内容正文:
2024级高二(上)第一次学情调研测试
数学试题
一、选择题
1. 已知直线经过点和两点,则直线的倾斜角是( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 120°
【答案】C
【解析】
【分析】直接计算斜率即可得所求.
【详解】因为,故所求为.
故选:C.
2. 已知圆的一条直径的端点分别是,则该圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件,直接求出圆心和半径,即可求解.
【详解】因为,则的中点坐标为,
且,则,
所以所求圆的方程为,
故选:A.
3. 已知两定点,动点在直线上,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出对称点坐标,根据将军饮马模型即可求出最小值.
【详解】取点关于直线对称点,设,
则,解得,即,
则,
当且仅当、、三点共线时取等.
故选:D.
4. 设为实数,已知直线,,若,则( )
A. 6 B. C. 6或 D. 或3
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线一般形式下的平行条件计算即可.
【详解】因为,所以,解得或.
当时,,满足与平行;
当时,,可判断此时与重合,舍去;
所以.
故选:A.
5. 若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出圆心到直线的距离,再利用圆的性质求出最小值.
【详解】圆的圆心,半径为,
点到直线的距离,
即直线与圆相离,又点在圆上,
故点到直线的最小值为,
故选:.
6. 若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出圆心,根据斜率关系求出,再利用点斜式即可.
【详解】圆心,则,则,
则弦所在直线的方程为,即.
故选:C
7. 已知点,若直线与线段(含端点)有公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件及直线的点斜式方程求出定点,直线与线段有交点,结合图形可得直线斜率的范围,利用直线的斜率公式即可求解.
【详解】由,得,
所以直线的方程恒过定点,斜率为.
因为,
所以.
由题意可知,作出图形如图所示,
由图象可知,或,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
8. “”是“直线与曲线恰有1个公共点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】先分析曲线的图形,再结合直线与该曲线的位置关系,再判断 “” 与 “直线与曲线恰有1个公共点” 之间的条件关系.
【详解】曲线表示圆心,半径为的圆的上半部分(包括与轴的交点),
直线的斜率为1,在轴上的截距为,
当直线与曲线恰有1个公共点时,该直线与曲线相切或有一个交点,
如图所示:
相切时,圆心到直线距离等于2,则,
即或(舍去,因为当时与下半部分相切,不符合题意).
由图象可知,有一个交点时,.
综上可知,当直线与曲线恰有1个公共点时,或.
于是,当“”时,直线“与曲线恰有1个公共点”,则充分性成立;
当直线与曲线恰有1个公共点时,或,则必要性不成立.
所以, “”是“直线与曲线恰有1个公共点”的充分不必要条件.
故选:A
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 如图,直线的斜率分别为,倾斜角分别为,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据直线斜率与倾斜角定义,依图象分别判断各选项即可.
【详解】根据直线斜率与倾斜角定义,关系分别判断各选项.
由图像可知,
则,
故选:AD
10. 已知圆与圆,则( )
A. 两圆的圆心距为
B. 两圆的公切线有2条
C. 两圆相交,且公共弦所在的直线方程为
D. 两圆相交,且公共弦的长度为
【答案】AB
【解析】
【分析】求出两圆圆心坐标后借助两点间距离公式计算即可得A;求出两圆半径判断圆与圆的位置关系即可得B;结合两圆位置关系,将两圆方程相减即可得其公共弦所在的直线方程,即可得C;结合垂径定理计算即可得D.
【详解】由可得,
则圆心,半径;
由可得,
则圆心,半径;
对A:,即两圆的圆心距为,故A正确;
对B:由,,则,
故两圆相交,故两圆的公切线有条,故B正确;
对C:,
则公共弦所在的直线方程为,故C错误;
对D:公共弦的长度为,故D错误.
故选:AB.
11. 椭圆的左右焦点分别为,是坐标原点,是椭圆上一点,则 ( )
A. 的周长是14 B. 当时,面积最大
C. 的最大值是 D. 当时,面积为1
【答案】CD
【解析】
【分析】根据判断A选项;根据点在椭圆的短轴端点时,面积最大判断B选项;根据椭圆的性质判断C选项;联立方程得,进而计算面积公式即可.
【详解】由题知:椭圆的长半轴长,,,,
因为是椭圆上一点,所以根据椭圆的定义,,
对于A, 的周长是,故A错误;
对于B,当面积最大时,点在椭圆的短轴端点,即点的坐标为,
此时,故不成立,故B错误;
对于C,由椭圆的性质可知,的最大值是长半轴长,即为,故C正确;
对于D,根据题意,联立方程得,,
此时,面积为,故D正确.
故选:CD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是椭圆上的点,到该椭圆左焦点的距离为,则到右焦点的距离为__________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据椭圆的定义,求得到右焦点的距离.
【详解】依题意,而到该椭圆左焦点的距离为,则到右焦点的距离为.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查抛物线的定义,属于基础题.
13. 若方程表示圆,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】方程表示圆,需要 计算得到答案.
【详解】方程表示圆
则
【点睛】本题考查了二元二次方程表示圆的条件,属于简单题.
14. 已知某公园的一座半圆形拱桥的水面宽为6m,在一场暴雨后水面上涨了1m,宽变为4m(如图).根据以上数据,计算暴雨后圆拱顶距水面的距离是_____________米.
【答案】
【解析】
【分析】以拱顶为原点,圆心与原点所在直线为y轴建立平面直角坐标系,设圆的标准方程,根据两点坐标求距离公式和列出关于b的方程,解方程即可得出结果.
【详解】如图,以拱顶为原点,圆心与原点所在直线为y轴建立平面直角坐标系,
设拱桥所在圆的方程为,
得:,
由题意,即,
解得,则圆的方程为,
可得暴雨后圆拱顶距水面的距离为(m).
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知的顶点坐标是,为的中点.
(1)求中线的方程;(用一般式表示)
(2)求经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.(用一般式表示)
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)先求出点的坐标,再根据两点式方程即可得解;
(2)根据截距相等分类讨论,设出直线方程,代入点即可得解.
【小问1详解】
因为,所以,
故的方程是,即;
【小问2详解】
由直线在坐标轴上截距相等,
若直线过原点,设直线方程为,
代入,可得,所以直线方程为,即;
若直线不过原点,设直线方程为,
代入,可得,
所以直线方程为,即.
综上,经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或.
16. 求适合下列条件的椭圆标准方程:
(1)与椭圆有相同的焦点,且经过点;
(2)经过两点.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)利用已知椭圆可得焦点的坐标,结合椭圆的定义可求,从而可得椭圆标准方程:
(2)利用待定系数法,设出方程,代入两点的坐标,解方程可求.
【详解】(1)椭圆的焦点坐标为,
∵椭圆过点,
∴,
∴,
∴椭圆的标准方程为.
(2)设所求的椭圆方程为.
把两点代入,
得:,解得,
∴椭圆方程为.
【点睛】本题主要考查椭圆方程的求解,待定系数法和定义法是常用的求解方法,侧重考查数学运算的核心素养.
17. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程;
(3)圆上有两个点到直线上的距离等于2,求的范围.
【答案】(1);
(2)或;
(3).
【解析】
【分析】(1)设圆心,进而根据,并结合解方程求得圆心,进而计算半径即可的答案;
(2)分切线斜率不存在与存在两种情况讨论求解即可;
(3)根据题意,圆心到直线的距离满足,再解不等式即可得答案.
【小问1详解】
设圆心,因为圆经过点和,且圆心在直线上,
所以,
整理得,解得:
所以,圆心为,半径为,
所以,圆的标准方程.
【小问2详解】
因为,所以不在圆上,
当所求切线斜率不存在时,直线方程为,
此时圆心到直线的距离为,等于圆的半径,
所以,切线方程为.
当直线的斜率存在时,设切线方程为,即
根据圆心到切线的距离等于半径,可得,即,
两边平方得,解得,
所以切线方程为,即.
所以,过点作圆的切线,切线方程为或.
【小问3详解】
由(1)知圆的圆心为,半径为,
根据点到直线的距离公式,圆心到直线的距离,
因为圆上有两个点到直线上的距离等于2,
所以,即,即,
所以,
解得:或.
所以,的范围为
18. 已知直线.
(1)当时,一条光线从点射出,经直线反射后过原点,求反射光线所在直线的方程;
(2)求证:直线恒过定点;
(3)若直线交轴的正半轴于点,交轴的正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
直线的方程可化为,
,得,则直线恒过定点;
(3)6
【解析】
【分析】(1)先求出点关于直线的对称点,再求出直线的方程即可;
(2)将直线的方程化为,再解方程组即可;
(3)求出坐标,结合不等式即可.
【小问1详解】
时,,
设点关于直线的对称点,则,,
得,即,
则直线的斜率为,则直线的方程为,
故反射光线所在直线的方程为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,
令,得,令,得,
因直线交轴的正半轴于点,交轴的正半轴于点,
则,,,,得或,
则
利用可得,,等号成立时,
则,
故的最小值为.
19. 已知半径为的圆的圆心在轴的正半轴上,且直线与圆相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)若是圆上任意一点,求的取值范围;
(3)求的范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设圆心为,根据条件建立方程为,求出,即可求解;
(2)将问题转化成与距离的平方,再利用圆的性质,即可求解;
(3)利用圆的参数方程,,结合条件,利用辅助角公式得,即可求解.
【小问1详解】
设圆心为,由题有,解得,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
因为表示与距离的平方,
由(1)知,则,
所以,则,
所以的取值范围为.
【小问3详解】
令,
则,其中,
所以.
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2024级高二(上)第一次学情调研测试
数学试题
一、选择题
1. 已知直线经过点和两点,则直线的倾斜角是( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 120°
2. 已知圆的一条直径的端点分别是,则该圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3. 已知两定点,动点在直线上,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D.
4. 设为实数,已知直线,,若,则( )
A. 6 B. C. 6或 D. 或3
5. 若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
7. 已知点,若直线与线段(含端点)有公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8. “”是“直线与曲线恰有1个公共点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 如图,直线的斜率分别为,倾斜角分别为,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知圆与圆,则( )
A. 两圆的圆心距为
B. 两圆的公切线有2条
C. 两圆相交,且公共弦所在的直线方程为
D. 两圆相交,且公共弦的长度为
11. 椭圆的左右焦点分别为,是坐标原点,是椭圆上一点,则 ( )
A. 的周长是14 B. 当时,面积最大
C. 的最大值是 D. 当时,面积为1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设是椭圆上的点,到该椭圆左焦点的距离为,则到右焦点的距离为__________.
13. 若方程表示圆,则实数的取值范围为_______.
14. 已知某公园的一座半圆形拱桥的水面宽为6m,在一场暴雨后水面上涨了1m,宽变为4m(如图).根据以上数据,计算暴雨后圆拱顶距水面的距离是_____________米.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知的顶点坐标是,为的中点.
(1)求中线的方程;(用一般式表示)
(2)求经过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.(用一般式表示)
16. 求适合下列条件的椭圆标准方程:
(1)与椭圆有相同的焦点,且经过点;
(2)经过两点.
17. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程;
(3)圆上有两个点到直线上的距离等于2,求的范围.
18. 已知直线.
(1)当时,一条光线从点射出,经直线反射后过原点,求反射光线所在直线的方程;
(2)求证:直线恒过定点;
(3)若直线交轴的正半轴于点,交轴的正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值.
19. 已知半径为的圆的圆心在轴的正半轴上,且直线与圆相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)若是圆上任意一点,求的取值范围;
(3)求的范围.
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