文档内容
2024—2025 学年度第一学期期中考试
高二数学试题(A)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时问120分钟.
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应
题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签宇笔在答题卡上各题的答题区
域内作答.超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题: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
是符合要求的.
1. 下列选项中,与直线 平行的直线是( )
A. B. C. D.
2. 已知椭圆C: ,“ ”是“点 为C的一个焦点”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
3. 已知曲线 ,从曲线上任意一点P向y轴作垂线,垂足为 ,且 ,则点N的轨
迹方程为( )
A. B. C. D.
4. 已知不全为零的实数 、 、 满足 ,则直线 被圆 所截得的线
段长的最小值为( )
A. B. C. D.5. 已知椭圆C: 的一个焦点为 ,且C过点 ,则 ( )
A. 10 B. 49 C. 50 D. 1201
6. 已知双曲线C: ( , )的右焦点为 ,点 在C上,则C的离心率
为( )
A. B. C. D.
7. 直线l: 与圆 的公共点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 1或2
8. 已知椭圆 : ( , )的左、右焦点分别为 , ,点 是 上一点,直线
, 的斜率分别为 , ,且 是面积为 的直角三角形.则 的方程为( )
.
A B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 用一个平面去截一个圆柱 侧的面,可以得到以下哪些图形( )
.
A 两条平行直线 B. 两条相交直线 C. 圆 D. 椭圆
10. 设抛物线C: 的准线为l,点P为C上的动点,过点P作圆A: 的一条切线
切点为Q,过点P作l的垂线,垂足为B.则( )
A. l与圆A相交 B. 当点P,A,B共线时,
C. 时, 的面积为2或6 D. 满足 的点P恰有2个11. 已知 分别为双曲线 的左、右焦点,过 的直线 与圆
相切于点 , 与第二象限内的渐近线交于点 ,则( )
A. 双曲线 的离心率
B. 若 ,则 的渐近线方程为
C. 若 ,则 渐的近线方程为
D. 若 ,则 的渐近线方程为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆 与x轴相切,则 __________.
13. 已知抛物线C: 的焦点 恰为圆 的圆心,点 是 与圆的一个交点,则
点 到直线 的距离为__________,点 到直线 的距离为__________.
14. 已知曲线C是椭圆 被双曲线 ( )所截得 部分(含端点),点P是C上
的
一点, , ,则 的最大值与最小值的比值是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 著名古希腊数学家阿基米德首次用“逼近法”的思想得到了椭圆的面积公式 ,(a,b分别为椭
圆的长半轴长和短半轴长)为后续微积分的开拓奠定了基础,已知椭圆C: .
(1)求C的面积;
(2)若直线l: 交C于A,B两点,求 .16. 已知椭圆C: 上的左、右焦点分别为 , ,直线 与C交于 两点,若
面积是 面积的3倍,求 的值.
17. 已知椭圆C: ,直线l过原点,且与C相交于A,B两点,并与点 构成三角形.
(1)求 的周长的取值范围:
(2)求 的面积S的最大值.
18. 已知椭圆 的离心率为 ,点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知椭圆 的右顶点为 ,过 作直线 与椭圆 交于另一点 ,且 ,求直线l
的方程.
19. 若平面内的曲线C与某正方形A四条边的所在直线均相切,则称曲线C为正方形A的一条“切曲线”,
正方形A为曲线C的一个“切立方”.
(1)圆 的一个“切立方”A的其中一条边所在直线的斜率是1,求这个“切立方”A四条边所在直
线的方程:
(2)已知正方形A的方程为 ,且正方形A为双曲线 的一个“切立方”,求该双曲线
的离心率e的取值范围;
(3)设函数 的图象为曲线C,试问曲线C是否存在切立方,并说明理由.2024—2025 学年度第一学期期中考试
高二数学试题(A)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时问120分钟.
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应
题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签宇笔在答题卡上各题的答题区
域内作答.超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题: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
是符合要求的.
1. 下列选项中,与直线 平行的直线是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先将直线方程化为一般式方程,然后判断 是否成立,注意分析重合情况.
【详解】 ,
对于A: ,可知两直线重合,不符合;
对于B: ,所以不平行,不符合;
对于C: ,所以不平行,不符合;
对于D: , ,且 ,所以两直线平行,符合;
故选:D.
2. 已知椭圆C: ,“ ”是“点 为C的一个焦点”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】C
【解析】
【分析】利用椭圆几何性质,根据焦点坐标与 之间的关系式可得结论.
【详解】若 可得 得一个焦点坐标为 ,即充分性成立;
若“点 为C的一个焦点”,则可得 ,即 ,可知必要性成立,
因此,“ ”是“点 为C的一个焦点”的充要条件.
故选:C
3. 已知曲线 ,从曲线上任意一点P向y轴作垂线,垂足为 ,且 ,则点N的轨
迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量找到三点的关系,设所求点 的坐标,由三点关系得到 的坐标,然后代入曲线
,得到点N的轨迹方程.
【详解】∵ ,∴ 三点共线,且
又∵ 轴,
∴设 ,则 , ,
∵点 在 上,∴ ,即 .
故选:B.
4. 已知不全为零的实数 、 、 满足 ,则直线 被圆 所截得的线
段长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出直线 所过定点 的坐标,分析可知,当 时,圆心到直线 的距离最大,此时,直线
截圆所得弦长最小,结合勾股定理即可得解.
【详解】因为不全为零的实数 、 、 满足 ,
则直线 的方程可化为 ,即 ,
由 可得 ,即直线 过定点 ,
因为 ,即点 在圆内,
圆 的圆心为原点 ,半径为 ,
当 时,圆心到 的距离取最大值,且最大值为 ,
所以,直线 被圆截得的弦长的最小值为 .
故选:B.
5. 已知椭圆C: 的一个焦点为 ,且C过点 ,则 ( )
A. 10 B. 49 C. 50 D. 1201
【答案】D【解析】
【分析】由条件知椭圆的焦点在 轴上,半焦距长 ,短半轴长 ,根据 的关系,可求
.
【详解】椭圆C: 的一个焦点为 ,过点 ,
∴ ,∴ ,∴ .
故选:D.
6. 已知双曲线C: ( , )的右焦点为 ,点 在C上,则C的离心率
为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知列方程组求得 ,再由离心率公式计算.
为
【详解】点 在C上,右焦点 , ,
则 ,解得 ,
所以离心率 为,
故选:A.
7. 直线l: 与圆 的公共点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 1或2
【答案】C
【解析】【分析】利用直线恒过定点,且定点在圆的内部,即可得到结论.
【详解】由 整理得: ,
可知圆 圆心坐标为 ,半径为 ,
再由直线l: 恒过点 ,
由圆心 到点 的距离为 ,可知 ,
所以点 在圆的内部,
即直线l与圆一定有两个交点.
故选:C.
8. 已知椭圆 : ( , )的左、右焦点分别为 , ,点 是 上一点,直线
, 的斜率分别为 , ,且 是面积为 的直角三角形.则 的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由直线斜率的关系得到两直线垂直,且知道直角三角形中 ,得到 ,
由面积求出 的值,由椭圆定义和椭圆的性质求出 的值,得到椭圆方程.
【详解】∵ ,∴ ,
∵ ,∴设 ,则 ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∵ ,
∵ ,
∴ ,
∴椭圆方程为: .
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 用一个平面去截一个圆柱的侧面,可以得到以下哪些图形( )
A. 两条平行直线 B. 两条相交直线 C. 圆 D. 椭圆
【答案】CD
【解析】
【分析】分平面与底面平行和平面与底面的夹角为锐角两种情况,得到图形为圆和椭圆.
【详解】一个平面去截一个圆柱的侧面,若平面与底面平行,则得到的图形为圆,
若平面与底面 的夹角为锐角时,可以得到的图形为椭圆.
故选:CD
10. 设抛物线C: 的准线为l,点P为C上的动点,过点P作圆A: 的一条切线
切点为Q,过点P作l的垂线,垂足为B.则( )
A. l与圆A相交 B. 当点P,A,B共线时,
C. 时, 的面积为2或6 D. 满足 的点P恰有2个
【答案】BCD【解析】
【分析】对于A,由抛物线与圆的方程,可得准线方程与圆心半径,根据直线与圆的位置关系,可得答案;
对于B,由题意作图,求得点的坐标,根据圆的切线性质与勾股定理,可得答案;
对于C,根据抛物线的性质求得点的坐标,利用分类讨论,结合图象,可得答案;
对于D,根据抛物线的性质,求得固定线段的中垂线,联立方程求交点,可得答案.
【详解】对于A,由抛物线 ,即 ,则准线 ,
由圆 整理可得 ,则圆心 ,半径r=1,
由圆心 到直线y=−1的距离为 ,则圆 与直线 相切,故A错误;
对于B,由题意作图如下:
由 共线,且 ,当 时, ,则 , ,
, ,故B正确;
对于C,由 ,则令 , ,解得 ,
当 时, 的高为 ,面积为 ,如下图:当 时, 的高为 ,面积为 ,如下图:
故C正确;
对于D,由题意可作图如下:
.
由抛物线 整理可得 ,则其焦点 ,易知 ,
由直线 的斜率 ,线段 中点 ,
则线段 的中垂线方程为 ,整理可得 ,
联立 ,消 可得 , ,
所以线段 的中垂线与抛物线存在两个交点,故D正确.
故选:BCD.
11. 已知 分别为双曲线 的左、右焦点,过 的直线 与圆相切于点 , 与第二象限内的渐近线交于点 ,则( )
A. 双曲线 的离心率
B. 若 ,则 的渐近线方程为
C. 若 ,则 的渐近线方程为
D. 若 ,则 的渐近线方程为
【答案】AC
【解析】
【分析】利用 可得 ,与渐近线斜率相比较即可构造不等式求得离心率 ,知A
的
正确;根据斜率关系可知直线 为双曲线 一条渐近线,利用 可构造方程求得B正确;
分别利用 和 可构造方程求得CD正误.
【详解】
对于A, , , , ,
, ,又 与第二象限内的渐近线交于点 ,
,即 , , ,A正确;对于B,由A知: ,又 , ,
直线 即为双曲线 的一条渐近线,
, ,又 ,
, ,
,
, ,
,整理可得: ,
, , ,
即 ,解得: , 的渐近线方程为 ,B错误;
对于C, , ,
, ,
,整理可得: ,即 ,
, , 的渐近线方程为 ,C正确;
对于D, , , ,
,, ,
,整理可得: ,
, , , 的渐近线方程为 ,D错误.
故选:AC.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线离心率、渐近线的求解问题,解题关键是能够利用余弦定理和渐近
线斜率构造关于 的方程,进而求得双曲线的离心率和渐近线方程.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆 与x轴相切,则 __________.
【答案】
【解析】
【分析】整理圆的方程为标准式,明确圆心与半径,由切线建立方程,可得答案.
【详解】由圆的方程整理可得圆 ,则圆心 ,半径 ,
由圆与 轴相切,则 ,解得 .
故答案为: .
13. 已知抛物线C: 的焦点 恰为圆 的圆心,点 是 与圆的一个交点,则
点 到直线 的距离为__________,点 到直线 的距离为__________.
【答案】 ①. ②.【解析】
【分析】由圆标准方程得到圆心,从而知道焦点 坐标和 的值,写出抛物线方程后联立方程组,解得
点坐标,根据点到直线的距离公式求得结果.
【详解】∵圆的标准方程: ,
∴圆心为(0,1),半径 ,
∴ ,即 ,即抛物线C: ,F(0,1)
联立方程组 ,
解得 或 (∵ 舍去)
∴
∴ 或
∵直线 与 轴重合,∴点 到直线 的距离为 ,
由对称性可知,无论取哪个点 ,点 到直线 的距离相等,
∴取 ,直线 ,
∴点 到直线 的距离 ,
故答案为:①4 ②
14. 已知曲线C是椭圆 被双曲线 ( )所截得的部分(含端点),点P是C上
一点, , ,则 的最大值与最小值的比值是__________.
【答案】2【解析】
【分析】由椭圆的定义,可得焦半径的和,整理所求差值为函数,利用分类讨论并结合图象,可得答案.
【详解】由椭圆 ,则 , ,
易知 为椭圆的左右焦点,
由 为椭圆上的点,则 ,可得 ,
所以 ,联立 ,解得 ,
当 时, 取得最小值 ,则 取得最小值
如下图:
;
当 时, 取得最大值 ,则 取得最大值 ,如下图:
.
所以 的最大值与最小值的比值为 .
故答案为: .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 著名古希腊数学家阿基米德首次用“逼近法”的思想得到了椭圆的面积公式 ,(a,b分别为椭圆的长半轴长和短半轴长)为后续微积分的开拓奠定了基础,已知椭圆C: .
(1)求C的面积;
(2)若直线l: 交C于A,B两点,求 .
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由椭圆C的方程可知 的值,代入椭圆的面积公式即可;
(2)联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理及弦长公式求解.
【小问1详解】
由椭圆C的方程可知 , ,
所以,椭圆C的面积 ;
【小问2详解】
联立 ,得 ,
设 ,则 , ,
∴ ,
所以, .
16. 已知椭圆C: 上的左、右焦点分别为 , ,直线 与C交于 两点,若面积是 面积的3倍,求 的值.
【答案】
【解析】
【分析】根据 与 同底不等高的特点将面积比表示为高之比,结合直线与椭圆联立后所得方
程的判别式 求解出 的值.
【详解】解:将直线 与椭圆联立 ,
消去 可得 ,
因为直线与椭圆相交于 点,
则 ,解得 ,
设 到 的距离为 , 到 的距离为 ,易知F (−1,0),F (1,0),
1 2
则 , ,
所以 ,解得 或 (舍去),
故 .17. 已知椭圆C: ,直线l过原点,且与C相交于A,B两点,并与点 构成三角形.
(1)求 的周长的取值范围:
(2)求 的面积S的最大值.
【答案】(1)
(2)12
【解析】
【分析】(1)由椭圆定义得到 的周长为 ,设 , 且
,求出 ,求出周长的取值范围;
(2)表达出 ,结合 ,得到面积的最大值.
【小问1详解】
由题可得 , ,
则 ,故 ,
所以 为椭圆的其中一个焦点,则另一个焦点坐标为 ,
连接 ,由对称性可知, ,
故 ,则 的周长为 ,
设 , ,
因为 三点构成三角形,故 不共线,所以 ,
故 且 ,
则 ,
因为 ,故 ,
所以 的周长 ;
【小问2详解】
,
不共线,故 ,
所以 ,S的最大值为12.
18. 已知椭圆 的离心率为 ,点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知椭圆 的右顶点为 ,过 作直线 与椭圆 交于另一点 ,且 ,求直线l
的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】【分析】(1)利用给的条件列方程求得 的值,进而得到椭圆的标准方程;
(2)联立圆与椭圆的方程,先求得点 的坐标,进而得到表达式,再化简即可求得.
【小问1详解】
由题可知 ,其中 ,所以 ,
又点 在椭圆 上,所以 ,即 ,解得 ,
所以椭圆E的方程为 .
【小问2详解】
由椭圆 的方程 ,得 ,
所以 ,
设 ,其中 ,因为 ,
所以 ,
又点 在椭圆 上,所以 ,
联立方程组 ,得 ,
解得 或 (舍),当 时, ,即 或 .
所以当 的坐标为 时,直线 的方程为 ;
当 的坐标为 时,直线 的方程为 .
综上,直线 的方程为 或 .
19. 若平面内的曲线C与某正方形A四条边的所在直线均相切,则称曲线C为正方形A的一条“切曲线”,
正方形A为曲线C的一个“切立方”.
(1)圆 的一个“切立方”A的其中一条边所在直线的斜率是1,求这个“切立方”A四条边所在直
线的方程:
(2)已知正方形A的方程为 ,且正方形A为双曲线 的一个“切立方”,求该双曲线
的离心率e的取值范围;
(3)设函数 的图象为曲线C,试问曲线C是否存在切立方,并说明理由.
【答案】(1) ,
(2)
(3)曲线C存在切立方,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据“切立方”的定义,结合图象,找到一个“切立方” 的四条边所在直线的方程即可;
(2)根据“切立方”的定义,联立 与双曲线 ,由于相切,则 ,根据 ,即可求出双曲线的离心率 的取值范围;
(3)设第一个切点为 ,则切线为 ,根据函数 的图象关
于原点对称和正方形对边平行,因此可设第二条切线为 ,同理求出第三条和第四条
切线,然后验证四条切线形成的图形是否为正方形即可.
【小问1详解】
根据“切立方”的定义,设直线方程 , 可得
, ,
,
, ;
【小问2详解】
由正方形A的方程为 ,则 ,
由正方形A为双曲线 的一个“切立方”,
则 ,联立整理得 ,
则 ,
整理得 ,即 ,由图可知 ,则 ,
所以
【小问3详解】
由曲线 ,设切点为 ,
联立 ,
得 ,
即 ,
点 在曲线和直线上,整理得 ,
则过该点的一条切线方程为 ,
即 ,
由函数 为奇函数,其图象关于原点对称,因此如果曲线C是存在“切立方”,
则正方形也关于原点对称,故与第一条边平行的正方形的另一条边所在直线为: ,
设第三个切点为 ( ),同理可得另两条切线为 ,
若存在正方形,即 ,
由此可设 , ,
代入消元可得 ,设 ,
由 , ,且在 上,函数图象连续不间断,
则由零点存在性定理可知 在 上有解,
因此曲线C存在切立方.
的
【点睛】关键点点睛:本题 第三问的关键是采用设线法,再结合对称性和零点存在性定义即可证明.