内容正文:
2025学年第二学期高二数学期中测试卷
一.填空题(本题供12小题,第1题至第6题每题4分,第7题至第12题每题5分,满分54分)
1. 曲线在处的切线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求解出,然后可求切线的点斜式方程,再将其转化为一般式方程即可.
【详解】因为,所以,
所以切线方程为,即为,
故答案为:.
2. 已知直线,,若 ,则 _____
【答案】
【解析】
【分析】根据一般式直线方程的形式,根据平行关系,列式求解.
【详解】由条件可知,,
,得,或,
当时,两直线重合,不满足条件,当时,满足上面不等式,成立.
故答案为:
3. 已知圆心为的圆与直线相切,则该圆的标准方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据圆心到直线的距离求出圆的半径,即可得出答案.
【详解】圆心到直线的距离.
由已知可得,圆的半径,
所以该圆的标准方程是.
故答案为:.
4. 双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,则________
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,结合双曲线方程,列式计算即可.
【详解】由双曲线方程可得,焦点坐标在轴上,
故可得虚轴长为,实轴长为,
又因为虚轴长是实轴长的2倍,
故可得,解得.
故答案为:.
【点睛】本题考查由之间的关系,求双曲线方程中参数值的问题,属基础题.
5. AB是平面上长度为4的一条线段,P是平面上一个动点,且,M是AB的中点,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的定义写出P的轨迹方程,结合椭圆的性质判断的范围.
【详解】由题设,,则P的轨迹是以为焦点,长轴长为6的椭圆,
若,,则P的轨迹方程为.
所以的范围为,即.
故答案为:
6. 已知M为抛物线上的动点,F为抛物线的焦点,点,则的最小值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据抛物线的定义,利用三点共线即可求解.
【详解】设点在准线上的射影为,根据抛物线的定义可知,
所以,要使最小,只需要最小即可,
由于在抛物线内,故当三点共线时,此时最小,故最小值为,
故答案为:2
7. 已知直线过点,且与直线的夹角为,则直线的方程为______________.
【答案】或
【解析】
【分析】先求出直线的倾斜角,再根据直线和直线夹角为,可得直线的倾斜角,进而得到直线的斜率,从而求得直线的方程.
【详解】由题意得:直线的斜率为,所以其倾斜角为,
设直线的倾斜角为,
又直线与直线的夹角为,所以或,
又直线过点,
当时,直线的方程为:,
当时,斜率,所以直线的方程为:,
即.
8. 已知,则______.
【答案】##-0.5
【解析】
【分析】由解析式求出,代入即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以,
所以.
故答案为:.
9. 已知点分别是椭圆的上、下顶点,点为椭圆的右顶点,若△为正三角形,则该椭圆的离心率为______________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,又,,
所以,所以,
所以,,所以.
10. 与双曲线有公共渐近线且过点的双曲线的方程为________
【答案】
【解析】
【分析】设所求双曲线的方程为,将点的坐标代入所求双曲线的方程,求出的值,即可得出所求双曲线的方程.
【详解】设所求双曲线的方程为,
将点的坐标代入双曲线的方程可得,
故所求双曲线的方程为,即.
故答案为:.
11. 有一个隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和抛物线构成,如图所示.为了保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少为0.7m,若行车道总宽度为7.2m,则车辆通过隧道时的限制高度为______m.
【答案】3.8
【解析】
【分析】由题意,建立平面直角坐标系,明确点的坐标,求出抛物线方程,可得答案.
【详解】由题意,如图建系:
则,,,,
如图可设,抛物线方程为,将代入,可得,求得,
故抛物线方程为,
将代入抛物线方程,可得,
.
故答案为:3.8.
12. 在直角坐标系中,为坐标原点,曲线的方程是,为上的任意一点.给出下面四个命题:
①曲线上的点关于轴,轴对称; ②曲线上两点间的最大距离为;
③的取值范围为; ④曲线围成的图形的面积小于.
则以上命题中正确的序号有______.
【答案】①③
【解析】
【分析】根据对称性,最值及图像特征分别判断命题即可.
【详解】对于①,设在曲线的方程上,因为也在曲线的方程上,
也在曲线的方程上,所以曲线上的点关于轴,轴对称;故①正确
对于③,又因为曲线的方程是,
所以,即得,
得,所以,故③正确
对于④当时, 曲线的方程为, 曲线与轴交点与轴交点,
曲线上的点关于轴对称可以得到曲线的大致图像,
曲线围成的图形的面积大于,故④错误;
对于②, 如图及曲线的对称性可知, 曲线上两点间的最大距离为,故②错误;
故答案为:①③
二.选择题(本题共4小题,第13题至第14题每题4分,第15题至第16题每题5分,满分18分)
13. 已知两条直线 ,“”是“直线”( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分又不必要
【答案】A
【解析】
【分析】根据求出,根据的取值进而验证即可求解.
【详解】当时,,解得,
所以,所以是直线的充分不必要条件.
14. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由求解.
【详解】若方程表示焦点在轴上的椭圆,
则,
解得:,
故选:B.
15. 已知曲线的一条切线为y=x+b,则b=( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】求导后,令导数为1从而可求得切点,再把切点坐标代入直线方程即可求解.
【详解】曲线,.
令,解得,则.
所以直线y=x+b与曲线相切于点,
所以点在直线y=x+b上,则,解得.
故选:C.
16. 若点和点分别为椭圆的中心和右焦点,点为椭圆上的任意一点,则的最小值为
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:设点,所以,由此可得
,,所以的最小值为.
考点:向量数量积以及二次函数最值.
三.解答题(本题共5小题,满分78分)
17. 求下列函数的导数:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)(2)由基本初等函数的导数公式及导数加减、乘法法则求导函数即可.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
.
18. 已知圆的方程为,过点作直线l交圆于A、B两点.
(1)当直线l的斜率为1时,求弦AB的长;
(2)当直线l的斜率变化时,求动弦AB的中点Q的轨迹方程.
【答案】(1)
(2),其中.
【解析】
【分析】(1)由点斜式表示此时直线l的方程,利用弦长公式计算即可;
(2)根据几何性质判定Q的轨迹即可.
【小问1详解】
直线l的斜率为1时,此时过P的直线可表示为:,
设圆心到的距离为d,圆的半径为r,则.
由题意可得r=3,,所以.
【小问2详解】
如图所示,根据垂径定理,易知AB中点Q与O的连线垂直于AB,即可得Q在以OP为直径的圆上,同时Q应在圆内,即圆弧.
设圆心为C,则,,则Q在上,与联立可得
故Q轨迹方程为,其中.
19. 已知位于正东方,且两地相距米,一炮弹在某处爆炸. 在处听到爆炸声的时间比处晚秒钟.
(1)爆炸点应该在什么样的曲线上?并说明理由.
(2)若在处观测到爆炸点位于处正北方向,试建立适当的直角坐标系,并确定爆炸点的坐标.(精确到米)(已知声音速度为米/秒)
【答案】(1)以为焦点且距较近的双曲线的一支上
(2)
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的定义求得爆炸点所在曲线;
(2)根据已知条件求得,从而求得曲线的方程,设代入方程解出即可.
【小问1详解】
由题意得:,
所以爆炸点离点比离点的距离更远,
所以爆炸点在以为焦点且距较近的双曲线的一支上.
【小问2详解】
以直线为轴,线段的垂直平分线为轴,建立直角坐标系,
所以,即,
又,所以,
所以,
所以曲线方程为:,
又,设,代入方程得:,
解得(米),所以.
20. 已知斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于不同的两点,,记点的坐标为.
(1)若点和到抛物线准线的距离分别为和,求;
(2)若斜率,求的面积;
(3)若是等腰三角形且,求实数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)由抛物线的定义求解即可;
(2)由抛物线焦点弦的弦长和点到直线距离求解即可;
(3)将抛物线方程与直线方程联立,用表示出中点的坐标,使即可.
【小问1详解】
抛物线的焦点为,准线方程为.
由抛物线的定义,若点和到准线的距离分别为和,则,,
∴.
【小问2详解】
若斜率,则直线的方程为,
由消去,整理得,,
∵,,∴,,
由抛物线的定义,.
到直线即的距离为,
∴的面积.
【小问3详解】
直线的方程为,(易知)
由消去,整理得,,
∵,,∴,,
∴中点,
其中,,∴,
∵是等腰三角形且,∴,
∴,解得.
∴实数的值为或.
21. 历史上著名的卡西尼卵形线的探究具有代表性,卡西尼卵形线是表示到两个定点(叫做焦点)的距离之积为常数的点的轨迹.
(1)试求到两个定点 的距离之积为常数的动点的轨迹方程(不要求化简);
(2)探究该轨迹的对称性、顶点、范围(给出必要的探究过程).
【答案】(1)
(2)卡西尼卵形线关于坐标轴对称,关于原点中心对称;顶点为;范围为,
【解析】
【分析】(1)设点,利用两点间距离公式即可求解;
(2)由(1)先化简方程得,利用代数法研究对称性,顶点和范围即可.
【小问1详解】
设点,根据题意得,
由,所以;
【小问2详解】
由(1)得,
化简整理得,
所以卡西尼卵形线方程为,
对称性:将点代入方程得,即,
所以卡西尼卵形线关于轴对称,
同理,将点代入方程得,即,所以卡西尼卵形线关于轴对称,
将点代入方程得,即,所以卡西尼卵形线关于原点中心对称,
综上所述,卡西尼卵形线关于坐标轴对称,关于原点中心对称;
令得,即,解得,
令得,化简得,解得,解得,
所以卡西尼卵形线的顶点为;
由有,
所以,即,
化简整理得,所以,解得,
所以,
又由,
令,所以,
所以,所以,解得,
所以,
综上所述,卡西尼卵形线的范围为,.
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2025学年第二学期高二数学期中测试卷
一.填空题(本题供12小题,第1题至第6题每题4分,第7题至第12题每题5分,满分54分)
1. 曲线在处的切线方程为______.
2. 已知直线,,若 ,则 _____
3. 已知圆心为的圆与直线相切,则该圆的标准方程是______.
4. 双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,则________
5. AB是平面上长度为4的一条线段,P是平面上一个动点,且,M是AB的中点,则的取值范围是______.
6. 已知M为抛物线上的动点,F为抛物线的焦点,点,则的最小值为__________.
7. 已知直线过点,且与直线的夹角为,则直线的方程为______________.
8. 已知,则______.
9. 已知点分别是椭圆的上、下顶点,点为椭圆的右顶点,若△为正三角形,则该椭圆的离心率为______________.
10. 与双曲线有公共渐近线且过点的双曲线的方程为________
11. 有一个隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和抛物线构成,如图所示.为了保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少为0.7m,若行车道总宽度为7.2m,则车辆通过隧道时的限制高度为______m.
12. 在直角坐标系中,为坐标原点,曲线的方程是,为上的任意一点.给出下面四个命题:
①曲线上的点关于轴,轴对称; ②曲线上两点间的最大距离为;
③的取值范围为; ④曲线围成的图形的面积小于.
则以上命题中正确的序号有______.
二.选择题(本题共4小题,第13题至第14题每题4分,第15题至第16题每题5分,满分18分)
13. 已知两条直线 ,“”是“直线”( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分又不必要
14. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D. 或
15. 已知曲线的一条切线为y=x+b,则b=( )
A. B. C. 0 D. 1
16. 若点和点分别为椭圆的中心和右焦点,点为椭圆上的任意一点,则的最小值为
A. B. C. D. 1
三.解答题(本题共5小题,满分78分)
17. 求下列函数的导数:
(1);
(2).
18. 已知圆的方程为,过点作直线l交圆于A、B两点.
(1)当直线l的斜率为1时,求弦AB的长;
(2)当直线l的斜率变化时,求动弦AB的中点Q的轨迹方程.
19. 已知位于正东方,且两地相距米,一炮弹在某处爆炸. 在处听到爆炸声的时间比处晚秒钟.
(1)爆炸点应该在什么样的曲线上?并说明理由.
(2)若在处观测到爆炸点位于处正北方向,试建立适当的直角坐标系,并确定爆炸点的坐标.(精确到米)(已知声音速度为米/秒)
20. 已知斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于不同的两点,,记点的坐标为.
(1)若点和到抛物线准线的距离分别为和,求;
(2)若斜率,求的面积;
(3)若是等腰三角形且,求实数.
21. 历史上著名的卡西尼卵形线的探究具有代表性,卡西尼卵形线是表示到两个定点(叫做焦点)的距离之积为常数的点的轨迹.
(1)试求到两个定点 的距离之积为常数的动点的轨迹方程(不要求化简);
(2)探究该轨迹的对称性、顶点、范围(给出必要的探究过程).
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