内容正文:
2024-2025学年第一学期高二年级第二次月考•数学试题
试题满分:150分 考试时间:120分钟
一、单选题(8小题,每小题5分,共40分)
1. 不论为何实数,直线恒过定点( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将直线方程变形为,即可求得过定点坐标.
【详解】根据题意,将直线方程变形为
因为位任意实数,则,解得
所以直线过的定点坐标为
故选:C
【点睛】本题考查了直线过定点的求法,属于基础题.
2. 已知两条直线l1,l2的斜率是方程3x2+mx-3=0(m∈R)的两个根,则l1与l2的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直
C. 可能重合 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】由韦达定理可知,由此可作出判断.
【详解】解析由方程3x2+mx-3=0,知=m2-4×3×(-3)=m2+36>0恒成立.
故方程有两相异实根,即l1与l2的斜率k1,k2均存在.设两根为x1,x2,则k1k2=x1x2=-1,所以l1⊥l2.
故选:B
3. 圆与圆的公切线有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
【答案】D
【解析】
【分析】先确定两圆位置关系,然后可得公切线条数.
【详解】圆的圆心,,圆的圆心,,两圆的圆心距为3,半径之和为2,故两圆外离,公切线有4条.
故选:D.
4. 圆心在轴上,半径为1,且过点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先设圆心再根据点在圆上求得,再应用圆的标准方程写出圆的方程即可.
【详解】因为圆心在轴上,所以可设所求圆的圆心坐标为,
则圆的方程为,又点在圆上,
所以,解得,
所以所求圆的方程为.
故选:A
5. 经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则切线方程为( )
A. x+y-5=0 B. x+y+5=0
C. 2x+y-5=0 D. 2x+y+5=0
【答案】C
【解析】
【详解】点M(2,1)满足圆x2+y2=5,所以点M(2,1)在圆上,
经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则M(2,1)为切点,
切点和圆心连线的斜率为,则切线斜率为-2.
切线方程为:,整理得:2x+y-5=0.
故选C.
6. 已知圆的方程为,圆的方程为,若圆与圆外切,则的值为( )
A. 1 B. 9 C. 10 D. 16
【答案】B
【解析】
【分析】求出两圆的圆心和半径,再由两圆外切列方程可求得结果.
【详解】由,得,
所以圆心,半径,
由,得,
所以圆心,半径,
因为圆与圆外切,
所以,即,
所以,得,
故选:B
7. 已知直线与平行,则的值是( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】当时求出两直线方程,检验是否平行;当时,根据两直线平行的性质求出k的值并检验,进而得出结果.
【详解】由两直线平行得,当时,两直线分别为和,显然两直线平行;
当时,由,解得;
而当时两直线重合.
综上所述,k的值为0.
故选:C
8. 若两圆和恰有三条公切线,则的最小值为( )
A. B. C. 1 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】根据两圆外切求得参数的关系,然后根据基本不等式求最值.
【详解】解:由题意可得两圆相外切
两圆的标准方程分别为
圆心分别为,半径分别为2和1
故有,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:C
二、多选题(4小题,每小题5分,共20分)
9. (多选题)下列直线中,一定与直线平行的是( )
A. B.
C. () D. ()
【答案】AD
【解析】
【分析】利用直线平行的条件进行判定.
【详解】即;
即;
()即;
()即.
令,解得,令,得,无解.
当两直线方程中的系数对应相等时,两直线平行的充分必要条件是其常数项不相等,
故AD中的直线与已知直线平行,C中的直线可能与已知直线重合,
B中的直线与已知直线的对应不成比例,故而不平行.
故选:AD.
10. 已知直线与圆,则( )
A. 直线l过定点
B. 圆C的半径是4
C. 直线l与圆C一定相交
D. 圆C的圆心到直线l的距离的最大值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】求解直线系经过的定点,圆的圆心与半径,两点间的距离判断选项的正误即可.
【详解】由题意可得直线,
由,解得,则直线l过定点,故A正确;
圆,即,
则圆C的圆心坐标为,半径为2, 故B错误;
因为,则点在圆C的内部,
所以直线l与圆C一定相交,故C正确;
因为,所以圆C的圆心到直线l的距离的最大值是,故D正确.
故选:ACD.
11. 设r>0,圆(x1)2(y3)2r2与圆x2y216的位置关系不可能是( )
A. 内切 B. 相交
C. 外离 D. 外切
【答案】CD
【解析】
【分析】根据圆心距(两点之间距离公式),判断该距离与两圆半径的大小关系即可求解.
【详解】两圆的圆心距为,
两圆的半径之和为r+4,
因为
所以< r4,
所以两圆不可能外切或外离,
故选:CD.
12. 已知曲线:,则( )
A. 曲线围成图形面积为
B. 曲线的长度为
C. 曲线上任意一点到原点的最小距离为2
D. 曲线上任意两点间最大距离
【答案】ABD
【解析】
【分析】通过分类讨论去掉绝对值后,可画出曲线图形,由图可得答案.
【详解】当时,曲线;
当时,曲线;
当时,曲线;
当时,曲线;
当时,曲线为原点.
画出曲线的图形,如图所示.
对于A,曲线围成的面积可分割为一个边长为的正方形和四个半径为的半圆,
故面积为,故A正确;
对于B,曲线由四个半径为的半圆组成,故周长为,故B正确;
对于C,如图所示,因为原点在曲线上,所以最小值为0,故C错误;
对于D,如图所示,曲线上任意两点的连线过圆心及原点时,距离最大,最大为.故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(4小题,每小题5分,共20分)
13. 已知直线,点到直线的距离等于,则____________
【答案】
【解析】
【分析】利用点到直线的距离公式,列式计算即得.
【详解】依题意,,所以.
故答案为:
14. 若圆被直线平分,则圆C的半径为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据条件确定圆心在直线上,代入求后,即可求圆的半径.
【详解】若圆被直线平分,则直线过圆心,
圆的圆心为,
即,
解得:,
则圆,则圆的半径为.
故答案为:.
15. 直线被圆所截得的弦长为_________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据圆的弦长的几何法求解.
【详解】根据题意,圆的圆心,,
则圆心到直线的距离,
所以弦长为.
故答案为:2
16. 在平面直角坐标系中,圆:上存在点到点的距离为2,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,求得圆的圆心与半径,求出以点为圆心,半径为2的圆的方程,分析可得,若圆:上存在点到点的距离为2,则圆与圆有交点,结合圆与圆的位置关系分析可得答案.
【详解】∵圆:
∴,其圆心,半径.
∵点到点的距离为2
∴点的轨迹为:
∵又在上
∴圆与圆有交点,即.
∴或
∴实数的取值范围是
故答案为:.
【点睛】本题考查实数值、两平行线间的距离的求法,考查直线与直线平行的性质、两平行线间距离公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题
四、解答题(6小题,共70分)
17. 已知的三个顶点坐标分别为、、,求该三角形的外接圆的方程.
【答案】
【解析】
【分析】
设所求圆的标准方程为,将的三个顶点坐标代入圆的标准方程,可得出关于、、的方程组,求出这三个未知数的值,由此可求得所求圆的标准方程.
【详解】设所求圆的标准方程为,
将的三个顶点坐标代入圆的标准方程,可得,解得.
因此,的外接圆方程为.
【点睛】本题考查三角形外接圆方程的求解,考查计算能力,属于中等题.
18. 求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
【答案】
过A,B两点的直线的两点式方程是.
化为点斜式为:,
斜截式为:,
截距式为:.
【解析】
【分析】直接由直线的两点式写出,并转化为其它式.
【详解】略.
19. 已知圆,圆.
(1)求圆与圆的公共弦长;
(2)求过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将两圆方程作差可求出公共弦的方程,然后求出圆心到公共弦的距离,再利用弦心距,半径和弦的关系可求得答案,
(2)解法一:设过两圆的交点的圆为,求出圆心坐标代入中可求出,从而可求出圆的方程,解法二:将公共弦方程代入圆方程中求出两圆的交点坐标,设所求圆的圆心坐标为,然后列方程组可求出,再求出圆的半径,从而可求出圆的方程.
【小问1详解】
将两圆的方程作差即可得出两圆的公共弦所在的直线方程,
即,化简得,
所以圆的圆心到直线的距离为,
则,解得,
所以公共弦长为.
【小问2详解】
解法一:
设过两圆的交点的圆为,
则;
由圆心在直线上,则,解得,
所求圆的方程为,即.
解法二:
由(1)得,代入圆,
化简可得,解得;
当时,;当时,;
设所求圆的圆心坐标为,
则,解得;
所以;
所以过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程为
20. 已知圆与圆,则当两圆圆心之间的距离最短时,圆与圆的位置关系如何?
【答案】圆与圆的位置关系是内含.
【解析】
【分析】将圆的方程化为标准方程,表示出圆心距可求出最短距离,即可判断.
【详解】把两圆的方程化为标准方程,得圆,圆,
则两圆圆心的坐标分别为,,半径分别为,,
所以两圆的圆心距,
所以当时,有最小值,且,此时,所以圆与圆的位置关系是内含.
21. 已知经过点的圆C的圆心在x轴上,且与y轴相切.
(1)求圆C的方程;
(2)若,,点M在圆C上,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意待定系数法设出圆的标准方程,根据题意列出方程组求出参数即可得解.
(2)由题意设点在圆上,则,,由两点之间的距离公式化简可得,由此即可得解.
【小问1详解】
设圆C:(),
由题意得,解得,
所以圆C的方程为.
【小问2详解】
设,,由,得,
则.
当时,取得最小值,最小值为10;
当时,取得最大值,最大值为34.
故的取值范围为.
22. 已知点,动点P满足,设P的轨迹为C.
(1)求C的轨迹方程;
(2)若过点A的直线与C交于M,N两点,求取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设P点坐标为,根据题意结合两点间距离公式运算求解;
(2)方法一:根据数量积的运算律分析可得,结合两点间距离公式可得,再根据点的轨迹结合圆的性质分析求解;方法二:分类讨论直线MN的斜率是否存在,设直线MN的方程为,,联立方程,根据向量的坐标运算结合韦达定理运算求解.
【小问1详解】
设P点坐标为,
由可得,化简得,
所以C的轨迹方程为.
【小问2详解】
因为表示圆心为,半径为2,的圆,
且,则点A的直线与C必相交,
法一:设MN的中点为,
因为,则点的轨迹是以的中点为圆心,半径为的圆,
则
,
又因为表示点到定点的距离的平方,即,
可知,所以;
法二:当直线MN的斜率不存在时,不妨取,
此时;
当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为,
联立方程,整理得,
设,则,
因为,
则
,
因为,则,可得,所以;
综上所述:.
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2024-2025学年第一学期高二年级第二次月考•数学试题
试题满分:150分 考试时间:120分钟
一、单选题(8小题,每小题5分,共40分)
1. 不论为何实数,直线恒过定点( )
A. B.
C. D.
2. 已知两条直线l1,l2的斜率是方程3x2+mx-3=0(m∈R)的两个根,则l1与l2的位置关系是( )
A. 平行 B. 垂直
C. 可能重合 D. 无法确定
3. 圆与圆的公切线有( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
4. 圆心在轴上,半径为1,且过点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5. 经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则切线方程为( )
A. x+y-5=0 B. x+y+5=0
C. 2x+y-5=0 D. 2x+y+5=0
6. 已知圆的方程为,圆的方程为,若圆与圆外切,则的值为( )
A. 1 B. 9 C. 10 D. 16
7. 已知直线与平行,则的值是( )
A. B. 或 C. D. 或
8. 若两圆和恰有三条公切线,则的最小值为( )
A. B. C. 1 D. 3
二、多选题(4小题,每小题5分,共20分)
9. (多选题)下列直线中,一定与直线平行的是( )
A. B.
C. () D. ()
10. 已知直线与圆,则( )
A. 直线l过定点
B. 圆C的半径是4
C. 直线l与圆C一定相交
D. 圆C的圆心到直线l的距离的最大值是
11. 设r>0,圆(x1)2(y3)2r2与圆x2y216的位置关系不可能是( )
A. 内切 B. 相交
C. 外离 D. 外切
12. 已知曲线:,则( )
A. 曲线围成图形面积为
B. 曲线的长度为
C. 曲线上任意一点到原点的最小距离为2
D. 曲线上任意两点间最大距离
三、填空题(4小题,每小题5分,共20分)
13. 已知直线,点到直线的距离等于,则____________
14. 若圆被直线平分,则圆C的半径为______.
15. 直线被圆所截得的弦长为_________.
16. 在平面直角坐标系中,圆:上存在点到点的距离为2,则实数的取值范围是______.
四、解答题(6小题,共70分)
17. 已知的三个顶点坐标分别为、、,求该三角形的外接圆的方程.
18. 求经过点的直线的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式和截距式.
19. 已知圆,圆.
(1)求圆与圆的公共弦长;
(2)求过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程.
20. 已知圆与圆,则当两圆圆心之间的距离最短时,圆与圆的位置关系如何?
21. 已知经过点的圆C的圆心在x轴上,且与y轴相切.
(1)求圆C的方程;
(2)若,,点M在圆C上,求的取值范围.
22. 已知点,动点P满足,设P的轨迹为C.
(1)求C的轨迹方程;
(2)若过点A的直线与C交于M,N两点,求取值范围.
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