重庆市2025_2026学年高二数学上学期10月月考试卷含解析 (1)
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这是一份重庆市2025_2026学年高二数学上学期10月月考试卷含解析 (1),共22页。试卷主要包含了 已知椭圆 , 已知圆 等内容,欢迎下载使用。
(本试卷共 150 分,考试时间 120 分钟)
注意事项:
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂;非选择题必须使用 0.5mm 黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题
无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回.
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. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得直线斜率,即可得倾斜角.
【详解】 ,则直线斜率为 ,
则直线倾斜角 满足 .
故选:B
2. 已知 , ,对曲线 上的任意一点 恒有 ,则 的离心率 为( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆的定义以及离心率公式即可求解.
【详解】由于 ,故点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,
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依题意, , ,故 ,则离心率为 ,
故选:A
3. 若直线 被圆 : 截得的弦长为 ,则 ( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由弦长公式可得 ,再根据点到直线的距离公式求解即可.
【详解】设圆心 到直线 的距离为 ,圆 的半径 ,
则弦长为 ,
解得 ,
,
解得 .
故选:C.
4. 已知 分别是平面 的法向量,若 ,则 ( )
A. B. C. 1 D. 7
【答案】D
【解析】
【分析】根据两平面垂直可得法向量垂直,即可根据坐标运算求解.
【详解】由 ,所以 ,
,解得 .
故选:D.
5. 已知椭圆 : ( )的左、右焦点分别为 , ,上顶点为 ,若
,且 的面积为 ,则 的标准方程为( )
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A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用三角形面积公式及已知可得 ,再由余弦定理求得 ,最后由椭圆
参数关系求参数,即可得解.
【详解】由题设 ,
可得 ,又 为上顶点,则 ,
故 ,
所以 ,则 ,故标准方程为 .
故选:A.
6. 已知圆 : ,一只蚂蚁从点 出发,爬到 轴后又爬到圆 上,则它爬
行的最短路程为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据“将军饮马”模型,求得对称点,利用两点距离公式结合圆的性质,可得答案.
【详解】如图,设爬到 轴上的点 ,再到圆 上点 处,
要求它爬行的最短路程,即求 的最小值,
圆心 ,半径 ,
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设点 关于 轴的对称点为 ,则 坐标为 ,且 ,
由于 (当 三点共线时取等号),
又点 到圆 上点的最短距离 (当
三点共线时取等号),
所以 ,即该蚂蚁爬行的最短路程为 3.
故选:C.
7. 如图,在平行六面体 中, 是 的中点, , , ,
, ,则 的长为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【 分 析 】 设 , 由 向 量 的 线 性 运 算 , 再 两 边 平 方 得 到
,接着解方程即可.
【详解】在平行六面体 中,设 ,
因为 , , , , , 是 的中点,
,
所以 ,
由题意 , , , ,
,
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,
所以 ,
解得 或 (舍去),
所以 的长为 4.
故选:D.
8. 空间内存在三点 ,满足 ,在空间内取不同两点(不计顺序),使得这两点与
可以组成正四棱锥,则满足要求的取法种数为( )
A. 6 B. 9 C. 12 D. 15
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,可分为两种情况:当 为正四棱锥的侧面时和当 为正四棱锥的对角面时,
分别求得满足条件的正四棱锥的个数,即可求解.
【详解】空间内存在三点 ,满足 ,
在空间内取不同两点,使得这两点与 可以组成正四棱锥的五个顶点,
可分为两种情况:
第一种:当 为正四棱锥的侧面时,如图(1)所示,
此时 可分别充当底面正方形的一边,对应的情况显然相同,
不妨以 为底面正方形的一边,符合要求的另两个点,
如图(1)所示,此时有两种情形;
考虑到 三边的对称性,共有 6 种情况;
第二种:当 为正四棱锥的对角面时,如图(2)所示,
此时 分别充当底面正方形的一条对角线时,对应的情况显然也相同,
不妨以 为底面正方形对角线,符合要求的另两个点,
如图(2)所示,显然只有一种情况,
考虑到 三边的轮换对称性,共有 3 种情况,
综上所述,共有 9 种情况.
故选:B.
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二、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,全部选对的得 6 分,选对但不全的得部分分,有选错的得 0 分.
9. 已知椭圆 : ,下列选项正确的是( )
A. 当 时, 的焦点在 轴上 B. 的长轴长为
C. 的短轴长与长轴长的平方和为定值 D. 当 时, 的焦点在 轴上
【答案】AC
【解析】
【分析】根据椭圆标准方程的形式、性质及焦点所在的位置分情况讨论即可.
【详解】对于 A, 时, , 的焦点在 轴上,故 A 正确;
对于 B,若 ,则椭圆焦点在 轴上,
,长轴长为: ,B 错误;
对于 C,因为 ,所以 ,C 正确;
对于 D,椭圆 的焦点在 轴上的充分必要条件是 ,解得 ,
所以当 时得不出椭圆 的焦点在 轴上,故 D 错误;
故选:AC.
10. 已知圆 : ,直线 : ( ),下列选项正确的是(
)
A. 直线 过定点
B. 直线 与圆 可能相切
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C. 当圆 上有且只有 4 个点到直线 的距离为 1 时,则
D. 设 与圆 交于 , 两点,则 中点 的轨迹方程为
【答案】AC
【解析】
【分析】A 选项,化直线为点斜式判断;B 选项,根据直线经过的定点在圆内判断;C 选项,结合半径长度,
点到直线的距离求解;D 选项,根据垂径定理判断出 即可得解.
【详解】A 选项,整理 得, ,
可知该直线经过 ,A 选项正确;
B 选项,整理圆的方程为: ,
注意到 ,
可知直线经过的定点在圆内,则直线必和圆相交,不可能相切,B 选项错误;
C 选项,当圆 上有且只有 4 个点到直线 的距离为 1 时,
则圆心 到直线 的距离小于 ,
即 ,解得 ,C 选项正确;
D 选项,由垂径定理和直线经过定点 可得, ,
则 的轨迹是以 为直径的圆上运动,
又 中点是 , ,
则 的轨迹是 ,D 选项错误.
故选:AC
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11. 如图,棱长为 2 的正方体 中, , 分别是棱 ,棱 的中点,动点 满足
,其中 , ,下列选项正确的是( )
A. 若 ,则
B. 若 ,则三棱锥 的体积为定值
C. 若 ,则直线 与直线 所成角的最小值为 60°
D. 若动点 在三棱锥 外接球的表面上,则点 的轨迹长度为
【答案】AB
【解析】
【分析】以 为坐标原点, 所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,利用向量法可证明
判断 A,若 ,点 在直线 ,可得体积为定值判断 B;求得直线 与直线 所成
角的最小值判断 C;确定外接球的球心,进而求轨迹的周长判断 D.
【详解】以 为坐标原点, 所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
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则 , , , , ,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,又 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,故 A 正确;
因为 , ,所以点 在直线 上,
又因为 , ,所以四边形 是平行四边形,
,又 平面 , 平面 ,所以 平面 ,
所以 到平面 的距离为定值,又 的面积为定值,
所以三棱锥 的体积为定值,故 B 正确;
点 为 的中点,坐标为 ,点 的坐标为 ,
向量 ,向量 ,
设直线 与直线 所成的角为 ,
,
又因为 ,当 时, ,
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即直线 与直线 所成角的最小值为 ,故 C 错误;
因为三棱锥 即为三棱锥 ,又底面 是直角三角形,
过 的中点 作 平面 , 是三棱锥 外接球的球心,
因为 平面 ,所以 ,又 ,
所以三棱锥 外接球的半径 ,
因为点 在平面 内,又在三棱锥 外接球的表面上,
所以 的轨迹是平面 截三棱锥 外接球的截面圆,
又易得 到平面 的距离为 1,所以截面圆的半径为 ,
所以 的轨迹的周长为 ,故 D 错误.
故选:AB.
三、填空题:本题共 3 个小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知 , , ,若 ,则 的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出 ,再根据 可得 ,利用空间向量垂直的坐标运算列
式可求 的值.
【详解】因为 , ,所以 ,
由 得 ,又 ,
所以 ,解得 .
故答案为:
13. 已知椭圆 的右焦点为 ,直线 经过椭圆右焦点 ,交椭圆 于 、 两点(点 在
第二象限),若点 关于 轴对称点为 ,且满足 ,求直线 的方程是______.
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【答案】
【解析】
【分析】先求出椭圆的右焦点坐标,再根据对称性求出直线 的倾斜角,从而得到其斜率,再由点斜式即可
求得直线 的方程.
【详解】由点 关于 轴对称点为 ,则直线 与 轴的夹角相等,
又 ,则直线 的倾斜角为 ,
则直线 的倾斜角为 ,即直线 的斜率为 ,
又椭圆 的右焦点为 ,
所以直线 的方程是 ,即 ,
故答案为: .
14. 已知圆 : ,过 作圆 的一条切线 ,切点为 ,则 的最小值为______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据切线长 ,将所求问题转化为求 的最小值,进而利用点到直线的距离
公式,即可求解.
【详解】因为点 在直线 上,过点 作圆 的一条切线,切点为 ,则
,
所以在 中, ,
要使 最小,只需 最小,因为点 在直线 上,圆心 ,
则 的最小值即为点 到直线 的距离 ,
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即 , ,
故答案为:2
四、解答题:本题共 5 小题,15 题 13 分,16、17 题 15 分,18、19 题 17 分,共 77 分,解答
应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知 的三个顶点分别为 , , ,求:
(1)过点 且与边 平行的直线方程;
(2) 边上的垂直平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据平行满足的斜率关系,由点斜式即可求解方程,
(2)根据垂直的斜率关系,以及中点坐标公式,即可由点斜式求解方程.
【小问 1 详解】
由于 ,故所求直线 斜率为 3,
又直线经过点 ,故直线方程为 ,即
小问 2 详解】
的中点为 ,且 ,
故所求直线的斜率为 ,且经过点 ,
故其方程为 ,即 .
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16. 已知正四棱柱 , 为棱 的中点.
(1)证明: 面 ;
(2)若 , ,求 到面 的距离.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接 交 于 ,连接 ,可得 ,再根据线面平行的判定即可证明;
(2)先求 ,根据 得到体积,接着利用
等体积法求距离即可.
【小问 1 详解】
连接 交 于 ,连接 ,
在正四棱柱 中, 为 中点,
又 为棱 的中点,
所以 ,
又 平面 , 平面 ,
所以 面 ;
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【小问 2 详解】
连接 ,设 中点为 ,连接 ,
在正四棱柱 中, , ,
,
则 ,则 ,
,
设 到面 的距离为 ,
,
解得 ,
则 到面 的距离为 .
17. 已知圆 过点 和点 ,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)若以 为圆心的圆 与圆 没有公共点,求圆 的半径的取值范围;
(3)若过点 的直线与圆 交于 两点( 在线段 上),且 ,求 的
值.
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【答案】(1)
(2) 或
(3)
【解析】
【分析】(1)求解线段 的垂直平分线,即可联立方程求解圆心坐标,进而根据两点间距离公式求解半径,
(2)根据两圆外离或者内含,即可求解,
(3)根据圆的弦长公式,以及余弦定理和勾股定理求解长度,即可得解.
【小问 1 详解】
, 的中点为 ,
故线段 的垂直平分线所在的直线方程为 ,即 ,
联立 与 ,解得 ,
故圆心坐标为 ,半径为 ,
故圆的方程为
【小问 2 详解】
设圆 的半径为 ,圆 的半径为 ,
由于两圆没有交点,故两圆为外离或者内含,
所以 或 ,
,
即 或 ,解得 或
故半径的取值范围为: 或
【小问 3 详解】
取 的中点为 ,连接 ,则 ,
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由于 ,则 ,
,
故 ,
所以
故 ,
18. 如图,在 中, , , , , 分别是 , 上的点,满足
, ,将 沿 折起到 的位置,使 , 是 的中点.
(1)求证: 平面 ;
(2)求 与平面 所成角的正弦值;
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(3)在线段 上是否存在点 ,使平面 与平面 夹角余弦值为 ?若存在,求出 的长
度;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在, 或
【解析】
【分析】(1)根据翻折前后图像的性质,结合已知条件,运用线面垂直判定定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面 法向量,再运用向量夹角余弦公式结合正、余弦性质求解;
(3)同(2)的空间直角坐标系中,设存在点 使得假设条件成立,求出平面 的法向量,联
立平面 的法向量,运用向量夹角余弦公式结合题给条件列出关于 的方程求解.
【小问 1 详解】
, ,
,
,
又 , ,
折叠后 ,
,
平面 ,
平面 , ,
又 , 平面 ,
平面 .
【小问 2 详解】
以 为原点, 为 轴建立如图所示空间直角坐标系,
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则 ,
,
设 为平面 的法向量,则 ,
令 ,则 ,
设 与平面 所成角为 ,
.
【小问 3 详解】
设线段 上存在点 ,使平面 与平面 夹角余弦值为 ,
在同(2)空间直角坐标系 中,
由(2)知,平面 的法向量 ,设平面 的法向量为 ,则
,
,
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,令 ,则 ,
设两平面夹角为 ,则 ,化简
整理得 ,解得 或 (此时 与 重合),
或 ,
或 ,即存在点 ,且 长度为 或 .
19. 如图所示的几何体是由正三棱锥 和三棱柱 组合而成, , ,
.
(1)当 时,求二面角 的余弦值.
(2)若该几何体的各个顶点可以在球 的表面,
(ⅰ)证明: ;
(ⅱ)设 的中点为 ,过点 且垂直于 的直线与球面交于 , 两点,若 , ,求
.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析,(ⅱ)0
【解析】
【分析】(1)根据正四面体的几何性质可得 ,进而得 为二面角 的
第 19页/共 21页
平面角,即可利用余弦定理求解;
(2)根据棱柱和棱锥的结合性质,结合勾股定理,联立球半径的两个表达式,即可化简求解;
(3)求解半径,利用数量积的运算律,即可代入化简求值.
【小问 1 详解】
当 时,正三棱锥 为正四面体,
取 的中点 ,连接 ,
由于 , 均 等边三角形,故 ,
故 为二面角 的平面角,
,
故 ,
故二面角 的余弦值为 .
【小问 2 详解】
(ⅰ)由于该组合体的顶点都在同一个球面上,因此三棱柱 为直三棱柱,结合底面为等边三
角形,故三棱柱 为正棱柱,
设正三棱锥 的底面的中心为 ,即 为等边 的中心,
的中心为 ,则球心为 的中点 ,设球半径为 ,
,
第 20页/共 21页
在正三棱锥 中, ,
, ,
故 ,化简可得 ,
(ⅱ)由于 , ,故 ,则 ,
由(ⅰ)可知球心 到 距离为 0,(因为 ),
则 为球的直径,故 ,故 ,
由于 是 的中点,所以 ,
,所以 .
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