内容正文:
高二学年期中考试
数学试题
考试时间:120分钟 分值:150分
命题人:王丽平 审题人:程鹏鹏
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 若双曲线的实轴长是虚轴长的一半,则的离心率为( )
A. B. 4 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知双曲线中的关系,结合和离心率公式求解
【详解】设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为,
由题知,,于是,则,
即
故选:C
2. “直线与直线平行”是“”的( )
A 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先由直线平行求出参数a,再由充要条件定义即可得解.
【详解】若直线与直线平行,
则,
当时,两直线方程分别为和,互相平行,
所以“直线与直线平行”是“”的充要条件.
故选:C
3. 已知抛物线C:恰好经过圆M:的圆心,则抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆的标准方程及抛物线的准线方程即可求解.
【详解】圆的圆心为,
所以,解得,
所以抛物线的方程为,即,
所以抛物线的准线方程为.
故选:B.
4. 已知点P为椭圆C:上的一点,焦点为,,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆的定义及余弦定理、面积公式即可求解.
【详解】由题可得,所以,
设,由椭圆的定义得,
所以,
由余弦定理可得,
即,解得,
所以.
故选:B.
5. 如图,是椭圆与双曲线:的公共焦点,,分别是,在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的长轴长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设椭圆:,由椭圆的定义和双曲线定义求出焦半径,再由勾股定理求出a即可得解.
【详解】设椭圆:,且,,
所以,解得,
若四边形为矩形,则,
所以,则.
故选:D
6. 设抛物线的焦点为,过点作直线交抛物线于A,B两点,已知,则( )
A. B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】设直线的方程为,联立直线与抛物线的方程,由题可得,利用向量的坐标运算、抛物线的定义及韦达定理即可求解.
【详解】由题可得,
设直线的方程为,,
,可得,
所以,
因为,所以,
所以,
所以,所以,
所以,所以,
,
.
故选:B.
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,为上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意作图,利用椭圆的定义结合三角形的三边关系得出,再根据两点间距离公式计算即可.
【详解】
如图,为椭圆上任意一点,则,
所以,
因为为圆上任意一点,则,
所以,
当且仅当共线且在和之间时,等号成立.
由题意知,,则,
所以的最小值为.
故选:B.
8. 已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,抛物线:(),椭圆与抛物线相交于不同的两点A,B,且四边形的外接圆直径为,若,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用椭圆与抛物线的对称性分析得四边形的外接圆就是的外接圆,再在中利用正弦定理求得,再利用椭圆中焦点三角形的性质结合题设条件得到的取值范围,再利用和结合三角恒等变换公式弦切互化分析即可求解.
【详解】如图,由椭圆与抛物线的对称性,知点关于轴对称,四边形是等腰梯形或矩形,
易知四边形的外接圆就是的外接圆,
设四边形的外接圆半径为R,在中,
由正弦定理,
记椭圆的上顶点为M,,则由焦点三角性质可知,
又,所以,,所以,
所以,
所以,即,即,
又,所以,即,所以,
所以,即,
则椭圆的离心率的取值范围是.
故选:C
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知曲线,则下列结论正确的是( )
A. 当时,曲线C表示双曲线
B. 当时,曲线C表示椭圆
C 曲线C不可能表示两条直线
D. 曲线C可能表示抛物线
【答案】AC
【解析】
【分析】根据椭圆、双曲线的定义列式求解m范围,可判断AB;根据方程特征可判断CD.
【详解】对于A,曲线,当时,表示双曲线,
即时,曲线C表示双曲线,A正确;
对于B,曲线,即曲线,
当,即时,曲线C表示椭圆,B错误;
对于C,由B的分析可知,时,曲线C表示圆,
当,此时m不存在,
结合以上分析可知无论m如何取值,方程都不能化为两个一次因式积等于0形式,
故曲线C不可能表示两条直线,C正确;
对于D,方程不含一次项,故曲线C不可能表示抛物线,D错误,
故选:AC
10. 过直线上任意一点作圆O:的两条切线,切点分别为A,B,则( )
A. 存在P使得 B. 的最小值为
C. 的最大值为 D. 直线过定点
【答案】BD
【解析】
【分析】由,可得,可判断;由结合图象可判断;由等面积法可得,结合图象可判断;设,为以为直径的圆上的点,求出两圆公共弦所在直线方程,再求出直线定点可判断D.
【详解】对于:,,
因为,所以,
所以,
所以,所以,
所以不存在P使得,故错误;
对于:,所以的最小值为,故正确;
对于:由等面积法可得,
所以,故错误;
对于:设,因为,所以为以为直径的圆上的点,
以为直径的圆的方程为,即,
又A,B在圆O:上,两圆方程相减可得,
所以直线过定点,故正确.
故选:BD.
11. “黄金双曲线”是指离心率为“黄金分割比”的倒数的双曲线(“黄金分割比”为).若黄金双曲线C:(,)的左右两顶点分别为,,虚轴上下两端点分别为,,左右焦点分别为,,为双曲线任意一条不过原点且不平行于坐标轴的弦,为的中点.设为坐标原点,双曲线的离心率为,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C. 过右焦点且斜率为3的直线与双曲线右支有2个交点
D. 直线与双曲线的一条渐近线垂直
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据黄金分割比计算可判断;利用点差法计算可判断;确定一条渐近线的斜率为可判断;由斜率之积可判断.
【详解】对于:由题意得,故正确;
对于:设,,其中,
所以,
两式相减得,即,
可得,
所以,故错误;
对于:由,可得,
所以一条渐近线的斜率为,
所以过右焦点且斜率为3的直线与双曲线右支有2个交点,故正确;
对于:,
则,
双曲线的一条渐近线的斜率为,
所以,
所以直线与双曲线的一条渐近线垂直,故正确.
故选:ACD.
三、填空题(每题5分,共15分.14题第一空2分,第二空3分)
12. 双曲线的两条渐近线与抛物线的准线围成三角形的面积为______.
【答案】2
【解析】
【分析】求出双曲线渐近线方程,抛物线准线方程,再求出准线与渐近线交点坐标,即可得解.
【详解】由双曲线可知,即,
所以两条渐近线方程为,
又抛物线的准线方程为,
所以准线与渐近线的交点为,
所以三角形面积为,
故答案为:2
13. 若点在圆外,则实数k的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由点与圆位置关系结合圆的定义即可列不等式组求解.
【详解】因为点在圆(即)外,
所以.
所以实数k的取值范围为.
故答案为:
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点且斜率为1的直线与交于两点,,则椭圆离心率的值为__________;当时,设的内切圆圆心为,外接圆圆心为,则的值为__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】直线的方程为,设,联立方程组利用弦长公式求得,结合弦长可得,进而可求离心率,结合,求得椭圆的方程,进而求得的坐标,进而利用外心与内心的性质求得的坐标,进而可求.
【详解】由题意可得直线的方程为,设,
联立,消去,得,
整理得,
所以,
所以
,
又,所以,所以,
所以,所以,
解得或(舍去),所以,所以离心率;
当时,可得,所以椭圆的方程为,
所以,直线的方程为,
代入椭圆方程得,解得或,
可得,故在轴上,
设内切圆的半径为,所以,
所以,所以,即,
又的中点坐标为,的中点坐标为,,
所以的垂直平分线的方程为,即,
的垂直平分线的方程为,即,
联立,解得,所以,
所以.
故答案为:;;
【点睛】关键点点睛:关键在于利用直线方程与椭圆方程联立方程组求得弦长,利用已知可得,进而可求离心率.
四、解答题:(15题13分,16、17题每题15分,18、19题每题17分.共77分)
15. 已知圆:与圆:交于A,B.
(1)求两个圆的公共弦长
(2)求过两圆交点A,B,且过的圆方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)两圆方程作差求公共弦所在直线方程,求出圆心到的距离,再由圆的几何法弦长公式即可求解;
(2)先设圆的方程为,再代点求出即可得解.
【小问1详解】
将两圆方程相减可得,
化简得,故公共弦所在直线方程为,
由题可得的圆心为,半径,
到的距离,则;
【小问2详解】
设所求圆的方程为,
代入点得,
∴所求圆的方程为.
16. 求满足下列条件的曲线的标准方程
(1)渐近线方程为,且经过点的双曲线方程
(2)已知椭圆的焦距为8,离心率为0.8,求椭圆的标准方程
(3)顶点在原点,关于x轴对称且过点的抛物线方程
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)先设双曲线方程为(),代点求出参数即可;
(2)由焦距和离心率定义求出即可求解;
(3)设所求抛物线方程,代点求出m即可求解.
【小问1详解】
由双曲线的渐近线方程为,可设双曲线方程为().
因为在双曲线上,所以,即解得,
所以双曲线的标准方程为;
【小问2详解】
由题意,,
解得,,所以,
所以椭圆的标准方程为或;
【小问3详解】
由题可设所求抛物线方程,代入点得,
故抛物线方程为.
17. 过椭圆的右焦点,倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点
(1)求线段的中点坐标;
(2)求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由题求出直线方程,再联立椭圆方程,利用韦达定理即可求解;
(2)由弦长公式直接计算求解.
【小问1详解】
由题可知椭圆右焦点为,直线斜率为,
可设直线方程为,
联立,得,,
直线方程与椭圆有两个不同的交点,,设,,中点为,
所以,则,,
∴;
【小问2详解】
由(1)得.
18. 已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1
(1)求P的轨迹方程;
(2)过点的直线交的轨迹于A、B,
(ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程;
(ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)();
(2)(ⅰ);(ⅱ)存在点.
【解析】
【分析】(1)结合斜率公式利用直接法求轨迹方程即可;
(2)(ⅰ)设直线l:,设,,联立直线与轨迹的方程,利用韦达定理和三角形的面积公式即可求解;
(ⅱ)设,利用韦达定理和向量的数量积的坐标表示,化简整理,结合定值思想,可得.
【小问1详解】
设,,,
由,化简得().
【小问2详解】
设直线l:,代入得:,
整理得:
设,,
因为,均在双曲线的右支上,所以,且,
所以,.
(ⅰ)所以,
,可得,
∴直线的方程为:.
(ⅱ)假设存在轴上的定点,使得为定值.
因为,,
所以
.
因为为常数,所以,
此时.
所以存在点,使得为定值.
19. 已知抛物线:()的焦点为F,是上第一象限内的点.且到距离与到的距离相等.过作的切线交轴于点.
(1)求标准方程;
(2)求证:;
(3)记关于轴的对称点为,直线关于轴的对称直线为,为上第四象限的点(与不重合),过作的切线,分别交,于P,Q两点,且,求证:M,F,Q三点共线.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由抛物线定义得到准线方程,进而求出p即可求解;
(2)先依次设和直线的方程为,与抛物线联立求出点,再由即可求证;
(3)先由对称得方程,与求法同理求出方程,联立与和求出,设直线与轴交于,由对称得,并由求出,进而计算得垂直于,从而得,再求出即可得证.
【小问1详解】
由题意,抛物线的准线方程为,故,
所以抛物线的标准方程为;
【小问2详解】
设,由于在第一象限,故可设直线的方程为,
联立,消去,可得,
依题意,,
将代入 解得,所以切线的方程为.
令得,由题意知,
故,又,
所以,故.
【小问3详解】
如图,
设,,
由,关于轴对称,可得:,
与求法同理可得:,
联立与,,解得.
同理,故,
设直线与轴交于,则,关于点对称,即,
由:,令,得,所以,
故,则,
可得垂直于,故,可得,
所以,
所以, ∴,
∴M,F,Q三点共线.
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高二学年期中考试
数学试题
考试时间:120分钟 分值:150分
命题人:王丽平 审题人:程鹏鹏
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 若双曲线的实轴长是虚轴长的一半,则的离心率为( )
A. B. 4 C. D. 2
2. “直线与直线平行”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知抛物线C:恰好经过圆M:的圆心,则抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
4. 已知点P为椭圆C:上的一点,焦点为,,,则的面积是( )
A. B. C. D.
5. 如图,是椭圆与双曲线:的公共焦点,,分别是,在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的长轴长是( )
A. B. C. D.
6. 设抛物线的焦点为,过点作直线交抛物线于A,B两点,已知,则( )
A. B. C. D. 3
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,为上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,抛物线:(),椭圆与抛物线相交于不同的两点A,B,且四边形的外接圆直径为,若,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
9. 已知曲线,则下列结论正确的是( )
A 当时,曲线C表示双曲线
B. 当时,曲线C表示椭圆
C. 曲线C不可能表示两条直线
D. 曲线C可能表示抛物线
10. 过直线上任意一点作圆O:的两条切线,切点分别为A,B,则( )
A. 存在P使得 B. 的最小值为
C. 最大值为 D. 直线过定点
11. “黄金双曲线”是指离心率为“黄金分割比”的倒数的双曲线(“黄金分割比”为).若黄金双曲线C:(,)的左右两顶点分别为,,虚轴上下两端点分别为,,左右焦点分别为,,为双曲线任意一条不过原点且不平行于坐标轴的弦,为的中点.设为坐标原点,双曲线的离心率为,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C. 过右焦点且斜率为3的直线与双曲线右支有2个交点
D. 直线与双曲线的一条渐近线垂直
三、填空题(每题5分,共15分.14题第一空2分,第二空3分)
12. 双曲线的两条渐近线与抛物线的准线围成三角形的面积为______.
13. 若点在圆外,则实数k的取值范围为___________.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点且斜率为1的直线与交于两点,,则椭圆离心率的值为__________;当时,设的内切圆圆心为,外接圆圆心为,则的值为__________.
四、解答题:(15题13分,16、17题每题15分,18、19题每题17分.共77分)
15 已知圆:与圆:交于A,B.
(1)求两个圆的公共弦长
(2)求过两圆交点A,B,且过的圆方程.
16. 求满足下列条件的曲线的标准方程
(1)渐近线方程为,且经过点双曲线方程
(2)已知椭圆的焦距为8,离心率为0.8,求椭圆的标准方程
(3)顶点在原点,关于x轴对称且过点抛物线方程
17. 过椭圆的右焦点,倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点
(1)求线段的中点坐标;
(2)求.
18. 已知两定点,,动点P满足到A与B的连线斜率乘积为1
(1)求P的轨迹方程;
(2)过点的直线交的轨迹于A、B,
(ⅰ)若A、B在y轴的右侧,且的面积为,求的方程;
(ⅱ)是否存在轴上的定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
19. 已知抛物线:()的焦点为F,是上第一象限内的点.且到距离与到的距离相等.过作的切线交轴于点.
(1)求的标准方程;
(2)求证:;
(3)记关于轴的对称点为,直线关于轴的对称直线为,为上第四象限的点(与不重合),过作的切线,分别交,于P,Q两点,且,求证:M,F,Q三点共线.
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