内容正文:
哈尔滨师范大学附属中学2026-2027学年度上学期高二10月考
数学试题
(本试卷满分150分,考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线经过、两点,且倾斜角是,则( )
A. B. C. D.
2. 已知直线与直线平行,则( )
A. 2 B. 或2 C. D. 或1
3. 已知直线,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 在平面直角坐标系中,,,点P满足,则面积的最大值是( )
A. B. C. 8 D. 4
5. 已知椭圆,椭圆上一点到直线距离的最大值为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知双曲线C:(a>0,b>0)的一条渐近线与直线l:x+2y=0垂直,且C的焦点到l的距离为,则C的标准方程为( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,已知圆,点,若圆上存在点,满足,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
8. 设,分别为椭圆的左、右焦点,A,B为C上两点,且,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题3个小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对部分分,有选错的得0分.
9. 已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A. 圆心坐标为 B. 当时,半径
C. 圆心到直线的距离为 D. 当时,圆面积为
10. 已知曲线,则( )
A. 当时,是焦距为的椭圆
B. 当是焦点在轴上的椭圆时,
C. 若曲线为椭圆,的取值范围是
D. 若椭圆的离心率为时,
11. 平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线,它是1675年卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的.已知在平面直角坐标系中,,,动点P满足,其轨迹为一条连续的封闭曲线C.则下列结论正确的是( )
A. 曲线C与y轴的交点为, B. 曲线C关于x轴对称
C. 面积的最大值为2 D. 的取值范围是
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆和圆外一点,过点作圆的切线,则切线方程为________.
13. 若双曲线:的离心率为,为的左支上一点,,分别为的左、右焦点,且,则_______________.
14. 著名物理学家、数学家阿基米德利用“逼近法”,得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知平面内,椭圆经过平移和旋转后,能得到以为一个焦点,且过点的椭圆,则椭圆面积的最大值为_________.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知的顶点,,且重心G的坐标为.
(1)求C点坐标;
(2)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.求的欧拉线的方程.
16. 已知圆(,)过原点,且与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)判断圆与圆是否相交,若相交,请求出公共弦的长.
17. 已知,为双曲线:(,)上的两点.
(1)求的离心率;
(2)过点的直线与的下支交于点,若的面积为12,求的方程.
18. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,且,离心率为.不与y轴垂直的直线l与C交于A,B两点.
(1)求C的方程;
(2)若直线l经过点,求的面积的最大值;
(3)C的左顶点为D,若,证明:直线l过定点.
19. 已知椭圆:的离心率为,且与直线 有且只有一个公共点.
(1)求的标准方程;
(2)设一动直线不经过坐标原点,与交于,两点,且 .
(ⅰ)证明:点到直线的距离为定值;
(ⅱ)求面积的最大值.
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哈尔滨师范大学附属中学2026-2027学年度上学期高二10月考
数学试题
(本试卷满分150分,考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线经过、两点,且倾斜角是,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由直线的倾斜角为,所以 直线的斜率;
又直线经过、两点,可得,且,
整理得,
解得,经检验符合题意.
2. 已知直线与直线平行,则( )
A. 2 B. 或2 C. D. 或1
【答案】C
【解析】
【详解】因为直线与直线平行,
根据两直线平行的充要条件可得,解得或,
当时,代入可得与,两条直线平行且不重合,符合题意;
当时,代入可得与,两条直线重合,不符合题意.
所以
3. 已知直线,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据两直线垂直的性质,结合充分性和必要性的定义进行判断即可.
【详解】由,
所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
4. 在平面直角坐标系中,,,点P满足,则面积的最大值是( )
A. B. C. 8 D. 4
【答案】A
【解析】
【详解】设,,
已知,故,
整理得,
故的轨迹是圆心为,半径为的圆,
,
,
是到轴的距离,圆上,
故.
5. 已知椭圆,椭圆上一点到直线距离的最大值为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设椭圆上任意点,,
根据点到直线的距离公式,可知到直线的距离为:
,其中,
所以的最大值为:,
两边平方整理得, 椭圆中,则,
即离心率:.
6. 已知双曲线C:(a>0,b>0)的一条渐近线与直线l:x+2y=0垂直,且C的焦点到l的距离为,则C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由垂直关系推出,再由焦点到直线的距离推出,即可代入的关系式求出从而求得双曲线的标准方程.
【详解】因为双曲线C的一条渐近线与直线l垂直,所以,
又C的焦点到l的距离为,所以,所以,
因为,所以,故C的标准方程为.
7. 在平面直角坐标系中,已知圆,点,若圆上存在点,满足,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】设点坐标,然后表示出和,建立方程后得到点的轨迹方程,由两个圆存在公共点,得到圆与圆的位置关系,从而得到圆心距和半径的关系,求出的取值范围.
【详解】设,则,.
因为,所以,即.
所以点的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆.
又因为点在圆上,所以圆与圆有公共点,所以.
即,解得.
8. 设,分别为椭圆的左、右焦点,A,B为C上两点,且,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,根据已知及椭圆的定义得,从而有,,,再由及余弦定理得到椭圆参数的齐次方程,即可得.
【详解】设,则,而,
由,则,即,
由,则,故,
所以,,则,
由,则,
所以,
所以,整理得,
所以.
故选:D
二、多选题:本题3个小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对部分分,有选错的得0分.
9. 已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A. 圆心坐标为 B. 当时,半径
C. 圆心到直线的距离为 D. 当时,圆面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】化简圆的方程为,结合选项,分别求得圆心坐标和半径,以及圆心到直线的距离和圆的面积,即可得到答案.
【详解】对于A,由圆的方程,可化为,得圆心为,A不正确;
对于B,当时,得圆的方程,则圆的半径为,B正确;
对于C,由圆心为,得圆心到直线的距离为,C正确;
对于D,当时,得圆的方程为,则圆的半径为,圆的面积为,D正确.
故选:BCD.
10. 已知曲线,则( )
A. 当时,是焦距为的椭圆
B. 当是焦点在轴上的椭圆时,
C. 若曲线为椭圆,的取值范围是
D. 若椭圆的离心率为时,
【答案】AB
【解析】
【分析】当时,求出椭圆的焦距,可判断A选项;根据方程所表示的曲线的形状求出的取值范围,可判断BC选项;
对椭圆焦点位置进行分类讨论,根据椭圆的离心率公式可得出关于的等式,求出的值,可判断D选项.
【详解】对于A选项,当时,曲线的标准方程为,则,,
所以,此时椭圆是焦距为的椭圆,A对;
对于B选项,若是焦点在轴上的椭圆,则,解得,B对;
对于C选项,若曲线为椭圆,则,解得或,C错;
对于D选项,若椭圆的焦点在轴上时,,则,,
所以,解得,符合题意,
若椭圆的焦点在轴上,则,解得,
则,,所以,解得,
综上所述,若椭圆的离心率为时,或,D错.
故选:AB.
11. 平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线,它是1675年卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的.已知在平面直角坐标系中,,,动点P满足,其轨迹为一条连续的封闭曲线C.则下列结论正确的是( )
A. 曲线C与y轴的交点为, B. 曲线C关于x轴对称
C. 面积的最大值为2 D. 的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,求出曲线C的方程,由判断A;由曲线方程对称性判断B;取特值计算判断C;求出的范围计算判断D作答.
【详解】设点,依题意,,整理得:,
对于A,当时,解得 ,即曲线C与y轴的交点为,,A正确;
对于B,因,由换方程不变,曲线C关于x轴对称,B正确;
对于C,当时,,即点在曲线C上,,C不正确;
对于D,由得:,解得,
于是得,解得,D正确.
故选:ABD
【点睛】结论点睛:曲线C的方程为,(1)如果,则曲线C关于y轴对称;
(2)如果,则曲线C关于x轴对称;(3)如果,则曲线C关于原点对称.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆和圆外一点,过点作圆的切线,则切线方程为________.
【答案】或
【解析】
【分析】首先讨论斜率不存在是否适合题意,当斜率存在时,设出直线方程,根据直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径的长度,利用点到直线的距离公式,构造方程解斜率得答案.
【详解】当直线的斜率不存在时,直线方程 是圆的切线,
当直线的斜率存在时,设直线方程为: ,即: ,
直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径的长度,即:
,解得: ,代入切线方程整理得: ,
综上可得,圆的切线方程为:或.
故答案为:或.
13. 若双曲线:的离心率为,为的左支上一点,,分别为的左、右焦点,且,则_______________.
【答案】6
【解析】
【详解】由题可知,的标准方程为,离心率,解得,
由双曲线的定义可得,与联立,解得.
14. 著名物理学家、数学家阿基米德利用“逼近法”,得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知平面内,椭圆经过平移和旋转后,能得到以为一个焦点,且过点的椭圆,则椭圆面积的最大值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意求出椭圆半焦距c的范围,即可求得短半轴b的范围,即可求得答案.
【详解】由椭圆可知,结合题意知椭圆的面积为,
设椭圆另外一个焦点为,则,,即,
所以在以为圆心,1为半径的圆上,故,即,
当三点共线时等号成立(F在之间),
所以,所以椭圆面积的最大值为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知的顶点,,且重心G的坐标为.
(1)求C点坐标;
(2)数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.求的欧拉线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先设出点的坐标,然后根据重心的坐标公式列方程求解出点坐标.
(2)先确定点的位置,根据外心的性质求出外心坐标,然后利用外心和重心坐标写出直线方程.
【小问1详解】
设,则由重心的坐标为,得
,解得,所以点坐标为.
【小问2详解】
设的外心为,则由外心性质可得在的中垂线上,即.
,.
,解得,.
又,故欧拉线的斜率.
故的欧拉线的方程为,即.
16. 已知圆(,)过原点,且与直线相切.
(1)求圆的方程;
(2)判断圆与圆是否相交,若相交,请求出公共弦的长.
【答案】(1)
(2)相交,
【解析】
【分析】(1)利用圆过原点,以及直线与圆相切,可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出圆的方程;
(2)利用圆与圆的位置关系可判断出圆与圆相交,将两圆方程作差,可得出相交弦方程,再利用勾股定理可求出相交弦所在直线截圆所得弦长即可.
【小问1详解】
圆过原点,,①
圆与直线相切,,②
①②联立,解得,,圆的方程为.
【小问2详解】
圆,圆心,半径.
,
圆与圆相交.
圆的方程与圆的方程相减,得公共弦所在直线方程为,
圆的圆心到公共弦所在直线的距离,
公共弦的长为.
17. 已知,为双曲线:(,)上的两点.
(1)求的离心率;
(2)过点的直线与的下支交于点,若的面积为12,求的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)将代入双曲线方程可得,再代入可得,最后利用离心率公式即可求得;
(2)先求出和直线的方程,再利用三角形面积公式得到点到直线的距离,联立点到直线的距离公式和双曲线方程,求出符合下支条件的点,最后即可求得直线的方程.
【小问1详解】
将代入的方程,得.
将代入的方程,得,即
故离心率为.
【小问2详解】
由题意知,直线的方程为.
设点到直线的距离为,则,即,
由点到直线的距离公式得,所以.
又点在的下支上,由(1)知,且.
由,解得或,
由,得,解得,舍去.
所以点的坐标为或,
当时,直线的斜率为,所以方程为:;
当时,直线的斜率为,所以方程为:,即,
所以直线的方程为或.
18. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,且,离心率为.不与y轴垂直的直线l与C交于A,B两点.
(1)求C的方程;
(2)若直线l经过点,求的面积的最大值;
(3)C的左顶点为D,若,证明:直线l过定点.
【答案】(1)
(2)2 (3)
【解析】
【分析】(1)根据离心律和椭圆系数求得;
(2)设而不求,联立直线与椭圆联立,用伟达定理求出得到三角形面积;第三小问,设直线为横截距式,设与轴交点为,联立求解。
【小问1详解】
设C的半焦距为.由题意可得解得
所以C的方程为.
【小问2详解】
由(1)可知,.
可设l:,,,
由消去x得,
则,.
所以.
,
当且仅当,即时“=”成立,
即的面积的最大值为2.
【小问3详解】
设l:.由消去x得,
所以,,.
因为,,所以由可得,
所以,
即,
化简整理得,解得或.
当时,直线l:经过点D,不符合题意;
当时,直线l:经过点,也满足,符合题意.
综上所述,当时,直线l过定点.
19. 已知椭圆:的离心率为,且与直线 有且只有一个公共点.
(1)求的标准方程;
(2)设一动直线不经过坐标原点,与交于,两点,且 .
(ⅰ)证明:点到直线的距离为定值;
(ⅱ)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)设直线的斜率存在,其方程为,.
联立,消去得 ,
则,
化简得,,
因为 ,所以 ,即 ,
而,
代入得 ,
所以 ,
整理得 ,所以,满足.
所以点到直线的距离,
由,得.
当直线的斜率不存在时,设:,代入椭圆方程得,
则,由 ,得 ,
即,解得,所以,仍然成立.
综上,点到直线的距离为定值.
(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的离心率,得出 的关系,再由直线 与椭圆有且只有一个公共点,判别式为0,从而求出 的值.
(2)(ⅰ)当直线的斜率存在时,设其方程为,与椭圆方程联立,根据根与系数的关系,结合 ,得出,再由点到直线的距离求解,当直线的斜率不存在时,求出点到直线的距离,即可得定值.
(ⅱ)当直线的斜率存在时,根据弦长公式表示出,得出面积与的关系,通过换元,求出面积的最大值,再求出直线的斜率不存在时的面积,比较即可求得最大值.
【小问1详解】
由,得,即,
因此椭圆方程可写为 ,即,
将直线 代入椭圆方程得,
即 ,
因为直线与椭圆有且只有一个公共点,所以 ,
即 ,解得 ,则 ,
所以椭圆的标准方程为 .
【小问2详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)当直线的斜率存在时,
由(ⅰ)知
.
的面积,
由,令,则,,
所以
,
因为 ,所以 ,
所以当,即时,满足,取最大,最大值为.
所以面积的最大值为.
当直线的斜率不存在时,由(ⅰ)知,,,,
所以,,
所以,
因为,所以面积的最大值为.
第1页/共1页
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