内容正文:
2025-2026学年度第一学期
第二阶段考试高二级数学试题
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出给定直线的斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率为,
所以直线的倾斜角为.
故选:D
2. 在空间直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用关于原点对称的两点间的关系直接求解.
【详解】因为点,
所以点关于原点对称的点的坐标为.
故选:C
3. 如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹为( )
A. 线段 B. 射线 C. 椭圆 D. 双曲线
【答案】A
【解析】
【分析】根据关系式的几何意义即可得解.
【详解】由点的运动轨迹方程为:,
表示点到点的距离之和为6,又,
所以的轨迹为线段,
故选:A.
4. 在正方体中,分别为的中点,为侧面的中心,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用空间向量求解异面直线所成角的余弦值.
【详解】如图,以为坐标原点,分别以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系.
设正方体的棱长为2,
则
,
设异面直线与所成的角为,则,
∴异面直线与所成角的余弦值为.
故选:A.
5. 下列说法正确的是( )
A. 截距式适用于不过原点的任何直线
B. 两点式适用于不垂直于x轴的任何直线
C. 经过第三象限一点,且在x轴、y轴上的截距相等的直线只有一条
D. 两圆、公共弦所在直线方程为
【答案】D
【解析】
【分析】对于ABC,结合直线方程的性质,逐项判断即可;对于D,直接根据两圆方程相减即可.
【详解】对于A,截距式中,两截距必须存在且都不为,因此直线不能过原点,也不能与坐标轴平行,故A错误;
对于B,两点式中,分母不为,不能表示垂直于轴、轴的直线,故B错误;
对于C,经过第三象限一点,且在x轴、y轴上的截距相等的直线有过原点的一条和不过原点的一条,故C错误;
对于D,两圆、公共弦所在直线方程,可结合两圆方程消去二次项即可,即两圆方程相减可得,故D正确.
故选:D.
6. 已知圆与圆相交于两点,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出公共弦所在的直线方程以及公共弦长,利用面积公式计算即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆即,则圆心为,半径,
所以,则,所以两圆相交;
联立,相减可得直线:,
所以到直线的距离为,
利用圆与直线相交可得:,
所以.
故选:A.
7. 已知向量,,是空间中的一个单位正交基底.规定向量积的行列式计算:,其中行列式计算表示为,所得向量垂直于向量,所确定的平面.利用向量积可以计算由两个不共线向量确定的平面的法向量.若向量,,则平面的法向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据叉乘公式直接代入计算即可.
【详解】由题意得:
,
则向量即为平面的法向量,
故选:A.
8. 设分别为和椭圆上的点,则两点间的最大距离是( )
A. 7 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求椭圆上的点到点的最大距离,再加上即为所求.
【详解】设,则,代入到椭圆方程,
可得,整理得:.
由,所以.
即椭圆上的点到点的最大距离为.
所以圆上的点与椭圆的点的距离的最大值为.
故选:D
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求,全部选对得6分,部分对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知椭圆的两个焦点分别为,是上任意一点,则( )
A. 椭圆的离心率为
B. 的周长为10
C. 的最小值为3
D. 椭圆的离心率越大形状越扁平
【答案】AD
【解析】
【分析】求出椭圆a、b、c的值,再结合椭圆的基本性质即可求解.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
对于A,椭圆的离心率,故A正确;
对于B,的周长为,故B错误;
对于C,的最小值为,故C错误;
对于D,当一定时,椭圆的离心率越大,则越大,越小,椭圆形状越扁平,故D正确.
故选:AD.
10. 向量,则下列说法正确的是( )
A. ,使得
B. 若,则
C. 若,则
D. 当时,在方向上的投影向量为
【答案】BCD
【解析】
【分析】若得,使,列出方程组,即可判断A;由空间向量模的坐标运算公式即可判断B;由空间向量垂直,得,即可判断C;由空间向量的投影向量计算公式即可判断D.
【详解】对于A,若,则,使,即,显然无解,故A错误;
对于B,若,则,解得,故B正确;
对于C,若,则,解得,故C正确;
对于D,若,得,
则在方向上的投影向量为,故D正确;
故选:BCD.
11. (多选)已知双曲线的左、右焦点分别是,点在双曲线的右支上,则下列说法正确的是( )
A. 若直线的斜率为,则
B. 使得为等腰三角形的点有且仅有2个
C. 点到两条渐近线的距离的乘积为
D. 已知点,则的最小值为5
【答案】AC
【解析】
【分析】设P坐标,利用斜率公式、点在双曲线上结合换元法表示斜率平方,根据二次函数的性质计算可判定A,利用双曲线的对称性分类讨论即可判定B,利用渐近线方程、点到直线的距离公式计算可判定C,直接利用三角形三边关系计算即可判定D.
【详解】对于A,由题意可知,,设,
则直线的斜率,
,
令,
则
,
令,
则在上单调递减,
,则,故A正确;
对于B,当时,满足条件的点有两个,
当时,满足条件的点有两个,
显然不存在点满足,
满足为等腰三角形的点有4个,故B错误;
对于C,易知双曲线的渐近线方程为,即,
点到两条渐近线的距离的乘积为,
故C正确.
对于D,点与在双曲线两侧,当三点共线,且点在线段上时,
有最小值,此时,故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,,三点共线,则______.
【答案】3
【解析】
【分析】由题可得,据此可得答案.
【详解】由,,可得:
,,
因为,,三点共线,所以,
即,则.
故答案为:.
13. 圆与圆的公切线的条数为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】先判断两个圆的位置关系,再求解公切线条数即可.
【详解】对于圆,可得圆心为,半径为,
对于圆,可得圆心为,半径为,
由两点间距离公式得圆心之间的距离为,
而,则两圆相交,
可得两圆的公切线条数为2.
故答案为:2
14. 早在两千多年前,我国的墨子给出了圆的定义——一中同长也.已知O为坐标原点,.若,的“长”分别为1,r,且两圆相切,则________.
【答案】1或3
【解析】
【分析】根据圆的定义,得出和的圆心和半径,再由两圆相切分为内切和外切两种情况,分别得出两半径间的关系,求解即可.
【详解】由题意,O为坐标原点,,
根据圆的定义可知,的圆心为,半径为1,
的圆心为,半径为r,
因为两圆相切,
当两圆外切时,则有,即,
当两圆内切时,则有,即,或(舍)
所以或3,
故答案为:1或3.
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. 已知圆,直线.
(1)判断直线与圆C的位置关系;
(2)求该圆过点的切线方程.
【答案】(1)相交 (2)和
【解析】
【分析】(1)根据圆的方程求出圆心和半径,结合圆心到直线的距离与半径的大小关系判断;
(2)讨论斜率情况,结合相切的等量关系可求答案.
【小问1详解】
圆,圆心,半径,
因为直线,所以圆心C到直线l的距离为,
因为,即,所以直线与圆C相交.
【小问2详解】
若切线没有斜率,则方程为. 圆心C到直线的距离为,满足条件;
若切线有斜率,设其值为,切线方程为,即,
,解得;此时,切线方程为;
综上所述,该圆过点的切线方程和.
16. 已知双曲线的一条渐近线的斜率为为上一点.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点且倾斜角为的直线交于两点,为坐标原点,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件建立关于的方程组,解出即可;
(2)根据条件写出直线的方程,联立直线与双曲线方程,求出的坐标,再利用两点间距离公式求解即可.
【小问1详解】
由题得:,解得,
所以双曲线的方程为:.
【小问2详解】
设,
如图所示: 由题得直线的方程为,
联立得:,整理得:,
所以,
所以
所以.
17. 如图,在三棱锥中,平面ABC,,,,分别是棱,,的中点,,.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求点到平面的距离;
【答案】(1)
由题意知、分别、中点,则得,
因为平面,平面,
所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用线面平行判定定理即可求证;
(2)建立空间直角坐标系,然后求出直线的方向向量及平面的一个法向量,利用向量的夹角公式,即可求解;
(3)利用点到平面距离的向量法即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由平面,,则可以点为坐标原点,以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,
所以,,,
设平面的一个法向量为,
则,令,则得,
设直线与平面所成角为,则,
故线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
由(2)可得,平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为.
18. 如图,四棱锥中,四边形为梯形,其中,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,点满足,且三棱锥的体积为,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:
为等边三角形,,
又四边形为梯形,,则,
根据余弦定理可知,在中,,
根据勾股定理可知,即,
平面,
平面,又平面平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)利用勾股定理先证,再证平面即可得面面垂直;
(2)根据条件建立合适的空间直角坐标系,根据体积先计算E坐标,再利用空间向量求面面角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
为中点,,
由(1)可知,平面平面,
又平面平面平面,
平面,
连接,则,且平面,
故,
所以PO,BD,OC两两垂直.
以O为原点,以为x轴正方向,以为y轴正方向,以为z轴正方向建立空间直角坐标系,
则,
设且,则,
由三棱锥的体积为得:,
所以,
,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,故,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
故.
所以平面与平面的夹角余弦值为:
.
19. 已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知是椭圆内一点,过点M任作一条直线与椭圆交于A、B两点,求以M为中点的弦AB所在的直线方程;
(3)设点D为椭圆的右顶点,是否存在过点的直线l交椭圆C于P、Q两点,使得直线DP,DQ的斜率之和等于-1?若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)代入,得到方程,结合离心率和,求出,得到椭圆方程;
(2)点差法求出,进而求出直线方程;
(3)当直线l的斜率为0时,不合题意,当直线l的斜率不为0时,设出直线l的方程,与椭圆方程联立,得到两根之和,两根之积,计算出,从而得到,得到存在满足条件的直线,直线l的方程为:.
【小问1详解】
由题意得,
将代入椭圆方程得,
又,解得,
故椭圆方程为
【小问2详解】
根据题意得中点弦的斜率存在,且M在椭圆内,设,,
所以,,
两式作差,得,
由于M是BC的中点,故,,
所以,所以,所以,
所以中点弦的方程为,所求的直线方程.
【小问3详解】
当直线l的斜率为0时,此时D和P或D和Q重合,显然不满足条件,
当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为:,,,
由,可得,
由题意,
则,,
由
,
由,即,
故存在满足条件的直线,直线l的方程为:.
【点睛】方法点睛:直线与圆锥曲线相交涉及中点弦问题,常用点差法,该法计算量小,模式化强,易于掌握,解法快捷.
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2025-2026学年度第一学期
第二阶段考试高二级数学试题
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 在空间直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
3. 如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹为( )
A. 线段 B. 射线 C. 椭圆 D. 双曲线
4. 在正方体中,分别为的中点,为侧面的中心,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5. 下列说法正确的是( )
A. 截距式适用于不过原点的任何直线
B. 两点式适用于不垂直于x轴的任何直线
C. 经过第三象限一点,且在x轴、y轴上的截距相等的直线只有一条
D. 两圆、公共弦所在直线方程为
6. 已知圆与圆相交于两点,则的面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知向量,,是空间中的一个单位正交基底.规定向量积的行列式计算:,其中行列式计算表示为,所得向量垂直于向量,所确定的平面.利用向量积可以计算由两个不共线向量确定的平面的法向量.若向量,,则平面的法向量为( )
A. B. C. D.
8. 设分别为和椭圆上的点,则两点间的最大距离是( )
A. 7 B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求,全部选对得6分,部分对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知椭圆的两个焦点分别为,是上任意一点,则( )
A. 椭圆的离心率为
B. 的周长为10
C. 的最小值为3
D. 椭圆的离心率越大形状越扁平
10. 向量,则下列说法正确的是( )
A. ,使得
B. 若,则
C. 若,则
D. 当时,在方向上的投影向量为
11. (多选)已知双曲线的左、右焦点分别是,点在双曲线的右支上,则下列说法正确的是( )
A. 若直线的斜率为,则
B. 使得为等腰三角形的点有且仅有2个
C. 点到两条渐近线的距离的乘积为
D. 已知点,则的最小值为5
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知,,三点共线,则______.
13. 圆与圆的公切线的条数为_____.
14. 早在两千多年前,我国的墨子给出了圆的定义——一中同长也.已知O为坐标原点,.若,的“长”分别为1,r,且两圆相切,则________.
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. 已知圆,直线.
(1)判断直线与圆C的位置关系;
(2)求该圆过点的切线方程.
16. 已知双曲线的一条渐近线的斜率为为上一点.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点且倾斜角为的直线交于两点,为坐标原点,求的长度.
17. 如图,在三棱锥中,平面ABC,,,,分别是棱,,的中点,,.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求点到平面的距离;
18. 如图,四棱锥中,四边形为梯形,其中,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,点满足,且三棱锥的体积为,求平面与平面的夹角的余弦值.
19. 已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知是椭圆内一点,过点M任作一条直线与椭圆交于A、B两点,求以M为中点的弦AB所在的直线方程;
(3)设点D为椭圆的右顶点,是否存在过点的直线l交椭圆C于P、Q两点,使得直线DP,DQ的斜率之和等于-1?若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.
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