2022-2023学年江苏省连云港市赣榆区赣马高级中学高二上学期10月第一次检测数学试题(解析版)
展开2022-2023学年江苏省连云港市赣榆区赣马高级中学高二上学期10月第一次检测数学试题
一、单选题
1.过点且与直线平行的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据平行直线方程的关系设直线方程,由条件确定待定系数即可.
【详解】因为所求直线与直线平行,故可设其方程为.,
又点在直线上,
所以,所以,
所求直线的方程为.
故选:A.
2.已知直线与平行,则的值是( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】当时求出两直线方程,检验是否平行;当时,根据两直线平行的性质求出k的值并检验,进而得出结果.
【详解】由两直线平行得,当时,两直线分别为和,显然两直线平行;
当时,由,解得;
而当时两直线重合.
综上所述,k的值为0.
故选:C
3.直线截圆所得的弦长( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】方法一:先求圆心坐标及圆的半径,再求圆心到直线的距离,结合直线与圆的相交弦长公式求弦长.
方法二:联立直线与圆的方程,求出交点坐标,利用两点距离公式求弦长;
方法三:联立直线与圆的方程,利用设而不求法结合弦长公式求弦长.
【详解】(方法1:几何法)圆的半径r=,圆心坐标为,
圆心到直线的距离,
所以.
(方法2:两点距离公式)由,消去得,
解得或,直线与圆的交点坐标为,,
则.
(方法3:韦达定理)由,消去得,
方程的判别式,设,
由韦达定理得,,,
所以.
故选:C.
4.两圆与的位置关系是( )
A.相交 B.内含 C.外切 D.内切
【答案】D
【分析】求出圆心和半径,再根据两个圆的圆心距与半径之差和半径和的关系,可得两个圆相交.
【详解】两圆方程可化为,圆心分别为,半径分别为,
因为,
所以两圆内切.
故选:D.
5.已知点,若直线与线段没有交点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出直线的斜率,结合图形得出的范围.
【详解】直线过定点,且,
由图可知直线与线段没有交点时,斜率满足,
解得,
故选:B.
6.双曲线的焦距等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的方程已知,,结合可得结果.
【详解】在双曲线中,,,
∴,
即焦距为,
故选:C.
7.若直线与曲线有两个交点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题可知曲线表示一个半圆,然后利用数形结合即得.
【详解】由曲线得,表示以原点为圆心,半径为的上半圆,
当直线与半圆相切时,,则,此时直线为,
当直线过点时,,此时直线为,
要使直线与曲线有两个交点,则b的取值范围是.
故选:C.
8.满足条件,的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】以AB所在的直线为轴,AB中垂线为轴建系,得到点C的轨迹求解.
【详解】解:以AB所在的直线为轴,AB中垂线为轴建立如图所示直角坐标系:
则,设,且,
由得:,
化简得,
所以点C的轨迹是以为圆心,以为半径的圆(除去点),
所以,当时,等号成立,
所以面积的最大值是,
故选:D.
二、多选题
9.下列说法中,正确的有( )
A.直线过定点
B.直线在y轴上的截距为
C.点(1,3)到直线的距离为1
D.直线x=-2与 x-y+1=0的夹角为
【答案】BC
【分析】A. 令求解判断;B. 令求解判断;C.利用点到直线的距离公式求解判断;D.根据的倾斜角判断.
【详解】A. 令,得 ,此时 ,所以直线过定点,故错误;
B. 令,得,所以直线在y轴上的截距为,故正确;
C.点(1,3)到直线的距离为,故正确;
D.易知的倾斜角为,则直线x=-2与的夹角为,故错误,
故选:BC
10.已知直线和圆:,则( )
A.直线与圆相交
B.当圆上有且仅有3个点到直线的距离等于1时,
C.当时,圆上的点到直线的最远距离为
D.若直线与圆相交于两点,则的中点的轨迹是圆的一部分
【答案】ACD
【分析】对于A项,求出直线恒过定点,判断定点与圆的位置关系可得.对于B项,圆心到直线的距离为对于C项,因为圆上的点到直线的最远距离为圆心到直线的距离加半径对于D项,设点,过圆心作直线的垂线,垂足为,无论取何值,都满足,并且为定点,所以点的轨迹是以为直径的圆.
【详解】圆:化为标准方程为:
把直线变形为
对于A项,根据直线方程的点斜式可得直线恒过定点
又因为把点代入圆的左边可得
所以点在圆内部,所以直线与圆相交.故A正确.
对于B项,如图与直线距离为的点的轨迹是与直线平行且距离为的两条直线,
根据题意得
故圆心到直线的距离为,
所以
所以,故B不正确.
对于C项, 当时
又因为圆上的点到直线的最远距离为圆心到直线的距离加半径
圆心到直线的距离为:
圆上的点到直线的最远距离为,故C正确.
对于D项,设点,过圆心作直线的垂线,垂足为
无论取何值,都满足,
并且为定点,所以点的轨迹是以为直径的圆,
设的中点为,则圆
且直线不过点,若过点,则为点,不符合要求。
根据垂径定理可得,点也是的中点,则的中点的轨迹是圆的一部分,故D正确.
故选:ACD
11.已知直线,圆,点在直线上运动,直线分别与圆切于点.则下列说法正确的是( )
A.最短时,弦直线方程为
B.最短时,弦长为
C.的面积最小值为
D.四边形的面积最小值为
【答案】BC
【分析】先证明四点共圆,再求最短时该圆的方程,由此求其与圆的公共弦方程和,由此判断A,B,再结合三角形面积公式判断C,D.
【详解】圆的圆心的坐标为,半径,
由已知,
由切线的几何性质可得,
所以四点共圆,为圆的直径,且,
当最小时,最小,
又到直线的距离,
故,当且仅当时等号成立,
所以当时,最小,此时的方程为,
联立可得,所以点的坐标为时,最小,
此时线段的中点坐标为,,
所以过点的圆的方程为,即,
由方程与方程相减可得,
所以最短时,弦直线方程为,A错误;
当最短时,弦直线方程为,
圆心到直线的距离,
所以,即弦长为,B正确;
的面积,又,
所以,所以的面积最小值为,C正确;
四边形的面积,所以四边形的面积最小值为,D错误;
故选:BC .
12.设椭圆的左、右焦点分别为,,是椭圆上的动点,则下列结论正确的是( )
A.以线段为直径的圆与直线相切
B.△面积的最大值为
C.
D.离心率
【答案】ACD
【分析】由题可得,然后结合条件逐项分析即得.
【详解】由椭圆可得,,
所以线段为直径的圆的方程为,圆心为,半径为1,
所以线段为直径的圆到直线的距离为,故A正确;
由题可得△面积的最大值为,故B错误;
所以,故C正确;
椭圆的离心率为,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
13.已知直线,则其倾斜角为_______.
【答案】##
【分析】由题可得直线的斜率为,然后根据斜率与倾斜角的关系即得.
【详解】因为直线,
所以直线的斜率为,
设倾斜角为,则,又,
所以.
故答案为:.
14.双曲线=1的焦距是_____.
【答案】8
【分析】根据双曲线中a、b、c的关系即可求得c,进而得到焦距.
【详解】根据双曲线中a、b、c的关系,可知 ,即
所以
则焦距为
【点睛】本题考查了双曲线方程的简单应用,双曲线中a、b、c的关系,属于基础题.
15.若直线l:x-2y+8=0上存在一点P到两点A(2,0),B(-2,-4)的距离之和最小,则点P的坐标为________.
【答案】
【分析】先求得点A关于l:x-2y+8=0的对称点A1,再联立直线A1B与直线x-2y+8=0求解.时
【详解】解:设点A关于l:x-2y+8=0的对称点为A1(m,n),
则,解得,故A1(-2,8).
则直线A1B的方程为x=-2.
如图所示:
当点P是直线A1B与直线x-2y+8=0的交点时,最小,
将x=-2代入x-2y+8=0,得y=3,故点P的坐标为.
故答案为:
16.如图,分别是椭圆的顶点,从椭圆上一点向轴作垂线,垂足为焦点,且,,则椭圆的标准方程是________.
【答案】
【分析】由已知设椭圆方程为,由条件列关于的方程,解方程求可得椭圆方程.
【详解】由已知可得所求椭圆的焦点在上,中心为原点,故可设其方程为,
设椭圆的半焦距为,则,,,,
所以直线的方程为,直线的斜率为
将代入,解得,又点在第二象限,所以,
所以直线的斜率为
由题意得,即,解得,
所以椭圆方程为.
故答案为:.
四、解答题
17.已知的三个顶点分别为,,,求:
(1)AB边中线所在的直线方程;
(2)的外接圆的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据中点坐标公式求出AB中点的坐标,利用直线方程的点斜式可得AB边中线所在的直线方程;
(2)设出外接圆的一般方程:,利用待定系数法确定、、,再把圆的一般方程化为圆的标准方程即可.
【详解】(1)设AB中点为,,,,直线CM斜率,由点斜式得AB边中线方程为:.
(2)设外接圆的一般方程为: ,把,,三点坐标代入圆的一般方程得:
,解得,
所求圆的一般方程为:,化为标准方程为:.
18.
(1)若实数m满足的方程表示焦点在y轴上的椭圆,求m的取值范围;
(2)若实数m满足的方程表示双曲线,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】利用对椭圆与双曲线的标准方程的理解得到关于的不等式组,解之即可.
【详解】(1)由题意得,解得,
故实数m的取值范围是.
(2)由题意得,即,解得或,
故实数m的取值范围是.
19.已知直线.
(1)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(2)若直线交轴负半轴于,交轴正半轴于,的面积为(O为坐标原点),求的最小值和此时直线的方程.
【答案】(1);
(2),直线的方程为.
【分析】(1)将直线方程化为斜截式,再利用数形结合求出k的取值范围.
(2)先求直线在轴和轴上的截距,表示的面积,利用基本不等式求其最小值.
【详解】(1)方程可化为,
要使直线不经过第四象限,则,
解得,
所以k的取值范围为.
(2)由题意可得,
由取得,
取得,
所以,
当且仅当时,即时取等号,
此时,直线的方程为.
20.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.
21.河道上有一座圆拱桥,在正常水位时,拱圈最高点距水面9m,拱圈内水面宽22m.一条船在水面以上部分高6.5m,船顶部宽4m,可以通行无阻.近日水位暴涨了2.7m,为此,必须加重船载,降低船身,才能通过桥洞.试问:船身应该降低多少?(精确0.01m,参考数据 )
【答案】
【分析】建立坐标系,确定圆的方程,再令,即可求得通过桥洞,船身至少应该降低多少.
【详解】以正常水位时河道中央为原点,过点垂直于水面的直线为轴,
建立平面直角坐标系,如图所示.
设桥拱圆的圆心,半径为,
则圆的方程为.
依题意得,解得,.
圆的方程为,
当时,,
,因为水位暴涨了,
所以船身要降低,才能顺利地通过桥洞.
22.已知椭圆的离心率为,上顶点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可知,,结合,即可求得椭圆E的方程;
(2)设直线l的方程,代入椭圆方程.由韦达定理及弦长公式,即可求得k的值.
【详解】(1)由离心率,则,
又上顶点,知,又,可知,,
∴椭圆E的方程为;
(2)设直线l:,设,,
则,整理得:,
,即,
∴,,
∴,
即,解得:或(舍去)
∴
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