精品解析:安徽省马鞍山市中加双语学校2025-2026学年高二上学期期中考试数学试题
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内容正文:
2025-2026学年高二上学期期中考试
数学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2.回答第I卷时,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,用橡皮干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效;
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效;
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的.
1. 圆与圆的位置关系为( )
A. 内含 B. 内切 C. 相交 D. 外切
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆心距与半径和、差的关系判断即可得解.
【详解】圆,即,故,半径,
圆,即,故,半径,
由,故两圆内切.
故选:B.
2. 已知离心率为2的双曲线与椭圆有相同的焦点,则( )
A. 21 B. 19 C. 13 D. 11
【答案】B
【解析】
【分析】根据离心率公式,以及椭圆和双曲线的焦点公式,即可求解.
【详解】由条件可知,,
则,解得,所以.
故选:B.
3. 已知动点到定点的距离之和为4,直线与动点的轨迹有交点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意直线与线段相交,求出直线过线段端点时的斜率即可得解.
【详解】由题意,点的轨迹为线段,
又直线过定点,
所以,
由题意,直线与线段相交,
所以或,
故选:C
4. 已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若的中点坐标为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】点差法得到,从而得到,结合,求出,得到椭圆方程.
【详解】由题意,设,代入椭圆方程,
可得两式相减可,
变形可得,
又过点的直线交椭圆于两点,且的中点为,
所以,
代入上式可得,,又,
解得,所以椭圆的方程为.
故选:C
5. 若直线与曲线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】易得直线为过点的动直线,曲线为以为圆心,1为半径的半圆,进而结合图象求解即可.
【详解】直线为过点的动直线,
曲线,即为半圆,
圆心为,半径为1,设半圆最下方的点为,如图,
当直线与半圆相切时,有,解得;
当直线过点时,有,即;
因为直线与半圆有两个不同的交点,所以,
则的取值范围是.
故选:B
6. 已知点,线段为的一条直径.设过点且与相切的两条直线的斜率分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据可得圆心和半径,进而根据点到直线的距离公式,结合相切即可求解.
【详解】由于点,线段为的一条直径,故圆心,即,圆的半径为,
由题意可知两条切线的斜率均存在,故设切线方程为,
由相切可得,化简可得,
故是方程的两个根,故
故选:D
7. 椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为为的左焦点,是的上顶点,是的右顶点,是的下顶点.记直线与直线的交点为,则的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由椭圆的离心率和已知条件表示出直线的斜率,即可求出,再由同角三角函数的基本关系和两角差的余弦公式即可得出答案.
【详解】由离心率为,可得,又因为,
所以,所以,
所以直线的斜率为,直线的斜率为,
所以,又因为,
设椭圆的左端点为,
所以,所以,
所以,
因为,
所以
.
故选:A.
二、多项选择题: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,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8. 下列命题中,正确的有( )
A. 若向量、与空间任意向量都不能构成一组基,则
B. 若非零向量,,满足,,则有
C. “倾斜角相等”是“斜率相等”的充要条件
D. 若是空间的一组基,则也是空间的一组基
【答案】AD
【解析】
【分析】根据空间向量共线、垂直、基底、共面、倾斜角和斜率的关系、充要条件等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,∵,与任何向量都不构成空间向量的基底,
∴,只能为共线向量,∴,A对;
B选项,取,,,显然满足,,
但与不平行,B不对;
C选项,倾斜角相等时,可能倾斜角都是,此时直线没有斜率,所以C选项错误.
D选项,∵,,为一组基底,
∴对于空间任意向量,存在实数m,n,t,
使,
∴,,也是一组基底,D对;
故选:AD
9. 已知双曲线的左右焦点分别为,点在渐近线上,且在第一象限,满足,则下列说法正确的是( )
A. 双曲线的渐近线方程为
B. 双曲线的离心率为
C. 的面积为
D. 的内切圆的半径
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据双曲线的性质,可求双曲线的渐近线和离心率,可判断AB的真假;确定点坐标,根据直角三角形的面积公式求面积,判断C的真假;利用面积法求三角形内切圆半径,判断D的真假.
【详解】如图:
选项A:对双曲线,,,.
所以双曲线的渐近线方程为,故A正确;
选项B:双曲线的离心率为,故B正确;
选项C:因为,且为的中点,
所以,又在上,
所以点,得,
;故C错误;
选项D:因为为直角三角形,所以内切圆半径,故D正确.
故选:ABD
10. 已知曲线,则下列说法正确的有( )
A. 曲线与曲线关于轴对称
B. 曲线是轴对称图形
C. 曲线是中心对称图形
D. 存在两条直线,使得曲线在两条直线之间
【答案】ABD
【解析】
【分析】先去绝对值符号,再画出图形,再结合双曲线和圆的知识,根据曲线对称性含义,逐个检验判定.
【详解】当时,曲线的方程为,
这是单位圆在第一象限的部分(包括边界).
当时,曲线的方程为,这是双曲线在的部分.
当时,曲线的方程为,
这是双曲线在的部分.
当时,曲线的方程为,无实数解.
画出图形,如图所示,
当点在曲线上,则在曲线上,点还在曲线上,
而当点在曲线时,在曲线,
故选项AB正确;
对于曲线,当时,;
当时,;
当时,;
双曲线有共同的渐近线,而圆与相切,
故存在两条直线,使得曲线在两条直线之间,曲线明显不是中心对称图形.
故选:ABD.
【点睛】结论点睛:曲线的对称性有如下常见结论:
(1)将方程中的x换成−x,若方程不变,则曲线关于y轴对称;
(2)将方程中的y换成−y,若方程不变,则曲线关于x轴对称;
(3)将方程中的的x换成−x,y换成−y,若方程不变,则曲线关于原点对称;
(4)将方程中的的x换成y,y换成x,若方程不变,则曲线关于y=x对称;
(5)将方程中的的x换成−y,y换成−x,若方程不变,则曲线关于y=−x对称.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
11. 直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为______.
【答案】或
【解析】
【分析】利用分类讨论,结合点斜式方程与截距式方程,可得答案.
【详解】当直线过原点时,斜率为,则方程为;
当直线不过原点时,由题意方程可设,代入,可得,解得,则方程为.
故答案为:或.
12. 已知三棱锥中,点平面ABC,若,则__________.
【答案】3
【解析】
【分析】由空间四点共面的向量表示即可求解.
【详解】由题意得,则,
因为A,B,C,D四点共面,所以,解得.
故答案为:3
13. 已知点为椭圆上两点,且点A在第一象限,点B在第二象限,,射线的斜率分别为,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】采用设线法,设直线.直线,联立椭圆方程得到,同理得,再求出点到直线OA的距离,写出面积表达式,求得,再代入斜率差表达式,最后利用基本不等式即可求出最值.
【详解】设,
设直线.直线,
由,所以,同理得,(显然判别式大于零)
点B到直线OA的距离,
所以.
平方得,所以,
因为点A在第一象限,所以,所以.
当且仅当时取等号.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
14. 已知的顶点边上的中线所在直线方程边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据两条直线互相垂直斜率互为相反数,得出AC所在直线方程,再跟CM所在直线方程联立方程即可.
(2)设点的坐标把M的坐标表示出来,利用点B在直线BH上,点M在直线CM上,列式联立方程即可.
【小问1详解】
边上的高所在直线方程为,其斜率为,故直线的斜率为,
则直线的方程为:,即,
联立方程与中线所在直线方程,可得,
故点的坐标为.
【小问2详解】
设点的坐标为,由点在直线上可得;
的中点的坐标为,点的坐标满足直线方程,
即;
故可得,即点坐标为.
则直线的斜率为.
15. 已知点,圆.
(1)若过点的直线l与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,弦的长为,求a的值.
【答案】(1)或;
(2).
【解析】
【分析】(1)求出圆心与半径,当过点的直线斜率不存在时为,当过点的直线存在斜率k时,设,利用点到直线的距离转化求解直线的斜率,推出直线方程;
(2)利用圆心到直线的距离,再应用圆的弦长公式列方程求解.
【小问1详解】
由题意,圆心的坐标为,半径,且,即点在圆外,
当过点的直线斜率不存在时,直线为,显然与圆相切,
当过点的直线存在斜率k时,设,即,
由题意知,解得,直线l的方程为,
故过点M的圆的切线方程为或.
【小问2详解】
圆心到直线的距离为,则,
所以,解得.
16. 如图,在四棱锥中,底面,且是矩形,是的中点,过作交于点.
(1)证明:平面;
(2)若与平面所成角的正弦值为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)因为底面,平面,所以.
又底面为矩形,所以.
因为平面,,所以平面.
又平面,所以.
又,为的中点,所以.
因为平面,,所以平面.
又平面,所以.
又,平面,,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理证明线面垂直.
(2)建立空间直角坐标系,利用已知条件确定的长,利用空间向量求二面角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,平面,垂足为.
所以即为与平面所成的角.
由,,所以.
在中,,,所以,
所以.
由,所以.
由,所以.
以为原点,建立如图空间直角坐标系:
则,,,,,
因为为中点,所以.
且,.
设平面的法向量为,
则,可取.
由(1)可知,平面的法向量可取.
设平面与平面所成的角为,
则,
平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知O为坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,,,P为椭圆的上顶点,以P为圆心且过,的圆与直线相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知直线交椭圆C于M,N两点.若直线l的斜率等于1,求面积的最大值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)根据定义先求出,然后利用圆上的点到圆心的距离为半径求出,最后求出和椭圆方程;
(2)先联立得到的取值范围,然后得到面积的解析式,根据函数性质求得面积最大值,最后判断是否符合要求即可.
【小问1详解】
因为,所以,
又且以为圆心的圆与直线相切,所以,
又圆过点,所以,解得,
所以,
故椭圆方程为;
【小问2详解】
如图所示,
不妨令直线,,
联立,得,
所以,解得,
又,
且点到直线的距离为,
,
所以,
当且仅当时取到最大值,此时满足,
所以.
【点睛】关键点睛:熟练应用韦达定理和弦长公式是解决解析几何的基本功,需要大量的训练和练习.
18. 已知双曲线(,的焦距为,其中一条渐近线方程为,P,Q为双曲线的左、右顶点.
(1)求双曲线的方程.
(2)过点P作以为圆心的圆D的两条切线分别交双曲线于异于点P的B,C两点,试判断直线BC是否过定点?若是,请求出此定点的坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2)是,.
【解析】
【分析】(1)由双曲线的焦距为得到,再由其中一条渐近线方程为,得到求解;
(2)设过P点的切线l的方程为,由动圆D的圆心到切线l的距离为,设直线,与双曲线的方程联立,结合韦达定理求得点B和C的坐标,写出直线BC的方程求解.
【小问1详解】
因为双曲线的焦距为,
所以,
又其中一条渐近线方程为,则,
解得,.
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
由题意,切线PB,PC的斜率都存在,
设过P点的切线l的方程为,动圆D的半径为,
所以圆心到切线l的距离为,即,
则PB,PC的斜率,是该方程的两个根,可得.
设直线,,,
联立方程,消去y得.
由韦达定理得,则,
将其代入,得,
即得,同理可得,
因为,则得.
又因为,
所以直线BC的方程为,
直线BC的方程可化为,
,
.
故直线BC过定点.
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2.回答第I卷时,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,用橡皮干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效;
3.回答第II卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效;
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的.
1. 圆与圆的位置关系为( )
A. 内含 B. 内切 C. 相交 D. 外切
2. 已知离心率为2的双曲线与椭圆有相同的焦点,则( )
A. 21 B. 19 C. 13 D. 11
3. 已知动点到定点的距离之和为4,直线与动点的轨迹有交点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若的中点坐标为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
5. 若直线与曲线有两个不同的交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6. 已知点,线段为的一条直径.设过点且与相切的两条直线的斜率分别为,则( )
A. B. C. D.
7. 椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为为的左焦点,是的上顶点,是的右顶点,是的下顶点.记直线与直线的交点为,则的余弦值是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8. 下列命题中,正确的有( )
A. 若向量、与空间任意向量都不能构成一组基,则
B. 若非零向量,,满足,,则有
C. “倾斜角相等”是“斜率相等”的充要条件
D. 若是空间的一组基,则也是空间的一组基
9. 已知双曲线的左右焦点分别为,点在渐近线上,且在第一象限,满足,则下列说法正确的是( )
A. 双曲线的渐近线方程为
B. 双曲线的离心率为
C. 的面积为
D. 的内切圆的半径
10. 已知曲线,则下列说法正确的有( )
A. 曲线与曲线关于轴对称
B. 曲线是轴对称图形
C. 曲线是中心对称图形
D. 存在两条直线,使得曲线在两条直线之间
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
11. 直线l过点且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为______.
12. 已知三棱锥中,点平面ABC,若,则__________.
13. 已知点为椭圆上两点,且点A在第一象限,点B在第二象限,,射线的斜率分别为,则的最小值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
14. 已知的顶点边上的中线所在直线方程边上的高所在直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的斜率.
15. 已知点,圆.
(1)若过点的直线l与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,弦的长为,求a的值.
16. 如图,在四棱锥中,底面,且是矩形,是的中点,过作交于点.
(1)证明:平面;
(2)若与平面所成角的正弦值为,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知O为坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,,,P为椭圆的上顶点,以P为圆心且过,的圆与直线相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知直线交椭圆C于M,N两点.若直线l的斜率等于1,求面积的最大值.
18. 已知双曲线(,的焦距为,其中一条渐近线方程为,P,Q为双曲线的左、右顶点.
(1)求双曲线的方程.
(2)过点P作以为圆心的圆D的两条切线分别交双曲线于异于点P的B,C两点,试判断直线BC是否过定点?若是,请求出此定点的坐标;若不是,请说明理由.
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