精品解析:海南海口市海南中学2026-2027学年第一学期高二年级10月测试数学试卷
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内容正文:
高二数学
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共19小题,共150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
第I卷(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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先将直线一般式转化为斜截式得到斜率,再结合倾斜角的取值范围和斜率与倾斜角的关系求出倾斜角.
【详解】首先将直线的一般式方程化为斜截式: 移项得,两边同时除以,整理得,因此该直线的斜率. 设直线的倾斜角为,根据直线倾斜角的定义,,且斜率与倾斜角满足关系,代入得. 结合的取值范围,解得.
【点睛】
2. 已知抛物线上一点到焦点的距离为4,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】点到抛物线焦点的距离为4,,.
3. 若方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,,
所以.
所以实数k的取值范围为.
4. 已知双曲线的右焦点为,其一条渐近线过点,则的实轴长为( )
A. 2 B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】依题意可得,结合渐近线方程求出,,即可得解.
【详解】由右焦点为得,所以,
又因为的一条渐近线过点,所以,所以,
所以的实轴长.
5. 如图所示,某拱桥的截面图可以看作双曲线的图象的一部分,当拱顶M到水面的距离为4米时,水面宽AB为米,则当水面宽度为米时,拱顶M到水面的距离为( )
A. 4米 B. 米 C. 米 D. 米
【答案】D
【解析】
【分析】将代入双曲线得到,当得到,得到答案.
【详解】根据题意:,,故,解得,即,
当水面宽度为米时,即时,,
拱顶M到水面的距离为.
故选:D
6. 若动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先将圆化为标准方程,再利用动圆与两圆的外切、内切关系,得到动圆圆心到两定圆心的距离和,结合椭圆定义求轨迹方程.
【详解】依题意得,圆,圆心,半径为;
圆,化为标准方程为,圆心,半径为;
设,动圆的半径为,因为动圆与圆外切,与圆内切,
因此,,
由此可得;
因此圆心的轨迹是以为焦点,长轴长,焦距的椭圆;
所以,椭圆的短半轴长,
因此动圆圆心的轨迹方程为.
故选:A.
7. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆:的公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据阿波罗尼斯圆的定义求出点的轨迹方程,再通过比较两圆的圆心距与半径之和,半径之差的大小关系来确定两圆的位置关系,进而得出公切线条数.
【详解】已知,,,因为动点满足,
又,,则,
则,
化简可得,
所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
已知圆的方程为,则其圆心,半径,
所以,
又因为,即,所以两圆外切,
根据两圆位置关系与公切线条数的对应关系,当两圆外切时,公切线有条.
8. 双曲线:(,)的左,右焦点分别为,,以为直径的圆与在第一象限交于点,若,则的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知点在以为直径的圆上,则而,
故,
由双曲线的定义可得.
二.多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知直线被圆截得的弦为,则( )
A. 半径为5 B. 圆心
C. 圆心C到直线距离为 D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先把圆的方程化简为标准方程,再应用点到直线距离公式结合几何法求出弦长即可.
【详解】将圆的方程化为标准方程得,
所以,半径,A选项错误,B选项正确;
所以圆心到直线的距离,C选项错误;
弦的长,D选项正确;
故选:BD.
10. 已知抛物线的焦点为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于点,两点(点A在第一象限),若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】直线与抛物线联立方程组,求出点,的坐标,由,求得,进而求得,即可判断ABC,求出原点到直线的距离,代入面积公式求解判断D.
【分析】如图,,直线的斜率为,则设直线的方程为,
联立得,解得:,.
由,得,故A错误;
由于,则,故C错误;
同理,故B正确;
因为直线的方程为,原点到直线的距离为,
所以,故D正确.
故选:BD.
11. 已知椭圆 的左、右焦点分别为、,P,Q是C上的两个动点,则下列结论正确的是( )
A. 存在点,使得
B. 若 ,则的面积为
C. 记C的上顶点为,若 轴,则直线 与的斜率之积为
D. 若M是圆 上任一点,则的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A:得到以为直径的圆的方程后,联立椭圆方程,得到是否有解即可得;对B:法一:可借助椭圆定义与余弦定理得到的值,再利用面积公式计算即可得;法二:利用焦点三角形面积公式计算即可得;对C:设,结合斜率公式计算即可得;对D:借助椭圆定义及圆的性质计算即可得.
【详解】对A:由椭圆 可得、,
则以为直径的圆的方程为 ,
联立,解得,
即以为直径的圆与椭圆存在交点,
故存在点,使得 ,故A正确;
对B:法一:设 、 ,则由椭圆定义可得,
则由余弦定理可得 ,即 ,
又 ,故,
则的面积为;
法二:,故B错误;
对C:由题意可得,设,则,且 ,
则,
即直线 与的斜率之积为,故C正确;
对D:由椭圆定义可得,
圆 的圆心坐标为,半径,
又 ,故在椭圆外,
则
,
当且仅当、、、四点共线,且在、之间时成立,
故的最小值为,故D正确.
第Ⅱ卷(共92分)
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知点,点B在直线上,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
【详解】点,点B在直线上,
则的最小值为点到直线的距离,
即.
13. 如果直线与双曲线有两个不同的交点,那么斜率k的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】联立直线与双曲线方程,得到关于的方程,通过分析方程得判别式确定交点个数,进而求出的取值范围.
【详解】联立直线与双曲线方程,整理可得,
直线与双曲线有两个不同的交点,所以,
解得且,所以斜率k的取值范围是
14. 设,分别是椭圆的左、右焦点,直线过交椭圆于,两点(点在轴下方),交轴正半轴于点,已知椭圆的离心率,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,设,进而得到,,,再根据余弦定理建立方程求解即可.
【详解】由题意,,即,
由于,,则,
设,则,
在中,,,,
由余弦定理得,
则,
解得,即.
四.解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求满足下列条件的曲线标准方程.
(1)经过点,两点的椭圆;
(2)与椭圆共焦点且过点的双曲线;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)应用待定系数法求参数值,即可得;
(2)根据椭圆方程确定焦点坐标,再由双曲线的性质及所过点求参数值,即可得.
【小问1详解】
设椭圆方程为(,且),
由,解得,,
即椭圆方程为;
【小问2详解】
椭圆的焦点坐标为,设所求方程为,
由,解得,,即所求方程为.
16. 已知抛物线:经过点,其焦点为,过焦点的直线与抛物线交于、两点,定点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将代入求出,即可求出结果;
(2)根据点斜式求出直线的方程,设,,将其与抛物线方程联立,求出,由两点间的距离公式求出,再根据面积公式即可求出结果.
【小问1详解】
将代入得,解得,
故抛物线方程为,且焦点为.
【小问2详解】
直线的斜率为且过,所以直线:,即,
代入得,设,,
由韦达定理得,,所以,
,,
又,即、位于轴两侧,
故.
17. 已知,直线,相交于点,且它们的斜率之积是4.
(1)求点的轨迹的方程.
(2)过点能否作一条直线与轨迹交于,两点,且是线段的中点?若能,求出直线的方程;若不能,说明理由.
【答案】(1)
(2)不能,理由:
假设存在符合题设的直线,设,
则,两式相减整理得.
又因为为线段的中点,所以,,
所以直线的斜率.
由点斜式方程可知,直线的方程为,即.
由消去,整理得,(*)
判别式,
所以方程(*)无解,故直线与轨迹无交点,因此假设不成立,
故过点不能作直线,使得与交于,两点,且是线段的中点.
【解析】
【分析】(1)设点,由两直线斜率之积化简求解方程;
(2)假设存在符合题设的直线,由点差法求出直线斜率,验证可知直线不存在.
【小问1详解】
设点,
则直线的斜率,直线的斜率,
由题意知,即,化简整理得,
所以点的轨迹的方程为.
【小问2详解】
略
18. 如图,圆,是圆内一个定点,是圆上任意一点.线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)记的左顶点为,直线与交于两点,直线的斜率之积为.
(i)证明:直线过定点;
(ii)若在轴上方,直线与圆交于点,点在轴上方,是否存在点,使得与的面积之比为?若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)证明:设直线为,设
由,消去得,
,则,
所以,
则,整理得,解得或,
当时,直线方程为,过点,不合题意,舍去,
当时,直线方程为,过定点,命题得证.
(ii)存在,,理由如下:
设,因为,则,
又,得到,
所以,又,
则,同理可得,
因为,,
又由(i)知,,所以
,
得到,
所以,
则,
整理得,解得或,
又,则,代入,得到,此时,故存在满足题意.
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用椭圆的定义,即可求解;
(2)(ⅰ)设直线为,联立直线与椭圆方程,结合条件,利用根与系数间的关系,得,进而可解得或,即可求解;(ii)根据条件得,,结合条件可得,即可求解.
【小问1详解】
由题意可知,,
由椭圆定义可得,点的轨迹是以为焦点的椭圆,且长轴长,焦距,
所以,因此曲线C方程为.
【小问2详解】
略
19. 已知点,,定义A,B的“倒影距离”为,我们把到两定点,的“倒影距离”之和为6的点M的轨迹C叫做“倒影椭圆”.
(1)求“倒影椭圆”C的方程;
(2)求“倒影椭圆”C的面积;
(3)设O为坐标原点,若“倒影椭圆”C的外接椭圆为E,D为外接椭圆E的下顶点,过点的直线与椭圆E交于P,Q两点(均异于点D),且的外接圆的圆心为H(异于点O),证明:直线与的斜率之积为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)
由上图知,“倒影椭圆”C的外接椭圆E的长半轴长为,且经过点,
可得椭圆的方程为,
由(2)知,,
由题意可知,直线的斜率存在,
设直线的方程为,
联立,消得,
则恒成立,
则,
线段得中点为,即,
又,
则线段的中垂线的方程为,
即,
同理线段的中垂线的方程为,
设的外接圆的圆心的坐标为,
则是方程的两根,
所以,
又,
所以,整理得,
则,即,
所以直线与的斜率之积为定值.
【解析】
【分析】(1)根据“倒影距离”和“倒影椭圆”的定义求解即可;
(2)分类讨论去绝对值符号,作出“倒影椭圆”的图象,再结合图象求面积即可;
(3)先求出椭圆的方程,设直线的方程为,联立方程,利用韦达定理求出,再分别求出线段的中垂线的方程,设的外接圆的圆心的坐标为,由这两条中垂线方程得出的关系,进而可得出结论.
【小问1详解】
设,
由“倒影距离”的定义可知,,
,
由题意,即,
所以“倒影椭圆”C的方程为;
【小问2详解】
由,
得,
当时,,
当时,由对称性知,,
其图象如图所示,
故“倒影椭圆”C的面积;
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
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高二数学
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共19小题,共150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
第I卷(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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知抛物线上一点到焦点的距离为4,则( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
3. 若方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 已知双曲线的右焦点为,其一条渐近线过点,则的实轴长为( )
A. 2 B. C. 3 D.
5. 如图所示,某拱桥的截面图可以看作双曲线的图象的一部分,当拱顶M到水面的距离为4米时,水面宽AB为米,则当水面宽度为米时,拱顶M到水面的距离为( )
A. 4米 B. 米 C. 米 D. 米
6. 若动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
7. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆:的公切线的条数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 双曲线:(,)的左,右焦点分别为,,以为直径的圆与在第一象限交于点,若,则的离心率为( )
A. B.
C. D.
二.多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知直线被圆截得的弦为,则( )
A. 半径为5 B. 圆心
C. 圆心C到直线距离为 D.
10. 已知抛物线的焦点为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于点,两点(点A在第一象限),若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 已知椭圆 的左、右焦点分别为、,P,Q是C上的两个动点,则下列结论正确的是( )
A. 存在点,使得
B. 若 ,则的面积为
C. 记C的上顶点为,若 轴,则直线 与的斜率之积为
D. 若M是圆 上任一点,则的最小值为
第Ⅱ卷(共92分)
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知点,点B在直线上,则的最小值是______.
13. 如果直线与双曲线有两个不同的交点,那么斜率k的取值范围是______.
14. 设,分别是椭圆的左、右焦点,直线过交椭圆于,两点(点在轴下方),交轴正半轴于点,已知椭圆的离心率,且,则________.
四.解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求满足下列条件的曲线标准方程.
(1)经过点,两点的椭圆;
(2)与椭圆共焦点且过点的双曲线;
16. 已知抛物线:经过点,其焦点为,过焦点的直线与抛物线交于、两点,定点.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积.
17. 已知,直线,相交于点,且它们的斜率之积是4.
(1)求点的轨迹的方程.
(2)过点能否作一条直线与轨迹交于,两点,且是线段的中点?若能,求出直线的方程;若不能,说明理由.
18. 如图,圆,是圆内一个定点,是圆上任意一点.线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)记的左顶点为,直线与交于两点,直线的斜率之积为.
(i)证明:直线过定点;
(ii)若在轴上方,直线与圆交于点,点在轴上方,是否存在点,使得与的面积之比为?若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
19. 已知点,,定义A,B的“倒影距离”为,我们把到两定点,的“倒影距离”之和为6的点M的轨迹C叫做“倒影椭圆”.
(1)求“倒影椭圆”C的方程;
(2)求“倒影椭圆”C的面积;
(3)设O为坐标原点,若“倒影椭圆”C的外接椭圆为E,D为外接椭圆E的下顶点,过点的直线与椭圆E交于P,Q两点(均异于点D),且的外接圆的圆心为H(异于点O),证明:直线与的斜率之积为定值.
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