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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

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    这是一份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,共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    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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