2022-2023学年江苏省淮安市五校高二上学期期中联考数学试题(解析版)
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一、单选题
1.点关于直线的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设点关于直线的对称点的坐标为,利用垂直及中点在轴上这两个条件求出的值,可得结论.
【详解】设点关于直线的对称点的坐标为,
则由题意可得
故答案为:B.
2.已知方程x2+y2-2x+2k+3=0表示圆,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-1)
B.(3,+∞)
C.(-∞,-1)∪(3,+∞)
D.
【答案】A
【分析】把圆的方程x2+y2-2x+2k+3=0化为标准型,利用,解出k的取值范围.
【详解】方程可化为(x-1)2+y2=-2k-2,只有-2k-2>0,即k<-1时才能表示圆.
故选:A.
3.过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据给定条件,按直线是否过原点,结合直线的截距式方程求解作答.
【详解】依题意,直线过原点时,直线方程为,即,
当直线不过原点时,设直线方程为,则,解得,直线方程为,
所以所求直线方程为或.
故选:C
4.圆上的点到点的距离可能为( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】B
【分析】求出圆心到点的距离,则距离在之间,选项一一比较即可.
【详解】设圆心为,半径为,坐标为,则,所以距离范围为,即,而5在此范围内,
故选:B.
5.双曲线的渐近线方程是:,则双曲线的焦距为( )
A.3 B.6 C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线的渐近线方程是:,则求解.
【详解】因为双曲线的渐近线方程是:,
所以,,
所以焦距为.
故选:B
【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,属于基础题.
6.在数列中,,.若为等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由数列是等差数列知,先求,,从而求等差数列通项公式,再求即可.
【详解】解:,,且数列是等差数列,
,
,
,
.
故选:A
7.设分别为椭圆的上、下顶点,若在椭圆上存在点,满足,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出点的坐标,设点,利用余弦定理建立关系,结合椭圆范围求解作答.
【详解】依题意,,设点,,,
,中,由余弦定理得:
,整理得,
则,化简得:,即,
于是得,即,而,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:A
8.已知抛物线在点处的切线与双曲线的一条渐近线平行,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】先求得在点处的切线的斜率,进而得到双曲线的一条渐近线的斜率求解.
【详解】解:因为,
所以时,,则,
所以在点处的切线的斜率为,
即双曲线的一条渐近线的斜率为,
所以曲线C的离心率为,
故选:C
二、多选题
9.若数列满足:对任意正整数,为递减数列,则称数列为“差递减数列”.给出下列数列,其中是“差递减数列”的有( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】分别求出四个选项中数列对应的,再进行判断.
【详解】对,若,则,所以不为递减数列,故错误;
对,若,则,所以为递增数列,故错误;
对,若,则,所以为递减数列,故正确;
对,若,则,由函数在递减,所以数为递减数列,故正确.
故选:.
【点睛】本题考查数列新定义、数列单调性及递推关系,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力.
10.当时,方程表示的轨迹可以是( )
A.两条直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线
【答案】ACD
【分析】将分为三种情况进行分类讨论,由此确定正确选项.
【详解】当时,.方程可化为,表示焦点在轴上的椭圆.
当时,,方程化为,表示两条直线.
当时,,.方程可化为,表示焦点在轴上的双曲线.
所以曲线不可能表示圆.
故选ACD.
【点睛】本小题主要考查直线、圆、椭圆和双曲线轨迹方程的特征,考查分类讨论的数学思想方法,属于基础题.
11.关于圆锥曲线下列叙述中正确的有( )
A.过双曲线的右焦点且被双曲线截得的弦长为10的直线共有3条
B.设是两个定点,k是非零常数,若,则动点P的轨迹是双曲线的一支
C.双曲线与椭圆有相同的焦点
D.以过抛物线的焦点的一条弦为直径作圆,则该圆与抛物线的准线相切
【答案】ACD
【分析】求出双曲线的通径及实轴长判断A;利用双曲线定义判断B;求出双曲线、椭圆的焦点坐标判断C;利用抛物线的定义判断D作答.
【详解】对于A,双曲线的实轴长为10,则过该双曲线的右焦点与两支相交的直线被双曲线所截弦长为10的直线只有1条,
双曲线的通径长为,则过该双曲线的右焦点与一支相交的直线被双曲线所截弦长为10的直线有2条,
因此过双曲线的右焦点且被双曲线截得的弦长为10的直线共有3条,A正确;
对于B,当时,动点P的轨迹是一条射线,当时,动点P的轨迹是双曲线的一支,B不正确;
对于C,双曲线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为,C正确;
对于D,不妨令抛物线的焦点为F,准线为l,过点P,Q作准线l的垂线,垂足分别为,如图,
令线段的中点为M,过点M作于,因此线段是直角梯形的中位线,
则,即以线段为直径的圆与抛物线的准线相切,D正确.
故选:ACD
12.已知椭圆:的左,右两焦点分别是,,其中直线l:与椭圆交于,两点.则下列说法中正确的有( )
A.若,则的周长为
B.若 ,则椭圆的离心率的取值范围是
C.若的中点为,则
D.弦AB长的取值范围是
【答案】ABD
【分析】根据给定的条件,利用椭圆的定义判断A;利用数量积的坐标表示列式求解判断B;利用“点差法”计算判断C;利用弦AB的意义确定弦长范围判断D作答.
【详解】对于A,由椭圆定义知,,则的周长为:
,A正确;
对于B,设,,则,
即,因此,解得,即,B正确;
对于C,由选项B知,,则,
于是得,而直线OM的斜率,因此,C不正确;
对于D,因过椭圆焦点的最短弦为椭圆的通径,其长为,过椭圆焦点的最长弦为椭圆的长轴,其长为,
而弦AB不垂直于椭圆x轴,所以弦AB长的取值范围是.
故选:ABD
三、填空题
13.以双曲线的下焦点为焦点的抛物线的标准方程为____.
【答案】
【分析】求出双曲线的下焦点坐标,即为抛物线的焦点,则,代入即可.
【详解】由双曲线得:,因为双曲线的下焦点为抛物线的焦点,抛物线的焦点坐标为,设抛物线方程为,所以
故答案为:.
14.设点,分别为椭圆C:的左,右焦点,点是椭圆上任意一点,若使得成立的点恰好是4个,则实数的一个取值可以为_______.
【答案】0(答案不唯一)
【分析】首先设点,得到,,结合点在椭圆上得到,若成立的点有四个,则在有两实数解,则有,解出其范围即可.
【详解】因为点分别为椭圆的左、右焦点,
,即.
设,,
由,可得,
又因为在椭圆上,即,
所以,要使得成立的点恰好是4个,则,解得,
所以的值可以是任意一个值,
故答案为:0(答案不唯一)
15.我国古代数学著作《孙子算经》中有一道题: “今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩二,七七数之剩二,问物几何?”根据这一数学思想,所有被 3除余 2的正整数按从小到大的顺序排列组成数列,所有被 5 除余 2的正整数按从小到大的顺序排列组成数列,把数列与的公共项按从小到大的顺序排列组成数列, 则数列的第10项是数列的第______项.
【答案】28
【分析】根据给定的条件,求出数列,的通项公式,再推导出数列的通项即可计算作答.
【详解】依题意,数列,的通项公式分别为,令,
即有,则,因此,即,有,
于是得数列的通项为,,由得:,
所以数列的第10项是数列的第28项.
故答案为:28
16.已知P为上的点,过点P作圆O:的切线,切点为M、N,若使得的点P有8个,则m的取值范围是_______.
【答案】.
【分析】根据给定条件,结合圆的切线的性质求出,再借助对称性将问题转化为线段与以点O为圆心,为半径的圆有两个公共点(除线段端点外)求解作答.
【详解】因过点P的圆O:的切线(M、N为切点),满足,因此有,
则有,点P在以点O为圆心,2为半径的圆上,而点P在上,
曲线是以点为顶点的正方形,圆与曲线都关于x轴、y轴成轴对称,
要符合条件的点P有8个,则线段与圆有两个公共点(除线段端点外),
于是得点都在圆外,且直线与圆相交,
因此,而,解得,
所以m的取值范围是.
故答案为:
【点睛】结论点睛:曲线C的方程为,(1)如果,则曲线C关于y轴对称;(2)如果,则曲线C关于x轴对称;(3)如果,则曲线C关于原点对称.
四、解答题
17.过点作直线,使它被两直线和所截得的线段恰好被M所平分,求此直线的方程.
【答案】x+4y-4=0.
【详解】(解法1)由于过点M(0,1)且与x轴垂直的直线显然不合题意,故可设所求直线方程为y=kx+1,与已知两条直线l1、l2分别交于A、B两点,联立方程组xA=,xB=,∵点M平分线段AB,∴xA+xB=2xM,
即有+=0,解得k=-.故所求的直线方程为x+4y-4=0.
(解法2)设所求的直线与已知两条直线l1、l2分别交于A、B两点,∵点B在直线l2:2x+y-8=0上,∴设B(t,8-2t),由于M(0,1)是线段AB的中点,∴根据中点坐标公式得A(-t,2t-6),
而A点在直线l1:x-3y+10=0上,∴(-t)-3(2t-6)+10=0,解之得t=4,∴B(4,0).
故所求直线方程为x+4y-4=0.
18.已知数列满足,设.
(1)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(2)若是数列的前项和,求的通项公式.
【答案】(1)数列是等差数列,理由见解析
(2)
【分析】(1)根据条件可得,即,即可作出判断;
(2)利用(1)的结论,可求得 的表达式,继而利用求得答案.
【详解】(1)由可得: ,
故由可知,,
故数列为等差数列;
(2)由(1)知,数列为首项 ,公差为2的等差数列,
故 ,即,
由于是数列的前项和,故,
当 时, ,
适合上式,
故 .
19.已知圆C:.
(1)若不过原点的直线l与圆C相切,且在x轴,y轴上的截距相等,求直线l的一般式方程;
(2)从圆C外一点向圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有,求点P的轨迹方程.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)先由配方法求得圆C的标准方程,得到圆心,半径为,再由题设条件设得直线l为,再利用相切得到关于的方程,从而求得直线l的一般式方程;
(2)利用圆的切线长的性质及,得到,再利用两点距离公式代入化简,即可求得点P的轨迹方程.
【详解】(1)由配方得,所以圆C的圆心,半径为,
因为直线l在x轴,y轴上的截距相等,所以设直线l为,即,
则由直线l与圆C相切得,解得或,
∴直线l的方程为或.
(2)由圆上切点的性质知,
又因为,所以,
所以,整理得,
故点P的轨迹方程为.
20.给出下列条件:①焦点在轴上;②焦点在轴上;③抛物线上横坐标为的点到其焦点的距离等于;④抛物线的准线方程是.
(1)对于顶点在原点的抛物线:从以上四个条件中选出两个适当的条件,使得抛物线的方程是,并说明理由;
(2)过点的任意一条直线与交于,不同两点,试探究是否总有?请说明理由.
【答案】(1)选择条件①③;详见解析(2)总有,证明见解析
【解析】(1)通过焦点位置可判断条件①适合,条件②不适合,通过准线方程,可判断条件④不适合,利用焦半径公式可判断条件③适合;
(2)假设总有,设直线的方程为,联立,利用韦达定理计算可得结果.
【详解】解:(1)因为抛物线的焦点在轴上,所以条件①适合,条件②不适合.
又因为抛物线的准线方程为:,
所以条件④不适合题意,
当选择条件③时,,
此时适合题意,
故选择条件①③时,可得抛物线的方程是;
(2)假设总有,
由题意得直线的斜率不为,
设直线的方程为,
由得
设,
所以恒成立,,,
则,
所以,
所以,
综上所述,无论如何变化,总有.
【点睛】本题考查直线和抛物线的位置关系,考查韦达定理的应用,考查计算能力,属于中档题.
21.已知双曲线:,直线:,,为双曲线的两个焦点,与双曲线的一条渐近线平行且过其中一个焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)设与的交点为,求的角平分线所在直线的方程.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)依题意,双曲线的渐近线方程为,焦点坐标为,,即可求双曲线的方程;
(2)设与的交点为,求出的坐标,利用夹角公式,即可求的角平分线所在直线的方程.
【详解】(1) 与双曲线的一条渐近线平行且过其中一个焦点
双曲线的渐近线方程为,焦点坐标为,,
双曲线方程为;
(2)联立双曲线和直线得:
解得: 故
显然的角平分线所在直线斜率存在,且,
,,
根据角分线性质可得:
,解得
为所求.
即:
【点睛】本题考查了求双曲线方程和角平分线所在直线的方程.解题关键掌握双曲线方程几何性质和角分线性质,考查了分析能力和计算能力.
22.已知椭圆( )右焦点为,是C上一点,点B与A关于原点O对称, 的面积为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线,且交椭圆C于点D,E,证明:直线AD与BE的斜率乘积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆的对称性可知 ,据此算出c,再根据椭圆的几何性质即可算出a,b;
(2)根据条件设定直线DE的方程,,与椭圆方程联立,运用韦达定理求出D,E坐标之间的关系,再根据斜率公式计算即可.
【详解】(1)设其中,则 ,即,
又点在曲线C上,所以,将代入,整理得
,解得,或(舍),所以,
所以椭圆的标准方程为:;
(2)由题意, ,,设,,直线方程为:,,
联立直线DE与椭圆方程,消去y得,,
当,即且时,
,,
,
所以
,即是定值;
综上,椭圆方程为: .
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