
一、單選題
1.已知直線過點(diǎn),且傾斜角為,則直線的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)題意結(jié)合傾斜角的定義分析求解.
【詳解】因?yàn)橹本€過點(diǎn),且傾斜角為,
可知直線與x軸垂直,所以直線的方程為.
故選:D.
2.二次函數(shù)的圖像為拋物線,其準(zhǔn)線方程為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】將,化為拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,分類討論即可.
【詳解】將,化為拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,
當(dāng)時(shí),,得到,由拋物線的準(zhǔn)線方程為;
當(dāng)時(shí),,得到,由拋物線的準(zhǔn)線方程為;
綜上:其準(zhǔn)線方程為.
故選:C.
3.已知三條直線,,的斜率分別為,,,傾斜角分別為.若,則下列關(guān)系不可能成立的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)直線的斜率與傾斜角的關(guān)系即可求解.
【詳解】解:由題意,根據(jù)直線的斜率與傾斜角的關(guān)系有:
當(dāng)或時(shí),或,故選項(xiàng)B可能成立;
當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)A可能成立;
當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)C可能成立;
所以選項(xiàng)D不可能成立.
故選:D.
4.萬眾矚目的北京冬奧會(huì)于2022年2月4日正式開幕,是繼2008年北京奧運(yùn)會(huì)之后,國家體育場(又名鳥巢)再次承辦奧運(yùn)會(huì)開幕式.在手工課上,王老師帶領(lǐng)同學(xué)們一起制作了一個(gè)近似鳥巢的金屬模型,其俯視圖可近似看成是兩個(gè)大小不同,扁平程度相同的橢圓,已知大橢圓的長軸長為40cm,短軸長為20cm,小橢圓的短軸長為10cm,則小橢圓的長軸長為( )cm
A.30B.20C.10D.
【答案】B
【分析】扁平程度相同的橢圓,即離心率相等,計(jì)算得到答案.
【詳解】扁平程度相同的橢圓,即離心率相等,
大橢圓,,,離心率為;
小橢圓,離心率,解得,故長軸長為.
故選:B
5.直線與橢圓總有公共點(diǎn),則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)題意,由直線過定點(diǎn),結(jié)合點(diǎn)與橢圓的位置關(guān)系列出不等式,即可得到結(jié)果.
【詳解】因?yàn)橹本€,過定點(diǎn),
只需該定點(diǎn)落在橢圓內(nèi)或橢圓上則直線與橢圓總有交點(diǎn),即:
解得:,又因?yàn)椋海?br>所以:的取值范圍為:.故B項(xiàng)正確.
故選:B.
6.已知的頂點(diǎn)在拋物線上,若拋物線的焦點(diǎn)恰好是的重心,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】易知焦點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)三角形重心性質(zhì)以及拋物線焦半徑公式可求得結(jié)果.
【詳解】設(shè),,,由題可得,因?yàn)槭侨切蔚闹匦模?br>所以,可得,即,
所以.
故選:D.
7.已知實(shí)數(shù)、滿足,則的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用三角換元,可得,再由三角函數(shù)的范圍即可得解.
【詳解】由實(shí)數(shù)、滿足,
故令,,
所以(),
由,
所以,
所以,
所以的最小值為.
故選:C
8.如圖,加斯帕爾·蒙日是18~19世紀(jì)法國著名的幾何學(xué)家,他在研究圓錐曲線時(shí)發(fā)現(xiàn):橢圓(或雙曲線)上兩條相互垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡方程為圓,該圓稱為外準(zhǔn)圓,也叫蒙日圓.雙曲線的蒙日圓的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】設(shè)出過點(diǎn)的切線方程,并與雙曲線方程聯(lián)立,利用判別式為零得到關(guān)于的方程,方程的根即為,通過韋達(dá)定理可得點(diǎn)的軌跡方程,進(jìn)而可求面積.
【詳解】不妨設(shè),則過點(diǎn)的雙曲線切線方程為,存在且不為零,
聯(lián)立,
消去得,
所以,
整理得
可知為關(guān)于的方程的兩個(gè)根,
且,
即,整理得,
即點(diǎn)的軌跡方程為,
即雙曲線的蒙日圓方程為,半徑為
面積為.
故選:A.
二、多選題
9.已知直線和直線,下列說法不正確的是( )
A.當(dāng)或時(shí),
B.當(dāng)時(shí),
C.直線過定點(diǎn),直線過定點(diǎn)
D.當(dāng),平行時(shí),兩直線的距離為
【答案】ACD
【分析】根據(jù)兩直線平行的充要條件即可判斷A;根據(jù)兩直線垂直的充要條件即可判斷B;根據(jù)直線過定點(diǎn)的定義即可判斷C;根據(jù)兩平行直線間的距離公式即可判斷D.
【詳解】對于A,若,則,解得或,
經(jīng)檢驗(yàn)當(dāng)時(shí),兩直線重合,所以,故A錯(cuò)誤;
對于B,若,則,解得,故B正確;
對于C,由直線,
令,解得,
所以直線過定點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
對于D,當(dāng),平行時(shí),,
直線,直線,即,
所以兩直線的距離為,故D錯(cuò)誤.
故選:ACD.
10.已知方程表示的曲線為,則下列四個(gè)結(jié)論中正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),曲線是橢圓
B.當(dāng)或時(shí),曲線是雙曲線
C.若曲線是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則
D.若曲線是焦點(diǎn)在軸上的雙曲線,則
【答案】BCD
【分析】利用曲線C所表示的曲線類型求出參數(shù)的值或取值范圍,由此可得出合適的選項(xiàng).
【詳解】選項(xiàng)A:若曲線為橢圓,則,即且,故A錯(cuò)誤;
選項(xiàng)B:若曲線為雙曲線,則,即或,故B正確;
選項(xiàng)C:若曲線為焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,則,即,故C正確;
選項(xiàng)D:若曲線為焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,則,即,故D正確;
故選:BCD.
11.是橢圓上的一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A.
B.若,則
C.若存在點(diǎn),使,則橢圓的離心率
D.若的中點(diǎn)在軸上,則
【答案】CD
【分析】根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì),可判定A錯(cuò)誤;設(shè),利用余弦定理和橢圓定義,求得,結(jié)合三角形的面積公式,可判定B錯(cuò)誤;設(shè)橢圓的短軸上端點(diǎn)為,得到,得到,結(jié)合離心率的定義,可判定C正確;根據(jù)題意,得到軸,進(jìn)而可判定D正確.
【詳解】對于A中,根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì),可得,所以A錯(cuò)誤;
對于B中,設(shè),則,
由余弦定理得,
解得,所以,所以B錯(cuò)誤;
對于C中,設(shè)橢圓的短軸上端點(diǎn)為,連接,
若存在點(diǎn),使得,則,所以,即,
所以,所以,即,
又因?yàn)?,可得,所以C正確;
對于D中,若的中點(diǎn)在軸上,則軸,
結(jié)合橢圓的幾何性質(zhì),可得,所以D正確.
故選:CD.
12.已知是拋物線的焦點(diǎn),直線經(jīng)過點(diǎn)交拋物線于、兩點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A.以為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切
B.若,則直線的斜率
C.弦的中點(diǎn)的軌跡為一條拋物線,其方程為
D.若,則的最小值為18
【答案】AD
【分析】A:由拋物線的方程可得焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為:,
設(shè),則的中點(diǎn),
利用焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可得,求出的中點(diǎn)M準(zhǔn)線的距離即可判定;
B:設(shè)直線的方程為,聯(lián)立
,整理可得:,然后由條件和根與系數(shù)的關(guān)系即可判定;
C:設(shè),結(jié)合A、B可得:,
,消去m即可判定;
D:若則拋物線,不妨設(shè),結(jié)合基本不等式即可判定.
【詳解】A:由拋物線的方程可得焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為:,
設(shè),則的中點(diǎn),
利用焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可得,而的中點(diǎn)M準(zhǔn)線的距離:
,
以為直徑的圓與該拋物線的準(zhǔn)線相切,因此A正確;
B:設(shè)直線的方程為,聯(lián)立
,
整理可得:,
可得
,
解得,
,解得,
,因此B不正確;
C:設(shè),結(jié)合A、B可得:,
,消去m可得:,因此C錯(cuò)誤;
D:若則拋物線,不妨設(shè),
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號,因此D正確.
故選:AD.
三、填空題
13.請寫出一個(gè)焦點(diǎn)在軸上,焦距為的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 .
【答案】(答案不唯一,只要焦點(diǎn)在軸上且)
【分析】由題得,所以,然后取一組a、b即可.
【詳解】由題得,所以,取,
又焦點(diǎn)在y軸上,所以方程為.
故答案為:.
14.、分別是圓與圓上的動(dòng)點(diǎn),為直線上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為 .
【答案】11
【分析】作圓E關(guān)于的對稱圓為圓G,根據(jù)三點(diǎn)共線時(shí)取得最小值,即可得解.
【詳解】由題意知
如圖,設(shè)圓E關(guān)于的對稱圓為圓G,點(diǎn)Q與點(diǎn)關(guān)于軸對稱.
則圓G的方程為
.
當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取得最小值.
此時(shí).
所以的最小值為11.
故答案為:11.
四、雙空題
15.已知雙曲線的焦點(diǎn)與橢圓的焦點(diǎn)重合,離心率互為倒數(shù),設(shè)、分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),為右支上任意一點(diǎn),則雙曲線的離心率為 ;的最小值為 .
【答案】 3 8
【分析】利用橢圓、雙曲線的定義以及基本不等式求解.
【詳解】因?yàn)闄E圓,所以其離心率,
所以雙曲線的離心率;
設(shè)雙曲線C的半焦距為,
因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)與橢圓的焦點(diǎn)重合,
所以,,
因?yàn)?、分別為雙曲線的左?右焦點(diǎn),為右支上任意一點(diǎn),
所以,即,
所以,
因?yàn)椋?br>由基本不等式可得:,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號,所以的最小值為8.
故答案為:3;8.
五、填空題
16.參加數(shù)學(xué)興趣小組的小何同學(xué)在打籃球時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)籃球放在地面上時(shí),籃球的斜上方燈泡照過來的光線使得籃球在地面上留下的影子有點(diǎn)像數(shù)學(xué)課堂上學(xué)過的橢圓,但他自己還是不太確定這個(gè)想法,于是回到家里翻閱了很多參考資料,終于明白自己的猜想是沒有問題的,而且通過學(xué)習(xí),他還確定地面和籃球的接觸點(diǎn)(切點(diǎn))就是影子橢圓的焦點(diǎn).他在家里做了個(gè)探究實(shí)驗(yàn):如圖所示,桌面上有一個(gè)籃球,若籃球的半徑為個(gè)單位長度,在球的右上方有一個(gè)燈泡(當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)),燈泡與桌面的距離為個(gè)單位長度,燈泡垂直照射在平面的點(diǎn)為,影子橢圓的右頂點(diǎn)到點(diǎn)的距離為個(gè)單位長度,則這個(gè)影子橢圓的離心率 .
【答案】
【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,解得圖中N、Q的橫坐標(biāo),列方程組即可求得橢圓的a、c,進(jìn)而求得橢圓的離心率.
【詳解】以A為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,則,,直線PR的方程為
設(shè),
由到直線PR的距離為1,得,解之得或(舍)
則,
又設(shè)直線PN的方程為
由到直線PN的距離為1,得,整理得
則,又,故
則直線PN的方程為,
故,
由,解得,故橢圓的離心率
故答案為:
【點(diǎn)睛】數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中常用的思想方法,數(shù)形結(jié)合的思想可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動(dòng)化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì);另外,由于使用了數(shù)形結(jié)合的方法,很多問題便迎刃而解,且解法簡捷。
六、解答題
17.在平行四邊形中,,,,點(diǎn)是線段的中點(diǎn).
(1)求直線的方程;
(2)求過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根據(jù)求出點(diǎn)的坐標(biāo),再利用點(diǎn)斜式即可得解;
(2)先求出點(diǎn)的坐標(biāo)及直線的斜率,進(jìn)而可求得所求直線的斜率,再根據(jù)點(diǎn)斜式即可得解.
【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,
由題意,,又,
故,解得,,,
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,
則,
所以直線的方程為,
即;
(2)設(shè)所求直線為,
點(diǎn)是線段的中點(diǎn),則,
直線的斜率為,
由于直線與垂直,故直線的斜率為,
所以直線的方程為,
即.
18.已知焦點(diǎn)在軸上的雙曲線的離心率為,焦點(diǎn)到其中一條漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過雙曲線的上焦點(diǎn)的直線交雙曲線的上支于、兩點(diǎn).在軸上是否存在定點(diǎn),使得恒成立?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)軸上存在點(diǎn),使恒成立
【分析】(1)設(shè)出雙曲線方程后,由焦點(diǎn)到其中一條漸近線的距離為,可得,再由離心率為可求出,從而可求出雙曲線方程;
(2)由題意設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn),,將直線方程代入雙曲線方程化簡,再利用根與系數(shù)的關(guān)系,由題意得,設(shè),則結(jié)合斜率公式化簡可求得結(jié)果.
【詳解】(1)由題意設(shè)雙曲線方程為,焦點(diǎn),漸近線方程為,
因?yàn)榻裹c(diǎn)到其中一條漸近線的距離為,
所以,
又,故,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)根據(jù)題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立得,,
由,得恒成立,
設(shè)點(diǎn),,
由根與系數(shù)的關(guān)系得,,.
設(shè)點(diǎn),若,則,
即
,
得,因?yàn)?,所以得?br>則點(diǎn)的坐標(biāo)為.
綜上,軸上存在點(diǎn),使恒成立.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:此題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系,考查雙曲線中的定點(diǎn)問題,解題的關(guān)鍵是將轉(zhuǎn)化為,考查計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想,屬于較難題.
19.已知圓.
(1)證明:圓過定點(diǎn).
(2)當(dāng)時(shí),是否存在斜率為的直線交圓于、兩點(diǎn),使得以為直徑的圓恰好經(jīng)過原點(diǎn)?若存在,求出的方程;若不存在,說明理由.
【答案】(1)證明見解析
(2)存在,或.
【分析】(1)對圓的方程變形,列出方程組,即可求解.
(2)設(shè)出直線方程,并與圓的方程聯(lián)立,再結(jié)合韋達(dá)定義,以及向量垂直的性質(zhì),即可求解.
【詳解】(1)證明:圓的方程變形為:,
令,解得,
把代入圓成立,
所以圓過定點(diǎn).
(2)當(dāng)時(shí),圓的方程為:.
假設(shè)存在直線符合題意.
設(shè)直線的方程為,與圓聯(lián)立得:
.
所以判別式.
設(shè),,由根與系數(shù)的關(guān)系得,
,.
若以為直徑的圓經(jīng)過原點(diǎn),則,從而有,
即
解得:,
代入,均成立,
所以直線的方程為或.
20.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,過點(diǎn)且垂直于軸的弦長為,且 .(從以下三個(gè)條件中任選一個(gè),將其序號寫在答題卡的橫線上并作答.)
①橢圓的長軸長為;②橢圓與橢圓有相同的焦點(diǎn);③,與橢圓短軸的一個(gè)端點(diǎn)組成的三角形為等邊三角形.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線經(jīng)過,且與橢圓交于,兩點(diǎn),求面積的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)選擇不同的選項(xiàng)中條件再結(jié)合題意從而求解.
(2)設(shè)出直線的方程與橢圓聯(lián)立,利用根與系數(shù)關(guān)系,并結(jié)合,再構(gòu)造函數(shù)利用函數(shù)單調(diào)性從而求解.
【詳解】(1)若選①.由題意得:,解得:,
所以:橢圓的方程為.
若選②.橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,則,
又,得,由,得,
所以橢圓的方程為.
若選③.由題意得:,
又與橢圓短軸的一個(gè)端點(diǎn)組成等邊三角形,所以,
又,得,,
所以橢圓的方程為.
(2)易知,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,得:,
設(shè)點(diǎn),,由根與系數(shù)的關(guān)系得,
,,
所以
,
設(shè),則
因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時(shí),,(此時(shí),直線為).
故:面積的最大值為.
【點(diǎn)睛】(2)中通過直線與橢圓聯(lián)立并利用根與系數(shù)關(guān)系得:,然后構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性從而可求解面積的最大值.
21.已知?jiǎng)訄A經(jīng)過點(diǎn),且與直線相切.設(shè)圓心的軌跡為.
(1)求曲線的方程;
(2)設(shè)為直線上任意一點(diǎn),過作曲線的兩條切線,切點(diǎn)分別為、,求證:.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義即可得出答案;
(2)由題意可得點(diǎn),切線方程為或,聯(lián)立方程,根據(jù)結(jié)合韋達(dá)定理證明或即可.
【詳解】(1)由題意可得點(diǎn)到點(diǎn)的距離與到直線的距離相等,
根據(jù)拋物線定義,圓心的軌跡為拋物線,且焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,
所以曲線的方程為;
(2)法一:由題意,過點(diǎn)的切線斜率存在,且不為,
設(shè)點(diǎn),切線方程為,
聯(lián)立,得,
則,
由于過點(diǎn)存在兩條切線,故關(guān)于的方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,
且由根與系數(shù)的關(guān)系得,,
設(shè)切線、的斜率分別為,,則,
所以直線.
法二:由題意,過點(diǎn)的切線斜率存在,且不為,
設(shè)點(diǎn),切線方程為,
聯(lián)立,得,
則,
由于過點(diǎn)存在兩條切線,故關(guān)于的方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,
且由根與系數(shù)的關(guān)系得,,
設(shè)切線、的斜率分別為,,則,
所以直線.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求定值問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個(gè)值與變量無關(guān);
(2)直接推理、計(jì)算,并在計(jì)算推理的過程中消去變量,從而得到定值.
22.已知兩定點(diǎn),,過動(dòng)點(diǎn)的兩直線和的斜率之積為.設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為.
(1)求曲線的方程;
(2)設(shè),過的直線交曲線于、兩點(diǎn)(不與、重合).設(shè)直線與的斜率分別為,,證明為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)設(shè)出動(dòng)點(diǎn),且根據(jù)題意,從而求解;
(2)設(shè)出直線的方程,然后與橢圓進(jìn)行聯(lián)立后利用根與系數(shù)關(guān)系從而證明為定值.
【詳解】(1)設(shè)點(diǎn),根據(jù)題意得:
,
整理得:,
故曲線的方程為:.
(2)設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,得:,
設(shè)點(diǎn),,由根與系數(shù)的關(guān)系得:
,,
則:
,
綜上,為定值2.
【點(diǎn)睛】(2)問中利用直線與橢圓聯(lián)立后利用根與系數(shù)關(guān)系即可求解.
這是一份2023-2024學(xué)年河南省南陽市高二上學(xué)期12月月考數(shù)學(xué)試題含答案,共24頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學(xué)年河南省南陽市華龍高級中學(xué)高二上學(xué)期12月月考數(shù)學(xué)試題含答案,共12頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,問答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學(xué)年河南省南陽市高一上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題含答案,共13頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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