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- 2021-04-14 发布
2017-2018学年江西省南昌市第二中学高二上学期期中考数学(理)试题
一、单选题
1.点在极坐标系中的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,又点在第二象限内,故极角。
所以点在极坐标系中的坐标为。选A。
2.抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
如图,由,得,则,则抛物线的准线方程为,故选C.
3.直线与直线平行,则实数的值为( )
A. 0 B. 2 C. D. 2或
【答案】D
【解析】有两直线平行可得,解得。选D。
4.圆与圆的位置关系是( )
A. 相离 B. 相交 C. 相切 D. 内含
【答案】B
【解析】圆的标准方程即为,圆心为(-1,1),半径为2;圆的标准方程即为,圆心为(3,4),半径为5.所以
所以,因此两圆相交。选B。
5.以抛物线的焦点为圆心,半径为1的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意得抛物线的焦点坐标为(2,0)。
故所求圆的方程为,即。选A。
6.若双曲线以椭圆的焦点为顶点,以椭圆长轴的端点为焦点,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】椭圆的焦点在 轴上, , 该椭圆的焦点为以椭圆的焦点为焦点,短半轴长为实轴长的双曲线焦点也 轴上,且有: ,则, 该双曲线的标准方程为,故选B.
7.椭圆上一点与椭圆的两个焦点、的连线互相垂直,则的面积为( )
A. 20 B. 22 C. 24 D. 28
【答案】C
【解析】椭圆1的焦点坐标为、。由椭圆的定义得
,所以,
因为 ,所以,
所以,
所以。选C。
点睛:(1)椭圆上一点与两焦点构成的三角形,称为椭圆的焦点三角形,与焦点三角形有关的 计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、,得到的关系.
(2)对的处理方法:①定义式的平方,即;②余弦定理,即;③面积公式,即。
其中。
8.若直线与曲线有两个不同的公共点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】曲线表示以(2,2)为圆心,半径为2的圆的下半部分,如下图所示。
由图形知,当直线经过点(2,0)时,直线与曲线有两个不同的公共点,
此时有。
当直线与圆相切时,可得,解得或(舍去)。
结合图形可得实数的取值范围是。选B。
9.与圆及圆都外切的圆的圆心的轨迹为
A. 椭圆 B. 双曲线一支 C. 抛物线 D. 圆
【答案】B
【解析】,设两个圆心分别为,设动圆圆心为P(x,y),则,所以是双曲线的一支。
10.、分别是椭圆的左顶点和上顶点, 是该椭圆上的动点,则 面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得点、的坐标分别为,
∴,且直线的方程为。
设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,
由消去y整理得,
∵直线与椭圆相切,
∴,
解得或(舍去)。
∴所求切线的方程为。
∴该切线与直线AB间的距离。
由题意得当点C为切点时, 的面积最大,且最大面积为
。选B。
点睛:本题考查了数形结合的思想方法,由于是定值,故当三角形的高最大时,面积才最大,由此作为解题的突破点,并结合图形进行分析,发现当点C为与AB平行且与椭圆相切的直线的切点时满足题意,然后根据判别式求得切线方程,并利用两平行线间的距离求得三角形的高即可。
11.已知直线 被椭圆截得的弦长为2017,则下列直线中被椭圆截得的弦长一定为2017的有( )
① ② ③ ④
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
【答案】C
【解析】由于直线被椭圆截得的弦长为, 与直线,分别关于原点、 轴、 轴对称,根据椭圆的对称性可得: , 被椭圆截得的弦长也为,,而直线被椭圆截得弦长大于,综上可得被椭圆截得弦长一定为的有①③④,故选C.
12.如图,已知抛物线的焦点为,直线过且依次交抛物线及圆于点四点,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,即为圆的圆心,准线方程为。
由抛物线的定义得,
又,所以。
同理。
①当直线与x轴垂直时,则有,
∴。
②当直线与x轴不垂直时,设直线方程为,
由消去y整理得,
∴,
∴,当且仅当时等号成立。
综上可得。选C。
点睛:(1)与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.利用定义可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.
(2)圆锥曲线中的最值问题,可利用基本不等式求解,但要注意不等式成立的条件。
二、填空题
13.直线(为参数)的斜率为______.
【答案】
【解析】直线的参数方程为为参数)消去参数得,则直线的斜率为,故答案为.
14.直线x-2y+2=0经过椭圆=1(a>b>0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为________.
【答案】
【解析】直线x-2y+2=0与坐标轴的交点为(-2,0),(0,1),依题意得,
c=2,b=1⇒a=⇒e=.
15.已知直线和直线,抛物线上一动点到直线和的距离之和的最小值是 .
【答案】2
【解析】试题分析:设抛物线上的一点的坐标为,则到直线的距离;
到直线的距离
则
当时,到直线和的距离之和的最小值为2
【考点】点到直线距离公式
16.已知是双曲线的左、右焦点,点在双曲线的右支上, 是坐标原点, 是以为顶点的等腰三角形,其面积是,则双曲线的离心率是______________.
【答案】
【解析】为等腰三角形, ,又为直角三角形,设,则,可得, , ,故答案为.
【 方法点睛】本题主要考查双曲线的定义及离心率,属于难题.离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,从而求出;②构造的齐次式,求出;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.本题中,根据题设条件结合双曲线的定义以及勾股定理找出之间的关系,求出离心率.
三、解答题
17.(Ⅰ)抛物线的顶点在原点,焦点在轴上,抛物线上一点到焦点的距离为4,求抛物线的标准方程;
(Ⅱ)双曲线的左、右焦点分别为、, 是双曲线右支上一点,且,求双曲线的标准方程.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)由题意设抛物线方程为,根据定义可得,求得p即可得到方程;(Ⅱ)由题意得可知,故,又在双曲线上,代入坐标可得,从而得到曲线方程。
试题解析:
(Ⅰ)因为在抛物线上,可设抛物线方程为,
由抛物线的定义可知, 到准线的距离为4,
所以,
解得,
所以抛物线的标准方程为;
(Ⅱ)由双曲线定义及可知,
所以,
又因为是双曲线上的点,
所以,
解得,
所以双曲线的标准方程为.
18.在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴正半轴为极轴)中,圆的极坐标方程为,圆与直线交于, 两点,
点的直角坐标为.
(Ⅰ)将直线的参数方程化为普通方程,圆的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)求的值.
【答案】(1) ,;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)将参数方程消去参数可得直线的普通方程为,把, 代入圆的极坐标方程可得圆的直角坐标方程.(Ⅱ)利用参数方程中参数的几何意义求解。把参数方程代入圆的方程整理得,设, 是该方程的两根,则。
试题解析:
(Ⅰ)由消去参数得,
即直线的普通方程为.
把, ,代入,整理得
故圆的直角坐标方程,即.
(Ⅱ)把(为参数)代入,
化简得: ,
,
设, 是该方程的两根.
则.
所以,
又直线过,
所以.
19.已知抛物线的方程为,过点作直线交抛物线于、两点,且为线段的中点.
(Ⅰ)求直线的方程;
(Ⅱ)求线段的长度.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)用“点差法”可求得直线AB的斜率,再用点斜式得到直线方程。(Ⅱ)把直线方程代入抛物线方程得,从而, ,再利用弦长公式求解。
试题解析:
(Ⅰ)设, ,
因为、在抛物线上,所以有,
①-②得,
所以,
因为为线段的中点,
所以, ,
所以,
又因为直线过点,
所以直线的方程为,
即;
(Ⅱ)由消去y整理得,
显然
又, ,
所以,
所以线段的长度为.
20.已知圆的圆心在直线上,且与直线相切,被直线截得的弦长为.
(Ⅰ)求圆的方程;
(Ⅱ)若, 满足圆的方程,求的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)设圆的圆心为,半径为,根据条件得到关于的方程组,求得可得圆的方程;(Ⅱ)由于,故可将求范围的问题转化为两圆有公共点的问题处理,可得所求范围。
试题解析:
(Ⅰ)设圆的圆心为,半径为,则有:
,
解得,
所以圆的方程为.
(Ⅱ),
故表示圆上的点与(-2,-2)距离的平方减去8。
设,
又点(-2,-2)在圆外,
则圆心(2,1)到点(-2,-2)的距离为5,
所以,
所以 。
所以的取值范围为.
点睛:与圆有关的最值问题,常用代数式的几何意义求解,常见的有以下几种类型:
(1)形如形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;
(2)形如形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;
(3)形如形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问题.
21.椭圆与直线相交于、两点,且,其中为坐标原点.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若椭圆的离心率满足,求椭圆长轴长的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ)将直线方程代入椭圆方程消去y整理得,设, ,由,得到,将, 代入上式整理可得结论;(Ⅱ)由,得,由(Ⅰ)知,代入上式整理得,故,由此可求得长轴长的取值范围。
试题解析:
(Ⅰ)由消去y整理得
,
设, ,
则, ,
由,
得,
化简得,
所以,
化简得;
(Ⅱ),
由,
得,
所以,
又由(Ⅰ)知,
所以,
因此,
解得,
所以,
所以
即椭圆的长轴长的取值范围为.
22.如图,椭圆 的左右焦点分别为的、,离心率为;过抛物线焦点的直线交抛物线于、两点,当时, 点在轴上的射影为。连结并延长分别交于、两点,连接; 与的面积分别记为, ,设.
(Ⅰ)求椭圆和抛物线的方程;
(Ⅱ)求的取值范围.
【答案】(1) ,;(2) .
【解析】试题分析:(Ⅰ )由题意得得,根据点M在抛物线上得,又由,得 ,可得,解得,从而得,可得曲线方程。(Ⅱ )设, ,分析可得,先设出直线的方程为 ,由,解得,从而可求得,同理可得,故可将化为m的代数式,用基本不等式求解可得结果。
试题解析:
(Ⅰ)由抛物线定义可得,
∵点M在抛物线上,
∴,即 ①
又由,得
将上式代入①,得
解得
∴
,
所以曲线的方程为,曲线的方程为。
(Ⅱ)设直线的方程为,
由消去y整理得,
设, .
则,
设, ,
则,
所以, ②
设直线的方程为 ,
由,解得,
所以,
由②可知,用代替,
可得,
由,解得,
所以,
用代替,可得
所以
,当且仅当时等号成立。
所以的取值范围为.
点睛:解决圆锥曲线的最值与范围问题时,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.常从以下几个方面考虑:
①利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
②利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
③利用基本不等式求出参数的取值范围;
④利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.