内容正文:
重庆市渝西中学校高2027届高二上10月考试
数学学科试卷
考试时间:120分钟 总分:150分
一、单选题: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. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2. 若椭圆的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 已知圆和圆,则两圆公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与该双曲线的右支交于,两点,若,则周长为( )
A. 16 B. 24 C. 36 D. 40
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 椭圆E:+=1(a>b> 0)左右焦点分别为上顶点为A,射线AF1 交椭圆E于B,以AB为直径的圆过,则椭圆E的离心率是( )
A. B. C. D.
7. 已知中心在原点,半焦距为 4 的椭圆 被直线方程 截得的弦的中点横坐标为-4,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
(原创)
8. 已知是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,线段的中垂线经过.记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 设,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则下列说法中正确的是( )
A. , B. 离心率为
C. 的面积为12 D. 的面积为24
10. 已知,,点P满足.则( )
A. 点P的轨迹为双曲线 B. 直线上存在满足题意的点P
C. 满足的点P共有0个 D. 的周长的取值范围是
(原创)
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点在椭圆内部,点在椭圆上,则以下说法正确的是( )
A. 的最小值为
B. 椭圆的短轴长可能为2
C. 椭圆的离心率的取值范围为
D. 若,则椭圆的长半轴长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:与圆:,若两圆相交于A,B两点,则______
13. 已知椭圆,是椭圆C的右顶点,过椭圆的左焦点垂直于长轴的直线交椭圆于M,N两点,则的面积为________________.
(原创)
14. 双曲线的左、右焦点分别为,为原点,为上关于原点对称的两点,若,则______.
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. 已知圆C:内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.
(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;
(2)当直线l的倾斜角为45º时,求弦AB的长.
16. 的内角A,B,C的对边为a,b,c,
(1)求;
(2)若,,求b,c.
17. 如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面ABCD,底面为直角梯形,,,且,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正弦值.
18. 如图所示:已知椭圆:的长轴长为4,离心率.是椭圆的右顶点,直线过点交椭圆于,两点,交轴于点,,.记的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的取值范围;
(3)求证:为定值.
(原创)
19. 在平面直角坐标系中,已知圆是圆上的动点,且的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点是直线上的动点,是的轨迹的两条切线,为切点,求四边形面积的最小值;
(3)若垂直于轴的直线过点且与的轨迹交于点,点为直线上的动点,直线与的轨迹的另一个交点分别为与不重合),试探究直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由
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重庆市渝西中学校高2027届高二上10月考试
数学学科试卷
考试时间:120分钟 总分:150分
一、单选题: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. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据双曲线方程求出a和b的值,进而求解渐近线方程
【详解】已知双曲线方程为,可得,,
因此,;
根据渐近线方程的公式得到.
故选:C.
2. 若椭圆的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得,从而可求出实数k的取值范围.
【详解】因为椭圆的焦点在y轴上,
所以,解得,
故选:D
3. 已知圆和圆,则两圆公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆与圆的位置关系求两圆圆心距及两圆半径,从而可判断两圆位置关系,即可得公切线条数.
【详解】圆的圆心为,半径,圆的圆心,半径,
则,故两圆外切,则两圆公切线的条数为.
故选:C.
4. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与该双曲线的右支交于,两点,若,则周长为( )
A. 16 B. 24 C. 36 D. 40
【答案】C
【解析】
【分析】
利用双曲线的定义可得,再求出,即可得到答案;
【详解】因为双曲线为,所以;
由双曲线的定义得,
所以,
所以周长为,
故选:C.
【点睛】本题考查双曲线的定义的运用,考查运算求解能力.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角形三边之间的不等关系可得,再结合椭圆定义将化为,结合以及图形的几何性质即可求得答案.
【详解】由题意知为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,
故,
故,
当且仅当共线,在线段上时取等号,
所以
,
当且仅当共线,在线段上时取等号,
而,
故的最小值为,
故选:B.
6. 椭圆E:+=1(a>b> 0)左右焦点分别为上顶点为A,射线AF1 交椭圆E于B,以AB为直径的圆过,则椭圆E的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以AB为直径的圆过,即,由勾股定理与椭圆定义用表示出,,
然后在和中,由得出的齐次等式,变形后可得离心率.
【详解】由题意,设,则,
又以AB为直径的圆过,即,所以,解得,所以,
在和中,,
,
,
所以,即,整理得,
所以.
故选:D.
7. 已知中心在原点,半焦距为 4 的椭圆 被直线方程 截得的弦的中点横坐标为-4,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由点差法可得弦的中点坐标与弦所在直线的斜率关系,运算可得解.
【详解】设直线与椭圆相交于两点,弦的中点坐标是,则,
直线的斜率.
由,得,
得,所以,
即,,
,,,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
故选:C.
(原创)
8. 已知是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,线段的中垂线经过.记椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,结合椭圆和双曲线的定义得到的关系式,根据取值范围分析函数单调性得到结果.
【详解】设椭圆的长轴长为,双曲线的实轴长为,它们的公共焦距为,不妨设点在第一象限.
∵在的中垂线上,
∴,
由椭圆、双曲线的定义得:,
∴,整理得,
∴,即,
∴,
∴,
令,由定义法可证在为增函数,且,
∵,
∴.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 设,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则下列说法中正确的是( )
A. , B. 离心率为
C. 的面积为12 D. 的面积为24
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,结合椭圆的定义及离心率,逐项计算判断.
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴,半焦距,
对于A,,而,解得,,A正确;
对于B,离心率,B正确;
对于C,,,即,
的面积,C错误,D正确.
故选:ABD
10. 已知,,点P满足.则( )
A. 点P的轨迹为双曲线 B. 直线上存在满足题意的点P
C. 满足的点P共有0个 D. 的周长的取值范围是
【答案】BCD
【解析】
【分析】由,,则再根据双曲线的定义可得点的轨迹方程是双曲线的右支判断A,联立方程组计算判断B,根据点到渐近线的距离判断C,转化的周长为,再结合三点共线判断D.
【详解】因为,,
所以点的轨迹是以为焦点,实轴长为的双曲线的右支,
所以,故,
所以的轨迹方程为,双曲线的右支,故A错误;
联立,解得(舍去),
所以直线上存在满足题意的点,故B正确;
双曲线的渐近线方程为,
则点到渐近线的距离,
所以满足的点共有0个,故C正确;
因为即左焦点,
而,
因为,所以,
所以的周长为
,
当且仅当三点共线时,等号成立,
所以的周长的取值范围是,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:解题的关键点是转化的周长为,再结合当三点共线时取得最小值.
(原创)
11. 已知椭圆的左、右焦点分别为,且,点在椭圆内部,点在椭圆上,则以下说法正确的是( )
A. 的最小值为
B. 椭圆的短轴长可能为2
C. 椭圆的离心率的取值范围为
D. 若,则椭圆的长半轴长为
【答案】AC
【解析】
【分析】利用椭圆的定义计算判断A;点在椭圆内建立不等式,推理计算判断BC;求出点的坐标,列出方程计算判断D作答.
【详解】对于A,由,得,则
,当三点共线时取等号,A正确;
对于B,由点在椭圆内部,得,则,有,椭圆的短轴长大于2,B错误;
对于C,因为,且,于是,即,
解得,即,因此,椭圆的离心率的取值范围为,C正确;
对于D,由,得为线段的中点,即,则,又,
即,解得,则,椭圆的长半轴长为,D错误.
故选:AC
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:与圆:,若两圆相交于A,B两点,则______
【答案】
【解析】
【分析】根据两圆相交时公共弦所在直线方程的求法和弦长公式求解.
【详解】圆的方程为,即①,
又圆:②,
②-①可得两圆公共弦所在的直线方程为
圆的圆心到直线的距离,
所以.
故答案为: .
13. 已知椭圆,是椭圆C的右顶点,过椭圆的左焦点垂直于长轴的直线交椭圆于M,N两点,则的面积为________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设有,,进而有,即可求三角形面积.
【详解】由题设,,将代入椭圆,得,则,
所以的面积为.
故答案为:
(原创)
14. 双曲线的左、右焦点分别为,为原点,为上关于原点对称的两点,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用双曲线的定义及性质结合余弦定理计算即可.
【详解】
如图示,连接,易知四边形平行四边形,,
根据双曲线的性质及已知有,
根据余弦定理可知:,
又.
故答案为:
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. 已知圆C:内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.
(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;
(2)当直线l的倾斜角为45º时,求弦AB的长.
【答案】(1)2x-y-2=0;(2)
【解析】
【分析】
(1)由圆的方程可求出圆心,再根据直线过点P、C,由斜率公式求出直线的斜率,由点斜式即可写出直线l的方程;
(2)根据点斜式写出直线l的方程,再根据弦长公式即可求出.
【详解】(1)已知圆C:的圆心为C(1,0),因直线过点P、C,所以直线l的斜率为,直线l的方程为y=2(x-1),即 2x-y-2=0.
(2)当直线l的倾斜角为45º时,斜率为1,直线l的方程为y-2=x-2 ,即 x-y=0.
所以圆心C到直线l的距离为.
因为圆的半径为3,所以,弦AB的长.
【点睛】本题主要考查直线方程的求法以及圆的弦长公式的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.
16. 的内角A,B,C的对边为a,b,c,
(1)求;
(2)若,,求b,c.
【答案】(1);(2),.
【解析】
【分析】
(1)由正弦定理以及余弦定理进行化简即可;
(2)利用正弦定理进行转化求解.
【详解】(1)由正弦定理,得,
由余弦定理,得,
又为三角形内角,
所以;
(2)由(1)知:,又,
所以,
又,
根据正弦定理,得,
,
所以,.
【点睛】本题主要考查解三角形的应用,结合正弦定理余弦定理进行转化是解决本题的关键.考查学生的计算能力,属于常考题型.
17. 如图,在四棱锥P﹣ABCD中,平面ABCD,底面为直角梯形,,,且,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为平面,所以又,
所以,
∴平面,所以平面,平面,
所以,
在中,因为为的中点,
所以,
∴平面,
所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据线面垂直得出,再根据线面垂直得出,再根据中线得出,再应用线面垂直证明;
(2)建立空间直角坐标系,先分别求出平面与平面的法向量,最后应用二面角余弦公式计算求解.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由题知,两两垂直,以为坐标原点,的方向为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则.
设平面的法向量为,
则,即
令,得,
由(1)知,平面的一个法向量为,
设平面与平面夹角为,
则所以,,
所以平面与平面夹角的正弦值为.
18. 如图所示:已知椭圆:的长轴长为4,离心率.是椭圆的右顶点,直线过点交椭圆于,两点,交轴于点,,.记的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的取值范围;
(3)求证:为定值.
【答案】(1);
(2);
(3)证明:
由(2)知,,由得,即,而,同理,
因此,,
所以为定值.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出半焦距c及b即可作答.
(2)设出直线的方程,与椭圆E的方程联立,结合韦达定理求出面积S的表达式即可求解作答.
(3)由(2)中信息,用点C,D的坐标表示出即可计算作答.
【小问1详解】
令椭圆E的半焦距为c,依题意,,,解得,则,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
依题意,直线不垂直于坐标轴,设直线:,,设,
由消去x并整理得:,则,,
,
由(1)知,则有,
令,显然函数在上单调递增,,则,
所以的取值范围是.
【小问3详解】
略.
【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的几何图形面积范围或最值问题,可以以直线的斜率、横(纵)截距、图形上动点的横(纵)坐标为变量,建立函数关系求解作答.
(原创)
19. 在平面直角坐标系中,已知圆是圆上的动点,且的中点为.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点是直线上的动点,是的轨迹的两条切线,为切点,求四边形面积的最小值;
(3)若垂直于轴的直线过点且与的轨迹交于点,点为直线上的动点,直线与的轨迹的另一个交点分别为与不重合),试探究直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据弦长关系可得,可知点的轨迹是以为圆心,半径为的圆,即可得方程;
(2)根据切线性质可得,进而可得最小值;
(3)先进行图形平移,将圆心平行至原点,可得,分类讨论直线斜率是否存在,利用韦达定理可证直线过定点,进而可得结果.
【小问1详解】
已知圆 的方程为 ,将其转化为圆的标准方程: .
所以圆心 ,半径 .
因为 是 的中点,可知 .
已知 ,则 .
在 中,根据勾股定理.
设点,根据两点间距离公式 ,
两边平方可得 .
所以点的轨迹方程为 .
【小问2详解】
因为 , 是圆 的切线,所以 , .
又因为 ,
所以四边形 的面积,
根据勾股定理 ,
所以 .
点 是直线 上的动点,
根据点到直线的距离公式,圆心 到直线 的距离 ,
即 .当 取最小值 时, .
所以四边形 面积的最小值为 .
【小问3详解】
由题意可知:直线,不妨令,
先说明如下问题:若点为直线上的动点,
直线与圆的另一个交点分别为,(与不重合),求证:直线过定点.
因为,
可知,即,可得,
又因为,
可得,
则,即,
整理可得,
若直线的斜率存在,设为,
联立方程,消去y可得,
则,且,
则,整理可得,解得或,
若,则直线:过定点;
若,则直线:过定点,
且与不重合,不合题意;
所以直线过定点;
若直线的斜率不存在,则,可得,
即,解得或(舍去),
此时直线过点,符合题意;
且在圆内部,直线与圆必相交,
综上所述:直线过定点.
将上述问题图象,整体向右平移1个单位,再向上平移个单位,即可得到本题的问题,
结合图形平移可知:直线过定点.
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