
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2023-2024学年广东省清远市阳山县南阳中学高二上学期第二次月考(期中)数学试题含答案
展开一、单选题
1.双曲线的实轴长为( )
A.4B.8C.9D.18
【答案】B
【分析】根据双曲线实轴的定义求解.
【详解】由题可得,,
所以双曲线的实轴长为8,
故选:B.
2.直线:的倾斜角为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由直线的倾斜角与直线的斜率的关系,即可得倾斜角的值.
【详解】设的倾斜角为,
因为直线:的斜率为,即.
因为,所以.
故选:D.
3.与椭圆C:共焦点且过点的双曲线的标准方程为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据椭圆方程先求解出焦点坐标,然后根据定义求解出的值,结合可求的值,则双曲线方程可求.
【详解】因为椭圆的焦点坐标为,即,所以,
记,所以,
所以,所以,
所以双曲线的标准方程为,
故选:C.
4.直线和,若,则与之间的距离
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】因为,所以,解得(舍去),,因此两条直线方程分别化为,则与之间的距离,故选B.
5.直线被圆所截得的弦长为( )
A.B.1C.D.2
【答案】C
【分析】根据圆的方程,写出圆心和半径,利用点到直线的距离公式,求得弦心距,利用弦长公式,可得答案.
【详解】由圆的方程,则其圆心为,半径为,
圆心到直线的距离,
则弦长.
故选:C.
6.已知双曲线,直线,若直线与双曲线的两个交点分别在双曲线的两支上,则的取值范围是( )
A.或B.
C.或D.
【答案】B
【分析】联立直线与双曲线方程,再结合一元二次方程判别式及韦达定理列式求解即得.
【详解】由消去y并整理得:,
由直线与双曲线的两个交点分别在双曲线的两支上,
得,解得,
所以的取值范围是.
故选:B
7.实数,满足,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】判断出点的轨迹,根据斜率、直线与圆的位置关系等知识求得正确答案.
【分析】方程,即,
所以是以,半径为的圆上的点,
表示点与点连线的斜率,
设直线与圆相切,
到直线的距离,
解得或,
所以的取值范围是.
故选:C
8.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在椭圆C上,且,过P作的垂线交x轴于点A,若,记椭圆的离心率为e,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题意可得,从而可求得,根据勾股定理求出,根据椭圆的定义及离心率公式即可求解.
【详解】因为,,
所以,可得.
在中,.
由椭圆的定义可得,故,
所以,所以.
故选:A.
二、多选题
9.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点为椭圆上一动点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的离心率为B.的最大值为
C.的周长为D.存在点,使得为等边三角形
【答案】AD
【分析】利用离心率公式可判断A选项;利用两点间的距离公式可判断B选项;利用椭圆的定义可判断C选项;当点为椭圆的短轴的端点时,求出三边边长,可判断D选项.
【详解】由椭圆,可得,,则,
对于选项A,椭圆的离心率,故A正确;
对于选项B,设点,则,且有,可得,
所以,
,当且仅当时,等号成立,
故的最大值为,故B错误;
对于选项C,的周长为,故C错误;
对于选项D,当点为椭圆的短轴的端点时,可得,,
此时为等边三角形,故D正确.
故选:AD.
10.已知直线与圆,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点B.圆的半径为2
C.存在实数,使得直线与圆相切D.直线被圆截得的弦长最长为4
【答案】ABD
【分析】将直线方程变形后得到,求出恒过的定点,即可判断A;将圆的一般式化为标准式方程,得到圆心坐标和半径,进而判断B;圆心到直线的距离等于半径,列出方程,结合根的判别式即可判断C;当圆心在直线上,故直线被圆M截得的弦长为直径4,为最大弦长,即可判断D.
【详解】变形为,故恒过定点,A正确;
变形为,
圆心坐标为,半径为2,B正确;
令圆心到直线的距离,
整理得:,由可得,方程无解,
故不存在实数,使得直线与圆相切,C错误;
若,直线方程为,圆心在直线上,
故直线被圆截得的弦长为直径4,为最大弦长.
故选:ABD.
11.如图,在正四棱柱中,,,E为棱上的一个动点,则( )
A.B.三棱锥的体积为定值
C.存在点E,使得平面D.存在点E,使得平面
【答案】ABC
【分析】根据图形特征建立空间直角坐标系,结合坐标法逐一判断各个选项即可.
【详解】如图,以D为原点,DA,DC,所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,.
设,,则,.
因为,所以,故A正确;
因为,而为定值,点到平面的距离也为定值,所以为定值,故B正确;
设平面的法向量为,因为,,
所以,令,得.
因为,所以由,可得,故C正确;
因为,且无解,所以D错误.
故选:ABC
12.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经拋物线反射后,沿平行于拋物线对称轴的方向射出.反之,平行于拋物线对称轴的入射光线经拋物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线为坐标原点,一束平行于轴的光线从点射入,经过上的点反射后,再经上另一点反射后,沿直线射出,经过点,则( )
A.B.平分
C.D.延长交直线于点,则三点共线
【答案】BD
【分析】对于A,求出直线的方程并与抛物线方程联立,由韦达定理即可验证;对于BC,先将点坐标求出,由两点间距离公式求出即可验证C,再求出,即可得到,进一步由平面几何知识即可验证B,直接联立两直线方程,验证是否满足即可.
【详解】
对于A,由题意点,即点,抛物线焦点,
所以直线的方程为,即,
将其代入可得,由韦达定理可得到,故A错误;
对于BC,由题意知,,由B选项分析知,即,
从而证得,
所以,
由题意,所以,
所以,即 平分,故B正确,C错误;
对于D,因为,所以在直线方程中令,得,由B选项分析可知,所以由题意得,即的纵坐标相同得三点共线,故D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点睛:本题的关键是把坐标求出来即可验证AC选项,验证B选项只需验证即可,当然也可以由点到直线的距离公式结合角平分线的定义判定即可,将D选项转换为验证即可顺利得解.
三、填空题
13.圆心C为,且半径为3的圆的方程是 .
【答案】
【分析】根据圆心与半径直接求解.
【详解】因为圆心,半径为3,
所以圆的标准方程为:,
故答案为:
14.若抛物线上一点P到焦点的距离为4,则点P到原点的距离为 .
【答案】
【分析】设,根据抛物线的焦半径公式求出点的坐标,再根据两点间的距离公式即可得解.
【详解】设,
则点P到准线的距离为,所以,则,
所以点P到原点的距离为.
故答案为:.
15.已知椭圆的一条弦所在的直线方程是,弦的中点坐标是,则椭圆的离心率是 .
【答案】
【分析】先利用点差法应用弦中点,再求椭圆离心率.
【详解】设直线与椭圆交于两点,其中,
将两点代入椭圆可得,两式作差可得,
即,又中点坐标是,
所以,所以,
令,则,所以,
所以,
故答案为:
16.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、的距离之比为定值(且)的点的轨迹是圆”.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,在平面直角坐标系中,、,点满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设点,利用已知条件求出点的轨迹方程,利用平面向量数量积的运算性质可得出,求出的最小值,即可得出的最小值.
【详解】设点,由可得,整理可得,
化为标准方程可得,
因为为的中点,
所以,
,
记圆心为,当点为线段与圆的交点时,
取最小值,此时,,
所以,.
故答案为:.
四、解答题
17.已知的顶点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)5
【分析】(1)求出直线的斜率,直接利用点斜式化简即可;
(2)求出点C到直线AB的距离和,再结合三角形面积公式即可得结果.
【详解】(1)因为直线AB的斜率为,
由直线的点斜式可得,
化简可得.
(2)由(1)可知,直线AB的方程为,
则点C到直线AB的距离,
且,
则.
18.求符合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)顶点在轴上,焦距为10,;
(2)渐近线方程是,虚轴长为4.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先判断焦点在轴上,再根据双曲线的性质即可求解;
(2)根据双曲线的性质,分焦点在轴或焦点在轴两种情况,计算即可求解.
【详解】(1)由题意得,解得,,则,
所以双曲线的标准方程为.
(2)由题意,当双曲线焦点在轴上时,,解得,,
所以双曲线的标准方程为;
当双曲线焦点在轴上时,,解得,,
所以双曲线的标准方程为.
综上所述,双曲线的标准方程为或.
19.已知椭圆E的方程为,与是E的左右两个焦点,是E的下顶点.
(1)设斜率为1的直线l过点,且与E交于M,N两点,求弦的长;
(2)若E上一点P满足,求三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用韦达定理和直线截圆所得的弦长公式求解;
(2)利用椭圆的定义求出,再用余弦定理和面积公式求解.
【详解】(1)由椭圆方程可得,
所以,
故直线的方程为,
联立,可得,
设,则,
所以,
(2)由以及,
得,
故由余弦定理可得,
由于,
故.
20.如图,在正四棱锥中,,正四棱锥的体积为,点为的中点,点为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面PBM与平面NBM夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用三角形的中位线定理及线面平行的判定定理即可求解;
(2)根据已知条件建立空间直角坐标系,利用棱锥的体积公式,求出及相关点的坐标,分别求出平面和平面的法向量,利用向量的夹角公式,结合向量的夹角与平面夹角的关系即可求解.
【详解】(1)在正四棱锥中,连接,
四边形为正方形
为的中点
又点为的中点,为的中位线,,
又平面,平面,平面.
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示,
因为正四棱锥的体积为,
所以正四棱锥的体积,
所以,
,,
设平面的一个法向量为,则
,即,令,则,
所以.
设平面的一个法向量为,则
,即,令,则,
所以.
设平面PBM与平面NBM的夹角为,则
所以平面PBM与平面NBM夹角的余弦值为.
21.已知圆,点为直线上一动点,过点引圆的两条切线,切点分别为,.
(1)求,当为何值时,最小,最小值为多少?
(2)求直线的方程,并判断直线是否过定点若是,求出定点的坐标,若不是,请说明理由.
【答案】(1)时,最小值为
(2),过定点
【分析】(1)根据题意结合切线长公式分析求解;
(2)求出以为圆心,为半径的圆方程,与圆方程联立即可求出直线AB的方程,进而可求出定点的坐标.
【详解】(1)
(2)以为圆心,为半径的圆的方程为,
显然线段为圆和圆的公共弦,
则直线的方程为,即,
经判断直线过定点,即所以直线过定点..
22.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,过右侧的点作,垂足为,且.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的动直线交轨迹于,设,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据提意思,设,得到,结合,利用距离公式化简,即可求解曲线的方程;
(2)当直线的斜率存在,可设,联立方程组,设,求得,化简,代入求得;当直线的斜率不存在,此时,求得,得到,即可求解.
【详解】(1)由题意,直线与轴交于点,过右侧的点作,
可得,设,则,
因为,可得,
即,整理得.
(2)当直线的斜率存在,可设直线,
联立方程组,整理得,
设,
因为直线与曲线交于两点,则,
且,
因为,可得,
所以
;
当直线的斜率不存在,此时直线,
联立方程组,解得,不妨设,
此时,可得,
综上可得,为定值.
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