江苏省扬州市高邮市2022-2023学年高二数学上学期10月月考试题(Word版附解析)
展开2022~2023学年第一学期高二10月阶段测试
数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接计算抛物线焦点得到答案.
【详解】抛物线,则,,故焦点坐标为.
故选:D.
【点睛】本题考查了求抛物线的焦点,属于简单题.
2. 过两点的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出直线斜率即可得出倾斜角.
【详解】因为直线AB的斜率为,又倾斜角的范围,所以直线AB的倾斜角为.
故选:C.
3. 已知直线:与直线:垂直,则实数的值为( )
A. B.
C. 或 D. 不存在
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线垂直的关系即得.
【详解】由两直线垂直可得,
解得或.
故选:C.
4. 若直线与椭圆交于点,,线段中点为,则直线的斜率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据点差法,可得答案.
【详解】设,则,两式相减可得,
整理可得,由线段中点为,则,
故直线的斜率.
故选:B.
5. 已知两点,,若直线上存在点,使得,则称该直线为“点定差直线”下列直线中,不是“点定差直线”的有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,根据双曲线的定义,求得点的轨迹方程,联立直线与双曲线,求交点,可得答案.
【详解】由题意,点的轨迹是以两点为焦点的双曲线的右支,则,即方程为,
对于A,联立方程,消去可得,则,则方程无实数解,故直线与双曲线无交点,故A符合题意;
对于B,联立方程,消去可得,解得,故直线与双曲线的右支有一个交点,则B不符合题意;
对于C,联立方程,消去可得,则,解得,
由,则直线与双曲线的右支存在一个交点,故C不符合题意;
对于D,联立方程,消去可得,则,解得,
由,则直线与双曲线的右支存在一个交点,故D不符合题意.
故选:A.
6. 已知椭圆()的左、右焦点分别为,,过的直线交椭圆于两点,若的最大值为10,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆的几何性质求解.
【详解】,
根据椭圆的几何性质可知,当轴时,有最小值,
此时的最大值为10,
此时在中,令则,
所以,
所以的值是.
故选:D.
7. 若圆与圆相交于A,B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段的长是( )
A. B. C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意画出已知两个圆的图象,利用圆的性质可以得到两切线互相垂直时,满足过对方的圆心,再利用直角三角形进行求解.
【详解】由题意作出图形分析得:
由圆几何性质知:当两圆在点A处的切线互相垂直时,切线分别过对方圆心、,
则在中,,,所以,
斜边上的高为半弦,且,
则,即,所以.
故选:C.
8. 定义:以双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线与原双曲线互为共轭双曲线.以下关于共轭双曲线的结论不正确的是( )
A. 与(,)共轭的双曲线是(,)
B. 互为共轭的双曲线渐近线不相同
C. 互为共轭的双曲线的离心率、,则
D. 互为共轭的双曲线的4个焦点在同一圆上
【答案】B
【解析】
【分析】由共轭双曲线的定义可判断A选项的正误;利用双曲线的渐近线方程可判断B选项的正误;利用双曲线的离心率公式以及基本不等式可判断C选项的正误;求出两双曲线的焦点坐标以及圆的方程,可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,由共轭双曲线的定义可知,与共轭的双曲线是,A正确;
对于B选项,双曲线的渐近线方程为,
双曲线的渐近线方程为,B错;
对于C选项,设,双曲线的离心率为,
双曲线的离心率为,
所以,,当且仅当时,等号成立,C正确;
对于D选项,设,双曲线的焦点坐标为,
双曲线的焦点坐标为,这四个焦点都在圆上,D正确.
故选:B.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 下列说法中,正确的有( )
A. 过点并且倾斜角为90°的直线方程为
B. 直线的纵截距是
C. 直线的倾斜角为60°
D. 已知直线和以,为端点的线段相交,则实数的取值范围为
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A,由倾斜角与斜率之间关系,可得答案;
对于B,由斜截式方程的定义,可得答案;
对于C,由一般式方程转化成斜截式方程,结合倾斜角与斜率的关系,可得答案;
对于D,由直线方程,求得所过的顶点,由此作图,可得答案.
【详解】对于A,由倾斜角为,则直线斜率不存在,即垂直于轴,故方程为,则A正确;
对于B,由斜截式方程,易知直线纵截距为,故B正确;
对于C,由一般式方程,可得斜截式方程,设该直线的倾斜角为,则,故,故C错误;
对于D,由一般式方程,则斜截式方程,易知直线过顶点,可作下图:
则直线的斜率,直线的斜率,
故,则D错误.
故选:AB.
10. 关于,的方程表示的曲线可以是( )
A. 椭圆 B. 双曲线 C. 抛物线 D. 圆
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆、双曲线、抛物线、圆的定义及方程判断.
【详解】根据椭圆的定义,若即,
方程表示焦点在 轴上椭圆,所以A正确;
若,即,则方程表示焦点在 轴上的双曲线,
所以B选项正确;
因为方程中既有又有,则方程不能表示抛物线,
所以C错误;
当即时方程为表示圆,
所以D正确.
故选:ABD.
11. 以下四个命题表述正确的( )
A. 圆上有4个点到直线:的距离都等于1
B. 已知,,三点,动点不在轴上,且满足,则直线的斜率取值范围是
C. 圆:与圆:恰有一条公切线,则
D. 圆:,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,为切点,则直线经过定点
【答案】BD
【解析】
【分析】根据直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系转化为代数式求解.
【详解】(1)圆心到直线:的距离,
而圆的半径等于2,所以圆上只有3个点到直线距离等于1,所以A错误;
(2)设点,由得,
化简得(),
设过点且与()相切直线方程为
即,则有,解得,
因为点在圆()上,
所以的斜率取值范围是,所以B正确;
(3)由题可知
解得,所以C错误;
(4)因为点为直线上,所以设,
圆:的圆心为,
所以中点坐标为,,
所以以为直径的圆方程为,
即,
圆与圆的公共弦直线方程为,
即
令,则,解得,
所以直线过定点,
所以D正确.
故选:BD.
12. 数学中有许多形状优美,寓意美好的曲线,曲线:就是其中之一.关于曲线给出下列四个结论,其中正确结论是( )
A. 图形关于轴对称
B. 图形关于轴对称
C. 曲线上任意一点到原点的距离都不超过
D. 曲线所围成的“心形”区域的面积大于3
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用图象对称就是点对称,距离公式,以及结合图形可解决.
【详解】若点在曲线上,则有,
则点也满足曲线的方程,即图形关于轴对称,所以A正确;
点不满足曲线的方程,即图形不关于轴对称,所以B错误;
当时,方程可写,
由重要不等式得,
所以所以,
曲线上的点到原点的距离等于,
所以C正确;
作出心形图如图,可知心形图上半部分面积大于长为2,宽为1的矩形面积,
下半部分大于腰长为的等腰直角三角形的面积,
所以心形面积大于3,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 经过点,且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的2倍的直线l的方程为_________.
【答案】或
【解析】
【分析】分截距为零和截距不为零两种情况求解即可.
【详解】设直线l在y轴上的截距为a,则在x轴上的截距为.
当时,直线l过点,
又直线l过点,故直线l的斜率,
故直线l的方程为,即;
当时,直线l的方程为,即,
∴直线l过点,
∴,
∴,
∴直线l的方程为.
综上可知,直线l的方程为或.
故答案为:或.
14. 已知,是椭圆:()的左,右焦点,A是椭圆的左顶点,点在过A且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则椭圆的离心率为______.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】结合图像,得到,再在中,求得,,从而得到,代入直线可得到,由此可求得椭圆的离心率.
【详解】由题意知,直线的方程为:,
由等腰三角形,,得,
过作垂直于轴,如图,则中,,
故,,
所以,即,
代入直线,得,即,
所以所求的椭圆离心率为.
故答案为:.
.
15. 设圆C与两圆中的一个内切,另一个外切,过圆心C的轨迹E上的一点作斜率为的直线l,与曲线E交于另外一点N,则的周长__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据双曲线的定义求出动圆的轨迹方程,再表示出直线的方程,即可判断在直线上,再根据双曲线的定义计算可得;
【详解】解:设动圆的半径为,若动圆与圆相内切,与圆相外切,则,,动圆与圆相外切,与圆相内切,则,,
动圆与两圆中的一个内切,另一个外切
,点的轨迹是以,为焦点,实轴长为的双曲线.
即,,
所求圆心C的轨迹的方程为;
依题意直线的方程为,恰好经过,所以在线段上,所以,,所以,,所以,即,所以
故答案为:
16. 已知点是抛物线上动点,是抛物线的焦点,点的坐标为,则的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】过点作垂直于准线,根据抛物线的定义结合条件可得,进而可得当和抛物线相切时,的值最小,然后利用直线的斜率公式及导数的几何意义即得.
【详解】由题意可得,抛物线的焦点,准线方程为,
过点作垂直于准线,为垂足,则由抛物线的定义可得,
则,为锐角,
故当最小时,的值最小,即当和抛物线相切时,的值最小,
设切点,则,
由的导数为,
则的斜率为,
所以,,
,,
.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知点和直线:.
(1)求过且与直线的平行的直线方程;
(2)求点关于直线:的对称点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由直线平行时,其一般式仅常数项不同,可设所求直线为,再代入即可得解;
(2)不妨设所求点为,由对称性可知及线段的中点落在直线上,得到方程组,解之即可.
【小问1详解】
因为所求直线与直线平行,所以设所求直线方程为,
代入得,解得,
故所求直线方程为.
【小问2详解】
设关于的对称点为,
又直线:可化为,
故由及线段的中点落在直线上可得:
,解得,
所以对称点坐标为.
18. 求满足下列条件的曲线标准方程:
(1)两焦点分别为,,且经过点的椭圆标准方程;
(2)与双曲线有相同渐近线,且焦距为的双曲线标准方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用椭圆的定义以及点在椭圆上求解;(2)根据双曲线及渐近线方程的定义求解.
【小问1详解】
设所求椭圆的标准方程为
两焦点分别为,,
又椭圆过点,,又
,,所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
方法一:
(i),若焦点在轴上,设所求双曲线方程为,
因为与双曲线有相同渐近线,
所以 ,设该双曲线的焦距为,
又因为焦距 所以,所以,
联立 解得则双曲线方程为,
(ii),若焦点在轴上,设所求双曲线方程为,
因为与双曲线有相同渐近线,
所以 ,设该双曲线的焦距为,
又因为焦距 所以,所以,
联立 解得则双曲线方程为,
双曲线的标准方程为:或
方法二:
设与双曲线有相同渐近线的双曲线方程为:()
焦距为,
,
双曲线的标准方程为:或
19. 已知点,,若以为圆心的圆,被直线截得的弦长为.
(1)求圆的方程;
(2)若点在圆上,当最小时,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直线被圆截得的弦长公式求解即可;(2) 当与圆相切且切于点下方时,最小.
【小问1详解】
设圆的标准方程为:
圆被直线截得的弦长为
,
圆的标准方程为:.
【小问2详解】
当与圆相切且切于点下方时,最小,
此时.
20. 已知点,,动点满足直线与的斜率积为,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明是什么曲线;
(2)已知直线:与曲线交于两点,且在曲线存在点,使得,求的值及点的坐标.
【答案】(1):(),是除去左右两个端点的双曲线
(2)时,,当时,.
【解析】
【分析】(1)利用斜率公式列出方程即可;
(2)将直线与曲线联立消去,设,利用韦达定理得和,再设 ,由列方程解出的值即可.
【小问1详解】
动点满足直线与的斜率积为
即:(),是除去左右两个端点的双曲线
【小问2详解】
将直线与曲线联立得,
设,则,
设,由得,
即,又因为,解得,
所以当时,,当时,.
21. 已知,分别是椭圆:()的左,右焦点,点在椭圆上,轴,点时椭圆与轴正半轴的交点,点是椭圆与轴正半轴的交点,且,.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆左焦点作不与坐标轴垂直的直线,交椭圆于,两点,线段的垂直平分线与轴负半轴交于点,若点的纵坐标的最大值是,求的最大值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据椭圆方程结合条件可得,进而可得,根据椭圆的定义可得,即得;
(2)由题可设:,利用韦达定理法可得的垂直平分线,进而可得点的纵坐标,然后利用两点间的距离公式即得.
【小问1详解】
由题可知,,
轴,
由代入,
可得,又,
,,
,即,
又,
,又,
,,
椭圆的标准方程为:;
【小问2详解】
设:,
联立得:,
设,,
则,,
,
中点坐标为,
中垂线方程为,
令时,
点的纵坐标的最大值为,
,则,
,
当时,的最大值为.
22. 已知抛物线:,为其焦点,为原点,是上位于轴两侧的不同两点,且.
(1)求证:直线恒过一定点;
(2)若点为轴上一定点,使到直线和的距离相等,当为的内心时,求的重心.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意设直线为,联立抛物线方程得,再由整理得,代入即可求得,进而可知直线过定点;
(2)由到直线和的距离相等,可得,进而利用韦达定理求得,结合图像易知平分,故由角平分线定理得,进而得到,同理,由此可得,再求得,从而求得的重心.
【小问1详解】
根据题意,直线的斜率不等于零,
故设直线的方程为,
联立方程,消去,得,
设,,
则,即,,,
因为,,,
所以,即
解得或,
当时,由,得或,即必有一点落在轴上,这与是上位于轴两侧的不同两点矛盾,故舍去,
所以,即直线的方程为,
所以直线过定点.
【小问2详解】
设,因为到直线和的距离相等,即为的角平分线,所以直线和的斜率满足,
由(1)得,,,,
所以,
所以,即,
即,所以,
所以,即,
所以当时,到直线和的距离相等,
设直线交轴于点,如图,则由(1)得,,,
连结,因为为的内心,所以平分,
所以在中,由角平分线定理得,,即,
整理得,化简得,
同理,
所以为方程的两个根,所以,
又因为,
所以,
所以的重心的横坐标为,
纵坐标为,
故的重心为.
【点睛】(1)解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
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