2024-2025学年重庆市高二上册12月月考数学检测试题(含解析)
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这是一份2024-2025学年重庆市高二上册12月月考数学检测试题(含解析),共25页。试卷主要包含了 直线的倾斜角为, 已知,若,则, 直线关于点对称的直线方程为, 已过点C, 已知圆等内容,欢迎下载使用。
1. 直线的倾斜角为()
A. 30°B. 60°C. 90°D. 不存在
2. 若椭圆的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是()
A. B. C. D.
3. 已知,若,则()
A.B.3C.5D.6
4. 直线关于点对称的直线方程为()
A4x+3y-4=0B. 4x+3y-12=0
C. 4x-3y-4=0D. 4x-3y-12=0
5. 设抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于,两点,交于点,且,则()
B.
C. D.
6. 已过点C(0,-1)的直线与双曲线的右支交于AB两点,则直线AB的斜率的取值范围为( )
B. C. D.
7. 二面角的棱上有A,B两点,直线AC,BD分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB.已知,,,,则该二面角的大小为()
A. 45°B. 60°C. 90°D. 120°
8. 油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,北京市文化宫开展油纸伞文化艺术节活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该伞伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为e,则()
A. B. C. D.
二、多选题:
9. 已知圆:的半径为2,则( )
A.
B.点在圆的外部
C.圆与圆外切
D.当直线平分圆的周长时,
10. 已知椭圆C的两个焦点分别为,,离心率为,且点P是椭圆上任意一点,则下列结论正确的是()
A. 椭圆C的方程为B. 的最大值为
C. 当时,D. 椭圆形状比椭圆C的形状更接近于圆
11. 如图,在棱长为的正方体中,分别为棱,的中点,为面对角线上的一个动点,则()
A. 三棱锥的体积为定值
B. 线段上存在点,使平面
C. 线段上存在点,使平面平面
D. 设直线与平面所成角为,则的最大值为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
12.若椭圆()与双曲线的焦点相同,则的值为____.
13.若圆上恰有三个点到直线的距离为1,则实数的值为.
14. 已知为双曲线的右焦点,经过作直线与双曲线的一条渐近线垂直,垂足为,直线与双曲线的另一条渐近线在第二象限的交点为.若,则双曲线的离心率为______.
四、解答题:共70分.解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知两点,及圆:,为经过点的一条动直线.
(1)若直线与圆相切,求切线方程;
(2)若直线与圆相交于两点,从下列条件中选择一个作为已知条件,求的面积.
条件①:直线平分圆;条件②:直线的斜率为-3.
16. 已知,分别是双曲线E:的左、右焦点,P是双曲线上一点,到左顶点的距离等于它到渐近线距离的2倍,
求双曲线的渐近线方程;
当时,的面积为,求此双曲线的方程.
17. 如图所示,正方形ABCD所在平面与梯形ABMN所在平面垂直,,,,.
(1)证明:平面;
(2)在线段CM(不含端点)上是否存在一点E,使得二面角的余弦值为.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
18. 已知抛物线C:的焦点为,P是抛物线C上一点,O为原点,当时,,过的直线交于两点,过与垂直的直线交于两点,其中在轴上方,分别为的中点.
(1)求抛物线C的标准方程
(2)证明:直线过定点;
(3)设为直线与直线的交点,求面积的最小值.
19.若椭圆:上的两个点,满足,则称为该椭圆的一个“共轭点对”,点互为共轭点. 显然,对于椭圆上任意一点,总有两个共轭点,. 已知椭圆,点是椭圆上一动点,点的两个共轭点分别记为,.
(1)当点坐标为时,求;
(2)当直线,斜率存在时,记其斜率分别为,,其中,求的最小值;
(3)证明:的面积为定值.
2024-2025学年重庆市高二上学期12月月考数学检测试题
一、单选题:
1. 直线的倾斜角为(C)
A. 30°B. 60°C. 90°D. 不存在
2. 若椭圆的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是(D)
A. B. C. D.
3. 已知,若,则( C )
A.B.3C.5D.6
4. 直线关于点对称的直线方程为(B)
A4x+3y-4=0B. 4x+3y-12=0
C. 4x-3y-4=0D. 4x-3y-12=0
5. 设抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于,两点,交于点,且,则(A)
B.
C. D.
6. 已过点C(0,-1)的直线与双曲线的右支交于AB两点,则直线AB的斜率的取值范围为( A )
B. C. D.
7. 二面角的棱上有A,B两点,直线AC,BD分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB.已知,,,,则该二面角的大小为(B)
A. 45°B. 60°C. 90°D. 120°
8. 油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,北京市文化宫开展油纸伞文化艺术节活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该伞伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为e,则(D)
A. B. C. D.
【详解】因伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,
由图可知,椭圆的短半轴长,
在中,,
由正弦定理得:
,
所以,
故选:D.
二、多选题:
9. 已知圆:的半径为2,则( ABC )
A.
B.点在圆的外部
C.圆与圆外切
D.当直线平分圆的周长时,
10. 已知椭圆C的两个焦点分别为,,离心率为,且点P是椭圆上任意一点,则下列结论正确的是(AC)
A. 椭圆C的方程为B. 的最大值为
C. 当时,D. 椭圆形状比椭圆C的形状更接近于圆
11. 如图,在棱长为的正方体中,分别为棱,的中点,为面对角线上的一个动点,则(ABD)
A. 三棱锥的体积为定值
B. 线段上存在点,使平面
C. 线段上存在点,使平面平面
D. 设直线与平面所成角为,则的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A选项,利用等体积法判断;对于B、C、D三个选项可以建立空间直角坐标系,利用空间向量求解
【详解】易得平面平面,所以到平面的距离为定值,又为定值,所以三棱锥即三棱锥的体积为定值,故A正确.
对于B, 如图所示, 以为坐标原点, 为轴, 为轴, 为轴, 建立空间直角坐标系, 则,,,,,
所以,,,
设(),则
所以,
平面即
解之得
当为线段上靠近的四等分点时,平面.故B正确
对于C,设平面的法向量
则,取
得
设平面的法向量,
则
取, 得,
平面平面
设, 即,
解得,,不合题意
线段上不存在点, 使平面//平面,故C错误.
对于D,平面的法向量为
则
因为
所以
所以的最大值为.故D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
12.若椭圆()与双曲线的焦点相同,则的值为__5___.
13.若圆上恰有三个点到直线的距离为1,则实数的值为.
14. 已知为双曲线的右焦点,经过作直线与双曲线的一条渐近线垂直,垂足为,直线与双曲线的另一条渐近线在第二象限的交点为.若,则双曲线的离心率为______.
【分析】设,与双曲线两渐近线联立可求得坐标,利用可构造齐次方程求得离心率.
【详解】
由题意可设:,
由得:,即;
由得:,即;
,,即,
,即,,解得:,
即双曲线的离心率为.
故答案为:.
四、解答题:共70分.解答应写出必要文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知两点,及圆:,为经过点的一条动直线.
(1)若直线与圆相切,求切线方程;
(2)若直线与圆相交于两点,从下列条件中选择一个作为已知条件,求的面积.
条件①:直线平分圆;条件②:直线的斜率为-3.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)设直线为,利用圆心到直线的距离等于半径求即可;
(2)选择条件①利用两点式可得直线的方程,再利用点到直线的距离得到的高,即可得到面积;选择条件②利用点斜式可得直线的方程,再利用点到直线的距离得到的高,即可得到面积.
【小问1详解】
当直线斜率不存在时,即,圆心到直线的距离,此时直线与圆相交;
当直线斜率存在时,设直线为,即,
当直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径,
即,解得或,
所以切线方程为或.
【小问2详解】
选择条件①:
直线平分圆则直线过圆心,所以直线为,即,
因为,点到直线的距离,
所以.
选择条件②:
由直线的斜率为-3且过可得直线为,即,
直线过圆心,所以,
点到直线的距离,
所以.
16. 已知,分别是双曲线E:的左、右焦点,P是双曲线上一点,到左顶点的距离等于它到渐近线距离的2倍,
求双曲线的渐近线方程;
当时,的面积为,求此双曲线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】试题分析:(1)由到左顶点的距离等于它到渐近线距离的倍,根据点到直线距离公式可得,从而可得双曲线的渐近线方程;(2)由余弦定理,结合双曲线的定义可得,再根据的面积为,可得,得,从而可得结果.
试题解析:(1)因为双曲线的渐近线方程为,则点到渐近线距离为(其中c是双曲线的半焦距),所以由题意知,又因为,解得,故所求双曲线的渐近线方程是.
(2)因为,由余弦定理得,即.又由双曲线的定义得,平方得,相减得.
根据三角形的面积公式得,得.再由上小题结论得,故所求双曲线方程是.
17. 如图所示,正方形ABCD所在平面与梯形ABMN所在平面垂直,,,,.
(1)证明:平面;
(2)在线段CM(不含端点)上是否存在一点E,使得二面角的余弦值为.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析 (2)存在,
【解析】
【分析】(1)由面面垂直的性质可得,再得出即可证明;
(2)设,求出平面和平面的法向量,利用向量关系建立方程求出即可得出.
【小问1详解】
证明:正方形中,,
平面平面,平面平面,平面,
平面,又平面,
,且,又,
,又,,
,又,,
又平面,
平面;
【小问2详解】
解:如图,以B为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,
设点,,,
,
,
设平面的法向量为,
,
令,
显然,平面的法向量为,
,
即,即
即,解得或(舍),
所以存在一点,且.
18. 已知抛物线C:的焦点为,P是抛物线C上一点,O为原点,当时,,过的直线交于两点,过与垂直的直线交于两点,其中在轴上方,分别为的中点.
(1)求抛物线C的标准方程
(2)证明:直线过定点;
(3)设为直线与直线的交点,求面积的最小值.
【分析】
(2)设出直线与直线的方程,联立曲线后得到与纵坐标有关韦达定理,结合题意,表示出直线后即可得定点坐标;
(3)设出直线与直线的方程,联立两直线后结合第一问中韦达定理得出点的横坐标恒为,再结合面积公式及基本不等式即可得.我们也可以利用面积得到,再结合基本不等式可求最小值.
【小问1详解】
(1)
【小问2详解】
【方法一】:由,故,由直线与直线垂直,
故两只直线斜率都存在且不为,
设直线、分别为、,有,
、、、,
联立与直线,即有,
消去可得,,
故、,
则,
故,,
即,同理可得,
当时,
则,
即
,
由,即,
故时,有,
此时过定点,且该定点为,
当时,即时,由,即时,
有,亦过定点,
故直线过定点,且该定点为;
【方法二】:设,,不妨设.
设,则.由,得,
故,,,.
所以.
同理可得.
若,则直线,MN过点.
若,则直线,MN过点.
综上,直线MN过定点.
【小问3详解】
法1:由、、、,
则,由、,
故,
同理可得,联立两直线,即,
有,
即,
有,由,同理,
故
,
故,
过点作轴,交直线于点,则,
由、,
故,
当且仅当时,等号成立,
下证:
由抛物线的对称性,不妨设,则,
当时,有,则点在轴上方,点亦在轴上方,
有,由直线过定点,
此时,
同理,当时,有点在轴下方,点亦在轴下方,
有,故此时,
当且仅当时,,
故恒成立,且时,等号成立,
故,
法2:设H为AD的中点,S为直线GM与AD的交点.
由M,H分别为AB,AD的中点知,所以,故.
设T为直线GN与AD交点,同理可得.
所以.
由(1)中的法2可得,同理可得.
所以,
当且仅当时等号成立.
因此的面积的最小值为8.
19.若椭圆:上的两个点,满足,则称为该椭圆的一个“共轭点对”,点互为共轭点. 显然,对于椭圆上任意一点,总有两个共轭点,. 已知椭圆,点是椭圆上一动点,点的两个共轭点分别记为,.
(1)当点坐标为时,求;
(2)当直线,斜率存在时,记其斜率分别为,,其中,求的最小值;
(3)证明:的面积为定值.
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