河南省商丘市名校2022-2023学年高二上学期数学期中联考(A)试卷
一、单选题
1.(2022高二上·商丘期中)直线的斜率为( )
A.3 B.-3 C.1 D.-1
【答案】B
【知识点】直线的斜截式方程
【解析】【解答】由,化为斜截式得,
所以直线的斜率为-3.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件,将直线方程化为斜截式,可得答案.
2.(2022高二上·商丘期中)双曲线的焦点坐标为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】方程可化为,所以双曲线的焦点在轴上,且,,所以,
所以双曲线的焦点坐标为,.
故答案为:D.
【分析】利用双曲线方程求出a,b,推出c,即可得到焦点坐标.
3.(2022高二上·商丘期中)直线与直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】两条直线的交点坐标
【解析】【解答】联立两直线的方程,得 即交点坐标为.
直线与直线的交点坐标为.
故答案为:C
【分析】联立两直线的方程,解方程组,即可求出交点坐标.
4.到直线3x-4y+1=0的距离为3,且与此直线平行的直线方程是 ( )
A.3x-4y+4=0 B.3x-4y+4=0或3x-4y-2=0
C.3x-4y+16=0 D.3x-4y+16=0或3x-4y-14=0
【答案】D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】在直线3x-4y+1=0上取点(1,1).设与直线3x-4y+1=0平行的直线方程为3x-4y+m=0,则 ,解得m=16或m=-14,即所求直线方程为3x-4y+16=0或3x-4y-14=0.
故答案为:D.
【分析】先根据两直线平行时直线一般方程的特点设出所求直线方程,那么直线3x-4y+1=0上的任意一点到所求直线的距离都为3,据此可列出方程,解方程即可求得m的值,进而求得直线的方程.
5.(2022高二上·商丘期中)已知半径为2的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】B
【知识点】平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】依题意,半径为2的圆经过点,
所以圆心的轨迹是以为圆心,半径为2的圆,
所以圆心到原点的距离的最小值为.
故答案为:B
【分析】根据题意,分析该圆的圆心的轨迹,结合点与圆的位置关系分析可得答案.
6.(2022高二上·商丘期中)已知圆的直径为4,则( )
A. B.
C.圆心为 D.圆心为
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】根据题意,圆,即,
其圆心为,其半径为,
若其直径为4,则,解可得,
故答案为:D.
【分析】根据题意,将圆的方程变形为标准方程,求出m的值,可得答案.
7.(2022高二上·商丘期中)直线l过点与圆C:交于两点且,则直线l的方程为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程
【解析】【解答】将圆C:的方程化为 ,
则圆心C的坐标为,半径为2.
当直线l的斜率不存在时,即直线l的方程为时,代入圆的方程得 ,
解得 ,此时,符合题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为 ,
由,得圆心C到直线l的距离为 ,
故,解得,故此时直线的方程为 ,即,
综上可得,直线l的方程为 或,
故答案为:D.
【分析】化圆的方程为标准方程,求出圆心坐标和半径,然后分直线的斜率存在与不存在求解可得答案.
8.(2022高二上·商丘期中)若圆与圆有且仅有一条公切线,则( )
A.16 B.25 C.36 D.16或36
【答案】C
【知识点】两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】根据题意,圆,即,其圆心为,半径为1,
圆,圆心为,半径为,
两圆的圆心距,
若两圆有且仅有一条公切线,则两圆内切,则有,
又由,解可得,
故答案为:C.
【分析】根据题意,求出两个圆的圆心和半径,求出圆心距,分析可得两圆内切,可得关于m的方程,求解方程可得m的值.
9.(2022高二上·商丘期中)人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动定律:卫星在以地球为焦点(不妨设为椭圆右焦点)的椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等.1970年4月24日,我国发射了自己的第一颗人造地球卫星“东方红一号”,从此我国开始了人造卫星的新篇章,设椭圆的长轴长、焦距分别为2a,2c,则下列结论不正确的是( )
A.卫星向径的最小值与最大值的比值越小,椭圆轨道越扁
B.卫星运行速度在近地点时最大,在远地点时最小
C.卫星向径的取值范围是
D.卫星在右半椭圆弧的运行时间大于其在左半椭圆弧的运行时间
【答案】D
【知识点】椭圆的简单性质;椭圆的应用
【解析】【解答】卫星向径的最小值与最大值的比值越小,即越小,则e越大,椭圆轨道越扁,A符合题意;
因为运行速度是变化的,速度的变化服从卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等,则向径越大,速度越小,所以卫星在近地点时向径最小,故速度最大,在远地点时向径最大,故速度最小,B符合题意;
由题意可得卫星的向径是椭圆上的点到右焦点的距离,所以最小值为,最大值为,C符合题意;
当卫星在左半椭圆弧的运行时,对应的面积更大,根据面积守恒规律,速度更慢,所以运行时间大于在右半椭圆弧的运行时间,D不正确,
故答案为:D.
【分析】 根据椭圆的定义和性质和面积守恒规律,逐项进行判断,可得答案.
10.(2022高二上·商丘期中)设椭圆的左、右焦点分别为,点M,N在C上(M位于第-象限),且点M,N关于原点O对称,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】∵四边形是平行四边形,又,
∴四边形是矩形,∴,
设,
∴,∴,
∴,
∴.
故答案为:B
【分析】由,可得四边形是矩形,设,可得,进而求出 C的离心率 .
11.(2022高二上·商丘期中)已知分别为双曲线的左,右顶点,点P为双曲线C上异于的任意一点,记直线,直线的斜率分别为.若,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【知识点】斜率的计算公式;双曲线的简单性质
【解析】【解答】依题意,
设,则,
∴,又,
∴,故,即.
故答案为:C.
【分析】 设,利用斜率两点式得到,根据P为双曲线C上一点即可得双曲线参数关系,进而求出双曲线的离心率 .
12.(2022高二上·商丘期中)已知抛物线的焦点为F,直线的斜率为且经过点F,直线l与抛物线C交于点A、B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若,则以下结论不正确的是( )
A. B.F为的中点 C. D.
【答案】D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】依题意,设直线的方程为,
由消去并化简得,
解得,
所以,
所以,A选项正确.
直线的方程为,
令,则,故,
由于,,所以是的中点,B选项正确,
,,
,C选项正确,D选项错误.
故答案为:D
【分析】由题意设出直线方程,与抛物线方程联立,求得A、B的坐标,再由焦半径公式求出p,进一步求出|BF|, |BD|的值,逐项进行判断,可得答案.
二、填空题
13.(2022高二上·商丘期中)直线l的一个方向向量为,则它的倾斜角为 .
【答案】
【知识点】直线的倾斜角;直线的方向向量
【解析】【解答】解:设直线l的倾斜角为,
因为直线l的一个方向向量为,
所以直线l的斜率,
又因为,
所以.
故答案为:.
【分析】设直线l的倾斜角为,,根据直线的方向向量与斜率的关系,即可求出直线l的倾斜角.
14.(2022高二上·商丘期中)已知直线l:x+y=0与双曲线无公共交点,则双曲线C离心率e的取值范围为 .
【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线的一条渐近线方程为,
因为直线与双曲线无公共点,
所以,即,
所以,
又,
所以离心率的取值范围为,
故答案为:
【分析】 双曲线的一条渐近线方程为,由直线与双曲线无公共点,得,进而求出离心率的取值范围.
15.(2022高二上·商丘期中)已知圆,圆,M、N分别是圆上的动点,P为x轴上的动点,当P点横坐标为时取得最小值,则此时 .
【答案】
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】的圆心为,半径为1;圆的圆心为,半径为4.
如图所示,设点关于x轴的对称点为,则.
,
而,
所以的方程为:,即,
所以,此时.
故答案为:
【分析】由题意可知,C1和C2的圆心与半径,设点关于x轴的对称点为,则,再利用两点间距离公式求出|C2C3|,求出x0,即可得答案.
16.(2022高二上·商丘期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆上一点,满足 (O为坐标原点).若,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为,
所以,所以,
因为,
所以,
所以为直角三角形,即,
所以
设,则,
所以,得,
因为则,
所以,所以,即离心率为,
故答案为:
【分析】根据向量的加减的几何意义和三角形的中位线的性质以及(O为坐标原点),可得,再根据椭圆的几何性质和勾股定理可得,根据离心率公式计算即可得答案.
三、解答题
17.(2022高二上·商丘期中)在平面直角坐标系中,.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若,求外接圆圆心坐标.
【答案】(1)解:三点共线,则即,所以
(2)解:,即,则线段垂直平分线方程为,
中点为,线段垂直平分线方程为即,
两条中垂线交点坐标为,所以外接圆圆心坐标为
【知识点】三点共线;直线的点斜式方程;平面内中点坐标公式
【解析】【分析】 (1)通过三点共线,斜率相等,求解出 的值;
(2)求出线段AC垂直平分线方程为 ,线段AB垂直平分线方程,求解方程组即可得到外接圆的圆心坐标.
18.(2022高二上·商丘期中)已知抛物线的焦点为.
(1)求.
(2)斜率为1的直线过点,且与抛物线交于两点,求线段的长.
【答案】(1)解:,则由抛物线性质得,
∴,∴,
即的标准方程是.
(2)解:由题意得,抛物线的焦点为,
∴的方程为,,,
,
,,
∴.
综上所述,线段的长度为16.
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由焦点的坐标直接可求得p的值;
(2)由题意设直线 的方程,与抛物线联立求出两根之和和两根之积,再根据弦长公式可求出线段的长.
19.(2022高二上·商丘期中)已知双曲线的方程为:,直线.
(1)求双曲线的渐近线方程、离心率;
(2)若直线与双曲线有两个不同的交点,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:由得,
∴双曲线的渐近线方程为和
,
∴,
∴双曲线的离心率为
(2)解:把代入双曲线
得
由
得
解得.
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由双曲线方程求得a,b,c,利用渐近线与离心率公式可求得双曲线的渐近线方程、离心率;
(2)设直线 ,与双曲线方程联立,利用判别式大于零列不等式组,求解可得实数的取值范围.
20.(2022高二上·商丘期中)已知点,点B为直线上的动点,过B作直线的垂线,线段AB的中垂线与交于点P.
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)若过点的直线l与曲线C交于M,N两点,求面积的最小值.(O为坐标原点)
【答案】(1)解:由已知可得,,
即点到定点的距离等于到直线的距离,
故点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
所以点的轨迹方程为.
(2)解:当直线的倾斜角为时,与曲线只有一个交点,不符合题意;
当直线的倾斜角不为时,设直线方程为,,,,,由,可得,,所以,,,,所以当且仅当时取等号,即面积的最小值为;
【知识点】轨迹方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义即可求解出点P的轨迹C的方程;
(2)根据题意可设直线的方程为,,,, ,再联立抛物线方程,设而不求利用根与系数的关系将△MON面积表示成m的函数,最后利用函数思想即可求解出 面积的最小值.
21.(2022高二上·商丘期中)已知圆M的圆心在直线上,且圆心在第一象限,半径为3,圆M被直线截得的弦长为4.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线上的动点,证明:以MP为直径的圆必过定点,并求所有定点的坐标.
【答案】(1)解:因圆M的圆心在直线上,且圆心在第一象限,设圆心,且,
圆心到直线的距离为,
又由解得,从而,而,解得,
所以圆M的方程为.
(2)证明:由(1)知:,设点,,设动圆上任意一点
当与点P,M都不重合时,,有,
当与点P,M之一重合时,对应为零向量,也成立,
,,,
化简得:,由,解得或,
所以以MP为直径的圆必过定点和.
【知识点】平面向量的数量积运算;平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程
【解析】【分析】(1)由题意设M的坐标,求出M到直线l的距离d,由半个弦长,半径,d构成勾股定理可得a的值,即求出圆M的方程;
(2) 设点,,设动圆上任意一点, 当与点P,M都不重合时,,有, 当与点P,M之一重合时,可得 ,整理可得 ,求解可得以MP为直径的圆必过定点坐标.
22.(2022高二上·商丘期中)如图,椭圆经过点,且长轴长是短轴长的倍.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点、(均异于点),求证:直线与的斜率之和为定值.
【答案】(1)解:将点的坐标代入椭圆的方程,可得,由已知可得,
因此,椭圆的方程为.
(2)证明:设点、,直线的方程为,即,
由已知可得,
联立,消去可得,
,可得,
由韦达定理可得,,
.
因此,直线与的斜率之和为定值.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件求出a、b的值,即可求出椭圆E的方程;
(2)分析可知k≠1,写出直线PQ的方程, 设点、,将直线PQ的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可求出kAP + kAQ的值,即可证得直线与的斜率之和为定值.
1 / 1河南省商丘市名校2022-2023学年高二上学期数学期中联考(A)试卷
一、单选题
1.(2022高二上·商丘期中)直线的斜率为( )
A.3 B.-3 C.1 D.-1
2.(2022高二上·商丘期中)双曲线的焦点坐标为( )
A., B.,
C., D.,
3.(2022高二上·商丘期中)直线与直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
4.到直线3x-4y+1=0的距离为3,且与此直线平行的直线方程是 ( )
A.3x-4y+4=0 B.3x-4y+4=0或3x-4y-2=0
C.3x-4y+16=0 D.3x-4y+16=0或3x-4y-14=0
5.(2022高二上·商丘期中)已知半径为2的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
6.(2022高二上·商丘期中)已知圆的直径为4,则( )
A. B.
C.圆心为 D.圆心为
7.(2022高二上·商丘期中)直线l过点与圆C:交于两点且,则直线l的方程为( )
A. B.或
C. D.或
8.(2022高二上·商丘期中)若圆与圆有且仅有一条公切线,则( )
A.16 B.25 C.36 D.16或36
9.(2022高二上·商丘期中)人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动定律:卫星在以地球为焦点(不妨设为椭圆右焦点)的椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等.1970年4月24日,我国发射了自己的第一颗人造地球卫星“东方红一号”,从此我国开始了人造卫星的新篇章,设椭圆的长轴长、焦距分别为2a,2c,则下列结论不正确的是( )
A.卫星向径的最小值与最大值的比值越小,椭圆轨道越扁
B.卫星运行速度在近地点时最大,在远地点时最小
C.卫星向径的取值范围是
D.卫星在右半椭圆弧的运行时间大于其在左半椭圆弧的运行时间
10.(2022高二上·商丘期中)设椭圆的左、右焦点分别为,点M,N在C上(M位于第-象限),且点M,N关于原点O对称,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
11.(2022高二上·商丘期中)已知分别为双曲线的左,右顶点,点P为双曲线C上异于的任意一点,记直线,直线的斜率分别为.若,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
12.(2022高二上·商丘期中)已知抛物线的焦点为F,直线的斜率为且经过点F,直线l与抛物线C交于点A、B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若,则以下结论不正确的是( )
A. B.F为的中点 C. D.
二、填空题
13.(2022高二上·商丘期中)直线l的一个方向向量为,则它的倾斜角为 .
14.(2022高二上·商丘期中)已知直线l:x+y=0与双曲线无公共交点,则双曲线C离心率e的取值范围为 .
15.(2022高二上·商丘期中)已知圆,圆,M、N分别是圆上的动点,P为x轴上的动点,当P点横坐标为时取得最小值,则此时 .
16.(2022高二上·商丘期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆上一点,满足 (O为坐标原点).若,则椭圆的离心率为 .
三、解答题
17.(2022高二上·商丘期中)在平面直角坐标系中,.
(1)若三点共线,求的值;
(2)若,求外接圆圆心坐标.
18.(2022高二上·商丘期中)已知抛物线的焦点为.
(1)求.
(2)斜率为1的直线过点,且与抛物线交于两点,求线段的长.
19.(2022高二上·商丘期中)已知双曲线的方程为:,直线.
(1)求双曲线的渐近线方程、离心率;
(2)若直线与双曲线有两个不同的交点,求实数的取值范围.
20.(2022高二上·商丘期中)已知点,点B为直线上的动点,过B作直线的垂线,线段AB的中垂线与交于点P.
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)若过点的直线l与曲线C交于M,N两点,求面积的最小值.(O为坐标原点)
21.(2022高二上·商丘期中)已知圆M的圆心在直线上,且圆心在第一象限,半径为3,圆M被直线截得的弦长为4.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线上的动点,证明:以MP为直径的圆必过定点,并求所有定点的坐标.
22.(2022高二上·商丘期中)如图,椭圆经过点,且长轴长是短轴长的倍.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点、(均异于点),求证:直线与的斜率之和为定值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】直线的斜截式方程
【解析】【解答】由,化为斜截式得,
所以直线的斜率为-3.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件,将直线方程化为斜截式,可得答案.
2.【答案】D
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】方程可化为,所以双曲线的焦点在轴上,且,,所以,
所以双曲线的焦点坐标为,.
故答案为:D.
【分析】利用双曲线方程求出a,b,推出c,即可得到焦点坐标.
3.【答案】C
【知识点】两条直线的交点坐标
【解析】【解答】联立两直线的方程,得 即交点坐标为.
直线与直线的交点坐标为.
故答案为:C
【分析】联立两直线的方程,解方程组,即可求出交点坐标.
4.【答案】D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;平面内两条平行直线间的距离
【解析】【解答】在直线3x-4y+1=0上取点(1,1).设与直线3x-4y+1=0平行的直线方程为3x-4y+m=0,则 ,解得m=16或m=-14,即所求直线方程为3x-4y+16=0或3x-4y-14=0.
故答案为:D.
【分析】先根据两直线平行时直线一般方程的特点设出所求直线方程,那么直线3x-4y+1=0上的任意一点到所求直线的距离都为3,据此可列出方程,解方程即可求得m的值,进而求得直线的方程.
5.【答案】B
【知识点】平面内两点间的距离公式
【解析】【解答】依题意,半径为2的圆经过点,
所以圆心的轨迹是以为圆心,半径为2的圆,
所以圆心到原点的距离的最小值为.
故答案为:B
【分析】根据题意,分析该圆的圆心的轨迹,结合点与圆的位置关系分析可得答案.
6.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】根据题意,圆,即,
其圆心为,其半径为,
若其直径为4,则,解可得,
故答案为:D.
【分析】根据题意,将圆的方程变形为标准方程,求出m的值,可得答案.
7.【答案】D
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程
【解析】【解答】将圆C:的方程化为 ,
则圆心C的坐标为,半径为2.
当直线l的斜率不存在时,即直线l的方程为时,代入圆的方程得 ,
解得 ,此时,符合题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为 ,
由,得圆心C到直线l的距离为 ,
故,解得,故此时直线的方程为 ,即,
综上可得,直线l的方程为 或,
故答案为:D.
【分析】化圆的方程为标准方程,求出圆心坐标和半径,然后分直线的斜率存在与不存在求解可得答案.
8.【答案】C
【知识点】两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】根据题意,圆,即,其圆心为,半径为1,
圆,圆心为,半径为,
两圆的圆心距,
若两圆有且仅有一条公切线,则两圆内切,则有,
又由,解可得,
故答案为:C.
【分析】根据题意,求出两个圆的圆心和半径,求出圆心距,分析可得两圆内切,可得关于m的方程,求解方程可得m的值.
9.【答案】D
【知识点】椭圆的简单性质;椭圆的应用
【解析】【解答】卫星向径的最小值与最大值的比值越小,即越小,则e越大,椭圆轨道越扁,A符合题意;
因为运行速度是变化的,速度的变化服从卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等,则向径越大,速度越小,所以卫星在近地点时向径最小,故速度最大,在远地点时向径最大,故速度最小,B符合题意;
由题意可得卫星的向径是椭圆上的点到右焦点的距离,所以最小值为,最大值为,C符合题意;
当卫星在左半椭圆弧的运行时,对应的面积更大,根据面积守恒规律,速度更慢,所以运行时间大于在右半椭圆弧的运行时间,D不正确,
故答案为:D.
【分析】 根据椭圆的定义和性质和面积守恒规律,逐项进行判断,可得答案.
10.【答案】B
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】∵四边形是平行四边形,又,
∴四边形是矩形,∴,
设,
∴,∴,
∴,
∴.
故答案为:B
【分析】由,可得四边形是矩形,设,可得,进而求出 C的离心率 .
11.【答案】C
【知识点】斜率的计算公式;双曲线的简单性质
【解析】【解答】依题意,
设,则,
∴,又,
∴,故,即.
故答案为:C.
【分析】 设,利用斜率两点式得到,根据P为双曲线C上一点即可得双曲线参数关系,进而求出双曲线的离心率 .
12.【答案】D
【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】依题意,设直线的方程为,
由消去并化简得,
解得,
所以,
所以,A选项正确.
直线的方程为,
令,则,故,
由于,,所以是的中点,B选项正确,
,,
,C选项正确,D选项错误.
故答案为:D
【分析】由题意设出直线方程,与抛物线方程联立,求得A、B的坐标,再由焦半径公式求出p,进一步求出|BF|, |BD|的值,逐项进行判断,可得答案.
13.【答案】
【知识点】直线的倾斜角;直线的方向向量
【解析】【解答】解:设直线l的倾斜角为,
因为直线l的一个方向向量为,
所以直线l的斜率,
又因为,
所以.
故答案为:.
【分析】设直线l的倾斜角为,,根据直线的方向向量与斜率的关系,即可求出直线l的倾斜角.
14.【答案】
【知识点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】双曲线的一条渐近线方程为,
因为直线与双曲线无公共点,
所以,即,
所以,
又,
所以离心率的取值范围为,
故答案为:
【分析】 双曲线的一条渐近线方程为,由直线与双曲线无公共点,得,进而求出离心率的取值范围.
15.【答案】
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定
【解析】【解答】的圆心为,半径为1;圆的圆心为,半径为4.
如图所示,设点关于x轴的对称点为,则.
,
而,
所以的方程为:,即,
所以,此时.
故答案为:
【分析】由题意可知,C1和C2的圆心与半径,设点关于x轴的对称点为,则,再利用两点间距离公式求出|C2C3|,求出x0,即可得答案.
16.【答案】
【知识点】椭圆的定义;椭圆的简单性质
【解析】【解答】因为,
所以,所以,
因为,
所以,
所以为直角三角形,即,
所以
设,则,
所以,得,
因为则,
所以,所以,即离心率为,
故答案为:
【分析】根据向量的加减的几何意义和三角形的中位线的性质以及(O为坐标原点),可得,再根据椭圆的几何性质和勾股定理可得,根据离心率公式计算即可得答案.
17.【答案】(1)解:三点共线,则即,所以
(2)解:,即,则线段垂直平分线方程为,
中点为,线段垂直平分线方程为即,
两条中垂线交点坐标为,所以外接圆圆心坐标为
【知识点】三点共线;直线的点斜式方程;平面内中点坐标公式
【解析】【分析】 (1)通过三点共线,斜率相等,求解出 的值;
(2)求出线段AC垂直平分线方程为 ,线段AB垂直平分线方程,求解方程组即可得到外接圆的圆心坐标.
18.【答案】(1)解:,则由抛物线性质得,
∴,∴,
即的标准方程是.
(2)解:由题意得,抛物线的焦点为,
∴的方程为,,,
,
,,
∴.
综上所述,线段的长度为16.
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由焦点的坐标直接可求得p的值;
(2)由题意设直线 的方程,与抛物线联立求出两根之和和两根之积,再根据弦长公式可求出线段的长.
19.【答案】(1)解:由得,
∴双曲线的渐近线方程为和
,
∴,
∴双曲线的离心率为
(2)解:把代入双曲线
得
由
得
解得.
【知识点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由双曲线方程求得a,b,c,利用渐近线与离心率公式可求得双曲线的渐近线方程、离心率;
(2)设直线 ,与双曲线方程联立,利用判别式大于零列不等式组,求解可得实数的取值范围.
20.【答案】(1)解:由已知可得,,
即点到定点的距离等于到直线的距离,
故点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
所以点的轨迹方程为.
(2)解:当直线的倾斜角为时,与曲线只有一个交点,不符合题意;
当直线的倾斜角不为时,设直线方程为,,,,,由,可得,,所以,,,,所以当且仅当时取等号,即面积的最小值为;
【知识点】轨迹方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义即可求解出点P的轨迹C的方程;
(2)根据题意可设直线的方程为,,,, ,再联立抛物线方程,设而不求利用根与系数的关系将△MON面积表示成m的函数,最后利用函数思想即可求解出 面积的最小值.
21.【答案】(1)解:因圆M的圆心在直线上,且圆心在第一象限,设圆心,且,
圆心到直线的距离为,
又由解得,从而,而,解得,
所以圆M的方程为.
(2)证明:由(1)知:,设点,,设动圆上任意一点
当与点P,M都不重合时,,有,
当与点P,M之一重合时,对应为零向量,也成立,
,,,
化简得:,由,解得或,
所以以MP为直径的圆必过定点和.
【知识点】平面向量的数量积运算;平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程
【解析】【分析】(1)由题意设M的坐标,求出M到直线l的距离d,由半个弦长,半径,d构成勾股定理可得a的值,即求出圆M的方程;
(2) 设点,,设动圆上任意一点, 当与点P,M都不重合时,,有, 当与点P,M之一重合时,可得 ,整理可得 ,求解可得以MP为直径的圆必过定点坐标.
22.【答案】(1)解:将点的坐标代入椭圆的方程,可得,由已知可得,
因此,椭圆的方程为.
(2)证明:设点、,直线的方程为,即,
由已知可得,
联立,消去可得,
,可得,
由韦达定理可得,,
.
因此,直线与的斜率之和为定值.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)根据已知条件求出a、b的值,即可求出椭圆E的方程;
(2)分析可知k≠1,写出直线PQ的方程, 设点、,将直线PQ的方程与椭圆的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式结合韦达定理可求出kAP + kAQ的值,即可证得直线与的斜率之和为定值.
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