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1、河南省新乡市原阳县20242025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题(本大题共8小题)1直线的倾斜角是()ABCD2已知平面的法向量为,平面的法向量为,若,则k()A4BC5D3若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为()ABCD4若圆:与圆:相切,则()A9B10C11D9或115如图,一束光线从出发,经直线反射后又经过点,则光线从A到B走过的路程为()ABCD6如图,棱长为1的正方体,中M,N点,分别是线段,的中点,记E是线段的中点,则点E到面的距离为()ABCD7已知,动点满足,则点的轨迹与圆相交的弦长等于()ABCD8棱长为2的菱形中,将沿对角线翻折,使到的位置,得到三棱锥,
2、在翻折过程中,下列结论正确的是()A三棱锥的体积的最大值为BC存在某个位置,使得D存在某个位置,使得面二、多选题(本大题共3小题)9以下四个命题正确的有()A直线与直线的距离为B直线l过定点,点和到直线l距离相等,则直线l的方程为C点到直线的距离为D已知,则“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件10下列说法正确的是()A在四面体中,若,则四点共面B若是四面体的底面三角形的重心,则C已知平行六面体的棱长均为,且,则对角线D若向量,则称为在基底下的坐标,已知向量在单位正交基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为11离心率为的椭圆称为“黄金椭圆”,在椭圆中,分别是椭圆的左、右顶点和上、下顶点,是椭圆
3、的左、右焦点,P是椭圆上的动点,则下列选项中,能使椭圆是“黄金椭圆”的有()A轴且BC四边形的内切圆过D三、填空题(本大题共3小题)12已知椭圆C:,则椭圆的短轴长为 13已知,过定点M的动直线与过定点N的动直线相交于点P,则的最大值是 14已知一张纸上面有半径为4的圆O,在圆O内有一个定点A,且,折叠纸片,使圆上某一点刚好与A点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当取遍圆上所有点时,所有折痕与的交点形成的曲线记为C,则曲线C上的点到圆O上的点的最大距离为 四、解答题(本大题共5小题)15如图,在正方体中,E为的中点(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值16圆C过点和,圆心
4、C在直线上(1)求圆C的标准方程(2)直线l经过点,且被圆C所截得的弦长为4,求直线l的方程17已知O为坐标原点,是椭圆C:的左焦点,点P是椭圆的上顶点,以点P为圆心且过的圆恰好与直线相切(1)求椭圆C的方程(2)斜率为1的直线l交椭圆C于A,B两点,求面积的最大值18如图,在四棱锥中,平面平面ABCD,BD是的平分线,且,二面角的大小为60(1)若E是棱PC的中点,求证:平面PAD(2)求平面PAB与平面PCD所成的二面角的夹角的余弦值19已知圆O的方程为,与x轴的正半轴交于点N,过点作直线与圆O交于两点(1)若坐标原点O到直线的距离为1,求直线的方程;(2)如图所示,已知点, 一条斜率为的
5、直线交圆于两点,连接试问是否存在锐角,使得为定值?若存在,求出该定值,若不存在,说明理由参考答案1【答案】D【分析】先求斜率,再利用可得倾斜角.【详解】设直线倾斜角为由得,所以,又,解得.故选:D.2【答案】D【分析】根据两平面垂直得到两法向量垂直,进而得到方程,求出答案.【详解】,解得.故选:D3【答案】B【分析】分析可得,再将点代入双曲线的方程,求出的值,即可得出双曲线的标准方程.【详解】,则,则双曲线的方程为,将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,因此,双曲线的方程为.故选:B4【答案】D【详解】圆:的圆心为,半径,圆:的圆心为,半径,所以,因为两圆相切,则或,即或.故选:D5【答案
6、】C【详解】一束光线从出发,经直线反射,与交于点P,由题意可得,点关于直线的对称点在反射光线上,设,则,故光线从A到B所经过的最短路程是.故选:C.6【答案】D【详解】如图,以D点为坐标原点,所在的直线为x轴,DC所在的直线为y轴,所在的直线为z轴,建立空间直角坐标系.则,设平面的法向量为,则,令,则,因为,所以,又平面,所以面,故与到平面的距离相等,设点到平面的距离为,则,故点E到面的距离为.故选:D7【答案】A【分析】设,据题意可求出点的轨迹,联立方程求出交点,进而求出弦长.【详解】设,则,因为,所以,整理得,即,所以点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,由得或,故点的轨迹与圆的两交点坐标分别为
7、或,所以点的轨迹与圆相交的弦长等于.故选:A8【答案】C【详解】对于A中,当平面平面时,此时点到平面的距离最大,此时三棱锥的体积取得最大值,取的中点,连接,则,因为平面平面,且平面平面,所以平面平面,又由正三角形的边长为,可得,所以三棱锥的体积为,所以A不正确;对于B中,在中,因为,所以为等腰三角形,所以,所以B不正确;对于C中,当,取的中点,连接,因为,所以,又因为,且平面,所以平面,又因为平面,所以,所以C正确.对于D中,若面,且平面,可得,因为与不垂直,所以不存在点,使得面,所以D不正确.故选:C.9【答案】ACD【分析】选项A根据平行直线的距离公式求解即可;选项B分类讨论直线l斜率是否
8、存在,斜率不存在时判断是否符合题意,斜率存在时列方程即可求得直线l的方程;选项C根据点到直线的距离公式求解即可;选项D根据两直线垂直得到,求出a的值后进行判断即可.【详解】对于选项A,所以两直线的距离为,故A正确;对于选项B,当直线l斜率不存在时,直线l的方程为,此时点和到直线l距离分别为3和6,不合题意;当直线l斜率存在时,设直线l的方程为,即,因为点和到直线l距离相等,所以,解得或,所以直线l的方程为或,故B错误; 对于选项C,点到直线的距离为,故C正确;对于选项D,因为直线与直线垂直,所以,解得或,所以“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件,故D正确.故选:ACD10【答案】BCD【详
9、解】对于A,当时,四点不共面,A错误;对于B,当为的重心时,整理可得:,B正确;对于C,C正确;对于D,由题意知:,设,则,解得:,向量在基底下的坐标为,D正确.故选:BCD.11【答案】CD【详解】A选项,由题意得,中,令得,因为,所以,其中,故,所以,故,所以离心率为,A错误;B选项,即,故,离心率,B错误;C选项,直线的方程为,即,因为四边形的内切圆过,所以,即,因为,所以,方程两边同除以得,解得或,当时,(负值舍去),当时,(舍去),负值舍去,C正确;D选项,显然两直线斜率均存在,故,即,即,因为,所以,方程两边同除以得,解得,负值舍去,D正确.故选:CD12【答案】【详解】因为C:,
10、所以,所以令得,所以短轴长为.故答案为:2.13【答案】4【详解】直线的方程变形为,由,得,所以,动直线过定点,同理可知,动直线过定点,由题意可知,且为与的交点,所以,由勾股定理可得,由重要不等式可得,当且仅当时,等号成立,因此,的最大值为.故答案为:.14【答案】6【分析】先用定义法求出折痕与的交点M的轨迹方程为:,再求出曲线C上点到圆心O的距离最大值,进而求出曲线C上的点到圆O上的点的最大距离.【详解】以OA的中点G为坐标原点,OA所在直线为x轴,垂直OA为y轴建立平面直角坐标系,可知,设折痕与和分别交于M,N两点,则MN,连接MA,所以,所以,故所有折痕与的交点M的轨迹为以O,A为焦点,
11、4为长轴的椭圆,故椭圆方程为:,设曲线C上点坐标为,则,当时,取得最大值,最大值为2,故曲线C上的点到圆O上的点的最大距离为2+4=6.故答案为:615【答案】(1)证明见解析(2)【详解】(1)由正方体的性质可知,面,因面,则,又,面.面,又面,则.同理,又,平面.平面(2)解法一:以A为原点,AD、AB、分别为x、y和z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为a,则,设平面的法向量为,则,即,令,则,设直线与平面所成角为,则,故直线与平面所成角的正弦值为解法二:设正方体的棱长为,则, 由余弦定理知,设点到平面的距离为h,设直线与平面所成角为,则又,则直线与平面所成角的正弦值等于直线
12、与平面所成角的正弦值故直线与平面所成角的正弦值为16【答案】(1)(2)或【详解】(1)由题,AB的中点坐标为,直线斜率为.则AB中垂线方程斜率为,又过点,则AB中垂线方程为,联立,知.则.圆C的标准方程是.(2)若直线l的斜率不存在,则直线l:,其到圆心距离为1,则相应弦长,满足题意;若直线l的斜率存在,设直线l:,设其到圆心距离为.则,即圆心C到直线l的距离为1.由点到直线距离公式,则直线l:综上,直线l:或17【答案】(1)(2)【详解】(1)由已知得,则,椭圆C的方程为;(2)设,直线l:联立方程,得直线l交椭圆C于A,B两点 ,得,弦长,又点O到直线l的距离当,即时取得等号 .18【
13、答案】(1)证明见解析(2)【详解】(1)取CD中点F,连接BF,EF ,则而是的平分线,则,从而,则,BF不在平面PAD内,平面PAD,则平面PAD,E,F分别是PC,CD的中点,则,EF不在平面PAD内,平面PAD,则平面PAD,又,平面,平面平面PAD,又平面,平面PAD;(2)因为,所以,又面面ABCD,面面,面ABCD,所以面PAD,又面PAD,所以,则是二面角的平面角,即,是等边三角形,取中点,则,又面面ABCD,面面,面PAD,所以面ABCD,如图以为原点,以过点与平行的直线为轴,以为轴、轴建立空间直角坐标系,则,在中,,则,所以,则,所以,设平面PAB的一个法向量为,则,得,令,得,则设平面的PCD一个法向量,则,得,令,得,则,所以平面的PCD一个法向量,设平面PAB与平面PCD的夹角为,则,平面PAB与平面PCD的夹角的余弦值为.19【答案】(1)或(2)存在,【详解】(1)当直线的斜率不存在时,原点O到直线的距离为3,不符合题意;当直线的斜率存在时,可设直线:,由原点O到直线的距离为1可得:,解得,直线的方程为或.(2)设直线:,如图可记,联立方程,得,