内容正文:
培优部高二数学第一次月考试题
(时间:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题(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,有且只有一项是符合要求的.)
1. 已知复数与在复平面内对应的点关于原点对称,且,则虚部为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的运算,先求解,根据复数在复平面内对应的点求解,即可求解的虚部.
【详解】解:因为,故,
所以在复平面对应的点为,则在复平面对应的点为,故,
的虚部为-1.
故选:A.
2. 若不等式对一切恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
首先分离参数可得,然后结合对勾函数的性质求得,从而可确定的取值范围.
【详解】因为不等式对一切恒成立,
所以在区间上恒成立,
由对勾函数的性质可知函数 在区间上单调递增,
且当时,,所以
故实数的取值范围是.
故选:.
【点睛】方法点睛:一元二次不等式恒成立问题主要方法:(1)若实数集上恒成立,考虑判别式的符号即可;(2)若在给定区间上恒成立,则考虑运用“分离参数法”转化为求最值问题.
3. 的值为( )
A. - B. - C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据诱导公式以及两角差的正弦公式化简求值.
【详解】,
故选:C
4. 直线过点,且与以为端点的线段有公共点,则直线的斜率范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别计算直线过点A,B的斜率,数形结合,即得解
【详解】
当直线过点B时,设直线的斜率为,则
当直线过点A时,设直线的斜率为,则
故要使直线过点,且与以,为端点的线段有公共点,
则直线的斜率的取值范围为:或.
故选:B.
5. 如图1,一个正三棱柱容器,底面边长为1,高为2,内装水若干,将容器放倒,把一个侧面作为底面,如图2,这是水面恰好是中截面,则图1中容器水面的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】图2中水所占部分为四棱柱,求出其底面积和高,根据棱柱的体积公式求出四棱柱的体积,同理在图1中,求同三棱柱的体积,能求出图1中容器内水面的高度.
【详解】在图2中,水中部分是四棱柱,
四棱柱底面积为,高为2,
∴四棱柱的体积为,
设图1中容器内水面高度为h,
则V,解得h.
∴图1中容器内水面的高度是.
故选:D.
6. 从点向圆引切线,则切线长的最小值为( )
A. 5 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】可知点在直线上,根据题意利用勾股定理求切线长,结合圆的性质求最小值.
【详解】圆的圆心为,半径,
点在直线上,
则圆心到直线的距离,
可知直线与圆相离,
设其中一个切点为A,
则切线长,
所以切线长的最小值为.
故选:C.
7. 中,、、分别是内角、、的对边,若且,则的形状是( )
A. 有一个角是的等腰三角形
B. 等边三角形
C. 三边均不相等的直角三角形
D. 等腰直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】由推导可得的平分线垂直于边BC,进而可得,再由给定面积导出得解.
【详解】如图所示,在边、上分别取点、,使、,
以、为邻边作平行四边形,则,显然,
因此平行四边形为菱形,平分,而,则有,即,
于是得是等腰三角形,即,令直线AF交BC于点O,则O是BC边的中点,,
而,因此有,从而得,
所以是等腰直角三角形.
故选:D
8. 已知定点,圆与轴相切,直线是圆的一条对称轴.若圆上存在两点使得,则圆圆心的横坐标的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设圆心,求出与圆相切且时的取值,即可得解.
【详解】由题意作图,由于圆心在直线上,设,
又圆与轴相切,所以圆的半径.
当点在圆上或圆内时,显然存在满足条件,此时,
当点在圆外时,
经分析,当与圆相切时,取最大值,
由已知时,,此时,
所以
所以,
整理得,所以,
即圆圆心的横坐标的取值范围为.
故选: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2分,有选错的得0分.)
9. 下列说法中,正确的有( )
A. 直线在轴的截距是2
B. 直线的倾斜角为
C. 直线的方向向量是,则直线的斜率是
D. 点在直线上,直线方程为.
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,根据截距的定义判断;B选项,先求出直线斜率,根据斜率和倾斜角关系求解;C选项,根据方向向量的定义判断;D选项,根据点在直线上,代入条件,化简判断.
【详解】A选项,取,则,即直线在轴的截距是,A选项错误;
B选项,直线化为,直线的斜率是,
设倾斜角为,则,,B选项正确;
C选项,根据方向向量的定义可知其正确;
D选项,点在直线上,则,即,
直线可化为,D选项正确.
故选:BCD
10. 已知函数的图象经过点,,则( )
A.
B.
C. 曲线关于轴对称
D. 不等式的解集为
【答案】AC
【解析】
【分析】代入点坐标,解方程组可得函数解析式,再利用定义法可判断函数的奇偶性,再根据复合函数单调性的判断方式可判断函数单调性,进而可判断各选项.
【详解】由题意可得,,解得,故选项A正确,选项B错误;
由前面计算可知,其定义域为关于原点对称,
且,
为偶函数,即曲线关于轴对称,故选项C正确;
由复合函数单调性可知在区间上单调递减,且为偶函数,
故等价于,
两边平方可得,解得,故选项D错误;
故选:AC.
11. 在平面直角坐标系中,圆的半径为1,点在圆上,则( )
A. 轴与圆可能相切
B. 直线与圆可能相交
C. 轴被圆所截得的弦长的最大值是2
D. 原点与圆上的点的距离的最大值为
【答案】AC
【解析】
【分析】A,设圆,令举例说明;B,令,利用关系式求出的范围,再根据直线与圆的位置关系判断方法计算即可;C,先根据圆与轴相交求出的范围,再根据弦长公式即可判断;D,将问题转化为求的最值,再利用几何意义即可求出.
【详解】设圆,
因点在圆上,则,
若,则,则圆,此时轴与圆相切,故A正确;
令,则,
因直线与圆有交点,则,
得,
则圆心到直线的距离,
则,故直线与圆不可能相交,故B错误;
因,得,
令,则化为,
故当时圆与轴相交,
弦长为,等号成立时,故C正确;
因,
则可以理解为以为圆心,以为半径的圆上的点到的距离,
则的最大值为,
故,
故原点与圆上的点的距离的最大值为,故D错误.
故选:AC
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
12. 已知直线与直线垂直,则实数的值为 __.
【答案】2或0
【解析】
【分析】由直线垂直的充要条件列出关于a的方程即可求解.
【详解】由于直线与直线垂直,
故,解得或0.
故答案为:2或0.
13. 已知不等式的解集为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次不等式解集的特点结合根与系数关系求得答案.
【详解】由题,可得,解得,,
.
故答案为:.
14. 已知,且为第二象限角,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据同角的三角函数平方关系、商数关系,结合诱导公式进行求解即可.
【详解】.
因为,且为第二象限角,
所以,
所以原式.
故答案为:
15. 在气象台正西方向处有一台风中心,它正向北偏东方向移动,移动速度的大小为,距台风中心以内的地区都将受到影响,若台风中心的这种移动趋势不变,则气象台所在地受到影响的持续时间为___________小时.
【答案】5
【解析】
【分析】以气象台为圆心,作半径为100的圆交台风轨迹于CD两点,计算CD两点的长度即可求得气象台所在地受到台风影响的时间.
【详解】如图所示,可设台风中心初始位置为,气象台为,,
以A为圆心,为半径作圆A交台风运动轨迹于C、D两点,CD为圆A的弦,
而台风向北偏东移动,可知,
过作BD的垂线,垂足为E,
在直角中,,则,
在直角中,由勾股定理得,
所以,
故持续时间为小时.
故答案为:5.
四、解答题(本题共6小题,每小题12分,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16. 已知直线,,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求过直线的交点,且垂直于直线的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据两直线平行,列出关于m的方程,即可求得答案;
(2)解方程组求出直线的交点,再根据直线的垂直关系,利用直线的点斜式,即可求得答案.
【小问1详解】
由得,解得,经检验,符合题意,
故;
【小问2详解】
当时,,联立,解得,
即直线的交点为,
又直线的斜率为,
故过直线的交点,且垂直于直线的直线方程为,即.
17. 已知圆C的方程为
(1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先求出圆的标准方程,则圆心坐标可求,再由点斜式方程求解即可得答案;
(2)利用点到直线的距离公式结合勾股定理知识可求解.
【小问1详解】
由题意得圆C的标准方程为:,
所以圆心坐标为,
由直线的点斜式方程可得直线方程为,
即;
【小问2详解】
圆心到直线的距离为,
所以弦AB的长为.
18. 函数,函数是定义在R上的奇函数,且当时,.
(1)求和的值;
(2)求函数在时的解析式.
【答案】(1),;
(2)当时,.
【解析】
【分析】(1)求出时的函数,结合奇函数性质求出函数值.
(2)利用奇函数定义求出解析式.
【小问1详解】
函数,则当时,,,
由函数是定义在R上的奇函数,得.
【小问2详解】
由(1)知当时,,又函数是定义在R上的奇函数,
所以当时,,.
19. 已知平面向量,且.求:
(1)的值;
(2)向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用向量数量积的运算律化简条件等式计算即得;
(2)利用两向量的夹角公式计算即得.
【小问1详解】
因,
则,
可得;
【小问2详解】
因,
,
设向量与的夹角为,
则.
20. 过原点O的直线l与圆交于A,B两点,且点.
(1)过点P作圆C的切线m,求切线m的方程;
(2)求弦的中点M的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,分直线斜率存在与不存在两种情况讨论,结合点到直线距离公式及相切条件求解即可;
(2)设,根据圆的性质,弦的中点与圆心的连线垂直于弦,即,再利用向量垂直的坐标表示即可求解.
【小问1详解】
由题知圆心,半径,
当直线斜率不存在时,直线方程为,
此时圆心到直线的距离,直线与圆相离,不符合题意;
当直线斜率存在时,设切线方程为,即,
圆心到直线的距离,即,
整理得,解得或,
所以切线的方程为或.
【小问2详解】
设,圆心,
因为M弦的中点,所以,
又直线l过原点O,所以,
,
,
整理得,
所以M的轨迹方程为.
21. 已知圆,圆交于两点,在第二象限.
(1)求以为直径的圆的方程;
(2)若过点的直线(斜率存在)交圆于点,交圆于点,且,求直线CD的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)两圆方程相减得公共弦所在直线方程,再根据已知两圆心得出中点坐标(即所求圆圆心坐标),求出半径后可得圆方程;
(2)设直线的方程是,由几何法求弦长,再由弦长相等求得,从而得直线方程.
【小问1详解】
根据题意,圆,圆心为,半径为3,
圆,圆心为,半径为4,两圆方程相减得,所以直线的方程为.
所以所求圆的圆心为,半径为,
所以以为直径的圆的方程为.
【小问2详解】
A在第二象限,由(1)可得,
如图,不妨设点分别在圆和圆上,易知直线的斜率存在,设直线的方程是,即,则点到直线的距离为,点到直线的距离为.
因为,所以,解得,
所以直线的方程为.
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培优部高二数学第一次月考试题
(时间:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题(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,有且只有一项是符合要求的.)
1. 已知复数与在复平面内对应的点关于原点对称,且,则虚部为( )
A. B. C. 1 D.
2. 若不等式对一切恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 的值为( )
A. - B. - C. D.
4. 直线过点,且与以为端点的线段有公共点,则直线的斜率范围是( )
A. B.
C. D.
5. 如图1,一个正三棱柱容器,底面边长为1,高为2,内装水若干,将容器放倒,把一个侧面作为底面,如图2,这是水面恰好是中截面,则图1中容器水面的高度是( )
A. B. C. D.
6. 从点向圆引切线,则切线长的最小值为( )
A. 5 B. C. D.
7. 中,、、分别是内角、、的对边,若且,则的形状是( )
A. 有一个角是的等腰三角形
B. 等边三角形
C. 三边均不相等的直角三角形
D. 等腰直角三角形
8. 已知定点,圆与轴相切,直线是圆的一条对称轴.若圆上存在两点使得,则圆圆心的横坐标的取值范围是( )
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2分,有选错的得0分.)
9. 下列说法中,正确的有( )
A. 直线在轴的截距是2
B. 直线的倾斜角为
C. 直线的方向向量是,则直线的斜率是
D. 点在直线上,直线方程为.
10. 已知函数的图象经过点,,则( )
A.
B.
C. 曲线关于轴对称
D. 不等式的解集为
11. 在平面直角坐标系中,圆的半径为1,点在圆上,则( )
A. 轴与圆可能相切
B. 直线与圆可能相交
C. 轴被圆所截得的弦长的最大值是2
D. 原点与圆上的点的距离的最大值为
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
12. 已知直线与直线垂直,则实数的值为 __.
13. 已知不等式的解集为,则__________.
14. 已知,且为第二象限角,则______.
15. 在气象台正西方向处有一台风中心,它正向北偏东方向移动,移动速度的大小为,距台风中心以内的地区都将受到影响,若台风中心的这种移动趋势不变,则气象台所在地受到影响的持续时间为___________小时.
四、解答题(本题共6小题,每小题12分,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16. 已知直线,,其中为实数.
(1)当时,求的值;
(2)当时,求过直线的交点,且垂直于直线的直线方程.
17. 已知圆C的方程为
(1)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程;
(2)若直线与圆C交于A,B两点,求弦AB的长.
18. 函数,函数是定义在R上的奇函数,且当时,.
(1)求和的值;
(2)求函数在时的解析式.
19. 已知平面向量,且.求:
(1)的值;
(2)向量与夹角的余弦值.
20. 过原点O的直线l与圆交于A,B两点,且点.
(1)过点P作圆C的切线m,求切线m的方程;
(2)求弦的中点M的轨迹方程.
21. 已知圆,圆交于两点,在第二象限.
(1)求以为直径的圆的方程;
(2)若过点的直线(斜率存在)交圆于点,交圆于点,且,求直线CD的方程.
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