内容正文:
湛江市2025—2026学年度第一学期期末调研考试
高二数学
说明:本卷满分150分.考试用时120分钟.
一、选择题:本大题共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.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知,,且,则( )
A. B. C. D.
2. 圆与的位置关系是( )
A. 内切 B. 相交 C. 外切 D. 内含
3. 方程等价于( )
A. B.
C. D.
4. 在三棱锥中,点M在线段上,且,N为中点,设,,,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知直线:与圆:有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知,,,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
7. 已知是抛物线上任意一点,点在轴上的射影为点,点的坐标为,则的最小值是( )
A. B. 12 C. 11 D. 10
8. 已知双曲线,以双曲线的右顶点为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
二、多选题: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. 已知圆,则下列结论正确的有( )
A. 的取值范围为
B. 若,则点在圆内
C. 若,则直线与圆相离
D. 若,圆关于直线对称圆的方程为
10. 已知椭圆的两个焦点为,,为上不与,共线的点,则下列说法正确的有( )
A. 实数的取值范围是
B. 若椭圆的焦点在轴上,则
C. 若,则周长为
D. 若,则的面积为
11. 如图,八面体每一个面都是正三角形,若四边形是边长为4的正方形,则( )
A. 异面直线与所成的角大小为
B. 二面角的平面角的余弦值为
C. 此八面体的外接球的体积是
D. 此八面体内切球的表面积为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,点满足,则点的轨迹方程为_______.
13. 在空间直角坐标系中,已知三点,则点到直线的距离为__________.
14. 黄金分割比被誉为“人间最巧的比例”,离心率的椭圆被称为“优美椭圆”.在平面直角坐标系中的“优美椭圆”的左右顶点分别为,点是椭圆上异于左右顶点的动点,设直线的斜率分别为,则__________.
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,在正三棱柱中,为的中点,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点到平面的距离.
16. 在平面直角坐标系中,三个顶点分别为、、.
(1)求边的高线的直线方程;
(2)求边垂直平分线的直线方程;
(3)求的外接圆方程.
17. 过抛物线的焦点且斜率为1的直线交抛物线于两点,已知.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)经过抛物线焦点的任意直线交抛物线于两点,经过点和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点,求证:直线平行于轴.
18. 已知椭圆左右顶点分别为,右焦点为,已知,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设是椭圆上异于的一点,直线与直线分别交于点.证明:以线段为直径的圆被轴截得的弦长为定值.
19. 如图,在五面体中,四边形与四边形均为等腰梯形,是的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
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湛江市2025—2026学年度第一学期期末调研考试
高二数学
说明:本卷满分150分.考试用时120分钟.
一、选择题:本大题共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.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量垂直的坐标表示求出的值,可求出的坐标,利用空间向量的模长公式可求得的值.
【详解】因为,,且,则,解得,
所以,故,故,
故选:B.
2. 圆与的位置关系是( )
A. 内切 B. 相交 C. 外切 D. 内含
【答案】A
【解析】
【分析】先求出两圆的圆心和半径,再求出圆心距,然后与两圆的半径和差比较可得答案
【详解】由,得,
所以圆的圆心,半径,
由,得,
所以圆的圆心,半径,
所以,
所以两圆内切,
故选:A
3. 方程等价于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两点间的距离的几何意义以及椭圆的定义可得答案.
【详解】方程,
表示点到两个定点和的距离之和为常数,
这满足椭圆的定义,其中焦点为和,
得,,
因此椭圆方程为:.
故选:C
4. 在三棱锥中,点M在线段上,且,N为中点,设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算求解.
【详解】解:因点M在线段上,且,N为中点,
所以,
故选:D
5. 已知直线:与圆:有公共点,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直线与圆有公共点可以转化为圆心到直线的距离小于等于半径,然后利用点到直线的距离公式即可.
【详解】圆的圆心为,半径为,直线:,
直线与圆有公共点可以转化为圆心到直线的距离小于等于半径,
即,即,
故,即,解得.
设直线倾斜角为,则,所以.
因为,所以,
所以直线的倾斜角的取值范围是.
故选:C.
6. 已知,,,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据投影向量的计算公式即可求解.
【详解】由题意可得,,
则,,
在上的投影向量为,
故选:C.
7. 已知是抛物线上任意一点,点在轴上的射影为点,点的坐标为,则的最小值是( )
A. B. 12 C. 11 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】先求出抛物线焦点和准线方程,延长交准线于,连接,由抛物线定义得到即可数形结合得解.
【详解】抛物线方程的标准形式为,
所以焦点,准线方程为,延长交准线于,连接,如图:
根据抛物线的定义得,
当且仅当三点共线时,
,
的最小值为.
故选:B .
8. 已知双曲线,以双曲线的右顶点为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题知为等边三角形,进而得点A到渐近线的距离为,再结合点到直线的距离公式得,最后根据离心率公式求解即可.
【详解】双曲线,右顶点,不妨取渐近线方程为,
因为,,
所以为等边三角形,
所以,在正三角形中,点A到渐近线的距离为,
由点到直线的距离公式,化简得,
所以,
故选:D
二、多选题: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. 已知圆,则下列结论正确的有( )
A. 的取值范围为
B. 若,则点在圆内
C. 若,则直线与圆相离
D. 若,圆关于直线对称的圆的方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A:化简得到圆的标准方程,根据半径大于求解结果;B:根据与半径的大小关系作出判断;C:根据圆心到直线的距离与半径的关系作出判断;D:先判断点的位置,然后可求圆的方程.
【详解】,圆心,半径,
对于A:因为,所以,故正确;
对于B:因为,,
所以,所以点在圆内,故正确;
对于C:当时,,圆心到直线的距离,
所以直线与圆相切,故错误;
对于D:因为在直线上,所以圆关于的对称圆即为圆,
所以圆的方程为,故正确;
故选:ABD.
10. 已知椭圆的两个焦点为,,为上不与,共线的点,则下列说法正确的有( )
A. 实数的取值范围是
B. 若椭圆焦点在轴上,则
C. 若,则周长为
D. 若,则的面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于选项A,根据椭圆标准方程的要求,即可判断;
对于选项B,椭圆的焦点在轴上,根据椭圆的定义即可判断;
对于选项C,先求出椭圆方程,再结合椭圆的定义和性质,即可求解的周长;
对于选项D,先求出椭圆方程,结合椭圆的定义和性质,以及余弦定理,即可求解.
【详解】对于A选项,因为方程表示椭圆,所以且,故A错误;
对于B选项,椭圆的焦点在轴上,则,即,
又为椭圆上的点,根据椭圆定义,可得,故B正确;
对于C选项,若,则椭圆,焦点在轴上,
所以,,,所以,,
所以周长为,根据椭圆的定义及性质,
可得,,所以周长为,故C正确;
对于D选项,若,则椭圆,焦点在轴上,
所以,,,所以,,
根据椭圆的定义及性质,可得,,
又,在中,根据余弦定理可得,
,
即,
所以,
解得,与矛盾,
所以不存在,故D错误.
故选:BC
11. 如图,八面体的每一个面都是正三角形,若四边形是边长为4的正方形,则( )
A. 异面直线与所成的角大小为
B. 二面角的平面角的余弦值为
C. 此八面体的外接球的体积是
D. 此八面体的内切球的表面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】连接交于O,以O点为原点建立空间直角坐标系,对于AB,采用空间向量法计算即可;对于C,易知外接球的球心为O,利用球的半径计算即可;对于D,利用体积法计算内切球半径,再结合球体的表面积计算公式即可计算.
【详解】连接交于O,连接,由正方形得,
八面体各面是正三角形,根据对称性可知三点共线且平面,
以O为原点建立空间直角坐标系,如图所示,
则,
,
对于A,,
设异面直线与所成角为,则,
因为,所以,故A正确;
对于B,,
设面的一个法向量为,则,也即,
取,则,
设面BEC的一个法向量为,则,也即,
取,则,
所以,又面与面所成的角为钝角,
故二面角的平面角的余弦值为,故B错误;
对于C,由,且由对称性易知外接球球心为O,
则外接球半径为,外接球体积为,故C正确;
对于D,设内切球半径为,
则八面体的体积为,
又因为八面体体积为,
解得,所以内切球表面积为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,点满足,则点的轨迹方程为_______.
【答案】
【解析】
【分析】首先设出点的坐标,然后列出等式,最后化简所得的等式可得轨迹方程.
【详解】由题意可设点,由,,,得,
化简得,即.
故答案为:.
13. 在空间直角坐标系中,已知三点,则点到直线的距离为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,求出,进而得出,再利用点到直线的距离的向量法即可求出结果.
【详解】因为,所以,
所以,得到,
所以点到直线的距离为,
故答案为:.
14. 黄金分割比被誉为“人间最巧的比例”,离心率的椭圆被称为“优美椭圆”.在平面直角坐标系中的“优美椭圆”的左右顶点分别为,点是椭圆上异于左右顶点的动点,设直线的斜率分别为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,根据P点在椭圆上,得到m、n的等式,再求出关于m、n的表达式,并将其转化为关于m的表达式后进一步与离心率e结合,最后根据离心率即可求出.
【详解】设,即,则,
.
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. 如图,在正三棱柱中,为的中点,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理可得答案;
(2)建系,利用点面距的空间向量计算公式可得答案.
【小问1详解】
因为且所以平面
因为平面所以
因为为中点
所以,且
所以平面.
【小问2详解】
如图,以为轴建立
因为
因为
设平面的法向量为
因为
所以
令,则,即
设点到平面的距离为
即
所以点到平面的距离为
16. 在平面直角坐标系中,的三个顶点分别为、、.
(1)求边的高线的直线方程;
(2)求边的垂直平分线的直线方程;
(3)求的外接圆方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出直线的斜率,根据可得出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)求出线段的中点的坐标,求出直线的斜率,根据可求得直线的斜率,再利用斜截式方程可得出直线的方程;
(3)设的外接圆的方程为,将三个顶点的坐标代入圆的方程,可得出关于、、的方程组,解出这三个未知数的值,即可得出所求圆的方程.
【小问1详解】
因为,且,故直线斜率为,
因为经过,所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
因为线段的中点,且,,
故直线的斜率为,所以直线的方程为,即.
【小问3详解】
设的外接圆的方程为,
因为,解得,
所以的外接圆方程为.
17. 过抛物线的焦点且斜率为1的直线交抛物线于两点,已知.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)经过抛物线焦点的任意直线交抛物线于两点,经过点和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点,求证:直线平行于轴.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用弦长公式可得答案;
(2)设,,联立,设而不求,把坐标表示出来,即可得到答案.
【小问1详解】
设方程为
联立化简得,
则,
所以,
故,
所以抛物线方程为.
【小问2详解】
易知过焦点交抛物线的直线斜率不为0,
设,
设,
因为,
由韦达定理得,
设方程为:,令,则可得点纵坐标,
因为在抛物线上,所以,则,
因为,所以平行于轴.
18. 已知椭圆左右顶点分别为,右焦点为,已知,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设是椭圆上异于的一点,直线与直线分别交于点.证明:以线段为直径的圆被轴截得的弦长为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据、离心率和椭圆之间关系可求出,即可得解;
(2)设,可得直线方程,进而确定两点坐标,设椭圆右焦点为,利用平面向量数量积的坐标运算可证得,可知以为直径的圆过点,由此可确定线段为直径作圆被轴截得的弦长.
【小问1详解】
由题意,
解得,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
如图,
由(1)得,设,则,即.
直线,直线,
即,
以为直径的圆的方程为,
即圆的方程为,
求被轴截得的弦长,可以令,则,
则,又因为,
则,则,或,
则以为直径的圆被轴截得的弦长为.
19. 如图,在五面体中,四边形与四边形均为等腰梯形,是的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)存在点在线段上,且.
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,利用线面垂直的判定证明平面,再利用面面垂直的判定推理得证.
(2)以为原点建立空间直角坐标系,求出平面与平面的法向量,再利用面面角的向量法求解.
(3)利用线面角的向量法列式求解即可.
【小问1详解】
取的中点,连接,由,得四边形为平行四边形,
则,同理得,
因此,则,
即平面,则平面,
又平面,所以平面平面.
【小问2详解】
由(1)得直线两两垂直,以原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
显然平面的一个法向量为,设平面的一个法向量为,
由,取,得,
则,
所以平面与平面所成角的余弦值.
【小问3详解】
由(2)得,,
假设在线段上存在点满足要求,设,则,
,设直线与平面所成角为,
则,则,
此时,
所以在线段上存在点满足要求,且.
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