内容正文:
重庆市松树桥中学校高2027届高二上期第一次月考
数学试题
满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚.
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试卷上作答无效.
考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存.
一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 已知直线的倾斜角为,在y轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B.
C. D.
2. 已知方程表示圆,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 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,焦距为2,则椭圆C的方程为( )
A.
B.
C.
D.
4. 若直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
5. 已知椭圆,直线经过点与交于两点.若是线段的中点,则的方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知直线和曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 直线的方程为,则圆上到直线距离为1的点的个数为( )
A. 4 B. 2 C. 1 D. 3
8. 已知、分别为椭圆的左、右焦点,过点向圆引切线交椭圆于点(在轴上方),若的面积为,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每题给出的四个选项中,有多项是满足要求的.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线与两坐标轴围成的三角形的面积是2
B. 点关于直线的对称点为
C. 过,两点的直线方程为
D. 经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
10. 圆和圆的交点为A, B,则有( )
A. 圆的圆心为,半径为
B. 公共弦AB所在直线方程为
C. 线段AB中垂线方程为
D. P为圆上一动点,则P到直线AB距离的最大值为
11. 已知分别为椭圆的左、右焦点,不过原点O且斜率为1的直线l与椭圆C交于P,Q两点,则下列结论正确的有( )
A. 椭圆C的离心率为
B. 椭圆C的长轴长为2
C. 若A, B为左右顶点,则直线PA, PB斜率乘积为
D. 的面积的最大值为
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知的三个顶点分别是,,,则边上的中线所在直线方程为______.
13. 已知圆与,则两圆位置关系是________.
14. 已知圆,是圆C上的两个动点,且,则线段AB的中点M的轨迹方程为________,设则的最大值为________.
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.其中第15题13分,16-17题每题15分,18-19题每题17分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边AB所在直线的方程;
(2)AC边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)的面积.
16. 已知圆过两点,,且圆心P在直线上.
(1)求圆P的方程;
(2)过点的直线交圆于两点,当时,求直线的方程.
17. 已知圆 圆
(1)若圆C₁与圆C₂恰有三条公切线,求实数a的值;
(2)设a = 2时,圆C₁与圆C₂相交于A、B两点,求|AB|.
18. 已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,分别求的周长和面积.
19. 在圆上任取一点.过点作轴的垂线,垂足为,点满足.
(1)求的轨迹的方程;
(2)设,延长交于另一点,过作的垂线交于点,判断与的面积之比是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.
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重庆市松树桥中学校高2027届高二上期第一次月考
数学试题
满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚.
每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试卷上作答无效.
考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存.
一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1. 已知直线的倾斜角为,在y轴上的截距为,则此直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,求出斜率,利用斜截式直接写方程.
【详解】解析:直线的倾斜角为,则其斜率为,又在轴上的截距为,由直线的斜截式方程可得:.
故选:A.
2. 已知方程表示圆,则k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化简为圆的标准方程,再根据半径平方大于零即可求解.
【详解】将方程配方,得,
因为方程表示圆,所以半径的平方,解得,即的取值范围是.
故选:D.
3. 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,焦距为2,则椭圆C的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆定义及题目条件求出a、b、c即可得解.
【详解】根据椭圆定义,椭圆上任意一点到两焦点距离之和为2a,
已知该和为,故,得,
椭圆焦距为2c,已知焦距为,故,得,
由椭圆中,可得,
所以椭圆的标准方程为.
故选:C.
4. 若直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用两直线平行求得,再利用两平行直线间的距离公式即可得解.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得或,
当时,两直线方程都为,此时两直线重合,不合题意,
当时,与平行,故,
故,
所以两直线间的距离为.
故选:C.
5. 已知椭圆,直线经过点与交于两点.若是线段的中点,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设点、,利用点差法可求得直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程.
【详解】设点、,则,
因为,两式作差得,即,
即,所以,
因此直线的方程为,即.
故选:D.
6. 已知直线和曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件得到曲线表示以原点为圆心,为半径的半圆,结合条件,数形结合,即可求解.
【详解】由,得到,
所以曲线表示以原点为圆心,为半径的半圆,图象如图,
当直线过点时,,此时与曲线有两个不同的交点,
当直线与曲线相切时,由,解得或(舍),
由图可知,实数的取值范围是,
故选:C.
7. 直线的方程为,则圆上到直线距离为1的点的个数为( )
A. 4 B. 2 C. 1 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】求出圆心和半径,得到到的距离为,从而得到到直线距离为1的点的个数为3.
【详解】,故圆心为,半径为3,
到的距离为,
又,故过点作垂直与圆交于点,在上取点,使得,
过点作⊥,交圆于点,
所以圆上到直线距离为1的点的个数为3,分别为.
故选:D
8. 已知、分别为椭圆的左、右焦点,过点向圆引切线交椭圆于点(在轴上方),若的面积为,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先证明即为椭圆的上顶点,再根据面积列出的等式求离心率即可.
【详解】如图,
设圆与轴切于点,与切于点,设椭圆与轴正半轴交于点,
下面证明重合,
设,
,
,而,
与重合,即点是短轴的端点,
,,
则,所以,
故选:C.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每题给出的四个选项中,有多项是满足要求的.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线与两坐标轴围成的三角形的面积是2
B. 点关于直线的对称点为
C. 过,两点的直线方程为
D. 经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为
【答案】AB
【解析】
【分析】对选项A,分别令和,求出直线与坐标轴交点,再结合面积公式判断即可;对选项B,求出对称点坐标即可判断;对选项C特殊情况不成立;对选项D,缺少过原点的直线.
【详解】A.令得,令得,则直线与两坐标轴围成的三角形的面积,正确;
B.设关于直线对称点坐标为,则,解得,正确;
C.两点式使用的前提是,错误;
D.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线还有过原点的直线,错误.
故选:AB.
10. 圆和圆的交点为A, B,则有( )
A. 圆的圆心为,半径为
B. 公共弦AB所在直线方程为
C. 线段AB中垂线方程为
D. P为圆上一动点,则P到直线AB距离的最大值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】求出圆的标准方程即可判断A选项,根据圆与圆的位置关系,两圆的方程作差得出公共弦所在直线方程,判断选项B;
利用公共弦的中垂线过圆心即可求出线段的中垂线方程,判断选项C;利用点到直线的距离即可判断选项.
【详解】对于,由圆:可得,
所以圆的圆心为,半径为,故A正确;
对于B,由圆:与圆的交点为A,B,
两式作差可得,即公共弦所在直线方程为,故B正确;
对于C,圆:的圆心为,,
则线段中垂线斜率为,即线段中垂线方程为:,整理可得,故C正确;
对于D,圆,圆心到的距离为,半径,
所以P到直线AB距离的最大值为,故D不正确;
故选:ABC
11. 已知分别为椭圆的左、右焦点,不过原点O且斜率为1的直线l与椭圆C交于P,Q两点,则下列结论正确的有( )
A. 椭圆C的离心率为
B. 椭圆C的长轴长为2
C. 若A, B为左右顶点,则直线PA, PB斜率乘积为
D. 的面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】AB选项,根据椭圆方程得到,,从而求出离心率和长轴长;C选项,设求得的斜率,利用点在椭圆上得到,代入化简即得;D选项,设出直线l的方程,与椭圆方程联立,求出两根之和、两根之积,求出和点到直线的距离为,表达出的面积,求出最大值.
【详解】AB选项,由题意得,故,
故椭圆的离心率为,长轴长为,A正确,B错误;
C选项,∵ A,B 为的左、右顶点,∴,
设由题意得,则,
的斜率为
则,故C正确;
D选项,设不过原点且斜率为1的直线为,
联立得,,
由,解得,
设,则,
则,
,
点到直线的距离为,
故的面积为
,
因为,所以,
故当时,的面积取得最大值,最大值为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知的三个顶点分别是,,,则边上的中线所在直线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据中点坐标以及中点坐标公式即可根据点斜式方程求解.
【详解】的中点坐标为,
则,故边上的中线所在直线方程为,
即,
故答案为:
13. 已知圆与,则两圆位置关系是________.
【答案】相交
【解析】
【分析】依题意,求出两圆的圆心距和半径后即可判断.
【详解】由题意得
圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,
,,,
∵,
∴圆与圆两圆相交
故答案为:相交.
14. 已知圆,是圆C上的两个动点,且,则线段AB的中点M的轨迹方程为________,设则的最大值为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】①根据垂径定理求出,得出其轨迹为圆,结合圆心半径写出标准方程即可;
②根据点到直线的距离公式,所求式子可以看作点M到直线距离的倍,利用圆心到直线的距离加半径即可求得最值.
【详解】由垂径定理可得,,
则点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆,其标准方程为;
设直线,过点分别作的垂线,垂足分别为,
则,
由于C到的距离,则,
,
其最大值为.
故答案为:①;②.
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.其中第15题13分,16-17题每题15分,18-19题每题17分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)边AB所在直线的方程;
(2)AC边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)12
【解析】
【分析】(1)根据两点式即可求解直线方程,
(2)根据斜率公式以及点斜式方程即可求解,
(3)根据点到直线的距离公式,以及两点距离公式,即可由面积公式求解.
【小问1详解】
由两点式得边AB所在直线方程为,即.
【小问2详解】
因为,AC的中点,
所以AC边上的垂直平分线所在直线方程为,即.
【小问3详解】
点C到边AB的距离为,,
.
16. 已知圆过两点,,且圆心P在直线上.
(1)求圆P的方程;
(2)过点的直线交圆于两点,当时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)依题意可设圆P的方程为,圆P过两点,,可列方程组求解未知数,从而可得圆P的方程;
(2)由弦长,可得圆心到直线的距离为1,当直线的斜率不存在时验证即可,当直线的斜率存在时,设出直线的方程,由点到直线的距离公式列出方程可求解.
【小问1详解】
依题意圆心P在直线上,可设圆P的方程为,
因为圆P过两点,,
所以,解得,
所以圆P的方程为.
【小问2详解】
由(1)可知,圆心,半径,
当直线的斜率不存在时,其方程为,圆心到直线的距离为1,
此时满足题意;
当直线的斜率存在时,
设直线的方程为,即,
当时,圆心到直线的距离,
即有,解得,
此时直线的方程为,即为.
综上,直线的方程为或.
17. 已知圆 圆
(1)若圆C₁与圆C₂恰有三条公切线,求实数a的值;
(2)设a = 2时,圆C₁与圆C₂相交于A、B两点,求|AB|.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)因圆与圆恰有3条公切线,所以两圆外切,由两圆外切可得实数的值.
(2)将两圆方程相减得相交弦的方程,再由圆的弦长公式即可求公共弦长.
【小问1详解】
因圆与圆恰有3条公切线,所以两圆外切,
又因为圆:,所以圆心,半径,
同理,圆:,圆心,半径,
所以圆心距,
由,得,
解得或.
【小问2详解】
当时,圆:,其圆心为,半径为,
圆:,其圆心为,半径为,
则两圆的圆心距,即两圆相交,
将两圆方程相减得,即两圆的公共弦所在直线方程,
所以圆心到直线的距离为:,
且半径,则.
18. 已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,分别求的周长和面积.
【答案】(1)
(2)周长为8,面积为
【解析】
【分析】(1)根据长轴长和离心率求出,,从而得到,得到椭圆方程;
(2)根据椭圆的定义求出三角形的周长,得到,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,求出,结合点到直线距离公式得到三角形面积.
【小问1详解】
由题意可知:,则,
,
,
椭圆
【小问2详解】
根据椭圆的定义,的周长为;
其中,直线的斜率为,
直线,
联立方程组得,显然,
设,则,
,
点到直线的距离,
.
19. 在圆上任取一点.过点作轴的垂线,垂足为,点满足.
(1)求的轨迹的方程;
(2)设,延长交于另一点,过作的垂线交于点,判断与的面积之比是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,定值为
【解析】
【分析】(1)利用相关点法,设,由题意可得,代入圆即可得结果;
(2)设,则,根据题意求点的纵坐标,进而可得结果.
【小问1详解】
设,
因为点满足,即点为线段的中点,可知,
且点在圆上,则,即,
所以的轨迹的方程为.
【小问2详解】
设,则,
则直线的斜率,可知直线的斜率,
即直线的方程为,
且直线的方程为,
联立方程,消去x解得,
且在椭圆上,则,即,
可得,即点的纵坐标为,
所以(定值).
.
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
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