内容正文:
绵阳中学高2024级第一次测试月考数学试卷
一、单选题(共8小题,每小题5分,共40分,每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 已知直线l:,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用直线方程得到斜率,根据斜率与倾斜角关系求解即可.
【详解】由直线l:,可得,
所以直线l的斜率
设倾斜角为,则,
因为,所以.
故选:C.
2. 已知直线与直线,则“”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】A
【解析】
【分析】
先由,求出的取值范围,然后再验证,最后根据充分性和必要性的定义进行判断即可.
【详解】若,所以有,得,或.
当时,;
当时,,
因此当,或.时,.
所以,“”是“”充分不必要条件.
故选:A
【点睛】本题考查了充分不必要条件判断,考查了两直线平行系数之间的关系,考查了数学运算能力.
3. 光线通过点A(2,3),在直线l:x+y+1=0上反射,反射光线经过点B(1,1),则反射光线所在直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对称的性质,设点关于直线的对称点为,,利用斜率和中点坐标可得
,利用直线的点斜式方程可得反射光线所在直线的方程.
【详解】设点关于直线的对称点为,,
则
解得:.
由于反射光线所在直线经过点和,
所以反射光线所在直线的方程为,即.
故选A
【点睛】本题主要考查点线点对称问题,考查直线方程的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.
4. 点在圆外,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据方程表示圆及点在圆外得到不等式,求出k的取值范围.
【详解】由题意可知:表示圆,
可得:,解得,
又在圆外,所以,得,
所以k的取值范围为.
故选:C
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上,且,的面积为,则椭圆的焦距为( )
A. B. C. 6 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】由椭圆的定义结合题意可求出,,再利用余弦定理及椭圆的离心率求得的值,根据所得条件选择合适的公式计算三角形的面积,可求出,即可得答案.
【详解】由已知条件及椭圆的定义可得,
故,,
设,因为椭圆的离心率为,所以,
由余弦定理可得,
则,故的面积为,故,
则,故椭圆的焦距为.
故选:B.
6. 直线方程为,则圆上到直线距离为1的点的个数为( )
A. 4 B. 2 C. 1 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】求出圆心和半径,得到到的距离为,从而得到到直线距离为1的点的个数为3.
【详解】,故圆心为,半径为3,
到的距离为,
又,故过点作垂直与圆交于点,上取点,使得,
过点作⊥,交圆于点,
所以圆上到直线距离为1的点的个数为3,分别为.
故选:D
7. 已知圆,设其与轴、轴正半轴分别交于,两点.已知另一圆的半径为,且与圆相外切,则的最大值为( )
A. 20 B. C. 10 D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析可知,,点的轨迹方程为,整理可得,利用基本不等式运算求解.
【详解】对于圆,整理可得:,
可知圆心为,半径为,
令,则,解得或,即;
令,则,解得或,即;
因为与相外切,则,
可知点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,
则点轨迹方程为,
可得,
则,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为20.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:根据题意分析可知点的轨迹方程为,且,进而利用基本不等式即可得结果.
8. 已知圆,直线,为上的动点.过点作圆的切线,切点为,当最小时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用圆切线的性质推得四点共圆,,从而将转化为,进而确定时取得最小值,再求得以为直径的圆的方程,由此利用两圆相交弦方程的求法即可得解.
【详解】因为圆可化为,
所以圆心,半径为,
因为是圆的两条切线,则,
由圆的知识可知,四点共圆,且,,
所以,又,
所以当最小,即时,取得最小值,
此时的方程为:,即,
联立,解得,即,
所以,中点为,
故以为直径的圆的方程为,即,,
又圆,
两圆的方程相减即为直线的方程:.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是时,取得最小值.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得6分,选对但不全的得2-3分,有选错的得0分)
9. 已知点和:,过P点两条直线分别与相切于A,B两点.则以下命题正确的是( )
A.
B.
C. P、A、Q、B均在圆上
D. A,B所在直线方程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合图象可知,逐项判断即可.
【详解】根据题意,圆心,半径为2,
过P点的两条直线分别与相切于A,B两点,如图,
则,所以,,
所以A正确,B错误;
四边形为正方形,中心为
所以P、A、Q、B均在圆上,C正确;
所在直线方程为,D正确.
故选:ACD.
10. 已知圆,圆,直线,直线与圆相交于A,B两点,则以下选项正确的是( )
A. 若时,圆与圆有两条公切线
B. 若时,两圆公共弦所在直线的方程为
C. 弦长的最小值为
D. 若点,则的最大值为
【答案】BD
【解析】
【分析】确定两圆位置关系判断A;两圆方程相减求出公共弦所在直线方程判断B;求出直线所过定点,进而求出最短弦长判断C;求出弦的中点的轨迹,进而求出最大值判断D.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
对于A,当时,,圆与圆相内切,有一条公切线,A错误;
对于B,当时,,圆与圆相交,两圆方程相减得
,即,B正确;
对于C,直线恒过定点,,点在圆内,
当时,取得最小值,此时直线,但是直线不能表示直线,所以C不正确;
对于D,令弦的中点为,线段的中点为,当与点都不重合时,
,有,当与点之一重合,上式成立,则,
因此点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,,
而,因此的最大值为,D正确.
故选:BD
【点睛】思路点睛:本题D选项,求出弦的中点的轨迹,转化为定点与圆上点间距离最大值问题.
11. 已知椭圆C:的左右焦点分别为,点P是椭圆上的一个动点,则以下说法正确的是( )
A. 的周长为6
B. 若,则的面积为
C. 椭圆C上存在两个点,使得
D. 的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】先求出,根据椭圆的定义即可判断A;利用余弦定理结合椭圆的定义及三角形的面积公式即可判断B;求出的最大值即可判断C;根据椭圆的定义结合基本不等式中“1”的整体代换即可判断D.
【详解】由椭圆C:,得,则,
所以,
因为点P是椭圆上的一个动点,所以,
对于A,的周长为,故A正确;
对于B,在中,由余弦定理得,
,
即,则,
所以,
所以的面积为,故B正确;
对于C,当点位于椭圆得上下顶点时,最大,
当点位于椭圆得上下顶点时,,
此时为等边三角形,故的最大值为,
所以椭圆C上不存点,使得,故C错误;
对于D,因为,
所以
,
当且仅当,即时,取等号,
经检验符合题意,所以的最小值为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本题共3小题,共15分)
12. 过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线的一般式方程为_______________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据直线过原点和不过原点设出直线方程,然后代入点即可得解.
【详解】因为直线在两坐标轴上的截距之和为零,所以设直线方程为或,
因为直线过点可得或,可得.
所以直线方程为或.
故答案为:或
13. 直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】直线过定点,曲线的图象是以为圆心,2为半径的半圆,数形结合可求实数的取值范围.
【详解】直线的方程可写为:,所以直线过定点.
又曲线可化为:,它的图象是以为圆心,2为半径的半圆,如图所示
当直线与半圆相切,为切点时,圆心到直线的距离等于半径,
即,解得.
当直线过时,直线的斜率.
所以直线与半圆有两个不同的交点时,实数的的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,以线段为直径的圆交于两点,其中点在第一象限,点在第三象限,若,则的离心率的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先画出图形,设,,根据椭圆的定义和圆的性质得到,,从而得到,再构造函数求其范围即可.
【详解】如图所示:
设,,因为点在第一象限,所以.
又因为均在以线段为直径的圆上,
所以四边形为矩形,即.
因为,所以,即.
因为,,
所以,即.
因为,
设,,即,.
因为,所以在区间单调递增.
所以,即.
当时,解得,即,解得;
当时,解得,即,即.
综上.
故答案为:
四、解答题
15. 已知直线,其中为实数.
(1)当时,求直线之间的距离;
(2)当时,求过直线的交点,且平行于直线的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由两个直线平行求得,然后求平行直线距离即可;
(2)先求两个直线的交点,然后设平行直线的方程,求解即可.
【小问1详解】
由题可知,,解得,
所以,
此时直线,之间的距离为.
【小问2详解】
当时,则,
联立方程,解得,即交点坐标为,
设所求直线为,所以有,得,
所求直线为.
16. 已知圆的圆心在直线上,与直线相切于点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与圆相交于,两点,若的面积为,求该直线的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出经过切点的半径所在直线方程,再求出圆心坐标即可得解.
(2)根据给定条件,利用点到直线的距离公式及弦长公式,列式计算即得.
【小问1详解】
依题意,过点且垂直于直线的直线方程为,
则圆的圆心在直线上,由,解得,
即点,因此圆的半径,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
显然直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
则点到直线的距离,,
于是的面积,解得或,
所以直线的方程为或,即或.
17. 已知满足圆的方程.
(1)求的取值范围;
(2)若直线与圆交于不同的两点,当为锐角时,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)将问题化为直线与圆有公共点,应用点线距离公式求范围;
(2)设坐标分别为,,联立直线与圆,应用判别式、韦达定理及求参数k范围.
【小问1详解】
由,即,
设直线,即该直线与圆有公共点,
圆心到直线的距离小于等于半径,即,
解得,则.
【小问2详解】
设的坐标分别为,,
将直线代入,整理,得,
则,,且,即,
当为锐角时,
,解得,又,
综上,可得的取值范围为.
18. 已知椭圆,、分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上任意一点.若的周长为,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)设点,过的直线与椭圆交于、两点,记直线、的斜率分别为、,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的定义个焦半径公式可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,可得出的值,由此可得出椭圆的方程;
(2)分两种情况讨论,①直线与轴重合,求出的值;②直线不与轴重合时,设直线的方程为,设点、,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可求出的取值范围,综合可得答案.
【小问1详解】
因为是椭圆上任意一点,且的周长为,则,可得,
设点,则且,所以,,
易知,则
,
所以,的最小值为,所以,,解得,则,
因此,椭圆的方程为.
【小问2详解】
如下图所示:
若直线与轴重合时,此时,,则,
若直线不与轴重合时,设直线的方程为,设点、,
联立可得,
则,
由韦达定理可得,,
所以,
.
综上所述,的取值范围是.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
19. 已知点,,,动点到的距离是到点距离的2倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知动点在直线上,过作曲线的两条切线分别切于两点,直线与分别交于,连接交于.
(i)直线是否过定点,如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由;
(ii)求的最小值.
【答案】(1);
(2)(i)过定点,定点坐标为;(ii).
【解析】
【分析】(1)设,根据两点距离公式得到方程,化简即可;
(2)(i)设,写出两点直径式方程,再与圆方程作差即可得到直线方程,分析即可得到定点坐标;
(ii)设,,写出相关直线方程,求出,,再写出直线和的方程,联立得到,则得到最短距离.
【小问1详解】
由题意得,则,设,
则,
化简得
【小问2详解】
(i)设,
则以为直径的圆为:.
与方程作差可得直线为:.
即,则,解得.
则过定点.
(ii)首先证明一个结论,标准圆,
其圆上任意一点,在该点处的切线方程为,
证明如下,当直线的斜率和直线的斜率均存在且不为0时,则,,
则切线方程为,即。
当直线的斜率不存在时,此时,,易得切线方程为,适合,
当直线的斜率为0时,此时,,易得切线方程为,适合,
综上圆上任意一点,在该点处的切线方程为.
设,,
则化简直线为:.
过定点,所以有(*)
直线为:,令,则,则
同理,直线为:,则同理得
则直线为:
即
同理直线为:
由,交于可知
两式作差可得
对比(*)式可得
即,即也在直线上.
则.
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绵阳中学高2024级第一次测试月考数学试卷
一、单选题(共8小题,每小题5分,共40分,每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 已知直线l:,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知直线与直线,则“”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. 光线通过点A(2,3),在直线l:x+y+1=0上反射,反射光线经过点B(1,1),则反射光线所在直线方程为( )
A B.
C. D.
4. 点在圆外,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上,且,的面积为,则椭圆的焦距为( )
A. B. C. 6 D. 12
6. 直线的方程为,则圆上到直线距离为1的点的个数为( )
A. 4 B. 2 C. 1 D. 3
7. 已知圆,设其与轴、轴正半轴分别交于,两点.已知另一圆的半径为,且与圆相外切,则的最大值为( )
A. 20 B. C. 10 D.
8. 已知圆,直线,为上的动点.过点作圆的切线,切点为,当最小时,直线的方程为( )
A B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得6分,选对但不全的得2-3分,有选错的得0分)
9. 已知点和:,过P点的两条直线分别与相切于A,B两点.则以下命题正确的是( )
A.
B.
C. P、A、Q、B均在圆上
D. A,B所在直线方程为
10. 已知圆,圆,直线,直线与圆相交于A,B两点,则以下选项正确的是( )
A. 若时,圆与圆有两条公切线
B. 若时,两圆公共弦所在直线的方程为
C. 弦长的最小值为
D. 若点,则的最大值为
11. 已知椭圆C:的左右焦点分别为,点P是椭圆上的一个动点,则以下说法正确的是( )
A. 的周长为6
B. 若,则面积为
C. 椭圆C上存在两个点,使得
D. 最小值为
三、填空题(本题共3小题,共15分)
12. 过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线的一般式方程为_______________.
13. 直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是______.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,以线段为直径的圆交于两点,其中点在第一象限,点在第三象限,若,则的离心率的取值范围是__________.
四、解答题
15. 已知直线,其中为实数.
(1)当时,求直线之间的距离;
(2)当时,求过直线的交点,且平行于直线的直线方程.
16. 已知圆的圆心在直线上,与直线相切于点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点的直线与圆相交于,两点,若的面积为,求该直线的方程.
17. 已知满足圆方程.
(1)求的取值范围;
(2)若直线与圆交于不同的两点,当为锐角时,求实数的取值范围.
18. 已知椭圆,、分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上任意一点.若的周长为,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)设点,过的直线与椭圆交于、两点,记直线、的斜率分别为、,求的取值范围.
19. 已知点,,,动点到的距离是到点距离的2倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知动点在直线上,过作曲线的两条切线分别切于两点,直线与分别交于,连接交于.
(i)直线是否过定点,如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由;
(ii)求的最小值.
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