濮阳市一高高二年级(2024级)上学期第二次质量检测
数学试题
一、选择题: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. 经过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
2. 在空间四边形中,、分别是、的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
3. 椭圆的焦距为( )
A. B.
C. D.
4. 已知圆与圆恰有三条公切线,则( )
A. B.
C. D.
5. 在空间直角坐标系中,已知,,,则点到直线的距离为( )
A. B.
C. D.
6. 已知点,,直线与线段相交,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C. 或
D. 或
7. 自点发出的光线经过轴反射,其反射光线所在直线与圆相切,则满足条件的反射光线所在直线的斜率之积为( )
A. B.
C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,离心率为。过点且垂直于的直线与交于,两点,,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 已知平面过点,其法向量,则下列点在平面内的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知椭圆的两个焦点分别为,,是上任意一点,则( )
A. 的离心率为
B. 的最小值为3
C. 的周长为12
D. 的最大值为16
11. 下列说法中错误的有( )
A. 若三条直线,,不能构成三角形,则实数所有可能的取值组成的集合为,。
B. 若直线沿轴向左平移3个单位长度,再沿轴向上平移2个单位长度后,回到原来的位置,则该直线的斜率为。
C. 若圆上恰有2个点到直线的距离等于1,则的取值范围是。
D. 已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,、为切点,则四边形面积最小值为。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 两平行直线与之间的距离为________.
13. 已知空间向量,,则向量在向量上的投影向量是_____.
14. 如图,边长为1的正方形所在平面与正方形所在平面互相垂直,动点,分别在正方形对角线和上移动,且.则线段的长的最小值为______.
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.(本小题满分13分)
已知的顶点坐标是,,,为的中点.
(1)求中线的方程;(用一般式表示)
(2)求经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.(用一般式表示)
16.(本小题满分15分)
如图所示,长方体的底面是正方形,,,分别为,,的中点,.
(1)证明:平面.
(2)求二面角的余弦值.
17.(本小题满分15分)
已知动点到定点的距离与它到定点的距离之比为。
(1)求动点的轨迹;
(2)若圆与轨迹相交于,两点,线段的长。
18.(本小题满分17分)
已知椭圆,,且的离心率为。
(1)求的标准方程;
(2)若,直线交椭圆于,两点,且的面积为,求的值。
19.(本小题满分17分)
若集合表示由满足一定条件的全体直线组成的集合,定义:若集合中的每一条直线都是某圆上一点处的切线,且该圆上每一点处的切线都是中的一条直线,则称该圆为集合的包络圆。
(1)若圆是集合的包络圆。
(ⅰ)求,满足的关系式;
(ⅱ)若,求的取值范围;
(2)若集合,的包络圆为,是上任意一点,
判断轴上是否存在定点,,使得,若存在,求出点,的坐标;若不存在,
请说明理由。
濮阳市一高高二年级(2024级)上学期第二次质量检测
数学试题参考答案
一、单项选择题
1. 答案:D
解析:设与直线垂直的直线方程为,将点代入,可得,解得,可得所求直线方程为,故选:D.
2. 答案:C
解析:由题意易知是的中位线,即,
所以.故选:C
3. 答案:B
解析:由可得,则椭圆的长半轴长为,短半轴长为,
则其焦距为.故选:B.
4. 答案:A
解析:的标准形式为.
所以,圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,因为两圆有三条公切线,所以两圆外切,
所以,解得.故选:A.
5. 答案:B
解析:依题意,得,.
因此在上得投影长为,,
所以点到直线的距离为. 故选:B.
6. 答案:C
解析:由可得:,由可得
所以直线:过定点,作出图象如图所示:
,,
若直线与线段相交,则或,
所以实数的取值范围是或,故选:C
7. 答案:D
解析:因为关于轴的对称点为,题中反射光线与圆相切,即为过点的圆的切线,切线斜率显然存在,设切线方程为,即,圆标准方程为,即圆心为,半径为,则,
化简得,所以。故选:D。
8. 答案:A
解析:如图,连接,,。因为,即,,
因,则为正三角形。
又,则直线为线段的垂直平分线,
故 ,,且,
故直线的方程为,代入椭圆的方程
,得。
设,,则,,
则,
解得,则,
.故选:A.
二、多项选择题
9. 答案:BC
解析:
对A:设,则,因为,所以点不在平面内,故A错误;
对B:设,则,因为,所以在平面内,,故B正确;
对C:设,则,因为,所以点在平面内,故C正确;
对D:设,则,因为,所以点不在平面内,故D错误. 故选:BC
10. 答案:ACD
解析:椭圆即为,故,,,
对于A,,故A正确;
对于B,的最小值为,故C错误
对于C,的周长为,故C正确;
对于D,,当且仅当时等号成立,
故D正确,故选:ACD.
11. 答案:AD
解析:对于A,当直线,平行时,解得;当直线,
平行时,解得;显然直线,交于点,当点在
直线时,,实数的取值集合为,,,故A错误;
对于B,当直线的斜率不存在时,不满足要求,当斜率存在时,设直线方程为
,沿轴向左平移3个单位长度,再沿轴向上平移2个单位长度后,
得到,即,故,解得,则该直线的
斜率为,故B正确;
对于C,圆的圆心为,半径为,圆心到直线的距离为,
要使圆上恰有2个点到直线的距离等于1,则,解
得,故C正确;
对于D,圆的圆心为,半径,设四边形的面积为,
根据对称性可知,,因为,
所以当最小时,最小,也最小;
当垂直于直线时,最小,
即,此时,,故D错误.
故选:AD
三、填空题
12. 答案:
解析:由两直线与平行可知,解得,
直线,即,所以两直线之间的距离.
13. 答案:
解析:空间向量,,则向量在向量上的投影向量为:
,。故答案为:
14. 答案:
解析:因为四边形正方形,故,而平面平面,
平面平面,平面,故平面,
而平面,故。设,则,其中,
由题设可得:
;
,故,
当且仅当即时等号成立,故。故答案为:
四、解答题
15. 解析:
(1)因为,,所以中点,2分
故的方程是,即;5分
(2)由直线在坐标轴上截距相等,
若直线过原点,设直线方程为,代入,可得,
所以直线方程为,即;8分
若直线不过原点,设直线方程为,代入,可得,
所以直线方程为,即。12分
综上,经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或。
13分(没有写成一般式,扣一分)
16. 解析:
(1)设,以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,。
设平面的法向量为,
则即
令,则。
又,,
所以,所以,
又因为平面,所以平面。
(2)易知为平面的一个法向量,且。
,。
由图可知:二面角为锐角,
所以二面角的余弦值为。
(注意:本题第一问8分,第二问7分;第一问方法较多,请根据做答情况合理判分)
17. 解析:
(1)设,由题意得:,
化简得:。
所以轨迹是以为圆心,为半径的圆。
(2)圆与圆的方程联立,得到方程组,
②-①,得,即为直线的方程.……………………………………10分
圆心到直线的距离, ………………………………12分
又圆的半径为,
∴由勾股定理,得,故.……………15分
18. 解析:
(1)由题意得:,,即.……………………………………………2分
则, …………………………………………………………………………4分
所以的标准方程为:.…………………………………………………5分
(2)由题意设,,
联立,
消去得, ………………………………………………………………7分
则, ,, ………9分
可得, ………………12分
设直线与轴的交点为,且,则,
故.………………………………………14分
解得.…………………………………………………………………………………17分
19. 解析:
(1)(ⅰ)因为圆:是集合的包络圆,
所以圆心到直线的距离为2,
所以 4分
(ⅱ)由及,可得圆与直线有公共点,
所以.
所以t的取值范围是[-5,5] 10分
)设,由题意可知:
点到直线的距离是与无关的定值,
所以为无关的定值.
所以,故,此时.
所以圆C:x2+(y+6)2=72 14分
设,则即.
假设轴上存在点、,使得,
即,
即恒成立.
所以M(0,2),N(0,3)或M(0,-14),N(0,-15) 17分