内容正文:
2025-2026上学期高二年级数学寒假巩固测试卷
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 是符合题目要求的.
1.甲、乙两人独立地破译一份密码,已知各人能破译的概率分别为,则甲、乙两人一起破译这份密码,密码被成功破译的概率为( )
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.若直线与圆无公共点,则点与圆的位置关系是( )
A.点在圆上 B.点在圆外
C.点在圆内 D.以上都有可能
4.已知点的坐标分别为为动点,且的面积总为10,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C.或 D.或
5.设,向量,且,则( )
A.3 B. C. D.
6.若数列满足,其前项和为,若,则( )
A.0 B.1 C.5 D.11
7. 已知两点,若直线与线段有公共点,则直线倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.已知点,分别为椭圆的左、右焦点,点在直线上运动.若的最大值为,则椭圆的离心率为( )
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.下列说法正确的是( )
A.经过点,倾斜角为的直线方程为
B.“”是“直线与直线平行”的充要条件
C.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
D.以,为直径端点的圆的方程为
10.已知点是圆上任意一点,直线:分别与轴、轴相交于点,则( )
A.直线与圆相离 B.面积的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
11.记双曲线的左、右焦点分别为.若,以为圆心、4为半径的圆与的右支交于两点,点为上一点,满足,则( )
A.离心率 B.的面积为
C. D.
三、填空题:本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 分.
12.甲、乙两人各射击一次,命中的概率分别为0.8和0.6,两人同时命中的概率为0.5,则甲、乙两人至少有一人命中的概率为 .
13.已知为等差数列的前项和,若,则 .
14.已知圆和定点,若点P、Q分别为圆O外和圆O上两点,且满足,,则的最小值为 .
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.直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与圆相切,求直线的方程.
16.如图,矩形所在的平面,点是的中点,点是线段上的一个动点,且.
(1)若点是线段的中点,证明:;
(2)当三棱锥的体积是三棱锥的体积的2倍时,
求平面和平面夹角的余弦值.
17.已知正项数列的前n项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求的前项和
18.已知椭圆的焦点是,且,离心率为.
(1)求椭圆的方程
(2)若过椭圆右焦点的直线交椭圆于两点,求的取值范围.
19.已知双曲线的右顶点到其渐近线的距离为.点在的渐近线上,过的直线与交于两点,直线分别与轴交于两点.
(1)求的方程;
(2)若的面积为,求的方程;
(3)证明:线段的中点为定点.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:根据题意,甲乙两人能成功破译的概率分别是,
则密码没有被破译,即甲乙都没有成功破译密码的概率,
故该密码被成功破译的概率.
故答案为:C.
【分析】先算 “甲乙都不能破译” 的概率(独立事件,概率相乘 );再根据 “成功破译” 与 “都未破译” 是对立事件,用 1 减去 “都未破译” 概率,得到成功破译概率.
2.【答案】C
【知识点】空间向量垂直的坐标表示;用空间向量研究直线与平面的位置关系
【解析】【解答】解:若,则需,即.
A、,该选项错误,不合题意;
B、,该选项错误,不合题意;
C、,该选项正确,符合题意;
D、,该选项错误,不合题意.
故答案为:C.
【分析】由向量线面垂直关系得,可判断A;类比A方法代入可判断BCD.
3.【答案】C
【知识点】点与圆的位置关系;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:圆的圆心为,半径为,
因为直线与圆无公共点,则,所以,,
因此,点在圆内.
故答案为:C.
【分析】直线与圆无公共点,说明圆心到直线的距离大于圆的半径;再通过点与圆的位置关系判定条件(点到圆心的距离与半径的大小关系),判断点P(a,b)的位置。
4.【答案】D
【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系;与直线有关的动点轨迹方程
【解析】【解答】解:,
设点到直线上的距离为,则,则,
直线的方程为,即,
所以动点的轨迹是与平行的直线,
设直线方程为,则4,
解得或12,则动点的轨迹方程为或.
故答案为:D.
【分析】先利用三角形的面积确定点到直线上的距离为4,再设平行直线方程为,利用平行直线间的距离公式即可求解.
5.【答案】C
【知识点】空间向量平行的坐标表示;空间向量垂直的坐标表示;空间向量的数量积运算的坐标表示
【解析】【解答】解:因为,所以,解得,
又因为,所以,解得,
所以,
则,
所以.
故答案为:C.
【分析】由空间向量平行和垂直的坐标表示,从而求出的值,再由向量的模的坐标表示,从而得出的值.
6.【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等差中项
【解析】【解答】解:因为,所以数列为等差数列.
设首项为,公差为,
则.
所以.
故答案为:D
【分析】先利用等差中项可得数列为等差数列,再利用等差数列的通项公式可得,最后利用求和公式即可求解.
7.【答案】D
【知识点】直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系;恒过定点的直线
【解析】【解答】解:由直线,
变形可得,
由,解得,
可得直线恒过定点,则,
结合图象可得:
若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为,
由斜率定义,可得直线倾斜角的取值范围为.
故答案为:D.
【分析】将直线写成直线系形式,可得恒过定点,代入斜率公式即可求解.
8.【答案】C
【知识点】两角和与差的正切公式;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由题意知,,,直线为,
设直线,的倾斜角分别为,,
由椭圆的对称性,不妨设为第一象限的点,即,,
则,.
,
,当且仅当,即时取等号,又得最大值为,
,即,整理得,故椭圆的离心率是.
故答案为:C.
【分析】设出直线,的倾斜角,,利用差角正切公式,再基本不等式求,结合已知求椭圆参数的数量关系,进而求离心率.
9.【答案】B,D
【知识点】直线的点斜式方程;直线的截距式方程;直线的一般式方程与直线的平行关系;圆的标准方程
【解析】【解答】解:A、若倾斜角,该直线斜率不存在,直线的点斜式方程不适用,故A错误;
B、当时,两直线分别为和,此时两直线平行,即充分性成立;
当两直线平行时可知,解得,
但当时,两直线方程均为,
此时两直线重合,因此,即必要性成立;故B正确;
C、若直线在两坐标轴上的截距都为零时,直线方程为,
若直线在两坐标轴上的截距不为零时,设直线方程为,代入点可得;
因此满足题意的直线方程为或;故C错误;
D、设圆上任一点的坐标为,
则,易知,
所以,
因此圆的方程为,故D正确.
故答案为:BD
【分析】为时不能用点斜式方程表示直线即可判断A;利用两直线平行且即可判断B;易知若在坐标轴上的截距都为零时,直线方程为,即可判断C;设圆上点坐标为,利用向量垂直的坐标表示即可判断D.
10.【答案】A,C,D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:A、易知圆的圆心,半径,
圆心到的距离,则直线与圆相离,故A正确;
B、易知,,由A知,圆心到直线距离为,
则圆上点到直线距离的最小值为,面积最小值为,故B错误;
C、令,则,因为为圆上的点,所以与圆有交点,
故,解得,故C正确;
D、结合图象可知当与圆这种相切时,最小,
设斜率为,直线方程为:,由相切可得:,解得,
即的倾斜角为,,易知,则,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】易知圆心和半经,根据圆心到直线距离与半径大小关系即可判断A;易知,,由A知,圆心到直线距离为,确定圆上的点到直线的最小距离,再求面积的最小值即可判断B;设,通过直线与圆恒有交点即可判断C;由与圆相切求解即可判断D.
11.【答案】A,C,D
【知识点】双曲线的定义;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解: 双曲线 ,,则,解得,
即双曲线的方程为,
A、易知,则双曲线的离心率为,故A正确;
B、由双曲线定义可知:不妨令,,
因为,所以,即,
整理得到,所以的面积,故B错误;
C、易知圆的方程为,联立,
消得,解得(舍去)或,
代入,可得,
不妨令在第一象限,则,,显然.
由B可知与不重合,而在中,,故C正确;
D、,在中,
由余弦定理可得,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由题意求得双曲线的方程为,求离心率即可判断A;根据双曲线的定义,令,,结合条件可得,再求出的面积即可判断B;联立圆与双曲线的方程,直接求出的坐标,再利用三角形的性质求解即可判断C; ,在中,利用余弦定理求解即可判断D.
12.【答案】0.9
【知识点】互斥事件的概率加法公式;并(和)事件与交(积)事件
【解析】【解答】解:设甲射击命中的事件为,乙射击命中的事件为,
则.
故答案为:
【分析】直接代入和事件的概率计算公式,进行数值运算即可求解
13.【答案】590
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设公差为,
由可得解得,
故,
故答案为:590
【分析】根据等差数列通项公式列方程组,可得公差,即可由求和公式求解.
14.【答案】
【知识点】平面向量的数量积运算;平面内点到直线的距离公式;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:因为,,设,
则,
设,因为,
所以,即点在直线上运动,
设,点在直线上,如图所示:
所以,等号成立当且仅当重合.
故答案为:.
【分析】先利用题意得,由得点在直线上运动,再利用点到直线的距离公式即可求解.
15.【答案】(1)解:联立两直线和,
解得,
则交点坐标为,
所以直线的斜率为,
则直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
(2)解:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
则圆心到直线的距离,符合题意;
当直线的斜率存在时,
设直线方程为:,即,
根据题意,得圆心到直线的距离,
解得,
所以直线的方程为:,
综上所述:直线的方程为或.
【知识点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;两条直线的交点坐标;圆的切线方程
【解析】【分析】(1)联立两直线方程求出两直线的交点坐标,再根据两直线垂直斜率之积等于-1,从而求出直线的斜率,进而得出直线的点斜式方程.
(2)先分类讨论,再分直线斜率不存在和存在两种情况,再利用圆心到直线的距离,从而列式计算得出直线的方程.
(1)联立两直线和,解得,即交点坐标为,
直线的斜率为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
(2)当直线的斜率不存在时,直线的方程为,圆心到直线的距离,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线方程为:,即,
根据题意得:圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为:.
综上:直线的方程为或.
16.【答案】(1)证明 :取的中点,连接、,
因为点是线段的中点,所以,
又因为四边形是矩形,所以①,
又因为平面,所以,
又因为,,所以平面,
所以,②,
由①②及,得平面,
故;
(2)解:因为矩形所在的平面,所以,,两两垂直,
以A为坐标原点,,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,,,,
设点到平面的距离为,点到平面的距离为,
则三棱锥的体积,
三棱锥的体积,
由已知可得,即,
得,,,
设平面的法向量为,则,即,
令,取,得,可得,
易得平面的一个法向量为,
则,
故平面和平面夹角的余弦值为.
【知识点】直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质;用空间向量研究二面角;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)取的中点,连接、,由矩形所在的平面可证明平面,再由点是线段的中点,则可证明平面,根据线面垂直的性质可证明;
(2)以A为坐标原点,,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,设点到平面的距离为,点到平面的距离为,由体积关系得,利用向量法求二面角的余弦值即可.
(1)证明:取的中点,连接、,
点是线段的中点,
四边形是矩形,①.
平面,,
又,,平面,
,②
由①②及得平面,
(2)因为矩形所在的平面,所以,,两两垂直.
分别以,,所在直线为,,轴,建立如图所示空间直角坐标系.
则,,,,
设点到平面的距离为,点到平面的距离为,
则三棱锥的体积,
三棱锥的体积
由已知可得,即
得,,,
设平面的法向量为,
则,即,
得,取,得,所以,
易得平面的一个法向量为,
则,
所以平面和平面夹角的余弦值为.
17.【答案】(1)解:正项数列的前n项和为,且,
当时,,解得;
当时,,,
两式相减得:,
整理得到:,
因为,所以,即数列是首项为1,公差为2的等差数列,
则;
(2)解:由(1)得,
则
.
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;数列的前n项和;通项与前n项和的关系
【解析】【分析】(1)由题意,根据数列与的关系,结合等差数列的概念求其通项公式即可;
(2)由(1)得,利用裂项相消法求其前项和即可.
(1)当时,,解得.
当时,,.
两式相减得:.
整理得到:.
.
数列是首项为1,公差为2的等差数列.
.
(2)由(1)得.
则
.
18.【答案】(1)解:由题意,可知,
解得,,
所以,椭圆的方程为.
(2)解:由椭圆的定义,可知,
则,
当直线的斜率不存在时,则;
当直线的斜率存在时,
设直线的方程为,两点的坐标分别为和,
由,
消得,
则,,,
所以
同理可得,
则,
所以
,
设,则,当且仅当时等号成立,
所以,,
综上所述,的取值范围是.
【知识点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用焦距和离心率为,再利用椭圆中,三者联立解方程可得a,b,c的值,从而得出椭圆的方程.
(2)先利用椭圆的定义,将转化为,当直线斜率不存在时,则求出的值;当直线斜率存在时,设出直线的方程,将直线方程与椭圆方程联立,从而得到韦达定理和,再利用斜率表示出的值,从而得出的取值范围.
(1)由题意可知,解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)由椭圆的定义可知,则,
当直线的斜率不存在时,则,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,两点的坐标分别为和,
由消得,
,
则,,
即
同理,
则,
,
设
,当且仅当时等号成立,
所以,,
综上所述的取值范围是.
19.【答案】(1)解:因为的一条渐近线方程为,
到渐近线的距离为,
过得,
解得:,
所以的方程为①.
(2)解:显然直线的斜率存在,设的方程为②,
①②联立得:.
则有③,④,
设,
则⑤,⑥,
把⑤⑥代入:,
所以,
得:,解得:.
满足③④式,则直线的方程为.
(3)证明:设,不妨设.则直线⑦,
联立①⑦得:,
则,
则;
同理:.
而,,
又三点共线,则有,
则,
得:,
所以的中点为定点.
【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)解决双曲线方程求解问题时,以 “顶点到渐近线的距离” 这一已知条件为突破口,通过距离公式建立参数方程,解出参数后即可确定双曲线方程;
(2)处理直线方程求解问题时,先设出直线方程并与双曲线联立,借助韦达定理梳理交点坐标的关系,再结合三角形面积条件构建参数方程,最终解出参数得到直线方程,这是解析几何中 “设方程→联立→用定理→建方程→求解” 的典型思路。
(3)设坐标,表示出直线方程,联立方程组消元得一元二次方程,再用韦达定理得到点坐标,点坐标同理可得.写出,三点共线建立等式,得,即可得证.
(1)因为的一条渐近线方程为,
到渐近线的距离为,
过得,
解得:,
所以的方程为①.
(2)显然直线的斜率存在,设的方程为②,
①②联立得:.
则有③,④,
设,
则⑤,⑥,
把⑤⑥代入:,
所以,
得:,解得:.
满足③④式,则直线的方程为.
(3)设,不妨设.则直线⑦,
联立①⑦得:,
则,
则;
同理:.
而,,
又三点共线,则有,
则,
得:,
所以的中点为定点.
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:87分
分值分布
客观题(占比)
28.0(32.2%)
主观题(占比)
59.0(67.8%)
题量分布
客观题(占比)
14(66.7%)
主观题(占比)
7(33.3%)
2、试卷题量分布分析
大题题型
题目量(占比)
分值(占比)
选择题
9(42.9%)
18.0(20.7%)
填空题
3(14.3%)
6.0(6.9%)
解答题
5(23.8%)
55.0(63.2%)
多项选择题
4(19.0%)
8.0(9.2%)
3、试卷难度结构分析
序号
难易度
占比
1
普通
(57.1%)
2
容易
(19.0%)
3
困难
(23.8%)
4、试卷知识点分析
序号
知识点(认知水平)
分值(占比)
对应题号
1
直线与平面垂直的性质
10.0(11.5%)
18
2
空间向量基本定理
4.0(4.6%)
8,15
3
椭圆的简单性质
12.0(13.8%)
11,20
4
用空间向量研究二面角
10.0(11.5%)
18
5
直线与圆的位置关系
4.0(4.6%)
6,14
6
用空间向量求直线间的夹角、距离
2.0(2.3%)
15
7
等差中项
2.0(2.3%)
12
8
等差数列的通项公式
14.0(16.1%)
2,12,19
9
直线与圆锥曲线的综合问题
27.0(31.0%)
16,20,21
10
相互独立事件的概率乘法公式
2.0(2.3%)
4
11
互斥事件的概率加法公式
2.0(2.3%)
1
12
双曲线的简单性质
15.0(17.2%)
21
13
空间向量的数乘运算
2.0(2.3%)
8
14
直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
2.0(2.3%)
10
15
直线的一般式方程与直线的垂直关系
10.0(11.5%)
17
16
用空间向量研究直线与平面的位置关系
2.0(2.3%)
5
17
与直线有关的动点轨迹方程
2.0(2.3%)
7
18
恒过定点的直线
2.0(2.3%)
10
19
空间向量平行的坐标表示
2.0(2.3%)
9
20
点、线、面间的距离计算
2.0(2.3%)
15
21
直线的点斜式方程
2.0(2.3%)
13
22
双曲线的定义
17.0(19.5%)
16,21
23
空间向量垂直的坐标表示
4.0(4.6%)
5,9
24
锥体的体积公式及应用
10.0(11.5%)
18
25
等差数列的前n项和
4.0(4.6%)
2,12
26
通项与前n项和的关系
10.0(11.5%)
19
27
直线的截距式方程
2.0(2.3%)
13
28
两条直线的交点坐标
10.0(11.5%)
17
29
数列的前n项和
10.0(11.5%)
19
30
平面向量的数量积运算
2.0(2.3%)
3
31
直线与圆相交的性质
2.0(2.3%)
3
32
直线与平面垂直的判定
10.0(11.5%)
18
33
平面内点到直线的距离公式
4.0(4.6%)
3,14
34
圆的切线方程
10.0(11.5%)
17
35
直线的一般式方程与直线的平行关系
4.0(4.6%)
7,13
36
互斥事件与对立事件
2.0(2.3%)
4
37
圆的标准方程
4.0(4.6%)
13,14
38
点与圆的位置关系
2.0(2.3%)
6
39
椭圆的标准方程
12.0(13.8%)
11,20
40
两角和与差的正切公式
2.0(2.3%)
11
41
等差数列概念与表示
10.0(11.5%)
19
42
空间向量的数量积运算的坐标表示
2.0(2.3%)
9
43
并(和)事件与交(积)事件
2.0(2.3%)
1
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