江苏省南京市2022-2023学年高二上学期10月学情调研数学试题(含解析)
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1. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =1(a>0,b>0)的实轴长为4,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的标准方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =1B. x2- SKIPIF 1 < 0 =1
C. SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =1D. x2- SKIPIF 1 < 0 =1
【答案】A
【解析】
【分析】利用待定系数法即可求解.
【详解】因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =1(a>0,b>0)的实轴长为4,所以a=2,
由离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,c=2 SKIPIF 1 < 0 ,
所以b= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 =4,
则双曲线的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =1.
故选:A
2. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,则该圆的面积为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】配方得出圆心坐标,代入直线方程求得参数 SKIPIF 1 < 0 值,然后可得圆半径、面积.
【详解】圆的方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,其圆心为 SKIPIF 1 < 0 .依题意得, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
3. 若平面内两条平行线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 间的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据平行关系得出 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,再由距离公式得出 SKIPIF 1 < 0 满足条件.
【详解】∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0
故选:C
4. 已知从点 SKIPIF 1 < 0 发出的一束光线,经x轴反射后,反射光线恰好平分圆: SKIPIF 1 < 0 的圆周,则反射光线所在的直线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据反射性质,结合圆的性质、直线斜率公式进行求解即可.
【详解】设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 是x轴上一点,因为反射光线恰好平分圆 SKIPIF 1 < 0 的圆周,
所以反射光线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,
由反射的性质可知: SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,所以反射光线所在的直线方程为:
SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
5. 设点P为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为C的左、右焦点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的面积为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】结合余弦定理、椭圆的定义求得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求得 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,
根据椭圆的定义以及余弦定理得
SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
6. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,则“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,根据韦达定理解出 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得结果.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,符合 SKIPIF 1 < 0 ,
则“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的充分不必要条件,
故选:A.
7. 设 SKIPIF 1 < 0 分别是椭圆 SKIPIF 1 < 0 和双曲线 SKIPIF 1 < 0 的公共焦点,P是它们的一个公共点,且 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的离心率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( ).
A. 3B. 2C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意设出椭圆的长轴长以及双曲线的实轴长,再根据椭圆和双曲线的定义得到 SKIPIF 1 < 0 的关系,由此可求解出 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】设椭圆的长轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线的实轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,焦距长为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在双曲线的左支上,如下图所示(不妨设 SKIPIF 1 < 0 在第二象限),
因为线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B
8. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 ,点M、N分别是圆 SKIPIF 1 < 0 、圆 SKIPIF 1 < 0 上的动点,点P为x轴上的动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. 9C. 7D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴的对称点为 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的最大值,即可得解.
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴的对称点为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
二、多选题(本大题共4小题,共20.0分.在每小题有多项符合题目要求)
9. 已知 SKIPIF 1 < 0 为4, SKIPIF 1 < 0 为8或 SKIPIF 1 < 0 ,则下列对曲线 SKIPIF 1 < 0 描述正确的是( )
A. 曲线 SKIPIF 1 < 0 可表示为焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴的椭圆B. 曲线 SKIPIF 1 < 0 可表示焦距是4的双曲线
C. 曲线 SKIPIF 1 < 0 可表示为离心率是 SKIPIF 1 < 0 的椭圆D. 曲线 SKIPIF 1 < 0 可表示渐近线方程是 SKIPIF 1 < 0 的双曲线
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用椭圆、双曲线的定义及标准方程即可判断.
【详解】由题意得,当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴的椭圆,
所以A选项正确;
当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴的双曲线,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则焦距 SKIPIF 1 < 0 ,
所以B选项错误;
当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴的椭圆,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以C选项正确;
当 SKIPIF 1 < 0 时,方程 SKIPIF 1 < 0 表示焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴的双曲线,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以D选项正确;
故选:ACD.
10. 下列结论错误的是( )
A. 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0
B. 直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为150°
C. 圆 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有3个点到直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的距离都等于1
D. 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,且在 SKIPIF 1 < 0 轴、 SKIPIF 1 < 0 轴上的截距相等的直线有两条
【答案】ABD
【解析】
【分析】A.将 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 即可求出结果判断;B. 将直线的方程转化为斜截式得到斜率即可求出倾斜角;C. 求出圆心到直线的距离,进而分别判断优弧及劣弧上存在点的个数即可得出结论;D.分截距不为0,和截距为0两种情况,结合圆心到直线的距离等于半径即可求出结果.
【详解】A. 因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
B. 因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为120°,故B错误;
C. 圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为2,则圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,所以劣弧上到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离等于1的点有1个,而优弧上到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离等于1的点有2个,所以圆 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有3个点到直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的距离都等于1,故C正确;
D.因为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
当截距不为0,故设切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (舍)或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;当截距为0时,故设切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,且在 SKIPIF 1 < 0 轴、 SKIPIF 1 < 0 轴上的截距相等的直线有三条,故D错误;
故选:ABD.
11. 已知平面上一点 SKIPIF 1 < 0 ,若直线上存在点 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 ,则称该直线为“切割型直线”,下列直线中是“切割型直线”的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】
【分析】所给直线上的点到定点 SKIPIF 1 < 0 距离能否取 SKIPIF 1 < 0 ,可通过求各直线上的点到点 SKIPIF 1 < 0 的最小距离,即点 SKIPIF 1 < 0 到直线的距离来分析,分别求出定点 SKIPIF 1 < 0 到各选项的直线的距离,判断是否小于或等于4,即可得出答案.
【详解】所给直线上的点到定点 SKIPIF 1 < 0 距离能否取 SKIPIF 1 < 0 ,可通过求各直线上的点到点 SKIPIF 1 < 0 的最小距离,即点 SKIPIF 1 < 0 到直线的距离来分析.
A.因为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线上不存在点到 SKIPIF 1 < 0 距离等于 SKIPIF 1 < 0 ,不是“切割型直线”;B.因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以在直线上可以找到两个不同的点,使之到点 SKIPIF 1 < 0 距离等于 SKIPIF 1 < 0 ,是“切割型直线”;
C.因为 SKIPIF 1 < 0 ,直线上存在一点,使之到点 SKIPIF 1 < 0 距离等于 SKIPIF 1 < 0 ,是“切割型直线”;D.因为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线上不存在点到 SKIPIF 1 < 0 距离等于 SKIPIF 1 < 0 ,不是“切割型直线”.
故选:BC.
12. 设有一组圆 SKIPIF 1 < 0 ,下列命题正确是( )
A. 不论 SKIPIF 1 < 0 如何变化,圆心 SKIPIF 1 < 0 始终在一条直线上
B. 存在圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0
C. 存在定直线始终与圆 SKIPIF 1 < 0 相切
D. 若圆 SKIPIF 1 < 0 上总存在两点到原点的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,考查圆心 SKIPIF 1 < 0 的横纵坐标关系即可判断;
对于B,把 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入圆 SKIPIF 1 < 0 方程,由关于 SKIPIF 1 < 0 的方程根的情况作出判断;
对于C,判断圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离与半径的关系即可;
对于D,圆 SKIPIF 1 < 0 与以原点为圆心的单位圆相交即可判断作答.
【详解】对于A,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,其圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,A正确;
对于B,圆 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入圆的方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,方程无解,所以不存在圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,B错误;
对于C,存在直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,这两条直线始终与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,C正确,
对于D,若圆 SKIPIF 1 < 0 上总存在两点到原点的距离为1,问题转化为圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 有两个交点,圆心距为 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,解可得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,D正确.
故选:ACD.
三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 过A(1,4)且在两坐标轴上的截距的绝对值相等的直线共有________条.
【答案】3
【解析】
【分析】根据题意可得有三种情况.
【详解】解析:一条是截距为0,一条是截距相等(不为0),一条是截距互为相反数(不为0),共3条.
故答案为:3.
14. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的离心率e的最大值为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】结合已知条件与双曲线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用余弦定理得到 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的范围,即可求出结果.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以离心率e的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
15. 设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆上一点且 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为_______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】由已知可得各点坐标,利用两点间斜率公式,结合离心率可得解.
【详解】由已知可设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 是椭圆上一点且 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
16. 若实数x,y满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】由题得 SKIPIF 1 < 0 ,它表示以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,以1为半径的圆, SKIPIF 1 < 0 表示圆上的动点 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 所在直线的斜率,数形结合求出 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】由题得 SKIPIF 1 < 0 ,它表示以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心,以1为半径的圆,
SKIPIF 1 < 0 表示圆上的动点 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 所在直线的斜率,
当直线 SKIPIF 1 < 0 和圆相切时,斜率最小,
设此时斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
四、解答题(本大题共6小题,共70.0分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .
(1)若直线 SKIPIF 1 < 0 在两坐标轴上的截距相等,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】
(1)分直线 SKIPIF 1 < 0 过原点和直线 SKIPIF 1 < 0 不过原点两种情况讨论,分别求解即可.
(2) 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,再验证从而得出答案.
【详解】(1)①若直线 SKIPIF 1 < 0 过原点,则 SKIPIF 1 < 0 在坐标轴的截距都为 SKIPIF 1 < 0 ,显然满足题意,
此时则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
②若直线 SKIPIF 1 < 0 不过原点,则斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
因此所求直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
(2)①若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,两直线重合,不满足 SKIPIF 1 < 0 ,故舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,满足题意;
因此所求直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0
【点睛】易错点睛:本题考查直线的截距概念和根据两直线的位置关系求参数,在解决这类问题时,直线 SKIPIF 1 < 0 在两坐标轴上的截距相等(或互为相反数)时,要注意直线过原点时也满足条件,这是在解题中容易漏掉的情况,在由直线平行求参数时,求出参数时要代回检验,对重合的情况要舍去,这个也是容易出错的地方,要注意,属于中档题.
18. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的两条渐近线所成的锐角为 SKIPIF 1 < 0 且点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上一点.
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 能否为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点?并说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)点 SKIPIF 1 < 0 不能为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)由渐近线夹角求得一个斜率 SKIPIF 1 < 0 ,再代入点的坐标,然后可解得 SKIPIF 1 < 0 得双曲线方程;
(2)设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 (斜率不存在时另说明),与双曲线方程联立,消元后应用韦达定理,结合中点坐标公式求得 SKIPIF 1 < 0 ,然后难验证直线与双曲线是否相交即可得.
【详解】解:(1)由题意知,双曲线的渐近线的倾斜角为30°或60°,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,无解.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2) SKIPIF 1 < 0 不能是线段 SKIPIF 1 < 0 的中点
设交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,直线与双曲线只有一个交点,不符合题意.
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组
SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入判别式 SKIPIF 1 < 0 ,
所以满足题意的直线也不存在.
所以点 SKIPIF 1 < 0 不能为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点.
19. 已知圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心在直线 SKIPIF 1 < 0 上,且与直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求过点 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切的直线方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)先得到过点 SKIPIF 1 < 0 且与直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 垂直的直线方程,与 SKIPIF 1 < 0 联立求得圆心即可;
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线斜率不存在,即直线是 SKIPIF 1 < 0 判断,若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线斜率存在,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,再根据直线与圆相切求解.
【详解】(1)过点 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)①若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线斜率不存在,即直线是 SKIPIF 1 < 0 ,与圆相切,符合题意;
②若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线斜率存在,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
此时直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
综上,切线的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
20. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求证:无论 SKIPIF 1 < 0 为何实数,直线 SKIPIF 1 < 0 恒过一定点 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且与 SKIPIF 1 < 0 轴负半轴、 SKIPIF 1 < 0 轴负半轴围成三角形面积最小,求直线 SKIPIF 1 < 0 方程.
【答案】(1)证明见解析;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)解方程组 SKIPIF 1 < 0 ,可得定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,分析可得 SKIPIF 1 < 0 ,求出该直线与两坐标轴的交点坐标,可得出三角形面积关于 SKIPIF 1 < 0 的关系式,结合基本不等式可求得 SKIPIF 1 < 0 的最小值,利用等号成立可求得 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【详解】(1)证明:将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程化为 SKIPIF 1 < 0 ,
解方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意可知,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不为零,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,三角形面积为 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,此时直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
21. 已知圆C:(x﹣3)2+y2=1与直线m:3x﹣y+6=0,动直线l过定点A(0,1).
(1)若直线l与圆C相切,求直线l的方程;
(2)若直线l与圆C相交于P、Q两点,点M是PQ的中点,直线l与直线m相交于点N.探索 SKIPIF 1 < 0 是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)y=1或 SKIPIF 1 < 0 ;(2)是,-5.
【解析】
【分析】(1)由题意可得直线的斜率存在,所以设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,然后利用点到直线的距离公式可得 SKIPIF 1 < 0 求出 SKIPIF 1 < 0 的值,从而可求出切线方程,
(2)设l的方程为y=kx+1,M(x0,y0),将直线方程与圆方程联立方程组消去y,解方程可求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,再将两直线方程联立可求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,从而可表示出 SKIPIF 1 < 0 ,化简可得结论
【详解】解:(1)1°当直线l的斜率不存在时,
l的方程为x=0,与圆C不相切;
2°当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线l的方程为y=1或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意可知直线l的斜率存在,
设l的方程为y=kx+1,M(x0,y0),
由 SKIPIF 1 < 0 消去y得,(1+k2)x2﹣(6﹣2k)x+9=0,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 为定值.
22. 平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,过椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )右焦点的直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,且 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 上的两点,若四边形 SKIPIF 1 < 0 的对角线 SKIPIF 1 < 0 ,求四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(Ι) SKIPIF 1 < 0 (Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)把右焦点 SKIPIF 1 < 0 代入直线方程可求出c,设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,线段AB的中点 SKIPIF 1 < 0 ,利用“点差法”即可得出a,b的关系式,再与 SKIPIF 1 < 0 联立即可求出a,b,进而可得椭圆方程;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,可设直线CD方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与椭圆方程联立可得根与系数关系,即可得到弦长 SKIPIF 1 < 0 ,把直线 SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 即可得到关于m的表达式,利用二次函数的单调性即可求出其最大值.
【详解】(Ι)设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,(1)-(2)得:
SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,因为P为AB的中点,且OP的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以可以解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以M的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)因为 SKIPIF 1 < 0 ,直线AB方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以设直线CD方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,所以可得 SKIPIF 1 < 0 ;将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以当 SKIPIF 1 < 0 时,|CD|取得最大值4,所以四边形ACBD面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】本小题考查椭圆的方程的求解、直线与椭圆的位置关系,考查数学中的待定系数法、设而不求思想 ,考查同学们的计算能力以及分析问题、解决问题的能力.圆锥曲线是高考的热点问题,年年必考,熟练本部分的基础知识是解答好本类问题的关键.
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