【精品解析】浙江省9+1高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题

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名称 【精品解析】浙江省9+1高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-12-23 15:55:58

文档简介

浙江省9+1高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题
1.(2025高二上·浙江期中)设复数满足在复平面内对应的点为,则点的轨迹方程为(  )
A. B. C. D.
2.(2025高二上·浙江期中)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
3.(2025高二上·浙江期中)若,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2025高二上·浙江期中)设,向量,且,则(  )
A.3 B. C. D.
5.(2025高二上·浙江期中)过点且斜率小于0的直线与轴,轴围成的封闭图形面积的最小值为(  )
A.3 B.6 C.9 D.12
6.(2025高二上·浙江期中)已知直线与椭圆交于两点,若(是椭圆的两个焦点),则四边形的面积为(  )
A.1 B. C.2 D.4
7.(2025高二上·浙江期中)在正方体中,点为线段上的动点,则异面直线与所成角的最小值为(  )
A. B. C. D.
8.(2025高二上·浙江期中)若实数满足,则的大小关系不可能是(  )
A. B. C. D.
9.(2025高二上·浙江期中)将一颗质地均匀的正方体骰子抛掷1次,记试验的样本空间是,事件,则(  )
A.与是互斥事件 B.事件与相互独立
C. D.
10.(2025高二上·浙江期中)已知函数,则(  )
A.的一个周期为
B.的图象关于直线对称
C.的最大值为2
D.在上的所有零点之和为
11.(2025高二上·浙江期中)底面半径为3,高为6的圆柱内放有一个半径为1的球,球与圆柱侧面相切,作不与圆柱底面平行的平面,与球切于点,若平面与圆柱侧面相交所得封闭曲线为,则下列命题正确的有(  )
A.曲线的离心率最大值为
B.曲线的离心率最大值为
C.平面与底面所成夹角正弦最大值为
D.点到底面距离最小值为
12.(2025高二上·浙江期中)已知双曲线,则双曲线的离心率是   .
13.(2025高二上·浙江期中)已知直线经过点,且与圆相交于两点,若,则直线的方程为   .
14.(2025高二上·浙江期中)已知直三棱柱,,且,过作平面,使,,若,则   .
15.(2025高二上·浙江期中)已知的内角的对边分别为,的外接圆的半径为,且的面积为.
(1)求的值;
(2)若,求的周长.
16.(2025高二上·浙江期中)如图,正三棱柱的所有棱长都为2,为的中点,且,
(1)若,求证:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求实数的值.
17.(2025高二上·浙江期中)动点与定点的距离和它到定直线的距离比为.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若斜率为的直线与圆相切,与(1)中所求点的轨迹交于两点,且(其中为坐标原点),求的取值范围.
18.(2025高二上·浙江期中)如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,为正三角形.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)设点是三棱锥外接球上一点,求点到平面距离的最大值.
19.(2025高二上·浙江期中)设椭圆,过外一点作的两条切线,斜率分别为.若满足,则称点的轨迹为的-相关曲线.特别地,当时,的轨迹为一个圆,且满足方程,这样的圆被称作为蒙日圆.(注:为上任一点,则处的切线方程:).
(1)设椭圆与其-相关曲线,点分别为曲线上点,记,用含的式子表示(直接写出结果);
(2)设椭圆,其相关曲线,求;
(3)设椭圆与其相关曲线,设与在第一象限的交点为,过分别作与的切线,满足.设的左、右焦点分别为,满足,求的值.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的加减运算;复数的模
【解析】【解答】解:,

则,
所以复数的轨迹方程为.
故答案为:D.
【分析】根据复数的模的求解方法和复数的几何意义,再根据已知条件求出复数在复平面内对应点的轨迹方程.
2.【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为集合,
所以,
则.
故答案为:D.
【分析】先利用对数函数的单调性和对数函数的定义域,从俄得出集合B,再利用交集运算法则和补集的运算法则,从而得出集合.
3.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:“”可以推出“”,
当,满足,不能推出,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】根据正弦的诱导公式结合充分条件、必要条件的判断方法,从而找出正确的选项.
4.【答案】C
【知识点】空间向量平行的坐标表示;空间向量垂直的坐标表示;空间向量的数量积运算的坐标表示
【解析】【解答】解:因为,所以,解得,
又因为,所以,解得,
所以,
则,
所以.
故答案为:C.
【分析】由空间向量平行和垂直的坐标表示,从而求出的值,再由向量的模的坐标表示,从而得出的值.
5.【答案】B
【知识点】直线的斜截式方程
【解析】【解答】解:设直线为,
代入,得,
则,,
设直线与x轴交点,与y轴交点,
则所围成封闭图形面积为,

当且仅当时,即当时等号成立,
所以所围成的封闭图形面积的最小值为6.
故答案为:B.
【分析】设直线为,代入得,再表示出所围成封闭图形面积为,结合基本不等式求最值的方法,从而得出过点且斜率小于0的直线与轴,轴围成的封闭图形面积的最小值.
6.【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由椭圆的定义,
可知,
则,
因为直线过原点,
所以点关于坐标原点对称,
又因为,关于坐标原点对称,
所以四边形为矩形.
则,
所以,
则四边形的面积.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合矩形的性质与椭圆的定义以及四边形的面积公式,从而得出四边形的面积.
7.【答案】B
【知识点】用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【解答】解:设正方体的棱长为1,异面直线与所成角为,
以D为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设,
所以,
则,,
所以,
则,
因为,所以,当时,取最小值,此时取最大值,
因为,所以的最小值为,
则异面直线与所成角的最小值为.
故答案为:B.
【分析】设正方体的棱长为1,异面直线与所成角为,以D为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用数量积的坐标表示和数量积求向量夹角公式以及,则由二次函数求最值的方法,从而得出异面直线与所成角的最小值.
8.【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;指数式与对数式的互化
【解析】【解答】解:设,
则.
当时,,此时,故选项A成立;
当时,,此时故选项C成立;
当时,,此时,故选项D成立;
当时,显然;
当时,显然,
当时,,故选项B不可能成立.
故答案为:B.
【分析】设,再结合对数运算、指数运算和根式的运算,从而得到,再赋值逐一判断比较,从而找出的大小关系不可能选项.
9.【答案】A,B,C
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:因为,
所以与不能同时发生,
则与是互斥事件,故A正确;
因为,,,
所以,
则事件与相互独立,故B正确;
因为,
所以,故C正确;
因为与是互斥事件,
所以,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】根据互斥事件的概念判断选项A;根据独立事件定义判断选项B;利用互斥事件加法求概率公式,从而求出的值,则可判断选项C;利用互斥事件加法求概率公式和独立事件乘法求概率公式,从而得出,则可判断选项D,从而找出正确的选项.
10.【答案】A,B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的值域与最值;函数的零点与方程根的关系;含三角函数的复合函数的对称性
【解析】【解答】解:∵

∴的一个周期为,故A正确;


∴的图象关于直线对称,故B正确;
因为
.
∵,,
∴要使取最大值2,需且,
由,得,
则,此时,与不符,
则的最大值不是2,故C错误;
令,
则,
所以,
则,
所以或,
则或,
所以或,
∵,∴,
∴在上的所有零点之和为,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据三角型函数求周期的方法,则可判断选项A;由函数图象的对称性,则可判断选项B;根据三角型函数求最值的方法,则可判断选项C;令,则,从而求出函数零点,进而得出函数在上的所有零点之和,则可判断选项D,从而找出正确的选项.
11.【答案】B,D
【知识点】椭圆的简单性质;点、线、面间的距离计算;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:由平面与圆柱侧面相交的特点可知所得封闭曲线的轨迹是椭圆,
且易知椭圆的短半轴,
设长轴长为,
所以曲线C的离心率,
如图为圆柱的轴截面,
观察上图可知,当平面与圆柱的截面从运动至的过程中,椭圆的长轴长先变小后变大,
根据前面给出的离心率公式,离心率先减小后增大;
所以平面与底面所成夹角的正弦值也先减小后增大,
则点距离底面的距离先增大后减小,
因此,离心率与平面与底面所成夹角的正弦值,在截面取得或两者之一时取得最大值,
则点到底面的距离在截面取得或两者之一时取得最小值.
情形一:当平面与圆柱的截面为时,
,由线段与圆相切,
得,
则,
所以,此时,曲线C的离心率,
则平面与底面所成夹角的正弦值为,
所以点到底面的距离.
情形二:当平面与圆柱的截面为时,点与点重合,
因为,
所以
则,
所以,此时离心率,
则平面与底面所成夹角的正弦值为,
此时点(即点)到底面的距离为,
综上所述,曲线的离心率的最大值为,平面与底面所成夹角正弦最大值为,
点到底面距离最小值为.
故答案为:BD.
【分析】由平面与圆柱侧面相交的特点可知曲线的轨迹是椭圆,且易知其短轴长为圆柱的直径,画出平面与圆柱相交的轴截面图,在运动中分析曲线C的离心率、线面角和点到底面距离的变化情况,再按需要求出各自的最值,从而找出真命题的选项.
12.【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线方程为,
所以,则,
所以.
故答案为:.
【分析】根据双曲线方程和焦点的位置,从而得出a,b的值,再利用双曲线中a,b,c三者的关系式,从而得出c的值,进而得出双曲线的离心率.
13.【答案】或
【知识点】直线的一般式方程;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:因为弦长,半径,
则圆心到直线的距离为.
把,代入,可得,
当直线的斜率不存在时,直线方程为,此时圆心到直线的距离为,
所以直线斜率不存在时满足条件;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即;
根据点到直线距离公式,
由圆心到直线的距离,
可得,两边平方得,
展开得,解得,
当时,直线的方程为,即.
故答案为:或.
【分析】根据弦长和垂径定理,从而求出圆心到直线的距离的值,再分直线斜率存在与不存在两种情况,从而求出直线的方程.
14.【答案】
【知识点】直线与平面平行的判定;共面向量定理;空间向量平行的坐标表示
【解析】【解答】解:以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,
则,
设,则,
由题意,得共面,
设,
则,
所以,
得,则,所以.
故答案为:.
【分析】利用向量共面的性质,再通过设未知数建立方程组,从而求解得出BP的长.
15.【答案】(1)解:由,又因为,
所以,
由正弦定理,得:,
则,
所以,
得:.
(2)解:由,
得,
所以,
则,
所以,
又因为,
由余弦定理,得:,
则,
得,
则,
所以周长为9.
【知识点】两角和与差的余弦公式;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)利用已知条件和三角形面积公式以及正弦定理,从而得出的值.
(2)先利用两角和的余弦公式,再利用余弦定理和三角形的周长公式,从而得出的周长.
(1)由,又,所以,
由正弦定理:,
得,
所以,
所以得:
(2)由,得,
所以,则.
所以,
又,由余弦定理得:,
即:,
得,得,所以周长为9.
16.【答案】(1)证明:当时,则为的中点,
所以为的中点,
又因为的中点,
所以为的中位线,
则,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)解:如图,设为线段的中点,
所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,

令,则,得.
则,
设直线与平面所成的角为,


则,
化简得,
则或.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用中位线定理得出,从而证出平面.
(2)先建系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而得出平面的法向量,再利用数量积求向量夹角公式,从而得出直线与平面所成角的正弦值,再利用已知条件得出实数的值.
(1)当时,则为的中点,所以为的中点,
又为的中点,所以为的中位线,
所以,又平面,而平面,
所以平面
(2)如图,设为线段的中点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
所以,
所以,
设平面的法向量为,

令,则,得.
设直线与平面所成的角为,

则,化简得,则或.
17.【答案】(1)解:动点与定点的距离和它到定直线的距离比为

化简得:,
动点的轨迹方程为:.
(2)解:设直线方程为,,,
直线与圆相切,
,即,
联立可得,
消去,得,

且,
由韦达定理,得,

则 ,
所以,

则,

解得,
则或,

【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件列方程,并化简求出动点的轨迹方程.
(2)设直线方程为,联立曲线方程,再利用韦达定理结合已知向量关系,从而得出关于的不等式,解不等式得出实数的取值范围.
(1)动点与定点的距离和它到定直线的距离比为
,化简得:.
动点的轨迹方程为:.
(2)设直线方程为,,,
直线与圆相切,,即,
联立,消去,得,

且,
由韦达定理得,

即,,
,,
,解得,
解得或,

18.【答案】(1)证明:设为的中点,连接,
由题意,得,
所以为正三角形,
则,
所以为平面与平面的夹角,
又因为,
所以,
则,
所以平面平面.
(2)解:由(1)可知两两垂直,
则以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以
设平面的法向量为,
则,
令,则,所以,
则平面的一个法向量为,
所以,
则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)解:设外接球的球心为,因为,
所以在过的中点且平行于z轴的直线上,
设,
则,
又因为,
所以,
化简得:,
所以,
则外接球的半径,
又因为,
所以点到平面的距离,
则点到平面距离的最大值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;点、线、面间的距离计算;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)根据已知条件和中点的性质以及,再结合二面角定义,从而得出,进而证出平面平面.
(2)由(1)可知两两垂直,从而建立空间直角坐标系,则得出点到坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出平面的法向量和平面的一个法向量,再结合数量积求向量夹角公式,从而得出平面与平面夹角的余弦值.
(3)先设,再根据得出点Q的坐标,再由球心到平面距离加半径得出点到平面的距离的最大值.
(1)设为的中点,连接,
由题得,,
所以为正三角形,则,
所以为平面与平面的夹角,
又,所以,
所以,所以平面平面.
(2)由(1)可知两两垂直,
故以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,

设平面的法向量为,
则,
令,则,则,
平面的一个法向量为,
所以.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
(3)设外接球的球心为,因为,所以在过的中点且平行于z轴的直线上,
设,
则,又,
所以,化简得:.
所以,
则外接球的半径,
又,
所以点到平面的距离.
所以点到平面距离的最大值为.
19.【答案】(1)解:由题意,
可知椭圆与其-相关曲线,
则,
.
(2)解:设为上一点,过的切线方程为,
则,
所以.
则,
由题意,得,
所以.
(3)解:类似(2),计算可得椭圆的-相关曲线为,
则,
因为,
所以为焦点在轴上的双曲线,
不妨设,
再设离心率为离心率为,
由,




则与有共同焦点.
对于
则,
,此时,
在中,由余弦定理,
得:




则,

所以.
【知识点】双曲线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用曲线的新定义计算,从而用含的式子表示.
(2)根据椭圆的切线方程结合直线与椭圆的位置关系,再利用判别式法和韦达定理,从而得出曲线
(3)利用-相关曲线,从而化简得出,再利用余弦定理得出的值.
(1)由题可知椭圆与其-相关曲线,
所以,

(2)设为上一点,过的切线方程为,

.
即,
由题意得,
所以;
(3)类似(2),计算可得椭圆的-相关曲线为,即,
由于,故为焦点在轴上的双曲线,
不妨设,
设离心率为离心率为,
由,得
由已知:
从而有
,即与有共同焦点.
则对于
,此时
在中,由余弦定理得:

,,
.
1 / 1浙江省9+1高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中考试数学试题
1.(2025高二上·浙江期中)设复数满足在复平面内对应的点为,则点的轨迹方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的加减运算;复数的模
【解析】【解答】解:,

则,
所以复数的轨迹方程为.
故答案为:D.
【分析】根据复数的模的求解方法和复数的几何意义,再根据已知条件求出复数在复平面内对应点的轨迹方程.
2.(2025高二上·浙江期中)已知集合,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:因为集合,
所以,
则.
故答案为:D.
【分析】先利用对数函数的单调性和对数函数的定义域,从俄得出集合B,再利用交集运算法则和补集的运算法则,从而得出集合.
3.(2025高二上·浙江期中)若,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:“”可以推出“”,
当,满足,不能推出,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】根据正弦的诱导公式结合充分条件、必要条件的判断方法,从而找出正确的选项.
4.(2025高二上·浙江期中)设,向量,且,则(  )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【知识点】空间向量平行的坐标表示;空间向量垂直的坐标表示;空间向量的数量积运算的坐标表示
【解析】【解答】解:因为,所以,解得,
又因为,所以,解得,
所以,
则,
所以.
故答案为:C.
【分析】由空间向量平行和垂直的坐标表示,从而求出的值,再由向量的模的坐标表示,从而得出的值.
5.(2025高二上·浙江期中)过点且斜率小于0的直线与轴,轴围成的封闭图形面积的最小值为(  )
A.3 B.6 C.9 D.12
【答案】B
【知识点】直线的斜截式方程
【解析】【解答】解:设直线为,
代入,得,
则,,
设直线与x轴交点,与y轴交点,
则所围成封闭图形面积为,

当且仅当时,即当时等号成立,
所以所围成的封闭图形面积的最小值为6.
故答案为:B.
【分析】设直线为,代入得,再表示出所围成封闭图形面积为,结合基本不等式求最值的方法,从而得出过点且斜率小于0的直线与轴,轴围成的封闭图形面积的最小值.
6.(2025高二上·浙江期中)已知直线与椭圆交于两点,若(是椭圆的两个焦点),则四边形的面积为(  )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由椭圆的定义,
可知,
则,
因为直线过原点,
所以点关于坐标原点对称,
又因为,关于坐标原点对称,
所以四边形为矩形.
则,
所以,
则四边形的面积.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合矩形的性质与椭圆的定义以及四边形的面积公式,从而得出四边形的面积.
7.(2025高二上·浙江期中)在正方体中,点为线段上的动点,则异面直线与所成角的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】用空间向量求直线间的夹角、距离
【解析】【解答】解:设正方体的棱长为1,异面直线与所成角为,
以D为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设,
所以,
则,,
所以,
则,
因为,所以,当时,取最小值,此时取最大值,
因为,所以的最小值为,
则异面直线与所成角的最小值为.
故答案为:B.
【分析】设正方体的棱长为1,异面直线与所成角为,以D为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用数量积的坐标表示和数量积求向量夹角公式以及,则由二次函数求最值的方法,从而得出异面直线与所成角的最小值.
8.(2025高二上·浙江期中)若实数满足,则的大小关系不可能是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;指数式与对数式的互化
【解析】【解答】解:设,
则.
当时,,此时,故选项A成立;
当时,,此时故选项C成立;
当时,,此时,故选项D成立;
当时,显然;
当时,显然,
当时,,故选项B不可能成立.
故答案为:B.
【分析】设,再结合对数运算、指数运算和根式的运算,从而得到,再赋值逐一判断比较,从而找出的大小关系不可能选项.
9.(2025高二上·浙江期中)将一颗质地均匀的正方体骰子抛掷1次,记试验的样本空间是,事件,则(  )
A.与是互斥事件 B.事件与相互独立
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:因为,
所以与不能同时发生,
则与是互斥事件,故A正确;
因为,,,
所以,
则事件与相互独立,故B正确;
因为,
所以,故C正确;
因为与是互斥事件,
所以,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】根据互斥事件的概念判断选项A;根据独立事件定义判断选项B;利用互斥事件加法求概率公式,从而求出的值,则可判断选项C;利用互斥事件加法求概率公式和独立事件乘法求概率公式,从而得出,则可判断选项D,从而找出正确的选项.
10.(2025高二上·浙江期中)已知函数,则(  )
A.的一个周期为
B.的图象关于直线对称
C.的最大值为2
D.在上的所有零点之和为
【答案】A,B,D
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的值域与最值;函数的零点与方程根的关系;含三角函数的复合函数的对称性
【解析】【解答】解:∵

∴的一个周期为,故A正确;


∴的图象关于直线对称,故B正确;
因为
.
∵,,
∴要使取最大值2,需且,
由,得,
则,此时,与不符,
则的最大值不是2,故C错误;
令,
则,
所以,
则,
所以或,
则或,
所以或,
∵,∴,
∴在上的所有零点之和为,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据三角型函数求周期的方法,则可判断选项A;由函数图象的对称性,则可判断选项B;根据三角型函数求最值的方法,则可判断选项C;令,则,从而求出函数零点,进而得出函数在上的所有零点之和,则可判断选项D,从而找出正确的选项.
11.(2025高二上·浙江期中)底面半径为3,高为6的圆柱内放有一个半径为1的球,球与圆柱侧面相切,作不与圆柱底面平行的平面,与球切于点,若平面与圆柱侧面相交所得封闭曲线为,则下列命题正确的有(  )
A.曲线的离心率最大值为
B.曲线的离心率最大值为
C.平面与底面所成夹角正弦最大值为
D.点到底面距离最小值为
【答案】B,D
【知识点】椭圆的简单性质;点、线、面间的距离计算;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:由平面与圆柱侧面相交的特点可知所得封闭曲线的轨迹是椭圆,
且易知椭圆的短半轴,
设长轴长为,
所以曲线C的离心率,
如图为圆柱的轴截面,
观察上图可知,当平面与圆柱的截面从运动至的过程中,椭圆的长轴长先变小后变大,
根据前面给出的离心率公式,离心率先减小后增大;
所以平面与底面所成夹角的正弦值也先减小后增大,
则点距离底面的距离先增大后减小,
因此,离心率与平面与底面所成夹角的正弦值,在截面取得或两者之一时取得最大值,
则点到底面的距离在截面取得或两者之一时取得最小值.
情形一:当平面与圆柱的截面为时,
,由线段与圆相切,
得,
则,
所以,此时,曲线C的离心率,
则平面与底面所成夹角的正弦值为,
所以点到底面的距离.
情形二:当平面与圆柱的截面为时,点与点重合,
因为,
所以
则,
所以,此时离心率,
则平面与底面所成夹角的正弦值为,
此时点(即点)到底面的距离为,
综上所述,曲线的离心率的最大值为,平面与底面所成夹角正弦最大值为,
点到底面距离最小值为.
故答案为:BD.
【分析】由平面与圆柱侧面相交的特点可知曲线的轨迹是椭圆,且易知其短轴长为圆柱的直径,画出平面与圆柱相交的轴截面图,在运动中分析曲线C的离心率、线面角和点到底面距离的变化情况,再按需要求出各自的最值,从而找出真命题的选项.
12.(2025高二上·浙江期中)已知双曲线,则双曲线的离心率是   .
【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线方程为,
所以,则,
所以.
故答案为:.
【分析】根据双曲线方程和焦点的位置,从而得出a,b的值,再利用双曲线中a,b,c三者的关系式,从而得出c的值,进而得出双曲线的离心率.
13.(2025高二上·浙江期中)已知直线经过点,且与圆相交于两点,若,则直线的方程为   .
【答案】或
【知识点】直线的一般式方程;直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:因为弦长,半径,
则圆心到直线的距离为.
把,代入,可得,
当直线的斜率不存在时,直线方程为,此时圆心到直线的距离为,
所以直线斜率不存在时满足条件;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即;
根据点到直线距离公式,
由圆心到直线的距离,
可得,两边平方得,
展开得,解得,
当时,直线的方程为,即.
故答案为:或.
【分析】根据弦长和垂径定理,从而求出圆心到直线的距离的值,再分直线斜率存在与不存在两种情况,从而求出直线的方程.
14.(2025高二上·浙江期中)已知直三棱柱,,且,过作平面,使,,若,则   .
【答案】
【知识点】直线与平面平行的判定;共面向量定理;空间向量平行的坐标表示
【解析】【解答】解:以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,
则,
设,则,
由题意,得共面,
设,
则,
所以,
得,则,所以.
故答案为:.
【分析】利用向量共面的性质,再通过设未知数建立方程组,从而求解得出BP的长.
15.(2025高二上·浙江期中)已知的内角的对边分别为,的外接圆的半径为,且的面积为.
(1)求的值;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)解:由,又因为,
所以,
由正弦定理,得:,
则,
所以,
得:.
(2)解:由,
得,
所以,
则,
所以,
又因为,
由余弦定理,得:,
则,
得,
则,
所以周长为9.
【知识点】两角和与差的余弦公式;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)利用已知条件和三角形面积公式以及正弦定理,从而得出的值.
(2)先利用两角和的余弦公式,再利用余弦定理和三角形的周长公式,从而得出的周长.
(1)由,又,所以,
由正弦定理:,
得,
所以,
所以得:
(2)由,得,
所以,则.
所以,
又,由余弦定理得:,
即:,
得,得,所以周长为9.
16.(2025高二上·浙江期中)如图,正三棱柱的所有棱长都为2,为的中点,且,
(1)若,求证:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求实数的值.
【答案】(1)证明:当时,则为的中点,
所以为的中点,
又因为的中点,
所以为的中位线,
则,
又因为平面,平面,
所以平面.
(2)解:如图,设为线段的中点,
所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,

令,则,得.
则,
设直线与平面所成的角为,


则,
化简得,
则或.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)利用中位线定理得出,从而证出平面.
(2)先建系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而得出平面的法向量,再利用数量积求向量夹角公式,从而得出直线与平面所成角的正弦值,再利用已知条件得出实数的值.
(1)当时,则为的中点,所以为的中点,
又为的中点,所以为的中位线,
所以,又平面,而平面,
所以平面
(2)如图,设为线段的中点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
所以,
所以,
设平面的法向量为,

令,则,得.
设直线与平面所成的角为,

则,化简得,则或.
17.(2025高二上·浙江期中)动点与定点的距离和它到定直线的距离比为.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若斜率为的直线与圆相切,与(1)中所求点的轨迹交于两点,且(其中为坐标原点),求的取值范围.
【答案】(1)解:动点与定点的距离和它到定直线的距离比为

化简得:,
动点的轨迹方程为:.
(2)解:设直线方程为,,,
直线与圆相切,
,即,
联立可得,
消去,得,

且,
由韦达定理,得,

则 ,
所以,

则,

解得,
则或,

【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件列方程,并化简求出动点的轨迹方程.
(2)设直线方程为,联立曲线方程,再利用韦达定理结合已知向量关系,从而得出关于的不等式,解不等式得出实数的取值范围.
(1)动点与定点的距离和它到定直线的距离比为
,化简得:.
动点的轨迹方程为:.
(2)设直线方程为,,,
直线与圆相切,,即,
联立,消去,得,

且,
由韦达定理得,

即,,
,,
,解得,
解得或,

18.(2025高二上·浙江期中)如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,为正三角形.
(1)求证:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)设点是三棱锥外接球上一点,求点到平面距离的最大值.
【答案】(1)证明:设为的中点,连接,
由题意,得,
所以为正三角形,
则,
所以为平面与平面的夹角,
又因为,
所以,
则,
所以平面平面.
(2)解:由(1)可知两两垂直,
则以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以
设平面的法向量为,
则,
令,则,所以,
则平面的一个法向量为,
所以,
则平面与平面夹角的余弦值为.
(3)解:设外接球的球心为,因为,
所以在过的中点且平行于z轴的直线上,
设,
则,
又因为,
所以,
化简得:,
所以,
则外接球的半径,
又因为,
所以点到平面的距离,
则点到平面距离的最大值为.
【知识点】平面与平面垂直的判定;点、线、面间的距离计算;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)根据已知条件和中点的性质以及,再结合二面角定义,从而得出,进而证出平面平面.
(2)由(1)可知两两垂直,从而建立空间直角坐标系,则得出点到坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出平面的法向量和平面的一个法向量,再结合数量积求向量夹角公式,从而得出平面与平面夹角的余弦值.
(3)先设,再根据得出点Q的坐标,再由球心到平面距离加半径得出点到平面的距离的最大值.
(1)设为的中点,连接,
由题得,,
所以为正三角形,则,
所以为平面与平面的夹角,
又,所以,
所以,所以平面平面.
(2)由(1)可知两两垂直,
故以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,

设平面的法向量为,
则,
令,则,则,
平面的一个法向量为,
所以.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
(3)设外接球的球心为,因为,所以在过的中点且平行于z轴的直线上,
设,
则,又,
所以,化简得:.
所以,
则外接球的半径,
又,
所以点到平面的距离.
所以点到平面距离的最大值为.
19.(2025高二上·浙江期中)设椭圆,过外一点作的两条切线,斜率分别为.若满足,则称点的轨迹为的-相关曲线.特别地,当时,的轨迹为一个圆,且满足方程,这样的圆被称作为蒙日圆.(注:为上任一点,则处的切线方程:).
(1)设椭圆与其-相关曲线,点分别为曲线上点,记,用含的式子表示(直接写出结果);
(2)设椭圆,其相关曲线,求;
(3)设椭圆与其相关曲线,设与在第一象限的交点为,过分别作与的切线,满足.设的左、右焦点分别为,满足,求的值.
【答案】(1)解:由题意,
可知椭圆与其-相关曲线,
则,
.
(2)解:设为上一点,过的切线方程为,
则,
所以.
则,
由题意,得,
所以.
(3)解:类似(2),计算可得椭圆的-相关曲线为,
则,
因为,
所以为焦点在轴上的双曲线,
不妨设,
再设离心率为离心率为,
由,




则与有共同焦点.
对于
则,
,此时,
在中,由余弦定理,
得:




则,

所以.
【知识点】双曲线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用曲线的新定义计算,从而用含的式子表示.
(2)根据椭圆的切线方程结合直线与椭圆的位置关系,再利用判别式法和韦达定理,从而得出曲线
(3)利用-相关曲线,从而化简得出,再利用余弦定理得出的值.
(1)由题可知椭圆与其-相关曲线,
所以,

(2)设为上一点,过的切线方程为,

.
即,
由题意得,
所以;
(3)类似(2),计算可得椭圆的-相关曲线为,即,
由于,故为焦点在轴上的双曲线,
不妨设,
设离心率为离心率为,
由,得
由已知:
从而有
,即与有共同焦点.
则对于
,此时
在中,由余弦定理得:

,,
.
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