文档内容
2023 级高二年级第二次月考数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓
名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,把答案填涂到答题卡上对应题目的标号下.如需改
动,用橡皮擦干净后,再填写其他答案标号.写在本试卷上无效.
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
第Ⅰ卷
一、单项选择题:(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
有一个选项是符合题目要求的.)
1. 直线 的倾斜角和斜率分别是( )
A. , B. 、 C. ,不存在 D. 不存在,不存在
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线方程可得出该直线的倾斜角和斜率.
【详解】由题意可知,直线 的倾斜角为 ,斜率分别为 .
故选B.
【点睛】本题考查利用直线的方程得出直线的倾斜角和斜率,属于基础题.
2. 用数字 组成三位数,各数位上的数字允许重复,则满足条件的三位数的个数为( )
A. 12 B. 24 C. 48 D. 64
【答案】C
【解析】
【分析】先排百位,再排十位、个位,有分步乘法计数原理可得答案.
【详解】百位数字除 有3个数字可选,十位数字有4个数字可选,
个位数字有4个数字可选,
所以满足条件的三位数的个数有 个.
故选:C.
3. 已知直线 ,若 ,则实数 ( )
A. 1 B. 3 C. 1或3 D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线平行公式求出参数m的值,验证是否重合.
【详解】因为 ,所以 ,
解得: 或 ,当 时, , ,两直线平行,满足题意,
当 时, , ,两直线重合,舍,
所以 .
故选:A.
4. 若 , ,且 与 的夹角为钝角,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令 与 共线,求出 的值,依题意 且 与 不反向共线,根
据数量积的坐标表示得到不等式组求解即可.
【详解】因为 , ,
令 与 共线,则 ,即 ,即 ,解
得 ,
此时 , ,即 , 与 反向,
又 与 的夹角为钝角,
所以 且 与 不反向共线,
即 且 ,
解得 且 ,
故选:C
5. 已知直线 与两坐标轴分别交于 两点,如果 的面积为
,那么满足要求的直线 的条数是( ). △
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】
按照 、 分类,求出截距后列方程即可得解.
【详解】当 时,直线 ,不合题意;当 时,
若 ,则 ,若 ,则 ,
所以 ,
所以 或 ,
解得 或 或 ;
所以满足要求的直线 的条数是3.
故选:C.
6. 数学竞赛中,某校有 共6位同学获奖,在竞赛结束后站成一排合影留念时,假设
两人必须相邻且站在正中间, 两人不能相邻,则不同的站法共有( )
A. 48种 B. 40种 C. 32种 D. 24种
【答案】C
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理,捆绑法,插空法求解即可.
【详解】第1步:先将相邻的 进行“捆绑”排列,
首先排 ,由题意可将 两人看作一个整体,先站到正中间,共有 种站法;
第2步:将不能相邻的 插入合适的位置进行排列,
其次再排 ,因为 两人不能相邻,所以只能排到 的两侧,
若 在 左侧,则有 种站法,此时 只能在 右侧,有 种站法,
共 种站法,同理 在 的右侧, 在 左侧,有 种站
法,
故 共有8种站法;
第3步:将剩下的 进行排列并计算所求,
剩下的 有 种站法,所以不同的站法共有 种.
故选:C.
7. 已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,过点 与双曲线的一条渐
近线平行的直线与另一条渐近线交于点 ,若点 在焦点为 的抛物线 上,
则双曲线 的离心率为( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的焦点可得 ,再联立直线与渐近线的方程可得 ,再代入抛
物线方程化简,结合离心率的公式求解即可
【详解】由题意得 ,由 则 ,故
,代入直线方程可得 .
又抛物线 ,所以 ,故 ,由 解得
,所以
故选:C.
8. 设直线 ,一束光线从原点 出发沿射线 向直线 射出,经
反射后与 轴交于点 ,再次经 轴反射后与 轴交于点 .若
,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出入射点 的坐标关于 的表达式,根据 三点共线解出点 的坐标
关于 的表达式,同理求出点 的坐标关于 的表达式,求出 即可.
【详解】如图,设点 关于直线 的对称点为 ,
则 得 ,即 ,
由题意知 与直线 不平行,故 ,
由 ,得 ,即 为入射点,故直线 的斜率为 ,
直线 的直线方程为: ,
令 得 ,故 ,
令 得 ,故由对称性可得 ,解得 或 ,
若 ,则第二次反射后光线不会与 轴相交,故不符合条件.
故 ,
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题
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. (多选题)下列说法中,正确的有( )
A. 已知直线 : , 始终过定点
B. 直线 在 轴上的截距是
C. 直线 的倾斜角为30°
D. 过点 并且倾斜角为90°的直线方程
【答案】ABD
【解析】
【分析】代入验证可判定A;根据纵截距的定义可判定B;根据直线的斜率与倾斜角的关系可以判定C;根
据倾斜角为90°的直线斜率不存在,方程为 的形式,进而可以判定D.
【详解】∵ ,可知A正确;
由直线的斜截式方程可知,B正确;
由方程 可得直线的斜率为 ,可知倾斜角为60°,故C错误;
根据倾斜角为90°的直线斜率不存在,方程为 的形式,再根据经过点(5,4),∴直线的方程为
,故D正确.故选:ABD.
10. 如图,在棱长为1的正方体 中,点O为线段 的中点,且点P满足
,则下列说法正确的是( )
A. 若 , ,则
B. 若 ,则 平面
C. 若 , ,则 平面
D. 若 , 时,直线 与平面 所成的角为 ,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】以D为原点,建立如图所示空间直角坐标系,得到 ,由 ,得
到P点与C点重合,结合体积公式,可得判定A错误;求得平面 的法向量 ,
根据 ,可判定B正确;由 ,求得 ,可判定C正确;利用向量
的夹角公式,求得 ,结合函数的单调性,可判定D正确.
【详解】连接 , , , , ,以D 原点,建立如图所示空间
直角坐标系,
如图所示,可得 , , , , ,
则 ,即
,
对于A中,若 ,则 ,则P点与C点重合,可得 ,所以A错误;
对于B中,若 ,则 , , ,
,
设平面 的法向量为 ,则 ,
取 ,可得 ,所以 ,
由于 ,可得 ,
因为 平面 ,所以 平面 ,所以B正确;
对于C中,若 ,则 , ,
由于 ,所以 平面 ,所以C正确;
对于D中,若 时,可得 ,所以 ,
则
,
设 , ,则 , ,
,
则 ,
由于函数 ( )在 上单调递减,在 上单调递增,
且 , , ,所以 ,所以 , ,
, , ,
所以 ,所以 ,所以D正确.
故选:BCD.
11. 已知 为双曲线 的右焦点,经过点 的直线 交
的两条渐近线于 两点, 为坐标原.若 ,则以下说法正确的是(
)
A. 是 的角平分线 B.
C. 两条渐近线夹角的余弦值为 D. 双曲线 的离心率为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据双曲线渐近线的性质、角平分线定理、余弦定理、二倍角公式以及离心率等知识对选项进行
分析,由此确定正确选项.
【详解】根据双曲线渐近线的对称性可知A选项正确.
B选项中,因为在 中,OF为 的平分线,
所以 ,所以 ,所以B选项正确.
C中,设 ,则 ,
由余弦定理得 ,所以C选项错误.
D中,因为 ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以D选项正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知三角形的三个顶点 , , ,则 的高CD所在的直
线方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】先求 ,从而得到 边上的高所在的直线的斜率,根据点斜式可写出直线方程.
【详解】因为 , ,故 ,
故 边上的高CD所在的直线的斜率为 ,所以该直线的方程为 ,即
故答案为: .
13. 某校学生会打算将甲、乙、丙、丁、戊这5名同学安排到4个不同的社团负责组织活动,每个社团至少安
排一名同学,则不同的安排方法种数是___________.
【答案】240
【解析】
【分析】根据组合求得5人分为4组的方法数,再根据排列求得4个不同的小组安排到4个不同的社团的方法数,可得答案.
【详解】先将甲、乙、丙、丁、戊这5名同学分为4组,共有 种,
再安排到4个不同的社团负责组织活动,共有 种不同的安排方法.
故答案为:240.
14. 已知点 是抛物线 上的一点,点 是 的焦点,动点 ,
在 上,且 ,则 的最小值为______.
【答案】11
【解析】
【分析】由题意作图,根据已知点求得抛物线方程,设出直线方程,联立方程,写出韦达定理,利用斜率
表示所求代数式,可得答案.
【详解】
因为点 是抛物线 上的一点,所以 ,解得 ,所以
.
显然直线 的斜率存在且不为0,设直线 的方程为 ,
由 , 得 , 所 以 , 解 得
,
所以 ,同理可得 ,
所以 ,
所以 的最小值是11,此时 ,解得 .
故答案为: .
四、解答题:本题共5题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知坐标平面内两点 .
(1)当直线 的倾斜角为锐角和钝角时,分别求出 的取值范围;
(2)若直线 的方向向量为 ,求 的值.
【答案】(1)答案见解析.(2)
【解析】
【分析】(1)由斜率为正或为负求解;
(2)由坐标得方向向量,然后利用向量共线得结论.
【小问1详解】
直线 的倾斜角为锐角时, ,解得 ,
直线 的倾斜角为钝角时, ,解得 或 ,
所以直线 的倾斜角为锐角时, ,为钝角时, 或 ;
【小问2详解】
由已知 ,又直线 的方向向量为 ,
所以 ,解得 .
16. 计算下列各式.
(1) ;
(2) ;
(3)解方程: .
【答案】(1)480 (2)16
(3) 或
【解析】
【分析】(1)利用排列数公式求解;
(2)利用排列数公式求解;
(3)利用组合数公式求解.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
;
【小问3详解】
因为 ,由 可得 或 ,
解得 或 .17. 已知圆 : .若直线 : 与圆 相交于A,B两
点,且 .
(1)求圆 的方程;
(2)请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为点 的坐标,求过点 与圆 相切的直
线 的方程.
① ;② .
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分
【答案】(1)
(2)① 或 ;②
【解析】
【分析】(1)根据圆的几何性质,通过点到直线距离公式得出圆心到直线的距离,再根据弦长与勾股定
理即可计算出圆的半径,继而得到圆 的方程.
(2)①根据切线切点到圆心距离等于圆的半径,用点斜式表示出直线 的方程,利用点到直线的距
离公式即可求出斜率得出直线方程;②根据切线与过切点的半径与其垂直,即可得出该斜率继而得出直线
方程.
【小问1详解】
如图所示,过圆心O做垂直于AB的垂线交AB于C点,
根据点点到直线距离公式: , ,
根据勾股定理: ,
得圆 的方程:
【小问2详解】
选①:
由(1)可知点 在圆外,若切线斜率不存在, ,由图可知 为过点P与圆
相切的直线 的方程;若斜率存在,根据点斜式设直线 的方程为 ,整理为一般式
,
因为直线 与圆 相切,则 ,解得 ,
直线 的方程为: ,
综上所述过点 与圆 相切 直线 的方程为 或 .
选②:由(1)可知点 在圆上, 的直线方程为 ,
则过点 与圆 相切的直线 与 垂直,斜率为
根据点斜式设直线 的方程为 ,整理为一般式 .
18. 如图,在四棱锥 中,底面 为矩形, 底面
, 是 的中点.
(1)求证: 平面 .
(2)求平面 与平面 夹角的余弦值.
(3)在棱 上是否存在一点 ,使直线 平面 ?若存在,求出线段
的长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2) ;
(3)存在, .
【解析】
【分析】(1)在平面 中,构造与 平行的直线 ,即可由线线平行推出线面平行;
(2)以 为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得平面 与平面 的法向量,利用
向量的数量积求平面的夹角即可;
(3)设 ,用参数 表示 ,根据 与平面 的法向量平行,即可
求得 ,进而求得 的长度.【小问1详解】
证明:连接 ,交 于点 ,连接 .
因为 是 的中点, 是 的中点,
所以 ,又 平面 平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
如图,以 的方向分别为 , , 轴的正方向建立空间直角坐标系,
即 ,则 .
设平面 的法向量为 ,则
令 ,得 ,所以可取 .
易知平面 的一个法向量为 .
设平面 和平面 的夹角为 ,
则 ,
所以平面 和平面 夹角的余弦值为 .
【小问3详解】
由(2)知 ,
则 ,
.
由(2)知平面 的一个法向量可为 ,
根据题意可得: ,即 ,解得 ,
又当 时, , ,则BF的长为 .
综上所述,棱 上存在一点 ,使直线 平面 ,且BF的长为 .
19. 已知椭圆 分别为椭圆 的左、右顶点, 分别为左、右焦
点,直线 交椭圆 于 两点( 不过点 ).
(1)若 为椭圆 上(除 外)任意一点,求直线 和 的斜率之积.
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)若直线 与直线 的斜率分别是 、 ,且 ,求证:直线
过定点,并求出此定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析,恒过定点
【解析】
【分析】(1)设点 ,直接计算 ,结合 点在椭圆上化简即得;
(2)设 ,由向量线性运算的坐标表示得出 ,再利用
在椭圆上,可求出 (或 )的坐标,然后可得直线方程;
(3)设 ,易知直线 的斜率不为 ,设其方程为 (
),直线方程椭圆方程整理后应用韦达定理得 ,把它代入 可求
得 的确定值,从而得定点坐标.
【小问1详解】
在椭圆 中,左、右顶点分别为 ,
设点 ,则 .
【小问2详解】
设 ,由已知可得 , ,由 得 ,化简得 ,
代入 可得 ,
联立 解得 ,
由 得直线 过点 , ,
所以,所求直线方程为 .
小问3详解】
设 ,易知直线 的斜率不为 ,设其方程为 (
),
联立 ,可得 ,
由 ,得 .
由韦达定理,得 . ,
.
可化 ,
整理即得 ,
,由 ,
进一步得 ,化简可得 ,解得 ,
直线 的方程为 ,恒过定点 .【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的直线过定点问题,一般可设直线与圆锥曲线的交点为
,设出直线方程为 或 ,直线方程代入圆锥曲线方程后
化简整理后应用韦达定理得 (或 ),代入题中关于交点的其他条件化简
可得出 (或 )的关系,从而得出定点坐标.