内容正文:
2025-2026学年度(上)七校协作体高二联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
命题校:丹东四中
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,只有一个选项符合要求.
1.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知曲线,设,曲线是焦点在坐标轴上的椭圆,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.已知空间向量,,,若向量共面,则实数的值为( ).
A.9 B.10 C.11 D.12
4.圆心在轴上,且过点的圆与轴相切,则该圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5.已知椭圆的方程为,且离心率与双曲线的离心率互为倒数,则下列椭圆方程不满足上述条件的为( )
A. B. C. D.
6.如图,已知四面体的棱长都是4,点M为棱的中点,则的值为( )
A. B. C.2 D.4
7.是圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,二面角的棱上有两点,线段与分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱,若,则二面角的大小为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9.下列四个命题中正确的是( )
A.向量是直线的一个方向向量
B.直线在坐标轴上的截距之和为
C.直线与直线之间的距离为
D.直线的倾斜角的取值范围是
10.在正方体中,点P在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A.直线平面
B.三棱锥的体积不是定值
C.若正方体的棱长为2,点M在线段BC上运动,则点M到平面的距离最小值为
D.直线与平面所成角的正弦值的最大值为
11.已知椭圆的左焦点为,半焦距长为,点在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是( )
A.的最小值为
B.椭圆的短轴长可能为2
C.椭圆的离心率的取值范围为
D.若,则椭圆的长轴长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知直线与直线,若,则m = .
13.已知P是直线上的动点,是圆的两条切线,A,B是切点,C是圆心,那么四边形面积的最小值为 .
14.已知圆,椭圆的左、右焦点分别为,,为坐标原点,为椭圆上一点,直线与圆交于点,,若,则 .
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.(13分)在平面直角坐标系中,已知三点.
(1)若直线过点C且与直线AB垂直,求直线的方程;
(2)若直线经过点A,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
16.(15分)已知动点P与两定点,连线的斜率之积为,记P的轨迹为曲线
(1)求点P的轨迹E的方程;
(2)设点,点,求的最大值;
17.(15分)如图,在四棱锥中,为正三角形,,,平面,与平面所成角为45°.
(1)若为的中点,求证:平面;
(2)若,求点到平面的距离.
18.(17分)已知圆,圆的圆心在直线上,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知第二象限内的点在圆上,过点作圆的切线恰好与圆相切,求的斜率;
(3)判断是否存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且,若存在,求出;若不存在,请说明理由.
19.(17分)如图,在三棱锥中,平面平面,且,,点在线段上,点在线段上.
(1)求证:;
(2)若平面,求的值;
(3)在(2)的条件下,求平面与平面所成角的余弦值.
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2025-2026学年度(上)七校协作体高二联考数学答案及评分标准
1.D
【解析】求出直线的斜率,即可求得直线的倾斜角.
【详解】直线的斜率为,因此,直线的倾斜角为.
故选:D.
【点睛】本题考查直线倾斜角的计算,求出直线的斜率是关键,考查计算能力,属于基础题.
2.B
【知识点】判断命题的必要不充分条件、根据方程表示椭圆求参数的范围
【分析】根据方程表示焦点在坐标轴上的椭圆求出的取值范围,然后根据充分条件、必要条件的定义进行判定即可.
【详解】因为是焦点在坐标轴上的椭圆,
所以,解得:且,
所以“”是“曲线是焦点在坐标轴上的椭圆”的必要不充分条件.
故选:B.
3.B
【知识点】空间向量共面求参数
【分析】根据向量共面的性质来求解的值.若三个向量,,共面,则存在实数,使得,然后根据向量相等的性质列出方程组,进而求解.
【详解】因为向量,,共面,所以存在实数,使得.
则可得.
由,可列出方程组.
由可得,将其代入中,得到.
去括号得,移项合并同类项得,解得.
将代入,可得.
将,代入,可得.
故选:B.
4.D
【知识点】求过已知三点的圆的标准方程
【分析】由题意分析可知,圆心在轴上,且在轴的正半轴上,设半径为,圆心坐标为,求出圆的方程,将点代入圆的方程,求出即可求解.
【详解】由题意分析可知,圆心在轴上,且在轴的正半轴上,
设半径为,圆心坐标为,,
则,解得,
其圆心坐标为,
则圆的方程为,即.
故选:D
【点睛】本题主要考查了圆的标准方程,需熟记圆的标准方程的形式,属于基础题.
5.B
【知识点】根据离心率求椭圆的标准方程、求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】由题可得双曲线离心率为,则椭圆离心率,进而得到,然后逐一判断即可.
【详解】因为双曲线的离心率为,
所以椭圆的离心率为,
椭圆的方程为,
则该椭圆的长、短半轴长分别为,
离心率,解得,
对于A,,符合;
对于B,,不符合;
对于C,,符合;
对于D,,符合.
故选:B.
6.A
【知识点】求空间向量的数量积、用空间基底表示向量
【分析】根据四面体的性质,结合向量加减法求向量的数量积.
【详解】四面体的棱长都是4,
四面体的4个面均为边长是4的等边三角形,
点M为棱的中点,
,
,
故选:A.
7.C
【知识点】求点到直线的距离、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)、直线与圆的位置关系求距离的最值
【分析】判断圆与直线的位置关系为相离,可得的最小值为圆心到直线的距离减去半径.
【详解】由题意得,圆的圆心为,半径.
因为到直线的距离,
当且仅当时,等号成立,
所以直线与该圆相离,
所以的最小值为.
故选:C.
8.C
【知识点】求二面角、空间向量数量积的应用、用空间基底表示向量、面面角的向量求法
【分析】设,则二面角的大小为,根据,展开计算可得,即可求解.
【详解】设,则二面角的大小为,
由题意,,则,
所以,
即,得,所以,
即二面角的大小为.
故选:C.
9.BC
【知识点】直线的倾斜角、直线截距式方程及辨析、求平行线间的距离、求直线的方向向量(平面中)
【分析】根据直线方向向量的定义,可判断A错误;求得直线在坐标轴上的截距,可判定B正确,根据两平行直线间的距离公式,可判定C正确,根据直线倾斜角的定义,可判定D错误.
【详解】对于A,由直线,可得直线的斜率为,
所以直线的一个方向向量为,
因为与不共线,所以不是直线的一个方向向量,所以A错误;
对于B,当时,;当时,,
可得直线在坐标轴上的截距之和为,所以B正确;
对于C,由直线可化为,
两平行直线间的距离为,所以C正确;
对于D,直线的斜率为,
因为,所以,
故直线倾斜角的取值范围是,所以D错误.
故选:BC.
10.ACD
【知识点】锥体体积的有关计算、空间位置关系的向量证明、线面角的向量求法、点到平面距离的向量求法
【分析】建立如图所示的空间直角坐标系,利用向量法证明线面垂直即可判断A,利用线面平行的判定定理,得出平面,再根据三棱锥的体积的计算方法,即可判断B,利用点面距离的向量公式求解距离,然后利用一次函数性质求解最值判断C,利用向量法可求线面角的正弦值,再利用二次函数性质求解最值判断D.
【详解】建立如图所示的空间直角坐标系,不妨取正方体的棱长为2,
,,,,
,,,,
对于A:,, ,
所以,,且,
所以是平面的一个法向量,即直线平面,故A正确;
对于B:因为,平面,平面,
所以平面,因为点在线段上运动,
所以点到平面的距离为定值,又的面积为定值,
故由等体积法可知三棱锥的体积为定值,故B错误;
对于C:设,则,
由A选项可知平面的一个法向量为,
故点M到平面的距离为,
因为,所以.
即点M到平面的距离最小值为,故C正确;
对于D:设,则,,
由A选项可知平面的一个法向量为,
所以直线与平面所成角的正弦值为:
,
当时,直线与平面所成角的正弦值取得最大值,
且最大值为,故D正确.
故选:ACD
11.CD
【知识点】椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值、求椭圆的长轴、短轴、求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】由题意可得轴,利用椭圆的定义得,当,,三点共线时取到最小值可判断A;因为在椭圆内可得可判断B;由在椭圆内可得长轴长,结合离心率公式可判断C;由已知条件求出点的坐标,再由两点间的距离求出长轴长的值可判断D.
【详解】
因为半焦距长为,可得左焦点为,右焦点为,
因为,所以轴,
对于A:,
当且仅当,,三点共线时取到最小值为,故A错误;
对于B:因为在椭圆内所以,所以短轴长,故B不正确;
对于C:因为在椭圆内,所以长轴长,
所以离心率,所以,故C正确;
对于D:因为,所以为的中点,而,,,
所以,所以长轴长,故D正确;
故选:CD.
【点睛】方法点睛:椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出,,代入公式;
②只需要根据一个条件得到关于,,的齐次式,结合转化为,的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于的方程(不等式),解方程(不等式)即可得 (的取值范围).
12.-5
【知识点】已知直线平行求参数
【分析】根据两直线平行列出关于的方程,求解出结果后再检验是否重合,由此作出判断.
【详解】因为,所以,解得或,
当时,化简可得,所以重合,不合题意,舍去,故答案为-5。
13.
【知识点】切线长、直线与圆的位置关系求距离的最值
【分析】确定圆心为,半径,将四边形的面积转化为,计算点到直线的距离得到答案.
【详解】,即,圆心为,半径,
,即最小时,面积最小.
,故四边形面积的最小值为.
故答案为:
14.6
【知识点】椭圆中焦点三角形的其他问题
【分析】利用求出,然后将转化为求解即可.
【详解】
设,由于,
而,则,
所以,
.
故答案为:6
15.(1);
(2)或.
【知识点】已知两点求斜率、已知直线垂直求参数、直线的点斜式方程及辨析、直线截距式方程及辨析
【分析】(1)求出直线的斜率,利用垂直关系求出直线的斜率及方程.
(2)按截距是否为0分类,再结合直线的截距式方程求解.
【详解】(1)由,得直线的斜率为,······2分
由,得直线的斜率为,······4分
所以直线的方程为,即······6分
(2)设直线在上的截距为,
当时,直线过原点及点,方程为,即;······8分
当时,直线的方程为,而直线过点,则,直线的方程为,······12分
所以直线的方程为或.······13分
16.(1);
(2);
(3)证明见解析.
【知识点】椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值、轨迹问题——椭圆、椭圆中的定直线
【分析】(1)应用斜率两点式及,求轨迹方程;
(2)根据椭圆的定义有求最值;
(3)设直线l的方程为,、,联立轨迹方程,得到韦达公式,写出直线AC、BD的方程,进而整理化简得到,即可证结论.
【详解】(1)设,则,,······2分
由,得,整理得,
故点P的轨迹方程E为.······6分
(2)由(1)知,点P的轨迹为除去长轴端点的椭圆,其中,,,
故点为椭圆的左焦点,设椭圆的右焦点为,
因为,所以点N在椭圆内,
由椭圆的定义得,
当P,N,三点共线(在线段PN上)时取等号,
所以的最大值为;······15分
17.(1)证明见解析
(2)
【知识点】证明线面垂直、线面垂直证明线线垂直、点到平面距离的向量求法
【分析】(1)由线面角得到,故,证明出,得到⊥平面,,从而平面;
(2)证明出两两垂直,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用点到平面距离向量公式求出答案.
【详解】(1)平面,与平面所成角为45°,
,,
又为中点,.······2分
平面,平面,.
,,平面,
平面,······4分
∵平面,,······6分
又,平面,
平面,······8分
∵平面,,
,,,平面,
平面,∵平面,
,,平面,
平面.
(2)平面,平面,
.
又,故两两垂直,
以为原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
∵,为等边三角形,
∴,∵,∴,,······10分
则,,,,
,,
设平面的法向量为,
,即
取,则,,
,······12分
,点到平面的距离.······15分
18.(1)
(2)
(3)不存在,理由见解析
【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、由直线与圆的位置关系求参数、过圆上一点的圆的切线方程、已知圆的弦长求方程或参数
【分析】(1)设出圆心,由得到方程,求出,得到圆心,进而求出半径,得到圆的标准方程;
(2)设,则,设出切线方程,由到切线的距离为1得到方程,又,化简得到,解得,代入切线方程,化简得到,根据到的距离得到或,联立,求出,舍去不合要求的解,求出,故的斜率为;
(3)设的方程为,由直线与两圆的位置关系得到不等式,求出,由垂径定理和,解得或,均不满足要求,故不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且.
【详解】(1)设圆的圆心为,由得
,解得,
故圆心为,半径为,
故圆的标准方程为;······5分
(2)设,则,
显然过点的切线斜率存在,
过点的切线方程设为,
圆心到切线的距离为1,即,
即,
又,故,即,解得,
故,即,即,
圆心到的距离为2,即,
故或,解得或,
若,联立,解得,与矛盾,舍去,
若,联立,解得或0(舍去),
故,所以,
故的斜率为;·······10分
(3)不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且,理由如下:
设的方程为,
由题意得,圆心到的距离,解得,······12分
圆心到的距离,解得,
故,
由垂径定理得,解得或,均不满足要求,
故不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且.······17分
【点睛】过圆上一点的切线方程为:,
过圆外一点的切点弦方程为:.
19.(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】证明线面垂直、线面垂直证明线线垂直、面面角的向量求法
【分析】(1)根据三角形全等,可证明线线垂直,进而可得线面垂直,进而可求证,
(2)建立空间直角坐标系,利用向量即可求解.或者利用空间垂直关系的转化即可结合三角形的边角关系求解.
(3)建立空间直角坐标系,利用法向量的夹角即可求解.
【详解】(1)证明:过作直线于,连接.
由题知,
,即,
又平面,平面,······4分
又平面,
,即······6分
(2)方法一:平面平面,平面平面,
平面平面.······8分
以为原点,以的长度为单位长度,以的方向分别为轴,轴,的正
方向建立空间直角坐标系,如图,则.
平面.
为中点,由题知
设,
,
,
又在中,,
所以.······12分
方法二:平面.设,由知,.
平面平面,平面平面平面,
平面,······8分
又平面,又,
平面.
······12分
(3)由(2)知,平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
则令则,······14分
,······16分
平面与平面所成角的余弦值为.······17分
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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