内容正文:
曲靖一中麒麟学校2028届高二上学期9月月考
数学试卷
【时间:120分钟 满分:150分 命题人:陈兵 审题人:余志能】
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线过点,,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出直线的斜率,再由斜率的定义即可得到倾斜角.
【详解】因为直线过点,,所以直线的斜率,
设直线的倾斜角,则,又,所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:D.
2. 直线在x轴上的截距是( )
A. B. 4 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令得,所以直线在轴上的截距为.
3. 圆的半径为( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】把圆的方程化为标准方程,可求得圆的半径.
【详解】将圆的一般方程转换为标准方程,得,
故圆的半径为2.
故选:B.
4. 已知是椭圆的两个焦点,焦距为6.若为椭圆上一点,且的周长为16,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用椭圆定义和焦距性质可解.
【详解】根据题意,焦距,.根据椭圆定义,周长为,解得.
则离心率为.
故选:C
5. 设直线,圆,则与圆C( )
A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 以上都有可能
【答案】C
【解析】
【分析】根据点到直线的距离公式判断直线与圆的位置关系.
【详解】圆的圆心为,半径,
则圆心C到直线l的距离,
故直线与圆C相离.
故选:C.
6. 已知直线与圆相交于两点,则的面积为( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先求圆心到直线的距离,再由垂径定理计算弦长,最终代入三角形面积公式求解.
【详解】圆 的圆心为 ,半径 ,
直线 可化为 ,
圆心 到直线的距离为,设直线与圆交于两点,
则弦长
因此 的面积为.
7. 过点作一条直线,它夹在两条直线:和:之间的线段恰被点平分,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当斜率不存在时,不符合题意,当斜率存在时,设所求直线方程为,进而得出交点,根据点为两交点的中点建立等式,求出的值,从而即可解决问题.
【详解】如果直线斜率不存在时,直线方程为:,不符合题意;
所以直线斜率存在设为,
则直线方程为,
联立直线得: ,
联立直线得:,,
所以直线与直线,直线的交点为:
,
又直线夹在两条直线和之间的线段恰被点平分,
所以,
解得:,
所以直线的方程为:,
故选:B.
8. 已知圆和圆相交于两点,点是圆上任意一点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】取线段的中点,连接,将的取值范围问题转化为的范围问题,通过将圆的方程做差得到公共弦的方程,求出,结合圆的性质可得的范围.
【详解】圆,即,其圆心,半径,
圆,即,其圆心,半径,
取线段的中点,连接,
则,
将圆与圆的方程做差可得公共弦的方程为,
则,
则,
所以.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,为椭圆C上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的面积有最大值但无最小值 B. 的周长为5
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】选项A:由椭圆方程,可得左右焦点坐标为,,焦距.
的面积公式,其中为点的纵坐标,
由,得该三角形面积有最大值但无最小值,选项A正确.
选项B:根据椭圆的定义,,,所以的周长为,因此B错误.
选项C:当位于椭圆短轴端点时,取得最大值,此时,,
由余弦定理,因此最大,因此C选项正确.
选项D:由椭圆方程,可知,,椭圆上任意一点到焦点的距离满足,代入,,得,选项D正确.
10. 已知动直线与圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 圆的圆心坐标为
C. 直线与圆的相交弦的最小值为
D. 直线与圆的相交弦的最大值为4
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线与圆的相关知识对各选项逐一判断即可.
【详解】对于A,直线,即,
令,得,即直线过定点,故A正确;
对于B,圆,即,圆心坐标为,故B错误;
对于C,因为,所以直线所过定点在圆的内部,不妨设直线过定点为,
当直线与圆的相交弦的最小时,与相交弦垂直,
又因为,所以相交弦的最小为,故C正确;
对于D,直线与圆的相交弦的最大值为圆直径4,故D正确.
故选:ACD
11. 已知:,:,则下列说法正确的是( )
A. 的必要不充分条件是或
B. 若,则
C. 若直线不经过第四象限,则
D. 若将直线关于原点对称后得到的直线纵截距为1,则
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,根据两直线平行的判定求出的值,进而代入验证两直线是否重合即可判断;对于B,根据两直线垂直的判定求出的值,进而即可判断;对于C,先将化为斜截式,再根据直线不经过第四象限即可得到关于的不等式组,进而求解即可判断;对于D,先得到直线关于原点对称后得到的直线方程,再根据纵截距的定义求出的值,进而即可判断.
【详解】对于A,若,则,即,解得,或,
当时,,,则,符合题意;
当时,,,则,符合题意,
所以或时的充要条件,不是必要不充分条件,故A错误;
对于B,若,则,解得,故B正确;
对于C,将化为斜截式,得,
又不经过第四象限,则,解得,故C错误;
对于D,由直线:关于原点对称后得到的直线为,
则纵截距为,解得,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知的两顶点A,B在直线:上,点C在直线:上.若的面积为2,则AB边的长为__________.
【答案】
【解析】
【分析】易知两直线平行,根据两平行线间的距离公式,求得△ABC的高,进而根据三角形面积公式,求得边AB的长.
【详解】已知直线:,直线:,可知 ,
两平行线间的距离d= ,
根据三角形的面积公式得 ,解得= .
故填:.
【点睛】本题考查了两直线的平行,考查了两平行直线的距离公式的应用;两条平行直线间的距离d=.
13. 若直线始终平分圆的周长,则的最小值是____________.
【答案】20
【解析】
【分析】由题意,圆C的圆心在直线L上,从而可得,又表示点到直线上的点的距离的平方,从而利用点到直线距离公式即可求解.
【详解】解:因为直线始终平分圆的周长,
所以直线必过圆的圆心,即圆心在直线上,
所以,则表示点到直线上的点的距离的平方,
所以的最小值是,
故答案为:20.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,M为椭圆上异于长轴端点的动点,的内心为I,则________.
【答案】
【解析】
【分析】
运用椭圆的定义和圆切线的性质,以及内心的定义,结合解直角三角形的知识,即可求得.
【详解】解:设的内切圆与相切于D,E,F,
设,
则,
由椭圆的定义,可得,,
即有,
即有:,即,
再由,
故答案为:.
【点睛】本题考查椭圆的方程的定义,考查切线的性质,内心的定义,属于中档题.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在平面直角坐标系中,直线过点.
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于A、B点,当面积最小时,求直线l的方程.
【答案】(1),或.
(2)
【解析】
【分析】(1)分类讨论横截距与两种情况,利用点斜式与截距式可求得直线l的方程;
(2)由点斜式设得直线l为,进而求得A,B两点坐标,由此可得面积关于的式子,利用基本关系式即可求得最值时的值,从而可求直线l的方程.
【小问1详解】
若横截距,则纵截距,
则直线l过,
∴直线l的方程为,即;
若横截距,则纵截距,
则直线l的方程为,把点代入,得,解得,
∴直线l的方程为;
综上:直线l的方程为或.
【小问2详解】
直线l与x轴正半轴,y轴正半轴分别交于A,B两点,
则直线l的斜率存在且不为0,设为m,且,
则直线l的方程为,即,
∴、,
∴面积为,
当且仅当,即时,等号成立,
故面积的最小值为4,
此时直线l的方程为,即.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为正方形,侧棱底面,,E为PC中点,作于F.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
连接,交于O,则O为的中点,连接,且O、E分别为、的中点,
所以,平面,平面,平面.
(2).
(3).
【解析】
【分析】(1)连接,交于O,连接,通过证明可利用线面平行的判定定理证明结论;
(2)建立如图空间直角坐标系,利用空间向量法求出平面的法向量和直线的方向向量,结合线面角的向量法求解即可;
(3)利用空间向量法求出平面,平面的法向量,结合二面角的向量法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为底面为正方形,侧棱底面,
以点D为坐标原点,DA,DC,DP方向的直线分别为x轴,y轴,z轴
建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设,
,
所以,
设平面的法向量为,则,即,
令,则.
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
设,则,所以,
又,所以,解得,
所以.则,
设平面的法向量为,
则,即,令,则;
设平面的法向量为,
则,即,令,则;
设平面与平面的夹角为,则;
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
17. 已知圆C过点和且半径为1.
(1)求圆C的方程;
(2)当圆C的圆心在x轴上时:
(ⅰ)若P的坐标为,求过点P与圆C相切的直线方程;
(ⅱ)直线与圆C交于E,F两点,求的取值范围(O为坐标原点).
【答案】(1)圆的方程为或
(2)(ⅰ)切线方程为或;(ⅱ)的取值范围为
【解析】
【分析】(1)由条件求出线段的中垂线方程,结合圆心在该直线上且圆的半径为1列方程组求解即得;
(2)先确定圆心在轴上的圆的方程,(ⅰ)分切线斜率存在、不存在两种情况,利用圆心到切线距离等于半径求解切线方程;(ⅱ)联立直线与圆方程,结合韦达定理、向量数量积的坐标运算,利用二次函数的性质求取值范围.
【小问1详解】
因圆C过点和,则线段的中点为,斜率为1,则其中垂线方程为,即,
设圆心为,因圆的半径为1,则可得,解得或
当时,,圆的方程为;
当时,,圆的方程为.
【小问2详解】
依题意圆心纵坐标,则圆心,半径,圆的方程为.
(ⅰ)因过点斜率不存在的直线恰与圆相切,即一条切线方程为;
设另一条切线斜率为,则可设其方程为,即.
由圆心到直线的距离 ,解得,则得切线方程为.
综上,切线方程为或;
(ⅱ)联立,消去整理得.
依题意,解得,
设,则,
则,
,
因该函数的对称轴为,故,
即的取值范围为.
18. 已知椭圆的离心率,椭圆上任意一点到椭圆的两个焦点的距离之和为4.若直线过点,且与椭圆相交于不同的两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若线段中点的纵坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意求出、、的值,即可求出椭圆方程;
(2)联立直线与椭圆方程,由韦达定理及中点公式求出直线斜率,即可求解.
【小问1详解】
由题意可知,得,解得.
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题意可知直线斜率存在,
设,设,,,,
联立方程组,
消得,
因为,
设中点坐标为,,
所以,所以,
所以或,
当,中点坐标为,直线方程为:,即.
当,中点坐标为,直线方程为:,即.
19. 已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为原点,,是轴上的两个动点,且,直线和分别与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的长轴长和离心率;
(2)求的面积的最小值;
(3)证明:,,三点共线.
【答案】(1)长轴长,离心率.
(2)1 (3)证明:设,由得,,
直线的方程为,
代入椭圆方程中得:,
由于是椭圆上的点,所以方程有一个根为,
根据韦达定理,,即,
代入直线的方程得,
同理,可得点坐标:,,
观察坐标可知,与关于原点 对称,
所以,,三点共线.
【解析】
【分析】(1)直接计算椭圆基本量带入公式计算长轴长和离心率;
(2)将的面积的表达式求出来,利用基本不等式求最小值;
(3)通过直线方程和椭圆方程联立求与的坐标,发现两点坐标之间的关系为关于原点对称可直接说明三点共线.
【小问1详解】
因为椭圆C:,
所以,所以,
所以长轴长为:,离心率.
【小问2详解】
由题意知,
设,
因为,所以,
,,
所以,即,
因为,所以异号,
则,
当且仅当 时等号成立,
所以的面积的最小值为1.
【小问3详解】
略.
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曲靖一中麒麟学校2028届高二上学期9月月考
数学试卷
【时间:120分钟 满分:150分 命题人:陈兵 审题人:余志能】
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线过点,,则的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 直线在x轴上的截距是( )
A. B. 4 C. D.
3. 圆的半径为( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
4. 已知是椭圆的两个焦点,焦距为6.若为椭圆上一点,且的周长为16,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 设直线,圆,则与圆C( )
A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 以上都有可能
6. 已知直线与圆相交于两点,则的面积为( )
A. 2 B. C. D. 4
7. 过点作一条直线,它夹在两条直线:和:之间的线段恰被点平分,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知圆和圆相交于两点,点是圆上任意一点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,为椭圆C上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的面积有最大值但无最小值 B. 的周长为5
C. D.
10. 已知动直线与圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线过定点
B. 圆的圆心坐标为
C. 直线与圆的相交弦的最小值为
D. 直线与圆的相交弦的最大值为4
11. 已知:,:,则下列说法正确的是( )
A. 的必要不充分条件是或
B. 若,则
C. 若直线不经过第四象限,则
D. 若将直线关于原点对称后得到的直线纵截距为1,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知的两顶点A,B在直线:上,点C在直线:上.若的面积为2,则AB边的长为__________.
13. 若直线始终平分圆的周长,则的最小值是____________.
14. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,M为椭圆上异于长轴端点的动点,的内心为I,则________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 在平面直角坐标系中,直线过点.
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若直线l分别与x轴正半轴、y轴正半轴交于A、B点,当面积最小时,求直线l的方程.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为正方形,侧棱底面,,E为PC中点,作于F.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
17. 已知圆C过点和且半径为1.
(1)求圆C的方程;
(2)当圆C的圆心在x轴上时:
(ⅰ)若P的坐标为,求过点P与圆C相切的直线方程;
(ⅱ)直线与圆C交于E,F两点,求的取值范围(O为坐标原点).
18. 已知椭圆的离心率,椭圆上任意一点到椭圆的两个焦点的距离之和为4.若直线过点,且与椭圆相交于不同的两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若线段中点的纵坐标为,求直线的方程.
19. 已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为原点,,是轴上的两个动点,且,直线和分别与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的长轴长和离心率;
(2)求的面积的最小值;
(3)证明:,,三点共线.
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