内容正文:
黑龙江省实验中学2025-2026学年度
高二学年上学期期中考试
数学学科试题
考试时间:120分钟 总分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若直线,下列直线与平行是( )
A. B.
C D.
2. 点关于轴的对称点为,则点到直线的距离为( )
A. B. 3 C. D.
3. 抛物线方程为,则此抛物线的准线为( )
A. B. C. D.
4. 画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆,已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A. 或 B. 或 C. D.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上任意一点.若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 双曲线的渐近线方程为,则( )
A. 2 B. C. D.
7. 抛物线有如下光学性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.如下示意图中,手电筒内,在小灯泡的后面有一个反光镜,镜面的形状是一个由抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面.该镜面圆形镜口的直径,镜深.为使小灯泡发出的光经镜面反射后,射出为一束平行光线,则该小灯泡距离镜面顶点的距离应为( )
A. 2 B. 3 C. D.
8. 已知抛物线,圆,过圆心作斜率为的直线与抛物线和圆交于四点,自上而下依次为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知点和圆,下列说法正确是( )
A. 圆心,半径为
B. 点在圆外
C. 圆关于直线对称
D. 设点是圆上任意一点,则的最小值为
10. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是C上的任意一点,则( )
A. C的离心率为 B.
C. 的最大值为 D. 使为直角的点P有4个
11. 已知抛物线的焦点为,准线过点,是抛物线上的动点,则( )
A.
B. 当时,最小值为
C. 点到直线的距离的最小值为2
D. 当时,直线ON的斜率的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点,且在轴、轴上的截距的绝对值相等的直线共有_____________条.
13. 已知为坐标原点,双曲线的右焦点为,左顶点为,过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为__________________.
14. 已知抛物线,F为C的焦点,P,Q为其准线上的两个动点,且.若线段PF,QF分别交C于点A,B,记的面积为的面积为,当时,直线AB的方程为___________
三、解答题:本小题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知,,平面内一动点满足,设动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与交于,两点,且,求直线的方程.
16. 已知椭圆过点,椭圆以的长轴为短轴,且与有相同的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为椭圆的两焦点,若点在椭圆上,且,求的面积.
17. 已知抛物线C:的焦点为F,抛物线C上点满足.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点,过D作直线l交抛物线C于A,B两点,证明:是的角平分线.
18. 已知双曲线的离心率为2,左、右顶点分别为,虚轴的上、下顶点分别为,且四边形的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求双曲线的渐近线方程;若为双曲线上的一个动点,求到双曲线两条渐近线距离之积;
(3)已知直线与交于两点,若,求实数的取值范围.
19. 已知椭圆左、右顶点分别为、,是椭圆上异于、的任一点,直线,、是直线上两点,、分别交椭圆于点、两点.
(1)直线、斜率分别为、,求的值;
(2)若、、三点共线,,求实数的值;
(3)若直线过椭圆右焦点,且,求面积的最小值.
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黑龙江省实验中学2025-2026学年度
高二学年上学期期中考试
数学学科试题
考试时间:120分钟 总分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若直线,下列直线与平行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用两条直线平行时的条件即可求出.
【详解】直线,其中、、,
对于选项,、、,此时,,,两条直线不平行,故不正确.
对于选项,、、,此时,,,两条直线不平行,故不正确.
对于选项,、、,此时,,,两条直线重合,故不正确.
对于选项,、、,此时,,,两条直线平行,故正确.
故选:.
2. 点关于轴的对称点为,则点到直线的距离为( )
A. B. 3 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】确定Q的坐标,利用点到直线的距离公式,即可得答案.
【详解】由题意知点关于轴的对称点为,则,
故点到直线的距离为,
故选:C
3. 抛物线方程为,则此抛物线的准线为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化为标准抛物线形式,再由准线方程可得.
【详解】抛物线方程为,则,可得,抛物线的准线为.
故选:D.
4. 画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆,已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A. 或 B. 或 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到蒙日圆方程为,根据蒙日圆与圆只有一个公共点,结合圆与圆的位置关系,得到或,求得的值,即可得到答案.
【详解】由椭圆的方程,可得且,且蒙日圆方程为,
可得蒙日圆的圆心为原点O,半径为,
又由圆的圆心为,半径为2,
因为两圆只有一个公共点,则两圆外切或内切,
可得或,
又因为,所以或,
解得或.
故选:B.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上任意一点.若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆方程及其定义和焦点位置得,进而求离心率.
【详解】由题设,且,则,
所以.
故选:B
6. 双曲线的渐近线方程为,则( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线方程,即可求得答案.
【详解】由题意知双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,
故其渐近线方程为,结合渐近线方程为,故,
故选:A
7. 抛物线有如下光学性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴.如下示意图中,手电筒内,在小灯泡的后面有一个反光镜,镜面的形状是一个由抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面.该镜面圆形镜口的直径,镜深.为使小灯泡发出的光经镜面反射后,射出为一束平行光线,则该小灯泡距离镜面顶点的距离应为( )
A. 2 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据抛物线的方程以及性质即可求解.
【详解】以为坐标原点,以所在直线为轴,建立如图所示平面直角坐标系,
则,设平面截该镜面所得的抛物线方程为,
代入,得,
则小灯泡应置于焦点处,故其距离镜面顶点的距离应为.
故选:D
8. 已知抛物线,圆,过圆心作斜率为的直线与抛物线和圆交于四点,自上而下依次为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,可得圆心C为抛物线的焦点,求出弦AB长,设出直线AB方程并与抛物线方程联立,结合韦达定理求解作答.
【详解】如图,圆的圆心为,半径,
且为抛物线的焦点,抛物线的准线方程为.
设,则.
因为,则,可得.
设直线的方程为,显然,且直线与抛物线必相交,
由得,易知,
所以,解得.
故选:A.
二、多选题: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.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知点和圆,下列说法正确的是( )
A. 圆心,半径为
B. 点在圆外
C. 圆关于直线对称
D. 设点是圆上任意一点,则的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由圆的方程写出圆心和半径,判断A选项;求并与圆半径比较大小,即可知点与圆的位置关系,判断B选项;验证圆心是否在直线上,即可判断C选项;由与圆的半径,求出的范围,判断D选项.
【详解】圆心,半径为,A选项错误;
∵,∴点在圆外,B选项正确;
∵圆心在直线上,∴圆关于直线对称,C选项正确;
∵,圆半径,∴,D选项正确.
故选:BCD.
10. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是C上的任意一点,则( )
A. C离心率为 B.
C. 的最大值为 D. 使为直角的点P有4个
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据椭圆的标准方程求出,由离心率定义判断A,由椭圆定义判断B,由椭圆的几何性质判断C,根据以线段为直径的圆与椭圆交点个数判断D.
【详解】由原方程可得椭圆标准方程为,
,,故A错误;
由椭圆定义可知,故B正确;
由椭圆的性质知,故C正确;
易知以线段为直径的圆(因为)与C有4个交点,故满足为直角的点有4个,故D正确.
故选:BCD
11. 已知抛物线的焦点为,准线过点,是抛物线上的动点,则( )
A.
B. 当时,的最小值为
C. 点到直线的距离的最小值为2
D. 当时,直线ON的斜率的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对选项A,可根据抛物线的定义计算出的值判断其正确,对BCD选项,可根据抛物线的方程设抛物线上任意一点的坐标为,将几何问题转化为代数问题进行计算求解.
【详解】根据抛物线的定义,的准线为,
由题意准线过,可求出,抛物线的方程为,选项A正确;
对于选项B,C,D,可设抛物线上的点的动点为,
对于B选项,当时,;
当时,
当且仅当时,等号成立.选项B正确;
对于C选项,直线与抛物线的位置关系如下图所示:
到直线的距离,
当时,.选项C错误;
对于D选项,可根据向量共线作出示意图:
根据定义求出抛物线的焦点,由得,
当时,;
当时,,
当且仅当时,等号成立.选项D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点,且在轴、轴上的截距的绝对值相等的直线共有_____________条.
【答案】3
【解析】
【分析】先设直线为或或,计算得出满足截距绝对值相等直线方程即可判断.
【详解】因为在轴、轴上的截距的绝对值相等的直线,
故设直线为或或,
若直线过点,则,得直线为;
若直线过点,则,得直线为;
若直线过点,则,得直线为;
所以满足条件的直线有3条;
故答案为:3.
13. 已知为坐标原点,双曲线的右焦点为,左顶点为,过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为__________________.
【答案】2
【解析】
【分析】应用点到直线的距离得,结合的关系得,在中应用余弦定理得,进而有,即得渐近线斜率,根据双曲线参数关系求离心率.
【详解】
由题意,,双曲线的渐近线为,如上图,
设点在上,则,故,
所以,则,故,
所以,故,则椭圆离心率为.
故答案为:2
14. 已知抛物线,F为C的焦点,P,Q为其准线上的两个动点,且.若线段PF,QF分别交C于点A,B,记的面积为的面积为,当时,直线AB的方程为___________
【答案】
【解析】
【分析】设直线AB方程及其坐标,将面积之比转化为坐标之间的关系结合韦达定理计算即可.
【详解】显然直线不垂直于轴,设其方程为,
由消去x得:,,
则,由得:,
即,而,于是,
直线的方程为,则点纵坐标,同理点纵坐标,
又,
由,得,则,,
所以直线AB的方程为,即.
故答案为:
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中面积之比问题,通常利用线段之比来转化,然后设线设点将线段之比化坐标关系,联立直线与圆锥曲线方程结合韦达定理计算即可.
三、解答题:本小题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知,,平面内一动点满足,设动点轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与交于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设动点,根据结合两点间距离公式运算求解;
(2)设直线,根据垂径定理可得圆心到直线的距离,列式求解即可.
【小问1详解】
设动点,
因为,则,
整理可得,即,
所以动点的轨迹为的方程为.
【小问2详解】
由(1)可知:曲线是以圆心为,半径的圆,
设直线,即,
由题意可得:圆心到直线的距离,
则,解得或,
所以直线的方程为或.
16. 已知椭圆过点,椭圆以的长轴为短轴,且与有相同的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为椭圆的两焦点,若点在椭圆上,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据点在椭圆上求得方程,结合椭圆、的关系求出椭圆的方程;
(2)利用椭圆的定义及余弦定理可得,再由三角形面积公式求面积.
【小问1详解】
因为在上,则,可得,
所以椭圆的方程为,故长轴长为,离心率为,
设椭圆的方程为,
故中,且,则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题意,在中,而,
又,
所以,故,
所以.
17. 已知抛物线C:的焦点为F,抛物线C上点满足.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设点,过D作直线l交抛物线C于A,B两点,证明:是的角平分线.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据抛物线的定义即可求得;
(2)根据题意,直线斜率不为0,设其方程为:,和抛物线方程联立,根据韦达定理可得,即直线与直线的倾斜角互补,得证.
【小问1详解】
由,可得,
所以抛物线C方程为.
【小问2详解】
根据题意,直线斜率不为0,设其方程为:,,,
由得,由,可得:或,
由韦达定理得:,.
则
,即直线与直线的倾斜角互补,
所以是的角平分线.
18. 已知双曲线的离心率为2,左、右顶点分别为,虚轴的上、下顶点分别为,且四边形的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求双曲线的渐近线方程;若为双曲线上的一个动点,求到双曲线两条渐近线距离之积;
(3)已知直线与交于两点,若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)渐近线方程为,距离之积为
(3)
【解析】
【分析】(1)计算菱形的面积,再结合离心率可求;
(2)设,根据点到直线的距离公式以及化简;
(3)设线段中点,联立方程组利用韦达定理得出,再根据得出,再结合可求.
【小问1详解】
由双曲线的几何性质可知,四边形是菱形,且,
则四边形的面积为,
又离心率为,可得,
故双曲线的标准方程为;
【小问2详解】
渐近线方程为,
设到两条渐近线的距离分别为,
则,则,
因,则,
所以到双曲线两条渐近线距离之积为;
【小问3详解】
设,线段中点,,
联立,消去整理可得,
则且,
即且①,
因,则,
因,则,
则,得,
因且,得且,
因,得或,
综上,实数的取值范围是.
19. 已知椭圆左、右顶点分别为、,是椭圆上异于、的任一点,直线,、是直线上两点,、分别交椭圆于点、两点.
(1)直线、的斜率分别为、,求的值;
(2)若、、三点共线,,求实数的值;
(3)若直线过椭圆右焦点,且,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由椭圆的方程可得,的坐标,设的坐标,代入椭圆的方程,可得的横纵坐标的关系,进而求出的值;
(2)由题意设的坐标,可得的坐标,求出直线的方程,令,可得的纵坐标,即求出的坐标,同理可得的坐标,再由,可得,代入可得的值;
(3)设直线的方程,与椭圆的方程联立,可得两根之和及两根之积,可得的纵坐标之差的绝对值,设直线的方程,令,可得的坐标,同理可得的坐标,求出的代数式,代入三角形的面积公式,可得三角形的面积的最小值.
【小问1详解】
由椭圆的方程可得,,
设,则,
可得;
【小问2详解】
因为、、三点共线,设,则,
所以直线方程为,
令,可得,即,
同理可得,
又因为,
所以,即,
即,
解得;
【小问3详解】
由题意可得直线的斜率不为0,
设直线的方程为,设,,
联立,整理可得,
显然,且,,
,
直线的方程,令,
可得,同理可得,
所以
,
所以,当且仅当时取等号,
所以面积的最小值为18.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
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