摘要:
**基本信息**
本卷为高中数学平面解析几何单元复习卷,聚焦直线、圆、圆锥曲线核心知识,通过基础题(如直线垂直、双曲线渐近线)与情境应用题(如抛物线拱桥),考查数学眼光(几何直观)、思维(推理能力)与语言(模型观念),适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|直线垂直、圆的圆心、椭圆离心率|基础概念辨析,如第3题判断圆心位置|
|多选题|3/18|椭圆焦点性质、圆的弦长与位置关系|多维度考查,如第9题结合椭圆定义与圆方程|
|填空题|3/15|直线距离、抛物线最值、对称点应用|空间想象与转化,如第13题抛物线焦点与动点距离|
|解答题|5/77|直线方程、抛物线弦长、圆的位置关系、轨迹方程|综合应用与创新,如第19题动圆外切/内切求轨迹,体现逻辑推理与创新意识|
内容正文:
高中数学单元测试 —— 第二章 平面解析几何(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若直线与直线垂直,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由两条直线垂直关系得直线的斜率,进而可得所求直线的倾斜角.
【详解】由直线,即,所以直线的斜率为.
再由直线与直线垂直,所以直线的斜率,
设直线的倾斜角为,,则,.
故选:B.
2.(本题5分)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,确定焦点在轴上,再求出,写出方程即可.
【详解】双曲线,则双曲线焦点在轴上,则,
所以渐近线方程.
故选:A.
3.(本题5分)圆的圆心在( )
A.x轴上 B.y轴上 C.第一象限 D.第二象限
【答案】A
【分析】求得圆心坐标后判断即可求解.
【详解】圆的圆心为,在x轴上.
故选:A
4.(本题5分)已知焦点在x轴上的椭圆的短轴长为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由椭圆方程和短轴的长度,得出、的具体值,进而求出离心率.
【详解】由椭圆方程可知,所以,又短轴长,所以,
所以离心率.
故选:A
5.(本题5分)直线(其中)必经过的点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意列方程组计算即可求解.
【详解】由题意,令,解得,
所以直线必经过的点是.
故选:C
6.(本题5分)如图,一座抛物线形拱桥,当桥洞内水面宽16m时,拱顶距离水面4m,当水面下降1m后,桥洞内水面宽为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为轴,过原点且垂直于轴的直线为轴建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为,分析可知点在该抛物线上,求出的值,可得出抛物线的方程,将代入抛物线方程,即可得出结果.
【详解】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为轴,过原点且垂直于轴的直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
设抛物线的方程为,由题意可知点在抛物线上,
所以,可得,所以抛物线的方程为,
当水面下降后,即当时,,可得,
因此,当水面下降后,桥洞内水面宽为.
故选:D.
7.(本题5分)已知两直线与的交点在圆的内部,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先由两条直线求交点,再由交点在圆的内部可得.
【详解】联立,解得,即交点为.
再由交点在圆的内部,所以,解得.
故选:C.
8.(本题5分)将焦点在坐标轴上的椭圆绕其中心旋转一定的角度就会得到斜椭圆,已知曲线的形状是如图所示的斜椭圆,为斜椭圆上任意一点,,则的最大值为( )
A.15 B.16 C. D.
【答案】B
【分析】先验证曲线关于对称且在斜椭圆上,求出直线与椭圆的交点,化简得到 ,当位于点时,最大为.
【详解】因为关于直线的对称点分别为,
易知点都在曲线上,
所以曲线关于对称,
因为满足曲线方程,所以在斜椭圆上,
设的中点为,则,
联立,得或,所以,
,
当位于点时,最大,此时.
故选:B
二、多选题
9.(本题6分)已知椭圆的左、右焦点分别为,是椭圆上一点,且,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为2
C.的周长为 D.点在圆上
【答案】CD
【分析】根据椭圆方程和椭圆的定义,结合条件可求出,易判断A,B,C项,利用勾股定理逆定理可得,即得,从而判断D项.
【详解】由可得,则,则椭圆焦距为,故B错误;
又因,,联立解得,故A错误;
的周长为,故C正确;
又因,则,
因w为点是的中点,则,即点在圆上,故D正确.
故选:CD.
10.(本题6分)已知圆,则下列说法正确的是( )
A.直线与圆A相切
B.圆A截y轴所得的弦长为4
C.点在圆A外
D.圆A上的点到直线的最小距离为3
【答案】BC
【分析】根据圆心到直线的距离即可判断AD,根据圆的弦长可判断B,根据点与圆的位置关系可判断C.
【详解】由圆得,
所以圆心,半径,
对于A:圆心A到直线的距离为1,所以直线与圆A相交,故A错误;
对于B:圆心A在y轴上,则所截得的弦长为直径等于4,故B正确;
对于C:点到圆心A的距离,所以点B在圆A外,故C正确;
对于D:圆心A到直线的距离,所以圆A上的点到直线的最小距离为,故D错误.
故选:BC.
11.(本题6分)如图,曲线是一条“双纽线”,其上的点满足:到点与到点的距离之积为4,则下列结论正确的是( )
A.点在曲线上
B.点在上,则
C.点在椭圆上,若,则
D.过作轴的垂线交于两点,则
【答案】ACD
【分析】由“双纽线”定义判断A;由“双纽线”定义得到,再计算判断B;由“双纽线”定义和椭圆定义判断C;设,由勾股定理得到,再解方程判断D.
【详解】对于A,,由定义知,A正确;
对于B,由点在上,得,
化简得,解得,,B错误;
对于C,椭圆的焦点坐标恰好为与,
则,由,得,
则,,C正确;
对于D,设,则,而,则,
又,
则,化简得,解得,,
因此1,,D正确.
故选:ACD
三、填空题
12.(本题5分)若直线与之间的距离为,则实数__________.
【答案】4或/或4
【分析】根据两平行线之间的距离公式计算即可求解.
【详解】由题意知,直线,可变形为,
所以两平行线与之间的距离为
,解得或4.
故答案为:或4
13.(本题5分)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
【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
14.(本题5分)已知直线和两点,若上存在点使得最小,则点坐标为______.
【答案】
【分析】求点关于直线的对称点,则当三点共线时最小,将直线与直线的方程联立即可.
【详解】设点关于直线的对称点,
则,,得,即,
则,
将代入中得,,则.
故答案为:
四、解答题
15.(本题13分)已知三角形的三个顶点,,.
(1)求AC边所在直线的一般方程;
(2)求AC边上的高所在直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据直线的两点式方程,求出直线AC的方程即可;
(2)求出直线AC的斜率,得到AC边上高线的斜率,点斜式求AC边上的高所在直线方程.
【详解】(1)三角形的三个顶点,,.
则直线AC的方程为,
化为一般方程是;
(2)AC边所在直线的斜率为,
则有AC边上的高所在直线的斜率为,
所以AC边上的高所在直线的方程为,
即.
16.(本题15分)已知抛物线的焦点到准线的距离为4,过的直线与交于,两点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的倾斜角为,求.
【答案】(1)
(2)16
【分析】(1)依题意求出焦准距,即得抛物线方程;
(2)先求得直线的方程,与抛物线方程联立,写出韦达定理,利用抛物线焦点弦公式计算即得.
【详解】(1)由题意,,则抛物线的标准方程为:.
(2)由抛物线可得其焦点为,则直线的方程为:,
将其代入抛物线方程,整理得:,
则,设,则,
于是.
17.(本题15分)已知圆,圆,
(1)证明圆与圆相交;
(2)求圆与圆的公共弦所在直线的方程及公共弦的长.
【答案】(1)证明:由题得圆标准方程为,
故圆的圆心是,半径,
圆的标准方程为,
故圆的圆心是,半径.
所以与的距离为.
圆与圆的两半径之和,两半径长之差.
因为,即,
所以圆与圆相交.
(2)公共弦所在直线的方程为,公共弦的长为.
【分析】(1)依题意求得圆和圆的圆心和半径,进而根据圆心距和两圆半径的关系可证得结果;
(2)将两圆方程相减可得公共弦所在直线的方程,再利用垂径定理可求弦长.
【详解】(1)略
(2)将圆和圆的方程相减,得两圆的公共弦所在直线的方程为,
而,半径,该圆心到公共弦的距离,
故公共弦.
18.(本题17分)已知动点在运动过程中总满足关系式
(1)请说明动点的轨迹是什么曲线,并求出轨迹的标准方程;
(2)记点的轨迹为曲线,且曲线与轴交于两个不同的点,当动点与两点均不重合时,证明直线的斜率之积为定值,并求出此定值.
【答案】(1)动点的轨迹是椭圆,椭圆的标准方程为.
(2)直线的斜率之积为定值.
【分析】(1)根据椭圆的定义判断动点的轨迹,并求出椭圆的标准方程;(2)先求出曲线与轴的交点坐标,再根据直线的斜率公式求出直线的斜率,最后计算它们的斜率之积.
【详解】(1)设,,,
则动点到定点,的距离之和为
,
又,满足,
所以动点的轨迹是以,为焦点的椭圆.
因为焦点在轴上,设的轨迹方程为,
,,,所以,
则椭圆的标准方程为.
(2)令,解得,
所以,,
直线的斜率为,
直线的斜率为,
.
因为点在椭圆上,满足,
所以,
将代入得:,
所以直线的斜率之积为定值.
19.(本题17分)已知圆和圆,动圆与圆、圆都外切或都内切,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若过点的直线与曲线的两个交点分别在轴两侧.
①求直线斜率的取值范围;
②若是点关于轴的对称点,证明:直线过定点,并求出该定点.
【答案】(1)
(2)①;
②由题意,则,所以直线方程为,
即,因为
,
因为,
所以,
所以直线方程为,恒过点.
【分析】(1)由题意可得,由双曲线的定义可知动点的轨迹是双曲线,由双曲线的得到轨迹方程;
(2)①设出直线方程,联立方程组并消元得到一元二次方程,由直线与曲线存在两个交点得到一元二次方程二次项系数不为0,判别式大于0,两根之积为负数建立不等式组,解出斜率的取值范围;②表示出直线方程,利用①的韦达定理化简方程求得直线恒过定点.
【详解】(1)设动圆的半径为,当动圆与圆、圆都外切时,,
所以.
当动圆与圆、圆都内切时,,
所以,所以,
所以点的轨迹是以,为焦点,实轴长为的双曲线,
所以,,所以,
所以曲线的方程为.
(2)①由题意直线斜率存在,设为,
设点,,
由消去得,,
则,
则由题意,解得,
所以直线斜率的取值范围为.
②略
试卷第1页,共3页
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高中数学单元测试 —— 第二章 平面解析几何(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若直线与直线垂直,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.(本题5分)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(本题5分)圆的圆心在( )
A.x轴上 B.y轴上 C.第一象限 D.第二象限
4.(本题5分)已知焦点在x轴上的椭圆的短轴长为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
5.(本题5分)直线(其中)必经过的点是( )
A. B. C. D.
6.(本题5分)如图,一座抛物线形拱桥,当桥洞内水面宽16m时,拱顶距离水面4m,当水面下降1m后,桥洞内水面宽为( )
A. B. C. D.
7.(本题5分)已知两直线与的交点在圆的内部,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.(本题5分)将焦点在坐标轴上的椭圆绕其中心旋转一定的角度就会得到斜椭圆,已知曲线的形状是如图所示的斜椭圆,为斜椭圆上任意一点,,则的最大值为( )
A.15 B.16 C. D.
二、多选题
9.(本题6分)已知椭圆的左、右焦点分别为,是椭圆上一点,且,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为2
C.的周长为 D.点在圆上
10.(本题6分)已知圆,则下列说法正确的是( )
A.直线与圆A相切
B.圆A截y轴所得的弦长为4
C.点在圆A外
D.圆A上的点到直线的最小距离为3
11.(本题6分)如图,曲线是一条“双纽线”,其上的点满足:到点与到点的距离之积为4,则下列结论正确的是( )
A.点在曲线上
B.点在上,则
C.点在椭圆上,若,则
D.过作轴的垂线交于两点,则
三、填空题
12.(本题5分)若直线与之间的距离为,则实数__________.
13.(本题5分)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__________.
14.(本题5分)已知直线和两点,若上存在点使得最小,则点坐标为______.
四、解答题
15.(本题13分)已知三角形的三个顶点,,.
(1)求AC边所在直线的一般方程;
(2)求AC边上的高所在直线方程.
16.(本题15分)已知抛物线的焦点到准线的距离为4,过的直线与交于,两点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线的倾斜角为,求.
17.(本题15分)已知圆,圆,
(1)证明圆与圆相交;
(2)求圆与圆的公共弦所在直线的方程及公共弦的长.
18.(本题17分)已知动点在运动过程中总满足关系式
(1)请说明动点的轨迹是什么曲线,并求出轨迹的标准方程;
(2)记点的轨迹为曲线,且曲线与轴交于两个不同的点,当动点与两点均不重合时,证明直线的斜率之积为定值,并求出此定值.
19.(本题17分)已知圆和圆,动圆与圆、圆都外切或都内切,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若过点的直线与曲线的两个交点分别在轴两侧.
①求直线斜率的取值范围;
②若是点关于轴的对称点,证明:直线过定点,并求出该定点.
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