【文档说明】浙江省嘉兴市秀水高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.469 MB,由管理员店铺上传
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嘉兴市秀水高级中学2023-2024学年高二10月月考数学试题一、单选题1.圆()()22:213Cxy−++=的圆心坐标为()A.()2,1B.()2,1-C.()2,1−D.()2,1−−【答案】B【解析】【分析
】根据圆的标准方程即得.【详解】因为圆()()22:213Cxy−++=,所以圆()()22:213Cxy−++=的圆心坐标为()2,1-.故选:B.2.下列向量中,与向量()2,3,1a=−,平行的是()A.()1,1,1B.()2,3,1−C.21,1,33−−
D.()2,1,1−−【答案】C【解析】【分析】根据空间向量共线的等价条件判断即可.【详解】对于A,因为231111−,所以两向量不平行;对于B,因为231231−=−,所以两向量不平行;对于C,因为231321133−===−−−,所以两向量平行;对于D,因为231211−
−−,所以两向量不平行.故选:C.3.若方程221259xymm+=−+表示椭圆,则实数m的取值范围是()A.()9,25−B.()()9,88,25−C.()8,25D.()8,+【答案】B【解析】【分析】根据椭圆的标准方程得到方程组250
90259mmmm−+−+,解得答案.【详解】方程221259xymm+=−+表示椭圆,则25090259mmmm−+−+,解得()()9,88,25m−.故选:B4.若直线l的斜率()1,3k−,则直线l的倾斜角的取值范围是
()A.π3π,34B.π3π0,,π34C.π2π,63D.π3π0,,π64【答案】B【解析】【分析】设直线l的倾斜角为,根据题意得到1tan3−,
结合正切函数的图象与性质,即可求解.【详解】设直线l的倾斜角为,其中)0,π,可得tank=,因为()1,3k−,即1tan3−,结合正切函数的图象与性质,可得直线l的倾斜角π3π0,,π34
.故选:B.5.不论实数a取何值时,直线()()21+350axay−+−−=都过定点M,则直线230xy−+=关于点M的对称直线方程为()A.260xy−−=B.20xy−=C.290xy−−=D.2
30xy−−=【答案】D【解析】【分析】先求出定点坐标,设直线230xy−+=关于点M的对称直线方程为20xyb−+=,则2232255b−+−+=,解方程即可得出答案.【详解】由()()21+350axay−+−−=可得:()2350axyxy−−+−=,令20350xyxy−=
−+−=,解得:1,2xy==,所以()1,2M,设直线230xy−+=关于点M的对称直线方程为:20xyb−+=,则()1,2M到直线230xy−+=与20xyb−+=的距离相等,所以2232255b−+−+=,解得:3b=,即3b=(舍去)或3b=−.故直线23
0xy−+=关于点M对称直线方程为:230xy−−=.故选:D.6.“太极图”因其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,故也被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”,图中曲线为圆或半圆
,已知点(),Pxy是阴影部分(包括边界)的动点,则2yx−的最小值为()A.23−B.32−C.43−D.1−【答案】C【解析】【分析】转化为点(),Pxy与(2,0)连线的斜率,数形结合后由直线与圆
的位置关系求解,的【详解】记()2,0A,则2ykx=−为直线AP的斜率,故当直线AP与半圆()()22110xyx+−=相切时,得k最小,此时设():2APykx=−,故21211kk−−=+,解得43k=−或0k=(舍去),即min43k=−.故
选:C7.已知直线:lyxm=+上存在点P,使得P到点()1,0A−和()10B,为的距离之和为4.若1mnm=−为正数,则49111mn+−−的取值范围是()A.8514,6B.)14,+C.85,6+D.43,3+【答案】C【解析】【分析】根据椭圆的
定义求出点P的轨迹方程,根据直线与椭圆有交点,联立直线与椭圆方程,根据0求出m的取值范围,再根据1mnm=−为正数,求出m的范围,即可得到17m,则491491111mmnm+=+−−−−,再根据对勾函数的性质求出49111mn+−−的取值范
围.【详解】解:因为P到点()1,0A−和()10B,为的距离之和为4,且24=AB,所以点P的轨迹是以()1,0A−和()10B,为焦点的椭圆,且1c=,2a=,所以223bac=−=,所以椭圆方程为22143xy+=,又直线yxm=+与22143xy+=有交点,所以22143xyyxm
+==+,消去y得2784120xmxm++−=,所以()64474120mm=−−,解得7m,又0m,所以0,7m又1mnm=−为正数,所以01mm−,解得1m或0m,所以17m,所以491491491111111mmmnmmm+=
+=+−−−−−−−,令1tm=−,则06t,因为49ytt=+在(0,6上单调递减,所以494985666tt++=,即49185116mn+−−,即49111mn+−−的取值范围是85,6+.故选:C8.在直角坐标系内,已
知(3,5)A是以点C为圆心的圆C上的一点,折叠该圆两次使点A分别与圆上不相同的两点(异于点A)重合,两次的折痕方程分别为10xy−+=和70xy+−=,若圆C上存在点P,使得()0MPCPCN−=,其中点(,0)−Mm、(,0)Nm,则m的最大值
为()A.7B.6C.5D.4【答案】B【解析】【分析】利用圆的性质先确定圆C,结合向量数量积得出MNP、、三点共圆,再利用两圆的位置关系数形结合即可.【详解】由题意可得圆心在两折痕方程上,联立方程得1
03704xyxxyy−+==+−==,即圆心()3,4C,半径1CA=,()0MPCPCNMPNP−==,即MPNPMNP⊥、、三点共圆,该圆以MN为直径,故圆心为原点.如图所示连接OC交圆C于B点,当PB重合时此时两圆相内切,MN最
大,即16ONOBOCm==+==.故选:B二、多选题9.已知圆O1的方程为x2+y2=1,圆O2的方程为(x+a)2+y2=4,如果这两个圆有且只有一个公共点,那么a的取值可以是()A.-1B.-3C.1D.3【答案】ABCD【解析】【分析】由题意可知两圆外切或
内切,则圆心距等于两半径的和或两半径的差,列方程可求出a的值.【详解】由题意得两圆的圆心距d=|a|=2+1=3或d=|a|=2-1=1,解得a=3或a=-3或a=1或a=-1,所以a的所有取值构成的集合
是{1,-1,3,-3}.故选:ABCD10.已知直线:320lxy+−=,则下列选项中正确的有()A.直线l的倾斜角为56B.直线l的斜率为3C.直线l不经过第三象限D.直线l的一个方向向量为()3,3v=−【答案】CD【解析】【分析】由直线:320lxy+−=,可以得到直线的斜率和
倾斜角,从而判断A和B的正误;通过计算直线的斜率和截距,从而判断是否经过第三象限,判断C选项的正误;取直线:320lxy+−=上两点,得到直线l的一个方向向量,从而判断D选项的正误.【详解】因为:320lxy+−=,可以表示为32yx=−+,所以3k=−,
倾斜角为23,故选项A和B错误;因为直线32yx=−+,故斜率0k,纵截距0b,所以直线l不经过第三象限,故选项C正确;取直线上两点(0,2)A,(3,1)B−,所以得到方向向量(3,3)BA=−,得到直线l的一个方向向量为()3
,3v=−,故选项D正确.故选:CD11.在平面直角坐标系xOy中,已知圆22:4Oxy+=,点()30A−,,()1,2B−,点C,D为圆O上的两个动点,则下列说法正确的是()A.圆O关于直线AB对称的圆O的方程为22(3)(3)4++−=xyB.分别过A,B两点所作的圆O的切
线长相等C.若点()1,0P满足0PCPD=,则弦CD的中点Q的轨迹方程为221522xy−+=D.若四边形ABCD为平行四边形,则四边形ABCD的面积最小值为2【答案】AD【解析】【分析】由题意求出直线AB的方程,
设(,)Oab,则011000322baba−=−−++=+解之即可判断A;由A、B到原点的距离不相等判断B;设(,)Qxy,由题意得PCPD⊥,结合222PQOCOQ=−计算化简,即可判断C;由点到直线的距离公式和几何法求弦长,求出直线AB的方程,求出
面积即可判断D.【详解】A:20113ABk−==−+,则直线AB方程为3yx=+,设O的圆心(,)Oab,则011000322baba−=−−++=+,解得3,3ab=−=,所以O的方程为22(3)(3)4++−
=xy,故A正确;B:易知A、B到原点(圆心)的距离不相等,所以切线长不相等,故B错误;C:设(,)Qxy,由0PCPD=,且P在圆O内部,得PCPD⊥,又Q为弦CD的中点,则OQCD⊥,有222PQOCOQ=−
,即2222(1)4()xyxy−+=−+,整理得222223xyx+−=,即2217()24xy−+=,故C错误;D:由题意,(0,0),2,1ABOrk==,若四边形ABCD为平行四边形,则22,//CDABCDAB==,设AB直线方程为yxm=+,则O到直线AB的距离为2md=,所以22
2CDrd=−,的即2222222m=−,解得2m=,所以AB直线方程为2yx=+或2yx=−.当AB直线方程为2yx=+即()()0,2,2,0CD−时,四边形ABCD的面积最小,且最小值为2,故D正确.故选:AD.12.已知椭圆2222:1(0)xy
Cabab+=的左、右焦点分别为1F,2F且122FF=,点(1,1)P在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是()A.1||QFQP+的最小值为21a−B.椭圆C的短轴长可能为2C.椭圆C的离心率的取值范围为510,2
−D.若11PFFQ=,则椭圆C的长半轴长为517+【答案】AC【解析】【分析】利用椭圆的定义计算判断A;点P在椭圆内建立不等式,推理计算判断BC;求出点Q的坐标,列出方程计算判断D作答.【详解】对于A,由122FF=,得()122(1,0),1,0,1FFPF−=,则
122QFQPaQFQP+=−+222(||||)221aQFQPaPFa=−−−=−,当2,,QFP三点共线时取等号,A正确;对于B,由点()1,1P在椭圆内部,得22111ab+,则211b,有1b,椭圆C的短轴长大于2,B错误;对于C,因为22111ab+,且221ab−=,于是
221111aa+−,即42310aa−+,解得2235(15)24a++=,即152a+,因此1512ea−=,椭圆C的离心率的取值范围为51(0,)2−,C正确;对于D,由11PFFQ=,得1F为线段PQ的中点,即()3,1Q−−,则22911a
b+=,又221ab−=,即421190aa−+=,解得221185(517)24a++==,则5172a+=,椭圆C的长半轴长为5172+,D错误.故选:AC【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义
,则考虑利用几何法来解决;(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.三、填空题13.直线l:yx=与圆22260xyxy+−−=相交A、B两点,则AB=______.【答案】42【解析】【分析】根据给定条件,联立方程求出点,A
B的坐标,再利用两点间距离公式计算作答.【详解】由22260yxxyxy=+−−=解得00xy==或44xy==,不妨令(0,0),(4,4)AB,所以224442AB=+=.故答案为:4214.直线1:230lmxy+−=与直线()2:3160lxmym+−+−=
平行,则m=_________.【答案】-2【解析】【分析】利用两直线平行:斜率相等,纵截距不等即可求出结果.【详解】由1:230lmxy+−=,得到12:32mlyx=−+,因为12ll//,所以10m−
,由()3160xmym+−+−=,得到3611myxmm−=−−−−所以3213621mmmm−=−−−−−,即2603mmm−−=,解得2m=−,故答案为:2−.15.已知点()2,2A−,()1,2B−,点Q在直线l:40xy+−=上运动,则
QAQB+的最小值为______.【答案】7【解析】【分析】结合图象,求出点A关于直线l的对称点为A,QAQB+的最小值即为AB,解出即可.【详解】如图:设点()2,2A−,关于直线l的对称点为(,)Axy,则224022
(2)12xyyx+−+−=−−=−,解得6,2,xy==则(6,2)A,则22(61)(22)7,AB=++−=7QAQBQAQBAB+=+=,故答案为:7.16.椭圆2222:1(0)xyCabab+=的左、右焦点分别为12,FF,上顶
点为A,直线1AF与椭圆C交于另一点B,若2120AFB=,则椭圆C的离心率为___________.【答案】1313【解析】【分析】设1BFm=,再在2ABF△中根据余弦定理结合椭圆的定义可得67ma=,再分别在12AFF△与12BFF△列出余弦定理,根据12121
80AFFBFF+=化简即可.【详解】由椭圆的性质可得12AFAFa==,设1BFm=,在2ABF△中根据余弦定理结合椭圆的定义可得()()()222222cos120amaamaam+=+−−−,即2222222442aammaaammaam++=+−
++−,整理可得276ama=,即67ma=,故2827BFama=−=.又1212180AFFBFF+=,故1212180AFFBFF=−,()121212csoscos180coAFFBFFBFF=−=−,故()22
2682776272caaccaa+−=−,即22447247cacaac−=−,22267cac=−,故2213ac=,故离心率1313ca=.故答案为:1313四、解答题17.如图所示,已知12,FF是椭圆22110036xy+=的两个焦点.(1)求椭圆的
焦点坐标;(2)过1F作直线与椭圆交于,AB两点,试求2ABF△的周长.【答案】(1)()()128,0,8,0FF−.(2)40【解析】【分析】(1)根据椭圆的标准方程计算即可;(2)由椭圆的定义计算即可.【小问1详解】设焦距为2c,由22110036xy+=得1
00368c=−=,所以椭圆的焦点坐标为()()128,0,8,0FF−.【小问2详解】设椭圆长轴长2a,则易得2210020a==,又2ABF△的周长2ABFC为()()()2211221212ABAFBFAFBFAFBFAFAFBFBF++=+++=+
++,由椭圆的定义可知12122AFAFaBFBF+==+,故240ABFC=.18.已知(1,2),(1,1)AB−,过点(3,1)P−−且与直线AB垂直的直线为l.(1)求l的方程;(2)设l与坐标轴的交点分别为M和N,求||MN.【答案】(1
)270xy++=(2)752.【解析】【分析】(1)先求出直线AB的斜率,再由直线AB与直线l垂直求出直线l的斜率,然后利用点斜式可求出直线l的方程,(2)分别令0,0xy==求出直线l与坐标轴的交点,
再利用两点间的距离公式可求得结果.【小问1详解】因为(1,2),(1,1)AB−,所以2111(1)2ABk−==−−,因为直线AB与直线l垂直,所以直线l的斜率为2−,因为直线l过点(3,1)P−−,所以直线l方程为
12(3)yx+=−+,即270xy++=,【小问2详解】由(1)可知直线l为270xy++=,当0x=时,7y=−,当0y=时,72x=−,不妨令7,0,(0,7)2MN−−,则22775722MN=+=.19.已知椭圆()2222:10x
yMabab+=的离心率为63,焦距为22,斜率为k的直线l与椭圆M有两个不同的交点A,B.(1)求椭圆M的方程;(2)若直线l过椭圆上顶点,且1k=,求AB的值.【答案】(1)2213xy+=(2)322的【解析】【分析】(1)由题意可得22263222
abcceac=+===,解出,,abc,进而求解.(2)由题意可得直线l的方程,将其与椭圆方程联立后,再结合韦达定理及弦长公式求解即可.【小问1详解】由题意得,22263222abcceac=+==
=,解得2c=,3a=,()()2222321bac=−=−=,∴椭圆M的方程为2213xy+=.【小问2详解】因为1k=,椭圆上顶点为()0,1,所以直线l的方程为1yx=+,设()11,Axy,(
)22,Bxy.联立22113yxxy=++=,得2230xx+=,又直线l与椭圆M有两个不同的交点,所以90=,∴1232xx+=−,120xx=,∴()22121212932124242ABkxxxxxx=+−=+−==.20.如图,在四棱台1111ABCDABCD−中,
1AA⊥底面ABCD,M是AD中点.底面ABCD为直角梯形,且ADBC∥,11112ABBCADAAAD====,90ABC=.(1)求证:直线1DD∥平面1BCM;(2)求直线CD与平面1BCM所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)1
2【解析】【分析】(1)根据题意可证11ABCM∥,可知11,,,ABCM四点共面,进而可得11DDAM∥,结合线面平行的判定定理分析证明;(2)过点D作1DOAM⊥于点O,连CO,根据垂直关系分析可得DCO∠为CD与平面1BCM所成角,运算求解即可.【
小问1详解】连接11,AMDM,因为M是AD中点,且ADBC∥,2=ADAB,则CMAB∥,又因为11ABAB∥,则11ABCM∥,可知11,,,ABCM四点共面,由112ADAD=,11ADAD∥,可得11ADMD∥,11ADMD=
,则四边形11AMDD是平行四边形,故11DDAM∥,且1DD平面11AMDD,1AM平面11AMMD,所以1DD∥平面1BCM.【小问2详解】因为1AA⊥底面ABCD,AB底面ABCD,则1AAAB⊥,且ADAB⊥,1
AAADA=,1,AAAD平面11ADDA,所以AB⊥平面11ADDA,由(1)可知:CMAB∥,则CM⊥平面11ADDA,且CM平面1BCM,所以平面1BCM⊥平面11ADDA,过点D作1DOAM⊥于点O,连CO,平面1BCMI平面111A
DDAAM=,DO平面11ADDA,所以DO⊥平面1BCM,所以DCO∠为CD与平面1BCM所成角,因为1△∽△AAMDOM,则11AADOAMDM=,可得1122AADMDODMAM==,所以直线CD与平面1BCM所成角的正弦值212sin22DMDODCOCDDM==
=.21.已知圆22:2260Cxyxy++−−=,直线l过点()1,2P且与圆C相交A,B两点.(1)若ABC为等腰直角三角形,求l的方程;(2)当PCl⊥时,求ABC的外接圆方程.【答案】(1)1x=或34110xy+−=.(2)22618
20555xyxy+−−+=【解析】【分析】(1)由题意可得圆心C到直线l的距离为2d=,考虑直线l的斜率存在和不存在,由点到直线的距离公式即可得出答案;(2)先求出直线l的方程,设ABC的外接圆方程为:()22226240xyxyxy++−−++−=,将
()1,1C−代入即可求出,即可求出ABC的外接圆方程.小问1详解】将圆C化简为:()()22118xy++−=,则圆心()1,1C−,22r=,因为22ACBC==,ACBC⊥,所以24ABCA==,因此圆心C到直线
l的距离为:842d=−=若直线l的斜率不存在,所以1x=,圆心()1,1C−到直线1x=的距离为2,满足题意;若直线l的斜率存在,设直线l为:()21ykx−=−,即20kxyk−−+=,即221221211kkkdkk−−−+
−+===++,解得:34k=−,所以直线l为:34110xy+−=,综上:l的方程为:1x=或34110xy+−=.【小问2详解】因为()1,2P,()1,1C−,所以211112PCk−==+,因为PCl⊥,
则2lk=−,因为直线l过点()1,2P,则直线l的方程为:()221yx−=−−,化简为:240xy+−=,因为ABC的外接圆过直线l与圆C的交点,【设其方程为:()22226240xyxyxy++−−++−=
,因为圆过点()1,1C−,代入可得850−−=,解得:85=−,得()2282262405xyxyxy++−−−+−=,即2261820555xyxy+−−+=,经经验22618240555−+−−,故所求的方程为:2261820
555xyxy+−−+=.22.在平面直角坐标系xOy中,已知直线34550xy++=与圆1C:222xyr+=相切,另外,椭圆2C:()222210xyabab+=的离心率为32,过左焦点1F作x轴的垂线交椭圆于C,D两点.且1CD=.(1)求圆1C的方程与椭圆2C的方程;(2)经
过圆1C上一点P作椭圆2C的两条切线,切点分别记为A,B,直线PA,PB分别与圆1C相交于M,N两点(异于点P),求△OAB的面积的取值范围.【答案】(1)225xy+=,2214xy+=;(2)4,15.【解析】【分析】(1)由直线与圆
的相切关系及点线距离公式求参数r,即可得圆1C的方程,根据椭圆离心率、22bCDa=及椭圆参数关系求出a、b、c,即可得椭圆2C的方程.(2)设()11,Axy、()22,Bxy、()00,Pxy,讨论直线
PA,PB斜率存在性,则直线PA为()111ykxxy=−+、直线PB为()222ykxxy=−+,联立椭圆方程并结合所得一元二次方程Δ0=求1k、2k,进而得直线PA为1114xxyy+=、直线PB为2214xxyy+=,结合P在直线PA,PB上有AB为0014xxyy+=,联立
椭圆方程,应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式,结合三角形面积公式得202043135OABySy+=+求面积范围.【小问1详解】由题设,圆1C:222xyr+=的圆心为()0,0,因为直线34550xy++=与圆1C相切,则
2255534r==+,所以圆1C的方程为225xy+=,因为椭圆2C的离心率为32,即32cea==,即32ca=,由221bCDa==,则22ab=,又222abc=+,所以22324aaa=+,解得2a=,1b=,所以椭圆2C的
方程为2214xy+=.综上,圆1C为225xy+=,椭圆2C为2214xy+=.【小问2详解】设点()11,Axy,()22,Bxy,()00,Pxy.当直线PA,PB斜率存在时,设直线PA,PB的斜率分别为1k
,2k,则直线PA为()111ykxxy=−+,直线PB为()222ykxxy=−+.由()11122440ykxxyxy=−++−=,消去y得:()()()22211111111148440kxkykxxykx++−+−−=.所以()()()2222111111116441444k
ykxkykx=−−+−−.令Δ0=,整理得()2221111114210xkxyky−++−=,则11111122111444xyxyxkxyy−−=−==−,所以直线PA为()11114xyxxyy−=−+,化
简得:22111144xxyyyx+=+,即1114xxyy+=.经验证,当直线PA斜率不存在时,直线PA为2x=或2x=−也满足1114xxyy+=.同理,可得直线PB为2214xxyy+=.因为()00,Pxy在直
线PA,PB上,所以101014xxyy+=,202014xxyy+=.综上,直线AB为0014xxyy+=.由00221444xxyyxy+=+=,消去y得:()22200035816160yxxxy+−+−=.所以01220835xxxy+=+,20122
0161635yxxy−=+.所以201220116xABxxy=+−()()()22220000222006443516161551635xyyyyy−+−+=+()()220420002220
002531312533535yyyyyyy++=+=++.又O到直线AB的距离222000|4|416531dxyy−==++.所以()220022200025314311423535531OAByy
Syyy++==+++.令2031yt+=,1,4t,则24444OABtSttt==++,又44,5tt+,所以△OAB面积的取值范围为4,15.【点睛】关键点点睛:第二问,设点及直线PA,PB的方程,联立椭圆结合相切关系求参数关系,进而确定PA,PB的
方程,由P在直线PA,PB上求直线AB的方程,再联立椭圆并应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式求三角形面积的范围.的获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com