定安县2023-2024学年高二上学期期中考试
数学试题
第一卷(选择题,共60分)
一、单选题: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,则该圆的圆心坐标和半径分别为( )
A. B. C. D.
2.双曲线的两条渐近线的夹角为( )
A. B. C. D.
3.直线与直线垂直,则等于( )
A.2 B. C.1 D.
4.魏晋时期数学家刘徽为研究球体的体积公式,创造了一个独特的立体图形“牟合方盖”,它由完全相同的四个曲面构成,相对的两个曲面在同一圆柱的侧面上。如图,将两个底面半径为1的圆柱分别从纵横两个方向嵌入棱长为2的正方体时(如图a),两圆柱公共部分形成的几何体(如图b)即得一个“牟合方盖”,图c是该“牟合方盖”的直观图(图中标出的各点,,,,,均在原正方体的表面上)。
由“牟合方盖”产生的过程可知,图c中的曲线为一个椭圆,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是( )
A. B. C. D.
6.过点的直线与连接的线段总有公共点(不包含端点),则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.设直线上存在点到点的距离之比为2.则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.设双曲线的顶点分别为、为双曲线上一点,直线交双曲线的一条渐近线于点,直线和的斜率分别为、,若且,则双曲线离心率为( )
A.2 B. C. D.4
二、多选题: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,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知曲线有( )
A.若,则是焦点在轴上的椭圆
B.若,则是半径为的圆
C.若,则是双曲线,且渐近线的方程为
D.若,则是两条直线
10.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在上,且的最大值为3,最小值为1,则( )
A.椭圆的离心率为
B.的周长为4
C.椭圆上存在点,使得
D.若,则
11.已知为坐标原点,为抛物线,的焦点,过点的直线交于、两点,直线、分别交于、,则( )
A.的准线方程为 B.
C.的最小值为4 D.的最小值为
12.如图,为坐标原点,、分别为双曲线的左、右焦点,过双曲线右支上一点作双曲线的切线分别交两渐近线于、两点,交轴于点,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.若存在点,使得,且,则双曲线的离心率为2或
第二卷(非选择题,共90分)
三、填空题;本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知圆与圆只有一条公切线,则______.
14.设是抛物线上的一个动点,为抛物线的焦点,点,则的最小值为______.
15.直线与曲线有两个公共点,则的取值范围是______.
16.已知椭圆的左、右焦点分别为,以为圆心,为半径的圆与轴交于两点(两点均在外),连接,与交于点,若,则______;椭圆的离心率为______.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知圆经过点且圆心在直线上.
(1)求圆方程:
(2)若点为圆上任意一点,且点,求线段的中点的轨迹方程.
18.(12分)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求的面积.
19.(12分)已知椭圆与椭圆有相同的焦点,过椭圆的右焦点且垂直于轴的弦长度为1.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线:与椭圆C交于、两点,若,求实数的值.
20.(12分)已知直线;和圆.
(1)判断直线与圆的位置关系;若相交,求直线被圆截得的弦长;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
21.(12分)如图,过点和点的两条平行线和分别交抛物线于点、和、(其中在轴的上方),交轴于点.
(1)求证:点、点的纵坐标乘积为定值;
(2)分别记和的面积为和,当时,求直线的方程.
22.(12分)已知椭圆:的左、右焦点分别为、,长轴长为、是上关于原点对称的两个动点,当垂直于轴时,的周长为.
(1)求的方程:
(2)已知的离心率,直线与交于点(异于点),直线与交于点(异于点),证明:直线过定点.
数学期中考试答案
1.A 2.C 3.A
4.【详解】由“牟合方盖”产生的过程可知,将图中正方体的前面的面旋转至上面.可得图中标出的各点,,,,在原正方体中相对对应的位置为如图所示.故图中的曲线所对应的椭圆的长轴长,短轴长,于是可得此椭圆的半焦距,因此离心率.
故选:A
5.C. 6.B 7.D
8.【解析】利用双曲线过中心弦结论,即答案:B
9.AD
10.【详解】对A,由题意,故,故A正确;
对B,的周长为,故B错误;
对C,,,当且仅当时,等号成立,
因为在上递减,所以此时最大,又.所以.的最大值为,不成立,故C错误;
对D,由余弦定理
,即,
解得,故,故D正确;故选:AD
11.【详解】对于A选项,对于抛物线:,可得,所以,抛物线的准线方程为,A对;对于B选项,若直线与轴重合,此时,直线与抛物线只有一个公共点,不合乎题意,
设直线的方程为,设点、,
联立,可得,所以,,则,则,B对:对于C选项,,当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为.C错;对于D选项,设点、.
设直线的方程为,联立可得,
判别式为,由韦达定理可得,同理可得,
,同理可得,,所以,
当且仅当时,即当时,等号成立,所以,的最小值为,D对.故选:ABD.
12.【详解】对于选项A,先求双曲线上一点的切线方程,
不妨先探究双曲线在第一象限的部分(其他象限由对称性同理可得),由得:,所以,则在点的切线斜率为,所以在点的切线方程为:.又因为,所以在点的切线方程为:,当为右顶点时,切线方程为,易得也满足,
不失一般性,设点是双曲线在第一象限的一点或双曲线的右顶点,是切线与渐近线在第一象限的交点,是切线与渐近线在第四象限的交点,双曲线的渐近线方程为,
联立,所以点,
同理可得:,
则,又因为,所以,即:.故A项正确;对于选项B,由A项知,
,
所以点是线段的中点,所以,故B项正确;
对于选项C,因为在点的切线方程为:,令得,所以点,则,当点在顶点时,仍然满足,故C项错误;对于选项D,因为,所以,
又因为.所以,解得:,即:,代入得,所以
因为,所以,所以
,
解得:或6,所以离心率为或,故D项错误.故选:AB
13.16 14.5 15.
16.【详解】在中,,则.因为关于轴对称,所以,得,又在中,互相垂直平分,所以四边形为菱形,得,又,则,得,由且,得,由椭圆的定义知,所以椭圆的离心率为故答案为:;.
17.【详解】圆的标准方程为,(2)轨迹方程为.
18.双曲线的方程为.(2)的面积为.
19.【答案】(1)(2)
20.(1)弦长为.(2)过点且与圆相切的直线方程为或.
21.解:(1)设,设直线,由可得,所以,所以点、的纵坐标乘积为定值.
(2)由(1)直线,联立方程组,可得,所以,可得,即.
因为且代入上式,整理得..又由,联立可得,又因为,代入可得,又由,代入可得,即,所以,可得直线的方程为,即.
22.【详解】(1)由题意可知:,又因为是上关于原点对称的两个动点,所以,则的周长为.因为,即.又因为,所以或,故的方程为或.
(2)由题,的方程为,当为椭圆的左右顶点时,直线与轴重合,
当为椭圆的上下顶点时,则,所以直线的方程为.,与椭圆方程联立可得点,同理可得点,此时直线的方程为;
当不是顶点时,设直线的方程为,
由,整理可得:
,设直线的方程为;,其中,
由,整理可得:,所以设直线的方程为,其中,
由,整理可得:,
所以,所以,整理可得:,
所以,因为
,则,
整理可得:,将代入上式可得:,也即,因为,所以,所以直线的方程为,恒过定点,综上:直线恒过定点.