内容正文:
江苏省常州高级中学2024-2025学年高二上学期期中质量检查数学试卷
命题教师:周芸 审题教师:周健
一.单项选择题(共8小题)
1. 在平面直角坐标系Oxy中,直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直线方程化为斜截式,得出直线的斜率,利用斜率与倾斜角的关系求解.
【详解】直线化为斜截式,设其倾斜角为,
则直线的斜率为,
因为,所以,
故选:A.
2. 若点在圆的外部,则实数的取值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用关于的二元二次方程表示圆的条件及点与圆位置的判断方法,列方程组,得到,结合选项即可求解.
【详解】因为点在圆的外部,
则,即,解得,
故选:C.
3. 曲线与曲线()的
A. 短轴长相等 B. 长轴长相等
C. 焦距相等 D. 离心率相等
【答案】C
【解析】
【分析】本道题结合,计算a,b,c的值,即可.
【详解】A选项,明显短轴不相等,一个,故错误;B选项,一个
另一个为,故错误.D选项,离心率,结合前面提到了a不相等,故错误;曲线的焦半径满足,而焦半径满足
,故两曲线的焦半径相等,故焦距相等,C正确.
【点睛】本道题考查了椭圆的基本性质,关键抓住,难度中等.
4. 已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】根据双曲线焦点位置分类讨论,设出双曲线的方程,根据题意建立关于的等式,解之即可得到答案.
【详解】当双曲线焦点在轴上时,设双曲线方程为,
则渐近线方程为,实轴长为,
由题意得,,解得,
则该双曲线的标准方程为.
当双曲线焦点在轴上时,设双曲线方程为,
则渐近线方程为,实轴长为,
由题意得,,解得,
则该双曲线的标准方程为.
综上,该双曲线的标准方程为或.
故选:B.
5. 已知直线与直线平行,则与之间的距离为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】根据两直线平行,可得参数,再结合平行线间距离公式可得解.
【详解】∵直线与直线平行,
∴,解得,
∴直线与直线,
即直线与直线,
所以与之间的距离,
故选:A.
6. 已知抛物线的焦点为,定点为抛物线上一动点,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,结合图形求解即可.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程是,
过点作准线的垂线,垂足为,过点作准线的垂线,垂足为,
∵点在抛物线上,∴根据抛物线的定义得,
∴,当且仅当共线时取等号,
∴的最小值为8.
故选:A.
7. 已知双曲线,过点的直线与双曲线交于两点,若线段的中点是,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,利用“点差法”得到,结合条件得到 ,即可求解.
【详解】设,因为点在双曲线上,
则,两式相减可得,
整理可得,又线段的中点是,则,
所以,又直线过点,得到,所以,得到,
故选:C.
8. 已知圆与圆交于两点,则面积取最大值时圆心的纵坐标为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出两圆的半径,从而可得,因为为锐角,所以要使的面积最大,只要取得最大值即可,此时,解出的面积,即可得解.
【详解】由题意得:,所以圆心,半径,
由两圆相交于两点可知:,
所以的面积
,
因为是半径为1的圆,所以,
当时,,又,
此时由,解得,,故可以取最大值2;
所以当时,最大,且是锐角,
根据函数的单调性可知:当时,最大,此时三角形面积最大,
圆心N的纵坐标为,
故选:D
二.多项选择题(共3小题)
9. 顶点在原点,且过点的拋物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据点的位置,确定拋物线的焦点位置,设出抛物线的标准方程,代入点坐标计算即可.
【详解】∵点在第二象限,
∴拋物线的焦点在轴的负半轴上,或在轴的正半轴上.
当拋物线的焦点在轴的负半轴上时,
设抛物线的标准方程为,
∵点在抛物线上,则,解得,
∴抛物线的标准方程是;
当拋物线的焦点在轴的正半轴上时,
设抛物线的标准方程为,
∵点在抛物线上,则,解得,
∴抛物线的标准方程是.
综上,抛物线的标准方程是或.
故选:AC.
10. 已知圆,直线,则以下命题正确的有( )
A. 直线恒过定点 B. 直线与圆恒相交
C. 轴被圆截得的弦长为 D. 直线被圆截得的弦长最短时,的方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,整理直线方程,分离出参数,建立方程组,可得答案;对于B,由圆的标准方程可得圆心与半径,计算定点与圆心的距离,并与半径比较,可得答案;对于C,由圆的方程,求得与轴的交点纵坐标,可得答案;对于D,由题意可得直线与直线垂直,利用两点求斜率,结合点斜式公式,可得答案.
【详解】对于A,由,则,
令,解得,所以直线恒过定点,故A错误;
对于B,由,则圆心,半径,
因为,即定点在圆内,故B正确;
对于C,令,整理圆的方程为,解得或,
所以轴被圆截得的弦长为,故C正确;
对于D,当时,直线被圆截得的弦长最短,
由直线的斜率,直线的斜率,且,
则,所以直线的方程为,化简可得,故D正确.
故选:BCD.
11. 如图,圆,圆,动圆与圆外切于点,与圆内切于点,圆心的轨迹记为曲线,则( )
A. 的方程为 B. 的最小值为
C. D. 曲线在点处的切线与线段垂直
【答案】BCD
【解析】
【分析】对A,直接根据椭圆的定义可得答案;对B,利用与互补,求出的最大角即可;对于C,直接利用向量的坐标运算求解;对于D,求出点处的切线斜率,再利用,求出点的坐标,再判断切线斜率和的关系即可.
【详解】因为圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
对于选项A,设动圆的半径为,由条件得,则,且不重合,
故点的轨迹为以为焦点的椭圆(去掉重合的点),则曲线的方程为,故选项A错误;
对于选项B,由图可知与互补,设,
在中,,则,
又,所以,当且仅当时取等号,
又,所以,得到的最小值为,故选项B正确;
对于选项C,,
当且仅当时等号成立,故选项C正确;
对于选项D,设点,
下面先证明椭圆上一点的的切线方程为.
联立,消去得,
则,又,所以.
所以椭圆上一点的的切线方程为.
则过点的椭圆的切线方程为,切线斜率为,
又,所以,
则
得,解得,
所以,
又,
因为,所以,所以,所以,
所以,即曲线在点处的切线与线段垂直,故D正确
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题D选项解题的关键是利用过椭圆上一点的的切线方程为,通过结论可快速找到解题思路.
三.填空题(共3小题)
12. 已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点,则它的标准方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】设椭圆方程为,得到方程组,求出,得到答案.
【详解】设椭圆方程为,则,
解得,故椭圆方程为.
故答案为:
13. 已知圆,若圆与圆与圆恰有三条公切线,则实数的值是______.
【答案】
【解析】
【分析】由两圆有三条公切线可得两圆外切,利用半径之和为圆心距可求实数的值.
【详解】因为两圆有三条公切线,故圆与圆相外切,
又圆的圆心为,半径为,
由,得到,则,
且圆的圆心为,半径为,
由题有,得到,解得,
故答案为:.
14. 过抛物线上一动点作圆的两条切线,切点分别为,若的最小值是,则______.
【答案】
【解析】
【分析】设,利用圆的切线性质,借助图形的面积把表示为的函数,再求出函数的最小值即可.
【详解】设,则,圆的圆心,半径为,
由切圆于点,得,
则
,
当且仅当时,等号成立,
可知的最小值为,
整理可得,解得,
且,所以,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:根据切线的性质,将转化为,根据面积结合几何性质求解.
四.解答题(共5小题)
15. 已知点,直线.
(1)求点到直线的距离;
(2)求点关于直线l的对称点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用点到直线的距离公式,即可求解;
(2)设对称点坐标为,利用两直线垂直的性质与中点坐标公式列方程组即可得解.
【小问1详解】
因为点,直线,
所以点到直线的距离为.
【小问2详解】
设,则,即,解得,
所以点关于直线l的对称点的坐标为.
16. 已知圆的圆心在直线上,并且经过点,与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)经过点的直线与圆交于两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意设圆心,结合所过点、与直线相切列方程求参数,即可得圆心和半径,进而写出圆的方程;
(2)由题意直线l与圆C的距离,讨论直线斜率,并设直线方程,应用点到直线的距离公式求参数,可得直线方程.
【小问1详解】
由题意,设圆心,半径,
∵圆M经过点,∴,
∵圆M与直线相切,
∴圆心到直线的距离,
∴,化简,解得,
则圆心,半径,
所以圆M的方程为.
【小问2详解】
由题意,圆心到直线的距离,
若直线的斜率不存在,其方程为,显然符合题意;
若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则圆心到直线的距离由,解得,
则直线的方程为,即,
综上,直线的方程为或.
17. 已知双曲线的一条渐近线方程为,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)设为坐标原点,若直线过点,与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,且的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用渐近线的斜率及点到直线的距离公式求出即可;
(2)由题意直线的斜率存在,设其方程为,联立直线与双曲线的方程,利用弦长公式求出,再利用点到直线的距离求出点到的距离,利用三角形的面积公式建立等式求出,即可求出直线的方程.
【小问1详解】
∵双曲线的一条渐近线方程为,
∴,即,
∵双曲线的焦点坐标为,焦点到渐近线的距离为,
∴,即,
又,则,解得,
所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
由题意直线的斜率存在,设直线方程为,设,
由得,
由题意得,解得,
因为,
所以,
又点O到直线的距离,
所以的面积,
则,即,解得或,
又因为,所以,
所以直线的方程为或.
18. 已知椭圆的离心率为,短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)A为椭圆C的左顶点,点在椭圆上,且点不在轴上,线段AP的垂直平分线与轴相交于点,若为等边三角形,求直线AP的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据椭圆离心率以及短轴长求得,即可求出椭圆方程;
(2)设直线AP的斜率为,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理可解出点P的坐标,求出线段的垂直平分线的方程,可求得点Q的坐标,再根据为等边三角形可得出,即可求出,即可得出直线的方程.
【小问1详解】
因为离心率,即,短轴长为2,即,
又,解得,
所以椭圆C的方程为.
【小问2详解】
由题意可知,由题意直线的斜率存在,设直线的斜率为,
因为点P不在x轴上,则,
设直线的方程为,,
联立,可得,
由题意可知,是方程的两根,
由韦达定理可得,∴,
所以,从而,
可得的中点为,
所以直线的垂直平分线方程为,
令,解得,即
因为为等边三角形,则,
即,
整理得,即,
解得,即,
所以直线AP的方程为或,
即或.
19. 已知拋物线的焦点,直线,
(1)设直线与x轴交于点,直线与抛物线交于两点,其中在第一象限,求出所有满足的点的坐标.(其中点与点对应,点与点对应);
(2)过直线上的点作抛物线的两条切线,切点分别为,求的最小值.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用余弦定理得到,从而有,再利用,得到点在轴正半轴或轴负半轴上,再利用相似比,即可求解;
(2)设切线的方程为,联立抛物线方程求得,得到直线和的方程为,进而得到的方程为,再联立抛物线方程,得到,进而求得,结合二次函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
因为拋物线的焦点为,则,得到,所以拋物线,
由题知,由,得到,所以,
在中,,,
则,又,所以,
因为,且点与点对应,点与点对应,所以,
如图,易知,所以点在轴正半轴或轴负半轴上,
又因为,,得到,
所以点的坐标为或.
【小问2详解】
设,则,,
再设切线的方程为,
联立方程组,整理得,
由,且,可得,
则切线的方程为,即.
由切线过点,可得.
同理,切线的方程为,
由切线过点,可得,
则直线的方程为,
联立方程组,整理得,
可得,
则
,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题主要有两种方法:
(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;
(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式法;③单调性法;④三角换元法;⑤平面向量;⑥导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
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江苏省常州高级中学2024-2025学年高二上学期期中质量检查数学试卷
命题教师:周芸 审题教师:周健
一.单项选择题(共8小题)
1. 在平面直角坐标系Oxy中,直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
2. 若点在圆的外部,则实数的取值可能为( )
A. B. C. D.
3. 曲线与曲线()的
A. 短轴长相等 B. 长轴长相等
C. 焦距相等 D. 离心率相等
4. 已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( )
A. B. 或
C. D. 或
5. 已知直线与直线平行,则与之间的距离为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 已知抛物线的焦点为,定点为抛物线上一动点,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D. 11
7. 已知双曲线,过点的直线与双曲线交于两点,若线段的中点是,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知圆与圆交于两点,则面积取最大值时圆心的纵坐标为( )
A. 1 B. C. D.
二.多项选择题(共3小题)
9. 顶点在原点,且过点的拋物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
10. 已知圆,直线,则以下命题正确的有( )
A. 直线恒过定点 B. 直线与圆恒相交
C. 轴被圆截得的弦长为 D. 直线被圆截得的弦长最短时,的方程为
11. 如图,圆,圆,动圆与圆外切于点,与圆内切于点,圆心的轨迹记为曲线,则( )
A. 的方程为 B. 的最小值为
C. D. 曲线在点处的切线与线段垂直
三.填空题(共3小题)
12. 已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点,则它的标准方程是______.
13. 已知圆,若圆与圆与圆恰有三条公切线,则实数的值是______.
14. 过抛物线上一动点作圆的两条切线,切点分别为,若的最小值是,则______.
四.解答题(共5小题)
15. 已知点,直线.
(1)求点到直线的距离;
(2)求点关于直线l的对称点的坐标.
16. 已知圆的圆心在直线上,并且经过点,与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)经过点的直线与圆交于两点,且,求直线的方程.
17. 已知双曲线的一条渐近线方程为,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)设为坐标原点,若直线过点,与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,且的面积为,求直线的方程.
18. 已知椭圆的离心率为,短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)A为椭圆C的左顶点,点在椭圆上,且点不在轴上,线段AP的垂直平分线与轴相交于点,若为等边三角形,求直线AP的方程.
19. 已知拋物线的焦点,直线,
(1)设直线与x轴交于点,直线与抛物线交于两点,其中在第一象限,求出所有满足的点的坐标.(其中点与点对应,点与点对应);
(2)过直线上的点作抛物线的两条切线,切点分别为,求的最小值.
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