重庆市2025_2026学年高二数学上学期期中测试试题含解析
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这是一份重庆市2025_2026学年高二数学上学期期中测试试题含解析,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题: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
个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知直线 l 的方向向量为 ,平面 的一个法向量为 ,若直线 平面 ,则
( )
A. 3 B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用空间位置关系的向量证明列式求解.
【详解】直线 l 的方向向量为 ,平面 的一个法向量为 ,
由直线 平面 ,得 ,则 ,即 ,所以 .
故选:C
2. 已知直线过点 且与直线 垂直,则该直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用直线垂直的性质设出直线方程,再代入点求解参数即可.
【详解】设与直线 垂直的直线方程为 ,
将点 代入,可得 ,解得 ,
可得所求直线方程为 .
故选:D
3. 一条光线从点 射出,经过直线 反射后恰好平分圆 的周长,则入射光
线所在直线的方程为( )
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A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先圆 的圆心为 ,再求圆心关于 对称的点,最后由直线方程的点
斜式即可求解.
【详解】由题意有:圆 的圆心为 ,
所以反射光线经过圆心 ,
又因为点 关于直线 对称的点为 ,
即入射光线所在直线经过 ,
所以 ,所以 ,
所以入射光所在直线的方程为 ,
故选:B.
4. 如图,空间四边形 中, , , ,点 在 上,且满足 ,点
为 的中点,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
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【分析】利用空间向量线性运算进行求解.
【详解】由题意
,
又 , , , .
故选:B
5. 已知点 在圆 外,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将圆化成标准形式,确定圆心和半径,结合点在圆外及两点距离公式列不等式求参数范围.
【详解】由圆 ,则圆 ,
所以 ,半径为 ,且 或 ,
由点 在圆 外,则 ,
所以 ,可得 ,
综上, 或 .
故选:D
6. 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( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
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【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.
7. 若空间向量 、 满足 ,则 在 方向上投影向量的长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由空间向量数量积的运算性质可得出 ,利用投影向量的定义结合基本不等式可求
得 在 方向上投影向量的长度的最小值.
【详解】因为空间向量 、 满足 ,
所以 ,故 ,
故 在 方向上的投影向量为 ,
故 在 方向上投影向量的长度为
,
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当且仅当 时,即当 时,等号成立,
故 在 方向上投影向量的长度的最小值是 .
故选:B.
8. 曼哈顿距离(Manhattan Distance)是一种用于衡量两个点在空间中距离的度量方式.它的名称来源于纽约
曼哈顿的网格状街道布局:在这种布局下,从一个点到另一个点需要沿着街道行走(只能沿水平或垂直方
向移动),而不能走对角线,故曼哈顿距离又称城市街区距离.已知点 , ,定义 , 两
点间的曼哈顿距离 .在平面直角坐标系 中,已知点 ,动点 满足
,动点 满足 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【 分 析 】 根 据 题 设 新 定 义 分 别 确 定 、 的 轨 迹 , 数 形 结 合 得 到 , 进 而 有
,分析 对应 的位置,即可得.
【详解】令 ,且 ,则 ,
当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
由 ,交点为 ,
由 ,交点为 ,
由 ,交点为 ,
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由 ,交点为 ,
所以 是正方形 各边上运动的动点,
由 满足 ,即 在以原点为圆心,1 为半径的圆上,
所以 ,则 ,如下图示,
由图知, 与原点的距离最大时,一定在线段 上,
又 ,且 到直线 的距离 ,
所以 ,故 ,
当且仅当 重合,且 共线, 在 的两侧时取得最大值.
故选:A
二、多项选择题: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,选对但不全的得部分分,有选错的得 0 分.
9. 已知直线 ,则下列表述正确的是( )
A. 当 时,直线的倾斜角为 135°
B. 当实数 变化时,直线 恒过点
C. 原点到直线 的距离最大值为
D. 当直线 与直线 平行时,则两条直线的距离为 1
【答案】BC
【解析】
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【分析】A 求出直线斜率,即可判断;B、C 将直线方程整理为 ,由此得直线所过定
点,进而确定原点与直线距离的最大值判断;D 由题可得 ,后由平行直线距离公式可判断.
【详解】A:当 时,直线方程为 ,可得直线斜率为 1,则倾斜角为 45°,错误;
B:由题可得 ,则直线过定点 ,正确;
C:因为直线 恒过点 ,故原点到直线 的距离 ,当且仅当 时
取等号,正确;
D:因直线 与直线 平行,则 ,得 ,则直线方程为 ,
即 .
则 与直线 之间的距离为 ,错误.
故选:BC
10. 已知点 , ,动点 满足 ,则下面结论正确的为( )
A. 点 的轨迹方程为 B. 面积的最大值为 4
C. 点 到点 的距离的最大值为 6 D. 的最大值为 18
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知条件求出点 的轨迹方程,再根据轨迹方程分别分析 面积的最大值、点 到点 的
距离的最大值以及 的最大值.
【详解】设点 ,已知 , ,且 ,
可得: ,
两边同时平方可得: 即 ,
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化简可得: ,
配方可得: ,所以点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,A 正确;
已知 , ,则 ,
因为点 在圆 上,所以点 到 轴的最大距离就是圆的半径 ,
根据三角形面积公式 可得 面积的最大值为: 所以 B 错误;
点 ,圆心 ,则 ,
因为点 在圆上,所以点 到点 的距离的最大值为 ,C 正确;
设点 ,则 , ,
所以 ,
因为 ,即 ,
代入上式可得: ,
因 点 在圆 上,所以 ,
当 时, 取得最大值,最大值为 ,D 正确;
故选: ACD.
11. 在棱长为 的正方体 中,点 在底面 内运动(含边界),点 是棱 的中
点,则( )
A. 若 是棱 的中点,则 平面
B. 若 平面 ,则 是 上靠近 的四等分点
C. 点 到平面 的距离为
D. 若 在棱 上运动,则点 到直线 的距离最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用面面平行证明线面平行,判断 A.;建立空间直角坐标系,利用向量法判断线面垂直判断 B,
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利用等体积法求得点到直线的距离 C,利用向量法求得点到直线的距离判断 D.
【详解】对于 A,如图,取 的中点 ,连接 、 ,
因为点 、 是 、 的中点,所以 ,
因为 平面 , 平面 ,所以 平面 ,
同理 ,且 ,所以 ,
因为 平面 , 平面 ,所以 平面 ,
且 , 、 平面 ,所以平面 平面 ,
因为 平面 ,所以 平面 ,A 对;
对于 B,若 是 上靠近 的四等分点,
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,
则 , , , ,
所以 , , ,
, ,
所以 , ,且 , 、 平面 ,
所以 平面 ,且过点 只有 条直线和平面 垂直,
则点 是唯一的,点 是 上靠近 的四等分点,故 B 正确;
对于 C,因为 是棱 的中点,所以点 到平面 的距离为 点到平面 的距离的 ,
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由题意可得 是等边三角形,且 ,设 点到平面 的距离为 ,
由 ,所以 ,
所以 ,解得 ,
所以点 到平面 的距离为 ,C 错;
对于 D,若点 在棱 上运动,设 , ,
, ,
则点 到 距离 ,
当 时, 的最小值为 ,D 对.
故选:ABD
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共 3 个小题,每小题 5 分,共 15 分.把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 已知圆 和圆 ,则圆 与圆 的公切线有
______条.
【答案】
【解析】
【分析】先判断两圆的位置关系,得到公切线的条数即可
【详解】由题意得圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
的圆心坐标为 ,半径为 ,
则圆心距为 ,
故两圆外切,则两圆的公切线的条数是 3 条,
故答案为:3
13. 若直线 与曲线 有一个交点,则实数 的取值范围是 _______.
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【答案】
【解析】
【详解】由 可得 ,得 ,
所以曲线 表示圆 的上半圆,
直线 表示过点 且斜率为 的直线,如下图所示:
当直线 与半圆 相切且切点位于第二象限时,
则 ,解得 ;
当直线 过点 时,则 ,解得 .
又 与圆相切,
由图可知,直线 与曲线 有一个交点,
则实数 的取值范围是
14. 已知 是椭圆 的左焦点,过点 的直线 与圆 交于 , 两点,
与 在 轴右侧交于点 ,且 ,则 的离心率为________.
【答案】 ##
【解析】
【分析】设椭圆的右焦点为 , 的中点为 ,连接 ,设
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,表示出 , ,再由三角形的中位线定理得 ,然后在
中利用勾股定理列方程求得 ,再在 中列方程化简可求出离心率.
【详解】设椭圆的右焦点为 , 的中点为 ,连接 ,则 , ,
因为 ,所以 为 的中点,
因为 为 的中点,所以 ‖ , ,
所以 ,
设 ,则 , ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
在 中,由 ,得 ,
化简整理得 ,解得 或 ,
当 时, ,不合题意,舍去,
所以 ,
所以 ,
在 中,由 ,得 ,
则 ,得 ,
即 的离心率为 .
故答案 :
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【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的离心率的求法,考查椭圆的定义的应用,解题的关键是取 的中点
为 ,由已知条件结合圆的知识得 为 的中点,再应用三角形中位线定理和勾股定理求解,考查数
形结合的思想和计算能力,属于较难题.
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. 已知直线 与直线 的交点为 .
(1)若直线 经过点 ,且斜率为 2,求直线 的方程.
(2)求过点 且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
【答案】(1)
(2) 或
【解析】
【分析】(1)联立方程组求得交点坐标,再由点斜式得直线方程,然后整理成斜截式;
(2)根据截距是否为 0 分类讨论可得.
【小问 1 详解】
联立 ,解得 ,
点 的坐标为
直线 经过点 ,且斜率为 2,
直线 的方程为 ,即 .
【小问 2 详解】
设所求直线为 ,
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①当直线 在两坐标轴上的截距不为 0 时,
设直线方程为 ,由 ,解得 ,
直线 的方程为 ,化简为 ;
②当直线 在两坐标轴上的截距为 0 时,
设直线方程为 ,由 ,解得 ,
直线 的方程为 ,化简为 ,
综上,所求的直线方程为 或 .
16. 如图,在四棱锥 中, 平面 , , , ,
.
(1)求点 A 到平面 的距离;
(2)求平面 与平面 夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由线面垂直得到线线垂直,建立空间直角坐标系,写出点的坐标,求出平面的法向量,利用
点到平面的距离公式进行求解;
(2)求出两个平面的法向量,利用向量夹角余弦公式进行求解.
【小问 1 详解】
因为 平面 , 平面 ,
所以 , ,
又 ,所以 两两垂直,
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以 坐标原点, 所在直线分别为 轴,建立空间直角坐标系,
, ,
故 ,
, ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,
令 ,则 ,故 ,
所以点 A 到平面 的距离 ;
【小问 2 详解】
,
显然平面 的一个法向量为 ,
设平面 的一个法向量为 ,
则 ,
令 ,则 ,故 ,
设平面 与平面 夹角为 ,
则 ,
故平面 与平面 夹角的余弦值为 .
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17. 已知圆 ,过直线 上一动点 作圆 的两条切线,切点分别为 , .
(1)若直线 的斜率为 ,求两条切线的斜率;
(2)当 取最小值时,求四边形 的周长;
(3)证明:直线 过定点.
【答案】(1) 和 0
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设出切线方程,利用点到切线的距离等于半径可求答案;
(2)利用四边形的面积把条件转化为 取最小值时,求周长,结合图形可得答案;
(3)利用四点共圆求出 所在圆的方程,得出直线 的方程,可得定点.
【小问 1 详解】
由已知得圆 的圆心为 ,半径为 1,
则直线 的方程为 ,令 ,得 ,所以 .
设切线方程为 ,即 .
圆心 到切线的距离 ,解得 或 ,
所以两条切线的斜率分别为 和 0.
【小问 2 详解】
由题意知 与 全等,所以 ,
又 ,所以 .
所以当且仅当 取最小值时, 取最小值.
而 ,即要求 的最小值.
当取 时, 取最小值 3,此时 ,
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此时四边形 的周长为 .
【小问 3 详解】
因为 , ,所以 , , , 四点都在以线段 为直径的圆上.
设 ,因为 ,
所以以线段 为直径的圆的方程为 .
即 ,又圆 ,
两式作差,得直线 的方程为 .
令 ,得 ,
即直线 经过定点 .
18. 立德中学积极开展社团活动,在一次社团活动过程中,一个数学兴趣小组发现《九章算术》中提到了“刍
甍(méng)”这个五面体,于是他们仿照该模型设计了一道数学探究题,如图 1, 分别是边长为 4 的
正方形三边 的中点,先沿着虚线段 将等腰直角三角形 裁掉,再将剩下的五边形
沿着线段 折起,连接 就得到了一个“刍甍”(如图 2).
(1)若 是四边形 对角线的交点,求证: 平面 ;
(2)若二面角 的大小为 ,求直线 与平面 所成角的正弦值;
(3)在(2)的条件下,在棱 上是否存在点 ,使得平面 与平面 所成的二面角的正切值为
?若存在,求出点 的位置,若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)证明见解析;
(2) ;
(3)存在,当 与 点重合时,平面 与平面 所成 二面角的正切值为 .
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 ,由题意可得四边形 为平行四边形,再由线面平行的
判断定理即可得证;
(2)以 为坐标原点, 分别为 轴, 轴正向,建立空间直角坐标系 ,利用空间向量求
解即可;
(3)假设存在满足条件的点 ,设 ,利用空间向量求出 的值即可.
【小问 1 详解】
取 中点 ,连接 ,
由题意可知 且 ,
又因为 是矩形 对角线的交点,
所以 且 ,
所以 且 ,
则四边形 为平行四边形,
所以 且 ,
又因为 平面 , 平面 ,
所以 平面 ;
【小问 2 详解】
因为在图 1 中 ,且 ,
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在图 2 中上述关系依然成立,
所以 即为二面角 的平面角,则 ,
以 为坐标原点, 分别为 轴, 轴正向,垂直平面 向上方向为 轴,
建立空间直角坐标系 ,如图所示:
则 ,
,
所以 ,
又因为 , 平面 ,所以 ,
所以 , ,
设平面 的一个法向量 ,
则 ,则有 ,
取 ,
所以 ,
所以直线 与平面 所成角的正弦值为 ;
【小问 3 详解】
假设存在满足条件的点 ,
设 ,所以 ,
则 ,
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设平面 的一个法向量为 ,
则 ,
所以 ,取 ,
由(2)知平面 的一个法向量 ,
则 ,
要使平面 与平面 所成的二面角的正切值为 ,
则只需 ,即 ,
整理得 ,解得 或 (舍去),
所以当 与 点重合时,平面 与平面 所成的二面角的正切值为 .
19. 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若直线 被曲线 所截的弦长为 ,求 的值;
(3)若点 为曲线 的右顶点,过点 (不同于点 )且斜率不为 0 的直线 与曲线 相交于
两点(点 在 之间),若点 为线段 上的点,满足 ,且
,求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
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【分析】(1)根据题意列出关于 的方程组,求出 即可求解;
(2)联立直线与椭圆方程,应用韦达定理及弦长公式列等式即可求解;
(3)设出直线 的方程,联立直线 与椭圆方程,并应用韦达定理写出根与系数关系,再根据题给条件写出
点 坐标与 的关系,得到关于 的方程,即可求解.
【小问 1 详解】
根据题意可知 ,所以 ,
所以曲线 的方程为 .
【小问 2 详解】
设直线与曲线 的两交点的坐标分别为
联立 ,可得 ,
所以 ,
所以弦长为
,
化简得 ,
即 ,得 ,所以 的值为 .
【小问 3 详解】
第 21页/共 22页
设 ,直线 的方程为 ,
联立 得 ,
所以 ,
设点 ,因为 ,可得 ,
则 ,得 ,故 ,
又因为 ,则 ,可得 ,
所以 ,可得 ,
得 或 (舍),所以 .
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