥AB,
所以,
同理得,
所以
,
当且仅当,即k=±1时,等号成立.
则当k=±1时,四边形MANB面积取得最小值,最小值为.
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