内容正文:
九江三中2026—2027学年上学期高二阶段性测试(10.8)
数学试题
本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名等项内容填写在答题卡上.
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,第Ⅱ卷用黑色签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效.
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. 已知直线:,:(),若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过两直线互相垂直斜率之积等于求解.
【详解】当即时,:,:,两直线不垂直;
当,时,若,则,解得.
2. 已知直线的方向向量,且过点,则该直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为直线的方向向量为,所以该直线的斜率为,且过点,
从而该直线的方程为.
3. 已知圆,直线,则直线与圆的位置关系为( )
A. 相交 B. 相离 C. 相切 D. 相交或相切
【答案】D
【解析】
【分析】化简直线方程可得直线过定点,点在圆上,进而即得.
【详解】由可得,
直线的方程整理为,
则直线恒过点,又点在圆上,
故直线与圆相交或相切.
故选:D
4. 设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化简得到斜率,得到斜率范围,再反求倾斜角范围.
【详解】由,得存在,所以,即,
若,则,原方程变成,不成立,所以,所以,
所以,则,
直线方程化为,即,
所以 ,
倾斜角,,
当 ,即 ,
当 ,即 ,
所以.
5. 过直线:上一点作圆:的两条切线,若切点分别为,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设切点对应的点,写出以为直径的圆方程,两圆方程相减得到切点弦的直线方程;利用在已知直线上,消元整理,求出直线恒过的定点;定点在圆内部,当圆心到这条动直线距离最大(等于圆心到定点距离)时,弦长最小,用弦长公式算出最小值.
【详解】设,以为直径的圆:,展开:.
圆:.两式相减消去二次项,得到切点弦:.
因为在直线上,所以,即.
把代入:.
整理成参数分离形式:
令参数的系数与常数项同时为0:,解得,,即直线恒过定点.
定点在圆内部,动弦过,圆半径,弦长公式,为圆心到直线距离.
的最大值就是(当时),此时弦长最短:
.
6. 在平面直角坐标系中,一只蚂蚁从点出发,爬到轴后又爬到圆上,则它爬行的最短路程是( )
A. B. 4 C. 8 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据将军饮马模型,求得对称点,利用两点距离公式,可得答案.
【详解】由圆,得圆心,半径,
易得点关于轴的对称点为,
如图,所求的最短路程即为到圆上的点的最短距离.
故选:A.
7. 已知:,:,则直线关于直线的对称直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出与对称轴的交点,再取上一点求其关于的对称点,两点式求出对称直线方程.
【详解】联立,解得,,设与的交点为,
在上取一点,设关于对称轴的对称点为,
则的中点在上,即,
且,斜率,所以,即,
联立方程组,解得,,得到对称点
则对称直线一定经过,
所以直线的斜率为,直线过,得斜截式为,
整理得.
8. 已知函数,若为定值,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用可得,设,那么点在半圆上运动,相当于点到两条平行线与距离之差的倍,作出图象,结合图形即可求解.
【详解】由可得即,
设,那么点在半圆上运动,
相当于点到两条平行线与距离之差的倍,
作出图象如下:
由图象可知当直线与半圆相切时,取最小值,
那么,解得 (舍去),
所以的最小值为.
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. 已知直线:,:(,),若与之间的距离为2,则的值可以取( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意得与平行,则,从而:,
故与之间的距离为或.
10. 已知圆:和:,直线:与两圆相切,则( )
A. 的取值有2个
B. 两圆的公共弦方程为
C. 存在直线与圆和圆都有交点
D. 若圆与圆和相切,且,,三点共线,则圆周长的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】A:利用圆心到切线距离等于半径列等式,解绝对值方程求斜率的个数,注意不含竖直线;B:公共弦仅两圆相交时存在,先判断两圆位置;C:取满足相切条件的,验证直线到两圆心距离是否小于半径;D:共线,设动圆半径,利用线段长度关系求最大值,再算周长.
【详解】圆,圆心,半径;
圆,圆心,半径.
圆心距,,,两圆外离.
直线与两圆都相切,则圆心到直线距离等于半径:
,,可得.
A:由,分两种情况讨论:
①,解得;
②,解得.
将代入得,两边平方化简得.
直线形式代表直线斜率存在;竖直公切线没有斜率,不属于该形式.
因此满足条件的共有2个,A正确;
B:两圆公共弦存在的前提是两圆相交.
本题两圆外离,不存在公共弦,B错误;
C:当时,代入距离公式,解得或.
取,,则直线.
到直线的距离为,直线与有交点;
到直线的距离为,直线与有交点.
故存在满足条件的直线,C正确;
D:圆与圆和相切,且,,三点共线.
设圆半径为,圆周长最大等价于半径最大.
当圆同时内切包含圆和,圆心在线段上,取得最大值;
,,,.
解得.圆周长,D 正确.
11. 已知曲线,点在曲线上,则下列结论正确的是( )
A. 曲线围成的图形的面积为
B. 曲线有且仅有2条对称轴
C. 点到直线的距离的最大值为
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据曲线Ω的方程,分类讨论去绝对值可画出曲线Ω围成的图形,再数形结合一一判断即可.
【详解】因为曲线Ω:,
当且时,曲线Ω的方程可化为;
当且时,曲线Ω的方程可化为;
当且时,曲线Ω的方程可化为;
当且时,曲线Ω的方程可化为.
所以曲线Ω的图象如图所示:由图可知,曲线Ω围成的图形的面积为四个半圆的面积与边长为的正方形面积的和,
从而曲线Ω围成的图形的面积为,故选项A正确;
由曲线Ω的图像可知,曲线Ω围成的图形有4条对称轴,
分别是x轴,y轴,第一、三象限角平分线以及第二、四象限角平分线,故选项B错误;
点到直线的距离,
结合图象可知点到直线的距离的最大值为,故选项C正确;
表示点与点的连线的斜率,由图可知当(且)与直线相切时取得最小值,设切线为,则,
解得或(舍去),所以的最小值为,故选项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. 已知直线:与圆:交于,两点,则________.
【答案】8
【解析】
【分析】由圆方程得到圆圆心为,半径为.根据点到直线的距离公式求得,然后利用勾股定理求解可得.
【详解】由可得,
所以圆圆心为,半径为.
设圆心到直线的距离为,则,
所以
13. 已知直线:,则点到直线的距离的最大值为________.
【答案】
【解析】
【分析】整理直线方程,分离参数,求出直线恒过的定点;点到直线的距离最大值即为,依据几何性质:距离不超过两点之间线段长,当直线时取到最大值.
【详解】直线:,
整理得:.
联立,解得,
所以直线恒过定点,由几何性质,点到直线的距离,
当时等号成立,,
所以点到直线的距离的最大值为.
14. 如图所示,第九届亚洲机器人锦标赛中国选拔赛永州赛区中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部,为坐标原点),长为10米,在边上距离点4米的F处放置一只电子狗,在距离点2米的处放置一个机器人,机器人行走速度为,电子狗行走速度为,若电子狗和机器人在场地内沿直线方向同时到达场地内某点,那么电子狗将被机器人捕获,点叫成功点.在这个矩形场地内成功点的轨迹方程是__________;若为矩形场地边上的一点,电子狗在线段上总能逃脱,则的取值范围是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】分别以,为轴,轴建立平面直角坐标系,由题意得,利用两点间的距离公式即可求出点的轨迹方程;根据三角函数得到临界值时点的横坐标,即可得到的取值范围.
【详解】分别以,为轴,轴建立平面直角坐标系,则, ,
设成功点,则,即,
化简得,因为点在矩形场地内,所以,
所以点的轨迹方程是.
当与圆相切时,则有,
所以,所以,又,
若电子狗在线段上总能逃脱,则点的横坐标取值范围为,
所以的取值范围是.
故答案为:;.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知直线经过点,且与轴正半轴交于点,与轴正半轴交于点为坐标原点.
(1)若直线在两坐标上的截距相等,求直线的方程;
(2)求面积的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)
(2)24,
【解析】
【分析】(1)根据题意,假设直线的方程为,代入所经过点即可得解;
(2)利用直线的截距式方程,结合基本不等式求得,从而得到的面积的最小值与直线的方程,从而得解.
【小问1详解】
由题意可知直线不经过原点,
又直线在两坐标上的截距相等,设直线的方程为,
代入点,得,解得,
故直线的方程为,即.
【小问2详解】
依题意,设直线的方程为,
则,且,
所以,解得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的面积,
即的面积的最小值为,
此时直线的方程为,即.
16. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知直线:,:,,为直线上的动点.
(1)过点的直线与,分别交于点,,且点平分,求直线的方程;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设直线的点斜式方程,求出点,的坐标,再结合中点坐标公式即可求出直线方程.
(2)利用将军饮马问题即可求出的最小值.
【小问1详解】
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,点,的坐标分别为,,此时点不平分,不满足条件.
当直线的斜率存在时,设直线的斜率为,直线的方程为.
联立方程组点的坐标为(,当时,直线与平行,两直线无交点.);
联立方程组点的坐标为(,当时,直线与平行,两直线无交点.).
点平分,结合中点坐标公式得,或.
当时,,的坐标分别为,,此时点不平分,不满足条件.
直线的方程为,整理得.
【小问2详解】
由(1)知点的坐标为,如图所示;
设直线与轴相交于点,点的坐标为,设点,使得与关于直线对称,
直线的倾斜角为,为等腰直角三角形,点的坐标为.
,.
当,,三点共线时,,
又,,即的最小值为.
17. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知,动点满足,直线:.
(1)求证:直线恒过定点;
(2)求的轨迹曲线的方程;
(3)若曲线上有且只有3点到直线的距离为,求直线的方程.
【答案】(1)整理为关于的一元一次方程,
对任意的恒成立,
所以,解得,所以直线恒过定点.
(2)的轨迹曲线的方程为.
(3)直线方程为或.
【解析】
【分析】(1)将过定点问题转化为等式恒成立问题,进而求解;
(2)设,根据建立方程即得到的轨迹曲线的方程;
(3)曲线上有且只有3点到直线的距离为,得到,即,再结合点到直线距离公式建立方程求得或,将的值代入原直线方程即可求解.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
设,则,
,因为,即,
所以,即,
所以的轨迹曲线的方程为
【小问3详解】
由(2)知,曲线为圆心为,半径为的圆.
设圆心到直线的距离为,
因为曲线上有且只有3点到直线的距离为,
所以,即,
解得.
同时根据点到直线距离公式,
.
当时,,
解得或.
所以直线方程为或.
18. 已知直线与相交于点,且.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)若直线与交于两点,以线段为直径的圆经过坐标原点.
(ⅰ)证明:直线与圆相切;
(ⅱ)求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,
由,消得到,
则,且,
又,
因为以线段为直径的圆经过坐标原点,则,得到,
所以,即,整理得到,
又原点到直线的距离为,此时直线与圆相切,
当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,由,
得到,只有一个交点,不合题意,
综上,直线与圆相切.
(ii)
【解析】
【分析】(1)根据条件得到和,再结合,即可求解;
(2)(i)当当直线的斜率存在时,设直线的方程为,联立曲线方程,通过消得到,从而得到,结合条件得到,再利用直线与圆的位置关系,即可求解;(ii)利用弦长公式,结合(i)中结果,得到,令,得到,利用基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
当时,由,得到,当时,由,得到,
又,得到,整理得到,
当时,,满足,所以点的轨迹的方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)因为,由(ⅰ)可得,
又,得到,
所以面积为,
令,则,所以,
当且仅当,即或(舍)时取等号,
所以面积的最小值为.
【点晴】关键点点晴,本题的关键在于第(2)中的(i)问,利用韦达定理,结合条件得到,再利用间的关系,结合条件,即可求解.
19. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知圆过点和,且圆心在直线上,过原点且斜率不为0的直线与圆交于,两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若存在点使得为定值,求点的坐标和定值;
(3)把圆沿轴折起,使二面角大小为,求折起后的取值范围.
【答案】(1)
(2)点,为定值
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出线段中垂线方程,再结合圆心在直线上,求出圆心坐标,再求出半径,即是求得圆的标准方程;
(2)假设直线方程为,,,,与圆方程联立,应用韦达定理求得的表达式,求出点的坐标和定值;
(3)作于点,于点,那么,,从而,求出的代数式,再求出的取值范围.
【小问1详解】
由题意可得,线段中垂线方程为,
又圆经过两点且圆心在直线上,则
即,半径,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
设直线方程为,,,,
那么,
由韦达定理可知,
得到
,
又,
那么,
若为定值,与无关,则,此时.
即点,为定值.
【小问3详解】
如图所示,作于点,于点,
那么由(2)可知,
因为二面角大小为,所以,
折起后由图象可知,
,
由(2)可知,
那么
,
由于斜率不为0,那么,
即,所以折起后的取值范围为.
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九江三中2026—2027学年上学期高二阶段性测试(10.8)
数学试题
本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名等项内容填写在答题卡上.
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,第Ⅱ卷用黑色签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效.
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. 已知直线:,:(),若,则( )
A. B. C. D.
2. 已知直线的方向向量,且过点,则该直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3. 已知圆,直线,则直线与圆的位置关系为( )
A. 相交 B. 相离 C. 相切 D. 相交或相切
4. 设直线的方程为,则直线的倾斜角的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5. 过直线:上一点作圆:的两条切线,若切点分别为,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 在平面直角坐标系中,一只蚂蚁从点出发,爬到轴后又爬到圆上,则它爬行的最短路程是( )
A. B. 4 C. 8 D.
7. 已知:,:,则直线关于直线的对称直线的方程为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若为定值,则的最小值为( )
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. 已知直线:,:(,),若与之间的距离为2,则的值可以取( )
A. B. C. D.
10. 已知圆:和:,直线:与两圆相切,则( )
A. 的取值有2个
B. 两圆的公共弦方程为
C. 存在直线与圆和圆都有交点
D. 若圆与圆和相切,且,,三点共线,则圆周长的最大值为
11. 已知曲线,点在曲线上,则下列结论正确的是( )
A. 曲线围成的图形的面积为
B. 曲线有且仅有2条对称轴
C. 点到直线的距离的最大值为
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:与圆:交于,两点,则________.
13. 已知直线:,则点到直线的距离的最大值为________.
14. 如图所示,第九届亚洲机器人锦标赛中国选拔赛永州赛区中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部,为坐标原点),长为10米,在边上距离点4米的F处放置一只电子狗,在距离点2米的处放置一个机器人,机器人行走速度为,电子狗行走速度为,若电子狗和机器人在场地内沿直线方向同时到达场地内某点,那么电子狗将被机器人捕获,点叫成功点.在这个矩形场地内成功点的轨迹方程是__________;若为矩形场地边上的一点,电子狗在线段上总能逃脱,则的取值范围是__________.
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. 已知直线经过点,且与轴正半轴交于点,与轴正半轴交于点为坐标原点.
(1)若直线在两坐标上的截距相等,求直线的方程;
(2)求面积的最小值及此时直线的方程.
16. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知直线:,:,,为直线上的动点.
(1)过点的直线与,分别交于点,,且点平分,求直线的方程;
(2)求的最小值.
17. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知,动点满足,直线:.
(1)求证:直线恒过定点;
(2)求的轨迹曲线的方程;
(3)若曲线上有且只有3点到直线的距离为,求直线的方程.
18. 已知直线与相交于点,且.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)若直线与交于两点,以线段为直径的圆经过坐标原点.
(ⅰ)证明:直线与圆相切;
(ⅱ)求面积的最小值.
19. 在平面直角坐标系中,为坐标原点,已知圆过点和,且圆心在直线上,过原点且斜率不为0的直线与圆交于,两点.
(1)求圆的标准方程;
(2)若存在点使得为定值,求点的坐标和定值;
(3)把圆沿轴折起,使二面角大小为,求折起后的取值范围.
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