
數(shù)學(xué)試題
命題人:高軍 審題人:楊立雅
一.選擇題(共8小題,滿分40分,每小題5分)
1. 已知直線經(jīng)過點(diǎn),且方向向量,則方程為( )
A. B.
C. D.
2. 已知,且,則的值為( )
A. 5B. C. 3D. 4
3. “”是“直線與直線平行”的( )
A. 充要條件B. 必要不充分條件C. 充分不必要條件D. 既不充分也不必要條件
4. 以點(diǎn)為圓心,并與軸相切的圓的方程是( )
A. B.
C. D.
5. 空間四邊形中,,點(diǎn)在上,點(diǎn)為的中點(diǎn),則( )
A. B.
C. D.
6. 已知拋物線的焦點(diǎn)為是拋物線上的一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),,則( )
A. 4B. 6C. 8D. 10
7. 已知橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,上的頂點(diǎn)為P,且,則此橢圓長(zhǎng)軸為( )
A. B. C. 6D. 12
8. 已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在的右支上,與的一條漸近線平行,交的另一條漸近線于點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. B. C. 2D.
二.多選題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
9. 已知向量,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 與垂直B. 與共線
C. 與所成角為銳角D. ,,,可作為空間向量的一組基底
10. 下列說法正確的是( )
A. 直線的傾斜角為
B. 若直線經(jīng)過第三象限,則,
C. 點(diǎn)在直線上
D. 存在使得直線與直線垂直
11. 如圖,已知正方體的棱長(zhǎng)為,則下列選項(xiàng)中正確的有( )
A. 異面直線與夾角的正弦值為
B. 二面角的平面角的正切值為
C. 四棱錐的外接球體積為
D. 三棱錐與三棱錐體積相等
12. 在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓動(dòng)弦,圓,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 當(dāng)圓和圓存在公共點(diǎn)時(shí),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
B. 的面積最大值為1
C. 若原點(diǎn)始終在動(dòng)弦上,則不是定值
D. 若動(dòng)點(diǎn)滿足四邊形為矩形,則點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為
三.填空題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
13. 兩條平行直線與之間的距離是_______.
14. 已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別是、,離心率為,為雙曲線上一點(diǎn),(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則的面積為______.
15. 已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),為橢圓上的一點(diǎn),且,若的面積為9,則的值為______.
16. 已知棱長(zhǎng)為1的正四面體ABCD,M為BC中點(diǎn),N為AD中點(diǎn),則_______
四.解答題(共6小題,滿分70分)
17. 已知等腰的一個(gè)頂點(diǎn)在直線:上,底邊的兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.
(1)求邊上的高所在直線方程;
(2)求點(diǎn)到直線的距離.
18. 已知圓C的方程為:.
(1)若直線與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)a的值;
(2)過點(diǎn)作圓C的切線,求切線方程.
19. 已知橢圓:的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的倍.
(1)求方程;
(2)若傾斜角為的直線與交于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,求.
20. 如圖,已知平面,底面為正方形,,M,N分別為,的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求與平面所成角的正弦值.
21. 設(shè)拋物線:()的焦點(diǎn)為,點(diǎn)是拋物線上位于第一象限的一點(diǎn),且.
(1)求拋物線的方程;
(2)如圖,過點(diǎn)作兩條直線,分別與拋物線交于異于的,兩點(diǎn),若直線,的斜率存在,且斜率之和為0,求證:直線的斜率為定值.
22. 已知四棱柱中,底面為梯形,平面,其中.是的中點(diǎn),是的中點(diǎn).
(1)求證平面;
(2)求平面與平面的夾角余弦值;
(3)求點(diǎn)到平面的距離.河南省信陽高級(jí)中學(xué)北湖校區(qū)
2024-2025學(xué)年高二上期期中測(cè)試
數(shù)學(xué)試題
命題人:高軍 審題人:楊立雅
一.選擇題(共8小題,滿分40分,每小題5分)
1. 已知直線經(jīng)過點(diǎn),且方向向量,則方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由直線的方向向量求出斜率,再由點(diǎn)斜式得到直線方程即可;
【詳解】因?yàn)橹本€的方向向量,所以直線的斜率為2,
又直線經(jīng)過點(diǎn),所以直線方程為,即,
故選:B.
2. 已知,且,則的值為( )
A. 5B. C. 3D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】由題意可得,代入坐標(biāo)計(jì)算可得答案.
【詳解】由題意可得,則,解之可得.
故選:D.
3. “”是“直線與直線平行”的( )
A. 充要條件B. 必要不充分條件C. 充分不必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)直線平行的條件,判斷“”和“直線與直線平行”之間的邏輯關(guān)系,即可得答案.
【詳解】當(dāng)時(shí),直線與平行;
當(dāng)直線與直線平行時(shí),
有且,解得,
故“”是“直線與直線平行”的充要條件.
故選:A.
4. 以點(diǎn)為圓心,并與軸相切圓的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由題意確定圓的半徑,即可求解.
【詳解】解:由題意,圓心坐標(biāo)為點(diǎn),半徑為,
則圓的方程為.
故選:D.
5. 空間四邊形中,,點(diǎn)在上,點(diǎn)為的中點(diǎn),則( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量的三角形法則和平行四邊形法則,利用基底表示向量.
【詳解】點(diǎn)為的中點(diǎn),則有,
所以.
故選:B.
6. 已知拋物線的焦點(diǎn)為是拋物線上的一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),,則( )
A. 4B. 6C. 8D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】求出拋物線焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,設(shè),結(jié)合與拋物線方程,得到,由焦半徑公式得到答案.
【詳解】拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,
設(shè),則,解得或(舍去),
則.
故選:B.
7. 已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,上的頂點(diǎn)為P,且,則此橢圓長(zhǎng)軸為( )
A. B. C. 6D. 12
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)焦點(diǎn)坐標(biāo)得到c,再由得到a,c的關(guān)系求解.
【詳解】因?yàn)闄E圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為,則,
又上頂點(diǎn)為P,且,所以,所以,故長(zhǎng)軸長(zhǎng)為12.
故選:D
8. 已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)在的右支上,與的一條漸近線平行,交的另一條漸近線于點(diǎn),若,則的離心率為( )
A. B. C. 2D.
【答案】A
【解析】
【分析】設(shè)出直線的方程,與漸近線的方程聯(lián)立,求出的坐標(biāo),由為的中點(diǎn),,得為的中點(diǎn),求出的坐標(biāo),代入雙曲線的方程求解即可.
【詳解】令,由對(duì)稱性,不妨設(shè)直線的方程為,
由,解得,,即點(diǎn)的坐標(biāo)為,
由為的中點(diǎn),,得為的中點(diǎn),則點(diǎn)的坐標(biāo)為,
代入雙曲線的方程,有,
即,,
解得,所以雙曲線的離心率為.
故選:A
二.多選題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
9. 已知向量,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 與垂直B. 與共線
C. 與所成角為銳角D. ,,,可作為空間向量的一組基底
【答案】BC
【解析】
【分析】對(duì)A:計(jì)算出即可得;對(duì)B:由向量共線定理計(jì)算即可得;對(duì)C:計(jì)算并判斷與是否共線即可得;對(duì)D:借助空間向量基本定理即可得.
【詳解】對(duì)A:,故與不垂直,故A錯(cuò)誤;
對(duì)B:由、,有,故與共線,故B正確;
對(duì)C:,且與不共線,
故與所成角為銳角,故C正確;
對(duì)D:由與共線,故,,不可作為空間向量的一組基底,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
10. 下列說法正確的是( )
A. 直線的傾斜角為
B. 若直線經(jīng)過第三象限,則,
C. 點(diǎn)在直線上
D. 存在使得直線與直線垂直
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出直線的斜率,從而得到傾斜角,即可判斷A;利用特殊值判斷B;將點(diǎn)的坐標(biāo)代入方程即可判斷C;根據(jù)兩直線垂直求出參數(shù)的值,即可判斷D.
【詳解】對(duì)于A:直線的斜率,所以該直線的傾斜角為,故A正確;
對(duì)于B:當(dāng),時(shí),直線經(jīng)過第三象限,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:將代入方程,則,即點(diǎn)在直線上,故C正確;
對(duì)于D:若兩直線垂直,則,解得,故D正確.
故選:ACD.
11. 如圖,已知正方體的棱長(zhǎng)為,則下列選項(xiàng)中正確的有( )
A. 異面直線與的夾角的正弦值為
B. 二面角的平面角的正切值為
C. 四棱錐的外接球體積為
D. 三棱錐與三棱錐體積相等
【答案】ACD
【解析】
【分析】對(duì)于選項(xiàng)A:根據(jù)異面直線的夾角分析求解;對(duì)于B:分析可知為二面角的平面角,運(yùn)算求解即可;對(duì)于C:四棱錐的外接球即為正方體的外接球,求正方體的外接球即可;對(duì)于D:根據(jù)錐體的體積公式分析判斷即可.
【詳解】對(duì)于A:因?yàn)椋?br>在中,就是異面直線所成的角,
且,則,故A正確;
對(duì)于B:連接交于點(diǎn)O,連接,
因?yàn)槠矫鍭BCD,BD?平面ABCD,則BD,
又因?yàn)锽D⊥AO,,?平面,可得BD⊥平面,
且平面,則BD⊥,
可知為二面角的平面角,
在中,,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,顯然四棱錐的外接球即為正方體的外接球,
因?yàn)檎襟w外接球的半徑,
所以正方體的外接球體積為,故C正確;
對(duì)于D,因?yàn)椋?br>三棱錐的高與三棱錐的高相等,底面積,
故三棱錐與三棱錐體積相等,故D正確.
故選:ACD
12. 在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓的動(dòng)弦,圓,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 當(dāng)圓和圓存在公共點(diǎn)時(shí),則實(shí)數(shù)的取值范圍為
B. 的面積最大值為1
C. 若原點(diǎn)始終在動(dòng)弦上,則不是定值
D. 若動(dòng)點(diǎn)滿足四邊形為矩形,則點(diǎn)的軌跡長(zhǎng)度為
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)兩圓位置關(guān)系列不等式求解實(shí)數(shù)的范圍判斷A,根據(jù)三角形面積結(jié)合正弦函數(shù)可求出面積最大值判斷B,分類討論,設(shè)直線方程,利用韋達(dá)定理結(jié)合數(shù)量積數(shù)量積坐標(biāo)運(yùn)算求解判斷C,先根據(jù)矩形性質(zhì)結(jié)合垂徑定理得到點(diǎn)的軌跡,然后利用圓的周長(zhǎng)公式求解判斷D.
【詳解】對(duì)于A,圓的圓心為1,0,半徑為,
圓的圓心為,半徑為,
當(dāng)圓和圓存在公共點(diǎn)時(shí),,
所以,解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍為,正確;
對(duì)于B,的面積為,
當(dāng)時(shí),的面積有最大值為1,正確;
對(duì)于C,當(dāng)弦垂直x軸時(shí),,所以,
當(dāng)弦不垂直x軸時(shí),設(shè)弦所在直線為,
與圓聯(lián)立得,,
設(shè),
則,,
綜上,恒為定值,錯(cuò)誤;
對(duì)于D,設(shè)Px0,y0,OP中點(diǎn),該點(diǎn)也是AB中點(diǎn),且,
又,所以,
化簡(jiǎn)得,所以點(diǎn)的軌跡為以1,0為圓心,半徑為的圓,
其周長(zhǎng)為長(zhǎng)度為,正確.
故選:ABD
三.填空題(共4小題,滿分20分,每小題5分)
13. 兩條平行直線與之間的距離是_______.
【答案】##
【解析】
【分析】將直線的方程可化為,利用平行線間的距離公式可求得結(jié)果.
【詳解】直線的方程可化為,且直線的方程為,
所以,平行直線與之間的距離為.
故答案為:.
14. 已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別是、,離心率為,為雙曲線上一點(diǎn),(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則的面積為______.
【答案】
【解析】
【分析】由雙曲線的離心率可求得的值,可求得的值,推導(dǎo)出為直角,利用勾股定理結(jié)合雙曲線的定義可求出的值,再利用三角形的面積公式可求得的面積.
【詳解】如圖所示:因?yàn)殡p曲線的離心率,所以,,
設(shè)點(diǎn)在雙曲線的右支上,由,
可得,,
所以,,
由雙曲線定義可得,由勾股定理可得,
所以,可得,
因此的面積為.
故答案為:.
15. 已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),為橢圓上的一點(diǎn),且,若的面積為9,則的值為______.
【答案】3
【解析】
【分析】由橢圓的性質(zhì)結(jié)合三角形面積公式計(jì)算即可.
【詳解】
,
,①
又
②
①-②得:,
的面積為9,
,
故答案為:3.
16. 已知棱長(zhǎng)為1的正四面體ABCD,M為BC中點(diǎn),N為AD中點(diǎn),則_______
【答案】##
【解析】
【分析】由題意可得:,根據(jù)空間向量的數(shù)量積運(yùn)算求解.
【詳解】由題意可知:,且,
因?yàn)镸為BC中點(diǎn),N為AD中點(diǎn),
則,
所以
.
故答案為:
四.解答題(共6小題,滿分70分)
17. 已知等腰的一個(gè)頂點(diǎn)在直線:上,底邊的兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.
(1)求邊上的高所在直線方程;
(2)求點(diǎn)到直線的距離.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出的中點(diǎn)的坐標(biāo),利用垂直關(guān)系得到高所在直線的斜率,得到高所在直線方程;
(2)聯(lián)立兩直線得到點(diǎn)的坐標(biāo),利用點(diǎn)到直線距離公式求出答案.
【小問1詳解】
由題意可知,為的中點(diǎn),
,,
.
又,
.
所在直線方程為,即.
【小問2詳解】
由,解得,所以.
又直線方程為,即.
點(diǎn)到直線的距離.
18. 已知圓C的方程為:.
(1)若直線與圓C相交于A、B兩點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)a的值;
(2)過點(diǎn)作圓C的切線,求切線方程.
【答案】(1)或;
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知條件,結(jié)合點(diǎn)到直線的距離公式,以及垂徑定理,即可求解;
(2)結(jié)合切線的定義和點(diǎn)到直線的距離公式,即可分類討論思想,即可求解.
【小問1詳解】
圓的方程為:,
則圓的圓心為,半徑為2,
直線與圓相交于、兩點(diǎn),且,
則,解得或;
【小問2詳解】
當(dāng)切線的斜率不存在時(shí),直線,與圓相切,
切線的斜率存在時(shí),可設(shè)切線為,即,
由切線的定義可知,,解得,
故切線方程為,
綜上所述,切線方程為或.
19. 已知橢圓:的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的倍.
(1)求的方程;
(2)若傾斜角為的直線與交于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)坐標(biāo)為,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)條件確定的值,即得橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)涉及中點(diǎn)弦問題,可以考慮“點(diǎn)差法”解決問題.
【小問1詳解】
由題意可得,得,所以的方程為.
【小問2詳解】
由題意得.
設(shè),,依題意可得,且,
由得,
則,解得.
經(jīng)檢驗(yàn),點(diǎn)在橢圓內(nèi).
所以為所求.
20. 如圖,已知平面,底面為正方形,,M,N分別為,的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空間直角坐標(biāo)系,空間向量法證明直線與法向量平行,即可證明結(jié)論成立;
(2)建立空間直角坐標(biāo)系,求出直線的方法向量,以及平面的一個(gè)法向量,計(jì)算向量夾角余弦值,即可得出結(jié)果;
【小問1詳解】
以原點(diǎn),為x軸,為y軸,為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,
則,
,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為,
則 ,取,得,
因?yàn)?,所以平面?br>【小問2詳解】
,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量為,
則,取,得,
設(shè)直線與平面所成角為,
則直線與平面所成角的正弦值為:
.
21. 設(shè)拋物線:()的焦點(diǎn)為,點(diǎn)是拋物線上位于第一象限的一點(diǎn),且.
(1)求拋物線的方程;
(2)如圖,過點(diǎn)作兩條直線,分別與拋物線交于異于的,兩點(diǎn),若直線,的斜率存在,且斜率之和為0,求證:直線的斜率為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)代入拋物線的焦半徑公式求,即可求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)首先根據(jù)(1)的結(jié)果求點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)直線和的直線方程與拋物線方程聯(lián)立,求得點(diǎn)的坐標(biāo),并表示直線的坐標(biāo),即可證明.
【小問1詳解】
由拋物線的定義知,解得,
所以拋物線的方程為.
【小問2詳解】
因?yàn)辄c(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,即,解得,
故點(diǎn)的坐標(biāo)為,
由題意可知,直線,不與軸平行,設(shè),,
設(shè)直線:,即,
代入拋物線的方程得,即,
則,故,
所以,
即
設(shè)直線:,即,
同理可得,則,
即
直線的斜率,
所以直線斜率為定值.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是利用直線與的斜率互為相反數(shù),與拋物線方程聯(lián)立,利用兩根之和公式求點(diǎn)的坐標(biāo).
22. 已知四棱柱中,底面為梯形,平面,其中.是的中點(diǎn),是的中點(diǎn).
(1)求證平面;
(2)求平面與平面的夾角余弦值;
(3)求點(diǎn)到平面的距離.
【答案】(1)證明見解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取中點(diǎn),連接,,借助中位線的性質(zhì)可得四邊形是平行四邊形,再利用平行四邊形的性質(zhì)結(jié)合線面平行的判定定理計(jì)算即可得;
(2)建立適當(dāng)空間直角坐標(biāo)系,求出平面與平面的法向量后結(jié)合空間向量夾角公式計(jì)算即可得;
(3)借助空間中點(diǎn)到平面的距離公式計(jì)算即可得.
【小問1詳解】
取中點(diǎn),連接,,
由是的中點(diǎn),故,且,
由是的中點(diǎn),故,且,
則有、,
故四邊形是平行四邊形,故,
又平面,平面,
故平面;
【小問2詳解】
以為原點(diǎn)建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,
有A0,0,0、、、、C1,1,0、,
則有、、,
設(shè)平面與平面的法向量分別為m=x1,y1,z1、n=x2,y2,z2,
則有,,
分別取,則有、、、,
即,,
則,
故平面與平面的夾角余弦值為;
【小問3詳解】
由,平面的法向量為,
則有,
即點(diǎn)到平面的距離為.
這是一份【高二】信陽高中北湖校區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考數(shù)學(xué),文件包含信陽高中北湖校區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考+數(shù)學(xué)docx、信陽高中北湖校區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考+數(shù)學(xué)pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁, 歡迎下載使用。
這是一份數(shù)學(xué)-信陽高中北湖校區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考,共10頁。
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