四川省绵阳南山中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

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四川省绵阳南山中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

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四川省绵阳南山中学2025-2026学年11月高二上学期期中考试数学试题
一、单选题
1.直线的倾斜角是
A. B. C. D.
2.已知向量,,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
3.已知曲线,从C上任一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.若直线:与圆:相切,则实数的取值为( )
A.或 B.或
C. D.
5.设点为椭圆的两个焦点,点P在此椭圆上,若,则的面积为( )
A. B.2 C.1 D.
6.已知直线与直线平行,直线l到的距离与l到的距离相等,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
7.如图,等边三角形中,,点、分别在边、边上,且,,将三角形沿DE折起,将点翻折至于点处,使得平面平面,则直线与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8.已知点P是直线上的动点,圆关于直线的对称圆记为圆,以为直径的圆与圆交于A,B两点,则四边形的周长的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列说法正确的是( )
A.直线可以表示过点的所有直线
B.直线过定点
C.平面直角坐标系内的所有直线都能用一般式方程表示
D.经过点且斜率为的直线l的方程为
10.在椭圆 中,点、分别为其左、右焦点,过的直线交椭圆于A、B两点,则下列说法正确的是( )
A.三角形的周长为定值
B.若三角形为正三角形,则椭圆的离心率为
C.坐标原点O可能是三角形的内心
D.令,若存在,则
11.在正三棱柱中,,点P满足,其中,,则下列说法正确的是( )
A.当时,点P的轨迹为线段
B.当时,有且仅有一个点P使得
C.当时,三棱锥的体积为定值
D.当时,有且仅有一个点P使得平面
三、填空题
12.若椭圆 的离心率为,则___________.
13.已知,是直线与圆相交的________________条件(填“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”)
14.在平面直角坐标系中,点在圆: 上,点B在直线: 上,且 ,则 的最小值为________.
四、解答题
15.已知直线,,求下列直线l的一般方程:
(1)若直线经过和的交点,且经过点 ;
(2)若直线经过和的交点,且与直线垂直.
16.已知点和点在椭圆上
(1)求椭圆C的标准方程及离心率;
(2)若点B为直线与椭圆C的公共点,求的面积.
17.在平行六面体中,,,,点F、G分别为棱、的中点,,,设,,.
(1)用,,表示并求出的值;
(2)求的值.
18.如图,在正四棱锥中,所有棱长都相等,点分别是棱的中点,点G在棱上,且.
(1)若,证明:平面;
(2)若,求的值;
(3)求平面与平面夹角余弦值的取值范围.
19.已知平面上两定点 和 ,动点M满足,记点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设点D在曲线C上运动,记点M为过D、B两点的弦的中点,若直线与直线 交于点N,证明:恒为定值;
(3)若点P、Q在曲线C上,点 满足直线、的斜率之积为,试问直线是否过定点,若直线过定点,求出该定点坐标;若直线不过定点,请说明理由.
参考答案
1.D
【详解】由,得,
设直线的倾斜角为,则,
,故选D.
2.B
【详解】因为向量,,
则向量在向量上的投影向量为.
故选:B.
3.A
【详解】解:设,依题意可知

因为点在曲线上,所以,
即,
故选:A.
4.A
【详解】方程可化为,
所以圆的圆心的坐标为,半径,
因为直线:与圆:相切,
所以点到直线的距离,
所以,
解得,或,
故选:A
5.C
【详解】设该椭圆的长轴长为,焦距长为,由题意可知,
设,则,
因为,所以,
即,
解之得或,即或,
.
故选:C
6.D
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得,故直线,
而直线可以写成,设直线,
因为直线l到的距离与l到的距离相等,所以,解得,
故直线,即直线l的方程为.
故选:D.
7.B
【详解】由已知,,
因为平面平面,平面平面,,平面,
所以平面,又平面,
所以,所以,,两两垂直,
以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
如图,由已知,到直线的距离为,
则,,,,
从而,.
故,
设直线与所成的角为,则,,
所以.
故选:B.
8.A
【详解】圆的圆心为,半径为1,
设点关于直线的对称点为,
根据对称性可知线段的中点在直线上,且,
即,解得,所以圆的方程为.
因为以为直径的圆与圆交于A,B两点,
所以且,即,
所以为圆的两条切线,所以,
所以四边形的周长为,
而为点到直线的距离,即,
所以四边形的周长的最小值为.
故选:A.
9.BC
【详解】对于A,直线表示过点,且斜率为的直线,故A错误;
对于B,即,因为m的取值范围是,所以,解得,即直线过定点,故B正确;
对于C,平面直角坐标系内的所有直线都能用一般式方程表示,故C正确;
对于D,根据点斜式可知经过点且斜率为的直线l的方程为,即,故D错误.
故选:BC.
10.AB
【详解】对于A选项:根据椭圆的定义:,,
三角形的周长为,
所以三角形的周长为定值,所以选项A正确;
对于B选项:为正三角形,则,又因为,,所以,且,,根据余弦定理,即,化简得,即,所以选项B正确;
对于C选项:若原点为的内心,则必须在的角平分线上,因原点在轴上,故轴必须是的角平分线,这意味着关于轴对称,因此直线必须垂直于轴,其方程为,在此情况下,若原点也位于的角平分线上,则需满足, 又,两者相等则,与矛盾,故原点不可能是内心,所以选项C错误;
对于D选项:若存在,则以为直径的圆与椭圆有交点,联立 ,消去可得,若有实根,则需,即 ,故,所以选项D错误;
故选:AB.
11.ACD
【详解】
由平面向量的基本定理易知,点在矩形内部(含边界).
对于A,当时,,
所以,此时三点共线,
即线段,故A正确;
对于B,当时,,
取,中点分别为,则,所以点轨迹为线段,
不妨建系解决,建立空间直角坐标系如图,,,,
则,,
,显然始终不成立,故B错误;
对于C,当时,,取,中点为.
故此时点轨迹为线段,而,所以的面积不变,
又到平面的距离为定值,所以该三棱锥的体积为定值,故C正确.
对于D,当时,同上易知P点轨迹为线段.,
所以,,
若平面,所以,
此时存在且唯一,故D正确.
故选:ACD.
12.
【详解】,,,


解得.
故答案为:.
13.必要不充分
【详解】若直线与圆相交,
则圆心到直线的距离,解得,
因不能推出,而由可以推出,
故是直线与圆相交的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分.
14.
【详解】因为点在直线上,所以设.
设,由得,
所以,
化简得
解得,所以.
所以.
.
所以
要求的最小值,即求的最大值,
因为.
此时取最小值为.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【详解】(1)首先求直线和的交点,联立方程:,
解得,所以两直线交点坐标为,已知直线过点和点,
则直线的斜率,则直线的方程为,
即直线l的一般方程.
(2)直线的方程为,化为斜截式得,
即斜率为:,与垂直的直线斜率满足,
所以直线的斜率为,直线经过交点,由点斜式得:
,化为一般式为.
16.(1);;
(2)或.
【详解】(1)因为点和点在椭圆上,
所以,解得,即,所以椭圆的方程为;
所以,所以,所以椭圆C的离心率为;
(2)联立与椭圆,消x得,
解得或,所以或,
当时,由点知直线BP方程为,且,
点到直线BP的距离为,所以的面积为;
当时,由点知直线AB方程为,且,
点到直线AB的距离为,所以的面积为;
综上,的面积为或.
17.(1);
(2)
【详解】(1)因为点F为棱的中点,所以,
由得,所以

又,
所以;
由题意,,
所以,,,
所以

(2)因为点G为棱的中点,所以,
因为,所以,
所以,·
所以.
18.(1)证明见解析;
(2);
(3).
【详解】(1)当时,是的中点,因是的中点,则,
连接,交于点,连接,
因四棱锥是正四棱锥,则平面,且互相垂直平分,
又是的中点,则,故,
又平面,平面,故平面.
(2)由(1)易得两两垂直,
故可以点为坐标原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系.
设,则,
所以,则,,

由可得:
,解得.
(3)由上分析,,
设平面的法向量为,则,可取;
又,,
设平面的法向量为,则,可取
设平面与平面的夹角为,则,
因,则,故可得.
即平面与平面夹角余弦值的取值范围为.
19.(1);
(2)证明见解析;
(3);
【详解】(1)设,因为,,所以,
所以,化简可得,
所以曲线的方程为.
(2)若直线的斜率为0,则,
若直线的斜率不为0,
设直线为, 直线与曲线C交点为,
联立
所以,所以,
D、B两点的弦的中点的纵坐标为,
联立与,所以的纵坐标为,

所以恒为定值;
(3)设直线为,,
联立,
所以,
所以,
又因为点 满足直线、的斜率之积为,
所以,
所以,
所以,
即得,
化简得,
所以,
所以或,
当时,即,直线为,定点为;
当时,即,
直线为,定点为不满足直线、的斜率存在,不合题意舍;
当直线为,,直线、的斜率之积为,
所以,所以,
即得,所以或舍;
综上,直线过定点;

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