内容正文:
2025-2026学年上学期高二年级
数学学科试题
2025.11
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. 已知直线过点,且倾斜角为,则( )
A. B. C. D. 2
2. 已知是直线上一点,且是直线的一个法向量,则的方程为( )
A. B.
C. D.
3. 已知空间中两个不重合的平面和平面,直线平面,则“”是“”的( )
A. 充分必要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 在棱长为1的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 1 D.
5. 如图,M、N分别是四面体OABC的边OA、BC的中点,P是MN靠近N的三等分点.若向量,,,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知直线,从点射出的光线经直线反射后经过点,则光线从到的路程为( )
A. 2 B. 3 C. 5 D. 6
7. 在平面直角坐标系中,已知直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.在如图所示的鳖臑中,平面,,,E是BC的中点,H是内的动点(含边界),且平面,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列结论正确的是( )
A. 已知向量,,,若、、共面,则等于1
B. 若直线l的方向向量为平面α的法向量为 则
C. 在空间直角坐标系中,点关于轴的对称点为
D. 已知 若与的夹角为钝角,则
10. 已知圆:,圆:,则下列说法正确的是( )
A. 若,则圆,的公共弦所在的直线方程为
B. 若两圆有四条公切线,则
C. 当时,,分别是圆、圆上的动点,则的最小值为
D. Q为直线上的动点,过点向圆引两条切线,切点分别为,,则直线过定点
11. 如图,四棱锥中,侧面为等腰直角三角形,底面ABCD为矩形,,,若该四棱锥存在内切球,且其内切球球心为,其外接球球心为,则下列结论正确的是( )
A. 平面平面 B. 四棱锥的内切球半径为
C. 四棱锥的体积为 D.
三、填空题:本大题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 两条平行直线与间的距离为_______.
13. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围是________.
14. 如图,点分别是正四棱锥的棱的中点,设平面,则与长度之比为______,四棱锥被平面分成上下两部分体积之比为______.
四、解答题:本大题共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. 已知且
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的值.
16. 已知圆.
(1)求m的取值范围.
(2)已知直线与圆交于两点,且.
①求;
②求过点的圆的切线方程.
17. 已知四棱锥平面.
(1)证明:平面平面;
(2)记平面平面,证明:;
(3)若,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 在梯形中,,,,为的中点,线段与交于点(如图1).将△沿折起到△位置,使得(如图2).
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 设A,B是平面上两点,则满足(其中为常数,且)的点的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知,,且.
(1)求点所在圆的方程.
(2)设直线与圆交于,两点(不与原点重合).
①若直线过点,且,求直线的方程.
②设直线,斜率分别为,,且,证明:直线恒过定点.
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2025-2026学年上学期高二年级
数学学科试题
2025.11
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. 已知直线过点,且倾斜角为,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据斜率等于倾斜角的正切值建立等式求解即可.
【详解】,
解得,
故选:C.
2. 已知是直线上一点,且是直线的一个法向量,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出直线的斜率,再利用直线的点斜式方程求出结果.
【详解】由是直线的一个法向量,得直线的一个方向向量为,其斜率为,
所以直线的方程为,即.
故选:A
3. 已知空间中两个不重合的平面和平面,直线平面,则“”是“”的( )
A. 充分必要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分必要条件的定义判断.
【详解】直线平面,则, 充分性满足,
但时,与可能相交,必要性不满足,因此是充分不必要条件,
故选:B.
4. 在棱长为1的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用空间点到直线距离的向量公式求出答案.
【详解】以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,可得,
则与向量同向的单位向量为,
所以点B到直线的距离为.
故选:C.
5. 如图,M、N分别是四面体OABC的边OA、BC的中点,P是MN靠近N的三等分点.若向量,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由P是MN靠近N的三等分点得到,整理得到 ,又为BC的中点得到,由为OA的中点得到,从而得到.
【详解】M、N分别是四面体OABC的边OA、BC的中点,P是MN靠近N的三等分点.
则,即,也即,
则,因,,,
又为BC的中点,则,
为OA的中点,则,
因此,.
故选:C.
6. 已知直线,从点射出的光线经直线反射后经过点,则光线从到的路程为( )
A. 2 B. 3 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】求出关于直线的对称点的坐标,再求得的长即得.
【详解】设点关于直线的对称点为,则有解得,
因为光线从到的路程即的长,而.所以光线从到的路程为5.
故选:C.
7. 在平面直角坐标系中,已知直线与圆相交于两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出直线过定点,采用数形结合法即可求解..
【详解】直线可化为:,
令,得,所以直线过定点,
圆的圆心为,半径,
当时,有最小值,如图所示:
即圆心到直线的距离,
所以的最小值为.
故选:C
8. 《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.在如图所示的鳖臑中,平面,,,E是BC的中点,H是内的动点(含边界),且平面,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意作出图形,利用面面平行的判定定理可得平面平面,再由线面垂直的判定定理可得平面,进而有,,结合空间向量的数量积运算即可求解.
【详解】设F,G分别为AB,BD的中点,连接FG,EF,EG,如图,
易得,,,
因为平面,平面,所以平面,
同理平面,
又因为平面,,所以平面平面.
因为平面,所以H为线段FG上的点.
由平面,平面,得,
又,则,
由平面,得平面,
因为,所以平面,,.
因为,
所以,,.
所以
.
因为,所以.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是推得H为线段FG上的点,从而利用空间向量数量积的定义得到,从而得解.
二、多项选择题:本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列结论正确的是( )
A. 已知向量,,,若、、共面,则等于1
B. 若直线l的方向向量为平面α的法向量为 则
C. 在空间直角坐标系中,点关于轴的对称点为
D. 已知 若与的夹角为钝角,则
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,利用空间向量共面定理即可求解;对于B,利用空间向量法判断线面关系即可;对于C,利用点的对称关系即可判断;对于D,利用空间向量的夹角公式求解即可.
【详解】对于A,由题意可知,存在、,使得,
即,所以,故,A正确;
对于B:由已知可得,所以或,故B错误;
对于C,点关于y轴的对称点为,C错误;
对于D: 因为,因为与的夹角为钝角,
则 ,所以,
当时,,不合题意,
所以与的夹角为钝角,则,故D正确.
故选:AD
10. 已知圆:,圆:,则下列说法正确的是( )
A. 若,则圆,的公共弦所在的直线方程为
B. 若两圆有四条公切线,则
C. 当时,,分别是圆、圆上的动点,则的最小值为
D. Q为直线上的动点,过点向圆引两条切线,切点分别为,,则直线过定点
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出圆的圆心及半径,求出相交两圆公共弦所在直线方程判断AD;由两圆相离求出范围判断B;利用圆的性质求出最值判断C.
【详解】圆:的圆心,半径,圆的圆心,半径,,
对于A,当时,,圆与相交,
两圆方程相减得公共弦所在的直线方程,A正确;
对于B,由两圆有四条公切线,得圆与外离,则,解得,B错误;
对于C,当时,圆与外离,则,C正确;
对于D,设,依题意,点在以线段为直径的圆上,
线段为直径的圆方程为,与圆的方程相减,
得直线方程:,即,
由,解得,因此直线过定点,D正确.
故选:ACD
11. 如图,四棱锥中,侧面为等腰直角三角形,底面ABCD为矩形,,,若该四棱锥存在内切球,且其内切球球心为,其外接球球心为,则下列结论正确的是( )
A. 平面平面 B. 四棱锥的内切球半径为
C. 四棱锥的体积为 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】选项A:运用线面垂直判断得到 垂直面,再用面面垂直判定得到平面平面即可.
选项B:由等腰直角三角形 三边关系得 长度,再由全等得 垂直面 ,四棱锥内切球在面 投影是 内切圆,用直角三角形内切圆半径公式求半径.选项C:取中点、,由面面垂直得垂直面,设,根据条件列方程求,进而求体积.选项D: 是 外接圆圆心,外接球球心是中点,结合内切球半径和 长度求.
【详解】对于A,因为,,平面PAD,
所以平面PAD,所以平面平面ABCD,A正确;
对于B,因为侧面PAD为等腰直角三角形,,
所以,,
因为平面PAD,平面PAD,则,
则为直角三角形,且,,
所以,易知平面,
该四棱锥的内切球在平面上的“正投影”为的内切圆,
设的内切圆半径为r,则,
所以四棱锥的内切球半径为,B正确;
对于C,分别取的中点E,F,连接则,
又平面截内切球所得的圆为大圆,且切点在上,
设,则,,,
所以,得,
所以四棱锥的体积,C错误;
对于D,易知E为的外接圆圆心,平面PAD,
又四边形为矩形,
所以外接球球心为为的中点,故,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 两条平行直线与间的距离为_______.
【答案】##
【解析】
【分析】先将直线的方程化为,再利用两直线间的距离公式求解.
【详解】根据题意,直线的方程化为,直线
则两直线间的距离.
故答案为:
13. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】先确定圆心到直线的距离,再利用圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,则,然后解不等式即可.
【详解】圆心到直线的距离,
又圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,
所以,即,解得.
故答案为:.
14. 如图,点分别是正四棱锥的棱的中点,设平面,则与长度之比为______,四棱锥被平面分成上下两部分体积之比为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】连接,连接,设与相交于点,则为的中点,延长交于点,连接,在中,由和三点共线,求解与长度之比为;再根据等体积法求四棱锥被平面分成上下两部分体积之比.
【详解】
在正四棱锥中,连接,连接,
设与相交于点,则为的中点,延长交于点,连接,
在中,,
又因为三点共线,所以,
所以,,即,
则,所以与长度之比为;
四棱锥被平面分成上下两部分体积分别为,
,
,
,
所以.
故答案为:;
【点睛】关键点点睛:在中,由和三点共线,求解与长度之比.
四、解答题:本大题共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. 已知且
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)2; (2).
【解析】
【分析】(1)根据空间向量平行的性质、空间向量线性运算公式进行求解即可;
(2)根据空间向量垂直的坐标表示公式、空间向量线性运算公式即可求解.
【小问1详解】
,
,
设,
,
的值为2.
【小问2详解】
由(1),则,
,
,
.
16. 已知圆.
(1)求m的取值范围.
(2)已知直线与圆交于两点,且.
①求;
②求过点的圆的切线方程.
【答案】(1)
(2)①;②或.
【解析】
【分析】(1)根据圆的一般方程成立条件,建立不等式,可得答案.
(2)①根据弦长公式,建立方程,求出参数;②根据切线方程的求法,可得答案.
【小问1详解】
(方法一)由题意得,则,
得,所以的取值范围为.
(方法二)由,
得,所以的取值范围为.
【小问2详解】
①由题意得到的距离,
则圆的半径为,
得.
②当所求切线的斜率不存在时,该切线的方程为.
当所求切线的斜率存在时,设该切线的方程为,即.
由,得,
所以所求的切线方程为,即.
综上,过点的圆的切线方程为或.
17. 已知四棱锥平面.
(1)证明:平面平面;
(2)记平面平面,证明:;
(3)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
平面,平面,
,
又,
,
平面,
平面,
又平面,
平面平面.
(2)
,平面,平面,
//平面.
又平面平面,平面,
.
(3)
【解析】
【分析】(1)由平面得出,由,得出,结合平面,得出平面,又因为平面,利用面面垂直判定定理,得出平面平面.
(2)根据线面平行判定定理,得出//平面,再结合线面平行的性质定理得出.
(3)以为原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,分别求出平面和平面的法向量,利用向量夹角余弦公式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
以为原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系.
令,则.
平面中,,
设平面的法向量为,
则,令,则,故.
平面中,,
设平面的法向量为,
则,
令,则,故.
设平面与平面所成夹角为,
则.
18. 在梯形中,,,,为的中点,线段与交于点(如图1).将△沿折起到△位置,使得(如图2).
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:∵在梯形中,,
,,为的中点,
∴,,,
∴是正三角形,四边形为菱形,
∴,,
∵,
又∵平面ABC,
∴平面ABC,
∵平面,
∴平面⊥平面ABC.
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)先证明四边形是菱形,从而证明平面ABC,再根据面面垂直的判定定理即可得证;
(2)以点为原点建立空间直角坐标系,利用向量法求解即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
存在,,理由如下:
∵平面,OP⊥AC,
∴,,两两互相垂直,
如图,以点为坐标原点,,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系.
则,,,,
∴,,
设平面的一个法向量为,则
,即,令,则,,
,
设,
∵,,
∴,
设与平面所成角为,则,
即,,解得,
∴线段上存在点,且,使得与平面所成角的正弦值为.
19. 设A,B是平面上两点,则满足(其中为常数,且)的点的轨迹是一个圆,这个轨迹最先由古希腊数学家阿波罗尼斯发现,故称阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知,,且.
(1)求点所在圆的方程.
(2)设直线与圆交于,两点(不与原点重合).
①若直线过点,且,求直线的方程.
②设直线,斜率分别为,,且,证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)①或;
②设,,,
联立直线l与圆的方程得,
,,
,
,
直线方程为,令,解得,
直线过定点,命题得证.
【解析】
【分析】(1)结合题干定义及已知条件,得出,再利用两点间距离公式列出方程,整理并化简为标准形式即可;
(2)①利用直线与圆的位置关系,结合已知条件求出直线方程;②联立直线与圆的方程,利用韦达定理结合求出之间的关系,进而表示直线方程证明结论.
【小问1详解】
,,即,
,设点,
,即,
整理得,即圆的方程为.
【小问2详解】
①设为的中点,,.
又,,即圆心到直线的距离为1.
圆心到直线l的距离,又点在直线上,即,
联立,解得或.
直线的方程为或,即或.
直线的方程为或.
②略
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