精品解析:广西壮族自治区柳州市柳南区青华中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测数学试题
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内容正文:
来宾青华中学2028届高二(上)10月检测(数学)
(考试时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得,,得.
2. 若直线的方程为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用直线的倾斜角的概念计算即可.
【详解】由题意可知直线平行于纵轴,即其倾斜角为.
3. 若直线的倾斜角为,则等于( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】先利用倾斜角求出直线的斜率,再把直线的一般式方程变形为斜截式,从中读出用表示的斜率表达式,最后建立两个斜率相等的方程,通过解方程求出参数的值.
【详解】 直线倾斜角 ,
直线斜率 ,
将直线方程化为斜截式:,
∴,即:,
直线斜率 ,
列等式:,
∴.
4. 若直线与平行,则与的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】直线与平行,,解得.
,即.
与的距离.
5. 已知点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将圆的方程化为标准方程,由方程表示圆得,再根据点在圆外得点到圆心的距离大于半径得或,综合两个条件可得所求实数的取值范围.
【详解】将化为标准方程,,
要使方程表示一个圆,则,即,解得①.
所以圆的圆心,半径为.
因为点在圆外,
所以,即,
所以,解得或②.
综合①②,得或.
因此实数的取值范围为.
6. 已知点,动直线:,作于点,则点到坐标原点距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先确定动直线恒过的定点,结合垂直关系得到点P的轨迹为圆,再利用圆上点到原点的最小距离为圆心到原点的距离减半径求解.
【详解】将直线的方程整理为,
令,解得,即直线恒过定点,
因为,垂足为,所以,
根据直径所对圆周角为直角,可知点的轨迹是以线段为直径的圆,
因为、,则圆心为的中点,半径,
原点到圆心的距离为,
而圆上点到圆外点的最小距离为点到圆心的距离减半径,
故点到原点的最小距离为.
7. 已知椭圆的焦点分别为,,过的直线与椭圆交于,两点,若,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,根据椭圆定义可得,进而可表示各边长,再结合余弦定理可得离心率.
【详解】
如图所示,设,则,,
由椭圆定义可知,,
则,,,
且,
则在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理可得,
即,化简可得,
即离心率为.
8. 已知点A,B在曲线上,以点A,B为切点的关于曲线C的切线交于点P(P在第一象限),作,垂足为H,O为坐标原点.若且,则直线OP的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,根据切线分析可知直线,与曲线C方程联立可得韦达定理,设线段的中点为,可知三点共线,可得,,结合长度关系运算求解即可.
【详解】设,,,,,
因为直线OP的斜率为,即,
又因为点在曲线外,则,
由题意可知:曲线在点A处的切线斜率不为0,可设切线方程为,
联立方程,消去x可得,
则,且,解得,
则切线方程为,
因为点在曲线上,则,
所以曲线在点A处的切线方程为,即,
同理可得:曲线在点B处的切线方程为,
又因为两条切线均过点,则,可得直线,
则点到直线的距离为,
因为,,,
则,,
联立方程,消去x可得,
则,,
则,
即,整理可得,
即,整理可得,
设线段的中点为,则,
且,可得,即,
因为直线的斜率为,可知三点共线,
且,即,即,
可知,则,
即,整理可得,
则,即,解得,
即,所以直线OP的斜率为.
二、多选题:每小题6分,共18分,每小题全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的不得分.
9. 已知直线:被圆:截得的弦为,则( )
A. 圆的标准方程为
B. 圆心
C. 圆心到直线的距离为
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】对于A,对配方得:,A错误;
对于B,由A选项可知圆心坐标为:,B正确;
对于C,圆心到直线的距离为,C错误;
对于D,由A选项可知圆的半径为,所以,D正确.
10. 圆和圆的交点为,,则( )
A. 公共弦所在直线的方程为
B. 线段中垂线的方程为
C. 公共弦的长为
D. 两圆圆心距
【答案】ACD
【解析】
【分析】求得两圆圆心距,可判断选项D;进而可得两圆相交,把两圆方程相减得到公共弦所在直线的方程,即可判断选项A;再把两圆分别化成标准方程,得到圆心和半径,两圆心所在的直线即为线段的中垂线,即可判断选项B;利用一个圆的圆心到直线的距离进而求出弦的长,可判断选项C.
【详解】由,可得,可得圆心为,半径为,
由,可得,可得圆心为,半径为,
所以,所以两圆相交,
两圆方程相减得,所以公共弦所在直线的方程为,故AD正确;
由,,可得,
所以直线所在直线的方程为,
所以线段中垂线所在直线方程为,故B错误;
圆心到公共弦所在直线的距离为,
故公共弦的长为,故C正确.
11. 已知抛物线的焦点为,过作两条互相垂直的直线与相交于P,Q两点,与相交于M,N两点,PQ的中点为G,MN的中点为,则( )
A. B.
C. |GH|的最小值为8 D. 面积的最小值为24(为坐标原点)
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A,根据题意得到直线的斜率都存在;设直线的方程为,通过联立直线和抛物线,消去,得到的一元二次方程,设,根据根与系数的关系得到,利用抛物线的定义求出和,计算,从而得到结论;选项B,求出,由得到的斜率互为负倒数,从而将中的替换为,可以得到,计算,从而得到结论;选项C,设的中点为,利用中点坐标公式求出,将代入直线的方程得到,从而得到点的坐标,同理,设的中点为,将替换为,可以得到的坐标,利用两点间的距离公式求出,通过换元,结合基本不等式和二次函数的图像和性质得到的最小值;选项D,根据,的坐标求出直线的方程,令,解出,从而得到直线恒过定点,则,利用基本不等式得到最小值.
【详解】抛物线,,焦点为,
选项A,过作两条互相垂直的直线与相交于P,Q两点,
与相交于M,N两点,故直线的斜率都存在;
设直线的方程为,
联立直线和抛物线,
消去,得到,即,
设,则,
,
则
,
综上可知,选项A正确;
选项B,,
,的斜率互为负倒数,
中的替换为,可以得到,
,
显然,当变化时,不是常数,故选项B错误;
选项C,设的中点为,
则,,
则,
同理,设的中点为,将替换为,可以得到,
设,,,
当且仅当时,即时,等号成立,故,
则转化为,
在范围内是单调递增函数,
故时,取最小值,且最小值为,
故选项C正确;
选项D,,,
则直线的方程为,
令,则,整理得到,
故直线恒过定点,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,
故面积的最小值为24,故选项D正确.
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,若,则_____.
【答案】
【解析】
【详解】因为,,
则,解得.
13. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【详解】由圆,圆心为,半径为,
则圆心到直线即的距离为,
因为圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,
所以,则,解得,
即的取值范围是.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,第二象限的点位于双曲线的渐近线上,且.若,且,则C的离心率为_________.
【答案】4
【解析】
【分析】证明三角形全等,再由余弦定理求解即可.
【详解】依题意,点在的渐近线上,点在的右支上.
因为,所以.
设为坐标原点,又,分别为,的中点,则,
又,,故,
故,而,则.
在中,由余弦定理,得,解得(负值舍去).
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. 已知直线经过点.
(1)若直线与直线平行,求直线的一般式方程;
(2)若直线与直线垂直,求直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为直线与直线平行,
所以设直线的方程为,,
将点代入,得,解得,
故直线的一般式方程为.
【小问2详解】
由题知,直线的斜率为,
设直线的斜率为,
由题意知,即,解得.
又因为直线经过点,
由点斜式得,
整理得,
故直线的一般式方程为.
16. 已知圆内有一点,为过点P的弦.
(1)当时,求直线的方程;
(2)求弦中点M的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)分直线斜率存在与不存在两种情况考虑,在斜率不存在时结合图形求出弦长检验可得;在斜率存在时,利用弦长公式求出直线斜率即得直线方程;
(2)方法一:由垂径定理得,从而可得点的轨迹是以为直径的圆,求出圆的方程即可;方法二:利用,代入点的坐标推导即得;方法三:利用,代入点的坐标推导即得.
【小问1详解】
当直线的斜率不存在时,的方程为,代入,
此时,符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即
设原点O到直线的距离为d,则,解得
的方程为,即
综上,直线的方程为或
【小问2详解】
方法一:是的中点,由垂径定理得
的轨迹是以为直径的圆.的中点为,
即圆心为,半径
的轨迹方程为
方法二:设,由垂径定理得,,(且),
,得(且
当时,,时,,也满足上式,
的轨迹方程为
方法三:设,由垂径定理得,
即,即M的轨迹方程为.
17. 已知圆:,圆:交于,两点,在第二象限.
(1)求以为直径的圆的方程;
(2)若过点的直线分别交两圆于两个不同的点,,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两圆方程相减得到公共弦AB所在直线方程,结合 “连心线垂直平分公共弦” 的性质确定所求圆的圆心,再通过垂径定理计算半弦长(即半径),最终写出圆的标准方程;
(2)设直线的点斜式方程,根据 “弦长|AC|=|AD|” ,利用弦长公式,列方程求解斜率,进而得到直线方程.
【小问1详解】
根据题意,圆:,圆心为,半径为3,
圆:,圆心为,半径为4,
两圆方程相减得,所以直线的方程为.
所以所求圆的圆心为,半径为,
所以以为直径的圆的方程为.
【小问2详解】
在第二象限,由(1)可得,
如图,不妨设点,分别在圆和圆上,易知直线的斜率存在,
设直线的方程是,即,
则点到直线的距离为,点到直线的距离为.
因为,
所以,即,
解得,故直线的方程是,
整理得直线的方程为.
18. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆相交于,两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件确定的值,确定椭圆方程.
(2)将直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理求出,再利用求的面积即可.
【小问1详解】
由题知,,则,
又因为,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由题意知,直线过右焦点,如图,作出符合题意的图形,
设,,联立,
消去得,所以由韦达定理得,,
则由弦长公式得,
所以的面积.
19. 已知椭圆:的短轴长为2,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,,为椭圆上不同的两点,
(ⅰ)若,关于直线对称,求实数的取值范围;
(ⅱ)若,关于轴对称,直线和交于点.过点的动直线与点的轨迹交于,两点,在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);(ⅱ)在轴上存在点,使得.
【解析】
【分析】(1)由离心率和短轴长结合关系求值,写出方程即可;
(2)(i)设直线的方程为,,的中点为,与椭圆方程联立后,利用根与系数的关系求得,进而利用点在上以及可求得实数的取值范围;(ⅱ)设,写出的方程,两式相乘,利用点在椭圆上,进而计算可得动点的轨迹方程,由得,设存在定点满足条件,由求得即可.
【小问1详解】
由,得,
故椭圆方程为:.
【小问2详解】
(ⅰ)因为,关于直线对称,所以所在直线的斜率为,
设直线的方程为,,的中点为,
由得,
所以,
所以,
由,可得,,
所以,整理得,所以,
所以,所以,所以,解得,
所以实数的取值范围为;
(ⅱ)存在这样的点,使得.
假设存在这样的点,使得,
如图,若,关于轴对称,则设,
则直线,直线,
两式相乘得,
因为在椭圆上,所以,即,
代入得,化简得,因为点不与顶点重合,所以.
即动点的轨迹方程为.
如图,因为,
所以,即,所以,
设过点的直线方程为,,
由,可得,
因为双曲线与直线有两个不同的交点,
所以有两个不同的解,所以,
所以,
设,则,即.
所以,化简得,
所以,因为,所以,解得,
故在轴上存在点,使得.
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来宾青华中学2028届高二(上)10月检测(数学)
(考试时间:120分钟 满分:150分)
一、单选题:每小题5分,共40分.
1. 已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
2. 若直线的方程为,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
3. 若直线的倾斜角为,则等于( )
A. B. C. D. 2
4. 若直线与平行,则与的距离为( )
A. B. C. D.
5. 已知点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 已知点,动直线:,作于点,则点到坐标原点距离的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知椭圆的焦点分别为,,过的直线与椭圆交于,两点,若,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 已知点A,B在曲线上,以点A,B为切点的关于曲线C的切线交于点P(P在第一象限),作,垂足为H,O为坐标原点.若且,则直线OP的斜率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:每小题6分,共18分,每小题全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的不得分.
9. 已知直线:被圆:截得的弦为,则( )
A. 圆的标准方程为
B. 圆心
C. 圆心到直线的距离为
D.
10. 圆和圆的交点为,,则( )
A. 公共弦所在直线的方程为
B. 线段中垂线的方程为
C. 公共弦的长为
D. 两圆圆心距
11. 已知抛物线的焦点为,过作两条互相垂直的直线与相交于P,Q两点,与相交于M,N两点,PQ的中点为G,MN的中点为,则( )
A. B.
C. |GH|的最小值为8 D. 面积的最小值为24(为坐标原点)
三、填空题:每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,若,则_____.
13. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是______.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,第二象限的点位于双曲线的渐近线上,且.若,且,则C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. 已知直线经过点.
(1)若直线与直线平行,求直线的一般式方程;
(2)若直线与直线垂直,求直线的一般式方程.
16. 已知圆内有一点,为过点P的弦.
(1)当时,求直线的方程;
(2)求弦中点M的轨迹方程.
17. 已知圆:,圆:交于,两点,在第二象限.
(1)求以为直径的圆的方程;
(2)若过点的直线分别交两圆于两个不同的点,,且,求直线的方程.
18. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆相交于,两点,求的面积.
19. 已知椭圆:的短轴长为2,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,,为椭圆上不同的两点,
(ⅰ)若,关于直线对称,求实数的取值范围;
(ⅱ)若,关于轴对称,直线和交于点.过点的动直线与点的轨迹交于,两点,在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出定点的坐标;若不存在,请说明理由.
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