内容正文:
延边第二中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二年级数学试卷
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. “”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】充分必要条件的判断:把两个命题分别作为条件和结论,判定由条件能否推出结论即可.
【详解】当时,,,显然,两直线平行,满足充分条件;
当与直线平行时,,则
∴或,
当时显然成立,当时,,,
整理后与重合,故舍去,
∴,满足必要条件;
∴“”是“直线与直线平行”的充要条件
故选:C
2. 与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由焦点和短半轴长,待定系数法求椭圆方程.
【详解】椭圆化成标准方程为,焦点在轴上,
设所求椭圆方程为,
依题意有,所以,所求椭圆方程为.
故选:B
3. 为了解双减政策的执行情况,某地教育主管部门安排甲、乙、丙三个人到两所学校进行调研,每个学校至少安排一人,则不同的安排方法有( )
A. 6种 B. 8种 C. 9种 D. 12种
【答案】A
【解析】
【分析】先分组,再分配即可.
【详解】由题意,将3人分成2组,其中一组2人,有种,
再分配到两所学校,有种,
故共有种安排方法.
故选:A.
4. 设抛物线的焦点为,过焦点的直线与抛物线相交于,两点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】联立方程得韦达定理,即可根据焦点弦公式求解.
【详解】由得,,
由题意可知直线的斜率存在,故设其方程为,
联立与可得,
设,则,故,
因此,当且仅当时取等号,
故选:C
5. 已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据渐近线的倾斜角求出渐近线的斜率,进而求得,再根据点到直线的距离公式可求出结果.
【详解】因为双曲线的一条渐近线的倾斜角为,,
所以该渐近线的方程为,所以,
解得或(舍去),所以,
此双曲线的右焦点坐标为,到一条渐近线的距离为.
故选:A
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用双曲线的标准方程,结合双曲线的定义,可得问题答案.
【详解】如图:
因为为右支上一点,所以.
因为为坐标原点,为线段的中点,所以,,
则.
故选:C
7. 已知点P是椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若,则下列说法正确的是( )
A. 的面积为 B. 内切圆的面积为
C. 点P的纵坐标为 D. 若点M是椭圆上一动点,则的最大值为9
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆的定义和余弦定理求出即可判断A,根据三角形面积求出内切圆半径即可判定B,根据三角形面积建立关系求解判断C,根据椭圆的有界性可判断D.
【详解】对于A:根据椭圆定义可得,则,
在中,由余弦定理,
由①②可得,
所以得面积为,故A错误;
对于B:设内切圆半径为,因为的面积为,
所以,即,解得,
所以内切圆的面积为,故B正确;
对于C:因为的面积为,则,
解得,故C错误;
对于D:设,则,,
,
则当时,的最大值为5,故D错误;
故选:B.
8. 已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线E的右支交于A,B两点,若,且双曲线E的离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由双曲线的定义结合已知条件求得,从而再得,由余弦定理求得,由诱导公式得,设,则,再由余弦定理求得,从而利用余弦定理求解即可.
【详解】因为双曲线的离心率为,所以,因为,
所以,
由双曲线的定义可得,
所以,
在中,
由余弦定理得,
在中,,
设,则,
由得
,解得,所以,
所以.
故选:D.
.
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. 某班准备举行一场小型班会,班会有3个歌唱节目和2个语言类节目,现要排出一个节目单,则下列说法正确的是( )
A. 若3个歌唱节目排在一起,则有6种不同的排法
B. 若歌唱节目与语言类节目相间排列,则有12种不同的排法
C. 若2个语言类节目不排在一起,则有72种不同的排法
D. 若前2个节目中必须要有语言类节目,则有84种不同的排法
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,采用捆绑法进行求解;B选项,利用排列知识进行求解;C选项,采用插空法进行求解;D选项,分两种情况,前2个节目都是语言类节目和前2个节目中有1个是语言类节目,分别求出排法后相加即可.
【详解】A选项,若3个歌唱节目排在一起,则有种情况,将3个歌唱节目看为一个整体,和2个语言类节目进行排列,则有种情况,
综上,共有种情况,A错误;
B选项,歌唱节目与语言类节目相间排列,则歌唱类节目在两端和最中间,语言类放在歌唱类节目的之间,则有种情况,B正确;
C选项,若2个语言类节目不排在一起,则采用插空法,先安排歌唱类节目,有种情况,再将语言类节目插入到3个节目形成的4个空格中,有种,
综上,共有种情况,C正确;
D选项,前2个节目都是语言类节目,此时后3个为歌唱类节目,有种情况,
前2个节目中有1个是语言类,有1个是歌唱类,则有种情况,剩余的3个节目进行全排列,则有种情况,则共有种情况,
综上,有种不同的排法,D正确.
故选:BCD
10. 已知分别是双曲线的左右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是( )
A. 三角形的周长是12
B. 若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为8,则双曲线为
C. 若,则的位置不唯一
D. 若是双曲线左支上一动点,则的最小值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合双曲线和圆的性质以及点到直线的距离公式可得A正确;由相同渐近线方程设出双曲线方程,再由焦距解出即可得B错误;由椭圆的轨迹和圆的位置关系得到C正确;由双曲线的定义结合点与圆的位置关系得到D正确;
【详解】由题意可得双曲线,,,,,,
圆心坐标,半径,
A,,,,
所以三角形的周长是12,故A正确;
B,由题意可设双曲线的方程为或,
变形为标准形式或,,
又双曲线的焦距为8,所以,
所以双曲线为或,故B错误;
C,,所以点轨迹为以为焦点的椭圆,且,,,
所以轨迹方程为,
圆心坐标代入椭圆方程可得,
所以圆心在椭圆上,
又点是圆上点,画出图形可得
所以,的位置不唯一,故C正确;
D,由双曲线的定义可得,
所以,
所以,
因为,
所以当三点共线时,取得最小值,
又因为的最小值为,
所以的最小值是,故D正确;
故选:ACD.
11. 抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A. l与相切
B. 当P,A,B三点共线时,
C. 当时,
D. 满足的点有且仅有2个
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,抛物线准线为,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,三点共线时,先求出的坐标,进而得出切线长;C选项,根据先算出的坐标,然后验证是否成立;D选项,根据抛物线的定义,,于是问题转化成的点的存在性问题,此时考察的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设点坐标进行求解.
【详解】A选项,抛物线的准线为,
的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,
故准线和相切,A选项正确;
B选项,三点共线时,即,则的纵坐标,
由,得到,故,
此时切线长,B选项正确;
C选项,当时,,此时,故或,
当时,,,,
不满足;
当时,,,,
不满足;
于是不成立,C选项错误;
D选项,方法一:利用抛物线定义转化
根据抛物线的定义,,这里,
于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,
,中点,中垂线的斜率为,
于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,
,即的中垂线和抛物线有两个交点,
即存在两个点,使得,D选项正确.
方法二:(设点直接求解)
设,由可得,又,又,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,D选项正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数为_________.
【答案】15
【解析】
【分析】利用的通项公式,即可求出结果.
【详解】因为的展开式的通项公为,
由,得到,所以的系数为,
故答案为:.
13. 已知点为抛物线的焦点,点为抛物线上一动点,平面内存在一点,使的周长最小,则点的坐标为_________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得要使的周长最小,即需最小,结合抛物线性质,可得等于点到准线的距离,设到准线的垂足为,从而可得三点共线时,最小,此时点的横坐标与点横坐标相同,再解出纵坐标即可得.
【详解】由题可知,因为的周长为,
而,所以只需最小即可,
因为点在抛物线上,所以等于点到准线的距离,
设到准线的垂足为,因此,
即三点共线时,最小为6,
此时点的横坐标为1,则,即.
故答案为:.
14. 已知曲线:,为上一点,
①的取值范围为;
②的取值范围为;
③不存在点,使得;
④的取值范围为.
则上述命题正确的序号是_________.
【答案】②③④
【解析】
【分析】分段化简方程画出图形,数形结合得到判断①;数形结合,结合椭圆性质判断②;由双曲线渐近线性质及图形判断③;利用的几何意义,结合三角换元得到求出取值范围判断④.
【详解】曲线化为,
画出图形如下,其中直线为曲线对应双曲线的渐近线,
对于①,当时,,①错误;
对于②,当时,;当时,,
当时,,因此的取值范围为,②正确;
对于③,直线与直线平行且在该直线左侧,曲线在直线的右侧,
因此直线与曲线无公共点,不存在点,使得,③正确;
对于④,表示点到直线的距离的倍,
又直线与直线平行且在该直线左侧,且距离为,
于是,随着的增大,值无限接近于,
当在上时,该点到直线的距离可取得最大值,
设,则到直线的距离为
,当且仅当时取等号,
所以的取值范围为,④正确.
故答案为:②③④
【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;②代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 有4个编号为1,2,3,4的小球,4个编号为1,2,3,4的盒子,现需把球全部放进盒子里,(最后结果用数字作答)
(1)没有空盒子的方法共有多少种?
(2)可以有空盒子的方法共有多少种?
(3)恰有1个盒子不放球,共有多少种方法?
(4)恰有一个小球放入自己编号的盒中,有多少种不同的放法?
【答案】(1)24 (2)256
(3)144 (4)8
【解析】
【分析】(1)4个球全放4个盒中,没有空盒则全排列即可求得.
(2)有4个球,每个球有4种放法, 此时随意放,盒子可以空也可以全用完.
(3)恰有一个空盒,说明另外三个盒子都有球,而球共四个,必然有一个盒子中放了两个球.
(4) 恰有一个小球放入自己编号的盒中,选定从四盒四球中选定标号相同得球和盒,另外三球三盒不能对应共两种.
【小问1详解】
没有空盒子的方法:4个球全放4个盒中,没有空盒则全排列共种;
【小问2详解】
可以有空盒子,有4个球,每个球有4种放法共种;
【小问3详解】
恰有一个空盒子,说明另外三个盒子都有球,而球共四个,必然有一个盒子中放了两个球,
先将四盒中选一个作为空盒,再将四球中选出两球绑在一起,再排列共种;
【小问4详解】
恰有一个小球放入自己编号的盒中,选定从四盒四球中选定标号相同得球和盒,另外三球三盒不能对应共两种,则共种.
16. 已知圆.
(1)求的取值范围;
(2)当取最小正整数时,若点为直线上的动点,过作圆的一条切线,切点为,求线段的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合方程表示圆的条件,列出方程,即可求解;
(2)由(1)得到圆心,半径为,得到,结合圆心到直线的距离,即可求解.
【小问1详解】
由方程表示圆,则满足,
即,解得或,
所以的取值范围是.
【小问2详解】
由(1),因为取最小正整数,所以,
所以圆,可得圆心,半径为,
又因为,
所以取最小值时取最小值,而取最小值,
即为圆心到直线的距离,可得,
所以.
17. 已知椭圆的右焦点为,左顶点为,短轴长为,且经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线(不与轴重合)与交于两点,直线与直线的交点分别为,记直线的斜率分别为,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)
由题意可设,
由可得,
易知恒成立,所以,
又因为,
所以直线的方程为,令,则,故,
同理,
从而,
故为定值.
【解析】
【分析】(1)由题意得,将点代入椭圆的方程可求得的值,进而可得椭圆的方程;
(2)设,,,,,联立直线和椭圆的方程,可得,,直线的方程为,令,得,同理,由斜率公式计算即可.
【小问1详解】
因为,所以,再将点代入得,
解得,故椭圆的方程为;
【小问2详解】
略
18. 设动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过的直线与曲线交右支于两点(在轴上方),曲线与轴左、右交点分别为,设直线的斜率为,直线的斜率为,试判断是否为定值,若是定值,求出此值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)为定值,且定值为
【解析】
【分析】(1)根据点到直线的距离以及点到点的距离公式,即可列方程化简求解,
(2)由题意,设直线的方程为,将直线方程与双曲线方程联立,结合条件求出即可.
【小问1详解】
设,到定直线的距离为则,
故,平方后化简可得,
故点的轨迹的方程为:
【小问2详解】
由题意,,
设直线的方程为,,,,,
由,可得,
所以,.
则,,
所以
;
当直线的斜率不存在时,,此时,
综上,为定值.
19. 已知抛物线x2=2py(p>0)上一点R(m,2)到它的准线的距离为3.若点A,B,C分别在抛物线上,且点A、C在y轴右侧,点B在y轴左侧,△ABC的重心G在y轴上,直线AB交y轴于点M且满足3|AM|<2|BM|,直线BC交y轴于点N.记△ABC,△AMG,△CNG的面积分别为S1,S2,S3.
(1)求p的值及抛物线的准线方程;
(2)求的取值范围.
【答案】(1),;(2)
【解析】
【分析】
(1)由抛物线x2=2py(p>0)上一点R(m,2)到它的准线的距离为3构建方程,求得p,则可得准线方程;
(2)设点,,由面积公式可知由点G为的重心,且在y轴上,可以表示,由相似三角形可知,即可表示,令,整理得,由,得将视为二次函数求得值域,进而求得的范围,取倒即可得答案.
【详解】(1)有题意知,,,所以准线方程:
(2)设点,
点G为的重心,且在y轴上,
所以,且,则,且由相似三角形可知
所以
令,
因为,所以,故,则
故
【点睛】本题考查在抛物线的背景下探究平面图形面积比的范围问题,涉及求抛物线的标准方程,还考查了三角形重心的性质,属于难题.
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延边第二中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二年级数学试卷
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. “”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
2. 与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
3. 为了解双减政策的执行情况,某地教育主管部门安排甲、乙、丙三个人到两所学校进行调研,每个学校至少安排一人,则不同的安排方法有( )
A. 6种 B. 8种 C. 9种 D. 12种
4. 设抛物线的焦点为,过焦点的直线与抛物线相交于,两点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
5. 已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. 2 C. D.
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
7. 已知点P是椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若,则下列说法正确的是( )
A. 的面积为 B. 内切圆的面积为
C. 点P的纵坐标为 D. 若点M是椭圆上一动点,则的最大值为9
8. 已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线E的右支交于A,B两点,若,且双曲线E的离心率为,则( )
A. B. C. D.
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. 某班准备举行一场小型班会,班会有3个歌唱节目和2个语言类节目,现要排出一个节目单,则下列说法正确的是( )
A. 若3个歌唱节目排在一起,则有6种不同的排法
B. 若歌唱节目与语言类节目相间排列,则有12种不同的排法
C. 若2个语言类节目不排在一起,则有72种不同的排法
D. 若前2个节目中必须要有语言类节目,则有84种不同的排法
10. 已知分别是双曲线的左右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是( )
A. 三角形的周长是12
B. 若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为8,则双曲线为
C. 若,则的位置不唯一
D. 若是双曲线左支上一动点,则的最小值是
11. 抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A. l与相切
B. 当P,A,B三点共线时,
C. 当时,
D. 满足的点有且仅有2个
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,的系数为_________.
13. 已知点为抛物线的焦点,点为抛物线上一动点,平面内存在一点,使的周长最小,则点的坐标为_________.
14. 已知曲线:,为上一点,
①的取值范围为;
②的取值范围为;
③不存在点,使得;
④的取值范围为.
则上述命题正确的序号是_________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 有4个编号为1,2,3,4的小球,4个编号为1,2,3,4的盒子,现需把球全部放进盒子里,(最后结果用数字作答)
(1)没有空盒子的方法共有多少种?
(2)可以有空盒子的方法共有多少种?
(3)恰有1个盒子不放球,共有多少种方法?
(4)恰有一个小球放入自己编号的盒中,有多少种不同的放法?
16. 已知圆.
(1)求的取值范围;
(2)当取最小正整数时,若点为直线上的动点,过作圆的一条切线,切点为,求线段的最小值.
17. 已知椭圆的右焦点为,左顶点为,短轴长为,且经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线(不与轴重合)与交于两点,直线与直线的交点分别为,记直线的斜率分别为,证明:为定值.
18. 设动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过的直线与曲线交右支于两点(在轴上方),曲线与轴左、右交点分别为,设直线的斜率为,直线的斜率为,试判断是否为定值,若是定值,求出此值,若不是,请说明理由.
19. 已知抛物线x2=2py(p>0)上一点R(m,2)到它的准线的距离为3.若点A,B,C分别在抛物线上,且点A、C在y轴右侧,点B在y轴左侧,△ABC的重心G在y轴上,直线AB交y轴于点M且满足3|AM|<2|BM|,直线BC交y轴于点N.记△ABC,△AMG,△CNG的面积分别为S1,S2,S3.
(1)求p的值及抛物线的准线方程;
(2)求的取值范围.
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