2023-2024学年江苏省扬州市仪征市第二中学高二上学期10月月考数学试题含答案
展开一、单选题
1.已知椭圆:的左、右焦点分别为、,则椭圆的焦距的长为( )
A.1B.2C.4D.
【答案】B
【分析】通过求出,然后求出即可求解.
【详解】椭圆的左、右焦点分别为、,可得,则,
则.
故选:B.
2.已知直线过,两点,且,则直线的倾斜角为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先利用斜率公式求得直线的斜率,结合,求得,得到,即可求解.
【详解】因为直线过,两点,可得,
又因为,所以,可得,
设直线的倾斜角为,则,因为,所以,
所以直线的倾斜角为.
故选:A.
3.以点为圆心,且与直线相切的圆的方程是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】求出圆心到直线的距离即为半径,即可求解.
【详解】因为点到直线的距离是
所以圆的半径为,则圆的方程为:
故选:B
4.若直线平行于直线,且在y轴上的截距为1,则的值分别为
A.1和2B.-1和2
C.1和-2D.-1和-2
【答案】C
【分析】根据两直线平行条件,可得,再将直线方程化为斜截式,利用截距为1可求n,从而得到结果.
【详解】根据两直线平行条件,可得,直线方程,
化为斜截式得,根据截距可得,即,
则.
故本题正确答案为C.
【点睛】本题主要考查求直线的方程和直线平行的等价条件,两条直线平行,则斜率相等或者斜率都不存在,属基础题.
5.冰糖葫芦是中国传统小吃,起源于南宋.由山楂串成的冰糖葫芦如图1所示,若将山楂看成是大小相同的圆,竹签看成一条线段,如图2所示,且山楂的半径(图2中圆的半径)为2,竹签所在的直线方程为,则与该串冰糖动芦的山楂都相切的直线方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据题意,设所求直线方程为,结合两平行直线间的距离公式,列出方程,求得的值,即可求解.
【详解】因为竹签所在的直线方程为,
设与该串冰糖葫芦的山楂都相切的直线方程为,
由两平行直线间的距离公式,可得,解得,
所以与该串冰糖葫芦的山楂都相切的直线方程为.
故选:D.
6.已知动点到,两点的距离相等,是圆上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】易知轨迹为线段的垂直平分线,由此可求得轨迹方程;利用点到直线距离公式求得圆心到直线距离,由可求得结果.
【详解】到两点距离相等,点轨迹为线段的垂直平分线,
又,中点坐标为,
点的轨迹方程为:,即.
由圆的方程知:圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
.
故选:A.
【点睛】结论点睛:直线与圆相离时,圆上的点到直线距离的最大值为,最小值为(为圆心到直线距离,为圆的半径).
7.已知圆:平分圆:的周长,则( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】C
【分析】利用圆的圆心在两圆的公共弦上求解.(两圆方程相减可得公共弦所在直线方程).
【详解】由圆:平分圆:的周长可知,圆经过圆的一条直径的两个端点,
所以圆的圆心在圆与圆的公共弦上,两圆方程相减整理得圆与圆的公共弦所在直线的方程为,
又圆心,所以,所以,
故选:C.
8.已知点是直线:上的动点,过点引圆:的两条切线.为切点,当的最大值为时,则的值为( )
A.4B.3C.2D.1
【答案】D
【分析】由点在直线上,连接,当时,最大,再利用点到直线的距离公式可得答案.
【详解】由题意知,点在直线上,
连接,当时,最大,此时,
所以,故,
又圆心到直线的距离,所以.
故选:D
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于中档题.
二、多选题
9.已知圆:,则下列说法正确的是( )
A.点在圆M内B.圆M关于对称
C.半径为D.直线与圆M相切
【答案】BD
【分析】A选项,代入点坐标,大于0,表示点在圆外;B选项,圆心在直线上,故关于直线对称;C选项,配方后得到圆的半径;D选项,利用点到直线距离进行求解.
【详解】整理得:,
∵,时,∴点在圆M外,A错;
∵圆心M在直线上,∴圆M关于对称,B对;
∵圆M半径为1,故C错;
∵圆心到直线的距离为,与半径相等,
∴直线与圆M相切,D对.
故选:BD.
10.下列命题错误的是( )
A.若定点,满足,动点满足,则动点的轨迹是椭圆
B.若定点,满足,动点满足,则的轨迹是椭圆
C.当时,曲线:表示椭圆
D.若动点的坐标满足方程,则点的轨迹是椭圆,且焦点坐标为
【答案】AC
【分析】根据椭圆的定义和椭圆标准方程及几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,若定点,满足,动点满足,
可得点的轨迹为以为端点的线段,所以A不正确;
对于B中,若定点,满足,动点满足,
由椭圆的定义,可得点的轨迹是以为焦点的椭圆,所以B正确;
对于C中,当时,曲线:,若时,即时,此时曲线表示圆,所以C不正确;
对于D中,若动点的坐标满足方程,则点的轨迹是椭圆,
其中,可得,所以焦点坐标为,所以D正确.
故选:AC.
11.已知直线和圆,则( )
A.直线l恒过定点
B.存在k使得直线l与直线垂直
C.直线l与圆O相交
D.若,直线l被圆O截得的弦长为4
【答案】BC
【分析】利用直线系方程求出直线所过定点坐标判断A、C;求出使得直线与直线垂直的值判断B;根据弦长公式求出弦长可判断D.
【详解】解:对于A、C,由,得,令,解得,
所以直线恒过定点,故A错误;
因为直线恒过定点,而,即在圆内,
所以直线l与圆O相交,故C正确;
对于B,直线的斜率为,则当时,满足直线与直线垂直,故B正确;
对于D,时,直线,圆心到直线的距离为,
所以直线l被圆O截得的弦长为,故D错误.
故选:BC.
12.下列说法正确的是( )
A.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是
B.若三条直线不能构成三角形,则实数的取值集合为
C.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程为或
D.过两点的直线方程为
【答案】AD
【分析】根据直线的方程即位置关系分别判断.
【详解】A选项:直线与轴和轴的交点分别为和,三角形面积为,A选项正确;
B选项:三条直线不能构成三角形,可得或或直线过点,解得或或,B选项错误;
C选项:当直线经过坐标原点时,,当直线不经过坐标原点时,设直线方程为,代入点,即,解得,故直线为,C选项错误;
D选项:由两点式方程可直接判断D选项正确;
故选:AD.
三、填空题
13.已知直线经过两直线和的交点,则的值等于 .
【答案】
【分析】联立方程组,求得两直线的交点坐标,代入直线,即可求解.
【详解】联立方程组,解得,即两直线的交点为,
将点代入直线,可得,解得,
即实数的值为.
故答案为:.
14.已知圆心为(2,-3),一条直径的两个端点恰好在两个坐标轴上,则圆的方程是 .
【答案】.
【详解】由于直径所对的圆周角是直角,所以圆恰好过原点,故半径为,所以圆的方程为,化简得.
15.若平面内两定点A,B间的距离为2,动点P满足,当P,A,B不共线时,△PAB面积的最大值是 .
【答案】
【解析】设,,,则,化简得,当点到轴)距离最大时,面积的最大值.
【详解】设,,
则,化简得
如图,
当点到轴)距离最大时,面积的最大值,
面积的最大值是.
故选:A
【点睛】本题考查轨迹方程求解、直线与圆的位置关系,属于中档题.
四、双空题
16.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在如图所示的直角坐标系中,设军营所在平面区域为,河岸线所在直线方程为,假定将军从点处出发,只要到达军营所在区域即回到军营,当将军选择最短路程时,饮马点的纵坐标为 ,最短总路程为 .
【答案】 /
【分析】先求出点关于直线的对称点的坐标,所以,故问题转化为求点到营区的最短距离,再根据圆的几何特征即可求出最短距离;此时点为直线与直线的交点,求出的方程,联立方程组可得点纵坐标.
【详解】设点关于直线的对称点,
则,解得,
所以,
将军从出发到达直线上点再到营区,因为,所以本题问题转化为求点到营区的最短距离,
根据圆的几何特征可知最短距离为.
点为直线与直线的交点,直线的方程为,
由,解得,
故点纵坐标为.
故答案为;.
五、解答题
17.已知直角的顶点坐标,直角顶点,顶点C在x轴上.
(1)求点C的坐标;
(2)求的斜边中线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由题意利用直线的斜率公式,两条直线垂直与直线斜率的关系,求得点C的坐标.
(2)先求出斜边中点的坐标,再求出中线的斜率,用点斜式求出中线的方程.
【详解】(1)直角的顶点坐标,直角顶点,
顶点C在x轴上,设,
则,求得,故.
(2)斜边AC的中点为,BM的斜率为,
故BM的方程为,即.
【点睛】本题主要考查直线的斜率公式,两条直线垂直与直线斜率的关系,用点斜式求直线的方程,属于基础题.
六、证明题
18.已知两条直线=0.
(1)求证:直线过定点,并求出该定点的坐标;
(2)若a=0,直线l与垂直,且______,求直线l的方程.
从以下三个条件中选择一个补充在____上面问题中,使满足条件的直线l有且仅有一条,并作答.条件①:直线l过坐标原点;条件②:坐标原点到直线l的距离为1;条件③:直线l与交点的横坐标为2.
【答案】(1)证明见解析,定点为
(2)答案见解析
【分析】(1)变换方程得到,得到,解得答案.
(2)考虑选择条件①,条件②,条件③,根据题意计算直线方程,结合唯一性得到答案.
【详解】(1),即,,则,故直线过定点.
当时,代入验证成立.
(2)当时,,直线斜率为,则直线的斜率为,
设直线方程为:,即.
选择条件①:,则直线方程为,满足条件;
选择条件②:,解得,不唯一,不满足;
选择条件③:,故交点为,代入直线方程得到,,
故直线方程为:.
综上所述:选择条件①或③,可得直线方程为.
七、解答题
19.椭圆的左焦点为F1,右焦点为F2,焦距为2,过F1的直线交椭圆于A,B两点,且ABF2的周长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若AB⊥x轴,求△ABF2的面积.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)由ABF2的周长为8得到a,再由焦距为2得到c求解;
(2)由椭圆方程与直线AB方程联立,求得AB的坐标求解.
【详解】(1)由题意知,4a=8,所以a=2,
由焦距为2,所以c=1,所以,
所以椭圆C的方程为.
(2)设直线AB的方程为x=-1,
由,x=-1联立,得,
解得y1=,y2=-,
所以=c·|y1-y2|=3.
20.已知圆的方程为.
(1)求过点且与圆相切的直线的方程;
(2)直线过点,且与圆交于两点,当是等腰直角三角形时,求直线的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)斜率不存在时显然相切,斜率存在时,设出直线的点斜式方程,由圆心到直线距离等于半径求出,进而得解;
(2)设出直线的点斜式方程,由几何关系得圆心到直线距离为,进而得解.
【详解】(1)当直线斜率不存在时,显然与相切;
当直线斜率存在时,可设,由几何关系可得,解得,故,即,故过点且与圆相切的直线的方程为或;
(2)设,可设中点为,因为是等腰直角三角形,所以,即圆心到直线距离,解得或7,故直线或,即或.
21.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:,且圆C被直线截得的弦长为2.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求切线的方程.
【答案】(1)
(2),,,.
【分析】(1)将一般方程转化标准方程,再求出弦心距,从而可求半径,故可得标准方程.
(2)就直线是否过原点分类讨论后可求切线的方程.
【详解】(1)圆C:即为,
故,故到直线的距离为,
故,故.
故圆的标准方程为:.
(2)若直线过原点,则其方程为:,故,
故,故.
故此时直线方程为:,.
若直线不过原点,则可设其方程为,
故,故,解得或.
故此时直线方程为:,.
过直线的方程为: ,,,.
22.如图,已知圆和点,由圆外一点向圆引切线,切点为,且有.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若以点为圆心所作的圆与圆有公共点,试求出其中半径最小的圆的方程;
(3)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设,根据切线性质与勾股定理列式,结合已知即可得出,整理即可得出答案;
(2)设圆的半径为,根据圆与圆的位置关系得出与的不等关系式,结合小问一点的轨迹方程即可得出,得出其最小值,即可得出点坐标与半径最小值,即可得出答案;
(3)设关于直线的对称点为,根据点关于直线对称点的求法得出,根据已知结合几何关系得出,即可计算得出答案.
【详解】(1)设,
为切点,
,
由勾股定理有,
又,
,整理得.
点的轨迹方程为:;
(2)设圆的半径为,圆与圆有公共点,圆的半径为1,,即且,
而,
故当时,. (也可以通过求点到直线的距离得到)
此时,,
故半径取最小值时圆的方程为:.
(3)
设关于直线的对称点为,
解,
,(也可以利用是的中点,得到)
,
当三点共线时,取得等号.
则的最大值为.
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