内容正文:
2024级高二第四次定时训练
数学试题
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据方向向量的定义判断即可.
【详解】因为的斜率,可知直线的一个方向向量为.
故选:D.
2. 实数m变化时,方程表示的曲线不可以是( )
A. 直线 B. 圆
C. 椭圆 D. 双曲线
【答案】B
【解析】
【分析】根据的取值分类讨论说明.
【详解】时方程化为,为直线,时,方程化为,为椭圆,
时,方程化为,为双曲线,
而,因此曲线不可能是圆.
故选:B.
3. 圆与圆的公共弦的长为( )
A. B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用两圆方程相减得公共弦方程,再结合垂径定理求解弦长即可.
【详解】因为,,
所以两圆方程相减得公共弦方程为,且圆心,
而到公共弦的距离为,所以所求弦长为.
故选:D
4. 设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】先由直线求出焦点和即抛物线的方程,进而依次得抛物线的准线方程和点B,从而可依次求出和,再由焦半径公式即可得解.
【详解】对,令,则,
所以,即抛物线,故抛物线的准线方程为,
故,则,代入抛物线得.
所以.
故选:C
5. 直线与双曲线相交于,两点,且,两点的横坐标之积,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由对称性设出点的坐标,利用横坐标之积求出坐标,代入双曲线方程求出a,进一步求出离心率.
【详解】由A,B两点在直线上,设,
由对称性可知,两点关于原点对称,所以,
由A,B两点的横坐标之积为,得,
解得,所以,
代入双曲线方程得,解得,
所以,所以离心率为.
故选:C.
6. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先联立直线方程与椭圆方程,利用,求出范围,再根据三角形面积比得到关于的方程,解出即可.
【详解】将直线与椭圆联立,消去可得,
因为直线与椭圆相交于点,则,解得,
设到的距离到距离,易知,
则,,
,解得或(舍去),
故选:C.
7. 下列说法正确的是( )
A. 过点的直线分别与轴,轴的正半轴交于两点,若取最小值时,直线的方程为
B. 直线的倾斜角的取值范围是
C. “直线与直线互相平行”是“”的充分不必要条件
D. 已知,若直线与线段有公共点,则
【答案】A
【解析】
【分析】A选项设直线,表示,利用基本不等式求出最小值以及取等号时的,即可求此时的直线方程;B选项先求出斜率的取值范围,再根据斜率与倾斜角的关系求出倾斜角的范围即可;C选项由两直线平行,求得,即可判断;D选项先得出直线过定点,再结合图像分析临界情况,得出的范围即可.
【详解】对于A中,根据题意设直线,可得,
所以,
当且仅当时成立,此时直线的方程为,所以A正确;
对于B中,由直线,可得,所以斜率,
设倾斜角为,可得,因为,所以,
所以B不正确;
对于C中,若两直线平行,可得,解得,经检验满足题意,
所以“直线与直线互相平行”是“”的必要不充分条件,
所以C错误;
对于D中,由直线可化为,
所以直线恒过定点,因为,
结合图象可知,直线的斜率,故D不正确.
故选:A
8. 设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则下列选项错误的是( )
A.
B. 点在C上
C. C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1
D. 当点在C上时,
【答案】C
【解析】
【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.
【详解】对于A:设曲线上的动点,则且,
因为曲线过坐标原点,故,解得,故A正确.
对于B:又曲线方程为,而,
故.
当时,,
故在曲线上,故B正确.
对于C:由曲线的方程可得,取,
则,而,故此时,
故在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.
对于D:当点在曲线上时,由C的分析可得,
故,故D正确.
故选:C.
二、多选题: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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知等腰直角三角形的直角顶点为,点的坐标为,则点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据三角形为等腰直角三角形列方程组,即可求解.
【详解】设,由题意可得
,可化为,
解得:或,即或.
故选:AC
10. 某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它的近地点(离地面最近的点)距地面千米,远地点(离地面最远的点)距地面千米,并且三点在同一直线上,地球半径约为千米,设该椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为,则
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据条件数形结合可知,然后变形后,逐一分析选项,得到正确答案.
【详解】因为地球的中心是椭圆的一个焦点,
并且根据图象可得 ,(*)
,故A正确;
,故B正确;
(*)两式相加,可得,故C不正确;
由(*)可得 ,两式相乘可得
,
,故D正确.
故选ABD
【点睛】本题考查圆锥曲线的实际应用问题,意在考查抽象,概括,化简和计算能力,本题的关键是写出近地点和远地点的方程,然后变形化简.
11. 双曲线的左、右焦点分别为,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,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由平行四边形的性质判断A;由且结合在渐近线上可求的坐标,从而可判断B的正误,或者利用三角函数定义和余弦定理也可判断;由中线向量结合B的结果可得,计算后可判断C的正误,或者利用并结合离心率变形公式即可判断;结合BC的结果求出面积后可判断D的正误.
【详解】不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,
对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,
故A正确;
对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,
设,则,故,故,
由A得,故即,故B错误;
方法二:因为,因为双曲线中,,
则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,
则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,则为直角三角形,且,则,
方法三:在利用余弦定理知,,
即,则,
则为直角三角形,且,则,故B错误;
对于C,方法一:因为,故,
由B可知,
故即,
故离心率,故C正确;
方法二:因为,则,则,故C正确;
对于D,当时,由C可知,故,
故,故四边形为,
故D正确,
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则点A的坐标为____________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出圆心坐标,从而可求,再联立圆和抛物线方程,求出点A的坐标即可.
【详解】由题意得圆的圆心为,故,即解得,
由,可得,
故解得或(舍),此时,故,
故答案为:
13. 设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出点关于对称点的坐标,即可得到直线的方程,根据圆心到直线的距离小于等于半径得到不等式,解得即可;
【详解】解:关于对称的点的坐标为,在直线上,
所以所在直线即为直线,所以直线为,即;
圆,圆心,半径,
依题意圆心到直线的距离,
即,解得,即;
故答案为:
14. 已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是________________.
【答案】13
【解析】
【分析】利用离心率得到椭圆的方程为,根据离心率得到直线的斜率,进而利用直线的垂直关系得到直线的斜率,写出直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,利用弦长公式求得,得,根据对称性将的周长转化为的周长,利用椭圆的定义得到周长为.
【详解】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,
判别式,
∴,
∴ , 得,
∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.
故答案为:13.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17题分别15分,第18、19题分别17分,共77分.
15. 已知的顶点,AB边上的中线CM所在直线方程为,AC的边上的高BH所在直线方程为.
(1)求顶点C的坐标;
(2)求直线BC的一般式方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设,利用点C在AB边上的中线CM上和直线AC与高线BH垂直求解;
(2)设,利用点B在BH上和AB的中点M在直线CM上求解;
【小问1详解】
设,AB边上的中线CM所在直线方程为,
AC边上的高BH所在直线方程为,
∴,解得,
∴.
【小问2详解】
设,则,解得,
∴,则.
∴直线BC的方程为,即为.
16. 已知圆,直线,直线与圆交于点M,N.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线所过定点为,满足,求此时直线的方程;
【答案】(1)
证明:将直线的方程整理为,
当时,式子为与无关,
所以,解得,
因此直线恒过定点.
(2)或
【解析】
【分析】(1)证明直线过定点:将直线方程整理为含参数的线性组合形式,令参数的系数与常数项分别为0,解方程组即可得到定点坐标.
(2)求直线方程:先确定定点的位置(圆内),由向量关系,设,结合弦长公式得到圆心到直线的距离,再通过点到直线的距离公式建立关于的方程,求解得到直线方程.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知.
圆,则圆心,半径,
,
设,则,
过作交于,
,,
,即,
解得,
即圆心到直线的距离,
,解得,
此时直线方程为或.
17. 已知动点到定点的距离和到定直线的距离的比是,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若动点在轴右侧,点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接法求轨迹方程,由题意得出,化简即可;
(2)设点到直线的距离为,由题干知,根据图像可得当点三点共线时,点到直线的距离即为最小值.
【小问1详解】
,
点到直线的距离,
由题意可知,,
化简得:,即曲线的方程为:;
【小问2详解】
设点到直线的距离为,因为,所以,
所以,
因为点在轴右侧,即点在双曲线的右支,过点向直线作垂线,垂足为,
所以,
当点三点共线时,取得最小值,
且最小值为点到直线的距离,即为:,
所以的最小值为.
18. 已知抛物线,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线与抛物线交于不同两点,若以线段为直径的圆过原点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将点代入抛物线方程即可求得的值,进而可求出抛物线的方程;
(2)联立直线与抛物线方程,利用韦达定理,结合由题意推得的,得到关于的方程,解之即可.
【小问1详解】
因为点在抛物线上,
所以,即,
故抛物线的方程为.
【小问2详解】
设,,
联立,消去,得,
所以,,,则,
因为以线段为直径的圆过原点,所以,则,
所以,解得或,
当时,直线为,显然直线过原点,不满足题意,舍去;
当,满足,且有,即,满足题意;
综上:的值为.
19. 已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
【答案】(1)
(2)证明如下:
由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,
则
,
所以线段的中点是定点.
【解析】
【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果;
(2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
所以椭圆方程为.
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
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数学试题
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的一个方向向量为( )
A. B. C. D.
2. 实数m变化时,方程表示的曲线不可以是( )
A. 直线 B. 圆
C. 椭圆 D. 双曲线
3. 圆与圆的公共弦的长为( )
A. B. C. 4 D.
4. 设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为,则( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 直线与双曲线相交于,两点,且,两点的横坐标之积,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
7. 下列说法正确的是( )
A. 过点的直线分别与轴,轴的正半轴交于两点,若取最小值时,直线的方程为
B. 直线的倾斜角的取值范围是
C. “直线与直线互相平行”是“”的充分不必要条件
D. 已知,若直线与线段有公共点,则
8. 设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则下列选项错误的是( )
A.
B. 点在C上
C. C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1
D. 当点在C上时,
二、多选题: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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知等腰直角三角形的直角顶点为,点的坐标为,则点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
10. 某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它的近地点(离地面最近的点)距地面千米,远地点(离地面最远的点)距地面千米,并且三点在同一直线上,地球半径约为千米,设该椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为,则
A. B. C. D.
11. 双曲线的左、右焦点分别为,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,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则点A的坐标为____________.
13. 设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是________.
14. 已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是________________.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17题分别15分,第18、19题分别17分,共77分.
15. 已知的顶点,AB边上的中线CM所在直线方程为,AC的边上的高BH所在直线方程为.
(1)求顶点C的坐标;
(2)求直线BC的一般式方程.
16. 已知圆,直线,直线与圆交于点M,N.
(1)求证:直线过定点;
(2)若直线所过定点为,满足,求此时直线的方程;
17. 已知动点到定点的距离和到定直线的距离的比是,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若动点在轴右侧,点,求的最小值.
18. 已知抛物线,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线与抛物线交于不同两点,若以线段为直径的圆过原点,求的值.
19. 已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
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