2021-2022学年四川省绵阳市绵阳南山中学高二上学期期中数学(理)试题含解析
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2021-2022学年四川省绵阳市绵阳南山中学高二上学期期中数学(理)试题
一、单选题
1.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【分析】由直线方程可得直线斜率,即可求得答案.
【详解】解:由直线的斜率为0,
所以直线的倾斜角是.
故选:A.
2.若点在圆上,则圆的半径( )
A.1 B.13 C. D.
【答案】C
【分析】点代入计算即可得出结果.
【详解】点在圆上,代入可得,
解得,即,
故选:C
3.曲线与曲线的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等
【答案】D
【分析】通过的范围,结合曲线,求解焦距,实半轴长,虚半轴长,判断选项即可.
【详解】的实半轴的长为5,虚半轴的长为3,
实数满足,曲线是双曲线,
实半轴的长为,虚半轴的长为,
显然两条曲线的实轴的长与虚轴的长不相等,所以A、B均不正确;
焦距为:,焦距相等,所以D正确;
离心率为:和,不相等,所以C不正确.
故选:D.
4.已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(6,y)到焦点F的距离为8,则p=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】解方程即得解.
【详解】因为到焦点F的距离为8,
所以,得.
故选:D
5.双曲线的离心率为,则其渐近线方程为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】分析:根据离心率得a,c关系,进而得a,b关系,再根据双曲线方程求渐近线方程,得结果.
详解:
因为渐近线方程为,所以渐近线方程为,选A.
点睛:已知双曲线方程求渐近线方程:.
6.已知圆,圆,则两圆的公切线的条数是( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【分析】分别求得两圆的圆心坐标和半径,结合两圆的位置关系的判定方法,求得两圆的位置关系,即可求解.
【详解】由圆可化为,
可得圆心坐标为,半径为,
由圆可化为,
可得圆心坐标为,半径为,
则圆心距为,
又由,所以,
可得圆与圆相交,所以两圆公共切线的条数为2条.
故选:B.
7.已知点是直线上的一个动点,定点,点是线段延长线上的一点,且,则点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由知为中点,由中点坐标公式可表示出点坐标,代入直线方程即可求得点轨迹方程.
【详解】 为中点
设,则,代入得:
整理可得点轨迹方程为
故选:
【点睛】本题考查动点轨迹方程的求解问题,关键是能够利用所求点坐标表示出已知直线上的点的坐标,代入已知直线整理可得结果.
8.在平面直角坐标系中,某菱形的一组对边所在的直线方程分别为和,另一组对边所在的直线方程分别为和,则( )
A. B.7 C.5 D.
【答案】D
【分析】根据菱形的性质,结合平行线间距离公式进行求解即可.
【详解】因为菱形四条边都相等,所以每边上的高也相等,且菱形对边平行,
直线和之间的距离为:,
和之间的距离为:,
于是有:,
故选:D
9.已知直线与圆相交于两点,且这两点关于直线对称,则,的值分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】由条件有直线经过圆心且直线与直线垂直.
【详解】化为标准方程为.
直线与圆的两个交点关于直线对称,
直线经过圆心,且直线与直线垂直,
且,解得且,
故选:B.
10.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,当△的面积最大时,△内切圆半径为( )
A.1 B.2 C. D.5
【答案】C
【分析】由三角形面积最大得的位置,从而可求三角形的三条边长,通过,即可求出内切圆的半径.
【详解】由椭圆,得,,,
当△的面积最大时,为椭圆的短轴的一个顶点,
不妨设为上顶点,点为坐标原点,△内切圆半径为,
则,,,
则,
解得.
故选:C.
11.设抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于,两点,交于点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】不妨设点且点为第一象限内的点,设点、,分析可知点为线段的中点,可求得点、的坐标,求出直线的方程,与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合焦点弦长公式可求得.
【详解】易知抛物线的焦点为,准线方程为,
不妨设点且点为第一象限内的点,设点、,
因为,则为的中点,则,解得,
由题意得,解得,故点、,
直线的斜率为,所以,直线的方程为,即,
联立,可得,,
由韦达定理可得,因此,.
故选:A.
12.已知点在直线上,过点作圆的两条切线,切点分别为,,点在圆上,则点到直线距离的最大值为( )
A.4 B.6 C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设为直线上的一点,由切线的性质得点、在以为直径的圆上,求出该圆的方程,与圆的方程联立可得直线的方程,将其变形分析可得直线恒过的定点,由点到直线的距离分析可得答案.
【详解】根据题意,设为直线上的一点,则,
过点作圆的切线,切点分别为、,则有,,
则点、在以为直径的圆上,
以为直径的圆的圆心为C,,半径,
则其方程为,变形可得,
联立,可得圆C和圆O公共弦AB为:,
又由,则有,变形可得,
则有,解可得,故直线恒过定点,
点在圆上,
则点到直线距离的最大值为.
故选:B.
二、填空题
13.已知点关于坐标平面的对称点为,则,两点间的距离为_________.
【答案】2
【分析】先求得点关于坐标平面的对称点为,再运用空间两点的距离公式可求得答案.
【详解】因为点关于坐标平面的对称点为,所以,两点间的距离为,
故答案为:2.
14.直线与直线垂直,且相交于点,则______.
【答案】
【分析】根据直线垂直可得斜率相乘为,可求出,再将代入直线可求出,再将代入直线即可求出.
【详解】由两直线垂直可得,解得,
将代入直线,即,解得,
将代入直线,即,解得.
故答案为:.
15.若直线过,且被圆:截得的弦长为,则直线方程为________.
【答案】或
【分析】将圆化为,求出圆心,半径,讨论直线的斜率存在或不存在,分别利用圆心到直线的距离,利用点到直线的距离即可求解.
【详解】圆:,即,
即圆心,半径,
当直线的斜率不存在时,直线,
此时弦心距,弦长为,满足条件;
当所求直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
由弦长公式可得弦心距,
再利用点到直线的距离公式可得,解得,
故此直线方程为,
综上可得,满足条件的直线方程为或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,根据弦长求直线方程,考查了分类讨论的思想,属于基础题.
16.已知以、为左、右焦点的椭圆的左顶点为A,上顶点为,点,是椭圆上任意两点,若的面积最大值为,则的最小值为__________.
【答案】0.25
【分析】先根据的面积最大值时,点在与平行且与椭圆相切的直线上,由方程联立,,求出切线方程再由面积的最大值求出,,代换后用均值不等式求最值.
【详解】由题意有,,,则,,
设直线为椭圆的一条与平行的切线方程,其方程设为:,
由,得,
,得,
根据题意,
切线到直线的距离为:;
面积的最大值为,得,
设,,则,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故答案为:.
三、解答题
17.已知直线与直线.
(1)若,求m的值;
(2)若点在直线上,直线过点P,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线的方程.
【答案】(1),(2)或
【分析】(1)由题意可知,所以可得,从而可求出m的值;
(2)将点的坐标代入直线的方程中,求出m的值,从而可得点的坐标,然后设出直线方程,利用两坐标轴上的截距之和为0,列方程可求出直线方程
【详解】解:(1)因为,所以,且,
由,得,解得或(舍去)
所以,
(2)因为点在直线上,
所以,得,所以点的坐标为,
所以设直线的方程为(),
令,则,令,则,
因为直线在两坐标轴上的截距之和为0,
所以,解得或,
所以直线的方程为或
18.已知圆,直线.
(1)判断直线与圆的位置关系;
(2)若圆与直线相交于点和点,求弦的中点的轨迹方程.
【答案】(1)相交;
(2),除去点.
【分析】(1)直线恒过定点,求出点到圆心的距离,并与圆的半径比较大小,即可得解;
(2)设中点的坐标为,在中,利用勾股定理可求得,再由直线的斜率存在,可排除圆心,从而得解.
(1)
直线经过定点,
点到圆心的距离等于1小于圆的半径,
故定点在圆的内部,故直线与圆总有两个不同交点,故直线和圆相交;
(2)
设中点的坐标为,则由直线和圆相交的性质可得.
由于定点、圆心、点构成直角三角形,
由勾股定理得,
,
∴,即,
由于直线的斜率一定存在,故排除圆上的点.
此圆在圆的内部,
故点的轨迹方程为:,除去点.
19.一椭圆以双曲线的焦点为长轴的端点,椭圆焦点和短轴顶点的连线与双曲线的渐近线平行,其中,分别为椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)点在椭圆上,且,求点到轴的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意确定椭圆的a,b,c,即可确定椭圆的标准方程;
(2)设出点坐标,利用列出关于的等式,结合椭圆方程,求得答案.
(1)
双曲线的焦点为,
渐近线,
椭圆中的,
椭圆的方程为;
(2)
设,由,
由(1)可知:不妨设 ,
可得
即有,
又,
两式联立解得.
则点到轴的距离为.
20.已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于不同的两点,且,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或.
【分析】(1)首先根据垂径定理可得圆心在线段的中垂线上,其方程为,联立
可得圆心坐标为再求出半径即可得解;
(2)首先设直线方程为根据题意可得到的距离为,即即可求得或,即可得解.
【详解】(1)线段的中垂线方程为,
由得圆心的坐标所以半径,
圆的方程为
(2)设直线的方程为
到的距离为,
即
解得或,
故直线的方程为或
21.已知为抛物线上不同的两点,若,且直线的倾斜角为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线交于,两点,是线段的中点,若,求点到轴距离的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1);
(2)7,.
【分析】(1)A和B代入抛物线方程,作差可得AB斜率k与p的关系;
(2)设直线l方程为,联立直线l与抛物线方程,根据弦长|DE|得m与n的关系,表示出M到y轴距离,理由基本不等式求其最小值即可.
(1)
∵,∴,
即,即
抛物线的方程为
(2)
设直线,设,
联立,消去
当且仅当即,此时代入都成立.
最小值为7,此时的直线为或.
22.分别过椭圆左、右焦点、的动直线,相交于点,与椭圆分别交于、与、不同四点,直线、、、的斜率分别为、、、,且满足,已知当与轴重合时,,.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在定点,,使得为定值?若存在,求出、点坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据题意当与轴重合时垂直于轴,进而根据长轴长与通径长求解即可;
(2)先讨论直线或斜率不存在时得点坐标为或,再讨论直线斜率存在时,设斜率分别为,进而将直线方程与椭圆联立,结合韦达定理得,,进而结合已知得,进而根据斜率关系得点轨迹为,再综合即可得点点在椭圆上,进而得其焦点即为所求定点,.
(1)
解:当与轴重合时,,即,
由椭圆的对称性得直线垂直于轴,
∴,解得,
椭圆的方程为.
(2)
解:焦点坐标分别为,
当直线或斜率不存在时,点坐标为或,
当直线斜率存在时,设斜率分别为,则直线的方程为:
设,
所以联立方程 得,
,
,
同理得,
∵,即,
,即,
∵动直线,相交于点,∴,
,
设,则,即
由当直线或斜率不存在时,点坐标为或也满足,
点点在椭圆上,
存在点其坐标分别为,使得为定值
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