精品解析:福建省华安县第一中学2026-2027学年高二上学期11月期中数学试题
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内容正文:
华安一中2026~2027学年第一学期期中考
高二年级数学试题
一、单选题(本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 经过两点,的直线的倾斜角为,则的值为( )
A. B.
C. D.
2. 已知等差数列满足,,则( )
A. 2 B. 0 C. D.
3. 过点作圆的切线,则切线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
4. 圆关于直线对称的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
5. 等比数列中,为方程的两根,则等于( )
A. 6 B. 12 C. 6或12 D. -6
6. 某圆拱桥的圆拱的平面图如图所示,该圆拱的跨度,拱高.为加固该圆拱桥,现决定建造两根支柱,(将支柱,视为两条线段),且,则支柱的高度为( )
A. 8m B. 7m C. 7.5m D. 6.5m
7. 已知曲线与直线有两个相异的交点,那么实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 设,过定点的动直线和过定点的动直线相交于点(P与 A, B 不重合),则面积的最大值是( )
A. B. 5 C. D.
二、多选题(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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 已知直线与直线平行,则它们之间的距离是
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 已知一束光线通过点,经直线反射,如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的一般式方程为.
D. 已知直线的倾斜角为,且经过第一象限的点和,则的最小值为3
10. 记等差数列的公差为,已知,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知数列满足,,设的前项和为,下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D.
三、填空题(本题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 经过点且与直线平行的直线是_____(结果用直线的一般式表示)
13. 若圆与圆有且仅有三条公切线,______.
14. 如图所示,用刀沿直线切一张圆形的薄饼,切1刀、2刀、3刀、4刀最多可以把饼分成2,4,7,11块,根据其中的规律,则切刀最多可以把饼分成______块.
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. 若圆C经过点和,且圆心在x轴上,则:
(1)求圆C的方程.
(2)直线与圆C交于E、F两点,求线段的长度.
16. 已知数列 的前 项和是 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,证明 .
17. 设点,以线段为直径作圆 .
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点 ,与圆交于,两点,,求直线的方程;
(3)已知为直线 上一动点,过作圆的两条切线,切点分别为、,求四边形PECF面积的最小值.
18. 已知数列满足
(1)求证:为等差数列;
(2)设,记数列的前项和为,
①求;
②若,求的取值范围.
19. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,.点满足,记点的轨迹为圆.
(1)求圆的周长;
(2)若直线过点,且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(3)过点且不与轴重合的直线与圆相交于,两点,为坐标原点,直线,分别与直线相交于,,记的面积为,的面积为,求的最大值.
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华安一中2026~2027学年第一学期期中考
高二年级数学试题
一、单选题(本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 经过两点,的直线的倾斜角为,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为直线的倾斜角为,
所以直线的斜率.
又因为直线经过两点,,且两点横坐标不相等(即),
由斜率公式可得.
解得,即,解得.
当时,,,斜率,倾斜角为,符合题意.
2. 已知等差数列满足,,则( )
A. 2 B. 0 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】数列为等差数列,,,
,得.
3. 过点作圆的切线,则切线方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【详解】因>,点在圆外,切线有 条.
① 当斜率不存在时,直线恰与该圆相切,故一条切线方程为;
②设斜率为 的切线方程为 ,即 ,
由圆心到该直线的距离等于半径可得,解得 ,
即另一条切线方程为 ,即 .
综上,过点的圆的切线有两条,分别是或.
4. 圆关于直线对称的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出已知圆的圆心关于直线的对称点,即为对称圆的圆心,从而得到答案.
【详解】圆的圆心,半径,
设关于直线的对称点为,
则,解得,
所以圆的圆心为,半径为,
所以圆的方程是.
故选:B
5. 等比数列中,为方程的两根,则等于( )
A. 6 B. 12 C. 6或12 D. -6
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列性质求解即可.
【详解】由等比数列中,为方程的两根,得,,
因此,,,
所以.
故选:B
6. 某圆拱桥的圆拱的平面图如图所示,该圆拱的跨度,拱高.为加固该圆拱桥,现决定建造两根支柱,(将支柱,视为两条线段),且,则支柱的高度为( )
A. 8m B. 7m C. 7.5m D. 6.5m
【答案】B
【解析】
【分析】以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,求解圆的方程,再将坐标代入求解即可.
【详解】由题意可得,,圆拱的跨度,拱高,所以,
如图,以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
设圆心,半径为,所以圆:,
,,,
所以,解得,,
所以圆:,
将代入,因为,解得,
所以.
故选:B.
7. 已知曲线与直线有两个相异的交点,那么实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先得到曲线轨迹为以为圆心,2为半径的上半圆,求出恒过定点,把半圆和直线画出,数形结合得到有两个相异的交点时实数k的取值范围.
【详解】,变形得到,
故曲线轨迹为以为圆心,2为半径的上半圆,
恒过定点,把半圆和直线画出,如下:
当过点时,满足两个相异的交点,
且此时取得最大值,最大值为,
当与相切时,由到直线距离等于半径可得
,解得,
故要想曲线与直线有两个相异的交点,
则.
故选:B
8. 设,过定点的动直线和过定点的动直线相交于点(P与 A, B 不重合),则面积的最大值是( )
A. B. 5 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线方程求解定点坐标,根据两直线垂直可得勾股定理,进而根据基本不等式求解最值即可.
【详解】由题意可知,直线变形为,故,故,
由于直线与直线互相垂直,所以,
故,因此,当且仅当时取到等号,因此.
二、多选题(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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 已知直线与直线平行,则它们之间的距离是
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 已知一束光线通过点,经直线反射,如果反射光线通过点,则反射光线所在直线的一般式方程为.
D. 已知直线的倾斜角为,且经过第一象限的点和,则的最小值为3
【答案】ACD
【解析】
【分析】A:利用平行条件求,再用平行线距离公式验算;B:垂直条件算出或,是充分不必要;C:求关于镜面直线的对称点,对称点与求反射光线方程;D:先得,通过均值不等式求解.
【详解】选项A:两直线,平行:.
由,检验成立.
直线化为:与距离:,故A正确;
选项B:直线与垂直:或.
是充分不必要条件,不是充要,B错误;
选项C:求关于直线的对称点.
,
反射光线过、斜率,
所以直线方程为,C正确;
D选项:倾斜角,直线:.
点在第一象限,,
所以,
等号条件:,结合,,D正确.
10. 记等差数列的公差为,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列定义及性质逐项分析判断.
【详解】等差数列的公差为,,
对于A,,A正确;
对于B,的符号无法确定,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,,则,D正确.
故选:AD
11. 已知数列满足,,设的前项和为,下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据递推关系代入即可求解AC,根据递推关系可证明是首项为,公比为的等比数列,可得,即可利用分组求和法,结合等比求和公式求解判断BD.
【详解】当时,可得,又因为,所以,故A正确;
由,得,
所以,又,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,故B正确;
,故C错误;
由B选项可得,所以,
所以
,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 经过点且与直线平行的直线是_____(结果用直线的一般式表示)
【答案】
【解析】
【分析】根据平行关系,利用待定系数法求解.
【详解】因为直线与所求直线平行,
所以可设直线方程为,
又直线过点,所以,解得,
所以直线的方程为.
13. 若圆与圆有且仅有三条公切线,______.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件直接求出两圆的圆心和半径,再利用两圆的位置关系,即可求解.
【详解】易知圆的圆心为,半径为,
由,得到,
则,即,圆的圆心为,半径为,
因为圆与圆有且仅有三条公切线,所以圆与圆外切,
则,即,解得,
故答案为:.
14. 如图所示,用刀沿直线切一张圆形的薄饼,切1刀、2刀、3刀、4刀最多可以把饼分成2,4,7,11块,根据其中的规律,则切刀最多可以把饼分成______块.
【答案】
【解析】
【分析】根据特例法,结合累和法、等差数列前项和公式进行求解即可.
【详解】设,
显然有,
所以当时,
当时,也适合,即,
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. 若圆C经过点和,且圆心在x轴上,则:
(1)求圆C的方程.
(2)直线与圆C交于E、F两点,求线段的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由圆心既在线段的垂直平分线上,又在x轴上,可联立直线方程求圆心,进而得半径与圆的方程;
(2)利用几何法,先求圆心到直线的距离,再利用勾股定理求半弦长即可得.
【小问1详解】
因为和,线段的中点为,且,
则的垂直平分线方程为,由圆的性质可知,圆心在该直线上,
又已知圆心在轴上,令,得,
故圆心为,半径,
则圆圆C的方程为.
【小问2详解】
由圆心到直线的距离,.
故线段的长度为.
16. 已知数列 的前 项和是 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,证明 .
【答案】(1)
(2)由(1)得,又 ,
所以,
所以,
即,
所以.
因为,所以,所以.
【解析】
【分析】(1)由与的关系,可得,并求得,从而得到数列是以为首项,为公比的等比数列,求得数列的通项公式;
(2)先求得,再求得,根据裂项相消求和法求得,由此即可证明结论.
【小问1详解】
因为,
所以,
所以,即.
又当时,,所以,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
略
【点睛】
17. 设点,以线段为直径作圆 .
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点 ,与圆交于,两点,,求直线的方程;
(3)已知为直线 上一动点,过作圆的两条切线,切点分别为、,求四边形PECF面积的最小值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)利用中点坐标公式求出圆心坐标,再用两点间的距离公式求出半径即可;
(2)分情况讨论:当直线斜率不存在时,单独验证弦长是否符合要求;当斜率存在时,设出点斜式方程,利用点到直线的距离公式得到圆心到直线的距离,由垂径定理和勾股定理可得,求出斜率即可;
(3)利用切线性质与勾股定理把四边形面积转化为,根据垂线段最短求出点到直线的距离,再代回式子算出面积最小值.
【小问1详解】
由题意可知,圆的圆心为线段的中点,
因为,所以圆心的坐标为,
圆的半径为,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
当斜率不存在时,过点 的直线,此时,舍去.
当斜率存在时,设直线的方程为即.
圆心到直线的距离为,
因为,,由垂径定理可得,
即,所以,
所以,解得或,
当时,直线的方程为,
当时,直线的方程为,
综上,直线的方程为或.
【小问3详解】
由切线的性质可知,,,且,
四边形PECF面积,
在中,,
所以,要使最小,需最小.
因为在直线 上,
所以的最小值为点到直线的距离,
所以,
即四边形PECF面积的最小值为.
18. 已知数列满足
(1)求证:为等差数列;
(2)设,记数列的前项和为,
①求;
②若,求的取值范围.
【答案】(1)证明如下:
由.
则数列是以为首项,2为公差的等差数列.
(2)①;
②
【解析】
【分析】(1)要证明为等差数列,可根据等差数列的定义,通过计算是否为常数来判断;
(2)①先根据(1)求出的通项公式后,进而可得到的通项公式,求出的表达式,然后利用错位相减法求出,
②由恒成立,可将m分离出来,通过求数列的最大值来确定m的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,
所以数列的通项公式为;
①由(1)得;
则.
于是,
以上两式相减得:
所以
②由,得.令,
所以,
所以不是数列的最大项,不妨设的第项取得最大值.
由,即,解得,
即数列的最大值为,所以,
即的取值范围是
19. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,.点满足,记点的轨迹为圆.
(1)求圆的周长;
(2)若直线过点,且被圆截得的弦长为,求直线的方程;
(3)过点且不与轴重合的直线与圆相交于,两点,为坐标原点,直线,分别与直线相交于,,记的面积为,的面积为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)或.
(3)
【解析】
【分析】(1)点,由题意建立等式计算可得圆的方程为,进而计算可得周长;
(2)根据直线被圆截得的弦长为,分斜率存在和不存在两种情况计算即可求解;
(3)直线与圆联立方程组求得点的坐标为,点的坐标为,根据题意列出比例关系式结合基本不等式计算求解即可.
【小问1详解】
设点,
由,得,
整理得,
所以圆的方程为,其周长为;
【小问2详解】
因为直线被圆截得的弦长为,所以圆心到直线的距离为.
①当直线的斜率不存在时,直线:与圆的交点坐标为,
此时,直线被圆截得的弦长为,满足题意;
②当直线的斜率存在时,设直线:,整理得,
所以圆心到直线的距离,解得,则直线:.
综上,直线的方程为或.
【小问3详解】
根据题意作图.
因为原点在圆:上,
直线过圆心,且与轴所在直线不重合,所以.
设直线的斜率为,则直线的方程为.
由,可得,解得或
所以点的坐标为.
又直线的斜率为,所以直线的方程为.
由,可得,解得或
所以点的坐标为.
由题意可知,点,,
所以,,
故,
又,,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为.
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