陕西省咸阳市实验中学2025-2026学年高二上学期第二次质量检测数学试卷(解析版)
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这是一份陕西省咸阳市实验中学2025-2026学年高二上学期第二次质量检测数学试卷(解析版),共20页。试卷主要包含了 下列命题为真命题的是, 已知圆,则下列结论正确的有等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试卷共4页,满分150分,时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.涂写在本试卷上无效.
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效.
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收.
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. 已知平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,若,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面的位置关系可得法向量关系,根据坐标运算可求结果.
【详解】因为,所以,
所以,所以,
故选:D.
2. 若直线与直线平行,则与之间的距离是( )
A. 3B. 1C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】先利用平行直线的判定可求出,再利用平行直线间的距离公式可得答案.
【详解】对于 :斜率 ,
对于 :,斜率 ,
因为,所以,
即:,
因此, 的方程为:,即,
两条平行直线之间的距离为:
.
故选:A
3. 已知定点,,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】题目条件符合椭圆的定义,求出即可写出轨迹方程
【详解】结合椭圆定义可知,动点的轨迹为以,为焦点且长轴长为6的椭圆,,,所以,动点的轨迹方程为.
故选:B
4. 如图是济新高速黄河三峡大桥鸟瞰图,该桥是世界首座独塔地针式回转缆悬索桥.大桥主跨长约500米,主塔高约100米,缆悬索是以为顶点且开口向上的抛物线的一部分,若为抛物线的焦点,则主塔端点到焦点的距离约为( )
A. 1350米B. 758米C. 725米D. 558米
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,建立直角坐标系,求出其准线方程,结合抛物线的定义即可求解.
【详解】以为原点,直线为轴,过且与主塔平行的直线为轴,建立平面直角坐标系,
连接,,则,
设抛物线的方程为,
则,解得,
因此抛物线的焦点为,
准线方程为,
利用抛物线的定义得:.
故选:C
5. 在空间直角坐标系中,定义:经过点且一个方向向量为的直线的方程为,经过点且一个法向量为的平面的方程为.现给出平面的方程为,经过点的直线的方程为,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出直线的一个方向向量和平面的一个法向量,利用空间向量法可求得直线与平面所成角的正弦值.
【详解】直线的方程可化为,所以直线的一个方向向量为,
易知平面的一个法向量为,
所以.
因此,直线与平面所成角的正弦值为.
故选:B.
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,点是双曲线左支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由双曲线的定义得出,即得出的周长为,由点为线段与双曲线的交点时,周长取最小值,即可求解.
【详解】如下图所示:
在双曲线中,,,则,则、,
由双曲线的定义可得,所以,
所以的周长为
,
当且仅当点为线段与双曲线的交点时,等号成立,
故周长的最小值为.
故选:C.
7. 已知圆上到直线的距离等于1的点恰有两个,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断圆心到直线的距离,利用距离公式列不等式即解得参数的取值范围.
【详解】圆的圆心是,半径,
而圆上恰有两个点到直线的距离等于1,
所以圆心到直线的距离,满足,
即,解得或.
故选:D.
8. 已知椭圆的右顶点,上顶点和上焦点分别是,若轴恰与过三点的圆相切,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用过三点的圆恰与轴相切,求出圆的标准方程,再利用点在圆上,坐标适合方程即可求解.
【详解】由已知可得:,,,
线段的垂直平分线方程为,过三点的圆恰与轴相切,
所以圆心坐标为,圆的半径为,
所以经过三点的圆的方程为,
在圆上,所以,
整理得:,所以,所以,
化为:,由,解得.
故选:B.
二、多选题: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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题为真命题的是( )
A. 已知向量,则任意向量都不能与构成空间的一个基底
B. 若直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则
C. “存在实数,使”是“与共面”的充分不必要条件
D. 已知是空间的一个基底,且,则点在平面内,且为的重心
【答案】ACD
【解析】
【分析】A:根据空间的基底的概念作出判断;B:根据直线在平面内和不在平面内讨论;C:根据互相推出关系作出判断;D:先化简得到证明点在面内,再根据重心是中线的交点作出判断.
【详解】对于A:因为,所以共线,所以任意向量与都共面,
所以任意向量都不能与构成空间的一个基底,故A正确;
对于B:因为,所以,所以,
此时或,所以不一定成立,故B错误;
对于C:“存在实数,使”可以推出“与共面”,
但“与共面”不一定能推出“存在实数,使”,
例如:当共线但与不共线时,与共面,但不存实数,使,
所以“存在实数,使”是“与共面”的充分不必要条件,故C正确;
对于D:因为,所以,
所以,所以,
所以共面且有公共点,所以点在平面内;
取中点,则有,
同理取中点,则有,
所以为的重心,故D正确;
故选:ACD.
10. 已知圆,则下列结论正确的有( )
A. 的取值范围为
B. 若,则点在圆内
C. 若,则直线与圆相离
D. 若,圆关于直线对称的圆的方程为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A:化简得到圆的标准方程,根据半径大于求解结果;B:根据与半径的大小关系作出判断;C:根据圆心到直线的距离与半径的关系作出判断;D:先判断点的位置,然后可求圆的方程.
【详解】,圆心,半径,
对于A:因为,所以,故正确;
对于B:因为,,
所以,所以点在圆内,故正确;
对于C:当时,,圆心到直线的距离,
所以直线与圆相切,故错误;
对于D:因为在直线上,所以圆关于的对称圆即为圆,
所以圆的方程为,故正确;
故选:ABD.
11. 已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则( )
A. 直线的斜率为B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由及抛物线方程求得,再由斜率公式即可判断A选项;表示出直线的方程,联立抛物线求得,即可求出判断B选项;由抛物线的定义求出即可判断C选项;由,求得,为钝角即可判断D选项.
【详解】
对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,
代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确;
对于B,由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,
设,则,则,代入抛物线得,解得,则,
则,B错误;
对于C,由抛物线定义知:,C正确;
对于D,,则为钝角,
又,则为钝角,
又,则,D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知双曲线的离心率是,则双曲线的实轴长为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据离心率的公式以及可求解出的值,则结果可知.
【详解】因为,解得,所以实轴长为,
故答案为:.
13. 已知两点分别在圆和圆上,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】判断出两圆外离,根据求解即可.
【详解】因为,,
所以,
所以圆与圆外离,
所以.
故答案为:
14. 已知正方体棱长为,点是正方体外接球的球面上一点,为正方体内切球的球面上的两点,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据的长度判断出其为内切球的直径,然后通过化简可得,代入外接球和内切球的半径可计算出结果.
【详解】因为正方体棱长为,所以外接球的半径为,内切球的半径,
因为,所以是内切球的直径,如图所示,设两个球心均为,
所以,
所以,
故答案为:.
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. 已知的三个顶点的坐标分别为.
(1)求边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求的平分线所在直线的斜截式方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出直线的斜率,可得出边上的高所在直线的斜率,可得出边上的高所在直线的点斜式方程,化为一般式方程即可;
(2)由图可知,所以的平分线所在直线的斜率为,可得到的平分线所在直线的点斜式方程,化为斜截式方程即可.
【小问1详解】
因为点、,则,
所以,边上的高所在直线的斜率为,
又,所以边上的高所在直线的方程为,即,
即边上的高所在直线的一般式方程为.
【小问2详解】
如图,可得,所以的平分线所在直线的倾斜角为,斜率为,
又,所以的平分线所在直线的方程为,即,
即的平分线所在直线的斜截式方程为.
16. 已知双曲线的焦距为,其渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过点的直线与双曲线相交于两点,且为线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,进而求解即可;
(2)分直线斜率不存在和存在两种情况,结合点差法求解即可.
【小问1详解】
由题意知,,
解得,故双曲线的方程为.
【小问2详解】
①当过点的直线斜率不存在时,若点为的中点,
则点必在轴上,这与矛盾;
②当过点的直线斜率存在时,设斜率为,则直线方程为,
设,因为点为线段的中点,
所以,
因为在双曲线上,所以,
则,
所以,
则所求直线方程为,即.
经检验此时直线与双曲线有两个交点,满足题意.
17. 已知圆的方程为,其中.
(1)若圆和圆的公共弦长为,求的值;
(2)若过点的圆与圆相切,切点为,求圆的标准方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)将两圆方程作差可得相交弦所在直线的方程,求出圆心到相交弦所在直线的距离,再利用勾股定理可得出关于的等式,解之即可;
(2)记点、,分析可知圆心为直线和线段垂直平分线的交点,联立这两条直线的方程,可得出圆心的坐标,进而可得出圆的半径,即可得出圆的方程.
【小问1详解】
因为圆的方程为,则,解得,
将两圆方程作差可得,即为两圆相交弦所在直线的方程,
圆的圆心为,半径为,
由勾股定理可知,圆心到直线的距离为,
由点到直线的距离公式可得,解得或.
【小问2详解】
由题意可知,点在圆上,则,解得,
故圆的方程为,其标准方程为,
记点、,
由圆的几何性质可知,圆心在直线上,
且,所以直线的方程为,即,
因为圆过点、两点,所以圆心在线段的垂直平分线上,
线段的中点为,,
故线段的垂直平分线的方程为,即,
联立,解得,即圆心,
所以,圆的半径为,
故圆的方程为.
18. 如图1,在等腰直角中,分别为的中点.将沿向平面上方翻折,得到如图2所示的四棱锥,且.记的中点为,动点在线段上运动.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求动点到直线的距离的取值范围.
【答案】(1)见解析 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据空间中的垂直关系的转化,结合线面垂直的判定即可求证;
(2)建立空间直角坐标系,利用法向量的夹角即可求解平面的夹角;
(3)根据向量共线求出,利用空间向量表示出点到直线距离,利用二次函数性质求范围即可.
【小问1详解】
因为折叠前为中点,,所以,折叠后,,
所以,所以,在折叠前分别为中点,
所以,又因为折叠前,所以,
所以在折叠后,,;
以为坐标原点, 、、分别为、、轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
为中点,所以,,
设平面的法向量为,又,,
所以,即,令,则,,所以,
所以,则,
所以平面;
小问2详解】
设,由(1)知,,因为动点Q在线段上,
且,所以,所以,
所以,,,所以,,
,设平面的法向量为,
,即,令,则,,所以,
设平面的法向量为,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为;
【小问3详解】
设,,,动点Q在线段上,
所以,,即,即,
所以,,,
设点Q到线段距离为,,
,,
,,令,,
则,,根据二次函数的性质可知,
所以,由此可知动点Q到线段的距离的取值范围为.
19. 已知椭圆上的点到两焦点的最大矩离和最小距离分别为3和1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的左焦点作不与轴重合的直线与椭圆相交于两点,过点作直线的垂线为垂足.求:
①已知直线过定点,求定点的坐标;
②点为坐标原点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的几何性质,得到,结合,求得的值,即可求得椭圆的标准方程;
(2)①设直线为,联立方程组,求得,求得直线的方程为,令,得到,即可得到直线过定点;.
②利用韦达定理求得,得到,令,转化为,结合的单调性,即可求解.
【小问1详解】
解:由椭圆上的点到两焦点的最大矩离和最小距离分别为3和1,
由椭圆的几何性质,可得,解得,则,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
解:①由题意,根据椭圆的对称性可得,点必在上,且,
设直线的方程为,且,
联立方程组,整理得,
所以,可得,
又由,所以直线的方程为,
令,则,
所以直线过定点.
②由①知:,
可得,
所以,
令,则,所以,
因为函数在上为单调递增函数,
所以在上为单调递减函数,
故当时,面积取得最大值,最大值为.
【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的最值与范围问题的方法与策略:
(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;
(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:(1)配方法;(2)基本不等式法;(3)单调性法;(4)三角换元法;(5)导数法等,要特别注意自变量的取值范围;
(3)涉及直线与圆锥曲线的综合问题:通常设出直线方程,与圆锥曲线联立方程组,结合根与系数的关系,合理进行转化运算求解,同时抓住直线与圆锥曲线的几何特征应用.
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