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江西省南昌市江西师大附中2023-2024学年高二上学期期中数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的2倍,则的值为( )
A. B.
C.2 D.4
2.设圆,圆,则圆的位置关系( )
A.内含 B.外切 C.相交 D.相离
3.用1,2,3,4可以组成无重复数字的三位数的个数为( )
A.16 B.24 C.36 D.48
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线l交C于A、B两点,则的周长为( )
A.2 B.4 C. D.
5.直线与双曲线交于不同的两点,则斜率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知动圆C与圆外切,与圆内切,则动圆圆心C的轨迹方程为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.双曲线一支
7.一个工业凹槽的截面是一条抛物线的一部分,它的方程是,在凹槽内放入一个清洁钢球(规则的球体),要求清洁钢球能擦净凹槽的最底部,则清洁钢球的最大半径为( )
A. B.1 C.2 D.
8.已知双曲线的左、右焦点分别为,O为坐标原点,倾斜角为的直线l过右焦点且与双曲线的左支交于M点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知点P在圆上,点.则( )
A.点P到直线AB的距离小于10 B.圆上到直线AB的距离等于1的点只有1个
C.当最小时, D.当最大时,
10.已知椭圆,分别为它的左右焦点,A,B分别为它的左右顶点,点P是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )
A.存在P使得 B.椭圆C的弦MN被点平分,则
C.,则的面积为9 D.直线PA与直线PB斜率乘积为定值
11.设M为双曲线上一动点,为上下焦点,O为原点,则下列结论正确的是( )
A.若,则或6
B.双曲线C与双曲线的离心率相同
C.若点,M在双曲线C的上支,则最小值为
D.过的直线l交C于G、H不同两点,若,则l有2条
12.已知抛物线的焦点到准线的距离为,过点的直线与抛物线交于、两点,为线段的中点,为坐标原点,则下列结论正确的是( )
A.若,则点到轴的距离为
B.过点与抛物线有且仅有一个公共点的直线至多有条
C.是准线上一点,是直线与的一个交点,若,则
D.
三、填空题
13.以抛物线的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为 .
14.现有4名同学报名参加3个不同的课后服务小组,每人只能报一个小组,若每个小组至少要有1人参加,则共有 种不同的安排方法.
15.已知椭圆的左、右焦点分别是,AB是椭圆C的任意两点,四边形是平行四边形,且,则椭圆C的离心率的最大值是 .
16.已知F是抛物线的焦点,P为抛物线上的动点,且点A的坐标为,则的最小值是 .
四、解答题
17.三角形三个顶点是
(1)求AB边上的高所在直线的方程;
(2)直线l过点A,且B,C两点到直线l的距离相等,求直线l的方程.
18.已知以为圆心的圆,过直线上一点作圆的切线,切线段(为切点)长的最小值为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆相交于,两点,求两个圆公共弦AB的长.
19.如图,在四棱锥中,平面,,,是棱上一点,且,.
(1)若,求证:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的长.
20.已知椭圆焦距为,离心率为.
(1)求曲线的方程;
(2)过点作直线交曲线于、两个不同的点,记的面积为,求的最大值.
21.已知抛物线上有两点,且直线过点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若抛物线上有一点,纵坐标为4,抛物线上另有两点,且直线与的斜率满足重心的横坐标为4,求直线的方程.
22.已知双曲线经过点,两条渐近线的夹角为,直线交双曲线于两点.
(1)求双曲线的方程.
(2)若动直线经过双曲线的右焦点,是否存在轴上的定点,使得以线段为直径的圆恒过点?若存在,求实数的值;若不存在,请说明理由.
试卷第3页,共4页
参考答案:
1.B
2.C
3.B
4.D
5.C
6.D
7.B
8.A
9.ACD
10.ABC
11.ABC
12.CD
13.
14.
15.
16.
17.(1)
(2)或
【分析】(1)先根据两点斜率公式求解斜率,再利用垂直关系求出高的斜率,代入点斜式化为一般式方程即可;
(2)设出直线方程,利用点到直线距离公式建立方程求解即可.
【详解】(1)直线的斜率,
边上的高与垂直,所以高所在的直线斜率为,
故AB边上的高所在直线的方程为,即.
(2)易知直线斜率存在,设直线:,即.
因为B,C两点到直线l的距离相等,所以,
化简得,平方得,解得或,
所以直线的方程为或,即或.
18.(1)
(2)
【分析】(1)求出圆心到直线,即可求出圆的半径,从而得到圆的标准方程;
(2)首先判断两圆相交,两圆方程相减即可得到公共弦方程,再求出弦长.
【详解】(1)因为圆心到直线的距离,
设圆的半径为,
又过直线上一点作圆的切线,切线段(为切点)长的最小值为,
所以,则圆的标准方程为.
(2)圆:的圆心,半径,
圆的圆心为,半径,
所以,则,所以两圆相交,
则相交弦:,
则圆心到 距离,
所以.
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接交于点,连接,证明出,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;
(2)以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设,其中,利用空间向量法可得出关于的方程,结合求出的值,即可得解.
【详解】(1)证明:连接交于点,连接,
因为,且,所以,,
又因为,则,所以,,
因为平面,平面,故平面.
(2)解:因为平面,,以点为坐标原点,
、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
因为,,则、、、,
设,其中,
则,
设平面的法向量为,,,
则,取,可得,
由题意可得,
整理可得,解得,此时点为的中点,故.
20.(1)
(2)
【分析】(1)由已知条件可得出关于、、的方程组,求出这三个量的值,即可得出椭圆的方程;
(2)分析可知,直线直线与轴不重合,设直线的方程为,设点、,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用基本不等式可求出的最大值.
【详解】(1)解:由题意可得,解得,
所以,椭圆的方程为.
(2)解:当直线与轴重合时,、、三点重合,不符合题意,
易知点,设直线的方程为,设点、,
联立可得,
则,
由韦达定理可得,,
所以,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
21.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,设直线的方程为,联立直线与抛物线方程,再由,即可得到结果;
(2)根据题意,由三角形重心坐标公式结合,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)
由题意知直线的斜率不可能为0,
设,直线的方程为,
由得,,即,
即,即,
将代入,得,
则,则,
则,由,解得,
故所求抛物线的标准方程为.
(2)
由抛物线方程可得点坐标为,设,
则,
则,且,则,
故.又,
则,又,可得直线的中点坐标为,
故由点斜式得直线的方程为5),即.
22.(1)
(2)存在,使得以线段为直径的圆恒过点
【分析】(1)由渐近线夹角得或,结合双曲线所过点可求得,由此可得双曲线方程;
(2)假设存在点满足题意,可知;假设直线方程,与双曲线方程联立可得韦达定理的结论,结合向量数量积的坐标运算可化简整理,根据等式恒成立的求解方法可得的值.
【详解】(1)两条渐近线的夹角为,渐近线的斜率或,即或;
当时,由得:,,双曲线的方程为:;
当时,方程无解;
综上所述:双曲线的方程为:.
(2)由题意得:,
假设存在定点满足题意,则恒成立;
方法一:①当直线斜率存在时,设,,,
由得:,,
,,
,
,
整理可得:,
由得:;
当时,恒成立;
②当直线斜率不存在时,,则,,
当时,,,成立;
综上所述:存在,使得以线段为直径的圆恒过点.
方法二:①当直线斜率为时,,则,,
,,,
,解得:;
②当直线斜率不为时,设,,,
由得:,,
,,
;
当,即时,成立;
综上所述:存在,使得以线段为直径的圆恒过点.
【点睛】思路点睛:本题考查直线与圆锥曲线综合应用中的定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:
①假设直线方程,与曲线方程联立,整理为关于或的一元二次方程的形式;
②利用求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;
③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理整理;
④由所得等式恒成立可整理得到定点.
答案第9页,共9页
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