重庆市第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考(10月)数学试卷(Word版附解析)
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注意事项
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.答非选择题时、必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.
一、单选题(本大题共8个小题,每题只有一个选项正确,每小题5分,共40分)
1. 已知点,动点满足,则动点的轨迹是( )
A. 射线B. 线段
C. 双曲线的一支D. 双曲线
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,计算A,B之间的距离,比较可得,由双曲线的定义分析可得答案.
【详解】根据题意,点,则,
若动点P满足,且,
则P的轨迹是以A,B为焦点双曲线的右支,
故选:C.
2. 已知两直线和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用两直线平行的充要条件,列出关于的方程,即可得到答案.
【详解】因为,所以,且,
解得.
故选:A.
3. 椭圆的一条弦经过左焦点,右焦点记为.若的周长为8,且弦长的最小值为3,则椭圆的焦距( )
A. 2B. 1C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助椭圆的定义及通径概念列出等式即可求解.
【详解】
由的周长为8,可得,即,
由弦长AB的最小值为3,通径长为3,即,
所以,
所以,即,
所以椭圆的焦距为2.
故选:A.
4. 的内角对应的边分别为,若,则( )
A. B.
C. 或D. 无解
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件利用余弦定理列出方程求解即得.
【详解】在中,因,
于是由余弦定理得:,
即,解得或.
故选:C
5. 阿基米德在其著作《关于圆锥体和球体》中给出了一个计算椭圆面积的方法:椭圆半长轴的长度、半短轴的长度和圆周率三者的乘积为该椭圆的面积.已知椭圆的面积为,两焦点为和,直线与椭圆交于两点.若,则椭圆的半短轴的长度( )
A. 5B. 4C. 6D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,可得,由椭圆对称性结合已知可得,求解可得椭圆的短半轴长.
【详解】因为椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0面积为,所以,所以,
因为过原点,结合椭圆对称性,可得线段,被原点互相平分,
所以四边形为平行四边形,所以,
又,所以,
所以由椭圆的定义得,解得,所以,解得,
所以椭圆的短半轴长为.
故选:D.
6. 过定点的直线与抛物线交于两点,的值为( )
A B. 5C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】设出直线的方程并与抛物线方程联立,化简写出根与系数,从而求得的值.
【详解】依题意可知直线与轴不重合、与轴不平行,
设直线的方程为,
由,消去并化简得,
,
解得,设Ax1,y1,Bx2,y2,
则,
,
所以.
故选:B
7. 焦点在轴上的双曲线与双曲线有相同的渐近线,过点的直线与双曲线交于两点,若线段的中点是,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设Ax1,y1,Bx2,y2,根据题意利用点差法可得,设双曲线的方程为,结合渐近线可得,即可得离心率.
【详解】设Ax1,y1,Bx2,y2,则,且,
因为,两式相减可得,
整理可得,即,可得,
即双曲线的渐近线方程为,
设双曲线的方程为,则,
所以双曲线的离心率为.
故选:D.
8. 已知是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,线段的中垂线经过.记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,结合椭圆和双曲线的定义得到的关系式,根据取值范围分析函数单调性得到结果.
【详解】设椭圆的长轴长为,双曲线的实轴长为,它们的公共焦距为,不妨设点在第一象限.
∵在的中垂线上,
∴,
由椭圆、双曲线的定义得:,
∴,整理得,
∴,即,
∴,
∴,
令,由定义法可证在为增函数,且,
∵,
∴.
故选:B.
二、多选题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.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. 已知是空间内两条不同直线,是空间内两个不同的平面,则下列命题为假命题的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】BD
【解析】
【分析】根据空间线线,线面,面面的位置关系判断.
【详解】对于A,因为是两个不同的平面,是两个不同的直线,,则,故A为真命题;
对于B,若,则与可能平行,相交,异面,故B为假命题;
对于C,若,则,故C为真命题;
对于D,若,则与可能平行,相交,故D为假命题.
故选:BD.
10. 设双曲线的左焦点为,右焦点为,点在的右支上,且不与的顶点重合,则下列命题中正确的是( )
A. 若且,则双曲线的两条渐近线的方程是
B. 若,则的面积等于
C. 若点的坐标为,则双曲线的离心率大于3
D. 以为直径的圆与以的实轴为直径的圆外切
【答案】BCD
【解析】
【分析】将且,带入方程求解渐近线方程即可判断A;,结合双曲线的定义求解即可判断B;把点坐标代入的方程,然后计算离心率的取值范围即可判断C;画图,两圆的圆心距是的中位线,两圆的半径之和,故两圆外切,即可判断D.
【详解】当且时,的渐近线斜率为,选项A错误;
,故选项B正确;
把点坐标代入的方程得:
,选项C正确;
如图,两圆的圆心距是的中位线,
两圆的半径之和,故两圆外切,选项D正确.
故选:BCD
11. 两个圆锥的母线长度均为,它们的侧面展开图恰好拼成一个圆,分别用和表示两个圆锥的底面圆半径、表面积、体积,则正确的有( )
A.
B. 的最小值为
C. 为定值
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】由“它们的侧面展开图恰好拼成一个圆”为解题关键点,A选项利用侧面展开图的圆心角和为得到结论;B选项由面积公式以及A选项结论得到结论;C选项由体积公式得出代数式,由特殊值结论不同得到不为定值;D选项将条件代入C选项中体积公式即可得到比值.
【详解】A:由得,故A对.
B:,故B对.
C:,如,与时值不同,故不为定值,C错
D:,故D对.
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 设为正实数,若直线被圆所截得的弦长为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】借助圆心到直线距离、半径及弦长的关系计算即可得.
【详解】的圆心为,半径为,
圆心到的距离为,
所以,因为,
解得.
故答案为:
13. 已知椭圆的焦点分别为,,且是抛物线焦点,若P是与的交点,且,则的值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆定义求出,再借助抛物线的定义结合几何图形计算作答.
【详解】依题意,由椭圆定义得,而,则,
因点是抛物线的焦点,则该抛物线的准线l过点,如图,
过点P作于点Q,由抛物线定义知,而,则,
所以.
故答案为:
14. 已知点在圆上,动圆与圆内切并与直线相切,圆心为,则PC的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据直线与圆、圆与圆的位置关系结合抛物线的定义确定C的轨迹,计算即可.
【详解】如图,设圆的半径为,则;
又到的距离为,则到的距离为.
所以C的轨迹是以O为焦点,以为准线的抛物线,顶点为,
则
四、解答题(本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,正明过程或演算步骤)
15. 已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求内角;
(2)若为边上的中点,求线段的长.
【答案】(1)2π3
(2)
【解析】
【分析】(1)结合已知利用余弦定理求解即可;
(2)结合三角形面积公式求得,然后由平方,利用数量积的运算求解.
【小问1详解】
由已知条件,即,
由余弦定理可得,因为,从而.
【小问2详解】
因为,由,解得,
因为为边上的中点,所以,
平方得:,所以.
16. 如图,在直三棱柱中,,为上一点,为中点,为中点,且.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)结合题目条件建立空间直角坐标系,写出各点坐标,根据直线的方向向量与平面法向量垂直证明线面平行.
(2)求直线的方向向量和平面的法向量,利用公式求线面所成角的正弦值.
【小问1详解】
以为原点,建立如图所示空间直角坐标系,则
,
设,得,
∴.
由,得,故
∵面的一个法向量,且,平面,
∴面.
【小问2详解】
由(1)知
设面的法向量为n=x,y,z,
由,
令得,
设直线与平面所成角为,则.
∴直线与平面所成角的正弦值为.
17. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为.过抛物线上一点作,垂足为点.已知是边长为4的等边三角形.
(1)求拋物线的方程;
(2)如图,
抛物线上有两点位于轴同侧,且直线和直线的倾斜角互补.求证:直线恒过定点,并求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【解析】
【分析】(1)记准线与轴交于点,在中,求出焦准距,即可求解抛物线方程.
(2)设,联立抛物线方程,韦达定理,根据倾斜角互补即斜率之和为0,化简求得,即可得解.
【小问1详解】
如图,记准线与轴交于点,在中,,
所以.
故抛物线.
【小问2详解】
因为垂直于轴的直线与抛物线仅有一个公共点,所以必有斜率,
设,
由且,
因为位于轴同侧,所以,则,
由得,所以,
又点F0,1,直线和的倾斜角互补,所以,
所以,所以,
即,解得,
所以直线恒过定点.
18. 已知双曲线,点,坐标原点.
(1)直线经过点A,与的两条渐近线分别交于点.若面积为,求直线的方程;
(2)如图,直线交双曲线的右支于不同两点.若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意求渐近线方程,进而求点的坐标,可得,结合面积公式运算求解;
(2)分析可知线段的中垂线经过A点,设设的中点为,利用点差法可得,结合点与双曲线的位置关系运算求解即可.
【小问1详解】
对于双曲线,可知,且焦点在x轴上,
则双曲线的渐近线为,且直线的斜率为,倾斜角为,
设,
联立方程,解得,即,
可得,
同理可得,
则解得,
所以直线的方程为.
【小问2详解】
由(1)可知:或,
因为,则线段的中垂线经过A点,
设的中点为,
则,且,,
因为,两式作差得,
整理可得,即,可得,
又因为,则,
联立方程,解得,即,
因为点2,3在双曲线右支上,且在右支的内部,
则,所以.且在上,
则,可得,
所以实数的取值范围为.
19. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右焦点分别为和,焦距为2.动点在椭圆上,当线段的中垂线经过时,有.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过原点作的两条切线,分别与椭圆交于点和点,直线的斜率分别记为.当点在椭圆上运动时,
①证明:恒为定值,并求出这个值;
②求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析,;②1
【解析】
【分析】(1)根据已知条件以及椭圆的定义求得,从而求得椭圆方程.
(2)①由直线和圆相切列方程,利用根与系数求得恒为定值.
②先求得四边形面积的表达式,然后利用基本不等式求得面积的最大值.
【小问1详解】
取的中点记为,连结.
在中,,所以,
则,
即,所以椭圆方程为
【小问2详解】
①直线与相切,则;
直线与相切,同理有;
则是关于的方程的两根,
由韦达定理知
(注:上式中,先由消去的,再代入)
②由①问知,如图,设,
由,
同理可得,
.
,
,
当,时,.
【点睛】本题通过椭圆的标准方程、切线性质和四边形面积的求解,综合考查了椭圆的几何性质、韦达定理及不等式求解的能力.在解题过程中,椭圆参数的确定、切线斜率的关系及面积最大值的求解环环相扣,体现了代数与几何的紧密结合.在求四边形面积的最大值时,利用了基本不等式,确保最大值的合理性,并找出条件下的最优值.
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