内容正文:
吉安市永丰县三中、吉安长田学校2026-2027学年上学期
高二第一次联考数学试卷
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 直线的法向量可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】直线的斜率为2,则该直线的方向向量为,
垂直于向量的向量为,因此直线的法向量为,
取,得是直线的法向量,C是;
不存在非零实数,使得该直线的法向量为ABD.
2. 条件:“直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍”;条件“直线的斜率为”,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】B
【解析】
【分析】分类判断充分性和必要性,即可得到结果.
【详解】记直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
若直线的斜率为,
当截距均为时,直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍,
当截距均不为时,设直线方程为,变形为,
得,,则能推出,必要性成立;
若,当截距都不为时,斜率为,
当截距均为时,直线斜率可以是任何实数,不一定是,
所以不能推出,充分性不成立.
所以是的必要不充分条件.
3. 已知直线:,圆:,则“”是“直线与圆相切”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】
【详解】由圆的方程得:圆心坐标为,半径,
点到直线:的距离为.
分析充分性:
若,
则,则直线与圆相切,充分性成立.
分析必要性:
若直线与圆相切,则,
即,
解得或,必要性不成立.
综上,”是“直线与圆相切”的充分不必要条件.
4. 已知点,,,是的垂心,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设,因为,且,所以.
又因为,,所以,解得,因此.
5. 直线和交于点,则过点、的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为点在直线和上,
所以有,从而点、均满足,
故过点、的直线方程是即.
6. 三条直线l1:x-y=0,l2:x+y-2=0,l3:5x-ky-15=0构成一个三角形,则k的取值范围是( )
A. k∈R B. k∈R且k≠±1,k≠0
C. k∈R且k≠±5,k≠-10 D. k∈R且k≠±5,k≠1
【答案】C
【解析】
【详解】由l1∥l3,得k=5;由l2∥l3,得k=-5;由x-y=0与x+y-2=0,得x=1,y=1,若(1,1)在l3上,则k=-10.若l1,l2,l3能构成一个三角形,则k≠±5且k≠-10,故选C.
7. 已知圆,若直线上至少存在一点,使得圆上恰有两个点与点的距离都为2,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意得到以为圆心,以为半径的圆与圆相交,进而得到,转化为圆的圆心到直线的距离小于列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】因为圆上恰有两个点与点的距离都为2,
所以以为圆心,以为半径的圆与圆相交,
因为圆的圆心为,半径为,
所以,即,
所以直线上至少存在一点使得,
所以点到直线的距离小于,
即,解得,
所以的取值范围是.
8. 若恰有三组不全为0的实数对满足关系式则实数的最大值为( )
A. B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】将转化成,由点到直线的距离公式得,到直线的距离相等,则题目等价于恰好存在三条直线使得,到直线的距离相等,分类讨论即可得出答案.
【详解】将转化成,
由点到直线的距离公式得,到直线的距离相等,
题目等价于恰好存在三条直线使得,到直线的距离相等,
设直线,,,
易得解析式为,
因为,所以直线不过原点,
,
若,则直线为线段的垂直平分线或者与平行,
若直线为线段的垂直平分线,设,中点为,则,
因为,,所以,
,即;
若直线与平行,则,令,,
则,
由点到直线距离公式可得,
解得或,代入得或,
恰有三个不同的实数对满足关系式;
若,如图所示,对于固定的,存在四条不同的直线使得条件成立,
要排除掉其中一种情况,则某一条直线过原点,
若直线过原点且过,则解析式为,则,符合题意;
若直线过原点且与平行,则解析式为,则,符合题意;
将,以及进行比较得.
二、多选题:每小题6分,共18分;每小题全选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.
9. 已知直线:,则下列说法正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 若直线与直线垂直,则
C. 若直线在轴上的截距为3,则
D. 若,则直线的倾斜角的取值范围为
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A:直线的方程可化为,由,解得,
即该直线恒过定点,故A正确;
对于B:直线的斜率为,直线与直线垂直,
则直线得斜率,故B错误.
对于C:由,令,解得,依题意,解得,故C正确;
对于D:依题意,因,由正切函数的性质,可得,故D错误.
10. 如图,有一组圆都内切于点,圆,设直线与圆在第二象限的交点为,若,则下列结论正确的是( )
A. 圆的圆心都在直线上
B. 圆的方程为
C. 若,则圆与轴有交点
D. 设直线与圆在第二象限的交点为,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】求出连心线所在直线方程判断A;求出圆的方程判断B;求出圆的圆心到y轴的距离,结合直线与圆的位置关系判断C;求出点的纵坐标判断D.
【详解】圆的圆心,直线的方程为,即,
由两圆内切连心线必过切点,得圆的圆心都在直线上,即圆的圆心都在直线上,故A正确;
显然,设点,则,而,
解得,,因此圆的圆心,半径为,
圆的方程为,
则圆的方程为,故B正确;
圆的圆心为,半径,
圆心到轴的距离为,
由两边平方得,
,,而
所以当时,圆与轴有交点,C选项正确.
在中,令,得点的纵坐标为,因此,故D错误.
故选:ABC.
11. 过直线上任意一点P作圆的两条切线,切点分别为,则( )
A. 可以是等边三角形 B. 直线过定点
C. 四边形面积的最小值是 D. 的取值范围为
【答案】ABD
【解析】
【分析】结合圆的切点弦、切线性质、向量的数量积逐个分析选项:A选项利用特殊角进行反推验证;B选项根据切点弦方程判断定点;C选项四边形面积转化成切线长进行求解;D选项利用二倍角公式结合范围求解.
【详解】由题知圆O的圆心为,半径.
不妨取点,则,故,从而,
所以可以是等边三角形,故A正确;
设点,则,以为直径的圆的方程为,
又圆,两式作差可得直线的方程为,
又,代入可得
,令解得故直线过定点,故B正确;
四边形的面积为,故当最小时,四边形的面积最小,
又的最小值为圆心到直线的距离,且,
因此四边形面积的最小值为,故C错误;
,
在四边形中,,所以,
又,所以,
则,故的取值范围为,故D正确.
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则直线的一般方程为______.
【答案】或或或
【解析】
【分析】先确定直线与轴的交点,然后根据不同等腰三角形的构成,分类讨论即可得解.
【详解】①如图,以点为顶点,以为腰,,,
则点的坐标为,所以直线的一般方程为.
②如图,以点为顶点,以为腰,则点的坐标为,
所以直线的一般方程为.
③如图,以为顶点,以为腰,则点的坐标为,
所以直线的一般方程为.
④如图,以线段为底,线段的中点坐标为,其中垂线的方程为,
则点的坐标为,所以直线的一般方程为.
故答案为:或或或.
13. 若圆与圆有四条公切线,则实数的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【详解】因为两圆有四条公切线,故两圆相离,
而可化为,故此圆的圆心为,半径为,
可化为,
故此圆的圆心为,半径为,
所以,故.
14. 直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【解析】
【详解】直线变形得,则直线恒过,
变形得,是单位圆的上半部分,
当半圆与直线相切时,,
解得(舍)或,
设,,则,
由直线和半圆的图象可以知,
当时,直线与半圆没有公共点;
当时,直线与半圆切于一点;
当时,直线与半圆有两个交点;
当时,直线与半圆有一个交点;
当时,直线与半圆没有公共点;
所以当直线与半圆有两个交点时,.
四、解答题:共77分;第15题13分,第16、17题各15分,第18、19题各17分.
15. 已知,求(均写出一般式方程);
(1)边上的中线所在的直线方程;
(2)过点且在轴和轴上的截距互为相反数的直线方程;
(3)求点关于的对称点的坐标.
【答案】(1)
(2)
或
(3)
【解析】
【分析】(1)由题可得中点坐标,结合坐标,可得中线方程;
(2)当直线过原点时,显然满足题意;当直线不过原点时,利用截距式结合题意可得答案;
(3)由题可得,中点在上,据此可得答案.
【小问1详解】
由题可得中点坐标为,又,
则,从而中线方程为:;
【小问2详解】
当直线过原点和点时,满足题意,则方程可为:;
当直线不过原点时,设,则,
则可为:.
综上可得:为或.
【小问3详解】
因关于对称,则可得,中点在上,
设,则,
从而,则.
16. 已知点,圆的方程为.
(1)若A,B中有一点在圆内,另一点在圆外,求实数的取值范围;
(2)若线段AB的中点在圆上,判断圆与圆的位置关系.
【答案】(1)
(2)圆与圆是相交关系
【解析】
【分析】(1)分别计算出A,B与圆心之间的距离,结合一内一外列不等式即可求解;
(2) 先求AB中点坐标,代入圆方程得半径,再计算两圆圆心距,与半径和、半径差比较,判断两圆位置关系.
【小问1详解】
圆心,则,
,
所以,故点在圆外,点在圆内,
,即的取值范围为;
【小问2详解】
∵线段AB的中点在圆上,
,即.
又,
,故圆与圆是相交关系.
17. 已知圆,半径为1的圆的圆心在第二象限,圆与两条坐标轴均相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)求圆和圆的公切线的方程;
(3)过点的直线与圆交于、两点,直线与圆交于、两点,证明:.
【答案】(1)
(2)或或或
(3)
设过点的直线的方程为,整理为,
点到直线的距离为,点到直线的距离为,
可得.
又由,,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据题意可得圆的圆心坐标为,即可写出圆的标准方程;
(2)先判断圆和圆相外离,可得圆和圆共有4条公切线,易得轴和轴与圆和圆均相切,再根据直线为圆外一点出发的圆的两条切线的角平分线,求另外两条公切线;
(3)设过点的直线的方程为,利用几何法求弦长可证.
【小问1详解】
由圆与两条坐标轴均相切,圆的圆心在第二象限,半径为1,
可得圆的圆心坐标为,
故圆的标准方程为.
【小问2详解】
由,,有,
又由,可得圆和圆相外离,可得圆和圆共有4条公切线,
又由,,圆和圆的半径分别为1,2,
在平面直角坐标系中画出圆和圆的图象,可知轴和轴与圆和圆均相切,
直线的方程为,整理为,
可得直线与轴的交点为.
设直线的倾斜角为,有,有,
由于直线为圆外一点出发的圆的两条切线的角平分线,
可得圆和圆的另一条公切线的斜率为,
可得另一条公切线的方程为,整理为,
轴与直线的交点为,可知点在圆和圆的另一条公切线上,
设另一条公切线的方程为,整理为,
有,解得.
可得另一条公切线方程为,整理为,
故圆和圆的公切线的方程为或或或.
【小问3详解】
略
18. 已知圆方程为,点,点是圆上的动点,点为线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记点的轨迹为曲线,过点作曲线的两条切线,切点分别为点和点,求直线的方程及弦长;
(3)过点作直线与曲线交于,两点,在轴上是否存在一点,使得轴总是平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)法一利用中点性质求出,再代入中求解轨迹方程,法二结合相似的性质得到,再结合圆的定义求出轨迹方程即可.
(2)先讨论直线的斜率是否存在,再利用直线与圆的位置关系求出直线方程,进而求出交点坐标和弦长即可.
(3)对直线斜率是否存在进行讨论,并结合题意得到,进而得到,进而求解出定点即可.
【小问1详解】
法一:设点坐标为,
因为点坐标为,点为线段的中点,所以,
又因为点在圆上,代入圆的方程得
化简得,故点的轨迹方程为,
法二:设圆心与点连线的中点为点,
如图,作出符合题意的图形,
因为点为的中点,为的中点,所以,
因为,所以,
则,可得点轨迹为以为圆心,以2为半径的圆,
故轨迹方程为.
【小问2详解】
当过点的直线斜率不存在时,不可能与圆有交点,故舍去;
如图,作出符合题意的图形,
当过点的直线斜率存在时,设直线方程为,
当直线与圆相切时,圆心到直线距离等于半径2,
可得,解得,
此时直线方程为,联立可得,
解得,,所以点和点坐标为,,
故直线的方程为,
【小问3详解】
存在,点坐标为,证明如下,
不妨设点坐标为,交点,点坐标为,,
当过点的直线斜率不存在时,直线方程为,
联立方程组,解得,,
则与圆的交点为和,可得轴上任意一点均满足题意,
当过点的直线斜率存在时,设直线方程为,
如图,作出符合题意的图形,
联立方程组,化简得,
由韦达定理可知,
又因为轴平分,所以直线和直线的斜率互为相反数:
可得,即,
将直线方程代入,化简得到
代入韦达定理结果得,
化简得,即,解得,
综上所述,点坐标为,得证.
19. 在平面直角坐标系中,点,设圆的半径为1,圆心在直线上.
(1)若圆心也在直线上,
①过点作圆的切线,求切线方程;
②斜率存在且过点的直线与圆交于A、B两点,当面积最大时,求直线斜率;
(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围.
【答案】(1)①或, ②.
(2).
【解析】
【分析】(1) ①联立两条直线方程求出交点,即为圆心,写出圆的标准方程为,分析斜率存在与不存在的情况,根据圆心到切线的距离等于半径即可得到切线方程;
②设直线方程为,求出圆心到直线的距离,求出弦长,即可表示出三角形面积,根据二次函数性质即可得到当面积最大时直线斜率。
(2)求出点的轨迹方程为:,根据点也在圆上,所以圆与圆有交点,根据圆心的距离与半径的关系可得.
【小问1详解】
①圆心在直线上,在直线上,所以联立,
解得,所以圆心坐标为,
所以圆的标准方程为:,
若切线斜率存在,设过点的切线方程为,由于切线与圆相切,圆心到切线的距离等于半径,即:
,化简得,
两边平方得:
,
因此,切线方程为: ,即.
若切线斜率不存在,则,此时圆心到直线的距离为:,也符合;
因此,切线方程为: 或.
②设直线方程为,圆心到直线的距离为:,
弦长为:,
所以面积为:,
根据函数性质可得当时,可取得最大值,
因此我们有: ,两边平方得: ,即,
解得.
【小问2详解】
设点,则,
两边平方得: ,即,
所以点在圆上,
因为点也在圆上,所以圆与圆有交点,
圆的圆心为,半径为,
所以,化简得,
平方得:,所以,
所以圆心的横坐标的取值范围为:.
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吉安市永丰县三中、吉安长田学校2026-2027学年上学期
高二第一次联考数学试卷
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 直线的法向量可以是( )
A. B. C. D.
2. 条件:“直线在轴上的截距是在轴上的截距的两倍”;条件“直线的斜率为”,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
3. 已知直线:,圆:,则“”是“直线与圆相切”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. 已知点,,,是的垂心,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 直线和交于点,则过点、的直线方程是( )
A. B.
C. D.
6. 三条直线l1:x-y=0,l2:x+y-2=0,l3:5x-ky-15=0构成一个三角形,则k的取值范围是( )
A. k∈R B. k∈R且k≠±1,k≠0
C. k∈R且k≠±5,k≠-10 D. k∈R且k≠±5,k≠1
7. 已知圆,若直线上至少存在一点,使得圆上恰有两个点与点的距离都为2,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若恰有三组不全为0的实数对满足关系式则实数的最大值为( )
A. B. C. D. 3
二、多选题:每小题6分,共18分;每小题全选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.
9. 已知直线:,则下列说法正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 若直线与直线垂直,则
C. 若直线在轴上的截距为3,则
D. 若,则直线的倾斜角的取值范围为
10. 如图,有一组圆都内切于点,圆,设直线与圆在第二象限的交点为,若,则下列结论正确的是( )
A. 圆的圆心都在直线上
B. 圆的方程为
C. 若,则圆与轴有交点
D. 设直线与圆在第二象限的交点为,则
11. 过直线上任意一点P作圆的两条切线,切点分别为,则( )
A. 可以是等边三角形 B. 直线过定点
C. 四边形面积的最小值是 D. 的取值范围为
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 已知直线过点,且与直线及轴围成等腰三角形,则直线的一般方程为______.
13. 若圆与圆有四条公切线,则实数的取值范围为_______.
14. 直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围为_____.
四、解答题:共77分;第15题13分,第16、17题各15分,第18、19题各17分.
15. 已知,求(均写出一般式方程);
(1)边上的中线所在的直线方程;
(2)过点且在轴和轴上的截距互为相反数的直线方程;
(3)求点关于的对称点的坐标.
16. 已知点,圆的方程为.
(1)若A,B中有一点在圆内,另一点在圆外,求实数的取值范围;
(2)若线段AB的中点在圆上,判断圆与圆的位置关系.
17. 已知圆,半径为1的圆的圆心在第二象限,圆与两条坐标轴均相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)求圆和圆的公切线的方程;
(3)过点的直线与圆交于、两点,直线与圆交于、两点,证明:.
18. 已知圆方程为,点,点是圆上的动点,点为线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记点的轨迹为曲线,过点作曲线的两条切线,切点分别为点和点,求直线的方程及弦长;
(3)过点作直线与曲线交于,两点,在轴上是否存在一点,使得轴总是平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
19. 在平面直角坐标系中,点,设圆的半径为1,圆心在直线上.
(1)若圆心也在直线上,
①过点作圆的切线,求切线方程;
②斜率存在且过点的直线与圆交于A、B两点,当面积最大时,求直线斜率;
(2)若圆上存在点,使,求圆心的横坐标的取值范围.
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