精品解析:新疆克拉玛依市独山子区第二中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷(平行班)
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内容正文:
独山子第二中学2025-2026学年第一学期期中考试
高二数学试卷(平行班)
一、选择题(本题共8小题,第小题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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据直线方程求出直线的斜率,再得出直线的倾斜角.
【详解】直线的斜率为,又倾斜角的范围在之间,
所以直线的倾斜角是.
故选:A.
2. 与直线平行,且过点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,先确定直线斜率,再由直线的点斜式方程,即可得出结果.
【详解】因为所求直线与直线平行,所以斜率为,
又直线过点,
故所求直线方程为:.
故选:A
【点睛】本题主要考查求直线的方程,熟记直线的点斜式方程即可,属于基础题型.
3. 如图,在四面体中,,分别是,的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量的加法法则直接求解.
【详解】在四面体中,,分别是,的中点,
故选:A.
4. 直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两条平行直线间的距离公式即可.
【详解】可变为,
则两条平行直线间的距离为.
故选:B
5. 若圆,,则和的位置关系是( )
A. 外离 B. 相交 C. 内切 D. 外切
【答案】D
【解析】
【分析】求出两圆的圆心距,比较与两圆半径和与差的绝对值的大小,进行可判断出两圆的位置关系.
【详解】可知,圆的圆心为,半径为,圆的圆心,半径为,
,
因此,圆与圆外切.
故选:D.
【点睛】本题考查两圆位置关系的判断,考查推理能力,属于基础题.
6. 若直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则( )
A. B. C. D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】推导出,利用空间向量法可得出线面关系.
【详解】因为,,则,即,因此,.
故选:C.
7. 若直线与直线平行,则( )
A. 0 B. 或0 C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据两直线平行的条件列方程求得的值,然后检验,排除两直线重合的情况.
【详解】由题意得,即,解得或.
当时,两直线方程都为,两直线重合,不合题意,舍去;
当时,两直线方程分别为和,此时两直线平行,符合题意.
故选:C.
8. 已知从点发出的一束光线,经轴反射后,反射光线恰好经过,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用点关于轴的对称点在反射光线所在的直线上,由两点式写出反射光线所在的直线方程.
【详解】由点,得出其关于轴的对称点为,
又点在反射光线所在的直线上,且经轴反射后经过点,
所以反射光线所在的直线为,化简得.
故选:A
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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知空间向量,,则下列计算正确的是( )
A. B.
C. 与的夹角满足 D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,由向量数量积坐标运算求解判断;对B,由向量的模长公式求解判断;对C,由向量的夹角公式求解;对D,由空间向量垂直的坐标关系求解判断.
【详解】对于A,由向量的数量积坐标运算得,故A正确;
对于B,因为,故B正确;
对于C,由题意,,所以,故C正确;
对于D,由,所以与不垂直,故D错误.
故选:ABC.
10. 下列关于平面直角坐标系下直线方程的说法不正确的是( )
A. 经过定点的直线都可以用方程表示
B. 所有直线都可以用方程表示
C. 经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示
D. 在坐标轴上截距相等的直线都可以用方程来表示
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据各种直线方程的适用条件,结合各选项的描述判断正误即可.
【详解】若经过定点的直线斜率不存在,则直线方程不可以用方程表示,故A错误;
对于直线方程的一般式适用表示所有直线,故B正确;
方程要满足条件,,故仅表示与坐标轴不平行的直线,故C错误.
在坐标轴上截距相等的直线,若经过原点,则该直线方程不可以用方程来表示,故D错误;
故选:ACD
11. 已知圆与直线,点在圆上,点在直线上,则( )
A. 圆上有两个点到直线的距离为2
B. 圆上只有一个点到直线的距离为2
C.
D. 从点向圆引切线,切线长的最小值是
【答案】BC
【解析】
【分析】求出圆的圆心及半径,求出点到直线的距离判断AB;利用圆的性质及切线性质求出最小值判断CD.
【详解】圆的标准方程为,圆心为,半径,
对于AB,圆心到直线的距离,
则,故A错误,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,由切线的性质,得切线长为,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. 以为圆心,为半径的圆的方程是_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,直接写出圆的方程即可.
【详解】依题意,所求圆的方程为.
故答案为:
13. 已知圆:和圆:.则两圆公共弦所在直线的方程为______;两圆公共弦长为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】先求得公共弦所在直线方程,然后结合点到直线距离公式求得公共弦长.
【详解】两圆圆心分别为,,圆心距为2,两圆半径分别为2,3,
,所以两圆相交.
两圆对应的方程相减即可得两圆公共弦所在直线的方程为.
已知圆的圆心到公共弦直线的距离为.
所以两圆的公共弦长为.
故答案为:;
14. 已知为圆上任意一点,、为直线上的两个动点,且,则面积的最大值是______.
【答案】6
【解析】
【分析】判断直线与圆相离后,再求出点到直线的距离的最大值,利用三角形的面积公式,即可得到答案;
【详解】圆心到直线的距离为,所以直线与圆相离,
则圆上一点到直线的距离的最大值为,又,
所以的面积的最大值为,
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. 已知,,求:
(1);
(2)向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为,所以,
解得,则,
因为,所以,即,
解得,所以.
【小问2详解】
由(1)得,
所以向量与夹角的余弦值为
.
16. 已知三角形三顶点,,,求:
(1)直线的一般式方程;
(2)边上的高所在直线的一般式方程.
(3)求三角形的面积.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由两点式写出直线的方程,再化为一般式即可;
(2)根据垂直和直线的斜率,得到边上的高所在直线的斜率,点斜式写出直线方程,化为一般式即可;
(3)由(1)得直线的方程,根据点到直线的距离公式,可求得边所对应的高,再利用两点间距离公式求得边的长,再根据三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
因为,,
根据两点式,可得方程为,
整理得,其一般方程为.
【小问2详解】
因为,,所以,
所以边上的高所在直线的斜率为,
又点在边上的高所在的直线上,
所以高所在直线方程为,
所以其一般方程为.
【小问3详解】
由(1)得,直线的方程为,又点,
所以点到直线的距离,即边所对应的高为,
又,,
所以,
所以,.
17. 已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆过点A.
(1)求圆的标准方程;
(2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求得两条直线的交点坐标,也即求得圆心,进而求得圆的半径,可求圆的方程;
(2)设,根据向量共线列方程,然后利用代入法求得点的轨迹方程.
【小问1详解】
由,解得,则圆心为
,
圆的标准方程为
【小问2详解】
设.由,可得,
则,
又点在圆上,所以,即,
化简得,
点的轨迹方程为.
18. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是BC的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在一点E,使得点到平面ADE的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
如图,连接交于点O,连接,
则点O为的中点,且D是的中点,
则为的中位线,所以.
又因为平面,平面,
所以平面.
(2).
(3)存在,,理由如下:
设,其中,
所以,,
设平面ADE的法向量为,
则取.
且,
则点到平面ADE的距离,
化简得,解得或(舍去).
综上,存在点E使得点到平面ADE的距离为.此时.
【解析】
【分析】(1)利用中位线证明线线平行,再证明线面平行即可;
(2)利用正三棱柱的性质如图建立空间直角坐标系,利用空间向量法来求线面角的正弦值;
(3)利用设未知量,来表示空间向量,借助空间向量法来求点到面的距离,从而解决问题.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为在正中,D是的中点,故,
以D为坐标原点,取的中点F,分别以为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.
故,,,
设平面的法向量为,
则取.
设直线与平面所成角为,
可得,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
略
19. 已知圆:,直线:.
(1)证明直线总与圆相交;
(2)当直线被圆所截得的弦长为时,求直线的方程;
(3)当时,直线与圆交于、两点,求过、两点在轴截得弦长为的圆的方程.
【答案】(1)证明:∵圆,∴圆心,半径,
∵直线,整理得:,
令,解得:,∴直线过定点,
∴,
∴定点在圆内,
∴直线总与圆相交.
(2)或;(3)或.
【解析】
【分析】(1)利用直线系方程证明直线过定点,再由定点在圆内说明直线总与圆C相交;
(2)求出圆心到直线的距离,再由垂径定理列式求得,直线方程可求;
(3)利用待定系数法设,先求出的坐标,代入圆的方程,再令,根据结合韦达定理得方程,解出方程即可得结果.
【详解】(1)略
(2)∵直线被圆所截得的弦长为,
∴圆心到直线的距离,
∵直线,
∴,
∴,解得或,
将或,代入直线,
∴直线的方程:或.
(3)设圆的方程:,
当时,直线,
联立,解得或,
所以设点、点
所以有,
令,则,解得:,,
又因为圆在轴上截得弦长为,所以,
所以,解得:或,
所以圆的方程为:或
【点睛】本题主要考查直线方程的应用,考查直线与圆位置关系的应用,训练了利用待定系数法求圆的方程,属于中档题.
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独山子第二中学2025-2026学年第一学期期中考试
高二数学试卷(平行班)
一、选择题(本题共8小题,第小题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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 与直线平行,且过点的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3. 如图,在四面体中,,分别是,的中点,则( )
A. B.
C. D.
4. 直线与直线间的距离为( )
A. B. C. D.
5. 若圆,,则和的位置关系是( )
A. 外离 B. 相交 C. 内切 D. 外切
6. 若直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则( )
A. B. C. D. 或
7. 若直线与直线平行,则( )
A. 0 B. 或0 C. D. 1
8. 已知从点发出的一束光线,经轴反射后,反射光线恰好经过,则反射光线所在的直线方程为( )
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. 已知空间向量,,则下列计算正确的是( )
A. B.
C. 与的夹角满足 D.
10. 下列关于平面直角坐标系下直线方程的说法不正确的是( )
A. 经过定点的直线都可以用方程表示
B. 所有直线都可以用方程表示
C. 经过任意两个不同的点,的直线都可以用方程表示
D. 在坐标轴上截距相等的直线都可以用方程来表示
11. 已知圆与直线,点在圆上,点在直线上,则( )
A. 圆上有两个点到直线的距离为2
B. 圆上只有一个点到直线的距离为2
C.
D. 从点向圆引切线,切线长的最小值是
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 以为圆心,为半径的圆的方程是_______.
13. 已知圆:和圆:.则两圆公共弦所在直线的方程为______;两圆公共弦长为______.
14. 已知为圆上任意一点,、为直线上的两个动点,且,则面积的最大值是______.
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,,求:
(1);
(2)向量与夹角的余弦值.
16. 已知三角形三顶点,,,求:
(1)直线的一般式方程;
(2)边上的高所在直线的一般式方程.
(3)求三角形的面积.
17. 已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆过点A.
(1)求圆的标准方程;
(2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程.
18. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为,D是BC的中点.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在一点E,使得点到平面ADE的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 已知圆:,直线:.
(1)证明直线总与圆相交;
(2)当直线被圆所截得的弦长为时,求直线的方程;
(3)当时,直线与圆交于、两点,求过、两点在轴截得弦长为的圆的方程.
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