内容正文:
南阳一中高二年级2025年秋期第一次月考
数学学科试题
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 经过点,且在轴和轴上截距相等的直线方程是( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】分别讨论截距为0和不为0两种情况,设出直线方程,将点代入求解即可.
【详解】当直线在轴和轴上截距都为0时,设直线方程为,将点代入解得,
此时直线方程为,
当直线在轴和轴上截距相等且不为0时,设直线方程为,将点代入解得,
此时直线方程为,
所以满足题意的直线方程为或,
故选:B
2. 已知直线,圆C:,当直线与圆C有交点时,b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用圆心到直线的距离小于等于半径求解即可.
【详解】直线,圆C:,当直线与圆C有交点时,则圆心到直线的距离
,解得:.
故选:D
3. 已知两条不重合直线和,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平行可解得实数,验证可得正确的选项.
【详解】由,则,解得或,
当时,的方程均为,故重合,不符题意;
当时,:,:,两者平行,符合题意,故C正确.
故选:C.
4. 直线l经过,两点,那么直线l的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用斜率的定义得到,根据倾斜角,求出答案.
【详解】因为两点横坐标不同,故倾斜角不为,
由题意得,
因为,所以.
故选:B
5. 已知,,直线:与直线:相交于点,则的面积最大值为( )
A. 10 B. 14 C. 18 D. 20
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线和的方程得到点为以为直径的圆上的点,然后根据三角形面积公式得到当点到直线的距离最大时,的面积最大,然后求最大值即可.
【详解】
直线的方程可整理为,令,解得,
所以直线恒过定点,
直线的方程可整理为,令,解得,
所以直线恒过定点,
因为,所以,
所以点为以为直径的圆上的点,
,中点为,
则点的轨迹方程为,
,
所以当点到直线的距离最大时,的面积最大,
,直线的方程,即,
设点到直线的距离为,圆心直线的距离为,半径为,
则,
所以的面积最大值为.
故选:B.
6. 已知椭圆:的左右焦点分别是,,椭圆上任意一点到,的距离之和为4,过焦点且垂直于轴的直线交椭圆于,两点,若线段的长为3,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件结合椭圆定义求出a,设出点F2坐标,由给定弦长求出b即可得解.
【详解】依题意,由椭圆定义得,即,
令椭圆:的半焦距为c,则F2(c,0),直线AB:x=c,
由得,于是得,则,
所以椭圆的方程为.
故选:C
7. 若点,点为曲线:上一点,则直线的倾斜角取值范围是( )
A. B.
C. D. 以上三项都不对
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可画出曲线的图象,然后对点在图象上的运动情况分情况讨论,求出相应的的斜率,从而可求得相应的倾斜角范围,即可求解.
【详解】由题意可得对于曲线:,
当,时,曲线:,
当,时,曲线:,
当,时,曲线:,
当,时,曲线:,
可画出下图,,,,,,
当点位于点处时,此时,则倾斜角为;
当点在正方形(不包含点)上运动时,此时,
则倾斜角;
当点在上运动时,此时,倾斜角;
综上所述:直线的倾斜角取值范围为,故A、B、C错误,D正确.
故选:D.
8. 三角形是生活中随处可见的简单图形,其中有非常有趣的特殊点及特殊线.大数学家欧拉在1765年发现,给定一个三角形,则其外心、重心、垂心落在同一条直线上,后人为了纪念欧拉,称这条直线为欧拉线.在平面直角坐标系xOy中,的顶点,,则“的欧拉线方程为”是“点C的坐标为”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】设出点C的坐标,结合欧拉线求出外心坐标,再由重心在欧拉线上及三角形外心的意义列出方程求解,然后利用充分条件、必要条件的意义判断作答.
【详解】若的欧拉线方程为,设点,则的重心为,显然点在直线上,于是得,
直线的斜率为2,线段的中点,则线段的中垂线方程为,即,
由得的外心,即有,因此,
解得或,于是得点C的坐标为或;
当C的坐标为时,的重心为,外心为,因此的欧拉线方程为,
所以“的欧拉线方程为”是“点C的坐标为”的必要不充分条件.
故选:A
二、多选题(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. (多选)已知三条直线、、的斜率分别为、、,倾斜角分别为、、,且,则其倾斜角的关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】分、、、四种情况讨论,结合正切函数的单调性可得结果.
【详解】因为正切函数在上为增函数,在上也为增函数,
分以下四种情况讨论:
当时,则、、均为锐角,且;
当时,则为钝角,、均为锐角,且;
当时,则、均为钝角,为锐角,且;
当时,则、、均为钝角,且.
故选:ABD.
10. 下列结论正确的是( )
A. 若直线:与圆:相交,则点在圆的外部
B. 直线被圆所截得的最长弦长为
C. 若圆上有4个不同的点到直线的距离为1,则有
D. 若过点作圆:的切线只有一条,则切线方程为
【答案】AD
【解析】
【分析】根据直线与圆相交列不等式,进而得到点与圆位置关系,判断A;根据直线与圆的相交,确定最长弦长为直径,判断B;根据点到直线的距离公式,结合圆的半径,判断C;根据圆的特征以及切线的定义,判断D.
【详解】对于A项,由题意可得,所以,从而点在圆的外部,故A项正确;
对于B项,直线恒过定点,,
点在圆的内部,所以直线与圆相交,则最长的弦为直径4,故B项错;
对于C项,圆心到直线的距离为,如图,直线与圆相交,
,与平行,且与直线的距离为1,故可以看出,圆的半径应该满足,故C项错误;
对于D项,过点作圆:的切线只有一条,则点在圆上,
又,故切线的斜率为,
所以切线方程为,即,故D项正确.
故选:AD.
11. 已知圆与轴交于(原点),两点,点是圆上的动点,,则( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为1
C.
D. 令,则存在两个不同的点,使
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据圆的方程,得圆心与半径.通过可判断项;通过向量的坐标运算与一元二次函数的最值求法,可判断项;通过对向量投影的范围运算,结合向量数量积的几何意义可判断项;若,且,则三点共线,通过对直线与圆的位置关系的计算可判断项.
【详解】圆的圆心为半径故正确;
由题知
当时,取得最小值为故错误;
根据向量投影的几何意义,知在方向上的投影的取值范围为故正确;
若,且,则三点共线.
直线的方程为圆心到直线的距离为
所以直线与圆相交,故存在两个不同的点,使,故正确.
故选:.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 若表示椭圆,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆标准方程列不等式,解不等式即得答案.
【详解】将原方程变形:
,
依题意,需满足:
,
解得:.
故答案为:
13. 已知是直线上的两点,若,且,则直线的一般式方程为________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据两点间的距离公式以及直线方程代入化简,解出k,得到斜截式,再化为一般式即可.
【详解】由两点间的距离公式得,
由于A,B在直线上,则,,
代入化简得 ,
所以 ,解得 ,
所以直线 的斜截式方程为: 或,
化成一般式为:或,
故答案为:或.
14. 已知点到动直线的投影点为Q,若点,则的最大值是______.
【答案】6
【解析】
【分析】求出直线所过定点,设点,由⊥得到点轨迹为以为圆心,为半径的圆,从而得到的最大值为,得到答案.
【详解】变形为,
令,解得,
故恒过点,
设点,则⊥,
即,
整理得,
所以点轨迹为以为圆心,为半径的圆,
又,即在圆外,
则的最大值为.
故答案为:6
四、解答题(共77分)
15. 已知圆过点,圆心在轴正半轴上,且与直线相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知过点的直线交圆于两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)设圆心为,利用距离公式求出,即可得到圆心坐标与半径,从而得解;
(2)分直线的斜率存在与不存在两种情况讨论,当斜率不存在时直接求出交点坐标,即可得到弦长,斜率存在,设斜率为,利用圆心到直线的距离求出参数的值,即可得解.
【小问1详解】
解:设圆心为,
依题意有,解得或(舍去),
,则,
故圆的标准方程为
【小问2详解】
若斜率不存在,则,代入圆方程得,
解得或,,符合题意;
若斜率存在,设斜率为,则直线,即,
由圆心到直线的距离为,
即,所以,,即
综上,所求直线的方程为或.
16. 已知的顶点,边上的高所在直线为:,边上的中线所在直线为:,为的中点.
(1)求点的坐标;
(2)求过点且在轴和轴上的截距相等的直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意可得,由直线的方程可得它的斜率,可得直线的斜率,可得直线的方程,因为是和的中线的交点,联立两条直线求出点的坐标,进而求出,的中点的坐标;
(2)分直线过原点和不过原点两种情况讨论,设直线的方程,将的坐标代入求出参数的值,进而求出直线的方程.
【小问1详解】
解:因为,而直线:的斜率为,
所以直线的斜率为,即直线的方程为:,
即,
所以点在直线与边上的中线的交点,
,解得,,
所以顶点的坐标,
而为线段的中点,所以,
即的坐标;
【小问2详解】
解:当直线经过原点时,设直线的方程为,
将的坐标代入可得,解得,
这时直线的方程为;
当直线不过原点时,设直线的方程为,
将代入可得,
解得,
这时直线的方程为,
综上所述:直线的方程为或.
17. 在平面直角坐标系xOy中,为坐标原点,已知直线和.
(1)若,求的值及与之间的距离;
(2)若,过点作直线与直线,分别交于点A、B,且满足,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由两直线平行斜率相等可得,再由两平行线间的距离公式计算可得结果;
(2)由可得点是线段的中点,求得点坐标并利用直线的点斜式方程可得直线的方程.
【小问1详解】
直线的斜率,
因为,所以直线的斜率存在,设为,且.
即,所以,解得.
将代入直线得,即,
所以与之间的距离为.
【小问2详解】
若,则,
由可知,点是线段的中点,
设,所以点关于的对称点,
因为点在直线上,
把点代入方程,即,
解得,
所以,
可得直线斜率,所以直线的方程为,即,
所以直线的方程为.
18. 已知圆与圆
(1)若圆与圆有两个不同的交点,求的取值范围;
(2)若,且圆与圆有两个不同的交点求线段DE的长;
(3)若r=1,求圆与圆的公切线方程.
【答案】(1);
(2);
(3),,.
【解析】
【分析】(1)求出两圆的圆心距,再利用两圆相交的充要条件列式求解即得.
(2)求出公共弦所在直线的方程,再利用圆的弦长公式计算即得.
(3)设出公切线方程,利用点到直线的距离公式列出方程组并求解即可.
【小问1详解】
圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径为4,
由圆与圆有两个不同的交点,得,而,
因此,解得,
所以的取值范围是.
【小问2详解】
当时,圆,此时圆与圆相交,两圆方程相减得直线方程,
点到直线的距离,
所以.
【小问3详解】
当时,,即圆与圆外切,圆与圆有1条内公切线,2条外公切线,
显然切线的斜率存在,设方程为,则,
整理得或,解,得
解,得或,
因此内公切线的方程为,即;
外公切线的方程为,的方程为,即,
所以圆与圆的公切线方程为,,.
19. 已知方程:()表示的图形是圆.
(1)求t的取值范围;
(2)求圆心的轨迹方程;
(3)求其中面积最大的圆的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)将圆的一般方程进行配方整理成圆的标准方程,由可得t的取值范围;
(2)设圆心坐标为,则,进行坐标替换即可得所满足的等式关系,即可得圆心的轨迹方程;
(3)根据,结合二次函数的性质即可得的最大值,从而得符合的圆的方程.
【小问1详解】
原方程可整理为.
则,解得.
【小问2详解】
设圆心坐标为,则,由得.
消去t可得,此即为圆心的轨迹方程,
【小问3详解】
求圆面积最大即求圆半径最大,即半径的平方最大,
则,.
所以当时,的最大值为,此时圆的方程为.
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数学学科试题
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 经过点,且在轴和轴上截距相等的直线方程是( )
A. B. 或
C. D. 或
2. 已知直线,圆C:,当直线与圆C有交点时,b的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 已知两条不重合直线和,若,则的值为( )
A. B. C. D.
4. 直线l经过,两点,那么直线l的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知,,直线:与直线:相交于点,则的面积最大值为( )
A. 10 B. 14 C. 18 D. 20
6. 已知椭圆:的左右焦点分别是,,椭圆上任意一点到,的距离之和为4,过焦点且垂直于轴的直线交椭圆于,两点,若线段的长为3,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
7. 若点,点为曲线:上一点,则直线的倾斜角取值范围是( )
A. B.
C. D. 以上三项都不对
8. 三角形是生活中随处可见的简单图形,其中有非常有趣的特殊点及特殊线.大数学家欧拉在1765年发现,给定一个三角形,则其外心、重心、垂心落在同一条直线上,后人为了纪念欧拉,称这条直线为欧拉线.在平面直角坐标系xOy中,的顶点,,则“的欧拉线方程为”是“点C的坐标为”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
二、多选题(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. (多选)已知三条直线、、的斜率分别为、、,倾斜角分别为、、,且,则其倾斜角的关系可能为( )
A. B.
C. D.
10. 下列结论正确的是( )
A. 若直线:与圆:相交,则点在圆的外部
B. 直线被圆所截得的最长弦长为
C. 若圆上有4个不同的点到直线的距离为1,则有
D. 若过点作圆:的切线只有一条,则切线方程为
11. 已知圆与轴交于(原点),两点,点是圆上的动点,,则( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为1
C.
D. 令,则存在两个不同的点,使
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 若表示椭圆,则实数的取值范围为______.
13. 已知是直线上的两点,若,且,则直线的一般式方程为________.
14. 已知点到动直线的投影点为Q,若点,则的最大值是______.
四、解答题(共77分)
15. 已知圆过点,圆心在轴正半轴上,且与直线相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知过点的直线交圆于两点,且,求直线的方程.
16. 已知的顶点,边上的高所在直线为:,边上的中线所在直线为:,为的中点.
(1)求点的坐标;
(2)求过点且在轴和轴上的截距相等的直线的方程.
17. 在平面直角坐标系xOy中,为坐标原点,已知直线和.
(1)若,求的值及与之间的距离;
(2)若,过点作直线与直线,分别交于点A、B,且满足,求直线的方程.
18. 已知圆与圆
(1)若圆与圆有两个不同的交点,求的取值范围;
(2)若,且圆与圆有两个不同的交点求线段DE的长;
(3)若r=1,求圆与圆的公切线方程.
19. 已知方程:()表示的图形是圆.
(1)求t的取值范围;
(2)求圆心的轨迹方程;
(3)求其中面积最大的圆的方程.
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