内容正文:
2025级高二上学期10月月考
数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题:本题共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.
1. 过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用直线方程的两点式写出直线方程即可.
【详解】因为直线过点,,所以直线方程为,
故选:B.
2. 若椭圆的焦距是2,则实数的值为( )
A. B. 5 C. 3 D. 3或5
【答案】D
【解析】
【详解】已知椭圆的焦距是2,因为
当焦点在轴上,,,所以,,
当焦点在轴上,,所以,,
综上或.
3. 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的模长公式和运算法则计算即可.
【详解】因为,
所以共轭复数为.
4. 已知,是空间中的两个不同的平面,,是两条不同的直线,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据面面平行的判定判断选项A;根据面面垂直的判定判断选项B;根据线面平行的判定判断选项C;根据线面垂直的判定判断选项D
【详解】选项A,若,,,则与不一定平行;当,若,则,故A错误;
选项B,若,,,则,正确;
选项C,若,,,则或,错误;
选项D,若,,,则不一定成立,与位置关系可能为平行,相交或、垂直,故D错误;
5. 已知直线与平行,则这两条平行直线之间的距离为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【详解】直线的斜率为,由,得直线的斜率存在,且,
解得,则,即,
所以这两条平行直线之间的距离为.
6. 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.
7. 已知 ,则 的值是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据和差的正弦公式和余弦公式化简计算即可.
【详解】因为,,
所以,
所以.,
所以,
所以.
8. 中,,,为边上的中点,,则的面积为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用余弦定理和三角形中线长公式求出与的乘积,再代入三角形面积公式计算即可.
【详解】设,,,
在中,由余弦定理得:,
又,,,则 ①;
因为为边的中点,为边上的中线,
所以,
又,则②,
由得:,解得,
由三角形面积公式:,
则.
二、选择题: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. 已知直线,下列说法正确的是:( )
A. 点关于的对称点的坐标是;
B. 直线关于的对称直线的方程是;
C. 直线关于点的对称直线的方程是;
D. 过点,垂直于直线的直线的方程是
【答案】ABC
【解析】
【分析】A:利用两点连线与对称轴垂直、中点在对称轴上两个条件联立求解对称点坐标;B:先求出两条直线交点,再在已知直线上任取一点算出其对称点,通过两点求出对称直线方程; C:直线关于定点对称后斜率不变,求出原直线上一点的对称点,代入斜截式得到对应直线方程;D:根据垂直直线斜率关系写出垂线点斜式,代入已知点验证.
【详解】A:设点关于直线的对称点为,则线段的中点在直线上,且直线垂直于直线,
即,解得,
所以点的坐标为,A正确.
B:解方程组得,则点在所求直线上.
在直线上任取一点,设点关于直线的对称点为,
则,解得,则点也在所求直线上,
由两点式得直线方程为,化简得,故所求直线的方程,B正确.
C:在直线上取两点、,
则、关于点的对称点分别为、.
因为点、在所求直线上,所以由两点式得所求直线方程为,即C正确.
D:直线斜率为3,故垂直于的直线斜率为,过点的垂线正确方程为,
整理得,故过点垂直于直线的直线的方程是,故D错误.
10. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法中正确的有( )
A. 若,,,则有两解
B. 若,则为锐角三角形
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,,则为等边三角形
【答案】AD
【解析】
【分析】A.直接利用正弦定理求解判断;B.根据三个角均为锐角的三角形为锐角三角形来判断;C.利用正弦定理边化角,然后整理计算;D.利用余弦定理计算求解.
【详解】对于A:若,,,由正弦定理得,此时可取锐角也可能取钝角,则有两解,A正确;
对于B:只能推出,为锐角,但不确定角的大小,故不能确定的形状,B错误;
对于C:由及正弦定理得,即,
所以,在中有或,所以为等腰三角形或直角三角形,C错误;
对于D:由已知,整理得,即,所以,则,即为等边三角形,D正确.
故选:AD.
11. 古希腊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()的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,,,点满足.设点的轨迹为圆,则下列结论正确的是( )
A. 圆的方程为
B. 已知点,,圆上存在点,使得
C. 圆上恰有一个点到直线的距离为2
D. 在轴上存在异于,的两个定点,,使得
【答案】ACD
【解析】
【分析】设,根据题意运用两点间距离公式列出方程,化简得轨迹C的方程,可判断选项A;满足的点的轨迹是以为直径的圆,根据圆与圆的位置关系判断出圆和圆外离,可判断选项B;由距离公式判断直线与圆的位置关系,从而判断C;设,并由距离公式结合点P的轨迹方程,利用待定系数法解方程,从而判断D.
【详解】如图:
对于选项A,因为在平面直角坐标系中,,,点满足.
设,则,化简可得,故选项A正确;
对于选项B,若,则在以为直径的圆上.
因为中点,直径,
所以圆的半径,则圆的方程为,
设圆的半径为,则,圆心距,
则圆和圆外离,即圆上不存在点,使得,故B错误;
对于选项C,圆心到直线的距离为,
则该直线与圆相离,因为,也就是圆上恰有一个点到直线距离等于(离直线最近那一点),故C正确;
对于选项D,假设存在这样的点,可设,可得,
两边平方并整理:,
由P的轨迹方程为,可得,
解得或(舍去),即存在,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是直线上的两点,若,求__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设条件先求出,再利用两点间的距离公式计算即得.
【详解】因为,在直线l上,所以,.
由已知,得,
由两点间的距离公式,得.
故答案为:.
13. 若圆与圆有四条公切线,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【详解】因为两圆有四条公切线,故两圆相离,
而可化为,故此圆的圆心为,半径为,
可化为,
故此圆的圆心为,半径为,
所以,故.
14. 一个圆柱的体积和底面周长均为,若该圆柱能够被整体放入一个球内,则该球的最小体积为___________.
【答案】
【解析】
【详解】底面周长,
,
当圆柱与球外接时,球体积最小,
圆柱外接球球心在圆柱上下底面圆心连线中点,
轴截面是矩形长,宽,
矩形对角线就是球的直径,
,,
球体积.
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. 已知直线经过点,圆.
(1)若直线与圆C相切,求直线的方程;
(2)若直线被圆C截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据直线与圆相切,进行求解;
(2)先由勾股定理求出圆心到直线的距离,再由距离公式求解即可.
【小问1详解】
由已知圆,所以圆心坐标为,半径为2.
当直线的斜率不存在时,即直线的方程为:,此时是与圆相切,满足题意;
当直线的斜率存在时,设直线为:,即,
则圆C的圆心到直线l的距离,解得,
故直线l的方程为.综上,直线l的方程为或.
【小问2详解】
因为直线l被圆C所截得的弦长为,
所以圆心到直线l的距离为.
由(1)可知,直线的斜率一定存在,设直线为:,即,则圆心到直线l的距离,解得或.
故直线l的方程为或.
16. 如图,已知椭圆,,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,直线交椭圆于另一点.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)若椭圆的焦距为2,且,求椭圆的方程.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据得到,,可得;
(2)设,根据得到,,代入,解得,可得,从而可得椭圆方程.
【详解】(1)若,则和为等腰直角三角形.所以有,即.所以,.
(2)由题知,,设,
由,得,所以 ,.
代入,得.
即,解得.所以,
所以椭圆方程为.
【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆方程,考查了平面向量共线的坐标表示,属于中档题.
17. 如图三棱锥中,,,平面平面.平面平面.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的正切值为,求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:在内任取一点,过点作于,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
又平面,所以.
过作于,同理可得,
又平面,平面,,
所以平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质可得线面垂直,进而得线线垂直,即可根据线面垂直的判定求证,
(2)根据等体积法即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知平面,
,,就是二面角的平面角,
,,
,
所以三棱锥的体积.
,,故,
又,,,
设点到平面的距离为,
则三棱锥的体积,,
所以点到平面的距离为.
18. 直线过点 且与轴、轴正半轴分别交于两点.
(1)若直线与的法向量平行,写出直线的方程;
(2)求面积的最小值;
(3)如图,若,过点作平行于轴的直线交轴于点,动点分别在线段和上,若直线平分直角梯形的面积,求证:直线必过一定点,并求出该定点坐标.
【答案】(1)
(2)12 (3)由题意,设,因为,点,
即,
∴,即,∴.
过点作平行于轴的直线交轴于点,则.
直角梯形的顶点为,
上底,下底,高为2,
梯形的面积,
设动点,,
因为直线平分直角梯形的面积,所以四边形的面积为 6,
四边形是梯形,其上底为,下底为 ,高为 2,
所以,即,
因此点的坐标为,
直线经过点和,其斜率 ,
则直线的方程为:,化简得,
去分母整理得,
上式对任意恒成立,因此需满足,解得.
所以,直线必过定点,该定点坐标为.
【解析】
【分析】(1)利用两直线垂直设出一般式,代入点即可求出直线方程;
(2)设直线方程,代入点得到直线方程,然后得到交点坐标,由交点坐标计算三角形面积,然后利用基本不等式即可求出面积最小值;
(3)设,利用得到.再设,根据四边形面积得到关系式,代回直线方程,求出定点得解.
【小问1详解】
由题意可设直线,
所以,所以,
即.
【小问2详解】
当直线斜率不存在时,不存在点,舍去.
当直线斜率存在时,设,即,
由题意可知,∴,
∴,
∵时,∴,当且仅当,即时取等号,
∴.
【小问3详解】
略
19. 现定义:若圆上一动点,圆外一定点,满足的最大值为其最小值的两倍,则称为圆的“上进点”.若点同时是圆和圆的“上进点”,则称为圆“”的“牵连点”.已知圆.
(1)若点为圆的“上进点”,求点的轨迹方程并说明轨迹的形状;
(2)已知圆,且均为圆“”的“牵连点”.
(i)求直线的方程;
(ii)若圆是以线段为直径的圆,直线与交于两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一点,使得轴平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),轨迹是以为圆心、为半径的圆
(2)(i);(ii)存在,点
【解析】
【分析】(1)根据题设定义得到,再利用两点间的距离公式,即可求解;
(2)(i)根据条件可得直线为圆和的公共弦所在直线,即可求解;(ii)根据题设得到圆的方程为,再根据题设有,联立,消可得,结合条件,利用根与系数的关系,即可求解.
【小问1详解】
设,因为点为圆的“上进点”,
所以,即,又,得到,
所以的轨迹方程为,点的轨迹是以为圆心、为半径的圆.
【小问2详解】
(i)因为为圆“”的“牵连点”,所以同时为圆与圆的“上进点”,
由为圆的“上进点”,得,所以,
即点在圆上,
由为圆的“上进点”,由(1)知点在圆上,
所以点是圆和的交点.
因为均为圆“”的“牵连点”,
所以直线为圆和的公共弦所在直线,
两圆方程相减可得,故直线的方程为.
(ii)因为的圆心为,半径为,
又的圆心为,半径为,
所以直线的方程为,与联立得的中点坐标为,
点S到直线的距离为,则,
所以圆的方程为,
假设轴上存在点满足题意,设.
则,即,整理得.
将,代入上式可得,
整理得①,
联立,消可得,,
所以,代入①并整理得,
此式对任意的都成立,所以,
故轴上存在点,满足题意恒成立.
【点睛】方法点晴:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.
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2025级高二上学期10月月考
数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题:本题共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.
1. 过点,的直线方程是( )
A. B.
C. D.
2. 若椭圆的焦距是2,则实数的值为( )
A. B. 5 C. 3 D. 3或5
3. 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
4. 已知,是空间中的两个不同的平面,,是两条不同的直线,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
5. 已知直线与平行,则这两条平行直线之间的距离为( )
A. B. C. 2 D.
6. 已知实数满足方程,求的最大值和最小值( )
A. B. C. D.
7. 已知 ,则 的值是( ).
A. B. C. D.
8. 中,,,为边上的中点,,则的面积为( )
A. 2 B. C. D.
二、选择题: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. 已知直线,下列说法正确的是:( )
A. 点关于的对称点的坐标是;
B. 直线关于的对称直线的方程是;
C. 直线关于点的对称直线的方程是;
D. 过点,垂直于直线的直线的方程是
10. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法中正确的有( )
A. 若,,,则有两解
B. 若,则为锐角三角形
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,,则为等边三角形
11. 古希腊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()的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,,,点满足.设点的轨迹为圆,则下列结论正确的是( )
A. 圆的方程为
B. 已知点,,圆上存在点,使得
C. 圆上恰有一个点到直线的距离为2
D. 在轴上存在异于,的两个定点,,使得
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知是直线上的两点,若,求__________.
13. 若圆与圆有四条公切线,则实数的取值范围为_______.
14. 一个圆柱的体积和底面周长均为,若该圆柱能够被整体放入一个球内,则该球的最小体积为___________.
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. 已知直线经过点,圆.
(1)若直线与圆C相切,求直线的方程;
(2)若直线被圆C截得的弦长为,求直线的方程.
16. 如图,已知椭圆,,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,直线交椭圆于另一点.
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)若椭圆的焦距为2,且,求椭圆的方程.
17. 如图三棱锥中,,,平面平面.平面平面.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的正切值为,求点到平面的距离.
18. 直线过点 且与轴、轴正半轴分别交于两点.
(1)若直线与的法向量平行,写出直线的方程;
(2)求面积的最小值;
(3)如图,若,过点作平行于轴的直线交轴于点,动点分别在线段和上,若直线平分直角梯形的面积,求证:直线必过一定点,并求出该定点坐标.
19. 现定义:若圆上一动点,圆外一定点,满足的最大值为其最小值的两倍,则称为圆的“上进点”.若点同时是圆和圆的“上进点”,则称为圆“”的“牵连点”.已知圆.
(1)若点为圆的“上进点”,求点的轨迹方程并说明轨迹的形状;
(2)已知圆,且均为圆“”的“牵连点”.
(i)求直线的方程;
(ii)若圆是以线段为直径的圆,直线与交于两点,探究当不断变化时,在轴上是否存在一点,使得轴平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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