内容正文:
高二数学试题
满分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷 选择题(共58分)
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3. 与直线3x+5=0关于x轴对称的直线方程为( )
A. 3x+4y=0 B. 3x+4y+5=0
C. +4y=0 D. +4y+5=0
4. 直线x+y﹣1=0被圆(x+1)2+y2=3截得的弦长等于( )
A. B. 2 C. 2 D. 4
5. 焦点坐标为,,且长轴长等于12的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
6. 抛物线的焦点坐标是
A. B. C. D.
7. 设双曲线与椭圆:有公共焦点,.若双曲线经过点,设为双曲线与椭圆的一个交点,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知F是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点Q坐标为,则的最大值为( )
A. 3 B. 5 C. D. 13
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知椭圆,则( )
A. 的焦点都在x轴上 B. 的焦距相等
C. 没有公共点 D. 比更接近圆
10. 已知双曲线的左,右焦点分别为,一条渐近线方程为,为上一点,则以下说法正确的是( )
A. 的实轴长为 B. 的离心率为
C. D. 的焦距为
11. 已知圆C:和直线l:,则( )
A. 直线与圆相切
B. 当时,圆上的点到直线的最大距离为
C. 当圆上有且仅有个点到直线的距离等于时
D. 若直线与圆交于,两点,则的中点的轨迹是圆的一部分
第Ⅱ卷 非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题.每小题5分,共15分.
12. 圆关于点对称的圆的方程是________.
13. 椭圆的左、右焦点为,,短轴长等于8,离心率为,过的直线交椭圆于A、B两点,则的周长为______.
14. 如图所示,椭圆的左焦点为F,A,B两点在椭圆上,且四边形为菱形,则该椭圆的离心率为__________.
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. 已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与直线l平行,且点P到直线m的距离为3,求直线m的方程.
16. 已知在平面直角坐标系中,点,,满足的动点的轨迹记为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若点、、,当在曲线上运动时,记的最大值和最小值分别为和,求的值;
17. 已知抛物线.
(1)若抛物线上一点到其焦点的距离为,求的方程;
(2)若,斜率为的直线交抛物线于两点,交轴的正半轴于点为坐标原点,求点的坐标.
18. 如图,若是双曲线的两个焦点.
(1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离;
(2)若P是双曲线左支上的点,且,试求的面积.
19. 已知椭圆的左焦点为圆的圆心A.
(1)求椭圆C的方程;
(2)与x轴不重合的直线l经过椭圆C的右焦点B,与椭圆交于M、N两点,过B且与l垂直的直线交圆A交于P、Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
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高二数学试题
满分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷 选择题(共58分)
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,将直线方程化为斜截式,求出直线的斜率,由斜率与倾斜角的关系,可求解.
【详解】直线,即,直线的斜率为,
则直线的倾斜角为.
故选:D.
2. 过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设出该直线的方程,由点在该直线上,即可得出该直线方程.
【详解】设该直线方程为
由点在该直线上,则,即
即该直线方程为
故选:C
【点睛】本题主要考查了由两直线垂直求直线方程,属于中档题.
3. 与直线3x+5=0关于x轴对称的直线方程为( )
A. 3x+4y=0 B. 3x+4y+5=0
C. +4y=0 D. +4y+5=0
【答案】B
【解析】
【分析】关于轴对称的两直线斜率是相反数,过轴上同一点,由此可得.
【详解】直线的斜率是,与轴交点为,
因此它关于轴对称的直线方程是,即.
故选:B.
4. 直线x+y﹣1=0被圆(x+1)2+y2=3截得的弦长等于( )
A. B. 2 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】
如图,圆(x+1)2+y2=3的圆心为M(−1,0),
圆半径|AM|=,
圆心M (−1,0)到直线x+y−1=0的距离:
|,
∴直线x+y−1=0被圆(x+1)2+y2=3截得的弦长:
.
故选B.
点睛: 本题考查圆的标准方程以及直线和圆的位置关系.判断直线与圆的位置关系一般有两种方法: 1.代数法:将直线方程与圆方程联立方程组,再将二元方 程组转化为一元二次方程,该方程解的情况即对应直 线与圆的位置关系.这种方法具有一般性,适合于判 断直线与圆锥曲线的位置关系,但是计算量较大. 2.几何法:圆心到直线的距离与圆半径比较大小,即可判断直线与圆的位置关系.这种方法的特点是计算量较小.当直线与圆相交时,可利用垂径定理得出圆心到直线的距离,弦长和半径的勾股关系.
5. 焦点坐标为,,且长轴长等于12的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设椭圆方程为,易得、,再结合,即可求解.
【详解】设椭圆方程为,由题可得:,,即
根据解得:,所以椭圆方程为.
6. 抛物线的焦点坐标是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:将抛物线化为标准方程,,∴焦点坐标为.
考点:抛物线的标准方程.
7. 设双曲线与椭圆:有公共焦点,.若双曲线经过点,设为双曲线与椭圆的一个交点,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出双曲线方程,根据椭圆和双曲线的第一定义求出的长度,从而根据余弦定理求出的余弦值
【详解】由题得,双曲线中,所以,双曲线方程为:,假设在第一象限,根据椭圆和双曲线的定义可得: ,解得:,,所以根据余弦定理,
故选:A
8. 已知F是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点Q坐标为,则的最大值为( )
A. 3 B. 5 C. D. 13
【答案】B
【解析】
【分析】由,结合图形即得.
【详解】因为椭圆,
所以,,
则椭圆的右焦点为,
由椭圆的定义得:,
当点P在点处,取等号,
所以的最大值为5,
故选:B.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知椭圆,则( )
A. 的焦点都在x轴上 B. 的焦距相等
C. 没有公共点 D. 比更接近圆
【答案】BCD
【解析】
【分析】将椭圆变为标准方程,再根据椭圆的性质就可以判断每一个选项.
【详解】对于A,因为椭圆的标准方程为,所以的焦点在y上,所以A不正确;
对于B,因为椭圆的焦距为,椭圆的焦距为,所以B正确;
对于C,作出椭圆的图象,由图象可知,椭圆没有公共点,所以C正确;
对于D,因为椭圆的离心率为,的离心率为,所以,所以D正确.
故选:BCD.
10. 已知双曲线的左,右焦点分别为,一条渐近线方程为,为上一点,则以下说法正确的是( )
A. 的实轴长为 B. 的离心率为
C. D. 的焦距为
【答案】AD
【解析】
【分析】根据双曲线方程及一条渐近线求出,写出双曲线方程,根据双曲线的定义、性质即可判断各项的正误.
【详解】由双曲线方程知:渐近线方程为,而一条渐近线方程为,
∴,故,
∴双曲线:实轴长,离心率为,由于可能在不同分支上则有,焦距为.
∴A、D正确,B、C错误.
故选:AD
11. 已知圆C:和直线l:,则( )
A. 直线与圆相切
B. 当时,圆上的点到直线的最大距离为
C. 当圆上有且仅有个点到直线的距离等于时
D. 若直线与圆交于,两点,则的中点的轨迹是圆的一部分
【答案】BCD
【解析】
【分析】由直线所过定点坐标判断A选项的正确性,结合点到直线的距离公式判断BC选项的正确性,判断中点的轨迹来确定D选项的正确性.
【详解】圆:,即,圆心为,半径为.
直线,即,
当时,,所以直线过定点.
,所以点在圆内,所以直线与圆相交,A选项错误.
时,直线的方程为,圆心到直线的距离为,
所以圆上的点到直线的最远距离为,B选项正确.
若圆上有且仅有3个点到直线的距离等于,则圆心到直线的距离为,
即,C选项正确.
对于D选项,直线与圆相交于、两点,设的中点,则,
则,即点的轨迹是以为直径的圆.
由于直线的斜率存在,所以点的轨迹是以为直径的圆,且除去与直线的交点(以外的另一点),所以D选项正确.
第Ⅱ卷 非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题.每小题5分,共15分.
12. 圆关于点对称的圆的方程是________.
【答案】
【解析】
【分析】先将圆,化为标准方程得到圆心,再求圆心关于点的对称点,即为所求的圆的圆心.
【详解】圆,化为标准方程:,
设关于点对称的圆的圆心为,
则,解得,
所以圆关于点对称的圆的方程是:
,
故答案为:
【点睛】本题主要考查圆与圆的对称问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
13. 椭圆的左、右焦点为,,短轴长等于8,离心率为,过的直线交椭圆于A、B两点,则的周长为______.
【答案】20
【解析】
【分析】根据题意可求,利用椭圆的定义,的周长为.
【详解】根据题意可得:,,解得:,,
根据,解得:,
记周长为,.
14. 如图所示,椭圆的左焦点为F,A,B两点在椭圆上,且四边形为菱形,则该椭圆的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,结合椭圆的对称性,用椭圆的半焦距c表示出点的坐标,再代入椭圆方程求解即得.
【详解】由四边形为菱形,得轴,由椭圆对称性得点关于y轴对称,连接,
令椭圆半焦距为c,则,因此是正三角形,即,
则点,即有,于是,即,
整理得,而,解得,
所以该椭圆的离心率为.
故答案为:
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. 已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与直线l平行,且点P到直线m的距离为3,求直线m的方程.
【答案】(1)3x+4y-14=0
(2)3x+4y+1=0或3x+4y-29=0
【解析】
【分析】(1)由点斜式直接求解即可;
(2)由题可设直线m的方程为3x+4y+c=0,再利用点到直线的距离的公式即得.
【小问1详解】
由直线的点斜式方程得,
整理得直线l的方程为3x+4y-14=0.
【小问2详解】
∵直线m与l平行,可设直线m的方程为3x+4y+c=0,∴,
即|14+c|=15.
∴c=1或c=-29.
故所求直线m的方程为3x+4y+1=0或3x+4y-29=0.
16. 已知在平面直角坐标系中,点,,满足的动点的轨迹记为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若点、、,当在曲线上运动时,记的最大值和最小值分别为和,求的值;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接设,再根据条件列方程并化简可得;
(2)设,根据两点距离公式表示,再结合在曲线上,从而可得最大值及最小值.
【小问1详解】
设点,由,且点,,
得,
两边平方得,,
整理得,所以曲线的方程为.
【小问2详解】
由题意,设点,
则,,,
所以
,
又因为在曲线上,所以,
当时,取得最小值,;
当时,取得最大值,,
因此.
17. 已知抛物线.
(1)若抛物线上一点到其焦点的距离为,求的方程;
(2)若,斜率为的直线交抛物线于两点,交轴的正半轴于点为坐标原点,求点的坐标.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)根据焦半径公式可得,求出,即可得到答案;
(2)设点的坐标分别是,直线的方程为,根据向量的数量积为0,求出的值即可;
【详解】(1)由题知,
所以.
(2)设点的坐标分别是,
则直线的方程为,
,
,
所以点的坐标为.
18. 如图,若是双曲线的两个焦点.
(1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离;
(2)若P是双曲线左支上的点,且,试求的面积.
【答案】(1)10或22;(2).
【解析】
【分析】(1)利用双曲线的定义,根据动点到一个焦点的距离求动点到另一个焦点的距离即可;
(2)先根据定义得到,两边平方求得,即证,,再计算直角三角形面积即可.
【详解】解:(1)是双曲线的两个焦点,则,
点M到它的一个焦点的距离等于16,设点到另一个焦点的距离为,
则由双曲线定义可知,,解得或,
即点到另一个焦点的距离为或;
(2)P是双曲线左支上的点,则,
则,而,
所以,
即,
所以为直角三角形,,
所以.
19. 已知椭圆的左焦点为圆的圆心A.
(1)求椭圆C的方程;
(2)与x轴不重合的直线l经过椭圆C的右焦点B,与椭圆交于M、N两点,过B且与l垂直的直线交圆A交于P、Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据焦点坐标,再结合,即可求得椭圆方程;
(2)当直线的斜率存在时,利用弦长公式,分别求和,四边形的面积,求得面积的取值范围,当直线的斜率不存在时,求四边形的面积,最后即可求得四边形MPNQ面积的取值范围.
【小问1详解】
圆的圆心A的坐标为,所以圆锥的半焦距,
又,所以,椭圆C的方程为.
【小问2详解】
当l与x轴不垂直时,设l的方程为,
,.
由得.
则,.
所以.
过点且与l垂直的直线,A到m的距离为,
所以.
故四边形MPNQ的面积.
可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为.
当l与x轴垂直时,其方程为,,,四边形MPNQ的面积为12.
综上,四边形MPNQ的面积的取值范围为.
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