内容正文:
天津市武清区杨村第四中学2025-2026学年高二上学期第二次练习数学试题
(知识范围:选择性必修第一章到第四章第三节 总分:150 时长:120分钟)
一、选择题,共9小题,每小题5分,共45分
1. 若直线l的方向向量为,平面α的法向量为,则( )
A. l∥α B. l⊥α
C. l⊂α D. l与α斜交
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知可推得,即可得出答案.
【详解】由已知可得,,
所以,,所以.
故选:B.
2. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将抛物线的方程化为标准形式后可求其焦点坐标.
【详解】抛物线的标准方程为:,故其焦点坐标为,
故选:D.
3. 已知直线l1:与l2:平行,则l1与l2的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得,结合两平行线之间的距离公式计算即可求解.
【详解】由题意知,,
又,所以,且两直线之间的距离为
.
故选:D
4. 已知数列的前项和,则等于( )
A. 12 B. 15 C. 18 D. 21
【答案】B
【解析】
【分析】根据前项和的性质即可求解.
【详解】因为,
则.
故选:B.
5. 直线与椭圆()的位置关系为( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】由直线与椭圆的位置关系求解即可.
【详解】因为直线过点,
而为椭圆的右端点和上端点,
故直线与椭圆相交.
故选:C.
6. 等差数列的首项为1,公差不为0.若,,成等比数列,则的前6项和为( )
A. B. C. 3 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】根据,,成等比数列,列方程可求出公差,再根据等差数列的求和公式可求出结果.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,,成等比数列,所以,
所以,
又,所以,整理得,
因为,所以,
所以数列前6项的和为.
故选:A
7. 已知等比数列的公比不为1,且成等差数列,则数列的公比为( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据等差中项可得,再结合等比数列通项公式运算求解.
【详解】设等比数列的公比为,,
因为成等差数列,则,
即,且,
可得,即,解得或
又因为,所以.
故选:A.
8. 双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:A
9. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与的右支相交于P、Q两点,若,点位于第一象限,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,,,易得,令,则,利用双曲线的性质可得,可求出、,结合勾股定理可求得结果.
【详解】如下图所示:
由,不妨设,则,,
于是,,设,则,
由双曲线的定义得,
即,解得,因此,解得,
,,由勾股定理得,
即,解得,所以该双曲线的离心率为.
故选:B
二、填空题:共6小题,每小题5分,共30分(说明:15题第一空2分第二空3分)
10. 4和10的等比中项是____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用等比中项的意义直接求解.
【详解】4和10的等比中项是.
故答案为:
11. 与椭圆有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,求出椭圆的焦点坐标,进而求出长半轴长,写出标准方程.
【详解】椭圆,即的焦点坐标为,
则所求标准方程的椭圆焦点为,而短半轴长为1,则长半轴长为,
所以所求椭圆的标准方程为.
故答案为:.
12. 已知空间中的三个点,则点到直线的距离为____________.
【答案】
【解析】
【分析】由点到直线距离的空间向量法计算即可
【详解】,,
,
所以.
所以点到直线的距离为.
故答案为:.
13. 若直线被圆截得的弦长为,则的值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】计算出圆心到直线的距离,利用勾股定理可得出关于的等式,即可解得的值.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为,
圆心到直线的距离为,
由勾股定理可得,因为,解得.
故答案为:.
14. 圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据圆的标准方程求出圆心的坐标,即可得到抛物线方程,联立圆和抛物线方程,求点坐标及直线的方程,利用点到直线的距离公式可得结果.
【详解】
∵圆的圆心为,∴,即,
∴抛物线方程为.
由得,解得或(舍),
∴,∴直线的斜率为,
∴,即,
∴原点到直线的距离为.
故答案为:.
15. 已知双曲线的右焦点为,两条渐近线分别为.直线过抛物线的焦点和双曲线的虚轴端点,且直线与的一条渐近线平行.(i)__________;(ii)若以为直径的圆交于两点(为坐标原点),点在上,且,则双曲线的方程为__________.
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【分析】根据两点斜率公式以及渐近线斜率可得,即可求解,写出圆的方程以及渐近线方程,联立可得,根据向量共线可得,将代入渐近线方程中即可求解.
【详解】的渐近线方程为,
双曲线的虚轴端点为,的焦点为
因此的斜率为,故,故,
设,则圆:,
不妨设直线,
联立与可得,故,
因此,
由于,故,故,
由于在,故,
结合,解得,
故双曲线方程为,
故答案为:2,
三、解答题:共5道小题,共75分
16. 已知圆C过点,且与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)过点的直线与圆C交于两点,若为直角三角形,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意设圆心为,由题意直线,结合即可求解;
(2)由题意为直角三角形且注意到,,即圆心C到直线的距离,
(3)设出直线方程并利用圆心到直线之间的距离即可求解.
【小问1详解】
设圆心坐标为,又直线与圆相切,所以,
设分别代表直线的斜率,所以有,由题意,
所以有结合并联立得
解得,
圆的半径,
圆的方程为:.
【小问2详解】
因为为直角三角形且,所以,圆心C到直线的距离,
又直线过点,所以设直线方程的方程为:(其中不同时为零),
因为圆心到直线 的距离为,即,化简得,
所以(但)或者;所以直线方程的方程为:或者,
即直线的方程为: 或.
17. 设为等差数列的前项和,,.
(1)求数列的通项公式和前项和;
(2)若,,成等比数列,求的值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)将条件关系利用等差数列的通项公式和前项和公式转化为的方程,解方程求,再结合公式求出答案;
(2)根据等比中项的性质,结合(1)的结论列方程求即可.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
因为,,
所以,解得,
所以数列的通项公式为,数列的前项和为.
【小问2详解】
因为,,成等比数列,所以,
即,解得,
又,所以.
18. 如图,平面平面,,,,.
(1)求直线与平面所成角的大小;
(2)求平面与平面所成夹角的正弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1).
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)由面面垂直的性质得到平面,建立空间直角坐标系,利用空间向量法计算可得;
(2)求出平面的法向量,利用空间向量法求出平面夹角的余弦值,即可求出正弦值;
(3)由点到平面的距离为计算可得.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,,
平面,所以平面,
又因为,则以点为坐标原点,,,的方向分别为轴,轴,轴的正方向,
建立如下图所示的空间直角坐标系,由已知,
所以,,,,.
因为,平面的法向量为,
设直线与平面所成角为,则,
又,所以直线与平面所成角为.
【小问2详解】
设平面的法向量为,,
则,令,则,又因为
设平面与平面所成夹角为,
则,又,
所以,
所以平面与平面所成夹角的正弦值为.
【小问3详解】
因为,平面的法向量为,
所以点到平面的距离为.
19. 顺次连接椭圆的四个顶点恰好构成了一个边长为且面积为的菱形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)倾斜角为的直线过椭圆的右焦点,与椭圆交于点,求的面积;
(3)过点的直线与椭圆交于M、N两点,若恰好是线段MN的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的几何性质和菱形的面积公式可得且,解之即可求解;
(2)由题意,根据点到直线的距离公式和弦长公式计算即可求解;
(3)利用点差法求出直线的斜率,结合直线的点斜式方程即可求解.
【小问1详解】
如图,
由椭圆的四个顶点构成了一个边长为且面积为的菱形,
知菱形的面积为,且,
解得,所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
如图,
由(1)知,,则椭圆的右焦点为,
则直线的方程为,即,
所以点到直线的距离为;
由,得,
设,则,
所以,
得.
【小问3详解】
如图,
设,则,直线的斜率为,
且,两式相减得,
整理得,即,
所以直线的方程为,即.
20. 已知椭圆的右焦点为,短轴长为2.过点且不平行于坐标轴的直线与椭圆交于两点,线段的中点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明:直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值;
(3)延长线段与椭圆交于点,若四边形为平行四边形,求此时直线的斜率及四边形的面积.
【答案】(1)
(2)由题意,设直线的方程为,
由方程组消去得.
显然,
设,
则.
为线段的中点,
,
,故为定值.
(3)斜率为,
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的焦点、短轴长求出即可得解;
(2)设直线的方程为,联立椭圆方程,求出弦中点,得出斜率即可得证;
(3)由题意为线段的中点,表示出点坐标,代入椭圆求解斜率,再由点到直线距离求出高可得三角形面积,即可得解.
【小问1详解】
由题意知,
又,
解得.
椭圆的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
如图,
若四边形为平行四边形,则为线段的中点,
即
点在椭圆上,
,解得,即;
结合(2)可得,,
设点到直线的距离为,则,
即
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天津市武清区杨村第四中学2025-2026学年高二上学期第二次练习数学试题
(知识范围:选择性必修第一章到第四章第三节 总分:150 时长:120分钟)
一、选择题,共9小题,每小题5分,共45分
1. 若直线l的方向向量为,平面α的法向量为,则( )
A. l∥α B. l⊥α
C. l⊂α D. l与α斜交
2. 抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
3. 已知直线l1:与l2:平行,则l1与l2的距离为( )
A. B. C. D.
4. 已知数列的前项和,则等于( )
A. 12 B. 15 C. 18 D. 21
5. 直线与椭圆()的位置关系为( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 无法确定
6. 等差数列的首项为1,公差不为0.若,,成等比数列,则的前6项和为( )
A. B. C. 3 D. 8
7. 已知等比数列的公比不为1,且成等差数列,则数列的公比为( )
A. B. C. D. 2
8. 双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
9. 已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与的右支相交于P、Q两点,若,点位于第一象限,则双曲线的离心率为( )
A. 2 B. C. D.
二、填空题:共6小题,每小题5分,共30分(说明:15题第一空2分第二空3分)
10. 4和10的等比中项是____________.
11. 与椭圆有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程____________.
12. 已知空间中的三个点,则点到直线的距离为____________.
13. 若直线被圆截得的弦长为,则的值为_____.
14. 圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为______.
15. 已知双曲线的右焦点为,两条渐近线分别为.直线过抛物线的焦点和双曲线的虚轴端点,且直线与的一条渐近线平行.(i)__________;(ii)若以为直径的圆交于两点(为坐标原点),点在上,且,则双曲线的方程为__________.
三、解答题:共5道小题,共75分
16. 已知圆C过点,且与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)过点的直线与圆C交于两点,若为直角三角形,求直线的方程.
17. 设为等差数列的前项和,,.
(1)求数列的通项公式和前项和;
(2)若,,成等比数列,求的值.
18. 如图,平面平面,,,,.
(1)求直线与平面所成角的大小;
(2)求平面与平面所成夹角的正弦值;
(3)求点到平面的距离.
19. 顺次连接椭圆的四个顶点恰好构成了一个边长为且面积为的菱形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)倾斜角为的直线过椭圆的右焦点,与椭圆交于点,求的面积;
(3)过点的直线与椭圆交于M、N两点,若恰好是线段MN的中点,求直线的方程.
20. 已知椭圆的右焦点为,短轴长为2.过点且不平行于坐标轴的直线与椭圆交于两点,线段的中点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明:直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值;
(3)延长线段与椭圆交于点,若四边形为平行四边形,求此时直线的斜率及四边形的面积.
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