内容正文:
2025~2026学年度第一学期南昌中学三经路校区12月份考试
高二数学
考试时间:120分钟;命题人:叶淑英;审题人:揭芬芳
一、单选题(共40分)
1. 点到平面的距离为( )
A. B. 5 C. 3 D. 1
2. 若方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3. 设抛物线:()的焦点为,若点在上,则( )
A. B. C. D.
4. 已知点在圆上,直线l过点A且与圆C相切,若直线l与两坐标轴交点分别为M、N,则( )
A. B. 4 C. D.
5. 给出以下命题,其中正确的是( )
A. 直线的方向向量为,平面的法向量为,则⊥
B. 平面经过三个点,向量是平面的法向量,则
C. 平面、的法向量分别为,,则∥
D. 直线的方向向量为,直线的方向向量为,则与垂直
6. 在三棱锥中,M是平面上一点,且,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
7. 已知椭圆的左焦点为,为椭圆上任意一点,若点,则的最大值为( )
A. 4 B. 3 C. 6 D. 5
8. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,点M,N分别在双曲线的左、右支上,且,以为直径的圆过点,点P在双曲线的右支上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分)
9. 点在圆上,点在圆上,则( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 两个圆相交弦所在直线的方程为
D. 两圆的公共弦长为
10. 如图,点,分别是棱长为1正四面体的边和的中点,点在线段上,且.则( )
A.
B.
C
D. 向量在方向上的投影数量为
11. 已知是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为 B. 存在点,使得
C. 的最小值为 D. 内切圆半径的最大值为
三、填空题(共15分)
12. 若点关于轴对称,则____________.
13 若三点共线,则______.
14. 椭圆与双曲线有公共焦点,左右焦点分别为,.点O是坐标原点,点A是椭圆的左顶点,的中点M为双曲线的左顶点,设椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,满足,则椭圆的离心率______.
四、解答题(共77分)
15. 直三棱柱中,,,,分别是的中点.
(1)求的值;
(2)求证:⊥平面.
16. 已知空间中三点,,,设,.
(1)已知向量与互相垂直,求的值;
(2)求的面积.
17. 已知圆,直线.
(1)判断并证明直线l与圆C位置关系;
(2)设直线l与圆C交于A,B两点,若点A,B分圆周得两段弧长之比为,求直线l的方程.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且过点,过点的一条直线与椭圆相交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,试求直线的方程.
19. 已知点在离心率为的双曲线上.
(1)求方程;
(2)过点的直线与相交于两点,关于轴的对称点为,求证:直线过轴上的定点,并求出该定点坐标.
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2025~2026学年度第一学期南昌中学三经路校区12月份考试
高二数学
考试时间:120分钟;命题人:叶淑英;审题人:揭芬芳
一、单选题(共40分)
1. 点到平面的距离为( )
A. B. 5 C. 3 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间点的坐标的含义,即可得答案.
【详解】点在平面上的射影是,
则点到平面的距离为,
故选:B.
2. 若方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由圆一般方程列不等式即可解得.
【详解】要使方程表示圆,
只需,解得:.
故选:A
3. 设抛物线:()的焦点为,若点在上,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解法一:将点的坐标代入抛物线方程求出,则可求出抛物线的准线方程,再利用抛物线的定义可求得结果;解法二:将点的坐标代入抛物线方程求出,从而可求出焦点,然后利用两点间的距离公式可求得结果.
【详解】解法一:因为点在上,所以,得,
所以抛物线的准线方程为.
由抛物线的定义,等于到准线的距离,即,
解法二:因为点在上,所以,得,所以,
所以,所以,
故选:C.
4. 已知点在圆上,直线l过点A且与圆C相切,若直线l与两坐标轴交点分别为M、N,则( )
A. B. 4 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由点在圆上,结合圆的切线的性质,求得直线的斜率,得到直线的方程,进而求得点的坐标,利用两点间距离公式,即可得解.
【详解】由圆,可得圆心,
因为为切点,所以,所以直线的斜率为,
所以的方程为,即直线,
令,可得,再令,可得,即,
则.
故选:C.
5. 给出以下命题,其中正确的是( )
A. 直线的方向向量为,平面的法向量为,则⊥
B. 平面经过三个点,向量是平面的法向量,则
C. 平面、的法向量分别为,,则∥
D. 直线的方向向量为,直线的方向向量为,则与垂直
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间位置关系的向量证明逐项分析判断.
【详解】对A:∵,则,故或,A错误;
对B:对于平面可得,
若向量是平面的法向量,则,解得,
故,B错误;
对C:显然不存在实数,使得成立,则不共线,故与不平行,C错误;
对D:∵,则,故,D正确.
故选:D
6. 在三棱锥中,M是平面上一点,且,则( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合向量的减法运算对已知关系进行变形,结合向量四点共面结论列方程求.
【详解】根据向量的减法运算可得,
又,
所以,
所以,
所以,
又M是平面上一点,所以,
所以,
所以,
所以,,,
所以,,,
故选:B.
7. 已知椭圆的左焦点为,为椭圆上任意一点,若点,则的最大值为( )
A. 4 B. 3 C. 6 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】由,结合图形即得.
【详解】因为椭圆,
所以,,
则椭圆的右焦点为,
.
由椭圆的定义得:
,
当点Q在点处,取等号,
所以的最大值为5,
故选:D.
8. 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,点M,N分别在双曲线的左、右支上,且,以为直径的圆过点,点P在双曲线的右支上,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】依题意画出图形,可得四边形为矩形,设,即可表示出、、,再在直角三角形中利用勾股定理求出,即可求出离心率.
【详解】解:易知四边形为矩形,设,则,,,
在中,,即,解得,
所以,,在中,即,
所以.
故选:C
二、多选题(共18分)
9. 点在圆上,点在圆上,则( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 两个圆相交弦所在直线的方程为
D. 两圆的公共弦长为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据圆的方程可确定圆心和半径,根据圆心距和两圆半径关系可确定两圆相交;根据圆的几何性质可知AB正误;根据相交弦所在直线求法和垂径定理可得CD正误.
【详解】由圆的方程知:圆心,半径;
由圆的方程知:圆心,半径;
则两圆圆心距,
,两圆相交;
对于A,两圆相交,当为两圆同一个公共点时,,即,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,两圆方程作差可得相交弦所在直线方程:,C正确;
对于D,圆心到相交弦所在直线的距离,
两圆公共弦长为,D正确.
故选:BCD.
10. 如图,点,分别是棱长为1的正四面体的边和的中点,点在线段上,且.则( )
A.
B.
C.
D. 向量在方向上的投影数量为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意,利用空间向量线性运算,可判断A正确;利用空间向量数量积的运算性质与运算,可判断B错误,C正确;根据投影的定义及计算公式,可判断D错误.
【详解】对于A:由,可得,
则,所以A正确;
对于B,由
,所以,所以B错误;
对于C,,所以C正确;
对于D,向量在方向上的投影数量为,所以D错误;
故选:AC.
11. 已知是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为 B. 存在点,使得
C. 的最小值为 D. 内切圆半径的最大值为
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:根据椭圆方程可得,即可得离心率;对于B:分析可知以为直径的圆与椭圆没有交点,即可判断B;对于C:整理可得,结合的范围分析判断;对于D:利用等面积法可得,进而分析的面积的最值即可.
【详解】不妨设分别是左、右焦点.
对于选项A:由椭圆方程可得,,,所以椭圆的离心率为,故A正确;
对于选项B:因为,可知以为直径的圆与椭圆没有交点,所以不存在点使得,故B错误;
对于选项C:由于对有,,从而
所以不可能以为最小值,故C错误;
对于选项D:设内切圆半径为,则,故.
当且仅当点为短轴顶点时,取到最大值,所以内切圆半径的最大值为,故D正确;
故选:AD.
三、填空题(共15分)
12. 若点关于轴对称,则____________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据空间中点关于坐标轴对称得解.
【详解】因为点关于轴对称,
所以,
所以,
故答案为:2
13. 若三点共线,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由三点共线转换为向量共线来做,根据向量共线定理列出方程即可得解.
【详解】,且三点共线,
存在实数,使得.
即,
解得
故答案为:.
14. 椭圆与双曲线有公共焦点,左右焦点分别为,.点O是坐标原点,点A是椭圆的左顶点,的中点M为双曲线的左顶点,设椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,满足,则椭圆的离心率______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据的中点M为双曲线的左顶点得,根据椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,可得,再由可得答案.
【详解】因为的中点M为双曲线的左顶点,所以,
椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,满足,
所以,可得,
所以,代入可得,
则椭圆的离心率.
故答案为:.
四、解答题(共77分)
15. 直三棱柱中,,,,分别是的中点.
(1)求的值;
(2)求证:⊥平面.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用数量积的坐标运算求的值;
(2)利用向量法证明线线垂直,可证线面垂直.
【小问1详解】
直三棱柱中,平面,又,
以点为坐标原点,、、所在直线分别为轴、轴、轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
依题意得,,
∴,,,,,
所以;
【小问2详解】
求得,.
∴,,,
∴,,
∴,,即,
又平面,平面,,
∴⊥平面.
16. 已知空间中三点,,,设,.
(1)已知向量与互相垂直,求的值;
(2)求的面积.
【答案】(1)5 (2)
【解析】
【分析】(1)由向量垂直的充要条件可得;
(2)先由向量夹角公式求得的余弦,进而求得正弦,再利用三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
因为,,,
所以,,,
因为向量与互相垂直,所以,解得.
所以的值是5.
【小问2详解】
由(1)可得.
故,
所以.
17. 已知圆,直线.
(1)判断并证明直线l与圆C的位置关系;
(2)设直线l与圆C交于A,B两点,若点A,B分圆周得两段弧长之比为,求直线l的方程.
【答案】(1)直线与圆相交,证明见解析;
(2)直线的方程为或.
【解析】
【分析】(1)由题可得,由得直线恒过定点,
再由定点与圆的位置关系可得直线与圆的位置关系;
(2)利用条件可分析出弦所对圆心角,据此求出圆心到直线的距离,即可求解.
【小问1详解】
因为直线的方程为,
所以,
由得,,
所以直线恒过定点,
因为,
所以点在圆内,故直线与圆相交;
【小问2详解】
因为圆的方程为,
所以点的坐标为,半径为2,
因为点A、B分圆周得两段弧长之比为1:2,故,
所以,故圆心到直线的距离,
直线斜率不存在时,直线的方程为,
因为点到直线的距离为1,
所以直线满足条件,即直线的方程可能为,
当直线斜率存在时,设直线方程为,
则圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为,
故直线的方程为或.
18. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且过点,过点的一条直线与椭圆相交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,试求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用椭圆过已知点以及向量数量积的条件,结合椭圆中的关系,求解椭圆的标准方程即可.
(2)先分析特殊情况(直线与轴垂直),再设出直线的斜截式方程,代入椭圆方程,利用韦达定理得到根与系数的关系,结合线段长度的比例关系建立方程,求解直线的斜率,进而得到直线方程.
【小问1详解】
根据题意作图如下:
设,椭圆过点,
所以有,,
又,则,
所以,则,所以,
整理得,因为,
所以解得,
故椭圆的方程为.
【小问2详解】
根据题意作图如下:
若,则.
当直线与轴垂直时,其方程为,
则,,不满足题意.
设直线的方程为,代入椭圆方程得,
整理得,即.
设,则①,②.
因为,在直线上,且在的两侧,
所以,则,所以③.
由①③解得,代入②,
得解得,
所以直线的方程为,即或,
综上,直线的方程是或.
19. 已知点在离心率为的双曲线上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相交于两点,关于轴的对称点为,求证:直线过轴上的定点,并求出该定点坐标.
【答案】(1);
(2)证明见解析,定点坐标为.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用离心率及双曲线所过点求出即可.
(2)设出直线的方程,与双曲线方程联立,结合韦达定理,求出直线与轴交点横坐标即可推理得证.
【小问1详解】
由双曲线的离心率为,得,解得,
又点在双曲线上,则,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
显然直线的斜率存在,设其方程为,,则,
由消去并整理得,
,解得且,,
当直线与轴不重合时,,直线:,
令,得
,此时直线过定点,
当直线与轴重合时,直线为轴,也过点,
所以直线过轴上的定点,该定点坐标为.
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