河南省南阳市第一中学校2024-2025学年高二上学期9月月考数学试题
展开2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
考试时间为120分钟,满分150分
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.直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2.已知直线和互相平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.3
3.已知圆经过两点,且圆心在直线,则圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上.若,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
5.已知圆,则经过圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
6.动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
7.已知是椭圆上一点,则点到直线的最小距离是( )
A. B. C. D.
8.已知是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆的右焦点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的一个方向向量为
B.直线的一个法向量为
C.若直线,则
D.点到直线的距离是2
10.已知直线,圆是以原点为圆心,半径为2的圆,则下列结论正确的是( )
A.直线恒过定点
B.当时,圆上有且仅有两个点到直线的距离都等于1
C.若圆与曲线恰有三条公切线,则
D.当时,过直线上一个动点向圆引两条切线,其中为切点,则直线经过点
10.已知椭圆的长轴端点分别为,两个焦点分别为是上任意一点,则( )
A.椭圆的离心率为
B.的周长为
C.面积的最大值为
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是__________.
13.已知圆,若圆关于直线对称,则的最小值为__________,此时直线的一般式方程为__________.(第一空2分,第二空3分)
14.椭圆的左、右焦点分别为,点在上,直线过左焦点,且与椭圆相交于两点,若直线的倾斜角为,则的面积等于__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)(1)已知直线过定点,且其倾斜角是直线的倾斜角的二倍,求直线的方程;
(2)已知入射光线经过点,且被直线反射,反射光线经过点,求反射光线所在直线的方程.
16.(15分)已知直线,点和点分别是直线上一动点.
(1)若直线经过原点,且,求直线的方程;
(2)设线段的中点为,求点到原点的最短距离.
17.(15分)已知圆过三点.
(1)求圆的标准方程;
(2)斜率为1的直线与圆交于两点,若为等腰直角三角形,求直线的方程.
18.(17分)已知圆在椭圆里.过椭圆上顶点作圆的两条切线,切点为,切线与椭圆的另一个交点为,切线与椭圆的另一个交点为.
(1)求的取值范围;
(2)是否存在圆,使得直线与之相切,若存在求出圆的方程,若不存在,说明理由.
19.(17分)已知两个定点.动点满足直线和直线的斜率之积是
(1)求动点的迹方程,并说明该轨迹是什么曲线;
(2)记(1)中点的轨迹为曲线,不经过点的直线与曲线相交于两点,且直线与直线的斜率之积是,求证:直线恒过定点.
数学参考答案及评分意见
1.D 【解析】直线的方程可化为,可知倾斜角,且满足,因此.故选D.
2.A 【解析】因为和互相平行,所以,解得,所以直线可以转化为,由两条平行直线间的距离公式可得.故选A.
3.C 【解析】设圆心的坐标为.因为圆心在直线上,所以①,因为是圆上两点,所以,根据两点间距离公式,有,即②,由①②可得.所以圆心的坐标是),圆的半径.所以,所求圆的标准方程是.故选C.
4.D 【解析】由椭圆定义可得,又因为,所以由勾股定理可得,即,解得,则的面积为.故选D.
5.B 【解析】设经过圆内一点且被圆截得弦长最短的直线的斜率为,直线的斜率为,由题意得,,因为,所以,所以过点且被圆截得弦长最短的直线的方程为,即.故选B.
6.B 【解析】设是点到直线的距离,根据题意,动点的轨迹就是集合.由此得,将上式两边平方并化简,得,即.故选B.
7.C 【解析】解法一:设与直线平行的直线为,联立整理得,令,解得或,所以与距离,当时,最小,即点到直线的最小距离是.故选C.
解法二:设椭圆上点,则点到直线距离
,其中,当
时,,故选C.
8.C 【解析】由对称性和椭圆定义可知,其中,故,又因为,设点,则,所以,当时,取得最小值,最小值为4,当时,取得最大值,最大值为64,所以,故当时,取得最小值,最小值为51,当时,取得最大值,最大值为,故的取值范围是.故选C.
9.ACD 【解析】对于A,因为直线的斜率,所以直线的一个方向向量为,故A正确;对于,所以不是直线的一个法向量,故B错误;
对于C,因为直线的斜率,且,所以直线与直线垂直,故C正确;对于D,点到直线的距离,故D正确.故选ACD.
10.ACD 【解析】对于,整理得,所以解得所以直线恒过定点,故A正确;
对于B,当时,直线为,则圆心到直线的距离,而圆的半径为2,所以圆上有且仅有4个点到直线的距离都等于1,故B错误;
对于C,曲线整理得,则曲线是圆心为,半径为的圆;圆的圆心,半径为2,所以两圆的圆心距为,此时两圆外切,恰有3条公切线,所以,故C正确;
对于D,当时,直线的方程为,设,则以为直径的圆的方程为,即圆两圆的公共弦的方程为,整理得解得直线经过点.故D正确.故选ACD.
11.ABD 【解析】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
对于A,椭圆的离心率为,故A正确;
对于B,的周长为,故B正确;
对于,设,则面积的最大值为
,故C错误;
对于D,设,因此,D正确.故选ABD.
12. 【解析】解得,故实数的取值范围是.故答案为.
13.; 【解析】圆,整理得,则的圆心为,由题意得直线过圆心,所以,又,所以.(当且仅当时,取“).此时直线方程为,即.故答案为.
14. 【解析】已知点在椭圆上,可得,所以,又因为直线的斜率,所以的方程为.设,联立方程组消去得,可得,所以,点到直线的距离,所以.故答案为.
15.解:(1)因为直线的斜率为,则直线的倾斜角为,
故所求直线的倾斜角为,直线斜率为,
所求直线的方程为,即.
(2)设关于直线对称的点为,
则解得
因为反射光线经过点,
所以所在直线的斜率为,故反射光线所在直线方程为,即.
16.解:(1)将化为一般式方程,得,
两直线的距离为,
因为,所以和两直线垂直.
因为的斜率为,
所以.
又因为直线经过原点,所以直线的方程为.
(2)因为互相平行,所以线段的中点的轨迹为,
即
所以点到原点的最短距离即点到直线的距离,
因为点到直线的距离为.
所以点到原点的最短距离为.
17.解:(1)设所求的圆的方程是,把已知三点坐标代入得方程组
解得
所以圆的一般方程为.
故圆的标准方程为.
(2)设直线的方程为:,
因为为等腰直角三角形,又由(1)知圆的圆心为,半径为5.
所以圆心到直线的距离
解得或,所以直线的方程为:或.
18.解:(1)设为椭圆上任意一点,,则.则.故.
(2)由题意可知,设,因为,故切线的斜率都存在.
又直线的方程为,即为,
同理直线的方程为.
则,故.
而,故,又因为.
故,同理:.
故直线的方程为.
若直线与圆相切,则,令.
故,即.
故或或,
因为,所以不满足,故存在满足条件的圆,其方程为
19.解:(1)设点的坐标为,因为点的坐标是,
所以直线的斜率,
同理,直线的斜率,
由已知,有,
化简,得点的轨迹方程为,
即点的轨迹是除去两点的椭圆.
(2)证明:设
①当直线斜率不存在时,可知,
且有
解得或,当时,则直线经过点,与题意不符,舍去,故,此时直线为,
②当直线斜率存在时,设直线,则
.
联立直线方程与椭圆方程
消去可得:,
根据韦达定理可得:,
所以,
即
整理得:,
所以,则或,
当时,则直线恒过点,与题意不符,舍去,
故,直线恒过原点,
结合①②可知,直线恒过原点,原命题得证.
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