内容正文:
衡阳市八中2025级高二第一次月考试题
数 学
命题人:郭端香 审题人:欧映辰
请注意:时量120分钟 满分150分
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. 若复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,移项得, 两边同乘,得.
因为,所以, 故复数的虚部为.
2. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先求两直线平行时的取值,再判断和时两直线是否平行,从而确定条件类型.
【详解】直线,平行或重合的充要条件是,所以或.
将代入直线,的方程,得,,易知;
将代入直线,的方程,得,,直线,重合,故舍去.
综上所述,“”是“”的充要条件.
故选:.
3. 已知空间向量,则( )
A. B.
C. D. 不能构成空间的一组基底
【答案】C
【解析】
【分析】A选项,利用空间向量模长的坐标计算出A错误;根据空间向量平行垂直的判定方法判断B、C;设存在实数使得,可得不共面,判断D.
【详解】对于A,,故A错误;
对于B,因为,所以不平行,B错误;
对于C,,所以,故C项正确;
对于D,设存在实数使得,即,无解
所以不共面,能作为空间的一组基底,故D错误.
故选:C
4. 为了得到函数的图象,只要把图象上所有的点( )
A. 向右平行移动个单位长度 B. 向左平行移动个单位长度
C. 向右平行移动个单位长度 D. 向左平行移动个单位长度
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数图象平移的性质即可求解.
【详解】为了得到函数的图象,只要把图象上所有的点向右平行移动个单位长度,
故选:A
5. 已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 相离
【答案】A
【解析】
【分析】先根据圆的面积被直线平分得出直线过圆心,从而求出圆的参数 ,确定圆的圆心和半径,再结合已知圆的圆心和半径,通过计算圆心距并与两圆半径的和差关系作比较,判断两圆位置关系.
【详解】圆可整理为,其圆心.
由题可知,直线经过圆心,即,解得,
因此圆,圆心,.
圆,圆心,.
圆心距,,,
,两圆相交.
故选:A.
6. 在平面内作直线,使得点、点到直线的距离分别为1和2,则这样的直线有( )条
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】当斜率存在时,设直线方程,根据点到直线的距离公式列方程组求解可得.
【详解】易知,当直线的斜率不存在时不满足题意;
过点作垂直于直线,垂直分别为,
则,所以,所以,
又,所以直线过原点,
设直线方程为,即,
由题知,,解得或或,
所以满足条件的直线有4条.
故选:A
7. 自点发出的光线经过轴反射,其反射光线所在直线与圆相切,则满足条件的反射光线所在直线的斜率之积为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出关于轴的对称点的坐标,求出过点圆的切线斜率乘积即可得.
【详解】因为关于轴的对称点为,
题中反射光线与圆相切,即为过点的圆的切线,切线斜率显然存在,
设切线方程为,即,
圆标准方程为,即圆心为,半径为,
则,化简得,所以.
故选:D.
8. 已知是椭圆的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,结合题意可得,根据椭圆定义整理可得,根据向量关系可得∥,且,同理结合椭圆定义可得,进而可求离心率.
【详解】由题意可知:,
设,
因为,则,可得,
由椭圆定义可知:,即,
整理可得;
又因为,则∥,且,
则,可得,
由椭圆定义可知:,即,
整理可得;
即,可得,
所以椭圆C的离心率.
故选:B.
【点睛】方法点睛:椭圆的离心率(离心率范围)的求法
求椭圆的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求e的值.
二、多项选择题: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,是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,,,则,是异面直线
B. 若,,,则
C. 若,,则与可能相交
D. 若,,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由空间线线、线面、面面的位置关系,及面面平行、面面垂直的性质定理逐项判断即可.
【详解】对于A,由,,,可得,异面或平行,错误;
对于B,因为,,
所以,又,所以,正确;
对于C,由,,可得与相交或平行,正确;
对于D,由,,可得或相交或,错误.
10. 已知点和点,是直线上的一点,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】过点作直线的对称点,设,运用中点坐标公式和两直线垂直的条件,解方程可得,,连接,由三点共线的性质可得的范围,从而可得结论.
【详解】解:点和点,是直线上的一点,
过点作直线的对称点,设,
可得,,
解得,,即,
连接,可得,
当且仅当,,三点共线时,取得最小值为,
结合选项可知的可能取值是,,.
故选:ABC.
11. 已知棱长为12的正四面体ABCD中,为CD中点,P、Q分别为四面体ABCD的内切球和外接球上的动点,则( )
A. |PQ|的最大值为 B.
C. D. 若,则的最大值为
【答案】AB
【解析】
【分析】将此正四面体放入正方体中,求出其内切球和外接球的半径.A选项,当点、球心、点共线时最大;B选项,,同理可求;C选项,同B选项,可求;D选项,设为平面内一点,,结合空间向量四点共面定理可知,当|PQ|最大,最小时,求得的最大值.
【详解】将此正四面体ABCD放入正方体中,如图,则该正方体棱长为,
该正方体与正四面体ABCD的外接球相同,且球心为正方体的中心,
外接球直径为正方体体对角线,则外接球半径,
由正方体性质可证平面,
设与平面交点为,可得为的三等分点,
正四面体ABCD内切球半径为.
A选项,当三点共线且在之间时,的最大值为,故A正确;
B选项,,
,
由于,则,
故B正确;
C选项,,
同理,故C错误;
D选项,设为平面内一点,,
则,由于的最大值为,则当最小时,有最大值,
最小即为点到平面的距离,
由于为CD中点,则点到平面的距离为点D到平面的距离的一半,
而点D到平面的距离为,
则最小为,则有最大值2,故D错误;
故选:AB.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机事件与对立,与相互独立,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据对立事件的概率公式求出,再结合相互独立事件的概率乘法公式计算;
【详解】因为随机事件与对立,根据对立事件的概率性质,得:,
因为与相互独立,根据相互独立事件的概率乘法公式,得:
故答案为:.
13. 在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,且满足,则的最大值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出点的轨迹方程,再利用数形结合思想求解.
【详解】因为,所以,化简得,
故点的轨迹是以为圆心,半径为的圆(除去两点),
如图.不妨设,则的最大值在直线与圆相切时取得,
由,解得或,
所以的最大值是.
故答案为:
14. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线C:就是其中之一,其形状酷似数学符号“”,设为曲线C上任意一动点,则下列说法正确的是______________
①.曲线C与直线有3个公共点 ②.曲线C上任意两点距离最大值为4
③.的最大值为 ④.曲线C所围成图形面积为
【答案】②③
【解析】
【分析】联立曲线C与直线的方程,根据公共解的个数判断①选项;求出曲线C与轴的交点坐标,数形结合可判断②选项;利用圆的参数方程结合三角函数的有界性可判断③选项;求出曲线C在第一象限的圆弧与轴围成区域的面积,结合对称性可计算判断④选项.
【详解】曲线C的方程可化为,
当,时,曲线C的方程可化为,
在曲线C上任取一点,则该点关于轴的对称点为,
因为,即点也在曲线C上,
所以,曲线C关于轴对称,同理可知,曲线C关于轴、原点对称,
对于①选项,由,得,
所以,即,可得或(舍去),
故,所以曲线C与直线只有个公共点,①错;
对于②选项,在曲线C的方程中,令,可得,解得或,
所以,曲线C交轴于点、、,
结合图形可知,曲线C上任意两点距离最大值为,②对;
对于③选项,当取最大值,结合图形及对称性不妨,,
此时点必在第一象限或两坐标轴正半轴上,
设,,其中,
由可得,所以,
所以
,其中,
因为,所以,
因为,则,故,
故当时, 取到最大值为,③对;
对于④选项,设圆的圆心为,该圆的半径为,
因为,故是边长为2的等边三角形,
所以圆在第一象限的圆弧与轴围成区域的面积为,
所以曲线C所围成图形面积为,④错.
故答案为:②③.
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. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1) 直接利用正弦定理边化角进行运算;
(2) 运用正弦定理将面积转化成角的正切值,再根据锐角三角形求出角的范围,从而求出三角形面积的范围.
【小问1详解】
因为,,所以,
即,根据正弦定理得,因为, ,所以,根据二倍角公式得,因为,,所以,即, .
【小问2详解】
因为,,所以面积,
根据正弦定理,代入得,又,
所以,
所以面积,因为,所以,
即,又为锐角三角形,所以,代入解得,,所以面积.
16. 在中国共产主义青年团成立100周年之际,某校举办了“强国有我,挑战答题”的知识竞赛活动,已知甲、乙两队参加,每队3人,每人回答且仅回答一个问题,答对者为本队赢得1分,答错得0分.假设甲队中3人答对的概率分别为,,,乙队中每人答对的概率均为,且各人回答问题正确与否互不影响.
(1)分别求甲队总得分为1分和2分的概率;
(2)求活动结束后,甲、乙两队共得4分的概率.
【答案】(1)甲队总得分为分的概率为,分的概率为;
(2)
【解析】
【分析】(1)利用相互独立事件和互斥事件的概率公式计算可得;
(2)首先求出活动结束甲、乙两队得分及所对应的概率,再利用相互独立事件和互斥事件的概率公式计算可得;
【小问1详解】
解:依题意记甲队总得分为分为事件,甲队总得分为分为事件,
则,
,
所以甲队总得分为分的概率为,分的概率为;
【小问2详解】
解:依题意甲队总得分为分的概率为,
得分的概率为,得分的概率为,得分的概率为;
乙队总得分为分的概率为,得分的概率为,
得分的概率为,得分的概率为;
则活动结束后,甲、乙两队共得4分的概率.
17. 在四棱锥中,底面是矩形,侧棱底面,分别是的中点,.
(1)若,求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
如图,建立空间直角坐标系,又,,分别是的中点,
则,
所以,
因为,,所以,
又平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件建立空间直角坐标系,利用向量法可,再由线面垂直的判定定理,即可求解;
(2)利用(1)结果,求出平面的法向量和,再由线面角的向量法,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,,,
则,,,
设平面的一个法向量,
由,取,则,所以,
设与平面所成的角为,
则,
所以与平面所成角的正弦值为.
18. 如图,在中,是中点,、分别是、边上的动点,且,将沿折起,将点折至点的位置,得到四棱锥.
(1)求证:平面;
(2)若,二面角是直二面角,线段上是否存在一点,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)当时,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)在四棱锥中,,而平面平面,
所以平面.
(2)存在,;
(3).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用线面平行的判定推理得证.
(2)以点为原点建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,利用面面角的法向量列式求解.
(3)由(2)中坐标系,由垂直关系求出点位置,进而求出相关点的坐标,利用线面角的法向量求出函数关系,再利用函数性质求出线面角正弦值的范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过作直线平面,而,则直线两两垂直,
以为原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
由,得,则是二面角的平面角,
依题意,,即,又,而平面,
于是平面,即,由,得分别是中点,
由,得,
令,则,,
故,
设平面的法向量,
则,
取,得,而平面的法向量为,
因此,解得或(舍去),
所以在线段上存在一点满足题意,此时.
【小问3详解】
由(2)中空间直角坐标系,知,设,
则,由,得,
解得,即,则,
点与其在直线上射影点及点围成以线段为斜边的直角三角形,
则,即,又且,即,
平面的法向量为,设直线与平面所成角为,
则,
则,
令,因函数在上递减,,
因此,而,解得,
所以直线与平面所成角的正弦值的取值范围是.
19. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)设为的右顶点,为上一点,求面积的最大值.
(3)若过点,斜率为(为定值且)的直线与交于点,直线上是否存在不同于点的点,使得平分?若存在,求出点的坐标(用含的式子表示).若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
当时,点不存在;
当时,点Q与D重合应排除,点不存在;
当且时,则,,
所以存在点,使得平分,此时.
【解析】
【分析】(1)根据题意可知,结合离心率可得,即可得椭圆方程;
(2)设平行于直线的直线的方程为,分析可知当直线与椭圆相切时,直线与直线之间的距离有最大值,此时的面积最大,进而运算求解;
(3)设,可得过的直线:,联立方程可得韦达定理,结合向量的数量积可得,代入整理可得,进而分析求解.
【小问1详解】
由题意得:,即,
又因为,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由题意可知:,
则,直线的斜率,
则直线的方程为,
设平行于直线的直线的方程为,
则当直线与椭圆相切时,直线与直线之间的距离有最大值,此时的面积最大,
联立方程,消去y得,
则,解得:,
当时,直线与直线距离:,
此时面积;
当时,直线与直线距离:,
此时面积;
所以面积的最大值为.
【小问3详解】
假设直线上存在点,使得平分,
因为,可知点在椭圆内,则过的直线与椭圆必相交,
过的直线:,设,,
联立方程,消去y可得,
则,,
若,则,
设,
则,,,
可得,
,
则,即,
整理得:,
可得,
整理可得,即,
当时,点不存在;
当时,点Q与D重合应排除,点不存在;
当且时,则,,
所以存在点,使得平分,此时.
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衡阳市八中2025级高二第一次月考试题
数 学
命题人:郭端香 审题人:欧映辰
请注意:时量120分钟 满分150分
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. 若复数满足,则复数的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
2. 已知直线,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知空间向量,则( )
A. B.
C. D. 不能构成空间的一组基底
4. 为了得到函数的图象,只要把图象上所有的点( )
A. 向右平行移动个单位长度 B. 向左平行移动个单位长度
C. 向右平行移动个单位长度 D. 向左平行移动个单位长度
5. 已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 相离
6. 在平面内作直线,使得点、点到直线的距离分别为1和2,则这样的直线有( )条
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 自点发出的光线经过轴反射,其反射光线所在直线与圆相切,则满足条件的反射光线所在直线的斜率之积为( )
A. B. C. 1 D.
8. 已知是椭圆的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,,,则,是异面直线
B. 若,,,则
C. 若,,则与可能相交
D. 若,,则
10. 已知点和点,是直线上的一点,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
11. 已知棱长为12的正四面体ABCD中,为CD中点,P、Q分别为四面体ABCD的内切球和外接球上的动点,则( )
A. |PQ|的最大值为 B.
C. D. 若,则的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机事件与对立,与相互独立,若,则__________.
13. 在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,且满足,则的最大值是___________.
14. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线C:就是其中之一,其形状酷似数学符号“”,设为曲线C上任意一动点,则下列说法正确的是______________
①.曲线C与直线有3个公共点 ②.曲线C上任意两点距离最大值为4
③.的最大值为 ④.曲线C所围成图形面积为
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. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
16. 在中国共产主义青年团成立100周年之际,某校举办了“强国有我,挑战答题”的知识竞赛活动,已知甲、乙两队参加,每队3人,每人回答且仅回答一个问题,答对者为本队赢得1分,答错得0分.假设甲队中3人答对的概率分别为,,,乙队中每人答对的概率均为,且各人回答问题正确与否互不影响.
(1)分别求甲队总得分为1分和2分的概率;
(2)求活动结束后,甲、乙两队共得4分的概率.
17. 在四棱锥中,底面是矩形,侧棱底面,分别是的中点,.
(1)若,求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
18. 如图,在中,是中点,、分别是、边上的动点,且,将沿折起,将点折至点的位置,得到四棱锥.
(1)求证:平面;
(2)若,二面角是直二面角,线段上是否存在一点,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)当时,求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
19. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)设为的右顶点,为上一点,求面积的最大值.
(3)若过点,斜率为(为定值且)的直线与交于点,直线上是否存在不同于点的点,使得平分?若存在,求出点的坐标(用含的式子表示).若不存在,请说明理由.
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