内容正文:
2026—2027学年下学期高二数学学科阶段性作业
说明:1.本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出直线的斜率,根据公式即可求出倾斜角.
【详解】易知直线的斜率,所以,
又因为,所以.
故选:B.
2. 如图,直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知直线的倾斜角为钝角,斜率为负,直线的倾斜角为锐角,斜率为正,以及根据倾斜角的大小判断斜率的大小可得答案.
【详解】直线的倾斜角为钝角,斜率为负,且直线的倾斜角大于直线的倾斜角,
直线的倾斜角为锐角,斜率为正,直线的倾斜角大于直线的倾斜角,
所以.
故选:D.
3. 已知两条直线 ,“”是“直线”( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分又不必要
【答案】A
【解析】
【分析】根据求出,根据的取值进而验证即可求解.
【详解】当时,,解得,
所以,所以是直线的充分不必要条件.
4. 设点,,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( ).
A. 或 B. C. D. 或
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示:由题意得,所求直线l的斜率k满足 k≥kPB 或 k≤kPA,
即 k≥,或 k≤,∴,或 k≤-4,
即直线的斜率的取值范围是或 ,故选A.
5. 平面直角坐标系内,与点的距离为1且与圆相切的直线有( )
A. 4条 B. 3条 C. 2条 D. 0条
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,判断以点为圆心,1为半径的圆与已知圆的位置关系即可得解.
【详解】依题意,与点的距离为1的直线始终与以点为圆心,1为半径的圆相切,
而此直线与圆相切,因此该直线是圆与圆的公切线,
又圆的圆心,半径为2,显然,
所以两圆外切,它们有3条公切线,即所求切线条数是3.
故选:B
6. 直线与直线相交于点P,对任意实数m,直线,分别恒过定点A,B,则的最大值为( )
A. 4 B. 8 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求点的坐标,并判断两条直线的位置关系,结合基本不等式,即可求解.
【详解】直线,当,得,
即点,
直线,当,得,即点,
且两条直线满足,所以,即,
,
,当时,等号成立,
所以的最大值为4.
故选:A
7. 已知点到点的距离为,则的最小值是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【解析】
【分析】分别求出点P和点A的轨迹方程,根据直线与圆的位置关系,分析求解,即可得答案.
【详解】因为,所以点的轨迹方程为,
点的轨迹方程为.
因为圆上的点到直线的最小距离为圆心到直线的距离减去半径,
所以d的最小值是.
8. 在中,的平分线交于点,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,,则,结合正弦定理表示得,由余弦定理可得与的关系式,联立前式由同角三角函数和二次函数性质化简即可求解
【详解】
如图,设设,,则由正弦定理可得①,②,又,所以,①②式联立可得,则,则,
对,由余弦定理可得,
则
,
当时,有最大值,,所以,
故选:C
【点睛】本题考查由三角形的边角关系求解面积最值,正弦定理、余弦定理解三角形,属于难题,
本题中的角平分线性质可当结论进行识记:为的角平分线,则
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,部分选对得部分分,有选错的得0分
9. 若方程表示椭圆,则m的值可以为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】ACD
【解析】
【详解】方程表示椭圆,
,解得且,
结合选项,故m的值可以为ACD.
10. 已知两条直线:与,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点
B. 若,则或
C. 若直线的一个方向向量为,则
D. 当时,始终不过第四象限
【答案】AD
【解析】
【分析】A选项,变形后可得方程组,求出所过定点;B选项,时,两直线重合,B错误;C选项,根据直线的方向向量可得直线的斜率,从而得到,两直线不垂直;D选项,将直线转化为斜截式方程,可得始终不过第四象限.
【详解】对于A,直线,由得,始终过定点,A正确;
对于B,当时,直线与直线重合,B错误;
对于C,由选项得直线的斜率,显然,
而,则有,
此时,斜率为,两直线斜率乘积不为,
直线与直线不垂直,C错误;
对于D,当时,,
因为,,所以直线经过第一、二、三象限,
可得始终不过第四象限,D正确.
11. 太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相互统一的和谐美.定义:能够将圆的周长和面积同时等分成两部分的函数称为圆的一个“太极函数”下列有关说法中正确的是( )
A. 对圆的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数;
B. 函数是圆的一个太极函数;
C. 存在圆,使得是圆的太极函数;
D. 直线所对应的函数一定是圆的太极函数.
【答案】BD
【解析】
【分析】举出反例判断A;说明的图象关于点成中心对称,结合太极函数定义判断B;说明图象关于对称,不在函数图象上,结合太极函数定义判断C;求出直线过的定点,恰为圆心,即可判断D.
【详解】对于A,如图折线形成的函数是偶函数,满足,
显然函数的图象能将圆的周长和面积同时等分成两部分,A错误;
对于B,将正弦函数的图象向上平移1个单位即得的图象,
即的图象关于点成中心对称,而圆也关于点中心对称,
因此函数的图象能将圆的周长和面积同时等分成两部分,B正确;
对于C,的定义域为,且,
即为奇函数,图象关于对称,
若是圆的太极函数,则圆的圆心应为,但是不在的图象上,
因此函数不能将圆的周长和面积同时等分成两部分,C错误;
对于D,直线,即,
由,解得,则直线恒过定点,
显然直线经过圆的圆心,
该直线能将圆的周长和面积同时等分成两部分,D正确,
故选:BD
【点睛】思路点睛:涉及函数新定义问题,理解新定义,找出数量关系,联想与题意有关的数学知识和方法,再转化、抽象为相应的数学问题作答.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 经过点且在轴和轴上的截距相等的直线的方程为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据题意将问题分直线过原点和不过原点两种情况求解,然后结合待定系数法可得到所求的直线方程.
【详解】(1)当直线过原点时,可设直线方程为,
∵点在直线上,
∴,
∴直线方程为,即.
(2)当直线不过原点时,设直线方程为,
∵点在直线上,
∴,
∴,
∴直线方程为,即.
综上可得所求直线方程为或.
故答案为或.
【点睛】在求直线方程时,应先选择适当形式的直线方程,并注意各种形式的方程所适用的条件,由于截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线,故在解题时若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零,分为直线过原点和不过原点两种情况求解.本题考查直线方程的求法和分类讨论思想方法的运用.
13. 如图,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积为的正三角形,则b2的值是________.
【答案】
【解析】
【分析】与椭圆两个焦点有关的问题,一般以回归定义求解为上策,抓住△PF1F2为直角三角形建立
等式关系.
【详解】∵△POF2是面积为的正三角形,
∴S=|PF2|2=,|PF2|=2.
∴c=2,∵△PF1F2为直角三角形,∴a=,
所以.
故答案为.
【点睛】本题考查了椭圆的基本量,关键是抓住图形特征建立等式关系.
14. 已知点,点F是直线l:上的一个动点,当最大时,过点M,N,F的圆的方程是__________.
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:根据题意,设圆心坐标为C(2,a),当∠MFN最大时,过点M,N,F的圆与直线y=x-3相切.
∴,
∴a=1或9,
a=1时,r=,∠MCN=90°,∠MFN=45°,
a=9时,r=,∠MCN<90°,∠MFN<45°,
则所求圆的方程为
考点:圆的标准方程
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. 设椭圆的左,右焦点是,,离心率为,上顶点坐标为
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的上顶点坐标及离心率列方程组求解即可.
(2)根据椭圆的定义及余弦定理求出,代入三角形面积公式求解即可.
【小问1详解】
由题意知,解得.
故椭圆的方程为
【小问2详解】
由(1)知,所以 .
又为椭圆上一点,所以,
在中,由余弦定理,得,
即①.
将平方,得 ②.
①—②,整理得,
所以.
16. 在中,已知点,点在直线上.
(1)若点的坐标为,求边上的高线所在的直线方程;
(2)求周长的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求直线的斜率,再根据垂直关系求边上的高线的斜率,由点斜式即可得高线所在的直线方程;
(2)先求点关于直线的对称点为,再由结合两点间的距离公式求得的最小值.
【小问1详解】
直线的斜率为
所以边上的高线的斜率为,
得边上的高所在的直线方程为,即
【小问2详解】
因为,所以
的周长
设点关于直线的对称点为,则
解得,所以点关于直线的对称点为,
,
当且仅当三点共线时取等号.
的周长的最小值为.
17. 已知过点的直线与圆相交于A,B两点.
(1)若,求直线AB的方程;
(2)设线段AB的中点为M,求点M的轨迹方程.
【答案】(1)或;
(2)
【解析】
【分析】由圆的方程可得圆心坐标和半径;
(1)当直线斜率不存在时可知不满足题意,由此可设方程为,利用垂径定理可构造方程求得,进而得到直线方程;
(2)由圆的性质可知,利用平面向量坐标运算可表示出所满足的方程,通过在圆内可确定的取值范围,进而得到结果.
【详解】将圆方程整理为:,则圆心,半径,
(1)若过点的直线斜率不存在,则方程为,此时直线与圆无交点,不合题意,
过点的直线斜率存在,设直线方程为,即,
则圆心到直线距离,,解得:,
直线的方程为:或.
(2)由圆的性质可知:,即.
设,则,,
,整理可得:,
由得:,
为圆的弦的中点,在圆内,即,
点的轨迹方程为.
【点睛】本题考查直线与圆知识的综合应用,涉及到根据直线被圆截得的弦长求解直线方程、动点轨迹的求解问题;易错点是在求解动点轨迹时,忽略动点所满足的约束条件,从而造成轨迹求解错误.
18. 已知半径为的圆的圆心在轴的正半轴上,且直线与圆相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)若的坐标为,过点作圆的两条切线,切点分别为,求直线的方程;
(3)过点任作一条不与轴垂直的直线与圆相交于两点,在非正半轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在满足条件的,且坐标为
【解析】
【分析】(1)根据点到直线的距离,结合待定系数法即可求解圆心,
(2)根据四点共圆可得圆方程,进而可得公共弦的直线方程,或者利用向量垂直的坐标关系可得切线方程,进而可得直线方程,
(3)根据斜率和为0,结合斜率公式以及韦达定理即可化简求解.
【小问1详解】
设圆心的坐标为,则圆的方程为,
因为直线与圆相切,
所以点到直线的距离,
因为,所以,
所以圆的标准方程为;
【小问2详解】
法1:由条件可知四点共圆,且直径,记为圆,
则,半径,
所以圆的方程为,
因为圆的方程为,
两圆方程相减可得,所以直线的方程为;
法2:设,设直线上任意不同于点的点为,
根据,可得切线的方程为,
因为在直线上,所以,
同理,
从而直线的方程为,即;
【小问3详解】
设存在点满足条件,由题可设直线,,
由,得,
∵点在圆内部,∴恒成立,则,
因为,所以,即,
即是,整理得,
从而,化简有,
因为对任意的都要成立,所以,
由此可得假设成立,存在满足条件的,且坐标为.
19. 设是定义在上的函数,且,对任意,,若经过点、的直线与轴的交点是,则称为、关于函数的平均数,记为.
(1)若,求的表达式;
(2)若,求出所有满足条件的的解析式;
(3)若对任意,,且,都有成立,求证:.
【答案】(1);(2)(,为常数且);(3)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)利用、、三点共线,结合斜率公式可求得的表达式,即为所求;
(2)利用点、、三点共线,结合斜率公式可得出,进而可得出函数的解析式;
(3)利用点斜式可求得经过点、的直线方程,可求得,由可推导出函数在上为增函数,进而可得出,,然后利用不等式的基本性质可证得结论成立.
【详解】(1),由于点、、三点共线,
即点、、三点共线,由斜率公式可得,
因此,;
(2),由已知,、、三点共线,
由斜率公式可得,即,
整理可得,
对任意的正实数、且,成立,
即对任意的,为常数,
由于,可设(其中为常数且),
所以,(,为常数且);
(3)记点、、,
直线的方程为,
直线与轴的交点是,可得,
所以,,
对任意,,且都有.
则,即,
整理可得,
即,则,
设,则,所以,函数在上为增函数,
所以,,可得,同理可得,
由不等式的基本性质可得.
因此,对任意,,且都有成立,.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义问题,解本题的关键在于利用三点共线结合斜率公式求出关于、的表达式,在求解本题的第(3)问,要充分结合条件推导出函数在上为增函数,进而结合函数的单调性与不等式的基本性质来证明结论.
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2026—2027学年下学期高二数学学科阶段性作业
说明:1.本试卷共4页,19小题,满分150分,考试时间120分钟.
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 如图,直线,,,的斜率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知两条直线 ,“”是“直线”( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分又不必要
4. 设点,,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( ).
A. 或 B. C. D. 或
5. 平面直角坐标系内,与点的距离为1且与圆相切的直线有( )
A. 4条 B. 3条 C. 2条 D. 0条
6. 直线与直线相交于点P,对任意实数m,直线,分别恒过定点A,B,则的最大值为( )
A. 4 B. 8 C. D.
7. 已知点到点的距离为,则的最小值是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
8. 在中,的平分线交于点,则的面积的最大值为( )
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,部分选对得部分分,有选错的得0分
9. 若方程表示椭圆,则m的值可以为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
10. 已知两条直线:与,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点
B. 若,则或
C. 若直线的一个方向向量为,则
D. 当时,始终不过第四象限
11. 太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种相互转化,相互统一的和谐美.定义:能够将圆的周长和面积同时等分成两部分的函数称为圆的一个“太极函数”下列有关说法中正确的是( )
A. 对圆的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数;
B. 函数是圆的一个太极函数;
C. 存在圆,使得是圆的太极函数;
D. 直线所对应的函数一定是圆的太极函数.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 经过点且在轴和轴上的截距相等的直线的方程为__________.
13. 如图,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积为的正三角形,则b2的值是________.
14. 已知点,点F是直线l:上的一个动点,当最大时,过点M,N,F的圆的方程是__________.
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. 设椭圆的左,右焦点是,,离心率为,上顶点坐标为
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且,求的面积.
16. 在中,已知点,点在直线上.
(1)若点的坐标为,求边上的高线所在的直线方程;
(2)求周长的最小值.
17. 已知过点的直线与圆相交于A,B两点.
(1)若,求直线AB的方程;
(2)设线段AB的中点为M,求点M的轨迹方程.
18. 已知半径为的圆的圆心在轴的正半轴上,且直线与圆相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)若的坐标为,过点作圆的两条切线,切点分别为,求直线的方程;
(3)过点任作一条不与轴垂直的直线与圆相交于两点,在非正半轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
19. 设是定义在上的函数,且,对任意,,若经过点、的直线与轴的交点是,则称为、关于函数的平均数,记为.
(1)若,求的表达式;
(2)若,求出所有满足条件的的解析式;
(3)若对任意,,且,都有成立,求证:.
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