2024-2025学年江苏省南通市部分地区高二上学期11月期中调研测试数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.经过两点的直线的一个方向向量为,则( )
A. B. C. D.
2.若直线与直线垂直,则( )
A. B. C. D.
3.在空间四边形中,设,,,点为的中点,点为的中点,则( )
A. B.
C. D.
4.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知圆,圆,则圆与圆的公切线条数为( )
A. B. C. D.
6.已知椭圆的两个焦点与短轴的两个端点在同一个圆上,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知直线,圆,若圆上有且仅有一个点到直线的距离为,则( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆,直线与椭圆在第二象限交于,两点,与两坐标轴分别交于,两点,且,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知直线和圆,则( )
A. 直线的倾斜角为 B. 直线与两坐标轴围成的三角形面积为
C. 直线被圆截得的弦长为 D. 圆被直线截得的优弧与劣弧弧长之比为
10.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,且的最大值为,最小值为,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 的周长为
C. 若,则的面积为
D. 的取值范围是
11.在棱长为的正方体中,点在线段上,点在线段上,则( )
A. 当为的中点,为的中点时,平面
B. 当为的中点时,
C. 当平面时,的最小值为
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.过点且与直线平行的直线方程为 .
13.若过点的圆与两坐标轴都相切,则该圆的标准方程为 .
14.已知曲线是椭圆,则该椭圆的离心率为 为上任意一点,与点之间的距离的最大值为 .
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题分
已知点,,.
求的外接圆方程
若点关于直线的对称点为,求点到直线的距离.
16.本小题分
如图,直三棱柱的所有棱长均为,,分别是,的中点.
证明:平面平面
求直线与平面所成角的余弦值.
17.本小题分
已知圆.
若直线经过点,且与圆相切,求直线的方程
设点,点在圆上,为线段的中点,求的轨迹的长度.
18.本小题分
已知椭圆的右焦点为,且离心率为.
求椭圆的方程
直线经过且与椭圆交于,两点,证明:当且仅当直线与圆相切时,.
19.本小题分
如图,是等边三角形,为等腰直角三角形,将沿翻折到位置,且点不在平面内如图点在线段上不含端点.
证明:
直线与所成角的余弦值为.
当直线与平面所成角为时,求
设平面与平面的夹角为,求的取值范围.
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.或
14.
15.解:设线段,的垂直平分线分别为,,
因为,所以的斜率为,
又线段的中点为,
所以的方程为,即.
因为,所以的斜率为,
又线段的中点为,
所以的方程为,即.
设的外接圆圆心为,半径为,
联立解得,
所以,,
所以的外接圆方程为.
因为点关于直线的对称点为,所以,
因为,所以直线的方程为,即,
所以点到直线的距离为.
16.解:因为,是中点,所以.
平面,结合平面,可得.
因为,,平面,
所以平面C.
因为平面,
所以平面平面C.
设为中点,则,,两两垂直,以为坐标原点,为基底,
如图建立空间直角坐标系.
则,,,..
设平面的法向量为,则,取,
所以,,
所以直线与平面所成角的余弦值为.
17.解:圆的标准方程为,
圆心,半径.
当直线的斜率不存在时,的方程为,
圆心到的距离,所以,
直线与圆相切,符合题意.
当直线的斜率存在时,
设的方程为,即,
所以圆心到的距离.
由,得,解得,
所以直线的方程为,即.
综上,直线的方程为或.
设,,
因为为线段的中点,
所以得,
因为点在圆上,所以,
化简,得,
即的轨迹方程为,
所以的轨迹的长度为.
18.解:由题意,椭圆半焦距且,
所以,又,
所以椭圆方程为.
由得,圆的方程为,
当直线的斜率不存在时,直线,,不符合题意.
当直线的斜率存在时,设,
先证:当直线与圆相切时.
设直线,即.
因为直线与圆相切,
所以圆心到直线的距离,解得
联立得,
所以
所以.
根据对称性,当直线的方程为时,.
再证:仅当直线与圆相切时,
即证当时,直线与圆相切.
设直线,
联立得,所以
所以
,解得,
得直线,即,
圆的圆心到直线的距离,
所以直线与圆相切.
综上,当且仅当直线与圆相切时,.
19.证明:设为线段的中点,连接,,
因为,,
所以,,
因为,,平面,
所以平面,
因为平面,
所以;
解:因为为等腰直角三角形,,
所以,
因为是等边三角形,
所以,
设,,,
则,,,
因为,,
所以,
所以,
解得或,
因为,
所以,
所以,,两两垂直,
以为坐标原点,为基底,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,
则,
设,得,,
设平面的法向量为,
则,取,
所以,,
因为直线与平面所成角为,
所以,解得不合题意,舍,
所以;
设平面的法向量为,
则,取,
所以,,
令,则,且,
因为时,,
所以,,
所以的取值范围为.
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