内容正文:
高二10月份教学诊断检测数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.
【详解】由题意得,即,
则其圆心坐标为,则圆心到直线的距离为.
故选:D.
2. 已知直线与直线,若,则( )
A. B. C. 或 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由平行的性质计算出后验证是否重合即可得.
【详解】由,则有,
化简得,故或;
当时,,,此时与重合,不符;
当时,,,符合要求;
综上所述:.
故选:A.
3. 已知点、若直线过点,且与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:数形结合如上图所示.可得,.要使直线过点,且与线段AB相交,由图象知,.故选A.
考点:直线相交问题求参数范围.
【方法点睛】对于直线的相交问题,常借助数形结合比较直观的研究相交.但要注意特殊位置,如直线斜率不存在时,直线与线段端点相交时,是否取等号问题等.当然本题也可直接设出直线l和直线AB的方程,然后求出交点横坐标,由横坐标大于等于-3且小于等于2求解即可.注意对比两种方法,感受数形结合的魅力.
4. 直线y=x+b与曲线有且只有一个交点,则b的取值范围是( )
A. B. -1<b≤1或
C. -1≤b<1 D. 非以上答案
【答案】B
【解析】
【分析】作出曲线,它是单位圆的右半个圆,作出直线,求出直线过半圆直径两端点时的值,及直线与半圆相切时的值可得结论.
【详解】作出曲线,它是单位圆的右半个圆,作出直线,如图,
易知,
当直线过点时,,当直线过点时,,
当直线与半圆相切时,,,由图可知
∴的取值范围是或.
故选:B
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,解题时要注意曲线是半圆,因此直线过点时与半圆有两个交点,直线与半圆相切时,也只有一个公共点,这是易错点.
5. 方程的化简结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由方程的几何意义及椭圆定义得出结果即可.
【详解】方程的几何意义为动点到定点和的距离和为10,并且,
所以动点的轨迹为以两个定点为焦点,定值为的椭圆,所以, ,
根据 ,所以椭圆方程为.
故选:C.
6. 由曲线围成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,按和分类确定曲线并求出面积.
【详解】当时,曲线,
即是以为圆心,为半径的圆,面积为;
当时,曲线,
即是以为圆心,为半径的圆(除原点外),面积为,
所以曲线围成的图形的面积为.
7. 已知平行直线,分别过点和,则这两条直线之间的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行线之间的距离的定义,结合图形分析可知平行直线,间的距离的最大值为.
【详解】如图,平行直线,间的距离是直线上的点与直线上的点之间的距离的最小值,
所以当直线,与直线垂直时,平行直线,间的距离最大,即,
.
所以这两条直线之间的距离的最大值为.
8. 设直线与圆相交于两点,且的面积为8,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用三角形的面积公式可得,由圆心到直线的距离,再利用点线距公式建立方程,解之即可.
【详解】由三角形的面积公式可得,
得,由,得,
所以为等腰直角三角形,
所以圆心到直线的距离为,
由点到直线的距离公式得,解得.
故选:C
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 圆和圆的交点为,,则有( )
A. 公共弦所在直线方程为
B. 线段中垂线方程为
C. 公共弦的长为
D. 为圆上一动点,则到直线距离的最大值为
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项,两圆相减得到公共弦所在直线方程;B选项,由对称性可知线段中垂线方程即所在直线方程,从而得到中垂线方程;C选项,求出圆心到直线的距离,根据垂径定理可得的长;D选项,到直线的距离加上半径即为所求.
【详解】A选项,与相减,
化简得,故公共弦所在直线方程为,A错误;
B选项,的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
由对称性可知线段中垂线方程即所在直线方程,
即,化简得,B正确;
C选项,圆心到直线的距离为,
故公共弦的长为,C错误;
D选项,为圆上一动点,则到直线距离的最大值为到直线的距离加上半径,
即,D正确.
10. 下列命题中,正确的是( )
A. 如果且,那么直线不经过第三象限
B. 若直线与平行,则与的距离为
C. 若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为
D. 点为圆上任意一点,则的最大值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用直线方程的性质判断A,利用平行线间的距离公式判断B,利用方向向量与直线斜率关系可判断C,利用圆的几何意义判断D.
【详解】对于A,当时,直线等价于,
由于且,所以直线的斜率,轴上的截距为,
即该直线经过第一、第二、第四象限,不经过第三象限,故A正确;
对于B,由直线与平行,则,
此时可化简直线与,
再由平行线间距离公式得直线与间的距离为,故B正确;
对于C,若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为,故C正确;
对于D,由于可以看成动点到原点距离的平方,
即可求圆心到原点的距离为,而圆的半径为,
所以圆上的动点到原点的最大距离是,
即的最大值是,故D错误.
11. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作《圆锥曲线论》中给出了圆的另一种定义:平面内,到两个定点A,B距离之比是常数的点M的轨迹是圆,已知点,M是平面内的一动点,且满足,则下列说法正确的是( )
A. 点M的轨迹围成区域的面积为
B. 面积的最大值为
C. 点M到直线的距离的最大值为
D. 若M的轨迹上有四个点到直线的距离为,则实数b的取值范围为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,设,先由求出点M的轨迹方程,从而得点M的轨迹圆的半径,再由圆的面积公式即可得解;对于B,先求出,接着求出圆心到直线的距离再加上半径即为的高最大值,进而可求面积最大值;对于C,求出圆心到直线的距离再加上半径即为解;对于D,求出圆心到直线的距离d,令即可计算求解.
【详解】对于A,设,因为,所以,
整理得即,
所以点M的轨迹是圆心为,半径为的圆,
所以点M的轨迹围成区域的面积为.故A正确;
对于B,,即,
所以圆心到直线的距离为,
所以点M到直线的距离的最大值为,
所以面积的最大值为,故B错误;
对于C,因为圆心到直线的距离为,
所以点M到直线的距离的最大值为,故C正确;
对于D,圆心到直线的距离为,
要使M的轨迹上有四个点到直线的距离为,
则,解得.故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点是圆上任意一点.则的最大值是___________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,可知直线与圆有公共点,结合点到直线的距离公式列式求解即可.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径为,
设,可知直线与圆有公共点,
则,解得,
所以的最大值是为.
故答案为:.
13. 若点在圆外,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,得,即可求解.
【详解】因为点在圆外,
则,解得,
故答案为:.
14. 方程若表示圆,实数的取值为___________,若表示椭圆,则实数的取值范围为___________.
【答案】 ①. 6 ②.
【解析】
【分析】利用圆与椭圆的定义求解即可.
【详解】方程若表示圆,则,解得:,此时实数的取值为6
方程若表示椭圆,则,解得:,或,此时实数的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 椭圆的长轴长为( )
A. 4 B. 6 C. 16 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】化椭圆方程为标准方程形式,求出的值,即可求出长轴长.
【详解】化椭圆方程为一般形式:,
所以,即,即椭圆长轴长为.
故选:D.
16. 已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据直线与垂直,求直线的方程,再与直线方程联立,解方程组可得点坐标.
(2)根据点在直线上,设出点坐标,利用为中点,表示点坐标,再根据点在直线上,可求的值,可确定点坐标,进而得直线的方程.
【小问1详解】
如图:
因为边上的高所在直线方程为,
,且,
的顶点,
直线的方程:,即.
联立方程 ,解得.
顶点的坐标为.
【小问2详解】
因为所在直线方程为,
故设点的坐标为,
是的中点,,
.
在所在直线上,
,解得,
点坐标为,
由知点的坐标为,
故直线的方程为,即.
17. 已知圆C的圆心为原点,且与直线相切,直线过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线与圆C相切,求直线的方程.
(3)若直线被圆C所截得的弦长为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2),或
(3)或
【解析】
【分析】(1)利用点到直线的距离求出半径,即可得到圆C的标准方程;
(2)分类讨论直线斜率不存在与存在的情况,当斜率存在时,设出直线,利用点到直线距离等于半径求出斜率,即可求解;
(3)分类讨论直线斜率不存在与存在的情况,利用圆的垂径定理,列出弦长公式进行求解.
【小问1详解】
圆心到直线的距离,
所以圆的半径为,
所以;
【小问2详解】
当直线斜率不存在时,圆心到直线的距离为,不相切.
直线斜率存在,设直线,
由,得所以切线方程为,或.
【小问3详解】
当直线斜率不存在时,,直线被圆所截得的弦长为,符合题意;
当直线斜率存在时,设直线,
由,解得:,
故的方程是,即,
综上所述,直线的方程为或
18. 已知圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)设过点的直线与圆交于、两点,为坐标原点,求时直线的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)化圆的方程为标准方程,求出圆心坐标与半径,然后求出圆心关于直线的对称点,则圆的方程可求;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),将代入圆C的方程化简,结合向量的数量积运算化简可求,即可得出直线方程.
【小问1详解】
由:表示圆心,半径为2的圆,
设关于时对称点为,则
,解得,
∴:.
【小问2详解】
由与圆相交,易知的斜率存在,设:,
代入中,得:,
∴,又,
∴,即
∴,整理得:,解得:或,
满足,
∴直线的方程为或.
19. 已知圆,直线.
(1)若直线与圆相交,求的取值范围;
(2)若直线与圆交于不同的两点,,当为锐角时,求的取值范围;
(3)若,是直线上的动点,过作圆的两条切线,,切点为,,探究:直线是否过定点.
【答案】(1)或
(2)
(3)直线过定点.
【解析】
【分析】(1)由直线与圆相交,得圆心到直线的距离小于半径,由此得解;
(2)设A,B的坐标分别为,,将直线代入,得,利用以及,能求出的取值范围;
(3)由题意知O,P,C,D四点共圆且在以为直径的圆上,设出P点坐标,求出以为直径的圆的方程,又,在圆上,可得 ,所在直线即两圆公共弦直线,将两圆方程作差得直线的方程,得解.
【小问1详解】
,直线,
∵直线与圆相交,
∴圆心到直线的距离小于半径,
即,解得或.
【小问2详解】
设A,B的坐标分别为,,
将直线代入,
整理,得,
∴,,
,即,
当为锐角时,
,
解得,又,
∴或.
故的取值范围为.
【小问3详解】
由题意知,,,四点共圆且在以为直径的圆上,
设,其方程为,
∴,
又,在圆上,
,所在直线即两圆公共弦直线,
将两圆方程作差得,,
即,
由,得,
∴直线过定点.
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高二10月份教学诊断检测数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
2. 已知直线与直线,若,则( )
A. B. C. 或 D.
3. 已知点、若直线过点,且与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是
A.
B.
C.
D.
4. 直线y=x+b与曲线有且只有一个交点,则b的取值范围是( )
A. B. -1<b≤1或
C. -1≤b<1 D. 非以上答案
5. 方程的化简结果是( )
A. B.
C. D.
6. 由曲线围成的图形的面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知平行直线,分别过点和,则这两条直线之间的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 设直线与圆相交于两点,且的面积为8,则( )
A. B. C. 1 D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 圆和圆的交点为,,则有( )
A. 公共弦所在直线方程为
B. 线段中垂线方程为
C. 公共弦的长为
D. 为圆上一动点,则到直线距离的最大值为
10. 下列命题中,正确的是( )
A. 如果且,那么直线不经过第三象限
B. 若直线与平行,则与的距离为
C. 若直线的一个方向向量为,则该直线的斜率为
D. 点为圆上任意一点,则的最大值为
11. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作《圆锥曲线论》中给出了圆的另一种定义:平面内,到两个定点A,B距离之比是常数的点M的轨迹是圆,已知点,M是平面内的一动点,且满足,则下列说法正确的是( )
A. 点M的轨迹围成区域的面积为
B. 面积的最大值为
C. 点M到直线的距离的最大值为
D. 若M的轨迹上有四个点到直线的距离为,则实数b的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知点是圆上任意一点.则的最大值是___________.
13. 若点在圆外,则实数的取值范围为______.
14. 方程若表示圆,实数的取值为___________,若表示椭圆,则实数的取值范围为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 椭圆的长轴长为( )
A. 4 B. 6 C. 16 D. 8
16. 已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为,边上的高所在的直线方程为.
(1)求顶点的坐标;
(2)求直线的方程.
17. 已知圆C的圆心为原点,且与直线相切,直线过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线与圆C相切,求直线的方程.
(3)若直线被圆C所截得的弦长为,求直线的方程.
18. 已知圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)设过点的直线与圆交于、两点,为坐标原点,求时直线的方程.
19. 已知圆,直线.
(1)若直线与圆相交,求的取值范围;
(2)若直线与圆交于不同的两点,,当为锐角时,求的取值范围;
(3)若,是直线上的动点,过作圆的两条切线,,切点为,,探究:直线是否过定点.
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