内容正文:
横峰中学2025-2026学年度第一学期高一期中考试
数学学科试卷
考试时间:120分钟 满分:150分 命题人:汤尧 审题人:罗广生
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. 已知直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D. 1
2. 已知正四面体的表面积为,则它的棱长为( )
A. 3 B. C. 2 D. 1
3. 如果直线与直线平行,那么等于( )
A. B. C. 1 D.
4. 已知圆与圆,则两圆公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 若抛物线上的点到其焦点的距离为3,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
6. 直线被圆截得的弦的长度为( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,已知点是线段上的动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上,而且外心和重心的距离是垂心和重心的距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,,为三个两两垂直的平面.若平面,的交线为,则下列结论中一定不成立的有( )
A. B. C. D.
10. 已知曲线,则( )
A. 若,则曲线表示圆,且半径为
B. 若,则曲线表示双曲线,且渐近线为
C. 若,,则曲线表示两条直线
D. 若,则曲线表示焦点在轴上的椭圆
11. 泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交汇,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )
A. 点的轨迹曲线是线段
B. 是“最远距离直线”
C. 过点的直线与点的轨迹交于、两点,则以为直径的圆与轴相交
D. 过点的直线与点的轨迹交于、两点,则的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 有一个直角三角形ABC,两条直角边长分别为6和8,现绕其斜边旋转一周,形成的几何体的体积为__________.
13. 方程表示椭圆的充要条件是_________.
14. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线交双曲线的左支于A,B两点,,,则双曲线的离心率为______.
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. (1)一条直线经过,并且它的斜率是直线斜率的倍,求这条直线方程
(2)求经过两条直线和交点,且平行于直线的直线方程
16. 已知正方体的棱长为2.
(1)证明:;
(2)求二面角的正切值.
17. 已知圆,直线过点.
(1)当直线与圆相切时,求直线的斜率;
(2)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
18. 已知双曲线的中心为原点,左、右焦点分别为,离心率为,且过点,又点是直线上任意一点,点在双曲线上,且满足.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:直线与直线的斜率之积是定值.
19. 已知椭圆的右焦点为,上顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且点,当的面积最大时,求直线的方程.
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横峰中学2025-2026学年度第一学期高一期中考试
数学学科试卷
考试时间:120分钟 满分:150分 命题人:汤尧 审题人:罗广生
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. 已知直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】根据斜率定义得到答案.
【详解】直线的斜率为.
故选:D
2. 已知正四面体的表面积为,则它的棱长为( )
A. 3 B. C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】先由正四面体的表面积求出其中一个正三角形的面积,再求出正三角形的边长即为棱长.
【详解】因为正四面体的表面积为,所以正四面体的其中一个正三角形面的面积是,设正四面体的棱长为,
则正三角形面的面积,所以
故选:C
3. 如果直线与直线平行,那么等于( )
A. B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由平行的性质计算可得,再排除重合情况即可得.
【详解】由题意可得,解得,
若,则两直线分别为、,此时两直线重合,不符;
若,则两直线分别为、,符合题意;
故.
故选:A.
4. 已知圆与圆,则两圆公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先把两圆方程化为标准形式确定圆心和半径,再计算圆心距,通过比较圆心距和两圆半径之和的关系判断两圆的位置关系,进而确定公切线的条数.
【详解】圆的标准形式为:,
该圆为以为圆心,半径是的圆;
圆为以为圆心,半径是的圆,
圆心距,
,
,
两圆相外切,共有3条公切线.
故选:C.
5. 若抛物线上的点到其焦点的距离为3,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,以及抛物线准线的概念,求出点的坐标即可.
【详解】由题意可得,点到准线的距离为3,
可知抛物线的准线方程为,
所以点的纵坐标为2,
代入得,解得,
所以点的坐标为或
故选:C.
6. 直线被圆截得的弦的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由圆的方程确定圆心和半径,应用点线距离、圆中弦长的几何求法求弦长.
【详解】由圆,则圆心,半径为,
所以圆心到直线距离为,
所以截得的弦长为.
故选:D
7. 在平面直角坐标系中,已知点是线段上的动点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知:表示点与点连线的斜率,结合图象分析斜率的取值范围即可.
【详解】当时,;当时,,
所以线段的最左端是,最右端是,
表示点与点连线的斜率,
当点在点A处时,;
当点在点B处时,;
结合图象可知,的取值范围是.
故选:C.
8. 数学家欧拉在1765年发表的《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:三角形的外心、垂心和重心都在同一直线上,而且外心和重心的距离是垂心和重心的距离的一半.这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点,则的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,求得的重心,分别求得和的高线所在直线的方程,联立方程组,求得垂心坐标为,结合直线的两点式方程,即可求解.
【详解】由的三个顶点分别为,
可得的重心坐标为,即,
因为直线的斜率为,
所以边上的高线所在直线的方程为,即,
同理可得边上的高线所在直线的方程为,
又由,解得,即的垂心坐标为,
由的重心与垂心坐标,可得的欧拉线方程为,
即.
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,,为三个两两垂直的平面.若平面,的交线为,则下列结论中一定不成立的有( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据空间线、面的位置关系,逐项进行判断即可.
【详解】由,且,根据若两个相交平面都垂直于第三个平面,则它们的交线也垂直于第三个平面,可得,故A成立,B一定不成立;
等价于,即直线l在平面内,但,故C一定不成立;等价于直线l与平面无交点,由可知D一定不成立.
故选:BCD
10. 已知曲线,则( )
A. 若,则曲线表示圆,且半径为
B. 若,则曲线表示双曲线,且渐近线为
C. 若,,则曲线表示两条直线
D. 若,则曲线表示焦点在轴上的椭圆
【答案】AC
【解析】
【分析】根据方程表示的曲线确定参数的关系,然后由方程研究曲线的性质判断各选项.
【详解】选项A:若,则,表示圆,且半径为,故A正确;
选项B:若,,则,其渐近线为,
若,,则,其渐近线为,故B错误;
选项C:若,时,,即表示两条直线,故C正确;
选项D:当时,,表示焦点在轴上的椭圆,故D错误.
故选:AC.
11. 泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交汇,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )
A. 点的轨迹曲线是线段
B. 是“最远距离直线”
C. 过点的直线与点的轨迹交于、两点,则以为直径的圆与轴相交
D. 过点的直线与点的轨迹交于、两点,则的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意可知动点到点的距离等于到直线的距离,所以可知点的轨迹是以为焦点的抛物线,求出轨迹方程,然后逐个分析判断即可.
【详解】因为点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1,
所以动点到点的距离等于到直线的距离,
所以点的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线,
所以抛物线方程为,
对于A,点的轨迹是抛物线,所以A错误,
对于B,由,得,解得,
所以直线与抛物线相交于点,
所以是“最远距离直线”,所以B正确,
对于C,设过点的直线为,,
由,得,
所以,
所以,
所以,
所以以为直径的圆的半径为,
因为圆心到轴的距离为,
所以以为直径的圆与轴相交,所以C正确,
对于D,,
所以D错误,
故选:BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 有一个直角三角形ABC,两条直角边长分别为6和8,现绕其斜边旋转一周,形成的几何体的体积为__________.
【答案】π
【解析】
【分析】画出图形,根据圆锥的体积公式直接计算即可.
【详解】如图为直角三角形旋转而成的旋转体.
所以,
,
,
所以,
又
.
13. 方程表示椭圆的充要条件是_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆标准方程的特征进行求解即可.
【详解】当方程表示椭圆时,。
即,
显然当时,方程表示椭圆,
故答案为:
14. 已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线交双曲线的左支于A,B两点,,,则双曲线的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】设,,在中,利用余弦定理求出,再根据双曲线的定义即可求出,再在中,利用余弦定理即可得解.
【详解】由题可设,,
由余弦定理可得,
即,解得,
因为,所以,即,
在中,,,,
所以,
即,解得,
则所求双曲线的离心率为.
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. (1)一条直线经过,并且它的斜率是直线斜率的倍,求这条直线方程
(2)求经过两条直线和交点,且平行于直线的直线方程
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据斜率和点的坐标得到直线的点斜式方程,再化简为一般式方程即可;
(2)先求解出两直线的交点坐标,然后根据平行关系设出直线方程,再代入交点坐标即可完成求解.
【详解】(1)因为直线的斜率为,且过点,
所以直线的方程为:,即;
(2)因为,所以,所以交点坐标为,
因为直线平行于,所以设直线方程为,
代入交点坐标可得:,所以,
所以直线的方程为:.
【点睛】本题考查根据条件求解直线的方程,难度一般.设直线方程的时候一定要根据条件选择直线方程的形式.
16. 已知正方体的棱长为2.
(1)证明:;
(2)求二面角的正切值.
【答案】(1)
在正方体中,,
平面,平面,.
又,、平面,平面.
又平面,.
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明线面垂直,进而根据线面垂直的性质求解,
(2)根据二面角的定义可得为所求,即可利用三角形的边角关系求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接AC,与交于点,连结,
,
是二面角的平面角,
∴二面角的正切值为.
17. 已知圆,直线过点.
(1)当直线与圆相切时,求直线的斜率;
(2)线段的端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出直线的方程,利用圆心到直线的距离等于半径,建立方程,解出即可;(2)建立点和点之间的关系式,再利用点的坐标满足的关系式得到点的坐标满足的条件,即可求出.
【小问1详解】
已知的圆心是,半径是,
设直线斜率为
则直线方程是,即,
则圆心到直线距离为,
解得直线的斜率.
【小问2详解】
设点则,
由点是的中点得,
所以①
因为在圆上运动,所以②
①代入②得,
化简得点的轨迹方程是.
18. 已知双曲线的中心为原点,左、右焦点分别为,离心率为,且过点,又点是直线上任意一点,点在双曲线上,且满足.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:直线与直线的斜率之积是定值.
【答案】(1);
(2)证明:由(1)知,由点是直线上任意一点,设,
设双曲线上点,则,即,
,则,即,
则,
所以直线与直线的斜率之积是定值.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,列出关于的方程组求解即得.
(2)设出点的坐标,利用向量垂直的坐标表示及斜率的坐标表示列式计算得证.
【小问1详解】
双曲线的离心率为,得,则,
由点在双曲线,得,解得,,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
略
19. 已知椭圆的右焦点为,上顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且点,当的面积最大时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合椭圆的几何性质,求得的值,即可求得椭圆的方程;
(2)联立方程组,根据,得到的范围,由点到直线的距离公式和弦长公式,分别求得,,得到,结合基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
解:由题意,可得,且,所以,则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
解:由直线的方程为,则点到直线的距离为,
联立方程组,整理可得,
由判别式,解得,
设,则,
可得
,
所以
,
当且仅当时,等号成立,
所以所求直线的方程为或.
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