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2021 年“山东学情”高二 10 月联合考试
数学试题(D 卷)答案和解析
1.B 2.A 3.B 4.D 5.D 6.D 7.B
解: 直线
2 0x y
分别与 x 轴,y 轴交于 A,B 两点,令 0x ,得
2y
,令
0y
,得 2x ,
(2,0)A
,
(0,2)B
,
| | 4 4 2 2AB
,
点 P 到直线
2 0x y
的距离为 ABP 的高 h,
∵圆
2 22 ( 1) 2x y
的圆心为
( 2,1)
,半径为 2 ,
∴圆心到直线的距离为:
2 2
2 1 2 3 2
21 1
d
,
所以点 P 到直线的距离 h 的最大值为
3 2 5 2
2
2 2
,最小值为
3 2 2
2
2 2
,
则 ABP 面积为
1
2
S AB h
,最大值为
1 5 2
2 2 5
2 2
,
最小值为
1 2
2 2 1
2 2
,所以 ABP 面积的取值范围为
[1,5].
8.B 9.ABD 10.BCD 11.AD
解:由圆
2 2
1 : 3 3 3 0C x y x y 和圆
2 2
2 : 2 2 0C x y x y ,
两圆方程相减得,公共弦 AB 所在直线方程为
3 0x y
,故 A 正确.
由选项 A 可得:直线 AB 的斜率为 1 ,故中垂线的斜率 1k ,
又中垂线过圆
2 2
2 : 2 2 0C x y x y 的圆心
(1,1)
,
所以线段 AB 中垂线方程为 1 1y x ,即 0x y ,故 B 错误.
由公共弦 AB 所在直线方程为
3 0x y
,
故圆心
(1,1)
到直线 AB 的距离
2 2
1 1 3 2
21 1
d
,
又因为圆
2 2
2 : 2 2 0C x y x y 的半径为 2 ,
所以
2 2 12 ( 2) 2 2 6
2
AB d
,故 C 错误.
在过 A,B 两点的所有圆中,面积最小的圆是以 AB 为直径的圆,
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故其圆心为 AB 的中点,亦即直线 AB:
3 0x y
与 AB 中垂线:
0x y
的交点,
由
3 0
0
x y
x y
,解得
3
2
x y
,即 AB 的中点坐标为
3 3
( , )
2 2 ,
又
6AB
,故面积最小的圆的半径为
6
2 2
AB
,
故其方程为
2 23 3 3( ) ( )
2 2 2
x y
,即圆
2 2
1 : 3 3 3 0C x y x y ,D 正确.
故选 .AD
12.BD 解:由题意易知椭圆的短半轴 4b , 截面与底面所成的角为 60 ,
椭圆的长轴长为
2 4
2 16
cos60
a
, 8a ,
2 2 64 16 4 3c a b ,
离心率为
4 3 3
8 2
c
a
,
2 16b ,当建立坐标系以椭圆中心为原点,椭圆的长轴为 x
轴,短轴为 y 轴时,则椭圆的方程为
2 2
1.
64 16
x y
故选 .BD
13.1 14.
2 23 1( ) ( ) 1
2 2
x y
15.
1 2
| 2 1
2 3
a a a
或
解:一元二次方程
2 2 22 2 1 0x y ax ay a a 表示圆,则
2 2 2 04(2 2 1)a a a a ( ) ,
2
2
3
a
,
若坐标原点在圆
2 2 22 2 1 0x y ax ay a a 的外部,则
22 1 0a a ,解
得
1
1
2
a a 或
,则实数 a 的取值范围是
1 2
| 2 1
2 3
a a a
或
,
16.
3 2 8 0x y
解:易知此弦所在直线的斜率存在,所以设斜率为 k,
弦所在的直线与椭圆相交于 A,B 两点,设 1 1
( , )A x y
, 2 2
( , )B