高二同步专题测试题
综合练习(2)
本试卷共9页,150分。考试时长120分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 (选择题爱共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1.经过两点的直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2.设双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. B. C. D.
3.直线:与圆的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
4.已知,直线,为上一个动点,过点作的切线,切点为,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
5.已知两圆分别为圆C1:x2+y2=49和圆C2:x2+y2-6x-8y+9=0,这两圆的位置关系是( )
A.相离 B.外切 C.内含 D.相交
6.“直线与抛物线相切”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.点在直线上,若椭圆上存在两点,使得是等腰三角形,则称椭圆具有性质.下列结论中正确的是( )
A.对于直线上的所有点,椭圆都不具有性质
B.直线上仅有有限个点,使椭圆具有性质
C.直线上有无穷多个点(但不是所有的点),使椭圆具有性质
D.对于直线上的所有点,椭圆都具有性质
8.如图,正方体中,P为底面上的动点,于E,且则点P的轨迹是( )
A.线段 B.圆 C.椭圆的一部分 D.抛物线的一部分
9.唐代诗人李欣的是古从军行开头两句说“百日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”诗中隐含着一个有趣的数学故事“将军饮马”的问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,若将军从出发,河岸线所在直线方程,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A. B. C. D.
10.已知抛物线C:y2=4x上的两点分别为,,且点C(1,0),若直线AB与坐标轴不平行,则下列说法错误的是( )
A.存在以点A为直角顶点的Rt△ABC B.若,则|AC|≠|BC|
C.△ABC可能是等边三角形 D.当A、B、C三点共线时,则|AB|>4
第二部分 (非选择题爱共110分)
二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)
11.若抛物线()的准线经过双曲线的一个焦点,则______.
12.已知直线和互相平行,则它们之间的距离是___________.
13.已知长方形,,,则以、为焦点,且过、的椭圆的离心率为__________.
14.已知点在抛物线上,直线交抛物线于两点,且直线与都是圆的切线,则两点纵坐标之和是___________,直线的方程为___________.
15.已知曲线.给出下列结论:
①曲线是中心对称图形;
②曲线是轴对称图形;
③曲线恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
④设为坐标原点,则曲线上存在点,使得.
其中,所有正确结论的序号是________.
三、解答题(共6小题,共85分。解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程)
16.已知圆的圆心在直线上,且与轴相切于点.
(Ⅰ)求圆的方程;
(Ⅱ)若圆与直线:交于,两点,_____________,求的值.从下列两个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:;条件②:.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
17.已知圆:过点.
(1)求圆的面积;
(2)直线:交轴于点,交圆于,两点,直线,分别交轴于点,,记,的面积分别为,,求证:为定值.
18.已知椭圆:经过点为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相切于点,与直线相交于点.已知点,且,求此时的值.
19.已知椭圆,过点,离心率.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于、两点,点的坐标为,设直线和的斜率分别为和,求的值.
20.在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,是动点,且直线与的斜率之积等于.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设是曲线的左焦点,过点的直线与曲线相交于,两点,过,分别作直线的垂线与轴相交于,两点.若,求此时直线的斜率.
21.已知椭圆:的离心率为设过点的直线交椭圆于,两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线的斜率为,求;
(3)设为椭圆的左顶点,分别交轴于点,在轴上是否存在点使得以为直径的圆恒过点?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,说明理由.
试卷第4页,共4页
试卷第9页,共9页
参考答案
1.B
【分析】
求出直线的斜率后可得倾斜角.
【详解】
经过两点的直线的斜率为,
设该直线的倾斜角为 ,则,
又,所以.
故选:B
2.C
【分析】
根据给定的双曲线方程写出其渐近线方程,再已知的比对即可得解.
【详解】
双曲线的渐近线方程为,
依题意得,解得,
所以.
故选:C
3.A
【分析】
根据点到直线的距离求出圆心到直线的距离,再根据与半径的大小关系,得出结果.
【详解】
由于圆,所以圆心,半径等于,
圆心到直线的距离为,故直线和圆相交.
故选:A.
4.D
【分析】
求得圆的圆心,半径,根据,得到,结合点到直线的距离公式,求得的最小值,进而求得的最小值.
【详解】
如图所示,化简圆的方程为,可得圆心,半径,
因为为圆的切线且为切点,所以,
由勾股定理可得,
所以当最小时,取得最小值,
因为,
所以,即的最小值为.
故选:D.
5.D
【分析】
根据两圆圆心之间的距离大于两圆半径之差,小于两圆半径之和,那么两圆相交.
【详解】
圆C1:x2+y2=49,圆心为 ,半径 ,
圆C2:x2+y2-6x-8y+9=0,圆心为 ,半径 ,
两圆圆心之间距离为5, ,故两圆相交,
故选:D
6.A
【分析】
根据直线与抛物线的位置关系可得答案.
【详解】
“直线与抛物线相切”可得“直线与抛物线只有一个公共点”,
“直线与抛物线只有一个公共点”时,直线可能与对称轴平行,此时不相切,
故“直线与抛物线相切”是“直线与抛物线只有一个公共点”的充分不必要条件.
故选:A
7.D
【分析】
以点为圆心作圆,则通过改变圆的半径大小,使得圆与椭圆相交于两点,这样,于是是等腰三角形,即可知结论正确的是D.
【详解】
取直线上的任意点,以点为圆心作圆,通过改变圆的半径大小,使得圆与椭圆相交于两点,这样,于是是等腰三角形,所以对于直线上的所有点,椭圆都具有性质.
故选:D.
8.A
【分析】
连接,可证,即,可确定E的位置,由题意,可得P必定在线段AE的中垂面上,根据面面相交的性质,即可得答案.
【详解】
连接,因为,且,
所以,即,
所以点E是体对角线上的定点,
连接AE,则直线AE也是定直线.
因为,所以动点P必定在线段AE的中垂面上,
所以中垂面与底面的交线就是动点P的轨迹,
所以动点P的轨迹是线段.
故选:A
9.B
【分析】
利用点关于直线对称点的求解方法可求得点关于直线的对称点,将问题转化为点和圆上的点连线的最小值的求解,利用点和圆心之间的距离减圆的半径可得结果.
【详解】
设点关于直线的对称点为,则,的中点为,,解得:,,
要使从点到军营总路程最短,即为点到军营最短的距离,即为点和圆上的点连线的最小值,从点到军营最短总路程为点和圆心之间的距离减圆的半径,
“将军饮马”的最短总路程为.
故选:B.
10.C
【分析】
先设直线的方程为,与抛物线联立方程组,得到韦达定理,利用直线垂直的充要条件进行分析,即可判断选项A;由抛物线的定义,即可判断选项B;由抛物线的性质推出直线与轴平行,即可判断选项C;由三点共线得到和的关系,表示出,由的取值求出的范围,即可判断选项D.
【详解】
解:由题意可知,直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为,
联立方程组,可得,
则,即,
故.
对于A,若存在以为直角顶点的,则,
因为,则,
所以,又,
故,解得,
所以只要,即即可,故选项A正确;
对于B,若,,又抛物线的交点是点C(1,0),由抛物线的定义可得,,
因为,所以,故选项B正确;
对于C,若△ABC是等边三角形,则,则,故直线与轴平行,与题意矛盾,故选项C错误;
对于D,若,,,三点共线,则直线过点C,则有,即,
所以,
因为,,所以,故选项D正确.
故选:C.
11.4
【分析】
先求出的左焦点,得到抛物线的准线,依据的意义求出它的值.
【详解】
解:双曲线的左焦点为(﹣2,0),
故抛物线的准线为,
∴,∴,
故答案为:4.
12..
【分析】
先根据平行关系求解出的值,然后根据两平行直线间的距离公式求解出结果.
【详解】
因为和互相平行,
所以且,所以,
此时两直线为:,
所以两平行直线间的距离为,
故答案为:.
13.
【分析】
利用椭圆定义求出的值,并求出的值,由此可得出椭圆的离心率的值.
【详解】
如图,,,
因为点在椭圆上,则,所以,椭圆的离心率为.
故答案为:.
14.
【分析】
根据点得抛物线方程,设过点的切线方程,由相切得,解得,设,再由两点表示斜率得,,从而得纵坐标之后,再由,结合点求直线方程即可.
【详解】
点在抛物线上,可得,所以,,
圆的标准方程为:,则圆心为,半径,
设过点的切线方程(斜率显然存在)为:,即,
则,解得.
不妨令,设,
则,得,
同理,得,
所以,
所以直线的斜率为:
直线的方程为:,即,
由 ,
所以,即
故答案为:;
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键是根据直线与圆相切求得切线斜率,进而利用坐标表示斜率得和,从而本题得解.
15.①②③
【分析】
设曲线上任意一点坐标为,求出其关于原点的对称点坐标为,关于的对称点为,将这两个点代入曲线的方程即可判断①②是否正确;分别令,,,即可判断③是否正确;设,由题意易得,根据基本不等式可得,即可判断④是否正确.
【详解】
设曲线上任意一点坐标为,
则其关于原点的对称点坐标为,关于的对称点为,
将代入曲线,
得,所以点在曲线上,所以曲线关于原点中心对称,故选项①正确;
将代入曲线,
得,所以点在曲线上,所以曲线关于轴对称,故选项②正确;
当时,;当时,;当时,;当时,.
∴曲线恰好经过个整点,故③正确;
设,则,若,
则,
所以,
又,所以,当且仅当时取等号;
又
故在曲线上不存在点,使得,故④错误;
故答案为:①②③.
16.(Ⅰ);(Ⅱ)答案见解析.
【分析】
(Ⅰ)设圆心,易知,由圆与轴相切于点,可求以及,写出圆的方程即可.
(Ⅱ)所给的两个条件,均可得到直线的距离,结合点线距离公式即可求的值.
【详解】
(Ⅰ)设圆心坐标为,半径为.
由圆的圆心在直线上,知:.
又∵圆与轴相切于点,
∴,,则.
∴圆的圆心坐标为,则圆的方程为.
(Ⅱ)如果选择条件①:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
如果选择条件②:,而,
∴圆心到直线的距离,则,解得或.
17.(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)将点代入圆的方程求出,然后又圆的面积公式求解即可;
(2)设,,,,且,,联立直线与圆的方程联立,得到韦达定理,利用斜率的关系以及两点间斜率公式,求出,,然后由三角形的面积公式化简求解,即可证明结论.
【详解】
(1)解:因为圆过点,则,
所以圆的面积为;
(2)证明:设,,,,且,,
由题意可知,,,
联立方程组,可得,
所以,解得,
,,
所以,
,
则,故,
所以,
则
,
所以,
故为定值2.
18.(1);(2).
【分析】
(1)根据椭圆离心率公式,结合代入法进行求解即可;
(2)根据直线与椭圆的位置关系求出点的坐标,结合平面向量垂直的性质进行求解即可.
【详解】
(1)由已知得,,而,解得,
椭圆的方程为;
(2)设直线方程为
代入得,
化简得
由,
得,,
设,则,,
则
设,则,则,
所以在轴存在使.
,
,所以在.
19.(1);(2).
【分析】
(1)根据已知条件可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,由此可得出椭圆的标准方程;
(2)分直线与轴重合与不重合两种情况讨论,在第一种情况下,直接计算的值,在第二种情况下,设直线的方程为,设点、,联立直线与椭圆的标准方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式可求得的值.
【详解】
(1)设椭圆的焦距为,由已知条件可得,解得,
因此,椭圆的标准方程为;
(2)若直线与轴重合,则、为椭圆的长轴的端点,则,
此时,;
若直线与轴不重合,易知点,
设直线的方程为,设点、,
联立,消去并整理得,
,
由韦达定理可得,,
,同理可得,
所以,.
综上所述,.
【点睛】
方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
20.(1);(2).
【分析】
(1)设,由可得答案;
(2)可得,设直线l的方程为,,联立直线与椭圆的方程消元,然后韦达定理可得,然后可得,,然后再表示,即可求得直线的斜率.
【详解】
(1)设,则,
所以可得动点P的轨迹C的方程为
(2)可得,设直线l的方程为,
联立可得
所以
因为过A,B分别作直线l的垂线与x轴相交于M,N两点
所以
所以直线的方程为,令可得,同理可得
所以
所以
解得,所以
21.(1);(2);(3)存在,.
【分析】
(1)根据离心率与关系列方程求解即可得椭圆方程;
(2)写出直线方程代入椭圆方程求出交点坐标,结合两点距离公式即可求解;
(3)设的方程为,代入椭圆方程求得两根关系,依题先求出坐标表达式,若以为直径的圆恒过点,则,写出坐标关系并化简求解即可得坐标.
【详解】
解:(1)设椭圆的半焦距为根据题意,解得.
所以椭圆的方程为. ..
(2) 直线的方程.
由消去,得,即.
解得或. 所以
(3)若满足题意的定点存在,设.
直线斜率为0时,不满足题意;
设的方程为,
联立方程组,化简得.
恒成立.
设,,
则,.
直线的方程为,令,得,
同理得.
若以为直径的圆恒过点,则,
即,又,,
化简得.
把,代入得,
整理得,得.
所以 以为直径的圆恒过定点.
【点睛】
解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
高二同步专题测试卷 9 / 9