江苏省泰州市民兴实验中学2021-2022学年高二数学上学期第一次月考试题(Word版附解析)
展开2021-2022学年江苏省泰州市民兴实验中学高二年级
第一次月考(数学)
一、单选题
1. 已知直线l的斜率为k,倾斜角为,若,则k的取值范围为( )
A. (—1,1) B.
C. [—1,1] D.
2. 无论k为何值,直线都过一个定点,则定点坐标为( )
A. (1,3) B. (—1,3) C. (3,1) D. (3,—1)
3. 如果圆总存在两个点到原点的距离均为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. [—1,1] D.
4. 如图,已知,分别是椭圆的左、右焦点,现以为圆心作一个圆恰好经过椭圆的中心并且交椭圆于点M,N。若过点的直线是圆的切线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 在平面直角坐标系中,点A,B分别是x轴、y轴上的两个动点,有一定点M(3,4),则的最小值是( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
6. 若直线与曲线有公共点,则实数b的取值范围为( )
A. [-2,2] B. C. (0,2] D. [—2,2]
7. 古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作《圆锥曲线论》中有这样一个命题:平面内与两定点的距离的比为常数k()的点的轨迹为圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆,已知O(0,0),A(3,0),圆C:上有且只有一个点P满足|。则r的取值可以是( )
A. 1 B.2 C. 3 D.4
8. 已知点1,是椭圆的两个焦点,点M是该椭圆上的一个点,且,则△MF1F2的面积为( )
A. 16 B. 16 C. 8 D. 8
二、多选题
9. 若圆与圆的公共弦长为,则实数a的值可能为。( )
A. ±2 B. ± C. ±1 D. ±
10.若椭圆的焦距为2,则实数m的值可为( )
A. 1 B. 4 C.6 D. 7
11. 椭圆的左、右焦点分别为,F2,O为坐标原点,则以下说法正确的是( )
A. 过点的直线与椭圆C交于A,B两点,则的周长为8
B. 椭圆C上存在点P,使得
C.椭圆C的离心率为
D. P为椭圆C上一点,Q为圆上一点,则点P、Q的最大距离为3
12.(多选)已知圆,直线l:,下面四个命题中是真命题的是( )
A. 对任意实数k与θ,直线l和圆M相切:
B. 对任意实数k与θ,直线l和圆M有公共点;
C. 对任意实数θ,必存在实数k,使得直线l与和圆M相切
D. 对任意实数k,必存在实数θ,使得直线l与和圆M相切
三、填空题
13. 已知、是椭圆的左、右焦点,点P在C上,则的周长为___________。
14. 已知图,过点P(0,1)的直线l交圆C于不同的两点,当圆上的点到直线l的距离的最大值为6时,直线l的方程为___________。
15. 若直线与直线交于点P,则P到坐标原点距离的最大值为___________。
16. 已知两定点A(—1,0),B(1,0),点P(x,y)是直线上的一个动点,则以A,B为焦点且过点P的椭圆的离心率的最大值为___________。
四、解答题
17. 在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(—3,0),B(2,0),C(0,-4),经过这三个点的圆记为M。
(1)求BC边上的中线AD所在直线的一般式方程;
(2)求圆M的方程。
18.求满足下列条件的椭圆的标准方程。
(1)过点Q(2,1),且与椭圆有公共的焦点;
(2)中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点P),Q(0, )。
19. 已知图和圆
(1)试判断两圆的位置关系,若相交,求出公共弦所在的直线方程;
(2)若直线l过点(1,0)且与圆相切,求直线l的方程
20.如图所示,已知椭圆C的两焦点分别为F1(—1,0),(1,0),P为椭圆上一点,且。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第二象限,,求的面积。
21.某海域有A,B两个岛屿,B岛在A岛正东40海里处,经多年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线像一个椭圆,其焦点恰好是A、B两岛。曾有渔船在距A岛正西20海里发现过鱼群。某日,研究人员在A、B两岛同时用声纳探测仪发出不同频率的探测信号(传播速度相同),A、B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5:3。你能否确定鱼群此时分别与A、B两岛的距离?
22.已知平面直角坐标系上一动点P(x,y)到点A(—2,0)的距离是点P到点B(1,0)的距离的2倍。
(1)求点P的轨迹方程:
(II)若点P与点Q关于点(—1,4)对称,求P、Q两点间距离的最大值;
(III)若过点A的直线l与点P的轨迹C相交于E、F两点,M(2,0),则是否存在直线1,使S△EFM取得最大值,若存在,求出此时l的方程,若不存在,请说明理由。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:当°时。,当°时,,∴k的取值范围是。
故选B
2.【答案】D
【解析】解:直线方程可化为,由直线系方程知,此直线系过两直线的交点,由,解得,所以交点为(3,—1)。
故选D
3.【答案】A
【解析】解:到原点的距离为的点的轨迹为圆,
因此圆上总存在两个点到原点的距离均为,
转化为圆与圆有两个交点,
∵两圆的圆心和半径分别为(0,0),,C(a,a),,
∴,
∴
解得实数a的取值范围是。
故选A。
4.【答案】A
【解析】解:由题意
∴,
∴椭圆的离心率。
故选A。
5.【答案】A
【解析】解:如图,点M(3,4)关于y轴的对称点为P(-3,4),关于x轴的对称点为Q(3,-4),
则。当A与B重合于坐标原点O时,
;
当A与B不重合时,,
综上可知,当A与B重合于坐标原点O时,取得最小值10。
故选A。
6.【答案】A
【解析】解,曲线表示以(0,0)为圆心,半径为2的圆的上半部分(包括端点),如下图所示。
由图形知,当直线经过点(2,0)时,直线与曲线有一个公共点,此时有,
当直线与圆相切时,可得,解得或,结合图形可得实数b的取值范围是[—2,2]。
故选A。
7.【答案】A
【解析】解:设P(x,y),由,得,
整理得,又圆上有且仅有一点P满足,
所以两圆相切,圆的圆心坐标为(—1,0),半径为2,圆C:的圆心坐标为(2,0),半径为r,两圆的圆心距为3,当两圆外切时,,得,当两圆内切时,,得。
故选A。
8.【答案】C
【解析】解:因为点,F2是椭圆的两个焦点,点M是该椭圆上的一个点,所以(O是坐标原点)
而,因此,即
又因为,所以,因此|
所以,因此,所以。
又因为由椭圆定义得:,所以
,因此,所以
故选C。
9.【答案】CD
【解析】
解:解:由圆和圆,
两式相减,可得公共弦所在直线的方程为,
因为两圆的公共弦长为,且圆的圆心为(1,—1),半径为2,
设圆心(1,—1)到直线的距离为的距离d,可得,又由圆心(1,—1)到直线的距离
即,解得或±。
故选:CD。
10.【答案】BC
【解析】解:若焦点在x轴上,则,故;
若焦点在y轴上,则,故。
故选BC。
11.【答案】ABD
【解析】解:选项A:因为,分别为椭圆的左右焦点,
过点的直线与椭圆C交于A,B两点,
由椭圆定义可得:,
因此的周长为,故A正确;
选项B:设点P(x,y)为椭圆上任意一点,
则点P坐标满足,且,
又(—,0),(,0),
所以
因此,
由,可得:,故B正确:
选项C:因为,所以,即,所以离心率为故C错误:
选项D:设点P(x,y)为椭圆上任意一点,由题意可得:点P(x,y)到圆的圆心的距离为:,
因为,所以,故D正确。
故答案选:ABD
12.【答案】BD
【解析】解:∵圆心到直线l的距离为
∴
∴1恒成立,但等号不一定恒成立,
∴B项对,A项不一定对;
若当时,,
∴当时,k不存在:
当k给定时,θ存在;
∴D项对,C项不对。
故答案选:BD
13.【答案】10
【解析】解:由题意知:椭圆中,
由椭圆的定义可得,,
∴周长为|
故答案为:10。
14.【答案】
【解析】解:圆,圆心C(0,—1),半径为4,
由点P(0,1)可得,所以点P(0,1)在圆的内部,
设圆的圆心到直线的距离为d,则圆上的点到直线的距离的最大值为
所以,可得,当直线l的斜率存在时,直线方程,即,
_
所以,解得,所以直线方程为,当直线的斜率不存在时,直线1为,不满足题意,所以直线方程为。
故答案为
15.【答案】
【解析】解:直线化为,过定点A(1,2),
直线化为,过定点B(3,2):
且满足,∴两条直线互相垂直,则其交点P在以AB为直径的圆上,圆心为C(2,2),如图所示:
,
结合图形知,OP长度的最大值为。
故答案为:
16.【答案】
【解析】解:因为点A(—1,0),B(1,0),所以以A,B为焦点的椭圆的焦距,即
又因为以A,B为焦点且过点P的椭圆的长轴长,所以当最小时,a最小,此时椭圆的离心率最大。设B(1,0)关于直线的对称点为B0(x0,y0),
则,解得,即B0(, )
连接,交直线于因为点P(x,y)是直线上的一个动点,所以
即|PA|+|PB|的最小值为,
因此当P与重合时,a取得最小值,最小值为,
所以椭圆的离心率的最大值为'
故答案为.
17.【答案】解:(1)在平面直角坐标系中,B(2,0),C(0,—4),设BC的中点D(x,y),所以,则D(1,—2)所以直线AD的斜率,则直线AD的方程为:整理成一般式为:。
(2)已知△ABC三个顶点坐标分别为A(—3,0),B(2,0),C(0,—4),经过这三个点的圆记为M,设圆的方程为:
则,解得
所以圆M的方程为:
18.【答案】解:(1)方法一,设所求椭圆的标准方程为,
由,得,即,①
又点Q(2,1)在所求椭圆上,∴,②
由①②得,
即所求椭圆的标准方程是;
方法二,设所求椭圆的方程为
∵点Q(2,1)在所求椭圆上,
∴,解得,
∴所求椭圆的标准方程为。
(2)方法一 当椭圆的焦点在x轴上时,可设椭圆的标准方程为。
依题意有 ,得
由知,不符合题意,故舍去。
当椭圆的焦点在y轴上时,可设椭圆的标准方程为。
依题意有,得
∴所求椭圆的标准方程为
方法二 设椭圆的方程为。
依题意有,解得
∴所求椭圆的方程为,
故椭圆的标准方程为
19.【答案】解:(1)由圆,得圆心(4,2),半径,
由圆,得圆心C2(1,3),半径,
∵,圆心距,
∴,得两圆的位置关系是相交;
圆和圆
∴圆和圆的方程两边对应相减,化简得,
即两圆公共弦所在直线方程为
(2)过点(1,0)斜率不存在的直线为
(4,2)到直线距离为,所以过点(1,0)斜率不存在的直线与圆不相切,
则直线的斜率存在,设切线方程为,即
∵圆心(4,2)到切线l的距离等于半径2,
∴,解得或
∴切线方程为,即,或
所以所求的直线l的方程是,或。
20.【答案】解:(1)设椭圆的标准方程为,焦距为2c,则由已知得
所以,所以,
所以,
所以椭圆的标准方程为
(2)在中,,
由余弦定理,得
即,
所以
所以。
21.【答案】解:以AB的中点为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,设椭圆方程为:且,
因为焦点A的正西方向椭圆上的点为左顶点,所以
又,则,故,所以鱼群的运动轨迹方程是,由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为,因此设此时距A,B两岛的距离分别为5k,3k,由椭圆的定义可知
,得,即鱼群分别距A,B两岛的距离为50海里和30海里。
22.【答案】解:(I)由已知,
化简得,即,所以点P的轨迹方程为:
(II)设Q(m,n),
∵点P与点Q关于点(—1,4)对称,
∴点P坐标为
∵点P在圆上运动,
∴,
即点Q的轨迹方程为
∴;
(III)由题意知l的斜率一定存在,
设直线l的斜率为k,且E(x1,y1),F(x2,y2),
则:
联立方程,得
∴,可得
又∵直线l不经过点M(2,0),则
∵点M(2,0)到直线l的距离,
∴,
∵,
∴
∴当时,取得最大值2,此时,,得
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