精品解析:陕西省渭南市华州区咸林中学2024-2025学年高二上学期第一次质量检测数学试题
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内容正文:
咸林中学2024-2025学年高二年级第一次质量检测
数学
(试卷共150分,时间为150分钟)
第Ⅰ卷 (选择题 共60分)
一、单选题:(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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 若直线经过第一、二、四象限,则有( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 若直线与直线平行,则的值为( )
A. B.
C. 或 D. 1或
4. 以为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A. B.
C. D.
5. 若圆与圆外切,则实数( )
A. -1 B. 1 C. 1或4 D. 4
6. 圆上的点到直线的距离的最大值是( )
A. B. 2 C. D.
7. 直线与 (不同时为0)的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直
C. 相交 D. 与的值有关
8. 已知圆,直线则直线被圆截得的弦长的最小值为( )
A. 5 B. 4 C. 10 D. 2
二、选择题:(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0)
9. 下列四个命题中错误的有( )
A. 直线的倾斜角越大,其斜率越大
B. 直线倾斜角的取值范围是
C. 若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
D. 若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
10. (多选)已知某圆圆心C在x轴上,半径为5,且在y轴上截得线段AB的长为8,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
11. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 圆:的圆心到直线的距离为2
B. 圆上有且仅有3个点到直线:的距离都等于1
C. 圆:与圆:恰有三条公切线,则
D. 是两圆与的公共弦所在的直线方程
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分)
12. 已知点,,动点P在y轴上,当取最小值时,点P的坐标为______.
13. 圆关于直线对称的圆的标准方程是________.
14. 直线与圆相交于两点,且.若,则直线的斜率为_________.
四、解答题:(本题共6小题,17题10分,剩下每题12分,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知中,,,.求:
(1)BC边上的高所在直线的方程;
(2)的面积.
16. 直线过点且倾斜角比直线的倾斜角大.
(1)求直线的方程;
(2)若直线和直线平行,且被圆所截的弦长为2,求直线的方程.
17. 已知圆,直线l过点.
(1)求圆C的圆心坐标及半径;
(2)若直线l与圆C相切,求直线l的方程.
18. 已知实数满足
(1)求最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值.
19. 已知圆C经过点,及(3,0).过坐标原点O,且斜率为k的直线l与圆C交于M,N两点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点,分别记直线PM,直线PN的斜率为,,证明:为定值.
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咸林中学2024-2025学年高二年级第一次质量检测
数学
(试卷共150分,时间为150分钟)
第Ⅰ卷 (选择题 共60分)
一、单选题:(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. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依据斜率计算倾斜角即可.
【详解】直线的斜率为,则由,知,即
故选:B.
2. 若直线经过第一、二、四象限,则有( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】由一次函数的性质判断
【详解】直线即,经过第一、二、四象限,
则,得,
故选:B
3. 若直线与直线平行,则的值为( )
A. B.
C. 或 D. 1或
【答案】C
【解析】
【分析】若直线∥直线,则,代入数值计算即可.
【详解】直线与直线平行,
,或.
故答案为:或
4. 以为端点的线段的垂直平分线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据两直线垂直的斜率关系以及点斜式方程求解即可.
【详解】的中点为,
,所以中垂线的斜率为,
由点斜式可得整理得,
故选:A.
5. 若圆与圆外切,则实数( )
A. -1 B. 1 C. 1或4 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】由两圆的位置关系计算即可.
【详解】由条件化简得,即两圆圆心为,
设其半径分别为,,所以有.
故选:D
6. 圆上的点到直线的距离的最大值是( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆心到直线的距离以及圆的几何性质求得正确答案.
【详解】圆即,
圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
所以圆上的点到直线的距离的最大值是.
故选:C
7. 直线与 (不同时为0)的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直
C. 相交 D. 与的值有关
【答案】B
【解析】
【分析】判断两条直线的位置关系,分类讨论,通过计算斜率的乘积来确定即可.
【详解】当、都不为时,直线的斜率为,直线的斜率为.因为两条直线斜率的乘积为:,所以两条直线垂直.
当,时,直线可化为,其斜率不存在.
直线可化为,其斜率为,此时两条直线垂直.
当,时,直线可化为,其斜率为.
直线可化为,其斜率不存在,此时两条直线垂直.
故选:B.
8. 已知圆,直线则直线被圆截得的弦长的最小值为( )
A. 5 B. 4 C. 10 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】先判定直线过定点,再由弦长公式计算即可.
【详解】由,
,即过定点,
由得,半径,
则当时,C到的距离最远,此时被圆截得的弦长最小,
最小值为.
故选:C
二、选择题:(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0)
9. 下列四个命题中错误的有( )
A. 直线的倾斜角越大,其斜率越大
B. 直线倾斜角的取值范围是
C. 若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
D. 若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线的倾斜角和斜率的定义逐一判断即可.
【详解】解:对于A,当倾斜角为锐角时,斜率大于0,当倾斜角为钝角时,斜率小于0,故A错误;
直线倾斜角的取值范围是,故B正确;
若一条直线的斜率为,此时可以为负角,而直线倾斜角的取值范围是,故C错误;
当直线的倾斜角时,直线的斜率不存在,故D错误.
故选:ACD.
10. (多选)已知某圆圆心C在x轴上,半径为5,且在y轴上截得线段AB的长为8,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】利用勾股定理求出的长,从而确定圆心的坐标,写出圆的方程即可.
【详解】由题意设,,所以,
在中,
如图所示,有两种情况:
故圆心C的坐标为或,
故所求圆的标准方程为
故选:AB.
11. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 圆:的圆心到直线的距离为2
B. 圆上有且仅有3个点到直线:的距离都等于1
C. 圆:与圆:恰有三条公切线,则
D. 是两圆与的公共弦所在的直线方程
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用点到直线的距离可判断A,由圆心到直线的距离及半径可判断B,由两圆的圆心距可判断C,利用两圆的方程可判断D.
【详解】对于A,圆:的圆心为,圆心到直线的距离为,故A错误;
对于B,圆的圆心为半径为2,又圆心到直线:的距离为,故圆上有且仅有3个点到直线:的距离都等于1,故B正确;
对于C,圆:的圆心为半径为1,圆:的圆心为半径为,两圆恰有三条公切线,则两圆外切,所以,解得,故C正确;
对于D,由两圆方程与得,即,所以是两圆与的公共弦所在的直线方程,故D正确.
故选:BCD.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分)
12. 已知点,,动点P在y轴上,当取最小值时,点P的坐标为______.
【答案】
【解析】
【分析】作出关于轴的对称点,连接 ,与轴交于 ,即为所求,求出直线的方程,令可得的坐标.
【详解】
作出关于轴的对称点,
连接 ,与轴交于 ,即为所求,
此时取最小值,
由的斜率为,
可得方程,
令,可得,
即为,故答案为.
【点睛】解决解析几何中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将解析几何中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法求解.
13. 圆关于直线对称的圆的标准方程是________.
【答案】
【解析】
【分析】求出所求圆的圆心坐标,结合圆的半径可得出所求圆的标准方程.
【详解】因为圆的圆心为,半径为,
且点关于直线对称的点的坐标为,
因此,所求圆的标准方程为.
故答案为:.
14. 直线与圆相交于两点,且.若,则直线的斜率为_________.
【答案】
【解析】
【分析】设直线方程,结合弦长求得圆心到直线的距离,利用点到直线的距离公式列出等式,即可求得答案.
【详解】根据题意,直线l与圆 相交于两点,且,
当直线斜率不存在时,直线 即y轴,显然与圆相切,不符合题意;
故直线斜率存在,设直线l的方程为 ,即 ,
因为圆的圆心为 ,半径为 ,
又弦长,所以圆心到直线的距离为,
所以,解得,
故答案为:.
四、解答题:(本题共6小题,17题10分,剩下每题12分,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知中,,,.求:
(1)BC边上的高所在直线的方程;
(2)的面积.
【答案】(1);
(2)3.
【解析】
【分析】(1)应用两点式求得,由点斜式写出高所在直线方程即可;
(2)两点式求,点线距离求点A到直线BC的距离,即可求三角形面积.
【小问1详解】
由斜率公式,得,
所以BC边上的高所在直线的方程为,即.
【小问2详解】
由两点间的距离公式,得,
又BC边所在的直线方程为,即,
所以点A到直线BC的距离,故.
16. 直线过点且倾斜角比直线的倾斜角大.
(1)求直线的方程;
(2)若直线和直线平行,且被圆所截的弦长为2,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件先求出直线l的倾斜角,运用点斜式直线方程求解;
(2)运用垂径定理求出圆心O到直线m的距离,再运用点到直线距离公式求出m的方程.
【小问1详解】
由题意得直线的斜率,
直线的倾斜角为,直线的斜率 ,
故直线的方程为,即;
【小问2详解】
由题意可设直线的方程为, ,半径 ,
∴圆心到直线的距离为,∵直线被圆所截的弦长为2,
∴,即,解得,
∴直线的方程为.
17. 已知圆,直线l过点.
(1)求圆C的圆心坐标及半径;
(2)若直线l与圆C相切,求直线l的方程.
【答案】(1)圆C的圆心坐标是,半径为2
(2)或
【解析】
【分析】(1)化成圆的标准方程可得答案;
(2)直线l的斜率不存在时可直接得答案;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,利用点到直线的距离公式计算可得答案.
【小问1详解】
将圆C的方程化成标准式方程得,
圆C的圆心坐标是,半径为2;
【小问2详解】
当直线l的斜率不存在时,直线l的方程是,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,即,
由圆心到直线l的距离等于圆C的半径,
可得,解得,
故直线l的方程是.
综上所述,直线l的方程是或.
18. 已知实数满足
(1)求最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为;
(2)最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)利用的几何意义:圆上一点与坐标原点连线的斜率,即可求出答案;
(2)利用的几何意义:圆上一点到坐标原点距离的平方,即可求出答案;
【小问1详解】
原方程化为:,表示以为圆心,为半径的圆,
设,即,
当直线与圆相切时,斜率取得最大值与最小值,
此时有:,解得,
所以的最大值为,最小值为.
【小问2详解】
表示圆上一点到原点距离的平方,
易知在原点与圆心的连线与圆的两个交点出取得最大值与最小值,
又圆心到原点的距离为,半径为,
所以
19. 已知圆C经过点,及(3,0).过坐标原点O,且斜率为k的直线l与圆C交于M,N两点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点,分别记直线PM,直线PN的斜率为,,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)
设,.由题意得直线l的方程为,
由,得,
∴,
∴,
∴,
.
即为定值0.
【解析】
【分析】(1)设圆C的方程为,解方程组求出即得解;
(2)设,.由题意得直线l的方程为,联立直线和圆的方程得到韦达定理,计算化简即得证.
【小问1详解】
解:设圆C的方程为,
∴,解得,
∴圆C的方程为,其标准方程为.
【小问2详解】
略
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