天津市河西区2023-2024学年高二上学期11月期中考试
数学试卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时90分钟.第I卷1至2页,第II卷3至6页.
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:本卷共9题,每小题3分,共27分.
一 选择题: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.在空间直角坐标系中,已知点,给出下列4条叙述:
①点关于轴的对称点的坐标是;
②点关于平面的对称点的坐标是;
③点关于轴的对称点的坐标是;
④点关于原点的对称点的坐标是.
其中正确的个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
2.在空间四边形中,,则等于( )
A. B.
C. D.
3.过点的直线的斜率等于1,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
4.方程表示圆,则的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
5.已知过点的直线与圆相切,且与直线垂直,则( )
A. B.1 C. D.2
6.若椭圆经过原点,且焦点分别为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知是椭圆的两个焦点,过且垂直于轴的直线交椭圆于两点,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,正方体的棱长为分别是,上的点,且,则与的位置关系是( )
A.平行 B.垂直 C.相交 D.与值有关
9.若是直线上的两点,那么间的距离为( )
A. B.
C. D.
II卷
注意事项:本卷共11题,共73分.
二 填空题:本大题共6个小题,每小题4分,共24分.
10.已知椭圆的焦距是2,则该椭圆的长轴长为__________.
11.如图,隧道的截面是半径为的半圆,车辆只能在道路中心线一侧行驶,假设货车的最大宽度为,那么要正常驶入该隧道,货车的限高为多少__________.
12.已知直线和平面相交,设直线的方向向量与平面的法向量的夹角为,则直线与平面的夹角__________,(用含的代数式表示)__________.(用含的三角函数式表示)
13.已知点和直线,动点在直线上,求的最小值__________.
14.正方体的棱长为分别为的中点,则点到平面的距离为__________.
15.求以相交两圆及的公共弦所在的直线方程为__________,公共弦为直径的圆的方程__________.
三 解答题:本大题共5小题,共49分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(本小题满分8分)
已知直线的斜率为,且和坐标轴围成面积为3的三角形,求直线的方程.
17.(本小题满分10分)
已知空间三点,设.
(1)若且,求;
(2)求和的夹角的余弦值;
(3)若与互相垂直,求的值.
18.(本小题满分10分)
已知两点为定点,动点到两点的距离比是常数,求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
19.(本小题满分10分)
直三棱柱中,,为的中点,为的中点,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面所成二面角的余弦值.
20.(本小题满分11分)
如图,在平面直角坐标系中,分别是椭圆的左 右焦点,顶点的坐标为连接并延长交椭圆于点,过点作轴的垂线交椭圆于另一点,连接.
(1)若点的坐标为,且,求椭圆的方程;
(2)若,求椭圆离心率的值.
天津市河西区2023-2024学年高二上学期11月期中考试
数学试题参考答案及评分标准
一 选择题:本题考查基本知识和基本运算,每小题3分,满分27分.
1.C 2.B 3.A 4.D 5.D 6.B 7.C 8.B 9.A
二 填空题:本题考查基本知识和基本运算.每小题4分,1满分24分.
10.4或 11. 12.或,
13. 14. 15.
三 解答题:本大题共5小题,共49分.
16.(本小题满分8分)
解:设所求直线的方程为.
因为,所以,得.
又,得.
联立,得或
所以所求直线方程为:或,
即或.
17.(本小题满分10分)
(1)解:因为,
所以.
所以,
所以或.
(2)解:因为,
所以.
又,
所以.
故和的夹角的余弦值为
(3)解:由(2)知,
所以,
解得或.
18.(本小题满分10分)
解:建立如图所示的坐标系,设,
,则
由题意得,所以,
化简得
当时,即,
点的轨迹方程是,其轨迹是直线(轴);
当且时,点的轨迹方程是,点的
轨迹是以为圆心,为半径长的圆.
19.(本小题满分10分)
(1)证明:在直三棱柱中,平面,
且,则以点为坐标原点,
所在直线分别为轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则
,则,
易知平面的一个法向量为,则,故,
又因为平面,故平面.
(2)解:,
设平面的法向量为,则,
取,可得.
因此,直线与平面夹角的正弦值为.
(3)解:,
设平面的法向量为,则,
取,可得,则,
因此,平面与平面夹角的余弦值为.
20.(本小题满分11分)
(1)解:由题意知,得
因为点在椭圆上,所以,解得.
所以椭圆的方程为
(2)解:易知.
由于点在直线上,设直线的方程为.
设,
联立得
得点的坐标为.
又轴,由椭圆的对称性,可得点的坐标为.
所以.
又因为,所以,
即
化简得.