2021-2022学年浙江省嘉兴八校联盟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.直线的倾斜角为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直线的斜率不存在,即得倾斜角.
【详解】直线的斜率不存在,其倾斜角为.
故选:.
【点睛】本题考查直线的倾斜角,属于基础题.
2.下列说法正确的是( )
A.到点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.到点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.到点的距离之和等于12的点的轨迹是椭圆
D.到点距离相等的点的轨迹是椭圆
【答案】C
【分析】选项,到点的距离之和等于8的点的轨迹是线段,所以该选项错误;选项,轨迹不存在,所以该选项错误;选项,该轨迹是椭圆,所以该选项正确;选项,点的轨迹是线段的垂直平分线,所以该选项错误.
【详解】对于选项,,故到点的距离之和等于8的点的轨迹是线段,所以该选项错误;
对于选项,到点的距离之和等于6的点的轨迹不存在,所以该选项错误;
对于选项,根据椭圆的定义,知该轨迹是椭圆,所以该选项正确;
对于选项,点的轨迹是线段的垂直平分线,所以该选项错误.
故选:C
【点睛】本题主要考查椭圆的定义和轨迹,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
3.在等差数列中,已知,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用等差数列通项公式求即可.
【详解】由等差数列通项公式知:.
故选:A
4.已知圆与直线相交于两点,则弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用几何法弦长公式计算可得结果.
【详解】因为圆的圆心,半径,
所以圆心到直线的距离为,
故弦长.
故选:C.
5.已知数列满足,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据递推关系式和,分别求得,即可得的值.
【详解】解:因为,,则,,所以.
故选:B.
6.圆与圆的公切线有( )
A.条 B.条 C.条 D.条
【答案】C
【分析】判断两圆的位置关系,可得出结论.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
因为,故两圆外切,
故圆与圆的公切线有条.
故选:C.
7.已知点P是抛物线上的一动点,焦点为F,若定点,则当P点在抛物线上移动时,的最小值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过作抛物线的准线的垂线,垂足为,连接,根据抛物线的定义可求最小值
【详解】如图,过作抛物线的准线的垂线,垂足为,连接,
则,当且仅当共线时等号成立,
故的最小值为,
故选:A
8.已知点,分别是双曲线的左、右焦点,过且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若是锐角三角形,则双曲线离心率的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出两点的纵坐标,由是锐角三角形可得,从而得到关于离心率的不等式,求得答案.
【详解】在双曲线中,
令,得,
所以两点的纵坐标分别为,
由是锐角三角形,
可得,即,
所以有,
而在双曲线中有
所以,即,
同除得,,
解得,
又,
所以,
故,
故选A.
【点睛】本题考查根据几何性质求双曲线的离心率的范围,属于中档题.
二、多选题
9.已知数列的通项公式为,则( )
A. B.是该数列中的项
C.该数列是递增数列 D.该数列是等差数列
【答案】AB
【分析】对于A,取值即可判断;
对于B,分类讨论是奇数项与是偶数项两种情况即可判断;
对于CD,列出的前3项即可判断.
【详解】因为,
对于A,当时,,故A正确;
对于B,若是奇数项,则,解得,不满足,舍去;
若是偶数项,则,解得,满足题意,故是中的第二项,故B正确;
对于C,当时,,故的前三项为,显然不是递增数列,故C错误;
对于D,由C易知,,故不是等差数列,故D错误.
故选:AB.
10.已知椭圆内一点,直线与椭圆交于,两点,且为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.的焦点坐标为, B.的长轴长为
C.直线的方程为 D.
【答案】CD
【分析】由题意可求得判断AB,利用点差法求得直线的斜率,写出直线方程判断C,联立直线方程与椭圆方程,由弦长公式求弦长判断D
【详解】由,得椭圆焦点在轴上,且,则,所以椭圆的焦点坐标为,长轴长为,所以AB错误,
设,则,,
两式作差得,
因为为线段的中点,所以,,
所以,
所以直线的方程为,即,所以C正确,
由和,得,则,
所以,所以D正确,
故选:CD
11.直线与直线相交于点P, 则点P到直线的距离可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】联立方程组求出交点的坐标,然后求出动直线恒过的定点,最后利用两点的距离公式即可求出所求点到直线的最大值.
【详解】解:,解得,
所以点的坐标为,
而直线,即,恒过点,
如图,点到直线的距离,
所以点到直线的距离最大值为.
故选:AB.
12.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于两点,是的中点,直线与相交于点.以下结论正确的有( )
A.圆的半径为
B.的最小值为
C.当时,直线的方程为
D.为定值
【答案】ABD
【分析】对于A,根据相切条件可知半径为点A到直线的距离;对于B,根据弦与圆的关系判断在何时去最小值,再根据最小值条件计算出;对于C.根据条件可知点A到直线的距离,假设出直线的方程,根据点到直线距离公式即可求出的方程;对于D先简化,再讨论直线是否存在时点的坐标,代入向量中计算即可.
【详解】对于A.根据点到直线距离公式可知,故A正确.
对于B. 为圆A的弦,又已知是的中点,故为直角三角形,其中为斜边,,欲求的最小值,即是求的最大值,因为动直线绕点旋转,故当与点重叠时最大,,此时
故,故B正确.
对于C.由B可知当时,
设直线方程为:,圆心到直线的距离为
解得或,则直线方程为:或,故C错误
对于D.由圆与弦关系可知 ,所以
当直线的斜率不存在时,,则,且
可得
当直线的斜率存在时,设直线方程为:
联立方程,得,则
,故D正确.
故选:ABD
【点睛】圆的弦长的常用求法:
(1)几何法:求圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则;
(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:.
三、填空题
13.双曲线的渐近线方程为_________.
【答案】 (,或或或两个分开写,均给满分)
【解析】由渐近线方程公式直接求解.
【详解】由双曲线方程可知,,则
渐近线方程.
故答案为: (,或或)
14.已知m是实数,若方程表示的曲线是圆,则m的取值范围是__________ .
【答案】.
【分析】由曲线表示圆可得,从而可求出m的取值范围.
【详解】因为方程表示的曲线是圆,
所以,解得,
所以m的取值范围为,
故答案为:.
15.在等差数列中,为其前项和.若,则______ .
【答案】14
【分析】利用等差数列前项和公式与等差数列的性质可得结果.
【详解】因为是等差数列,
所以.
故答案为:.
16.已知实数满足,则的最大值为________.
【答案】
【分析】利用配方法将转化为到圆上一点的距离的平方减4,从而利用几何法即可求解.
【详解】因为,
所以可将看作是点到点的距离的平方减,
又因为,所以点是圆上的任意一点,
而圆的圆心,半径,如图,
易得,
所以点到点(即圆上的点)的最大距离为,
所以的最大值为.
故答案为:.
四、解答题
17.已知两条直线,求为何值时,两条直线
(1)平行;
(2)垂直.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意得到,再解方程即可.
(2)根据题意得到,再解方程即可.
【详解】(1)因为,斜率存在,
因为,,解得或.
(2),
当时,,,,不垂直.
因为,所以,解得.
18.已知圆C:
(1)与直线平行,求此时切线l的方程;
(2)过圆外一点P()作圆C的切线,求此时切线l的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)首先设出直线方程,再结合直线与圆相切的条件,即可求解.
(2)首先根据题意,分别讨论直线斜率是否存在,当斜率不存在时,可以直接求出直线方程,当斜率存在时,先利用点斜式设出方程,再利用直线与圆相切的条件,即可求解.
【详解】(1)由题意知,圆心为C,半径 设切线:
圆心C到切线的距离 ,
所求切线:.
(2)当的斜率不存在时,此时的方程为,
C到的距离,满足条件.
当的斜率存在时,设斜率为,得的方程为,即,
则 ,解得.
∴的方程为,即.
综上,满足条件的切线的方程为或.
19.已知直线L: y=x+m与抛物线y2=8x交于A、B两点(异于原点),
(1)若直线L过抛物线焦点,求线段 |AB|的长度;
(2)若OA⊥OB ,求m的值;
【答案】(1)m =-2,|AB|=16;(2)m=-8.
【分析】(1)把直线方程与抛物线方程联立消去y,根据韦达定理表示出x1+x2和x1x2,利用弦长公式可求;
(2)由于OA⊥OB,从而有x1x2+y1y2=0,利用韦达定理可得方程,从而求出m的值.
【详解】(1)设A(x1,y1)、B(x2,y2),抛物线y2=8x的焦点坐标为(2,0)
直线L: y=x+m过点(2,0),得m=−2,
直线L:y=x−2与抛物线y2=8x联立可得x2−12x+4=0,
∴x1+x2=12, x1x2=4,
∴.
(2)联立,得
.
∵OA⊥OB,∴
.
m=0或m=−8,
经检验m=−8.
【点睛】本题主要考查了直线与抛物线的位置关系,主要是利用舍而不求的思路,表示弦长或垂直关系,属于基础题.
20.已知数列的前项和公式为.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列,求数列的前项和的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用可求得数列的通项公式;
(2)令,解出的范围,即可求得的最小值.
【详解】(1)解:当时,;
当时,,
满足,故对任意的,.
(2)解:,令,解得,
且,所以,数列为等差数列,
所以,的最小值为.
21.河道上有一抛物线型拱桥,在正常水位时,拱圈最高点距水面m,拱圈内水面宽m,一条船在水面以上部分高m,船顶部宽m.
(1)试建立适当的直角坐标系,求拱桥所在的抛物线标准方程;
(2)近日水位暴涨了m,为此,必须加重船载,降低船身,才能通过桥洞,试问:船身至少应该降低多少?
【答案】(1);
(2)船身应降低m,才能安全通过桥洞.
【分析】(1)根据图形建立直角坐标系,设出拱桥所在的抛物线方程,设拱桥与水面两交点分别为,,由坐标系可知A,B两点的坐标,将其中一个代入抛物线方程,即可得;
(2)根据船顶宽6m,可知船顶距离拱桥最高点的极限高度,再由,可知船身应降低的高度
【详解】(1)设抛物线型拱桥与水面两交点分别为,,以垂直平分线为轴,拱圈最高点为坐标原点,建立平面直角坐标系,
则,,
设拱桥所在的抛物线方程为,
因点在抛物线上,代入解得,
故拱桥所在的抛物线方程是;
(2)因,故当时,,
故当水位暴涨后,船身至少应降低,
故船身应降低m,才能安全通过桥洞.
22.已知椭圆上一点到两焦点的距离之和为,且其离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,已知、是椭圆上的两点,且满足,求面积的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由椭圆的定义可求得的值,利用椭圆的离心率可求得,进而可求得的值,由此可得出椭圆的标准方程;
(2)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率存在时,设直线的方程为,设点、,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,由已知条件结合韦达定理可得出关于、所满足的等式,利用三角形的面积公式以及韦达定理求出面积的值或最大值;在直线的斜率不存在时,求出点、的坐标,可求得的面积,综合可得出结果.
【详解】(1)由椭圆的定义得,所以,
因为椭圆的离心率为,所以,所以,
所以椭圆的标准方程为;
(2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
代入椭圆方程得,,
设、,则,,
由,得,得,
所以,
即,即,
所以或.
原点到直线的距离为,
①当时,则,
此时
,
当且仅当,即时等号成立;
②当时,,
此时;
当直线的斜率不存在时,设,则,
由,得,又,所以,.
不妨取,,则.
综上可知,面积的最大值是.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
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