2020-2021学年江西省寻乌中学高二上学期期中考试数学(文)试题(解析版)
展开寻乌中学2020—2021学年度上学期期中考试
高二数学(文)试卷
一、选择题 (每小题5分,共60分)
1.经过点且在轴上的截距为的直线方程是( )
A. B. C. D.
2.已知,,则以AB为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.两条平行直线与间的距离等于( )
A. B. C. D.
4.已知点,点Q是直线l:上的动点,则的最小值为
A.2 B. C. D.
5.已知双曲线C:(,)的实轴长为4,左焦点F到C的一条渐近线的距离为3,则C的方程为( )
A. B. C. D.
6.已知圆,则当圆的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
7.若直线没有交点,则过点的直线与椭圆的交点个数为( )
A.2个 B.至多一个 C.1个 D.0个
8.与圆及圆都外切的圆的圆心在( ).
A.一个圆上 B.一个椭圆上 C.双曲线的一支上 D.抛物线上
9.过点作圆(x+1)2+(y-2)2=169的弦,其中弦长为整数的弦共有( )
A.16条 B.17条 C.32条 D.34条
10.已知斜率为的直线过抛物线的焦点,与抛物线交于,两点,又直线与圆交于,两点.若,则的值为( )
A. B. C. D.
11.点为双曲线右支上的一点,其左、右焦点分别为,若的内切圆与轴相切于点,过作的垂线,垂足为为坐标原点,那么的值为 ( )
A. B. C. D.
12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点变轨进入以月球球心为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在点第二次变轨进入仍以为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在点第三次变轨进入以为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长分别为,,半焦距分别为,,
则以下四个关系①,②,③a1+c2=a2+c1,④中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.直线和直线垂直,则实数的值为_______.
14.若圆与双曲线:的渐近线相切,则双曲线 的离心率为_______.
15.若过点的直线l与抛物线有且只有一个交点,则这样的直线l共有_____条.
16.已知直线y=-x+1与椭圆相交于,两点,且(为坐标原点),若椭圆的离心率,则的最大值为___________.
三、解答题(共70分)
17.(10分)设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a的值.
18.(12分)在平面直角坐标系xoy中,已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线C的离心率为,且双曲线C与斜率为2的直线l相交,且其中一个交点为P(﹣3,0).
(1)求双曲线C的方程及它的渐近线方程;
(2)求以直线l与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.
19.(12分)已知抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点为F,直线x=2与x轴的交点为M,与抛物线E的交点为N,且4|FN|=5|MN|.
(1)求p的值;
(2)若直线y=kx+2与E交于A,B两点,C(0,-2),记直线CA,CB的斜率分别为k1,k2,求证:k12+k22-2k2为定值.
20.(12分)已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求定点的坐标与圆的标准方程;
(2)已知点为圆直径的一个端点,若另一个端点为点,问:在轴上是否存在一点,使得为直角三角形,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
21.(12分)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴,焦距为2,且长轴长是短轴长的倍.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,过椭圆左焦点的直线交于、两点,若对满足条件的任意直线,不等式()恒成立,求的最小值.
22.(12分)已知为抛物线的焦点,为圆上任意点,且最大值为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若在抛物线上,过作圆的两条切线交抛物线于、(A、B异于点M),求中点的纵坐标的取值范围.
高二期中考试数学(文)试卷参考答案
1.经过点且在轴上的截距为的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
根据题意,所求直线过点,故可设为, ,令,得,即,即所求直线的方程为.
故选C.
2.已知,,则以AB为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
由,,且为直径,
所以圆的圆心为的中点,即为,
又,
所以,
所以以为直径的圆的标准方程为,
故选:D
3.两条平行直线与间的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
直线方程可化为:,
由平行直线间距离公式可知所求距离.
故选:.
4.已知点,点Q是直线l:上的动点,则的最小值为
A.2 B. C. D.
【答案】B
解:点,点Q是直线l:上的动点,
的最小值为点Q到直线l的距离,
的最小值为.
故选:B.
5.已知双曲线C:(,)的实轴长为4,左焦点F到C的一条渐近线的距离为3,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为实轴长,所以,,
由对称性,双曲线的一个焦点到两条渐近线的距离相等,
不妨取渐近线为,即,
点到渐近线的距离,
所以,
所以C的方程为,
故选:C.
6.已知圆,则当圆的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
由得,
因此圆心为,半径为,
当且仅当时,半径最小,则面积也最小;此时圆心为,半径为,
因此圆心到坐标原点的距离为,
即原点在圆外,
根据圆的性质,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为.
故选:D.
7.若直线没有交点,则过点的直线与椭圆的交点个数为( )
A.2个 B.至多一个 C.1个 D.0个
【答案】A
【详解】
直线没有交点,故 ,
点P(m,n)在以原点为圆心,半径为2的圆内,故圆=2内切于椭圆,故点P(m,n)在椭圆内,则过点的直线与椭圆的交点个数为2个
8.与圆及圆都外切的圆的圆心在( ).
A.一个圆上 B.一个椭圆上 C.双曲线的一支上 D.抛物线上
【答案】C
【详解】
设动圆的圆心为,半径为,而圆的圆心为,半径为1;
圆的圆心为,半径为3.
依题意得,则,
所以点的轨迹是双曲线的一支(除(1,0)).
故选C.
9.过点作圆(x+1)2+(y-2)2=169的弦,其中弦长为整数的弦共有( )
A.条 B.条 C.条 D.条
【答案】C
【解析】
试题分析:圆的标准方程是:,圆心,半径,过点的最短的弦长为10,最长的弦长为26,(分别只有一条)还有长度为的各2条,所以共有弦长为整数的条.选C.
10.已知斜率为的直线过抛物线的焦点,与抛物线交于,两点,又直线与圆交于,两点.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
设直线的方程为代入抛物线消去,
整理得:,则,
所以,
圆,
圆心为,半径为,
因为直线过圆心,所以,
因为,所以.
故选:A.
11.点为双曲线右支上的一点,其左、右焦点分别为,若的内切圆与轴相切于点,过作的垂线,垂足为为坐标原点,那么的值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
F1(−c,0)、F2(c,0),内切圆与x轴的切点是点A
∵|PF1|−|PF2|=2a,及圆的切线长定理知,
|AF1|−|AF2|=2a,设内切圆的圆心横坐标为x,
则|(x+c)−(c−x)|=2a
∴x=a;
即|OA|=a,
在三角形PCF2中,由题意得,它是一个等腰三角形,PC=PF2,
∴在三角形F1CF2中,有:
OB=CF1= (PF1−PC)= (PF1−PF2)=×2a=a,
∴|OB|=|OA|,所以,故选A.
12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点变轨进入以月球球心为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在点第二次变轨进入仍以为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在点第三次变轨进入以为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长分别为,,半焦距分别为,,则以下四个关系①,②,③a1+c2=a2+c1,④中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】C
【详解】
由图可知,,,故①不正确;
由①可得,则,故③正确;
由③可得,则,即,所以,
因为,所以,则,所以,故②正确,④错误.
故答案为:C
13.直线和直线垂直,则实数的值为_______.
【答案】-2或0
【详解】
因为直线和直线垂直,所以,
即,解得或.
14.若圆与双曲线:的渐近线相切,则双曲线的离心率为_______.
【答案】2
【详解】
设双曲线的一条渐近线为,即
因为其与圆相切,故
整理可得,故离心率为.
15.若过点的直线l与抛物线有且只有一个交点,则这样的直线l共有_______条.
【答案】3
解:(1)当过点的直线斜率不存在时,显然与抛物线有且只有一个交点,
(2)①当过点且直线抛物线的对称轴平行,即斜率为0时,显然与抛物线有且只有一个交点,
②当直线过点且斜率存在,且与抛物线相切时,直线与抛物线只有一个交点,设直线方程为,代入到抛物线方程 ,消得:,
由已知有,则 ,解得:,即直线线方程为,
综上可得:过点的直线l与抛物线有且只有一个交点的直线l共有3条,
16.已知直线与椭圆相交于,两点,且(为坐标原点),若椭圆的离心率,则的最大值为___________.
【答案】
解:设,
由,消去y,可得,
∴则,
由,整理得.
.
(其中为坐标原点),可得,
,即,化简得.
.整理得.
,
∴代入上式,化简得,
.
,平方得,
,可得 ,
因此,可得的最大值为,
满足条件,
∴当椭圆的离心率时,的最大值为.
故答案为:.
17.设直线的方程为.
(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a的值.
【答案】(1)或(2)
【详解】
(1)由题意知,
当直线过原点时,该直线在两条坐标轴上的截距都为0,
此时,直线的方程为;
当直线不过原点时,由截距相等,得,则,
直线的方程为,
综上所述,所求直线的方程为或.
(2)由题意知,直线在轴,轴上的截距分别为、,
,
解得.
18.在平面直角坐标系xoy中,已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线C的离心率为,且双曲线C与斜率为2的直线l相交,且其中一个交点为P(﹣3,0).
(1)求双曲线C的方程及它的渐近线方程;
(2)求以直线l与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.
【答案】(1),;(2)y2=﹣12x,x2=24y.
试题解析:(1)由题意,设双曲线的方程为,∵点P(﹣3,0)在双曲线上,∴a=3.∵双曲线C的离心率为:,∴,∵c2=a2+b2,∴b=3,∴双曲线的方程为:,其渐近线方程为:y=±x.
(2)由题意,直线l的方程为y=2(x+3),即y=2x+6,直线l与坐标轴交点分别为
F1(﹣3,0),F2(0,6),
∴以F1为焦点的抛物线的标准方程为y2=﹣12x;
以F2为焦点的抛物线的标准方程为x2=24y.
19.已知抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点为F,直线x=2与x轴的交点为M,与抛物线E的交点为N,且4|FN|=5|MN|.
(1)求p的值;
(2)若直线y=kx+2与E交于A,B两点,C(0,-2),记直线CA,CB的斜率分别为k1,k2,求证:k12+k22-2k2为定值.
【答案】(1)P=1;(2)见解析
【详解】
(1)设N(2,y0),代入x2=2py,得,而M(2,0),则.又,,由4|FN|=5|MN|,得,则p=1,
(2)设点A(x1,y1)、B(x2,y2),由,得x2-2kx-4=0.
由韦达定理可得x1+x2=2k,x1x2=-4.△=4k2+16>0,
==
==
=2k2-4k2+4k2+8=2k2+8,
因此,.
20.已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求定点的坐标与圆的标准方程;
(2)已知点为圆直径的一个端点,若另一个端点为点,问:在轴上是否存在一点,使得为直角三角形,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;(2)存在,或.
【详解】
(1)由得,,
令,得,即定点的坐标为.
设圆的方程为,
由条件得,解得.
所以圆的方程为,
所以化为标准方程为.
(2)设点关于圆心的对称点为,则有,解得,,故点的坐标为.
因为在圆外,所以点不能作为直角三角形的顶点,
若点为直角三角形的顶点,因为则有,
若点是直角三角形的顶点,则有,
综上,或.
21.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴,焦距为2,且长轴长是短轴长的倍.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,过椭圆左焦点的直线交于、两点,若对满足条件的任意直线,不等式()恒成立,求的最小值.
【答案】(1)(2)的最小值为
()恒成立,只需 ,即的最小值为.
试题解析:(1)依题意,,,
解得,,∴椭圆的标准方程为.
(2)设,,所以 ,
当直线垂直于轴时,,且,此时,,
所以.
当直线不垂直于轴时,设直线:,
由整理得,
所以,,
所以
.
要使不等式()恒成立,只需 ,即的最小值为.
22.已知为抛物线的焦点,为圆上任意点,且最大值为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若在抛物线上,过作圆的两条切线交抛物线于、(A、B异于点M),求中点的纵坐标的取值范围.
【答案】(1);(2).
【详解】
(1)抛物线的焦点为,圆的圆心为,半径为,
所以,,,解得,
因此,抛物线的方程为;
设点、,
设过点M的圆的切线方程为,则,
整理得,
设两切线的斜率分别为、,则、是上述方程的两根,
由韦达定理得,,
将方程代入抛物线的方程得,
整理得,所以,,,
线段中点的纵坐标为,
函数在区间上为增函数,
因此,线段的中点的纵坐标的取值范围是.
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