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江苏省泰州中学 2024~2025 学年度第一学期期中考试
高二数学试题
(考试时间:120分钟;总分:150分)
命题人:余静 审题人:杨华
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
项符合题目要求,请将答案填涂到答题卡相应区域.)
1. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. “ ”是“直线 和直线 平行”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. 抛物线 的焦点到准线的距离是( )
.
A B. C. 1 D. 2
4. 与双曲线 有公共焦点,且短轴长为2的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
5. 已知圆 ,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
6. 油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,某市文化宫于春
分时节开展油纸伞文化艺术节.活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该伞的伞沿是
一个半径为1的圆,圆心到伞柄底端的距离为1,阳光照射油纸丛在地面上形成了一个椭圆形的影子(春分时,该市的阳光照射方向与地面的夹角为 ),若伞柄底端正好位于该椭圆的左焦点位置,则(
)
A. 该椭圆的离心率为 B. 该椭圆的离心率为
C. 该椭圆的焦距为 D. 该椭圆的焦距为
7. 如图,平面直角坐标系中,曲线(实线部分)的方程可以是.
A. B.
C. D.
8. 已知椭圆 与双曲线 具有相同的左、右焦点
, ,点 为它们在第一象限的交点,动点 在曲线 上,若记曲线 , 的离心率分别为 , ,
满足 ,且直线 与 轴的交点的坐标为 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.二、多选题:(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,请将答案填涂到答题卡
相应区域.)
9. 已知直线 ,则( )
A. 直线 过定点 B. 当 时,
C. 当 时, D. 当 时,两直线 之间的距离为1
10. 已知 是抛物线 的焦点, , 是抛物线 上的两点, 为坐标原点,则( )
A. 若 ,则 的面积为
B. 若 垂直 的准线于点 ,且 ,则四边形 的周长为
C. 若直线 过点 ,则 的最小值为1
.
D 若 ,则直线 恒过定点
11. 已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 是双曲线 的右支上一点,过点 的直
线 与双曲线 的两条渐近线分别交于 ,则( )
A. 的最小值为8
B. 为定值
C. 若直线 与双曲线 相切,则点 的纵坐标之积为 ;
D. 若直线 经过 ,且与双曲线 交于另一点 ,则 的最小值为 .三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 经过点 ,且在 轴上的截距是在 轴上的截距的2倍的直线 的方程是______.
13. 已知 为椭圆 上的一个动点,过 作圆 的两条切线,切点分别为
,则 的最小值为__________.
14. 已知双曲线 与平行于 轴的动直线交于 两点,点 在点 左侧,双
曲线 的左焦点为 ,且当 时, .则双曲线的离心率是__________;当直线运动时,
延长 至点 使 ,连接 交 轴于点 ,则 的值是__________.
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. 已知 的顶点 ,AB边上的中线所在直线的方程为 ,AC边上的高BH所在直线
的方程为 .
的
(1)求点B,C 坐标;
(2)求 的面积.
16. 已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与抛物线交于 , 两点.
的
(1)求 最小值;
(2)判断点 是否在以 为直径的圆上,并说明理由.17. 椭圆 的中心在坐标原点 ,焦点在 轴上,离心率为 点 、 、 在椭圆 上,且
.
(1)求椭圆 的方程及直线 的斜率;
(2)当 时,证明原点 是 的重心,并求直线 的方程.
18. 已知 , 分别是双曲线 的左,右顶点,直线 (不与坐标轴垂直)过点 ,且
与双曲线 交于 , 两点.
的
(1)若 ,求直线 方程;
(2)若直线 与 相交于点 ,求证:点 在定直线上.
19. 已知曲线 由 和 组成,点 ,点 ,点 在
上.
(1)求 的取值范围(当 与 重合时, );
(2)若 ,求 面积的取值范围.江苏省泰州中学 2024~2025 学年度第一学期期中考试
高二数学试题
(考试时间:120分钟;总分:150分)
命题人:余静 审题人:杨华
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
项符合题目要求,请将答案填涂到答题卡相应区域.)
1. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线斜率和倾斜角关系可直接求得结果.
【详解】 直线 的斜率不存在, 直线 的倾斜角为 .
故选:D.
2. “ ”是“直线 和直线 平行”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】根据直线平行的等价条件求出 的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】当 ,则直线分别为 和直线 满足平行,即充分性成立,
若直线 和直线 平行,
当 时,直线分别为 和 ,不满足条件,当 时,满足 ,即 ,解得 或 ,
当 时,两直线重合,故不满足条件,故 ,即必要性成立,
综上“ ”是“直线 和直线 平行”的充要条件,
故选:C.
3. 抛物线 的焦点到准线的距离是( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线方程确定焦准距p的值,即得答案.
【详解】因为抛物线方程为 ,故焦准距 ,
即焦点到准线的距离是 ,
故选:A.
4. 与双曲线 有公共焦点,且短轴长为2的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设出椭圆方程,由短轴长求出 ,求出双曲线的焦点坐标,进而求出 ,得到椭圆方程.
【详解】设椭圆方程为 ,双曲线 的焦点坐标为 ,
又短轴长为2,故 ,解得: ,
则 ,故椭圆方程为 .
故选:C
5. 已知圆 ,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】当直线和圆心与点 的连线垂直时,所求的弦长最短,即可得出结论.
【详解】圆 化为 ,所以圆心 坐标为 ,半径为 ,
设 ,当过点 的直线和直线 垂直时,圆心到过点 的直线的距离最大,所求的弦长最短,此时
根据弦长公式得最小值为 .
故选:B.
【点睛】本题考查圆的简单几何性质,以及几何法求弦长,属于基础题.
6. 油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,某市文化宫于春
分时节开展油纸伞文化艺术节.活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该伞的伞沿是
一个半径为1的圆,圆心到伞柄底端的距离为1,阳光照射油纸丛在地面上形成了一个椭圆形的影子(春
分时,该市的阳光照射方向与地面的夹角为 ),若伞柄底端正好位于该椭圆的左焦点位置,则(
)A. 该椭圆的离心率为 B. 该椭圆的离心率为
C. 该椭圆的焦距为 D. 该椭圆的焦距为
【答案】BC
【解析】
【分析】先求得 ,结合椭圆的知识以及正弦定理求得 ,进而求得椭圆的离心率和焦距.
【详解】 ,
如图, 分别是椭圆的左、右顶点, 是椭圆的左焦点, 是圆的直径, 为该圆的圆心.
因为 ,所以 ,
设椭圆的长轴长为 ,焦距为 ,则 .
因为 ,
由正弦定理得 ,
解得 ,所以 ,
所以 .
故选:BC7. 如图,平面直角坐标系中,曲线(实线部分)的方程可以是.
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合图象,对选项一一验证,找到方程所表示的曲线的图形满足题意即可.
【详解】因为曲线表示折线段的一部分和双曲线,
A选项等价于 或 ,表示折线 的全部和双曲线,
故错误;
B选项,等价于 或 ,又 表示折线 的全部,故错误;
C选项,等价于 或 ,
∴ 表示折线 在双曲线外部(包含有原点)的部分,
表示双曲线 - ,符合题中的图象,故C正确.D选项,等价于 或 ,
表示折线 在双曲线外部(包含有原点)的部分,
和 表示双曲线在x轴下方的部分,故错误.
故选C.
【点睛】本题考查曲线的方程和方程的曲线概念,关键在于考虑问题要周全,即在每个因式等于0时同时
需保证另一个因式有意义,此题是中档题,也是易错题.
8. 已知椭圆 与双曲线 具有相同的左、右焦点
, ,点 为它们在第一象限的交点,动点 在曲线 上,若记曲线 , 的离心率分别为 , ,
满足 ,且直线 与 轴的交点的坐标为 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆、双曲线的定义可得 ,结合离心率可得 ,在 中,利用
余弦定理可得 ,进而结合椭圆性质可知:当 为椭圆短轴顶点时, 取到最大值,分析求解
即可.
【详解】由题意可知: ,解得 ,又因为 ,可得 ,
由直线 与 轴的交点的坐标为 可得 ,
在 中,由余弦定理可得
,
可得 ,整理得 ,解得 或 (舍去),
且 ,所以 ,
由椭圆性质可知:当 为椭圆短轴顶点时, 取到最大值,
此时 ,
且 ,则 ,所以 ,即 .
故选:A..
【点睛】关键点睛:本题解决的关键在于找到 的两种表达方式,构造了关于 的方程,从而
得解.
二、多选题:(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,请将答案填涂到答题卡
相应区域.)
9. 已知直线 ,则( )
A. 直线 过定点 B. 当 时,
C. 当 时, D. 当 时,两直线 之间的距离为1
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,将直线 化简整理为 ,令 ,解方程组即可求出
所过定点;
对于B,将 代入直线 中,分别求出直线 与 的斜率,通过两条直线垂直的判定条件判断选项正误
即可;
对于C,将 代入直线 中,分别求出直线 与 的斜率,通过两条直线平行的判定条件判断选项正误
即可;
对于D,通过 ,求出参数 ,然后根据平行线间距离公式求解即可.【详解】对于A,直线 化为 ,
令 ,解得: ,所以直线 过定点 ,故A选项正确;
设直线 的斜率为 ,设直线 的斜率为 ,
对于B,当 时, , ,
, ,
又 与 均存在且 , 与 不垂直,故B选项错误;
对于C,当 时, , ,
, ,
又 ,且 与 不重合, 与 平行,故C选项正确;
对于D, , ,解得: ,
得 , ,
故两条直线之间的距离为 ,故D选项错误.
故选:AC
10. 已知 是抛物线 的焦点, , 是抛物线 上的两点, 为坐标原点,则( )
A. 若 ,则 的面积为
B. 若 垂直 的准线于点 ,且 ,则四边形 的周长为C. 若直线 过点 ,则 的最小值为1
D. 若 ,则直线 恒过定点
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用抛物线焦点弦的性质,可判定A,C正确;利用拋物线的定义,数形结合求解四边形
的周长,可判定判断B不正确;设直线 的方程为 ,联立方程组,结合根与系数的关系,求
得 的值,可判定D正确.
【详解】对于选项A中,设 ,由焦半径公式得 ,解得 ,所以 ,
所以 ,所以A正确;
对于选项B中,由题意知 ,根据抛物线的定义可知 ,
设 与 轴的交点为 ,易知 , ,故 ,
所以四边形 的周长为 ,所以B错误;
对于选项C中,若直线 过点 ,则当 轴时, 最小,且最小值为1,
所以C正确;
对于选项D,设直线 , , ,
联立直线 与抛物线方程得 ,则 ,所以 ,
由 可得 ,即 ,解得 ,
故直线 的方程为 ,即直线 恒过定点 ,选项D正确.
故选ACD.【点睛】对于抛物线的焦点弦的性质的结论拓展:
若 是一条过抛物线 焦点 的弦,当 所在直线的倾斜角为 ,设 ,
,可得 ,则 ,弦长 ;
同时通径是指过抛物线的焦点且垂直于抛物线对称轴的弦,弦长等于 ,且通径是过焦点的最短的弦.
11. 已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 是双曲线 的右支上一点,过点 的直
线 与双曲线 的两条渐近线分别交于 ,则( )
A. 的最小值为8
B. 为定值
C. 若直线 与双曲线 相切,则点 的纵坐标之积为 ;
D. 若直线 经过 ,且与双曲线 交于另一点 ,则 的最小值为 .
【答案】AB
【解析】
【分析】设 ,由 ,可判定A正确;化简 ,可判定B
正确;设直线 的方程为 ,联立方程组,结合 ,得到 ,在化简 ,可
判定C不正确;根据通经长和实轴长,可判定D错误.
【详解】由题意,双曲线 ,可得 ,则 ,
所以焦点 ,且 ,设 ,则 ,且 ,即 ,
双曲线 的两条渐近线的方程为 ,
对于A中,由 ,
所以A正确;
对于B中,
(定值),所以B正确;
对于C中,不妨设 ,直线 的方程为 ,
联立方程组 ,整理得 ,
若直线 与双曲线 相切,则 ,
整理得 ,
联立方程组 ,解得 ,即点 的纵坐标为 ,
联立方程组 ,解得 ,即点 的纵坐标为 ,
则点 的纵坐标之积为
所以C不正确;
对于D中,若点 在双曲线的右支上,则通经最短,其中通经长为 ,若点 在双曲线的左支上,则实轴最短,实轴长为 ,所以D错误.
故选:AB.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 经过点 ,且在 轴上的截距是在 轴上的截距的2倍的直线 的方程是______.
【答案】 和 ;
【解析】
【分析】根据直线过原点和不经过原点两种情况,即可由待定系数的方法求解.
【详解】若直线经过原点,则设直线方程为 ,将 代入可得 ,
若直线不经过原点,设直线方程为 ,
将 代入可得 ,所以直线方程为 ,即 ,
故答案为: 和 ;
13. 已知 为椭圆 上的一个动点,过 作圆 的两条切线,切点分别为
,则 的最小值为__________.【答案】 ##
【解析】
【分析】设 ,解三角形可得 , ,利用两点距离公式求
的最小值,结合平方关系可求|AB|的最小值.
【详解】设 ,
由已知 ,由对称性可得 ,
所以 ,
则 , ,
且 ,
因为 ,
因为 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,
所以 ,又 ,
所以 ,
所以 .所以|AB|的最小值为 .
故答案为: .
14. 已知双曲线 与平行于 轴的动直线交于 两点,点 在点 左侧,双
曲线 的左焦点为 ,且当 时, .则双曲线的离心率是__________;当直线运动时,
延长 至点 使 ,连接 交 轴于点 ,则 的值是__________.
【答案】 ①. ## ②. ##
【解析】
【分析】根据条件,设 ,代入双曲线方程得 ,再根据条件即可得 ,从而求出结
果;利用 ,得到 ,设 ,则有 ,
, ,代入化简即可得出结果.
【详解】当 时,设 ,则有 ,解得 ,又 ,所以 ,
又 ,所以 ,两边同除 ,得到 ,
解得 或 (舍),
因为 ,有 ,
设 ,则 , , , ,
所以 ,
又 ,所以 ,
故答案为: ; .
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第二空,利用 ,得到 ,
设 , ,求出 ,化简并结合双曲线定义,即可求解.
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. 已知 的顶点 ,AB边上的中线所在直线的方程为 ,AC边上的高BH所在直线
的方程为 .(1)求点B,C的坐标;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ,
(2)7
【解析】
【分析】(1)设点 ,由题意可知点 坐标满足BH的方程,再表示出 的中点,代入AB
边上的中线方程,解方程组可求出点 的坐标,求出 的斜率,可求出直线 的方程,再与
联立,可得点 的坐标,
(2)利用两点间的距离公式求出 的长,再利用点到直线的距离公式求出 到直线 的距离,从而
可求出三角形的面积.
【小问1详解】
设点 ,因为 在直线 上,所以 , ①
又 , 的中点为 ,且点 在 的中线上,
所以 , ②
联立①②,得 ,即点 .
由题意,得 ,所以 ,
所以 所在直线的方程为 ,即 , ③
因为点 在AB边上的中线上,
所以点 的坐标满足直线方程 , ④联立③④,得 ,即 .
【小问2详解】
由(1)得 ,
到直线 的距离为 ,
所以 ,
故 的面积为7.
16. 已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与抛物线交于 , 两点.
(1)求 的最小值;
(2)判断点 是否在以 为直径的圆上,并说明理由.
【答案】(1)11 (2)在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)需对直线分斜率存在和不存在,分别将两种情况下的直线与抛物线联立,从而求解.
(2)由(1)知分情况对以 为直径的圆对点 进行验证,从而求解.
【小问1详解】
从而求(2)由(1)中当直线斜率,由题意知:抛物线焦点 ,准线:x=−1,
直线过定点 ,且定点在抛物线内,所以得:直线的斜率不为0,
设直线方程为 ,
当 时,直线率不存在,即直线方程为: ,
此时: , ,所以: ;
当 时,即直线斜率存在时,得直线方程为: ,
将直线与抛物线联立得: ,化简得: ,
,
设: , ,由根与系数关系得: ,
,
所以:当直线斜率存在时, 的最小值为: .
综上所述: 的最小值为: .
【小问2详解】
在,理由如下:
由(1)知:当直线斜率不存在时:直线为: , ,
以 为直径的圆方程为: ,
将 代入得: ,所以点 在以 为直径 的圆上;
当直线斜率存在时:由(1)知: , ,
,所以得: , ,
所以得:点 在以 为直径的圆上.
综上所述:点 在以 为直径的圆上.
17. 椭圆 的中心在坐标原点 ,焦点在 轴上,离心率为 点 、 、 在椭圆 上,且
.
(1)求椭圆 的方程及直线 的斜率;
(2)当 时,证明原点 是 的重心,并求直线 的方程.
【答案】(1) , ;
(2)证明见解析, .
【解析】
【分析】(1)设出椭圆方程,利用给定条件列出方程组求解;再设出点 的坐标,利用点差法求解作
答;
(2)证明 的重心坐标为 ,确定 中点坐标,点差法求出 的斜率,即可求解 的方程.
【小问1详解】
设椭圆 的方程为 ,则 ,且 ,解得 ,所以椭圆 的方程为 ;
设 ,而 ,则 ,
由 ,得 ,即 ,
又由 ,得 ,
则直线 斜率 .
的
【小问2详解】
当 时,由(1)知,点 坐标满足 ,
的
而 ,因此 的重心坐标为 ,所以原点 是 的重心;
显然线段 的中点坐标为 ,此点在椭圆 内,即直线 与椭圆 必相交,由(1)知直线 的斜率 ,
所以直线 的方程为 ,即 .
18. 已知 , 分别是双曲线 的左,右顶点,直线 (不与坐标轴垂直)过点 ,且
与双曲线 交于 , 两点.
(1)若 ,求直线 的方程;
(2)若直线 与 相交于点 ,求证:点 在定直线上.
【答案】(1) 或 ;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)设直线 的方程为 并联立双曲线根据韦达定理可得 与 关系,结合 可得
,从而求得 值得直线方程;
(2)列出直线 与 方程,并求点 坐标得 ,故得证.
【详解】解:设直线 的方程为 ,设 , ,把直线 与双曲线
联立方程组, ,可得 ,
则 ,
(1) , ,由 ,可得 ,即 ①, ②,
把①式代入②式,可得 ,解得 , ,
即直线 的方程为 或 .
(2)直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
直线 与 的交点为 ,故 ,即 ,
进而得到 ,又 ,
故 ,解得
故点 在定直线 上.
【点晴】方法点晴:直线与圆锥曲线综合问题,通常采用设而不求,结合韦达定理求解.
19. 已知曲线 由 和 组成,点 ,点 ,点 在
上.
(1)求 的取值范围(当 与 重合时, );
(2)若 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)【解析】
【分析】(1)注意到 是椭圆的左右焦点,且是圆与 轴的交点,分点 是否在 轴的右侧两种情况
讨论即可得解;
(2)当两点在半椭圆上时(不含 轴),设 ,求出|OP|,同理求出
|OQ|,进而可求出面积的表达式,再讨论两点都在半圆上,一点在半圆上一点在半椭圆上(不含 轴)
和一点在 轴上一点在半椭圆上三种情况讨论,进而可得出答案.
【小问1详解】
注意到 是椭圆的左右焦点,且是圆与 轴的交点,
当点 在 轴的右侧时,由椭圆的定义可得 ;
当点 不在 轴 的右侧时,设 ,
则 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
综上所述, ;
【小问2详解】
记 的面积为 ,
当两点在半椭圆上时(不含 轴),设 ,
联立 ,则有 ,故 ,
同理可得 ,
故 ,
令 ,则 ,
则 ,
由 ,得 ,所以 ,
所以 ;
当两点都在半圆上时, ,
则 ;
当一点在半圆上一点在半椭圆上时(不含 轴),
由对称性,可设点 在半椭圆上,则 ,
故 ,
由 ,可得 ,所以 ,所以 ;
当一点在 轴上一点在半椭圆上时,
由对称性,可设点 是曲线与 轴的交点,则点 为椭圆的右顶点,
则 ,
,
综上所述, 面积的取值范围为 .
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.