内容正文:
天津经济技术开发区第一中学2025-2026学年度第一学期
高二年级数学学科阶段检测试卷
一、单项选择题(每小题4分,共10小题,共40分)
1. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
2. 在平面直角坐标系Oxy中,直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
3. 如图,已知四棱锥平面,底面是矩形,且,若,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知直线,若,则( )
A. 或 B. C. 或 D.
5. 点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( )
A. B. 4 C. 5 D. 25
6. 已知点、若直线过点,且与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是
A
B
C.
D
7. 圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
8. 圆关于直线对称的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
9. 点与圆上任一点连线的中点的轨迹方程是
A.
B.
C.
D.
10. 已知椭圆的左、右焦点分别是是坐标原点,是上第一象限的点.若的角平分线上一点满足,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题5分,共6小题,共30分)
11. 已知向量与,则在方向上的投影向量的坐标为__________.
12. 直线的一个法向量为,且过点,则直线的一般式方程为_________.
13. 已知中心在坐标原点的椭圆,其两个顶点分别为直线与轴和轴的交点,则该椭圆的离心率为_____________.
14. 双曲线的焦点为,,点P在双曲线上,若,则___________.
15. 已知点在圆外,则实数的取值范围是__________.
16. 若直线与曲线有一个交点,则实数的取值范围是 _______.
三、解答题
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程;
(3)求的面积.
18. 如图,在正四棱柱中,,点分别在棱,上,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求点B到平面AEF的距离.
19. 已知圆和圆
(1)过点作圆切线,求此切线的方程;
(2)动圆M与圆内切且与圆外切,求动圆圆心M的轨迹方程.
20. 已知椭圆的离心率为,上顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为直线与椭圆交于不同的两点,,且,求的值.
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天津经济技术开发区第一中学2025-2026学年度第一学期
高二年级数学学科阶段检测试卷
一、单项选择题(每小题4分,共10小题,共40分)
1. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】化椭圆的方程为,结合椭圆的几何性质,即可求解.
【详解】由椭圆化为标准方程为,
可得,则,可得,且焦点在轴上,
所以椭圆的焦点坐标为.
故选:C.
2. 在平面直角坐标系Oxy中,直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,求得直线的斜率,结合直线倾斜角和斜率的关系,即可求解.
【详解】设直线的倾斜角为,
由直线,可得斜率为,
即,所以,故D正确.
故选:D.
3. 如图,已知四棱锥平面,底面是矩形,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合题意,根据向量的线性运算即可求解.
【详解】,,
所以,
所以,
所以
.
故选:A.
4. 已知直线,若,则( )
A. 或 B. C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由条件结合直线平行结论列方程求,并对所得结果进行检验.
【详解】因为,,
所以,所以,解得或,
当时,,,直线重合,不满足要求,
当时,,,直线平行,满足要求,
故选:B.
5. 点到直线(为任意实数)的距离的最大值是( )
A. B. 4 C. 5 D. 25
【答案】C
【解析】
【分析】数形结合,利用当直线 与线段 垂直时,点 到直线 的距离最大,可得答案.
【详解】直线方程可改写为 ,表明直线 恒过定点 ,
点 与点 的距离为:.
当直线 与线段 垂直时,点 到直线 的距离最大,且最大值为 .
此时线段 的斜率为 ,直线 垂直于 ,直线 的斜率为 .
故选:C
6. 已知点、若直线过点,且与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:数形结合如上图所示.可得,.要使直线过点,且与线段AB相交,由图象知,.故选A.
考点:直线相交问题求参数范围.
【方法点睛】对于直线的相交问题,常借助数形结合比较直观的研究相交.但要注意特殊位置,如直线斜率不存在时,直线与线段端点相交时,是否取等号问题等.当然本题也可直接设出直线l和直线AB的方程,然后求出交点横坐标,由横坐标大于等于-3且小于等于2求解即可.注意对比两种方法,感受数形结合的魅力.
7. 圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先两圆相减求公共弦所在直线方程,再代入弦长公式,即可求解.
【详解】圆与圆,相减得,
圆心到直线的距离,又
则公共弦长为.
故选:C.
8. 圆关于直线对称圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出已知圆的圆心关于直线的对称点即所求圆的圆心,两圆半径相同,得到所求圆.
【详解】因为圆的圆心为,半径,
设圆心关于直线的对称点为,
则,解得
即所求圆心为,半径,
故所求圆的方程为.
故选:A.
9. 点与圆上任一点连线的中点的轨迹方程是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:设圆上任一点为,中点为,根据中点坐标公式得,,因为在圆上,所以,即,化为,故选A.
考点:1、圆的标准方程;2、“逆代法”求轨迹方程.
【方法点晴】本题主要考查圆的标准方程、“逆代法”求轨迹方程,属于难题.求轨迹方程的常见方法有:①直接法,设出动点的坐标,根据题意列出关于的等式即可;②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;③参数法,把分别用第三个变量表示,消去参数即可;④逆代法,将代入.本题就是利用方法④求的轨迹方程的.
10. 已知椭圆的左、右焦点分别是是坐标原点,是上第一象限的点.若的角平分线上一点满足,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可得,延长与交于点,根据几何关系求出,结合离心率公式即可进一步求解.
【详解】
根据题意可得,延长与交于点,由等腰三角形三线合一可知,
由椭圆的定义可得,所以,
所以,由是的中位线,
可得,所以,解得,
所以的离心率为.
故选:B.
二、填空题(每小题5分,共6小题,共30分)
11. 已知向量与,则在方向上的投影向量的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求,,结合投影向量的定义运算求解即可.
【详解】因为向量,,则,,
所以在方向上投影向量为.
故答案为:.
12. 直线的一个法向量为,且过点,则直线的一般式方程为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,求得直线的斜率为,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】由直线的一个法向量为,可直线的斜率为,
又由直线过点,所以直线的方程为,即.
故答案为:.
13. 已知中心在坐标原点的椭圆,其两个顶点分别为直线与轴和轴的交点,则该椭圆的离心率为_____________.
【答案】##
【解析】
【分析】由题设求出椭圆的两个顶点得到,再结合和离心率定义即可求解.
【详解】对直线,令,,
所以直线经过椭圆的两个顶点,
故,所以该椭圆的离心率为.
故答案为:
14. 双曲线的焦点为,,点P在双曲线上,若,则___________.
【答案】20
【解析】
【分析】先由双曲线方程求出,然后根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由,得,得,
因为,,
所以或,
解得(舍去),或,
故答案为:20
15. 已知点在圆外,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知方程表示圆的方程,且点在圆外列不等式,即可得实数的取值范围.
【详解】由得:,故
因为点在圆外,所以,所以.
所以实数的取值范围是:.
所以答案为:.
16. 若直线与曲线有一个交点,则实数的取值范围是 _______.
【答案】
【解析】
【分析】转化为直线与曲线有一个交点,数形结合求解即可.
【详解】由可得,得,
所以曲线表示圆的上半圆,
直线表示过点且斜率为的直线,如下图所示:
当直线与半圆相切且切点位于第二象限时,
则,解得;
当直线过点时,则,解得
又与圆相切,
由图可知,直线与曲线有一个交点,
则实数的取值范围是
三、解答题
17. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由边上的高所在直线的斜率可求直线的斜率,已知点,由点斜式方程可得直线方程,又点也在边的中线上,联立方程组求解交点的坐标即可;
(2)设点,则中点在已知中线上,又点在已知边的高线上,则联立方程组可得,再由两点式可得直线的方程;
(3)根据题意求以及点到直线的距离,进而可得面积.
【小问1详解】
因为边上的高所在直线方程为,
设直线的斜率为,则,解得,
又因为直线过点,
则直线方程为,,
又边上的中线所在直线方程为,且该直线过点,
联立,解得,
所以坐标为.
【小问2详解】
设,因为边上的中线所在直线方程为,
所以的中点在直线上,
且边上的高所在直线过顶点,
所以,解得,即的坐标为.
由(1)知,由两点式方程得,
化简得.
即直线的方程为.
【小问3详解】
因为,,,且直线的方程为,
则,
且点到直线:的距离,
所以的面积.
18. 如图,在正四棱柱中,,点分别在棱,上,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求点B到平面AEF的距离.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)建系,求平面的法向量,利用空间向量证明线面平行;
(2)求平面的法向量,再利用法向量夹角和面面角之间的关系可得;
(3)可得,利用空间向量求点到面的距离.
【小问1详解】
以为原点,所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,
所以,,
设平面的一个法向量为,则,
令,则,可得,
因为,可知,
且平面,所以平面.
【小问2详解】
因为平面的一个法向量为,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
【小问3详解】
因为,
所以点B到平面AEF的距离为.
19. 已知圆和圆
(1)过点作圆的切线,求此切线的方程;
(2)动圆M与圆内切且与圆外切,求动圆圆心M的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,分切线斜率是否存在两种情况,即可分别求得切线方程;
(2)设,分别求出圆的圆心和半径,由题意可得,,推出,根据椭圆的定义可求得动圆圆心的轨迹方程.
【小问1详解】
由配方得:,
可得圆的圆心为,半径为,
①当切线斜率不存在时,显然满足要求;
②当切线斜率存在时,设切线的斜率为k,则切线的方程为,即,
由圆心到切线的距离等于半径2,可得,解得,
则切线方程为,化简可得;
故切线方程为或.
【小问2详解】
由配方得:,
可得圆的圆心为,半径为,
设,动圆的半径为,因动圆M与圆内切且与圆外切,
则,,故可得,
则点的轨迹是以为焦点的椭圆,
设的轨迹方程为,
则,,所以,
故圆心的轨迹方程为.
20. 已知椭圆的离心率为,上顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可知,,结合,即可求得椭圆E的方程;
(2)设直线l的方程,代入椭圆方程.由韦达定理及弦长公式,即可求得k的值.
【小问1详解】
由离心率,则,
又上顶点,知,又,可知,,
∴椭圆E的方程为;
【小问2详解】
设直线l:,设,,
则,整理得:,
,即,
∴,,
∴,
即,解得:或(舍去)
∴
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