内容正文:
南京29中2026-2027学年第一学期高二年级质量检测
数学试卷
一、选择题(每小题5分,共40分)
1. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先将给定抛物线方程转化为开口向上的抛物线标准形式,再结合标准方程对应的焦点坐标公式计算即可.
【详解】首先将抛物线方程整理为标准形式:,
可得,解得,
因此焦点坐标为.
2. 为实数,则实数为( )
A. 1 B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】由复数的乘法变形后根据复数的概念求解.
【详解】因为为实数,
所以,解得
3. 现有样本数据:15,9,11,20,13,5,22,25,则这组数据的75%分位数为( )
A. 5 B. 13.5 C. 21 D. 22
【答案】C
【解析】
【详解】从小到大排序:5,9,11,13,15,20,22,25,,,所以这组数据的75%分位数为.
4. 已知p:m=-2; q直线l1:2(m+1)x+(m-3)y+7-5m=0与直线l2:(m-3)x+2y-5=0垂直, 则p是q成立的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:因为时,,,而时, 或,所以是成立的充分不必要条件,故选A.
考点:1、两直线的位置关系;2、充分条件与必要条件.
5. 已知实数满足方程,求的最大值和最小值( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,把转化为圆上一点与原点连线的斜率,设,结合直线与圆的位置关系,列出方程,即可求解.
【详解】由方程,可化为,
表示以为圆心坐标、为半径的圆,
由的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,设,即,
如图所示,当直线与圆相切时,斜率取得最大值或最小值,
此时,解得,所以的最大值为,最小值为.
6. 已知,直线上存在点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定直线所过定点,根据线段长度,可将问题转化为直线与线段有交点,结合图象确定临界状态,得到直线斜率的取值范围,进而求得结果.
【详解】直线方程可化为:,
令得:,直线恒过定点,
由得:,
当直线上存在点满足时,直线与线段有交点,如图所示,
,,由直线斜率不为,
直线的斜率,
.
故选:B.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意利用三角恒等变换可得,以为整体,结合诱导公式和倍角公式运算求解.
【详解】由,得,
即,所以.
所以
.
8. 已知抛物线:的准线经过双曲线:(,)的左焦点,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为点,延长与抛物线相交于点,若(为坐标原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据抛物线准线过双曲线左焦点得出与的关系,再利用向量关系得到线段长度关系,结合双曲线的性质求出方程即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
由题意得抛物线的准线方程为,
双曲线的左焦点(其中),
抛物线的准线经过双曲线的左焦点,故,即,
已知,移项可得,即,
即,则,
又双曲线的一条渐近线方程为,即,
则焦点到渐近线的距离
在中,,
由勾股定理可得,
过作轴于点,则,
由相似三角形的性质可得,
即,所以,
则点的横坐标为,纵坐标的绝对值为,
因为点在抛物线上,且,
所以,即,
整理得,因此,则,
在本题中,,则,,
则双曲线方程为,故D正确.
二、多选题(本题共3小题.每小题6分,共18分.)
9. 已知曲线的两个焦点分别为,点为曲线上的动点,则下列说法中正确的是( )
A. 当时,曲线的长轴长为4
B. 当时,若曲线的渐近线为,则曲线的焦距为
C. 当时,使为直角三角形的点有6个
D. 当时,若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对A,根据椭圆方程的特点即可判断;对B,根据双曲线渐近线方程公式即可判断;对C,分直角顶点讨论即可判断;对D,根据双曲线定义即可判断.
【详解】当时,曲线表示椭圆,
若,焦点在x轴上,长轴长;
若,焦点在y轴上,长轴长,选项A错误;
当时,曲线C为焦点在x轴上的双曲线:,渐近线为,
已知渐近线为,所以,所以,
此时,焦距为,选项B正确;
当时,曲线C为椭圆,
焦点,
直角在或:过作x轴垂线,各交椭圆于2点,共4个点;
直角在P:以为直径作圆,与椭圆方程联立解得,共2个点,
所以使为直角三角形的点有6个,选项C正确;
当时,曲线C为双曲线:,
由双曲线的定义得到,
根据对称性不妨假设左焦点为,右焦点为,
因为右支上的点到左焦点的最小距离为,故P在左支,
所以,所以,选项D正确;
故选:BCD.
10. 下列结论正确的是( )
A. 若直线与圆相交,则点在圆的外部
B. 直线被圆所截得的最短弦长为
C. 若圆上有4个不同的点到直线的距离为1,则有
D. 若过点作圆的切线只有一条,则切线方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,直线与圆相交,说明圆心到直线距离小于半径;对于B,化简直线方程可知该直线过定点,圆心到该定点的距离即圆心到该动直线距离的最小值,再利用勾股定理,可求弦长最小值;对于C,圆上有四点到直线距离为1,说明平行于该直线且距离为1的两直线均与圆相交;对于D,过某点作圆的切线只有一条,说明该点在圆上.
【详解】对于A,直线与圆相交,
所以,即,因此点在圆的外部,故A正确;
对于B,直线方程变形得,,可知该直线必过定点,
因此圆心到直线的距离的最小值为,
此时该直线被圆所截的弦最短,弦长为,故B正确;
对于C,到直线距离为且平行的直线分别为和,
圆心到直线的距离为,到的距离为,
该圆要与直线距离为的点有四个,等价于与和分别有两个交点,
所以半径需满足,,即,故C错误;
对于D,过点作圆的切线只有一条,则点在圆上,代入可得圆,
过点的半径所在直线的斜率为,故切线的斜率为,
则切线方程为,即,故D正确.
11. 如图,圆锥内有一个内切球,球与母线分别切于点.若是边长为2的等边三角形,为圆锥底面圆的中心,为圆的一条直径(与不重合),则下列说法正确的是( )
A. 球的表面积与圆锥的侧面积之比为
B. 平面截得圆锥侧面的交线形状为抛物线
C. 四面体的体积的取值范围是
D. 若为球面和圆锥侧面的交线上一点,则最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用球的表面积公式及圆锥的侧面积的公式可判断A,由圆锥曲线定义可得选项B正确, 求出点到面的距离的范围,进而可得体积的取值范围可判断C,写出的表达式,利用三角函数函数可得的最大值,从而判断选项D.
【详解】对选项A,设圆锥的底面半径为,球的半径为,圆锥的母线长为,
因为是边长为2的等边三角形,则,,
连接,,,由条件可知,,,且,
则,所以,
则,即,
所以球的表面积,圆锥的侧面积,
所以球的表面积与圆锥的侧面积之比为,故选项A正确;
因为平面与母线VB平行,所以截得圆锥侧面的交线形状为抛物线,故选项B正确;
对选项C,由题意是的中点,所以四面体的体积等于,
设点到平面的距离为,当,处于,时,,
当,处于弧中点时,最大,为1,所以,
如图作交于,由对选项A可知,,
则,,所以,从而,
所以的面积,
所以,
因为,所以,故,
所以四面体的体积的取值范围是,故选项C不正确;
对选项D,由题意得球面和圆锥侧面的交线为以为直径的圆,
以为坐标原点,所在直线为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
则,,设,
则,
,
所以,
所以
即,
所以当时,有最大值,故选项D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知圆与,则圆与圆的公共弦长为________.
【答案】
【解析】
【分析】将两圆方程作差得到公共弦所在直线的方程,再利用点到直线距离公式和勾股定理求弦长即可.
【详解】将两圆方程作差得公共弦所在直线的方程,
圆,其圆心,半径,
则圆心到直线的距离为,则两圆的公共弦长为.
13. 如图所示,在中,点为边上一点,且,过点的直线与直线相交于点,与直线相交于点(,两点不重合).若,,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】先用表示,利用已知代入表达式,结合D,E,F三点共线可得,然后妙用“1”可解.
【详解】因为,所以,
所以,
又,,
所以,
所以,
因为D,E,F三点共线,所以,结合已知可知,
故,
当且仅当,结合,即时,取等号;
即的最小值为.
14. 已知,分别为椭圆的左、右焦点,点为椭圆外轴上一点,线段与交于点,,内切圆的半径为,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,结合椭圆定义以及三角形内切圆性质,即可化简得到,再利用即可求得结果.
【详解】由得,,
又共线,故,
设,,
则,
所以,又,
且,
所以,
即,
又,
所以,
又,
联立,可得,
又,
化简得,,
又,
所以,,
即椭圆的离心率为.
四、解答题(本题共5小题,共77分.)
15. 已知圆C与直线相切于点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线过点且被圆C所截得的弦长为8,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)求出经过切点的圆的半径所在直线方程,再与已知直线方程联立求出圆心坐标及半径即可.
(2)由(1)中信息,求出圆心到直线的距离,再按斜率存在与否分类求出直线方程.
【小问1详解】
圆C与直线相切于点,则直线的斜率为,
直线的方程为,即,
解方程组,得,则圆心,半径,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
由直线被圆C所截得的弦长为8,得圆心到直线的距离,
而圆心到直线的距离为3,则直线的方程可以为,此时直线的斜率不存在,;
当直线斜率存在时,设,由,解得,
直线的方程为,即,
所以直线的方程为或.
16. 在中,内角的对边分别为,且.
(1)求的大小;
(2)若的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)8
【解析】
【分析】(1)由正弦定理和三角恒等变换得到,求出;
(2)根据三角形面积和正弦定理得到外接圆半径,进而得到的值
【小问1详解】
由得,
即,
整理得,
由,得,则,
整理得,又,所以.
【小问2详解】
因为的面积为,所以,则,
由正弦定理及,
得,
所以,则.
17. 已知抛物线的焦点是,点在上,以为圆心、为半径的圆交轴于两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点为抛物线上一点,为坐标原点,平面上一动点满足,求直线斜率的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)表示出抛物线的焦点坐标与准线方程,在中由勾股定理得到,即可求出;
(2)设,用含、的式子表示、,从而表示出,再根据基本不等式计算可得.
【小问1详解】
抛物线的焦点是,准线方程为,在抛物线上,故,解得,
如图,在中,,
则,即,解得(负值已舍去),
所以抛物线的方程为.
【小问2详解】
设,故,
,
,
所以,
当时,;
当时,,设,
当时,当且仅当,即时取等号;
当时,当且仅当,即时取等号;
所以,则或,
则或,即;
综上所述的取值范围为.
18. 如图,在三棱锥中,平面,平面平面,为的中点.
(1)求证:.
(2)若,,,且与平面所成角为.
①当时,求三棱锥的体积;
②当取最大值时,求二面角的正弦值.
【答案】(1)已知平面,且平面,因此;
已知平面平面,且平面平面,在平面内作于,
根据面面垂直的性质定理,可得平面,结合平面,
可得;
由于,且平面,根据线面垂直的判定定理,可得平面;
又因为平面,因此.
(2)①②
【解析】
【分析】(1)由线面垂直的定义先得到,在平面内作于,根据面面垂直的性质定理和线面垂直的定义
得到后利用线面垂直的判定定理和定义即可证得结论;
(2)①找出与平面所成角,通过其正弦值求出,再利用锥体体积公式求解;
②建立空间直角坐标系表示与平面所成角,通过条件求出与的关系,利用基本不等式求的最大值后再利用公式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①取的中点,连接,
因为是的中点,所以,
由(1)平面,可得平面,
平面,所以,
由,为等腰直角三角形,
因此,
又因为平面,,
所以平面,
则就是与平面所成的角,
已知与平面所成角为,所以.
在等腰中,,所以;
在中,, 代入得,所以,
所以
所以三棱锥体积为.
②过点作平面,垂足为,以为原点,以所在直线分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
则.
故, 直线的方向向量.
设平面的法向量,故,即,
令,则,所以.
由直线与平面的夹角为,得,
整理得 ,
交叉相乘同时平方得,
进而有,
由基本不等式得,,所以 ,
当且仅当 时,即时等号成立,所以,即的最大值为.
此时
设平面的法向量,则,
即,
令,则,所以.
平面的一个法向量.S
设二面角为,则,
所以.
19. 已知椭圆:的短轴长为2,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,,为椭圆上不同的两点,
(ⅰ)若,关于直线对称,求实数的取值范围;
(ⅱ)若,关于轴对称,直线和交于点.过点的动直线与点的轨迹交于,两点,在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);(ⅱ)在轴上存在点,使得.
【解析】
【分析】(1)由离心率和短轴长结合关系求值,写出方程即可;
(2)(i)设直线的方程为,,的中点为,与椭圆方程联立后,利用根与系数的关系求得,进而利用点在上以及可求得实数的取值范围;(ⅱ)设,写出的方程,两式相乘,利用点在椭圆上,进而计算可得动点的轨迹方程,由得,设存在定点满足条件,由求得即可.
【小问1详解】
由,得,
故椭圆方程为:.
【小问2详解】
(ⅰ)因为,关于直线对称,所以所在直线的斜率为,
设直线的方程为,,的中点为,
由得,
所以,
所以,
由,可得,,
所以,整理得,所以,
所以,所以,所以,解得,
所以实数的取值范围为;
(ⅱ)存在这样的点,使得.
假设存在这样的点,使得,
如图,若,关于轴对称,则设,
则直线,直线,
两式相乘得,
因为在椭圆上,所以,即,
代入得,化简得,因为点不与顶点重合,所以.
即动点的轨迹方程为.
如图,因为,
所以,即,所以,
设过点的直线方程为,,
由,可得,
因为双曲线与直线有两个不同的交点,
所以有两个不同的解,所以,
所以,
设,则,即.
所以,化简得,
所以,因为,所以,解得,
故在轴上存在点,使得.
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数学试卷
一、选择题(每小题5分,共40分)
1. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2. 为实数,则实数为( )
A. 1 B. C. D. 0
3. 现有样本数据:15,9,11,20,13,5,22,25,则这组数据的75%分位数为( )
A. 5 B. 13.5 C. 21 D. 22
4. 已知p:m=-2; q直线l1:2(m+1)x+(m-3)y+7-5m=0与直线l2:(m-3)x+2y-5=0垂直, 则p是q成立的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
5. 已知实数满足方程,求的最大值和最小值( )
A. B. C. D.
6. 已知,直线上存在点,满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 已知抛物线:的准线经过双曲线:(,)的左焦点,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为点,延长与抛物线相交于点,若(为坐标原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题.每小题6分,共18分.)
9. 已知曲线的两个焦点分别为,点为曲线上的动点,则下列说法中正确的是( )
A. 当时,曲线的长轴长为4
B. 当时,若曲线的渐近线为,则曲线的焦距为
C. 当时,使为直角三角形的点有6个
D. 当时,若,则
10. 下列结论正确的是( )
A. 若直线与圆相交,则点在圆的外部
B. 直线被圆所截得的最短弦长为
C. 若圆上有4个不同的点到直线的距离为1,则有
D. 若过点作圆的切线只有一条,则切线方程为
11. 如图,圆锥内有一个内切球,球与母线分别切于点.若是边长为2的等边三角形,为圆锥底面圆的中心,为圆的一条直径(与不重合),则下列说法正确的是( )
A. 球的表面积与圆锥的侧面积之比为
B. 平面截得圆锥侧面的交线形状为抛物线
C. 四面体的体积的取值范围是
D. 若为球面和圆锥侧面的交线上一点,则最大值为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知圆与,则圆与圆的公共弦长为________.
13. 如图所示,在中,点为边上一点,且,过点的直线与直线相交于点,与直线相交于点(,两点不重合).若,,则的最小值为________.
14. 已知,分别为椭圆的左、右焦点,点为椭圆外轴上一点,线段与交于点,,内切圆的半径为,则椭圆的离心率为______.
四、解答题(本题共5小题,共77分.)
15. 已知圆C与直线相切于点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线过点且被圆C所截得的弦长为8,求直线的方程.
16. 在中,内角的对边分别为,且.
(1)求的大小;
(2)若的面积为,求的值.
17. 已知抛物线的焦点是,点在上,以为圆心、为半径的圆交轴于两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点为抛物线上一点,为坐标原点,平面上一动点满足,求直线斜率的取值范围.
18. 如图,在三棱锥中,平面,平面平面,为的中点.
(1)求证:.
(2)若,,,且与平面所成角为.
①当时,求三棱锥的体积;
②当取最大值时,求二面角的正弦值.
19. 已知椭圆:的短轴长为2,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,,为椭圆上不同的两点,
(ⅰ)若,关于直线对称,求实数的取值范围;
(ⅱ)若,关于轴对称,直线和交于点.过点的动直线与点的轨迹交于,两点,在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
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