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黄梅一中高二年级 12 月考试数学试题
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
符合题目要求的.
1. 抛物线 : 的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将抛物线写成标准方程,即可根据准线方程的公式求解.
【详解】 的标准方程为 ,故准线方程为 ,
故选:A
2. 已知直线 , ,则 ( )
A. 1 B. C. 1或 D. 或2
【答案】B
【解析】
【分析】根据两条直线平行的条件,列出a满足的方程以及不等式,即可求得答案.
【详解】由题意可知直线 , ,
故 且 ,
解得 ,
故选:B
3. 已知曲线C: ,则C为焦点在y轴上的椭圆的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】由椭圆的标准方程可得 ,结合选项和充分条件、必要条件的定义即可下结论.
【详解】由 ,得 ,
若曲线C是焦点在y轴上的椭圆,则 ,解得 ,
结合选项可知,曲线C是焦点在y轴上的椭圆的一个充分不必要条件是“ ”.
故选:A.
4. 直线 与圆 相交于两点A,B,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】确定圆的圆心与半径,求圆心到直线的距离 ,利用直线与圆相交弦长公式求解 的值即可.
【详解】圆心 ,半径 ,
则圆心 到直线 的距离为 ,
所以直线与圆相交弦长 .
故选:B.
5. 已知椭圆 的右焦点为 ,过点 的直线交椭圆于 , 两点,若
的中点坐标为 ,则 的方程为( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】运用点差法联立方程组,求出 的值,即得椭圆方程.
【详解】设 ,代入椭圆方程可得: ,
两式作差可得: (*),
又 的中点坐标为 ,所以 , ,
由(*)式可得 ,
又直线 的斜率即直线 的斜率, ,
所以 ,而 ,
联立解得 , ,故椭圆的方程为: .
故选:A.
6. 双曲线 ( , )的左、右焦点分别为 , ,点 是以 为直径的圆与双曲线 的一个交点,若 ,则双曲线 的渐近线为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设 在第一象限,结合条件,由双曲线的定义得 ,
再结合条件及 间的关系可得 ,即可求解.
【详解】如图,不妨设 在第一象限,则 ①,又 ②,
由①②得到 ,又由题知 ,
所以 ,整理得到 ,
所以 ,则 ,即 ,所以双曲线 的渐近线为 ,
故选:D.
7. 已知抛物线 , 为坐标原点,过点 的直线 与 交于不同的两点 ,若
,则 的面积为( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题设直线 的方程为 , ,进而结合向量关系,韦达定理得
,再根据 计算面积即可.
【详解】由题知直线 的斜率不为 ,故设方程为 , ,
联立方程 得 ,
所以 ,
因为 , ,
所以 ,即 ,
所以 , ,解得 ,
所以 的面积为
故选:C
8. 已知椭圆C: 的左、右焦点分别为 , , 是椭圆上第一象限的一点, 的重心和
内心分别为M,N,且 轴.又点 是该椭圆上任一点,则 的最大值为( )
A. 2 B. C. D. 1【答案】B
【解析】
【分析】设 的内切圆 与 分别切于点 ,利用切线长定理可得
,结合椭圆的的定义可得 ,进而求得 ,结合已知可得
,可求得 ,进而求得椭圆的方程,利用三角代换可求得 的最大值.
【详解】设 的内切圆 与 分别切于点 ,如图所示:
则 .
又因为 ,联立 ,可得 ,
又因为
,
所以 ,所以 ,
因为 的重心是三边中线的交点,所以 在 上,
由重心性质可得 ,因为 ,所以 ,解得 ,所以 ,所以椭圆的方程为 ,
因为 在椭圆 上,所以 ,
所以 ,其中 ,
当 , 取最大值,最大值为 .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:关键在于得到 ,从而求得 ,进而求得 .
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. 已知曲线 : : ,则( )
A. 的长轴长为
B. 的渐近线方程为
C. 与 的焦点坐标相同
D. 与 的离心率互为倒数
【答案】BD
【解析】
【分析】根据椭圆与双曲线的标准方程,结合它们的几何性质逐项判断即可.
【详解】曲线 : 整理得 ,
则曲线 是焦点在 轴上的椭圆,其中 ,
所以 ,离心率为 ,故曲线 的长轴长 ,故A错误;
曲线 : 是焦点在 轴上的双曲线,其中 ,
所以 ,离心率为 ,故与曲线 的焦点位置不同,故 C 错误; :
的渐近线方程为 ,故B正确;
又 ,所以 与 的离心率互为倒数,故D正确
故选:BD
10. 已知抛物线 的焦点为 ,准线为 , , 为抛物线上两点,
为线段 的中点, 为坐标原点,则下列结论正确的有( )
A.
B.
C.
D. 若点 为抛物线上一点,则 周长的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】首先根据准线方程求得抛物线的标准方程,设出点 A,B的坐标,结合中点坐标公式及抛物线的
定义即可逐一判断.
【详解】对于A,因为抛物线的准线方程为 ,即 ,解得 ,故A正确;
对于B,所以抛物线 ,所以焦点为 ,设 ,
因为 为线段 的中点,所以 ,即 ,
所以 ,故B正确;
对于C,因为 ,
所以 ,故C错误;
对于D,如图,过点 分别作准线的垂线,垂足分别为 ,
由 的坐标可知 ,
所以 的周长为 ,
当且仅当P为 与抛物线的交点时,等号成立,所以 周长的最小值为 ,D正确.
故选:ABD.
11. 已知双曲线 的其中一条渐近线方程为 ,且过点 .点 为该双
曲线右支上一点,点 分别为该双曲线左右顶点,点 分别为该双曲线左右焦点.则下列说法正确的
是( )A. 当 时, 的面积为
B. 的内切圆与 轴切于点 ,则
C. 记 , 的斜率分别为 , ,若点 位于第一象限,则有
D. 过点 分别作两条渐近线的垂线,垂足为 ,则两垂足距离最短为
【答案】BCD
【解析】
【分析】先根据条件确定双曲线的方程,明确 的坐标,结合双曲线的定义,余弦定理求焦点
的面积,判断A的真假;利用双曲线的定义和三角形内切圆的性质,可判断 B的真假;利用双曲
线的标准方程,结合基本不等式,可判断C的真假;利用点到直线的距离公式,结合余弦定理可判断D的
真假.
【详解】由 ,所以双曲线 的方程为 .
所以 ,所以顶点坐标为 , ,焦点 , .
如图:
对A:当 时,由 ,
所以 ,故A错误;
对B:设 的内切圆为圆 ,与 , 相切于 , ,
则 , , .
又 ,故 B 正
确;
对C:设 ,由题意 ,又因为 为双曲线右支上的点,所以 .
所以 , ,且 ,
所以 .故C正确;
对D:因为 , ,且 ,
由余弦定理,
.
因为 ,所以 (当 时取等号),即 .故D正确.
故选:BCD
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.12. 已知双曲线 的焦距为 ,则该双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据焦距及方程求得 ,然后代入焦点在y轴上的双曲线渐近线方程求解即可
【详解】由题意可知 ,又 ,所以 ,
又双曲线的焦点在 轴上,所以渐近线方程为 .
故答案为:
13. 已知点 , 为椭圆 的左、右焦点,点P为该椭圆上一点,且满足
,若 的外接圆面积是其内切圆面积的9倍,则该椭圆的离心率为__________
【答案】 ##
【解析】
【分析】根据椭圆定义并利用余弦定理可得 ,再根据正弦定理可知外接圆半径
,由等面积法可知内切圆半径 ,再根据面积比即可计算出离心率 .
【详解】根据题意画出图象如下图所示:利用椭圆定义可知 ,且 ;
又 ,利用余弦定理可知:
,
化简可得 ;
所以 的面积为 ;
设 的外接圆半径为 ,内切圆半径为 ;
由正弦定理可得 ,可得 ;
易知 的周长为 ,
利用等面积法可知 ,解得 ;
又 的外接圆面积是其内切圆面积的9倍,即 ,所以 ,即可得 ,所以 ;
离心率 .
故答案为: .
14. 抛物线 的顶点为坐标原点 ,抛物线上两点 满足: ,过点 作 的垂线,
垂足为 ,若点 是圆 的一个动点,则 的最大值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据抛物线的性质得出直线 过定点 ,进而确定点 的轨迹方程,再根据两圆的位置关
系求出 的最大值.
【详解】在抛物线 中,若 ,即 ,根据抛物线的性质可知直线 过定点
.
下面证明:设 , .
因为 ,则 , 时, .
直线 的斜率 .
直线 方程为 ,即 .把 代入得 .所以直线 过定点 ,如下图:
的
因为 ,所以点 是以 为直径 圆上的动点.
的中点坐标为 , .
则点 的轨迹方程为 ( ).
点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆(除去原点),点 在圆 上,
圆 的圆心为 ,半径 .
两圆的圆心距 .
的最大值为圆心距 加上两圆的半径,即 .
故答案为:8.
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. 已知圆心为 的圆经过点 和 ,且圆心 在直线 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)若直线 过点 ,且与圆 相切,求直线 的方程;
【答案】(1)(2) 或
【解析】
【分析】(1)利用弦的中垂线必过圆心,去求解圆心坐标,然后可求圆的标准方程;
(2)利用斜率是否存在来分析直线方程,再由圆心到直线的距离公式可求解切线方程.
【小问1详解】
经过点 和 的中垂线方程为: ,
再与 联立解得: ,
此时可知该圆的圆心坐标为 ,
再由 ,可知该圆的半径为 ,
所以圆 的标准方程为 ;
【小问2详解】
当过点 的直线 的斜率不存在时,即直线方程为 ,
此时圆心到直线的距离等于半径,即该直线 与圆相切,
当过点 的直线 的斜率存在时,可设 ,
由直线与圆相切可知: ,解得 ,
所以直线方程为 ,
综上可得:直线 的方程为 或 .
16. 已知椭圆C 方的程为 ( )上顶点为 ,离心率为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若斜率为2的直线l经过椭圆C的左焦点,且与椭圆C相交于M,N两点,求 的长.【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题求出 ,求出椭圆方程;
(2)利用弦长公式求解.
【小问1详解】
由题意, 且 , ,得 ,
因此椭圆 的方程为 .
【小问2详解】
设椭圆左焦点为 ,直线 的方程为 , , ,
联立直线方程与椭圆方程 ,
.
可得 ,解得: ,
所以
17. 已知抛物线 的焦点为F,点 为抛物线上一点,且 .
(1)求抛物线的方程;(2)不过原点的直线l: 与抛物线交于不同两点P,Q,若 ,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据抛物线的定义求出 的值,进而得到抛物线的方程;
(2)先联立直线与抛物线方程,得到关于 的一元二次方程,利用韦达定理求出 和 ,再根据
数量积为 列出方程,进而求出m的值.
【小问1详解】
点 为抛物线上一点,且 ,根据抛物线的定义可得 ,解得 , 抛物线
的标准方程为 .
【小问2详解】
的
不过原点 直线l: 与抛物线交于不同两点P,Q,
设 ,联立得 ,得 ,
,解得 .
由韦达定理,得 , ,
又 , ,
又两点P,Q在直线l: 上,
故上式化 为 ,化简得 ,
把韦达定理代入,得 ,解得 或 ,直线l不过原点, ,
故m的值为 .
18. 已知椭圆 的离心率为 ,且过点 ,其左、右顶点分别为 ,
为椭圆 上异于 的两点.
(1)求椭圆 的方程.
(2)设直线 的斜率分别为 ,且直线 过定点 .
①设 和 的面积分别为 ,求 的最大值;
②证明 为定值,并求出该定值.
【答案】(1)
(2)① ;②证明见解析,
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的几何性质,利用待定系数法即可求出椭圆的方程;
(2)①设直线 的方程为: 并与椭圆C联立方程组,解得
,分别表示面积 ,可得 ,再用换元法,
令 ,构造新函数并利用函数的单调性以及基本不等式即可求解.
②由①知 可得 表达式,根据韦达定理,代入化简即可求证.【小问1详解】
依题意知: ,解得 ,
所以椭圆C的方程为:
【小问2详解】
①依题意由(1)知 ,直线 的斜率不为0.
设其方程为: ,并与椭圆C联立方程组:
,得 ,
则 ,
,同理: ,
所以 .
令 ,则 ,
所以 ,
因为 ,则 ,
所以 ,结合函数单调性定义知, 在 时单调递增.所以 ,则 .
所以 的最大值是 .
②证明:由①知 .
所以
.
19. 已知双曲线 的左顶点 ,一条渐近线方程为
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)设双曲线 的右顶点为 , 为直线 上的动点,连接 , 交双曲线于 , 两点 异
于 , ,记直线 与 轴的交点为 .①求证: 为定点;
②直线 交直线 于点 ,记 , 求证: 为定值.
【答案】(1) ;
(2)①证明见解析;②证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据顶点坐标及渐近线确定双曲线参数,即可得方程;
(2)①由题设有 为 , 为 , , ,联立双曲线并应
用韦达定理求得 、 ,设 ,结合向量共线的坐标表示
列方程求参数值,即可证;②设直线 为 ,则 ,联立直线与双曲线并应用韦达定
理,结合向量线性关系的坐标表示有 ,即可证.
【小问1详解】
由题设 , ,则双曲线方程为 .
【小问2详解】
①设 ,且 ,
的直线方程为 , 的直线方程为 .
设 , ,联立直线 与双曲线方程有 ,化简得 ,由韦达定理知 ,
有 ,代入直线有 .则
联立直线 与双曲线方程,化简有 ,
由韦达定理知 ,有 ,代入直线有
设 , , ,
由 得 ,
化简得 ,可得 ,则 .
②设直线 方程为 ,则有
联立方程组 ,化简得 ,则 ,
由 知 ,由 知 ,.