内容正文:
高二年级第一次阶段考数学试题
一、单选题
1. 已知直线过、两点,则该直线的斜率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两点连线的斜率公式可求得该直线的斜率.
【详解】由题意可知,直线的斜率为.
2. 若,,三点共线,则实数a=( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线的斜率公式进行求解即可.
【详解】由三点共线得,即,解得.
故选:A.
3. 已知直线和垂直,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由两直线的位置关系求解即可.
【详解】因为,
所以,解得.
4. 下列直线中与直线平行的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两直线平行的条件判断即可.
【详解】对于直线,可化为,
对于A,因为,所以,与目标直线不平行,故A错误,
对于B,因为,所以,与目标直线平行,故B正确,
对于C,因为,所以,与目标直线不平行,故C错误,
对于D,因为,所以,与目标直线不平行,故D错误.
故选:B
5. 点到直线的距离是( )
A. 3 B. 5 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】点到直线的距离是.
6. 已知两直线和的交点为,则以点为圆心,半径长为1的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由得,所以,
故以点为圆心,半径长为1的圆的方程是.
7. 圆在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用圆心与切点连线和切线垂直可求出切线斜率,再根据点斜式可得答案.
【详解】,由切线与直线垂直,
得:,得:,
又因为切线经过,
所以切线的方程为:,
即.
故选:A
8. 在平面直角坐标系中,已知点,点为直线上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求点关于直线的对称点的坐标,由此可得,结合结论两点之间线段最短可求的最小值.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,解得,所以,
所以,
当且仅当点为线段与直线的交点时等号成立,
所以的最小值是.
二、多选题
9. 关于直线,下列说法正确的有( )
A. 直线的斜率为 B. 直线的倾斜角为
C. 直线在轴上的截距为 D. 直线不经过第一象限
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据直线方程一般式求出斜率及倾斜角可判断A,B选项;将直线化为截距式可判断C,D选项.
【详解】由直线,得,所以直线的斜率为,A错误;
设直线的倾斜角为,则,,所以直线的倾斜角为,B正确;
令,得,所以直线在轴上的截距为,故C正确;
直线在轴上的截距为,直线的斜率为,故直线不经过第一象限,D正确.
10. 已知直线:,圆:,则( )
A. 圆的半径为
B. 圆心坐标为
C. 当直线平分圆时,
D. 当直线与圆相切时,
【答案】ABC
【解析】
【分析】配方得圆标准方程后即可得圆心坐标和圆半径,可判断AB,圆心坐标代入直线方程求得参数值判断C,利用圆心到直线的距离等于半径求得参数值判断D.
【详解】由题意圆的标准方程是,所以圆心坐标是,半径是,AB均正确;
当直线平分圆时,直线过圆心,即,,C正确;
若直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于半径,即,解得,D错.
11. 已知椭圆:()且,上、下顶点为,,过坐标原点的直线交于,两点,其中在第一象限,轴于点,直线交于点,交轴正半轴于点,的面积是的面积的倍,则( )
A. 的离心率为 B. ,,,四点可能共圆
C. 为直角三角形 D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A直接由椭圆的几何性质计算可得;对B根据点的对称可知,若四点共圆则圆心必在原点,再由,再结合对称性可知四点不共圆;对C,设,由三角形面积关系得,再通过解方程可得,进而可得,从而可判断C,再由直角三角形中边角关系可得,由基本不等式可得最小值,可判断D选项.
【详解】因为椭圆()满足 ,结合椭圆关系,
代入得:,即,所以,因此离心率,选项A正确.
设,由椭圆关于原点对称得 ;轴则.
所以,由题意.
设 ,的面积也可表示为,
所以,得,即.
由,椭圆方程可写为,
又因为直线过和,斜率,
直线方程为,代入椭圆方程,,
结合,得,,,
,,
,,
,解得或.
所以,代入得,即,
所以,
又因为,所以,即,因此,
所以为直角三角形,故C正确.
由是直角,所以在直角三角形中,
又因为,
,
所以,
当且仅当,即时等号成立,因此的最小值为,D正确.
对选项B,,若四点共圆,
则圆心必在弦的垂直平分线 轴上,也在弦的垂直平分线上,且的垂直平分线过原点,
因此圆心必在轴与弦的垂直平分线的交点,即原点.
所以圆的半径,圆的方程为.
又因为在椭圆上,也在圆上,
联立,显然方程组无解,故不存在,
所以,,,四点不可能共圆,故B错误.
三、填空题
12. 直线与直线的交点的坐标为________________.
【答案】
【解析】
【分析】联立两直线方程,求解即得.
【详解】联立方程得:,
解得:,
所以交点坐标为
故答案为:
13. 已知圆C的圆心在直线上,且过点,,则圆C的一般方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设出圆的标准方程,代入点的坐标,结合圆心在上,列出方程组,求出圆心和半径,写出圆的标准方程,化为一般方程.
【详解】设所求圆的标准方程为,
由题意得:,解得:,
故所求圆的方程为,即.
故答案为:.
14. 已知,分别是椭圆:()的左、右焦点,是上一点,若(),且,则的离心率的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,由椭圆定义可得即,由余弦定理可得,两式相除可得,再根据对勾函数的性质可得的范围,进而可得椭圆离心率的取值范围.
【详解】设,由椭圆定义可得,
设,则,所以,即,
因为,所以,
即,
两式相除得:,
所以,因为,所以,
根据对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,,所以,所以,
所以,所以,所以.
四、解答题
15. 求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)顶点在轴上,焦距为,离心率是 ;
(2)一个顶点的坐标为,一个焦点的坐标为;
(3)焦点在轴上,一条渐近线方程为,实轴长为12;
【答案】(1);
(2);
(3);
【解析】
【分析】根据双曲线的顶点或焦点位置、渐近线方程及焦距、实轴长,结合双曲线的性质求双曲线方程.
【小问1详解】
由题设,且,则,,
又顶点在轴上,故双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
由题设,,则,
又一个焦点为,故双曲线的标准方程为.
【小问3详解】
由题设,,又焦点在轴上,令双曲线的标准方程为,
又一条渐近线方程为,即,则,
所以双曲线的标准方程为.
16. (1)平面上动点到定点的距离与到直线距离之比为,求动点轨迹方程.
(2)动点在曲线上移动,点和定点连线的中点为,求点的轨迹方程.
(3)已知点,,直线,相交于点,且它们的斜率之积是1.求点的轨迹方程;
(4)在平面直角坐标系中,是坐标原点,点,动点满足.求动点的轨迹方程;
【答案】(1)(2)(3)(4).
【解析】
【分析】(1)设点,根据题意建立等式化简求解作答;
(2)设出和点的坐标,利用中点坐标公式把点的坐标用点的坐标和常数表示,再由在定圆上,把的坐标代入圆的方程整理后即可得到答案;
(3)设出点的坐标,利用斜率坐标公式结合已知,列出方程化简作答;
(4)设出点的坐标,根据建立等式化简求解作答.
【详解】(1)设点,所以,到直线:的距离为,
由题意得,即,
所以,整理得,
所以点的轨迹方程为;
(2)设,,
因为为的中点,所以,即,
又因为点在曲线上,所以,
所以.
即点的轨迹方程为,也即;
(3)设,.
,,,
,整理得,即.
故点的轨迹方程为.
(4)设,点,则由,
得,化简可得,
故动点的轨迹的方程为.
17. 在长方体中,,,,,.
(1)求证:面;
(2)求面与面的夹角的余弦值;
(3)求的面积;
(4)求三棱锥的体积.
【答案】(1)如图,以为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系 .
则、、、、、.
所以,,.
所以,,
所以,,即,.
又,、平面,所以平面.
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)建立直角坐标系,证明,,即可证明平面;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求解即可;
(3)求出点到的距离,再结合三角形的面积公式求解即可;
(4)计算点到平面的距离,再计算三棱锥体积即可.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
设平面的一个法向量为,,
则,令,可得 .
由(1)知平面的一个法向量为,
所以,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
【小问3详解】
,点到的距离为,
故的面积为.
【小问4详解】
点到平面的距离为,
所以三棱锥的体积为.
18. 已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右顶点,且,直线与椭圆交于两点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当时,求的面积;
(3)若直线与轴的交点为,且与四边形的面积比值为,求实数的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由离心率条件和左右顶点距离确定,再由求出;
(2)直线方程代入椭圆消去得关于的二次方程,利用韦达定理求两根之差的绝对值,面积等于底(直线与轴交点到原点距离)乘以高(纵坐标差)的一半;
(3)由面积比关系转化为两三角形面积比,利用同底(都在轴上)将面积比转化为纵坐标之比,得到与的关系,再联立直线与椭圆,通过韦达定理建立方程求解.
【小问1详解】
由题知,
,
又有,
解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
当时,联立与椭圆可得,
则,
所以.
所以.
【小问3详解】
由已知得点,
又与四边形的面积比值为,
所以与的面积比值为,
又,且与同号,
则,
联立直线与椭圆的方程,消去,得,
整理得,
则,即,
解得或,且,
联立得,所以.
19. 已知椭圆,分别是椭圆的左、右顶点,是椭圆上异于的两个点,当四边形为菱形时,四边形的周长为,面积为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)若,的斜率分别为,,且,证明:直线过定点.
(3)在(2)的条件下,若直线,交于点,直线,交于点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)依题意,直线的斜率不为零,设直线的方程为,,
由消去整理得,
则,,,
而,则,
因此
,
解得,
所以直线恒过定点.
(3).
【解析】
【分析】(1)利用椭圆四个顶点围成的菱形周长和面积公式,即可求解椭圆参数;
(2)利用设直线与椭圆联立方程组,由于转化为坐标关系式为,此时消元,即可求出,从而可得出定点坐标.
(3)利用上述消元思想,可得点横坐标为定值,即可表示点纵坐标,同理可求得点横坐标也为定值,即可表示点纵坐标,从而可表示,再求最小值.
【小问1详解】
根据椭圆的对称性知,当M,N分别为椭圆的上、下顶点时,四边形为菱形,
由,,得,,所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)知,,得,
直线的方程为,直线的方程为,
则,
即,解得,
即可得点有,,
同理可得点有,,
,
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
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高二年级第一次阶段考数学试题
一、单选题
1. 已知直线过、两点,则该直线的斜率为( )
A. B.
C. D.
2. 若,,三点共线,则实数a=( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 已知直线和垂直,则实数( )
A. B. C. D.
4. 下列直线中与直线平行的是( )
A. B. C. D.
5. 点到直线的距离是( )
A. 3 B. 5 C. D.
6. 已知两直线和的交点为,则以点为圆心,半径长为1的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
7. 圆在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 在平面直角坐标系中,已知点,点为直线上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 关于直线,下列说法正确的有( )
A. 直线的斜率为 B. 直线的倾斜角为
C. 直线在轴上的截距为 D. 直线不经过第一象限
10. 已知直线:,圆:,则( )
A. 圆的半径为
B. 圆心坐标为
C. 当直线平分圆时,
D. 当直线与圆相切时,
11. 已知椭圆:()且,上、下顶点为,,过坐标原点的直线交于,两点,其中在第一象限,轴于点,直线交于点,交轴正半轴于点,的面积是的面积的倍,则( )
A. 的离心率为 B. ,,,四点可能共圆
C. 为直角三角形 D. 的最小值为
三、填空题
12. 直线与直线的交点的坐标为________________.
13. 已知圆C的圆心在直线上,且过点,,则圆C的一般方程为__________.
14. 已知,分别是椭圆:()的左、右焦点,是上一点,若(),且,则的离心率的取值范围为______.
四、解答题
15. 求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)顶点在轴上,焦距为,离心率是 ;
(2)一个顶点的坐标为,一个焦点的坐标为;
(3)焦点在轴上,一条渐近线方程为,实轴长为12;
16. (1)平面上动点到定点的距离与到直线距离之比为,求动点轨迹方程.
(2)动点在曲线上移动,点和定点连线的中点为,求点的轨迹方程.
(3)已知点,,直线,相交于点,且它们的斜率之积是1.求点的轨迹方程;
(4)在平面直角坐标系中,是坐标原点,点,动点满足.求动点的轨迹方程;
17. 在长方体中,,,,,.
(1)求证:面;
(2)求面与面的夹角的余弦值;
(3)求的面积;
(4)求三棱锥的体积.
18. 已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右顶点,且,直线与椭圆交于两点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当时,求的面积;
(3)若直线与轴的交点为,且与四边形的面积比值为,求实数的值.
19. 已知椭圆,分别是椭圆的左、右顶点,是椭圆上异于的两个点,当四边形为菱形时,四边形的周长为,面积为4.
(1)求椭圆的方程.
(2)若,的斜率分别为,,且,证明:直线过定点.
(3)在(2)的条件下,若直线,交于点,直线,交于点,求的最小值.
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