精品解析:河南周口市鹿邑县高级中学校2026-2027学年高二上学期11月学情调研数学试题
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内容正文:
2026—2027学年高二上期学情调研
数学试题
第一部分(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. 圆和的位置关系是( )
A. 相离 B. 外切 C. 相交 D. 内切
2. 如果且,那么直线不通过( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 如图所示,空间四边形中,,,,点在上,且,N为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4. 已知直线与圆相离,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率k的取值范围是( )
A. 或 B. 或
C. D.
6. 已知点,,直线,在直线上找一点使得最小,则这个最小值是( )
A. B. 4
C. 5 D.
7. 如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”,图中曲线为圆或半圆,已知点P(x,y)是阴影部分(包括边界)的动点,则值不可能是( )
A. - B. -1 C. 0 D. 1
8. 若在直线:上存在一点,使得过点作圆:的两条切线可以相互垂直,则实数的取值范围为()
A. B. C. D.
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. 已知直线,则下列结论中正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为
B. 直线的倾斜角为
C. 直线在轴上的截距为
D. 原点到的距离为
10. 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
11. 已知在平面直角坐标系中,,.点满足,设点所构成的曲线为,则( )
A. 的方程为
B. 在上存在点,使得到点的距离为3
C. 在上不存在点,使得
D. 上的点到直线的最小距离为1
第二部分(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. 两平行直线与之间的距离为______.
13. 已知直线:,圆.若圆C上恰有三个点到直线l的距离为,则______.
14. 已知点,动点满足,则的取值范围为___________.
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. 已知点、是圆的一条直径的两个端点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆C的切线,求切线所在的直线方程.
16. 已知圆的圆心在原点,半径为,,,,点在圆上运动.
(1)求圆的方程和外接圆的方程;
(2)求的最大值和最小值;
17. (1)已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上,求圆的标准方程并判断点与圆的位置关系;
(2)若圆关于直线(,)对称,求的最小值.
18. 如图,在三棱锥中,,,两两互相垂直,,,为的中点,为的中点.
(1)求的长;
(2)求点到直线的距离;
(3)若点在线段上(与端点不重合),且,当时,求实数的值.
19. 已知圆:,为圆上任意一点.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求的最大值和最小值.
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2026—2027学年高二上期学情调研
数学试题
第一部分(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. 圆和的位置关系是( )
A. 相离 B. 外切 C. 相交 D. 内切
【答案】C
【解析】
【详解】圆的标准方程为,其圆心为,半径,
圆的标准方程为,其圆心为,半径,
故,故,
故两圆相交.
2. 如果且,那么直线不通过( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得,
因为,所以,因为,所以,即,
所以方程不经过第一象限.
3. 如图所示,空间四边形中,,,,点在上,且,N为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,,,.
因为点 在 上,且 , 所以 .
又因为 为 中点, 根据向量加法的平行四边形法则(或中点公式),可得 .
在 中,由向量减法的三角形法则可得: .
4. 已知直线与圆相离,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将圆的方程配方得,所以圆心为,半径,且需,即.
圆心到直线的距离.
因为直线与圆相离,所以,即,两边平方得,解得.
与取交集,得,即的取值范围为.
5. 已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率k的取值范围是( )
A. 或 B. 或
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先计算直线PA、PB的斜率,再结合直线与线段相交的几何特征确定斜率的取值范围.
【详解】已知,,,得,,
由于直线过点且与线段相交,因此斜率的取值范围为或.
6. 已知点,,直线,在直线上找一点使得最小,则这个最小值是( )
A. B. 4
C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用对称求关于直线对称点为,结合将军饮马模型求最小值.
【详解】令关于直线对称点为,则,解得,
即,
由,则,
当且仅当三点共线时取等号,故最小值为.
7. 如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”,图中曲线为圆或半圆,已知点P(x,y)是阴影部分(包括边界)的动点,则值不可能是( )
A. - B. -1 C. 0 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】设 ,其几何意义为阴影部分内的点 与定点 连线的斜率,结合图形求出斜率 的取值范围即可判断.
【详解】由题意可知, 表示阴影部分内的动点 与定点 连线的斜率,记为.
观察图形可知,大圆方程为,定点 为大圆与轴正半轴的交点.
阴影部分主要由三部分边界围成,分别讨论斜率的取值范围:
①当点位于第一象限的阴影部分(即半圆 )时:
设直线的方程为,即 .
当直线与该半圆相切时,圆心到直线的距离等于半径,即,
化简得,解得 或 .
结合图形可知,当切点在第一象限时, 取得最小值 ;
当点为原点 时,. 故此部分 的取值范围是 .
②当点位于第二象限的阴影部分时:此时 ,则 .
当点在轴上时,;
当点为时,. 结合图形连续性,此部分 的取值范围是 .
③当点位于第三象限的阴影部分时:此时 ,则 ,故 . 当点 在 轴上时,;
当点 为 时(该点为大圆与小圆的公共点),. 故此部分 的取值范围是 .
综上所述, 的取值范围是 . 因为 ,所以 的值不可能是 .
8. 若在直线:上存在一点,使得过点作圆:的两条切线可以相互垂直,则实数的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由切线垂直推出点到圆心的距离为定值,将问题转化为"直线与半径为2的圆有公共点",利用圆心到直线的距离不大于半径列不等式求解.
【详解】圆的标准方程为,可得圆心,半径,
设过点的两条切线的切点分别为、,连接、、,
根据圆的切线性质,切线垂直于过切点的半径,因此,,即,
若两条切线互相垂直,即,则四边形有三个内角为直角,且邻边,因此四边形是正方形,
所以,
即所有满足条件的点,都在以为圆心、半径为的圆上,
因为直线上存在点,使过的两条切线垂直,所以直线与以为圆心、半径为的圆有公共点,
所以圆心到直线的距离,得,即,
所以,解得,
故实数的取值范围为.
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. 已知直线,则下列结论中正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为
B. 直线的倾斜角为
C. 直线在轴上的截距为
D. 原点到的距离为
【答案】BCD
【解析】
【详解】由题意得,取两点,,
对于A,可得,则直线的一个方向向量为,
因为,所以与不平行,故A错误,
对于B,对于,可得,
设直线的倾斜角为,,而,得到,故B正确,
对于C,令,则,解得,
可得直线在轴上的截距为,故C正确,
对于D,设原点到的距离为,由点到直线的距离公式得,故D正确.
10. 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
【答案】BC
【解析】
【分析】由两条直线垂直的性质、结合平行线间的距离公式、直线的点斜式方程、截距的定义以及逐一判断即可.
【详解】对于A,直线的斜率为,若,则直线的斜率为,
则,所以不垂直,故A错误;
对于B,若,可得,则直线,
由两平行直线距离公式可得,故B正确;
对于C,可化为,
所以直线恒过,故C正确;
对于D,当时,直线与轴无截距,不满足条件,
当时,在两坐标轴的截距相等,分别令,
可求出与轴截距为与轴截距,即
解之可得或,故D错误.
11. 已知在平面直角坐标系中,,.点满足,设点所构成的曲线为,则( )
A. 的方程为
B. 在上存在点,使得到点的距离为3
C. 在上不存在点,使得
D. 上的点到直线的最小距离为1
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,根据两点间距离公式代入整理化简即可;对于B,求出点到圆上点距离的范围,判断即可;对于C,设,利用两点间距离公式得到方程和联立,求得,,无实数解,判断即可;对于D,求出的圆心到直线的距离,即可求出上的点到直线的最小距离.
【详解】对于A,由题意可设点,
由,,,得,
整理得,即,故A正确;
对于B,点到圆心的距离为,
所以圆上的点到点的距离范围为,因为,故B正确;
对于C,设,由,得,即.
又,联立整理得,此时,无实数解,
故不存在点,使得,C正确;
对于D,的圆心到直线的距离为,
所以上的点到直线的最小距离为,故D错误.
第二部分(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. 两平行直线与之间的距离为______.
【答案】3
【解析】
【分析】利用平行线间的距离公式可求解.
【详解】由平行线间的距离公式可得:,
所以两平行直线与之间的距离为3.
13. 已知直线:,圆.若圆C上恰有三个点到直线l的距离为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出圆心到直线的距离,再结合圆上恰有三个点到直线距离为的几何性质推导半径的取值.
【详解】圆的圆心为,半径为,
由圆C上恰有三个点到直线l的距离为,
圆心到直线的距离,
故与平行且距离为的两条直线中,一条过圆心与圆相交(交于2个点),
另一条与圆相切(交于1个点),
此时满足半径.
14. 已知点,动点满足,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,求出点的轨迹并令,再利用几何意义列式求出范围.
【详解】由,得,整理得,
即,则动点的轨迹是以为圆心,为半径的圆.
令,则,表示过点,且斜率为的直线,
显然直线与圆有公共点,
因此,即,解得,
所以的取值范围是.
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. 已知点、是圆的一条直径的两个端点.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆C的切线,求切线所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据直径端点坐标求得圆心和半径得到圆的标准方程;
(2)分切线斜率存在、不存在两类,利用圆心到切线的距离等于半径求解切线方程.
【小问1详解】
由点、是圆的一条直径的两个端点,
则点为中点,故,又,
则圆半径为,故圆的标准方程为;
【小问2详解】
当切线斜率存在时,设为,即,
则有,解得,
即切线所在的直线方程为;
当切线斜率不存在时,直线方程为,
点到直线的距离为,符合切线定义;
综上所述:切线的直线方程为或.
16. 已知圆的圆心在原点,半径为,,,,点在圆上运动.
(1)求圆的方程和外接圆的方程;
(2)求的最大值和最小值;
【答案】(1),
(2)最大值为,最小值为
【解析】
【分析】(1)根据题中的三点设出方程分别代入求解即可;
(2)先把所求式子用单变量表示出来,再根据变量范围求解.
【16题详解】
因为圆的圆心在原点,半径为,所以圆的方程为.
设外接圆的方程为,
代入,,得
,解得,
所以外接圆的方程为.
【17题详解】
设,则,
,
因为,所以,
即的最大值为,最小值为.
17. (1)已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上,求圆的标准方程并判断点与圆的位置关系;
(2)若圆关于直线(,)对称,求的最小值.
【答案】(1)圆的标准方程为,点在圆外;(2)的最小值为.
【解析】
【分析】(1)设出圆的标准方程,代入点和,求出圆的方程,并判断点与圆的位置关系;
(2)根据对称性可得圆心在直线上,代入可得,利用基本不等式“1”的代换求出最小值
【详解】(1)因为圆心在直线上,所以设圆心为,
设圆的标准方程为,
将点和代入上式可得,
解得,所以圆的标准方程为,
将代入可得,故点在圆外;
(2)圆关于直线(,)对称,
故圆心在直线上,即,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
18. 如图,在三棱锥中,,,两两互相垂直,,,为的中点,为的中点.
(1)求的长;
(2)求点到直线的距离;
(3)若点在线段上(与端点不重合),且,当时,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3).
【解析】
【小问1详解】
以为原点,,,所在直线分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,.
因为为的中点,所以.因为为的中点,所以.
所以,所以.
【小问2详解】
连接.由已知得平面,平面,所以.
在中,,,,
所以点到直线的距离为.
【小问3详解】
因为点在线段上,且,所以.
又,,
所以.
又,所以.
因为,所以,
即,即,解得.
19. 已知圆:,为圆上任意一点.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为.
(2)最大值为,的最小值为.
(3)最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)将转化为圆上点与定点连线的斜率,利用圆心到切线的距离等于半径,求出斜率的最值;
(2)将转化为直线在轴截距的线性函数,利用圆心到直线的距离等于半径,求出截距的最值,进而得到所求;
(3)将转化为圆上点到定点的距离的平方,利用定点到圆心的距离与半径的和、差,求出距离平方的最值.
【小问1详解】
表示圆上的点与点连线的斜率,
设为,圆心,则过点的圆的切线方程为,即,
由圆心到切线的距离等于半径,可得,求得,
故的最大值为,最小值为.
【小问2详解】
令,即,表示斜率为、在轴上的截距为的直线,
故当此直线和圆相切时,取最值.
圆心到直线的距离为半径,
可得,求得,或,
故的最大值为,的最小值为.
【小问3详解】
与的距离为,
所以的最大值为,最小值为.
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