《江苏省徐州市铜山区2022-2023学年高二上期中数学试卷(含答案解析)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江苏省徐州市铜山区2022-2023学年高二上期中数学试卷(含答案解析)(28页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、江苏省徐州市铜山区2022-2023学年高二上期中数学试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分1. 直线的倾斜角是A. B. C. D. 2. 以点为圆心,与轴相切的圆的方程是( )A. B. C. D. 3. 直线和直线平行,则实数值为( )A. B. 2或C. 3D. 或34. 已知两点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )A. B. 或C. D. 5. 椭圆的焦点为,上顶点为,若,则实数的值为( )A. 2B. C. D. 46. 2022年6月,我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,成功发射一颗试验卫星.该卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,设地
2、球半径为,若其近地点、远地点离地面的距离大约分别是,则该卫星运行轨道(椭圆)的离心率是( )A. B. C. D. 7. 已知等轴双曲线的焦距为8,左、右焦点在轴上,中心在坐标原点,点的坐标为,为双曲线右支上一动点,则的最大值为( )A. B. C. D. 8. 已知圆与轴交于两点,点的坐标为圆过三点,当实数变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则此定直线的方程为( )A. B. C. D. 二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得2分9. 若方程所表示的曲线为,则下列命题正确的是( )A.
3、若曲线为双曲线,则或B. 若曲线为椭圆,则C. 曲线可能圆D. 若曲线为焦点在轴上的椭圆,则10. 光线自点射入,经倾斜角为的直线反射后经过点,则反射光线经过的点为( )A. B. C. D. 11. 设,过定点的直线与过定点的直线相交于点,线段是圆的一条动弦,且,则下列结论中正确的是( )A. 直线与直线垂直B. 最大值为C. 点的轨迹方程为D. 最小值为12. 设是抛物线上的两点,是坐标原点,下列结论正确的是( )A. 若直线过抛物线的焦点,则B. 若直线过抛物线的焦点,则C. 若,则D. 若,则到直线的距离不大于4三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分请把答案填写在答题卡相应位置
4、上13. 直线与间的距离为_ 14. 已知过点的直线l被圆所截得的弦长为8,则直线l的方程为_.15. 设是双曲线的左、右焦点,是坐标原点过作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为若,则双曲线的离心率为_16. 已知圆,点,从坐标原点向圆作两条切线,切点分别为,若切线的斜率分别为,且,则的取值范围为_四、解答题:本题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤17. 已知的三个顶点是(1)求边的高所在直线的方程;(2)若直线过点,且点到直线的距离相等,求直线的方程18. 在以下三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行求解:圆经过点;圆心在直线上;圆
5、与直线相切;已知圆经过点,且_(1)求圆的方程;(2)已知点,问在圆上是否存在点,使得?若存在,求出点的个数;若不存在,说明理由注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分19. 设分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点且与轴垂直,直线与椭圆的另一个交点为(1)若直线的斜率为,求椭圆的离心率;(2)若直线在轴上的截距为1,且,求椭圆的方程20. 已知定点,定直线,动圆过点,且与直线相切(1)求动圆的圆心所在轨迹的方程;(2)已知点是轨迹上一点,点是轨迹上不同的两点(点均不与点重合),设直线的斜率分别为,且满足,证明:直线过定点,并求出定点的坐标21. 已知双曲线的离心率为,点在双曲线上(1)求
6、双曲线方程;(2)设过点的直线与曲线交于两点,问在轴上是否存在定点,使得为常数?若存在,求出点坐标及此常数的值,若不存在,说明理由22. 已知点为椭圆上任意一点,过点的直线交椭圆于两点,射线交椭圆于点(1)求的值;(2)求面积的最大值江苏省徐州市铜山区2022-2023学年高二上期中数学试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分1. 直线的倾斜角是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由方程得到斜率,然后可得其倾斜角.【详解】因为直线的斜率为所以其倾斜角为故选:D2. 以点为圆心,与轴相切的圆的方程是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据圆与轴相切
7、得出半径,再根据圆心和半径写出圆的标准方程.【详解】由题知,圆心为,因为圆 与轴相切,所以圆的半径,所求圆的方程为.故选:C.3. 直线和直线平行,则实数的值为( )A. B. 2或C. 3D. 或3【答案】C【解析】【分析】根据两直线平行的必要条件列方程求,注意去除两直线重合的情形即可得【详解】因为直线和直线平行,所以,解得或,时,两直线直线方程分别为,两直线平行 时,两直线方程都是,两直线重合,舍去,故选:C4. 已知两点,直线过点且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )A. B. 或C. D. 【答案】A【解析】【分析】由题意,作图,利用已知两点坐标计算斜率,可得答案.【详解】 由,
8、则直线的斜率,由,则直线的斜率,由图可知,解得.故选:A.5. 椭圆的焦点为,上顶点为,若,则实数的值为( )A. 2B. C. D. 4【答案】C【解析】【分析】由,得为等边三角形,则可得,所以,再由椭圆方程求得,代入可求出的值【详解】由,得,则,因为椭圆的焦点为,上顶点为, ,所以为等边三角形,所以,所以,所以,所以,所以,解得,故选:C6. 2022年6月,我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,成功发射一颗试验卫星.该卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,设地球半径为,若其近地点、远地点离地面的距离大约分别是,则该卫星运行轨道(椭圆)的离心率是( )A. B. C. D. 【答案
9、】B【解析】【分析】由题意得到所以求解.【详解】解:设该卫星运行轨道(椭圆)的长轴长和焦距分别为,因为其近地点、远地点离地面的距离大约分别是,所以,解得,所以 ,故选:B7. 已知等轴双曲线的焦距为8,左、右焦点在轴上,中心在坐标原点,点的坐标为,为双曲线右支上一动点,则的最大值为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】由已知条件可以得到双曲线的标准方程为,由双曲线的定义可知,故的最大值为.【详解】因为等轴双曲线的左、右焦点在轴上,中心在坐标原点,所以可设双曲线的方程为,又因为双曲线的焦距为8,所以,而,所以,故双曲线的标准方程为.由双曲线的定义可知,由题意可知,所以,故的最大
10、值为,当且仅当三点共线且点位于第一象限时取得最大值.故选:B 8. 已知圆与轴交于两点,点的坐标为圆过三点,当实数变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,则此定直线的方程为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】设圆为,根据圆与圆都经过两点,可用表示,又点在圆上,可用表示,进而可得含参数的圆的方程,再由圆系方程求解即可.【详解】圆方程为,令,得,设圆的方程为,令,得,由题意,圆与圆都经过两点,方程与等价,圆的方程为,点在圆上,圆:,整理得,圆经过直线与圆的交点,当实数变化时,存在一条定直线被圆截得的弦长为定值,故选:C.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分在每
11、小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分9. 若方程所表示的曲线为,则下列命题正确的是( )A. 若曲线为双曲线,则或B. 若曲线为椭圆,则C. 曲线可能是圆D. 若曲线为焦点在轴上的椭圆,则【答案】ACD【解析】【分析】利用方程表示双曲线求解取值范围可判断A;方程表示椭圆求解可判断B;方程是否表示圆可判断C;方程表示焦点在轴上的椭圆求解可判断D.【详解】对于A,方程表示双曲线,则,解得或,故A正确;对于B,方程表示椭圆,则,解得且,故B错误;对于C,当时,方程表示圆,故C正确;对于D,方程表示焦点在轴上的椭圆,则,解得,故D正确;故选:ACD10
12、. 光线自点射入,经倾斜角为的直线反射后经过点,则反射光线经过的点为( )A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【分析】先求点关于直线的对称点,得出反射后的直线,再对选项逐一检验【详解】由题意知,设点关于直线的对称点为,则,解得,所以反射光线所在的直线方程为,所以当时,;当时,故选:BC11. 设,过定点的直线与过定点的直线相交于点,线段是圆的一条动弦,且,则下列结论中正确的是( )A. 直线与直线垂直B. 的最大值为C. 点的轨迹方程为D. 的最小值为【答案】AD【解析】【分析】A选项,根据两直线垂直满足的关系式进行判断;B选项,求出和,由,得到,再结合基本不等式得到答案;C选项,分析
13、得到,点的轨迹为以为直径的圆,求出轨迹方程;D选项,设的中点为,求出,得到点轨迹方程,进而得到的最小值为圆心距减去两半径,结合求出答案.【详解】对于A:因为,所以一定垂直,故A正确;对于B:变形得到,令,解得,从而,变形得到,令,解得,从而,由,由勾股定理得,由基本不等式可得,故,当且仅当时等号成立,故B错误;对于C:由B可知,点的轨迹为以为直径的圆,其中线段的中点坐标为,半径为,此时圆的方程为,又当时直线,直线,此时两直线的交点为,点在圆上,当时直线的斜率存在且不为,直线的斜率也存在,此时点不在直线与上,所以点不为与的交点,故点的轨迹方程为(除点外),故C错误;对于D:圆的圆心为,半径为,设
14、的中点为,由垂径定理得, 故点的轨迹方程为,因为点轨迹方程为,则的最小值为圆心距减去两半径,即,其中,所以的最小值为,故D正确.故选:AD12. 设是抛物线上的两点,是坐标原点,下列结论正确的是( )A. 若直线过抛物线焦点,则B. 若直线过抛物线的焦点,则C. 若,则D. 若,则到直线的距离不大于4【答案】BCD【解析】【分析】当直线过抛物线的焦点时,联立直线与抛物线的方程,由韦达定理可及焦半径公式可判断A,B;当时,由,可得,由两点间的距离公式及基本不等式判断C;当时,设直线的方程为,联立直线与抛物线方程,结合向量的数量积、韦达定理及点到线的距离公式判断D.【详解】解:当直线过抛物线的焦点
15、时,直线的斜率存在,设直线的方程为,联立直线与抛物线的方程得,所以,所以,故B正确; ,当时,等号成立,又因为,所以,故A错误;对于C,当时,则有,即,,解得(舍)或,所以,所以,又因,所以,当且仅当,即时,等号成立,故C正确;对于D,设直线的方程为,联立直线与抛物线方程得:,得,所以,所以,因为,所以,即,解得(舍)或,则原点到直线的距离,当时,等号成立,即到直线的距离不大于4,故D正确.故选:BCD.【点睛】方法点睛:对于过抛物线焦点的弦长,可以采用焦半径公式求解;对于没有过焦点的弦长,则利用韦达定理及弦长公式求解.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分请把答案填写在答题卡相应位置
16、上13. 直线与间的距离为_ 【答案】【解析】【分析】根据两平行线间的距离,代入相应的数据,整理计算得到答案.【详解】因为直线与互相平行,所以根据平行线间的距离公式,可以得到它们之间的距离,.【点睛】本题考查两平行线间的距离公式,属于简单题.14. 已知过点的直线l被圆所截得的弦长为8,则直线l的方程为_.【答案】或【解析】【分析】求出圆的圆心、半径,当直线的斜率不存在时,直线方程为,成立;当直线的斜率存在时,设直线,求出圆心到直线的距离,由过点的直线被圆所截得的弦长为8,利用勾股定理能求出直线的方程【详解】圆的圆心为,半径,当直线的斜率不存在时,直线方程为,联立,得或,直线被圆所截得的弦长为
17、8,成立;当直线的斜率存在时,设直线,圆心到直线的距离,过点的直线被圆所截得的弦长为8,由勾股定理,得,即,解得,直线,整理,得综上直线的方程为或故答案为:或15. 设是双曲线的左、右焦点,是坐标原点过作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为若,则双曲线的离心率为_【答案】【解析】【分析】由与互补,得到两角的余弦值互为相反数,两次利用余弦定理得到关于的方程进行求解.【详解】如图所示: 设双曲线的一条渐近线方程为,因为焦点到渐近线的距离为,所以,则,所以,因为,所以,解得:.故答案为:.16. 已知圆,点,从坐标原点向圆作两条切线,切点分别为,若切线的斜率分别为,且,则的取值范围为_【答案】【解析】【
18、分析】先根据题意得到直线,的方程,再根据直线与圆的位置关系得到,结合,即可求得圆心的轨迹方程,求出,再由圆的性质可得的取值范围【详解】由题意可知,半径为2,直线,因为直线,与圆相切,所以,两边同时平方整理可得,所以,是方程的两个不相等的实数根,所以又,所以,即,则;又,根据圆的性质可得,所以,即故答案为:. 【点睛】思路点睛:求解定点到圆上动点距离的最值问题时,一般需要先求圆心到定点的距离,判定定点与圆的位置关系,再结合圆的性质,即可求出结果;也可根据圆的参数方程,结合三角函数的性质求解.四、解答题:本题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
19、17. 已知的三个顶点是(1)求边的高所在直线的方程;(2)若直线过点,且点到直线的距离相等,求直线的方程【答案】(1) (2)或【解析】【分析】(1)求出直线的斜率,则可求出直线的斜率,再利用点斜式可求出直线的方程,(2)由题意分直线与平行和直线通过的中点两种情况求解.【小问1详解】因为,所以边高所在直线的斜率为,所以边上高所在直线为即【小问2详解】因为点到直线的距离相等,所以直线与平行或通过的中点,当直线与平行,所以,所以,即当直线通过的中点,所以,所以,即综上:直线的方程为或18. 在以下三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并进行求解:圆经过点;圆心在直线上;圆与直线相切;已知圆经过
20、点,且_(1)求圆的方程;(2)已知点,问在圆上是否存在点,使得?若存在,求出点的个数;若不存在,说明理由注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分【答案】(1)答案见解析; (2)存在,符合题意的点的个数是2个【解析】【分析】(1)若选,设圆的方程为,由条件列方程求可得结论;若选,先求直线的垂直平分线方程,与直线联立可求圆心坐标,再求圆的半径,由此可得圆的方程;若选,设圆的方程为,由条件列方程求可得圆的方程;(2)设,由条件求点的轨迹方程,再求该方程与圆的交点个数即可.【小问1详解】若选,设圆的方程为,由已知可得,解得,所以圆的方程为,若选,由已知的中点为的斜率为,所以的中垂线方程为:,
21、即,又因为圆心在直线上,联立,可得,所以圆心的坐标为,半径为,所以圆的方程为:;若选,设圆的方程为,因为圆经过点,所以,因为圆与直线相切,所以,解得,所以圆的方程为;【小问2详解】设,由已知,即,点在圆上,圆的圆心的坐标为,半径,又因点在圆上,圆的圆心的坐标为,半径,又,所以,圆与圆相交,两圆有两个公共点,符合题意的点的个数是2个19. 设分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点且与轴垂直,直线与椭圆的另一个交点为(1)若直线的斜率为,求椭圆的离心率;(2)若直线在轴上的截距为1,且,求椭圆的方程【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)首先求点的坐标,再利用,建立等量关系,即可求解离心率;(2
22、)首先利用中位线的关系,求点的纵坐标,再根据比例关系求点的坐标,代入椭圆方程,联立即可求解.【小问1详解】记,则,由,得,如图,因为,所以点在点的上方,即,则;,或(舍去)【小问2详解】 记直线与轴的交点为,则,轴,垂足为点,由比例关系可知,,将的坐标代入椭圆方程得由及得,所以椭圆的方程为20. 已知定点,定直线,动圆过点,且与直线相切(1)求动圆的圆心所在轨迹的方程;(2)已知点是轨迹上一点,点是轨迹上不同的两点(点均不与点重合),设直线的斜率分别为,且满足,证明:直线过定点,并求出定点的坐标【答案】(1) (2)证明见解析,定点【解析】【分析】(1)由题意,作图,根据圆切线的性质,结合抛物
23、线的定义,可得答案;(2)设出直线方程,联立抛物线方程,写出韦达定理,代入,可得答案.【小问1详解】设点,圆与直线的切点为,因为动圆过点,且与直线相切,则,所以点的轨迹是以原点为顶点,以点为焦点的抛物线,则动圆的圆心轨迹的方程为【小问2详解】若直线的斜率为0,则直线与抛物线只有1个交点,不合要求,设直线的方程为,消去可得:,则,因为为抛物线上一点,所以,解得,解得,代入,解得或,结合点均不与点重合,则,则,解得,故且或,所以直线即所以直线恒过定点.【点睛】处理定点问题的思路:(1)确定题目中的核心变量(此处设为),(2)利用条件找到与过定点的曲线的联系,得到有关与的等式,(3)所谓定点,是指存
24、在一个特殊的点,使得无论的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于与的等式进行变形,直至找到,若等式的形式为整式,则考虑将含的式子归为一组,变形为“”的形式,让括号中式子等于0,求出定点;若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等于0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去变为常数.21. 已知双曲线的离心率为,点在双曲线上(1)求双曲线的方程;(2)设过点的直线与曲线交于两点,问在轴上是否存在定点,使得为常数?若存在,求出点坐标及此常数的值,若不存在,说明理由【答案】(1) (2)在轴上存在定点,【解析】【分析】(1)由已知得到a、b、c的方程组,解出a、b、c,即可求出双曲线的方程;(2)设直线
25、的方程为,设定点,联立方程组,用“设而不求法”表示出为常数,求出t,即可求出定点Q.【小问1详解】由题意,解得双曲线方程为;【小问2详解】假设存在定点,使得为常数,当直线的斜率不为时,可设直线的方程为,联立,得由已知,且,解得且,设,由已知为常数,与无关,即,此时在轴上存在定点,使得为常数当直线的斜率为时,直线与双曲线的交点坐标为和,此时,所以在轴上存在定点,使得为常数 【点睛】关键点点睛:(1)解答直线与双曲线题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形22. 已知点为椭圆上任意一点,过点的直线交椭圆于两点,射线交椭圆于点(1)求的值;(2)求面积的最大值【答案】(1); (2)【解析】【分析】(1)设,从而得,将点分别代入椭圆的方程化简计算得,即可得;(2)由题意,得,计算点点到直线的距离,分别联立直线与椭圆的方程组,得关于的一元二次方程,写出韦达定理,利用弦长公式表示,根据三角形面积公式表示出,令,构造新函数,结合的范围与二次函数的性质求解最大值.【小问1详解】设,则,所以,两式相除得即,.【小问2详解】,设,点到直线的距离为,联立,得,联立,得,令,则,令当时,的最大值为,所以面积的最大值为
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