【文档说明】重庆市南开中学2023-2024学年高二上学期期中数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.191 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-e03b45728e09001b92df028366b0fcff.html
以下为本文档部分文字说明:
重庆南开中学高2025级高二(上)期中考试数学试题本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第I卷(选择题共60分)一、单项选择题: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,只有一项符合要求,请将答案填写在答题卡相应的位置上.1.直线350xy−−=的倾斜角为()A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】B【解析】【分析】由直线方程,结合斜率与倾斜角关系求倾斜角的大小.【详解】由直线方程为35yx=−,即斜率为3,若倾斜角[0,π),则ta
n3=,故π3=.故选:B2.若直线230xy−−=与360mxy+−=互相垂直,则m=()A.32−B.6C.32D.6−【答案】B【解析】【分析】根据两直线垂直的充要条件得到方程,解得即可.【详解】因为直线230
xy−−=与360mxy+−=互相垂直,所有()1230m+−=,解得6m=.故选:B.3.抛物线2xy=的准线方程是A.14y=−B.14x=−C.12y=−D.12x=−【答案】A【解析】【分析】由抛物线x2=y可得:2p=1,即可得出抛物线的准线方程.为【详解】
由抛物线x2=y可得:2p=1,∴124p=,因此抛物线的准线方程是y14=−.故选A.【点睛】本题考查了抛物线的标准方程及其准线方程,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.若双曲线C以两条坐标轴为对称轴,43yx=是其一条渐近线,则双曲线C的离心率为()A.54B.43C.43或53D.5
4或53【答案】D【解析】【分析】讨论双曲线焦点位置,结合已知渐近线确定双曲线参数关系,进而求离心率.【详解】若双曲线焦点在x轴上,则一条渐近线为4433bbyxxaa===,所以251()3bea=+=;若双曲线焦点在y轴上,则一条渐近线为4433aayxxbb===,所以25
1()4bea=+=;所以双曲线C的离心率为54或53.故选:D5.若直线1axby+=与22:1Oxy+=相离,则点(),Pab与圆O的位置关系为()A.点P在圆O内B.点P在圆O上C.点P在圆O外D.无法确定【答案】A【解析】【分析】由题设及点线距离公式有2
211ab+,进而可得221ab+即可判断位置关系.【详解】由题设(0,0)O与直线1axby+=的距离2211dab=+,即221ab+,所以点(),Pab在圆O内.故选:A6.设1F、2F分别为双曲线()
222210,0xyabab−=的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得123PFPFb+=,1294PFPFab=,则该双曲线的离心率为()A.43B.53C.94D.3【答案】B【解析】【分析】利用双曲线的定义结合已知条件可得出2294
9bbab−=,可求得ba,再由公式21bea=+可求得双曲线的离心率的值.【详解】由双曲线的定义得122PFPFa−=,又123PFPFb+=,()()2222121294PFPFPFPFba+−−=−,即1249PFPFab=,因此22949baab−=,即29940bbaa
−−=,则33140bbaa+−=,解得43ba=,13ba=−(舍去),因此,该双曲线的离心率为222513ccbeaaa===+=.故选:B.【点睛】本题考查双曲线离心率的
求解,解题的关键就是利用双曲线的定义建立a、b所满足的齐次等式,考查计算能力,属于中等题.7.若F为椭圆22:197xyC+=的左焦点,P为椭圆C上一动点,()2,1M−,则MFP周长的最大值为()A.42+B.62+C.7D.10【答案】D【解析】【分析】利用椭圆的定义及三角形三边关系有|||
|||||||2PMPFMFMFMFa++++,即可求最大值,注意取值条件.【详解】若F为椭圆右焦点,如下图示,||||26PFPFa+==,MFP周长为||||||PMPFMF++,且||||||PMMFPF+,所以||||||||
||||||PMPFMFMFPFPFMF+++++,而||3,||1MFMF==,故||||||10PMPFMF++,当且仅当,,MFP共线且,MP在F两侧时等号成立,所以MFP周长的最大值为10.故选:D8.椭圆()221121:
124xyCaa+=与双曲线()222222:124xyCaa−=有相同的焦点1F、2F,记椭圆1C的离心率为1e,双曲线2C的离心率为2e,则下列关系式一定正确的是()A.121ee=B.212ee=C.22211ee−=D.222212122eeee+=【答案】D【解析】【分析】由椭圆
、双曲线共焦点,结合对应方程得2221244aca−==+,根据离心率公式判断各项的正误.【详解】由椭圆与双曲线焦点相同,即参数c相同,而22121cea=,22222cea=,又2221244aca−==+,由222212112212212212112844ec
aaaaacae+=−+−−+==,所以222212122eeee+=.当121ee=,则212112ee+=,此时121ee==不合要求;当212ee=,则222212122eeee+,不合要求;当22211ee−=,则14222
111222122eeee+=+=,22212e=+,不一定成立;综上,A、B不成立,C不一定成立,D一定成立.故选:D二、多项选择题:本题共4小题、每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符
合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错得0分.请将答案填写在答题卡相应的位置上.9.已知椭圆C的中心为坐标原点,焦点1F、2F在x轴上,短轴长等于2,焦距为23,过焦点1F作x轴的垂线交椭圆C于P、Q两点,则下列说法正确
的是()A.椭圆C的方程为2214xy+=B.椭圆C的离心率为34C.12PQ=D.272PF=【答案】AD【解析】【分析】求出a、b、c的值,可判断AB选项的正误;设点1F为椭圆C的左焦点,将3x=−代入椭圆方程,可求得PQ的长,可判断C选项的正误;利用椭圆的定义可判断D选项的正误.【详
解】对于椭圆C,由已知可得22223bc==,则1b=,3c=,222abc=+=.对于A选项,因为椭圆C的焦点在x轴上,故椭圆C的方程为2214xy+=,A对;对于B选项,椭圆C离心率为32cea==,B错;对
于C选项,设点1F为椭圆C的左焦点,易知点()13,0F−,将3x=−代入椭圆方程可得12y=,故1PQ=,C错;的对于D选项,11122PFPQ==,故21722PFaPF=−=,D对.故选:AD.10.已知圆221:1Cxy+=,222
2:(3)(3)(0)Cxyrr−+−=.则下列说法正确的是()A.当1r=时,圆1C与圆2C有4条公切线B.当2r=时,1y=是圆1C与圆2C的一条公切线C.当3r=时,圆1C与圆2C相交D.当4r=时,圆1C与圆2C的公共弦所在直线的方程为12yx=−+【答案】ABD【解析】【分析
】根据圆心距与半径间的关系判断各项圆1C与圆2C的位置关系,结合点线距离与半径大小判断直线与圆的关系,相交情况下两圆作差求公共弦方程.【详解】由题设1(0,0)C且半径11r=,2(3,3)C且半径2rr=,故12||32CC=,当1r=时,12122CCrr=+,
即两圆相离,故有4条公切线,A对;当2r=时,1y=是圆1C切线,又2C到1y=的距离为22dr==,即1y=是圆2C的切线,B对;当3r=时,12124CCrr=+,即两圆相离,C错;当4r=时,21121235rrCCrr−==
+,即两圆相交,故有公共弦,将两圆方程作差得2222(3)(3)()15xyxy−+−−+=,整理得2210xy+−=,即为12yx=−+,D对.故选:ABD11.已知双曲线C:221916xy−=的左、右焦点分别为1F、2F,过2F向C的一
条渐近线作垂线,垂足为M,交另一条渐近线于N,则下列说法正确的是()A.M为线段2NF的中点B.点M在直线95x=上C.1216FFMM=−D.1213MF=【答案】BCD【解析】【分析】选项A:根据图像和双曲线的几何性质可
得;选项B:先求渐近线和直线MN的方程,联立可得;选项C:根据点坐标,利用数量积的坐标运算可得;选项D:根据双曲线距离公式可得.【详解】因为双曲线C:221916xy−=,所以3a=,4b=,5c=,则()15,0F−,()2
5,0F,根据双曲线的对称性,不妨取渐近线方程43yx=,选项A:由题意221221122MFOFFFNF=,故A错误;选项B:直线MN的斜率为34−,直线方程为()354yx=−−,联立()35443yxyx=−−=得912,55M,所以B正确;选项C:
由912,55M,()15,0F−,()25,0F,则13412,55MF=−−,21612,55MF=−,故1234161212165555MFFM=−+−−=−,故C正确;选项D:2213
41221355MF=−+−=,故D正确,故选:BCD12.如图,F为抛物线()2:20Cypxp=的焦点,O为坐标原点,过y轴左侧一点P作抛物线C的两条切线,切点为A、B,PA、PB分别交y轴于M、N两点,则下列结论一定正
确的是()A.180APBMFN+=B.180AFBAPB+=C.||||||||OMFAONFB=D.||||||||OMMAONMP=【答案】AD【解析】【分析】求得过点A的切线方程,得到1MFAP
kk=−,得出π2PMF=和π2PNF=,可判断A正确;当点P在准线2px=−上,求得πAFBAPB+,可判定B错误;由OMFAONFB=,求得212yyp=−,可判定C错误;分别求得221222OMyyON
=和221222||=||yMAMPy,可判定D正确.【详解】设抛物线()2:20Cypxp=上一点00(,)Mxy,则2002ypx=,过点00(,)Mxy的切线方程为00()yykxx−=−,联立方程组002()2yykxx
ypx−=−=,整理的221220ppyyykk−−+=,令Δ0=,解得1pky=,即过抛物线上一点的切线的斜率为1py,对于A中,设22121212(,),(,),()22yyAyByyypp,则过点A的切线方程为112ypyxy=+,令0x=,可得12yy=,即1(0,)2y
M,又由抛物线2:2Cypx=的焦点为(,0)2pF,所以1MFykp=−,则1MFAPkk=−,所以MFPM⊥,即π2PMF=,同理可得π2PNF=,则,,,PNFM四点共圆,所以πAPBMFN+=,所以A正确;对于B中,若点P在准
线2px=−上,可直线AB的方程为0()2pyypx=−,此时直线过焦点(,0)2pF,则πAFB=,所以πAFBAPB+,所以B错误;对于C中,由1(0,)2yM,2(0,)2yN,可得12OMyONy=−,212211222222222222yppxFAypppypFBypxp+++
===+++,若OMFAONFB=,可得22112222yypyyp+−=+,则2222121122yyypyyyp+=−−,所以212yyp=−,此时直线AB过焦点F,设直线()2pykx=−,代入抛物线22ypx=,可得2220pyypk−−=,设方程的两根为12,yy,可得212yyp=−,
即当直线过抛物线焦点时,两交点的纵坐标之积为2p−,而直线AB不一定过抛物线的交点,所以C错误;对于D中,由12OMyONy=−,可得221222OMyyON=,联立方程组112222ypyxyypyxy=+=+,解得1212,22yyyyxy
p+==,即1212(,)22yyyyPp+,则4211222222111222222221212122()||44=||()44yyyypyMApyyyMPyypyp++==++,所以||||||||OMMAONMP=,所以D正确.故选:
AD.【点睛】方法点睛:解决抛物线问题的方法与策略:1、涉及抛物线的定义问题:抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中
涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.2、涉及直线与抛物线的综合问题:通常设出直线方程,与抛物线方程联立方
程组,结合根与系数的关系,合理进行转化运算求解,同时注意向量、基本不等式、函数及导数在解答中的应用.第II卷(非选择题共90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填写在答题卡相应位置上.13.已知双曲线22:163xyC
−=,则C的右焦点的坐标为________.【答案】()30,【解析】【分析】根据双曲线方程,直接求焦点坐标.【详解】由双曲线方程可知26a=,23b=,则2229cab=+=,则3c=,并且焦点在x轴,双曲线的右焦点的坐标为(
)3,0.故答案为:()3,014.若2()1,M−为圆22:(1)16Cxy+-=的弦AB的中点,则直线AB的方程为__________.【答案】30xy−+=【解析】【分析】根据圆的性质知:CMAB⊥,由两条直线垂直,若斜率都存在,则斜率乘积为1−,求
出直线AB的斜率,根据直线的点斜式写出直线方程即可.【详解】因为圆22:(1)16Cxy+-=,所以圆心坐标为()0,1C,半径为4r=,因为2()1,M−是弦AB的中点,由圆的性质知:CMAB⊥,因为12110CMk−=−=−−,且1CMABkk=−,所以1ABk=,因为2()1,M−在
直线AB上,所以直线AB的方程为()211yx-=?,即:30xy−+=.故答案为:30xy−+=15.若P是椭圆2214xy+=上一动点,()0,3A,则PA的最大值为__________.【答案】4【解析】【分析】令(,)Pxy,应用两点距离公式有23(1)16PA
y=−++,结合椭圆的有界性求最大值.【详解】令(,)Pxy,则22(3)PAxy=+−,又224(1)xy=−,所以23(1)16PAy=−++,又11y−,当1y=−时,PA的最大值为4.故答案为:416.设椭圆22221(0)xyabab+=的焦点为1F,2F
,P是椭圆上一点,且12π3FPF=,若12FPF△的外接圆和内切圆的半径分别为R,r,当3Rr=时,椭圆的离心率为______.【答案】35##0.6【解析】【分析】由正弦定理得到23cR=,再根据三角形面积公式和余弦定理得到()33acr−=,从而根据3Rr=得到方程,求出离心率
.【详解】由题意得122FFc=,由正弦定理得1212242sin332cFFFPFcR===,故23cR=,由椭圆定义可知,122PFPFa+=,故()()12212112PFFSPFPFFFracr=++=+V,又121212211sin234PFFS
PFPFFPFPFPF==V,由余弦定理得()2222212121212121212122cos22PFPFPFPFFFPFPFFFFPFPFPFPFPF+−−+−==,即222112424122aPFPF
cPFPF−−=,解得2212443acPFPF−=,故()()22224433334acacacr−−+==,解得()33acr−=,因为3Rr=,所以()32333cac=−,解得35ca=.故答案为:35四、解答题:本题共6小题,共70分
.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请将答案填写在答题卡相应的位置上.17.已知双曲线的方程是22194xy−=.(1)求双曲线的渐近线方程;(2)设1F和2F是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线右支上,且1216PFPF=,
求2PF的大小.【答案】(1)23yx=;(2)2.【解析】【分析】(1)由双曲线方程直接写出渐近线方程;(2)由双曲线定义有126PFPF−=,结合已知求2PF即可.【小问1详解】由双曲线方程知:其渐近线方程为23yx=;【小问2详解】由双曲线定义1226PFPFa−==,又2
1222616PFPFPFPF=+=,所以22222616(8)(2)0PFPFPFPF+−=+−=,可得22PF=(负值舍),所以2PF的大小为2.18.已知圆22:240Cxyxym+−++=.(1)求实数m的取值范围;(2)
若直线:20lxy++=被圆C所截得的弦长为2,求实数m的值.【答案】(1)5m;(2)4.【解析】【分析】(1)利用方程表示圆的充要条件,列式求解即得.(2)借助直线被圆所截的弦长公式,列式计算即得.【小问1详解】圆22:240
Cxyxym+−++=,则(−2)2+42−4𝑚>0,解得5m,所以实数m的取值范围是5m.【小问2详解】由(1)知,5m,圆22:(1)(2)5Cxym−++=−的圆心(1,2)C−,半径5rm=−,则点(1,2)C−到直线:20lxy++=的距离1222d==,依题意,2
222rd=−,即√2=2√(√5−𝑚)2−(√22)2,解得4m=,所以实数m的值为4.19.已知抛物线2yx=与直线1xmy=+相交于A、B两点,O为坐标原点.(1)求证:OAOB⊥;(2)当10AOBS=时,求m的值.【答案】(1)证明见解
析;(2)6m=.【解析】【分析】(1)令1122(,),(,)AxyBxy,联立抛物线与直线并应用韦达定理得1212,1yymyy+==−,进而可得121=xx,再由12120OAOBxxyy=+=即可证结论;(
2)利用点线距离公式和弦长公式求(0,0)O到1xmy=+的距离、||AB,结合已知列方程求参数.【小问1详解】令1122(,),(,)AxyBxy,联立抛物线与直线得210ymy−−=,且240m=+,则1212,1yymyy+==−,故
2121212()11xxmyymyy=+++=,又1122(,),(,)OAxyOBxy==,则12120OAOBxxyy=+=,即OAOB⊥,得证.【小问2详解】由(0,0)O到1xmy=+的距离211dm=+,又22221212|
|1()414ABmyyyymm=++−=++,所以21014||22AOBmdABS+===,则2366mm==.20.已知圆22:6490Cxyxy++−+=,A是圆C上一动点,点(3,0)B,M为线段AB的中点.(1)求动点M的轨迹方程;(2)记M的轨迹为曲线E,
过点(1,3)N的点线l与曲线E有且只有一个交点,求直线l的方程.【答案】(1)22(1)1yx+−=;(2)1x=或3490xy−+=.【解析】【分析】(1)令(,)Mxy,由题设得23(2),Axy−,代入已知圆方程整理即可得动点M的轨迹方程;(2)讨论直线l斜率存在性,设直线方程
,结合点线距离公式及直线与圆的交点个数列方程求参数,即可得直线方程.【小问1详解】令(,)Mxy,由M为线段AB的中点,(3,0)B,则23(2),Axy−,而A是圆C上一动点,故22(23)46(23)890xyxy−++−−+=,整理得22
20xyy+−=,即22(1)1yx+−=,所以动点M的轨迹方程为22(1)1yx+−=.【小问2详解】由(1)知:曲线E圆心为(0,1),半径1r=,且点N在曲线E外,若直线l斜率不存在,即1x=,显然与曲线E相切,满足;若直线l斜率存在,设():31lykx−=−,则(0,1)到
直线l的距离2|2|1kdrk−==+,所以222|2|3144141kkkkkk−=−+=+=+,此时:3490lxy−+=;综上,直线l的方程为1x=或3490xy−+=.21.如图,椭圆()2222:10xyCabab+=离心率为22,其长轴的两个端点与短轴的一个端点构成
的三角形的面积为22.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点()1,0M的直线l交C于A、B两点,交直线4x=于点P.若=PAAM,PBBM=,证明:+为定值,并求出这个定值.【答案】(1)22142xy+=;(2)证明见解析,定值为0
.【解析】的的【分析】(1)由已知得222acab==,结合椭圆参数关系求得224,2ab==,即可得椭圆方程;(2)令:(1)lykx=−,1122(,),(,)AxyBxy,(4,3)Pk,联立椭圆方程并应用韦达定理得2122412
kxxk+=+,21222(2)12kxxk−=+,再由向量数量关系的坐标表示得到+关于参数k的表达式,将韦达公式代入化简即可证.【小问1详解】由题设2221222222cacaabab==
==,又222abc=+,则224,2ab==,所以椭圆C的标准方程为22142xy+=.【小问2详解】由题设,直线l斜率一定存在,令:(1)lykx=−,且()1,0M在椭圆C内,联立直线与椭圆并整理得2222(12)4240kxkxk+−+−=,
且0,令1122(,),(,)AxyBxy,而(4,3)Pk,则1111(4,3),)(1,PAxykAMxy=−−=−−,由=PAAM,则11114(1)3xxyky−=−−=−且11x,得1141xx−=−,同理2222(4,3),)(1,PBxykBMxy
=−−=−−由PBBM=,则22224(1)3xxyky−=−−=−且21x,得2241xx−=−,所以121221121244(4)(1)(4)(1)11(1)(1)xxxxxxxxxx−−−−+−−+==−−−+−
121212125()28()1xxxxxxxx+−−=−++又2122412kxxk+=+,21222(2)12kxxk−=+,则+=2222222222222242(2)5282048816121202(2)42441211
212kkkkkkkkkkkkkk−−−−+−−++==−−−++−+++.所以+为定值0.22.如图,双曲线()222:11yxmm−=,过原点O的直线12,ll与双曲线分别交于A、C、B、D四点,且12ll⊥.(1)若3m=,
P为双曲线的右顶点,记直线PA、PB、PC、PD的斜率分别为1k、2k、3k、4k,求1234kkkk的值;(2)求四边形ABCD面积的取值范围.【答案】(1)9;(2)224[,)1mm+−.【解析】【分析】(1)由题意可设1:lykx=,则21:lyxk=−,结合直线12,ll与双
曲线都有两交点得33(3,)(,3)33k−−,再联立双曲线求各交点坐标,应用两点式求1k、2k、3k、4k,即可求结果;(2)由题设且同(1)得11(,)(,)kmmmm−−,联立直线与双曲线,应用
韦达定理和弦长公式求||,||ACBD,根据1||||2SACBD=及换元法求其取值范围即可.【小问1详解】由题设,12,ll的斜率都存在且不为0,令1:lykx=,则21:lyxk=−,所以1mkmmmk−−−,即3333(3,)(
,3)13333kkk−−−−−,联立1:lykx=与双曲线,得2223313ykxxykx==−−=,不妨令2222223333(,),(,)3333kkACk
kkk−−−−−−,同理2222223333(,),(,)31313131kkDBkkkk−−−−−−,由(1,0)P,则212333kkk=−−、232333kkk=+−、4223331kkk=−−−、2223331kkk=−+−,所以212342223393(3)3(31
)kkkkkkkk==−−−−.【小问2详解】由题设且同(1)得11(,)(,)kmmmm−−,联立2222222()01ykxmkxmyxm=−−=−=,则2220,ACACmxxxxmk+==−−,所以2222224|
|1()41ACACmACkxxxxkmk=++−=+−,联立22211yxkyxm=−−=,同理可得22222222144||1111mmBDkkmkmk=+=+−−,所以四边形ABCD面积1||||2SACBD==2222222(1)(
)(1)mkmkmk+−−,则22244222(1)(1)mkSmkmkm+=−++−,令22211(1,1)tkmm=+++,所以22224222222222(21)(1)(1)(1)(1)mtmtSmttmtmmtmtm==−−+++−−−+
+−+22222222222221111(1)(1)()(1)()24mmmmmmttt==−+−−−+−+,而22211(,)11mtmm++且1m,故211(0,)12m+,222111(,1)112mmm=−
++,当112t=时,22min222241(1)4mmSmm==−−,当1t趋向于211m+时,2222211(1)(1)()24mmt−−+−+趋向于0,即S趋向于正无穷,所以四边形ABCD面积的取值范围是224[,)
1mm+−.【点睛】关键点点睛:第二问,先求得11(,)(,)kmmmm−−,联立直线与双曲线求四边形对角线长度为关键.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com