内容正文:
2025-2026学年度第一学期第一阶段自主练习
高二数学
满分:150分;考试时间:120分钟
一、单项选择题(本题共8小题,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 已知复数的实部与复数的虚部相等,则实数等于( )
A B. 3 C. D. 1
2. 若直线经过,两点,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. 120° D. 150°
3. 已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A. 内含 B. 相切 C. 相交 D. 外离
4. 已知焦点在轴上的椭圆,其焦距为,则的值等于( )
A. 4 B. 7 C. 9 D. 12
5. “”是“直线与直线相互垂直”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 过点的直线与圆交于两点,当最小时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为,,点C的坐标为(),则的最小值是( )
A. 6 B. C. D. 5
二、多项选择题(本大题共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,有选错的得0分,部分选对得部分分)
9. 已知复数,则下列结论正确是( )
A. B. 在复平面内,对应的点在第四象限
C. D. 复数和满足方程
10. 下列说法正确的是( )
A. 直线在轴上的截距是2
B. 已知直线与直线平行,则平行线间的距离是1
C. 过点且在,轴截距相等的直线方程为
D. 实数,满足,则的取值范围为
11. 记为圆的圆心.为轴上的动点.过点作圆的两条切线,切点分别是,,则下列结论正确的是( )
A. 四边形的面积的最小值为 B. 直线过定点
C. 不存在点,使得 D. 的最大值为4
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共计15分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
12. 已知的三个顶点分别是,,,则的外接圆的方程为______.
13. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心轨迹方程为___________.
14. 已知是圆上两点,若,则的最大值为______.
四、解答题(本大题共5小题,共计77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个顶点分别是,,,为中点
(1)求中线和线段分别所在的直线方程;
(2)求的面积.
16. 已知复数是纯虚数,其中为虚数单位,.
(1)求的值;
(2)求值;
(3)若复数满足,求的最大值.
17 已知圆.
(1)过点向圆引切线,求切线的方程;
(2)记圆与、轴的正半轴分别交于,两点,动点满足,问:动点的轨迹与圆是否有两个公共点?若有,求出两公共点所在的直线;若无,说明理由.
18. 已知曲线和直线.
(1)当曲线表示圆时,求的取值范围;
(2)当曲线表示圆时,被直线截得的弦长为.求的值
(3)是否存在实数,使得曲线与直线相交于,两点.且满足(其中为坐标原点).若存在.求的值:若不存在,请说明理由.
19. 在平面直角坐标系中,已知圆过点且圆心在轴上,与直线交于不同的两点、,且.
(1)求圆的方程;
(2)设圆与轴交于,两点,点为直线上的动点,直线,与圆的另一个交点分别为,,且,在直线两侧,求证:直线过定点,并求出的值.
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2025-2026学年度第一学期第一阶段自主练习
高二数学
满分:150分;考试时间:120分钟
一、单项选择题(本题共8小题,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 已知复数的实部与复数的虚部相等,则实数等于( )
A. B. 3 C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】直接根据复数的概念可得.
【详解】由复数的实部与复数的虚部相等,且为实数,所以.
故选:D.
2. 若直线经过,两点,则该直线的倾斜角为( )
A. B. C. 120° D. 150°
【答案】C
【解析】
【分析】由斜率公式与斜率的定义求解即可
【详解】因为直线经过,两点,
所以直线的斜率为.
设直线的倾斜角为,则,
又,
所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:C
3. 已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A. 内含 B. 相切 C. 相交 D. 外离
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆的方程确定圆心及半径,由两圆圆心距离与半径的关系判断位置关系.
【详解】根据题意,化简得圆,圆心为,半径,
圆,圆心为,半径,
圆心距,
所以两圆内含.
故选:A
4. 已知焦点在轴上的椭圆,其焦距为,则的值等于( )
A. 4 B. 7 C. 9 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,得,即可求解.
【详解】由题知,又椭圆的焦点在轴上,所以,解得,
故选:B.
5. “”是“直线与直线相互垂直”( )
A 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线垂直的公式求得,利用充分条件、必要条件的概念判断即可.
【详解】当时,直线与直线斜率乘积为,显然相互垂直,
所以“”是“直线与直线相互垂直”充分条件;
当直线与直线相互垂直时,,所以.
所以直线与直线相互垂直时,不一定为,
所以“”是“直线与直线相互垂直”的不必要条件.
所以“”是“直线与直线相互垂直”的充分不必要条件.
故选:B
6. 过点的直线与圆交于两点,当最小时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当最小时,和垂直,求出直线的斜率,用点斜式求得直线的方程.
【详解】
圆:的圆心为,
当最小时,圆心到直线的距离最长,此时,和垂直,
∵
∴直线的斜率等于,
用点斜式写出直线的方程为,即,
故选:B.
7. 已知圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出圆心到直线的距离,然后结合图象,即可得出结论.
【详解】由题意,
在圆中,圆心,半径为,
到直线距离为的点有且仅有 个,
∵圆心到直线的距离为:,
故由图可知,
当时,
圆上有且仅有一个点(点)到直线的距离等于;
当时,
圆上有且仅有三个点(点)到直线的距离等于;
当则的取值范围为时,
圆上有且仅有两个点到直线的距离等于.
故选:B.
8. 在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为,,点C的坐标为(),则的最小值是( )
A. 6 B. C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】求出点所在直线方程,再求关于直线的对称点,转化为求的最小值即可得解.
【详解】如图,
,
在直线上,
设点A关于直线的对称点为A',则所在直线为,
代入点,可得,解得,
故所在直线为,
联立,解得,
故直线与直线交点,
则点关于直线的对称点的坐标为,
,
因为,
所以的最小值是,
故选:C
二、多项选择题(本大题共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,有选错的得0分,部分选对得部分分)
9. 已知复数,则下列结论正确的是( )
A. B. 在复平面内,对应的点在第四象限
C. D. 复数和满足方程
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据模的坐标运算算出可判断A, 求出,即可判断B;根据复数的乘法运算算出即可判断C;根据根与系数的关系可判断D.
【详解】由于,所以A正确;
由于,则在复平面内对应的点为,在第四象限,故B正确;
由于,故C不正确;
由于,则复数和满足方程,故D正确;
故选:ABD
10. 下列说法正确的是( )
A. 直线在轴上的截距是2
B. 已知直线与直线平行,则平行线间的距离是1
C. 过点且在,轴截距相等的直线方程为
D. 实数,满足,则的取值范围为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据直线方程的性质、直线平行的性质、直线方程求解方法以及直线与圆的位置关系,逐一分析、判断各选项.
【详解】选项A:当时,,
直线在轴上的截距是,故A错误;
选项B:直线与直线平行,
,
直线与之间的距离为,故B正确;
选项C:当直线在轴的截距为0时,设直线方程为,直线过点,
,解得,此时方程为,一般式为:,
当直线在轴的截距都不为0时,设直线方程为,直线过点,
,解得,此时方程为,一般式为:,
过点且在,轴截距相等的直线方程为或,故C错误;
选项D:表示圆心为半径是的圆,
设,即,
求的取值范围,等价于求直线与圆有交点时的范围,
圆心到直线的距离,圆的半径,直线和圆有交点,
,即,
,解得,即的取值范围为,故D正确.
故选:.
11. 记为圆的圆心.为轴上的动点.过点作圆的两条切线,切点分别是,,则下列结论正确的是( )
A. 四边形的面积的最小值为 B. 直线过定点
C. 不存在点,使得 D. 的最大值为4
【答案】ABC
【解析】
【分析】A选项,四边形的面积为,设,可得面积关于表达式,求出最值即可判断选项正误;B选项,取中点为,则所在直线为以为圆心,为半径的圆与圆的交点弦,两圆方程相减可得所在直线方程,即可得所过定点;C选项,等价于判断是否存在点,使,即可求解;D选项,由图可得,后由小于可判断选项正误.
【详解】由题意如图,圆:,则圆心,,
A选项,设四边形的面积为,设,
则,
由题可得,
则,当且仅当时取等号,故A正确.
B选项,,取中点为D,则,,
则圆:,
与圆方程相减并化简可得直线为:,
令,解得,即直线过定点,故B正确;
C选项,若,则,
又由题意可知,结合,可知此时四边形为正方形,
则,当与轴垂直时,最小为,因,
则不存在相应的点,使,故C正确;
D选项,由几何知识可知,垂直平分,
则,
因与圆相切,则,
所以是以为直角顶点的直角三角形,
则,即,故,则D错误.
故选:ABC.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共计15分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
12. 已知的三个顶点分别是,,,则的外接圆的方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】由为直角三角形,确定斜边上中点坐标并求外接圆半径,即可写出的外接圆的方程.
【详解】由题设易知:为直角三角形,故外接圆圆心是斜边的中点,而,
所以斜边为,则外接圆圆心为,故,
综上,的外接圆的方程为.
故答案为:
13. 一动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据两圆位置关系得动圆圆心到两已知圆心距离和为定值,再由椭圆的定义求解,
【详解】圆的圆心为,,
圆的圆心为,,
设动圆的圆心为,半径为,
由题意得,,则,,
由椭圆定义得的轨迹方程为,
故答案为:
14. 已知是圆上两点,若,则的最大值为______.
【答案】4
【解析】
【分析】根据表示两点到直线的距离之和,结合两点到直线的距离之和等于线段的中点到直线的距离的2倍,求出线段的中点到直线的距离的最大值即可.
【详解】解:由,得为等腰直角三角形,
设为的中点,则,且,
则点在以为圆心,为半径的圆上,
表示两点到直线的距离之和,
两点到直线的距离之和等于中点到直线的距离的2倍,
点到直线的距离为,
所以点直线的距离的最大值为,
所以的最大值为,
所以的最大值为.
故答案为:4.
四、解答题(本大题共5小题,共计77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个顶点分别是,,,为中点
(1)求中线和线段分别所在的直线方程;
(2)求的面积.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两点式直线方程即可求解;
(2)利用点到直线的距离公式即可求面积.
【小问1详解】
由,,为中点,可得,
再由两点式直线方程可得直线方程为:,整理得:;
再由两点式直线方程可得直线方程为:,整理得:;
【小问2详解】
由点到直线的距离公式可得点到直线的距离为:
,
再由两点间的距离公式可得,两点间距离:
,
所以的面积为.
16. 已知复数是纯虚数,其中为虚数单位,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)若复数满足,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件,得,即可求解;
(2)利用虚数单位的性质,即可求解;
(3)设,根据条件,利用复数的几何意义和圆的性质,即可求解.
【小问1详解】
因为复数是纯虚数,
则,解得,所以的值为.
【小问2详解】
由(1)知,又,
则,
所以.
【小问3详解】
设,由(1)知,
又,即,所以,即,
所以对应的点在以为圆心,为半径的圆上,
又,其表示点到点的距离,
又,所以最大值为.
17. 已知圆.
(1)过点向圆引切线,求切线的方程;
(2)记圆与、轴的正半轴分别交于,两点,动点满足,问:动点的轨迹与圆是否有两个公共点?若有,求出两公共点所在的直线;若无,说明理由.
【答案】(1)或
(2)有,
【解析】
【分析】(1)利用斜率是否存在进行讨论,然后再由点到直线的距离公式求解;
(2)利用动点轨迹方程为圆,通过圆心距与半径关系可得两圆相交,即可得相交弦方程.
【小问1详解】
由圆可得圆心为原点,半径为,
当切线的斜率不存在时,此时经过点的直线方程与圆相切,满足题意;
当切线的斜率存在时,可设经过点的直线方程,
即,由直线与圆相切可知:
圆心到直线的距离,解得,
所以切线的直线方程为,
整理为:,
综上可得切线的直线方程为或;
【小问2详解】
由圆的方程可求得交点,
再设动点,根据可得:
,整理得:
即,
所以动点的轨迹是以为圆心,以为半径的圆,
两圆心距为,
因为,所以两圆相交有两个公共点,
即由两圆方程相减就可得公共弦直线方程:
,
则动点的轨迹与圆有两个公共点,该两公共点所在的直线为
18. 已知曲线和直线.
(1)当曲线表示圆时,求的取值范围;
(2)当曲线表示圆时,被直线截得的弦长为.求的值
(3)是否存在实数,使得曲线与直线相交于,两点.且满足(其中为坐标原点).若存在.求的值:若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,.
【解析】
【分析】(1)通过对变形,结合圆的标准方程计算即得结论;
(2)通过(1)可知,利用点到直线的距离公式计算可知弦心距,
利用弦心距、半径与半弦长的关系计算即得结论;
(3)通过联立直线与曲线方程,利用韦达定理可知,,
利用向量的坐标运算得到关于的方程,进而解方程即得结论.
【详解】解:(1),,
又曲线表示圆,,即;
(2)由(1)可知,
又直线,圆心到直线的距离,
直线截得的弦长为,,
解得:;
(3)结论:存在实数,使得曲线与直线相交于,两点,
且满足(其中为坐标原点).
理由如下:
联立直线与曲线方程,消去整理得:,
设,,则,,
由可知,
,,
整理得:,即.
解得:.
19. 在平面直角坐标系中,已知圆过点且圆心在轴上,与直线交于不同的两点、,且.
(1)求圆的方程;
(2)设圆与轴交于,两点,点为直线上的动点,直线,与圆的另一个交点分别为,,且,在直线两侧,求证:直线过定点,并求出的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【解析】
【分析】(1)设出圆心坐标,由可得,则可计算出,即可得圆心坐标,借助圆心坐标与点坐标即可得半径,即可得圆的方程;
(2)求出,两点坐标后,设出点坐标,即可表示出,则,从而可设出直线、方程,从而联立曲线,得到,两点坐标,利用计算即可得.
【小问1详解】
因为圆心在轴上,故可设,
由,故点、点都在线段的垂直平分线上,所以,
则有,则,解得,
则,故圆的方程为:;
【小问2详解】
由圆的方程为:,令,则,则可设,,
设,,,则,,
设,则,直线的方程为:,
代入圆的方程消去得:,,
,,
直线的方程为:,
代入圆的方程消去得:,,
则,,
设直线过定点,则直线斜率为:,
即有,整理得,
所以,故直线过定点.
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