安徽省部分学校2025_2026学年高二数学上学期11月期中联考试题含解析
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这是一份安徽省部分学校2025_2026学年高二数学上学期11月期中联考试题含解析,共19页。试卷主要包含了 已知空间中,,,四点共面,则等内容,欢迎下载使用。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出直线与轴交点的纵坐标即可.
【详解】令,解得,即直线在轴上的截距为,
故选:A.
2. 已知椭圆的焦距为,则( )
A. B. 或C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得出,然后对椭圆焦点的位置进行分类讨论,结合、、的关系可求得的值.
【详解】由题意可得,则,
当椭圆的焦点在轴上时,则,,,解得;
当椭圆的焦点在轴上时,则,,,解得.
综上所述,或.
故选:D.
3. 已知直线经过、两点,直线的方向向量为,若,则( )
A. 或B. C. 或D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意求出两直线的斜率,根据可得出两直线的斜率相等,可得出关于的等式,解之即可.
【详解】当时,此时的斜率不存在,而直线的斜率,显然不平行,故不等于,
则直线的斜率为,直线的斜率为,
因为,所以,即,整理得,解得或.
故选:A.
4. 已知直线与圆相交,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将圆的一般式方程整理为标准方程,确定其圆心及半径,使圆心到直线的距离小于半径即可.
【详解】圆的方程可整理为:,
因此圆心,半径.
因为直线与圆相交,故圆心到直线的距离,
得,即.
故选:C.
5. 已知空间中,,,四点共面,则( )
A. B. C. 1D.
【答案】D
【解析】
【分析】由四点共面,得与共面,利用共面向量定理列方程组求解即得.
【详解】因为,,,,
所以,,,
因为四点共面,所以与共面,
而、不共线,则存在唯一实数对,使得,
所以,
所以,解得.
故选:D.
6. 已知直线过点,且与两个坐标轴的正半轴分别交于点、,为坐标原点,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设直线的方程为,可得出,利用基本不等式可求得的最小值,由此可得出的最小值.
【详解】不妨设直线的方程为,将点的坐标代入直线的方程得,
由基本不等式可得,可得,即,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故,即面积的最小值为.
故选:B.
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上且轴,为坐标原点,点满足,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由对称性不妨设在第一象限,根据轴求得,根据求得,再根据可得,故可求离心率.
【详解】设椭圆的半焦距为,由对称性不妨设在第一象限.
由题设有,因,故,故,
故,故,因为,故,
故,而,
因为,故,
整理得,故,故(负根舍去),
故选:D.
8. 如图,是直角三角形,,,边上有一点,满足,将沿翻折到的位置,使得二面角为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设、得到,作,,垂足分别为点、,连接,由空间向量的线性运算得出,利用空间向量数量积的运算性质得出,结合基本不等式可求得长的最小值.
【详解】设,,则,
如图,作,,垂足分别为点、,连接,
则,
所以,
由图可知,,
,,,
所以,
当且仅当时取等号,
故的最小值为.
故选:C.
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. 已知直线,,,则下列选项正确的是( )
A. 的倾斜角的取值范围是
B. 一定经过第一、四象限
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】由斜率的范围判断A,根据直线所过的定点判断B,根据直线平行或垂直的判断方法求出对应的参数值判断C,D即可.
【详解】对于A,设直线的倾斜角为,则,
由题设有直线的斜率为,设,故,故A正确;
对于B,直线过定点,且该直线的斜率非零或不存在,
故一定经过第一、四象限,故B正确;
对于C,因为,故,故或,故C错误;
对于D,因为,故,故,
此时,,平行,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知圆,直线,过上的动点作圆的切线,切点分别为,则( )
A. 圆上的点到的距离最大值为
B. 的最小值为
C. 的最大值为1
D. 的最小值为4
【答案】ACD
【解析】
【分析】由圆心到直线的距离可判断ABD,对于C,根据解直角三角形可得,根据可算出的最大值为钝角,故可判断正误.
【详解】连接.
对于A,由题设有,圆的半径为,
圆心到直线的距离为,
而,故直线与圆相离,故圆上的点到的距离最大值为,故A正确;
对于B,因为,而为到直线的距离,
故,故B错误;
对于C,因为,当且仅当时等号成立,
故,设且为锐角,
则由可得,而为锐角,故,
故,结合可得的最大值可为1,
故C正确;
对于D,由对称性可得,
故,其中为四边形的面积,
而,
由B的分析可得为到直线的距离,故,
故的最小值,当且仅当时取最小值,故D正确;
故选:ACD.
11. 如图,在四棱锥中,四边形是菱形,,,,三棱锥的体积为,点在棱上,且,则( )
A. 四棱锥高为
B. 的面积为
C. 在上的投影向量为
D. 直线与平面所成角的正弦值为
【答案】BC
【解析】
【分析】利用锥体体积公式可判断A选项;建系,推导出,利用三角形的面积公式可判断B选项;推导出,结合投影向量的定义可判断C选项;利用空间向量法可判断D选项.
【详解】对于A选项,如图,连接,设,
由题意知,和都是等边三角形,
又因为,
所以点在平面内的射影为的中心,设为,连接,
由,解得,即四棱锥的高为,A错;
对于B选项,由已知,又平面,
以为坐标原点,、所在直线分别为、轴,
过点且与平行的直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、、,
所以,,则,所以,
又因为,,
所以,B对;
对于C选项,因为,所以,,所以,
所以,,,则,即,
所以在上的投影向量为,C对;
对于D选项,易知,,
设平面的一个法向量为,
则,取,可得,
设直线与平面所成的角为,则,D错.
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知平面过坐标原点,且一个法向量为,则点到的距离为__________.
【答案】
【解析】
【分析】运用点到平面距离的向量求法即可.
【详解】由题可知,在平面内,,.
故答案为:.
13. 如图,在直角坐标系中,四边形是矩形,,,、、、分别是矩形四条边的中点,、分别是线段、上的动点(均与端点不重合),且满足,直线、的交点为,则的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】推导出,设点,则,可求出点的轨迹方程,结合椭圆的几何性质可求得的最大值.
【详解】设,则、,其中,
由已知可得、,则,
设点,则,整理可得,则,
即点在椭圆上,故,
当且仅当时,等号成立,故的最大值为.
故答案为:.
14. 已知满足等式的有序数对有且仅有一个,则__________.
【答案】或
【解析】
【分析】由已知等式变形得出,设直线的方程为,可知点到直线的距离为,点到直线的距离为,即是圆(半径为)和圆(半径为)的公切线,对圆、圆的位置进行分类讨论,数形结合可求得的值.
【详解】由变形得,
设直线的方程为,
该等式可理解为点到直线的距离为,点到直线的距离为,
即是圆(半径为)和圆(半径为)的公切线,根据题意这样的公切线仅有一条.
情形一:圆与圆内切,则是两圆唯一的公切线,则,得,
情形二:圆与圆相交,一条公切线过原点,另一条公切线为,
因为直线不过原点,该情形下也是唯一的,如图,两条切线的交点为,
与两个圆的切点分别为、,
因为,所以,可得点,切线方程为,即,
此时.
故答案为:或.
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. 已知直线的方程为,.
(1)若不经过第二象限,求的取值范围;
(2)若的斜率存在且不为,在轴上的截距为轴上截距的倍,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,可得直线不经过第二象限;当时,结合函数图象可知斜率为正,且在轴截距小于等于零,从而构造不等式组求得结果;
(2)当过坐标原点时,可求得满足题意;当不过坐标原点时,求出直线在轴,轴上的截距,利用在轴上的截距为轴上截距的倍构造方程求得结果.
【小问1详解】
当,即时,直线为,不经过第二象限,满足条件,
当,即时,直线可转化为,
则解得,
综上所述,的取值范围为;
【小问2详解】
当过坐标原点时,,解得,符合题意,
因为的斜率存在且不为,所以且,
当不过坐标原点时,即,令,则,令,则,
因为在轴上的截距为轴上截距的倍,所以,
解得,又,所以该方程无解;
综上所述,
16. 如图,在平行六面体中,,是棱的中点,记,,.
(1)用、、表示向量;
(2)若,,点满足,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用空间向量的基本定理可将用向量、、表示;
(2)由题意得出结合空间向量数量积的运算性质得出关于的值,再利用空间向量数量积的运算性质可求得的值.
【小问1详解】
由题意可得
.
【小问2详解】
,
因为,所以,解得,
所以,
故.
17. 如图,三棱锥中,,,,平面平面,是中点,且满足.
(1)证明:;
(2)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据平面平面,先得面,从而,求得,再由勾股定理得证;
(2),,两两垂直,建立如图坐标系,求出面和面的法向量,利用空间向量夹角求解.
【小问1详解】
连接,因为,中点,所以,
因平面平面,平面平面,
且面,,
所以面,又因为面,所以,
由,又,,得;
【小问2详解】
由(1)知,,,两两垂直,建立如图坐标系,
则,,,,
所以,,,
设,分别是面和面的法向量,二面角记为,
由,令,得,
得是面的一个法向量,
由,令,得,
得是面的一个法向量,
所以,所以,
故二面角的正弦值为.
18. 已知圆的圆心在轴正半轴上,半径为,且圆与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于、两点,为坐标原点.
(i)若的面积为,求的斜率;
(ii)若过点的直线与圆交于、两点,且,求四边形的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)根据题意,设,,利用直线与圆相切,利用几何法可得出关于的等式,可求出的值,由此可得出圆的方程;
(2)(i)分析可知的面积为,利用三角形的面积公式可求出的大小,分析可知直线的斜率存在,设该直线的方程为,利用点到直线的距离公式可得出关于的等式,解出的值即可;
(ii)对两直线的斜率是否存在进行分类讨论,求出、,再利用四边形的面积公式可求得的最小值.
【小问1详解】
设点,,
因为圆与直线相切,
所以点到该直线的距离为,因为,解得,
故圆的方程为.
【小问2详解】
(i)因为的面积为,,所以的面积为,
即,所以,
若,则圆心到直线的距离为,不合乎题意,
若,则圆心到直线的距离为,合乎题意,
所以圆心到直线的距离为,
易知直线斜率一定存在,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,即直线的斜率为.
(ii)当、中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为,
此时;
当直线、的斜率都存在时,
设直线的方程为,则直线的方程为,
所以点到直线的距离为,则,
同理可得,
所以
,
综上所述,,即四边形面积的最小值为.
19. 已知椭圆的离心率为,点在上,的左焦点为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线(不与轴重合)与交于、两点,直线、分别交直线于点、,且的中点为.
(i)求证:;
(ii)记、、的面积分别为、、,是否存在,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)存在,且.
【解析】
【分析】(1)根据题意可得出的值,结合离心率可得出的值,由此可得出的值,则椭圆的方程可得;
(2)(i)设直线的方程为,设点、,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,求出直线的方程,可得出点的坐标,同理可得出点的坐标,进而得出点的坐标,结合斜率关系可证明出;
(ii)利用韦达定理化简的表达式,并求出的表达式,即可得出的值.
【小问1详解】
因为点在椭圆上,所以,
因为椭圆的离心率为,则,,
因此,椭圆的方程为.
【小问2详解】
如图:
(i)由(1)可知,设直线的方程为,设点、,
联立得,
恒成立,
由韦达定理可得,,
直线的方程为,令得,
所以点,同理可得点,
所以
,即,
当时,直线与轴垂直,、都在轴上,满足;
当时,有,,则,也满足.
综上所述,.
(ii)因为
,
,
所以,即存在符合条件.
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