甘肃省临潭县第一中学2026-2027学年第一学期高二数学期中考试模拟卷
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内容正文:
临潭县第一中学2026-2027学年第一学期
高二数学期中考试模拟试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
班级: 姓名: 成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第一册第1-2章
第一部分(选择题 共58分)
1、 单项选择题: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.过点与点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知,,则过点,点的直线斜率,
设直线的倾斜角为,满足,则,所以,即直线的倾斜角为.
2.等差数列的前项和为,若,,则( )
A.12 B.8 C.6 D.4
【答案】B
【分析】利用等差数列前项和的性质,代入已知的、即可快速算出结果.
【详解】已知,,,代入得: .
3.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为1,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知直线的一个方向向量为,则直线的斜率,
又直线在轴上的截距为1,所以直线的方程为,即.
4.已知等差数列不是常数列,若,且、、成等比数列,则( )
A.10 B.19 C.20 D.21
【答案】B
【分析】结合等差数列的通项公式和等比数列的性质求解.
【详解】由题可设等差数列的公差为,则,,
因为、、成等比数列,所以,即,
因为,解得或.因为等差数列不是常数列,所以.所以.
5.已知直线恒过定点,则以点为圆心,半径长为1的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意可得,所以无论取多少,当时,
为所以,以点为圆心,半径长为1的圆的方程是.
6.已知数列满足,,则数列的前10项和( )
A.88 B.89 C.90 D.91
【答案】A
【分析】根据题意分别求,进而求.
【详解】由题意可知:,,,,
,,,,,,
所以的前10项和.
7.已知圆C的方程为,直线l:与圆C交于A,B两点,若,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.2 D.9
【答案】D
【分析】根据点到直线的距离公式,结合圆的弦长公式即可求解,
【详解】圆C:可化为,
所以,解得.由题意知圆C的圆心为,故圆心C到直线l的距离为,又,所以,解得.
8.已知,,点满足,点在圆上运动,点在直线上运动,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求点的轨迹方程,然后用将军饮马模型,把折线距离转化为直线距离,最后化简计算.
【详解】设点,又,所以,整理得,所以点在以为圆心,以为半径的圆上.
点在圆上运动,圆心为,半径为,点在直线上运动,如图,圆与圆关于直线对称,则,所以,
即当,,三点共线时,取得最小值.设,则,解得.
因此.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知等差数列的首项,且,下列说法正确的是( )
A.数列的公差 B.数列的通项公式
C.数列的前项和 D.数列是公比为2的等比数列
【答案】ACD
【分析】先根据等差数列已知的首项和项的关系求出公差,再依次验证通项公式、前n项和公式、新数列的公比即可.
【详解】选项A:设等差数列的公差为,由,可得:
,代入得,解得,故A正确.
选项B:等差数列通项公式为,故B错误.
选项C:前项和,故C正确.
选项D:令,则,所以数列是公比为2的等比数列,故D正确.
10.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
【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.
11.已知点在圆:上运动,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为
B.的最小值为
C.若过点且斜率为的直线与轴交于点,则线段长度的取值范围为
D.若,,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】先由圆的方程可得圆心坐标及半径,对A转化为直线与圆有交点时斜率最大值可得;对B转化为直线与圆有公共点时的最小值;对C设出直线方程求得点坐标,再用两点距离公式并结合圆点坐标范围可得;对D直接转化圆上的点到原点的距离的最小值问题可得.
【详解】对原圆方程配方得,圆心,半径
对A选项,令表示点与原点连线的斜率,即直线与圆有交点.
所以圆心到直线的距离,即,
平方整理得: , 解得,故最大值为,A正确.
对B选项,设,即,即直线与圆有公共点,
所以圆心到直线距离 ,即,
解得, 所以的最小值为,不是,故B错误;
对C选项,过斜率为的直线为,
令,得, ,
因为在圆上,所以,因此,故C正确;
对D选项,设,,,
所以,
因为,所以
,
所以,故D正确.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已知数列满足,则数列的通项公式为_______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用数列第项与前项和的关系分段求解.
【详解】数列中,,当时,;
当时,,两式相减得 ,
整理得,而不满足上式。所以.
13.已知直线,若直线在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为___________
【答案】或
【分析】求出直线在两坐标轴上的截距,再建立方程并求解.
【详解】依题意,,直线在轴上的截距分别为,
由直线在两坐标轴上的截距相等,得,所以或.
14.已知圆:,直线:,若直线上存在点,使得圆上存在两点,,满足,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】将问题转化为圆心到直线的距离,结合点到直线的距离公式代入计算,即可得到结果.
【详解】圆:,圆心,半径,
过点作圆的两条切线,切线夹角是点对圆的最大张角,
若要使得圆上存在两点,,满足,则最大张角大于等于,
当最大张角等于时,半角为,
设切点为,在直角三角形中,,即,,
只要,就存在满足条件的,即圆心到直线的距离,
,即,解得,
所以实数的取值范围是.
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.(13分)已知等差数列 的前 项和为 ,,.
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由 求公差,再由基本量法可得;
(2)由分组求和(等差数列+等比数列)可得.
【详解】(1)由 得 ,
设公差为 ,则 ,解得 ,所以 .
(2)由 (1) 得 ,而 的前 项和为 ,
所以 .
16.(15分)三角形的顶点是,
(1)若直线l过点C且与边所在直线平行,求直线l的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程;
(3)求边的垂直平分线所在直线的方程.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)先求出直线的斜率,利用平行直线斜率相等,结合点用点斜式写出直线方程;
(2)根据高线与垂直得到高线斜率,再结合点C用点斜式求高的直线方程;
(3)先算出的中点坐标,由垂直关系得到垂直平分线的斜率,再用点斜式写出方程.
【详解】(1),故直线l的斜率,直线l过点C,
则,整理得:.
(2),解得,代入点C得,整理得.
(3)中点,斜率为,故直线方程为,整理得.
17.(15分)已知圆经过,两点,并且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)求直线:被圆所截得的弦长;
(3)已知点,以为圆心的圆与圆相切,求圆的标准方程.
【答案】(1) (2) (3) 或
【分析】(1)圆心是的中垂线与已知直线的交点,定出圆心后再用两点距离求半径;
(2)先算圆心到直线的距离,再由半径、弦心距、半弦长的勾股关系求弦长;
(3)先算圆心距,再按外切、内切两类方程分别求圆的半径.
【详解】(1)的中点为,直线的斜率,
故的中垂线为,即.
圆心既在中垂线上,又在上,联立解得,半径,
故圆的标准方程为.
(2)圆心到直线的距离,
由垂径定理得所得弦长为.
(3),设圆的半径为.
若两圆外切,则,;若两圆内切,则,得或(舍去).
故圆的标准方程为或.
18.(17分)设数列的前n项和为,已知.若.
(1)计算,,的值,并猜想数列的通项公式;
(2)证明:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(3)设,数列的前n项和为,求.
【答案】(1);
(2)证明:当时,,则.
当时,,即,
即,而,
所以数列是首项为2,公比为2的等比数列.因为,所以.
(3)
【分析】(1)利用递推关系式求出的值,根据前3项即可猜出通项公式.
(2)根据与之间的关系求出,从而可得,利用等比数列的定义即可证明,再由等比数列的通项公式即可求解.
(3)利用错位相减法即可求解.
【详解】(1),,
即,,,猜想
(2)略.
(3),用错位相减法求和法得:,①
,②
①-②得: =
19.(17分)已知圆经过点,且与直线相切于点,圆的方程为.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且被圆所截得的线段长为,求直线的方程;
(3)设为圆上任意一点,过点向圆引切线,切点为,探究:平面内是否存在一定点,使得为定值?若存在,请求出所有满足条件的定点的坐标,及相对应的定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)和
(3)存在,当定点为时,;当定点为时,
【分析】(1)由圆的性质可得;
(2)讨论斜率存在与否,利用点到直线的距离和圆的弦长公式可得;
(3)由弦长公式得到,再结合为圆上任意一点代入圆方程化简,然后利用两点间距离公式表示出,结合同次系数相同解方程组可得.
【详解】(1)
因为圆经过点,且与直线相切于点,所以圆心,半径,
所以圆的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,易得其方程为,
当时,弦长为的直径,舍去;当时,由圆的弦长公式可得,符合题意;
当直线的斜率存在时,设其方程为,
因为直线与圆相切,且被圆所截得的线段长为,所以,解得,
此时直线方程为,综上,满足条件的直线方程为和.
(3)因为圆心,半径,所以,
点为圆上任意一点,代入方程可得,所以,
设,则,
因为为定值,所以,所以,
将代入上式右边化简可得,
因为为圆上任意一点,所以上式两边同次系数相同,即,
解得或,所以存在,当定点为时,;当定点为时,.
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高二数学期中考试模拟试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
班级:
姓名:
成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第一册第1-2章
第一部分(选择题共58分)
一、单项选择题: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.过点A(4,1)与点B,1-5)的直线的倾斜角为()
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
2.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a=-1,a4=5,则S4=()
A.12
B.8
C.6
D.4
3.已知直线1的方向向量为(1,2),且在y轴上的截距为1,则直线1的方程为()
A.2x-y+1=0
B.2x+y-1=0
C.x-2y-1=0
D.x-2y+1=0
4.已知等差数列{an}不是常数列,若a=1,且a,、a2、a成等比数列,则ao=()
A.10
B.19
C.20
D.21
5.已知直线x-y+2a-4=0恒过定点M,则以点M为圆心,半径长为1的圆的方程是()
A.(x+4)}2+(y+2)2=1
B.(x-4)2+(y-2)2=1
C.(x+2)2+(y+1)2=1
D.(x-2)2+(y-1)2=1
2an-1,n为奇数
6.已知数列{an}满足a=1,a+1=
a,+l,n为偶数,则数列{a,}的前10项和S=()
A.88
B.89
C.90
D.91
7.己知圆C的方程为x2+y2-4x+4y+√m=0,直线1:3x+4y-3=0与圆C交于A,B两点,若AB=4,
则实数m等于()
A.2
B.3
C.22
D.9
8.已知A(2,0),B(-1,0),点P满足PA=2PB,点2在圆C:(x+1)2+(y-4)2=1上运动,点M在直线
x-y-2=0上运动,则PM+QM的最小值为()
A.5v2-3
B.6V2-3
C.V73-3
D.45-3
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知等差数列{an}的首项a1=2,且a2+a4=8,下列说法正确的是()
A.数列{an}的公差d=1
B.数列{an}的通项公式an=2n
C.数列{a,}的前n项和S=+3n
D.数列2}是公比为2的等比数列
2
10.已知直线1:3x-y-6=0被圆C:x2+y2-2x-4y+1=0截得的弦为AB,则()
A.圆C的标准方程为(x-1)2+(y-2)2=5
B.圆心C(1,2)
C.圆心C到直线l的距离为V10
D.4B=6
11.已知点P(x,y)在圆C:x2+y2-6x-4y+12=0上运动,则下列结论正确的是()
A.上的最大值为3+固
4
B.x-y的最小值为√2-1
C.若过点P且斜率为√3的直线与y轴交于点Q,则线段PQ长度的取值范围为[4,8]
D.若A(-1,0),B(1,0),则PA+PB的最小值为30-4√3
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.己知数列a,}满足a+受+号++%=1-2,则数列a,}的通项公式为
13.已知直线:c-y+1+2k=0,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为
14.已知圆C:(x+1)+y2=4,直线1:x-2y+t=0,若直线1上存在点P,使得圆C上存在两点M,N,
满足∠MPN-牙,则实数I的取值范围是
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.(13分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a=2,S6=S,+7.
(1)求{an}的通项公式:
(2)若bn=2”,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
16.(15分)三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),
y
2C(0,2)
A(-5,0)
M
-5
-3
B3,-3)
(1)若直线I过点C且与边AB所在直线平行,求直线1的方程:
(2)求边AB上的高CD所在直线的方程;
(3)求边AB的垂直平分线所在直线的方程.
17.(15分)已知圆C经过A(-2,-2),B(-3,5)两点,并且圆心C在直线2x-y=0上.
(1)求圆C的标准方程:
(2)求直线1:x-y-5=0被圆C所截得的弦长:
(3)已知点N(7,-6),以N为圆心的圆N与圆C相切,求圆N的标准方程,
18.(17分)设数列{an}的前n项和为Sn,己知Sn=2an-n.若bn=an+1n∈N)
(1)计算a,a2,4的值,并猜想数列{bn}的通项公式;
(2)证明:数列{a,+1}为等比数列,并求数列{an}的通项公式:
(3)设cn=nbn,数列{cn}的前n项和为Tn,求Tn.
19.(17分)已知圆C经过点(0,-1),且与直线x=1相切于点(1,-2),圆C2的方程为(x-1)+y2=12.
(1)求圆C的方程:
(2)若直线1与圆C相切,且被圆C2所截得的线段长为4v2,求直线I的方程;
(3)设P为圆C2上任意一点,过点P向圆C引切线,切点为Q,探究:平面内是否存在一定点R,使得
PO
PR
=入为定值?若存在,请求出所有满足条件的定点R的坐标,及相对应的定值入:若不存在,请说明
理由,
临潭县第一中学2026-2027学年第一学期
高二数学期中考试模拟试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
班级: 姓名: 成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第一册第1-2章
第一部分(选择题 共58分)
1、 单项选择题: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.过点与点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.等差数列的前项和为,若,,则( )
A.12 B.8 C.6 D.4
3.已知直线的方向向量为,且在轴上的截距为1,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知等差数列不是常数列,若,且、、成等比数列,则( )
A.10 B.19 C.20 D.21
5.已知直线恒过定点,则以点为圆心,半径长为1的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
6.已知数列满足,,则数列的前10项和( )
A.88 B.89 C.90 D.91
7.已知圆C的方程为,直线l:与圆C交于A,B两点,若,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.2 D.9
8.已知,,点满足,点在圆上运动,点在直线上运动,则的最小值为( )
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知等差数列的首项,且,下列说法正确的是( )
A.数列的公差 B.数列的通项公式
C.数列的前项和 D.数列是公比为2的等比数列
10.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.
11.已知点在圆:上运动,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为
B.的最小值为
C.若过点且斜率为的直线与轴交于点,则线段长度的取值范围为
D.若,,则的最小值为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已知数列满足,则数列的通项公式为_______.
13.已知直线,若直线在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为___________
14.已知圆:,直线:,若直线上存在点,使得圆上存在两点,,满足,则实数的取值范围是________.
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.(13分)已知等差数列 的前 项和为 ,,.
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .
16.(15分)三角形的顶点是,
(1)若直线l过点C且与边所在直线平行,求直线l的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程;
(3)求边的垂直平分线所在直线的方程.
17.(15分)已知圆经过,两点,并且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)求直线:被圆所截得的弦长;
(3)已知点,以为圆心的圆与圆相切,求圆的标准方程.
18.(17分)设数列的前n项和为,已知.若.
(1)计算,,的值,并猜想数列的通项公式;
(2)证明:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(3)设,数列的前n项和为,求.
19.(17分)已知圆经过点,且与直线相切于点,圆的方程为.
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,且被圆所截得的线段长为,求直线的方程;
(3)设为圆上任意一点,过点向圆引切线,切点为,探究:平面内是否存在一定点,使得为定值?若存在,请求出所有满足条件的定点的坐标,及相对应的定值;若不存在,请说明理由.
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高二数学期中考试模拟试卷
命题人:李文元
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
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姓名:
成绩:
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:湘教版(2019)选择性必修第一册第1-2章
第一部分(选择题共58分)
一、单项选择题: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.过点A(4,1)与点B,1-5)的直线的倾斜角为()
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
【答案】A
【详解】已知A(4,,B1-V3),则过点A,点B的直线斜率k=1-V5-」-3
1-43
设直线的倾斜角为a,满足a∈[0,),则k=an&=5
,所以α=兀,即直线的倾斜角为30
3
6
2.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a=-1,a=5,则S4=()
A.12
B.8
C.6
D.4
【答案】B
【分析】利用等差数列前m项和的性质S,=4(a+),代入已知的4=-1、a,=5即可快速算出结果
2
【详解】已知m=4,a=-1,a,=5,代入得:S,=4xa+a)_4×-1+5)-8
2
3.已知直线1的方向向量为(1,2),且在y轴上的截距为1,则直线I的方程为()
A.2x-y+1=0
B.2x+y-1=0
C.x-2y-1=0
D.x-2y+1=0
【答案】A
【详解】已知直线1的一个方向向量为L,2),则直线1的斜率=子-2,
又直线I在y轴上的截距为1,所以直线l的方程为y=2x+1,即2x-y+1=0
4.已知等差数列{an}不是常数列,若a,=1,且a、a2、a成等比数列,则a。=()
A.10
B.19
C.20
D.21
【答案】B
【分析】结合等差数列的通项公式和等比数列的性质求解
【详解】由题可设等差数列{an}的公差为d,则a2=a1+d,a=a+4d,
因为a、a2、a成等比数列,所以a22=aa,即(a,+d)}=a,(a,+4d),
因为a=1,解得d=2或d=0.因为等差数列{an}不是常数列,所以d=2.所以ao=a+9d=1+9×2=19
5.已知直线x-y+2a-4=0恒过定点M,则以点M为圆心,半径长为1的圆的方程是()
A.(x+4)}2+(y+2)2=1
B.(x-4)2+(y-2)2=1
C.(x+2)+(y+1)2=1
D.(x-2)2+(y-1)2=1
【答案】B
【详解】由题意可得,x-ay+2a-4=0→x-ay-2)-4=0,所以无论a取多少,当y=2时,x=4,
.M为(4,2),所以,以点M为圆心,半径长为1的圆的方程是(x-4)+(y-2)2=1.
2an-1,n为奇数
6.己知数列{an}满足a=1,a1=
(a,+ln为偶数,
则数列{an}的前10项和S=()
A.88
B.89
C.90
D.91
【答案】A
【分析】根据题意分别求a2,a3,a4,,ao,进而求So
【详解】由题意可知:a=1,42=2a-1=1,a3=a2+1=2,a4=24-1=3,
a5=a4+1=4,a6=2a-1=7,a=a6+1=8,a=2a7-1=15,a,=a+1=16,ao=2a,-1=31,
所以{an}的前10项和So=1+1+2+3+4+7+8+15+16+31=88.
7.已知圆C的方程为x2+y2-4x+4y+√m=0,直线1:3x+4y-3=0与圆C交于A,B两点,若AB=4,
则实数m等于()
A.2
B.3
C.2v2
D.9
【答案】D
【分析】根据点到直线的距离公式,结合圆的弦长公式即可求解,
【详解】圆C:x2+y2-4x+4y+√m=0可化为(x-2}+(y+2)}=8-Vm,
所以8-√m>0,解得0≤m<64.由题意知圆C的圆心为C(2,-2),故圆心C到直线1的距离为
3x2+4×(-2)-3-1,又4=2,所以1P+2-8-m,解得m=9.
V32+4
8.已知A(2,0),B(-1,0),点P满足PA=2PB,点9在圆C:(x+1)2+(y-4)2=1上运动,点M在直线
x-y-2=0上运动,则PM+QM的最小值为()
A.5W2-3
B.6√2-3
C.V73-3
D.4V5-3
【答案】C
【分析】首先求点P的轨迹方程,然后用将军饮马模型,把折线距离转化为直线距离,最后化简计算
【详解】设点P(x,y),又PA=2PB,所以V(2-x2+(0-y}=2(-1-x}2+(0-y2,整理得
(x+2)2+y2=4,所以点P在以C(-2,0)为圆心,以片=2为半径的圆上
点2在圆C:(x+1)}+(y-4)}2=1上运动,圆心为C(-1,4),半径为r=1,点M在直线x-y-2=0上运动,
如图,圆C与圆C2关于直线x-y-2=0对称,则MC=MC2,所以
PM+OM MC-2+MC-1=MC2 +MC-3=CC2-3,
n-0
×1=-1
m-(-2)
即当C,M,C2三点共线时,取得最小值.设C2(m,n),则
-2+m_0+n-2=0
,解得C2(2,4)
22
因此(PM+|2M)=[2-(-1]+(-4-4}2-3=V73-3.
x-y-2=0
PXM
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.己知等差数列{an}的首项41=2,且a2+a4=8,下列说法正确的是()
A.数列{an}的公差d=1
B.数列{an}的通项公式an=2n
C.数列{a.}的前n项和s,=n+3n
D.数列2}是公比为2的等比数列
2
【答案】ACD
【分析】先根据等差数列已知的首项和项的关系求出公差,再依次验证通项公式、前项和公式、新数列
的公比即可
【详解】选项A:设等差数列{an}的公差为d,由a=2,a+a4=8可得:
(a+d)+(a+3d)=2a1+4d=8,代入a=2得4+4d=8,解得d=1,故A正确.
选项B:等差数列通项公式为an=a,+(n-)d=2+(n-1)×1=n+1≠2n,故B错误.
选项C:前n项和S.=m+,少d=2n+-少x1=r+3n,故c正确
2
2
2
造项D:令6=2,别会头-2-2-2,所以数列2}是公比为2的等比强列故D正能
10.已知直线1:3x-y-6=0被圆C:x2+y2-2x-4y+1=0截得的弦为AB,则()
A.圆C的标准方程为(x-1)2+(y-2)2=5
B.圆心C(1,2)
C.圆心C到直线l的距离为√0
D.4B=6
【答案】BD
【详解】对于A,对x2+y2-2x-4y+1=0配方得:(x-1)2+(y-2)=4,A错误;
对于B,由A选项可知圆心坐标为:C(1,2),B正确:
3-2-65V10
对于C,圆心C到直线I的距离为
32+(-1V02,C错误:
对于D,由A选项可知圆C的半径为r=2,所以AB=2,2
V10
=√6,D正确
2
11.已知点P(x,y)在圆C:x2+y2-6x-4y+12=0上运动,则下列结论正确的是()
A.上的最大值为3+5
4
B.x-y的最小值为V2-1
C.若过点P且斜率为√3的直线与y轴交于点Q,则线段PQ长度的取值范围为4,8
D.若A(-1,0),B(1,0),则PA+PB的最小值为30-4V13
【答案】ACD
【分析】先由圆的方程可得圆心坐标及半径,对A转化为直线y=c与圆有交点时斜率最大值可得:对B
转化为直线x-y-t=0与圆C有公共点时t的最小值:对C设出直线方程求得Q点坐标,再用两点距离公
式并结合圆点坐标范围可得:对D直接转化圆上的点到原点的距离的最小值问题可得
【详解】对原圆C方程配方得(x-3)+(y-2)'=1,圆心C(3,2),半径r=1
对A选项。令k=兰=)0表示点P(x,)与原点连线的斜率,即直线y=c与圆有交点
xx-0
所以圆心CB,2)到直线y=太的距离d=Bk-≤r=1,即5k-2≤+,
V1+k2
平方整理得:8贴2-12k+3≤0,解得3,5≤s35,故最大值为3
2,A正确
对B选项,设t=x-y,即x-y-t=0,即直线x-y-t=0与圆C有公共点,
y=kx
所以圆心C6,2)到直线x-y-1=0距离d-B-24≤r=1,即1-4小≤2,
√2
解得1-√2≤t≤1+V2,所以x-y的最小值为1-√2,不是√2-1,故B错误:
对C选项,过P(x,%)斜率为√5的直线为y-y。=V3(x-x),
0
少0八x
令x=0,得0,%5x),Pg=-0+[o(。3x)=V4=2k
因为P(xo,%)在圆上,所以x。∈[2,4],因此P9∈[4,8],故C正确:
对D选项,设P(x,y),A(-1,0),B(1,0),
所以PA+PB=(x+1)}+y2+(x-1)2+y2=2(x2+y2)+2=2OP+2,
因为0P=x2+y2,0C=V32+22=3,所以OPn=13-1,OP=13+1
(x2+y2)=(13-=14-23,
所以(PA+PB)=214-213)+2=30-413,故D正确,
B
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已知数列a,}满足4+受+号++只=1
3
m,则数列{a,}的通项公式为
1
【答案】
3
a,
n
2*1n≥2
【分析】根据给定条件,利用数列第n项与前n项和的关系分段求解
【详解】数列包,中,4+号+学++名=1,当n=1时。4=14}
23
n
44
当m≥2时,4+经+号++二=12两式相减得二--
23
n-1
n
3
整理得a,=2%,而a-不满足上式。所以2,
,,n=1
3
n
21,n≥2
13.已知直线:x-y+1+2k=0,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为
【若案1-1政号
【分析】求出直线在两坐标轴上的截距,再建立方程并求解.
【详解】依题意,k≠0,直线1:x-y+1+2k=0在x,y轴上的截距分别为-2-1,1+2k,
洒坐标轴上的截距相等,得-2-1+2k,所以k三
14.己知圆C:(x+1)2+y2=4,直线1:x-2y+1=0,若直线1上存在点P,使得圆C上存在两点M,N,
满足∠MV-子则实数I的取值范围是
【答案】[1-4v5,1+45
【分析】将问题转化为圆心到直线I的距离d≤4,结合点到直线的距离公式代入计算,即可得到结果
【详解】圆C:(x+1)+y2=4,圆心C(-1,0),半径r=2,
过点P作圆的两条切线,切线夹角是点P对圆的最大张角,
若要使得圆C上存在两点M,N,满足∠MPN=于,则最大张角大于等于
当最大张角等于时,半角
6
设切点为4,在百角三角形PMC中,如后,园,C=4,
12
只要PC≤4,就存在满足条件的M,N,即圆心到直线I的距离d≤4,
-2x0+4_34,1-s4W5.解得1-455151+4固
V+(-2
25
所以实数1的取值范围是1-4V5,1+4v5]
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.(13分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a=2,S。=S,+7.
(1)求{an}的通项公式:
(2)若bn=2”,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)an=n+1
27.=nn+3)+2l-2
2
【分析】(1)由S6-S,=a。求公差,再由基本量法可得:
(2)由分组求和(等差数列十等比数列)可得
【详解】(1)由S。=S+7得a。=S。-S,=7,
设公差为d,则a=a,+5d=2+5d=7,解得d=1,所以an=2+(n-1)×1=n+1.
(2)由0得S=-2+m+_n+3),而6,=2”的前n项和为
21-2”)
2
2
=21-2
1-2
所以工=3.+2+2+…+2r)=n+3到+21-2.
2
16.(15分)三角形的顶点是A(-5,0),B(3,-3),C(0,2),
y
2C(0,2)
A(-5,0)
M
-5
0
3
B(3,-3)
(1)若直线I过点C且与边AB所在直线平行,求直线1的方程:
(2)求边AB上的高CD所在直线的方程:
(3)求边AB的垂直平分线所在直线的方程.
【答案】(1)3x+8y-16=0
(2)8x-3y+6=0
(3)16x-6y+7=0
【分析】(1)先求出直线AB的斜率,利用平行直线斜率相等,结合点C用点斜式写出直线I方程:
(2)根据高线与AB垂直得到高线斜率,再结合点C用点斜式求高CD的直线方程:
(3)先算出AB的中点坐标,由垂直关系得到垂直平分线的斜率,再用点斜式写出方程.
【详解】G①大e的故直线1的斜率k=。直线1过点C
-3-03
8
则y-2=-3x-0),整理得:3x+8y-16=0.
3
(2)kD·kAB=
n=-1,解得m号代入点C得y-2-号,整理得8x-3少+6=0,
8
2C(0,2)
A(-5,0)
M
-5
3
D
-3
B(3,-3)
3)4中点02)1-引率为故直线方程为y+号c+0,整理得16-6+7=0.
yA
2C(,2)
A(-5,0)
M
-5
D
E
3
B(3,-3)
17.(15分)已知圆C经过A(-2,-2),B(-3,5)两点,并且圆心C在直线2x-y=0上.
(1)求圆C的标准方程:
(2)求直线l:x-y-5=0被圆C所截得的弦长:
(3)已知点N(7,-6),以N为圆心的圆N与圆C相切,求圆N的标准方程
【答案】(1)(x-1)+(y-2)2-25
(2)2√73)(x-7)+(y+62=25或(x-7)}+(y+6)2=225
【分析】(1)圆心是AB的中垂线与已知直线的交点,定出圆心后再用两点距离求半径:
(2)先算圆心到直线的距离,再由半径、弦心距、半弦长的勾股关系求弦长:
(3)先算圆心距,再按外切、内切两类方程分别求圆N的半径
5-(-2)
【详解】(1)AB的中点为
53
2'2
直线AB的斜率kB=3-(-2
=-7,
3175
故B的中垂线为y27引x+2
即x-7y+13=0.
2
圆心C既在中垂线上,又在2x-y=0上,联立解得C(1,2),半径r=CA=V1+2}+(2+2)=5,
故圆C的标准方程为(x-2+(y-2}-25。
2)圆心C(,2)到直线x-y-5=0的距离d=-2-5
=32
V2+(-)2
由垂径定理得所得弦长为2V2-d=2√25-18=2√7.
1.5=0
(3)CN=(7-1}+(-6-2}=10,设圆N的半径为R.
若两圆外切,则10=R+5,R=5:若两圆内切,则10=R-5,得R=15或R=-5(舍去).
故圆N的标准方程为(x-7)}+(y+6}2=25或(x-7)}+(y+6}=225.
18.(17分)设数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=2an-n.若bn=an+1(n∈N.
(1)计算a,a2,a的值,并猜想数列{bn}的通项公式;
(2)证明:数列{an+1}为等比数列,并求数列{an}的通项公式:
(3)设cn=nbn,数列{cn}的前n项和为Tn,求Tn.
【答案】(1)a=1,a2=3,43=7;bn=2”
(2)证明:当n=1时,a+1=2a,则a1=1
当n22时,an=Sn-Sn1=(2an-n)-(2an1-n+l)=2an-2an1-1,即an=2an1+1,
即an+1=2(an1+1),而a1+1=2≠0,
所以数列{an+1是首项为2,公比为2的等比数列.因为an+1=2”,所以an=2”-1.
(3)Tn=(n-1)2+2
【分析】(1)利用递推关系式求出a,a2,a的值,根据前3项即可猜出通项公式
(2)根据Sn与an之间的关系求出an=2an1+1,从而可得an+1=2(an1+1),利用等比数列的定义即可证
明,再由等比数列的通项公式即可求解
(3)利用错位相减法即可求解
【详解】(1)a=2a-1→a=1,a+a2=2a2-2→a2=3,a1+a2+43=2a3-3→a3=7,
即b=2,b2=4,b=8,猜想bn=2”
(2)略.
(3)cn=nb,=n2”,用错位相减法求和法得:Tn=1×2+2×2+3×23+…+n×2”,①
2-Tn=1×22+2×2+…+(n-1)2”+n21,②
①-②得:-Tn=1×2+1×22+1×23+…+1×2”-n-2=(1-n2-2
.Tn=(n-1)2m+2
19.(17分)已知圆C经过点(0-1),且与直线x=1相切于点(1,-2),圆C2的方程为(x-1)2+y2=12,
(1)求圆C的方程:
(2)若直线1与圆C相切,且被圆C2所截得的线段长为42,求直线1的方程:
(3)设P为圆C2上任意一点,过点P向圆C引切线,切点为9,探究:平面内是否存在一定点R,使得
PO
PR
=入为定值?若存在,请求出所有满足条件的定点R的坐标,及相对应的定值九;若不存在,请说明
理由,
313
【答案】(1)x2+(y+2)2=1
(2)x=-1和y=
一X-
44
3)存在,当定点为R(-1,-4)时,1=5
112)
5:当定点为R55时,30
6
【分析】(1)由圆的性质可得:
(2)讨论斜率存在与否,利用点到直线的距离和圆的弦长公式可得:
(3)由弦长公式得到PQ,再结合P为圆C2上任意一点代入圆方程化简,然后利用两点间距离公式表示
出PR,结合同次系数相同解方程组可得.
【详解】(1)
C2
因为圆C经过点(0,-),且与直线x=1相切于点(1,-2),所以圆心(0,-2),半径片=1,
所以圆C的方程为x2+(y+2)}2-1
(2)当直线I的斜率不存在时,易得其方程为x=±1,
当x=1时,弦长为C2的直径,舍去;当x=-1时,由圆的弦长公式可得212-4=42,符合题意:
当直线I的斜率存在时,设其方程为y=c+b,
2+b
=1
因为直线l与圆C相切,且被圆C2所截得的线段长为4√2,所以
Vk2+1
6=-13
k+b
解得k=3
4
4
=2
Vk2+1
此时直线方程为y子-片综上,满足条件的直线方程为x=一1和
313
4x-4
(3)因为圆心C(0,-2),半径1=1,所以P92-PC2-2=x2+y2+4y+3,
点P为圆C2上任意一点,代入C2方程可得x2+y2=2x+11,所以P9=2x+4y+14,
设R(a,b),则PR=(x-a2+(y-b),
%=元为定值,所以P@=PR,所以2x+4y+14=[c-a+-b]
因为PR
将x2+y2=2x+11代入上式右边化简可得2x+4y+14=22[(2-2a)x-2y+11+a2+b2)]
2=22(2-2a
因为P为圆C2上任意一点,所以上式两边同次系数相同,即{4=2(-2b)
14=22(11+a2+b2)
=
2
6
解得日=或a=片,所以花在当定直为R(-4到时,-号当定点为(兮号)时-
1
6
b=-4
12
b=-
5