河北省沧州市运东六校2025_2026学年高二数学上学期11月期中测试试题含解析
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这是一份河北省沧州市运东六校2025_2026学年高二数学上学期11月期中测试试题含解析,共18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。
题目要求的.
1. 已知 ,若 不能构成空间的一个基底,则 (
)
A. 3 B. 1 C. 5 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果.
【详解】若 不能构成空间的一个基底,
共面,
存在 ,使 ,
即 ,
解得 ,
故选: .
2. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由直线斜率得到直线倾斜角.
【详解】因为该直线的斜率为 ,所以它的倾斜角为 .
故选:D.
3. 直线 与直线 的距离为( )
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A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用平行线的距离公式求距离即可.
【详解】由 ,显然与 平行,
所以它们的距离为 .
故选:D
4. 若直线 与圆 相离,则点 ( )
A. 在圆 O 外 B. 在圆 O 内 C. 在圆 O 上 D. 与圆 O 的位置关系不确
定
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知直线与圆相离,得到圆心到直线的距离大于半径,进行计算求解.
【详解】由题意,圆 的圆心为 ,半径 .直线 到圆心的距离为
,根据相离条件 ,即 ,整理得 ,这表明
点 到原点的距离的平方小于 4,即点 在圆 内部.
故选:B.
5. 长轴长是短轴长的 倍,且经过点 的椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】分椭圆的焦点在 轴、 轴上两种情况讨论,分别确定长半轴长、短半轴长,即可得到椭圆方程.
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【详解】当椭圆的焦点在 轴上时,长半轴长为 ,则短半轴长为 ,所以椭圆的方程为 ;
当椭圆的焦点在 轴上时,短半轴长为 ,则长半轴长为 ,所以椭圆的方程为 ;
所以椭圆方程为 或 .
故选:C
6. 如图,空间四边形 中, ,, , ,点 在 上,且 ,点 为
中点,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的基本定理可得出 关于 、 、 的表达式.
【详解】连接 ,如下图所示:
因为 为 的中点,则 ,即 ,
所以, ,
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因 点 在 上,且 ,则 ,
因此, .
故选:B.
7. 设直线 的方程为 ,则直线 的倾斜角 的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线倾斜角与斜率的关系计算即可.
【详解】①当 时,此时 ,倾斜角为 ,
②当 时,则 ,
而 ,所以 ,
则 ,
综上所述,倾斜角 的范围是 .
故选:C
8. 如图,焦点在 x 轴上的椭圆 ( )的左、右焦点分别为 , ,P 是椭圆上位于第一象
限内的一点,且直线 与 y 轴的正半轴交于 A 点, 的内切圆在边 上的切点为 Q,若
,则该椭圆的离心率为( )
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A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】运用椭圆的定义,结合圆的相切性质列式求出 ,进而求出椭圆的离心率.
【详解】令 与圆相切的切点分别为 ,
由椭圆定义得 ,即 ,
由 ,得 ,即 ,
由对称性得 ,即 ,解得 ,
所以该椭圆的离心率为 .
故选:A
二、多选题:本题共 3 小题,共 18 分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 关于空间向量 、 、 ,下列说法正确的是( )
A. 若 与 共线, 与 共线,则 与 共线
B. 若存在实数 、 ,使得 ,则 、 、 共面
C. 若 是空间的一个基底,且 ,则 四点共面
D. 若 是空间的一个基底,则 也是空间的一个基底
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用任意向量都与 共线来判断 A,利用共面定理来判断 B,利用空间四点共面定理来判断 C,利
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用空间基底来判断 D.
【详解】当 时,任意的 , 都与 共线,但 与 不一定共线,故 A 错误;
若存在实数 、 ,使得 ,根据这个式子可判断 、 、 共面,故 B 正确;
由 ,满足 ,则 四点共面,故 C 正确;
若 是空间的一个基底,则 不共面,假设 共面,
则 ,
因为 不共面,所以 ,此时方程组无解,故假设不成立,
所以 不共面,
即 也是空间的一个基底,故 D 正确;
故选:BCD
10. 已知 , 是椭圆 C: 的左右焦点,点 M 在 C 上,且 ,则下列说法正确
的是( )
A. 的面积是 B. 的内切圆的半径为
C. 点 M 的纵坐标为 2 D. 若点 P 是 C 上的一动点,则 的最大值为 6
【答案】ABD
【解析】
【分析】对 A,根据椭圆定义,余弦定理,三角形面积公式可求得答案;对 B,在 A 选项基础上,
,可求得 ;对 C,在 A 选项基础上,由 可求得 ;对
D,由向量可得 , ,两式平方化简得 ,当
最大时,得解.
【详解】如图所示,令
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A 选项,设 , ,由椭圆定义得 ,
又由余弦定理可得 ,解得 ,
,故 A 选项正确;
B 选项,由 ,可得: ,故 B 选项正确;
C 选项,由 ,可得: ,即 ,故 C 选项错误;
D 选项,因为 ,所以 ,即 ,
①
同理, ,可得 ,②两式相减可得,
,故 D 选项正确.
故选:ABD.
11. 从点 发出的光线 射到 轴上被 轴反射后,照射到圆 : 上,则下
列结论正确的是( )
A. 若反射光光线与圆 相切,则切线方程为 或
B. 若反射光线穿过圆 的圆心,则反射光线方程为
C. 若反射光线照射到圆上后被吸收,则光线经过的最短路程是
D. 若反射光线反射后被圆 遮挡,则在 轴上被挡住的范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】首先求出点 A 关于 x 轴的对称点为 A′点的坐标,再设反射光线方程为 y+3=k(x+3),根据圆心到直
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线的距离等于半径得到方程,求出 k,即可求出切线方程,即可判断 AD;再根据 A′与 C 求出过圆心的直线方
程,即可判断 B,最后根据|A′C|判断 C.
【详解】点 关于 轴的对称点 ,
圆方程为 ,
当反射光线斜率不存在时,显然不成立,
当斜率存在时,设反射光线方程为 ,即 .
由相切知 ,
解得 或 .
反射光线方程为 或 ,
即 或 ,故 A 正确.
又过 , 的直线方程为 ,故 B 正确;
因 ,
所以光线经过的最短路程为 ,故 C 不正确.
由于两条与圆 相切的反射光线与 轴的交点为 和 ,
所以被挡住的范围是 ,故 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 的一个焦点坐标为 ,则 ______.
【答案】
【解析】
【分析】由椭圆的标准方程即可得到答案.
【详解】由已知知椭圆的焦点在 轴上,且半焦距 ,则 ,解得 .
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故答案为: .
13. 如图,在四棱锥 中,底面 是边长为 1 的正方形,S 到 的距离都等于 2
给出以下结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ,
其中正确结论的序号________.
【答案】②③
【解析】
【分析】利用向量的加法减法的几何意义判断①②;利用向量数量积的定义判断③④
【详解】① .判断错误;
② .判断正确;
③四棱锥 中, ,则
则 .判断正确;
④ 中, ,则
则 .判断错误
故答案为:②③
14. 已知点 , ,直线 .若直线 l 与线段 AB 有公共点,则实数
k 的取值范围是________.
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【答案】
【解析】
【分析】首先求出直线恒过定点 ,表示出直线的斜率,再结合图形即可求出参数的取值范围.
【详解】解:因为直线
所以
令 解得 故直线 恒过点
直线 的斜率为
则 ,
依题意直线 与线段 有公共点,由图可知 或
解得 或 ,即
故答案为:
【点睛】本题考查直线恒过定点问题以及直线的斜率的计算,属于中档题.
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. 如图,在四棱锥 中, 底面 , , , ,
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, 为 上一点,且 .
(1)求证: 平面 ;
(2)求证: 平面 .
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)以 为原点, , , 的方向分别为 轴、 轴、 轴的正方向,建立空间直角坐标
系,利用空间向量法证明线面垂直;
(2)利用空间向量法证明线面平行;
【小问 1 详解】
证明:因为 底面 , 平面 ,所以 ,
因为 ,所以 两两垂直,
所以如图,以 为原点, , , 的方向分别为 轴、 轴、 轴的正方向,建立空间直角坐标系,
则 , , , , ,
所以 , , ,
第 11页/共 17页
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 , ,
所以 , ,即 , ,
又因 , 平面 ,
所以 平面 ;
【小问 2 详解】
证明:由 可得 ,
则 ,
, ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,即
令 ,得 , ,
则 是平面 的一个法向量,
因为 ,所以 ,
因为 平面 ,所以 平面 .
16. 已知圆 经过点 和 ,且圆心在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)求圆心到直线 的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
第 12页/共 17页
【分析】(1)由圆心在圆的弦的中垂线上和直线 上,可得圆心的坐标;由圆心到圆上点的距离等
于半径,可得圆的半径,代入圆的标准方程即可求得;
(2)利用点到直线的距离公式即可求解.
【小问 1 详解】
由圆 经过点 和 ,可得线段 的中点坐标为 ,
则圆心在直线 上,又在直线 上,
故可得圆心 ,则半径 ,
所以圆 的方程为 .
小问 2 详解】
由(1),可得圆心 到直线 的距离为 .
故圆心到直线 的距离为 .
17. 已知点 直线
(1)若 l 与线段 有交点,直接写出 m 的取值范围;
(2)若 设 l 与直线 及 x 轴分别交于 两点,求 面积的最小值.
【答案】(1) 或
(2)4
【解析】
【分析】(1)首先通过联立直线方程求出交点坐标,然后根据交点在线段上这一条件得到关于 的不等式,
通过对不等式进行变形求解得出 的取值范围.(2)通过联立直线方程求出交点坐标,进而确定三角形相关
顶点坐标,得出三角形面积表达式.再通过换元法将面积表达式转化为关于新变量的式子,利用二次函数性
质求最值
【小问 1 详解】
因为直线 联立
所以交点 因为 C 在线段 AB 上,所以
第 13页/共 17页
即 解得
所以 或
【小问 2 详解】
因为直线 联立
所以交点
令 中 则 所以
因为 所以 C 在第一象限且在 右侧,D 在 左侧,
所以 的面积为
设 所以
所以当 即 时,S 的最小值为 4.
18. 已知椭圆 的一个顶点为 ,离心率为
(1)求椭圆 的方程
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(2)如图,过 作斜率为 的两条直线,分别交椭圆于 ,且 证明:直线 过定点
并求定点坐标
【答案】(1) ;(2)证明见解析,恒过定点 .
【解析】
【分析】(1)利用椭圆 过点 ,以及离心率为 .求出 , ,即可得到
椭圆方程.(2)当直线 斜率不存在时,设直线方程为 ,则 , ,然后求解 .当
直线 斜率存在时,设直线方程为: ,与椭圆方程联立: ,得
,设 , , , ,利用韦达定理以及 ,得到 与
的关系,然后求解直线 ,恒过定点 .
【详解】解:(1)椭圆 过点 ,
可得 ,且离心率为 . ,解得 ,
所求椭圆方程为:
(2)当直线 斜率不存在时,设直线方程为 ,则 , ,
,则 ,
当直线 斜率存在时,设直线方程为: ,与椭圆方程联立: ,
得 ,
设 , , , ,有
则
第 15页/共 17页
将 式代入化简可得: ,即 ,
直线 ,恒过定点 .
【点睛】方法点睛:解决曲线过定点问题一般有两种方法:① 探索曲线过定点时,可设出曲线方程 ,然
后利用条件建立等量关系进行消元,借助于曲线系的思想找出定点,或者利用方程恒成立列方程组求出定
点坐标.② 从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.
19. 在平面直角坐标系 中,对于直线 (A,B 不同时为 0)和点 ,定义点
到直线 的“特殊距离” ,其中 为非零常数.
已知直线 ,点 ,圆 .
(1)当 时,求 和 的值.
(2)若点 是圆 的动点,当 时,求 的最小值.
(3)设直线 ,若存在点 在直线 上,使得 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)0 (3)
【解析】
【分析】(1)根据题意代入点 点 坐标可得.
(2)根据圆的方程设点 ,将坐标代入化简后利用 时可取得
最小值.
(3)先设点 ,代入 ,得到 的取值范围.
【小问 1 详解】
对于点 ,直线 ,
对于点 ,
第 16页/共 17页
【小问 2 详解】
设点 ,当 时,
,
其中
当 时, 取得最小值.
.
【小问 3 详解】
设点 ,
得 ,
依题意有 , ,
由 ,所以任意实数 方程都有解,即 的取值范围为 .
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