内容正文:
濮阳市多校2025-2026学年高二上学期1月联考数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,以为直径的圆和的渐近线在第一象限交于点,若与另一条渐近线平行,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据图形的几何关系以及双曲线的对称性求解.
【详解】由题意,,
又为的中点,所以在△中,.
如图所示,设与平行的渐近线交于点,即,,
由双曲线的对称性可知,所以,所以.
因此为等边三角形,即,
可得直线的斜率为,则的渐近线方程为.
故选:.
2. 已知数列满足,对任意成立.数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,给出下列两个结论:
①对任意,存在,使得为递增数列;
②对任意,存在,使得为等差数列;
则下列判断正确的是( )
A. ①②都正确 B. ①正确,②错误
C. ①②都错误 D. ①错误,②正确
【答案】D
【解析】
【分析】取,结合周期数列和数列单调性的定义可判断①;利用等差数列和周期数列的定义可判断②.
【详解】对于①,不妨取,
因为数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,
所以,此时数列不是递增数列,①错;
对于②,因为,则,
令,则,则数列为常数列,不妨设,即,
所以数列的奇数项和偶数项分别成公差为的等差数列,
当为奇数时,设,可得,
则,
当为偶数时,设,可得,
则,
不妨取,则,
显然对任意的,,即数列是周期为的周期数列,
此时,即为等差数列,
故对任意,存在,使得为等差数列,②对.
故选:D.
3. 已知直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】由直线的位置关系与充分、必要条件的概念求解.
【详解】当时,,即,解得,
当时,,,此时;
当时,即,
,即,此时;
故“”是“”的充要条件,
即“”是“”的充分不必要条件.
故选:B
4. 如图,在平行六面体中,与交于点.设,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算即可求得结果.
【详解】在平行六面体中,,
由为平行四边形,与交于点,
所以为与的中点,
所以
,
故选:D.
5. 在平面直角坐标系中,已知点,,是一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点的轨迹为椭圆
B. 若,则点的轨迹为圆
C. 若,则点的轨迹为双曲线
D. 若,则点的轨迹为一条线段
【答案】B
【解析】
【分析】令,结合椭圆、双曲线定义判断A、C;利用向量加减、模长的坐标运算列方程求轨迹判断B;应用两点距离公式列方程求轨迹判断D.
【详解】令,则:
A:由,结合椭圆定义,显然轨迹不是椭圆,错;
B:由,则,
所以,即点的轨迹为圆,对;
C:由,根据双曲线定义,轨迹为双曲线的右支,错;
D:由题设,整理得,即点的轨迹为一条直线,错.
故选:B
6. 已知为椭圆的右焦点,为椭圆上一点,为圆上一点,则的最小值为( )
A. -5 B. -4 C. -3 D. -2
【答案】B
【解析】
【分析】利用椭圆的定义把焦半径进行转化,再把到圆上点的距离最值转化为到圆心,从而即可求两边之和的最小值了.
【详解】
在椭圆中,,,则,则,则椭圆的左焦点为,圆的圆心为,半径为1,
由椭圆的定义可得,
所以,
再由圆外的点到圆上动点的最小值为到圆心的距离减去半径,
所以有,
利用当且仅当、、三点共线且在线段上时,取最小值,
所以有
故的最小值为-4.
故选:B.
【点睛】方法点睛:要利用椭圆的定义和圆的有关平面几何求最值的结论来求解.
7. 如图,在直三棱柱中,,,,且,,,则点到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意建立空间直角坐标系,求出点A坐标以及平面EFG的法向量,再利用向量法求出点到平面的距离即可.
【详解】如图所示建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,
设为平面的一个法向量,
则可取,
则点到平面的距离为.
故选:B.
8. 已知为坐标原点,过抛物线()的焦点作直线交抛物线于,两点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,设出直线方程并与抛物线方程联立求出,再利用抛物线定义,结合基本不等式求出最小值.
【详解】抛物线的焦点,设直线的方程为,,
由消去得,则,,
由,得,解得,
抛物线的准线方程为,,,
于是,
,因此
,当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值.
故选:C
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9. (多选)已知直线与圆相交于两点,则下列结论正确的有( ).
A. 直线过一定点
B. 直线与圆相切
C. 点到的最大距离为
D. 的面积恒小于8
【答案】BC
【解析】
【分析】由直线系方程判断直线是否过定点判断A,利用圆与直线的位置关系结合点到直线的距离判断BC,利用弦长公式得到的面积,求出面积的最大值判断D即可.
【详解】对于选项A:将直线方程变形为 ,
假设直线 过定点 ,则 对任意 恒成立,
当 时,得 ,解得 ;当 时,得 ,
将 代入方程,得 ,即 ,此式不恒成立,故假设不成立,直线 不过定点,A说法错误;
当,时,直线为,
当,时,直线为,
因为没有交点,所以直线不过定点,A说法错误;
对于选项B:圆,即,圆心为,半径,
该圆圆心到直线的距离,
所以直线与圆相切,B说法正确;
对于选项C:圆的圆心为,半径,
圆到直线的距离,
所以,即点到的最大距离为,C说法正确;
对于选项D:因为,
的面积,
令,由C选项可得,
因为函数在单调递增,在单调递减,
所以,所以,
所以的面积不恒小于,D说法错误;
故选:BC
10. 月光石不能频繁遇水,因为其主要成分是钾钠硅酸盐.一块斯里兰卡月光石的截面可近似看成由半圆和半椭圆组成,如图所示,在平面直角坐标系,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的右焦点 ,椭圆的短轴与半圆的直径重合.若直线与半圆交于点A,与半椭圆交于点B,则下列结论正确的是( )
A. 椭圆的离心率是
B. 的周长存在最大值
C. 线段AB长度的取值范围是
D. 面积的最大值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,先求出半圆和椭圆的方程,从而得到,,得到离心率;C选项,数形结合得到AB长度的取值范围;D选项,设,则,设,则,从而得到的面积,由基本不等式求出最大值;B选项,表达出的周长等于,当时,的周长最大,但是,故B错误.
【详解】由题意知,半圆的方程为,
设椭圆方程为,则,
所以,故椭圆方程为,
A选项,椭圆离心率,故A正确;
C选项,当时,,
当时,,此时重合,不合要求,
又与半圆交于点A,与半椭圆交于点B
所以线段长度的取值范围是,C正确;
D选项,由题意得的面积,设,则,
所以,
设,则,所以,
故,
,
当且仅当,即时,等号成立,故D正确,
B选项,的周长等于,
则当时,的周长最大,但是,所以的周长没有最大值,B错误.
故选:ACD
11. 如图,棱长为2的正方体中,分别是棱,棱的中点,动点满足,其中,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则三棱锥的体积为定值
C. 若,则直线与直线所成角的最小值为60°
D. 若动点在三棱锥外接球的表面上,则点的轨迹长度为
【答案】ABD
【解析】
【分析】以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,利用向量法可证明判断A,若,点在直线,可得体积为定值判断B;上求得直线与直线所成角的最小值判断C;确定外接球的球心,进而轨迹的周长判断D.
【详解】以为坐标原点,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,
所以,即 ,
所以,又,
所以,
所以,所以,故A正确;
因为,,所以点在直线上,
又因为,,所以四边形是平行四边形,
所心,又平面,平面,所以平面,
所以到平面的距离为定值,又的面积为定值,
所以三棱锥的体积为定值,故B正确;
点为的中点,坐标为,点的坐标为 ,
向量,向量,
设直线与直线所成的角为,
,
又因为,当 时,,
即直线与直线所成角的最小值为,故C错误;
因为三棱锥即为三棱锥,又底面是直角三角形,
过的中点作平面,是三棱锥外接球的球心,
因为平面,所以,又,
所以三棱锥外接球的半径,
因为点在平面内,又在三棱锥外接球的表面上,
所以 的轨迹是平面截三棱锥外接球的截面圆,
又易得到平面的距离为1,所以截面圆的半径为,
所以 的轨迹的周长为 ,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. 平行直线与之间的距离是_____.
【答案】2
【解析】
【分析】由两条平行直线的距离公式直接可得.
【详解】因为直线与平行,
所以由平行线间的距离公式可得.
故答案为:2.
13. 若圆上到直线的距离为的点刚好有个,直线被圆截得的弦长为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用点到直线的距离公式求出弦心距,结合题意和直线与圆的位置关系即可求解.
【详解】依题意,圆心为,半径为,所以圆心到直线的距离,
又圆上的点到直线的距离为的点刚好有个,所以;
所以直线被圆截得的弦长为.
故答案为:.
14. 已知、是椭圆和双曲线的公共焦点,是他们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为___.
【答案】
【解析】
【分析】设|PF1|=r1,|PF2|=r2,|F1F2|=2c,椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2, 由余弦定理可得
4c2=(r1)2+(r2)2﹣2r1r2cos,①在椭圆中,①化简为即4c2=4a2﹣3r1r2…②,在双曲线中,
化简为即4c2=4a12+r1r2…③,,再利用柯西不等式求椭圆和双曲线的离
心率的倒数之和的最大值.
【详解】设椭圆的长半轴为a,双曲线的实半轴为a1,(a>a1),半焦距为c,
由椭圆和双曲线的定义可知,
设|PF1|=r1,|PF2|=r2,|F1F2|=2c,
椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,
∵∠F1PF2=,则∴由余弦定理可得4c2=(r1)2+(r2)2﹣2r1r2cos,①
在椭圆中,①化简为即4c2=4a2﹣3r1r2…②,
在双曲线中,①化简为即4c2=4a12+r1r2…③,
,
由柯西不等式得(1+)()≥()2
故答案为
【点睛】本题主要考查椭圆和双曲线的定义和性质,利用余弦定理和柯西不等式是解决本题的关
键.属于难题.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 已知直线l经过点,求直线l的斜率分别为何值时,满足下列条件:
(1)直线l经过圆的圆心;
(2)直线l与圆相切;
(3)直线l与圆相交,且截得的弦长为2.
【答案】(1);
(2)0或;
(3).
【解析】
【分析】(1)求出圆的圆心即可计算作答.
(2)设出直线l的方程,结合点到直线的距离公式计算作答.
(3)由给定弦长求出弦心距离,再借助点到直线距离公式计算作答.
【小问1详解】
圆的圆心,因直线l经过点和,则直线l的斜率,
所以直线l的斜率为时,直线l经过圆的圆心.
【小问2详解】
圆的圆心,半径,
设直线l的斜率为,直线l的方程为:,即,
于是得,整理得:,解得或,
所以直线l的斜率为0或,直线l与圆相切.
【小问3详解】
圆的圆心,半径,
因直线l被圆截得的弦长为2,则点到直线l的,
由(2)知,,化简得:,解得,
所以直线l的斜率为,直线l与圆相交,且截得的弦长为2.
16. 如图所示,是等腰直角三角形,,、都垂直平面,且.
(1)证明:;
(2)在平面内寻求一点,使得平面,求此时二面角的平面角的正弦值.
【答案】(1)
因为,、都垂直平面,如图,以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,
,则,
所以,则,故;
(2)
【解析】
【分析】(1)以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,利用空间向量坐标运算即可证明;
(2)根据四点共面、线面垂直等求出点的坐标,再利用空间向量坐标运算即可求得二面角的平面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面的法向量为,
则,令,则
设,则,由于平面,所以,则,所以,即,
又平面,故存在实数,且满足,使得,
故,解得,所以
设平面的法向量为,又
则,令,则
设平面的法向量为,又
则,令,则,
所以,所以
则二面角的平面角的正弦值为.
17. 已知双曲线实轴的一个端点是,虚轴的一个端点是,直线与双曲线的一条渐近线的交点为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与曲线有两个不同的交点是坐标原点,求的面积最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用双曲线的性质待定系数法计算即可;
(2)联立方程,根据弦长公式及韦达定理可表示三角形面积,利用换元法求最值即可.
【小问1详解】
设点,点,则直线的方程为,
与渐近线联立,得,解之得,
即直线与双曲线的一条渐近线交点为,
又直线与双曲线的一条渐近线的交点为,
所以,即,因此双曲线方程为.
【小问2详解】
设,把代入,
得,
则 ,,
,
点到直线的距离,所以的面积为
,
令,所以,令,则,
因为,所以,由,得,由,
得,由,得,
即当时,等号成立,
此时满足,所以面积的最小值为.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
18. 图1是直角梯形ABCD,,,,,,,以BE为折痕将BCE折起,使点C到达的位置,且,如图2.
(1)求证:平面平面ABED;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)在棱上是否存在点P,使得二面角的平面角为?若存在,求出线段的长度,若不存在说明理由.
【答案】(1)在图1中,连结AE,由已知条件得,
∵且,
∴四边形ABCE为菱形,连结AC交BE于点F,
∴,又∵在中,,
∴,
在图2中,,∵,∴,
由题意知,且
∴平面ABED,又平面,
∴平面平面ABED;
(2);(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)在图1中,连结AE,连结AC交BE于点F,证明,即可;
(2)以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向建立空间直角坐标系,算出平面的法向量和的坐标,然后可算出答案;
(3)设,然后算出平面PBE、平面的法向量,然后可建立方程求解.
【详解】(1)略
(2)如图,以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向建立空间直角坐标系.由已知得各点坐标为
,,,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,则,,
所以,即,
令,解得,,
所以,,记直线与平面所成角为,
则.
(3)假设存在,设,
所以,,
∵平面,易得平面的一个法向量,
设平面PBE的一个法向量,
由,可得,可取,
则,
解得,此时.
【点睛】关键点睛:用向量方法解决空间中的角的问题时,关键是建立适当的空间直角坐标系,准确地写出点的坐标和向量的坐标,然后准确地运算出答案.
19. 已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为,
(i)求证:;
(ii)求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)
(i)法一:由(1),且,
则
所以.
法二:设直线方程为,
抛物线的方程可表示为,
由,
得
,
,
,
直线的斜率为,
,
.
(ii)法一:如图,作出符合题意的图形,
由已知得,
设直线的方程为,
联立,可得,
,
,
,
整理得,
即,
当时,直线与直线重合,舍去
,直线的方程,
直线过定点.
法二:由已知得,
,
,
(舍)或,
直线的方程是,
直线过定点.
【解析】
【分析】(1)联立方程组并利用韦达定理得到,再结合题意求解参数,得到抛物线方程即可.
(2)(i)法一直接利用斜率公式结合韦达定理得到定值,法二利用齐次化结合直线系方程求解定值,(ii)法一结合已证定值,求出直线方程,进而求解定点,法二结合齐次化得到的定值求出直线方程,最后求出定点即可.
【小问1详解】
设直线的方程为,
代入得,
设点,则,
而线段中点纵坐标为4,则,解得,
故的方程为.
【小问2详解】
略
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濮阳市多校2025-2026学年高二上学期1月联考数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,以为直径的圆和的渐近线在第一象限交于点,若与另一条渐近线平行,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2. 已知数列满足,对任意成立.数列为周期数列,即存在,使得对任意成立,给出下列两个结论:
①对任意,存在,使得为递增数列;
②对任意,存在,使得为等差数列;
则下列判断正确的是( )
A. ①②都正确 B. ①正确,②错误
C. ①②都错误 D. ①错误,②正确
3. 已知直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 如图,在平行六面体中,与交于点.设,则等于( )
A. B.
C. D.
5. 在平面直角坐标系中,已知点,,是一个动点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点的轨迹为椭圆
B. 若,则点的轨迹为圆
C. 若,则点的轨迹为双曲线
D. 若,则点的轨迹为一条线段
6. 已知为椭圆的右焦点,为椭圆上一点,为圆上一点,则的最小值为( )
A. -5 B. -4 C. -3 D. -2
7. 如图,在直三棱柱中,,,,且,,,则点到平面的距离为( )
A. 1 B. C. D.
8. 已知为坐标原点,过抛物线()的焦点作直线交抛物线于,两点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9. (多选)已知直线与圆相交于两点,则下列结论正确的有( ).
A. 直线过一定点
B. 直线与圆相切
C. 点到的最大距离为
D. 的面积恒小于8
10. 月光石不能频繁遇水,因为其主要成分是钾钠硅酸盐.一块斯里兰卡月光石的截面可近似看成由半圆和半椭圆组成,如图所示,在平面直角坐标系,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的右焦点 ,椭圆的短轴与半圆的直径重合.若直线与半圆交于点A,与半椭圆交于点B,则下列结论正确的是( )
A. 椭圆的离心率是
B. 的周长存在最大值
C. 线段AB长度的取值范围是
D. 面积的最大值是
11. 如图,棱长为2的正方体中,分别是棱,棱的中点,动点满足,其中,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则三棱锥的体积为定值
C. 若,则直线与直线所成角的最小值为60°
D. 若动点在三棱锥外接球的表面上,则点的轨迹长度为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 平行直线与之间的距离是_____.
13. 若圆上到直线的距离为的点刚好有个,直线被圆截得的弦长为________.
14. 已知、是椭圆和双曲线的公共焦点,是他们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为___.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 已知直线l经过点,求直线l的斜率分别为何值时,满足下列条件:
(1)直线l经过圆的圆心;
(2)直线l与圆相切;
(3)直线l与圆相交,且截得的弦长为2.
16. 如图所示,是等腰直角三角形,,、都垂直平面,且.
(1)证明:;
(2)在平面内寻求一点,使得平面,求此时二面角的平面角的正弦值.
17. 已知双曲线实轴的一个端点是,虚轴的一个端点是,直线与双曲线的一条渐近线的交点为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与曲线有两个不同的交点是坐标原点,求的面积最小值.
18. 图1是直角梯形ABCD,,,,,,,以BE为折痕将BCE折起,使点C到达的位置,且,如图2.
(1)求证:平面平面ABED;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)在棱上是否存在点P,使得二面角的平面角为?若存在,求出线段的长度,若不存在说明理由.
19. 已知抛物线,斜率为的直线交于两点,且线段中点纵坐标为4.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线不过点,且直线交于另一点,记直线的斜率为,
(i)求证:;
(ii)求证:直线过定点.
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