内容正文:
江西省上高二中高二数学阶段性练习卷
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件求出直线的斜率,再直接求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率为,
令该直线倾斜角为,则有,
而,于是,
所以直线的倾斜角为.
故选:C
2. “关于x,y的方程:表示圆”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充要条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据方程表示圆求出参数的取值范围,再由充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】若表示圆,则,解得或,
故“关于x,y的方程:表示圆”是“”的必要不充分条件.
故选:A
3. 若对圆上任意一点的取值与x,y无关,则实数a的可能取值是( )
A. B. C. 4 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】利用几何意义得到的取值要想与x,y无关,只需圆位于直线与之间,利用点到直线距离公式列出不等式,求出a的取值范围,结合选项即可求解.
【详解】设,
设表示点到直线的距离,
表示点到直线的距离,即,
显然与平行,
要使z为定值,则只需与分别在圆的两侧且与圆相离或相切,
所以,即,解得或,
当时,与位于圆心的同一侧,不合要求,舍去;
当时,与位于圆心的两侧,满足题意.
故,结合选项知选项D符合题意.
故选:D
4. 若直线与圆相离,则点( )
A. 在圆O外 B. 在圆O内 C. 在圆O上 D. 与圆O的位置关系不确定
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知直线与圆相离,得到圆心到直线的距离大于半径,进行计算求解.
【详解】由题意,圆的圆心为,半径.直线到圆心的距离为,根据相离条件,即,整理得,这表明点到原点的距离的平方小于4,即点在圆内部.
故选:B.
5. 已知为坐标原点,直线与直线互相垂直且交于点,则以为圆心,为半径的圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用垂直关系求参数,从而可得交点,即可利用圆心和半径求得圆的标准方程.
【详解】由可得:,由,
解得:,即可得,则,
即所求圆的方程为.
故选:D.
6. 已知直线的方程为, ,则直线 的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由直线方程求出直线的斜率,结合正弦函数性质确定其范围,即可求得答案.
【详解】由题意知直线的方程为, ,
即,即直线的斜率.
由 ,得 .
又直线的倾斜角的取值范围为 ,
由正切函数的性质可得,直线的倾斜角的取值范围为 .
故选:B.
7. 设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,点不与重合,则的最小值是( )
A. 9 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据两条直线方程求出坐标,再依据两直线垂直得出,进而利用基本不等式即可.
【详解】由以及得,,
因,则两条直线垂直,
则,
则
,
等号成立时,
故的最小值是.
故选:C
8. 已知实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意确定点在直线上,点在直线上,将的最小值转化为两平行线间距离的平方,即可求得答案.
【详解】由题意知实数满足,
则,
故点在直线上,点在直线上,
而表示点和点之间的距离的平方,
故的最小值为两平行线和间距离的平方,
最小值为,
故选:B
二、多选题
9. 已知直线,,则下列说法正确的是( )
A. 的充要条件为或
B. 若,则
C. 若直线不经过第四象限,则
D. 若,则将直线绕坐标原点按逆时针方向旋转,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用两直线平行的结论结合充要条件的定义可判断A;.根据两直线垂直的结论可判断B;由直线方程,求得斜率与截距,建立不等式组,求解即可判断;先得到逆时针旋转后的直线方程,再根据左右平移求出平移后的直线方程,即可判断D.
【详解】对于A, 显然直线的斜率存在,若,则,解得或,
经检验时,这两条直线重合,所以,故充要条件不是“或”.故A不正确;
对于B,若,则,解得.故B正确;
对于C,若直线不经过第四象限,则,解得.故C正确;
对于D,若,则直线,将其绕坐标原点按逆时针方向旋转,得到直线,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为,故D正确.
故选:BCD
10. 已知直线:,圆,则下列说法错误的是( )
A. 若或,则直线l与圆C相切
B. 若,则圆C关于直线l对称
C. 若圆与圆C相交,且两个交点所在直线恰为l,则
D. 若,圆C上有且仅有两个点到l的距离为1,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径即可判断A,根据直线经过圆心即可判断B,根据两圆公共弦所在直线方程的求法即可判断C,根据圆心到直线l的距离,即可得到不等式组,解出即可,即可判断D.
【详解】圆,
对于A:直线与圆相切,则,解得,A错误;
对于B:圆C关于直线l对称圆心在直线l上,解得,故B正确;
对于C:圆C与圆E的方程作差得,即,
则,解得,经检验此时圆,
满足,则,故C错误;
对于D:圆C上有且仅有两个点到l的距离为1,则圆心C到直线l的距离大于1且小于3,
即,即,
又,所以,D正确;
故选:AC.
11. 如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,若两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点和,,直线与月牙形只有两个交点,则( )(参考数据:)
A.
B. 圆的方程为
C. b的取值范围为
D. 月牙形的面积约为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于AB,可通过确定圆心坐标即可判断,对于C,设直线,分别计算直线过点时,直线与圆相切时,直线与圆相切时的取值,即可判断,对于D,连接,求得的面积为,通过向量夹角公式求得,结合图形对称性即可求解.
【详解】由题易知,圆的半径为,圆心在的垂直平分线上,,且中点坐标为
设坐标为,且,
所以,
解得,所以圆C的方程为,,
故选项A正确,选项B错误.
设直线,当直线过点时,,此时也过点,
当直线与圆相切时,,解得,
当直线与圆相切时,,
解得或,
因为直线与月牙形只有两个交点,
结合图象可知的取值范围为,故选项C正确.
连接,
直线方程为:,
点到的距离为,
又
所以面积为,
设,,,
所以,
所以,
由对称性可知月牙形的面积约为:
,故选项D正确.
故选:ACD
三、填空题
12. 若椭圆E:的左右焦点为、,上顶点为P,则________.
【答案】##
【解析】
【分析】由椭圆的方程可得的值,由椭圆的定义可得的值,在中求得,进而可得.
【详解】由题意,得,,
在中,,
又,则,
则
故答案为:.
13. 若点关于直线对称的点在圆上,且在第一象限内,则实数的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知确定点关于直线对称的点在圆上,易得对称点为圆和圆的交点,求出交点坐标,利用垂直关系求参数k.
【详解】显然在圆上,又直线经过该圆的圆心,
所以点关于直线对称的点在圆上,
又点关于直线对称的点在圆上,
所以对称点为圆和圆的交点,联立得交点(舍去第四象限的点),
所以与两点所在直线,与垂直,故.
故答案为:
14. 在平面直角坐标系中由点发出的一条光线,经直线反射后,到达区域的边界. 则光线经过反射到达边界的最短总路程为____________.
【答案】
【解析】
【分析】设光线的反射点为,到达区域边界的点为,求出点关于直线的对称点,总路程为,要使总路程最短,只需最短,数形结合求解.
【详解】设光线的反射点为,到达区域边界的点为.
由题意,设点关于直线的对称点为,
则,解得,
所以点关于直线的对称点为,
总路程为,要使总路程最短,只需最短,即点到边界的距离最短.
当时,化为,表示由圆心为,半径为的圆在第一象限内的部分,
所以到边界的最短距离为.
当时,化为,表示由圆心为,半径为的圆在第二象限内的部分,
所以到边界的最短距离为.
当时,化为,表示由圆心为,半径为的圆在第三象限内的部分,
所以到边界的最短距离为.
当时,化为,表示由圆心为,半径为的圆在第四象限内的部分,
所以到边界的最短距离为.
综上,光线经过的最短总路程为.
故答案为:.
四、解答题
15. (1)已知直线和直线,若,求的值;
(2)已知直线经过点,且与两坐标轴在第一象限围成的三角形的面积为8,求直线的方程.
【答案】(1)或;(2)
【解析】
【分析】(1)由两直线垂直得到,求解即可;
(2)设直线方程截距式,,由面积及直线过点,列出等式求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,即,
解得:或;
(2)设直线方程为,
由题意可得:,
联立得:,即,
解得:,
所以直线方程为:.
16 已知圆,直线
(1)求证:对,直线l与圆C总有两个不同的交点;
(2)设l与圆C交于A,B两点,若,求l倾斜角
【答案】(1)证明见解析;(2)或
【解析】
【分析】(1)直线过定点,在圆内,故得到证明.
(2)先根据计算得到,再利用点到直线的距离公式得到
,计算得到答案
【详解】(1)过定点
在圆内,故直线l与圆C总有两个不同的交点.
(2), ,则
或
【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,倾斜角的计算,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
17. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若点P轨迹关于直线对称,求的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)设点P的坐标为,根据列方程化简可得结论,
(2)由条件可得,由此可得,展开利用基本不等式求其最小值.
【小问1详解】
设点P的坐标为,因为,又,,
所以,
所以,
所以,
所以,即,
所以点P的轨迹方程为.
【小问2详解】
因为点P的轨迹关于直线对称,
所以圆心在此直线上,即,
所以,
所以,
当且仅当,,即,时,等号成立.
故的最小值为.
18. (1)已知直线,.若,求的值;
(2)已知直线,点,求点关于直线的对称点的坐标;
(3)已知直线,是否存在实数,使得直线与轴和轴的正半轴都相交?若存在,求出的范围,并求出与两坐标轴围成的三角形面积的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或;(2);(3)存在,,三角形面积的最小值为8
【解析】
【分析】(1)根据两直线垂直列出方程即可求解;
(2)设,结合对称性质列方程组求解即可;
(3)先求出直线恒过定点,直线与轴和轴的交点分别为,结合题意即可求得的范围,再表示出,进而结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)由,得,解得或;
(2)设,则,
解得,即.
(3)存在,由,得.
由,得时,则直线恒过定点,如图,
直线与轴和轴的交点分别为,
由题意,,所以,此时直线与轴和轴的正半轴都相交.
而
,
当且仅当,即时,的面积取得最小值8.
19. 已知圆,圆,且.
(1)证明:与相切;
(2)若与内切,求公切线的方程;
(3)若,且,圆与内切于点,且与的面积之积为,若经过点,的直线分别交于点(异于点),交于点(异于点),证明:以为直径的圆过定点.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,求得与的圆心坐标和半径,求得,结合圆与圆的位置关系,即可得证;
(2)联立方程组,求得直线的方程,结合直线与圆的位置关系,证得直线与相切,也与相切,即可得到圆与的公切线方程;
(3)根据题意,得到过和的直线过点的直线,求得点,得到为直径的圆的方程,将其整理为关于的二次多项式,结合与无关,列出方程组,即可求解.
【小问1详解】
证明:由,可得圆心,半径,
圆,可得,
可得圆心,半径,
则,
当时,可得,,则,两圆相外切;
当时,可得,,则,两圆相内切;
当时,可得,,则,两圆相内切.
综上可得,当时,圆与相切.
【小问2详解】
解:联立方程组,可得,
设直线的方程为,
由点到直线的距离为,
点到直线的距离为,
所以直线与相切,也与相切,所以为圆与的公切线方程,
即圆与的公切线方程.
【小问3详解】
证明:联立方程组,整理得,解得,
所以与的切点为,且圆与内切于点,
所以直线过点的直线,此时直线方程为,
当且时,可得,且和的面积之积为,
则,可得,
又由直线的倾斜角为,则有,可得,
则以为直径的圆的方程为:,
整理得,
即,
将其整理为关于的二次多项式,可得:
,
所以,即,解得或,
所以以为直径的圆恒过定点,.
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江西省上高二中高二数学阶段性练习卷
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°
2. “关于x,y的方程:表示圆”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充要条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 若对圆上任意一点的取值与x,y无关,则实数a的可能取值是( )
A. B. C. 4 D. 6
4. 若直线与圆相离,则点( )
A. 在圆O外 B. 在圆O内 C. 在圆O上 D. 与圆O的位置关系不确定
5. 已知为坐标原点,直线与直线互相垂直且交于点,则以为圆心,为半径的圆的方程为( )
A. B. C. D.
6. 已知直线的方程为, ,则直线 的倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,点不与重合,则的最小值是( )
A. 9 B. C. D.
8. 已知实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知直线,,则下列说法正确的是( )
A. 的充要条件为或
B 若,则
C 若直线不经过第四象限,则
D. 若,则将直线绕坐标原点按逆时针方向旋转,再向右平移一个单位长度,所得直线方程为
10. 已知直线:,圆,则下列说法错误的是( )
A 若或,则直线l与圆C相切
B. 若,则圆C关于直线l对称
C. 若圆与圆C相交,且两个交点所在直线恰为l,则
D. 若,圆C上有且仅有两个点到l的距离为1,则
11. 如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,若两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点和,,直线与月牙形只有两个交点,则( )(参考数据:)
A.
B. 圆的方程为
C. b的取值范围为
D. 月牙形的面积约为
三、填空题
12. 若椭圆E:的左右焦点为、,上顶点为P,则________.
13. 若点关于直线对称的点在圆上,且在第一象限内,则实数的值为______.
14. 在平面直角坐标系中由点发出的一条光线,经直线反射后,到达区域的边界. 则光线经过反射到达边界的最短总路程为____________.
四、解答题
15. (1)已知直线和直线,若,求的值;
(2)已知直线经过点,且与两坐标轴在第一象限围成三角形的面积为8,求直线的方程.
16. 已知圆,直线
(1)求证:对,直线l与圆C总有两个不同的交点;
(2)设l与圆C交于A,B两点,若,求l的倾斜角
17. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若点P的轨迹关于直线对称,求的最小值.
18. (1)已知直线,.若,求的值;
(2)已知直线,点,求点关于直线的对称点的坐标;
(3)已知直线,是否存在实数,使得直线与轴和轴的正半轴都相交?若存在,求出的范围,并求出与两坐标轴围成的三角形面积的最小值;若不存在,请说明理由.
19 已知圆,圆,且.
(1)证明:与相切;
(2)若与内切,求公切线的方程;
(3)若,且,圆与内切于点,且与的面积之积为,若经过点,的直线分别交于点(异于点),交于点(异于点),证明:以为直径的圆过定点.
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