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濮阳市一高 2024 级高二上学期第三次质量检测
数学试题参考答案
一、单项选择题
1. B【详解】由双曲线方程知:实轴长 ,虚轴长 , 渐近线方程为
.
故选:B.
2.A【详解】 , ,则 , , ,
,即 , ,故数列 是以3为周期的周期数列,
则 ,故选:A.
3.答案A【详解】当 时, ,即 ,解得 或 .
当 时,直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,此时 ;
当 时,直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,此时 .
因为 ,因此,“ ”是“直线 与直线
平行”的充分不必要条件.故选:A.
4.C【详解】因为 ,所以 ,因为 ,
所以.故选:C
5.故选:A【详解】设 , ,由 , 得:
,则有 ,
因为 为圆 上任意一点,所以 ,代入
可得: ,整理得: ,
即方程 就是动点 的轨迹方程.故选:A
6.B【详解】如图,
由M为椭圆C上任意一点,则 ,
又N为圆E: 上任意一点,且 ,
则 (当且仅当M、N、E共线且N在M、E之间时取等号),又因
,
当且仅当M、N、E、 共线且M、N在E、 之间时等号成立.
因 , ,则 ,
故 的最小值 ,故选:B
7.D【详解】以 为坐标原点,以 的正方向为 轴正方向,建立如图所示的
空间直角坐标系,
则 , , , , ,
∴ , , .
设平面 的法向量为 ,则 .
令 ,则 , ,∴ .∴点 到平面 的距离 .故选:D
8.C【详解】抛物线 的焦点 ,设直线 的方程为 , ,
由 消去 得 ,则 , ,
由 ,得 ,解得 ,
抛物线 的准线方程为 , , ,
于是 ,
,因此
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以当 时, 取得最小值 .故选:C
二、多项选择题
9. BCD
【详解】对A:因为圆 的圆心为 ,因为 ,所以不存在 ,使
得直线 经过圆心,即不存在实数 ,使圆 关于直线 对称.故A错误;
对B:因为 恒成立,所以直线 过定点 ,故B正确;对C:因为 ,所以点 在圆 : 内部,又直线 过定点 ,
所以直线 与圆 必有两个不同的公共点,故C正确;
对D:当 时,直线 : 即 .
圆心 到直线 的距离为: ,所以弦长为: ,故D正确.
故选:BCD
10. AD
【详解】由题设, ,则 ,又 在椭圆内部,则 ,即 ,
对C: ,故选项C错误;
对B:当 时,有 ,则 ,故选项B错误;
对A:由 ,即 ,所以以原点为圆心,c为半径的圆与椭圆无交点,
所以椭圆上不存在点Q使得 ,故选项A正确;
对D:由椭圆的定义有 ,所以,当且仅当 时等号成立,
当 时, ,由于 ,则 能取到,满足条件;
当 时, ,由于 ,则 不能取到,此时 ,
综上选项D正确.故选:AD.
11. AC
【详解】选项A:当 在平面 内运动时,P到平面 的距离不变,
平面 的面积不变,所以四棱锥 的体积不变,故A正确;
选项B:以D为原点, 为x,y,z轴正方向建系,如图所示,
则 ,设 ,则
,
设 与 所成角为 , ,则 ,
因为 ,所以 ,则 ,
所以 ,
因为 在 上单调递减,所以 ,故B错误;
选项D:已知直线AP与平面ABCD所成的角为 ,
若点P在平面 和平面 内,
因为 ,且为最大角,所以点P仅在点 , 处;
若点P在平面 内,则点P的轨迹为 ;
若点P在平面 内,则点P的轨迹为 ;
A B C D
1 1 1 1
若点P在平面 内,作 平面ABCD,如图所示,
因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,所以点P的轨迹是以 为圆心,2为半径的圆的四分之一,
所以点P的轨迹长度为 ,综上,点P的轨迹总长度为 ,故D错误;
选项C: ,设 ,
则 ,
设平面 的法向量 ,
则 ,即 ,
令 ,则 ,所以 ,
因为 平面 ,所以 ,则 ,
所以 ,
即当 时,PF长度的最小值是 ,故C正确. 故选:AC
三、填空题
12. /1.5【详解】因 ,则直线 与 互相平行,而 分别为 与 上任一点,
故当线段 为两直线的公垂线段时, 的值最小,
此时 的最小值即这两平行直线之间的距离 ,
而 即 ,故 .故答案为: .
13. 【详解】由题意得圆心 为 ,半径为 ,圆心 到直线 的距离为
,
因为圆上到直线的距离为 的点有且仅有 个,所以 ,即 ,
解得 或 ,故答案为: .
14. / 【详解】如图,延长 交 于另一点 ,连接 ,由椭圆的对称性,得
.设 ,则 .
在 中,利用余弦定理得
,即 ,解得 ,所以 .
在 中,利用余弦定理得 ,
即 ,化简得 ,所以 的离心率 .故答案为: .
四、解答题
15. (1)圆 的圆心为 ,
由圆心在直线 上可得 ,即圆心 ;
易知圆心到直线 的距离为 ,
由弦长公式可得 ,解得 ;
所以圆 的方程为 ;......................................................................6分
(2)当切线斜率不存在时,过点 的直线方程为 ,
显然 到 的距离等于3,符合题意;
当切线斜率存在时,可设过点 的直线方程为 ,
则圆心 到 的距离为 ,解得 ;
此时切线方程为 ,即 ;
综上可知,切线的方程为 或 . ...................................................13分16.(1)作 平面 ,以E为原点,以 的方向分别为x轴,y轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系 ,
则点 ,
所以 ,
设平面 的法向量为 ,
所以 ,令 ,解得 ,
设平面 的法向量为 ,
所以 ,令 ,解得 ,
,
由图可知,二面角 的余弦值为 . ......................................................8分(2)因为 ,设
则 ,
由(2)知平面 的法向量为
若 平面PBC,则有 ,解得 ,
所以线段PE上存在点M,使得 平面PBC,点M即 中点. ......................15分
17.【详解】(1)因为双曲线 的实轴长为2,故 ,
而双曲线的渐近线为 ,
故右焦点 到渐近线的距离为 ,
故双曲线的方程为: . ........................................................6分
(2)显然直线 与 轴不垂直,设 : , , ,
由双曲线的对称性知 的中点为 ,故 ,联立
故 , ,
由于A, 均在双曲线右支,故 ,故 ,
而 ,
代入韦达定理得 ,
令 ,则 ,
易知 在 上为减函数,则当 时, ,
综上: 的面积的最小值为12. ...............................................15分
18.解析:(1)证明:在图1中,连结AE,由已知条件得 ,
∵ 且 ,
∴四边形ABCE为菱形,连结AC交BE于点F,
∴ ,又∵在 中, ,
∴ ,
在图2中, ,∵ ,∴ ,
由题意知 ,且 ,∴ 平面ABED,又 平面 ,
∴平面 平面ABED; .................................4分
(2)如图,以D为坐标原点,DA, 分别为x,y轴, 方向为z轴正方向建立空间直角
坐标系.由已知得各点坐标为 , ,
, , , ,
所以 , , ,
设平面 的法向量为 ,则 , ,
所以 ,即 ,
令 ,解得 , ,
所以 , ,记直线 与平面 所成角为 ,
则 . ..................................10分
(3)假设存在,设 ,所以 , ,
∵ 平面 ,易得平面 的一个法向量 ,
设平面PBE的一个法向量 ,
由 ,可得 ,可取 ,
则 ,
解得 ,此时 ..................................17分
19.(1)设直线 的方程为 ,
代入 得 ,
设点 ,则 ,
而线段 中点纵坐标为4,则 ,解得 ,
故 的方程为 . ...............................................4分
(2)(i)由(1) ,且 ,
则所以 . ...............................................9分
(ii)法一:如图,作出符合题意的图形,
由已知得 ,
设直线 的方程为 ,
联立 ,可得 , ,
,
,
整理得 ,即 ,
当 时,直线 与直线 重合,舍去
, 直线 的方程 ,直线 过定点 . ...............................................17分