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    2023-2024学年河北省张家口市张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学试题含答案

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    这是一份2023-2024学年河北省张家口市张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学试题含答案,共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,问答题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题
    1.已知点在抛物线上,则点到抛物线的准线的距离为( )
    A.2B.4C.6D.8
    【答案】B
    【分析】先根据点在抛物线上,求出;再根据抛物线的定义即可得出答案.
    【详解】因为在抛物线上,
    所以,解得,
    故抛物线的准线为,
    所以点到抛物线的准线的距离为.
    故选:B.
    2.已知两点到直线的距离相等,则( )
    A.1B.-5C.1或-5D.1或-8
    【答案】C
    【分析】利用点到直线的距离求解.
    【详解】因为两点到直线的距离相等,
    所以或,
    故选:C.
    3.双曲线经过一、三象限的渐近线的倾斜角为( )
    A.B.C.D.
    【答案】B
    【分析】先求得双曲线的渐近线,进而求得正确答案.
    【详解】令,得,经过一、三象限的渐近线方程为,
    其倾斜角为.
    故选:B
    4.若方程表示双曲线,则的取值范围是( )
    A.或B.
    C.或D.
    【答案】B
    【分析】根据题意,由求解.
    【详解】解:由题意得,
    解得.
    故选:B.
    5.四棱锥中,底面是平行四边形,点为棱的中点,若,则( )
    A.1B.2C.D.
    【答案】A
    【分析】利用空间向量的线性运算由表示求解.
    【详解】解:由题意,

    又,不共面,
    则.
    故选:A.
    6.在抛物线上有三点.为其焦点,且为的重心,则( )
    A.6B.8C.10D.12
    【答案】A
    【分析】先根据为的重心,得;再设出的坐标,表示出的坐标,得;最后根据抛物线的定义即可得出结果.
    【详解】
    为的重心
    故.
    设抛物线上的点的坐标分别为
    抛物线为其焦点

    .
    ,即
    点在抛物线上
    ,,,
    .
    故选:A.
    7.若点为圆的弦的中点,则弦所在直线的方程为( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】B
    【分析】先利用作差法、中点坐标公式及斜率公式求出;再根据点斜式方程即可解答.
    【详解】设,
    则.
    两式作差可得,
    即.
    又 是的中点,
    则,
    ,即.

    直线的方程为,即.
    经检验,符合题意.
    故弦所在直线的方程为:.
    故选:B.
    8.已知两点,若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为( )
    A.B.
    C.D.
    【答案】A
    【分析】求出直线恒过的定点,根据斜率公式即可求解.
    【详解】由直线,
    变形可得,由,解得,
    可得直线恒过定点,
    则,
    若直线与线段有公共点,则直线斜率的取值范围为.
    故选:A.
    二、多选题
    9.对抛物线,下列描述正确的是( )
    A.开口向下,准线方程为
    B.开口向下,焦点为
    C.开口向左,焦点为
    D.开口向左,准线方程为
    【答案】AB
    【分析】先化为标准方程,求得焦点坐标和准线方程即可判断.
    【详解】由题设,抛物线可化为,
    开口向下,焦点为,准线方程为.所以AB正确,CD错误.
    故选:AB.
    三、单选题
    10.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,若椭圆上有4个点使得,则的离心率可以是( )
    A.B.C.D.
    【答案】CD
    【分析】设,则,根据,可得,结合基本不等式可得,结合离心率公式及已知条件即可得解.
    【详解】设,依题意有①,
    又,所以②,
    易知,所以②除以①的平方得,,
    所以,即或(舍去),当且仅当时取等号,
    这时有2个点使得,故舍去,
    又椭圆的离心率,所以.
    故选:CD.
    四、多选题
    11.若是双曲线上一点,为的左、右焦点,则下列结论中正确的是( )
    A.双曲线的实轴长为
    B.若,则三角形的周长为
    C.的最小值是
    D.双曲线的焦点到渐近线的距离是2
    【答案】BC
    【分析】由双曲线方程可直接得到;由的关系和向量垂直得到,再确定周长即可;由双曲线的意义可直接确定C;由渐近线方程和点到直线的距离可确定D.
    【详解】对于,由双曲线得,则,即,故双曲线实轴长为,故错误;
    对于,由,即,设,因为,
    则,所以,解得,则的周长为,故B正确;
    对于,易知,故C正确;
    对于,由选项知,双曲线焦点为,渐近线为,即,
    所以焦点到渐近线的距离为,故错误.
    故选:.
    12.已知点分别在圆和圆上.则( )
    A.的最小值为3
    B.的最大值为8
    C.若成为两圆的公切线,方程可以是
    D.若成为两圆的公切线,方程可以是
    【答案】BC
    【分析】先判断两圆的位置关系;再结合图形即可判断选项A、B;采用验证法,根据圆心到直线的距离可判断选项C、D.
    【详解】圆的圆心坐标,半径,
    圆,即的圆心坐标,半径.
    圆心距,所以两圆外离.
    又在圆上,在圆上
    则的最小值为,最大值为,故选项A错误,选项B正确;
    因为到直线的距离,
    M到直线的距离,
    所以是两圆的公切线,故选项C正确;
    因为到直线的距离,所以是圆的切线,
    但到直线的距离,故选项D错误.
    故选:BC.
    五、填空题
    13.双曲线的焦点为,点在双曲线上,若,则 .
    【答案】21
    【分析】先根据双曲线方程得;再根据双曲线的定义列出关系式求解即可.
    【详解】由,得,得.
    因为,
    所以5或,
    解得(舍去)或.
    故答案为:21.
    14.已知圆与圆和圆均外切,则点的轨迹方程为 .
    【答案】
    【分析】根据两圆外切时半径与圆心的关系得出,即可得出,根据双曲线的定义得出点的轨迹为双曲线的上支,设出其方程为,根据双曲线的定义列式解出与,即可得出答案.
    【详解】当圆与圆均外切时,,
    所以,
    则点的轨迹为双曲线的上支,设轨迹方程为,
    则,
    则,
    所以轨迹方程为.
    故答案为:.
    15.已知抛物线,一条平行于轴的光线从点射入,经过上的点反射后,再经过上的另一点,则的坐标为 .
    【答案】
    【分析】由入射光线平行于轴得点坐标,再由反射光线过焦点,求出反射光线所在直线方程,与抛物线联立求出的坐标.
    【详解】光线平行于轴,从点射入,则有,
    根据抛物线性质,直线过抛物线焦点,抛物线的焦点为,
    直线的斜率为,则直线的方程为,
    代入抛物线的方程解得或,可得的坐标为.
    故答案为:
    16.几何体结构素描是学习素描最重要的一个阶段.某同学在画“切面圆柱体”(用不平行于圆柱底面的平面去截圆柱,圆柱底面与截面之间的部分叫做切面圆柱体)的过程中,发现“切面”是一个椭圆,若切面所在平面与底面成角,则该椭圆的离心率为 .
    【答案】/
    【分析】作出辅助线,根据二面角的大小得到,从而求出,得到离心率.
    【详解】如图所示:切面与底面的二面角的平面角为,
    故,
    设圆半径为,则,
    设椭圆的长轴长及短轴长分别为,故,
    故,所以.
    故答案为:
    六、问答题
    17.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
    (1)经过点,且与双曲线具有相同的渐近线;
    (2)与椭圆共焦点,且过点.
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)由同渐近线的双曲线方程的关系设要求双曲线的标准方程为,即可代点求得,得出其方程.
    (2)根据已知得出焦点坐标为,在轴上,设出所求方程,根据双曲线定义列式解出,即可得到答案.
    【详解】(1)因为所求双曲线与双曲线具有相同的渐近线,
    故设要求双曲线的标准方程为,
    代入点,得,
    则双曲线的方程为
    (2)椭圆的焦点坐标为,在轴上.
    所以设所求双曲线的方程为.
    则,解得:,
    即所求方程为:.
    七、解答题
    18.菱形的顶点的坐标分别为边所在直线过点.
    (1)求边所在直线的方程;
    (2)求对角线所在直线的方程.
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)先根据菱形的性质得;再根据相互平行直线斜率相等及斜率公式计算;最后利用点斜式方程即可解答.
    (2)先求出线段的中点坐标及;再根据菱形性质、相互垂直直线斜率之间关系及点斜式方程即可解答.
    【详解】(1)
    由菱形的性质可知:.
    边所在直线过点,点坐标为,
    则.
    又点坐标为,
    边所在直线的方程为,即.
    所以边所在直线的方程为.
    (2),
    线段的中点为,且.
    由菱形的几何性质可知:且为的中点.
    则.
    所以对角线所在直线的方程为,
    即.
    所以对角线所在直线的方程为:.
    八、问答题
    19.数学家欧拉在1765年提出:三角形的外心,重心,垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称为三角形的欧拉线.已知的顶点,且的欧拉线的方程为,若外接圆圆心记为.
    (1)求圆的方程;
    (2)过点引圆的切线,求切线的长.
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)先求得线段AB的中垂线方程,再与欧拉线方程联立求得圆心即可;
    (2)利用圆的切线长公式求解.
    【详解】(1)因,则的中点为,
    又,则的中垂线方程为.
    将其与欧拉线方程联立有,解得
    故的外心为,则外接圆半径为,
    故圆的方程为.
    (2)设切点为,由题有,
    故切线的长.
    九、解答题
    20.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合.
    (1)求的方程;
    (2)若直线与相交于两点,求.
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)求出双曲线的焦点坐标,即可确定抛物线焦点,求得p,即可求得答案;
    (2)联立抛物线和直线方程,可得根与系数的关系式,利用弦长公式,即可求得答案.
    【详解】(1)双曲线即,焦点坐标为,
    又抛物线的焦点,
    ,即.
    抛物线的方程为;
    (2)将抛物线方程与直线方程联立得,消去,得,
    ,设,
    则,

    21.如图,四棱锥中,底面是矩形,,且.
    (1)求证:平面;
    (2)若,在线段上是否存在点,使平面与平面夹角的余弦值为?若存在,找出点的位置;若不存在,请说明理由.
    【答案】(1)证明见解析
    (2)存在点满足条件,是上靠近点的三等分点.
    【分析】(1)由已知条件可证明平面,故,同理可得,可得平面.
    (2)建立空间直角坐标系,设,利用向量法求二面角的余弦值,解出得点的位置.
    【详解】(1),,平面,,
    故平面,平面,故,
    同理可得,,平面,
    故平面
    (2)如图所示:以分别为轴建立空间直角坐标系.

    设,则,
    有,,
    平面的一个法向量是,设平面的一个法向量是,
    则,
    取得,即
    ,解得,
    即存在点满足条件,是上靠近点的三等分点.
    22.以双曲线的顶点为焦点,离心率倒数的平方为离心率作一椭圆.
    (1)求的标准方程;
    (2)已知为的左焦点,过的直线与椭圆交于两点(在上方),且,若,求斜率的取值范围.
    【答案】(1)
    (2)
    【分析】(1)由焦点坐标和离心率求椭圆标准方程;
    (2)设直线的方程,与椭圆联立方程组,由结合韦达定理,把斜率表示为的的函数,利用单调性求取值范围.
    【详解】(1)因为双曲线的顶点为,
    所以椭圆的焦点为,
    因为双曲线的离心率为,所以椭圆的离心率为,
    设椭圆的标准方程为:,
    椭圆的焦距为,则,依题意,则,于是,
    因为,所以,
    故椭圆的标准方程为:.
    (2)在椭圆中,,
    过的直线与椭圆交于两点(在上方),且,,
    当直线斜率不存在时,显然不成立.
    当直线斜率存在时设方程为,,
    由得①
    联立消去得,


    且③.
    由①②得:,代入③中得:,
    因为当时,不成立,

    函数,
    时,,
    由,有,,则,
    ,,在上单调递减,
    则有,得,
    由在上方且,所以.
    所以斜率的取值范围为.
    【点睛】方法点睛:
    解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.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.
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    2023-2024学年河北省张家口市一中张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学含答案: 这是一份2023-2024学年河北省张家口市一中张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学含答案,共30页。试卷主要包含了本试卷共150分,请将各题答案填在答题卡上, 在抛物线上有三点, 对抛物线,下列描述正确的是等内容,欢迎下载使用。

    2023-2024学年河北省张家口市张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学试题(含解析): 这是一份2023-2024学年河北省张家口市张垣联盟高二上学期12月阶段测试数学试题(含解析),共15页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

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