安徽省五河第一中学2024-2025学年高二上学期第二次月考检测数学试题(含答案)
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这是一份安徽省五河第一中学2024-2025学年高二上学期第二次月考检测数学试题(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.点在函数的图象上,当时,可能等于( )
A.或B.或C.或D.0
2.已知圆关于直线对称,则实数( )
A.1或B.1C.3D.或3
3.已知二次函数交轴于两点(不重合),交轴于点. 圆过三点.下列说法正确的是
① 圆心在直线上;
② 的取值范围是;
③ 圆半径的最小值为;
④ 存在定点,使得圆恒过点.
A.①②③B.①③④C.②③D.①④
4.过定点A的直线与过定点B的直线交于点与A、B不重合,则面积的最大值为( )
A.B.C.2D.4
5.已知线段的端点B的坐标是,端点A在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为( )
A.B.
C.D.
6.直线与曲线有2个交点,则实数b的取值范围是( )
A.B.
C.D.
7.已知圆上有四个点到直线的距离等于1,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
8.若圆与圆交于两点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
二、多选题
9.点P在圆上,点Q在圆上,则( )
A.的最小值为0
B.的最大值为7
C.两个圆心所在直线的斜率为
D.两个圆的公共弦所在直线的方程为
10.已知圆,直线,则以下命题正确的有( )
A.直线l恒过定点
B.直线l与圆恒相交
C.y轴被圆C截得的弦长为
D.直线l被圆C截得的弦长最短时,的方程为
11.若直线与圆交于两点,则( )
A.圆的圆心坐标为
B.圆的半径为3
C.当时,直线的倾斜角为
D.的取值范围是
三、填空题
12.若,则经过两点,的直线的倾斜角为 .
13.若过点与圆 相切的两条直线的夹角为,则
14.已知实数,则的取值范围是 .
四、解答题
15.已知圆过,两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程.
16.已知直线过定点.
(1)求过点且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线方程;
(2)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点,的面积为(为坐标原点),求的最小值并求此时直线的方程.
17.已知两直线和的交点为.
(1)若直线过点且与直线平行,求直线的一般式方程;
(2)若圆过点且与相切于点,求圆的标准方程.
18.已知圆经过三点.
(1)求圆的方程.
(2)已知直线与圆交于M,N(异于A点)两点,若直线的斜率之积为2,试问直线是否经过定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.
19.已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
参考答案:
1.C
【分析】先画出指数函数图象再结合斜率公式数形结合得出范围.
【详解】表示点Mx1,y1与点所成直线的斜率k,
又Mx1,y1是在部分图象上的动点,
如图,当接近时,
当为0,1时,,则,只有C满足.
故选:C.
2.C
【分析】根据圆方程可得,确定或,再根据圆关于直线对称可得圆心在直线上即可求解.
【详解】因为是圆的方程,
所以,解得或,
又因为圆的圆心为,
且圆关于直线对称,所以,
即,解得,(舍)或,
故选:C.
3.D
【分析】根据圆的的性质得圆心横坐标为1;根据二次函数的性质与二次函数与轴有两个焦点可得的取值范围;假设圆方程为,用待定系数法求解,根据二次函数的性质和的取值范围求圆半径的取值范围,再根据圆方程的判断是否过定点.
【详解】二次函数的对称轴为,
因为对称轴为线段的中垂线,
所以圆心在直线上,故①正确;
因为二次函数与轴有两点不同交点,
所以,即,故②错误;
不妨设在的左边,则,
设圆方程为 ,则
,解得,
,
因为,所以即,故③错误;
由上得圆方程为,
即,恒过点,故④正确.
故选D.
【点睛】本题考查直线与圆的应用,关键在于结合图形用待定系数法求圆方程,曲线方程恒过定点问题要分离方程参数求解.
4.C
【分析】由题意可知,先求出动直线经过定点,再结合垂直条件应用基本不等式求出面积的最大值.
【详解】由题意可知,动直线经过定点,
动直线即,经过点定点,
过定点A的直线与过定点B的直线始终垂直,P又是两条直线的交点,
有,
故,当且仅当时取等号,
所以面积的最大值为
故选:
5.B
【分析】设出动点和动点的坐标,找到动点和动点坐标的关系,再利用相关点法求解轨迹方程即可.
【详解】设,,由中点坐标公式得,
所以,故,
因为A在圆上运动,
所以,
化简得,故B正确.
故选:B
6.C
【分析】由题意作图,表示出边界线,根据所过点以及切线性质,可得答案.
【详解】由题意可作图如下:
当直线位于直线时,交点一定有两个,
由,则,易知,
设直线,由图可知为切线,则,解得,
由图可得:.
故选:C.
7.B
【分析】若圆上有4个点到直线的距离等于1,则到直线的距离小于1,代入点到直线的距离公式,可得答案.
【详解】圆心为,半径为,
若圆上有四个点到直线的距离等于1,
所以到直线的距离小于,
所以,所以,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
8.D
【分析】分析出圆M与圆N的公共弦AB,满足,当的坐标为1,0时,,利用余弦定理计算可得,由余弦函数的单调性确定最大,即为最大,计算即可得出结果.
【详解】可化为,
故圆N的圆心为,半径为,
由题意可知:AB为圆M与圆N的公共弦,且圆M的半径为1,
所以且,故,
当的坐标为1,0时,,
在中,,
又,在上单调递减,
故为锐角,且当时,最大,
又在上单调递增,
所以当最大时,取得最大值,且最大值为.
故选:D
9.BC
【分析】求两圆的圆心坐标和半径,结合圆心距求的最值判断AB选项;由斜率公式计算两个圆心所在直线的斜率,判断选项C;由两圆位置关系判断选项D.
【详解】圆,圆心,半径.
圆的一般方程化成标准方程,得,则圆心,半径,
两圆圆心距,,,
A选项错误,B选项正确.
两个圆心所在直线的斜率, C选项正确.
又,所以两圆外离,不相交,没有公共弦, D选项错误.
故选:BC.
10.BCD
【分析】对于A,整理直线方程,分离出参数,建立方程组,可得答案;对于B,由圆的标准方程可得圆心与半径,计算定点与圆心的距离,并与半径比较,可得答案;对于C,由圆的方程,求得与轴的交点纵坐标,可得答案;对于D,由题意可得直线与直线垂直,利用两点求斜率,结合点斜式公式,可得答案.
【详解】对于A,由,则,
令,解得,所以直线恒过定点,故A错误;
对于B,由,则圆心,半径,
,故B正确;
对于C,令,整理圆的方程为,解得,
轴被圆截得的弦长为,故C正确;
对于D,当时,直线被圆截得的弦长最短,
由直线的斜率,直线的斜率,且,
则,所以直线的方程为,化简可得,故D正确.
故选:BCD.
11.BC
【分析】将圆化成标准方程,算出圆心坐标与半径大小,从而判断出A、B两项的正误;当时,求出直线的斜率,得到倾斜角,从而判断出C项的正误;求出圆心到直线的距离的表达式,结合,求出的取值范围,进而判断出的取值范围,可得D项的正误.
【详解】对于A、B,圆的标准方程为:,圆心,半径,故A项不正确,B正确;
对于C,当时,直线的方程为,所以直线的斜率,倾斜角,故C项正确;
对于D,圆心,到直线的距离,
由,,得,所以,故D项错误.
故选:BC.
12.
【分析】根据两点求出斜率,再结合斜率和倾斜角的关系可解.
【详解】因为,
所以
又因为,
且,
所以直线的倾斜角为.
故答案为:.
13.或
【分析】由圆的方程可确定圆心与半径,再结合三角函数值可得圆的半径,进而可得参数
【详解】
如图所示,
圆化为标准方程为,
圆心C0,1,半径,
过点与圆相切的两条直线的夹角为,
所以或,
又点到圆心0,1的距离为,则或,
即或,
解得或,
故答案为:或.
14.
【分析】根据题意,设直线:,则的几何意义为,点到直线的距离,即可求出取值范围.
【详解】根据题意,设直线:,设点
那么点到直线的距离为:,
因为,所以,且直线的斜率,
当直线的斜率不存在时,,所以,
当时, ,
所以,即,
因为,所以,
故答案为:.
15.(1)
(2)或
【分析】(1)根据点,可知线段中垂线,圆心在中垂线上,联立两直线,可知点坐标,进而可得圆方程;
(2)当切线斜率不存在时直线方程为成立,当切线斜率存在时,设点斜式,根据点到直线距离,即可得解.
【详解】(1)由已知,,
则其中点为,,
所以中垂线的斜率,
则中垂线为,所以点在上,
又点在直线,
联立,解得,即,
半径,
所以圆的方程为;
(2)由(1)得,,
当过点的切线斜率不存在时,直线为,与圆相切;
当过点的斜率存在时,设切线方程为,即,
圆心到切线的距离,
解得,
所以直线方程为,即,
综上所述,切线方程为或.
16.(1)或或
(2)最小值为24,直线
【分析】(1)求出直线过的定点,分,和两种情况,当,时,设的方程为,根据点在直线上求出直线方程,若,求出直线方程,若,求出直线方程,当,根据直线过原点,且过点求出直线的方程;
(2)求出直线交轴的正半轴的点,交轴的负半轴的点,求出的面积,根据基本不等式求出的最小值时的值.
【详解】(1)直线,则直线过定点,
①当,时,设的方程为.
点在直线上,.
若,则,
直线的方程为,
若,则,,
直线的方程为;
②当时,直线过原点,且过点,
直线的方程为,
综上所述,所求直线的方程为或或;
(2)令,则;令,则,
直线交轴的正半轴于点,交轴的负半轴于点,,
为坐标原点,设的面积为,
则,
当且仅当时,即时取等号,
故的最小值为24,此时,
直线.
17.(1)
(2).
【分析】(1)由题意联立方程求得交点,根据直线平行求得斜率,可得答案;
(2)设出圆的标准方程,利用点的坐标以及切线的性质,建立方程组,可得答案.
【详解】(1)联立方程组,解得,
所以直线和的交点.
因为直线与直线平行,故可设直线.
又直线过点,则,解得,
即直线的方程为.
(2)设所求圆的标准方程为,
直线的斜率为,故直线CP的斜率为,
由题意可得,解得,
故所求圆的标准方程为.
18.(1)
(2)直线经过定点,该定点的坐标为
【分析】(1)设出圆的一般方程,代入的坐标,由此求得正确答案.
(2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,由直线的斜率之积列方程,化简求得定点坐标.
【详解】(1)设圆W的方程为,
则,解得
则圆W的方程为.
(2)若直线的斜率不存在,则设直线的方程为,
则,整理得.
又,解得,所以直线的方程为,此时经过点,不符合题意.
若直线的斜率存在,则设直线的方程为,
联立方程组,整理得,
则.
,
则,
整理得,
解得或.
当时,直线的方程为,
此时直线经过点,不符合题意,故舍去.
所以,
故直线的方程为,即,经过定点.
综上所述,直线经过定点,且该定点的坐标为.
【点睛】求圆的方程的方法有两种思路,一种思路是根据已知条件求得圆心和半径,从而求得圆的标准方程;另一种思路是设圆的一般方程,然后根据已知条件求得,从而求得圆的一般方程.
19.(1)证明见解析;
(2);
(3)点Q恒在直线上,理由见解析.
【分析】(1)求出直线过定点,得到在圆内部,故证明直线l与圆C相交;(2)设出点,利用垂直得到等量关系,整理后即为轨迹方程;(3)利用Q、A、B、C四点共圆,得到此圆的方程,联立,求出相交弦的方程,即直线的方程,根据直线过的定点,得到,从而得到点Q恒在直线上.
【详解】(1)证明:直线过定点,代入得:,故在圆内,故直线l与圆C相交;
(2)圆的圆心为,设点,由垂径定理得:,即,化简得:,点M的轨迹方程为:
(3)设点,由题意得:Q、A、B、C四点共圆,且圆的方程为:,即,与圆C的方程联立,消去二次项得:,即为直线的方程,因为直线过定点,所以,解得:,所以当m变化时,点Q恒在直线上.
【点睛】本题的第三问是稍有难度的,处理方法是根据四点共圆,直径的端点坐标,求出此圆的方程,与曲线联立后得到相交弦的方程,是处理此类问题的关键.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
C
B
C
B
D
BC
BCD
题号
11
答案
BC
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