内容正文:
2025学年崇社高二第一学期数学阶段学情调研
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 若直线的斜率的变化范围是,则它的倾斜角的变化范围是( )
A.
B.
C.
D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】作出正切函数在的图象,根据斜率的范围结合图象确定出的范围.
【详解】作出正切函数在的图象如下图,
如图所示,当,即,
解得或,
即或,
故选:D.
2. 已知直线与互相平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由平行求出参数值,然后由平行线间距离公式计算.
【详解】由于两直线平行,所以,,
直线为,即,
所以它们间的距离为.
故选:B.
3. “中国剩余定理”又称“孙子定理”,1852年英国来华传教伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将正整数中能被3除余2且被7除余2的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列,则( )
A. 17 B. 37 C. 107 D. 128
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得既是3的倍数,又是7的倍数,即是21的倍数,从而可求得数列的通项,即可得解.
【详解】∵能被3除余2且被7除余2,∴既是3的倍数,又是7的倍数,
即是21的倍数,且,∴,
即,∴.
故选:C.
4. 已知直三棱柱中,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量的加减法则逆运算得,结合夹角与模长计算即可.
【详解】在直三棱柱中,侧棱与底面垂直,则
,
故选:A.
5. 如图所示,过抛物线的焦点的直线交抛物线于,两点,交其准线于点,若,且,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】由抛物线的定义结合已知可得直线的倾斜角为45°,进而求出点坐标,再由抛物线定义结合的值求解.
【详解】过作准线的垂线,垂足为,则,
由,得直线的倾斜角为45°.
设,由,得,
.又,,.
故选B.
6. 记等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】由等比数列通项公式得到,再由求和公式将代入即可化简求解;
【详解】设的公比为q,则,即,,
因为,
所以,所以,
故选:D.
7. 已知双曲线C:x2-y2=1的右焦点为F,直线l1、l2是双曲线的两渐近线,FH⊥l1,H是垂足.点M在双曲线上,经过M分别与l1、l2平行的直线与l2、l1相交于A、B两点,O是坐标原点,△OFH的面积为S1,四边形OAMB的面积为S2.则S1:S2=( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2
【答案】A
【解析】
【分析】求出双曲线C的渐近线,设点M(x0,y0),根据条件求出点A,B的横坐标,再计算出S1,S2即可得解.
【详解】双曲线C:x2-y2=1渐近线方程为y=±x,不妨取l1:y=x,l2:y=-x,即l1⊥l2,
设M(x0,y0),过M与l1平行的直线方程为:y=x-x0+y0,过M与l2平行的直线方程为:y=-x+x0+y0,如图,
与l2的交点A,由,解得点A横坐标,
与l1的交点为B,由,解得点B横坐标,
则,同理,
则,又,△OHF为等腰直角三角形,
即,则,
所以.
故选:A
8. 如图所示,当篮球放在桌面并被斜上方一个灯泡(当成质点)发出的光线照射后,在桌面上留下的影子是椭圆,且篮球与桌面的接触点是椭圆的右焦点.若篮球的半径为个单位长度,灯泡与桌面的距离为个单位长度,灯泡垂直照射在平面上的点为,椭圆的右顶点到点的距离为个单位长度,则此时椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以为坐标原点建立平面直角坐标系,根据直线与圆相切可构造方程求得点坐标和点坐标,确定,的值,由此可构造方程组求得,进而得到离心率.
【详解】以为坐标原点,可建立如图所示平面直角坐标系,
由题意知:,,,,
则直线,即,
设,则,
点到直线的距离,解得:,
,即;
设直线,即,
点到直线的距离,解得:或,
又直线,,即直线,
令,解得:,即,
,即;
由得:,椭圆离心率.
故选:D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9. (多选)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A. 空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B. 若,则与的夹角是钝角
C. 若向量是不共面的向量,则也是不共面的向量
D. 若对空间中任意一点,有,则四点共面
【答案】ACD
【解析】
【分析】A利用共线定理和共面定理可判断A;考虑共线反向可判断B;利用反证法判断C;利用空间向量共面的推论判断D.
【详解】A选项,因空间中任意两个向量是共面的,
故若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,故A正确;
B选项,若,则与的夹角是钝角或者平角,故B错误;
C选项,若是共面的向量,则存在实数使得,
即,则向量是共面的向量,
与向量是不共面的向量矛盾,
所以是不共面的向量,故C正确;
D选项,因,则由空间向量共面的推论可知,四点共面,
故D正确.
故选:ACD
10. 已知曲线,则( )
A. 曲线表示一个圆
B. 点在曲线上
C. 曲线被直线截得的弦长为
D. 曲线与所有平行于轴的直线都有交点
【答案】BD
【解析】
【分析】根据圆的一般方程可判定A,代入点可判定B,联立直线和曲线方程,求得交点坐标,再利用两点间的距离公式计算可判定C,联立直线和曲线方程求解可判定D.
【详解】对于A,由圆的一般方程可知,圆的方程中无项,
故A错误;
对于B,代入点得,
因此点在曲线上,故B正确;
对于C,联立,
整理得,
因此直线与曲线的交点分别为,
弦长为,故C错误;
对于D,设与轴平行的直线为,
联立,
整理得,,
故正确.
故选:
11. 已知点为抛物线的焦点,直线过点交抛物线于,两点,.设为坐标原点,,直线与轴分别交于两点,则以下选项正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 若,则面积的最小值为
D. 四点共圆
【答案】ACD
【解析】
【分析】由抛物线焦半径公式可直接构造方程求得,知A正确;设,与抛物线方程联立可得,由向量数量积的坐标运算可知B错误;由可知C正确;表示出直线方程后,可求得点坐标,进而得到,知,同理可得,由此可知D正确.
【详解】
对于A,由抛物线焦半径公式得:,解得:,A正确;
对于B,由题意知:直线斜率存在,设,
由得:,;
由得:,则,
,B错误;
对于C,若,则,不妨设,
则(当且仅当时取等号),即面积的最小值为,C正确;
对于D,直线的斜率为,
直线的方程为,令得:,
点的横坐标为,即,
则直线的斜率,,,
同理可得:,四点共圆,D正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:本题考查直线与抛物线综合应用的问题,本题D选项中,证明四点共圆的基本思路是能够通过说明两条直线斜率乘积为,得到两条直线互相垂直,进而得到四边形对角互补,得到四点共圆.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知向量,,则向量在向量上投影向量为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据投影向量公式计算可得答案.
【详解】向量在向量上投影向量为
.
故答案为:.
13. 已知等比数列的前项和为,且,,求______;
【答案】189
【解析】
【分析】由等比数列前项和公式求解,
【详解】由题意得,
故答案为:189.
14. 已知抛物线:的焦点为,点的直线与抛物线交于、两点,且直线与圆交于、两点.若,则直线的斜率为_________.
【答案】
【解析】
【分析】求出圆的圆心坐标,抛物线的焦点坐标,直线与抛物线方程联立,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解直线的斜率即可.
【详解】由题设可得圆的方程为,故圆心为,为抛物线的焦点,所以,所以.设直线:,代入得,设直线与抛物线的交点坐标为,,则,,则,所以,解得.
故答案为:.
四、解答题(共77分)
15. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据求出首项及,构造法求出通项公式;
(2)求出,从而利用裂项相消法求和.
【小问1详解】
当时,,解得,
当时,.
可得,
整理得:,
从而,
又,所以数列是首项为1,公比为2的等比数列;
所以,
所以,经检验,满足,
综上,数列的通项公式为;
【小问2详解】
由(1)得,所以,所以,
,
所以
16. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,侧面是边长为2的正三角形,平面平面,.
(1)求证:平行四边形为矩形;
(2)若为侧棱的中点,且点到平面的距离为,求平面与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)首先取中点,连接,根据面面垂直的性质得到面,从而得到,再结合已知条件利用线面垂直的判定得到面,即可得到,即可证明.
(2)以为原点,为轴,为,轴建立坐标系,再利用空间向量法求解即可.
【小问1详解】
取中点,连接,如图所示:
因为为正三角形,则.
面面,面面,面,则面.
面,故,
又,,面,,所以面,
面,故,则平行四边形为矩形.
【小问2详解】
如下图所示:
以为原点,为轴,为轴建立坐标系,设,
则,,,,,
所以,,,,
设面的法向量为,则,
令,则,
设点到平面的距离为,
则,解得.
所以.
设面的法向量为,则,
令,则,
则.
因为平面与平面所成角为锐角,
所以平面与平面所成角的余弦值为.
17. 已知圆圆心在轴上,且过点两点.
(1)求圆的方程;
(2)设点,以线段为直径的圆与圆交于两点,求线段长度的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设出圆的方程,利用待定系数法求出方程.
(2)求出线段为直径的圆的方程,进而求出直线的方程,再利用圆的弦长公式建立函数关系并求出最小值.
【小问1详解】
依题意,设圆的方程为,
由圆过点,得 ,解得,
所以圆的方程为:.
【小问2详解】
由(1)知,圆:的圆心,半径,而点,
以PD为直径的圆的方程为:,整理得,
于是直线EF的方程为:,
点D到直线EF的距离为,,
,函数,
则当,即时,,即当时,,
所以线段EF长度的最小值为
18. 如图,四棱锥中,底面是平行四边形,侧面是等边三角形,平面平面,,.
(1)证明:;
(2)点Q在侧棱上,,过B,Q两点作平面,设平面与,分别交于点E,F,当直线时,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)0
【解析】
【分析】(1)由平面平面,可证平面,得;
(2)建立空间直角坐标系,求二面角的余弦值.
【小问1详解】
证明:在中,设,因为,
由余弦定理可知:,
解得,所以,所以.
又因为平面平面,平面平面,
,平面,所以平面.
由平面,所以.
【小问2详解】
连交于点M,连接,,设交于点H.
在中,过P作的平行线交的延长线于N,
由,有,则,
所以点H为线段中点.
在中,因为直线平面,平面平面,
所以直线直线,且直线过点H,所以点E为线段中点.
以点A为坐标原点,分别为轴,轴,过点A垂直于平面的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设.
则,,,,.
因为点E为线段中点,所以,
设平面(平面)的法向量为,
因为,,
由,得,
令,则.
设平面(平面)的法向量为,
因为,,
由,得.
令,则.
所以,所以二面角的余弦值为0.
19. 已知椭圆过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线,判断直线和椭圆的位置关系;
(3)设直线与椭圆相交于两点,若以为邻边的平行四边形的顶点在椭圆上,求证:平行四边形的面积为定值.
【答案】(1);(2)答案见详解;(3)证明见详解.
【解析】
【分析】
(1)根据题中条件,由椭圆的性质,列出方程组求解,得出和,即可得出椭圆方程;
(2)联立直线与椭圆方程,消去,得到关于的一元二次方程,根据其判别式的符号,即可判断直线与椭圆位置关系;
(3)将代入椭圆方程,设,,根据为平行四边形,结合韦达定理,求出点坐标,代入椭圆方程,得到,再得出点到直线的距离,推出平行四边形的面积为,计算出结果,即可证明结论成立.
【详解】(1)因为椭圆过点,代入椭圆方程,可得①,
又因为离心率为,所以,从而②,
联立①②,解得,,
所以椭圆为;
(2)由消去,整理得,
则,
当时,,解得,此时直线与椭圆有两不同交点,即相交;
当时,,解得,此时直线与椭圆只有一个交点,即相切;
当时,,解得或,此时直线与椭圆没有交点,即相离;
综上,当时,直线与椭圆有两不同交点,即相交;
当时,直线与椭圆只有一个交点,即相切;
当时,直线与椭圆没有交点,即相离;
(3)把代入椭圆方程,得,
所以,
设,,则,,
所以,
因为四边形是平行四边形,
所以,
所以点坐标为,
又因为点在椭圆上,
所以,即.
因为
.
又点到直线的距离,
所以平行四边形的面积
,
即平行四边形的面积为定值.
【点睛】思路点睛:
求解圆锥曲线中三角形(或四边形)面积相关问题时,一般需要联立直线与曲线方程,根据韦达定理、弦长公式、点到直线距离公式,表示出面积,再结合题中条件,即可求解.
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2025学年崇社高二第一学期数学阶段学情调研
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 若直线的斜率的变化范围是,则它的倾斜角的变化范围是( )
A.
B.
C.
D. 或
2. 已知直线与互相平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
3. “中国剩余定理”又称“孙子定理”,1852年英国来华传教伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将正整数中能被3除余2且被7除余2的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列,则( )
A. 17 B. 37 C. 107 D. 128
4. 已知直三棱柱中,,,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,过抛物线的焦点的直线交抛物线于,两点,交其准线于点,若,且,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. D. 3
6. 记等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. 2 D. 1
7. 已知双曲线C:x2-y2=1的右焦点为F,直线l1、l2是双曲线的两渐近线,FH⊥l1,H是垂足.点M在双曲线上,经过M分别与l1、l2平行的直线与l2、l1相交于A、B两点,O是坐标原点,△OFH的面积为S1,四边形OAMB的面积为S2.则S1:S2=( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2
8. 如图所示,当篮球放在桌面并被斜上方一个灯泡(当成质点)发出的光线照射后,在桌面上留下的影子是椭圆,且篮球与桌面的接触点是椭圆的右焦点.若篮球的半径为个单位长度,灯泡与桌面的距离为个单位长度,灯泡垂直照射在平面上的点为,椭圆的右顶点到点的距离为个单位长度,则此时椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分)
9. (多选)关于空间向量,以下说法正确的是( )
A. 空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
B. 若,则与的夹角是钝角
C. 若向量是不共面的向量,则也是不共面的向量
D. 若对空间中任意一点,有,则四点共面
10. 已知曲线,则( )
A. 曲线表示一个圆
B. 点在曲线上
C. 曲线被直线截得的弦长为
D. 曲线与所有平行于轴的直线都有交点
11. 已知点为抛物线的焦点,直线过点交抛物线于,两点,.设为坐标原点,,直线与轴分别交于两点,则以下选项正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 若,则面积的最小值为
D. 四点共圆
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知向量,,则向量在向量上投影向量为___________.
13. 已知等比数列的前项和为,且,,求______;
14. 已知抛物线:的焦点为,点的直线与抛物线交于、两点,且直线与圆交于、两点.若,则直线的斜率为_________.
四、解答题(共77分)
15. 已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
16. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,侧面是边长为2的正三角形,平面平面,.
(1)求证:平行四边形为矩形;
(2)若为侧棱的中点,且点到平面的距离为,求平面与平面所成角的余弦值.
17. 已知圆圆心在轴上,且过点两点.
(1)求圆的方程;
(2)设点,以线段为直径的圆与圆交于两点,求线段长度的最小值.
18. 如图,四棱锥中,底面是平行四边形,侧面是等边三角形,平面平面,,.
(1)证明:;
(2)点Q在侧棱上,,过B,Q两点作平面,设平面与,分别交于点E,F,当直线时,求二面角的余弦值.
19. 已知椭圆过点,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线,判断直线和椭圆的位置关系;
(3)设直线与椭圆相交于两点,若以为邻边的平行四边形的顶点在椭圆上,求证:平行四边形的面积为定值.
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