内容正文:
高2028届数学学科高二(上)第一次月考
考试时间:120分钟
一、选择题: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.(原创)已知直线,则的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
2.(原创)已知圆,圆,则两圆位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
3.(原创)已知是左右焦点分别为、的椭圆上的一点,则( )
A.8 B.4
C.1 D.
4.(原创)已知为坐标原点,点是直线上任意一点,则的最小值为( )
A. B.
C.2 D.5
5.(原创)已知直线与圆相离,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.(原创)一条光线从点射出,经直线反射后,与圆相切于点,则光线从到经过的路程为( )
A. B.4
C. D.5
7.(改编)已知椭圆的左、右焦点分别为和和,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则的面积为( )
A. B.
C. D.
8.(改编)设椭圆的左、右焦点分别为,,是椭圆上一点,,,则椭圆的离心率的最大值为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题: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.(原创)已知直线,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.若,则直线,之间的距离为
C.直线过定点
D.若直线在两坐标轴的截距相等,则
10.已知,分别是椭圆的左、右焦点,,是椭圆长轴端点,点是椭圆上异于长轴端点的一点,则下列结论正确的是( )
A.椭圆的离心率
B.的最大值为25
C.存在点使
D.以为直径的圆与以为直径的圆内切
11.已知圆,圆,直线,点为直线上的动点,过作圆的两条切线,切点分别为,;过作圆的两条切线,切点分别为,,为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.直线是圆与圆的公共弦所在直线
B.对于直线上任意一点,都有
C.当直线与相交时,设交点为,则一定在直线上
D.若圆与圆,均外切,记点到直线的距离为,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(原创)已知圆过点,,,则圆的方程为_______;
13.(原创)已知点,,直线与线段相交,则实数的取值范围是_______;
14.已知椭圆()的左、右焦点分别为,,点为椭圆上不与左右顶点重合的动点,设,分别为的内心和重心.当直线的倾斜角不随着点的运动而变化时,椭圆的离心率为_______.
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.(改编)如图,已知中,,,,延长至点,连接.
(1)求的长;
(2)若,求的面积.
16.(改编)在平面直角坐标系中,点,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)若直线过点且与轨迹相切,求直线的方程.
17.如图,在四棱锥中,底面为正方形,,.
(1)证明:平面.
(2)若,求二面角的余弦值.
18.定义:是圆上一动点,是圆外一点,记的最大值为m,的最小值为n,若,则称为圆的“伴随点”;若同时是圆和圆的“伴随点”,则称为圆“”的“共生点”.已知圆:,为圆的“伴随点”.
(1)求点所在曲线的方程;
(2)已知圆:,,均为圆“”的“共生点”.
(i)求直线的方程;
(ii)若圆是以线段为直径的圆,过点且斜率不为0的直线与圆交于、两点,是否存在x轴上的定点,使得为定值?若存在,求出所有这样的点坐标;若不存在,请说明理由.
19.已知椭圆:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率为的直线与椭圆交于,两点,记以,为直径的圆的面积分别为,,当k为何值时,为定值.
(3)在(2)的条件下,设不过椭圆中心和顶点,且与x轴交于点,点关于y轴的对称点为,直线与y轴交于点,求周长的最小值.
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一、单项选择题
1-4、BBCA 5-8、CDAD
8、【详解】由椭圆定义:,代入,则
,,由余弦定理有
则两边约去4:,整理得到
令,
设,
这是开口向上的二次函数,对称轴,在对称轴处,;在区间端点或处,取得最大值:
二、多项选择题
9、BC 10、ABD 11、BCD
11、【解析】圆的圆心,半径,圆的圆心为,半径,对于A,因为,
所以圆与圆相离,不存在公共弦,故A错误;
对于B,设满足直线,则,,所以,故B正确;
对于C,先证明圆上点处的切线方程为.证明如下:①若切线的斜率存在,设切线的斜率为,则,所以,又过点,由点斜式可得,化简可得,,又,所以切线的方程为;②若切线的斜率不存在,则,此时切线方程为.综上所述,圆上点处的切线方程为,设,,,再证明直线的方程为,证明如下:因为圆在处的切线方程为,因为点在切线方程上,所以,同理可得,则,满足方程,根据不同两点确定唯一一条直线,故直线的方程为,同理可得直线的方程为,设两条直线交点为,代入两条直线并作差得,因为点满足,所以,故点在直线上,故C正确;
对于D,设圆的半径为,则,所以,设,则,即,化简可得,而点到直线的距离,因为,所以,即,故D正确.
三、填空题
12、(或)13、14、
14、【解析】如图,令点在第一象限(由椭圆对称性,其他位置同理),连接,显然点在上,连接并延长交轴于点,连接并延长交轴于点,轴,过点作垂直于轴于点,
设点,,则,因为为的重心,所以,因为轴,所以点横坐标也为,,因为为的角平分线,
则有,又因为,所以可得,又由角平分线的性质可得,,而所以得,
所以,,
所以,即,
因为
即,解得
四、解答题
15、(1)2
(2)
【解析】(1)在中,由正弦定理得:,又,,.所以.
(2)在中,由余弦定理得:,,代入得,(负数舍),故的面积为.
16、(1)
(2)或
【解析】(1)因为,由,得,化简得,即,所以点的轨迹的方程为.
(2)由(1)知,轨迹表示圆心为,半径为2的圆,
当直线的斜率不存在时,方程为,此时圆心到直线的距离,等于圆的半径,故直线与相切,满足题意;
当直线的斜率存在时,设,即,于是圆心到的距离等于半径2,即,解得,因此直线的方程为,即,
所以直线的方程为或.
17、(1)略
(2)
【解析】(1)证明:因为底面为正方形,所以.
又因为,,平面,所以平面PBD;因为平面,所以.因为,与相交,平面.
所以平面.
(2)以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,,,,则,,.
设平面的法向量为,则,即,令,则,
所以平面的一个法向量为.
设平面的法向量为,则,即,令,则,所以平面的一个法向量为.
,
易知二面角的平面角为锐角,故二面角的余弦值为.
18、(1)
(2)(i);
(ii)存在点为或或时,取定值
【解析】(1)易知圆的圆心为,半径为,
因为点为圆的“伴随点”,所以,可得,
因此点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
故点所在曲线的方程为.
(2)易知圆的圆心为,半径为,因为点为圆的“伴随点”,所以,可得,因此点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,所以点所在曲线的方程为;可得点为圆与圆的交点;因为P,Q均为圆“”的“共生点”,所以直线的方程即为圆与圆的公共弦所在直线,两圆方程相减可得,
因此直线的方程为.
(ii)存在点为或或时,取定值,理由如下:
易知直线与圆和圆的交点为;因此线段的中点为,且,因此圆H的方程为;
依题意直线的斜率存在,设其方程为,,如下图:
联立,整理可得,易知,;
此时
,
令,解得或或易知时,取定值为4,时,取定值为12,当时,取定值为3;
综上可知,存在x轴上的定点,使得为定值,
当点的坐标为时,取定值为4;当点的坐标为时,取定值为12;当点的坐标为时,取定值为3;
19、(1)
(2)时,为定值
(3)
【解析】(1)由题意,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)设直线l的方程为,,,
联立,消去y整理得,
则,
且,,
又,,
则
,
则,即时,此时为定值.
(3)由(2)知,,,直线l的方程为,
且,,,,
则,,
则直线的方程为,
令,得
,
即,则,,,
则周长为,
当且仅当,即时等号成立,
则周长的最小值为.
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