内容正文:
湖南省常德市临澧县第一中学2025-2026学年高二上学期12月月考数学试题
一、选择题(共8题)(共8题,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式化简集合,再利用交集的定义求解.
【详解】集合,则,
所以.
故选:B
2. 与向量同向的单位向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设所求的单位向量为,结合单位向量定义列方程求结论.
【详解】设所求的单位向量为,
则,
解得,故所求的向量为.
故选:A.
3. 圆:与圆:的公切线有且仅有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
【答案】B
【解析】
【分析】将两圆方程化为标准方程,通过两圆的圆心距及半径关系,判断两圆的位置关系即可求解.
【详解】解:圆,则圆心,半径,
圆,则圆心,半径,
得两圆的圆心距为:,
则,
得两圆相交,得两圆的公切线有且仅有2条.
故选:B
4. 在正项等比数列中,,且,,10成等差数列,则的值为( )
A. B. C. 18 D. 24
【答案】C
【解析】
【分析】由等比数列下标和性质,结合等差中项列出等式求解即可.
【详解】在正项等比数列中,设公比为,
则,又,,10成等差数列,
则,则,
故,
故选:C
5. 已知一个样本,样本容量为10,平均数为15,方差为3,现从样本中去掉一个数据,此时样本的平均数为,方差为,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据平均数和方差的计算公式分别进行分析即可.
【详解】设个数据为,
因为,所以;
又因为,
且,
所以,
故选:C.
6. 已知数列满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对同时除以可得,再由累加法求解即可得出答案.
【详解】若,则,则,
这与矛盾,所以,
对同时除以,
所以,则,,
……,,
上面的式子相加可得:
,
所以,所以,
故选:D.
7. 过点作直线与曲线相交于,两点,为坐标原点,当时,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】曲线 是以原点为圆心,为半径的圆的上半部分,由得圆心 到直线 的距离为,设直线 的方程为 , ,利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】由 ,则 , ,即 ,
所以曲线 是以原点为圆心,为半径的圆的上半部分,如图.
因为, ,即 ,所以 ,
所以圆心 到直线 的距离为 .
设直线 的斜率为 ,则直线 的方程为 , ,
圆心 到直线 的距离 ,解得 ,
因为 ,所以 .
故选:C.
8. 设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,其中在第一象限,则下列正确的是( )
A. 的准线为
B. 的最小值为
C. 以为直径的圆与轴相切
D. 若且,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线性质可得的准线为,即A错误;利用抛物线定义由基本不等式可求得B正确;由直线与圆的位置关系可得以为直径的圆与轴相交,即C错误;由可得。利用向量夹角的坐标表示可求得,即D错误.
【详解】对于选项A,由抛物线的焦点可得,
所以,即的准线为,故A错误;
对于B,如下图所示:
设直线的方程为,;
联立直线与抛物线方程可得,
可得;
由抛物线定义可得;
所以
,
当且仅当,即时,等号成立;即B正确;
对于C,以为直径的圆的圆心为,
此时圆心到轴的距离为,
而,
所以以为直径的圆与轴相交,即C错误;
对于D,易知,由可知点在的垂直平分线上,所以;
由即可得,如下图所示:
,所以,
同理可得,可得,
所以,即D错误;
故选:B
【点睛】方法点睛:在求解夹角问题时可利用平面向量的坐标表示,利用数量积的符号确定夹角的大小或取值范围.
二、多选题(共3题) (共3题,共18分)
9. 在中,内角所对的边分别为,如下判断正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 若,则
C. 若为锐角三角形,则
D. 若满足条件的有两个,则的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据正弦定理结合二倍角的正弦公式可判断A的正误,根据正弦定理边角转化后可判断B的正误,根据诱导公式可判断C的正误,根据三角形解的个数可得,计算后可判断D的正误.
【详解】对于A,因为,由正弦定理可得,
故,因为,
故或,故或,
故为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
对于B,设为外接圆的半径,
因为,故,故即,故B正确;
对于C,若为锐角三角形,故,
故,故即,故C正确;
对于D,因为满足条件的有两个,
所以即,故D正确.
故选:BCD.
10. 如图,在棱长为1的正方体中,为棱的中点,为正方形内一动点(含边界),则下列说法中正确的有( )
A. 直线与所成角的正切值为
B. 用平面截该正方体,所得截面周长为
C. 若平面,则长度的取值范围为
D. 若,则动点的轨迹长度为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A:利用三角函数定义即可求得结果.对于B:做出截面的图形,分别求每条边的长即可求得结果,
对于C:找出点Q的轨迹,即可求出长度的取值范围,对于D:同样找出点Q的轨迹,即可求出动点的轨迹长度.
【详解】对于A:
如图,连接,直线与所成角即直线与所成角,即,
在三角形中,,故A正确;
对于B,如图,截面为等腰梯形,
周长,B错误;
对于C,如图取中点的中点为,平面即为平面,
因为,平面,平面,平面,
同理:平面,所以平面平面,
动点的轨迹为线段,,又可知是等腰三角形,
所以,最小值为边上的高,
可得的长度取值范围为,C正确;
对于D,因为平面,平面,所有,
则有,所以点轨迹是以为圆心,为半径的圆弧,
圆心角是,轨迹长度为,D正确.
故选:ACD
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,为坐标原点,则( )
A. 当为线段的中点时,直线的斜率为
B. 若,则
C.
D. 若直线的斜率为,且,则
【答案】BD
【解析】
【分析】由直线与双曲线的关系判断A,设,表示出和,得出,再结合即可判断B,设,利用两点之间距离公式,分别表示出和,通过作差即可判断C,根据双曲线的定义,得出,再证出点与点关于直线对称可判断D.
【详解】如图,
若直线的斜率为时,直线的方程为,
联立双曲线,可得,,
即直线与双曲线不相交,故A错误;
设,,,
,,
又 ,,故B正确;
设,其中,则,即,
,
,
,,
,,故C错误;
,,,,
,∵直线的斜率为即,
且过点,∴直线的方程为, 又∵,, ,
,即,
又∵点到直线的距离,点到直线的距离,即,
∴点与点关于直线对称,,,故D正确,
故选:BD.
三、填空题(共3题) (共3题,共15分)
12. 已知抛物线的焦点为,直线与交于,两点,若,则线段中点的纵坐标为______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据抛物线的焦半径公式即可求解.
【详解】设点,.易得抛物线的焦点为,准线方程为.
由抛物线定义得,
所以,故,
即线段中点的纵坐标为2.
故答案为:2.
13. 数列的前项和为,若数列的各项按如下规律排列:,若存在正整数,使,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用分组求和法求,且当时,,当时,,可发现位于两数之间,从而求.
【详解】由于,
则,
当时,,当时,,
根据,
则,
即此时的.
故答案为:
14. 已知椭圆 为坐标原点,直线 与椭圆 交于 两点, 点 关于 轴的对称点为 ,且 ,若直线 与椭圆 交于点 ,且 ,则椭圆 的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,由向量共线求出的坐标,然后求出直线的方程,然后联立直线与椭圆方程,根据韦达定理求出,然后根据向量垂直求出直线的斜率,进而求出,从而得到的关系式,最后求出离心率即可.
【详解】设,则,所以,
由得,所以.
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
将代入椭圆方程中,得到,
化简得,又满足,
即,根据韦达定理可得,
所以①.
由得,所以直线的斜率为.
而,解得②.
①②联立得,化简得.
所以离心率为.
故答案为:
四、解答题(共5题) (共5题,共77分)
15. 已知圆经过三点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆相交于两点,求直线的方程以及公共弦的长.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)设圆的一般方程,将点的坐标代入方程求解方程组,再化为标准方程即可;
(2)两圆相减得直线的方程,然后利用垂径定理求解弦长即可.
【小问1详解】
设圆的方程为,
由题意可知,,解得,
所以圆的方程为,
故圆的标准方程为.
【小问2详解】
由圆与圆相减得,,
所以直线的方程为.
则圆心到直线的距离,
故.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的值域;
(2)若为锐角且,求的值.
【答案】(1)单调递增区间为,值域为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再利用正弦函数的性质求解.
(2)由(1)的信息,利用同角公式及差角余弦公式求解.
【小问1详解】
依题意,函数
由,解得,
所以函数的单调递增区间为;
由,得,,
所以当的值域为.
【小问2详解】
由(1)知,,由,得,
由,得,所以,,
所以
.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面和平面夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:取的中点,连接,如图所示:
在中,因为,分别是为棱,的中点,
所以为中位线,
所以,且,
又,,
所以,且,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又平面,平面,
所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,利用三角形中位线,平行四边形性质以及线面平行的判定定理即可证明;
(2)结合已知条件建立空间直角坐标系,分别写出相应的点坐标,求出平面和平面的法向量,利用向量法求解即可;
(3)在(2)的基础上利用向量法求点到面的距离即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
平面,平面,
所以,又,
所以以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
取的中点,连接,如图所示:
因为,,且,
所以四边形是边长为2的正方形,
所以,
因为为棱的中点,所以,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,
令,则,
即平面的一个法向量为,
又平面,平面,
所以,由,且,
所以平面,即平面,
所以为平面的一个法向量,
所以,
所以平面和平面夹角的余弦值为
【小问3详解】
由(2)知,平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为:
,
所以点到平面的距离为.
18. 等差数列的前n项和为,数列是等比数列,满足,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若数列满足,,求数列的前2n项和,
(3)求的最大值和最小值.
【答案】(1);
(2);
(3)最大值,最小值.
【解析】
【分析】(1)通过基本量运算求得公差和公比,得到通项公式;
(2)将分组,分别利用等差数列前项和公式和错位相减法求得各组的和,得到;
(3)利用化简和式,讨论的奇偶得到最值.
【小问1详解】
设等差数列公差为,等比数列公比为,
则,解得,
所以,;
【小问2详解】
由(1),,,
所以
令,
即①,
则②,
①-②得:
,
整理得
所以;
【小问3详解】
因为,设
所以
,
当为奇数时,,由反比例函数性质可知随增大而增大,
故;
当为偶数时,,由反比例函数性质可知随增大而减小,
故,
又当时,,介于与之间,
所以的最大值为,最小值为.
19. 已知,分别为椭圆()的左,右焦点,为短轴的一个端点,是直角三角形.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若直线恰好与椭圆相切,求椭圆的方程;
(3)在(2)的条件下,设直线不过点且与交于两点,,若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的几何性质以及直角三角形可得,即可求解,
(2)联立直线与椭圆方程,根据相切得判别式为0即可求解,
(3)根据韦达定理以及向量垂直的坐标关系,可得直线经过定点,即可利用等面积法求解.
【小问1详解】
设短轴的端点为,左右焦点为,
由于是直角三角形,所以,结合,
解得,故,
【小问2详解】
由可得椭圆方程为,
与直线联立可得,
由于直线恰好与椭圆相切,故,解得,
所以椭圆方程为
【小问3详解】
由于在椭圆上,设,
由可得,
当直线斜率存在时,设直线方程为,
代入椭圆方程中,消去可得,
则,
由可得
即,
化简得,
由于不在直线上,所以,故,,
故直线的方程为,故过定点,
当直线的斜率不存在时,可得,
代入可得,
结合可得或(舍去),
此时直线也经过,
综上可得直线恒经过.
因为,结合,故为直角三角形斜边上的高的长,
又直线恒经过,所以,
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
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湖南省常德市临澧县第一中学2025-2026学年高二上学期12月月考数学试题
一、选择题(共8题)(共8题,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 与向量同向的单位向量为( )
A. B. C. D.
3. 圆:与圆:的公切线有且仅有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
4. 在正项等比数列中,,且,,10成等差数列,则的值为( )
A. B. C. 18 D. 24
5. 已知一个样本,样本容量为10,平均数为15,方差为3,现从样本中去掉一个数据,此时样本的平均数为,方差为,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 已知数列满足,则( )
A. B.
C. D.
7. 过点作直线与曲线相交于,两点,为坐标原点,当时,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
8. 设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,其中在第一象限,则下列正确的是( )
A. 的准线为
B. 的最小值为
C. 以为直径的圆与轴相切
D. 若且,则
二、多选题(共3题) (共3题,共18分)
9. 在中,内角所对的边分别为,如下判断正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 若,则
C. 若为锐角三角形,则
D. 若满足条件的有两个,则的取值范围为
10. 如图,在棱长为1的正方体中,为棱的中点,为正方形内一动点(含边界),则下列说法中正确的有( )
A. 直线与所成角的正切值为
B. 用平面截该正方体,所得截面周长为
C. 若平面,则长度的取值范围为
D. 若,则动点的轨迹长度为
11. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,为坐标原点,则( )
A. 当为线段的中点时,直线的斜率为
B. 若,则
C.
D. 若直线的斜率为,且,则
三、填空题(共3题) (共3题,共15分)
12. 已知抛物线的焦点为,直线与交于,两点,若,则线段中点的纵坐标为______.
13. 数列的前项和为,若数列的各项按如下规律排列:,若存在正整数,使,则__________.
14. 已知椭圆 为坐标原点,直线 与椭圆 交于 两点, 点 关于 轴的对称点为 ,且 ,若直线 与椭圆 交于点 ,且 ,则椭圆 的离心率为__________.
四、解答题(共5题) (共5题,共77分)
15. 已知圆经过三点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆相交于两点,求直线的方程以及公共弦的长.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的值域;
(2)若为锐角且,求的值.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面和平面夹角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
18. 等差数列的前n项和为,数列是等比数列,满足,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)若数列满足,,求数列的前2n项和,
(3)求的最大值和最小值.
19. 已知,分别为椭圆()的左,右焦点,为短轴的一个端点,是直角三角形.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若直线恰好与椭圆相切,求椭圆的方程;
(3)在(2)的条件下,设直线不过点且与交于两点,,若,求的最大值.
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