【精品解析】上海市西南模范中学2025-2026学年高二上学期12月阶段反馈数学试卷

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名称 【精品解析】上海市西南模范中学2025-2026学年高二上学期12月阶段反馈数学试卷
格式 zip
文件大小 1.8MB
资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2026-02-24 00:00:00

文档简介

上海市西南模范中学2025-2026学年高二上学期12月阶段反馈数学试卷
1.(2025高二上·徐汇月考)已知圆柱的底面半径为1,高为2,则圆柱的侧面积为   
2.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:经过点,则直线l倾斜角的大小为   .
3.(2025高二上·徐汇月考)直线与直线的夹角为   .
4.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:与:平行,则   .
5.(2025高二上·徐汇月考)与圆:关于直线对称的圆的方程是   .
6.(2025高二上·徐汇月考)已知椭圆的中心在坐标原点O,对称轴是坐标轴,焦点在x轴上,焦距为,且经过点,该椭圆的标准方程是   .
7.(2025高二上·徐汇月考)圆心在直线上,且与直线相切于点的圆的方程是   
8.(2025高二上·徐汇月考)若圆 与圆 的公共弦长为8,则    .
9.(2025高二上·徐汇月考)椭圆的一个焦点是,动点是椭圆上的点,以线段为直径的圆始终与一定圆相切,则定圆的方程是   ;
10.(2025高二上·徐汇月考)如图所示,已知一个半径为2的半圆面剪去了一个等腰三角形,将剩余部分绕着直径所在直线旋转一周得到一个几何体,其中点为半圆弧的中点,该几何体的体积为   .
11.(2025高二上·徐汇月考)在四棱锥中,底面为正方形,,为空间中一动点,为的中点,平面.若,则的轨迹围成封闭图形的体积为   .
12.(2025高二上·徐汇月考)在如图所示的平面中,点为半圆的直径延长线上的一点,==2,过动点作半圆的切线,若=,则△的面积的最大值为   .
13.(2025高二上·徐汇月考)已知点,动点P满足,则点P的轨迹为(  )
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
14.(2025高二上·徐汇月考)已知α,β表示两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“ ⊥ ”是“ ⊥ ”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
15.(2025高二上·徐汇月考)设点是曲线上的点,又点,,下列结论正确的是(  )
A. B. C. D.
16.(2025高二上·徐汇月考)如图,圆分别与轴正半轴,轴正半轴相切于点,过劣弧上一点作圆的切线,分别交轴正半轴,轴正半轴于点,若点是切线上一点,则周长的最小值为------------------------------------------------------------------
A.10 B.8 C. D.12
17.(2025高二上·徐汇月考)已知点,直线l:
(1)求点M关于点对称点的坐标
(2)求过点M与直线l平行的直线.
18.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:恒过点,为坐标原点.
(1)求点的坐标;
(2)当点到直线的距离最大时,求直线的方程;
19.(2025高二上·徐汇月考)亭子是一种中国传统建筑,多建于园林,人们在欣赏美景的同时也能在亭子里休息、避雨、乘凉(如图1).假设我们把亭子看成由一个圆锥与一个圆柱构成的几何体(如图2,其中,,三点共线).一般地,设圆锥中母线与底面所成角的大小为,当时,方能满足建筑要求.已知圆锥高为1.6米,底面半径为2.4米.圆柱高为3米,底面半径为2米.
(1)求几何体的体积;
(2)如图2,设为圆柱底面半圆弧的三等分点,求圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角的正切值,并判断该亭子是否满足建筑要求.
20.(2025高二上·徐汇月考)如图,已知圆心坐标为的圆与轴及直线分别相切于、两点,另一圆与圆外切,且与轴及直线分别相切于、两点.
(1)求圆和圆的方程;
(2)过点作直线的平行线,求直线被圆截得的弦的长度.
21.(2025高二上·徐汇月考)已知圆:和圆:().
(1)若圆与圆相交,求r的取值范围;
(2)若直线l:与圆交于P、Q两点,且,求实数k的值;
(3)若,设P为平面上的点,且满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.
答案解析部分
1.【答案】
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:易知圆柱底面周长为,则侧面积等于.
故答案为:.
【分析】先求圆柱的底面周长,再根据圆柱的侧面积公式求解即可.
2.【答案】
【知识点】直线的倾斜角
【解析】【解答】解:因为直线过点,所以,解得,则直线l倾斜角为.
故答案为:.
【分析】将点代入直线方程求得斜率,再根据斜率和倾斜角的关系求解即可.
3.【答案】
【知识点】数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:联立,解得,即两直线的交点为,
令,由直线,可得,即;
由直线,可得,即,
设两直线的夹角为,则为的等角或补角,取,
则,即.
故管案为:.
【分析】联立两直线方程求得交点坐标,再分别在两直线上各取一个点,利用平面向量法求夹角,最后根据两直线夹角的定义求解即可.
4.【答案】1
【知识点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】解:要使直线:与直线:平行,
则,解得.
故答案为:.
【分析】根据两直线平行的判定列式求解即可.
5.【答案】
【知识点】圆的标准方程;关于点、直线对称的圆的方程
【解析】【解答】解:易知圆:的圆心为,半径为,
设对称圆的圆心为,则 ,解得,,
则圆关于直线对称的圆的方程为.
故答案为:.
【分析】易知圆的圆心和半经,设对称圆的圆心为,根据点关于直线对称求圆心的坐标,即可得圆的标准方程.
6.【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;椭圆的定义;椭圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知:椭圆的焦点坐标为与,即,
因为椭圆经过点,
所以
,即,
则,
故椭圆的标准方程.
故答案为:.
【分析】易知椭圆的焦点坐标,再利用椭圆的定义结合两点间距离公式求得,最后根据椭圆中的关系求得,即可得椭圆的标准方程.
7.【答案】
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意,设圆心为,
则圆心与连线与直线垂直,即,解得,则圆心为,
半径,
故所求圆的方程为:.
故答案为:.
【分析】由题意,设圆心为,根据圆心和点连线与直线,列式求得圆心坐标,再利用两点间距离公式求半经,即可得圆的标准方程.
8.【答案】-55或5
【知识点】相交弦所在直线的方程;圆方程的综合应用
【解析】【解答】解:x2+y2=25①
x2+y2﹣6x+8y+m=0②
两式相减得
6x﹣8y﹣25﹣m=0.
圆x2+y2=25的圆心为(0,0),半径r=5.
圆心(0,0)到直线6x﹣8y﹣25﹣m=0的距离为
= .
因为公共弦长为2 =8
∴r2﹣d2=16.
∴d2=9.
∴d= =3.
解得,m=﹣55或d=5
故答案为:﹣55或5.
【分析】将两圆的方程相减即可得到两圆公共弦所在的直线方程,根据弦长与半径以及弦心距之间的关系即可得到d= =3.从而解得m=﹣55或5.
9.【答案】
【知识点】圆的标准方程;椭圆的定义;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:设 是椭圆的另一个焦点, 是线段的中点,
由题意可得:,
即以长轴长为直径的圆与以线段为直径的圆相内切,
则定圆的圆心是 ,半径 ,故定圆的方程为.
故答案为:.
【分析】设 是椭圆的另一个焦点, 是线段的中点,利用中位线性质结合椭圆定义,集合两圆的位置关系求解即可.
10.【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:易知为等腰直角三角形,
作于点,如图所示:
绕着边所在直线旋转一周得到的几何体为两个全等的圆锥和,
由半圆的半径为2,可得圆锥底面圆半径为,圆锥的高,
则圆锥的体积;
半圆面旋转一周形成半径为2的球体,体积为;
则剩余部分所形成的几何体的体积为.
故答案为:.
【分析】易知为等腰直角三角形,作于点,已知圆锥的底面半径和高,利用球和圆锥的体积公式求解即可.
11.【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用
【解析】【解答】解:易知,即在以为直径的球面上,
因为底面为正方形,所以,
又因为为的中点,平面,平面,所以,为直角三角形,

则以为直径的球的半径为,
故的轨迹围成封闭图形的体积为:.
故答案为:.
【分析】由题意可得,即在以为直径的球面上,推出为直角三角形,利用勾股定理求得的长,即可得以为直径的球的半径,再利用球的体积公式求解即可.
12.【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;轨迹方程;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:以所在直线为轴,以的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,如图所示:
易知,设
因为过动点作半圆的切线,且,
所以,整理可得,
即点的轨迹方程是以为圆心,以为半径的圆,
当点在直线上时,的面积的最大,且,
则的面积最大值为.
故答案为:.
【分析】以所在直线为轴,以的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,设,由题意,利用两点间距离公式化简求得点P的轨迹,当点在直线上时,的面积的最大,据此求面积的最大值即可.
13.【答案】A
【知识点】椭圆的定义
【解析】【解答】解:点 ,易知,
,由椭圆的定义可知:P的轨迹为椭圆.
故答案为:A.
【分析】先求,再根据椭圆的定义判断即可.
14.【答案】B
【知识点】直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】当α⊥β时,平面α内的直线m不一定和平面β垂直,但当直线m垂直于平面β时,根据面面垂直的判定定理,知两个平面一定垂直,故“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件。
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合成分条件和必要条件的判断方法,从而推出命题“α⊥β”是命题“m⊥β”的必要不充分条件。
15.【答案】C
【知识点】椭圆的定义;曲线与方程
【解析】【解答】解:曲线化为,它表示顶点分别为的菱形,
以为焦点,长轴长为26,短轴长为10的椭圆方程为,
在直角坐标系中,作出曲线和椭圆,如图所示:
由图形以及椭圆的定义知:若在椭圆上,又在曲线上时,
即或时,;
若在椭圆内部,又在曲线上时,,
故.
故答案为:C.
【分析】化曲线为,它表示顶点分别为的菱形,化简确定曲线与椭圆的位置关系,再结合椭圆的定义求解判断即可.
16.【答案】A
【知识点】直线的截距式方程;直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:设切线方程为,
因为切线过点,所以,,
则的周长为,即,
即,即,
,即,解得,
则周长的最小值为10.
故答案为:A.
【分析】设切线方程为,将点代入,用a表示可得,再表示周长,整体转化为关于t的二次方程由两个解,利用判别式求解即可.
17.【答案】(1)解:设,由题意可得,解得,则;
(2)解:设所求直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
则所求直线方程为:.
【知识点】两条直线平行的判定;平面内中点坐标公式
【解析】【分析】(1)设,利用中点坐标公式求解即可;
(2)根据直线平行,设所求直线方程为,将代入点,求解即可.
(1)设,
则点为,的中点,
所以,解得,
所以;
(2)设所求直线方程为,
代入点,
则有,
解得,
所以所求直线方程为:.
18.【答案】(1)解: 直线: 化为,
令,解得,则点的坐标为;
(2)解:由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,
直线的斜率,则直线的斜率,
故直线的方程为,即.
【知识点】两条直线垂直的判定;直线的一般式方程;恒过定点的直线
【解析】【分析】(1)将直线的方程化为,令,求解即可得点的坐标;
(2)由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,先求直线的斜率,再根据直线垂直斜率的关系,求直线的方程即可.
(1)直线的方程化为,令,解得,
所以点的坐标为.
(2)由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,
而直线的斜率,则直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
19.【答案】(1)解:几何体的体积为;
(2)解:观察圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,等于,,,
因为,所以该亭子满足建筑要求.
【知识点】异面直线所成的角;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)根据圆锥、圆柱的体积公式直接求解即可;
(2)易知是圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,用的正切值转化出然后判断是否满足建筑要求.
(1)
(2)观察圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,等于,,所以,
因为
所以该亭子满足建筑要求.
20.【答案】解:(1)由于与的两边均相切,则到及的距离均为的半径,
即在的平分线上,同理,也在的平分线上,
即三点共线,且为的平分线,
因为的坐标为,所以到轴的距离为1,即的半径为1,则的方程为;
设的半径为,其与轴的切点为,连接、,
由可知,,则,即,
则圆的方程为;
(2)由对称性可知,所求的弦长等于过点,直线的平行线被圆截得的弦的长度,
此弦的方程是,即:,
圆心到该直线的距离,则弦长为.
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)由题意可知:为的平分线,由点M的坐标可知,圆的半径为1,从而确定圆M的方程;设的半径为,其与轴的切点为,连接、,利用三角形相似,列式求圆的半经,即可求得圆N的方程;
(2)由对称性可知,所求的弦长等于过点,直线的平行线被圆截得的弦的长度,先求弦所在直线的直线方程,再利用点到直线的距离,以及勾股定理求解即可.
21.【答案】(1)解:易知圆的圆心和半径分别为,
则,
因为圆与圆相交,所以,解得,
则r的取值范围为;
(2)解:联立,消去得,
,解得,
设,由韦达定理可得,
则,
,整理得,
因为,所以;
(3)解:设,直线,因为,所以直线,
又因为,直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,
所以点到直线的距离与点到直线的距离相等,
即,
依题意,对无穷多的成立,
则或,解得或,
故满足条件的点P的坐标有或.

【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;圆与圆的位置关系及其判定;直线和圆的方程的应用
【解析】【分析】(1)易知两圆的圆心和半经,再根据两点间距离公式求圆心距,利用相交时圆心距和半径的关系列式求解即可;
(2)联立直线与,消元整理,结合韦达定理以及向量数量积的运算求解即可;
(3)设,写出直线,再根据直线垂直关系写出直线方程,由题意可得,利用点到直线的距离公式列式整理可得对无穷多的成立,由或,求解即可.
(1)由圆的方程可得两圆的圆心和半径分别为,
则,
又因为圆与圆相交,所以,
解得,
所以r的取值范围为;
(2)由,消去得,
,解得,
设,则有,
所以,
由,
整理得,
又因,则可得;
(3)设,,因,则,
因为,直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,
则点到直线的距离与点到直线的距离相等,
即,
依题意,对无穷多的成立,
所以或,
解得或,
即满足条件的点P的坐标有或.
1 / 1上海市西南模范中学2025-2026学年高二上学期12月阶段反馈数学试卷
1.(2025高二上·徐汇月考)已知圆柱的底面半径为1,高为2,则圆柱的侧面积为   
【答案】
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:易知圆柱底面周长为,则侧面积等于.
故答案为:.
【分析】先求圆柱的底面周长,再根据圆柱的侧面积公式求解即可.
2.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:经过点,则直线l倾斜角的大小为   .
【答案】
【知识点】直线的倾斜角
【解析】【解答】解:因为直线过点,所以,解得,则直线l倾斜角为.
故答案为:.
【分析】将点代入直线方程求得斜率,再根据斜率和倾斜角的关系求解即可.
3.(2025高二上·徐汇月考)直线与直线的夹角为   .
【答案】
【知识点】数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:联立,解得,即两直线的交点为,
令,由直线,可得,即;
由直线,可得,即,
设两直线的夹角为,则为的等角或补角,取,
则,即.
故管案为:.
【分析】联立两直线方程求得交点坐标,再分别在两直线上各取一个点,利用平面向量法求夹角,最后根据两直线夹角的定义求解即可.
4.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:与:平行,则   .
【答案】1
【知识点】两条直线平行的判定
【解析】【解答】解:要使直线:与直线:平行,
则,解得.
故答案为:.
【分析】根据两直线平行的判定列式求解即可.
5.(2025高二上·徐汇月考)与圆:关于直线对称的圆的方程是   .
【答案】
【知识点】圆的标准方程;关于点、直线对称的圆的方程
【解析】【解答】解:易知圆:的圆心为,半径为,
设对称圆的圆心为,则 ,解得,,
则圆关于直线对称的圆的方程为.
故答案为:.
【分析】易知圆的圆心和半经,设对称圆的圆心为,根据点关于直线对称求圆心的坐标,即可得圆的标准方程.
6.(2025高二上·徐汇月考)已知椭圆的中心在坐标原点O,对称轴是坐标轴,焦点在x轴上,焦距为,且经过点,该椭圆的标准方程是   .
【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;椭圆的定义;椭圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知:椭圆的焦点坐标为与,即,
因为椭圆经过点,
所以
,即,
则,
故椭圆的标准方程.
故答案为:.
【分析】易知椭圆的焦点坐标,再利用椭圆的定义结合两点间距离公式求得,最后根据椭圆中的关系求得,即可得椭圆的标准方程.
7.(2025高二上·徐汇月考)圆心在直线上,且与直线相切于点的圆的方程是   
【答案】
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意,设圆心为,
则圆心与连线与直线垂直,即,解得,则圆心为,
半径,
故所求圆的方程为:.
故答案为:.
【分析】由题意,设圆心为,根据圆心和点连线与直线,列式求得圆心坐标,再利用两点间距离公式求半经,即可得圆的标准方程.
8.(2025高二上·徐汇月考)若圆 与圆 的公共弦长为8,则    .
【答案】-55或5
【知识点】相交弦所在直线的方程;圆方程的综合应用
【解析】【解答】解:x2+y2=25①
x2+y2﹣6x+8y+m=0②
两式相减得
6x﹣8y﹣25﹣m=0.
圆x2+y2=25的圆心为(0,0),半径r=5.
圆心(0,0)到直线6x﹣8y﹣25﹣m=0的距离为
= .
因为公共弦长为2 =8
∴r2﹣d2=16.
∴d2=9.
∴d= =3.
解得,m=﹣55或d=5
故答案为:﹣55或5.
【分析】将两圆的方程相减即可得到两圆公共弦所在的直线方程,根据弦长与半径以及弦心距之间的关系即可得到d= =3.从而解得m=﹣55或5.
9.(2025高二上·徐汇月考)椭圆的一个焦点是,动点是椭圆上的点,以线段为直径的圆始终与一定圆相切,则定圆的方程是   ;
【答案】
【知识点】圆的标准方程;椭圆的定义;圆与圆锥曲线的综合
【解析】【解答】解:设 是椭圆的另一个焦点, 是线段的中点,
由题意可得:,
即以长轴长为直径的圆与以线段为直径的圆相内切,
则定圆的圆心是 ,半径 ,故定圆的方程为.
故答案为:.
【分析】设 是椭圆的另一个焦点, 是线段的中点,利用中位线性质结合椭圆定义,集合两圆的位置关系求解即可.
10.(2025高二上·徐汇月考)如图所示,已知一个半径为2的半圆面剪去了一个等腰三角形,将剩余部分绕着直径所在直线旋转一周得到一个几何体,其中点为半圆弧的中点,该几何体的体积为   .
【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:易知为等腰直角三角形,
作于点,如图所示:
绕着边所在直线旋转一周得到的几何体为两个全等的圆锥和,
由半圆的半径为2,可得圆锥底面圆半径为,圆锥的高,
则圆锥的体积;
半圆面旋转一周形成半径为2的球体,体积为;
则剩余部分所形成的几何体的体积为.
故答案为:.
【分析】易知为等腰直角三角形,作于点,已知圆锥的底面半径和高,利用球和圆锥的体积公式求解即可.
11.(2025高二上·徐汇月考)在四棱锥中,底面为正方形,,为空间中一动点,为的中点,平面.若,则的轨迹围成封闭图形的体积为   .
【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用
【解析】【解答】解:易知,即在以为直径的球面上,
因为底面为正方形,所以,
又因为为的中点,平面,平面,所以,为直角三角形,

则以为直径的球的半径为,
故的轨迹围成封闭图形的体积为:.
故答案为:.
【分析】由题意可得,即在以为直径的球面上,推出为直角三角形,利用勾股定理求得的长,即可得以为直径的球的半径,再利用球的体积公式求解即可.
12.(2025高二上·徐汇月考)在如图所示的平面中,点为半圆的直径延长线上的一点,==2,过动点作半圆的切线,若=,则△的面积的最大值为   .
【答案】
【知识点】平面内两点间的距离公式;轨迹方程;点与圆的位置关系
【解析】【解答】解:以所在直线为轴,以的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,如图所示:
易知,设
因为过动点作半圆的切线,且,
所以,整理可得,
即点的轨迹方程是以为圆心,以为半径的圆,
当点在直线上时,的面积的最大,且,
则的面积最大值为.
故答案为:.
【分析】以所在直线为轴,以的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,设,由题意,利用两点间距离公式化简求得点P的轨迹,当点在直线上时,的面积的最大,据此求面积的最大值即可.
13.(2025高二上·徐汇月考)已知点,动点P满足,则点P的轨迹为(  )
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
【答案】A
【知识点】椭圆的定义
【解析】【解答】解:点 ,易知,
,由椭圆的定义可知:P的轨迹为椭圆.
故答案为:A.
【分析】先求,再根据椭圆的定义判断即可.
14.(2025高二上·徐汇月考)已知α,β表示两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“ ⊥ ”是“ ⊥ ”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
【答案】B
【知识点】直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质
【解析】【解答】当α⊥β时,平面α内的直线m不一定和平面β垂直,但当直线m垂直于平面β时,根据面面垂直的判定定理,知两个平面一定垂直,故“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件。
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合成分条件和必要条件的判断方法,从而推出命题“α⊥β”是命题“m⊥β”的必要不充分条件。
15.(2025高二上·徐汇月考)设点是曲线上的点,又点,,下列结论正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】椭圆的定义;曲线与方程
【解析】【解答】解:曲线化为,它表示顶点分别为的菱形,
以为焦点,长轴长为26,短轴长为10的椭圆方程为,
在直角坐标系中,作出曲线和椭圆,如图所示:
由图形以及椭圆的定义知:若在椭圆上,又在曲线上时,
即或时,;
若在椭圆内部,又在曲线上时,,
故.
故答案为:C.
【分析】化曲线为,它表示顶点分别为的菱形,化简确定曲线与椭圆的位置关系,再结合椭圆的定义求解判断即可.
16.(2025高二上·徐汇月考)如图,圆分别与轴正半轴,轴正半轴相切于点,过劣弧上一点作圆的切线,分别交轴正半轴,轴正半轴于点,若点是切线上一点,则周长的最小值为------------------------------------------------------------------
A.10 B.8 C. D.12
【答案】A
【知识点】直线的截距式方程;直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:设切线方程为,
因为切线过点,所以,,
则的周长为,即,
即,即,
,即,解得,
则周长的最小值为10.
故答案为:A.
【分析】设切线方程为,将点代入,用a表示可得,再表示周长,整体转化为关于t的二次方程由两个解,利用判别式求解即可.
17.(2025高二上·徐汇月考)已知点,直线l:
(1)求点M关于点对称点的坐标
(2)求过点M与直线l平行的直线.
【答案】(1)解:设,由题意可得,解得,则;
(2)解:设所求直线方程为,
因为直线过点,所以,解得,
则所求直线方程为:.
【知识点】两条直线平行的判定;平面内中点坐标公式
【解析】【分析】(1)设,利用中点坐标公式求解即可;
(2)根据直线平行,设所求直线方程为,将代入点,求解即可.
(1)设,
则点为,的中点,
所以,解得,
所以;
(2)设所求直线方程为,
代入点,
则有,
解得,
所以所求直线方程为:.
18.(2025高二上·徐汇月考)已知直线:恒过点,为坐标原点.
(1)求点的坐标;
(2)当点到直线的距离最大时,求直线的方程;
【答案】(1)解: 直线: 化为,
令,解得,则点的坐标为;
(2)解:由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,
直线的斜率,则直线的斜率,
故直线的方程为,即.
【知识点】两条直线垂直的判定;直线的一般式方程;恒过定点的直线
【解析】【分析】(1)将直线的方程化为,令,求解即可得点的坐标;
(2)由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,先求直线的斜率,再根据直线垂直斜率的关系,求直线的方程即可.
(1)直线的方程化为,令,解得,
所以点的坐标为.
(2)由(1)知直线恒过定点,当且仅当时,点到直线的距离最大,
而直线的斜率,则直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
19.(2025高二上·徐汇月考)亭子是一种中国传统建筑,多建于园林,人们在欣赏美景的同时也能在亭子里休息、避雨、乘凉(如图1).假设我们把亭子看成由一个圆锥与一个圆柱构成的几何体(如图2,其中,,三点共线).一般地,设圆锥中母线与底面所成角的大小为,当时,方能满足建筑要求.已知圆锥高为1.6米,底面半径为2.4米.圆柱高为3米,底面半径为2米.
(1)求几何体的体积;
(2)如图2,设为圆柱底面半圆弧的三等分点,求圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角的正切值,并判断该亭子是否满足建筑要求.
【答案】(1)解:几何体的体积为;
(2)解:观察圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,等于,,,
因为,所以该亭子满足建筑要求.
【知识点】异面直线所成的角;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)根据圆锥、圆柱的体积公式直接求解即可;
(2)易知是圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,用的正切值转化出然后判断是否满足建筑要求.
(1)
(2)观察圆柱母线和圆锥母线所在异面直线所成角,等于,,所以,
因为
所以该亭子满足建筑要求.
20.(2025高二上·徐汇月考)如图,已知圆心坐标为的圆与轴及直线分别相切于、两点,另一圆与圆外切,且与轴及直线分别相切于、两点.
(1)求圆和圆的方程;
(2)过点作直线的平行线,求直线被圆截得的弦的长度.
【答案】解:(1)由于与的两边均相切,则到及的距离均为的半径,
即在的平分线上,同理,也在的平分线上,
即三点共线,且为的平分线,
因为的坐标为,所以到轴的距离为1,即的半径为1,则的方程为;
设的半径为,其与轴的切点为,连接、,
由可知,,则,即,
则圆的方程为;
(2)由对称性可知,所求的弦长等于过点,直线的平行线被圆截得的弦的长度,
此弦的方程是,即:,
圆心到该直线的距离,则弦长为.
【知识点】平面内点到直线的距离公式;圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)由题意可知:为的平分线,由点M的坐标可知,圆的半径为1,从而确定圆M的方程;设的半径为,其与轴的切点为,连接、,利用三角形相似,列式求圆的半经,即可求得圆N的方程;
(2)由对称性可知,所求的弦长等于过点,直线的平行线被圆截得的弦的长度,先求弦所在直线的直线方程,再利用点到直线的距离,以及勾股定理求解即可.
21.(2025高二上·徐汇月考)已知圆:和圆:().
(1)若圆与圆相交,求r的取值范围;
(2)若直线l:与圆交于P、Q两点,且,求实数k的值;
(3)若,设P为平面上的点,且满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.
【答案】(1)解:易知圆的圆心和半径分别为,
则,
因为圆与圆相交,所以,解得,
则r的取值范围为;
(2)解:联立,消去得,
,解得,
设,由韦达定理可得,
则,
,整理得,
因为,所以;
(3)解:设,直线,因为,所以直线,
又因为,直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,
所以点到直线的距离与点到直线的距离相等,
即,
依题意,对无穷多的成立,
则或,解得或,
故满足条件的点P的坐标有或.

【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;圆与圆的位置关系及其判定;直线和圆的方程的应用
【解析】【分析】(1)易知两圆的圆心和半经,再根据两点间距离公式求圆心距,利用相交时圆心距和半径的关系列式求解即可;
(2)联立直线与,消元整理,结合韦达定理以及向量数量积的运算求解即可;
(3)设,写出直线,再根据直线垂直关系写出直线方程,由题意可得,利用点到直线的距离公式列式整理可得对无穷多的成立,由或,求解即可.
(1)由圆的方程可得两圆的圆心和半径分别为,
则,
又因为圆与圆相交,所以,
解得,
所以r的取值范围为;
(2)由,消去得,
,解得,
设,则有,
所以,
由,
整理得,
又因,则可得;
(3)设,,因,则,
因为,直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,
则点到直线的距离与点到直线的距离相等,
即,
依题意,对无穷多的成立,
所以或,
解得或,
即满足条件的点P的坐标有或.
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