内容正文:
广东省广州市第七十五中学
2025学年第一学期高二年级第二次阶段性测试数学试卷
命题人:杨月霞 审题人:陈智 考试时长:120分钟 满分:150分
一、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. 已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分焦点在轴上与轴上讨论,求的取值范围.
【详解】当时,方程表示焦点在轴上的椭圆;
当时,方程表示焦点在轴上的椭圆.
综上,实数的取值范围.
故选:D
2. 已知点与点,则的中点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用中点坐标公式可得结果.
【详解】由中点坐标公式可知,线段的中点坐标是,即为.
故选:B.
3. 如图,空间四边形中,.点在上,且,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算结合空间向量基本定理求解即可.
【详解】利用中,,,
所以.
故选:B.
4. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交过圆心 D. 相交不过圆心
【答案】D
【解析】
【分析】由圆的标准方程确定圆心、半径,再应用点线距离公式求圆心到直线的距离,并与半径比较大小,即可确定位置关系,注意直线是否过圆心即可.
【详解】由题设,圆的标准方程为,
∴圆心为,半径为4,
又到的距离为,
∴直线与圆的位置关系为相交且不过圆心.
故选:D
5. 已知平面的法向量,平面的法向量,若,则( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由题设知,结合它们的坐标得即可求,进而求.
【详解】由,知:,则,解得,,故.
故选:C
6. 已知圆,直线,为任意实数,则直线与圆的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 与m的值有关
【答案】B
【解析】
【分析】将,转化为,利用
,可以确定直线过定点,再利用定点在圆内部即可得出结论.
【详解】将直线的方程整理为,
由得 ,
所以直线过定点,
因为,
所以点在圆内部,
所以直线和圆恒有个交点,即直线和圆相交.
故选:B
【点睛】本题考查直线系方程的应用,考查了直线和圆的位置关系,属于中档题.
7. 已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆焦点三角形的性质求椭圆离心率的值.
【详解】如图,不妨设在第一象限.
设,则,
由.
由.
所以椭圆的离心率.
故选:B
8. 若直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线与双曲线渐近线平行时,直线与双曲线的左支或右支只有一个交点,然后由直线与双曲线的左、右两支各有一个交点利用数形结合法求解.
【详解】当直线与双曲线的渐近线平行时,,
此时直线与双曲线的左支或右支只有一个交点,如图所示:
因为直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,
所以的取值范围为,
故选:D.
【点睛】本题主要考查直线与双曲线的位置关系以及双曲线的几何性质,还考查了数形结合的思想方法,属于基础题.
二、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,至少有两项是符合题目要求的.若全部选对的得6分,部分选对的得部分分,选错或不选得0分
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线的斜率为
B. 若直线经过第三象限,则,
C. 直线恒过定点
D. 若,则直线与直线垂直
【答案】CD
【解析】
【分析】A化为斜截式判断;B特殊值判断即可;C化为,即可确定定点;D将参数代入直线方程即可判断.
【详解】A:将直线化为斜截式,有,即直线斜率为,错;
B:当时,直线为也过第三象限,错;
C:,
令,即直线过定点,对;
D:由题设,,显然两线垂直,对.
故选:CD
10. 已知双曲线过点,且渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的方程为
B. 左焦点到渐近线的距离为1
C. 直线双曲线有两个公共点
D. 过右焦点截双曲线所得弦长为的直线只有三条
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据双曲线的基本性质,以及直线和双曲线的位置关系逐项分析判断即可得解.
【详解】因为双曲线的渐近线方程为,
且点与原点连线的斜率小于,
所以可设双曲线方程为.
又双曲线过点,所以,
所以双曲线的方程为,A正确;
由双曲线方程知,,,
则左焦点为,渐近线方程为,
则左焦点到渐近线的距离,B正确;
由得,
代入双曲线的方程并整理得,
解得,所以,
故直线与双曲线只有一个公共点,C错误;
双曲线的通径长为,
因此过右焦点,两端点都在右支上且弦长为的弦有两条,
又双曲线的两顶点间距离为,
因此端点在双曲线左,右两支上且弦长为的弦只有一条,为实轴,
所以共有三条弦的弦长为,D正确.
故选:ABD.
11. 长方体的底面是边长为的正方形,长方体的高为,分别在上,且,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 异面直线与所成角的余弦值为
D. 二面角的正切值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】以为坐标原点建立空间直角坐标系,利用线线垂直、线线平行的向量证法可知AB正误;根据异面直线所成角、二面角的向量求法可知CD正误.
【详解】以为坐标原点,正方向为轴,可建立如图所示空间直角坐标系,
,,,,
,,,,,,,,
对于A,,,
,与不垂直,A错误;
对于B,,,,
则,B正确;
对于C,,,
,即异面直线与所成角的余弦值为,C正确;
对于D,轴平面,平面的一个法向量;
设平面的法向量,又,,
,令,解得:,,;
,,
即二面角的正切值为,D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 设椭圆的左、右焦点分别为,过作平行于轴的直线交于A,B两点,若,,则C的离心率为______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆对称性求出,由椭圆的定义求出,进而求得,即可求出离心率.
【详解】由题意知,,轴,故,
又,由,解得,
又,所以,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:
13. ,若,则实数值为___________.
【答案】2
【解析】
【分析】由向量线性运算的坐标表示,和向量垂直的坐标表示,求实数的值.
【详解】,则,
又,则,解得.
故答案为:2
14. 已知直线与曲线有公共点,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可知,直线过定点,曲线表示半圆,做出图像,利用数形结合的思想可得斜率的最大值,最小值.
【详解】
由题意得直线过定点,画出曲线的图像,如图所示,
结合图像可知,当直线与半圆相切于点时,斜率最大,
根据,可得,此时
当直线与轴重合时,斜率最小,此时
所以实数的取值范围为
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. 已知直线过点且与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)若圆与轴相切,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)判断出点为切点,根据切线的性质,即可求得答案;
(2)设所求圆的圆心坐标为,结合圆心到直线的距离,根据弦长列式求出t的值,即可得答案.
【小问1详解】
可化为,即圆心为,半径为
将点的坐标代入圆的方程,成立,则点在圆上,
点与点连线的斜率为,
所以直线的斜率为1,
故直线的方程为,即.
【小问2详解】
设所求圆的圆心坐标为,由于该圆与轴相切,因此该圆的半径为,
所以该圆的方程是.
因为该圆被直线截得的弦长为,
所以该圆圆心到直线的距离,
由,解得.
故圆的标准方程为或.
16. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过且倾斜角为的直线与双曲线左右两支分别交于两点.
(1)求;
(2)求的周长.
【答案】(1)3 (2)
【解析】
【分析】(1)先求出过点且倾斜角为的直线方程,然后联立方程组写出韦达定理利用弦长公式求解即可;
(2)的周长为,根据题意得出的表达式然后结合完全平方公式和韦达定理求解即可.
【小问1详解】
由题知,过且倾斜角为的直线斜率为:
,
所以直线的方程为即,
设,,
联立,
整理得:.
由,
所以.
所以
.
【小问2详解】
已知直线与双曲线左右两支分别交于两点,
如图所示:
记的周长为则:,
因为,
且,
所以
,
又点是直线与双曲线的右支上交点,
所以,所以,
同理,
由点是直线与双曲线的左支上交点,
所以,所以,
所以
,
所以.
17. 如图,在四棱锥中,,,,,底面为正方形,,分别为,的中点.
(1)求点到平面的距离;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,运用向量点到平面的距离公式计算即可;(2)先求出直线与平面所成的角,可通过向量法,求出平面的法向量,再根据向量的夹角公式求出直线与平面所成角的正弦值,最后根据三角函数关系求出余弦值.
【小问1详解】
因为,,,,底面为正方形,
以为原点,为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
因为,分别为,中点,所以,,
则,,,
设平面的法向量为,
由,即,令,则,,所以,
则,,
根据点到平面的距离公式.
【小问2详解】
首先设平面的法向量,,,
由,即,令,则,,所以,
设直线与平面所成角为,
则,,,
所以,
因为,所以,
则直线与平面所成角的余弦值.
18. 已知椭圆上的点到其焦点的距离的最大值为,最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据椭圆几何性质列方程组求解可得;
(2)利用点差法即可得解.
【小问1详解】
由题意可知,则.
因为,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
设,则,
两式相减得,
整理可得.
因为线段的中点坐标为,所以,
所以直线的斜率,
故直线的方程为,即.
直线和轴的交点为,
该点在椭圆内,故直线和椭圆相交,满足条件.
19. 在中,,,,分别是AC,AB上的点,满足,且.将沿DE折起到的位置,使,存在动点使如图所示.
(1)求证:平面BCDE;
(2)当时,求二面角的余弦值;
(3)设直线BM与平面所成线面角为,求的最大值.
【答案】(1)
因为,则,
且,可得,
将沿折起到的位置,始终有,,
因为,平面,所以平面,
由平面,可得,
且,,平面,
所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先证平面,可得,进而可得平面;
(2)建系标点,分别求平面、平面的法向量,利用空间向量求二面角;
(3)根据题意可得和平面的法向量,利用空间向量求线面夹角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知,,,两两垂直,翻折前,因为,且,
所以,,所以,
翻折后,
由勾股定理得,
所以以为原点,直线,,分别为,,轴建立如下空间直角坐标系,
则,,,,,,
可得,,,
设平面的法向量,则,
令,则,,可得,
设平面的法向量,则,
令,则,,可得,
可得,
所以二面角的余弦值为.
【小问3详解】
由(2)可知,,,
设平面的法向量,则,
令,则,,可得,
且,
因为直线与平面线面角为,
则
,
当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为.
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2025学年第一学期高二年级第二次阶段性测试数学试卷
命题人:杨月霞 审题人:陈智 考试时长:120分钟 满分:150分
一、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. 已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 已知点与点,则的中点坐标是( )
A. B. C. D.
3. 如图,空间四边形中,.点在上,且,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4. 直线与圆的位置关系是( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交过圆心 D. 相交不过圆心
5. 已知平面的法向量,平面的法向量,若,则( )
A. B. C. 2 D. 4
6. 已知圆,直线,为任意实数,则直线与圆的位置关系是( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 与m的值有关
7. 已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 若直线与双曲线的左、右两支各有一个交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、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,至少有两项是符合题目要求的.若全部选对的得6分,部分选对的得部分分,选错或不选得0分
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线的斜率为
B. 若直线经过第三象限,则,
C. 直线恒过定点
D. 若,则直线与直线垂直
10. 已知双曲线过点,且渐近线方程为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的方程为
B. 左焦点到渐近线的距离为1
C. 直线双曲线有两个公共点
D. 过右焦点截双曲线所得弦长为的直线只有三条
11. 长方体的底面是边长为的正方形,长方体的高为,分别在上,且,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 异面直线与所成角的余弦值为
D. 二面角的正切值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 设椭圆的左、右焦点分别为,过作平行于轴的直线交于A,B两点,若,,则C的离心率为______________.
13. ,若,则实数值为___________.
14. 已知直线与曲线有公共点,则实数的取值范围是____________.
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. 已知直线过点且与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)若圆与轴相切,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆的标准方程.
16. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,过且倾斜角为的直线与双曲线左右两支分别交于两点.
(1)求;
(2)求的周长.
17. 如图,在四棱锥中,,,,,底面为正方形,,分别为,的中点.
(1)求点到平面的距离;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
18. 已知椭圆上的点到其焦点的距离的最大值为,最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
19. 在中,,,,分别是AC,AB上的点,满足,且.将沿DE折起到的位置,使,存在动点使如图所示.
(1)求证:平面BCDE;
(2)当时,求二面角的余弦值;
(3)设直线BM与平面所成线面角为,求的最大值.
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