内容正文:
昆十四中2027届高二年级10月月考数学试题
一、单选题
1. 直线:与直线:的距离是( )
A. B. C. D.
2. 已知双曲线的焦距是虚轴的2倍,则的离心率为( ).
A. B. 2 C. D.
3. 已知双曲线:(,)的焦距为,焦点到渐近线的距离为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4. 已知椭圆的左右焦点分别是、,焦距为,若直线与椭圆交于点,且满足,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
5. 已知抛物线:的焦点为,点在上,若到直线的距离为4,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
7. 已知点在圆上,点在直线上,点为中点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,直线与C的左、右两支分别交于A,B两点,若四边形为矩形,则C的离心率为( )
A. B. 3 C. D.
二、多选题
9. 已知是椭圆上一点,、分别为的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A. B. 短轴长为
C. 离心率为 D. 三角形周长为16
10. 设动直线:交圆:于A,B两点(点为圆心),则下列说法正确的有( )
A. 直线l过定点 B. 当取得最小值时,
C. 当最小时,其余弦值为 D. 的最大值为24
11. 已知双曲线(,)的左右焦点分别是,,左,右顶点分别为,,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点(M为第一象限的交点),O为坐标原点,则( )
A. B.
C. ,C的离心率为 D. 四边形的面积为
三、填空题
12. 设点在抛物线C:上,F为C的焦点,则______.
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___________.
14. 如图,△ABC内接于椭圆,其中A与椭圆右顶点重合,边BC过椭圆中心O,若AC边上中线BM恰好过椭圆右焦点F,则该椭圆的离心率为______.
四、解答题
15. 已知圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若过点的直线l被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
16. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
17. 已知椭圆的离心率为.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点的直线交于两点,若(为坐标原点)的面积为,求的方程.
18. 如图1,在中,,、两点分别在、上,使.现将沿折起得到四棱锥,在图2中.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
19. 已知椭圆:的离心率为,长轴为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线:与椭圆交于,两点,求弦长;
(3)点在上,过点的直线交椭圆于,两点(异于点),设直线,的斜率分别为,,证明:为定值.
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昆十四中2027届高二年级10月月考数学试题
一、单选题
1. 直线:与直线:的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平行线间的距离公式可直接求解.
【详解】设 与的距离为d,
则 .
故选:B.
2. 已知双曲线的焦距是虚轴的2倍,则的离心率为( ).
A. B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题设,结合双曲线参数关系得,再求离心率.
【详解】由题设,双曲线的焦距是虚轴的2倍,则,故,
由,则,故离心率.
故选:D
3. 已知双曲线:(,)的焦距为,焦点到渐近线的距离为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设双曲线的焦距为,由条件可求,求双曲线的焦点坐标及渐近线方程,根据点到直线距离公式求焦点到渐近线的距离列方程求,由关系求由此可得结论.
【详解】设双曲线的焦距为,则,
故,所以双曲线的焦点坐标为,
又双曲线的渐近线方程为,
所以双曲线的焦点到渐近线的距离,
因为焦点到渐近线的距离为,
所以,所以,
所以双曲线的渐近线方程为,即,
故选:A.
4. 已知椭圆的左右焦点分别是、,焦距为,若直线与椭圆交于点,且满足,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据的斜率得到,,,结合椭圆定义得到,,由勾股定理列出方程,求出离心率.
【详解】
因为经过左焦点,且斜率为,故,
为三角形内角,所以,所以,则,
设,则,
由椭圆的定义可知:,即,解得:,
所以,,
由勾股定理得:,
故,
解得:,故椭圆离心率.
故选:B
5. 已知抛物线:的焦点为,点在上,若到直线的距离为4,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】利用抛物线的定义求解.
【详解】如图:
抛物线的焦点为,准线为:.
因为点在上,且到直线的距离为4,所以点的横坐标为2.
所以点到准线的距离为,
根据抛物线的定义可得:.
故选:B
6. 抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出双曲线的右焦点,利用抛物线焦点与的关系求解即可.
【详解】对于双曲线:因为,所以,所以.
所以双曲线的右焦点的坐标为.
对于抛物线,因为焦点为,即,可得.
所以其准线方程为.
故选:D.
7. 已知点在圆上,点在直线上,点为中点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据垂径定理可得点在以为圆心,为半径的圆上,再利用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】由题意可得圆的标准方程为,
设圆心为,半径为,则,,
所以由垂径定理可得,故点在以为圆心,为半径的圆上,
因为点到直线的距离,
所以的最小值为,
故选:A
8. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,直线与C的左、右两支分别交于A,B两点,若四边形为矩形,则C的离心率为( )
A. B. 3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】联立直线与C的方程,求出弦AB长,由求解即得.
【详解】显然直线与交于原点O,
由双曲线对称性知,若四边形是矩形,则,
设点,而
由得,解得,
则,
则,化简得,即,,
解得,
则.
故选:C.
二、多选题
9. 已知是椭圆上一点,、分别为的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A. B. 短轴长为
C. 离心率为 D. 三角形周长为16
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据标准方程求出基本量,再逐项计算后可得正确的选项.
【详解】由椭圆可得实半轴长,短半轴长,
故半焦距,
对于A,,故A正确;
对于B,短轴长为,故B正确;
对于C,离心率为,故C正确,
对于D,三角形周长为,故D错误;
故选:ABC.
10. 设动直线:交圆:于A,B两点(点为圆心),则下列说法正确的有( )
A. 直线l过定点 B. 当取得最小值时,
C. 当最小时,其余弦值为 D. 的最大值为24
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A将直线方程整理为,令即可求定点,进而判断,对于B根据几何知识得到当直线与过点和的直线垂直时,利用即可求解,进而判断,对于C根据几何知识得到当直线与过点和的直线垂直时最小,然后利用勾股定理和余弦定理求余弦值即可;对于D,根据外心的结论得到,然后求最值即可.
【详解】对于A:由有,令有,
所以,所以直线l过定点,故A正确;
对于B:点在圆内,圆的圆心为,当取得最小值时,直线与过点和的直线垂直,
所以,解得,故B错误;
对于C:当最小时,此时最小,当最小时,直线与过点和的直线垂直,
则,由余弦定理有,故C错误;
对于D:,即的最大值为24,故D正确,
故选:AD.
11. 已知双曲线(,)的左右焦点分别是,,左,右顶点分别为,,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点(M为第一象限的交点),O为坐标原点,则( )
A. B.
C. ,C的离心率为 D. 四边形的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由题意作图,根据三角形全等以及平行四边形性质,可得其正误;对于B,联立圆的方程和渐近线方程,解得的坐标,可得其正误;对于C,根据渐近线的倾斜角的正切值,利用离心率的计算公式,可得其正误;对于D,由题意作图,根据面积组合以及三角形面积公式,可得其正误.
【详解】对于A,由题意可作图如下:
在与中,因为,,,
所以,则,,即,
所以四边形为平行四边形,所以,故A正确;
对于B,以为直径的圆的方程为,
联立,解得,又,
则,故B正确;
对于C,由,,则,
所以离心率,故C错误;
对于D,由题意可作图如下:
因为,,所以,
由图可知四边形的面积,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12. 设点在抛物线C:上,F为C的焦点,则______.
【答案】4
【解析】
【分析】确定抛物线的准线方程,利用抛物线的定义即可求解出.
【详解】由题意知抛物线C:,则,准线,
又点在C上,则点A到焦点F的距离等于该点到准线的距离,
所以.
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. 如图,△ABC内接于椭圆,其中A与椭圆右顶点重合,边BC过椭圆中心O,若AC边上中线BM恰好过椭圆右焦点F,则该椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意分析出为的重心,再根据重心的的关系,即可代入求得椭圆的离心率.
【详解】根据题意,
是中点,
所以是的中位线,
又BM是中线,
所以为的重心,
所以,
所以,
所以,
故答案为:.
四、解答题
15. 已知圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若过点的直线l被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)利用已知圆心特征和垂直关系,即可求得圆的方程;
(2)由弦心距的求解过程,即可得出结果.
【小问1详解】
∵圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点
设圆心坐标为,则,解得,
圆心,半径,
故圆的方程为.
【小问2详解】
设直线的斜率为(存在),
则方程为,又圆的圆心为,半径,弦长为,
故弦心距,
故,解得,
所以直线方程为,
故的方程为或.
16. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求证:;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
因为,
根据正弦定理得:
又,所以,
所以,
即,
所以,或(舍),
所以.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理以及和差角公式即可证明.
(2)根据正弦定理求得,再根据余弦定理求出,利用面积公式求出的面积.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
根据正弦定理得,即,
有余弦定理,得,
解得或,
当时,,,,则,,
而,矛盾,舍去,故,
所以的面积为
17. 已知椭圆的离心率为.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点的直线交于两点,若(为坐标原点)的面积为,求的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的离心率为,列出方程,求得的值,即可求解;
(2)设的方程为,联立方程组,设,利用弦长公式和点到直线的距离公式,求得和,结合的面积为,列出方程求得的值,即可求解.
【小问1详解】
由题意知,椭圆的离心率为,
可得,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由(1)知,椭圆,可得,所以右焦点,
由题意知,直线的斜率不为零,设的方程为,
联立方程组,整理得到,
可得,
设,则,
所以,
又由点到的距离,
所以的面积,
解得或(舍),所以,
所以的方程为或,
即直线的方程为或.
18. 如图1,在中,,、两点分别在、上,使.现将沿折起得到四棱锥,在图2中.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)
在图1的中,,
所以,,且,,
因为,所以,,则,,
在中,,,,则,
在图2的中,,,,
满足,所以,
因为,,,、平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)证明出,,再利用线面垂直的判定定理可证得结论成立;
(2)以点为原点,、、的方向分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得平面与平面所成角的余弦值;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,,
以点为原点,、、的方向分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、,,,
设平面一个的法向量,则,
取,可得,
设平面的一个法向量为,,,
则,取,则,
设平面与平面所成角为,
则,
因此,平面与平面所成角的余弦值为.
19. 已知椭圆:的离心率为,长轴为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线:与椭圆交于,两点,求弦长;
(3)点在上,过点的直线交椭圆于,两点(异于点),设直线,的斜率分别为,,证明:为定值.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据离心率、长轴的长度和,求出的值,从而得到椭圆的标准方程;
(2)通过直线和椭圆联立方程组,消元后得到一元二次方程,利用根与系数的关系和弦长公式求解;
(3)先根据题意判断出直线存在斜率,再按照斜率是否为0进行分类讨论,在斜率为0时,利用斜率公式求出,,计算的值;在斜率不为0时,先设直线,再将直线和椭圆联立方程组,消去,得,整理得到的一元二次方程,设,利用根与系数的关系和斜率公式计算得解.
【小问1详解】
由题知,,又有,解得,,,
所以椭圆C的标准方程为.
【小问2详解】
联立与椭圆可得,
设,,则,,
所以弦长.
【小问3详解】
证明:由已知直线过点,且交椭圆于两点,所以直线的斜率存在.
当直线l2的斜率为0时,方程为y=0,此时两点坐标为,又,
则.
当直线的斜率不为0时,由已知设直线,
设点且与点不重合,
联立直线与椭圆的方程,消去,得,
整理得,则,即,
解得或,且,则
,
代入,
得.
综上,为定值,且.
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