重庆市名校联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试卷
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这是一份重庆市名校联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试卷,共11页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
在空间直角坐标系中,点 P 1, 2, 3 关于 y 轴对称的点的坐标是( )
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
1, 2, 3
直线 3x y 2 0 的倾斜角为( )
π
6
π
3
2π
3
3π
4
如图,在正方体 ABCD A1B1C1D1 中,异面直线 AD1 与 A1B 所成的角等于( )
A. π
6
B. π
4
C. π
3
D. π
2
a
c
如图,在三棱锥 A BCD 中, E 为CD 中点, BC → , BD b , BA → ,则 AE 等于( )
1 → 1 → →
1 →→→
a
22
b c
2
a b c
→
a
1 →1 →
b c
a
1 →1 →
b c
→
2222
已知圆心为1, 2 ,半径为 2 的圆的标准方程为( )
x 12 y+22 2
C. x 12 y 22 4
x 12 y 22 4
D. x 12 y 22 2
1
已知点 P 为椭圆C : x2 y2 上任意一点,直线l 过eM : x2 y2 4x 3 0 的圆心且与eM 交于 A, B
1612
两点,则 PA PB 的取值范围是( )
A.3, 35
B. 3, 35
C. 2, 6
D. 2, 6
点Q 为直线l : x y 2 0 上的一点,过点Q 作圆C : x 22 y2 1 的两条切线,切点分别为 A , B ,则
QC AB 的最小值为( )
7
A.
B. 2
C. 2
D.4
2
7
已知点 P 0,1 ,椭圆C : x2 y2 m m 1 上两点 A , B 满足
4
AP 2PB
,当m ( )时,点 B 横坐标
绝对值最大.
A.-2B.4C.-3D.5
二、多选题
已知圆C : x2 y2 9 ,直线l : ax by c 0 ,下列说法正确的是( )
若c 0 ,则直线过圆心.
若a b 1 , c 2 ,则直线与圆相交.
若直线与圆C 相离,则c2 a 2 b2 .
圆心到直线l 的距离为 3,则直线l 与圆相切.
x22
42F , FQ
已知椭圆M : y
a2
1a 1 的离心率为
, 12 是M 的焦点, P 是M 上一动点, 是圆
7
7
N : x2 y 32 1上一动点,则( )
PF1 PF2
2
M 的焦距为
6
PQ 的最小值为 1D. PQ 的最大值为 5
如图,棱长为 3 的正方体 ABCD A1B1C1D1 ,动点 P 在正方体 ABCD A1B1C1D1 内及其边界上运动,点 E
在棱 AD 上,且 AE 3 ,则下列说法正确的是( )
若 BP λBC μBB1 ,且λ μ 1 ,则三棱锥 P A1C1D 体积为定值
2
若 A1 P C1 D ,则动点 P 所围成的图形的面积为9
若sin PAB 2 sin PBA ,则 PC1 的最小值为 3
若动点 P 满足 AP BP AP A P 0 ,则 P 的轨迹的长度为 3 2 π
14
三、填空题
已知直线l1 : 2x y 1 0 ,直线l2 : mx 2 y 3 0 ,当l1 l2 时, m .
→→→
已知a 1, 1, 2 , b 1, 2, 2 , c 1,λ, 1 ,若 a b c ,则λ的值为.
FFxy
22
设点 、 为椭圆 1a b 0 的两个焦点,离心率e
2 , M 是椭圆上与 F 、 F 不共线的
2
12a2b221
任一点, I 是△MF1F2 的内切圆圆心,延长MI 交直线 F1F2 于点 N ,则比值 MI : IN 为.
四、解答题
已知圆C : x2 y2 4x 2 y 3 0 ,直线l : x y 1 0 .
求过圆心且与直线l 垂直的直线方程.
直线l 与圆C 交于 A , B 两点,求V ABC 的面积.
如图,长方体 ABCD A1B1C1D1 中, AB 3 , AD 4 , AA1 5 .
求证:平面 A1BD / / 平面 B1CD1 .
求三棱锥C BA1D 的体积.
x2y22
已知椭圆C : a2 b2 1(a b 0) 过( 0, 1) 点,且离心率e 2 .
椭圆C 的方程;
过右焦点 F 的直线l 交椭圆C 于两点 A , B ,AB 的中点为M .设原点为O ,射线 OM 交椭圆C 于点 D ,已知四边形 AOBD 为平行四边形,求直线l 的方程.
18.如图,在三棱锥 P ABC 中, AB BC 2 2 , PA PB PC AC 4 , O 为 AC 的中点.
证明: PO 平面 ABC ;
若点 M 在棱 BC 上,且二面角M PA C 为30° ,求 PC 与平面 PAM 所成角的正弦值.
→
19.设m 0 ,在平面直角坐标系中,已知向量a mx, y 1 ,向量b x, y 1 ,a b 且动点M x, y 的轨迹为 E .
求轨迹 E 的方程,并说明该方程表示的曲线形状.
已知m 1 ,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹 E 恒有两个交点 A , B ,且
4
OA OB ( O 为坐标原点),并求出该圆的方程.
已知m 1 ,设直线l 与圆C : x2 y2 R2 1 R 2 相切于 A ,且l 与轨迹 E 只有一个公共点 B ,当 R 为
411
何值时, A1B1 取得最大值?并求最大值.
12. 1
13. 2
3
2
14.
15.(1)由圆C : x2 y2 4x 2 y 3 0 ,即 x 22 y 12 8 ,则圆心为C 2, 1 ,半径为r 2 2 ,
直线l : x y 1 0 的斜率为 1,
则所求直线的斜率为1,
所求直线的方程为 y 1 x 2 ,即 x y 1 0 .
11
2 11
2
(2)圆心C 2, 1 到直线l 的距离为d ,
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
B
A
C
D
ABD
AC
题号
11
答案
ABD
r 2 d 2
则 AB 2
2
2 6 ,
8 2
2
所以V ABC 的面积为 1 AB d 1 2 6 2 3 .
22
16.(1) ABCD A1B1C1D1 是长方体,m A1D1 / / B1C1 , A1D1 B1C1 , B1C1 / / BC , B1C1 BC
A1D1 / / BC , A1D1 BC , A1D1CB 为平行四边形, A1B / / D1C ,又m A1B 平面 A1BD , D1C 平面 A1BD , D1C / / 平面 A1BD ;
m A1B1 / / AB , A1B1 AB , AB / / DC , AB DC ,
A1 B1 / / DC , A1B1 DC , A1B1CD 为平行四边形, A1D / / B1C ,
Q A1D 平面 A1BD , B1C 平面 A1BD , B1C / / 平面 A1BD ;
m D1C ∩ B1C C , D1C 平面 B1CD1 , B1C 平面 B1CD1 ,平面 A1BD / / 平面 B1CD1 .
(2)m S
1 AB AD 1 3 4 6 , AA 5 ,
a ABC221
V V
1 S AA 1 6 5 10 .
C BA1DA1 BCD
3 a ABC13
17.(1)m 椭圆C 过( 0, 1) 点,
b 1 ,又m c
a
2 , a 2 b2 c2 ,
2
解得: a
2, b 1,
x22
椭圆C 的方程为 y
2
(2)
1;
设直线l 的方程为 y k ( x 1) ,
y k (x 1)
由 x2
2
y2 1
得(1 2k 2 )x2 4k 2 x 2k 2 2 0 ,
设 A( x1, y1 ), B( x2 , y2 ),
则 x
4k 2
. y y k (x x
2)
2k
,
1x2
1 2k 2
1212
1 2k 2
m 四边形 AOBD 为平行四边形.
设 D(x0 , y0 ) ,则OD OA OB ,
4k 2y 2k
所以 x0 x1 x2 1 2k 2 , 0
因为点 D 在椭圆C 上,
1 2k 2 ,
所以得(
4k 22
2 )
2(
2k2
)
2
2 0 ,解得k ,
2
1 2k1 2k2
当直线l 的斜率不存在时,显然不成立
所以,直线l 的方程为 y
2 x
2 或 y
2 x 2
2222
18.(1)因为 AP CP AC 4 , O 为 AC 的中点,所以OP AC ,且OP 2 3 .
连结OB .
因为 AB BC
2 AC ,所以aABC 为等腰直角三角形,
2
且OB AC, OB 1 AC 2
2
,由OP2 OB2 PB2 知 PO OB .
由OP OB, OP AC 知, PO 平面 ABC .
(2)[方法一]:【通性通法】向量法
如图,以O 为坐标原点, OB 的方向为 x 轴正方向,建立空间直角坐标系O xyz .
由已知得O(0, 0, 0), B(2, 0, 0), A(0, 2, 0), C(0, 2, 0), P(0, 0, 2 3), AP (0, 2, 2 3)
取平面 PAC 的法向量OB (2,0, 0) .
设 M (a,2 a, 0)(0 a 2) ,则 AM (a,4 a, 0) .设平面 PAM 的法向量为n ( x, y, z) .
→→
2y+2 3z=0
由 AP n 0, AM n 0 得,
ax+(4−a)y=0
→
可取2n ( 3(a 4), 3a, a)
cs→
–––→
3(a 4)2 3a2 a2
所以OB n
2 3(a 4) 2
.由已知得cs–––→ → .
3
OB n
2
3(a 4)2 3a2 a2
所以2 3 | a 4 | 3
.解得a 4 (舍去), a 4 .
223
→ 8 3 4 34
所以n 3 , 3 , 3 .
又 PC (0,2, 2 3)
,所以cs–––→ → .
3
PC, n
4
所以 PC 与平面 PAM 所成角的正弦值为 3 .
4
[方法二]:三垂线+等积法
由(1)知 PO 平面 ABC ,可得平面 PAC 平面 ABC .如图 5,在平面 ABC 内作MN AC ,垂足为 N,则 MN 平面 PAC .在平面 PAC 内作 NF AP ,垂足为 F,联结MF ,则 MF AP ,故MFN 为二面角 M PA C 的平面角,即MFN 30 .
设 MN a ,则 NC a, AN 4 a ,在Rt△AFN 中, FN
3 (4 a) .在Rt△MFN 中,由
2
a 3 3 (4 a) ,得a 4 ,则 FM 2a 8 .设点 C 到平面 PAM 的距离为 h,由V
V,得
3233
M APCC APM
1 3 42 4 1 1 4 8 h ,解得h 3 ,则 PC 与平面 PAM 所成角的正弦值为 3 .
3433 234
[方法三]:三垂线+线面角定义法
由(1)知 PO 平面 ABC ,可得平面 PAC 平面 ABC .如图 6,在平面 ABC 内作MN AC ,垂足为 N,则 MN 平面 PAC .在平面 PAC 内作 NF AP ,垂足为 F,联结MF ,则 MF AP ,故MFN 为二面角
M PA C 的平面角,即MFN 30 .同解法 1 可得 MN a 4 .
3
在△APC 中,过 N 作 NE∥PC ,在△FNM 中,过 N 作 NG FM ,垂足为 G,联结 EG .在 Rt△NGM 中,
NG 3 NM 3 4 2 3 .因为 NE∥PC ,所以 NE NA 4 a 8 .
22333
由 PA 平面 FMN ,可得平面 PAM 平面 FMN ,交线为 FM .在平面 FMN 内,由 NG FM ,可得 NG
平面 PAM ,则NEG 为直线 NE 与平面 PAM 所成的角.
2 3
设NEG α,则sinα NG 3
3 ,又 NE∥PC ,所以直线 PC 与平面 PAM 所成角的正弦值为 3 .
NE844
3
[方法四]:【最优解】定义法
如图 7,取 PA 的中点 H,联结CH ,则CH 2 3 .过 C 作平面 PAM 的垂线,垂足记为 T(垂足 T 在平面 PAM
内).联结 HT ,则CHT 即为二面角M PA C 的平面角,即CHT 30 ,得CT 3 .
联结 PT ,则CPT 为直线 PC 与平面 PAM 所成的角.在Rt△PCT 中, PC 4, CT 3 ,所以
sin CPT 3 .
4
【整体点评】(2)方法一:根据题目条件建系,由二面角的向量公式以及线面角的向量公式硬算即可求出,是该类型题的通性通法;
方法二:根据三垂线法找到二面角的平面角,再根据等积法求出点到面的距离,由定义求出线面角,是几何法解决空间角的基本手段;
方法三:根据三垂线法找到二面角的平面角,再利用线面角的等价转化,然后利用定义法找到线面角解出,是几何法解决线面角的基本思想,对于该题,略显麻烦;
方法四:直接根据二面角的定义和线面角的定义解决,原理简单,计算简单,是该题的最优解.
a
19(1)因为a b , a (mx, y 1) , b (x, y 1) ,所以 → b mx2 y2 1 0 , 即mx2 y2 1 .
当m 0 时,方程表示两直线,方程为 y 1;当m 1时, 方程表示的是圆;
当m 0 且m 1时,方程表示的是椭圆.
当m 1 时, 轨迹 E 的方程为
4
x2 2
y
4
1,
设圆心在原点的圆的一条切线为 y kx t ,
y kx t
由 x2
y2 1
,得(1 4k 2 )x2 8ktx 4t 2 4 0 ,
4
要使切线与轨迹 E 恒有两个交点 A , B ,设 A x1 , y1 , B x2 , y2 ,则 64k 2t 2 4(1 4k 2 )(4t 2 4) 16(4k 2 t 2 1) 0 ,
即4k 2 t 2 1 0 ,即t 2 4k 2 1,
x x
8kt
4t 2 4
且 12
1 4k 2 , x1 x2 1 4k 2 ,
22
k 2 (4t 2 4)8k 2t 2
2t 2 4k 2
则 y1 y2 (kx1 t)(kx2 t) k x1 x2 kt(x1 x2 ) t
由OA OB ,则OA OB x1x2 y1 y2 0 ,
1 4k 2
t
1 4k 2
,
1 4k 2
4t 2 4t 2 4k 25t 2 4k 2 4
即 0 ,所以5t 2 4k 2 4 0 ,
1 4k 2
1 4k 2
1 4k 2
即5t 2 4k 2 4 且t 2 4k 2 1, 即4k 2 4 20k 2 5 恒成立.
又因为直线 y kx t 为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为
r
t
1 k 2
2
, r 2 t
4 (1 k 2 )
5
4 ,
所求的圆的方程为 x2 y2 4 .
5
1 k 2
1 k 25
2 5x22
2 5 , 2 5
2 5 , 2 5
当切线的斜率不存在时,切线为 x
5
,与 y
4
1交于点
55 或
55 ,也满足
OA OB .
综上所述, 存在圆心在原点的圆 x2 y2 4 ,使得该圆的任意一条切线与轨迹 E 恒有两个交点 A , B ,且
5
OA OB .
当m 1 时,轨迹 E 的方程为
4
设直线l 的方程为 y k1 x t1 ,
x2 2
y
4
1,
1
因为直线 与圆C : x2 y2 R2 1 R 2 相切于 A ,
t1
1 k 2
1
则 R
, 即t 2 R2 1 k 2 ①,
11
因为l 与轨迹 E 只有一个公共点 B1 ,
y k1x t1
222
联立 x2
4
y2 1
,得1 4k1 x
8k1t1 x 4t1 4 0 ,
1 11111
11
则Δ 64k 2t 2 4 1 4k 2 4t 2 4 16 4k 2 t 2 1 0 ,即4k 2 t 2 1 0 , ②
2
t1
由①②得
k 2
1
3R2
4 R2
R2 1
4 R2
, 设点 B1 x3 , y3 ,
24t 2 416R2 16
则 x3 1
1
x ,
1 4k 2
3R2,
又点 B1 x3 , y3 在椭圆
x2 2
2
x22
1上,则 3 y 1 ,即 y 1
1 24 R2
y
443
133
所以| OB |2 x2 y2 5 4 ,
R2
34 3
3R2
在直角三角形OA B 中, | A B |2 | OB |2 | OA |2 5 4 R2 5 ( 4 R2 ) ,
1 11 111R2R2
4
因为 R2
R2 4 当且仅当 R
2 (1, 2) 时取等号,
1 1
所以| A B |2 5 4 1 ,
2
当 R 时, | A1B1 |取得最大值,最大值为 1.
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