内容正文:
扬大附中2026—2027学年第一学期高二阶段检测(一)数学试卷
一、选择题: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. 已知过两点,的直线的倾斜角为45°,则的值为( )
A. -3 B. -4 C. 1 D. 2
2. 如果且,那么直线不经过( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
3. 若圆的圆心为,且与轴相切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4. 已知两条不重合的直线和,,若,则的值为( )
A. B. 或 C. D. 或
5. 已知平面直角坐标系中的三个点,,,过点与线段有公共点的直线为,则直线的斜率可以是( )
A. 0 B. C. D. 3
6. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆:的公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的周长等于( )
A. 10 B. C. D. 8
8. 如图,圆与轴相切于点,与轴正半轴交于两点,(在的上方),且.过点且倾斜角为的直线与圆相交于,两点,则( )
A. B.
C. D.
二、选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 关于直线,下列说法正确的有( )
A. 原点到直线距离为
B. 直线在轴上的截距为2
C. 直线与直线垂直
D. 直线与直线平行,且距离为
10. 下列选项正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 直线的倾斜角为
C. 圆上有且仅有2个点到直线的距离都等于1
D. 若点在圆内,则实数的取值范围为.
11. 已知直线过定点,且与圆相交于,两点,则( )
A. 的最大值是6
B. 面积的最大值为
C.
D. 的最大值是-5
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 经过点,斜率是2的直线的一般式方程为___________.
13. 已知过点的直线与圆交于,两点,弦的中点为,则点的轨迹长度为___________.
14. 在平面直角坐标系中,已知圆和圆.若过定点存在无数条直线,被圆和圆截得的弦长之比为,则该定点的坐标是______.
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. 已知圆经过,,三点.
(1)求圆的一般方程;
(2)求直线被圆截得的弦长.
16. 已知直线与直线的交点为P,
(1)直线经过P,且与直线l:垂直,求直线的方程;
(2)直线经过P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
17. 已知直线l:与圆C:相切.
(1)求实数a的值及圆C的标准方程;
(2)已知直线m:与圆C相交于A,B两点,若的面积为2,求直线m的方程.
18. 已知圆过点,,且圆心在直线上,点在直线上运动.
(1)若从点发出的光线经过直线反射,反射光线恰好平分圆的圆周,求反射光线所在直线的一般式方程.
(2)求的最小值.
(3)过点有一条直线,它夹在直线与之间的线段恰好被点平分,证明直线的斜率为定值,并求出的斜率.
19. 已知点在圆上,点在圆外,当的最大值是的最小值的倍时,则称为圆的“伴生点”;若点同时是圆和圆的“伴生点”,则称为圆“”的“共生点”.已知圆,为圆的“伴生点”.
(1)求点的轨迹方程;
(2)已知圆,,均为圆“”的“共生点”.
(ⅰ)求直线的方程;
(ⅱ)以线段为直径的圆记为圆,过点作斜率存在且不为的直线与圆交于、两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出所有这样的点坐标;若不存在,请说明理由.
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扬大附中2026—2027学年第一学期高二阶段检测(一)数学试卷
一、选择题: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. 已知过两点,的直线的倾斜角为45°,则的值为( )
A. -3 B. -4 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】可知,可得,解得.
2. 如果且,那么直线不经过( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,求出直线的横纵截距的正负即可判断得解.
【详解】由且,得直线的横截距为,纵截距为,
所以直线不经过第四象限.
故选:D
3. 若圆的圆心为,且与轴相切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据题意求出圆的标准式,从而再求出一般式.
【详解】由已知得圆的半径为,故圆的方程为,
即.
4. 已知两条不重合的直线和,,若,则的值为( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】A
【解析】
【详解】两直线 ,平行,
则,交叉相乘得.
故 或 ,但两直线不重合,需进一步检验.
当 时,,,两直线重合,不符合题意;
当 时,,,两直线不重合,且斜率相等,满足平行.
因此 .
5. 已知平面直角坐标系中的三个点,,,过点与线段有公共点的直线为,则直线的斜率可以是( )
A. 0 B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】画出图形,利用直线斜率的计算公式,结合直线与线段的位置关系分析求解即可.
【详解】如图所示,
要使过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率满足:或,
又,
所以的取值范围为:,
由,所以直线的斜率可以是.
6. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆:的公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据阿波罗尼斯圆的定义求出点的轨迹方程,再通过比较两圆的圆心距与半径之和,半径之差的大小关系来确定两圆的位置关系,进而得出公切线条数.
【详解】已知,,,因为动点满足,
又,,则,
则,
化简可得,
所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
已知圆的方程为,则其圆心,半径,
所以,
又因为,即,所以两圆外切,
根据两圆位置关系与公切线条数的对应关系,当两圆外切时,公切线有条.
7. 在等腰直角中,,点是边上异于端点的一点,光线从点出发经、边反射后又回到点,若光线经过的重心,则的周长等于( )
A. 10 B. C. D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】利用反射的性质,找到对称的点,将周长进行转化,求解即可。
【详解】设,,,则重心即,
设,
光线反射路径可展开为直线:关于:的对称点;关于:的对称点,
展开后,,,共线,且光线经过重心,因此,,三点共线,
即,,由共线得,解得或.
因为异于端点,所以,即.
则周长.
8. 如图,圆与轴相切于点,与轴正半轴交于两点,(在的上方),且.过点且倾斜角为的直线与圆相交于,两点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可求得圆的方程,可求得,的坐标,进而利用阿波罗尼斯圆,逐项计算可判断每个选项的正误.
【详解】圆与轴相切于点,所以设圆的圆心为,圆的半径为,
因为,所以,解得,
所以圆的方程为,
令,得,所以,,
由,可得圆与轴正半轴交于点,
所以,,所以,
设平面内一点,且,所以,
化简整理得,所以点的轨迹方程为;
又因为为圆上的点,所以,,
所以,,
所以,故A,B错误;
所以,故C正确,D错误.
二、选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 关于直线,下列说法正确的有( )
A. 原点到直线距离为
B. 直线在轴上的截距为2
C. 直线与直线垂直
D. 直线与直线平行,且距离为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于选项A,由点到直线距离公式求结论即可判断,对于选项B,根据截距的定义求截距即可判断,对于选项C,根据斜率关系判断两直线是否垂直即可,对于选项D,由斜率关系和截距关系判断两直线是否平行,结合平行直线距离公式求距离判断结论.
【详解】对于选项A:根据点到直线的距离公式,原点到直线的距离,A正确;
对于选项B:由,令,可得,即,直线在轴上的截距为而非,B错误;
对于选项C:直线的斜率,直线的斜率,满足,因此两直线互相垂直,C正确;
对于选项D:直线的斜率为,在轴上的截距为,
直线的斜率为,在轴上的截距为,
因为两条直线的斜率相等、在轴上的截距不同,所以两直线平行;
根据平行线距离公式可得两直线间的距离,D错误.
10. 下列选项正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 直线的倾斜角为
C. 圆上有且仅有2个点到直线的距离都等于1
D. 若点在圆内,则实数的取值范围为.
【答案】BCD
【解析】
【分析】通过分离参数求直线定点、利用斜率计算倾斜角、结合圆心到直线的距离与半径判断交点个数,以及代入点在圆内的代数不等式,逐一验证选项即可.
【详解】对于A,直线整理得,
若对任意都成立,则有,解得,
即直线过定点,故A错误,
对于B,直线的斜率,则其倾斜角满足,
解得,故B正确,
对于C,易得圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
若圆上的点到直线的距离为1,则这些点一定位于与平行,
且到的距离为1的两条平行直线上,
这两条平行直线到圆心的距离分别是,即该直线过圆心,与圆有2个交点,
和,因为,所以,即该直线与圆没有交点,
所以圆上共有2个点到该直线的距离为1,故C正确,
对于D,易得圆的圆心为,半径,若点在圆内,
则有,即,解得,故D正确.
11. 已知直线过定点,且与圆相交于,两点,则( )
A. 的最大值是6
B. 面积的最大值为
C.
D. 的最大值是-5
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线点斜式的概念,求出直线经过的定点,然后根据直线与圆的位置关系,判断弦长最大时的情况,判断选项A的正误;根据三角形面积公式,和圆的弦长公式,利用弦心距表示出三角形面积,判断弦心距的范围,进而求出三角形面积的范围,判断选项B的正误;根据向量加法和向量数量积的运算律,以及勾股定理,对进行化简变形,进而判断选项C的正误;根据向量数量积的定义,以及余弦定理,利用弦心距的范围,求出的范围,进而求出的范围,判断选项D的正误.
【详解】由题意得,即定点,
弦的最大值是直线经过圆心时的直径长,即的最大值是6,所以A正确;
设圆心到直线的距离为,可知,所以,
可知圆半径,所以,
则,
由,得,所以的最大值为,所以B错误;
作的中点,可得,
所以
,所以C正确;
可知,
当经过原点时,,此时,即,
当不过原点时,由,取得最小值,即,得,
可知,
所以,所以,
综上可得,所以D正确;
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 经过点,斜率是2的直线的一般式方程为___________.
【答案】
【解析】
【详解】过点且斜率为的直线,利用点斜式可得.
化为一般式得.
13. 已知过点的直线与圆交于,两点,弦的中点为,则点的轨迹长度为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先求得圆的圆心和半径,结合垂径定理确定弦中点满足的几何关系,求出点的轨迹方程,再联立方程确定轨迹对应的圆弧端点,算出圆弧的圆心角,最后利用弧长公式求得轨迹的长度.
【详解】将圆的方程化为标准形式:,
得圆心,半径,
设弦中点,
由垂径定理可知:,又点在直线上,
故,即,
,,于是,
,
,
因为点是圆内的弦中点,
所以的轨迹是圆在圆:内部的一段圆弧,
两式相减:,
代入,得,
即两圆交点为,,
在圆中,圆心为原点,半径,
向量,,
设,
,
,,
由弧长公式,
.
14. 在平面直角坐标系中,已知圆和圆.若过定点存在无数条直线,被圆和圆截得的弦长之比为,则该定点的坐标是______.
【答案】和
【解析】
【分析】先判断直线的斜率存在,再设直线方程为,由条件根据弦长公式列方程得,求解方程即可.
【详解】由已知圆的圆心的坐标为,半径,
圆的圆心的坐标为,半径,
过且斜率不存在的直线与两圆不同时相交,
设直线方程为,即,
圆被直线截得的弦长为,
圆被直线截得的弦长为,
令,化简可得,
即,
由已知或,
所以直线的方程为或,
所以定点的坐标为或.
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. 已知圆经过,,三点.
(1)求圆的一般方程;
(2)求直线被圆截得的弦长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先设圆的一般方程,再应用待定系数法求出待定参数即得答案;
(2)先求圆心到直线的距离,再利用弦长公式计算即可.
【小问1详解】
已知圆经过,,三点,设圆的一般方程为,其中,
将各点代入方程,可得,解得,
所以圆的一般方程为.
【小问2详解】
由(1)可知,圆的一般方程为,即,圆心,半径,
如图所示,圆心到直线的距离,
根据弦长公式,弦长.
16. 已知直线与直线的交点为P,
(1)直线经过P,且与直线l:垂直,求直线的方程;
(2)直线经过P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先求出两直线的交点,再根据垂直关系得到的斜率,最后用点斜式写出直线方程.
(2)先确定交点,再分截距为和不为两种情况,分别求出满足条件的直线的方程.
【小问1详解】
联立,解得,即,
由与直线l:垂直可得其斜率为,
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
当在两坐标轴上的截距均为0时,易知此时方程为;
当在两坐标轴上的截距不为0时,可设方程为,则,得,
故此时方程为;
综上可知,直线的方程为或.
17. 已知直线l:与圆C:相切.
(1)求实数a的值及圆C的标准方程;
(2)已知直线m:与圆C相交于A,B两点,若的面积为2,求直线m的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)利用直线和圆相切的性质列方程求解即可;
(2)利用直线和圆的弦长公式和三角形的面积列方程求解即可.
【小问1详解】
将圆C:化为标准方程,
得,故圆心,半径为.
因为直线l:与圆C相切,
所以,
解得,
所以圆C的标准方程为.
【小问2详解】
设圆心C到直线m的距离为d.
则,所以,解得.
故,
解得或.
所以直线m的方程为或
18. 已知圆过点,,且圆心在直线上,点在直线上运动.
(1)若从点发出的光线经过直线反射,反射光线恰好平分圆的圆周,求反射光线所在直线的一般式方程.
(2)求的最小值.
(3)过点有一条直线,它夹在直线与之间的线段恰好被点平分,证明直线的斜率为定值,并求出的斜率.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:设直线与:交于,与:交于,
因为点是线段的中点,且在上,所以,
化简得,即,
直线的斜率为,
将代入得,
故直线的斜率为定值.
【解析】
【分析】(1)根据题意条件,光线反射的性质以及对称关系,求解方程即可;
(2)将所求的最值转化为只含有一个变量的方程,利用二次函数的性质求解最小值;
(3)先找出的表达式,转化为单一未知量,化简求解.
【小问1详解】
设圆心,由圆过,得,即,
又圆心在直线上,所以,故圆心为,半径,
故圆的方程为,
反射光线恰好平分圆的圆周,即反射光线所在直线经过圆心.
设点关于直线的对称点为,
则解得即.
反射光线所在直线经过和圆心,其斜率为,
所以反射光线所在直线方程为,即.
【小问2详解】
设,因为在直线上,所以,
,
将代入得,
当时,取得最小值.
【小问3详解】
略
19. 已知点在圆上,点在圆外,当的最大值是的最小值的倍时,则称为圆的“伴生点”;若点同时是圆和圆的“伴生点”,则称为圆“”的“共生点”.已知圆,为圆的“伴生点”.
(1)求点的轨迹方程;
(2)已知圆,,均为圆“”的“共生点”.
(ⅰ)求直线的方程;
(ⅱ)以线段为直径的圆记为圆,过点作斜率存在且不为的直线与圆交于、两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出所有这样的点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);
(ii)设直线过点,斜率存在且不为,设轴上的定点为,如图所示,
联立直线与的轨迹方程,即,消去得,
整理得,解得,对应的,
不妨设,线段的中点为原点,且,
所以圆的圆心为,半径,方程为,
假设存在定点 满足条件,设直线的方程为,
联立,消去得,整理得,
设,则是上述方程的两根,恒成立,
由韦达定理得,,
此时
,
令,解得或或,
当时,取定值;当时,取定值;当时,取定值;
综上所述,当点的坐标为时,取定值;当点的坐标为时,取定值;
当点的坐标为时,取定值.
【解析】
【分析】(1)根据“伴生点”的定义以及几何性质,建立关于的方程,求出的长度,进而得到点的轨迹;
(2)(i)根据“伴生点”的定义,得到圆的“伴生点”轨迹方程,再根据“共生点”的定义,将圆和圆的“伴生点”轨迹方程相减即可得到直线的方程;(ii)根据题意,设点,先通过联立直线与的轨迹方程求出的坐标,确定圆的圆心和半径,再联立直线和圆,利用韦达定理得到的表达式,根据为定值解得的值即可得出结论.
【小问1详解】
将圆的方程配方得:,所以圆的圆心为,半径,
设点的坐标为,因为点在圆外,所以,连接并延长交圆于两点,如图所示,
则的最大值为,最小值为 。
由题意知,即,解得,
由两点间距离公式得,两边平方得:
故点的轨迹方程为.
【小问2详解】
(i)由(1)知,圆的“伴生点”轨迹方程为,
对于圆,其圆心为,半径,
设点为圆的“伴生点”,则点到圆心的距离 满足 ,
代入的值,,
所以圆的“伴生点”轨迹方程为:,
因为均为圆“ ”的“共生点”,所以是方程 ① 和 ② 表示的两个圆的交点,
两式相减得,
展开并化简,得,故直线的方程为;
(ii)略.
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