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河北省沧州市多校联考2025-2026学年高二上学期第二次月考数学试题
一、单选题
1.直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.0
2.已知 是椭圆 的左、右焦点, 是 上一点,若 ,则 ( )
A.6 B.8 C.10 D.12
3.已知向量 , ,若 与 共线,则 ( )
A.12 B.9 C. D.
4.若点 在圆 的外部,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知点 ,若过定点 的直线 与线段 相交,则直线 的斜率 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
6.如图,在四棱锥 中, 底面 ,底面 为正方形, 为 的重心,
,且 , ,则点 到直线 的距离为( )A. B. C. D.
7.已知椭圆 的离心率为 ,若椭圆 上的点到直线 的最短距离不小
于 ,则长半轴长 的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.已知点 ,直线 ,若直线 上存在点 ,使得 ,则实数 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.若 为椭圆的方程,则 的值可以为( )
A.3 B.6 C.8 D.1
10.已知直线 与 ,则下列说法正确的是( )
A.若 上恰有1个点到直线 的距离为2,则
B.若 上恰有2个点到直线 的距离为2,则 的取值范围是C.若 上恰有3个点到直线 的距离为2,则
D.若 上恰有4个点到直线 的距离为2,则 的取值范围是
11.如图,多面体 是各棱长均为1的平行六面体 截去三棱锥 后剩下
的几何体,若点 是三角形 的重心, ,则下列说法正确的
是( )
A.
B.异面直线 所成角的余弦值为
C.
D.若 四点共面,则点 是线段 的中点
三、填空题
12.已知直线 : ,直线 : ,若 ,则 .
13.过点 与圆 相切的直线方程为 .
14.已知 、 分别是椭圆 的左、右焦点, 为坐标原点, 是椭圆 上的点,
若 的面积是 ,且 ,则 的离心率是 .四、解答题
15.已知直线 与直线 相交于点 .
(1)求过点 且与直线 垂直的直线的方程;
(2)求过点 且在 轴上的截距是在 轴上的截距的2倍的直线的方程.
16.如图,在直三棱柱 中, , , , 分别为 , 的中点.
(1)判断直线 与平面 的位置关系,并说明理由;
(2)求异面直线 与 所成角的余弦值.
17.已知圆 经过点 ,且与圆 相切于原点 .
(1)求圆 的标准方程;
(2)若直线 不同时为0 与圆 交于 两点,当 取得最小值时, 与圆 交于
两点,求 的值.
18.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,且过点 .
(1)求 的方程;
(2)若点 是 上的两点,且线段 的中点为 ,求直线 的方程;(3)若点 是 上不同于左、右顶点的一点,点 是 的重心,点 是圆 上的一点,
求 的最大值.
19.如图1,在 中, , , , 分别是 , 边上的动点(不同于端点),
且 ,将 沿 折起到 的位置,得到四棱锥 ,如图2所示,点 是线段
的中点.
(1)求证: ;
(2)若 ,当四棱锥 的体积取得最大值时,求平面 与平面 的夹角的余弦值;
(3)若 ,求直线 与平面 所成角的正弦值的取值范围.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C B A A C D AC ACD
题号 11
答案 BCD
1.D
由倾斜角的定义可得.
【详解】由题意知直线的倾斜角为0.
故选:D.
2.C
根据椭圆的定义求得正确答案.
【详解】根据椭圆的定义可知 ,
所以 .
故选:C
3.C
由空间向量共线的充要条件列式求得 , ,即得.
【详解】由向量 , 共线,
故存在 ,使得 ,即 ,
解得 , ,所以 .
故选:C.
4.B
由方程表示圆可得 ,再由点在圆外即可得 ,求得实数 的取值范围是 .
【详解】易知圆 可化为 ,可得 ,即 ;
又 在圆 外部,可得 ,解得 ;可得 .
故选:B.
5.A
根据直线斜率公式,结合数形结合思想进行求解即可.
【详解】 直线 过定点 ,且直线 与线段 相交,
由图象知, 或 ,则斜率 的取值范围是 .
故选:A
6.A
建立空间直角坐标系,确定相关点以及向量的坐标,利用点到直线的距离的向量求法,即可得答案.
【详解】如图,以 为原点, , , 所在直线分别为 , , 轴建立空间直角坐标系,
则 , , , ,由 ,可得 ,
为 的重心,所以 , , ,则 , , ,
故点 到直线 的距离为 .
故选:A
7.C
确定与 距离为 的直线,由题意这条直线与相切或没交点,联立方程,由韦达定理即可求解.
【详解】
设 平行且距离为 的直线方程为 ,
所以 ,解得 或 (结合图象舍去)
设直线 与 平行且它们之间的距离为 ,则 的方程为 ,
由 整理,得 ,
因为 上的点到直线 的最短距离不小于 ,
所以 与椭圆相切或没有交点,
所以 ,整理得 ,
由椭圆 的离心率为 ,可知 ,所以 ,所以 ,则 ,所以 .
故选:C.
8.D
利用两点间距离公式由 得到点 的轨迹方程,再利用圆心到直线的距离小于或等于半径可得.
【详解】设点 ,
因为 ,所以 ,
整理得点 的轨迹方程为 ,
根据题意可得直线 与点 的轨迹有公共点,
所以 ,即 ,解得 .
故选:D.
9.AC
将方程化为标准式,依题意可得 ,即可求出 的取值范围,即可判断.
【详解】方程 ,即 ,
依题意可得 ,解得 且 ,
即 的取值范围为 ,结合选项可知A、C符合题意.
故选:AC
10.ACD
根据圆 上点的个数到直线 的距离为2,数形结合得到圆心到直线 的距离或距离范围,得到方程或不等
式,求出答案.【详解】圆 的圆心为 ,半径为 ,
A选项,要想圆 上恰有1个点到直线 的距离为 ,则圆心到直线 的距离为 ,
即 ,解得 ,A正确;
B选项,要想圆 上恰有2个点到直线 的距离为 ,则圆心到直线 的距离大于 ,小于 ,
即 ,解得 ,B错误;
C选项,圆 上恰有3个点到直线 的距离为 ,则圆心到直线 的距离等于1,
即 ,解得 ,C正确;
D选项,圆 上恰有4个点到直线 的距离为 ,则圆心到直线 的距离小于1,
即 ,解得 ,D正确.
故选:ACD.
11.BCD
用基底 表示 ,再结合数量积计算 即可求解判断A;由基底法和向量夹角余弦公式计算
,再结合异面直线所成角定义即可求解判断B;由基底法计算 即可判断C;用基底
表示 ,由共面定理求出 即可得解.
【详解】因为 ,
所以 ,
取FC中点为M,因为点 是三角形 的重心,
所以 ,
所以,
所以 ,
所以
,所以 ,故A错误;
因为 ,所以异面直线 所成角即为 所成角,
因为 ,
所以 ,
所以 所成角即异面直线 所成角的余弦值为 ,故B正确;
因为
,
所以 ,即 ,故C正确;
,
因为 四点共面,所以 ,
所以 ,所以点 是线段 的中点,故D正确.
故选:BCD
12.2
根据给定条件,利用两直线平行的充要条件列式求解.【详解】由直线 : 与直线 : 平行,得 ,解得 ,
所以 .
故答案为:2
13. 或
直接分两类:一类切线斜率存在时待定系数法可得,二类斜率不存在时验证直线是不是切线即可.
【详解】易知圆心 ,半径 ,且点 在圆 外,
当直线斜率存在时,设切线方程为 ,即 ,
则 ,即 ,解得 ,故切线方程为 .
当直线斜率不存在时,且过 ,此时直线为 ,圆心 到直线的距离
,所以直线 与圆 相切.
故所求切线方程为 或 .
故答案为: 或 .
14. /
依题意可得 且 在线段 上,从而得到 ,设 ,利用余弦定理及
椭圆的定义得到 ,再由面积公式得到 ,即可求出 ,
再由勾股定理求出 、 与 的关系,最后在 中利用勾股定理求出 、 的关系,即可得解.
【详解】因为 ,所以 且 在线段 上,
所以 ,设 ,则 ,
在 中,由余弦定理得 ,
即 ,
即 ,
又因为 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,又 ,所以 ,所以 ,
即 .
故答案为:
15.(1) ;
(2) 或 .
(1)通过解方程组求出交点坐标,再根据互相垂直的两直线方程的特征,利用代入法进行求解即可;(2)根据截距是否为零分类进行求解即可.
【详解】(1)由 得 所以点 .
设过点 且与直线 垂直的直线的方程为 ,
将点 代入方程得 ,解得 ,
所以所求直线的方程为 .
(2)当直线过原点时,直线在 轴上的截距与在 轴上的截距都是0,显然符合题意,
设所求直线的方程为 ,将点 代入,得 ,
故所求直线方程为 .
当直线不过原点时,设所求直线方程为 ,将点 代入,得 ,
故所求直线方程为 ,即 .
综上所述,所求直线的方程为 或 .
16.(1)直线 平面 ,理由见解析
(2)
(1)直线 平面 ,取 的中点 ,连接 , ,证明 即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式计算可得结果.
【详解】(1)直线 平面 ,证明如下:
取 的中点 ,连接 , ,因为 为 的中点,所以 ,且 ,又 为 的
中点, , ,所以 ,且 ,所以 ,且 ,所以四边
形 为平行四边形,所以 ,又 平面 , 平面 ,所以直线 平面.
(2)因为 ,由已知得 平面 ,以 为坐标原点,以 , , 所在直线分别为
轴, 轴, 轴建立空间直角坐标系如图所示,
由 ,得 , , , , .
设异面直线 与 所成的角为 ,则 ,
所以异面直线 与 所成角的余弦值为 .
17.(1) ;
(2) .
(1)先判断出 与圆 外切,从而得 三点共线,则有圆心 在直线 ,用待定系数法求解
即可;
(2)先求出直线 恒过点 ,从而得当 时, 取最小值,即可求出直线 的方程,再利用
直线与圆相交时的弦长公式求解即可.
【详解】(1)解:因为圆 与图 相切,且点 在圆 的外部,所以圆 与圆 外切,
则 三点共线,
图 ,
化为标准形式为: ,
所以圆心 ,
故圆心 在直线 上,
设圆 的标准方程为 ,
又圆 过原点 ,则 ,
圆 经过点 ,则 ,解得 ,
故圆 的标准方程为 ;
(2)解:由(1)可知,圆 的圆心坐标为 ,
由直线 ,化为 ,
所以直线 恒过点 ,
易知点 在圆 的内部,设点 到直线 的距离为 ,则 ,
要使 取得最小值,则 取得最大值,所以 ,
此时 ,所以 ,
则直线 的方程为 ,即 .
又圆心 到直线 的距离 ,
所以 .
18.(1)
(2)
(3)
(1)根据椭圆定义求出 的值,根据 ,求解即得椭圆方程;
(2)利用点差法求出中点弦所在直线方程;
(3)依题意,设 , ,根据
,求解即可.
【详解】(1)解:由题意知 ,
所以 ,所以 ,
所以 的方程为 .(2)设 ,又线段 的中点为 ,且在椭圆内部,
所以 ,即 ,
又点 是 上的两点,所以 ,
两式相减得 ,
所以 ,
即直线 的斜率为
所以直线 的方程为 ,即 .
(3)
设 ,因为点 是 的重心,所以 ,
所以 ,又点 是 上的一点,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 .所以 ,
当且仅当 时等号成立,
因为 ,当且仅当 在线段 上时等号成立,
所以 的最大值为 .
19.(1)证明见解析
(2)
(3)
【详解】(1)在 中, , ,所以 ,
所以在四棱锥 中, , ,
又 , , 平面 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以 .
(2)当四棱锥 的体积取得最大值时,平面 平面 .
又平面 平面 , , 平面 ,
所以 平面 ,
故以 为坐标原点, , , 所在的直线分别为 , , 轴建立空间直角坐标系,
如图所示,
则 , , , , ,所以 .设平面 的一个法向量为 ,
又 , ,
所以 ,令 ,解得 , ,
所以平面 的一个法向量 .
设平面 的一个法向量为 ,
又 , ,
所以 ,
令 ,解得 ,所以平面 的一个法向量 .
设平面 与平面 的夹角为 ,
所以 ,
即平面 与平面 的夹角的余弦值为 .
(3)以 为坐标原点,直线 和 分别为 , 轴,过 作平面 的垂线为 轴,
建立空间直角坐标系,如图所示,设 , , , ,
,, ,
又 ,所以 ,解得 ,
则 ,则 ,
又 ,所以 ,
整理得 ,且 , ,得 .
易得平面 的一个法向量为 ,设直线 与平面 所成角为 ,
,
则 ,
令 ,函数 在 上单调递减, ,
因此 ,则 ,解得 ,