内容正文:
贺阳教育集团兰州校区高中部高二年级十二月月考考试
高二数学试题
考试时间:120分钟 总分:150分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷(共58分)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 在等差数列中,,则公差( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】利用等差数列的性质即可求解.
【详解】由题知公差.
故选:D.
2. 两条平行直线与(为常数)之间的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由平行充要条件求出B,再由两平行线距离公式即可求解.
【详解】因为直线与平行,
所以,所以即,
所以两条平行直线与之间的距离为.
故选:D
3. 圆与的公共弦长为( )
A. B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】先求两圆公共弦所在的直线方程,再用“几何法”求直线与圆相交所得的弦长.
【详解】圆: ①,所以,.
圆: ②,所以,.
因为,所以圆与圆相交.
因此公共弦所在直线的方程为①②:,
圆的圆心到公共弦的距离为,
即公共弦长为.
故选:A
4. 已知圆,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】当直线和圆心与点的连线垂直时,所求的弦长最短,即可得出结论.
【详解】圆化为,所以圆心坐标为,半径为,
设,当过点的直线和直线垂直时,圆心到过点的直线的距离最大,所求的弦长最短,此时
根据弦长公式得最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查圆的简单几何性质,以及几何法求弦长,属于基础题.
5. 圆,圆,则两圆的一条公切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由圆与圆位置关系的判断可知两圆外离,得公切线条数;根据两圆半径相同可确定两条公切线过,两条公切线平行于,假设公切线方程,利用圆心到直线距离等于半径可构造方程求得公切线.
【详解】由两圆方程得:圆心,,半径,
两圆圆心距,,即两圆外离,公切线共有条;
两圆半径相同,两圆两条公切线经过中点,两条公切线与平行,
经过中点的公切线斜率显然存在,可设为:,
,解得:或,即公切线方程为:或;
,与平行的公切线方程为,即,
,解得:,即公切线方程为或;
综上所述:两圆的公切线方程为:或或或.
故选:C.
6. 已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用椭圆的定义建立关于的不等式,求解即得.
【详解】依题意,可得时,解得.
故选:A.
7. 过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.
【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,
因为,则,
可得,
则,
,
即为钝角,
所以;
法二:圆的圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,连接,
可得,则,
因为
且,则,
即,解得,
即为钝角,则,
且为锐角,所以;
方法三:圆的圆心,半径,
若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;
若切线斜率存在,设切线方程为,即,
则,整理得,且
设两切线斜率分别为,则,
可得,
所以,即,可得,
则,
且,则,解得.
故选:B.
8. 已知直线与交于两点,设弦的中点为为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先求出圆心坐标与半径,再求出直线过定点坐标,设,,,联立直线与圆的方程,消元、列出韦达定理,即可得到,从而求出动点的轨迹方程,再求出圆心到坐标原点的距离,从而求出的取值范围.
【详解】即,则圆心为,半径,
直线,令,解得,即直线恒过定点,
又,所以点在圆内,
设,,,由,
消去整理得,显然,则,
则,
所以,,
则,
则,
又直线的斜率不为,所以不过点,
所以动点的轨迹方程为(除点外),
圆的圆心为,半径,
又,所以,
即,即的取值范围为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题关键是求出动点的轨迹,再求出圆心到原点的距离,最后根据圆的几何性质计算可得.
二、多项选择题(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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知圆,直线.则以下命题正确的有( )
A. 直线l恒过定点 B. y轴被圆C截得的弦长为
C. 直线l与圆C恒相交 D. 直线l被圆C截得弦长最长时,直线的方程为
【答案】CD
【解析】
【分析】根据直线方程求出定点坐标即可判断选项A;求出圆和y轴的交点坐标,即可判断选项B;利用定点和圆的位置关系即可判断选项C;当弦长最长时,直线过圆心从而判断选项D.
【详解】对于A,直线,即,
由,解得,故直线过定点,故A错误;
对于B, 圆,当时,,故y轴被圆C截得的弦长为,故B错误;
对于C,直线过定点,,故点在圆内,则直线l与圆C恒相交,故C正确;
对于D,当直线l被圆C截得弦长最长时,直线过圆心,则,解得,
故直线方程为:,即,故D正确.
故选:CD
10. 等差数列中,.记数列前项和为,下列选项正确的是( )
A. 数列的公差为2 B. 取最小值时,
C. D. 数列的前10项和为50
【答案】AD
【解析】
【分析】根据等差数列通项公式得关于的方程,解出,则得到,最后一一判断选项即可.
【详解】对A,设等差数列的公差为,则由题意知,
解得,故A正确;
对B,,,
则当时,取最小值,故B错误;
对C,,,则,故C错误;
对D,数列的前10项和为,故D正确.
故选:AD.
11. 已知圆,则( )
A. 圆与直线必有两个交点
B. 圆上存在4个点到直线的距离都等于1
C. 若圆与圆恰有三条公切线,则
D. 已知动点在直线上,过点向圆引两条切线,,为切点,则的最小值为8
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线切过定点且该定点在圆内可判断A;求出圆的圆心到直线的距离可判断B;将圆化成标准形式,转化为两圆外切可判断C;由,且当最小时最小时可判断D.
【详解】对于A,将直线整理得,
由,解得,所以直线过定点,
因为,所以该定点在圆内,则圆与直线必有两个交点,故A正确;
对于B,圆的圆心到直线的距离为,
所以过圆心且与直线平行的直线与圆相交有两个点到直线的距离为1,
与直线平行且与圆相切,并且与直线在圆心同侧的直线到的距离为1,
所以只有三个点满足题意,故B错误;
对于C,将圆化成标准形式为,
因为两圆有三条公切线,所以两圆外切,所以,
解得,故C正确;
对于D,连接,,,
因为,为切点,所以,,
所以,且当最小时,最小,
所以当与直线垂直时,,
又因为半径为2,所以,,
又,,所以垂直平分,所以,
所以,故D正确.
故选:ACD.
第Ⅱ卷(共92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在答题卡相应的位置上.)
12. 在等比数列中,已知,则______.
【答案】6
【解析】
【分析】设数列的公比为,由条件结合等比数列性质可得,分类讨论求解即可.
【详解】设数列的公比为,由于,则,
若,则矛盾,
则,此时,符合.
所以.
故答案为:.
13. 点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则_________.
【答案】4
【解析】
【分析】根据椭圆的对称性,利用三角形中位线定理求得,再由椭圆定义求解即可.
【详解】如图,根据椭圆的对称性,不妨设为左焦点,为右焦点,
由椭圆,得,,
是的中点,是的中点,
为的中位线,
,
由椭圆的定义得.
故答案为:4.
14. 在平面直角坐标系中,动点到、两点的距离的平方和为10,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意计算化简得出点的轨迹是以原点为圆心,半径的圆,将看作是点与点连线的斜率,利用直线与圆的位置关系求得的取值范围,即可得解.
【详解】由动点到点距离的平方和为10,得,
则点的轨迹方程为,点的轨迹是以原点为圆心,半径的圆,
可看作是点与点连线的斜率,
设直线,即,则圆心到直线的距离,
由直线与圆有公共点,得圆心到直线的距离,整理得,解得或,
所以的取值范围为.
故答案为:
四、解答题(本题共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. 写出下列各圆的方程:
(1)圆心在原点的单位圆;
(2)圆心为,半径是5;
(3)圆心为,经过点;
(4)圆心在x轴上,经过与两点.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】根据题意,找出圆心坐标和半径,即可写出圆的标准方程.
【小问1详解】
圆心为,半径为1,圆的方程为.
【小问2详解】
圆心为,半径为5,圆的方程为.
【小问3详解】
圆心为,半径为,
圆的方程为.
【小问4详解】
和两点构成的线段的中垂线所在的方程为,
由于圆心在轴上,所以圆心为,
所以半径为,
所以圆的方程为.
16. 已知点,圆.
(1)若过点的直线l与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,弦的长为,求a的值.
【答案】(1)或;
(2).
【解析】
【分析】(1)求出圆心与半径,当过点的直线斜率不存在时为,当过点的直线存在斜率k时,设,利用点到直线的距离转化求解直线的斜率,推出直线方程;
(2)利用圆心到直线的距离,再应用圆的弦长公式列方程求解.
【小问1详解】
由题意,圆心的坐标为,半径,且,即点在圆外,
当过点的直线斜率不存在时,直线为,显然与圆相切,
当过点的直线存在斜率k时,设,即,
由题意知,解得,直线l的方程为,
故过点M的圆的切线方程为或.
【小问2详解】
圆心到直线的距离为,则,
所以,解得.
17. 已知椭圆的长轴长为,两焦点的坐标分别为和.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为椭圆上一点,轴,求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)根据椭圆的长轴即焦点坐标,可得.由椭圆中满足,即可求得,进而得椭圆的标准方程.
(2)根据,可得点坐标,即可求得的面积.
【详解】(1)椭圆的长轴长为,两焦点的坐标分别为和
则,且
解得
所以椭圆的标准方程为
(2)为椭圆上一点,轴
所以点的横坐标为,代入椭圆方程可求得点的纵坐标为
不妨设点在轴上方,则
所以
【点睛】本题考查了椭圆标准方程的求法,椭圆的几何性质简单应用,焦点三角形面积求法,属于基础题.
18. 记是公差不为0的等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的n的最小值.
【答案】(1);(2)7.
【解析】
【分析】(1)由题意首先求得的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;
(2)首先求得前n项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n的最小值.
【详解】(1)由等差数列的性质可得:,则:,
设等差数列的公差为,从而有:,
,
从而:,由于公差不为零,故:,
数列的通项公式为:.
(2)由数列的通项公式可得:,则:,
则不等式即:,整理可得:,
解得:或,又为正整数,故的最小值为.
【点睛】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.
19. 已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)证明:直线过定点,代入得:,故在圆内,故直线l与圆C相交;
(2);
(3)是,点Q恒在直线上
【解析】
【分析】(1)求出直线过定点,得到在圆内部,故证明直线l与圆C相交;(2)设出点,利用垂直得到等量关系,整理后即为轨迹方程;(3)利用Q、A、B、C四点共圆,得到此圆的方程,联立,求出相交弦的方程,即直线的方程,根据直线过的定点,得到,从而得到点Q恒在直线上.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
圆的圆心为,设点,由垂径定理得:,即,化简得:,点M的轨迹方程为:
【小问3详解】
设点,由题意得:Q、A、B、C四点共圆,且圆的方程为:,即,与圆C的方程联立,消去二次项得:,即为直线的方程,因为直线过定点,所以,解得:,所以当m变化时,点Q恒在直线上.
【点睛】本题的第三问是稍有难度的,处理方法是根据四点共圆,直径的端点坐标,求出此圆的方程,与曲线联立后得到相交弦的方程,是处理此类问题的关键.
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贺阳教育集团兰州校区高中部高二年级十二月月考考试
高二数学试题
考试时间:120分钟 总分:150分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号、座位号等信息
2.请将答案正确填写在答题纸上
第Ⅰ卷(共58分)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 在等差数列中,,则公差( )
A. B. C. 1 D. 2
2. 两条平行直线与(为常数)之间的距离等于( )
A. B. C. D.
3. 圆与的公共弦长为( )
A. B. C. D. 4
4. 已知圆,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
5. 圆,圆,则两圆的一条公切线方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D.
8. 已知直线与交于两点,设弦的中点为为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知圆,直线.则以下命题正确的有( )
A. 直线l恒过定点 B. y轴被圆C截得的弦长为
C. 直线l与圆C恒相交 D. 直线l被圆C截得弦长最长时,直线的方程为
10. 等差数列中,.记数列前项和为,下列选项正确的是( )
A. 数列的公差为2 B. 取最小值时,
C. D. 数列的前10项和为50
11. 已知圆,则( )
A. 圆与直线必有两个交点
B. 圆上存在4个点到直线的距离都等于1
C. 若圆与圆恰有三条公切线,则
D. 已知动点在直线上,过点向圆引两条切线,,为切点,则的最小值为8
第Ⅱ卷(共92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在答题卡相应的位置上.)
12. 在等比数列中,已知,则______.
13. 点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则_________.
14. 在平面直角坐标系中,动点到、两点的距离的平方和为10,则的取值范围为______.
四、解答题(本题共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. 写出下列各圆的方程:
(1)圆心在原点的单位圆;
(2)圆心为,半径是5;
(3)圆心为,经过点;
(4)圆心在x轴上,经过与两点.
16. 已知点,圆.
(1)若过点的直线l与圆相切,求直线的方程;
(2)若直线与圆相交于两点,弦的长为,求a的值.
17. 已知椭圆的长轴长为,两焦点的坐标分别为和.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为椭圆上一点,轴,求的面积.
18. 记是公差不为0的等差数列的前n项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使成立的n的最小值.
19. 已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
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