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2025江苏省新海高级中学开发区分校高二年级
10月学情调研测试
数学试卷
命题人:宋会民 审题人:汤东升 时间:2025年9月25日
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. 已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分集合是否是空集进行讨论即可求解.
【详解】当时,满足为的真子集,此时,解得.
当时,则或,解得.
综上,,即m的取值范围是 .
故选:C.
2. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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,
又,于是,
所以直线的倾斜角为.
故选:A
3. 若直线与平行,则实数的值为( ).
A. B. C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【详解】根据两条直线平行的性质,得且,
即且,∴,(舍).故选.
点睛:本题考查两条直线平行的判定;已知两直线的一般式判定两直线平行或垂直时,若化成斜截式再判定往往要讨论该直线的斜率是否存在,容易出错,可记住以下结论进行判定:
已知直线,,
①且;
②.
4. 对于圆C:,直线l:,点在圆C外,则直线l与圆C( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 不确定
【答案】B
【解析】
【分析】根据点与圆的位置关系,判断坐标参数的关系,根据圆心到直线的距离公式,判断直线与圆的位置关系.
【详解】由圆C:,可知圆心,半径为,由点在圆C外,可知,
可得,
圆心到直线的距离,
因为,所以,所以直线与圆相交;
故选:B.
5. 已知定点,点P是圆上一动点,点Q是线段AP的中点,则点Q的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设点,结合中点坐标公式可得,进而代入即可求解.
【详解】设点,,定点,点Q是线段AP的中点,
所以,则,即,
又因为动点P在圆上,所以,
则,所以点Q轨迹方程为.
故选:A
6. 已知直线l:,圆C:,直线l与圆C交于M,N两点,则弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线方程确定其所过的定点,再判断定点与圆的位置关系,结合直线与圆相交弦长最小时定点与圆心所在直线与l垂直,最后应用几何法求弦长.
【详解】由题设l:即,
令得,所以直线过定点,
而圆C:,圆心为,半径为3,
所以,即定点在圆C内,
所以定点与圆心的距离,
要使最小,即定点与圆心的连线与垂直,此时.
故选:D
7. 若圆经过点,,且圆心在直线上,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由圆的性质可知,圆心为直线与直线垂直平分线的交点,联立方程组即可求得圆心,半径则为圆心到圆上任一点之间的距离.
【详解】由点,在圆上,,中点坐标为,
则直线的垂直平分线的直线方程为即,
则圆心为直线与垂直平分线的交点,则联立方程组:
,解得,则圆心为,,
所以圆的方程为:.
故选:A
8. 若直线与曲线有两个交点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线和曲线方程在平面直角坐标系中画出图形,数形结合分析即可.
【详解】由题意,直线的方程可化为,所以直线恒过定点,
,可化为其表示以为圆心,半径为2的圆的一部分,如图:
当与该曲线相切时,圆心到直线的距离,解得.
设,则.
由图可得,若要使直线与曲线有两个交点,则.
故选:C.
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. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 若直线倾斜角,则直线的斜率不存在或斜率k的取值范围是
B. 直线恒过定点
C. 若直线:与:互相垂直,则
D. 若直线:与:平行,则与的距离为
【答案】AD
【解析】
【分析】根据直线倾斜角范围求出正切值的范围,判断选项A的正误;根据直线过定点的判断方法,求出直线所过定点,判断B的正误;根据两直线垂直,一般式方程中参数的关系,求出参数值,判断C的正误;根据两直线平行时,一般式方程中参数的关系,求出参数值,再根据平行线距离公式,求出结果,判断D的正误;
【详解】对于选项A:直线倾斜角,
当时,斜率不存在;
当时,斜率;
当时,斜率;
所以直线的斜率不存在或斜率k的取值范围是,故A正确;
对于选项B:直线,化简为,
当时,即时,,解得,
所以直线恒过定点,故B错误;
对于选项C:直线与互相垂直时,可得,
解得或,所以C错误;
对于选项D:直线与平行,则,解得,
此时为,化简得,
则与的距离为,所以D正确;
故选:AD.
10. 已知点与直线,下列说法正确的是( )
A. 过点P且截距相等的直线与直线l一定垂直
B. 过点P且与坐标轴围成三角形的面积为2的直线有4条
C. 点P关于直线l的对称点坐标为
D. 直线l关于点P对称的直线方程为
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A,当截距为0时,直线与直线l平行,即可判断;对于B,可设直线方程为,根据条件求a,b,根据解的情况进行判断;对于C,求点P关于直线l的对称点坐标即可判断;对于D,求直线l关于点P对称的直线方程即可判断.
【详解】对于A,当截距为0时,直线与直线l平行,故A错误.
对于B,设直线方程为,因为直线过点,所以①,
又过点P的直线与坐标轴围成三角形的面积为,所以②,
由①②,得,或,共有3组解,所以符合题意的直线有3条,
故B错误.
对于C,设点P关于直线l的对称点坐标为,则,解得,
即点P关于直线l的对称点坐标为,故C正确.
对于D,设直线l关于点P对称的直线方程为,
则有,解得,
即直线l关于点P对称的直线方程为,故D正确.
故选:CD
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率范围是
C. 曲线上的点到直线的最小距离为
D. 过点作曲线的一条切线,切点为F,则等于
【答案】ABD
【解析】
【分析】设,根据求得曲线的轨迹方程,根据点到直线的距离公式来对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】设,由,得,而,
所以,
整理得,所以A选项正确.
B选项,圆的圆心为,半径为,
设直线的方程为,
到直线的距离,
,两边平方并化简得,
解得,所以直线的斜率范围是,B选项正确.
C选项,到直线的距离为,
所以曲线上的点到直线的最小距离为,C选项错误.
D选项,,,,
所以,D选项正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:
通过设定比值来求解轨迹:首先设定两点之间的距离之比,并将其代入直角坐标系中,推导出曲线的方程. 这一步奠定了解题的基础.
利用距离公式分析直线与曲线关系:通过设定直线方程并利用点到直线的距离公式,求解出符合条件的斜率范围,确保直线与曲线存在公共点.
结合几何关系确定切线条件:利用点和斜率的关系,结合几何推导,确定切线条件,从而判断选项的正确性.
三、填空题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
12. 若直线与直线垂直,则实数______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据两直线垂直列方程,解方程即可.
【详解】因为直线与直线垂直,
所以,解得,
故答案为:.
13. 已知点,若直线与线段相交,则直线l的倾斜角的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】先判断直线过定点,再根据直线与线段相交,求出直线斜率的取值范围,最后根据正切函数的性质,求出倾斜角的取值范围即可.
【详解】直线过定点,
则,,
如图,要使直线与线段相交,
则直线l的斜率应满足,
所以直线l的倾斜角的取值范围是.
故答案为:.
14. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作,,,,且其“欧拉线”与圆相切,则的“欧拉线”方程为________,点在圆上,的最大值是________.
【答案】 ①. ②. 7
【解析】
【分析】求线段的中垂线即为的“欧拉线”;设将问转化为直线与圆有交点求,利用直线与圆的位置关系即可.
【详解】,由题意可得的欧拉线为的中垂线,
由,可得的中点为,且,
线段的中垂线方程为,即;
设,则,即,
因点既在圆上,又在直线上,则直线与圆有交点,
所以,即,解得,
所以的最大值为.
故答案为:;7
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 已知的顶点,,是的中点.
(1)求直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)先设,再结合中点坐标公式求解即可;
(2)所求直线与直线垂直,可算出斜率,又直线过点,利用点斜式即可求解;
【详解】(1)设,由题意得∴∴.
∴直线的方程为;
(2)∵,,∴,
∴边上的高所在直线的斜率,
∴边上的高所在直线方程为:,即.
【点睛】本题考查中点坐标公式,直线方程的求法,属于基础题
16. 在中,内角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)设,,求和外接圆的面积.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后结合两角差的余弦公式计算即可得;
(2)借助余弦定理可得,再利用正弦定理与圆的面积公式计算即可得.
【小问1详解】
由,则,
又,则,故,
化简得,又,故;
【小问2详解】
,
外接圆半径,
故外接圆面积.
17. 设b为实数,已知圆,直线l:.根据下列条件求实数b的取值或范围.
(1)当b为何值时,圆上恰有1个点到直线的距离等于1?
(2)当b为何值时,圆上恰有2个点到直线的距离等于1?
(3)当b为何值时,圆上恰有3个点到直线的距离等于1?
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)首先计算圆心到直线的距离为,然后根据圆上点到直线的距离等于1的个数为1个,可得:,然后根据关系式计算参数即可;
(2)首先计算圆心到直线的距离为,然后根据圆上点到直线的距离等于1的个数为2个,可得:,然后根据关系式计算参数即可;
(3)首先计算圆心到直线的距离为,然后根据圆上点到直线的距离等于1的个数为3个,可得:,然后根据关系式计算参数即可;
【小问1详解】
由题知圆的方程为,
所以圆心为,半径为,
若圆上恰有1个点到直线的距离等于1,
则圆心到直线的距离满足,
则,
解得.
解得或.
【小问2详解】
若圆上恰有2个点到直线的距离等于1,
则圆心到直线的距离满足,
则,
解得.
解得或.
【小问3详解】
因为圆上恰有3个点到直线的距离都等于1,
所以只需要圆心到直线的距离为即可,
直线方程为:,
所以圆心到直线的距离为:,
解得,
故当时,圆上恰有3个点到直线l的距离都等于1.
18. (1)已知直线过点,它在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,求此直线的方程.
(2)求直线:关于直线:对称的直线的方程.
(3)求过三点,,的圆的一般式方程.
【答案】(1)或.(2).(3)
【解析】
【分析】(1)分析直线过原点和不过原点的两类情况作讨论即可求解.
(2)根据所求直线过已知两直线的交点,以及上的任一点关于对称的点在所求直线上即可求解.
(3)利用三点坐标可根据待定系数法求解圆方程.
【详解】(1)若直线过坐标原点,则,直线的方程为,即,
此时横纵截距都等于0,满足题意;
若直线不过坐标原点,设直线的方程为,
因为直线过点,所以,得,
所以直线方程为.
综上,此直线的方程为或.
(2)设直线关于直线对称的直线为,
由,解得,所以直线经过点,
在上取一点关于对称的点设为,
则有解得,所以直线经过点,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,
即.
(3)设所求圆的方程为,其中,
因为圆过三点,,,
所以,解得,
故所求圆的方程为.
19. 已知圆.若直线与圆交于两点,
(1)求的取值范围;
(2)证明:直线与直线(为坐标原点)的斜率之和为定值.
【答案】(1)
(2)证明:设,,由(1)及根与系数的关系得,
所以,
即直线的斜率之和为定值.
【解析】
【分析】(1)联立直线与圆得,结合求参数范围;
(2)设,,应用韦达定理及斜率两点式整理化简,即可证.
【小问1详解】
将直线代入圆的方程,得,
整理得,且直线与圆有两个交点,
所以,解得,即的取值范围是;
【小问2详解】
略.
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数学试卷
命题人:宋会民 审题人:汤东升 时间:2025年9月25日
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. 已知集合,,若为的真子集,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3. 若直线与平行,则实数的值为( ).
A. B. C. 或 D. 或
4. 对于圆C:,直线l:,点在圆C外,则直线l与圆C( )
A. 相切 B. 相交 C. 相离 D. 不确定
5. 已知定点,点P是圆上一动点,点Q是线段AP的中点,则点Q的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知直线l:,圆C:,直线l与圆C交于M,N两点,则弦长的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 若圆经过点,,且圆心在直线上,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
8. 若直线与曲线有两个交点,则实数的取值范围是( )
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. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 若直线倾斜角,则直线的斜率不存在或斜率k的取值范围是
B. 直线恒过定点
C. 若直线:与:互相垂直,则
D. 若直线:与:平行,则与的距离为
10. 已知点与直线,下列说法正确的是( )
A. 过点P且截距相等的直线与直线l一定垂直
B. 过点P且与坐标轴围成三角形的面积为2的直线有4条
C. 点P关于直线l的对称点坐标为
D. 直线l关于点P对称的直线方程为
11. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,下列结论正确的是( )
A. 曲线的方程为
B. 过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率范围是
C. 曲线上的点到直线的最小距离为
D. 过点作曲线的一条切线,切点为F,则等于
三、填空题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
12. 若直线与直线垂直,则实数______.
13. 已知点,若直线与线段相交,则直线l的倾斜角的取值范围是____________.
14. 瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作,,,,且其“欧拉线”与圆相切,则的“欧拉线”方程为________,点在圆上,的最大值是________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 已知的顶点,,是的中点.
(1)求直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
16. 在中,内角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)设,,求和外接圆的面积.
17. 设b为实数,已知圆,直线l:.根据下列条件求实数b的取值或范围.
(1)当b为何值时,圆上恰有1个点到直线的距离等于1?
(2)当b为何值时,圆上恰有2个点到直线的距离等于1?
(3)当b为何值时,圆上恰有3个点到直线的距离等于1?
18. (1)已知直线过点,它在x轴上的截距是在y轴上的截距的2倍,求此直线的方程.
(2)求直线:关于直线:对称的直线的方程.
(3)求过三点,,的圆的一般式方程.
19. 已知圆.若直线与圆交于两点,
(1)求的取值范围;
(2)证明:直线与直线(为坐标原点)的斜率之和为定值.
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