内容正文:
乌鲁木齐市第101中学高二年级2025-2026学年第一学期期中考试
数学试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上)
1. 已知直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线的方程得出斜率,根据斜率和倾斜角的关系可得答案.
【详解】因为直线的方程为,故直线的斜率为,
设的倾斜角为,则,又,即.
2. 以为圆心,4为半径的圆的方程为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用圆的标准方程的性质求解.
【详解】以为圆心,4为半径的圆的方程为:
.
故选C.
【点睛】本题考查圆的标准方程的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意圆的性质的合理运用.
3. 掷一枚质地均匀的骰子,设事件为掷出的点数为奇数且小于4,则事件发生的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据古典概型概率公式求解即可.
【详解】掷一枚质地均匀的骰子,点数向上的结果有共6种,
其中满足掷出的点数为奇数且小于4有共2种,
所以事件发生的概率为.
故选:D
4. 平行线与间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由平行线间的距离公式求解即可.
【详解】方程变形为
由平行线间的距离公式可得所求距离.
故选:A.
5. 已知向量,,若,则( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】由空间平行向量,先求出的值,再由模长公式求解模长.
【详解】由,则,即,
有,
所以,
所以,则
故选:D
6. 某商场推出抽奖活动,在甲抽奖箱中有四张有奖奖票,六张无奖奖票;乙抽奖箱中有三张有奖奖票,七张无奖奖票.每人能在甲乙两箱中各抽一次,以表示“在甲抽奖箱中抽奖中奖的事件”,表示“在乙抽奖箱中抽奖中奖的事件”,表示“两次抽奖均未中奖的事件”,下列结论中不正确的是( )
A.
B. 与相互独立
C.
D. 与互斥
【答案】D
【解析】
【分析】分别求出,,进一步求出与,从而判断AC选项,在甲抽奖箱抽奖和在乙抽奖箱抽奖互不影响,故事件A和事件B相互独立,判断BD选项.
【详解】由题意可知:,,,,
因为在甲抽奖箱抽奖和在乙抽奖箱抽奖互不影响,可知事件A和事件B相互独立,故B正确,D错误;
可得,故A正确;
又因为,
所以,故C正确;
故选:D.
7. 费马点是指三角形内到三角形三个顶点距离之和最小的点,当三角形三个内角均小120°时,费马点与三个顶点连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对三角形三边的张角相等,均为120°.根据以上性质,已知,,,为内一点,记,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由费马点所对的三角形三边的张角相等均为120°,求出费马点,再根据费马点是与三角形三个顶点距离之和最小的点求出.
【详解】设为坐标原点,由,,,
知,且为锐角三角形,
因此,费马点M在线段上,设,如图,
则为顶角是120°的等腰三角形,故,
所以,
则的最小值为.
故选:B
8. 《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.在如图所示的鳖臑中,平面,,,E是BC的中点,H是内的动点(含边界),且平面,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意作出图形,利用面面平行的判定定理可得平面平面,再由线面垂直的判定定理可得平面,进而有,,结合空间向量的数量积运算即可求解.
【详解】设F,G分别为AB,BD的中点,连接FG,EF,EG,如图,
易得,,,
因为平面,平面,所以平面,
同理平面,
又因为平面,,所以平面平面.
因为平面,所以H为线段FG上的点.
由平面,平面,得,
又,则,
由平面,得平面,
因为,所以平面,,.
因为,
所以,,.
所以
.
因为,所以.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是推得H为线段FG上的点,从而利用空间向量数量积的定义得到,从而得解.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共计18分,每小题给出的四个选项中有多项符合要求,全部选对得6分,部分选对的部分分,有选错的得0分)
9. 空间直角坐标系中,已知,,下列结论正确的有( ).
A.
B. 若,则
C. 点关于平面对称的点的坐标为
D.
【答案】AB
【解析】
【分析】由向量的坐标运算可判断A,由数量积的坐标运算可判断B,由关于平面对称的点的坐标特点可判断C,由向量模的坐标运算可判断D.
【详解】对A,,故A正确;
对B,,所以,故B正确;
对C,点关于平面对称的点的坐标为,故C错误;
对D,,故D错误.
故选:AB.
10. 下列说法中错误的有( )
A. 点斜式 可以表示任何直线
B. 直线在y轴上的截距为
C. 直线关于对称的直线方程是
D. 点到直线的最大距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线点斜式方程,斜截式方程的适用范围,结合直线关于直线的对称直线的求法,以及直线恒过定点的处理方法,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对A:当直线斜率不存在时,不能用该方程表示,故A错误;
对B:在轴上的截距为,故B正确;
对C:点关于的对称点为,故直线关于对称的直线方程是,故C错误;
对D:,即,其恒过定点,
又,
故点到直线的最大距离为,故D错误.
11. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线就是其中之一,其形状酷似数学符号“”(如图),对于此曲线,下列说法正确的是( )
A. 曲线与直线有3个公共点
B. 曲线与圆有4个公共点
C. 曲线所围成的图形的面积为:
D. 若点在曲线上,点,线段PQ的长度可能为4
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,联立,根据解的个数即可判断;对于B,联立,可得,再代入,得,由判别式及韦达定理,可得此方程有4个不同的根,即可判断;对于C,求出一个弓形的面,则可求出曲线所围成的图形的面积,即可判断;对于D,当点或,满足题意,即可判断.
【详解】对于A,由,可得,
所以,即,
解得或,
所以或或,
所以曲线与直线有3个公共点,故正确;
对于B,由,可得,
则有,平方得,
代入,得,
即,
因为,,
所以关于的方程有两个不同的正根,
从而得有四个不同的解,
所以曲线与圆有4个公共点,故正确;
对于C,,
如图所示:
曲线所围成的图形的面积为四个全等弓形的面积之和,
设弓形的面积为,
因为所在圆的圆心为,半径为2,,
在中,,,
所以,
所以扇形的面积,
,
所以,
所以曲线所围成的图形的面积为,故错误;
对于D,当与或重合时,
则,故正确.
故选:ABD
【点睛】难点点睛:本题的难点是对C选项的判断,求出一个弓形的面积.
三、填空题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
12. 已知随机事件,互斥,且,,则________.
【答案】0.5
【解析】
【分析】根据两个事件是互斥事件,得到两个事件的和事件的概率等于两个事件的概率的和,根据所给的两个事件的概率,相减即可得到结果.
【详解】随机事件,互斥,
,
.
故答案为:0.5.
【点睛】本题主要考查互斥事件的概率加法公式,属于基础题型.
13. 已知圆和点,则直线 CM的方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】先把圆的一般方程化为标准方程得,再根据两点式直线方程求解即可.
【详解】由题意得圆的标准方程为,
所以圆心,又,
所以由两点式可得直线的方程为,即.
14. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.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.已知在平面直角坐标系中,.点满足,则点所在的曲线所对应的阿波罗尼斯圆方程为_____________________________,若点,则的最小值为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】设,根据条件得到,化简即可求解;根据题设得到,再利用两点间的距离公式,即可求解.
【详解】设,因为,且,
则,整理得到,即,
所以点所在的曲线所对应的阿波罗尼斯圆方程为.
因为,又,,所以,
故答案为:,.
【点睛】关键点点晴,本题的关键在于利用,从而有,即可求解.
四、解答题(本大题共5小题,共 77分)
15. 已知直线l经过点;(直线要求化成一般式)
(1)若直线的斜率为,求直线l的方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用点斜式写出直线方程,再化为直线的一般方程;
(2)分类讨论截距为和不为两种情况,分别求出满足条件的直线的方程.
【小问1详解】
因为直线的斜率为,经过点,
所以直线方程为,即.
【小问2详解】
当在两坐标轴上的截距均为0时,设直线方程为
因为直线过点,所以,即,
此时方程为,即;
当在两坐标轴上的截距不为0时,可设方程为,
则,得,
故此时方程为;
综上可知,直线的方程为或.
16. 一个袋子中存大小和质地均相同的四个球,其中有两个红球(标号为1和2),一个黑球(标号为3),一个白球(标号为4),从袋中不放回地依次随机摸出两个球,设事件A=“第一次摸到红球”,事件B=“第二次摸到黑球”,C=“摸到的两个球恰为一个红球一个白球”.
(1)分别求事件、、发生的概率;
(2)求事件A、B、C中至多有一个发生的概率.
【答案】(1), , ;
(2).
【解析】
【分析】(1)列出样本空间和所有满足事件的情况,根据古典概型概率计算公式计算即可;
(2)列出满足题意的所有情况,根据古典概型概率计算公式计算即可.
【小问1详解】
样本空间,共有12个基本事件;
事件,共有6个样本点,
所以,
事件,共有3个样本点,所以,
事件,共有4个样本点,所以.
【小问2详解】
事件中至多有一个发生的情况有,共有8种,
所以.
17. 已知是空间中不共面的向量,若.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若四点共面,求的值.
【答案】(1),;
(2).
【解析】
【分析】(1)由三点共线可设,列方程求;
(2)由四点共面可设,列方程可得的关系.
【小问1详解】
因为三点共线,则,
又, ,
有解得;
【小问2详解】
因为四点共面,则,
则,
有 ,得.
18. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为是的中点.
(1)求直线与平面所成角的正弦值:
(2)在线段上是否存在一点,使得点到平面的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)利用正三棱柱的性质如图建立空间直角坐标系,利用空间向量法来求线面角的正弦值;
(2)利用设未知量,来表示空间向量,借助空间向量法来求点到面的距离,从而解决问题.
【小问1详解】
因为在正中,D是的中点,故,
以D为坐标原点,取的中点F,分别以为轴,
建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
则,,,
设平面的法向量为,
则,取,则,
设直线与平面所成角为,
可得,
所以直线与平面所成角的正弦值为;
【小问2详解】
存在点,使得点到平面的距离为,且,理由如下:
设,其中,
所以,
,,
设平面的法向量为,
则,取,则,
则点到平面的距离,
化简得,解得或(舍去).
综上,存在点E,使得点到平面的距离为,此时.
19. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点Р满足.
(1)求点P的轨迹的方程;
(2)设点M为直线上的一点.过点作轨迹C的两条切线,切点为Q,R.
(i)证明:直线过定点;
(ⅱ)求线段长度的最小值.
【答案】(1);
(2)(i)证明见解析;(ii);
【解析】
【分析】(1)设点P的坐标为,根据及两点距离公式列方程,化简即可得;
(2)(i)设点.确定以为直径圆的方程,与圆方程相减可得直线的方程,即可求证;(ii)记圆的半径为,到直线的距离为,则
通过确定的最大值即可求解;
【小问1详解】
设点P的坐标为,因为,又,,
所以,
所以,
所以,
所以,即,
所以点P的轨迹方程为.
【小问2详解】
(i)设点,而,则中点为,且,
以为直径圆的方程为,
整理得,
以为直径圆与圆的方程相减,得.
整理得,令,可得,
所以直线过定点.
(ii)记圆的半径为,到直线的距离为,则.
当取最大值时有最小值,而,当且仅当时取到,
所以的最小值为.
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乌鲁木齐市第101中学高二年级2025-2026学年第一学期期中考试
数学试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上)
1. 已知直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 以为圆心,4为半径的圆的方程为
A. B.
C. D.
3. 掷一枚质地均匀的骰子,设事件为掷出的点数为奇数且小于4,则事件发生的概率为( )
A. B. C. D.
4. 平行线与间的距离为( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,,若,则( )
A. 1 B. C. D. 2
6. 某商场推出抽奖活动,在甲抽奖箱中有四张有奖奖票,六张无奖奖票;乙抽奖箱中有三张有奖奖票,七张无奖奖票.每人能在甲乙两箱中各抽一次,以表示“在甲抽奖箱中抽奖中奖的事件”,表示“在乙抽奖箱中抽奖中奖的事件”,表示“两次抽奖均未中奖的事件”,下列结论中不正确的是( )
A.
B. 与相互独立
C.
D. 与互斥
7. 费马点是指三角形内到三角形三个顶点距离之和最小的点,当三角形三个内角均小120°时,费马点与三个顶点连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对三角形三边的张角相等,均为120°.根据以上性质,已知,,,为内一点,记,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
8. 《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.在如图所示的鳖臑中,平面,,,E是BC的中点,H是内的动点(含边界),且平面,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共计18分,每小题给出的四个选项中有多项符合要求,全部选对得6分,部分选对的部分分,有选错的得0分)
9. 空间直角坐标系中,已知,,下列结论正确的有( ).
A.
B. 若,则
C. 点关于平面对称的点的坐标为
D.
10. 下列说法中错误的有( )
A. 点斜式 可以表示任何直线
B. 直线在y轴上的截距为
C. 直线关于对称的直线方程是
D. 点到直线的最大距离为
11. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线就是其中之一,其形状酷似数学符号“”(如图),对于此曲线,下列说法正确的是( )
A. 曲线与直线有3个公共点
B. 曲线与圆有4个公共点
C. 曲线所围成的图形的面积为:
D. 若点在曲线上,点,线段PQ的长度可能为4
三、填空题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
12. 已知随机事件,互斥,且,,则________.
13. 已知圆和点,则直线 CM的方程是______.
14. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.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.已知在平面直角坐标系中,.点满足,则点所在的曲线所对应的阿波罗尼斯圆方程为_____________________________,若点,则的最小值为______.
四、解答题(本大题共5小题,共 77分)
15. 已知直线l经过点;(直线要求化成一般式)
(1)若直线的斜率为,求直线l的方程;
(2)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
16. 一个袋子中存大小和质地均相同的四个球,其中有两个红球(标号为1和2),一个黑球(标号为3),一个白球(标号为4),从袋中不放回地依次随机摸出两个球,设事件A=“第一次摸到红球”,事件B=“第二次摸到黑球”,C=“摸到的两个球恰为一个红球一个白球”.
(1)分别求事件、、发生的概率;
(2)求事件A、B、C中至多有一个发生的概率.
17. 已知是空间中不共面的向量,若.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若四点共面,求的值.
18. 如图,在正三棱柱中,底面边长为2,侧棱长为是的中点.
(1)求直线与平面所成角的正弦值:
(2)在线段上是否存在一点,使得点到平面的距离为?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点Р满足.
(1)求点P的轨迹的方程;
(2)设点M为直线上的一点.过点作轨迹C的两条切线,切点为Q,R.
(i)证明:直线过定点;
(ⅱ)求线段长度的最小值.
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