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哈师大青冈实验中学校2025-2026学年度高二上学期英才班期中考试
数学试题(A)
满分:150分 时间:120分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将抛物线方程化为标准方程,即可求其焦点坐标.
【详解】由可得,
所以抛物线开口向上且,
所以,所以焦点坐标为.
故选:C.
2. 已知点在圆外,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据方程表示圆及点在圆外列出不等式求解即可.
【详解】表示圆,故,
即,解得或.
因为点在圆外,
故,解得,
故实数的取值范围为或.
故选:D
3. 在斜四棱柱中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量数量积可求.
【详解】,
则
.
故选:A.
4. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,为的中点,则点到直线的距离为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立如图空间直角坐标系,利用空间向量法求解点线距即可.
【详解】建立如图空间直角坐标系,
则,
,.
故点到直线的距离.
故选:B
5. 已知双曲线的右焦点为为的左支上一点,为线段的中点,为坐标原点,若,则( )
A. 10 B. 9 C. 7 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】利用双曲线的定义及中位线的性质求解即可.
【详解】设左焦点为,连接,因为为的中点,
为坐标原点,所以,
由双曲线的定义可知,,
所以.
故选:A.
6. 已知为数列的前n项和,,是公差为1的等差数列,则下列选项中不正确的是( )
A. B. 当且仅当时,取得最小值
C. D. 数列中第5项的值最大
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列的通项公式、与的关系,结合二次函数的性质逐一判断即可.
【详解】A:因为是公差为1的等差数列,
所以,
因此,所以A正确;
B:由上可知:,
因为,所以当或6时,取得最小值,因此B不正确;
C:由上可知:,
于是当时,,
显然,符合,所以C正确;
D:由上可知:,
令,
显然当时,因为,
所以,而,
显然数列中第5项的值最大,故D正确,
故选:B
7. 若直线与曲线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】易得直线为过点的动直线,曲线为以为圆心,1为半径的半圆,进而结合图象求解即可.
【详解】直线为过点的动直线,
曲线,即为半圆,
圆心为,半径为1,设半圆最下方的点为,如图,
当直线与半圆相切时,有,解得;
当直线过点时,有,即;
因为直线与半圆有两个不同的交点,所以,
则的取值范围是.
故选:B
8. 已知分别是椭圆的左、右焦点,是上一点,若,且,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆定义可得,由余弦定理可得,即可联立求解,利用对勾函数的性质即可求解.
【详解】设,,由椭圆的定义可得,,
可设,可得,即有,即,
由,结合余弦定理可得
,即可,
故,
可得,
由,可得,进而,则,解得.
故选:B
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. 下列命题中,正确的是( )
A. 两条不重合直线的方向向量分别是,,则
B. 直线l的方向向量,平面的法向是,则
C. 两个不同的平面,的法向量分别是,,则
D. 直线l的方向向量,平面的法向量,则直线l与平面所成角的大小为
【答案】AC
【解析】
【分析】由可判断A;由可判断B;由可判断C;根据线面角的向量公式直接计算可判断D.
【详解】A选项:因为,且不重合,所以,A正确;
B选项:因为,所以
所以或,B错误;
C选项:因为,所以,C正确;
D选项:记直线l与平面所成角为,则,
因,所以,D错误.
故选:AC
10. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262~前190)发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,,动点满足,直线,则( )
A. 直线过定点
B. 动点的轨迹方程为
C. 动点到直线的距离的最大值为
D. 若点的坐标为,则的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A:利用直线过定点求解即可,选项B:设动点,然后根据条件列出,然后整理得到阿氏圆的方程,
选项C:易知最大值为.选项D:分析可知当且仅当为线段与圆的交点时取最小值.
【详解】对A,直线,,所以直线过定点,A正确;
对B,设,因为动点满足 ,所以 ,
整理可得,
即,所以动点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
动点的轨迹方程为圆,B正确;
对于 C,当直线与垂直时, 动点到直线的距离最大,
且最大值为,C错误;
对于D,由,得,所以,
又因为点在圆内,点在圆外,
所以,
当且仅当为线段与圆的交点时取等号.
故选:ABD
11. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,离心率,过点的直线l与C交于A,B两点,且的周长为8,则下列说法正确的是( )
A. C的方程为
B. 若,则是直角三角形
C. 使得为直角三角形的l共有4条
D. 若,则l的斜率为
【答案】BD
【解析】
【分析】由焦点三角形的周长及椭圆的定义求得,由离心率及椭圆参数关系得,即可得方程判断A;根据已知及椭圆的定义得,结合,应用勾股逆定理判断B;根据B分析及椭圆对称性,结合与上下顶点重合的情况即可判断C;令且,,联立椭圆并应用韦达定理和已知条件列方程求参数,即可判断D.
【详解】由题设,,即,
由,可得,故,则,A错;
由且,可得,又,
显然,即是直角三角形,B对;
由B的结论,结合椭圆的对称性知类似结论的直角有4个,对应的直线有3条,
又与上下顶点重合时,为等边三角形,则,
所以的最大值为,故不可能是以为直角顶点的直角三角形,
综上,使得为直角三角形的l共有3条,C错;
令且,由,即,
由上,可设,代入,整理得,
所以,,即,,
所以,可得,则,
所以直线l的斜率为,D对.
故选:BD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在数列中,,,则该数列的通项公式为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用累加法及等差数列的求和公式求解即可.
【详解】由题意得,
当时,,
将这个式子累加,得,
所以,而满足上式,
所以.
故答案为:.
13. 已知四棱锥的底面为直角梯形,,,底面ABCD,且,,则异面直线AC与PB所成的角的余弦值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用线线角的向量求法求解.
【详解】以A为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,
因此,
所以异面直线AC与PB所成角的余弦值为.
故答案为:
14. P是抛物线上任意一点,点是x轴上的定点,则的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】设点P坐标,利用两点距离公式结合二次函数的性质计算即可.
【详解】设,则,易知
,
当且仅当时取得最小值.
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 已知圆M过点
(1)求圆M的方程;
(2)过点的直线与圆M相交于D、E两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法求圆的方程;
(2)由已知求出圆心到直线的距离,分斜率存在和不存在讨论,再利用点到直线的距离公式,即可求出直线的斜率,进而得到直线的方程.
【小问1详解】
设圆,
则,解得,满足,
所以圆的方程为,即.
【小问2详解】
由(1)知,,半径,
设圆心到直线的距离为,则,即,解得,
当直线的斜率不存在时,为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设,故,解得,
此时直线的方程为,
综上,直线的方程为或.
16. 已知数列的前n项和为,若.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用与之间的关系,可求出的通项公式,在利用等差数列的定义证明即可.
(2)先通过通项公式判断前5项小于0,第6项以后都是大于0,可以分,
和,两部分进行求和,即可得出答案.
【小问1详解】
因为,
所以时,,
由①②相减可得,,,
当时,也满足题意,
故的通项公式为:.
所以时,,
所以时,总成立,
所以数列是等差数列.
【小问2详解】
因为,
所以,
当时,;当时,,
由(1)中结论可知,当时,;
当时,,
从而.
17. 已知椭圆的上、下焦点分别为.点是椭圆上一点,且
(1)求的面积;
(2)若直线与交于两点,且弦的中点为,求的一般式方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆焦点三角形面积公式求解即可;也可以利用余弦定理和椭圆定义来推导该面积公式,然后再求解;
(2)设,利用点差法求解即可.
【小问1详解】
方法1:
方法2:
根据椭圆可知:,
【小问2详解】
设,代入椭圆方程得:,
两式相减得:,
又根据题意知:,代入可得:,
所以的斜率,
故的方程为,即.
18. 在四棱锥中,底面为正方形,是中点,平面,平面平面.
(1)求证:;
(2)如图,且,求点到平面的距离;
(3)设四棱锥的外接球球心为,点,求直线与平面所成角的正弦值的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)由线面平行的性质即可求证,
(2)建立空间直角坐标系,求解平面法向量,即可根据点到平面的距离的向量法公式求解,
(3)根据几何体的结构特征可求得球心的坐标,然后求解平面法向量,即可利用向量的夹角求解.
【小问1详解】
∵四边形为正方形,∴,
又平面,平面,∴平面
又平面,平面平面,
∴
【小问2详解】
如图所示,取中点,连接,则,
∵平面,平面,平面,
∴,,
∴以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
于是,,,
设平面的法向量为,
则,得,取
∴点M到平面PBC的距离为
【小问3详解】
∵,且平面为正方形,
∴点在平面上的射影是的中心,可设,且,
∴,解得,即
设,则
又,设平面的法向量为
则,,取
设直线与平面所成角为,则
,
所以当时,直线与平面所成角的正弦值取最大值,最大值为.
19. 已知双曲线:(,)的实轴长为2,点为圆:与双曲线在第一象限内的交点,,分别为曲线的左、右焦点,且,过点直线与在第一象限交于,两点,且点在点上方.
(1)求双曲线标准方程;
(2)若点为线段的中点,直线交直线于点.
(ⅰ)求证:直线平行于轴;
(ⅱ)若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)设,根据求出,得到,求出双曲线方程;
(2)(ⅰ)联立双曲线和圆的方程,求出,,表达出直线的方程,求出点的纵坐标,设直线方程,,,联立方程与双曲线方程,得到两根之和,两根之积,计算出,故,所以直线平行于轴;
(ⅱ)法一:由得,故,并得到,将两根之和,两根之积代入,解得,又,解得,求出直线的方程;
法二:由得,由(1)知,则有,作出辅助线,得到,其中,故,求出,,得到直线的斜率,求出直线的方程.
【小问1详解】
设,,,
则有,,
,
又在圆:上,,
所以,
则,由题知,则,
椭圆的标准方程为
【小问2详解】
由(ⅰ)知,,,
得,即,
由于,故,所以轴,
当直线的斜率不存在时,也双曲线无交点,故直线的斜率存在,
设直线所在方程为(),
,,,
点为线段的中点,故,
则直线:,
当时,,其中
故点的纵坐标,
联立方程,消去得,
则有,,得,解得,
韦达定理得:,,
,
故,所以直线平行于轴,
(ⅱ)法一:由得:,
因为,,则,故,
又,
故,即,
将,代入上式得,
,解得,
又,解得,满足,
直线的方程为:
法二:由得:,
因为,,则,
由(1)知,则有,过点做轴的垂线,垂足为,
中,,有,
其中,故,故,,
则,中令得,解得,故,
则直线的斜率为,
直线的方程为:.
【点睛】方法点睛:定值问题常见方法:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
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哈师大青冈实验中学校2025-2026学年度高二上学期英才班期中考试
数学试题(A)
满分:150分 时间:120分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2. 已知点在圆外,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 在斜四棱柱中,,,,则( )
A. B. C. D.
4. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,为的中点,则点到直线的距离为( )
A. 1 B. C. D.
5. 已知双曲线的右焦点为为的左支上一点,为线段的中点,为坐标原点,若,则( )
A. 10 B. 9 C. 7 D. 6
6. 已知为数列的前n项和,,是公差为1的等差数列,则下列选项中不正确的是( )
A. B. 当且仅当时,取得最小值
C. D. 数列中第5项的值最大
7. 若直线与曲线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C D.
8. 已知分别是椭圆的左、右焦点,是上一点,若,且,则的离心率的取值范围为( )
A. B. 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. 下列命题中,正确的是( )
A. 两条不重合直线的方向向量分别是,,则
B. 直线l方向向量,平面的法向是,则
C. 两个不同的平面,的法向量分别是,,则
D. 直线l的方向向量,平面的法向量,则直线l与平面所成角的大小为
10. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262~前190)发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,,动点满足,直线,则( )
A. 直线过定点
B. 动点的轨迹方程为
C. 动点到直线的距离的最大值为
D. 若点的坐标为,则的最小值为
11. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,离心率,过点的直线l与C交于A,B两点,且的周长为8,则下列说法正确的是( )
A. C的方程为
B. 若,则是直角三角形
C. 使得为直角三角形的l共有4条
D. 若,则l的斜率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在数列中,,,则该数列的通项公式为_____.
13. 已知四棱锥的底面为直角梯形,,,底面ABCD,且,,则异面直线AC与PB所成的角的余弦值为______.
14. P是抛物线上任意一点,点是x轴上的定点,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. 已知圆M过点
(1)求圆M的方程;
(2)过点的直线与圆M相交于D、E两点,且,求直线的方程.
16. 已知数列的前n项和为,若.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前n项和.
17. 已知椭圆的上、下焦点分别为.点是椭圆上一点,且
(1)求面积;
(2)若直线与交于两点,且弦的中点为,求的一般式方程.
18. 在四棱锥中,底面为正方形,是中点,平面,平面平面.
(1)求证:;
(2)如图,且,求点到平面距离;
(3)设四棱锥外接球球心为,点,求直线与平面所成角的正弦值的最大值.
19. 已知双曲线:(,)的实轴长为2,点为圆:与双曲线在第一象限内的交点,,分别为曲线的左、右焦点,且,过点直线与在第一象限交于,两点,且点在点上方.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点为线段的中点,直线交直线于点.
(ⅰ)求证:直线平行于轴;
(ⅱ)若,求直线的方程.
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