精品解析:湖南长沙市雅礼集团2026-2027学年高二上学期期中考试数学试题
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内容正文:
湖南长沙市雅礼集团2026-2027学年高二上学期期中考试
数学试卷
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. 已知点,,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知点,,则直线的斜率为.
2. 已知圆关于直线对称,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将圆的方程配方,得,
所以该圆的圆心坐标为,
因为圆关于直线对称,所以该直线必过圆心,
将圆心坐标代入直线方程得,即,解得.
3. 圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. 2 C. 3 D.
【答案】A
【解析】
【详解】圆的圆心为,
所以圆心到直线的距离为.
4. 已知椭圆的长轴长为4,焦点是,,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】椭圆的长轴长为4,则,
焦点是,,则椭圆焦点在轴上,且,
所以,
故椭圆方程为.
5. 已知为空间的一组基底,则下列向量也能构成空间的一组基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量基底的概念逐项判断即可.
【详解】对于A,因为,则,,共面,
所以,,不能构成空间的一组基底,故A不符合题意;
对于B,因为,则,,共面,
所以,,不能构成空间的一组基底,故B不符合题意;
对于C,若,,共面,则存在唯一实数使得,
由于为空间的一组基底,则,该方程组无解,
故假设不成立,即,,不共面,
所以,,能构成空间的一组基底,故C符合题意;
对于D,因为,则,,共面,
所以,,不能构成空间的一组基底,故D不符合题意.
6. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量加、减运算法则,以为基底表示出向量即可.
【详解】
.
故选:D
7. 如图,在正方体中,点为的中点,,则与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以为原点建立空间直角坐标系,用异面直线所成角的向量法求解公式计算.
【详解】以为原点,分别以,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,
设正方体的边长为,
则,,,,.
则,
故与MN所成角的余弦值为.
8. 设椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆上一点,,,则椭圆的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆的定义和余弦定理可表示出,从而可得,再利用换元法将转化为二次函数的形式,求出二次函数的最小值即可
【详解】设,令,则,,
所以,所以,
在中,,则由余弦定理得
,
所以,
所以,
令,由,可得,则
,
所以当,即时,取得最小值,
所以的最小值为
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线的方向向量为,平面的法向量为,则下列各组向量中能使的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】AC
【解析】
【分析】等价于,依次判断各选项即可得解.
【详解】若直线的方向向量为,平面的法向量为,
要使,则,
对于A,,,,符合题意;
对于B,,,,不符合题意;
对于C,,,,符合题意;
对于D,,,,不符合题意.
10. 已知直线,,则下列说法正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则直线,之间的距离为
C. 若,则与交于点
D. 若直线在两坐标轴的截距相等,则
【答案】AB
【解析】
【分析】A项利用斜率乘积为验证垂直;B项利用斜率相等求出并检验不重合,再代入平行线距离公式计算;C项将代入直线方程,检验点是否满足方程;D项根据截距相等列式时,需特别注意截距同时为(即直线过原点)的特殊情况.
【详解】对于A选项,直线的斜率,直线的斜率,
若,则,此时,所以,故A正确;
对于B选项,若,则(且两直线不重合),解得,
此时的方程为,即,
直线的方程为,
两平行线之间的距离,故B正确;
对于C选项,若,直线的方程为,
将点代入的方程得,即点不在直线上,故C错误;
对于D选项,直线的方程可化为,
令,得轴上的截距为 ;令(当 时),得轴上的截距为,
若两截距相等,则,
当时,,此时两截距均为,相等;
当时,解得,
所以或,故D错误.
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交椭圆于,两点(不同于左、右顶点),则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 当直线与轴垂直时,
C. 的最大值为3
D. 的内切圆的半径的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由椭圆离心率计算公式计算可判断A;令,得,计算可判断B;利用基本不等式结合椭圆的定义可判断C;当为椭圆的上顶点或下顶点时,的面积取得最大值,此时,内切圆的半径取最大值,计算可判断D.
【详解】已知椭圆,则,,
对于A,椭圆的离心率为,故A错误;
对于B,当直线与轴垂直时,
令,得,所以,故B正确;
对于C,由椭圆的定义可得,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此的最大值为,故C正确;
对于D,设的内切圆的半径为,
,
当为椭圆的上顶点或下顶点时,的面积取得最大值,
最大值,
所以的内切圆的半径的最大值,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】若,,则,
所以.
13. 已知方程表示椭圆,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】表示椭圆,则,
解得且,
所以的取值范围是.
14. 设,动直线过定点,动直线过定点,若点为与的交点,且点在圆上,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,,根据,求得点的轨迹方程,结合题意将问题转化为圆与圆有交点,进而计算求解.
【详解】直线可化为,
令,得,即,
同理可得,
因为,所以直线不可能垂直轴,直线不可能平行轴,
所以点的坐标不能是,
因为,所以,
所以点在以为直径的圆上且去除点,
设的中点为,则,,
所以点的轨迹为(去除点),
圆的圆心,半径为,
若点在圆上,则圆与圆有交点,
且圆圆心在轴,圆圆心在轴移动且半径为,
所以两圆内切或外切时切点不可能为,
所以,即,解得,
所以实数的取值范围是.
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. 如图,四棱锥的底面是菱形,平面,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
【答案】(1)证明:如图,连接,交于点,则为的中点.连接,
因为是的中点,所以,
又平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判定定理,利用中位线找到线线平行证明即可;
(2)通过将所求棱锥转换成已知底与高的两棱锥体积之差计算体积即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
因为底面为菱形且,故为等边三角形,
则;
由,且三棱锥与三棱锥底面积相同,
因为是的中点,则三棱锥的高是三棱锥的高的二倍,
.
16. 已知直线经过两直线和的交点
(1)若直线与直线垂直,求直线方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距的和为0,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求出和的交点,根据垂直关系可得的斜率,进而计算可解;
(2)分直线过原点和不过原点两种情况,计算求解即可.
【小问1详解】
设和的交点为,则,解得,即,
与垂直,斜率,
则方程为,即;
【小问2详解】
①过原点,而过点所以方程为,
②不过原点,设方程为,
由过点,可得,,
所以方程为,
综上,方程为或.
17. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,其中,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)1
【解析】
【分析】(1)由题意求得后,代入即可求解;
(2)根据弦长公式及点到直线的距离公式表示的面积,再利用基本不等式计算求解.
【小问1详解】
椭圆过点,.
由,得,.
椭圆的方程为.
【小问2详解】
联立方程组,消去得:.
(满足),则,
故
.
点到直线的距离,
当且仅当即时,取得最大值1.
18. 已知圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线经过点,且与圆相切,求直线的方程;
(3)设为圆上任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)设圆心为,半径为,利用待定系数法列方程组计算求解即可;
(2)分斜率存在和不存在两种情况,结合题意计算求解即可;
(3)根据圆上点到定点距离最值计算方法计算求解即可.
【小问1详解】
因为圆心在直线上,
所以设圆心为,半径为,
所以圆的方程为,
因为圆经过点和,
所以解得.
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,方程为,验证可知直线与圆相切;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
圆心到直线的距离,解得,
所以直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
【小问3详解】
由(1)知圆心为,半径为5,
则圆心与点间的距离为.
可以看作圆上任意一点与点间的距离的平方,
所以的最小值为.
19. 已知椭圆,左右焦点分别为,,左右顶点为,,离心率为,点在椭圆上,的周长为6.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若的面积等于,求点的坐标;
(3)若直线与椭圆交于,两点,直线不过原点、椭圆顶点且不垂直于轴.设直线和的斜率分别为,,用,表示.
【答案】(1)
(2)或或或
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意建立关于的方程组,计算求解即可;
(2)根据,计算可得,代入计算可得,进而可解;
(3)点,,直线与椭圆联立方程组,由韦达定理及斜率公式化简计算即可求解.
【小问1详解】
由题可得,,解得:,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
因为,所以,
设,则,所以,
又,所以,
所以点的坐标为或或或;
【小问3详解】
由题,设点,,
联立方程组,化简得,
则,即,
所以,,
而,,依题意,
所以
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数学试卷
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. 已知点,,直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2. 已知圆关于直线对称,则实数( )
A. B. C. D.
3. 圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. 2 C. 3 D.
4. 已知椭圆的长轴长为4,焦点是,,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知为空间的一组基底,则下列向量也能构成空间的一组基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
6. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
7. 如图,在正方体中,点为的中点,,则与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 设椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆上一点,,,则椭圆的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线的方向向量为,平面的法向量为,则下列各组向量中能使的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 已知直线,,则下列说法正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则直线,之间的距离为
C. 若,则与交于点
D. 若直线在两坐标轴的截距相等,则
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交椭圆于,两点(不同于左、右顶点),则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 当直线与轴垂直时,
C. 的最大值为3
D. 的内切圆的半径的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,,则__________.
13. 已知方程表示椭圆,则的取值范围是__________.
14. 设,动直线过定点,动直线过定点,若点为与的交点,且点在圆上,则实数的取值范围是__________.
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. 如图,四棱锥的底面是菱形,平面,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
16. 已知直线经过两直线和的交点
(1)若直线与直线垂直,求直线方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距的和为0,求直线的方程.
17. 已知椭圆过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,其中,求面积的最大值.
18. 已知圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)设直线经过点,且与圆相切,求直线的方程;
(3)设为圆上任意一点,求的最小值.
19. 已知椭圆,左右焦点分别为,,左右顶点为,,离心率为,点在椭圆上,的周长为6.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若的面积等于,求点的坐标;
(3)若直线与椭圆交于,两点,直线不过原点、椭圆顶点且不垂直于轴.设直线和的斜率分别为,,用,表示.
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