内容正文:
宾县一中2025-2026学年度高二上学期第二次月考
数学试卷
命题人:高三数学组 2025.11.04
一、单选题(每小题5分)
1. 已知空间单位向量的夹角为,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,利用数量积的定义及运算律,即可求解.
【详解】因为向量是单位向量,且两向量的夹角为,则,
所以,
故选:D.
2. 如图,在四面体OABC中,,,.点M在OA上,且,N为BC中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用给定的基底,结合空间向量线性运算求出.
【详解】依题意有.
故选:B.
3. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助斜率与倾斜角的关系计算即可得.
【详解】由题意直线的斜率为,
所以直线的倾斜角为.
故选:A.
4. 若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出圆心到直线的距离,再利用圆的性质求出最小值.
【详解】圆的圆心,半径为,
点到直线的距离,
即直线与圆相离,又点在圆上,
故点到直线的最小值为,
故选:.
5. 在棱长为1的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用空间点到直线距离的向量公式求出答案.
【详解】以为原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,可得,
则与向量同向的单位向量为,
所以点B到直线的距离为.
故选:C.
6. 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
【答案】B
【解析】
【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.
7. 如图,直二面角的棱上有两个点,,线段与分别在这个二面角的两个面内,且垂直于.若,,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助空间向量线性运算与模长及数量积公式计算即可得.
【详解】由于,
则,
由二面角为直二面角,且垂直于,,则,
又,故,则有、,
则有,则,
则.
故选:A.
8. 已知椭圆的两个焦点为,,过作直线交椭圆于,,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意在中,,在中,,再结合离心率求解即可.
【详解】连接,设,,则,
因为,所以,
在中,,所以,
化简得,则,,
在中,,
所以,即,所以离心率.
故选:D
二、多选题(每小题6分,选对部分选项得部分分,有选错不得分)
9. 如图,在棱长均为2的平行六面体中,底面是正方形,且,下列选项正确的是( )
A. 长为
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C.
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】以为一组基底,将用基底表示,得,利用数量积的运算即可求解,进而判断A,先求,利用向量的夹角公式即可判断B,计算和即可判断CD.
【详解】由题意有:,所以
,所以,故A正确;
,所以,所以
,
所以,故B错误;
由,,
所以
,所以,故C正确;
由,所以,故D正确;
故选:ACD.
10. 已知圆,直线,则( )
A. 直线恒过定点
B. 直线与圆有两个交点
C. 当时,圆上恰有三个点到直线的距离等于1
D. 圆与圆恰有两条公切线
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,变形后得到方程组,求出所过定点;B选项,点在圆外,故直线与圆可能没有交点,1个交点或两个交点;C选项,时,点到直线的距离,,圆上恰有三个点到直线的距离等于1;D选项,判断出两圆相交,D正确.
【详解】圆的圆心,半径,
对于A,直线,由,解得,
直线过定点,A正确;
对于B,,点在圆外,
故直线与圆可能没有交点,1个交点或两个交点,
比如时,,
圆心到直线的距离,
此时直线与圆无交点,B错误;
对于C,当时,直线,点到直线的距离,,
则圆上恰有三个点到直线的距离等于1,C正确;
对于D,圆的圆心,半径,
,两圆相交,有2条公切线,D正确.
故选:ACD
11. 已知点是左、右焦点为,的椭圆上的动点,则( )
A. 若,则的面积为
B. 使为直角三角形的点有6个
C. 的最大值为
D. 若,则的最大、最小值分别为和
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据焦点三角形面积的相关结论即可判断A;结合椭圆性质可判断B;结合椭圆定义可求线段和差的最值,判断CD.
【详解】A选项:由椭圆方程,所以,,所以,
所以的面积为,故A错误;
B选项:当或时为直角三角形,这样的点有4个,
设椭圆的上下顶点分别为,,则,,,同理,
知,所以当位于椭圆的上、下顶点时也为直角三角形,
其他位置不满足,满足条件的点有6个,故B正确;
C选项:由于,
所以当最小即时,取得最大值,故C正确;
D选项:因为,
又,
的最大、最小值分别为和,
当点位于的延长线上时取最大值,
当位置的延长线上时取最小值,故D正确.
故选:BCD
三、填空题(每小题5分)
12. 若直线,且直线的倾斜角为,则直线的斜率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据倾斜角和斜率的关系求得正确答案.
【详解】由题得直线与的倾斜角相等,
直线的倾斜角为,则直线的斜率为.
故答案为:
13. 过点作圆的切线,则切线的方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得点 在圆上,则切线,利用斜率关系即可求解.
【详解】由题可得点在圆上,
所以过点作圆的切线,由于,则,
所以切线的方程为:,即,
故答案为:
14. 已知椭圆的右焦点是,过点作直线交椭圆于点A,B,过点与直线垂直的射线交椭圆于点,,且三点共线(其中O是坐标原点),则椭圆的离心率为_____________.
【答案】##
【解析】
【分析】先证明四边形是矩形,然后利用已知条件求出三边的比例,再利用椭圆的定义求出和与的关系式,最后利用即得离心率.
【详解】设椭圆的左焦点为. 由于三点共线,故由椭圆的对称性知,而,故四边形是平行四边形.
又因为,,故四边形是矩形.
由于四边形是矩形,故,.
从而可设,,,此时.
这得到,所以,.
最后由得到,即,故.
从而椭圆的离心率.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于利用矩形的性质和椭圆的定义研究的三边,从而避免直接直线与椭圆联立导致繁杂的计算.
四、解答题
15. 已知,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)-6
(2)-4
【解析】
【分析】
(1)利用向量共线的坐标表示,即得解;
(2)利用向量加法和向量垂直的坐标表示,即得解;
【详解】解:(1),
∴,
∴.
(2),
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了向量平行,加法,数量积的坐标表示,考查了学生概念理解,数学运算的能力,属于基础题.
16. 已知圆过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线经过点,且与圆相交截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求出线段的垂直平分线方程并与已知直线联立求得圆心,即可求解;
(2)按直线的斜率存在与不存在分情况讨论,根据点到直线的距离公式,结合圆的弦长公式即可求解.
【小问1详解】
因为,
所以线段的中点坐标为,直线的斜率,
因此线段的垂直平分线方程是.
联立,解得,
所以圆心的坐标.
圆的半径长
所以圆心为的圆的标准方程是;
【小问2详解】
因为直线被圆截得的弦长为,
所以圆到直线的距离.
①当直线的斜率不存在时,此时圆心到直线的距离为,不符合题意.
②当直线的斜率存在时,设,
即.
所以,解得或.
直线的方程为或
17. 如图,人们打算对长方形地块进行开发建设,其中百米,百米,长方形各边中点分别为E,F,G,H,现计划在此地块正中间铺一块椭圆形草坪,长轴在线段上且长度为6百米,椭圆离心率为.同时计划修一条长为6百米的路(其中,分别在线段,上,路的宽度忽略不计),并在内修建花圃.
(1)求椭圆上的点到直线的最短距离;
(2)求线段的中点到椭圆中心的距离的最小值.
【答案】(1)百米
(2)百米
【解析】
【分析】(1)根据题意建立平面直角坐标系,求出椭圆的基本量即可得到答案;
(2)将题意转化为求圆上一点到定点距离的最小值即可求解.
【小问1详解】
以椭圆中心为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,
设椭圆标准方程为,
由题意得,离心率,,所以,
又因为,解得,
所以,椭圆上的点到直线的最短距离百米
【小问2详解】
设线段的中点为,由知,
由圆的定义知,点在以为圆心,3为半径的圆上.
则点运动轨迹为,
所以线段的中点到椭圆中心的距离的最小值为百米
18. 在四棱锥中,,,且PD,AD,BD两两垂直,.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
连接与交于点E,连接.
因为,,所以.
又,故,所以.
又平面,平面,所以平面.
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判定定理证明即可;
(2)建系,利用点到面的距离的空间向量方法求解即可;
(3)利用空间向量求平面与平面夹角的方法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由已知PD,AD,BD两两垂直,以DA,DB,DP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则,,又,,
所以,故.
由已知得,
故,.
由已知得.
设平面BDM的一个法向量为,则,,
即,取,则,,故.
设点C到平面MBD的距离为h,则.
【小问3详解】
由(2)得,.
设平面PBC的法向量为,则,,
故,取,则,,
可得
故,
所以平面PBC与平面MBD夹角的余弦值为.
19. 已知椭圆.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设、、是椭圆上的不同三点,若,点为线段的中点,求证:点在椭圆上;
(3)已知直线过点且斜率为,直线与椭圆相交于,设与的面积比为,当时,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆方程求出,即得其离心率;
(2)设,利用代入坐标,化简得到,因点为线段的中点,故,化简计算,即可证得;
(3)设直线,代入,得到韦达定理,由,结合,即得,利用韦达定理,计算推得,由求出,利用双勾函数的图象单调性即可求得实数的取值范围.
【小问1详解】
由可得,则,
则椭圆的离心率为.
【小问2详解】
如图,设,
因是椭圆上的不同三点,则,(*)
由可得,
即①②,
由可得:,
即,
将(*)代入整理得:.
又因点为线段的中点,故,
由
,可知点在椭圆上.
【小问3详解】
依题意,设直线,将其与联立,
消元整理得:,
显然,且,因,
则,又,则,
由
,
因,则得,故,即得.
又函数在上单调递减,在上单调递增,且,
又由解得或,由解得或,
由函数图象可得或,
故实数的取值范围为.
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宾县一中2025-2026学年度高二上学期第二次月考
数学试卷
命题人:高三数学组 2025.11.04
一、单选题(每小题5分)
1. 已知空间单位向量的夹角为,则( )
A. B. C. 1 D.
2. 如图,在四面体OABC中,,,.点M在OA上,且,N为BC中点,则等于( )
A. B. C. D.
3. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4. 若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 在棱长为1的正方体中,点M为棱的中点,则点B到直线的距离为( )
A. B. C. 1 D.
6. 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
7. 如图,直二面角的棱上有两个点,,线段与分别在这个二面角的两个面内,且垂直于.若,,,,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的两个焦点为,,过作直线交椭圆于,,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,选对部分选项得部分分,有选错不得分)
9. 如图,在棱长均为2的平行六面体中,底面是正方形,且,下列选项正确的是( )
A. 长为
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C.
D.
10. 已知圆,直线,则( )
A. 直线恒过定点
B. 直线与圆有两个交点
C. 当时,圆上恰有三个点到直线的距离等于1
D. 圆与圆恰有两条公切线
11. 已知点是左、右焦点为,的椭圆上的动点,则( )
A. 若,则的面积为
B. 使为直角三角形的点有6个
C. 的最大值为
D. 若,则的最大、最小值分别为和
三、填空题(每小题5分)
12. 若直线,且直线的倾斜角为,则直线的斜率为______.
13. 过点作圆的切线,则切线的方程为___________.
14. 已知椭圆的右焦点是,过点作直线交椭圆于点A,B,过点与直线垂直的射线交椭圆于点,,且三点共线(其中O是坐标原点),则椭圆的离心率为_____________.
四、解答题
15. 已知,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
16. 已知圆过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若直线经过点,且与圆相交截得的弦长为,求直线的方程.
17. 如图,人们打算对长方形地块进行开发建设,其中百米,百米,长方形各边中点分别为E,F,G,H,现计划在此地块正中间铺一块椭圆形草坪,长轴在线段上且长度为6百米,椭圆离心率为.同时计划修一条长为6百米的路(其中,分别在线段,上,路的宽度忽略不计),并在内修建花圃.
(1)求椭圆上的点到直线的最短距离;
(2)求线段的中点到椭圆中心的距离的最小值.
18. 在四棱锥中,,,且PD,AD,BD两两垂直,.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的余弦值.
19. 已知椭圆.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设、、是椭圆上的不同三点,若,点为线段的中点,求证:点在椭圆上;
(3)已知直线过点且斜率为,直线与椭圆相交于,设与的面积比为,当时,求实数的取值范围.
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