内容正文:
2025-2026学年上学期高二年级第五次段测
数学学科试题
2026.01
命题人:数学组
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. 若双曲线的虚轴长为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件求出,再求渐近线方程.
【详解】由题意可得,,得,
则该双曲线的渐近线方程为.
故选:B
2. “直线与直线互相垂直”是“”的( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分也不必要
【答案】B
【解析】
【分析】根据两直线垂直的充要条件求出的值,结合充分条件、必要条件、充要条件的定义判断即可.
【详解】因为直线与直线互相垂直,
所以,整理得,解得或.
所以由可得到直线与直线互相垂直,
反之,两直线垂直有可能是,
所以“直线与直线互相垂直”是“” 的必要不充分条件.
故选:B.
3. 四面体中,,且,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量线性运算计算即可.
【详解】
因为,
所以,点为的中点,
所以,即.
故选:B
4. 过点作圆:的切线,,切点分别为,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由圆的方程求圆心坐标和半径,再求,结合切线性质求,,再利用三角形面积公式求的面积,结合对称性可得结论.
【详解】圆的圆心为,半径,
由切线性质可得,,,
又点的坐标为,
所以,
所以,
所以的面积,
的面积,
所以四边形的面积.
故选:D.
5. 园艺部门打算为一个社区休闲广场的中心花坛(如图)布置花卉,要求同一区域摆放同一种花卉,相邻的两块区域(有公共边)摆放不同种类的花卉.现有4种不同种类的花卉可供选择,则不同布置方案有( )
A. 144种 B. 120种 C. 96种 D. 72种
【答案】C
【解析】
【分析】按照的顺序分步考虑可能性,再相乘即可.
【详解】先考虑A区有4种可供选择,再考虑B区有3种,D区有2种,E区有2种,C区有2种,
由分步乘法计数原理得共有种.
故选:C.
6. 已知过点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,且为线段的中点,则( )
A. 2 B. C. 4 D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,,由点差法即可求解.
【详解】设,,则,
由:作差得,
得.
故选:A
7. 如图,在四棱台中,底面是菱形,平面,,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立合适空间直角坐标系,然后根据点到直线的距离的向量求法求解出结果.
【详解】以为原点,分别以,过垂直于,方向为轴的正方向,建立空间直角坐标系如图所示,
因为且四边形是菱形,
所以,且,即,
所以,
设点到直线的距离为,
所以,
故选:D.
8. 如图,、是椭圆与双曲线的公共焦点,、分别是、在第二、四象限的交点,若,且,则与离心率之积为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆的对称性,求出椭圆的离心率,然后求解双曲线的离心率即可.
【详解】F1、F2是椭圆C1与双曲线C2的公共焦点,A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点,若AF1⊥BF1,且∠AF1O=,则为等边三角形且A,B关于原点对称,
可得A(-,c),B(,c),
代入椭圆方程可得:,可得,
可得e4﹣8e2+4=0,解得e=.
代入双曲线方程可得,可得,
可得:e4﹣8e2+4=0,解得e=,
则C1与C2的离心率之积为:2.
故选A.
【点睛】本题考查椭圆以及双曲线的简单性质的应用,离心率的求法,注意椭圆以及双曲线的对称性的应用是解题的关键.
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. 已知,则下列选项中正确的是( )
A.
B. 展开式中二项式系数的最大值为84
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据二项式的展开式可判断A;根据二项式系数的性质可判断B,通过赋值可判断CD.
【详解】展开式的通项公式为,
,故A正确;
根据二项式系数的性质,二项式系数的最大值为和,即最大值为,故B错误;
当时,,
当时,,
所以,故C错误;
当时,,
当时,,
所以,
又,则,故D正确.
故选:AD.
10. 已知椭圆C:的左,右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l交椭圆C于A,B两点(不同于左、右顶点),则下列说法正确的是( )
A. 当直线l与x轴垂直时, B. △ABF1的周长为
C. 的内切圆的面积的最大值为 D. 的最小值为4
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用代入法,结合椭圆的定义、椭圆的性质、平面向量数量积的运算性质逐一判断即可.
【详解】当直线l与x轴垂直时,直线l的方程为,
所以,解得,所以,故A正确;
的周长为,
故B错误;
设的内切圆的半径为,
,
当A为椭圆C的上顶点或下顶点时,的面积取得最大值,
最大值,所以
的内切圆的半径的最大值,
所以的内切圆的面积的最大值为,故C正确;
,
因为,
所以,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用椭圆的定义和焦点三角形面积的性质.
11. 在棱长为4的正方体中, 为和的交点, 点在线段上,,,分别为棱和的中点, 则下列选项正确的是( )
A. 若点是线段上一动点, 则直线平面
B. 若点 为平面内一点,且满足,则的最小值为
C. 若点是平面内一点, 且满足, 则点的轨迹是椭圆
D. 过线段且垂直于平面的截面图形为等腰梯形
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,证明平面平面,即可判断;对于B,先证明位于上,则时,取得最小值,利用等面积法求出即可判断;对于C,建立空间直角坐标系,求出点的轨迹方程即可判断;对于D,取的中点分别为,证明平面为所求截面,再证明其为等腰梯形即可.
【详解】由正方体的性质可知,,
平面,平面,
平面,又,平面,平面,
平面,又,平面,平面,
平面平面,平面,平面,故A正确;
选项B:连接,交于点,连接,
平面,平面,
平面平面,交线为,
位于上,则的最小值为到直线的距离,
当时,取得最小值,
是直角三角形,,
即,
的最小值为,故B正确;
选项C:以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
设,
则,,
则,
又,
则,化简得,其中,
所以点的轨迹是抛物线的一部分,故C错误;
选项D:取的中点分别为,
平面,平面,,
是的中点,,又,,
,,
,
又,平面,
平面,又平面,,
同理可得,
,且平面,
平面,
,平面,
平面平面,
平面即为所求截面,
,,
,平面为等腰梯形,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,那么_______.
【答案】
【解析】
【分析】先由向量垂直的坐标关系得到的值,再由向量模的坐标公式计算可得结果.
【详解】由,可得,即,解得.
所以,.
故答案为:.
13. 的展开式中项的系数为__________.(用数字回答)
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式定理的通式,写出所有能得到目标项的可能,求出结果.
【详解】由题意可知,通式为
当时,求中系数即可,
则通式为当时,
可得项的系数为,
故答案为: .
14. 已知、为双曲线的左、右焦点,过点作一条渐近线的垂线交双曲线的右支于点(在第一象限),则离心率的取值范围为___________;若直线与轴交于点(在轴同侧),连接,若点恰好为的内切圆圆心,则的离心率为___________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】空一:可用、表示出直线的斜率,结合渐近线斜率与双曲线交点个数计算即可得;
空二:利用内切圆圆心与三角形角平分线的关系可得,则可得为的中点,再利用双曲线定义计算与勾股定理及离心率定义计算即可得.
【详解】空一:设向渐近线作垂线,垂足为H, 则,
由与渐近线平行的直线与双曲线最多一个交点,
而直线与双曲线左右支各有一交点,故,
则,故;
空二:设的内心为,则,
故内心在以为直径的圆上,连接,又,
则,设,
则,所以,
而,
所以,所以,即,
又,所以,即H为的中点,
又,,所以,则,
由双曲线定义可得,所以,
在中,,
所以,即,
所以离心率.
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. (1)潍坊市开展支教活动,我校有甲,乙,丙等6名教师被随机地分到A,B,C,D四个不同的中学,且每个中学至少分到一名教师,共有多少种不同分法.(结果用数字作答)
(2)求除以的余数.
【答案】(1);(2)999
【解析】
【分析】(1)先将6名教师分成和两组,然后再分配到四个不同的中学去,再根据排列组合的分组分配问题计算可得;
(2)将转化为,由二项式定理将展开并整理,将展开式的每项提出1000,易得结果.
【详解】(1)因为6名教师分到A,B,C,D四个不同的中学,且每个中学至少分到一名教师,
所以先将6名教师分成4组,每组至少一个,故有两种分组结构:和.
分两类完成,第一类按分组,有(种),
然后再分配到四个不同的中学去,有(种),所以有(种)不同的分配方法;
第二类按分组,有(种),
然后再分配到四个不同的中学去,有(种),所以有(种),
根据分类加法计数原理共有(种)不同的分配方法.
(2)
,
所以除以的余数为999.
16. 已知圆的圆心在上,点,在圆上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与圆相交于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆心坐标,求的中点坐标,由垂径定理得到,即可求得圆心坐标,然后求得半径,即可写出圆的方程;
(2)当斜率不存在时,写出直线方程,联立方程组求得,验证此时直线是否满足题意;当斜率存在时,设直线方程,得到圆心到直线的距离,由垂径定理求得斜率,即可得直线方程.
【小问1详解】
圆心在直线上,设圆的圆心为,的中点为.
因为,,所以的中点的坐标为.
因为,所以,即,解得,
所以圆心的坐标为,所以半径,
故圆的标准方程为.
【小问2详解】
①当直线的斜率不存在时,因为直线过,所以直线的方程为.
将代入,得,
解得或,所以,成立.
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即.
圆心到直线的距离.
因为,所以,解得,
所以方程为,即.
综上,直线的方程为或.
17. 已知点到点的距离比它到直线的距离小1.
(1)求点的轨迹方程;
(2)直线过点与点的轨迹相交于两点,若,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意,转化为点到点的距离等于到直线的距离,结合抛物线的定义,即可求解;
(2)设直线的方程为,联立方程组,得到,根据,得到,代入韦达定理,求得的值,即可求解.
【小问1详解】
解:由点到点的距离比它到直线的距离小1,
则点到点的距离等于它到直线的距离,
由抛物线定义知,点的轨迹为以为焦点,以为准线的抛物线,
可得,所以点的轨迹方程为.
【小问2详解】
解:直线过点,由已知直线的斜率不为,
故设直线的方程为,
联立方程组,整理得,
则,设,所以
因为,可得,所以,
则,解得,
所以直线的方程为或.
18. 如图1,是等边三角形,为等腰直角三角形,,将沿AC翻折到的位置,且点不在平面内(如图2),点为线段PB的中点.
(1)证明:;
(2)当平面平面时,求直线PB与平面所成角大小;
(3)若直线PC与AB所成角的余弦值为时,设平面与平面的夹角为,求的值.
【答案】(1)
取中点为,连接,因为,
所以,
又因为,平面,
所以平面,又因为平面,所以.
(2)直线PB与平面所成角为
(3)
【解析】
【分析】(1)取中点为,证明平面即可;
(2)以为原点建立直角坐标系,求以及平面的法向量,利用即可;
(3)以为原点,以直线为轴,直线为轴,建系,设,则可求点坐标,利用直线PC与AB所成角的余弦值向量求法得出,再建系求两个平面的法向量进而求其夹角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面平面,平面平面,
,平面,
所以平面,所以两两互相垂直,
以为原点,以为基底,建立空间直角坐标系,
则,,
则,
设平面的法向量为,则,
取,得,
所以,
设直线PB与平面所成角为,则,
又,则,
所以直线PB与平面所成角为,
【小问3详解】
以为原点,以直线为轴,直线为轴,垂直于平面所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
因为为等腰三角形,,所以,
则,
设,则,
则,
故,
所以或(舍去),
所以两两互相垂直,
由(2)知平面的法向量为,
设平面的法向量为,,
则,取,得,
所以.
19. 已知椭圆上的点到其右焦点的最大距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左、右顶点分别为,过点的直线与椭圆交于两点(异于).
①若的面积为,求直线的方程;
②若直线与直线交于点,证明:点在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)① ;
②由①知,,
直线,直线,
联立直线,整理得,
由①知,,
,
即,解得,
点在直线上.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件得出的值,进而得出求出椭圆方程;
(2)①设直线的方程及,联立椭圆方程,利用韦达定理,表示出弦长,结合点到直线的距离公式和三角形面积公式建立方程求解;
②联立直线得出代数关系式,结合韦达定理构造方程,化简计算求解.
【小问1详解】
椭圆上的点到其右焦点的最大距离为3,
,故,
,
椭圆的方程为;
【小问2详解】
①设过点的直线方程为,点,
联立,得,
则,
则,
又点到直线的距离,
令,化简整理得
,,,解得,
直线的方程为.
②略
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2025-2026学年上学期高二年级第五次段测
数学学科试题
2026.01
命题人:数学组
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. 若双曲线的虚轴长为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2. “直线与直线互相垂直”是“”的( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分也不必要
3. 四面体中,,且,则等于( )
A. B.
C. D.
4. 过点作圆:的切线,,切点分别为,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
5. 园艺部门打算为一个社区休闲广场的中心花坛(如图)布置花卉,要求同一区域摆放同一种花卉,相邻的两块区域(有公共边)摆放不同种类的花卉.现有4种不同种类的花卉可供选择,则不同布置方案有( )
A. 144种 B. 120种 C. 96种 D. 72种
6. 已知过点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,且为线段的中点,则( )
A. 2 B. C. 4 D.
7. 如图,在四棱台中,底面是菱形,平面,,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
8. 如图,、是椭圆与双曲线的公共焦点,、分别是、在第二、四象限的交点,若,且,则与离心率之积为( )
A. 2 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. 已知,则下列选项中正确的是( )
A.
B. 展开式中二项式系数的最大值为84
C.
D.
10. 已知椭圆C:的左,右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l交椭圆C于A,B两点(不同于左、右顶点),则下列说法正确的是( )
A. 当直线l与x轴垂直时, B. △ABF1的周长为
C. 的内切圆的面积的最大值为 D. 的最小值为4
11. 在棱长为4的正方体中, 为和的交点, 点在线段上,,,分别为棱和的中点, 则下列选项正确的是( )
A. 若点是线段上一动点, 则直线平面
B. 若点 为平面内一点,且满足,则的最小值为
C. 若点是平面内一点, 且满足, 则点的轨迹是椭圆
D. 过线段且垂直于平面的截面图形为等腰梯形
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,那么_______.
13. 的展开式中项的系数为__________.(用数字回答)
14. 已知、为双曲线的左、右焦点,过点作一条渐近线的垂线交双曲线的右支于点(在第一象限),则离心率的取值范围为___________;若直线与轴交于点(在轴同侧),连接,若点恰好为的内切圆圆心,则的离心率为___________.
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. (1)潍坊市开展支教活动,我校有甲,乙,丙等6名教师被随机地分到A,B,C,D四个不同的中学,且每个中学至少分到一名教师,共有多少种不同分法.(结果用数字作答)
(2)求除以的余数.
16. 已知圆的圆心在上,点,在圆上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与圆相交于,两点,且,求直线的方程.
17. 已知点到点的距离比它到直线的距离小1.
(1)求点的轨迹方程;
(2)直线过点与点的轨迹相交于两点,若,求直线的方程.
18. 如图1,是等边三角形,为等腰直角三角形,,将沿AC翻折到的位置,且点不在平面内(如图2),点为线段PB的中点.
(1)证明:;
(2)当平面平面时,求直线PB与平面所成角大小;
(3)若直线PC与AB所成角的余弦值为时,设平面与平面的夹角为,求的值.
19. 已知椭圆上的点到其右焦点的最大距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左、右顶点分别为,过点的直线与椭圆交于两点(异于).
①若的面积为,求直线的方程;
②若直线与直线交于点,证明:点在一条定直线上.
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