25级创新班5月质量检测
高一数学
考生注意:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分150分,考试时间120分钟。
2. 答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3. 考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4. 本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第2节。
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. 已知直线的倾斜角为,则
A.
B.
C.
D.
2. 已知点是点在坐标平面内的射影,则
A.
B.
C.
D.5
3. 已知圆的方程为,则实数的取值范围是
A.
B.
C.
D.
4. 已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是
A.
B.
C.
D.
5. 已知双曲线的两个焦点分别是,,焦距为10,是双曲线上的一点,且,则的值为
A.14
B.13
C.13或1
D.14或1
6. 已知,,三点不共线,点在平面外,点满足,则当点,,,四点共面时,实数
A.
B.
C.
D.
7. 已知 , 分别为双曲线 的左、右焦点,过 作 的两条渐近线的平行线,与渐近线交于 , 两点。若 ,则 的渐近线方程为
A. B.
C. D.
8. 已知椭圆 的两个焦点分别为 ,,短轴的两个端点分别为 ,, 为坐标原点,点 在椭圆 上,且满足 。当 变化时, 的最小值为
A.2 B.
C. 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. 已知直线 , 满足 ,且 , 间的距离为 ,若 的方程为 ,则 的方程为
A. B.
C. D.
10. 已知圆 和圆 相交于 , 两点,则
A. 直线 的方程为
B.
C. 四边形 的面积为
D. 圆 与圆 和圆 都相切
11. 如图,在棱长为2的正方体 中,, 分别是棱 , 的中点,点 是正方形 内部任意一点(包括边界),则
A. 的长度的最大值为
B. 若 平面 ,则点 为 的一个三等分点
C. 平面 截正方体 所得截面的周长为
D. 直线 与平面 所成角的正弦值最大为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 点 关于 轴对称的点的坐标为 。
13. 已知 , 是直线 上的两点,若 ,则 。
14. 已知圆 ,过点 作 的两条切线,切点分别为 ,,则直线 的方程为 。
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)
已知圆,过点作斜率为1的直线交圆于,两点。
(1) 求线段的中垂线方程;
(2) 求弦的长。
16.(本小题满分15分)
已知离心率为的双曲线经过点。
(1) 求的方程;
(2) 已知,是上关于原点对称的两点,直线,的斜率分别为,,求证:为定值。
17.(本小题满分15分)
如图,在平行六面体中,,且,。
(1) 分别求,的长;
(2) 证明:。
18.(本小题满分17分)
如图,在圆锥 中, 是圆锥的顶点, 是圆锥底面圆的圆心, 是圆锥底面圆的直径, , 是圆 上的动点(异于点 ,), 是劣弧 的中点, 是 的中点.
(1) 证明: 平面 ;
(2) 若 , 求直线 与平面 所成角的正弦值;
(3) 若平面 和平面 的夹角为 , 求 的最大值.
19.(本小题满分17分)
已知 , 分别是椭圆 的左、右顶点, , 是椭圆 上异于 , 的两个点, 当四边形 为菱形时, 四边形 的周长为 , 面积为4.
(1) 求椭圆 的方程;
(2) 若 , 的斜率分别为 ,, 且 .
(ⅰ) 证明: 直线 过定点;
(ⅱ) 若直线 , 交于点 , 直线 , 交于点 , 求 的最小值.
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参考答案、提示及评分细则
1.A因为直线 的倾斜角为 ,所以 。故选A。
2.B由题知点 在坐标平面 内的射影的坐标为 ,则 。故选B。
3.D由题意得 ,解得 。故选D。
4.C若方程 表示椭圆,则 解得 且 。故选C。
5.B由题知 ,,所以 ,。由双曲线的定义,知 ,解得 或 。又 ,所以 舍去,所以 。故选B。
6.D由 ,得 。又点 ,,, 四点共面,所以 ,解得 。故选D。
7.B易知点 , 关于 轴对称,令 ,,,,,。 ,,。故选B。
8.A由题可知 ,所以点 同时也在以 , 为焦点,长轴长为 的椭圆上,其椭圆方程为 ()。联立 即 即 两式相加可得 ,则 ,当 时, 的最小值为4,即 的最小值为2。故选A。
9.AB设直线 的方程为 ,则 , 间的距离 ,解得 ,或 ,所以直线 的方程为 或 。故选AB。
10.ABD圆 可化为 ,圆 和圆 的方程作差可得 的方程为 ,A正确;圆心 到直线 的距离为 ,所以 ,B正确;由题知 ,,所以四边形 的面积为 ,C错误;由 ,,得圆 与圆 和圆 都相切,D正确。故选ABD。
11.ABD如图,以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,则,,,,,,,,,.设点的坐标为,其中,则,所以长度的最大值为,A正确;由,,,平面,得解得所以点的坐标为.因为,所以点为的一个三等分点,B正确;如图,延长分别与,相交于点,,连接,分别与,相交于点,,连接,,则五边形是平面截正方体所得的截面.由,,得,所以,.又,,,所以五边形的周长为,C错误;由平面的一个法向量为,.设直线与平面所成的角为,则,(当且仅当时取等号),D正确.故选ABD.
12. 点关于轴对称的点的坐标为.
13.13因为,在直线上,所以,.由已知,得,所以.
14. 连接,,,则,,所以,,,四点在以为直径的圆上,圆心为,半径为,其方程为,与两边分别作差,得,即直线的方程为.
15. 解:(1)由直线的斜率为,得线段的中垂线的斜率为, 2分
又过圆心,则的方程为, 4分
所以线段的中垂线方程为. 6分
(2)由题意可得直线的方程为, 8分
圆心到直线的距离为:, 11分
所以. 13分
16.(1)解:由题意可得 2分
解得 5分
所以的方程为. 7分
(2)证明:设,,
因为点在双曲线上,所以,即, 10分
所以,为定值. 15分
17.(1)解:由题知,,. 2分
因为, 3分
所以
. 6分
因为, 7分
所以
,
所以,. 10分
(2)证明:由题知, 11分
所以
,
所以. 15分
18.(1)证明:如图,连接,交于点,连接, 1分
因为是的中点,所以.
又,所以, 2分
因为平面,平面,所以平面.
同理平面. 3分
因为,,平面,所以平面平面.
因为平面,所以平面. 4分
(2)解:以为坐标原点,过点在底面作的垂线为轴,为轴,为轴建立如图所示空间直角坐标系,设,则,,,, 5分
因为,所以,所以,,,
设平面的法向量为,则 取,得,,所以平面
的一个法向量, 7分
设直线与平面所成角为,则,
即直线与平面所成角的正弦值为. 9分
(3)解:设点的坐标为(),由,得.
设平面的法向量为,则,,
取,得,,
所以平面的一个法向量, 11分
设平面的法向量为,则,,
取,得,,所以平面的一个法向量。 13分
则
, 15分
又,所以,故,当且仅当,时,,
所以的最大值为。 17分
19.(1) 解:根据椭圆的对称性知,仅当,分别为椭圆的上、下顶点时,四边形为菱形,
由,,得,, 4分
所以椭圆的方程为。 4分
(2)(ⅰ) 证明:依题意,直线的斜率不为零,设直线的方程为,,,
由消去整理得,
则, ,
而,,则,, 7分
因此
,
解得,
所以直线:恒过定点。 10分
(ⅱ) 解:由(ⅰ)知,,,得,
直线的方程为,直线的方程为, 12分
则,
即,解得,
即可得点有,,
同理可得点有,, 14分
,
当且仅当时取等号,所以的最小值为。 17分