内容正文:
吉安市四所省重点中学2025—2026学年上学期
高二第一次联考数学试卷
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将直线方程化为,然后利用倾斜角与斜率的关系得到直线的倾斜角.
【详解】直线可化为.
于是设直线倾斜角为,则,
所以,即倾斜角为.
2. 直线倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由的斜率为,其范围是,
设倾斜角为,则,解得,
因为倾斜角的范围是,所以.
3. 若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由两直线相交,求得交点坐标,再根据交点所在位置,得不等式组,求解即可.
【详解】由题意得,解方程组,得,
因为直线与的交点在第二象限,
所以,解得,
即实数的取值范围是.
4. 已知直线与,则“”是“”的( )
A. 充分且不必要条件 B. 必要且不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】借助直线平行的性质及充分条件与必要条件定义计算即可得.
【详解】若,则,解得或,
当时,,两直线重合,不符;
当时,,符合题意;
所以,即“”是“” 的充要条件.
5. 已知直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据两直线平行,可得a值,代入两平行线间距离公式,即可得答案.
【详解】因为直线与平行,
所以,解得,则直线为,即,
则两直线间的距离.
6. 已知两点直线与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线方程可得直线经过定点.根据直线与线段相交,结合图形则可得直线的斜率取值范围.
【详解】直线,即,令,可得直线经过定点,
又,.
直线与线段相交,
由图可得,则直线的斜率取值范围是.
故选:D.
7. 若直线过点,则的最小值为()
A. 7 B. C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【详解】直线过点,代入得,即,且,
由此解得(),代入目标函数并化简得:
,
,
因为,所以,
所以由基本不等式,
得:,
当且仅当即时取等,
故的最小值为.
8. 过定点的直线与过定点的直线交于点(与、不重合),则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知方程求得点A,点B的坐标,求得直线的方程;用m表示出点P的坐标,利用点到直线的距离公式求得点P到直线的距离,并求得其取值范围,从而得到面积的最大值.或根据方程得两直线垂直,从而得到面积为,根据不等式得到其最大值.
【详解】由,得;
由,得.
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即.
由,得,且.
所以,所以点P到直线的距离为.
因为且,所以且,所以且,
即且.
所以面积为,当且仅当时,等号成立.
所以当时,面积取得最大值,最大值为2.
故选:D.
方法二:由,得;
由,得.所以.
易知直线与直线垂直.
所以.
所以面积为.
所以时,面积取得最大值,最大值为2.
故选:D.
二、多选题:每小题6分,共18分;每小题全选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.
9. 下列结论正确的有( )
A. 倾斜角为的直线l的一个方向向量是
B. 直线恒过定点
C. 不论m为何实数,直线与直线互相垂直
D. 在x,y轴上的截距为a,b的直线可表示为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,根据直线方向向量的概念求解即可;对于B,根据直线定点的求解方式求出直线定点即可;对于C,根据直线位置的判定判断即可;对于D,根据截距式不能表示截距为0的直线判断即可.
【详解】对于A,直线l的倾斜角为,斜率为,一个方向向量是,A正确;
对于B,直线,即,恒过定点,B错误;
对于C,当时,显然,当时,,所以,C正确;
对于D,截距式不能表示截距为0的直线,D错误.
10. 已知直线,下列说法正确的是:( )
A. 点关于的对称点的坐标是;
B. 直线关于的对称直线的方程是;
C. 直线关于点的对称直线的方程是;
D. 过点,垂直于直线的直线的方程是
【答案】ABC
【解析】
【分析】A:利用两点连线与对称轴垂直、中点在对称轴上两个条件联立求解对称点坐标;B:先求出两条直线交点,再在已知直线上任取一点算出其对称点,通过两点求出对称直线方程; C:直线关于定点对称后斜率不变,求出原直线上一点的对称点,代入斜截式得到对应直线方程;D:根据垂直直线斜率关系写出垂线点斜式,代入已知点验证.
【详解】A:设点关于直线的对称点为,则线段的中点在直线上,且直线垂直于直线,
即,解得,
所以点的坐标为,A正确.
B:解方程组得,则点在所求直线上.
在直线上任取一点,设点关于直线的对称点为,
则,解得,则点也在所求直线上,
由两点式得直线方程为,化简得,故所求直线的方程,B正确.
C:在直线上取两点、,
则、关于点的对称点分别为、.
因为点、在所求直线上,所以由两点式得所求直线方程为,即C正确.
D:直线斜率为3,故垂直于的直线斜率为,过点的垂线正确方程为,
整理得,故过点垂直于直线的直线的方程是,故D错误.
11. 设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则( )
A.
B. 的最大值是5
C. 的取值范围是
D. 的最大值是
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据直线方程确定定点坐标,再根据直线垂直的判定可得两直线相互垂直,结合勾股定理、基本不等式有,注意等号成立条件,即可求最大值,利用柯西不等式求解,确定选项.
【详解】设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则,,
所以,点在以为直径的圆上,所以,
则,故A错误;
由,所以,故B正确;
由,即,当且仅当取等号.
由三角不等式,,
故的取值范围是,故C正确;
由,,
则,所以,故D正确.
故选:BCD
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 直线过点,且原点到直线距离为2,则直线的方程为______.
【答案】或
【解析】
【分析】当斜率不存在时,即,符合题意;当斜率存在时,设出直线,由点线距离公式列式解出k即可.
【详解】当斜率不存在时,即,符合题意;
当斜率存在时,设为,即,则有,解得,故直线为.
故答案为:或
13. 已知,,直线和垂直,则的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用两条直线垂直的充要条件求出的关系,再利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由直线和垂直,得,
即,而,则
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
14. 数学家欧拉在年发现,任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,这条直线称为“欧拉线”.已知的顶点、,其“欧拉线”的直线方程为,则的顶点的坐标_______.
【答案】
【解析】
【分析】设点,由重心的坐标公式可得出,求得线段的中垂线方程,与欧拉线方程联立可得出的外心坐标,利用外心的性质可得出,求出、的值,即可得解.
【详解】设,由重心坐标公式得的重心为,
代入欧拉线方得,整理得①,
因为线段的中点为,,所以的中垂线的斜率为,
所以线段的中垂线方程为,即,
联立,解得,
所以,的外心坐标为, 则②,
联立①②解得或.
当,时,点、两点重合,舍去.
所以,,,即的顶点的坐标为.
故答案为:.
四、解答题:共77分;第15题13分,第16、17题各15分,第18、19题各17分.
15. 的三个顶点是,求
(1)边AB上的中线所在直线的方程;
(2)边BC上的高所在直线的方程;
(3)边AC上的垂直平分线所在直线的方程;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出AB的中点坐标,再结合直线的两点式方程,即可求解.
(2)根据已知条件,结合直线垂直的性质,以及直线的点斜式方程,即可求解.
(3)根据已知条件,结合垂直的性质,先求出垂直平分线的斜率,结合AC的中点,列点斜式方程,即可求解.
【小问1详解】
由已知,得的中点的坐标为,又因为AB上的中线过,
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
边所在直线的斜率,
因为边上的高与垂直,所以边上的高所在直线的斜率为,
又边上的高经过点,所以边上的高所在的直线方程为,
即.
【小问3详解】
由已知,得直线AC的斜率为,的中点的坐标为,
所以边AC上的垂直平分线所在直线斜率为,所以边AC上的垂直平分线所在直线方程为,即.
16. 已知三条直线,,.
(1)若,,交于一点,求实数的值;
(2)若,,可以围成一个三角形,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出,的交点,再应用交点在上,列式计算求参;
(2)先求出,,不可以围成一个三角形时的参数取值,进而得出,,可以围成一个三角形时参数范围.
【小问1详解】
联立与的方程,得解得
即与的交点坐标为,
由题意知点在上,所以,
解得.
【小问2详解】
由(1)知,
当时,,所以,
当时,,所以,
当,,三条直线可以围成三角形,则且且,
故的取值范围为.
17. 已知三条直线:,:,:,且与间的距离是.
(1)求的值;
(2)求过直线与的交点,且垂直于的直线方程;
(3)求与平行且到,距离相等的直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)将方程化为,利用两平行线距离公式列式求解即可;
(2)先联立方程求得直线与的交点,然后利用垂直关系设所求直线方程为,将点的坐标代入计算即可;
(3)由题可设所求直线方程为,利用平行线距离列式求得,即可得解.
【小问1详解】
因为:,:,
所以与间的距离为,
即,因为,所以,解得;
【小问2详解】
由直线与的方程联立方程组,解得.
即两直线的交点坐标为,
设所求直线方程为,代入得
解得,
故所求的直线方程为,即.
【小问3详解】
直线:,:,
由题可设所求直线方程为,则有,
所以,所以,解得,
故所求的直线方程为,即.
18. 已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若到直线的距离最大,求的值;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
【答案】(1)证明:由直线整理可得:
,即,
则由,即,
故直线过定点;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)要证明直线过定点,将直线方程转化,通过提出参数,令参数所乘的式子为0建立等式,求出定点坐标;
(2)直线外一点到动直线的最大距离为这点与直线上定点的距离,当直线外的点与直线上定点的连线垂直于直线时,可求最大距离;
(3)根据与坐标轴的交点坐标可得三角形面积公式,利用二次函数的最值求法得到面积取最小值时参数的值,从而得到直线方程.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
当动直线满足定点与直线外点的连线垂直于时,
到直线的距离最大,
因为,则;
因为,故,解得;
【小问3详解】
由可得:
当时,;当时,;
因为直线与坐标轴交于正半轴,故
,解得;
此时三角形面积为,
要使面积取最小值,只需取的最小值即可;
由可知,
当时,取最小值,此时面积取最小值,
此时直线方程为,即.
19. 已知光线经过已知直线和的交点M,且射到x轴上一点后被x轴反射.
(1)求点M关于x轴的对称点P的坐标;
(2)求反射光线所在的直线的方程.
(3)求与距离为的直线方程.
【答案】(1);(2);(3)或.
【解析】
【分析】
(1)解方程组求得的坐标,然后得出其关于轴的对称点的坐标;
(2)解法一:根据反射原理,确定直线和直线的倾斜角的关系,进而利用斜率公式求得直线的斜率,得到直线的斜率,进而用点斜式写出方程;解法二:反射光线所在的直线的方程就是直线PN的方程,利用两点式可求;
(3)利用直线平行的条件设出所求直线的方程,利用平行直线间的距离公式求出所求直线的方程.
【详解】解:(1)由得,∴.
所以点M关于x轴的对称点P的坐标.
(2)解法一:
因为入射角等于反射角,
直线MN的倾斜角为,则直线的斜角.
,所以直线的斜率.
故反射光线所在的直线的方程为:.
即.
解法二:
因为入射角等于反射角,
所以反射光线所在的直线的方程就是直线PN的方程.
直线PN的方程为:,
整理得:.
故反射光线所在的直线的方程为.
(3)设与平行的直线为,
根据两平行线之间的距离公式得:,
解得,或,
所以与距离为的直线方程为:
或.
【点睛】本题关键是光线反射原理:入射角等于反射角,从而得到入射线与反射线所在直线的倾斜角的关系,求到给定直线距离为定值的直线的方程,关键是根据直线平行的条件设出所求直线的方程,熟练掌握平行直线的距离公式是解题的关键.
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吉安市四所省重点中学2025—2026学年上学期
高二第一次联考数学试卷
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 直线倾斜角的范围是( )
A. B.
C. D.
3. 若直线与的交点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知直线与,则“”是“”的( )
A. 充分且不必要条件 B. 必要且不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
5. 已知直线与平行,则两直线间的距离为( )
A. B. C. D.
6. 已知两点直线与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 若直线过点,则的最小值为()
A. 7 B. C. 6 D.
8. 过定点的直线与过定点的直线交于点(与、不重合),则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:每小题6分,共18分;每小题全选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.
9. 下列结论正确的有( )
A. 倾斜角为的直线l的一个方向向量是
B. 直线恒过定点
C. 不论m为何实数,直线与直线互相垂直
D. 在x,y轴上的截距为a,b的直线可表示为
10. 已知直线,下列说法正确的是:( )
A. 点关于的对称点的坐标是;
B. 直线关于的对称直线的方程是;
C. 直线关于点的对称直线的方程是;
D. 过点,垂直于直线的直线的方程是
11. 设,过定点的动直线和过定点的动直线交于点,则( )
A.
B. 的最大值是5
C. 的取值范围是
D. 的最大值是
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 直线过点,且原点到直线距离为2,则直线的方程为______.
13. 已知,,直线和垂直,则的最小值为______.
14. 数学家欧拉在年发现,任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,这条直线称为“欧拉线”.已知的顶点、,其“欧拉线”的直线方程为,则的顶点的坐标_______.
四、解答题:共77分;第15题13分,第16、17题各15分,第18、19题各17分.
15. 的三个顶点是,求
(1)边AB上的中线所在直线的方程;
(2)边BC上的高所在直线的方程;
(3)边AC上的垂直平分线所在直线的方程;
16. 已知三条直线,,.
(1)若,,交于一点,求实数的值;
(2)若,,可以围成一个三角形,求实数的取值范围.
17. 已知三条直线:,:,:,且与间的距离是.
(1)求的值;
(2)求过直线与的交点,且垂直于的直线方程;
(3)求与平行且到,距离相等的直线的方程.
18. 已知直线.
(1)求证:直线过定点;
(2)若到直线的距离最大,求的值;
(3)若直线与两坐标轴的正半轴围成的三角形面积最小,求的方程.
19. 已知光线经过已知直线和的交点M,且射到x轴上一点后被x轴反射.
(1)求点M关于x轴的对称点P的坐标;
(2)求反射光线所在的直线的方程.
(3)求与距离为的直线方程.
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