内容正文:
实验中学高二年级第一次学情检测
数学试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 如果,,那么直线不通过( ).
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】化简直线方程为直线的斜截式方程,结合斜率和在轴上的截距,即可求解.
【详解】因,且,所以均不为零,
由直线方程,可化为,
因为,且,可得,y轴截距,
所以直线经过第一、三、四象限,所以不经过第二象限.
故选:B.
2. 圆与圆的公切条数为( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,判断出两圆的位置关系,即可得到结果.
【详解】的圆心是,半径
圆即,圆心为,半径,
,所以两圆相交,公切线有2条.
故选:B
3. 若△的三个顶点为,,,则BC边上的高所在直线的方程为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据所在直线的斜率求得高线的斜率,结合点斜式即可求得结果.
【详解】因为,,故可得所在直线的斜率为,
则边上的高所在直线的斜率,又其过点,
故其方程,整理得:.
故选:B.
4. 平面内动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用椭圆的定义求解即可.
【详解】由题意,点到两个定点,的距离之和等于常数,
根据椭圆的定义可知,点的轨迹为以,为焦点的椭圆,且,,
所以,故所求的轨迹方程为.
故选:D
5. 已知直线l的方程为,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分是否为0,即斜率是否存在讨论,再结合正切函数的图象即可求解.
【详解】当时,直线的斜率为,
设直线l的倾斜角为,则有,
结合正切函数的图象可知,倾斜角的取值范围为,
当时,倾斜角为,
综上,直线l的倾斜角取值范围为.
故选:C.
6. “太极图”因其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,故也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”,图中曲线为圆或半圆,已知点是阴影部分(包括边界)的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】转化为点与点连线的斜率,然后结合图像由直线与圆的位置关系求解.
【详解】记,则为直线的斜率,
故当直线与半圆相切时,斜率最小,
设,则,解得或(舍去),
即的最小值为.
故选:C.
7. 已知两平行直线,分别过点,,它们分别绕,旋转,但始终保持平行,则,之间的距离的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直线,之间距离介于两直线重合和两直线与直线垂直这两种情况之间,故求出两种临界情况即可得到两直线之间的距离的取值范围.
【详解】当直线,与直线垂直时,它们之间的距离达到最大,
此时,
当两直线重合时其距离为0.
所以.
故选:C.
8. 若圆上总存在两个点到点的距离为2,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出圆心和半径,表达出圆心与的距离为,数形结合得到,从而得到不等式,求出答案.
【详解】的圆心为,半径为1,
与的距离为,
要想圆上总存在两个点到点的距离为2,
则,即,解得.
故选:B
二、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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若两直线的倾斜角分别为,斜率分别是,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】根据斜率与倾斜角关系及正切函数性质依次判断各项的正误.
【详解】A:由表明斜率存在,则,
由正切函数在上,倾斜角和斜率一一对应,故,对;
B:若,时,相应的倾斜角,,不满足,错;
C:由正切函数的图象知:
当和时,;
当,时,;
当或时,或不存在,错;
D:因为,结合正切函数的图象知,,
所以,对.
故选:AD
10. 已知,,在下列方程表示的曲线上,存在点P满足的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】求出点的轨迹方程,发现是圆,故只需判断直线与圆的位置关系即可求解.
【详解】
对于A,,所以直线与圆相离,不存在点P;
对于B,,所以直线与圆相交,存在点P;
对于C,,所以两圆外切,存在点P;
对于D,,所以两圆内含,不存在点P.
故选:BC.
11. 数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.在平面直角坐标系中,曲线就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,下列说法正确的有( )
A. 曲线围成的图形有4条对称轴
B. 曲线围成的图形的周长是
C. 曲线上的任意两点间的距离不超过5
D. 若是曲线上任意一点,的最小值是
【答案】ABD
【解析】
【分析】分类讨论去掉绝对值可得曲线的四段关系式,从而作出曲线的图象,由曲线图象判断各选项即可.
【详解】曲线,
当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
当时,曲线的方程可化为,
所以曲线的图象如图所示,
对于A:由图可知曲线围成的图形有4条对称轴,故A正确;
对于B:曲线由4个半圆组成,其周长为,故B正确;
对于C:由图可知曲线上任意两点间的最大距离为,故C错误;
对于D:到直线的距离,
而到直线的距离为,由圆的性质得曲线上一点到直线的距离最小为,
故的最小值为,故D正确;
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知关于的方程组无解,则实数的值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】将问题转化成直线与直线平行,进而可求解.
【详解】方程组无解,
等价于直线与直线平行,
可得:,
解得:或,
当时,直线方程分别为:和重合舍去,
当时,直线方程分别为:和,平行,
故,
故答案为:
13. 已知椭圆上的一点P到椭圆一个焦点的距离为4,到另一焦点距离为8,则m等于______.
【答案】36
【解析】
【分析】分焦点在和两种情况,根据椭圆定义得到方程,求出答案.
【详解】若焦点在轴上,由椭圆定义得,解得,满足要求,
若焦点在轴上,,不合题意,
综上,.
故答案:36
14. 已知直线经过点,且与轴、轴分别交于点、点,当取最小值时,直线的方程为______.
【答案】或,
【解析】
【分析】表达出,得到,,由基本不等式得到的最小值,得到,即可得到直线方程.
【详解】因为直线与轴、轴分别交于点、点,
所以直线的斜率存在,可设直线的方程为,
所以,,所以,,
所以,
当且仅当时取等号,此时,
此时直线的方程为或,
故答案为:或,
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 设为实数,直线恒过一定点记作,为直角的一个顶点,为直角顶点,点在轴上
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据即可求解,利用垂直,根据斜率关系即可求解,
(2)根据中点坐标求解,即可根据两点斜率公式求解斜率,即可根据点斜式求解直线方程.
【小问1详解】
由可得,
令且,解得,
故直线恒过定点,
设,则,故则,解得,
故
【小问2详解】
由于,,故的中点坐标,
则,
故直线方程为,即
16. 在平面直角坐标系中,存在四点.
(1)求过三点的圆的方程,并判断点与圆的位置关系;
(2)若过点的直线被圆截得的弦长为8,求直线的方程.
【答案】(1),D在圆M内
(2)或.
【解析】
【分析】(1)设出圆的一般方程,利用待定系数法计算可得圆的方程,把D坐标代入圆的方程判定位置关系即可;
(2)对直线分类讨论,设出直线方程,利用直线与圆相交,已知弦长求直线方程.
【小问1详解】
设圆M方程为,
把A,B,C三点坐标代入可得:
解得,,,
所以圆M方程是,
把D点坐标代入可得:,故D在圆M内;
【小问2详解】
由(1)可知圆M:,则圆心,半径,
由题意可知圆心到直线l的距离是,
当直线l斜率存在时,设直线l方程为:,
所以由点到直线的距离公式得,解得,故直线l的方程为;
当直线l斜率不存在时,则直线l方程为:,
此时圆心到直线l的距离是3,符合题意.
综上所述,直线l的方程为或.
17. 在平面直角坐标系中,已知射线,过点作直线分别交射线、轴正半轴于点、.
(1)当的中点为时,求直线的方程;
(2)已知点在线段(包括端点)上运动,求取值范围;
(3)求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可设、,根据中点坐标公式可得,,进而可得直线方程;
(2)由直线的方程得,代入消元可得关于的二次函数,进而求最值;
(3)根据直线斜率是否存在分类讨论,求得,的坐标,进一步用坐标表示三角形的面积,利用换元法和二次函数的性质可得最值.
【小问1详解】
由题意可设、,且,.
当AB的中点为P时,则,解得,,
所以、.
所以直线AB的方程为,即一般式方程为:.
小问2详解】
由、,得线段的方程为:,
因为点在线段(包括端点)上运动,所以,则,
因此,
因为二次函数的开口向上,对称轴方程为,
所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
因此,当时,有最小值,最小值,
当时,有最大值,最大值,
故的取值范围是.
【小问3详解】
当过点的直线斜率不存在时,、,
此时.
当过点的直线斜率存在时,
设直线AB的方程为,即.
直线AB与相交,可得,
直线AB与x轴正半轴相交于B,可得.
由,解得或.
则.
令,则(或),
可得,
由或,可得或,
根据二次函数的单调性可知,当,有最大值,最大值为,
此时面积有最小值,且,此时,、符合题意.
综上所述,面积的最小值为.
18. 材料:我们把经过两条直线:,:的交点的直线方程叫做共点直线系方程,其交点称作共点直线系方程的“共点”,共点直线系方程也可表示为:(其中,且该方程不表示).
问题:已知圆M:.求:
(1)求共点直线系方程的“共点”的坐标;
(2)设点为第(1)问中的“共点”,点N为圆上一动点,求的取值范围;
(3)若有唯一一组非零实数对满足关于实数的方程:.设过点的直线与圆相交于,两点,当取得最小值时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)解方程组可得点坐标.
(2)确定点与圆的位置关系,根据圆外的点与圆上的点的距离的最值可求解.
(3)把转化为点和到直线的距离相等,根据非零实数对唯一存在可求的值,进而确定的值;再判断点与圆的位置关系,可确定过点的弦长最短时,直线所在的方程.
【小问1详解】
由.
所以“共点”的坐标为:
【小问2详解】
圆:,所以圆心,半径,
由,
所以点在圆外.
所以.
【小问3详解】
由得:点和到直线的距离相等.
所以直线过的中点或与直线平行或重合,又非零实数对唯一存在,所以就是直线.
所以.
因为:,所以点在圆内.
因为,所以当最小时,直线的方程为:.
若,理论上到AB距离为的直线有两条,它们与直线AB平行,这不唯一,
但注意到直线不过原点,由于AB方程为,当直线与平行过原点时,
方程为,所以另一条直线是,它是唯一符合条件的直线,此时,满足题意,
点,,所以在圆内,因为,所以当|ST|最小时,直线ST的方程为,
综上,满足条件的直线方程为或
19. 在平面直角坐标系中,已知圆经过原点和点,并且圆心在轴上,圆与轴正半轴的交点为.
(1)求圆的标准方程;
(2)设为圆的动弦,且不经过点,记、分别为弦、的斜率.
(ⅰ)若,求面积的最大值;
(ⅱ)若,请判断动弦是否过定点?若过定点,求该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)1;(ⅱ)过定点.
【解析】
【分析】(1)设圆的标准方程为,根据已知条件代入求即可;
(2)(i)由可得,且,根据三角形面积公式和基本不等式求最大值即可;(ⅱ)设直线的方程为,与圆的方程联立,利用韦达定理和斜率公式代入求出与的关系进而可得定点.
【小问1详解】
设圆的标准方程为,
由已知可得:,解得:,,,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)由(1)知,因为,所以,
从而直线经过圆心,是直角三角形,且,
设,,则,
又,所以,当且仅当时取等号,
所以.
(ⅱ)由已知得:直线的斜率必存在,
设直线的方程为,,,
由,消去得:,
当时,,,(※)
又,
即,
代入(※)得:,
即,解得:,或,
当时,此时直线的方程为,过定点(舍去),
当时,此时直线的方程为,过定点,
故当,动弦过定点.
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数学试题
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,只有一项是符合题目要求的.
1 如果,,那么直线不通过( ).
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
2. 圆与圆的公切条数为( )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
3. 若△三个顶点为,,,则BC边上的高所在直线的方程为( ).
A. B.
C. D.
4. 平面内动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
5. 已知直线l的方程为,则直线l的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. “太极图”因其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,故也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”,图中曲线为圆或半圆,已知点是阴影部分(包括边界)的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知两平行直线,分别过点,,它们分别绕,旋转,但始终保持平行,则,之间的距离的取值范围是( ).
A. B. C. D.
8. 若圆上总存在两个点到点的距离为2,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 若两直线的倾斜角分别为,斜率分别是,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C 若,则 D. 若,则
10. 已知,,在下列方程表示的曲线上,存在点P满足的有( )
A. B.
C. D.
11. 数学美表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念、公式符号、推理论证、思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.在平面直角坐标系中,曲线就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,下列说法正确的有( )
A. 曲线围成的图形有4条对称轴
B. 曲线围成的图形的周长是
C. 曲线上的任意两点间的距离不超过5
D. 若是曲线上任意一点,的最小值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知关于方程组无解,则实数的值为_____.
13. 已知椭圆上的一点P到椭圆一个焦点的距离为4,到另一焦点距离为8,则m等于______.
14. 已知直线经过点,且与轴、轴分别交于点、点,当取最小值时,直线的方程为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 设为实数,直线恒过一定点记作,为直角的一个顶点,为直角顶点,点在轴上
(1)求点,的坐标;
(2)求斜边中线所在的直线方程.
16. 在平面直角坐标系中,存在四点.
(1)求过三点的圆的方程,并判断点与圆的位置关系;
(2)若过点的直线被圆截得的弦长为8,求直线的方程.
17. 在平面直角坐标系中,已知射线,过点作直线分别交射线、轴正半轴于点、.
(1)当的中点为时,求直线的方程;
(2)已知点在线段(包括端点)上运动,求的取值范围;
(3)求面积的最小值.
18. 材料:我们把经过两条直线:,:的交点的直线方程叫做共点直线系方程,其交点称作共点直线系方程的“共点”,共点直线系方程也可表示为:(其中,且该方程不表示).
问题:已知圆M:.求:
(1)求共点直线系方程的“共点”的坐标;
(2)设点为第(1)问中的“共点”,点N为圆上一动点,求的取值范围;
(3)若有唯一一组非零实数对满足关于实数的方程:.设过点的直线与圆相交于,两点,当取得最小值时,求直线的方程.
19. 在平面直角坐标系中,已知圆经过原点和点,并且圆心在轴上,圆与轴正半轴的交点为.
(1)求圆的标准方程;
(2)设为圆的动弦,且不经过点,记、分别为弦、的斜率.
(ⅰ)若,求面积的最大值;
(ⅱ)若,请判断动弦是否过定点?若过定点,求该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
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