内容正文:
渑池二高 2025—2026 学年上学期期中考试试题
高二数学
一、单选题(本题共8个小题,每个小题5分,共40分)
1. 经过两点,的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据两点坐标可得直线斜率,由斜率与倾斜角关系可得结果.
【详解】,,,
设直线的倾斜角为,则,.
故选:D.
2. 在空间直角坐标系中,已知三点共线,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】由向量共线的坐标表示,列出等式求解即可.
【详解】因为,
由题意,
解得.
故.
故选:D.
3. 圆与圆的公切线的条数为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】确定两圆的圆心与半径,确定圆与圆的位置关系,从而确定公切线的条数.
【详解】,圆心,半径为2,圆,圆心,半径为3,
两圆的圆心距为,大于两圆的半径之和,故两圆相离,
则两圆的公切线有4条.
故选:A.
4. 若点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆的一般方程以及点在圆外,可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】因为点在圆外,则,解得.
故选:B.
5. 已知点,点在平面内,若平面的法向量,则点到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】由题设,应用向量法求点到平面的距离即可.
【详解】由题意得,所以点到平面的距离.
故选:B
6. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图及空间向量加法可得,后由题意及模长公式可得答案.
【详解】设,因为六面体是平行六面体,
所以,因为,
代入计算可得:
,
故有:,所以,
所以,因为,所以.
故选:B
7. 若圆经过,圆心在直线上,则圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设圆的方程为:,结合条件列出方程组,求出半径即可求解.
【详解】设圆的方程为:,
所以,解得:,
所以圆的面积为;
故选:B
8. 在平面直角坐标系xOy(O为坐标原点)中,不过原点的两直线,的交点为P,过点O分别向直线,引垂线,垂足分别为M,N,则四边形OMPN面积的最大值为( )
A. 3 B. C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由、的方程可得它们都过定点,,然后可得四边形OMPN为矩形,且,然后可求出答案.
【详解】将直线的方程变形得,
由,得,则直线过定点,同理可知,直线过定点,
所以,直线和直线的交点P的坐标为,易知,直线,如图所示,
易知,四边形OMPN为矩形,且,
设,,则,
四边形OMPN的面积为,
当且仅当,即当时,等号成立,
因此,四边形OMPN面积的最大值为,
故选:D
二、多选题(本题共3个小题,每个小题5分,共15分)
9. 设复数对应的向量分别为, (O为坐标原点),则( ).
A.
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据复数的模的计算求得,判断A;根据向量共线的坐标表示可判断B;利用向量垂直的坐标表示可得,化简,根据其结果判断C;确定的几何意义是表示圆,利用的几何意义求得其最大值,判断D.
【详解】因为,所以,A正确;
由题意可知,,
若,则,B正确;
若,则,即,
故,
即仅当时,,时,,C错误;
,故,即,
则表示圆上的点到原点的距离,
故的最大值为,D正确,
故选:ABD.
10. 已知点,圆,则( )
A. 点在直线上
B. 点可能在圆上
C. 圆上至少有2个点与点的距离为1
D. 过点作圆的切线,则切点弦过点
【答案】AD
【解析】
【分析】对选项A将点代入验证即可;对于选项B则求圆心到直线的距离可知直线与圆外离,即可得结果;对于C点P到圆上一点的最小值为1;对于D根据选项构造以线段为直径的圆,求出圆和圆的公共弦方程进而求解.
【详解】对A,点,代入直线方程得,故点在直线上.故A正确;
对B,圆心到直线的距离为(为圆的半径),故直线与圆相离,因此点不可能在圆上.故B错误;
对C,因为,所以圆上只有1个点与点的距离为1.故C错误;
对D,构造以线段为直径的圆,则线段为圆和圆的公共弦.
圆的直径式方程为,
整理得 ①.
圆方程化为一般式为,与①作差变形得的方程为.整理得,令解得即直线经过点.故D正确
故选:AD
11. 已知椭圆为椭圆的左焦点,点为坐标原点,点满足,经过的直线与椭圆的一个交点为是等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由是直角时、是直角时、是直角三种情况讨论求解即可.
【详解】设,则,若是等腰直角三角形,则均有可能是直角.
(1)当是直角时(如图1):
因为的中点坐标为,即为右焦点.
又因为是等腰直角三角形,所以,所以,解得:,所以C正确;
(2)当是直角时(如图2):
因为是等腰直角三角形,所以,即,解得:,所以D正确;
(3)当是直角时(如图3):
因为是等腰直角三角形,
所以,所以,
因为点在椭圆上,所以,解得,所以B正确.
故选:BCD.
三、填空题(本题共3个小题,每个小题5分,共15分)
12. 已知点为坐标原点,,点在线段上移动,则直线与直线所成角的大小为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量的夹角直接计算可得.
【详解】,
因为点在线段上移动,设,,
,,
因为,所以,
所以直线与直线所成角的大小为.
故答案为:.
13. 在棱长为的正方体中,分别为线段和平面上的动点,点为线段的中点,则周长的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设G关于平面对称的点为,的周长,再通过建系以及转化思想转化为平面几何中的距离之和的问题,进而结合三角形三边关系确定最值取得的情况,由此可得结果.
【详解】
设G关于平面对称的点为,连接,则,
,的周长,
以D为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,
设,则,所以
即点到与距离和的最小值,
设关于x轴对称的点为,
则
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题考查立体几何中到定点和到动点的距离和的最值问题的求解,解题关键是转化为平面几何中的距离之和的问题,进而结合三角形三边关系确定最值取得的情况.
14. 在如图所示的四棱锥中,底面为正方形,底面,,,若、分别是棱、上的动点(均与端点不重合),且,则点到直线的距离的最小值为_____.
【答案】##
【解析】
【分析】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设,利用空间向量法可求得点到直线距离的最小值.
【详解】因为四边形为正方形,底面,,,
以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,
设,则、、,
,,
故点到直线距离为
令,
因为函数在上单调递增,
故当时,即当时,取最小值,即.
故答案为:.
四、解答题
15. 在中,角、、的对边分别为、、.已知.
(1)求;
(2)若,,点在边上,且,求
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两角和的正切公式结合诱导公式可得出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)由余弦定理可得出关于的等式,结合可得出的值,根据题意可得出的长,然后在中利用余弦定理可求得的长.
【小问1详解】
由两角和的正切公式可得,
即,故,
因为,故.
【小问2详解】
由余弦定理可得,即,即,
因为,解得,
因为点在边上,且,故,
在中,,,,
由余弦定理可得,
故.
16. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理化简已知条件得,然后利用余弦定理求得,根据的范围求解即可;
(2)先利用面积公式得,然后利用余弦定理及完全平方公式得,即可求解周长.
【小问1详解】
在中,由得:
,即,
所以,所以,所以,
所以,又,所以;
【小问2详解】
因为,所以,
又,所以,
所以,故,
所以的周长为.
17. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,是的中点,点在上,且.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
由题平面,底面为矩形,以为原点,直线,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系如图:
则,,,,,,
,,,
∵∴,
∵,∴,
∵,且平面,∴平面.
(法二)证明:由题平面,底面为矩形,以为原点,直线,,所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系如图:
则,,,,,,
设是平面的一个法向量.
,.
取,有
∴,,
则,.
∴平面.
(法三)证明:连接
∵平面,平面,∴.
在中,,.
∵,∴,且,
∴平面,
又∵平面,∴.
∵,又∵,
∴,∴.
且,且平面,∴平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)利用坐标法或几何法利用线面垂直的判定定理证明;(2)利用空间向量计算面面角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(接向量法)由(1)可知平面的法向量为(也可为).
平面的一个法向量为.
.
∴平面PAM与平面PDC的夹角的余弦值为.
(法二)延长AM,DC,交于点N,连接PN.
∵,∴平面,∵,∴平面.
∴平面平面.
过D做于,连接.
∵平面,∴.
又,,
∴平面,又平面,∴.
又∵,,平面,
∴平面,∴,
∴为二面角的平面角.
在中,,
∴.
∴平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 空间中,两两互相垂直且有公共原点的三条数轴构成直角坐标系,如果坐标系中有两条坐标轴不垂直,那么这样的坐标系称为“斜坐标系”.现有一种空间斜坐标系,它任意两条数轴的夹角均为60°,我们将这种坐标系称为“斜60°坐标系”.我们类比空间直角坐标系,定义“空间斜60°坐标系”下向量的斜60°坐标:,,分别为“斜60°坐标系”下三条数轴(x轴、y轴、z轴)正方向的单位向量,若向量,则与有序实数组相对应,称向量的斜60°坐标为,记作.
(1)若,,求的斜60°坐标;
(2)在平行六面体中,,,,如图,,,分别为与,,同方向的单位向量,以为基底建立“空间斜60°坐标系”.
①若,求向量的斜60°坐标;
②若,且,求.
【答案】(1)
(2)①;②2
【解析】
【分析】(1)通过“空间斜60°坐标系”的定义,化简为,,再计算的斜60°坐标.
(2)设分别为与同方向的单位向量,则,,,①中,通过平行六面体得到,从而得到求向量的斜坐标;②中,通过平行六面体得到,由,得到,并结合题目中的,从而计算出值,并得到的值.
【小问1详解】
,
的斜坐标为.
【小问2详解】
设分别为与同方向的单位向量,
则,,
①
;
②由题,
由,知,
由,
,
,解得,
则.
19. 已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求的方程.
(2)过点的直线(不与轴重合)与交于M,N两点,是的右焦点.
(i)证明:;
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)设直线,,,,
联立,消去,整理得,
,得,
,,
所以直线的斜率,直线的斜率,
,
又
,
所以,即.
(ii).
【解析】
【分析】(1)根据题意建立的方程组,求出,得解;
(2)(i)设直线,与椭圆联立方程组得,通过验证证明;
(ii)由,得,利用根与系数关系化简得,令,利用基本不等式求解.
【小问1详解】
由题,可得,解得,,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(i)略
(ii)由,
由于,则,
,
令,则,
,
当且仅当,即,即时,等号成立,
所以面积的最大值为.
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渑池二高 2025—2026 学年上学期期中考试试题
高二数学
一、单选题(本题共8个小题,每个小题5分,共40分)
1. 经过两点,的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 在空间直角坐标系中,已知三点共线,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 圆与圆的公切线的条数为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
4. 若点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 已知点,点在平面内,若平面的法向量,则点到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D. 2
6. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B. C. D.
7. 若圆经过,圆心在直线上,则圆的面积为( )
A. B. C. D.
8. 在平面直角坐标系xOy(O为坐标原点)中,不过原点的两直线,的交点为P,过点O分别向直线,引垂线,垂足分别为M,N,则四边形OMPN面积的最大值为( )
A. 3 B. C. 5 D.
二、多选题(本题共3个小题,每个小题5分,共15分)
9. 设复数对应的向量分别为, (O为坐标原点),则( ).
A.
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则的最大值为
10. 已知点,圆,则( )
A. 点在直线上
B. 点可能在圆上
C. 圆上至少有2个点与点的距离为1
D. 过点作圆的切线,则切点弦过点
11. 已知椭圆为椭圆的左焦点,点为坐标原点,点满足,经过的直线与椭圆的一个交点为是等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
三、填空题(本题共3个小题,每个小题5分,共15分)
12. 已知点为坐标原点,,点在线段上移动,则直线与直线所成角的大小为__________.
13. 在棱长为的正方体中,分别为线段和平面上的动点,点为线段的中点,则周长的最小值为___________.
14. 在如图所示的四棱锥中,底面为正方形,底面,,,若、分别是棱、上的动点(均与端点不重合),且,则点到直线的距离的最小值为_____.
四、解答题
15. 在中,角、、的对边分别为、、.已知.
(1)求;
(2)若,,点在边上,且,求
16. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的周长.
17. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,,是的中点,点在上,且.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
18. 空间中,两两互相垂直且有公共原点的三条数轴构成直角坐标系,如果坐标系中有两条坐标轴不垂直,那么这样的坐标系称为“斜坐标系”.现有一种空间斜坐标系,它任意两条数轴的夹角均为60°,我们将这种坐标系称为“斜60°坐标系”.我们类比空间直角坐标系,定义“空间斜60°坐标系”下向量的斜60°坐标:,,分别为“斜60°坐标系”下三条数轴(x轴、y轴、z轴)正方向的单位向量,若向量,则与有序实数组相对应,称向量的斜60°坐标为,记作.
(1)若,,求的斜60°坐标;
(2)在平行六面体中,,,,如图,,,分别为与,,同方向的单位向量,以为基底建立“空间斜60°坐标系”.
①若,求向量的斜60°坐标;
②若,且,求.
19. 已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求的方程.
(2)过点的直线(不与轴重合)与交于M,N两点,是的右焦点.
(i)证明:;
(ii)求面积的最大值.
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