福建省厦门市海沧中学2025--2026学年高二上册期中适应性练习数学试题【附解析】
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这是一份福建省厦门市海沧中学2025--2026学年高二上册期中适应性练习数学试题【附解析】,共17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。
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线上两点,,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用过直线上两点斜率公式计算求解.
【详解】,是直线上的两点,设直线的斜率为,则,
,故直线的斜率是.
故选:C.
2. 已知空间向量,则的位置关系是( )
A. 垂直B. 平行C. 异面D. 根据a的取值而定
【答案】A
【解析】
【分析】计算,可知,得到答案.
【详解】向量,∴,∴.
故选:A.
3. 已知椭圆方程,则它的焦距是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
求出的值,由此可得出椭圆的焦距.
【详解】在椭圆中,,,则,因此,该椭圆的焦距为.
故选:B.
4. 圆,圆,则两圆的位置关系是( )
A. 内含B. 相交C. 外切D. 外离
【答案】B
【解析】
【分析】求得两圆的圆心与半径,结合圆与圆的位置关系的判定方法,即可求解.
【详解】由题意,圆,圆,
可得,且,
则,可得,即,
所以两圆相交.
故选:B.
5. 如图,已知正方体中,点为上底面的中心,若,则( )
A. B. 1C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理得到,求出,得到答案.
【详解】正方体中,点为上底面的中心,
所以,
故,
因为,所以,.
故选:B.
6. 已知点 和圆 ,一束光线从点 出发,经过轴反射到圆的最短路程是( )
A. 6B. 7C. 8D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】先将圆化为标准方程,求出圆心和半径,再找出圆心关于轴对称的点,最短距离即和圆的圆心关于轴对称的点的距离再减去半径的距离.
【详解】解:由题可知,圆,
整理得,圆心,半径
最短距离即和圆的圆心关于轴对称的点的距离再减去半径的距离,
所以.
故选:C
【点睛】本题主要考查圆的方程和直线与圆的位置关系,考查两点间的距离公式,属于简单题.
7. 已知直三棱柱的所有棱长都相等,M为的中点,则与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】取的中点,连接,证明,则或其补角即为异面直线与所成的角,再利用余弦定理求解即可.
【详解】取的中点,连接,
则且,
所以四边形为平行四边形,所以,
所以或其补角即为异面直线与所成的角,
设正三棱柱的各棱长为,则,
在中,由余弦定理可得,
即异面直线与所成角的余弦值为.
故选:D.
8. 已知直线与轴和轴分别交于A,两点,以点A为圆心,2为半径的圆与轴的交点为(在点A右侧),点在圆上,当最大时,的面积为( )
A. B. 8C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】当BP为圆的一条位于AB下方的切线时满足最大,通过计算得的方程再通过面积公式计算即可.
【详解】如图所示,不难发现当BP为圆的一条位于AB下方的切线时满足最大,
由题意可得,不妨设,
则A到BP的距离为,或(舍去).
则,
此时到BP的距离为,
所以的面积为
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,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. 已知空间向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 在上的投影向量的模为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量的坐标运算,结合空间向量平行、垂直及模的坐标表示求解判断ABC;求出投影向量的模判断D.
【详解】对于A,,而,A错误;
对于B,,则,B正确;
对于C,,,C错误;
对于D,在上的投影向量为,则,D正确.
故选:BD
10. 对于直线和直线,以下说法正确的有( )
A. 直线一定过定点B. 若,则
C. 的充要条件是D. 点到直线的距离的最大值为5
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,求定点即可;对于B,线线垂直时;对于C,线线平行时;对于D,过定点,直线与点和的连线垂直时取最值.
【详解】直线,即直线为,
所以直线过定点,故A正确;
当时,,解得,故B正确;
当时,,解得或,
当时,两直线为,符合题意;
当时,两直线为,符合题意,故C错误;
因为直线,即,过定点,
当直线与点和的连线垂直时,到直线的距离最大,最大值为,故D正确.
故选:ABD
11. 正方体的棱长为,则下列说法正确的是( )
A. 直线与直线所成的角为
B. 直线与平面所成的角为
C. 二面角的平面角为
D. 点到平面的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量的夹角公式即可判断ABC,根据向量法求距离即可判断D.
【详解】以点为坐标原点,分别以为轴,建立空间直角坐标系,
则,
对于A:,,
又,所以,
所以直线与直线所成的角为,故A正确;
对于B:因为,,
设平面的法向量为,则
,
故,令,则,
所以为平面的一个法向量,又,
设直线与平面所成角为,
所以,
又,所以,
所以直线与平面所成的角为,故B正确;
对于C:由选项B的解析可得为平面的一个法向量,
设平面的法向量为,,,
则,
故,令,则,
所以为平面的一个法向量,
设二面角的平面角为,
则,,
结合图象可得,所以二面角的平面角为,故C错误;
对于D:因为,为平面的一个法向量,
所以点到平面的距离,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,,,则与的夹角__.
【答案】##
【解析】
【分析】利用数量积计算向量夹角余弦,进而求得夹角.
【详解】,由的范围为,
所以.
故答案为:.
13. 已知平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,则动点P的轨迹方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的概念,判断基本量,进而写出椭圆标准方程.
【详解】由题意可知,动点P的轨迹为椭圆,且,则,
所以椭圆标准方程为.
故答案为:.
14. 某同学在研究函数的性质时,联想到两点间的距离公式,从而将函数变形为,则的最小值为___________;类比地,已知函数,则的最小值为___________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用两点间的距离公式,结合几何意义求出的最小值;变形,再利用几何意义求出其最小值.
【详解】由,得是坐标平面内点与
点距离的和,则,当且仅当重合时取等号,
所以的最小值为;
由,得是坐标平面内点与
点距离的和,则,当且仅当为线段与轴的交点时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:;
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,圆C的圆心在x轴正半轴上,且圆C与l和y轴均相切.
(1)求圆C的方程;
(2)过点直线与圆C交于A,B两点,且,求该直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题目条件求出圆心和半径,写出圆的方程;
(2)先求圆心到直线的距离,再利用弦长可得答案
【小问1详解】
设圆心坐标为 ,半径为. 因为圆与直线 相切,
所以圆心到该直线的距离等于半径,所以;
因为圆与轴相切,则 .
故.
故该圆的方程为:.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,直线方程为,直线与圆无交点,不合题意,故直线斜率存在.
设直线的方程为:,圆心到直线的距离为,则.
由垂径定理得:,即,解得,即,
解得.所以该直线方程为:或.
16. 如图,直线过椭圆的左焦点和一个顶点B.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)记直线l与椭圆的另一交点为A,求的面积S.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,分别求出B点和点坐标,可得b和c的值,根据的关系,可得a值,代入离心率公式,即可得答案.
(2)由(1)得椭圆的方程,与直线l联立,可得A点横坐标,代入面积公式,即可得答案.
【小问1详解】
因为直线过椭圆的左焦点和一个顶点B,
令,解得,则上顶点,即,
令,解得,则左焦点,即,
所以,则离心率
【小问2详解】
由(1)得,椭圆的方程为,与直线联立
,消去y得,
解得或,则A点的横坐标,
所以的面积.
17. 已知四棱锥的底面是边长为2的正方形,底面,且,M是棱的中点.
(1)证明:;
(2)求直线与平面所成角的大小;
(3)E为棱的中点,在棱上是否存在点F,使得∥平面?若存在,确定点F的位置,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析 (2)
(3)存在,当点F为棱的中点时,∥平面,证明见解析.
【解析】
分析】(1)先证明平面,再证平面,平面,所以
(2)建立空间直角坐标系,即可求解.
(3)利用线面平行的判定定理即可证明.
【小问1详解】
底面是边长为2的正方形,
底面,平面,,,
平面,平面,平面,
又,平面,平面,.
,M是棱的中点,所以,平面,
平面,,平面,
平面,所以
【小问2详解】
如图:以为原点,分别以所在直线为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
则,,
设平面的法向量为
则即 ,取,则,
,所以,
直线与平面所成角的大小
【小问3详解】
存在,当点F为棱的中点时,∥平面,证明如下:
分别是的中点,.
E为棱的中点,,,
四边形为平行四边形,,平面,
平面,∥平面.
18. 已知直线交y轴于点P,圆,过点P作圆M两条切线,切点分别为A,B.
(1)当时,求切线长;
(2)求证:直线恒过定点;
(3)记直线与交于点C,,是否为定值?若是,求其值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)为定值
【解析】
【分析】(1)求出及圆的半径,再利用勾股定理即可得解;
(2)根据相切可知四点共圆,且为直径,求出圆的方程即可得弦所在的直线方程,即可得证;
(3)根据直线过定点及可得,即C在以为直径的圆上,求出圆的方程可发现圆心为点,即可得解.
【小问1详解】
圆圆心,半径,
当时,,则,
因为为圆的切线,所以,
所以;
【小问2详解】
因为,,且,
所以四点共圆,且为直径,
所以该圆圆心为,半径为,
所以圆的方程为:,
因为是该圆和圆的相交弦,
所以直线的方程为两圆方程相减,
即,
化简可得,
所以直线经过定点;
【小问3详解】
因为,所以,
因为在直线上,所以,
即点C在以为直径的圆上,因为,,
所以圆心为,半径为,
所以圆的方程为:,圆心为,
因为点C在该圆上,所以为定值.
19. 若集合表示由满足一定条件的全体直线组成的集合,定义:若集合中的每一条直线都是某圆上一点处的切线,且该圆上每一点处的切线都是中的一条直线,则称该圆为集合的包络圆.
(1)若圆是集合包络圆.
(i)求,满足的关系式;
(ii)若,求的取值范围;
(2)若集合的包络圆为,是上任意一点,判断轴上是否存在定点,,使得,若存在,求出点,的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅱ).
(2)存在,,或,.
【解析】
【分析】(1)(i)根据所给新定义,利用圆心到直线距离等于半径得解;
(ii)转化为圆与直线有公共点列出不等式求解即可;
(2)根据新定义,可得出圆的方程,再设轴上存在定点,,使得,化简可知方程有解,求解即可得出点的坐标.
【小问1详解】
(ⅰ)因为圆:是集合的包络圆,
所以圆心到直线的距离为2,
所以.
(ⅱ)由及,可得圆与直线有公共点,
所以.
所以的取值范围是;
【小问2详解】
设,由题意可知:点到直线的距离是与无关的定值,
所以为无关的定值.
所以,故,此时.
所以圆:.
设,则即.
假设轴上存在点、,使得,
即,
即恒成立,
所以,解得或.
所以,或,.
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