内容正文:
2025-2026学年度上学期高二年级期中检测
数学试题
时限:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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. 如果,那么直线不经过的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】将直线的一般式方程转化为斜截式方程即可.
【详解】由可得,,
所以直线的斜率纵截距,
所以直线经过一、二、四象限,
故选:C.
2. 直线和的位置关系是( )
A. 平行 B. 相交
C. 重合 D. 不确定
【答案】B
【解析】
【分析】先求出两直线斜率,根据两直线的斜率不相等,这两条直线一定相交,即得解.
【详解】由题意,直线的斜率为,
直线的斜率为,
两直线斜率一定不相等,故两直线相交.
故选:B
3. 以椭圆的两个焦点及短轴的两个端点为四个顶点的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出椭圆的两个焦点及短轴的两个端点,然后依椭圆的标准方程可得答案.
【详解】椭圆方程 ,
因此焦点为 和 ,
短轴的两个端点为 和 ,
由题意知:所求椭圆的四个顶点为:、、、,
这些点位于坐标轴上,因此新椭圆的方程应为标准形式,且长轴和短轴沿坐标轴,
因此所求椭圆方程为 :.
故选:A
4. 已知,两点的坐标分别是,,是椭圆上一点,若为直角三角形,则满足条件的点的个数为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】按的直角顶点位置分类,结合以原点为圆心,长为半径的圆与椭圆交点情况得答案.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
则点分别为椭圆的左右焦点,
当或是的直角顶点时,直线,直线与椭圆有4个交点,
此时符合条件的点有4个;
当点为的直角顶点时,,
此时以原点为圆心,1为半径的圆与椭圆有两个交点,即短轴端点,即点有2个,
所以满足条件的点的个数为6.
故选:C
5. 已知直线与圆相交于,两点,若为正三角形,则实数的值是( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】由题意,圆心到直线的距离为,利用点到直线的距离公式求解.
【详解】由圆可得圆心,半径,
∵为正三角形,边长为,
∴圆心到直线的距离为,
即,解得.
故选:D.
6. 设椭圆的左焦点为,若,是椭圆上的两个动点,则周长的最大值为( )
A. 14 B. 16 C. 18 D. 20
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的定义转化求解即可.
【详解】由椭圆方程知:,左焦点,
设椭圆的右焦点为
由椭圆的定义知:,
所以周长为
因为,当且仅当三点共线时等号成立,
所以,当且仅当三点共线时等号成立,
所以,当且仅当三点共线时等号成立,
即周长的最大值为.
故选:D
7. 已知点,,是圆与轴的交点.若点满足:以为直径的圆与圆相切.则面积的最大值为( )
A. B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】由图可以判定,两圆内切,然后根据内切的判定得到B的轨迹方程为椭圆,根据椭圆的性质即可确定最大值.
【详解】显然点在圆内,由以为直径的圆与圆相切,得两圆内切,
设以为直径的圆的圆心为,,为中点,则为的中位线,
因此,即有,
于是点的轨迹为以为左右焦点,长轴长为6的椭圆,该椭圆短半轴长,
又,所以当且仅当为椭圆短轴顶点时,的面积最大,最大值为.
故选:C
8. 已知圆与圆相交于、两点,若四边形的面积为,则( )
A. 2 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,则为的中点,由四边形的面积为,可得出的表达式,利用勾股定理可得出关于的方程,解出的值,即可求得.
【详解】圆,即,
则圆心为,半径为1,,
设,由题意可知,为的中点,,,
故四边形的面积为,
则,故,
所以,
所以,
又因为,
所以,得,解得,
因此.
故选:D.
二、多项选择题: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. 已知三条直线,,,下列结论正确的是( )
A.
B. 三条直线的斜率之积为1
C. 三条直线的倾斜角之和为
D. 三条直线在轴上的截距之和为12a
【答案】BC
【解析】
【分析】分别将三直线转化成点斜式,进而分析斜率和纵截距,根据斜率关系判断ABC;根据纵截距判断D.
【详解】设三条直线对应斜率为,倾斜角为,
,;
,;
,,
对于A:因为,所以不垂直于,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于C:,
因为,则,可得,
所以三条直线的倾斜角之和为135°,故C正确;
对于D:三条直线在y轴上的截距之和为,故D错误.
故选:BC.
10. 已知圆,直线,则下列结论正确的是( )
A. 直线经过定点
B. 圆上的点到直线的距离的最大值为
C. 若圆上有且仅有一个点到直线的距离等于1,则这样的直线有2条
D. 若,过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则中点到点的距离的最小值为
【答案】AB
【解析】
【分析】整理直线的方程,列出方程组可求直线经过定点,即可判断A;圆上的点到直线的距离的最大值为,即可判断B;由题意,到直线的距离等于3,利用点到直线的距离求解可判断C;设直线上一点,点在以为直径的圆上,与圆相减可得方程,可得直线经过定点,点轨迹是以为直径的圆(点除外),其半径为,根据圆的性质求解中点到点的距离的范围,即可判断D.
【详解】直线,整理得,
由,解得,即直线经过定点,故A正确;
圆的圆心,半径为2,
点到直线的距离的最大值为,此时,
所以圆上的点到直线的距离的最大值为,故B正确;
若圆上有且仅有一个点到直线的距离等于1,则到直线的距离等于3,
所以,解得,
则满足条件的直线只有1条,故C错误;
若,则直线,
设直线上一点,所以,
因为分别为过点所作的圆的两条切线,所以,
所以点在以为直径的圆上,
以为直径的圆的方程为,
整理可得:,
与已知圆相减可得,
又,消去可得,即,
即直线的方程为,
由,可得,所以直线经过定点,
设的中点为,则,
故点轨迹是以为直径的圆(点除外),
以为直径的圆的圆心为,半径为,
设点,则,
从而点在圆外,
则中点到点的距离,
当且仅当点与重合时取等号,
由于点轨迹是以为直径的圆(点除外),所以等号取不到,
故,故D错误.
故选:AB.
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与椭圆交于,则下列结论正确的是( )
A.
B. 点到点的距离的最大值为
C. 的外接圆半径的最小值为
D. 若直线过点,且椭圆上存在一点,使得,其中,则的取值范围为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据椭圆的方程求得,进而判断A;设点,进而根据距离公式求的最大值即可判断B;根据正弦定理得,进而将问题转化为求取得最大值,再根据余弦定理解决焦点三角形的角的问题即可判定C;根据向量关系,结合韦达定理表示出,再求范围即可判断D.
【详解】对于A:由椭圆的标准方程得,,
故,A选项正确;
对于B:设点,则,,即,
故,
所以,当时,有最大值,即有最大值.故B选项错误;
对于C:在中,由正弦定理,其中为外接圆半径,
所以,故要使的外接圆半径最小,则只需取得最大,
设点,则由椭圆的定义知,
所以,在中,由余弦定理
,
由基本不等式,当且仅当时等号成立,,
所以,,故,即,
所以取得最大值时,,此时,
所以,的外接圆半径的最小值为,故C选项正确;
对于D:若直线过点,则,即直线,
因为椭圆上存在一点,使得,
故设,则,
因为点在椭圆上,所以,
因为点在椭圆上,则,,
所以,
由于,所以
联立方程得,显然,
所以,
所以
,
所以,
由于,,
所以的取值范围为,故D选项正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 设椭圆:的左、右焦点分别为,,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则椭圆的方程为__________
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆对称性求出,由椭圆的定义求出,进而求出,即可求出椭圆的方程.
【详解】由题意知,,轴,故,
又,由,解得,
,所以,
从而,
所以椭圆的方程为.
故答案为:.
13. 已知,,则同时经过三个点,,的直线方程为___________.
【答案】或
【解析】
【分析】由题意可知点,均在直线上,又在直线上,可求得,进而求出,得出所求直线的方程.
【详解】根据,成立,
可知点,均在直线上,
且有两个不等实根,则,
又在直线上,则,得,
所以,均满足,
当,时,所求直线方程为,即;
当,时,所求直线方程为,即,
故答案为:或.
14. 已知为椭圆的上顶点,点、的坐标分别为和,点、分别是椭圆位于第一、三象限上的两点,且,直线和的斜率之差为,,则椭圆的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题得到、关于原点对称,设出P、两点坐标,再由和的斜率之差和夹角条件求出P点坐标,再将P点坐标代入椭圆方程,即可求解离心率.
【详解】因为为椭圆的上顶点,所以设 .
又因为点、的坐标分别为和,点、分别是椭圆位于第一、三象限上的两点,且,所以根据椭圆的对称性得到、关于原点对称.
所以设 ,,所以直线和的斜率分别为 ,;
由直线和的斜率之差为,得,得;
因为,由,即,得到,
因为在椭圆上,所以,即,得到,
椭圆的离心率
因此,椭圆的离心率为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知圆与直线相切于坐标原点,且为圆与轴的一个交点.
(1)求圆的方程;
(2)求与圆相切且在坐标轴上截距相等的直线的方程.
【答案】(1)
(2)或或
【解析】
【分析】(1)先设圆标准方程,再根据条件列出方程,解方程组得结果;
(2)由直线截距的概念,讨论两截距为0时和两截距不为0时,应用圆心到直线距离等于半径运算可得解.
【小问1详解】
设圆C的标准方程为,
因为圆C过点,且圆与直线相切于坐标原点,
所以,,,
解得,半径.
所以圆C的标准方程为;
【小问2详解】
当直线过原点时,切线方程为,
则,所以,所以直线为;
当直线不过原点时,切线方程为,
则,所以,所以直线为或..
所以切线的方程为或或.
16. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,的角平分线方程为.
(1)求点的坐标和直线的方程;
(2)求边上的高所在直线方程.
【答案】(1),直线的方程为
(2)
【解析】
【分析】(1)设,则线段的中点,根据点在直线方程上,点在直线上,列方程组求出,得点的坐标;求出点关于的角平分线的对称点的坐标,利用两点式方程求出直线的方程;
(2)联立中线与直线的方程,求得点的坐标,可得,从而得得出边上的高所在直线的斜率,利用点斜式方程求出边上的高所在直线方程.
【小问1详解】
设,点,则线段的中点,
∵点在直线方程上,
∴,即①,
∵点在直线上,∴②,
联立①②解得,故,
设点关于的角平分线的对称点为,
则,解得,即,
由题意在直线上,
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
联立中线与直线的方程,得,
解得,即,
所以,
则边上的高所在直线的斜率为,
又在高线上,
所以边上的高所在直线方程,即.
17. 如图,已知三棱柱的底面是正三角形,且,.
(1)求证:;
(2)若,且,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证得点在平面ABC内的射影是的中心,进而证得;
(2)建立空间直角坐标系,求平面的法向量,利用空间向量即可求得直线与平面所成角的余弦值.
【小问1详解】
过点作平面ABC于点平面ABC,所以,
又平面,
平面平面,
同理可证,又是正三角形,则是的中心,
连接AO,CO并延长交BC,AB于E,F,则E,F分别为BC,AB的中点,
又平面平面,
则,故,
同理可证:,
综上所述:.
【小问2详解】
由题意可知:为等腰直角三角形,则,
因为,,可得,
以BC的中点为坐标原点,以EA,EB为x,y的正方向,
过且与平行的方向为轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,
因为,,,
可得,
设平面的法向量为,则,
取,则,可得,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知,分别为椭圆的左,右焦点.
(1)设过点的直线与椭圆交于,两点,且,求直线的方程;
(2)经过右焦点的直线,分别与椭圆交于点,和点,,且它们的斜率乘积为,,分别是线段和的中点.
(i)证明:直线和的斜率乘积为定值;
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)或
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)设直线的方程为,,联立直线与椭圆方程得,再由垂直,即,最后代入即可求解;
(2)(i)设,,分别与椭圆方程联立,通过韦达定理求出中点的坐标,计算得到定值;
(ii)由(i)得直线的方程,再求点到直线的距离为,计算,,结合基本不等式得到三角形的最值.
【小问1详解】
由椭圆方程可知:,,显然直线的斜率存在,
设直线的方程为,,联立,
消去得,
所以,即.
且,因为,所以,
所以,即,
所以,
整理得,
即,
化简得,即满足条件,
所以直线的方程为或,
即直线的方程为或.
【小问2详解】
(i)证明:设斜率为,则的斜率为,,,
联立消得,
结合韦达定理和中点坐标公式得,所以.
,联立消得,
结合韦达定理和中点坐标公式得,所以.
故为定值.
(ii)由(i)得,,,
所以直线的方程为,即,
点到直线的距离为,
因为,
所以
所以
令,则(时,只需考虑的情况)
对于,所以,
根据基本不等式,当且仅当,即时取等号
所以,进而.
从而得到面积的最大值为.
19. 已知椭圆,点,,其中,是椭圆上的一点,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为,椭圆在两点处的切线与相交于点,线段的中点为,设直线,的斜率分别为,.
(1)证明:直线的方程为;
(2)求的取值范围(用表示);
(3)若点的坐标为,求.
(附:若是椭圆上一点,则椭圆在点处的切线方程为.)
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)1
【解析】
【分析】(1)设,由题中结论求得切线,的方程,由与相交于点,可得均在直线上,即可得出直线的方程;
(2)由条件求得,根据在椭圆上及确定范围即可;
(3)联立,的方程,可得,分别联立直线,与椭圆的方程,利用韦达定理求得,,代入可求得,所以点的横坐标,所以,,即可求出答案.
【小问1详解】
设,
椭圆在点处的切线的方程为,
在点处的切线的方程为,
因为切线与相交于点,
所以,且,
说明均在直线上,
所以直线的方程为.
【小问2详解】
由,,,
可得,所以,
又在椭圆上,
则,得,
因此,
因为,所以,则,
所以,
即的取值范围是.
【小问3详解】
的方程为,的方程为,
联立,可得,即,
点的坐标为,则,
直线的方程为:,即,
直线的方程为:,即,
联立,得,
由题意,此方程的两根为,则,即,
联立,得,
由题意,此方程的两根为,则,即,
又,,
所以
,
所以点的横坐标,所以,
又为线段的中点,故,可得.
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2025-2026学年度上学期高二年级期中检测
数学试题
时限:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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. 如果,那么直线不经过的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 直线和的位置关系是( )
A. 平行 B. 相交
C. 重合 D. 不确定
3. 以椭圆的两个焦点及短轴的两个端点为四个顶点的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
4. 已知,两点的坐标分别是,,是椭圆上一点,若为直角三角形,则满足条件的点的个数为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
5. 已知直线与圆相交于,两点,若为正三角形,则实数的值是( )
A. B. C. 或 D. 或
6. 设椭圆的左焦点为,若,是椭圆上的两个动点,则周长的最大值为( )
A. 14 B. 16 C. 18 D. 20
7. 已知点,,是圆与轴的交点.若点满足:以为直径的圆与圆相切.则面积的最大值为( )
A. B. 4 C. 6 D. 8
8. 已知圆与圆相交于、两点,若四边形的面积为,则( )
A. 2 B. 4 C. D.
二、多项选择题: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. 已知三条直线,,,下列结论正确的是( )
A.
B. 三条直线的斜率之积为1
C. 三条直线的倾斜角之和为
D. 三条直线在轴上的截距之和为12a
10. 已知圆,直线,则下列结论正确的是( )
A. 直线经过定点
B. 圆上的点到直线的距离的最大值为
C. 若圆上有且仅有一个点到直线的距离等于1,则这样的直线有2条
D. 若,过直线上一点作圆的两条切线,切点分别为,则中点到点的距离的最小值为
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与椭圆交于,则下列结论正确的是( )
A.
B. 点到点的距离的最大值为
C. 的外接圆半径的最小值为
D. 若直线过点,且椭圆上存在一点,使得,其中,则的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 设椭圆:的左、右焦点分别为,,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则椭圆的方程为__________
13. 已知,,则同时经过三个点,,的直线方程为___________.
14. 已知为椭圆的上顶点,点、的坐标分别为和,点、分别是椭圆位于第一、三象限上的两点,且,直线和的斜率之差为,,则椭圆的离心率为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知圆与直线相切于坐标原点,且为圆与轴的一个交点.
(1)求圆的方程;
(2)求与圆相切且在坐标轴上截距相等的直线的方程.
16. 已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,的角平分线方程为.
(1)求点的坐标和直线的方程;
(2)求边上的高所在直线方程.
17. 如图,已知三棱柱的底面是正三角形,且,.
(1)求证:;
(2)若,且,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知,分别为椭圆的左,右焦点.
(1)设过点的直线与椭圆交于,两点,且,求直线的方程;
(2)经过右焦点的直线,分别与椭圆交于点,和点,,且它们的斜率乘积为,,分别是线段和的中点.
(i)证明:直线和的斜率乘积为定值;
(ii)求面积的最大值.
19. 已知椭圆,点,,其中,是椭圆上的一点,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为,椭圆在两点处的切线与相交于点,线段的中点为,设直线,的斜率分别为,.
(1)证明:直线的方程为;
(2)求的取值范围(用表示);
(3)若点的坐标为,求.
(附:若是椭圆上一点,则椭圆在点处的切线方程为.)
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