内容正文:
2025-2026年度第一学期三校联考
高二数学期中试题
考试时间:120分钟 试卷分值: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,只有项是符合题目要求的.
1. 若向量,向量,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量的加减法法则求解即可.
【详解】因为向量,向量,
所以.
故选:C
2. 若经过,两点的直线的倾斜角为,则m等于( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据直线的斜率公式,由题中条件列出方程求解,即可得出结果.
【详解】因为经过,两点的直线的倾斜角为,
所以,解得.
故选:A.
3. 方程x2+y2-2kx+4y+3k+8=0表示圆,则k的取值范围是( )
A. k<-1或k>4 B. k=-1或k=4
C. -1<k<4 D. -1≤k≤4
【答案】A
【解析】
【分析】由二元二次方程表示圆的条件即得.
【详解】∵方程x2+y2-2kx+4y+3k+8=0表示圆,
∴,
解得或.
故选:A.
4. 双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用离心率公式与渐近线方程公式定义计算即可得.
【详解】由的焦点在轴上,
故,
故的渐近线方程为.
故选:D.
5. 2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天链三号、、卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.如图,假设天链三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,则天链三号卫星运行的轨迹的长半轴长为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得,即可.
【详解】根据椭圆的定义,设长轴长为2a,
由题可知,,即万千米,
故选:C.
6. 如图,在直三棱柱中,,,点为的中点,则异面直线与所成的角为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用异面直线所成角的向量法求解即可.
【详解】
因为,
所以,
因为三棱柱为直三棱柱,
所以以为原点,以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
所以,
,
设直线与所成的角为,
所以,
因为,
所以.
故选:.
7. 曲线与直线有两个不同的交点时实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】作出表示的曲线,而表示经过定点的一条动直线,利用斜率数形结合可得结果.
【详解】由题意得,即,其表示以为圆心,为半径的圆的上半部分,而表示经过定点的一条动直线,如下图所示,当直线与半圆相切于点时,由得,又点,则,由图可知,即.
故选:A.
8. 已知分别为双曲线的左、右焦点,的渐近线上一点满足,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题设,结合且,应用二倍角正切公式、双曲线离心率求法求解.
【详解】因为的渐近线上一点满足,且,
所以在中,而,则,
所以,
又双曲线的渐近线方程为,
所以,
所以.
故选:B
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,有多个选项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 下列结论正确的是( )
A. 椭圆的焦点坐标是
B. 双曲线的顶点坐标是
C. 椭圆的长轴长为,短轴长为
D. 双曲线的离心率
【答案】BD
【解析】
【分析】根据椭圆和双曲线的性质求解即可.
【详解】对于A:因为椭圆方程为:,
所以,焦点在轴上,
又,所以椭圆的焦点坐标为,故A错误;
对于B:因为双曲线的方程为:,所以,焦点在轴上,
所以该双曲线的顶点坐标为,故B正确;
对于C:因为椭圆方程为:,所以,
所以长轴长为,短轴长为,故C错误;
对于D:因为双曲线的方程为:,所以,
所以,所以离心率,故D正确;
故选:BD
10. 已知圆与直线,点在圆上,点在直线上,则( )
A.
B. 直线与圆相离
C. 从点向圆引切线,切线长的最小值是
D. 过点的直线被圆截得的弦长的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,先求出圆心到直线的距离,再利用圆的性质,即可判断A;对B,根据直线与圆的位置关系的判断方法,即可求解;对C,利用切线长为,从而求出的最小值,即可求解;对D,根据条件得点在圆内,从而可得当过点的直线与垂直时,该直线被圆截得的弦长最短,即可求解.
【详解】由,得到,所以圆心为,半径为,
对于A,因为圆心到直线的距离为,
所以,故A正确,
对于B,由选项A知圆心到直线的距离为,
所以直线与圆相离,故B正确,
对于C,从点向圆引切线,切线长为,
所以当时,切线长最小,最小值是,故C正确,
对于D,因为,所以在圆内,
当过点的直线与垂直时,该直线被圆截得的弦长最短,
又因为和圆心的距离为,
所以最短弦长为,故D错误.
故选:ABC.
11. 已知椭圆,,分别为它的左右焦点,点,分别为它的左右顶点,已知定点,点是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )
A. 直线与直线斜率乘积为定值
B. 存在点,使得
C. 有最小值
D. 的范围为
【答案】ACD
【解析】
【分析】设,根据椭圆的方程,以及斜率公式化简运算,可得判定A;根据椭圆的几何性质,结合正切函数的性质,可判定B;根据椭圆的定义,结合基本不等式“1”的妙用,可判定C;设直线与椭圆相交于,结合椭圆的定义和三角形的性质,可得判定D.
【详解】对于A,由椭圆,可得,则,
设,则,可得,
所以,故A正确;
对于B,设椭圆的上顶点为C,由,可得,
则,故B错误;
对于C,由椭圆的定义,可得,
则
,
当且仅当时,即时等号成立,
即有最小值,故C正确;
对于D,因为,则点Q在椭圆外,由
如图所示,设直线与椭圆相交于,又,
则,
因为,且,
可得,即,
所以,
所以,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
三、填空题
12. 椭圆上一点到一个焦点的距离等于3,则点到另一个焦点的距离是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆方程得到,再根据椭圆的定义计算可得.
【详解】椭圆,则,设点到另一个焦点的距离为,
则,解得,即点到另一个焦点的距离是.
故答案为:
13. 过椭圆:右焦点的直线:交于、两点,为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆的标准方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先由直线方程求得右焦点坐标,得,再设,点坐标代入椭圆方程相减得出直线与直线斜率的关系,从而求得的关系,结合可求得得椭圆方程.
【详解】在中令得,所以椭圆右焦点为,即,
设,,,
∴,两式相减得,
所以,即,从而,
∴,
又,因此,
∴椭圆标准方程,
故答案为:
14. 已知圆,圆,点分别在圆和圆上,点S在轴上,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】由,求得圆心关于轴的对称点,结合,即可求解.
【详解】由圆得,可得圆圆心,半径为,
由圆 得,可得圆的圆心为,半径为,
又由
设圆心关于轴的对称点为,可得,
所以,所以.
所以的最小值为.
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. 已知直线与直线的交点为.
(1)直线经过,且与直线垂直,求直线的一般式方程;
(2)直线经过,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1) 联立方程组,求出直线的交点坐标,根据直线垂直的性质,求出直线斜率,进而根据点斜式方程,求出一般式方程;
(2)分截距是否为,结合直线截距式方程的性质,列出方程,求出结果.
【小问1详解】
联立,解得,即,
由与直线垂直可得其斜率为,
所以直线的方程为,即;
【小问2详解】
当在两坐标轴上的截距均为0时,易知此时方程为;
当在两坐标轴上的截距不为0时,可设直线的方程为,
因为,且直线经过点,,所以,
故此时直线的方程为;
综上可知,直线的方程为或.
16. 已知圆C的方程为:.
(1)若直线与圆C相交于A、B两点,且,求实数a的值;
(2)过点作圆C的切线,求切线方程.
【答案】(1)或;
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件,结合点到直线的距离公式,以及垂径定理,即可求解;
(2)结合切线的定义和点到直线的距离公式,即可分类讨论思想,即可求解.
【小问1详解】
圆的方程为:,
则圆的圆心为,半径为2,
直线与圆相交于、两点,且,
则,解得或;
【小问2详解】
当切线的斜率不存在时,直线,与圆相切,
切线的斜率存在时,可设切线为,即,
由切线的定义可知,,解得,
故切线方程为,
综上所述,切线方程为或.
17. 已知双曲线,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】 (1)根据直线与双曲线只有一个公共点,所以联立方程组,若相切则即可,若不相切则直线与渐近线平行即可;
(2)根据双曲线的定义和余弦定理即可求得三角形的面积.
【小问1详解】
当时,,则直线l的方程为,
当时,联立方程组,得,
由直线和双曲线相切的条件,可得,解得;
双曲线的渐近线为,
所以当时,直线与渐近线平行,此时直线与双曲线只有一个公共点.
综上所述,当直线与双曲线只有一个公共点时或;
【小问2详解】
由双曲线,则,
又点P在双曲线上,即,即,
在中,由余弦定理,
即,解得,
所以的面积.
18. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,是等边三角形,且平面平面,点为棱的中点.
(1)求证:;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:如图,取中点,连接,,
因为是中点,所以,
是菱形,则,所以,
又是等边三角形,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,又因为平面,所以,
因为,平面,所以平面,
又因为平面,所以;
(2).
【解析】
【分析】(1)取中点,证明,证明平面,由此得,从而再证得平面,最后得证结论成立;
(2)以为原点,为轴建立如图所示的空间直角坐标系,设,确定各点坐标,分别求出平面与平面的一个法向量,由法向量夹角的余弦值得二面角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,则和都是等边三角形,
连接,则,,
以为原点,为轴建立空间直角坐标系,如图,
设,则,,
因此有,,,,,
是中点,则,
,,,,
设平面的一个法向量是,则
,取得,
易知平面的一个法向量是,则
,取,则,
,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
19. 已知点在椭圆上,椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若不过点的直线交椭圆于,两点,直线,的斜率分别为,且,
①求证:直线AB经过定点;
②求面积的取值范围(为坐标原点).
【答案】(1)
(2)①证明:联立,消元整理得,
时,
设,,则,,
AI
由,
得,
所以,
所以,
化简得,即,
所以或,
当时过点,不合题意,舍去,
所以,即,此时过定点.
②
【解析】
【分析】(1)由点在椭圆上、离心率定义、即关系求出即可;
(2)①直曲联立得到出韦达定理,表示出斜率,化简得到与的关系即可;
②由弦长公式求出,再由点到直线的距离公式求出,然后结合基本不等式求出范围即可;
【小问1详解】
由题意得,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
①略
②此时,所以,设到直线的距离为,
则,,
,
当且仅当时,当时,
所以.
【点睛】方法点睛:本题第二问的第一小问求直线过定点时,需利用韦达定理化简得到与的关系;第二小问求面积范围时,结合基本不等式讨论即可;
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2025-2026年度第一学期三校联考
高二数学期中试题
考试时间:120分钟 试卷分值: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,只有项是符合题目要求的.
1. 若向量,向量,则( )
A. B.
C. D.
2. 若经过,两点的直线的倾斜角为,则m等于( )
A. 2 B. 1 C. D.
3. 方程x2+y2-2kx+4y+3k+8=0表示圆,则k的取值范围是( )
A. k<-1或k>4 B. k=-1或k=4
C. -1<k<4 D. -1≤k≤4
4. 双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天链三号、、卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.如图,假设天链三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,则天链三号卫星运行的轨迹的长半轴长为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 6
6. 如图,在直三棱柱中,,,点为的中点,则异面直线与所成的角为( )
A. B.
C. D.
7. 曲线与直线有两个不同的交点时实数的范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知分别为双曲线的左、右焦点,的渐近线上一点满足,且,则的离心率为( )
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,有多个选项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 下列结论正确的是( )
A. 椭圆的焦点坐标是
B. 双曲线的顶点坐标是
C. 椭圆的长轴长为,短轴长为
D. 双曲线的离心率
10. 已知圆与直线,点在圆上,点在直线上,则( )
A.
B. 直线与圆相离
C. 从点向圆引切线,切线长的最小值是
D. 过点的直线被圆截得的弦长的最小值为
11. 已知椭圆,,分别为它的左右焦点,点,分别为它的左右顶点,已知定点,点是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )
A. 直线与直线斜率乘积为定值
B. 存在点,使得
C. 有最小值
D. 的范围为
三、填空题
12. 椭圆上一点到一个焦点的距离等于3,则点到另一个焦点的距离是______.
13. 过椭圆:右焦点的直线:交于、两点,为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆的标准方程为______.
14. 已知圆,圆,点分别在圆和圆上,点S在轴上,则的最小值为______.
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. 已知直线与直线的交点为.
(1)直线经过,且与直线垂直,求直线的一般式方程;
(2)直线经过,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
16. 已知圆C的方程为:.
(1)若直线与圆C相交于A、B两点,且,求实数a的值;
(2)过点作圆C的切线,求切线方程.
17. 已知双曲线,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
18. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,是等边三角形,且平面平面,点为棱的中点.
(1)求证:;
(2)若,求平面与平面的夹角的余弦值.
19. 已知点在椭圆上,椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若不过点的直线交椭圆于,两点,直线,的斜率分别为,且,
①求证:直线AB经过定点;
②求面积的取值范围(为坐标原点).
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