内容正文:
天津市嘉诚中学2024-2025学年度期中质量调查
高二年级 数学学科
(考试时长:100分钟 总分:100分)
一、单选题(每小题3分,共27分)
1. 已知直线,与平行,则的值是( )
A. 0或1 B. 1或 C. 0或 D.
2. “”是“椭圆离心率为”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. 已知圆,则,则圆M与圆N的公切线条数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知点A(1,2)在圆C:外,则实数m取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 已知是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且,则的方程为( )
A. B. C. D.
6. 如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
7. 已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A 13 B. 12 C. 9 D. 6
8. 若圆C:x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0上至少有三个不同的点到直线l:x﹣y+m=0的距离为,则m的取值范围是( )
A B. C. [﹣2,2] D. (﹣2,2)
9. 设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A B. 3 C. D. 2
二、填空题(每小题4分,共24分)
10. 已知椭圆的焦距是2,则该椭圆的长轴长为__________.
11. 过点与圆相切的直线方程为____________.
12. 若椭圆C:的右焦点为F,且与直线l:交于P,Q两点,则的周长为_______________.
13. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为__________.
14. 直线与曲线仅有一个公共点,则实数的的取值范围是________.
15. 已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点. 设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且,则双曲线的方程为______.
三、解答题(本大题共4小题,共49分)
16. 已知点和直线.
(1)若直线经过点P,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
17. 已知点,圆的圆心在直线上且与轴切于点,
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(3)设点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
18. 已知椭圆C:(a>b>0), 直线经过椭圆的上顶点和右焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点的直线l与椭圆C相交于A, B两点.若的面积为,求直线l的方程.
19. 已知椭圆,点为椭圆上顶点,直线与椭圆相交于两点,
(1)若为的中点,为坐标原点,,求实数的值;
(2)若直线的斜率为,且,证明:直线过定点,并求定点坐标.
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天津市嘉诚中学2024-2025学年度期中质量调查
高二年级 数学学科
(考试时长:100分钟 总分:100分)
一、单选题(每小题3分,共27分)
1. 已知直线,与平行,则的值是( )
A. 0或1 B. 1或 C. 0或 D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:由题意得:或,故选C.
考点:直线平行的充要条件.
2. “”是“椭圆离心率为”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】A
【解析】
分析】
椭圆离心率为,可得:时,,或时,,解得m即可判断出结论.
【详解】椭圆离心率为,可得:
时,,;
时,,
总之或.“”是“椭圆离心率为”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、充分不必要条件的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
3. 已知圆,则,则圆M与圆N的公切线条数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】求出两圆圆心之间的距离,与半径之和、半径之差作比较可得出答案.
【详解】圆,即表示以为圆心,半径等于2的圆,圆,表示以为圆心,半径等于1的圆,
两圆圆心的距离等于,小于两圆半径之和3,大于两圆半径之差的绝对值,故两圆相交,圆M与圆N的公切线条数为2,
故选:B.
【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查公切线的条数.
4. 已知点A(1,2)在圆C:外,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由表示圆可得,点A(1,2)在圆C外可得,求解即可
详解】由题意,表示圆
故,即或
点A(1,2)在圆C:外
故,即
故实数m的取值范围为或
即
故选:A
5. 已知是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意结合椭圆的定义运算求解即可.
【详解】如图所示:,,
由椭圆定义得.①
在中,.②
由①②得,则,
所以椭圆C的方程为.
故选:C.
【点睛】本题考查椭圆方程的求解.
6. 如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】判断点在椭圆内,再借助“点差法”求出这条弦所在直线的斜率即可计算作答.
【详解】依题意,点在椭圆内,设这条弦的两个端点,
由得:,又,
于是得弦AB所在直线斜率,方程为:,即,
所以这条弦所在的直线方程是.
故选:B
7. 已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A. 13 B. 12 C. 9 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
【点睛】
8. 若圆C:x2+y2﹣4x﹣4y﹣10=0上至少有三个不同的点到直线l:x﹣y+m=0的距离为,则m的取值范围是( )
A. B. C. [﹣2,2] D. (﹣2,2)
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得圆心到直线距离不大于,再根据点到直线距离公式列不等式解得结果.
【详解】因为圆,所以,
因为圆上至少有三个不同点到直线的距离为,所以圆心到直线距离不大于,即,选C.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系.判断出圆心到直线的距离满足的条件,列出不等式是解题的关键.
9. 设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A. B. 3 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】由是以P为直角直角三角形得到,再利用双曲线的定义得到,联立即可得到,代入中计算即可.
【详解】由已知,不妨设,
则,因为,
所以点在以为直径圆上,
即是以P为直角顶点的直角三角形,
故,
即,又,
所以,
解得,所以
故选:B
【点晴】本题考查双曲线中焦点三角形面积的计算问题,涉及到双曲线的定义,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.
二、填空题(每小题4分,共24分)
10. 已知椭圆的焦距是2,则该椭圆的长轴长为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据焦点在轴或轴上分类讨论.
【详解】焦点在轴时,,,长轴长为,
焦点在轴时,,,长轴长为,
故答案为:或.
11. 过点与圆相切的直线方程为____________.
【答案】或
【解析】
【分析】分类讨论直线的斜率是否存在,结合直线与圆的位置关系分析求解.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
因为,可知点在圆外,
当直线过点且斜率不存在时,,显然与圆相切;
当直线过点,且斜率存在时,设方程为,即,
则,解得,故方程为;
综上所述:直线方程为或.
故答案为:或.
12. 若椭圆C:的右焦点为F,且与直线l:交于P,Q两点,则的周长为_______________.
【答案】
【解析】
【分析】求出左焦点坐标,利用直线经过椭圆的左焦点,结合椭圆的定义求三角形的周长即可.
【详解】
由题得椭圆的左焦点,
所以直线经过左焦点,
的周长,
故答案为:.
【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的问题时,如果遇到了焦半径,要联想到圆锥曲线的定义,利用定义优化解题.
13. 已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直角三角形勾股定理,结合双曲线的定义可得解.
【详解】由已知,分别为双曲线,
设,,
又,,,
则,
则,即,,
又,即,
所以,
则双曲线方程为,其渐近线方程为,
故答案为:.
14. 直线与曲线仅有一个公共点,则实数的的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据方程可知直线恒过点,画出图象,先求出切线时,利用圆心到直线距离为半径可求出,再结合图形求出当直线经过点,时,实数的取值,即可的的取值范围.
【详解】解:如图,
由题知曲线即,表示以为圆心,2为半径的半圆,该半圆位于直线上方,
直线恒过点,
因为直线与曲线只有一个交点,
由圆心到直线的距离等于半径得,解得,
由图,当直线经过点时,直线的斜率为,
当直线经过点时,直线的斜率不存在,
综上,实数的取值范围是,或,
故答案为 .
【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,体现了数形结合、转化的数学思想,属于中档题
15. 已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点. 设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且,则双曲线的方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】画出图形,利用已知条件,结合梯形中位线性质得b=3,再利用a,b,c关系列出方程组转化求解即可.
【详解】由题意可得图象如图,CD是双曲线的一条渐近线
y,即bx﹣ay=0,F(c,0),
AC⊥CD,BD⊥CD,FE⊥CD,ACDB是梯形,
F是AB的中点,EF3,
EFb,
所以b=3,双曲线1(a>0,b>0)的离心率为2,可得,
可得:,解得a.
则双曲线的方程为:1.
故答案为
【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,双曲线方程的求法,注意梯形中位线的应用,考查计算能力.
三、解答题(本大题共4小题,共49分)
16. 已知点和直线.
(1)若直线经过点P,且,求直线的方程;
(2)若直线经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)和
【解析】
【分析】(1)根据直线垂直的斜率关系,即可由点斜式求解,
(2)根据分类讨论,结合截距式即可代入点求解.
【小问1详解】
由直线l的方程可知它的斜率为,因为,所以直线的斜率为2.
又直线经过点,所以直线的方程为:,即;
【小问2详解】
若直线经过原点,设直线方程为,
代入可得,
若直线不经过原点,设直线方程为,
代入可得,故直线方程为.
综上,直线的方程为和.
17. 已知点,圆的圆心在直线上且与轴切于点,
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(3)设点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)或
(3).
【解析】
【分析】(1)先设出圆心,再根据圆的圆心在直线上且与轴切于点建立方程即可求解.
(2)先讨论斜率存在,设出直线方程,根据弦长公式建立方程,求出斜率;再讨论斜率不存在时,求出直线方程,验证是否存在即可.
(3)先设点的坐标为,根据相关点法即可求出的轨迹方程.
【小问1详解】
圆的圆心在直线上且与轴切于点,
设圆心坐标为,则,
解得,,
圆心,半径,
故圆的方程为.
【小问2详解】
点,直线过点,
设直线的斜率为存在)则方程为,
又圆的圆心为,半径,弦长为,
故弦心距,
故,解得,
所以直线方程为,
即,
当的斜率不存在时,的方程为,经验证也满足条件,
故的方程为或.
【小问3详解】
设点的坐标为,点的坐标为,.
由于,且为的中点,
,
于是有①,
在圆上运动,
,
将①代入上式得,
即点轨迹方程为.
18. 已知椭圆C:(a>b>0), 直线经过椭圆的上顶点和右焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点的直线l与椭圆C相交于A, B两点.若的面积为,求直线l的方程.
【答案】(1);(2)或或或.
【解析】
【分析】
(1)由直线方程,求出椭圆的上顶点和右焦点,可得出、的值,进而可求出椭圆的方程;
(2)设直线的方程为,设点、 ,于是得出的面积为,将直线 的方程与椭圆的方程联立,将韦达定理代入的面积表达式可求出的值,从而可得出直线的方程.
【详解】(1)由,令可得 ;令可得;
因为直线经过椭圆的上顶点和右焦点,
所以半焦距为,短半轴长为,因此,
所以,椭圆的方程为;
(2)由(1)可得,
设过的直线方程为,
由消去 ,整理得,
显然.
设,,则 ,,
从而.
所以,解得 或
所以直线的方程为或, 或.
【点睛】思路点睛:
求解椭圆中三角形(或四边形)面积相关问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,以及弦长公式等,表示出三角形(或)四边形的面积,结合题中条件列出方程求解即可.
19. 已知椭圆,点为椭圆上顶点,直线与椭圆相交于两点,
(1)若为的中点,为坐标原点,,求实数的值;
(2)若直线的斜率为,且,证明:直线过定点,并求定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析;定点坐标
【解析】
【分析】(1)直曲联立表示出韦达定理,再由中点坐标公式求出,最后结合两点间距离公式求出即可;
(2)当直线的斜率不存在时,设直线方程为,则,由斜率关系求出;当直线的斜率存在时,直曲联立表示出韦达定理,再由斜率的定义结合化简得到和的关系,然后再求出直线所过定点即可;
【小问1详解】
当时,,
设,
,消去可得,
,
,
由中点坐标公式可得,,
又,解得,符合题意;
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,设直线方程为,则,
因为点为椭圆上顶点,所以,
所以,则,
所以,
当直线的斜率存在时,直线方程为,
联立椭圆方程,消去可得,
,
,
则,
将韦达定理代入上式并化简可得,
即,舍,所以,
所以直线,此时直线过定点,
综合以上可知直线过定点.
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