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厦泉五校 2024-2025 学年高二年级第一学期期中联考
数学试题
(考试时间:120分钟满分:150分试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分
第I卷(选择题,共58分)
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 ,则 ()
A. B. C. D.
2. 椭圆 上一点P到左焦点 的距离为6,则P到右焦点的距离为()
A. 5 B. 6 C. 4 D. 12
3. “ ”是“直线 与圆 : 相切”的()
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分条件也不必要条件
4. 下列命题中,不正确的命题是()
A. 空间中任意两个向量一定共面
B. 若 ,则存在唯一的实数 ,使得
C. 对空间中任一点O和不共线的三点A,B,C,若 ,则P,A,B,C四点共面
D. 若 是空间的一个基底, ,则 也是空间的一个基底
5. 平行六面体 的底面 是边长为2的正方形,且 ,
, 为 , 的交点,则线段 的长为()A. B. C. 3 D.
6. 在平面直角坐标系 中,直线 : 被圆 : 截得的最短弦
的长度为()
A. B. 2 C. D. 4
7. 已知 分别为椭圆 的两个焦点, 是椭圆 上的点, ,且
,则椭圆 的离心率为()
A. B. C. D.
8. 如图是一个棱数为 ,棱长为 的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,可以看
成是由一个正方体截去八个一样的四面体所得.若点 为线段 上的动点,则直线 与直线 所成角
的余弦值的取值范围是()
A. B. C. D.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. 空间直角坐标系 中,已知 , ,下列结论正确的有()
A. B. 点 关于 平面对称 的点的坐标为
C. 若 ,则 D. 若 , ,则
的
10. 如图,在棱长为2 正方体 中,E,F,G分别为棱 , , 的中点,则
()
A. 直线 与 所成角的余弦值为 B. 点F到直线 的距离为1
C. 平面 D. 点 到平面 的距离为
11. 已知椭圆 , 分别为它的左右焦点,A,B分别为它的左右顶点,点P是椭圆上的
一个动点,下列结论中正确的有()
A. 存在P使得 B. 椭圆C的弦MN被点 平分,则
C. ,则 的面积为9 D. 直线PA与直线PB斜率乘积为定值
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知直线 的一个方向向量为 ,则直线 的斜率为_______.13. 已知F为椭圆 的一个焦点,点M在C上,O为坐标原点,若 ,则
的面积为________.
14. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯(约公元首262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的
科学成果,著作中这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数 ( 且 )的点的轨迹是圆,
后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆,已知点 , ,圆 ,
在圆上存在点 满足 ,则实数 的取值范围是______.
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 的顶点 , 边上的高所在直线为 , 为 中点,且 所在直
线方程为 .
(1)求 边所在的直线方程;
(2)求顶点 的坐标.
16. 已知空间三点 , , .
(1)求向量 与 夹角的余弦值;
(2)求 的面积.
17. 已知圆 的圆心 在直线 上,并且经过点 ,与直线 相切.
(1)求圆 的方程;
(2)经过点 的直线 与圆 相交于A,B两点,若 ,求直线 的方程.
18. 已知椭圆C的中心在坐标原点,左焦点为F(﹣ ,0),点 在椭圆上.
1(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点P(1,0)的直线l交椭圆C于两个不同的点A、B,若 AOB(O是坐标原点)的面积S= ,
△
求直线AB的方程.
19. 已知 为坐标原点,圆 : ,直线 : ( ),如图,直线 与圆 相交
于 ( 在 轴的上方), 两点,圆 与 轴交于 两点( 在 的左侧),将平面 沿 轴
折叠,使 轴正半轴和 轴所确定的半平面(平面 )与 轴负半轴和 轴所确定的半平面(平面
)互相垂直,再以 为坐标原点,折叠后原 轴负半轴,原 轴正半轴,原 轴正半轴所在直线分
别为 , , 轴建立如图所示的空间直角坐标系.
(1)若 .
(ⅰ)求三棱锥 的体积;
(ⅱ)求二面角 的余弦值.
(2)是否存在 ,使得 折叠后 长度与折叠前的长度之比为 ?若存在,求 的值;若不存在,
的
请说明理由.
厦泉五校 2024-2025 学年高二年级第一学期期中联考
数学试题
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.
【答案】B
2.
【答案】C
3. “
【答案】A
4.
【答案】B
5.
【答案】A
6
【答案】C
7.
【答案】C
8.
【答案】C
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.
【答案】ACD
10.
【解析】
11.
【答案】ABC
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.
【答案】
13.【答案】 ##14.
【答案】
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.
【解析】
【分析】(1)利用垂直关系求出直线 的斜率,进而求出其方程.
(2)求出直线的交点坐标即可.
【小问1详解】
由 边上的高所在直线 的斜率为1,得直线 的斜率为 ,
又直线 过 ,所以直线 的方程为 ,即 .
【小问2详解】
由直线 的方程为 ,而顶点 为直线 与直线 的交点,
由 ,解得 ,
所以点 .
16.
【解析】
【分析】(1)根据空间向量数量积与模长的坐标表示可得向量夹角余弦值;
(2)根据夹角余弦值可得正弦值,进而可得三角形面积.
【小问1详解】
由 , , ,
则 , , , ,
所以 ;
【小问2详解】由(1)得 ,
则 ,
所以 .
17.
【解析】
【分析】(1)设圆 的方程为 ,由题意,列出方程组,求解得 的值,
即可写出圆 的方程;
(2)分直线的斜率是否存在进行讨论,斜率不存在时,联立方程求出点 的坐标,计算弦长验证,斜
率存在时,设 的方程为 ,由圆心到直线的距离等于半径求出 的值即得.
【小问1详解】
的
设圆 方程为 ,
由已知得 ,
解得 , , ,
所以圆 的方程为 ,即 ;
【小问2详解】
① 若直线 有斜率,可设 的方程为 ,即 ,
由已知,则圆心 到直线 的距离解得 ,
此时,直线 的方程为 ,即 ;
② 若直线 没有斜率,则 的方程为 ,
将其代入 ,可得 或 ,
即得 , ,满足条件 ,
综上所述,直线 的方程为 或 .
18.
【解析】
【分析】(1)由已知可得椭圆的左、右焦点坐标,而点 在椭圆上,所以|MF |+|MF |=2a,从而
1 2
可求出 的值,再由 可求出 ,从而可求得椭圆C的标准方程;
(2)设 ,由题可设直线AB的方程为x=my+1,然后将直线方程与椭圆方程联立方程组,
消去x,利用根与系数的关系,从而可表示出 AOB的面积,列方程可求出 的值,进而可得直线AB的
方程. △
【详解】解:(1)根据题意,设椭圆C的方程为 =1(a>b>0),
因为椭圆的左焦点为F(﹣ ,0),设椭圆的右焦点为F( ,0),
1 2
由椭圆的定义知|MF |+|MF |=2a,所以2a=4,所以a=2,
1 2
所以 ,
所以椭圆C的方程为 +y2=1,
(2)设 ,由题可设直线AB的方程为x=my+1.
联立直线与椭圆的方程, ,消去x得(4+m2)y2+2my﹣3=0,
则有 ,
所以
又由S= ,即
解得m2=1,即m=±1.
故直线AB的方程为x=±y+1,即x+y﹣1=0或x﹣y﹣1=0
19.
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)由已知,可得 , ,即可求得求三棱锥 的体
积;
(ⅱ)求出平面 的一个法向量 和平面 的一个法向量 ,
利用向量的坐标运算即可求得二面角 的余弦值.
(2)分别求出 折叠前的长度与折叠后的长度,比为 时,求得 ,可得答案.
【小问1详解】(ⅰ)若 ,折叠前直线 的方程为 ,
联立 ,解得 或 ,可得 , ,
圆 : ,与 轴交于 两点,则 ,
折叠后三棱锥 的体积为 .
(ⅱ)由(ⅰ)及已知,则 , , , ,
, .
设平面 的一个法向量为 ,
则 ,即 ,
令 ,则 , ,所以 .
易知 为平面 的一个法向量,
设二面角 的大小为 ,由题可知 为锐角,
所以故二面角 的余弦值为 .
【小问2详解】
设折叠前A(x ,y ),B(x ,y ),圆心 到直线 的距离 ,
1 1 2 2
则 ,
直线 与圆 方程联立 得 ,
即 , .
设 , 在新图形中的对应点分别为 ,
, ,
.
若 折叠后的长度与折叠前的长度之比为 ,
则 ,解得 ,
故当 时, 折叠后的长度与折叠前的长度之比为 .