文档文本内容
河北省沧州市四校联考2025-2026学年高二上学期11月期中考试
数学试题
一、单选题
1.已知 , ,则线段 的中点坐标为( )
A. B. C. D.
2.如果点 的坐标满足方程 ,则 的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.射线
3.已知椭圆 : ,若过点 的直线与椭圆 交于 , 两点, 为线段 的中点,则直线
的斜率为( )
A. B. C. D.
4.两平行平面 , 分别经过坐标原点 和点 ,且两平面的一个法向量 ,
则两平面间的距离是
A. B. C. D.
5.直线 为常数)的倾斜角的取值范围是( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
6.陕西历史博物馆收藏的国宝——唐·金筐宝钿团花纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐
代金银细作中的典范之作.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线 : 的右支与 轴
及直线 , 围成的曲边四边形 绕 轴旋转一周得到的几何体,如图,若该金杯主体部分的上口外直径为 ,下底座外直径为 ,则此双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
7.如图,在平行六面体 中, , ,则直
线 与直线 所成角为( )
A. B. C. D.
8.阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中记载:计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个
圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆
的面积为 ,两个焦点分别为 ,点 是椭圆 上的动点,点 是点 关于原
点的对称点,若四边形 的周长为8,则四边形 面积的最大值为( )
A. B. C.4 D.2
二、多选题9.已知圆 , ,则下列说法正确的是( )
A.当 时,圆 与圆 相离
B.当 时, 是圆 与圆 的一条公切线
C.当 时,圆 与圆 相交
D.当 时,圆 与圆 的公共弦所在直线方程是
10.如图,正方体 的棱长为1,E,F,G分别为 的中点,则下列说法正确的
是( )
A.直线 与直线 垂直
B.直线 与平面 平行
C.平面 截正方体所得的截面面积为
D.点C与点G到平面 的距离相等
11.已知点 是双曲线 : 的右支上一点, , 为双曲线 的左、右焦点, 的面积为
20,则下列说法正确的有( )
A.点 的横坐标为 B. 的周长为
C. 的内切圆半径为1 D. 的内切圆圆心的横坐标为4
三、填空题12.若直线 与直线 垂直,则 .
13.已知圆 的方程为 ,点 是直线 上的一个动点,过点 作圆 的两条切线 ,
, , 为切点,则四边形 的面积的最小值为 ,直线 过定点 .
14.已知双曲线 : 与椭圆 有公共的左、右焦点 , ,以线段 为
直径的圆与双曲线 及其渐近线在第一象限内分别交于点 , ,且线段 的中点在另一条渐近线上,
则 ( 为坐标原点)的面积为 .
四、解答题
15.已知圆心为 的圆经过点 和 ,且圆心 在直线 上.
(1)求圆 的方程;
(2)若线段 的端点 的坐标是 ,端点 在圆 上运动,求线段 的中点 的轨迹方程.
16.已知抛物线 ,过点 作直线 .
(1)若直线 与抛物线 只有一个公共点,求直线 的方程;
(2)若直线 过点 ,且交抛物线 于 、 两点,求线段 的长.
17.如图,在三棱锥 中, 底面 , , , 分别是 的
中点,F在SE 上,且 .
(1)求证: ;
(2)在线段 上是否存在点 ,使二面角 的大小为 ?若存在,求出 的长;若不存在,请说明理由.
18.如图,已知某隧道的截面是一圆拱形,隧道内的路面宽为 ,隧道的高为 .车辆只能在道路中
心线一侧行驶,一辆宽为 ,高为 的货车能否驶入这个隧道?请说明理由.(参考数据:
)
19.已知椭圆 : 的离心率为 , , 分别为 的左、右焦点, , 分别为
的左、右顶点,椭圆 的右顶点到右焦点的距离为1, 为坐标原点.椭圆 上一点 在第一象限,点 与
点 关于原点对称,连接 ,并延长与椭圆 交于点 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 , 的斜率分别为 , ,求证: 为定值.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B D A B A ABD BC
题号 11
答案 ABD
1.C
根据题意,利用中点公式,准确计算,即可求解.
【详解】由点 , ,
则线段 的中点坐标为 ,即 .
故选:C.
2.D
根据所给方程的几何意义分析点 的轨迹.
【详解】设 ,则 .
由题可知, ,
所以点 的轨迹是射线.
故选:D.
3.A
设 点坐标,代入椭圆方程中,作差化简可得答案.
【详解】设 和 为直线与椭圆的交点,且 为 中点,
因此 ,点 , 满足椭圆方程 ,
两式相减得: ,即 ,
则 ,即 ,
整理得 ,因此直线 的斜率为 .故选:A
4.B
【详解】 两平行平面 , 分别经过坐标原点 和点 , ,且两平面的一个法向
量 两平面间的距离 ,故选B.
5.D
由题意利用直线斜率和倾斜角的定义,二次函数的最小值,求得 ,可得倾斜角 的范围.
【详解】直线 为常数)的斜率为 ,
故直线的倾斜角 满足 .又 , ,
, ,或 , ,
故选:D.
6.A
求出点 的坐标,将其代入双曲线方程中,求出方程即可.
【详解】由题意可得, , ,且 、 都在双曲线 上,
所以 ,解得 ,则双曲线的渐近线方程为 .
故选:A.
7.B
利用基底表示出 ,结合向量夹角公式求得正确答案.
【详解】连接 ,
以 为空间一组基底,
则 ,,
所以 ,
,
设直线 与直线 所成角为 ,
则 ,
由于异面直线夹角的取值范围是 ,所以 .
故选:B
8.A
根据面积以及焦点三角形的周长可得 ,即可根据面积公式即可求解.
【详解】由于 是点 关于原点的对称点, 也关于原点对称,故四边形 为平行四边形,
由题意知 ,得 ,又 ,得 ,又 ,解得 ,
三角形 的面积为 ,
当 取最大1时,三角形 的面积最大, 的最大值为 ,
所以四边形 面积的最大值为 .
故选:A
9.ABD
通过计算两圆的圆心距,再与两圆半径之和、半径之差比较来判断位置关系;对于公切线,需要判断两圆
圆心到直线的距离是否等于半径;对于公共弦,可通过两圆方程相减得到.
【详解】圆 的圆心坐标为 ,半径 ;圆 的圆心坐标为 ,半径为.
则两圆的圆心距 .
对于A,当 时, . ,知圆 与圆 相离,A正确;
对于B,当 时, ,由 可得两圆相离.
因圆心 到 的距离为 ;圆心 到 的距离为 ,
故 是圆 与圆 的一条公切线,B正确;
对于C,当 时, ,因为 ,两圆相离,C错误;
对于D,当 时,将两圆方程相减得: ,
整理得 ,即圆 与圆 的公共弦所在直线方程是 ,D正确.
故选:ABD.10.BC
A选项根据正方体的性质判断;B选项根据面面平行的判定定理和性质定理判断;C选项根据基本事实得
到平面 截正方体的截面为 ,然后求面积;D选项根据点 和点 与平面 的位置判断.
【详解】
A选项: 为正方体,所以 ,直线 与直线 不垂直,所以直线 与直线
不垂直,故A错;
B选项:取 中点 ,连接 , ,因为 , , 分别为 , , 中点,
所以 , ,又 平面 , 平面 ,所以 ∥平面 ,
因为 , 平面 ,所以平面 ∥平面 ,
因为 平面 ,所以 ∥平面 ,故B正确;
C选项:连接 , ,因为 为 的中点,所以 ,所以平面 截正方体的截面为
, ,
故C正确;D选项:连接 交 于点 ,延长 交 的延长线于点 ,
因为 为 的中点,所以 , ,又 ,所以 ,
即 为 的三等分点, 不是 的中点,所以点 和点 到平面 的距离不相等,故D错.
故选:BC.
11.ABD
根据三角形 的面积,及焦距的长求得点 的纵坐标,代入双曲线的方程,求得点 的横坐标,判断
A;由点 的纵坐标及两点间距离公式,求得 ,利用双曲线的定义求得 ,进而求得 的周长
判断B;由等面积法求得 的内切圆半径,判断C;结合圆的切线的性质和双曲线的定义,求得
的内切圆圆心的横坐标,判断D.
【详解】因为 ,所以 ,所以 .
设 ,
对于A,因为 的面积为20,即 ,所以 .
代入双曲线 : ,得 ,所以 .故A正确;
对于B,由A知 ,所以 .
所以 的周长为 .故B正确;
对于C,设 的内切圆半径为,则 ,解得 .故C错误;
对于D,设 的内切圆 在 上的切点分别为 .
则设 ,则 ,解得 .所以D正确.
故选:ABD.
12. 或0
根据两条直线垂直的充要条件可得.
【详解】因为直线 与直线 垂直,
所以 ,即 ,解得 或 .
故答案为: 或0.
13.
将四边形的面积的最小值问题转化为原点到直线的距离最小值可得;再通过构造四边形的外接圆,两圆的
方程相减得公共直线的方程,进而判断过定点可得.
【详解】如图:
因为 ,
所以只有 最小时,四边形的面积有最小值,由点到直线的距离可得,
,所以此时 .
再设 ,则 ,因四边形 在以 为直径的圆上,得圆的方程: ,即 ,
与 相减,得直线 的方程为, ,再由 ,
所以直线 的方程为, ,即 ,
令 ,得 ,所以直线过定点 .
故答案为: ; .
14.6
由椭圆的方程写出焦点 , 的坐标,得到以线段 为直径的圆的方程,与双曲线的渐近线联立求得点
的坐标,进而得到线段 的中点的坐标,代入另一条渐近线求得 的值,得到双曲线 的方程,与
圆的方程联立求得点 的坐标,根据 ( 为坐标原点)的面积等于 求得其面积.
【详解】由椭圆 知 ,所以 .
双曲线 : 的渐近线方程为 .
以线段 为直径的圆的方程为 .
由 ,得 ,所以 ,所以 .
记线段 的中点为 ,则 .
点 在 上,所以 ,解得 ,所以 .所以双曲线 的方程为: .
由 ,得 ,所以 .
所以 ( 为坐标原点)的面积为 .
故答案为: .
15.(1)
(2)
(1)先求得线段 的垂直平分线的方程,通过联立垂直平分线的方程和直线 的方程求得圆心 的坐
标,进而求得半径,从而求得圆 的标准方程.
(2)设出点 的坐标,用 的坐标表示点 的坐标,将点 的坐标代入圆 的方程,化简求得点
的轨迹方程.
【详解】(1)设点 为线段 的中点,直线 为线段 的垂直平分线,则 .
因为 ,所以 ,
所以直线 的方程为 .
由 ,得 ,
所以圆心 ,
半径 ,
所以圆 的方程为 .
(2)设点 .因为点 的坐标为 ,所以 即
又点 在圆 上运动,所以 ,
即线段 的中点 的轨迹方程为 .
16.(1) 或 或
(2)
(1)对直线 的斜率是否存在进行分类讨论,在直线 的斜率不存在时,直接验证即可;在直线 的斜率存
在时,设直线 的方程为 ,将该直线方程与抛物线方程联立,由 求出 的值,综合可得出
直线 的方程;
(2)设 、 ,将直线 的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长
公式可求得 的值.
【详解】(1)若直线 的斜率不存在,则 的方程为 ,与抛物线 只有一个公共点,符合题意;
若直线 的斜率存在,设 的方程为 ,
联立 消去 得 ,
因为直线 与抛物线 只有一个公共点,
所以 ,解得 或 ,
此时直线 的方程为 或 .
综上,直线 的方程为 或 或 .
(2)因为直线 过点 ,又过点 ,所以直线 的方程为 ,
设 、 ,联立 消去 得 ,则 ,
因为点 为抛物线 的焦点,故 ,即线段 的长为 .
17.(1)证明见解析
(2)存在,
(1)以 为坐标原点,建立空间直角坐标系,由 ,求得 ,得到 的坐标,结合
,即可证得 ;
(2)假设存在满足条件的点 ,设 ,求得平面 和平面 的法向量分别为 和
,结合向量的夹角公式,列出方程,求得 的值,即可得到答案.
【详解】(1)证明:因为 平面 , 平面 ,
所以 ,
因为 ,所以 两两垂直,
所以以 为坐标原点,以 所在的直线分别为 轴,建立空间直角坐标系,
如图所示,则 ,
因为 ,可得 ,所以 ,
则 ,所以 ,所以 .
(2)解:假设存在满足条件的点 ,设 ,则 ,
所以 ,设平面 的法向量为 ,则 ,
取 ,可得 ,所以 ,
因为 为 的中点,且 ,所以 ,
由(1)得 ,且 , 平面 ,所以 平面 ,
所以平面 的一个法向量为 ,
又因为平面 与 的夹角为 ,
所以 ,
整理得 ,解得 或 ,
因为 ,所以 ,所以满足条件的点 存在,且 .
18.不能,理由见解析
建立平面直角坐标系,求解圆拱形所在的圆的方程,进而判断.
【详解】解:如图,以水平直线为 轴,隧道的高所在直线为 轴,建立平面直角坐标系.
设截面圆拱形所在圆圆心为 ,由题意知 , ,由 ,得 ,解得 ,
所以半径 ,
所以圆的方程为 ,
因为车辆只能在道路中心线一侧行驶,
所以当 时, .
所以一辆宽为 ,高为 的货车不能驶入这个隧道.
19.(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)因为 , ,
所以 , ,所以 ,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)证明:由椭圆的方程得 , ,
设 , ,则 ,
由题意得直线 斜率不为零,设直线 的方程为 ,联立 得 ,
显然 , , ,
所以
,