【文档说明】重庆市第八中学2023-2024学年高二上学期定时检测(四)数学试题 含解析.docx,共(16)页,1.678 MB,由小赞的店铺上传
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重庆八中高2025级高二(上)定时检测(四)―、单选题(本大题5小题,共50分.在每小题列出的选项中选出符合题目的一项)1.过点()1,4A的直线的方向向量为()1,2m=,则该直线方程为()A.220xy−+=B.260xy+−=C270xy−+=D.22100xy+−=【答案】A【解析】【分析
】根据直线的方向向量确定直线的斜率,利用直线点斜式方程进行求解即可.【详解】由于直线的方向向量为()1,2m=,故直线的斜率为221=,故直线的方程为()421yx−=−,即220xy−+=,故选:A2.已知圆221:2220Cxyxy+−+−=与圆222:20(0)Cxymxm+−=的公共弦长
为2,则m的值为()A.62B.32C.6D.3【答案】A【解析】【分析】根据圆的圆心和半径公式以及点到直线的距离公式,以及公共线弦方程的求法即可求解.【详解】联立222220xyxy+−+−=和2220xymx+−=,得(1)10mxy−+−=,由题得两圆公共弦长2l=,圆22
1:2220Cxyxy+−+−=的圆心为(1,1)−,半径r为221(2)24(2)22−+−−=,圆心(1,1)−到直线(1)10mxy−+−=的距离为222(1)11(1)13(1)122mmmmm−+−−−=−+−+,所以2222232232222mlrmm−=−=−
=−+,平方后整理得,2230m−=,.所以62=m或62m=−(舍去);故选:A.3.过点()0,2−与圆22410xyx+−−=相切的两条直线的夹角为,则sin=()A.1B.154C.104D.64【答案】B【解析】【分析】方法一:根据切线的性质求切
线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得2810kk++=,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详解】方法一:因为22410xyx+−−=,即
()2225xy−+=,可得圆心()2,0C,半径5r=,过点()0,2P−作圆C的切线,切点为,AB,因为()222222PC=+−=,则223PAPCr=−=,可得51036sin,cos442222APCAPC====,则1061
5sinsin22sincos2444APBAPCAPCAPC====,22226101coscos2cossin0444APBAPCAPCAPC==−=−=−,
即APB为钝角,所以()15sinsinπsin4APBAPB=−==;法二:圆22410xyx+−−=的圆心()2,0C,半径5r=,过点()0,2P−作圆C的切线,切点为,AB,连接AB,可得()22222
2PC=+−=,则223PAPBPCr==−=,因为22222cos2cosPAPBPAPBAPBCACBCACBACB+−=+−且πACBAPB=−,则()336cos5510cosπAPBAPB+−=+−−,即3cos55cosAPBAPB−
=+,解得1cos04APB=−,即APB为钝角,则()1coscosπcos4APBAPB=−=−=,且为锐角,所以215sin1cos4=−=;方法三:圆22410xyx+−−=
的圆心()2,0C,半径5r=,若切线斜率不存在,则切线方程为0y=,则圆心到切点的距离2dr=,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为2ykx=−,即20kxy−−=,则22251kk−=+,整理得2
810kk++=,且644600=−=设两切线斜率分别为12,kk,则12128,1kkkk+=−=,可得()21212124215kkkkkk−=+−=,所以1212tan151kkkk−==+,即sin15cos=,可得sincos15=,则2222
sinsincossin115+=+=,且π0,2,则sin0,解得15sin4=.故选:B.4.已知椭圆22196xy+=,12,FF为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,123cos5FPF=
,则||PO=()A.25B.302C.35D.352【答案】B【解析】【分析】根据椭圆的定义结合余弦定理求出221212,PFPFPFPF+的值,利用()1212POPFPF=+,根据向量模的计算即可求得答案.【详解】由题意椭圆22196xy+=,12,FF为两个焦点,可得3,
6,3abc===,则1226PFPFa+==①,即221212236PFPFPFPF++=,由余弦定理得2222121212122cos(23)FFPFPFPFPFFPF=+−=,123cos5FPF=,故212123()2(1)125PFPFPFPF+−+=,②联立①②,解得:221212
15,212PFPFPFPF=+=,而()1212POPFPF=+,所以1212POPOPFPF==+,即22121122111153302212222252POPFPFPFPFPFPF=+=++=+=,故选:B【点睛】方法点睛:本题
综合考查了椭圆和向量知识的结合,解答时要注意到O为12FF的中点,从而可以利用向量知识求解||PO.5.已知()0023231,,1,,,33ABPxy−−为椭圆22:132xyC+=上不同的三点,直线:2lx=,
直线PA交l于点M,直线PB交l于点N,若PABPMNSS=△△,则0x=()A0B.54C.53D.3【答案】B【解析】【分析】根据三角形面积公式及APBMPN=或πAPBMPN+=得PAPBPNPM=,再应
用相交弦长公式列方程,即可求0x.【详解】由PABPMNSS=△△,则11sinsin22APBPAPBMPNPNPM=,由图知:当P位置变化时,APBMPN=或πAPBMPN+=,故sinsinAPBMPN=,所以PAPBPNPM=,而直
线AP、BP斜率存在且不为00(1)x,故22001111APBPPAPBkxkx=+++−,22001212APBPPNPMkxkx=+−+−,所以22001(2)xx−=−,即22000144xxx−=−+或22000144xxx−=−+,当220
00144xxx−=−+,化简得054x=.当22000144xxx−=−+时,2002430xx−+=,显然16200=−,无解.所以054x=.故选:B.二、多选题(本大题共3小题,共39分.在每小题有
多项符合题目要求).6.已知椭圆22142xy+=的左、右焦点为1F,2F,点P在椭圆上,且不与椭圆的左、右顶点重合,则下列关于12PFF△的说法正确的有()A.12PFF△周长为422+B.当1290PFF=时,12PFF△的边12PF=C.当1260FPF=时,1
2PFF△的面积为233D.椭圆上有且仅有6个点P,使得12PFF△为直角三角形【答案】ACD【解析】【分析】根据椭圆的标准方程求得2,2ac==,进而求得124PFPF+=,1222FF=;根据1290PFF=,可求得11PF=;根据余弦定理可求得12
83PFPF=,进而求得面积;根据12PFF△为直角三角形分情况求得满足题意的点P的个数即可.【详解】解:由22142xy+=易得2,2ac==,∴12PFF△的周长为422+,故A对;令2x=−得1y=,11PF=,故B错;设1122,PFrPFr==,由余弦定理得()2221212222
cos60rrrr=+−,()2121238rrrr+−=,1283rr=,∴121823sin60233PFFS==△,故C对;当1290PFF=,由选项B的分析知满足题意的点P有2个;
的同理当2190PFF=,满足的点P也有2个;当2190FPF=,有12221248rrrr+=+=,解得12r=,所以满足题意的点P为椭圆的上下两顶点,综上满足的点P共6个,故D对.故选:AC
D.7.已知实数,xy满足曲线C的方程22220xyx+−−=,则下列选项正确的是()A.22xy+的最大值是31+B.11yx++的最大值是26+C.3xy−+的最小值是223−D.过点()0,2作曲线C的切线,则切线方程为220xy−+=【
答案】BD【解析】【分析】由22xy+表示圆C上的点到定点()0,0O的距离的平方,可判定A错误;由11yx++表示圆上的点与点()1,1P−−的斜率k,设11ykx+=+,结合点到直线的距离公式,列出不等式,可判定B正确;由3xy−
+表示圆上任意一点到直线30xy−+=的距离的2倍,进而可判定C错误;根据点()0,2在圆C上,结合圆的切线的性质,可判定D正确.【详解】由圆22:220Cxyx+−−=可化为()2213xy−+=,可得圆心()1,0,半径为3r=,对于A中,由22xy+表示圆C上的点到定
点()0,0O的距离的平方,所以它的最大值为222[(10)03]423−++=+,所以A错误;对于B中,11yx++表示圆上的点与点()1,1P−−的斜率k,设11ykx+=+,即()11ykx+=+,由圆心()1,0到直线()11ykx+=+的距离22131kdk−=+,解得2626k−
+,所以11yx++的最大值为26+,所以B正确;对于C中,由3xy−+表示圆上任意一点到直线30xy−+=的距离的2倍,圆心到直线的距离4222d==,所以其最小值为()222346−=−,所以C错误;对于D中,因为点()0,2满足圆C的方程,即点
()0,2在圆C上,则点C与圆心连线的斜率为12k=−,根据圆的性质,可得过点()0,2作圆C的切线的斜率为1122kk=−=,所以切线方程为22(0)2yx−=−,即220xy−+=,所以D正确.故选:BD.8.已知F为椭圆C
:22142xy+=的左焦点,直线l:()0ykxk=与椭圆C交于A,B两点,AEx⊥轴,垂足为E,BE与椭圆C的另一个交点为P,则()A.14AFBF+的最小值为2B.ABE面积的最大值为2C.直线BE的斜率为12kD
.PAB为钝角【答案】BC【解析】【分析】A项,先由椭圆与过原点直线的对称性知,4AFBF+=,再利用1的代换利用基本不等式可得最小值94,A项错误;B项,由直线与椭圆方程联立,解得交点坐标,得出面积关于k的函数关系式,再求函数最值;C项,由对称性,可设()00,Axy,则()00,
Bxy−−,()0,0Ex,则可得直线BE的斜率与k的关系;D项,先由A、B对称且与点P均在椭圆上,可得2212PAPBbkka=−=−,又由C项可知12PBBEkkk==,得1PAABkk=−,即90PAB=,排除D项.【详解】对于A,设椭圆C的右焦点为F,连接AF,BF,则
四边形AFBF为平行四边形,AFBF+24AFAFa=+==,()414114195444BFAFAFBFAFBFAFBFAFBF+=++=++,当且仅当2BFAF=时等号成立,A错误;对于B
,由22142xyykx+==得2212xk=+,AByy−=2412kk+,ABE的面积2414212122AABkSxyykkk=−==++,当且仅当22k=时等号成立,B正确;对于
C,设()00,Axy,则()00,Bxy−−,()0,0Ex,故直线BE的斜率000012BEykxx+==+0012ykx=,C正确;对于D,设(),Pmn,直线PA的斜率额为PAk,直线PB的斜率为PBk
,则PAPBkk=2200022000nynynymxmxmx−+−=−+−,又点P和点A在椭圆C上,22142mn+=①,2200142xy+=②,①−②得22022012nymx−=−−,易知12PBBEkkk==,则1122PAkk=−,得1P
Akk=−,11PAABkkkk=−=−,90PAB=,D错误.故选:BC.【点睛】椭圆常用结论:已知椭圆22221(0)xyabab+=,AB为椭圆经过原点的一条弦,P是椭圆上异于A、B的任意一点,若,PAPBkk都存在,则2
2PAPBbkka=−.三、填空题(本大题3小题,共30分)9.若直线120kxyk−+−=与圆229xy+=分别交于M、N两点.则弦MN长的最小值为___________.【答案】4【解析】【分析】分析直线过定点,再由勾股定理即可求解.【详解】由圆229xy+=可得圆心()0,0O,
半径为3,直线120kxyk−+−=,即()210kxy−−+=,直线过定点P(2,1),又因为22219+,所以点在圆的内部,当圆心到直线MN距离最大时,弦长MN最小,此时OPMN⊥,此时22222329(21)4MNOP=−=−+=,故答案为:4.10.已知圆1
C:224240xyxy−−++=与圆2C:226210xyxy+−−+=,点A,B在圆2C上,且27AB=,线段AB的中点为D,O为坐标原点,当OD最大时,直线OD被圆1C截得的弦长为______.【答案】26【解析】【分析】先得到两个圆的圆心和半径,通过2
7AB=和垂径定理可得22CD=,即点D在以2C为圆心,2为半径的圆上,故可得到OD最大时,直线OD的方程为30xy−=,然后利用几何法进行求弦长即可【详解】因为圆1C:224240xyxy−−++=即()()22219xy++−=与圆2C:226210xyxy+−−+=即()()
22319xy−+−=,所以圆1C的圆心为()12,1C−,半径13r=;圆2C的圆心为()23,1C,半径23r=.因为27AB=,所以2972CD=−=,即点D在以2C为圆心,2为半径的圆上,故当点D在线段2OC的延长线上时,OD最大,此时直线OD
的方程为30xy−=,则圆心()12,1C−到直线OD的距离为222351013−−=+,故直线OD被圆1C截得的弦长为225232610−=.故答案为:2611.如图,12,FF分别是椭圆的左、右焦点,点P是以12FF为直径的圆与椭圆在
第一象限内的一个交点,延长2PF与椭圆交于点Q,若124PFQF=,则直线2PF的斜率为__________【答案】2−【解析】【分析】根据椭圆的定义及直径所对的圆周角等于90,利用勾股定理及锐角三角函数的定义,结合三角函数的诱导公式及
斜率的定义即可求解.【详解】连接1QF,如图所示设()20,QFxx=则14PFx=,由椭圆的定义得12122,2,PFPFaQFQFa+=+=所以2124,2,PFaxQFax=−=−222423,PQ
PFQFaxxax=+=−+=−在1PFQ△中,190FPQ=,所以22211PFPQQF+=,即()()()2224242xaxxax+−+=−,整理得3ax=,所以121244tan22464PFxxPFFP
Faxxx====−−,所以直线2PF的斜率为()212tan180tan2kPFFPFF=−=−=−.故答案为:2−.四、解答题(本大题2小题,共40分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)12.设椭圆22221(0)xyabab+=的左右顶点分别为12,AA,
右焦点为F,已知123,1AFAF==.(1)求椭圆方程及其离心率;(2)已知点P是椭圆上一动点(不与端点重合),直线2AP交y轴于点Q,若三角形1APQ的面积是三角形2AFP面积的二倍,求直线2AP的方程.【答案】(1)椭
圆的方程为22143xy+=,离心率为12e=.(2)()622yx=−.【解析】【分析】(1)由31acac+=−=解得2,1ac==,从而求出3b=,代入椭圆方程即可求方程,再代入离心率公式即求离心率.(2)先设直线2AP的方程,与椭圆方程联立,消去y,再由
韦达定理可得2APxx,从而得到P点和Q点坐标.由211122122AQAAPQAAPAPFAAPSSSSS=+=+得23QPyy=,即可得到关于k的方程,解出k,代入直线2AP的方程即可得到答案.【小问1详解】如图,由题意得31acac+=
−=,解得2,1ac==,所以22213b=−=,所以椭圆的方程为22143xy+=,离心率为12cea==.【小问2详解】由题意得,直线2AP斜率存在,由椭圆的方程为22143xy+=可得()22,
0A,设直线2AP的方程为()2ykx=−,联立方程组()221432xyykx+==−,消去y整理得:()2222341616120kxkxk+−+−=,由韦达定理得222161234APkxxk−=+,所以228634Pkxk
−=+,所以2228612,3434kkPkk−−−++,()0,2Qk−.所以21142AQAQSy=,2112APFPSy=,12142AAPPSy=,所以211122122
AQAAPQAAPAPFAAPSSSSS=+=+,所以23QPyy=,即21222334kkk−=−+,解得62k=,所以直线2AP的方程为()622yx=−.13.已知椭圆C:22221(0)xyabab+=经过
点31,2M,F为椭圆C的右焦点,O为坐标原点,OFM△的面积为34.(1)求椭圆C标准方程;(2)过点()4,0P作一条斜率不为0的直线与椭圆C相交于A,B两点(A在B,P之间),直线BF与椭圆C的另一个交点为D,求证:点A,D关于x轴对称
.【答案】(1)22143xy+=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据三角形面积公式,利用代入法进行求解即可;(2)根据对称性与直线间斜率的关系,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.【小问1详解】因为OFM△的面积为34,则有133224
c=,解得1c=,又因为31,2M在椭圆C上,则222219141abab+=−=,解得2243ab==,所以椭圆C的标准方程为22143xy+=;【小问2详解】根据椭圆对称性,欲证A,D关于x轴对称,只需证FA
FDkk=−,即证0FAFBkk+=,设()22,Axy,()11,Bxy,直线AB方程为4xmy=+,的的由2243412xmyxy=++=消去x得()223424360mymy+++=,所以12224
34myym−+=+,1223634yym=+则()()()()()()()12211221121212121211111111FAFByxyxyxyxyyyykkxxxxxx−+−+−++=+==−−−−−−因为()()1221121212223
624232303434myxyxyymyyyymmm−+−+=++=+=++所以0FAFBkk+=,即A,D关于x轴对称.【点睛】关键点睛:本题的关键是由0FAFBkk+=,可以判断A,D关于x轴对称.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众
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