2024-2025学年广东省肇庆市高二(上)期末数学试卷(含答案)

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2024-2025学年广东省肇庆市高二(上)期末数学试卷(含答案)

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2024-2025学年广东省肇庆市高二(上)期末数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在空间直角坐标系中有一点,则该点关于轴对称点的坐标为( )
A. B.
C. D.
2.已知集合,集合则的元素个数为( )
A. B. C. D.
3.空间中有三个平面,,与三条直线,,,则下列说法一定正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
4.已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.三棱锥中,,,,,,已知三棱锥外接球体积为,则( )
A. B. C. D.
6.已知圆:,过的直线与圆交于,两点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
7.过抛物线:的焦点的直线交于,两点点在点上方,若,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
8.在空间直角坐标系中,已知正方体的三个顶点坐标分别为,,,则该正方体的外接球球心坐标为( )
A. B. C. D.
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.在空间直角坐标系中,为坐标原点若、、,下列说法正确的是( )
A. 存在实数,使
B. 存在实数,使
C. 若为锐角,则
D. 若为一组基底,则
10.如图所示的圆台,在轴截面中,,则( )
A. 该圆台的高为
B. 该圆台轴截面面积为
C. 该圆台的体积为
D. 一只小虫从点沿着该圆台的侧面爬行到的中点,所经过的最短路程为
11.已知圆和圆,过圆上任意一点作圆的两条切线,设两切点分别为、,则( )
A. 线段的最小值为
B. 线段的最大值为
C. 当直线与圆相切时,原点到直线的距离为
D. 当直线平分圆的周长时,原点到直线的距离为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知平行六面体中,若,则的值为______.
13.已知椭圆:的上顶点为,两个焦点为,,线段的垂直平分线过点,则椭圆的离心率为______.
14.已知一圆锥底面半径与其内切球半径的比为,则圆锥表面积与其内切球的表面积之比为______.
注:在圆锥内部,且与底面和任意一条母线都相切的球,称为圆锥的内切球.
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
如图,在三棱锥中,平面.
求证:平面;
求二面角的大小.
16.本小题分
已知双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为点为双曲线右支上的一点,
若点到轴的距离为,的面积为,求双曲线的标准方程;
若,求的值.
17.本小题分
如图,四棱锥中,底面是直角梯形,,,平面平面,平面与平面的交线为.
证明:;
已知,,,点是上一动点,当直线与平面所成角的正弦值为时,求的长度.
18.本小题分
已知圆,为圆外的动点过点作圆的切线,切点为,,满足记动点的轨迹为.
求的轨迹方程;
设点为直线上的一点过点作轨迹的两条切线,切点为,.
证明:直线过定点;
求线段长度的最小值.
19.本小题分
已知抛物线:,焦点为斜率存在的直线与抛物线交于,两点.
若直线的倾斜角为,且求直线的方程;
给定一个正实数,分别过点,作的切线,,设,交于点.
证明:点在定直线上的充要条件是直线过定点;
已知直线与轴交于点,且证明:.
参考答案
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14.:
15.解:证明:因为平面,,平面,
所以,,所以为直角三角形,
又因为,
所以,则为直角三角形,故BC,
又因为,,,平面,
所以平面.
由知,且平面,
以为原点,所在直线为轴,过点且与平行的直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如图,
则,,,,
所以,
设平面的一个法向量为,
则,则,即,
令,则,所以,
设平面的一个法向量为,
则,则,即,
令,则,所以,
所以,
又因为二面角为锐二面角,
所以二面角的大小为.
16.解:因为双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,
又点为双曲线右支上的一点,所以设点,,则,
所以的面积为,解得,
又,所以,,
所以双曲线的方程为;
设,则由双曲线定义得,则,
由勾股定理得,则,
由题意知,所以,
所以,
即,
解得或舍去,
所以.
17.解:证明:因为,平面,平面,
所以平面,
因为平面平面,平面,
所以.
因为,平面平面,平面平面,
如图所示,以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴,
在平面内,与垂直的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,

由知,点在上且过点,故设,

设平面的一个法向量为,
则,则,
取,得,,
所以,
设与平面所成角为,
则,
解得,所以.
18.解:连接,,那么三角形为直角三角形,且.
那么.
因此点是半径为,以为圆心的圆.因此曲线的轨迹方程为.
如图,
证明:设点.
以为直径圆:,所以.
以为直径圆与圆的方程相减即为的方程,所以:.
化简得.
令,,解得.
因此过定点.
记圆的半径为,即坐标原点到直线的距离为,那么.
那么当取最大值时,有最小值.
根据几何性质知的最大值为,当且仅当时取到.
因此的最小值为.
19.解:设直线:,联立得.
设,,则.
则,解得.
经检验,时,所以直线的方程为.
设过点,的切线方程为,
联立得,即.
则由相切得,整理得,解得.
所以过点的切线方程为.
同理过点的切线方程为.
两方程联立得,所以点.
必要性:点在定直线上,则.
设过点的直线:.
联立得由韦达定理得.
解得,则直线过点;
充分性:设过定点的直线:
联立得,由韦达定理得.
点的横坐标为,所以点在定直线上.
综上,点在定直线上的充要条件是直线过定点.
如图,过,分别作准线的垂线,垂足分别为,.
连接,,,与交于点由抛物线定义得,.
则.
则,所以.
由知,所以因此与全等,所以.
同理可得,与全等,所以.
则,所以.
所以.
所以.
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