内容正文:
榆林市第十四中学高二年级第二次阶段检测卷
数学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上,选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第2节.
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. 在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B. 8 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对直线方程,令,即可求得结果.
【详解】对方程,令,解得;
故直线在轴上的截距为.
故选:A.
2. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的离心率公式计算即可.
【详解】由题可得,
故选:A
3. 下列四个椭圆中,形状与圆更接近的一个是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由椭圆的性质,离心率越小,椭圆越接近圆,离心率越大,椭圆越扁,分别计算各个选项离心率即可判断.
【详解】由椭圆的性质知,离心率越小,椭圆越接近圆,离心率越大,椭圆越扁,
四个椭圆的离心率分别为,,,,其中离心率最小的为,
所以椭圆的形状与圆更接近.
故选:C.
4. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量基本定理得到,进而得到,根据待定系数法求解即可.
【详解】由题意可知,若,,,四点共面,则,,
即,
所以,
又,所以,,,
可得,即,所以.
故选:A.
5. 已知是椭圆的左、右焦点,为上一点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆的定义知,利用基本不等式即可求出的最小值.
【详解】因为是椭圆的左、右焦点,P在椭圆上运动,
所以.
所以,所以(当且仅当时等号成立).
所以.
即的最小值为1.
故选:A
6. 已知圆,直线,若圆上至多有个点到直线的距离为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先确定圆的圆心和半径,再计算圆心到直线的距离,根据圆上至多有个点到直线的距离为,列出不等式,求解即可.
【详解】由圆,所以圆的圆心为,半径,
设圆心到直线的距离为,则,
因为圆上至多有个点到直线的距离为,则,
即,化简得,解不等式得或,
所以的取值范围是.
故选:A
7. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,过作的两条渐近线的平行线,与渐近线交于、两点.若,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件先计算出的值,然后通过联立求得点的坐标,利用的坐标表示出,由此可求的值,则渐近线方程可知.
【详解】易知点,关于轴对称,令,,
,,
,(负值舍去),
由,可得,则,
,渐近线方程为.
故选:B.
8. 已知椭圆的两个焦点分别为,短轴的两个端点分别为为坐标原点,点在椭圆上,且满足.当变化时,的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】由题设条件,结合椭圆的定义得到点是椭圆与椭圆的公共点,两方程联立化简得到即可求解.
【详解】由题可知,
所以点同时也在以为焦点,长轴长为的椭圆上,
其椭圆方程为.
联立即
即
两式相加可得,
则,
当时,的最小值为4,即的最小值为2.
故选:A.
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,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. 若点和点关于直线对称,则( )
A. 的中点坐标为 B.
C. 直线的斜率为1 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意可知直线为的垂直平分线,由两直线垂直的关系表式计算可判断得出结论.
【详解】易知的中点坐标为,则点在直线上,
所以,解得,
所以直线的斜率为.
又因为,所以,
解得.
故选:ABD
10. 已知曲线,则下列命题错误的是( )
A. 若,则为椭圆
B. 若或,则表示双曲线
C. 若为椭圆,则与椭圆有相同的焦距
D. 若为双曲线,则与双曲线有相同的焦距
【答案】ACD
【解析】
【分析】由椭圆、双曲线标准方程的结构特点可判断AB,由焦距的概念可判断CD.
【详解】因为,但,即不是椭圆,故A错误;
当,即,或时,为双曲线,故B正确;
当时,为焦点在轴上的椭圆,其焦距为,
当时,为焦点在轴上的椭圆,其焦距为,
而的焦距为,故C错误;
当时,表示焦点在轴上的双曲线,其焦距为,
当时,表示焦点在轴上的双曲线,其焦距为,
与双曲线的焦距不相同,故D错误.
故选:ACD.
11. 如图1,某同学在一张矩形卡片上绘制了函数的部分图象,分别是图象的一个最高点和最低点,是图象与轴的交点,,垂足为,现将该卡片沿轴折成如图2所示的直二面角,对于图2,则下列结论正确的是( )
A.
B. 点到直线的距离为
C. 点到平面的距离为
D. 平面与平面夹角的余弦值为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据给定条件,求出图1中点的坐标,建立空间直角坐标系,求出各点在空间坐标系中的坐标,即可对选项逐一判断得出结论.
【详解】在图1中,由函数的解析式可知;
在图2中,建立空间直角坐标系如下图所示:
则,可得,
对于A,因此可知,即A正确;
对于B,易知,
则点到直线的距离为,即B错误;
对于C,设平面的一个法向量为,又,
所以,令,则;
因此平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为,因此C正确;
对于D,显然平面的一个法向量为,
所以平面与平面夹角的余弦值为,D错误.
故选:AC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则m=______.
【答案】
【解析】
【分析】由空间向量垂直的条件求解.
【详解】由,得 解得
故答案为:
13. 已知为双曲线:的左焦点,,为右支上的两点.若,点在直线上,则的周长为______.
【答案】36
【解析】
【分析】利用双曲线的定义先求出的值,由此即可求出的周长.
【详解】由已知,,则,所以是双曲线的右焦点,,,则
,
所以,
所以的周长为.
故答案为:.
14. 已知圆,点为轴上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为,若两条切线与直线分别交于两点,则的最小值为_____.
【答案】##
【解析】
【分析】设出两条切线后,利用圆心到直线的距离等于半径列出方程,根据两点在两条切线上且纵坐标已知,写出两点的横坐标,作差后结合韦达定理求出最值.
【详解】
易知直线的斜率均不可能为0,故可设直线与直线的方程分别为:,又与圆相切,
所以即.易知为该方程的两个解,
所以
,
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.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据两直线垂直求出直线的斜率,再利用点斜式可得出直线的方程;
(2)直线的方程为,利用平行线间的距离公式可得出关于的等式,解出的值,即可得出直线的方程.
【小问1详解】
易知直线的斜率为,因为,所以直线的斜率为,
又因为直线过点,所以,直线的方程为,即.
【小问2详解】
直线,设直线的方程为,
因为直线与直线之间的距离为,
由平行线间的距离公式可得,解得或,
因此直线的方程为或.
16. 已知圆和点.
(1)过点作一条直线与圆交于两点,且,求直线的方程;
(2)过点作圆的两条切线,切点分别为,求所在的直线方程.
【答案】(1)或;
(2)
【解析】
【分析】(1)计算出圆心到直线的距离,对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率不存在时,直接检验即可;在直线的斜率存在时,设出直线的方程,利用点到直线的距离公式求出参数值,综合可得出直线的方程;
(2)求出以点为圆心,半径为的圆的方程,将该圆方程与圆的方程作差,即可得出直线的方程.
【小问1详解】
圆的标准方程为,圆心为,半径为,
所以圆心到直线的距离为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时圆心到直线的距离为,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,
此时直线AB的方程为,即,
综上所述,直线的方程为或;
【小问2详解】
因为,则,
所以以点为圆心,为半径为圆的方程为,
联立,两式相减整理可得:,
即EF所在的直线方程为.
17. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,,离心率为,,.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为方向向量的直线经过,求到的距离;
(3)双曲线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据离心率即可求解,进而得,即可求解方程,
(2)根据点斜式求解直线的方程,进而根据点到直线的距离公式求解即可,
(3)根据向量的坐标运算,即可求解.
【小问1详解】
由题意可知:,,所以,
则,可知双曲线的方程为.
【小问2详解】
因为为直线的方向向量,则直线的斜率,
且点在直线上,则直线的方程为,即
又由题意可知,
所以到的距离.
【小问3详解】
由题意可知:,,设,
则,.
因为,整理得:,
由点在双曲线上,则,
可得:,即,,
所以,无解,所以不存在点,使得.
18. 如图,已知三棱柱的底面是边长为2的等边三角形,侧面都是菱形,,.
(1)证明:;
(2)求的长;
(3)线段上是否存在一点,使得二面角的正弦值为,若存在,求出点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
易知,
因为,
所以,
所以,故.
(2)
(3)
如图,取的中点,连结,则,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
则
由得
解得,
所以,则.
设平面的法向量为,
由即
取,则,
设平面的法向量为,
由即
取,则,
设二面角的大小为,因为,所以.
所以,
整理得,
解得或(舍去).
故线段上存在满足题意的点,且点为线段的中点.
【解析】
【分析】(1)把问题转化为证明即可;
(2)证明出,利用勾股定理即可求解;
(3)建立空间直角坐标系,用表示出点的坐标,然后计算出平面的一个法向量和平面的一个法向量,最后利用二面角的向量公式列出方程即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,因为,所以,
所以.
【小问3详解】
略
19. 椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.如果椭圆的“特征三角形”为,椭圆的“特征三角形”为,若,则称椭圆与“相似”,并将与的相似比称为椭圆与的相似比.已知椭圆与椭圆:相似.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆与椭圆的相似比为,设为上异于其左、右顶点,的一点.
①当时,过分别作椭圆的两条切线,,切点分别为,,设直线,的斜率为,,证明:为定值;
②当时,若直线与交于,两点,直线与交于,两点,求的值.
【答案】(1)
(2)①由相似比可知,,解得,所以椭圆:,
设,则直线的方程为,即,
记,则的方程为,
将其代入椭圆的方程,消去,得,
因为直线与椭圆有且只有一个公共点,
所以,即,
将代入上式,整理得,
同理可得,
所以为关于的方程的两根,
所以,
又点在椭圆上,
所以,
所以,为定值.
②
【解析】
【分析】(1)首先得到、的长轴长、短轴长、焦距、依题意可得,从而得到,再由离心率公式计算可得;
(2)①设,则直线的方程为,进而与椭圆联立方程,并结合判别式得,同理得到,进而得,再根据即可求得答案;
②由题知椭圆的标准方程为,进而结合点在椭圆上得,故设直线的斜率为,则直线的斜率为,进而得其对应的方程,再与椭圆联立方程并结合韦达定理,弦长公式得、,进而得.
【小问1详解】
对于椭圆:,长轴长为,短轴长为,焦距为,
椭圆:的长轴长为,短轴长为,焦距为,
依题意可得,所以,
则椭圆的离心率.
【小问2详解】
①略
②由相似比可知,,解得,所以椭圆:,
其左、右顶点分别为,,恰好为椭圆的左、右焦点,
设,易知直线、的斜率均存在且不为,
所以,
因为在椭圆上,所以,即,
所以.
设直线的斜率为,则直线的斜率为,
所以直线的方程为,
由,得,
设,,则,,
所以
,
同理可得,
所以.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
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数学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上,选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第2节.
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. 在平面直角坐标系中,直线在轴上的截距为( )
A. B. 8 C. D.
2. 双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
3. 下列四个椭圆中,形状与圆更接近的一个是( )
A. B.
C. D.
4. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
5. 已知是椭圆的左、右焦点,为上一点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
6. 已知圆,直线,若圆上至多有个点到直线的距离为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,过作的两条渐近线的平行线,与渐近线交于、两点.若,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的两个焦点分别为,短轴的两个端点分别为为坐标原点,点在椭圆上,且满足.当变化时,的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 4
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,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. 若点和点关于直线对称,则( )
A. 的中点坐标为 B.
C. 直线的斜率为1 D.
10. 已知曲线,则下列命题错误的是( )
A. 若,则为椭圆
B. 若或,则表示双曲线
C. 若为椭圆,则与椭圆有相同的焦距
D. 若为双曲线,则与双曲线有相同的焦距
11. 如图1,某同学在一张矩形卡片上绘制了函数的部分图象,分别是图象的一个最高点和最低点,是图象与轴的交点,,垂足为,现将该卡片沿轴折成如图2所示的直二面角,对于图2,则下列结论正确的是( )
A.
B. 点到直线的距离为
C. 点到平面的距离为
D. 平面与平面夹角的余弦值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,若,则m=______.
13. 已知为双曲线:的左焦点,,为右支上的两点.若,点在直线上,则的周长为______.
14. 已知圆,点为轴上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为,若两条切线与直线分别交于两点,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. 已知直线.
(1)若直线过点,且,求直线的方程;
(2)若直线,且直线与直线之间的距离为,求直线的方程.
16. 已知圆和点.
(1)过点作一条直线与圆交于两点,且,求直线的方程;
(2)过点作圆的两条切线,切点分别为,求所在的直线方程.
17. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,,离心率为,,.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为方向向量的直线经过,求到的距离;
(3)双曲线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18. 如图,已知三棱柱的底面是边长为2的等边三角形,侧面都是菱形,,.
(1)证明:;
(2)求的长;
(3)线段上是否存在一点,使得二面角的正弦值为,若存在,求出点的位置;若不存在,请说明理由.
19. 椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.如果椭圆的“特征三角形”为,椭圆的“特征三角形”为,若,则称椭圆与“相似”,并将与的相似比称为椭圆与的相似比.已知椭圆与椭圆:相似.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆与椭圆的相似比为,设为上异于其左、右顶点,的一点.
①当时,过分别作椭圆的两条切线,,切点分别为,,设直线,的斜率为,,证明:为定值;
②当时,若直线与交于,两点,直线与交于,两点,求的值.
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