内容正文:
成都棠湖外国语学校高2025级高二上期期中模拟训练(一)(提升卷)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了斜率和倾斜角的关系,是基础题.
根据斜率和倾斜角的关系,计算即可.
【解答】
解:设直线的倾斜角为,
直线,即,
,,
.
故选:.
2.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:因为,
所以,解得.
故选B.
3.若直线过点,,直线过点,,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】略
4.已知点的坐标为,直线的方程为,则点关于的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查点关于直线对称点的求法,属于基础题.
设出点关于直线的对称点的坐标,利用斜率乘积等于,中点坐标在对称轴上,列出方程组求解即可.
【解答】
解:设点的坐标为.
因为点与关于直线对称,所以,且的中点在上,而直线的斜率是,
所以,
又因为,所以,
因为直线的方程为,的中点坐标是,
所以,
由和,解得,所以点的坐标为.
故答案选:.
5.已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:根据椭圆方程的特点,可得且,故B,C错误;
当时,点在椭圆内部,
所以直线与椭圆必有公共点,故 A错误.
故选:.
6.在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当、变化时,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查点到直线的距离公式,考查运算求解能力,是中档题.
由题意分两种情况讨论,结合三角函数的最值即可得解.
【解答】
解:由题意,
当时,,
当时,
当时,
,
其中,
当时,,
的最大值为.
故选C.
7.已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为、,则的最小值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了椭圆与双曲线的定义标准方程及其性质、余弦定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于较难题.
设出椭圆与双曲线的标准方程分别为:,,利用定义可得:,,解出,利用余弦定理可得关于,的等式,再由基本不等式求得当取最小值时,,的值.
【解答】
解:不妨设椭圆与双曲线的标准方程分别为:,,
设,.
则,,
,.
,
化为:
,
,
,则,即,当且仅当,时取等号.
故选:.
8.已知双曲线的下、上焦点分别为,,点在的下支上,过点作的一条渐近线的垂线,垂足为若恒成立,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题知,点到渐近线的距离由双曲线的定义可得,故,则的最小值为,由恒成立,得恒成立,即,即,即,即,故,即的离心率的取值范围为故选A.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点是,在第一象限的公共点,设方程为,则有( )
A.
B. 的内切圆与轴相切于点
C. 若,则的离心率为
D. 若,则椭圆方程为
【答案】BCD
【解析】【分析】
本题考查椭圆和双曲线的定义、方程和性质,考查方程思想和数形结合思想、运算能力,属于拔高题.
求得双曲线的,可得,可判断;设的内切圆的圆心为,由双曲线的定义和圆的切线的性质,结合图形可判断;由条件求得椭圆的,由离心率公式计算可判断;由勾股定理和椭圆的,,的关系,求得,,可得椭圆方程,进而判断.
【解答】
解:由双曲线:可得,
可得,故A错误;
设的内切圆的圆心为,与边,,相切于,,,
可得,,,
而,即,
又,解得,,
可得的横坐标为,即的横坐标为,故B正确;
椭圆中,,,
可得,
由,
则,解得.
则的离心率,故C正确;
若,可得,
又,,
解得,,则椭圆的方程为,故D正确.
故选:.
10.如图,在三棱柱中,,分别是线段,上的点,且,设,,,且均为单位向量,若,,则下列说法中正确的是( )
A. 与的夹角为 B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】【分析】
本题考查空间向量的数量积运算、线性运算,空间向量基本定理.
根据向量的夹角判断;根据空间向量的线性运算判断;结合,将平方判断利用数量积判断.
【解答】
解:根据题意得
对于,与的夹角为与的夹角的补角,为,A错误;
,B正确;
,C正确;
,所以,D正确.
11.设,过定点的直线与过定点的直线相交于点,线段是圆:的一条动弦,且,则下列结论中正确的是
A. 一定垂直
B. 的最大值为
C. 点的轨迹方程为
D. 的最小值为
【答案】AD
【解析】解:直线,直线,
因为,所以,故正确;
易知过定点,过定点,
在中,设,
则,故错误;
设,则,,
,,即,
整理得,且点不能为点,
故点的轨迹方程为,故错误;
作,则,
所以点在以为圆心,为半径的圆上,
点轨迹方程为,
,的最小值为,
的最小值为,故正确.
故选AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.圆心为,且经过点的圆的方程是 .
【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查圆的标准方程的求解,属于基础题.
根据条件先求出圆的半径,然后根据圆的标准方程进行求解即可.
【解答】解:半径,
则圆的标准方程为,
故答案为:.
13.经过椭圆的左焦点作直线交椭圆于,两点,为椭圆的右焦点,则的周长为 .
【答案】
【解析】【分析】
本题考查椭圆的定义,熟练掌握椭圆的定义是解题的关键,是基础题.
由椭圆的定义可得:即可得到三角形的周长.
【解答】
解:由椭圆,可得;
椭圆的定义可得:
的周长
故答案为.
14.如图,在棱长为的正方体中,,分别是线段,上的点,满足平面,则与平面所成角的范围是 .
【答案】
【解析】【提示】如图,以为原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,,
设平面的法向量为,
则即
取,得
设,,,,
设,,,
,.
平面,
,,
易知平面,平面的一个法向量为
设与平面所成的角为,
则,,.
当时,,此时当时,,此时故与平面所成角的范围是
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
已知直线和直线.
若,求实数的值;
若,求实数的值.
【答案】解:若,则
,解得或;
若,则
,解得或.
时,,满足,
时,,此时与重合,
所以.
【解析】本题主要考查两条直线平行的判定及应用,两条直线垂直的判定及应用,属于基础题.
根据两直线垂直的公式有 ,即可求解;
根据两直线平行,,求解,再代回直线验证即可.
16.本小题分
如图,在三棱锥中,,,为的中点.
求证:平面;
若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值.
【答案】证明:因为,为的中点,所以,且由知所以平面.
由题意知,线棱角,二面角的大小是,由三正弦定理得.
【解析】略
17.本小题分
已知椭圆的离心率为,上顶点为.
求的方程
过点斜率为的直线与椭圆交于不同的两、,且,求的值.
【答案】解:因为椭圆 的离心率为,上顶点为,
所以,,即,
因为,解得,
所以椭圆的方程为;
根据题意,设直线,设,,
则,整理得,
,即,
,,
,
即,解得:或舍去,
.
【解析】详见答案
18.本小题分
在中,,,,分别是上的点,满足且经过的重心,将沿折起到的位置,使,是的中点,如图所示.
求证:平面;
求与平面所成角的大小;
在线段上是否存在点,使平面与平面成角余弦值为?若存在,求出的长度;若不存在,请说明理由.
【答案】解:证明:
因为在中,,,且,
所以,,
则折叠后,,
又平面,
所以平面,平面,
所以,
又已知,且都在面内,
所以平面;
由知,以为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系 ,
因为,故,
由几何关系可知,
,,,
故,,,
,,,
,,
,
设平面的法向量为,
则,即
不妨令,则,,
故平面的一个法向量为,
设与平面所成角的大小为,
则有
,
所以,
即与平面所成角的大小为;
假设在线段上存在点,
使平面与平面成角余弦值为,
在空间直角坐标系中,
,,,
设,则,,
设平面的法向量为,
则有,即
不妨令,则,,
故平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,
则有,即
不妨令,则,,
所以平面的一个法向量为
,
若平面与平面成角余弦值为,
则满足
,
化简得,
解得或,
即或,
故在线段上存在这样的点,
使平面与平面成角余弦值为,
此时的长度为或.
【解析】本题考查平面与平面所成角的向量求法,直线与平面所成角的向量求法,线面垂直的判定,棱锥的结构特征,属于较难题.
应用线面垂直的判定定理证明线面垂直关系,再由性质定理得到线线垂直关系,进而再利用判定定理证明所求证的线面垂直关系;
以为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系用向量法求与平面所成角的大小;
假设存在点,使平面与平面成角余弦值为,设,分别求解两平面的法向量,用表示余弦值解方程可得.
19.本小题分
设常数在平面直角坐标系中,已知点,直线:,曲线:与轴交于点、与交于点、分别是曲线与线段上的动点.
用表示点到点的距离;
设,,线段的中点在直线上,求的面积;
设,是否存在以、为邻边的矩形,使得点在上?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】解:由题意设,
由抛物线的性质可知:,
.
,,,,则,
,,
设的中点,
,,
则直线方程:,
联立,整理得:,
解得:,舍去,
的面积.
存在,
设,,
则且,,
直线方程为,
,,
又因为四边形为矩形,
所以,则,
,解得,即,
存在以、为邻边的矩形,使得点在上,且.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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成都棠湖外国语学校高2025级高二上期期中模拟训练(一)(提升卷)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
3.若直线过点,,直线过点,,且,则等于( )
A. B. C. D.
4.已知点的坐标为,直线的方程为,则点关于的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当、变化时,的最大值为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为、,则的最小值为 ( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线的下、上焦点分别为,,点在的下支上,过点作的一条渐近线的垂线,垂足为若恒成立,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点是,在第一象限的公共点,设方程为,则有( )
A.
B. 的内切圆与轴相切于点
C. 若,则的离心率为
D. 若,则椭圆方程为
10.如图,在三棱柱中,,分别是线段,上的点,且,设,,,且均为单位向量,若,,则下列说法中正确的是( )
A. 与的夹角为 B.
C. D.
11.设,过定点的直线与过定点的直线相交于点,线段是圆:的一条动弦,且,则下列结论中正确的是
A. 一定垂直
B. 的最大值为
C. 点的轨迹方程为
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.圆心为,且经过点的圆的方程是 .
13.经过椭圆的左焦点作直线交椭圆于,两点,为椭圆的右焦点,则的周长为 .
14.如图,在棱长为的正方体中,,分别是线段,上的点,满足平面,则与平面所成角的范围是 .
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
已知直线和直线.
若,求实数的值;
若,求实数的值.
16.本小题分
如图,在三棱锥中,,,为的中点.
求证:平面;
若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值.
17.本小题分
已知椭圆的离心率为,上顶点为.
求的方程
过点斜率为的直线与椭圆交于不同的两、,且,求的值.
18.本小题分
在中,,,,分别是上的点,满足且经过的重心,将沿折起到的位置,使,是的中点,如图所示.
求证:平面;
求与平面所成角的大小;
在线段上是否存在点,使平面与平面成角余弦值为?若存在,求出的长度;若不存在,请说明理由.
19.本小题分
设常数在平面直角坐标系中,已知点,直线:,曲线:与轴交于点、与交于点、分别是曲线与线段上的动点.
用表示点到点的距离;
设,,线段的中点在直线上,求的面积;
设,是否存在以、为邻边的矩形,使得点在上?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
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