内容正文:
2025~2026学年度第一学期高二年级第二次月考
数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第1节.
一、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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 0
【答案】D
【解析】
【分析】由倾斜角的定义可得.
【详解】由题意知直线的倾斜角为0.
故选:D.
2. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若,则( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆的定义求得正确答案.
【详解】根据椭圆的定义可知,
所以.
故选:C
3 已知向量,,若与共线,则( )
A. 12 B. 9 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由空间向量共线的充要条件列式求得,,即得.
【详解】由向量,共线,
故存在,使得,即,
解得,,所以.
故选:C.
4. 若点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由方程表示圆可得,再由点在圆外即可得,求得实数的取值范围是.
【详解】易知圆可化为,可得,即;
又在圆外部,可得,解得;
可得.
故选:B.
5. 已知点,若过定点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线斜率公式,结合数形结合思想进行求解即可.
【详解】直线过定点,且直线与线段相交,
由图象知,或,则斜率的取值范围是.
故选:A
6. 如图,在四棱锥中,底面,底面为正方形,为的重心,,且,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,确定相关点以及向量的坐标,利用点到直线的距离的向量求法,即可得答案.
【详解】如图,以为原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,由,可得,
为的重心,所以,,,
则,,,
故点到直线的距离为.
故选:A
7. 已知椭圆的离心率为,若椭圆上的点到直线的最短距离不小于,则长半轴长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】确定与距离为的直线,由题意这条直线与相切或没交点,联立方程,由韦达定理即可求解.
【详解】
设平行且距离为的直线方程为,
所以,解得或(结合图象舍去)
设直线与平行且它们之间的距离为,则的方程为,
由整理,得,
因为上的点到直线的最短距离不小于,
所以与椭圆相切或没有交点,
所以,整理得,
由椭圆的离心率为,可知,所以,
所以,则,所以.
故选:C.
8. 已知点,直线,若直线上存在点,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用两点间距离公式由得到点轨迹方程,再利用圆心到直线的距离小于或等于半径可得.
【详解】设点,
因为,所以,
整理得点的轨迹方程为,
根据题意可得直线与点的轨迹有公共点,
所以,即,解得.
故选: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. 若为椭圆的方程,则的值可以为( )
A. 3 B. 6 C. 8 D. 1
【答案】AC
【解析】
【分析】将方程化为标准式,依题意可得,即可求出的取值范围,即可判断.
【详解】方程,即,
依题意可得,解得且,
即的取值范围为,结合选项可知A、C符合题意.
故选:AC
10. 已知直线与,则下列说法正确的是( )
A. 若上恰有1个点到直线的距离为2,则
B. 若上恰有2个点到直线的距离为2,则的取值范围是
C. 若上恰有3个点到直线的距离为2,则
D. 若上恰有4个点到直线的距离为2,则的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据圆上点的个数到直线的距离为2,数形结合得到圆心到直线的距离或距离范围,得到方程或不等式,求出答案.
【详解】圆的圆心为,半径为,
A选项,要想圆上恰有1个点到直线的距离为,则圆心到直线的距离为,
即,解得,A正确;
B选项,要想圆上恰有2个点到直线的距离为,则圆心到直线的距离大于,小于,
即,解得,B错误;
C选项,圆上恰有3个点到直线的距离为,则圆心到直线的距离等于1,
即,解得,C正确;
D选项,圆上恰有4个点到直线的距离为,则圆心到直线的距离小于1,
即,解得,D正确.
故选:ACD.
11. 如图,多面体是各棱长均为1的平行六面体截去三棱锥后剩下的几何体,若点是三角形的重心,,则下列说法正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角的余弦值为
C.
D. 若四点共面,则点是线段的中点
【答案】BCD
【解析】
【分析】用基底表示,再结合数量积计算即可求解判断A;由基底法和向量夹角余弦公式计算,再结合异面直线所成角定义即可求解判断B;由基底法计算即可判断C;用基底表示,由共面定理求出即可得解.
【详解】因为,
所以,
取FC中点为M,因为点是三角形的重心,
所以,
所以
,
所以,
所以
,所以,故A错误;
因为,所以异面直线所成角即为所成角,
因为,
所以,
所以所成角即异面直线所成角的余弦值为,故B正确;
因为
,
所以,即,故C正确;
,
因为四点共面,所以,
所以,所以点是线段的中点,故D正确.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:,直线:,若,则_____.
【答案】2
【解析】
【分析】根据给定条件,利用两直线平行的充要条件列式求解.
【详解】由直线:与直线:平行,得,解得,
所以.
故答案为:2
13. 过点与圆相切的直线方程为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】直接分两类:一类切线斜率存在时待定系数法可得,二类斜率不存在时验证直线是不是切线即可.
【详解】易知圆心,半径,且点在圆外,
当直线斜率存在时,设切线方程为,即,
则,即,解得,故切线方程为.
当直线斜率不存在时,且过,此时直线为,圆心到直线的距离
,所以直线与圆相切.
故所求切线方程为或.
故答案为:或.
14. 已知、分别是椭圆的左、右焦点,为坐标原点,是椭圆上的点,若的面积是,且,则的离心率是______.
【答案】##
【解析】
【分析】依题意可得且在线段上,从而得到,设,利用余弦定理及椭圆的定义得到,再由面积公式得到,即可求出,再由勾股定理求出、与的关系,最后在中利用勾股定理求出、的关系,即可得解.
【详解】因为,所以且在线段上,
所以,
设,则,
在中,由余弦定理得,
即,
即,
又因为,
所以,即,
所以,
因,所以,
所以,又,所以,所以,
即.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知直线与直线相交于点.
(1)求过点且与直线垂直的直线的方程;
(2)求过点且在轴上的截距是在轴上的截距的2倍的直线的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)通过解方程组求出交点坐标,再根据互相垂直的两直线方程的特征,利用代入法进行求解即可;
(2)根据截距是否为零分类进行求解即可.
【小问1详解】
由得所以点.
设过点且与直线垂直的直线的方程为,
将点代入方程得,解得,
所以所求直线的方程为.
【小问2详解】
当直线过原点时,直线在轴上的截距与在轴上的截距都是0,显然符合题意,
设所求直线方程为,将点代入,得,
故所求直线方程为.
当直线不过原点时,设所求直线方程为,将点代入,得,
故所求直线方程为,即.
综上所述,所求直线的方程为或.
16. 如图,在直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)判断直线与平面的位置关系,并说明理由;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
【答案】(1)直线平面,理由见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)直线平面,取的中点,连接,,证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式计算可得结果.
【小问1详解】
直线平面,证明如下:
取的中点,连接,,因为为的中点,所以,且,又为的中点,,,所以,且,所以,且,所以四边形为平行四边形,所以,又平面,平面,所以直线平面.
【小问2详解】
因为,由已知得平面,以为坐标原点,以,,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系如图所示,
由,得,,,,.
设异面直线与所成的角为,则,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
17. 已知圆经过点,且与圆相切于原点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线不同时为0与圆交于两点,当取得最小值时,与圆交于两点,求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)先判断出与圆外切,从而得三点共线,则有圆心在直线,用待定系数法求解即可;
(2)先求出直线恒过点,从而得当时,取最小值,即可求出直线的方程,再利用直线与圆相交时的弦长公式求解即可.
【小问1详解】
解:因为圆与图相切,且点在圆的外部,
所以圆与圆外切,
则三点共线,
图,
化为标准形式为:,
所以圆心,
故圆心在直线上,
设圆的标准方程为,
又圆过原点,则,
圆经过点,则,解得,
故圆的标准方程为;
【小问2详解】
解:由(1)可知,圆的圆心坐标为,
由直线,化为,
所以直线恒过点,
易知点在圆的内部,
设点到直线的距离为,则,
要使取得最小值,则取得最大值,所以,
此时,所以,
则直线的方程为,即.
又圆心到直线的距离,
所以.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且过点.
(1)求的方程;
(2)若点是上的两点,且线段的中点为,求直线的方程;
(3)若点是上不同于左、右顶点一点,点是的重心,点是圆上的一点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆定义求出的值,根据,求解即得椭圆方程;
(2)利用点差法求出中点弦所在直线方程;
(3)依题意,设,,根据,求解即可.
【小问1详解】
解:由题意知,
所以,所以,
所以的方程为.
【小问2详解】
设,又线段的中点为,且在椭圆内部,
所以,即,
又点是上的两点,所以,
两式相减得,
所以,
即直线的斜率为
所以直线的方程为,即.
【小问3详解】
设,因为点是的重心,所以,
所以,又点是上的一点,所以,
所以,即,
所以.
所以,
当且仅当时等号成立,
因为,当且仅当在线段上时等号成立,
所以的最大值为.
19. 如图1,在中,,,,分别是,边上的动点(不同于端点),且,将沿折起到的位置,得到四棱锥,如图2所示,点是线段的中点.
(1)求证:;
(2)若,当四棱锥的体积取得最大值时,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先证明平面,从而利用线面垂直性质定理得到线线垂直;
(2)先通过面积取得最大值,得到两平面垂直,再建立空间直角坐标系,并求出两平面的法向量,从而得到两平面夹角的余弦值;
(3)先建立空间直角坐标系,并设出点和的坐标,通过垂直得出关系,求出平面的法向量,代入线面角的向量公式得,从而利用对勾函数单调性和正弦函数性质求解即可.
【小问1详解】
在中,,,所以,
所以在四棱锥中,,,
又,,平面,所以平面,
又平面,所以.
【小问2详解】
当四棱锥的体积取得最大值时,平面平面.
又平面平面,,平面,
所以平面,
故以为坐标原点,,,所在的直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
如图所示,
则,,,,,所以.
设平面的一个法向量为,
又,,
所以,令,解得,,
所以平面的一个法向量.
设平面的一个法向量为,
又,,
所以,
令,解得,所以平面的一个法向量.
设平面与平面的夹角为,
所以,
即平面与平面的夹角的余弦值为.
【小问3详解】
以为坐标原点,直线和分别为,轴,过作平面的垂线为轴,
建立空间直角坐标系,如图所示,设,,,,,
,,
又,所以,解得,
则,则,
又,所以,
整理得,且,,得.
易得平面的一个法向量为,设直线与平面所成角为,
,
则,
令,函数在上单调递减,,
因此,则,解得,
所以直线与平面所成角的正弦值的取值范围是.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第1节.
一、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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 0
2. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若,则( )
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
3. 已知向量,,若与共线,则( )
A. 12 B. 9 C. D.
4. 若点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知点,若过定点直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,在四棱锥中,底面,底面为正方形,为的重心,,且,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
7. 已知椭圆的离心率为,若椭圆上的点到直线的最短距离不小于,则长半轴长的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知点,直线,若直线上存在点,使得,则实数的取值范围是( )
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. 若为椭圆的方程,则的值可以为( )
A. 3 B. 6 C. 8 D. 1
10. 已知直线与,则下列说法正确的是( )
A. 若上恰有1个点到直线的距离为2,则
B. 若上恰有2个点到直线的距离为2,则的取值范围是
C. 若上恰有3个点到直线的距离为2,则
D. 若上恰有4个点到直线的距离为2,则的取值范围是
11. 如图,多面体是各棱长均为1的平行六面体截去三棱锥后剩下的几何体,若点是三角形的重心,,则下列说法正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角余弦值为
C.
D. 若四点共面,则点是线段的中点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:,直线:,若,则_____.
13. 过点与圆相切的直线方程为__________.
14. 已知、分别是椭圆左、右焦点,为坐标原点,是椭圆上的点,若的面积是,且,则的离心率是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知直线与直线相交于点.
(1)求过点且与直线垂直直线的方程;
(2)求过点且在轴上的截距是在轴上的截距的2倍的直线的方程.
16. 如图,在直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)判断直线与平面的位置关系,并说明理由;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
17 已知圆经过点,且与圆相切于原点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线不同时为0与圆交于两点,当取得最小值时,与圆交于两点,求的值.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且过点.
(1)求的方程;
(2)若点是上的两点,且线段的中点为,求直线的方程;
(3)若点是上不同于左、右顶点的一点,点是的重心,点是圆上的一点,求的最大值.
19. 如图1,在中,,,,分别是,边上的动点(不同于端点),且,将沿折起到的位置,得到四棱锥,如图2所示,点是线段的中点.
(1)求证:;
(2)若,当四棱锥的体积取得最大值时,求平面与平面的夹角的余弦值;
(3)若,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
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