内容正文:
方城一高2025年秋期高二年级期中考试模拟(三)
数学试题
考试范围:北师大选修一前两章;考试时间:120分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上.
第I卷(选择题)
一、单选题.
1. 经过,两点的直线的方向向量为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据方向向量与斜率关系直接求解即可.
【详解】直线的方向向量为,,解得:.
故选:B.
2. 已知直线经过,,直线经过,.如果,则( )
A. 3 B. 5 C. 2 D. 2或5
【答案】D
【解析】
【分析】根据两直线垂直时的斜率关系求解即可,注意讨论斜率是否存在.
【详解】当,即时,则直线的斜率不存在,此时直线的斜率,
所以直线与直线垂直,满足条件,
当时,直线的斜率存在,且斜率为,又直线的斜率为,
因为,所以,
解得;
综上,的值为5或2,
故答案为:D.
3. 过点的直线与双曲线相交于两点,若是线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用点差法求解.
【详解】解:设,则,
两式相减得直线的斜率为,
又直线过点,
所以直线的方程为,
经检验此时与双曲线有两个交点.
故选:A
4. 方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 k 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定的椭圆方程及焦点位置列不等式求解.
【详解】由方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,得,解得,
所以k 的取值范围为.
故选:C
5. 已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上有一点,若,则( )
A. 2 B. 10 C. 2或9 D. 2或10
【答案】B
【解析】
【分析】根据双曲线的定义求解.
【详解】,,,,
由,由得或10,
又.
所以.
故选:B.
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,若双曲线上存在点,使得,则此双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意作出双曲线的草图,结合图形和双曲线的定义可得到,再根据双曲线的离心率公式和性质即可求解.
【详解】由题意可知:双曲线的焦点在轴上,点在双曲线的右支上.
结合题意,由双曲线的定义可得:,
因为,所以,
又因为,
所以,解得:,
又因为双曲线的离心率,所以.
故选:C.
7. 若直线y=ax+1与连接的线段总有公共点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】可得直线过定点,则数形结合可得或即可求出.
【详解】由直线y=ax+1可得直线的斜率为,且过定点,又,
则由图可得,要使直线与线段总有公共点,需满足或,
又,
或.
故选:B.
8. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线交拋物线于A,B两点,延长FB交准线于点C,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别记为M,N,若,则的面积为( )
A. B. 4 C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】利用抛物线的定义结合条件可得,,进而可得.
【详解】法一:由题意可知,,则,抛物线的准线方程为直线,
则,,
因为,
所以,所以,所以,
所以,,
所以.
因为,
所以,
解得,所以,点F到AM的距离为,
所以.
法二:因为,
所以,所以,即.
连接FM,又,
所以为等边三角形.
易得,所以.
故选:A.
二、多选题.
9. 下列说法正确的有( )
A. 直线的倾斜角为
B. 点在同一条直线上
C. 直线关于点对称的直线方程是
D. 经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
【答案】BCD
【解析】
【分析】A先求斜率,进而可得倾斜角;B利用两点的斜率公式即可判断;C求出直线上的点关于点的对称点,确定对称点横纵坐标关系判断;D根据两点式方程的变形进行判断即可.
【详解】对于A,直线的斜率,结合倾斜角范围知,直线倾斜角为,故错误;
对于B,,,显然所在直线的斜率相同且有共同点,则三点共线,故正确;
对于C,设直线上点,其关于点的对称点为,
所以,则,则,即,
所以直线关于点对称的直线方程是,故正确;
对于D,方程为直线两点式方程的变形,
可以表示经过任意两不同点,的直线,故正确.
故选:BCD
10. 设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是( )
A. 抛物线的准线方程是
B. 当轴时,取最小值
C. 若,则的最小值为
D. 以线段为直径的圆与轴相切
【答案】ACD
【解析】
【分析】A:标准方程是y2=2px的抛物线的准线方程是x=-;
B:设P点坐标,用两点间距离公式表示|PF|,结合P点坐标的范围,即可求|PF|的最小值;
C:数形结合,P为动点,根据几何关系,当P、A、F三点共线时取最小值;
D:求出圆的半径与圆心,比较圆心横坐标和半径即可知是否与y轴相切﹒
【详解】A:抛物线的准线为x=-=-1,故A正确;
B:设,则,则,当时取得最小值,此时在原点,故B错误;
C:作图分析:
A在抛物线外部,故当P、A、F三点共线时|PF|取最小值,故C正确;
D:根据题意,可得抛物线的焦点为,
设的中点为,可得,
由抛物线的定义,得,
,即点到轴的距离等于以为直径的圆的半径,
因此,以PF为直径的圆与轴相切,故D正确﹒
故选:ACD
11. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,点P在C上,且的最大值为3,最小值为1,则 ( )
A. 椭圆的离心率为
B. 的周长为4
C. 的最大值为
D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】利用焦半径公式可得,即可知A正确;根据焦点三角形性质可知周长为,即B错误;
利用余弦定理可知的最大值为,可得C错误;D正确.
【详解】对A,根据椭圆性质可知,故,所以椭圆的离心率为,故A正确;
对B,易知的周长为,故B错误;
对C,易知
,
当且仅当时,等号成立,
因为在上递减,所以此时最大,
所以的最大值为,故C错误;
对D,由余弦定理
,
即,
解得,故,故D正确;
故选:AD
第II卷(非选择题)
三、填空题
12. 已知、是直线上的两点,若,则____
【答案】
【解析】
【分析】由两点间的距离公式可求解.
【详解】因为、在直线上,所以,.
根据两点间的距离公式,得
,解得.
故答案为:.
13. 已知光线从点入射,经过直线反射,反射光线经过点,则入射光线所在的直线方程为 ___.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,先求得点关于的对称点,从而得到,再由点斜式即可得到结果.
【详解】直线的斜率为1,根据点关于斜率为的直线直接求对称点的结论:知求,知求可得,
当时代入得;
当时代入得,即得关于的对称点;
入射光线所在直线方程为:;
化简得:.
故答案为:.
14. 已知圆,圆,,分别是圆,上的动点,为直线上的动点,则的最小值为_________.
【答案】10
【解析】
【分析】先求出圆心关于直线的对称点坐标,再结合圆的几何性质求解即可.
【详解】圆,圆心,半径为1,
圆,圆心,半径为2,
设关于直线的对称点为,设,
则,解得,
,
,
则的最小值为10.
故答案为:10.
四、解答题.
15. 已知直线,.
(1)证明直线l过定点A,并求出点A的坐标;
(2)在(1)的条件下,若直线过点A,且在y轴上的截距是在x轴上的截距的12倍,求直线的方程;
(3)若直线l不经过第四象限,求a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;点A的坐标为;
(2)或;
(3)
【解析】
【分析】(1)化简方程为直线系方程的形式,组成方程组解出直线过的点;
(2)根据题意分直线过原点、不过原点讨论,分析解决即可;
(3)分和两种情况进行讨论即得.
【小问1详解】
直线的方程为,
则直线过直线与的交点,
由,解得,所以直线过定点,其坐标为.
【小问2详解】
当直线的截距为时,其方程为,即;
当直线的截距不为时,设其方程为,则,解得,
直线的方程为,即,
所以直线的方程为或.
【小问3详解】
当时,直线l的方程为,符合题意;
当时,,
则,即,解得或,
综上,当直线l不经过第四象限时,a的取值范围是.
16. 已知圆经过点,且圆心为.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线经过点,且与圆相交所得弦长为,求直线的方程;
(3)求与圆关于直线对称的圆的一般方程.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)根据点点距离求解半径,即可得圆的方程,
(2)根据圆的弦长公式,结合点到直线的距离公式,即可求解,
(3)根据点关于直线的对称,可得圆心坐标,即可求解圆的方程.
【小问1详解】
设圆的圆的半径为,
因为圆经过点,故
所以圆的方程为.
【小问2详解】
依题意,圆的圆心到直线的距离为
当直线无斜率时,方程为,圆心到直线的距离为2,不符合题意,
设直线方程为,即,
则,解得,,
∴直线的方程为或
【小问3详解】
由题意得圆和圆的圆心和圆心关于直线对称,且半径相同 ,
直线的斜率为
设圆心,则,的中点坐标为,,
则,解得
所以圆的标准方程为,
17. 已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相切,求直线的方程;
(3)若过点的直线与抛物线交于两点,证明:为定值.
【答案】(1);
(2)或;
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据题设有,即可得抛物线方程;
(2)讨论斜率存在性,并设联立抛物线,利用求参数,即可得直线方程;
(3)令为,,联立抛物线并应用韦达定理化简,即可证.
【小问1详解】
由题设知,
则;
【小问2详解】
由题意,直线的斜率不存在时,与抛物线只有一个交点,但不相切,
令,联立抛物线得,
所以,则或,
所以直线为或.
【小问3详解】
由题意,斜率一定存在,令为,,
联立抛物线得,显然,所以,,
而,,
所以,
所以为定值.
18. 已知双曲线.
(1)过的直线与双曲线有且只有一个公共点,求直线的斜率;
(2)若直线与双曲线相交于A,B两点(A,B均异于左、右顶点),且以线段为直径的圆过双曲线的左顶点C.试问:直线是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.
【答案】(1),,,;
(2)直线过定点,定点坐标为.
【解析】
【分析】(1)设直线,与双曲线联立,将交点个数问题转换成方程解的个数问题;
(2)将直线与双曲线联立,韦达定理写出根与系数的关系,又以为直径的圆过双曲线的左顶点,所以,代入求解,得到与的关系即可得出结论.
【小问1详解】
由题意得直线的斜率必存在,设,
联立,得
若,即时,满足题意,
若,即时,
令,解之得,
综上,的斜率为,,,;
【小问2详解】
设,,由,得,
则,
,,
∴,
∵以为直径的圆过双曲线的左顶点,∴,
因为,
∴,∴,
∴,解得或.
当时,直线的方程为,直线过定点,与已知矛盾;
当时,直线的方程为,直线过定点,经检验符合题意.
直线过定点,定点坐标为.
19. 已知椭圆过点,焦距为2 .
(1)求的方程;
(2)过椭圆的右焦点作两条相互垂直的直线,与曲线分别交于四点,设线段的中点分别为.
(i)证明:直线过定点;
(ii) 求四边形面积的取值范围.
【答案】(1);
(2)(i)当两条直线的斜率都存在时,不妨设,
设,
联立直线与椭圆的方程,得,
消去整理得,易知,
根据韦达定理可知,,
即,
同理,所以,
所以,
令,得,此时直线恒过,
当两条直线中有一条直线的斜率不存在时,
易知也经过,所以直线过定点;
(ii).
【解析】
【分析】(1)由椭圆所过的点及焦距求出椭圆参数,即可得方程;
(2)(i)讨论直线斜率的存在性,设,联立椭圆方程并应用韦达定理,结合中点坐标求坐标,进而写出直线,即可证;(ii)根据(i)并应用弦长公式求相交弦长,由,最后应用基本不等式求范围即可.
【小问1详解】
由题意知椭圆过点 ,则,
因为,所以,
联立方程组 ,解得,则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(i) 略
(ii) 当两条直线中有一条直线的斜率不存在时,易知,
当两条直线的斜率都存在时,不妨设,
由(i)得:,同理,
则
因为 ,
根据基本不等式 ,当且仅当时等号成立,
所以 ,
综上所述,四边形面积的取值范围为 .
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方城一高2025年秋期高二年级期中考试模拟(三)
数学试题
考试范围:北师大选修一前两章;考试时间:120分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上.
第I卷(选择题)
一、单选题.
1. 经过,两点的直线的方向向量为,则的值为( )
A. B. C. D.
2. 已知直线经过,,直线经过,.如果,则( )
A. 3 B. 5 C. 2 D. 2或5
3. 过点的直线与双曲线相交于两点,若是线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
4. 方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 k 的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上有一点,若,则( )
A. 2 B. 10 C. 2或9 D. 2或10
6. 已知双曲线的左、右焦点分别为、,若双曲线上存在点,使得,则此双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 若直线y=ax+1与连接的线段总有公共点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知抛物线的焦点为F,过点F的直线交拋物线于A,B两点,延长FB交准线于点C,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别记为M,N,若,则的面积为( )
A. B. 4 C. D. 2
二、多选题.
9. 下列说法正确的有( )
A. 直线的倾斜角为
B. 点在同一条直线上
C. 直线关于点对称的直线方程是
D. 经过任意两个不同点的直线都可用方程表示
10. 设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是( )
A. 抛物线的准线方程是
B. 当轴时,取最小值
C. 若,则的最小值为
D. 以线段为直径的圆与轴相切
11. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,点P在C上,且的最大值为3,最小值为1,则 ( )
A. 椭圆的离心率为
B. 的周长为4
C. 的最大值为
D. 若,则
第II卷(非选择题)
三、填空题
12. 已知、是直线上的两点,若,则____
13. 已知光线从点入射,经过直线反射,反射光线经过点,则入射光线所在的直线方程为 ___.
14. 已知圆,圆,,分别是圆,上的动点,为直线上的动点,则的最小值为_________.
四、解答题.
15. 已知直线,.
(1)证明直线l过定点A,并求出点A的坐标;
(2)在(1)的条件下,若直线过点A,且在y轴上的截距是在x轴上的截距的12倍,求直线的方程;
(3)若直线l不经过第四象限,求a的取值范围.
16. 已知圆经过点,且圆心为.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线经过点,且与圆相交所得弦长为,求直线的方程;
(3)求与圆关于直线对称的圆的一般方程.
17. 已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线相切,求直线的方程;
(3)若过点的直线与抛物线交于两点,证明:为定值.
18. 已知双曲线.
(1)过的直线与双曲线有且只有一个公共点,求直线的斜率;
(2)若直线与双曲线相交于A,B两点(A,B均异于左、右顶点),且以线段为直径的圆过双曲线的左顶点C.试问:直线是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.
19. 已知椭圆过点,焦距为2 .
(1)求的方程;
(2)过椭圆的右焦点作两条相互垂直的直线,与曲线分别交于四点,设线段的中点分别为.
(i)证明:直线过定点;
(ii) 求四边形面积的取值范围.
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