浙江省宁波市2025_2026学年高二数学上学期期中联考试题含解析 (1)
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A B. C. 2D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量共线的坐标运算求解即可.
【详解】因为,,
则,解得.
故选:A
2. 已知直线的倾斜角为,则直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由直线的方向向量求解即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的一个方向向量为,
与其共线的有,
故选:B
3. 已知椭圆方程为,椭圆上的点到左焦点的最大值为5,最小值为1,则椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆的概念和基本性质,列出方程组,求出参数值,写出标准方程即可.
【详解】设椭圆焦距为2c,由题意得,解得,则,
所以椭圆方程为.
故选:A.
4. 已知直线与直线关于点对称,则实数( )
A. 2B. 1C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得到直线与直线平行,从而得到,再根据直线上取一点,得到关于点的对称点,代入直线即可得到答案.
【详解】因为不在直线上,
且直线与直线关于点对称,
所以直线与直线平行,
即,解得.
在直线上取一点,
关于点的对称点为,
将代入直线,解得.
故选:C
5. 已知圆方程为,为圆上的动点,则( )
A. 最大值为B. 最大值为
C. 最大值为3D. 最小值为
【答案】B
【解析】
【分析】对选项A,画出图形,根据表示圆上点与原点连线的斜率,即可判断A错误;对选项B,首先设(为参数),得到,即可判断B正确;对选项C,根据表示圆上点到原点距离的平方,即可判断C错误;对选项D,设(为参数),得到,即可判断D错误.
【详解】,
对选项A,表示圆上点与原点连线的斜率,
如图所示,
当与圆相切的如图情形时,取得最大值,
此时,,故A错误.
对选项B,设(为参数),
则,
当时,取得最大值,故B正确.
对选项C,
表示圆上点到原点距离的平方,
如图所示情形下:
最大值为,故C错误.
对选项D,设(为参数),
则,
当时,取得最小值,故D错误.
故选:B
6. 在正三棱柱中,,点在棱上,且三棱锥的体积为,则直线与所成角的余弦值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件确定出点位置,然后建立空间直角坐标系,利用向量法求解出直线与所成角余弦值.
【详解】因为,所以,
分别取的中点,连接,
以为原点,以方向为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
所以,
所以直线与所成角的余弦值等于,
故选:D
7. 已知为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,连接交椭圆于另一点,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆的概念,离心率的定义,以及余弦定理,列出方程,求出结果即可.
【详解】
如图所示,,,
由得,解得,
可知,则,
在中由余弦定理得,
化简得,即,即离心率.
故选:B.
8. 已知直线与相交于点,线段是圆的一条动弦,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线所过定点和知,由此得轨迹是以为圆心,为半径的圆(不含点),由垂径定理和圆上点到定点距离最小值的求法求得,结合向量数量积的运算律求得最小值.
【详解】由知:圆心,半径;
由得,所以恒过定点;
由得,所以恒过定点;
由直线方程可知:,所以,所以,即,
设,则,,
所以,整理得,
即点轨迹是以为圆心,为半径的圆,又直线斜率存在,则无法表示直线,
而无法表示直线,所以点轨迹不包含;
记点为弦的中点,则,位置关系如图:
连接,由知:,
则,
所以(当在处取等号),
即的最小值为.
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,直线,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 过定点
D. 当不经过第二象限时,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:根据直线垂直运算求解即可;对于B:根据直线平行求的值,并代入检验;对于C:整理可得,进而分析定点;对于D:分和,结合直线的斜截式方程分析求解.
【详解】因为直线,直线,
对于选项A:若,则,解得或,故A错误;
对于选项B:若,则,解得或,
若,则直线,直线,可知,符合题意;
若,则直线,直线,可知两直线重合,不符合题意;
综上所述:,故B正确;
对于选项C:因为直线,即为,
令,解得,
所以过定点,故C正确;
对于选项D:因为不经过第二象限,
若,直线,不经过第二象限,符合题意;
若,则直线,
可得,解得;
综上所述:,故D错误;
故选:BC.
10. 圆,直线,则( )
A. 直线与圆必相交
B. 圆被轴截得的弦长为
C. 圆被直线截得的弦长最短时,直线的方程为
D. 时,圆上存在四个点到直线的距离为2
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据圆的方程求得圆心和半径,根据直线的方程求得直线所过定点,通过判断定点在圆内,知直线与圆必相交;对于B,直接求圆和轴的交点,进而求得圆被轴截得的弦长;对于C,当圆被直线截得的弦长最短时,直线与垂直,根据垂直直线斜率关系,求得直线的斜率为,从而求得直线的方程;对于D,求圆心到直线的距离,结合半径做出判断.
【详解】由题可知圆的圆心,半径.
由直线,得,所以直线过定点.
对于A,因为,所以点在圆内,所以直线与圆必相交,所以A正确;
对于B,当时,,所以,或.所以圆被轴截得的弦长为,所以B正确;
对于C,当圆被直线截得的弦长最短时,圆心到直线的距离最大,最大值为,此时,直线与垂直,因为的斜率为,所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即.所以C不正确;
对于D,当时,直线的方程为,此时圆心C到直线的距离为,因为,所以圆上存在四个点到直线的距离为2,所以D正确.
故选:ABD.
11. 如图,在矩形中,,,分别为,中点,将沿直线翻折成,与不重合,连结,为中点,连结,则在翻折过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在翻折过程中,
B. 当时,DE平面
C. 在翻折过程中,三棱锥外接球的体积为
D. 三棱锥的体积的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,取AB的中点G,连接GH,GE,可证明四过形ECHG是平行四边形,从而可得,即可判断;对于B,由余弦定理求出的长度,结合勾股定理得,连接,连接则可得,,再结合则可证面;对于C,取的中点,连接,可得点为三棱锥的外接球的球心,从而可计算体积判断;对于D,结合等体积法可知,则当平面平面时,三棱锥的体积最大,从而可判断.
【详解】由题意可知,,
对于A,取AB的中点G,连接GH,GE,,
则,且,又,且,
所以,且,四边形ECHG是平行四边形,
,而,故A正确;
对于B,由余弦定理可得,
又因为,
则,则,
由于四边形为正方形,则,
连接,则为中点,
连接,则,则,
又,平面,
则平面,
故B正确;
对于C,取的中点,连接,
所以,即点为三棱锥的外接球的球心,半径为,
所以三棱锥的外接球的体积为,故C错误;
对于D,,
,
在翻折过程中,当平面平面时,点到平面距离最大,
则此时最大,且此时距离为,
则,,D正确;
故选:ABD.
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知椭圆的标准方程为,求椭圆的焦点坐标_________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据焦点坐标公式即可得到答案.
【详解】由题意得,又因为椭圆焦点在轴上,
则焦点坐标为.
故答案为:.
13. 已知正方体的棱长为2,为线段的中点,则点到平面的距离为_________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据正方体的性质,构建空间直角坐标系,写出点的坐标和向量坐标,求出直线方向向量和平面的法向量,进而根据点到平面距离的向量方法求出结果.
【详解】
如图所示,以为坐标原点,以为轴,建立空间直角坐标系,
因为正方体的棱长为2,
可得,
则,
设平面的法向量为,
可得,即,
令,解得,即平面的一个法向量为,
则点到平面距离为.
故答案为:.
14. 若对于圆上任意的点,直线上总存在不同两点,使得,则的最小值为_________________.
【答案】6
【解析】
【分析】首先判断直线与圆相离,结合图形得到当以为直径的圆与圆内切时,且时,取得最小值,即可得到答案.
【详解】圆,
得到,圆心,.
到直线的距离,
所以直线与圆相离.
如图所示,
直线上总存在不同两点,使得,
当以为直径的圆与圆内切时,且时,取得最小值.
所以.
故答案为:6
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. 已知直线经过两直线和的交点.
(1)若直线与直线垂直,求直线方程;
(2)若直线在两坐标轴上的截距的和为0,求直线的方程.
【答案】(1)
(2),或
【解析】
【分析】(1)求出直线和直线的交点,根据与直线垂直,设出直线的方程,代入交点坐标,求出直线的方程;
(2)根据直线在两坐标轴上的截距和为0,分类讨论截距为0和截距不为0两种情况,求出直线的方程.
【小问1详解】
由,得.
直线和的交点为.
因为直线与直线垂直,所以可设直线的方程为:.
因为直线过,所以,解得.
所以直线的方程为:.
【小问2详解】
设直线在两坐标轴上的截距分别为,由题可知.
若,设直线的方程为.
因为直线过,所以,解得.
所以直线的方程为:,即.
若,则,且.设直线的方程为.
因为直线过,所以,解得.
所以直线的方程为:,即.
综上所述,直线的方程为:,或.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,,点为线段的中点.
(1)求证:平面;
(2)点为线段中点,求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据空间中点线面的位置关系,根据线面平行的判定定理,证明线面平行即可.
(2)根据线面夹角正弦值的向量求法,建立空间直角坐标系,写出点的坐标,求出直线方向向量和平面的法向量,求出结果即可.
【小问1详解】
如图所示,连接,交于,连接,
因为底面为正方形,所以是中点,
因为点为线段的中点,
所以在中,,
可知面,面,所以平面;
【小问2详解】
如图所示,以为坐标原点,以分别为轴,建立空间直角坐标系,
不妨设,则,
可得,
设平面的法向量,
则,即,令,解得,
则平面的一个法向量,
设与平面所成角为,.
所以与平面所成角的正弦值为.
17. 已知圆,若直线过坐标原点,且与圆交于两点.
(1)若,求直线的方程;
(2)若点是圆所在平面内的动点,为坐标原点,满足,求点的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直线与圆的位置关系,判断出弦心距,根据点到直线距离公式,求出结果即可.
(2)根据向量运算的坐标表示,以及向量模长的坐标表示,列出方程,求出结果即可.
【小问1详解】
由题意可得,可知圆心,半径为,
当时,可知,此时圆心到直线的距离为,如图所示,
可知当直线斜率不存在时,直线方程为,圆心到直线距离为1,符合条件;
当直线斜率存在时,设直线方程为,
此时圆心到直线距离为,化简得,
解得,此时直线方程为,
综上所述,直线方程为或.
【小问2详解】
设点,已知,则,
则
由得,化简得,
可得点的轨迹方程为.
18. 如图,三棱柱中,侧面底面,是边长为的正三角形,,与平面所成角为.
(1)证明:平面;
(2)若点为中点,点为棱上一点(不与重合),且满足,是否存在使得平面与平面夹角的余弦值为,若存在求出值,若不存在请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,先证明底面,再通过几何关系证明,由此可证明出平面;
(2)先证明,再建立合适空间直角坐标系,根据两个平面法向量夹角余弦值的绝对值等于,由此可求解出的值.
【小问1详解】
取中点,连接,如图所示,
因为是边长为的正三角形,所以且,
因为侧面底面,侧面底面,且,侧面,
所以底面,
所以与平面所成角即为,所以,
所以,所以,
又因为,所以,
所以,
因为底面,平面,
所以,且,平面,
所以平面;
【小问2详解】
设存在满足条件,因为为棱上一点(不与重合),所以,
因为,所以,所以,
因为为的中点,所以,所以,
以为原点,以方向为轴的正方向,建立如下图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
因为,所以,所以,
设平面的一个法向量为,
所以,取,则,所以,
设平面的一个法向量为,
所以,取,则,所以,
设平面与平面所成角为,
所以,解得,
所以存在使得平面与平面夹角的余弦值为.
19. 已知椭圆的离心率为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为椭圆上的两点,且满足,求证:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据待定系数法,以及离心率的定义,列出方程,求出椭圆的标准方程即可.
(2)根据直线和椭圆的位置关系,以及韦达定理,证明直线过定点即可.
【小问1详解】
由,设,则,
则椭圆方程为,由点在椭圆上得,解得,
可得椭圆方程为.
【小问2详解】
①当直线斜率不存在时,设直线方程为,
则,解得,
得,由点,得,
则,
化简得,解得或(舍),
则此时直线方程为,
②当直线斜率存在时,设,直线方程为,
则,消去得,
当时,,
则,
,
可知,
当时,,
化简得,
代入得,
化简得,变形得,
当,即,此时,过定点舍去,
当时,即,此时,过定点,符合条件.
综上所述,线过定点得证.
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