【文档说明】山东省菏泽市单县单县第二中学2023-2024学年高二上学期10月月考数学试题 word版含解析.docx,共(17)页,605.324 KB,由小赞的店铺上传
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单县二中2023-2024学年度第一学期高二慧光部国庆考试数学试题满分150分,考试用时120分钟注意事项:1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将姓名、座号、准考证号、班级和科类填写在答题卡和答题纸规定的位置上.2.第Ⅰ卷每小
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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带
纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、单项选择题(本大题共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.直线6210xy+−=的倾斜角为
()A.30°B.60°C.120°D.150°【答案】C【解析】【分析】化成斜截式方程得斜率为3k=−,进而根据斜率与倾斜角的关系求解即可.【详解】将直线一般式方程化为斜截式方程得:232yx=−+
,所以直线的斜率为3k=−,所以根据直线倾斜角与斜率的关系得直线的倾斜角为120.故选:C2.直线过点(-3,-2)且在两坐标轴上的截距相等,则这条直线方程为A.230xy−=B.50xy++=C.230xy−=或
50xy++=D.50xy++=或50xy−+=【答案】C【解析】【分析】分直线是否过原点分类讨论,如果不过原点,则可以假设直线方程的截距式为1xyaa+=,代入所过的点后可求直线方程.【详解】当直线过原点时,在两坐标轴上的截距都为0,截距相等,则所求直线方程为2230;3yxxy=−
=当直线不过原点时,设直线方程的截距式为10,xyxyaaa+=+−=又直线过点()-32,,所以320,5;aa−−−==−则方程为50.xy++=故选C【点睛】本题考查直线方程,直线的截距的概念,注意直线的截距式方程中要求截距不为零,此为易错点.3.直线m
x-y+2m+1=0经过一定点,则该点的坐标是A.(-2,1)B.(2,1)C.(1,-2)D.(1,2)【答案】A【解析】详解】解:对直线方程mx-y+2m+1=0进行变形可得:1(2)ymx−=+,∴当2,1xy=−=时,m取任意值等式恒成立,
即有直线mx-y+2m+1=0经过点(2,1)−,故选A.4.已知两直线方程分别为l1:x+y=1,l2:ax+2y=0,若l1⊥l2,则a=()A.2B.-2C.12D.12−【答案】B【解析】【分析】直接利用直线垂直
公式计算得到答案.【详解】因为l1⊥l2,所以k1k2=-1,即-2a=1,解得a=-2.故选:B【点睛】本题考查了根据直线垂直计算参数,属于简单题.5.已知A,B两点的坐标分别为()1,0,()1,2-,若
两平行直线1l,2l分别过点A,B,则1l,2l间的距离的最大值为()【A1B.2C.2D.22【答案】D【解析】【分析】根据平行线之间的距离转化为一直线上的点到平行线之间的距离,可结合图形分析1l,2l间的距
离的最大值为AB,即可求得.【详解】解:由题可知()1,0A,()1,2B−,如图,两平行直线1l,2l分别过点A,B,因为12ll∥,所以1l,2l间的距离即点A到直线2l的距离d,由图可知,dAB当1l,2l垂
直AB时,1l,2l间的距离取最大值,即最大值为AB,又由两点间的距离公式可知,22(11)222AB=++=.故选:D.6.若圆心坐标为(2,2)的圆被直线0xy+=截得的弦长为42,则该圆的一般方程为()A.22
4480xyxy+−−−=B.224480xyxy+++−=C.2244160xyxy+−−−=D.224440xyxy++++=【答案】A【解析】【分析】根据题意,设圆的半径为r,求出圆心到直线0xy+=的距离,由直线与圆的位置关系可得r的值,即
可得圆的标准方程,变形可得答案.【详解】根据题意,设圆的半径为r,.圆心坐标为()2,2,到直线0xy+=的距离22222d+==,该圆被直线0xy+=截得的弦长为42,则有222(22)(22)16r=+=,则圆的方程为222
21)6()(xy−+−=,变形可得224480xyxy+−−−=,故选:A.7.设A为圆2220xyx+−=上的动点,PA是圆的切线且||1PA=,则P点的轨迹方程是()A.22(1)4xy−+=B.22(1)2xy−+=C.22y
x=D.22yx=−【答案】B【解析】【分析】圆2220xyx+−=可化为22(1)1xy−+=,由题意可得圆心(1,0),半径是1,又因为PA是圆的切线且||1PA=,可得2PC=,从而得出P点的轨迹方程.【详解】圆2220xyx+−=可化为22(1)1xy−+=
,由题意可得圆心(1,0)到P点的距离为2,所以点P在以(1,0)为圆心,2为半径的圆上,所以点P的轨迹方程是22(1)2xy−+=.故选:B.【点睛】本题考查圆的切线性质,圆的标准方程及圆的定义,属于基础题.8.圆222430xxyy+++−=上到直线10xy++=的距离
为2的点共有A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【解析】【分析】求出圆的圆心和半径,比较圆心到直线的距离和圆的半径的关系即可得解.【详解】圆222430xxyy+++−=可变为()()22128xy+++=,圆心为()1,2−−,半径为22,
圆心到直线10xy++=的距离12122d−−+==,圆上到直线的距离为2的点共有3个.故选:C.【点睛】本题考查了圆与直线的位置关系,考查了学生合理转化的能力,属于基础题.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.下列关于直线的斜率和倾斜角的叙述正确的有()A.平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角B.平面直角坐标系中的任意一条直线都有斜率C.若一条直线的斜率为tan,则该直
线的倾斜角为D.若一条直线的倾斜角为()90,则该直线的斜率为tan【答案】AD【解析】【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率的定义,得出结论;【详解】平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角,故A正确;若直线的倾斜角为90,而tan90
不存在,所以斜率不存在,故B错;若一条直线斜率为5tan4,因为5tan14=,即斜率为1,则该直线的倾斜角为4,故C错;若一条直线的倾斜角为()90,则该直线的斜率为tan,故D正确;故选:AD.【点睛】本题主要考查斜率与倾斜角的相关概念,属于基础题型
.10.对于直线()12:230,:3130laxyalxaya++=+−+−=.以下说法正确的有()A.1l2l的充要条件是3a=B.当25a=时,12ll⊥C.直线1l一定经过点()3,0MD.点()1,3P到直线1l的距离的
最大值为5【答案】BD的【解析】【分析】求出1l2l的充要条件即可判断A;验证25a=时,两直线斜率之积是否为-1,判断B;求出直线1l经过的定点即可判断C;判断何种情况下点()1,3P到直线1l的距离最大,并求出最大值,可判断D.【详解】当1l2l时,(1)60aa−−=解得3a=或2a
=−,当2a=−时,两直线为530,03xyxy−+=−+=,符合题意;当3a=时,两直线为3290,320xyxy++=+=,符合题意,故A错误;当25a=时,两直线为530,153130xyxy++=−+=,121515ll
kk=−=−,所以12ll⊥,故B正确;直线1:230laxya++=即直线(3)20axy++=,故直线过定点()3,0−,C错误;因为直线1:230laxya++=过定点()3,0−,当直线1:230laxya++=与点()1,3P和()3,0−的连线垂直时,()1,3P到
直线1l的距离最大,最大值为22(13)(30)5++−=,故D正确,故选:BD.11.已知点(),Pxy是圆()22:14Cxy−+=上的任意一点,直线()():131330lmxmym++−+−=,则下列结论正确的是()A.直线l与圆C的位
置关系只有相交和相切两种B.圆C的圆心到直线l距离的最大值为2C.点P到直线43160++=xy距离的最小值为2D.点P可能在圆221xy+=上【答案】ACD【解析】【分析】求出直线l所过定点Q的坐标,判断点Q与圆C的位置关系,可判断A选项;利用当直线l与圆相切时,圆C的圆心到直线l距离最大可判
断B选项;求出圆心C到直线43160++=xy的距离,利用圆的几何性质可判断C选项;判断两圆的位置关系可判断D选项.【详解】对于A选项,因为直线l的方程可化为()3330xymxy−+++−=.令333xyxy−=−
+=解得03xy==,所以直线l过定点()0,3Q,直线l是过点Q的所有直线中除去直线330xy+−=外的所有直线,圆心()1,0C到直线330xy+−=的距离为131213−=+,即直线330xy+−=与圆
C相交,又点()0,3Q在圆()22:14Cxy−+=上,所以直线l与C至少有一个公共点,所以直线l与圆C的位置关系只有相交和相切两种,A正确;对于B选项,当直线l为圆C的切线时,点C到直线l的距离最大,且最大值为2QC=,B错误
;对于C选项,因为圆心C到直线43160++=xy的距离41645d+==,所以圆C上的点P到直线43160++=xy距离的最小值为422−=,C正确;对于D选项,圆221xy+=的圆心为原点O,半径为1,因为121OC==−,所以,圆C
与圆O内切,故点P可能在圆221xy+=上,D正确.故选:ACD.12.已知圆C:22212104xykxykk+−++−+=,下列说法正确的是()A.k的取值范围是0kB.若4k=,过()3,4M的直线
与圆C相交所得弦长为23,方程为125160xy−−=C.若4k=,圆C与圆221xy+=相交D.若4k=,0m,0n,直线10mxny−−=恒过圆C的圆心,则128mn+恒成立【答案】ACD【解析】【分析】根据圆的一般方程2240DEF+−可判断A;利用点到直线的距离为1可判断B;
4k=时很容易判断C;直线10mxny−−=恒过圆C的圆心,可得21021mnmn+−=+=,利用基本不等式可判断D.【详解】对于A,方程表示圆可得()22144104kkk−+−−+,解得0k,故A正确;对于B,若4k=,可得圆方程:()()22214xy−++=,过()
3,4M的直线与圆C相交所得弦长为23,则圆心()2,1-到直线的距离为1,当直线的斜率不存在时,3x=,满足条件,故B不正确;对于C,4k=,()()22214xy−++=,圆心()2,1-,半径为2,故C正确;对于D,直线10mxny
−−=恒过圆C的圆心,可得21021mnmn+−=+=,()12124424428nmnmmnmnmnmnmn+=++=+++=,当且仅当11,42mn==时取等号,故D正确.故选:ACD.第Ⅱ卷(非选择题
共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡相应题的横线上)13.两条平行直线1:230lxy++=与2:210lxy++=间距离为______【答案】255【解析】【分析】直接利用
两条平行直线间的距离公式,可求得直线1:230lxy++=与2:210lxy++=之间的距离.【详解】两条平行直线1:230lxy++=与2:210lxy++=之间的距离为3125514−=+.故答案为:255.的14.圆
心为直线20xy−+=与直线280xy+−=的交点,且过原点的圆的标准方程是________.【答案】22(2)(4)20xy−+−=.【解析】【分析】由20280xyxy−+=+−=,求得圆心,再根据圆过原点,求得半径即可.【详解】由20280xyxy−+=+−=,可得24x
y==,即圆心为(2,4),又圆过原点,所以圆的半径22(20)(40)25r=−+−=,故圆的标准方程为22(2)(4)20xy−+−=.故答案为:22(2)(4)20xy−+−=【点睛】本题主要考查圆的方程的求法,属于
基础题.15.已知圆221:1Oxy+=,圆222:()(25)4Oxya+=+−,如果这两个圆有且只有一个公共点,则常数=a__________.【答案】25或0【解析】【分析】根据题意,分两圆内切与外切,即可得到结果.【详
解】∵两个圆有且只有一个公共点,∴两个圆内切或外切,当两圆内切时,可得2164a+=,当两圆外切时,可得2166a+=,∴25a=或0.故答案为:25或016.已知圆C1:(x-a)2+(y+2)2=4与圆C2:(x+b)2+(y+2)2=1外切,则ab的最大值为__________
___.【答案】94【解析】【分析】根据两圆外切可得(a+b)2=(2+1)2并结合基本不等式计算即可.【详解】由两圆外切可得圆心(a,-2),(-b,-2)之间的距离等于两圆半径之和,即(a+b)2=(2+1)2,即9=a2+b2+2ab≥4ab,所以ab≤94,当且仅当a=b时取等号
,即ab的最大值是94.故答案为:94四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.求经过两条直线l1:x+y-4=0和l2:x-y+2=0的交点,且分别与直线2x-y-1=0:(1)平行的直线方程;(2)垂直的直
线方程.【答案】(1)2x-y+1=0.(2)x+2y-7=0.【解析】【分析】由题意,联立方程组,解得1l与2l的交点为(1,3).(1)设所求直线方程为20xyc−+=,把点(1,3),代入直线方程,解得c,即可求解;(2)设所求直线方程为
20xyd++=,把点(1,3),代入直线方程,解得d,即可求解;【详解】由题意,联立方程组4020xyxy+−=−+=,解得13xy==,即1l与2l的交点为(1,3).(1)设与直线210xy−−=平行的直线方程为20xyc−+=,把点(1,3),代入直线方程2
0xyc−+=,得230c−+=,解得1c=,∴所求直线方程为2x-y+1=0.(2)设与直线210xy−−=垂直直线方程为20xyd++=,把点(1,3),代入直线方程20xyd++=,得1230d++=,解得7d=−,即所求直线
方程为x+2y-7=0.【点睛】本题主要考查了两条直线的位置关系的应用,以及直线方程的求解,其中解答中牢记两的条直线的位置关系,合理设出所求的直线方程是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.18.已知圆C的圆心在直线220xy−−=上,且与直线l:34
280xy+−=相切于点()4,4P.(1)求圆C的方程;(2)求过点()6,15Q−与圆C相切的直线方程.【答案】(1)()22125xy−+=;(2)6x=或43210xy++=.【解析】【分析】(1)先得到过点()4,4P且与直线l:3
4280xy+−=垂直的直线方程,与220xy−−=联立求得圆心即可;(2)若过点()6,15Q−的直线斜率不存在,即直线是6x=判断,若过点()6,15Q−的直线斜率存在,设直线方程为()156ykx+=−,再根据直线与圆相切求解.【详解】(1)过点()4,4
P与直线l:34280xy+−=垂直的直线m的斜率为43k=,所以直线m的方程为()4443yx−=−,即4340xy−−=.由4340220xyxy−−=−−=,解得()1,0C.所以()()2241405r=−+−=.故圆C的方程为:()22125xy−
+=.(2)①若过点()6,15Q−的直线斜率不存在,即直线是6x=,与圆相切,符合题意;②若过点()6,15Q−的直线斜率存在,设直线方程为()156ykx+=−,即6150kxyk−−−=,若直线与圆C相切,则有261551kkk−−=+,解得43k=−.此时
直线的方程为4703xy−−−=,即43210xy++=.综上,切线的方程为6x=或43210xy++=.19.已知圆C的圆心为()2,1−,半径为3,l是过点()0,2P的直线.(1)判断点P是否在圆上,并证明你的结论;(2)若圆C被直线l截得的弦长为25,求直线l的方程.【答案】
(1)点P不在圆上,证明见解析(2)x=0或3x+4y-8=0.【解析】【分析】(1)将点的坐标导入圆的方程与1比较大小即可.(2)已知弦长,求直线方程,求出圆心到直线的距离,用垂径定理,解直角三角形即可,特别要注意斜率不为0的情况.【
小问1详解】点P不在圆上.证明如下:∵22(02)(21)53PC=++−=,∴由圆的定义可知点P是在圆C的内部,不在圆上;【小问2详解】由直线与圆的位置关系可知,圆心C到直线l的距离2352d=−=,①当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x
=0,此时202d=−−=,满足题意;②当直线l的斜率存在时,设直线l为y=kx+2,即kx-y+2=0,又∵221221kdk−−+==+,解得34k=−,此时直线l为3x+4y-8=0,综上所述:直线l的方程为x=0或3x+4y-8=0.20.已知圆1C:222610xyxy
+−−−=和2C:221012450.xyxy+−−+=(1)求证:圆1C和圆2C相交;(2)求圆1C和圆2C的公共弦所在直线的方程和公共弦长.【答案】(1)证明见解析(2)43230xy+−=,27【解析】【分析】(1)由圆心距与两圆半径的和
、差比较可得;(2)两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,由勾股定理求弦长.【小问1详解】1C标准方程是22(1)(3)11xy−+−=,1(1,3)C,11r=,2C标准方程是22(5)(6)16xy−+−=,2(5,6)C,4R=,
2212(51)(63)5CC=−+−=,显然4115411−+,所以两圆相交.【小问2详解】两圆方程相减得86460xy+−=,即43230xy+−=为公共弦所在直线方程,1C到直线44230xy+−=的距离为224923243d+−==+,所以公共弦长22227l
rd=−=.21.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C经过点A(1,3),B(4,2),且圆心在直线l:x-y-1=0上.(1)求圆C的方程;(2)设P是圆D:x2+y2+8x-2y+16=0上任意一点,过点P作圆C的两条切线PM,PN,M,N为切点,试
求四边形PMCN面积S的最小值及对应的点P坐标.【答案】(1)x2+y2-4x-2y=0(2)S最小10,P(-3,1)【解析】【详解】试题分析:(1)设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,根据条
件得19301644201022DEFDEFDE++++=++++=−+−=,即可得解;(2)依题意,S=2S△PMC=PM×MC=255PC−,当PC最小时,S最小,求PC最小即可.试题解析:(1)设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,其圆心为(-,-).因
为圆C经过点A(1,3),B(4,2),且圆心在直线l:x-y-1=0上,所以解得所求圆C的方程为x2+y2-4x-2y=0.(2)由(1)知,圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.依题意,S=2S△
PMC=PM×MC=×.所以当PC最小时,S最小.因为圆M:x2+y2+8x-2y+16=0,所以M(-4,1),半径为1.因为C(2,1),所以两个圆的圆心距MC=6.因为点P∈M,且圆M的半径为1,所以PCmin=6-1=5.所以Smin=×=10.此时直线MC:y=1,从而P(-3,1)
.22.已知直线方程为()()221340mxmym−++++=.(1)证明:直线恒过定点;(2)m为何值时,点()3,4Q到直线的距离最大,最大值为多少?(3)若直线分别与x轴,y轴的负半轴交于,AB两点,求AOB面积的最小值及此时直线的方程.【答案】(1)证明见解析;(2)47=m时,距离最
大,最大值为213;(3)AOB面积的最小值为4,此时直线方程为240xy++=.【解析】【分析】(1)整理直线方程可得方程组,解方程组可求得定点坐标;(2)易知当定点P与Q连线垂直时,点Q到直线距离最大;求出PQ方程后,利用直线垂直关系可构造方程求得m;利用两点间距离公式可求得最大值;(3)
利用直线方程可,AB坐标,并确定m的取值范围,利用m表示出AOBS,可得一个分式型的函数,通过换元法可表示出219502522AOBStt=−+−,由二次函数最值的求解方法可求得所求面积最小值,并求得m的值,由此可得直线方程.【详解】(1)由直线方程整理可得:()23240xymx
y−+++++=,由230240xyxy−++=++=得:12xy=−=−,直线恒过定点()1,2P−−;(2)由(1)知:直线恒过定点()1,2P−−,则当PQ与直线垂直时,点Q到直线距离最大,又PQ所在直线方程为:214231yx++=++,即3210xy−−
=,当PQ与直线垂直时,()()322210mm−−+=,解得:47=m;则最大值()()221324213PQ=−−+−−=;(3)由题意知:直线斜率存在且不为零,令0x=得:3421mym+=−+,即340,21mBm+−+;令0y=
得:342mxm+=−−,即34,02mAm+−−;又,AB位于,xy轴的负半轴,340213402mmmm+−++−−,解得:122m−;()223413434122212232AOBmmmSmmmm+++==−+−++,令34mt+=,则5102t
,43tm−=,222221191950252222550244223233AOBttStttttt===−+−−−−+−−++,5102t,112105t,则当114t=,即0m=时,2max5025928tt−+−=,()mi
n4AOBS=,此时直线的方程为:240xy++=.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com