内容正文:
晋江侨声中学、南安侨光中学2025秋季高二年两校联考二
数学试卷
(考试时间:120分钟 满分:150分)
命题者:潘玉琴 许明怨 审核者:
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. 在等差数列中,,,则的公差为( )
A 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 若过点的直线的倾斜角为,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
3. 四面体中,,,设,,,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知椭圆,过的右焦点作轴的垂线交于两点,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 已知实数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在三棱锥中,平面,,点,分别为,的中应,,,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
7. 已知抛物线的焦点为,过的直线与交于点A,B,且与的准线交于点,若且,则的值为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
8. 造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C的一部分.已知C过坐标原点O,且C上的点满足横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则C在第一象限的点的纵坐标的最大值与1的关系为( )
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. 一个不透明袋子中装有大小和质地完全相同的2个红球和3个白球,从袋中一次性随机摸出2个球,则( )
A. “摸到2个红球”与“摸到2个白球”是互斥事件
B. “至少摸到1个红球”与“摸到2个白球”是对立事件
C. “摸出的球颜色相同”的概率为
D. “摸出的球中有红球”与“摸出的球中有白球”相互独立
10. 已知椭圆,双曲线的离心率分别为,,则( )
A. 的焦距小于的焦距 B. 可能为等轴双曲线
C. D. 与恰有四个公共点
11. 直四棱柱的所有棱长都为4,,点P在四边形及其内部运动,且满足,则( ).
A. 存在点P使得平面
B. 直线与平面所成的角为定值
C. 点P到平面的距离的最小值为
D. 直线与所成角的范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列,,,则________.
13. 点P在直线上运动,从点P向圆引切线,则切线长的最小值为_______.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与C交于M,N两点,设的内切圆圆心为,外接圆圆心为,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. 在长方体中,底面为正方形,,,为中点,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求与平面成角的正弦值.
16. 如图所示,已知双曲线与抛物线有相同的焦点,它们在第一象限内的交点为.
(1)写出抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)若双曲线的渐近线为.
(i)求双曲线的标准方程;
(ii)求点到双曲线两个焦点的距离之和.
17. 设等差数列的公差为,且.令,记,分别为数列,的前项和,已知,
(1)求,通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求.
18. 如图,在四棱锥中,平面PAD,.
(1)证明:平面ABCD;
(2)若底面ABCD是正方形,.E为PB中点,点F在棱PD上,且平面AEF与平面ABCD的夹角的余弦值为.
(ⅰ)求PF;
(ⅱ)平面AEF交PC于点G,点M在平面PBC上,求EG与平面MAD所成角正弦值的取值范围.
19. 已知椭圆的标准方程为,离心率为且过点,直线与椭圆交于,两点且不过原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求证:直线经过定点,并求出定点的坐标;
(3)若直线,,的斜率分别为,且,求面积的取值范围.
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晋江侨声中学、南安侨光中学2025秋季高二年两校联考二
数学试卷
(考试时间:120分钟 满分:150分)
命题者:潘玉琴 许明怨 审核者:
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. 在等差数列中,,,则的公差为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差中项结合条件计算即可.
【详解】由题可知,得,,得,
所以的公差.
故选:B
2. 若过点的直线的倾斜角为,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据同角三角函数恒等式,可求得的值,即为直线的斜率,再由点斜式方程得到答案.
【详解】由及,可得,
所以的斜率,
所以由点斜式方程得的方程为:
,即.
故选:C.
3. 在四面体中,,,设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算求得正确答案.
【详解】.
故选:A
4. 已知椭圆,过的右焦点作轴的垂线交于两点,,则的离心率为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】代入焦点横坐标,可得到点坐标,代入条件即得答案.
【详解】将 代入椭圆方程得,
整理得,
由 ,得 ,代入上式,
,
因此,点 和 的坐标分别为 和 ,
弦长 为,
由已知 ,有,
,
离心率 ,其中 ,代入 ,
因此:.
故选:B
5. 已知实数满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,运用转化思想,把问题转化为直线与圆有公共点问题,结合点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】设,
问题可转化为直线与圆有公共点.
由,得,所以的取值范围为,
故选:A
6. 如图,在三棱锥中,平面,,点,分别为,的中应,,,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先建系再用向量法求点到面的距离即可.
【详解】易知两两垂直,则以为坐标原点,分别为轴建立如图空间直角坐标系.
由题意,得
所以.
设为平面的法向量,
则,令,得,
又, 设点到平面的距离为,所以.
故选:B
7. 已知抛物线的焦点为,过的直线与交于点A,B,且与的准线交于点,若且,则的值为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】设,根据抛物线定义以及相似三角形的性质求解出的值,则结果可知.
【详解】如图,设准线与轴的交点为,过作,过作,垂足分别为,则,
根据抛物线定义知,,设,,
因为,所以,即,得,
所以,所以,
因为,所以,即,解得.
故选:C.
8. 造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C的一部分.已知C过坐标原点O,且C上的点满足横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则C在第一象限的点的纵坐标的最大值与1的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设曲线C上任意一点为,由题意求出其方程为:,再取,求,即得答案.
【详解】设曲线C上任意一点为,
由题意知,曲线C方程为:,其中,
将点代入曲线方程,得:,则.
故曲线C方程为:,其中.
可得,
当时,.
因此C在第一象限的点的纵坐标的最大值.
故选: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. 一个不透明袋子中装有大小和质地完全相同的2个红球和3个白球,从袋中一次性随机摸出2个球,则( )
A. “摸到2个红球”与“摸到2个白球”是互斥事件
B. “至少摸到1个红球”与“摸到2个白球”是对立事件
C. “摸出的球颜色相同”的概率为
D. “摸出的球中有红球”与“摸出的球中有白球”相互独立
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A和B利用互斥事件和对立事件的概念判断即可,对于C利用古典概型计算公式计算即可,对于D需要判断是否满足独立性事件同时发生的条件,即是否满足.
【详解】2个红球为,3个白球为,则任意摸出2个球有,共10种,
“摸到2个红球”有,“摸到2个白球”有,“至少摸到1个红球”有,
“摸出的球颜色相同”有,“摸出的球中有白球” 有,“摸出的球颜色不相同”有,
A:“摸到2个红球”与“摸到2个白球”不可能同时发生,故是互斥事件,故A正确;
B:“至少摸到1个红球”与“摸到2个白球”不可能同时发生,且必有一个发生,故是对立事件,故B正确;
C:给每个球编号,不同的摸球结果有10种,“摸出的球颜色相同”包含4种结果,故其概率为,故C正确;
D:设“摸出的球中有红球”,“摸出的球中有白球”,用古典概型的方法计算可知
,,,显然,故,不相互独立,故D错误.
故选:ABC
10. 已知椭圆,双曲线的离心率分别为,,则( )
A. 的焦距小于的焦距 B. 可能为等轴双曲线
C. D. 与恰有四个公共点
【答案】AC
【解析】
【分析】求出与的焦距,离心率即可判断AC;由等轴双曲线的概念判断B;根据曲线中的取值范围判断D.
【详解】根据题意,椭圆,半焦距,
的焦距为,
双曲线,半焦距,
的焦距为,显然,A正确;
因为,所以不可能为等轴双曲线,B错误;
,则,C正确;
因为椭圆中,
双曲线中,
则与只有和两个交点,D错误.
故选:AC
11. 直四棱柱的所有棱长都为4,,点P在四边形及其内部运动,且满足,则( ).
A. 存在点P使得平面
B. 直线与平面所成的角为定值
C. 点P到平面的距离的最小值为
D. 直线与所成角的范围为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据已知条件分析得的轨迹是以的中点为圆心,为半径的半圆(含端点),取与重合,利用线面平行的判定判断A;由直线与平面所成的角,即为半圆锥的母线与底面所成角即可判断B;利用等体积法求点P到平面的距离,进而确定最小距离判断C;根据对称性,当从运动到半圆的最上方时所求角由最小逐渐增加到最大,取与重合确定最小角判断D.
【详解】由题设,棱柱底面是边长为4菱形,且,则,
根据直棱柱的结构特征知,关于平面对称且面,
由,点P在四边形及其内部运动,则,
所以的轨迹是以的中点为圆心,为半径的半圆(含端点),如下图示,
当与重合时,,即,面,面,
所以平面,A对;
由上分析知,直线与平面所成的角,即为半圆锥的母线与底面所成角,
所以直线与平面所成的角为定值,B对;
令点P到平面的距离为,到直线的距离为且,
而,,,
由,则,整理可得,
所以,C对;
由,直线与所成角,即为直线与所成角,
根据对称性,当从运动到半圆的最上方时,由最小逐渐增加到最大,
即与重合时,最小为,显然不满足区间的最小值,D错.
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据计算数列的前几项找到周期性并进行计算即可.
【详解】因为,所以,
,,
由此可得数列的周期为,即.
故答案为:.
13. 点P在直线上运动,从点P向圆引切线,则切线长的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】连接切点与圆心,则该连线垂直于切线,利用勾股定理,切线长转化为直线上点与圆心连线和半径关系,求圆心与直线上点距离的最小值,即可求解.
【详解】由题意得圆的圆心为,
将化为一般方程,可得,
在直线上取一点P,过P向圆引切线,设切点为A.连接,
如图,作出符合题意的图形,
在中,.要使最小,则应最小.
又当与直线垂直时,最小,其最小值为,
故由勾股定理得的最小值为.
故答案为:.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与C交于M,N两点,设的内切圆圆心为,外接圆圆心为,则的值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意求得的坐标,可得在直线上,由推得,进而求得,再由对称性判断点在轴上,利用点到直线的距离等于该点到直线的距离列方程,求出,即得,由两点间距离公式即可求得.
【详解】
由题意可得,由,解得和,
即,易知直线经过点,
由可得,
故的外接圆圆心为的中点,即,
又内切圆圆心为,则由平分,故点在轴上,不妨设,
易得直线的方程为,即,
则点到直线的距离等于该点到直线的距离,
即,解得或(不合题意,舍去),故得,
故.
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. 在长方体中,底面为正方形,,,为中点,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求与平面成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)法1:构造平行四边形,证明线线平行,即可证明线面平行;法2:利用向量法证明线面垂直;
(2)利用向量法求线面角.
【小问1详解】
法1:取的中点,连接,,
依题意可知:且,且
所以且,四边形为平行四边形,故,
又平面,平面,所以平面.
法2:以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系
,,,,,
,,
设平面的法向量,
则,取,得,
,又面,所以平面,
【小问2详解】
由(1),
设与平面所成角为,则,
所以与平面所成角的余弦值为.
16. 如图所示,已知双曲线与抛物线有相同的焦点,它们在第一象限内的交点为.
(1)写出抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)若双曲线的渐近线为.
(i)求双曲线的标准方程;
(ii)求点到双曲线两个焦点的距离之和.
【答案】(1)焦点坐标为,准线方程为
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据抛物线方程直接写出焦点坐标和准线方程;
(2)(i)根据条件列出的方程组,求解出的值则双曲线标准方程可知;(ii)根据抛物线的定义、双曲线的定义求解出到右焦点和左焦点的距离,则问题可解.
【小问1详解】
因为抛物线,
所以抛物线的焦点坐标为,准线方程为;
【小问2详解】
(i)设双曲线的方程为,
则,解得,
所以双曲线的标准方程为;
(ii)由,可得,所以,
由抛物线的定义可知,
由双曲线的定义可知,点到左焦点的距离为,
所以点到双曲线的两个焦点的距离之和为.
17. 设等差数列的公差为,且.令,记,分别为数列,的前项和,已知,
(1)求,的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求.
【答案】(1),
(2)340
【解析】
【分析】(1)由等差数列项之间的关系求得的关系,从而得到通项,即可得到,然后通过求得,
即可求得,的通项公式;
(2)由(1)分别求出,,即可求得
【小问1详解】
由,即,得,
∴,
则,
,
又,
所以即解得(舍去),
所以,
则,
【小问2详解】
,
,
.
18. 如图,在四棱锥中,平面PAD,.
(1)证明:平面ABCD;
(2)若底面ABCD是正方形,.E为PB中点,点F在棱PD上,且平面AEF与平面ABCD的夹角的余弦值为.
(ⅰ)求PF;
(ⅱ)平面AEF交PC于点G,点M在平面PBC上,求EG与平面MAD所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)由线面垂直得到线线垂直,再由线面垂直的判定定理证明线面垂直;
(2)(ⅰ)建立空间直角坐标系,写出点和向量的坐标,由点是上的一点得到进而得到平面的法向量的坐标,再由(1)中平面ABCD得到是平面ABCD的一个法向量,利用两平面夹角的余弦值求得的值,进而得到;
(ⅱ)利用平面的法向量,确定点的坐标,从而得到的坐标,由点M在平面PBC上,可设,从而得到平面MAD的法向量,从而可以用表示出EG与平面MAD所成角的正弦值的取值范围,利用二次函数的值域得到正弦值的取值范围.
【小问1详解】
因为平面PAD,平面PAD,所以.
又,平面ABCD,平面ABCD,,
所以平面ABCD.
【小问2详解】
以A为原点,AB,AD,AP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,如图.
(ⅰ),,,
,,,设,
则.
设平面AEF的法向量为,则即,
取,得,,
所以是平面AEF的一个法向量,
因为平面ABCD,所以是平面ABCD的一个法向量.
因为平面AEF与平面ABCD的夹角的余弦值为,
所以,得,所以.
(ⅱ)设,则.
因为为平面AEGF的一个法向量,所以,
所以,即,得,
所以,.
,,,,,,
因为M在平面PBC上,所以,
所以.
设平面MAD的法向量,则即,
取得,所以是平面MAD的一个法向量,
设EG与平面MAD所成角为,则
因,所以
即EG与平面MAD所成角的正弦值的取值范围为.
19. 已知椭圆的标准方程为,离心率为且过点,直线与椭圆交于,两点且不过原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求证:直线经过定点,并求出定点的坐标;
(3)若直线,,的斜率分别为,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
(3).
【解析】
【分析】(1)由离心率及椭圆上的点求椭圆参数,即可得方程;
(2)讨论直线斜率的存在性,设直线为,,,联立椭圆,应用韦达定理并结合的坐标表示列方程求,即可得结论;
(3)由(2)及题意得,进而得到,且,,应用点线距离、弦长公式、三角形面积公式得,最后应用基本不等式求范围即可.
【小问1详解】
由已知得,且,
所以椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
当直线的斜率存在时,
设直线的方程为,,,
联立方程组消去得,
则,,
由,得,
由,得,即,
化简得,
从而,
化简得,即,
所以或(直线过点,舍去),
即直线的方程为,所以直线过定点.
当直线的斜率不存在时,令,代入椭圆方程得,
则,所以,
可得,则,解得或(舍),
所以直线的方程为,也过定点;
【小问3详解】
由(2)知且,,
,
因为直线,,的斜率分别为,且,
所以,即,即,
又,所以,,
因为直线的斜率存在且不过原点,结合可得,
而斜率存在,故不为上下顶点,故,
设为点到直线的距离,
则
,
所以的取值范围为.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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