2021-2022学年上海市同济大学第一附属中学高二下学期质量反馈数学试题 (解析版)
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一、单选题
1.已知点的坐标满足,则动点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线一支 C.两条射线 D.一条射线
【答案】B
【分析】根据表示的几何意义,结合双曲线定义,可判断答案.
【详解】点的坐标满足,
即动点,到定点距离减去到的距离,差等于4,
即 ,且 ,
故动点P的轨迹是双曲线的一支,
故选:B
2.不论k为何值,直线kx-y+1-3k=0都与圆相交,则该圆的方程可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】直线 过定点 ,接下来只需要将点 分别代入各个选项的圆中,找出值小于25对应的圆即为答案
【详解】 , 直线恒过点
将点 代入 中可得;
将点 代入 中可得;
将点 代入 中可得;
将点 代入 中可得;
所以直线恒过的定点 在 内,
所以当 为任意实数时,直线都与圆相交,
故选:B
3.已知双曲线,则其渐近线夹角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线方程求得渐近线方程,从而求得一条渐近线与轴的夹角,再求渐近线夹角即可.
【详解】由双曲线方程可得,故可得双曲线的渐近线方程为,
设与轴正方向的夹角为,则,故可得,
故渐近线的夹角为.
故选:B.
4.已知点,,,直线将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得直线(a>0)与x轴的交点为M(,0),由0可得点M在射线OA上.求出直线和BC的交点N的坐标,①若点M和点A重合,求得b;②若点M在点O和点A之间,求得b; ③若点M在点A的左侧,求得b>1.再把以上得到的三个b的范围取并集,可得结果.
【详解】由题意可得,三角形ABC的面积为 1,
由于直线与x轴的交点为M,
由直线将△ABC分割为面积相等的两部分,可得b>0,
故0,故点M在射线OA上.
设直线和BC的交点为N,则由可得点N的坐标为,
①若点M和点A重合,如图:
则点N为线段BC的中点,故N(,),
把A、N两点的坐标代入直线,求得a=b.
②若点M在点O和点A之间,如图:
此时,点N在点B和点C之间,由题意可得三角形NMB的面积等于,
即,即 ,可得a0,求得 b,
故有.
③若点M在点A的左侧,
则,由点M的横坐标1,求得b>a.
设直线和AC的交点为P,则由 求得点P的坐标为,
此时,由题意可得,三角形CPN的面积等于,即 ,
即,化简可得 .
由于此时 b>a>0,0<a<1,∴2(1﹣b)2=|a2﹣1|=1﹣a2 .
两边开方可得 1,∴,化简可得,
故有1.
综上可得b的取值范围应是 ,
故选:B.
二、填空题
5.抛物线的焦点坐标为_____.
【答案】
【详解】试题分析:根据抛物线方程求得p,则根据抛物线性质可求得抛物线的焦点坐标.解:抛物线方程中p=2,∴抛物线焦点坐标为(-1,0)故填写
【解析】抛物线的简单性质
点评:本题主要考查了抛物线的简单性质.属基础题.
6.双曲线的渐近线方程为_________.
【答案】 (,或或或两个分开写,均给满分)
【解析】由渐近线方程公式直接求解.
【详解】由双曲线方程可知,,则
渐近线方程.
故答案为: (,或或)
7.过定点且倾斜角是直线x-y+1=0的倾斜角的两倍的直线一般方程为______.
【答案】
【分析】先求出直线x-y+1=0的倾斜角,从而得到所求直线的倾斜角,得到直线方程.
【详解】直线x-y+1=0的倾斜角为45°,故过定点的所求直线的倾斜角为90°,故所求直线方程为:.
故答案为:
8.已知直线,若,则.
【答案】1或-3
【分析】利用l1⊥l2,得出k•(k﹣1)+(1﹣k)•(2k+3)=0,求出k的值即可.
【详解】解:因为l1⊥l2,所以k•(k﹣1)+(1﹣k)•(2k+3)=0,
解得 k=1或k=﹣3
故答案为1或﹣3
【点睛】本题考查直线的垂直条件的应用,考查计算能力.
9.与椭圆有相等的焦距,且过圆的圆心的椭圆的标准方程为______.
【答案】或,
【分析】先求出椭圆的焦距,再设出椭圆方程,求出的圆心坐标,列方程组可求得答案
【详解】由,得,得,
圆的圆心坐标为,
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,则
解得,
所以椭圆方程为,
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,则
解得,
所以椭圆方程为,
综上,所求椭圆方程为或,
故答案为:或,
10.若方程表示的曲线是椭圆,则实数k的取值范围为______.
【答案】且
【分析】根据椭圆的标准方程中分母都大于且不能相等即可求解.
【详解】方程表示的曲线是椭圆,则:
,解得:且;
故答案为:.
11.已知双曲线渐近线方程为,且经过点,则双曲线标准方程为______.
【答案】
【分析】由双曲线的渐近线方程设双曲线的方程为,再代入点,求得双曲线方程
【详解】解:双曲线的渐近线方程为,
可设双曲线的方程为,
代入,可得,
则双曲线的方程为.
故答案为:
12.过抛物线焦点的直线交抛物线于两点,若线段长为,为坐标原点,则的重心横坐标为______.
【答案】
【分析】由抛物线焦点弦长公式可求得,根据重心坐标公式可得结果.
【详解】由抛物线方程知:,设,,
直线过焦点,,解得:,
重心横坐标.
故答案为:.
13.若椭圆的弦AB被点平分,则AB所在的直线方程为______.
【答案】
【分析】设 和 点的坐标,代入椭圆方程,利用“点差法”即可求得直线 的斜率,利用点斜式方程,即可求得直线方程.
【详解】设直线与椭圆的交点为
为的中点, ;
两点在椭圆上,则
两式相减得 ;
则 ; ;
故所求直线的方程为 ,即 ;
故答案为:
14.若直线与直线平行,则与之间的距离为______.
【答案】
【分析】利用直线平行可求得,代入距离公式即可得出结果.
【详解】根据两直线平行,可得,解得,
所以两直线的方程为:,
根据平行线间的距离公式可得,两平行线间的距离,
故答案为:.
15.若直线l:y=kx+1与曲线C:有两个公共点,则实数k的取值范围是______.
【答案】
【分析】画出直线与曲线的图象,结合图象可得答案.
【详解】由曲线C:得,当时;当时;
直线l:恒过点,
所以直线与曲线的图象为
当直线与相切时,此时,
直线l与曲线C只有一个公共点;
当直线中时,直线与曲线有两个交点;
当直线与相切时,联立方程,
,整理的,
==0
解得,此时直线l与曲线C恰有两个公共点;
直线与曲线要恰有2个公共点,
可得,或或,
故答案为:
16.若动点在圆上运动,则动点的轨迹方程是________.
【答案】
【分析】设出的坐标,利用动点,在圆上运动,即,从而可得结论.
【详解】解:设,则,,
动点在圆上运动,
,
,
,
所求轨迹方程为:.
故答案为::.
【点睛】本题考查轨迹方程,考查学生分析解决问题的能力,正确消去,是关键,属于中档题.
三、解答题
17.过点作圆的割线,割线被圆截得的弦长为,求该割线方程.
【答案】或
【分析】由于点在圆的外部,设割线方程为.根据圆心到割线的距离为,解得的值,可得割线的方程.
【详解】设割线方程为,即.
由于圆心到割线的距离为,解得,或,
故割线的方程为或.
18.已知点到等轴双曲线上的点的最短距离为,求此双曲线的标准方程.
【答案】或.
【分析】设点利用两点间距离公式,结合配方法进行求解即可.
【详解】设是等轴双曲线上的点,即,
,
当时,当时,有最小值,最小值为,于是有,
因为,所以解得,此时双曲线的标准方程为:;
当时,当时,有最小值,最小值为,
于是有,因为,所以解得,此时双曲线的标准方程为:,
综上所述:双曲线的标准方程为或.
19.已知点在圆上运动,
(1)求的取值范围;
(2)求2x+y的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)从斜率角度考虑,可看作圆上的点与点连线的斜率,数形结合,利用点到直线距离公式进行求解;(2)设,数形结合,利用点到直线距离公式求解出的取值范围.
【详解】(1)可看作圆上的点与点连线的斜率,
从图中可看出,直线所求的斜率位于直线AB与AC之间,
设直线为,
则圆心到直线距离,解得:,
所以的取值范围为;
(2)设,z表示直线与y轴交点的纵坐标,则画出图象如下:
则圆心到直线的距离,解得:或,故2x+y的取值范围为.
20.已知椭圆C:右焦点坐标,且椭圆C过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=x+m分别与椭圆C交于A,B两点,且以AB为直径的圆经过坐标原点O,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知列出的方程组直接求解可得;
(2)由题知,利用韦达定理将条件坐标化,直接计算可得.
【详解】(1)由题知,解得
所以椭圆C的方程为
(2)设
将y=x+m代入,整理得
则
,解得
因为以AB为直径的圆经过坐标原点O
所以
所以
解得
21.设椭圆,抛物线的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,并且经过点,过的焦点F作直线l,与交于A,B两点,
(1)求的标准方程;
(2)设M是准线上一点,直线MF的斜率为,MA、MB的斜率依次为、,请探究:与的关系;
(3)若l与交于C,D两点,为的左焦点,求的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)设出抛物线方程,根据其过点,待定系数,即可求得抛物线方程;
(2)设出直线的方程以及点的坐标,利用韦达定理结合斜率公式,求得以及,即可判断;
(3)根据(2)中所求求得,再联立直线方程和椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式求得,构造面积之比关于参数的函数,求函数最小值即可.
【详解】(1)根据题意,设抛物线方程为,又其过点,
故可得,解得,故抛物线的方程为:.
(2)根据(1)中所求可得,点的坐标为,的准线方程为,
故可设的坐标为,又直线的斜率不为零,故设其方程为,
联立抛物线方程可得:,设坐标为,
故可得;
因为
;
又,则.
(3)由(2)中所求可得:;
联立直线方程与椭圆方程可得:
,设的坐标为,
故可得,
则;
又因为四点共线,故,当且仅当时取得等号.
即的最小值为.
【点睛】本题考察抛物线方程的求解,直线与抛物线相交时韦达定理的使用,以及范围问题的求解;解决第三问的关键是将面积之比转化为弦长之比,属综合中档题.
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