内容正文:
2025年下期教学质量检测试卷
高二数学
姓名______考号______
本试卷共4页,19道小题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名和考号填写在答题卡指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答无效,
4.考生必须保证答题卡的整洁.考试结束后,只交答题卡.
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,求出直线斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率,倾斜角范围为,
所以直线的倾斜角为.
故选:B
2. 已知等差数列的公差为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列的定义求解即可.
【详解】因为等差数列的公差为,所以.
故选:C.
3. 已知抛物线上一点到其焦点的距离为4,则( )
A. 3 B. C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用抛物线的定义即可求解.
【详解】点在抛物线上,抛物线开口向右,,
又点到抛物线焦点的距离为4,,.
故选:C.
4. 已知向量与共线,则( )
A. B. 0 C. 2 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据两向量共线的坐标关系,列出方程求解即可.
【详解】因为向量与共线,
显然:,所以,
所以,
故.
故选:D
5. 已知圆与圆,则两圆( )
A. 内含 B. 相切 C. 相交 D. 外离
【答案】D
【解析】
【分析】根据两圆方程可得圆心和半径,根据圆心距和两圆半径之间关系可得结果.
【详解】由两圆方程知:圆心,半径;圆心,半径;
圆心距,两圆外离.
故选:D.
6. 已知,则平面的一个法向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设平面的法向量,利用,求得向量的坐标,进而判断选项所给向量是否与共线,即可得答案.
【详解】设平面的法向量,则,
因为,所以,
令,则,所以平面的一个法向量为.
所以平面的一个法向量的坐标为,
又,故坐标为的向量不与共线,故A错误;
又,故坐标为的向量与共线,故B正确;
又,故坐标为的向量不与共线,故C错误;
又,故坐标为的向量不与共线,故D错误.
故选:B.
7. 两条平行直线和圆的位置关系定义为:若两条平行直线和圆有四个不同的公共点,则称两条平行线和圆“相交”;若两平行直线和圆没有公共点,则称两条平行线和圆“相离”;若两平行直线和圆有一个、两个或三个不同的公共点,则称两条平行线和圆“相切”,已知直线,和圆“相切”,则a应满足( )
A. B. 或
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】
当两平行直线和圆相交时,由,求得a的范围,当两平行直线和圆相离时,由,求得a的取值范围;再把以上所求得的a的范围取并集后,再取此并集的补集,即得所求.
【详解】因为圆可化为,圆心为,半径为,
当两平行直线和圆相交时,有,解得.
当两平行直线和圆相离时,有,解得或.
故当两平行直线和圆相切时,把以上两种情况下求得的a的范围取并集后,再取此并集的补集,即得所求.
故所求的a的取值范围是或,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:
解决本题的关键在于根据题中条件,在理解题中相切的定义时,先求出由直线与圆相交和相离两种情况下,参数的范围,再求其补集,即可得出结果.
8. 若椭圆和的方程分别为和(且)则称和为相似椭圆.已知椭圆,过上任意一点P作直线交于M,N两点,且,则的面积最大时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得为的中点,当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,求得,当直线的斜率存在时,设直线的方程为,由为的中点可得,利用弦长公式求出,表示出,根据,判断求解.
【详解】当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,,
联立,可得,
所以,
所以的面积为,
由,可得为的中点,所以,
因为点在椭圆上,所以,所以,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立,消去得,,
,
设,,则,,
,
所以点坐标为,
因为点在椭圆上,所以,
因为原点到直线的距离为,
,
所以的面积为
,
综上,,又,
又,
所以当时,的面积最大.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:由可得为的中点,由此得到,将此关系代入并化简可将表示为一个变量的函数,从而利用二次函数求最值.
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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列数列中,是等差数列的是( )
A. 1,4,7,10 B.
C. D. 10,8,6,4,2
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据等差数列的定义逐项判断即可.
【详解】根据等差数列的定义,可得对于A,满足4-1=7-4=10-7=3(常数),所以是等差数列,故A正确;
对于B,满足(常数),所以是等差数列,故B正确;
对于C,因为,不满足等差数列的定义,所以不是等差数列,故C错误;
对于D,满足(常数),所以等差数列,故D正确.
故选:ABD.
10. 如图,棱长为2的正方体中,E,F分别为BD,的中点,若点G满足(,),则( )
A. 平面
B. 当时,平面
C. 当时,平面
D. 当时,点G到平面的距离为
【答案】AC
【解析】
【分析】利用共面向量定理可判断A;以点为坐标原点,所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,求得平面的一个法向量,利用向量法计算可判断BCD.
【详解】因为,所以共面,又均过点,
所以共面,所以平面,故A正确;
以点为坐标原点,所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,令,则,
所以平面的一个法向量为,
当时,,所以,
所以,又,所以不平行于平面,故B错误;
所以,所以,所以平面,故C正确;
当时,,
所以点G到平面距离为,故D错误.
故选:AC.
11. 我们把平面内到两个定点的距离之积为常数的点的轨迹,称为卡西尼卵形线(Cassini Oval).在平面直角坐标系中,两个定点,,,是平面上的两个动点,设满足的的轨迹为一条连续的封闭曲线,满足的的轨迹为一条连续的封闭曲线,则( )
A. 关于轴、轴对称 B. 当不在轴上时,
C. 当时,纵坐标的最大值大于 D. 当,有公共点时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,写出轨迹方程,将,代入即可判断,对于B,由三角形两边之差小于第三边即可判断,对于C,通过即可判断,对于D,联立方程,得到,结合椭圆范围可判断.
【详解】对于选项A:设,
由,得,
将代入得到,
将将代入得到,
所以关于轴、轴均对称,A正确;
对于选项B:当不在轴上时,与不共线,可以作为一个三角形的三个顶点,
所以,B错误;
对于选项C:当时,,
当时,可得:,
解得:,此时,
即,故当时,点的纵坐标的最大值大于1,C正确;
对于选项D:由,得为椭圆,
且,其方程为,
所以,代入,
得,
所以,因为,所以,
解得:或舍去,D正确;
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:曲线关于轴、轴的对称对称性问题,可将,代入曲线方程,是否满足即可判断.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 圆:与圆:的公共弦长为______.
【答案】
【解析】
【分析】由两圆的方程先求出公共弦所在的直线方程,再利用点到直线的距离公式及弦长公式,求得公共弦长即可.
【详解】联立,
两圆方程相减得公共弦方程:,
化为标准方程:,圆心为,半径为
圆心到公共弦的距离为:,
公共弦长为:
综上所述:公共弦长为:,
故答案为:
13. 已知=(cosα,1,sinα),=(sinα,1,cosα),则向量与夹角是_____.
【答案】90°
【解析】
【分析】根据数量积为0即可得结果.
【详解】∵=(cosα,1,sinα),=(sinα,1,cosα),
∴,
∴
∴与垂直,
∴向量与的夹角为:90°
故答案为:90°
14. 已知抛物线与圆交于两点,且,直线过的焦点,且与交于两点,则的最小值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】由已知可求得抛物线方程,设直线与抛物线联立方程组可求得,进而根据基本不式求|的最小值即可.
【详解】抛物线与圆交于两点,且,
得到第一象限交点(1,2)在抛物线上,所以,
解得,所以C:,则,
设直线,与联立得,
设,所以,
,
,
,
当且仅当时等号成立.
即的最小值为.
故答案:.
【点睛】方法点睛:
直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
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. 如图,在棱长为的正方体中,,分别是棱,上的动点,且,其中,以为原点建立空间直角坐标系.
(1)写出点,的坐标;
(2)求证:.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据空间直角坐标系中,的位置写出坐标;
(2)求出,证明出结论.
【小问1详解】
根据空间直角坐标系可得,.
【小问2详解】
∵,,
∴,.
即,
∴,
故.
16. 已知数列的前项和为是首项和公差均为1的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意可得,利用的关系,求即可;
(2)由,再利用裂项相消法求和即可.
【小问1详解】
由是首项和公差为1的等差数列,得,则,
当时,
当时,,
因为满足上式,
所以数列的通项公式.
【小问2详解】
因为,
所以.
17. 已知直线与圆交于,两点.
(1)当时.
(i)若,求;
(ii)求a的取值范围.
(2)记坐标原点为O,若,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)(i);(ii),
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)在,条件下求得圆心到直线的距离,由此判断为直径,再求的长,
(ii)在条件下求圆心到直线的距离,由条件可得,解不等式求结论,
(2)分,两种情况确定的关系,求四边形的面积,再求其最大值.
【小问1详解】
圆的圆心的坐标为,半径,
当时,直线的方程为,
(i)当时,点到直线的距离,
故直线过圆心,线段为直径,故,
(ii)圆心到直线的距离,
由已知,所以,
【小问2详解】
当时,圆的圆心为,此时的方程为,
由可得,,直线的方程为,
圆心到直线的距离,此时,
又,直线与直线的距离为,
所以四边形的面积为,
当时,直线的方程为,即,
因为,所以,故直线的方程为,
此时点到直线的距离,
因为,所以直线与圆相交,,
又,
直线与直线的距离为,
所以四边形的面积为,
所以,
令,则,,
因函数在上单调递增,
所以,
综上,当时,四边形面积取最大值,最大值为.
18. 已知椭圆上有点,左、右焦点分别为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点Q为椭圆的上顶点,椭圆上有异于Q的两点 满足,求证:直线恒过定点.
【答案】(1).
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据题意可求得的值,即得答案.
(2)当直线斜率存在时,设出直线方程并和椭圆方程联立,得到根与系数的关系式,结合化简可得参数的关系式,从而化简直线方程,可得定点坐标,当直线斜率不存在时,可同理推得直线过该定点.
【小问1详解】
根据椭圆定义得,,即 ,
,故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
证明:设,当直线斜率存在时,设直线方程:,
则由题意得,将,代入整理得:
(*),
将代入椭圆方程整理得,
需满足 ,则,
代入(*)式得:,
整理得,
当时,过B点,不合题意;
故,直线的方程为,
故此时过定点;
当直线斜率不存在时,设方程为,代入可得 ,
不妨设,
由可得 ,解得,
此时方程为,也过定点,
综合上述,过定点.
【点睛】方法点睛:关于直线和圆锥曲线的位置关系涉及直线过定点的问题,一般方法是设出直线方程,并和圆锥曲线方程联立,应用根与系数的关系式结合条件表示出参数之间的关系,从而将直线看作直线系方程,分离参数即可求得定点,同时要注意直线斜率不存在的情况.
19. 已知A,B分别为椭圆:的左顶点和下顶点,T为直线上的动点.
(1)求的最小值;
(2)设直线TA与椭圆的另一交点为D,直线TB与椭圆的另一交点为C.当四边形ABCD为梯形时,求点T的坐标;
(3)已知直线l:()与圆F:交于M,N两点,与椭圆交于P,Q两点,其中M,P在第一象限,d为原点O到直线l的距离,是否存在实数k,使得取得最大值?若存在,求出k;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用数量积的坐标表示,转化为二次函数求最值;
(2)首先利用点的坐标表示直线和的直线方程,并与椭圆方程联立,求点和点的坐标,利用平行线的性质,转化为坐标关系式,即可求解;
(3)一个在椭圆外,一个在椭圆内,一个在内,一个在外,
利用直线与椭圆相交得交点坐标关系,结合点到直线距离公式得关于的关系式,利用基本不等式得最值即可得结论.
【小问1详解】
设,,,
,
当时,的最小值为;
【小问2详解】
,与椭圆:联立,
,即,
,得,
,与椭圆:联立,
,,
得,
因为四边形为梯形,所以,所以,
于是,即,
整理为,整理为,
解得:,
故存在点,使得四边形为梯形;
【小问3详解】
由题设可知,一个在椭圆外,一个在椭圆内,一个在内,一个在外,
在直线上四点满足:,
由,消去得,
恒成立,
设,,
由根与系数的关系,得,,
,
所以,点到的距离,
则,
当且仅当,即时等号成立,
验证可知满足题意,因为,所以.
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姓名______考号______
本试卷共4页,19道小题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名和考号填写在答题卡指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答无效,
4.考生必须保证答题卡的整洁.考试结束后,只交答题卡.
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. 直线倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知等差数列公差为,则( )
A. B. C. D.
3. 已知抛物线上一点到其焦点的距离为4,则( )
A. 3 B. C. 6 D.
4. 已知向量与共线,则( )
A. B. 0 C. 2 D. 6
5. 已知圆与圆,则两圆( )
A. 内含 B. 相切 C. 相交 D. 外离
6. 已知,则平面的一个法向量的坐标为( )
A. B. C. D.
7. 两条平行直线和圆的位置关系定义为:若两条平行直线和圆有四个不同的公共点,则称两条平行线和圆“相交”;若两平行直线和圆没有公共点,则称两条平行线和圆“相离”;若两平行直线和圆有一个、两个或三个不同的公共点,则称两条平行线和圆“相切”,已知直线,和圆“相切”,则a应满足( )
A. B. 或
C. 或 D. 或
8. 若椭圆和的方程分别为和(且)则称和为相似椭圆.已知椭圆,过上任意一点P作直线交于M,N两点,且,则的面积最大时,的值为( )
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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列数列中,是等差数列的是( )
A 1,4,7,10 B.
C. D. 10,8,6,4,2
10. 如图,棱长为2的正方体中,E,F分别为BD,的中点,若点G满足(,),则( )
A. 平面
B. 当时,平面
C. 当时,平面
D. 当时,点G到平面的距离为
11. 我们把平面内到两个定点的距离之积为常数的点的轨迹,称为卡西尼卵形线(Cassini Oval).在平面直角坐标系中,两个定点,,,是平面上的两个动点,设满足的的轨迹为一条连续的封闭曲线,满足的的轨迹为一条连续的封闭曲线,则( )
A. 关于轴、轴对称 B. 当不在轴上时,
C. 当时,纵坐标的最大值大于 D. 当,有公共点时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 圆:与圆:的公共弦长为______.
13. 已知=(cosα,1,sinα),=(sinα,1,cosα),则向量与的夹角是_____.
14. 已知抛物线与圆交于两点,且,直线过的焦点,且与交于两点,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. 如图,在棱长为的正方体中,,分别是棱,上的动点,且,其中,以为原点建立空间直角坐标系.
(1)写出点,的坐标;
(2)求证:
16. 已知数列的前项和为是首项和公差均为1的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列前项和.
17. 已知直线与圆交于,两点.
(1)当时.
(i)若,求;
(ii)求a的取值范围.
(2)记坐标原点为O,若,求四边形面积的最大值.
18. 已知椭圆上有点,左、右焦点分别为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点Q为椭圆的上顶点,椭圆上有异于Q的两点 满足,求证:直线恒过定点.
19. 已知A,B分别为椭圆:的左顶点和下顶点,T为直线上的动点.
(1)求的最小值;
(2)设直线TA与椭圆的另一交点为D,直线TB与椭圆的另一交点为C.当四边形ABCD为梯形时,求点T的坐标;
(3)已知直线l:()与圆F:交于M,N两点,与椭圆交于P,Q两点,其中M,P在第一象限,d为原点O到直线l的距离,是否存在实数k,使得取得最大值?若存在,求出k;若不存在,说明理由.
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