内容正文:
南昌中学2026-2027学年度上学期十月测试
高二数学
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每一小题给出四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据方向向量与直线斜率关系求斜率,再由斜率与倾斜角关系求倾斜角.
【详解】由题意,直线l的斜率为,
结合斜率与倾斜角的关系,得直线l的倾斜角为.
故选:C.
2. 过点且与直线垂直的直线方程是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据与已知直线垂直的直线系方程,可设直线垂直的直线方程,再把点代入,即可求出值,得到所求方程.
【详解】因为所求直线方程与直线垂直,设所求直线的方程为,
因为直线过点,代入可得,解得,
所以所求直线的方程为,故选C.
【点睛】本题主要考查了利用两条直线的位置关系求解直线的方程,根据与已知直线垂直的直线系方程,设处所求直线方程,代入求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
3. 过点且与圆,相切的直线有几条
A. 0条 B. 1条 C. 2 条 D. 不确定
【答案】C
【解析】
【分析】利用点与圆心之间的距离,得出点与圆的位置关系的关系,即可得到答案.
【详解】由圆的方程,的圆心坐标为,半径为,
由两点点的距离公式,可得点与圆心之间的距离为,
所以过点且与圆相切的直线由2条,故选C.
【点睛】本题主要考查了点与圆的位置关系的应用,其中准确得出点与圆的位置关系是解答的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.
4. 已知直线平行,则实数的值为
A. B. C. 或 D.
【答案】A
【解析】
【分析】对x,y的系数分类讨论,利用两条直线平行的充要条件即可判断出.
【详解】当m=﹣3时,两条直线分别化为:2y=7,x+y=4,此时两条直线不平行;
当m=﹣5时,两条直线分别化为:x﹣2y=10,x=4,此时两条直线不平行;
当m≠﹣3,﹣5时,两条直线分别化为:y=x+,y=+,
∵两条直线平行,∴,≠,解得m=﹣7.
综上可得:m=﹣7.
故选:A.
【点睛】本题考查了分类讨论、两条直线平行的充要条件,属于基础题.
5. 两圆和的位置关系是
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 外离
【答案】B
【解析】
【分析】求出两圆的圆心与半径,利用圆心距与半径的关系,即可得到结果.
【详解】由圆的圆心为,半径为1,
圆圆心为半径为3,
所以圆心距为,此时,即圆心距等于半径的差,所以两个圆相内切,故选B.
【点睛】本题主要考查了两个圆的位置关系的判定,其中熟记两圆的位置关系的判定方法,准确作出运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
6. 已知直线在x轴和y轴上的截距相等,则实数a的值是( )
A. 1 B. C. 2或1 D. 或1
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,分别求得直线在坐标轴上的截距,列出方程,即可求解.
【详解】由直线,显然,
当时,可得,即直线在轴上的截距为;
当时,可得,即直线在轴上的截距为;
因为直线在x轴和y轴上的截距相等,可得,
即,解得或.
故选:C.
7. 若直线过点,斜率为1,圆上恰有3个点到的距离为1,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得,根据点到直线的距离公式建立方程,解之即可求解.
【详解】由题意知,,
又圆上恰有3个点到l的距离为1,
所以圆心到直线的距离等于半径减去1,
则圆心到直线l的距离为,解得.
故选:D.
8. 直线与曲线有两个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】曲线表示的是一个以原点为圆心,3为半径的左半圆,直线的斜率为1,作出图形,由图形确定直线与曲线有两个公共点时的条件.
【详解】方程,即,表示的是一个以原点为圆心,3为半径的左半圆,
直线的斜率为1,连接和,
要使直线与该半圆有两个交点,直线必在以上的半圆内平移,直到直线与半圆相切(不含相切),则可求出直线的两个临界位置对应的的值.
当直线与重合时,,
当直线与半圆相切时,圆心到的距离3,即,
解得或(舍去).
所以的取值范围是).
故选: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.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. 如图,直线的斜率分别为,倾斜角分别为,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据直线斜率与倾斜角定义,依图象分别判断各选项即可.
【详解】根据直线斜率与倾斜角定义,关系分别判断各选项.
由图像可知,
则,
故选:AD
10. 已知圆,圆.则下列选项正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 当圆和圆有三条公切线时,若P,Q分别是圆上的动点,则
C. 若圆和圆共有2条公切线,则
D. 当时,圆与圆相交弦的弦长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据圆的方程确定圆心,可求出直线的方程,即可判断A;根据圆和圆外切求出a的值,数形结合,可判断B;根据两圆公切线条数判断两圆相交,列不等式求解判断C;求出两圆的公共弦方程,即可求得两圆的公共弦长,判断D.
【详解】对于A,由圆,,
可知,故直线的方程为,
即,即得直线恒过定点,A正确;
对于B,即,
当圆和圆有三条公切线时,圆和圆外切,则,
解得,
当时,如图示,当共线时,;
同理求得当时,,B正确;
对于C,若圆和圆共有2条公切线,则两圆相交,
则,即,解得,C错误
对于D,当时,两圆相交,
,,
将两方程相减可得公共弦方程,
则到的距离为,
则圆与圆相交弦的弦长为,D正确,
故选:ABD.
11. 在平面直角坐标系中,定义 为两点 的“切比雪夫距离”,又设点P及直线l上任意一点Q,称的最小值为点P到直线l的“切比雪夫距离”,记作,则下列命题中正确的是( )
A.
B. 则
C. O为坐标原点,动点R满足,则动点R在平面直角坐标系中所形成的图形是圆
D. 已知点,直线,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】易知A正确;对于B,根据定义直接计算即可判断;对于C,由定义得,即等号至少有一个成立,可得动点R的轨迹为正方形即可判断;对于D,设, 则,接着分情况讨论得到最值即可.
【详解】由题知,故A正确;
对于B,,
故B正确;
对于C,设,且,所以,
则等号至少有一个成立,∴动点R的轨迹为如下正方形,故C错误;
对于D, 设, 则,
当,即时,,则此时最小值为
当,即或时,,无最小值,
综上,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 求经过圆的圆心,且与直线垂直的直线的一般式方程为_______.
【答案】
【解析】
【详解】化简可知,即圆心为.
因为等同于,斜率为,可知新直线斜率为,
由斜率和圆心可知该直线为,即.
13. 平行线和的距离是_____________
【答案】
【解析】
【分析】现根据两直线平行,求得,得到直线的方程,再利用两平行线之间的距离公式,即可求解.
【详解】由题意,两直线和平行,
可得,解得,即,
由两平行直线之间的距离公式,可得.
【点睛】本题主要考查了两条直线的位置关系和两平行间的距离公式的应用,其中熟记两直线的位置关系,利用两平行线之间的距离公式正确求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
14. 已知点、,直线上存在点,使得,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】设点,求出点的轨迹方程为,分析可知,直线与圆有公共点,利用直线与圆的位置关系可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】设点,因为点、,且,
则,整理可得,
所以,点在圆上,
又因为点在直线上,且圆的圆心为,半径为,
则直线与圆有公共点,
所以,,整理可得,解得.
所以,实数的取值范围是.
故答案为:.
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. (1)求过点且与两坐标轴上的截距之和为1的直线方程;
(2)求过点且与原点距离为3的直线方程.
【答案】(1);(2)或.
【解析】
【分析】(1)由题意可设直线方程为,代入点的坐标,求得的值,即可得到答案;
(2)当直线的斜率为不存在时,满足题意;当直线的斜率为存在时,设直线方程为:,根据点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】(1)由题意可设直线方程为:
代入点,即
解得:
所以直线方程为:
(2)当直线的斜率为不存在时: ,满足题意;
当直线的斜率为存在时,设直线方程为:,
即: ,所以
解得:,所以直线方程为:
综上,直线方程为:或
【点睛】本题主要考查了直线方程的求解,其中解答中根据题意设出所求直线的方程,代入求解是解答的关键,同时注意分类讨论的应用,着重考查了分类讨论思想,以及推理与计算能力.
16. 已知的顶点,直角顶点为,顶点在y轴上;
(1)求顶点的坐标;
(2)求外接圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设点坐标,然后根据列方程,解方程即可得到点坐标;
(2)根据直角三角形外接圆的特点,得到圆心坐标和半径,然后写方程即可.
【小问1详解】
设点,由题意:,,所以,
解得,所以点.
【小问2详解】
因为的斜边的中点为圆心,
所以圆心的坐标为,,
所以圆心的方程为.
17. 已知圆C经过,两点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若P是直线上的动点,Q是圆C上的动点,定点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)15
【解析】
【分析】(1)根据圆的几何性质求得圆心坐标和半径,进而求得圆的标准方程.
(2)利用点关于直线对称点以及三点共线来求得的最大值.
【小问1详解】
依题可设圆心C的坐标为,
因为,所以,
解得,
则圆心C的坐标为,圆C的半径,
故圆C的标准方程为.
【小问2详解】
因为,所以.
设点关于直线对称的点为,
则,
解得,即.
因为,所以,
当且仅当P,C,三点共线时,等号成立.
又,所以的最大值为15.
18. 某公园有一圆柱形建筑物,底面半径为2米,在其南面有一条东西走向的观景直道(图中用实线表示),建筑物的东西两侧有与直道平行的两段辅道(图中用虚线表示),观景直道与辅道距离5米.在建筑物底面中心O的北偏东45°方向米的点A处,有一台360°全景摄像头,其安装高度低于建筑物高度.请建立恰当的平面直角坐标系,并解决问题:
(1)在西辅道上与建筑物底面中心O距离4米处的游客,是否在摄像头监控范围内?
(2)求观景直道不在摄像头的监控范围内的长度.
【答案】(1)游客在该摄像头的监控范围内
(2)8.75米
【解析】
【分析】(1)建立坐标系,利用直线和圆的位置关系可以判断;
(2)根据直线和圆相切求出切线,利用切线和观景直道所在直线的交点可得范围.
【小问1详解】
设为原点,正东方向为轴,建立平面直角坐标系,,
因为,,则,依题意得,游客所在位置为,
则直线的方程为,
所以圆心到直线的距离,
所以直线与圆相离,所以游客在该摄像头的监控范围内.
【小问2详解】
由图知,过的直线与圆相切或相离时,摄像头监控不会被建筑物挡住,
所以设直线过点且和圆相切,
①若直线垂直于轴,则直线不会和圆相切;
②若直线不垂直于轴,设,整理得,
所以圆心到直线的距离为,解得或,
所以或,
即或,
观景直道所在直线方程为,
设两条直线与的交点为D,E,
由,解得,
由,解得,
所以,
答:观景直道不在该摄像头的监控范围内的长度为8.75米.
19. 在平面直角坐标系中,已知圆:与圆:.
(1)若圆与圆有公共点,求正实数的取值范围;
(2)求过点且与圆相切的直线的方程;
(3)当时,设为平面上的点,且满足:存在过点的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【解析】
【分析】(1)由两圆相交可得,解之可得的取值范围;
(2)分类讨论切线的斜率情况,再由线圆相切得到,解之可得直线的方程;
(3)利用弦定长公可将问题转化为圆心到直线与圆心直线的距离相等,由此列出方程化简,可得到等式,再由的无穷多解判定得的取值,进而得求.
【小问1详解】
因为圆:,故,半径为;
又因为:,故,半径为2,
所以两圆圆心距为:,
因为圆与圆有交点,
所以,得,即.
【小问2详解】
当直线的斜率不存在时,直线符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为即,
因为直线与圆相切,则,即,
此时直线的方程为,即,
综上:直线的方程为或.
【小问3详解】
设点坐标为,因为有无数条直线符合要求,不妨设直线与的方程分别为:
,,即:,,
因为直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,两圆半径相等,
由垂径定理可知圆心到直线与圆心直线的距离相等,
故有,即或,
由于关于的方程有无穷多解,故,或,
解得或,即点坐标为或.
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南昌中学2026-2027学年度上学期十月测试
高二数学
一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每一小题给出四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线l的一个方向向量为,则直线l的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
2. 过点且与直线垂直的直线方程是
A. B.
C. D.
3. 过点且与圆,相切的直线有几条
A. 0条 B. 1条 C. 2 条 D. 不确定
4. 已知直线平行,则实数的值为
A. B. C. 或 D.
5. 两圆和的位置关系是
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 外离
6. 已知直线在x轴和y轴上的截距相等,则实数a的值是( )
A. 1 B. C. 2或1 D. 或1
7. 若直线过点,斜率为1,圆上恰有3个点到的距离为1,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 直线与曲线有两个公共点,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.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. 如图,直线的斜率分别为,倾斜角分别为,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知圆,圆.则下列选项正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 当圆和圆有三条公切线时,若P,Q分别是圆上的动点,则
C. 若圆和圆共有2条公切线,则
D. 当时,圆与圆相交弦的弦长为
11. 在平面直角坐标系中,定义 为两点 的“切比雪夫距离”,又设点P及直线l上任意一点Q,称的最小值为点P到直线l的“切比雪夫距离”,记作,则下列命题中正确的是( )
A.
B. 则
C. O为坐标原点,动点R满足,则动点R在平面直角坐标系中所形成的图形是圆
D. 已知点,直线,则
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 求经过圆的圆心,且与直线垂直的直线的一般式方程为_______.
13. 平行线和的距离是_____________
14. 已知点、,直线上存在点,使得,则实数的取值范围是__________.
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. (1)求过点且与两坐标轴上的截距之和为1的直线方程;
(2)求过点且与原点距离为3的直线方程.
16. 已知的顶点,直角顶点为,顶点在y轴上;
(1)求顶点的坐标;
(2)求外接圆的方程.
17. 已知圆C经过,两点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若P是直线上的动点,Q是圆C上的动点,定点,求的最大值.
18. 某公园有一圆柱形建筑物,底面半径为2米,在其南面有一条东西走向的观景直道(图中用实线表示),建筑物的东西两侧有与直道平行的两段辅道(图中用虚线表示),观景直道与辅道距离5米.在建筑物底面中心O的北偏东45°方向米的点A处,有一台360°全景摄像头,其安装高度低于建筑物高度.请建立恰当的平面直角坐标系,并解决问题:
(1)在西辅道上与建筑物底面中心O距离4米处的游客,是否在摄像头监控范围内?
(2)求观景直道不在摄像头的监控范围内的长度.
19. 在平面直角坐标系中,已知圆:与圆:.
(1)若圆与圆有公共点,求正实数的取值范围;
(2)求过点且与圆相切的直线的方程;
(3)当时,设为平面上的点,且满足:存在过点的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点的坐标.
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