内容正文:
迁安市第四高级中学2025-2026学年度第一学期高二年级12月月考
数 学
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注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.本试卷共19题,4页,考试时间120分钟.
4.本文档为格式优化修订版,考试中若有通知更正的题目已做修改.
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】B
【解析】
【分析】求出直线的斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率为,所以该直线的倾斜角为.
故选:B
2. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,则能使的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】利用可得,逐一检验即可得正确选项.
【详解】若,则需,即.
对于选项A:,故选项A不正确;
对于选项B:,故选项B不正确;
对于选项C:,故选项C正确;
对于选项D:,故选项D不正确.
故选:C.
3. 已知,椭圆:的长轴长是短轴长的倍,则( )
A. 2 B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆方程求得长轴长和短轴长,由题意列方程求解即可.
【详解】椭圆:的长轴长为,短轴长为,
由题意,平方化简得,又,解得.
故选:B
4. 如图所示,空间四边形中,,点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理得到答案.
【详解】,为中点,
故.
故选:B
5. 实数满足,则的最大值为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令,则直线在轴上的截距的最大值就是的最大值,分析出当直线与圆相切时,纵截距取得最大值和最小值.利用直线和圆相切时,圆心到直线的距离求出,即可得解.
【详解】将变形可得,
可知圆心,半径.
令,则直线在轴上的截距的最大值就是的最大值,,
当直线与圆相切时,纵截距取得最大值和最小值.
此时,圆心到直线的距离,
即,解得.
所以的最大值为.
故选:C
6. 已知F₁, F₂是双曲线C: 的两个焦点,P为C上一点,且 若的面积是 则 ( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】利用余弦定理及双曲线的定义求出,再由面积公式计算可得.
【详解】根据双曲线定义得,
所以,即①,
由余弦定理可得:,
即②,
由②-①得:,即,
所以,
又的面积是 所以,解得,
故选:A
7. 已知椭圆C:的长轴长为4,若点P是椭圆C上任意一点,过原点的直线l与椭圆相交于M、N两点,记直线PM、PN的斜率分别为,当时,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,则,设直线l方程为,,,由得①,联立可得,由点P的任意性知,即可求得椭圆方程.
【详解】由长轴长为4得,解得,
设,直线l方程为,,,
则,,
由得,,即,
所以①,
又P在椭圆上,所以,即,
代入①式得,即,
因为点P为椭圆上任意一点,所以该式恒成立与无关,
所以,解得,
所以所求椭圆方程为.
故选:D.
【点睛】思路点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
8. 已知是圆上一动点,若直线上存在两点,使得能成立,则线段的长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定信息,结合几何图形得当以为直径的圆与圆外切,且圆心连线与垂直时,线段长度最小,然后求即可.
【详解】圆的圆心,半径,
由直线上存在两点,使得成立,
得以为直径的圆与圆有公共点,当长度最小时,两圆外切,且两圆连心线与垂直,如图,
圆心到直线的距离,
所以.
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. 已知抛物线的焦点为为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A. 的坐标为 B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据抛物线的定义和标准方程,以及抛物线的几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由抛物线,可得,所以,且焦点在y轴正半轴上,
则焦点,所以A错误;
由抛物线的定义,可得,解得,所以B正确;
由,可得,所以,则,所以C不正确;
由,所以D正确.
故选:BD.
10. 以下四个命题是真命题的是( )
A. 直线恒过定点
B. 若直线:与:互相垂直,则
C. 已知直线:与:平行,则
D. 过点的直线在两坐标轴上的截距互为相反数,则该直线方程为或
【答案】BD
【解析】
【分析】选项A:分离参数求定点,得.选项B:用一般式垂直的条件算得.选项C:用一般式平行条件,并且检验直线重合的情况.选项 D:分截距为0和不为0两种情况推导.
【详解】对于A,可化为,
令 ,解得定点为,
直线恒过定点,所以A错误.
对于B,若,则,解得,所以B正确.
对于C,若,则,解得或,
当时,:,:,所以符合题意,
当时,:,:,所以符合题意,所以C错误.
对于D,当直线过原点时,方程为,即;
当直线不过原点时,设直线方程为,
又因为过点,所以,解得,
所以直线方程为,故D正确.
故选:BD
11. 已知为坐标原点,是抛物线:的准线上的一点,过的焦点的直线与交于,两点,为的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 为钝角三角形
C. 直线的斜率的最大值为
D. 若,则直线的斜率为2
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,由题设易得,进而得到抛物线:,,进而求解判断即可;对于B,设,,:,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理及向量运算可得为钝角,进而判断即可;对于C,表示出直线的斜率为,进而分析判断即可;对于D,分别过点,作准线的垂线,垂足分别为,,结合抛物线的定义可得为的中点,可得平行于轴,进而求解判断即可.
【详解】对于A,由题可知,则,则抛物线:,,
故,故A错误;
对于B,显然直线的斜率不为0,设,,:,
联立,得,
则,
且,,则,
所以,
所以,因为,
所以一定为钝角,故为钝角三角形,故B正确;
对于C,由B知,的中点的纵坐标为,
横坐标为,
所以直线的斜率为,
当时,,
当时,,
当时,,
当且仅当,即时,等号成立,
所以直线的斜率的最大值为,故C正确;
对于D,分别过点,作准线的垂线,垂足分别为,,
因为,所以,
因为为的中点,所以平行于轴,
因为,所以,则,即,
故直线的斜率为2,故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. 直线与圆: 相交于两点,则弦长为_____
【答案】
【解析】
【分析】将圆的一般方程化成标准方程,得圆心和半径,求出圆心到直线的距离,再利用弦长公式,即可求解.
【详解】由得到,
所以圆心为,半径为,
则圆心到直线的距离为,
所以弦长为,
故答案为:.
13. 已知斜率为1的直线l与双曲线C:相交于B,D两点,且BD的中点为,则C的离心率是______.
【答案】2
【解析】
【分析】设,代入双曲线方程,利用点差法,可求得,代入离心率公式,即可得答案.
【详解】设,则,
两式作差可得:,即,
因为为BD中点,
所以,
又直线BD斜率为1,
所以,代入可得,,
所以C的离心率.
故答案为:2
14. 已知圆,点是直线上一点,过点作圆的两条切线PA,PB,切点分别为A,B,若直线上仅有一点,使得,则的值为______.
【答案】或
【解析】
【分析】根据给定条件,由圆的切线性质可得点在的外接圆上,再由唯一性可得,进而列式计算即得.
【详解】圆的圆心,半径,
由,得点在的外接圆上,当时,,
该圆直径,由直线上仅有一点,使得,得的外接圆与直线相切,
即,于是,解得或,
所以的值为或.
故答案为:或
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. 已知圆经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线经过点,与圆相交于,两点,,求的一般式方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)线段的中点为,,可得线段的垂直平分线方程,与圆心所在直线联立,即可求得圆心,再结合两点间距离可求得半径,即可得到圆的方程;
(2)根据直线与圆相交的弦长公式,先求得圆心到直线的距离,再分直线斜率存在和不存在两种情况,结合点到直线距离公式,即可求解.
【小问1详解】
由题可知,的中点坐标为,
所以线段的中垂线方程为,即,
所以圆心在直线上,
又圆心在直线上,所以由,解得,即.
又点在圆上,所以,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
由,得圆心到直线的距离.
当的斜率不存在时,点到直线的距离为1,此时的方程为;
当的斜率存在时,设的方程为,即,
则,解得,所以的方程为.
故直线的一般式方程为或.
16. 1.如图,在四棱锥中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=4,AB=2,M是PD上一点,且BM⊥PD.
(1)证明:CD⊥面PAD;
(2)求点M到平面PAC的距离;
(3)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明过程见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)很容易得到CD⊥AD和PA⊥CD这两个条件,进而证明出CD⊥面PAD;(2)建立空间直角坐标系,设出点M的坐标,利用求出M的坐标,再利用空间向量的方法求解点M到平面PAC的距离;(3)再第二问的基础上,用空间向量的方法求解二面角的余弦值.
【小问1详解】
∵底面ABCD是矩形
∴CD⊥AD
∵PA⊥平面ABCD,平面ABCD
∴PA⊥CD
∵
∴CD⊥面PAD
【小问2详解】
∵PA⊥平面ABCD,,平面ABCD
∴,
∵底面ABCD是矩形
∴AB⊥AD
∴如图所示,选点A为坐标原点,AB,AD,AP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
∵PA=AD=4,AB=2,M是PD上一点
∴,,,,,
∴,
∵BM⊥PD.
∴,即,解得:
∴
设平面PAC的法向量为
则,即,令得:,,所以
设点M到平面PAC的距离为
则
【小问3详解】
∵AB⊥平面PAD,PD平面PAD
∴AB⊥PD
∵BM⊥PD,
∴PD⊥平面ABM
∴平面ABM的法向量为
设平面ACM的法向量为
则,即,令得:,,所以
则
设二面角的大小为,由题意知,为锐角
则
17. 设椭圆的一个焦点为,四条直线,所围成的区域面积为.
(1)求的方程;
(2)设过的直线与交于不同的两点,若以弦为直径的圆恰好经过原点,求直线的方程.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)由题意知、面积以及列出方程组,即可求出的方程;
(2)根据题意设出直线方程,与椭圆联立,利用韦达定理,且根据向量数量积列出关系式,求出斜率,即可得直线的方程.
【详解】(1)依题意得,
解得,
椭圆的方程为.
(2)易知直线的斜率存在,并设直线方程为,将其代入,
化简得,
设、,
,
且,
依题意可知,
,
即
将代入上式得
化简得,所以
故所求的直线方程为.
【点睛】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查综合分析与运算能力.综合性强,是中档题.
18. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,,是的中点,且平面.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
在菱形中,连接,得等边,
因为是的中点,所以,
因为平面平面,所以.
因为平面平面,且,
所以平面.
(2)
(3)存在满足条件的点,
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理直接证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法直接求面面角的余弦值即可;
(3)设,即可表示出,由线面平行可得,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面平面,则有,
由(1)知,故两两垂直,
如图建立空间直角坐标系,
因为,所以为等边三角形,同理也为等边三角形,
则,
设平面的一个法向量为,
则
令得,
又因为平面,所以平面的一个法向量为,
所以,
故平面与平面夹角的余弦值为.
【小问3详解】
设,
则,
若平面,则,
解得,故存在满足条件的点,且.
19. 已知抛物线:的焦点到直线:的距离为.
(1)求的值;
(2)倾斜角为的直线过,与交于,两点,求;
(3)是直线上一动点,过点作的两条切线,切点分别为,,证明:直线过定点.
【答案】(1)2 (2)16
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据抛物线方程求出焦点坐标,利用点到直线的距离公式列出关于的方程,求解即可.
(2)求出直线的方程,联立抛物线方程,利用韦达定理,代入弦长公式求解即可.
(3)设出点、、的坐标及直线及切线,的方程,联立抛物线方程,根据得到切线方程,从而得到切点弦所在直线方程,即可得到所过定点.
【小问1详解】
抛物线的焦点,
由题意可得:,即,,
解得或,又因为,所以.
【小问2详解】
由(1)可得抛物线方程为,,
所以直线的方程为,设,,
联立,得,
,
所以,,
.
【小问3详解】
设,,的方程为.
由,得,
所以,,.
易知直线,的斜率存在,
设直线的方程为,
由,得.
由,解得,
所以直线的方程为,即.
同理可得,直线的方程为.
设,代入直线、中,,,
即,,
所以,可看作方程的两根,
所以,又,所以.
所以直线的方程为,故直线过定点.
【点睛】
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1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.本试卷共19题,4页,考试时间120分钟.
4.本文档为格式优化修订版,考试中若有通知更正的题目已做修改.
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. 若直线的方向向量为,平面的法向量为,则能使的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 已知,椭圆:的长轴长是短轴长的倍,则( )
A. 2 B. C. 4 D.
4. 如图所示,空间四边形中,,点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
5. 实数满足,则的最大值为( )
A. 2 B. C. D.
6. 已知F₁, F₂是双曲线C: 的两个焦点,P为C上一点,且 若的面积是 则 ( )
A. B. C. D. 2
7. 已知椭圆C:的长轴长为4,若点P是椭圆C上任意一点,过原点的直线l与椭圆相交于M、N两点,记直线PM、PN的斜率分别为,当时,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知是圆上一动点,若直线上存在两点,使得能成立,则线段的长度的最小值是( )
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,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. 已知抛物线的焦点为为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A. 的坐标为 B.
C. D.
10. 以下四个命题是真命题的是( )
A. 直线恒过定点
B. 若直线:与:互相垂直,则
C. 已知直线:与:平行,则
D. 过点的直线在两坐标轴上的截距互为相反数,则该直线方程为或
11. 已知为坐标原点,是抛物线:的准线上的一点,过的焦点的直线与交于,两点,为的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 为钝角三角形
C. 直线的斜率的最大值为
D. 若,则直线的斜率为2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与圆: 相交于两点,则弦长为_____
13. 已知斜率为1的直线l与双曲线C:相交于B,D两点,且BD的中点为,则C的离心率是______.
14. 已知圆,点是直线上一点,过点作圆的两条切线PA,PB,切点分别为A,B,若直线上仅有一点,使得,则的值为______.
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. 已知圆经过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知直线经过点,与圆相交于,两点,,求的一般式方程.
16. 1.如图,在四棱锥中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=4,AB=2,M是PD上一点,且BM⊥PD.
(1)证明:CD⊥面PAD;
(2)求点M到平面PAC的距离;
(3)求二面角的余弦值.
17. 设椭圆的一个焦点为,四条直线,所围成的区域面积为.
(1)求的方程;
(2)设过的直线与交于不同的两点,若以弦为直径的圆恰好经过原点,求直线的方程.
18. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,,是的中点,且平面.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 已知抛物线:的焦点到直线:的距离为.
(1)求的值;
(2)倾斜角为的直线过,与交于,两点,求;
(3)是直线上一动点,过点作的两条切线,切点分别为,,证明:直线过定点.
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