精品解析:江苏省南通市通州区、如东县2地2024-2025学年高二上学期期中质量监测数学试卷
展开1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
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指定位置,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 已知经过两点的直线的斜率为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两点求斜率的公式列方程,化简求得的值.
【详解】依题意,.
故选:B
2. 抛物线y2=-12x准线方程是
A. x=-3B. x=3C. y=3D. y=-3
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由抛物线的准线方程分析可得其焦点在x轴负半轴上,且p=6,由准线方程计算可得答案.
【详解】根据题意,抛物线的标准方程为y2=﹣12x,
其焦点在x轴负半轴上,且p=6,
则其准线方程为x=3;
故选B.
【点睛】本题考查抛物线的标准方程以及准线方程的求法,关键是掌握由抛物线的标准方程求准线方程的方法.
3. 若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A. B. 且C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据焦点在x轴上的椭圆的标准方程列出不等式即可求解.
【详解】,即,
因为方程表示焦点在x轴上的椭圆,
所以,解得.
故选:.
4. 方程的化简结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由条件利用双曲线的定义、标准方程,求得双曲线的标准方程.
【详解】根据,
可得点到点的距离差的绝对值等于,
结合双曲线的定义知,点的轨迹是以为焦点的双曲线,
,则,,所以,,
故方程为:,
故选:A.
5. 圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过点关于直线对称求圆的圆心和半径来求得正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径为.
所以圆的半径为,设圆心为,
则,解得,
所以圆的方程为.
故选:A
6. 若直线与直线平行,则这两条直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据两直线平行的充要条件求出,利用两平行线间距离公式求解.
【详解】由题可得,解得,
所以两直线分别为,,
所以这两条直线间的距离为.
故选:B.
7. 若直线被圆截得的弦长为定值,则实数的值为( )
A. B. 0C. 1D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆心到直线的距离为定值,列方程来求得正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径为,
要使弦长为定值,则需圆心到直线的距离为定值,
即为定值,所以.
故选:C
8. 设为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段中点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用点差法、联立方程组的方法来求得正确答案.
【详解】双曲线对应,,
设,则,
两式相减并化简得,
由于,所以,
而B选项中,点,对应,所以B选项错误.
C选项中,点,对应,所以C选项错误.
A选项,点,对应,所以,
则直线的方程为,
由消去并化简得,,
所以方程组无解,所以A选项错误.
D选项,点,对应,所以,
则直线的方程为,
由消去并化简得,
,所以D选项正确.
故选:D
【点睛】关键点睛:
中点坐标与代数运算结合的应用:利用中点坐标公式结合代数运算进行求解,可以有效判断给定点是否为中点,正确设定中点的坐标并代入验证,是解题的关键.
消去法运用:在代入方程并进行化简时,消去法是确保推导过程严谨的重要方法,通过逐步消去不相关的变量,最终确定符合条件的解.
二、选择题: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. 下列说法正确的是( )
A. 直线的倾斜角为
B. 直线在轴上的截距为-2
C. 直线过定点
D. 三条直线交于同一点
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据直线的倾斜角,截距、定点、交点等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,直线的斜率为,倾斜角为,A选项错误.
B选项,由直线,令,解得,所以B选项正确.
C选项,由得,
由,解得,所以定点为,C选项正确.
D选项,由解得,
,所以三条直线过同一点−2,3,D选项正确.
故选:BCD
10. 已知圆与圆,则( )
A. 过点作圆的切线只有条,则
B. 若圆与圆有且只有条公切线,则
C. 当时,两圆的一条公切线方程为
D. 当时,两圆的公共弦长为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,分析可知圆心的圆心在圆上,将圆心的坐标代入圆的方程,求出的值,可判断A选项;对于B,分析可知,两圆相交,根据圆与圆的位置关系求出的取值范围,可判断B选项;对于C,判断直线与两圆的位置关系,可判断C选项;对于D,求出两圆的公共弦长,可判断D选项.
【详解】圆的标准方程为,圆心,半径为,
圆C2:x−22+y−m2=4m>0的圆心为,半径为,
对于A选项,若点作圆的切线只有条,则圆心的圆心在圆上,
则有,因为,解得,A对;
对于B选项,若圆与圆有且只有条公切线,则两圆相交,
且,
由题意可得,即,
因为,解得,B错;
对于C选项,当时,圆的方程为,圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
圆心到直线的距离为,
故当时,两圆的一条公切线方程为,C对;
对于D选项,当时,由B选项可知,两圆相交,
将两圆方程作差可得,此时,两圆的相交弦所在直线的方程为,
圆心到直线的距离为,
所以,两圆的公共弦长为,D错.
故选:AC.
11. 在平面直角坐标系xOy中,已知曲线,点在曲线上,则下列结论正确的是( )
A. 曲线关于原点对称B. 直线与曲线有3个公共点
C. 点的纵坐标的取值范围是D. 的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据对称性、直线与曲线的交点、判别式等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】依题意,曲线,
点都满足方程,
所以曲线关于原点对称,A选项正确
由消去并化简得,
解得或,所以直线与曲线有3个公共点,B选项正确.
由整理得,
令,则有非负根,
而其对称轴,
所以,,
解得,所以C选项错误.
令,则,代入,
化简得,
由于的开口向上,对称轴为,
所以在上单调递增,
由解得(负根舍去),
所以的最大值为,所以的最大值为,D选项正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:
利用方程形式判断对称性:首先观察曲线方程的形式,结合对称性条件判断曲线是否对称,这是快速确定对称性的重要步骤.
结合交点方程进行分析:通过消去并化简方程,得出直线与曲线的交点个数,结合符号分析确保每一个解都被考虑.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若椭圆与双曲线有相同的焦点,则k的值为___________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据题设可知,椭圆与双曲线的焦点都在轴上,则有且,解之即得所求
【详解】依题意,椭圆与双曲线的焦点都在轴上
则且
解之得,(舍)
故答案:
13. 已知抛物线的焦点为,定点为上一动点,则周长的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用抛物线的定义求得正确答案.
【详解】抛物线的焦点为,
,
根据抛物线的定义可知,的最小值是到抛物线准线的距离,
即的最小值是,
所以周长的最小值为.
故答案为:
14. 在平面直角坐标系中,已知点,定义为“曼哈顿距离”.若,则点的轨迹所围成图形的面积为______,若椭圆上有且仅有8个点满足,则椭圆的离心率的取值范围是______
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据“曼哈顿距离”列方程,结合绝对值的知识求得点的轨迹所围成图形的面积.根据已知条件列不等式,求得的范围,进而求得离心率的取值范围.
【详解】设Px,y,则,
若,则;若,则;
若,则;若,则,
由此画出点的轨迹如下图所示(正方形),
由图可知点的轨迹所围成图形的面积为.
椭圆,对应,,
要使椭圆上有且仅有8个点满足,
根据对称性,由方程组有两个解,且,
所以,整理得,
Δ=16a4−12a2a2+1=4a2a2−3>0,
解得,
所以.
故答案为:
【点睛】解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
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. 已知椭圆的焦点为,且该椭圆经过点.
(1)求的标准方程;
(2)若为上一点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得椭圆的标准方程.
(2)根据椭圆的定义求得,从而求得的面积.
【小问1详解】
依题意,设椭圆方程为,
所以,解得.
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
由于,,根据抛物线的定义有:
,整理得,
所以的面积为.
16. 已知圆经过点,且与圆相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线交圆于M,N两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)求得圆的圆心和半径,从而求得圆的方程.
(2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,由弦长来求得直线的方程.
【小问1详解】
圆的圆心为,半径,
直线的方程是,所以圆的圆心可设为,
则,则,
半径,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
由,令,解得,
,所以直线符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由于,所以到直线的距离为,
所以,解得,
直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
17. 已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若直线与双曲线交于P,Q两点,求线段的长;
(2)若双曲线上存在两点,,满足,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)联立直线的方程和双曲线的方程,利用根与系数关系求得线段的长.
(2)根据对称性进行转化,设出直线的方程并与双曲线方程联立,化简写出根与系数关系,向量的坐标运算求得正确答案.
【小问1详解】
由消去并化简得,
设,则,
所以.
【小问2详解】
依题意,双曲线上存在两点,,满足,
设直线与双曲线的另一个交点为,根据对称性可知,
双曲线对应,
则,依题意可知直线的斜率存在,
设直线的方程为,
由消去并化简得,
则1−2k2≠0Δ=48k4+41−2k26k2+2>0,
即k≠±22k2+1>0>0⇒k≠±22.
设,则①,②,
由得,
所以③,
由①③解得,代入②得:
,由于,
所以,整理得,解得.
【点睛】思路点睛:
联立方程求解交点:首先通过联立直线和双曲线方程,利用代数方法求解交点的位置,这一步是解答线段长度和直线斜率问题的基础.
结合对称性分析直线斜率:通过设定双曲线上存在的对称点,结合对称性推导出直线的斜率,从而确定直线方程的具体形式.
18. 若动点到点的距离比它到直线的距离小1.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过轨迹上一点作直线交轴正半轴于点,且.若直线,直线与轨迹有且仅有一个公共点,证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点坐标为
【解析】
【分析】(1)根据抛物线的定义求得正确答案.
(2)先求得点坐标,然后根据直线平行求得点坐标,再根据直线的方程求得定点坐标.
【小问1详解】
依题意可知,动点到点的距离等于它到直线的距离,
所以的轨迹是抛物线,且,所以轨迹的方程为.
【小问2详解】
设,则,由于在轴的正半轴,
所以,则,,
设,的方程为,
由,消去得,
,由,
,解得,则,
所以直线的方程为,
整理得,所以直线过定点0,1.
【点睛】思路点睛:通过抛物线定义求轨迹:首先利用动点的轨迹符合抛物线的定义,结合焦点和准线,求解轨迹的方程,这是确保解题正确的基础.
利用直线相交条件确定定点:通过设定直线与轨迹有且仅有一个公共点的条件,结合消去法,确定直线过定点并求定点坐标.
19. 在平面直角坐标系中,已知椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求的方程;
(2)如图,过点的直线(异于轴)与交于点P,Q,过左焦点作直线PQ的垂线交圆于点M,N,垂足为.
①若点,设直线AM,AN的斜率分别为,证明:为定值;
②记的面积分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得的方程.
(2)①设出直线方程并与圆的方程联立,化简写出根与系数关系,由此化简求得为定值.
②先求得的表达式,利用换元法,结合函数的单调性来求得的取值范围.
【小问1详解】
依题意,,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
①设直线的方程为,,
由,消去并化简得,
则Δ=4t2+121+t2=16t2+12>0,
,则,
所以
.
②由题得,,
又,所以,
由椭圆的对称性可知,
所以,
因为直线的方程为,所以,
因为,所以直线的方程为,
将其代入,解得,
所以,
所以,
令,则,
所以,
函数在上单调递增,
所以,
当且仅当,即时取得等号,
所以,即,
综上所述,的取值范围是.
【点睛】思路点睛:
利用已知条件求椭圆方程:首先利用短轴长和离心率,通过焦距和半长轴长度,得出椭圆的标准方程,这是确定椭圆方程的基础.
结合根与系数关系证明斜率的定值:设定直线的方程,结合椭圆方程,通过根与系数关系证明斜率的定值,这是确保直线和椭圆之间关系的有效方法.
利用函数单调性求取值范围:通过设定面积的函数表达式,结合椭圆的对称性和函数的单调性,得出面积的取值范围.
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