内容正文:
江苏省连云港市赣榆区2024-2025学年高二上学期11月期中学业水平质量监测数学试题B卷
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡上.
2.将每题的答案或解答写在答题卡上,在试卷上答题无效.
3.考试结束,只交答题卡.
一、单项选择题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求.)
1. 已知抛物线上一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将点坐标代入抛物线的方程,从而求得的值.
【详解】点坐标代入抛物线的方程得,解得.
故选:A
2. 已知圆过三点,则的圆心和半径分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先设圆的标准方程为,其中为圆心坐标,为半径.
已知圆过,,三点,将这三点分别代入圆的标准方程,得到三个方程,联立求解就可以得到圆心坐标和半径.
【详解】设圆的标准方程为,其中为圆心坐标,为半径.
将,代入,得到,
展开整理可得,.
将,代入,得到,
展开整理可得,.
将,代入,得到,
展开整理可得,.
三个式子联立解得,,,.
则所以圆心坐标为,半径为.
故选:D.
3. 方程表示椭圆,则的取值范围是( )
A. B. 或 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据方程表示椭圆列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】由于方程表示椭圆,
所以,解得或.
故选:B
4. 已知双曲线的离心率为4,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据渐近线的斜率与离心率的关系求得正确答案.
【详解】依题意,
解得,所以渐近线方程为.
故选:D
5. 已知圆和圆相交于,两点,则下列结论中错误的是( )
A. 两圆相交 B. 直线AB的方程为
C. 两圆有两条公切线 D. 线段AB的长为
【答案】B
【解析】
【分析】先判断两个圆的位置关系,然后求得相交弦所在直线方程,再求得弦长.
【详解】圆的圆心是,半径为,圆的圆心是,半径为,
圆心距为,所以两圆相交,A选项正确,公切线有条,C选项正确.
由、两式相减并化简得,
B选项错误.
到直线的距离为,
所以,D选项正确.
故选:B
6. 唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐含着一个有趣的数学问题—“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,河岸线所在直线方程为,若将军从点处出发,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短路程为( )
A. B. C. 4 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】利用对称性以及两点间的距离公式来求得正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径,
设关于直线的对称点为,
则,解得,则,
,
所以“将军饮马”的最短路程为.
故选:B
7. 双曲线的左、右焦点分别为是双曲线右支上一点,且直线的斜率为是面积为3的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,
由,解得,
因为,所以,求得,即,
由,解得,
由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:A
8. 已知A,B,C,D是椭圆上四个不同的点,且是线段的交点,且,若,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量共线、类似点差法建立等量关系式,由直线垂直斜率的关系求出直线l的斜率.
【详解】设,而,
因为,故,
即,
所以,则,
又都在椭圆上,
故①,且,
即②,
①②两式相减并化简得:,
即③,
同理可得:④,
④-③得:,
所以,
因为,所以直线l的斜率为.
故选:D
【点睛】直线与圆锥曲线相交涉及中点弦问题,常用点差法,该法计算量小,模式化强,易于掌握,若相交弦涉及的定比分点问题时,也可以用点差法的升级版—定比点差法,解法快捷.
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知直线,则下列结论正确的是( )
A. 直线恒过定点 B. 当时,直线的倾斜角为
C. 当时,直线的斜率为0 D. 当时,直线与直线AB垂直
【答案】AC
【解析】
【分析】根据直线的定点、倾斜角、斜率、垂直等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】直线,
当时,,所以直线恒过定点,A选项正确.
时,,斜率为,倾斜角为,B选项错误.
时,,直线的斜率为,C选项正确.
时,,斜率为,
直线的斜率为,,
所以直线与直线不垂直,D选项错误.
故选:AC
10. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率范围是
C. 曲线上的点到直线的最小距离为
D. 过点作曲线的一条切线,切点为F,则等于
【答案】ABD
【解析】
【分析】设,根据求得曲线的轨迹方程,根据点到直线的距离公式来对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】设,由,得,而,
所以,
整理得,所以A选项正确.
B选项,圆的圆心为,半径为,
设直线的方程为,
到直线的距离,
,两边平方并化简得,
解得,所以直线的斜率范围是,B选项正确.
C选项,到直线的距离为,
所以曲线上的点到直线的最小距离为,C选项错误.
D选项,,,,
所以,D选项正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:
通过设定比值来求解轨迹:首先设定两点之间的距离之比,并将其代入直角坐标系中,推导出曲线的方程. 这一步奠定了解题的基础.
利用距离公式分析直线与曲线关系:通过设定直线方程并利用点到直线的距离公式,求解出符合条件的斜率范围,确保直线与曲线存在公共点.
结合几何关系确定切线条件:利用点和斜率的关系,结合几何推导,确定切线条件,从而判断选项的正确性.
11. 已知双曲线分别为双曲线左、右焦点,焦距为2c,为该双曲线上异于顶点的任一点,双曲线E的左、右顶点分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若直线与双曲线的一个交点的横坐标恰好为c,则双曲线的离心率是
B. 若双曲线的离心率为,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,若的面积等于(点为坐标原点),则实数的值等于
C. 设直线PA、PB的斜率分别为,则
D. 若在第一象限,内切圆圆心的横坐标为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线与双曲线的位置关系、双曲线的离心率、三角形的面积、定值问题以及三角形内切圆等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,,代入得,
解得(负根舍去),所以,
两边除以得,解得,A选项正确.
B选项,双曲线左焦点到一条渐近线的距离为,
所以,所以,
由于双曲线的离心率,所以,
所以,所以B选项错误.
C选项,设,则,
,,
所以C选项正确.
D选项,设内切圆的圆心为,内切圆于相切于点,如图所示,
则,且,
由于,所以,
而,所以,所以,
所以内切圆圆心的横坐标为,D选项正确.
故选:ACD
【点睛】思路点睛:
利用双曲线的几何特性求解离心率:首先通过双曲线的焦点和交点条件,利用关于的方程推导出离心率.
内切圆位置的几何分析:通过分析双曲线在第一象限内的内切圆位置,利用几何关系确定圆心具体的横坐标.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知直线,直线,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线平行列方程,从而求得的值.
【详解】若,则,解得,
当时,直线,直线,两直线重合,不符合.
当时,直线,直线,,符合.
故答案为:
13. 已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,且A、B中点的横坐标为5,则______.
【答案】12
【解析】
【分析】设,根据A、B中点的横坐标为5得到,由焦点弦长公式得到答案.
【详解】由题意得, 设,
因为A、B中点的横坐标为5,所以,
由焦点弦长公式得
故答案为:12
14. 已知椭圆的上顶点为,两个焦点为,离心率为.过且垂直于的直线与交于D,E两点,,则椭圆的方程是______,的周长是______.
【答案】 ①. ②. 8
【解析】
【分析】先根据离心率求出与的关系,再通过直线与椭圆相交弦长公式求出,的值,从而得到椭圆方程。对于的周长,根据椭圆的定义,椭圆上任意一点到两焦点距离之和等于长轴,所以的周长为。
【详解】
椭圆的离心率为,
不妨可设椭圆,,
的上顶点为,两个焦点为,,
为等边三角形,
过且垂直于的直线与交于,两点,
,
由等腰三角形的性质可得,,,
设直线方程为,,,,,
将其与椭圆联立化简可得,,
由韦达定理可得,,,
,
解得,所以,,椭圆方程为。
的周长等价于.
故椭圆的方程是;的周长是。
故答案为:;8.
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. 平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标为为的中点.
(1)求直线的方程和边上的高所在的直线方程;
(2)过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率范围是?
【答案】(1)直线的方程是,边上的高所在的直线方程是
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两点式、点斜式来求得正确答案.
(2)求得直线的斜率,从而求得直线的斜率范围.
【小问1详解】
依题意,,所以直线的方程为,
整理得.
直线的斜率为,所以边上的高所在的直线的斜率为,
所以边上的高所在的直线方程是.
【小问2详解】
直线的斜率为,直线的斜率为,
所以过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率范围是.
16. 平面直角坐标系中,圆心C在第一象限,经过直线与的交点,且______(在①②两个条件中任选一个,补充在横线上.)①圆C经过点,圆心在直线上;②圆心,半径为;
(1)求圆的方程;
(2)过点作圆的切线,求切线的方程.
【答案】(1)
若选①,圆的方程为;
若选②,圆的方程为.
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求得圆心和半径,从而求得圆的方程.
(2)利用圆心到切线的距离等于半径来求得切线的斜率,进而求得切线方程.
【小问1详解】
由解得,所以圆过点.
若选①,圆C经过点,圆心在直线上,
设圆心为,,
则,
解得,所以圆心为,半径为,
所以圆的方程为.
若选②,圆心,半径为,
则,解得(负根舍去),
所以圆心为,圆的方程为.
【小问2详解】
由题意,当直线的斜率不存在时,不合题意;
当直线的斜率存在时,设切线的方程为,
圆心到切线的距离为,解得,
所以切线方程为,或,
即或.
17. 已知双曲线与椭圆有相同的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程;
(3)若直线与双曲线交于、两点,且、的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得双曲线的方程.
(2)设过点的双曲线为,利用点求得,从而求得该双曲线的方程.
(3)利用点差法求得直线的方程.
【小问1详解】
椭圆,即,
所以,所以,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
双曲线,对应,所以渐近线方程为,
设过点的双曲线的标准方程为,
所以,所以.
【小问3详解】
设,则,
两式相减并化简得,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为.
由,
消去并化简得,符合.
所以直线的方程为.
18. 已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.点为椭圆的左顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为1的直线与椭圆交于另外一点,求的坐标;
(3)点,点为椭圆上任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得椭圆的方程.
(2)先求得直线的方程,将直线的方程与椭圆方程联立,从而求得点的坐标.
(3)设,利用两点间的距离公式表示,根据二次函数的性质求得的最小值.
【小问1详解】
依题意,解得,
所以椭圆方程为.
【小问2详解】
,直线的方程为,
由解得或,则.
【小问3详解】
设是椭圆上任意一点,则,
,
,
由于,所以当时,
取得最小值为.
【点睛】方法点睛:
椭圆方程的确定:通过椭圆的离心率来推导其标准方程,是解题的重要步骤,利用椭圆的几何性质(如顶点和离心率)是求解方程的核心方法.
联立方程求解交点:在求直线与椭圆的交点时,通过联立方程并求解,是解决此类问题的常用手段.
距离公式与二次函数最值:通过两点间的距离公式建立关系,并利用二次函数的性质来求得最小值,是求解最小距离问题的有效方法.
19. 已知曲线,点.
(1)当时,若直线过点且与曲线的右支交于M,N两点,记曲线的左、右顶点分别为,直线的斜率分别为,证明:为定值.
(2)当时,不经过坐标原点且斜率为1的直线与曲线交于P,Q两点,直线PB与曲线的另一个交点为,直线QB与曲线的另一个交点为,其中G,H均不为曲线的顶点,证明:直线GH过定点.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直线过定点设出直线,联立,分别求出斜率,最后得到斜率的比值即可.
(2)设直线的方程为,,,表示直线的方程,联立直线与椭圆方程,消元求出,即可求出点坐标,同理得到点坐标,根据的斜率为得到,即可求出直线过定点坐标.
【小问1详解】
根据题意曲线的方程为.易知,.
设,,易知直线的斜率不为0,设直线的方程为,
由,消去x可得,
,且
又因为直线与的右支交于M,N两点,所以
所以
,
即为定值.
【小问2详解】
根据题意,曲线方程,
由题意可知直线的斜率存在,设直线的方程为,,,
则,直线的方程为,
将其代入得,,显然,
则,所以,
将代入直线的方程,解得,
所以,同理得,
所以,得,
即,
整理得,所以,
因此直线的方程为,令,即,则,
所以直线过定点.
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
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江苏省连云港市赣榆区2024-2025学年高二上学期11月期中学业水平质量监测数学试题B卷
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡上.
2.将每题的答案或解答写在答题卡上,在试卷上答题无效.
3.考试结束,只交答题卡.
一、单项选择题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求.)
1. 已知抛物线上一点,则( )
A. B. C. D.
2. 已知圆过三点,则的圆心和半径分别为( )
A. B. C. D.
3. 方程表示椭圆,则的取值范围是( )
A. B. 或 C. D.
4. 已知双曲线的离心率为4,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知圆和圆相交于,两点,则下列结论中错误的是( )
A. 两圆相交 B. 直线AB的方程为
C. 两圆有两条公切线 D. 线段AB的长为
6. 唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”隐含着一个有趣的数学问题—“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,河岸线所在直线方程为,若将军从点处出发,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短路程为( )
A. B. C. 4 D. 2
7. 双曲线的左、右焦点分别为是双曲线右支上一点,且直线的斜率为是面积为3的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
8. 已知A,B,C,D是椭圆上四个不同的点,且是线段的交点,且,若,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知直线,则下列结论正确的是( )
A. 直线恒过定点 B. 当时,直线的倾斜角为
C. 当时,直线的斜率为0 D. 当时,直线与直线AB垂直
10. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率范围是
C. 曲线上的点到直线的最小距离为
D. 过点作曲线的一条切线,切点为F,则等于
11. 已知双曲线分别为双曲线左、右焦点,焦距为2c,为该双曲线上异于顶点的任一点,双曲线E的左、右顶点分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若直线与双曲线的一个交点的横坐标恰好为c,则双曲线的离心率是
B. 若双曲线的离心率为,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,若的面积等于(点为坐标原点),则实数的值等于
C. 设直线PA、PB的斜率分别为,则
D. 若在第一象限,内切圆圆心的横坐标为
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知直线,直线,若,则______.
13. 已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,且A、B中点的横坐标为5,则______.
14. 已知椭圆的上顶点为,两个焦点为,离心率为.过且垂直于的直线与交于D,E两点,,则椭圆的方程是______,的周长是______.
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. 平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标为为的中点.
(1)求直线的方程和边上的高所在的直线方程;
(2)过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率范围是?
16. 平面直角坐标系中,圆心C在第一象限,经过直线与的交点,且______(在①②两个条件中任选一个,补充在横线上.)①圆C经过点,圆心在直线上;②圆心,半径为;
(1)求圆的方程;
(2)过点作圆的切线,求切线的方程.
17. 已知双曲线与椭圆有相同的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程;
(3)若直线与双曲线交于、两点,且、的中点坐标为,求直线的方程.
18. 已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.点为椭圆的左顶点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为1的直线与椭圆交于另外一点,求的坐标;
(3)点,点为椭圆上任意一点,求的最小值.
19. 已知曲线,点.
(1)当时,若直线过点且与曲线的右支交于M,N两点,记曲线的左、右顶点分别为,直线的斜率分别为,证明:为定值.
(2)当时,不经过坐标原点且斜率为1的直线与曲线交于P,Q两点,直线PB与曲线的另一个交点为,直线QB与曲线的另一个交点为,其中G,H均不为曲线的顶点,证明:直线GH过定点.
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