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  • 2021-06-24 发布

湖北省华中师范大学第一附属中学2019-2020学年高二上学期期中检测数学试题

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‎2019-2020学年湖北省武汉市华中师大一附中高二(上)期中数学试卷 一、选择题(本大题共12小题)‎ 1. 已知命题p:,总有,则为 A. ,使得 B. ,使得 C. ,总有 D. ,总有 2. 一直平面内的定点A,B和动点P,则“动点P到两定点A,B的距离之和为为一定值”是动点P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆的 A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要 3. 直线l经过,两点,则直线l的倾斜角的取值范围是 A. B. C. D. ‎ 4. 已知直线沿x轴负方向平移3个单位长度,再沿y正方向平移1个单位长度后,又回到原来位置,则斜率 A. B. C. D. 3‎ 5. 已知椭圆的短轴长为4,上顶点A,左顶点B,焦点,分别是椭圆左右焦点,且的面积为,则椭圆的焦距为 A. B. C. D. ‎ 6. 已知实数x,y满足,则的取值范围是 A. B. C. D. ‎ 7. 过点作圆的两条切线,切点分别为A,B,O为原点,则的外接圆方程是 A. B. C. D. ‎ 8. 椭圆的左右焦点分别是、,以为圆心的圆过椭圆的中心,且与椭圆交于点P,若直线恰好与圆相切于点P,则椭圆的离心率为 A. B. C. D. ‎ 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”诗中隐含着一个有缺的数学故事“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. 设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,点P与点A,B不重合,则的面积最大值是 A. B. ‎5 ‎C. D. ‎ 11. 设椭圆C:上的一点P到两条直线和的距离分别是,,则的最小值 A. 5 B. ‎6 ‎C. 7 D. 8‎ 12. 已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P是椭圆C上一点,椭圆C内一点Q满足:点Q在的延长线上若,则该椭圆离心率的取值范围是 A. B. C. D. ‎ 二、填空题(本大题共4小题)‎ 13. 已知直线l过点,且原点到直线l的距离为1,则直线l方程为______.‎ 14. 若椭圆的焦距为1,则______.‎ 1. 已知O为坐标原点,椭圆T:的离心率为,一个顶点为,过椭圆上一点P的两条直线PA,PC分别与椭圆交于A,C,设PA,PC的中点分别为D,E,直线PA,PC的斜率分别是,,若直线OD,OE的斜率之和为2,则的最大值为______.‎ 2. 已知直线与圆交于两点A,B,若期中O为坐标原点,则实数b的取值范围______‎ 三、解答题(本大题共6小题)‎ 3. 已知:和:的交点为P. 求经过点P且与直线:垂直的直线的方程 直线经过点P与x轴、y轴交于A、B两点,且P为线段AB的中点,求的面积. ‎ 4. 已知P:方程表示圆心在第三象限的圆,q:方程表示焦点在y轴上的椭圆. 若为真命题,求实数m的取值范围; 若“”为假,“为真”,求m的取值范围. ‎ 5. 若直线与x轴,y轴的交点分别为A,B,圆C以线段AB为直径. Ⅰ求圆C的标准方程; Ⅱ若直线l过点,与圆C交于点M,N,且,求直线l的方程. ‎ 6. 如图,,是通过某城市开发区中心O的两条南北和东西走向的街道,链接M,N两地之间的铁路是圆心在上的一段圆弧,若点M在O正北方向,且,点N到,距离分别为‎4km和‎5km. 建立适当的坐标系,求铁路线所在圆弧的方程; 若该城市的某中学拟在O点正东方向选址建分校,考虑环境问题,要求校址到点O的距离大于‎4km,并且铁路线上任意一点到校址的距离不能少于,求该校址距离点O的最近距离.注:校址视为一个点 ‎ ‎ 1. 已知椭圆C:的离心率,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为. 求椭圆C的方程; 如图所示,该椭圆C的左、右焦点,作两条平行的直线分别交椭圆于A,B,C,D四个点,试求平行四边形ABCD面积的最大值. ‎ ‎ ‎ 2. 已知的两个顶点为,,平面内P,Q同时满足;;. 求顶点A的轨迹E的方程; 过点作两条互相垂直的直线,,直线,被点A的轨迹E截得的弦分别为,,设弦,的中点分别为M,试问:直线MN是否恒过一个顶点?若过定点,请求出该顶点,若不过定点,请说明理由. ‎ 答案和解析 ‎1.【答案】B ‎ ‎【解析】【分析】 本题主要考查了全称命题的否定的写法,全称命题的否定是特称命题,属于基础题据全称命题的否定为特称命题可写出命题p的否定. 【解答】 解:根据全称命题的否定为特称命题可知,为,使得. 故选B. 2.【答案】A ‎ ‎【解析】解:若点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,则根据椭圆的定义可知动点P到两定点A,B的距离之和 ,且a为常数成立是定值. 若动点P到两定点A,B的距离之和 ,且a为常数,当,此时的轨迹不是椭圆. “动点P到两定点A,B的距离之和为为一定值”是动点P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆的必要不充分条件. 故选:A. 结合椭圆的定义,利用充分条件和必要条件的定义进行判断. 本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合椭圆的定义是解决本题的关键. 3.【答案】C ‎ ‎【解析】解:由题意可得,直线的斜率, 故, 根据正切函数的性质可知,或, 故选:C. 由题意可得,直线的斜率,从而可得,然后结合正切函数的性质即可求解. 本题主要考查了直线的倾斜角与斜率的关系,解题的关键是正切函数图象的应用. 4.【答案】A ‎ ‎【解析】解:直线沿x轴负方向平移3个单位长度,得, 再沿y正方向平移1个单位长度,得, 由题意可得,直线与直线重合, 则,即. 故选:A. 由已知求得平移后图象对应的函数解析式,再由题意可得平移前后的图象重合,由此即可求得k值. 本题考查函数的图象及图象变换,掌握函数图象的平移变换是关键,是基础题. 5.【答案】C ‎ ‎【解析】解:椭圆的短轴长为4,可得, 上顶点A,左顶点B,焦点,分别是椭圆左右焦点,且的面积为, 可得,即,所以,,可得,, 椭圆的焦距为:. 故选:C. 利用椭圆的简单性质结合三角形的面积求解即可. 本题考查椭圆的简单性质的应用,是基本知识的考查,是基础题. ‎ ‎6.【答案】C ‎ ‎【解析】解:目标函数目标函目标函数,表示动点与定点 连线斜率k的两倍加1, 由图可知,当点P在点处时,k最大, 最大值为:11; 当点P在点处时,k最小, 最小值为:; 从而的取值范围是 故选:C. 画可行域明确目标函数几何意义,目标函数,表示动点与定点连线斜率k的2倍加过M做直线与可行域相交可计算出直线PM斜率,从而得出所求目标函数范围. 本题考查线性规划问题,难点在于目标函数几何意义,考查了利用几何思想解决代数式子的等价转化的思想. 7.【答案】A ‎ ‎【解析】【分析】 由题意知,,四边形AOBP的四个顶点在同一个圆上,此圆的直径是OP,外接圆就是四边形AOBP的外接圆.本题考查圆的标准方程的求法,把求外接圆方程转化为求四边形AOBP的外接圆方程,体现了转化的数学思想. 【解答】‎ 解:由题意知,,, 四边形AOBP有一组对角都等于, 四边形AOBP的四个顶点在同一个圆上,此圆的直径是OP, 的中点为,, 四边形AOBP的外接圆的方程为 , 外接圆的方程为. 故选:A ‎ ‎ 8.【答案】A ‎ ‎【解析】【分析】 本题考查椭圆的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,属于一般题. 利用已知条件以及椭圆的性质列出关系式,求解椭圆的离心率即可. 【解答】 解:椭圆的左右焦点分别是、, 以为圆心的圆过椭圆的中心,且与椭圆交于点P,若直线恰好与圆相切于点P, 可得,可得, 所以,, 解得. 故选:A. 9.【答案】B ‎ ‎【解析】解:设点A关于直线的对称点,, 的中点为,故解得,, 要使从点A到军营总路程最短,即为点到军营最短的距离, “将军饮马”的最短总路程为, 故选:B. 先求出点A关于直线的对称点,点到圆心的距离减去半径即为最短. 本题考查了数学文化问题、点关于直线的对称问题、点与圆的位置关系等等,解决问题的关键是将实际问题转化为数学问题,建立出数学模型,从而解决问题. 10.【答案】C ‎ ‎【解析】【分析】 本题考查了直线方程、三角形面积计算公式、相互垂直的直线斜率之间的关系、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 动直线,令,解得,因此此直线过定点动直线,即,令,,可得此直线过定点分类讨论:时,两条直线分别为,,交点,可得时,两条直线的斜率分别为:,m,则,因此两条直线相互垂直. 当时,的面积取得最大值.即可得出. 【解答】 解:动直线,令,解得,因此此直线过定点. 动直线,即,令,,解得,,因此此直线过定点. 时,两条直线分别为,,交点,. 时,两条直线的斜率分别为:,m,则,因此两条直线相互垂直. 当时,的面积取得最大值. 由解得. . 综上可得:的面积最大值是. 故选C. 11.【答案】D ‎ ‎【解析】解:设,, 由题意可得:. 当且仅当时取等号. 的最小值为8. 故选:D. 设,,由题意可得:,利用三角函数的单调性、和差公式即可得出结论. 本题考查了椭圆的标准方程及其参数方程、三角函数的单调性、和差公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 12.【答案】A ‎ ‎【解析】解:, 点Q在以为直径,原点为圆心的圆上, 点Q 在椭圆的内部,以为直径的圆在椭圆内,; ,, 故. , 不妨设,则,. , 由题意可知:. 综上可得:. 故选:A. 由,可得点Q在以为直径,原点为圆心的圆上,由点Q在椭圆的内部,可得以为直径的圆在椭圆内,可得;于是由,不妨设,可得,即可得出e的范围. 本题考查了椭圆的标准方程及其性质、数形结合方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 13.【答案】或 ‎ ‎【解析】解:直线l的斜率不存在时,可得直线l的方程为:,满足题意; 直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为:,化为:. 由题意可得:,解得:, 直线l的方程为:,化为:, 综上可得:直线l的方程为:或, 故答案为::或. 对直线l的斜率分类讨论,利用点到直线的距离公式即可得出. 本题考查了直线的方程、点到直线的距离公式、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 14.【答案】或 ‎ ‎【解析】解:椭圆的焦距为1, 或, 解得或. 故答案为:或. 利用椭圆的性质求解即可. 本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意椭圆的性质的合理运用. 15.【答案】 ‎ ‎【解析】解:不妨设,根据题意,,,故椭圆的方程为, 设,, 据点差法,得,, ,, 由直线OD,OE的斜率之和为2,得, 故, 当且仅当取等号, 则的最大值为, 故答案为: 利用点差法求出斜率关系,根据柯西不等式求出即可. 考查点差法求斜率关系式,进而利用柯西不等式求最值,中档题. 16.【答案】 ‎ ‎【解析】解:设AB中点为D ‎,则, ,, , . 直线与圆交于不同的两点A、B, . ,则. 或. 即实数b的取值范围是 故答案为: 利用平行四边形法则,借助于直线与圆的位置关系,利用直角三角形,即可求得结论. 本题考查向量知识的运用,考查直线与圆的位置关系,考查学生的计算能力,属于中档题. 17.【答案】解:联立,解得交点P的坐标为, 与垂直, 的斜率, 的方程为, 即; 为AB的中点,已知,, 即, . ‎ ‎【解析】联立方程组求得P点坐标,再由两直线垂直与斜率的关系求得所求直线的斜率,再由直线方程点斜式求解; 由题意可得A,B的坐标,再由直角三角形面积公式求解. 本题考查直线的一般方程与直线垂直的关系,考查三角形面积的求法,是基础题. 18.【答案】解:方程可化为; 若P为真命题,则,解得; 所以为真命题时,实数m的取值范围是; 命题q:方程表示焦点在y轴上的椭圆, 若q为真命题时,; 由“”为假,“为真”,则p、q一真一假; 当p真q假时,,即; 当p假q真时,,即; 综上知,实数m的取值范围是. ‎ ‎【解析】求出命题P为真时m的取值范围,即可得出为真时m的取值范围; 求出命题q为真时m的取值范围,利用“”为假,“为真”时p、q一真一假;从而求得实数m的取值范围. 本题考查了圆的方程与椭圆的标准方程应用问题,也考查了简单的复合命题真假性判断问题,是基础题. 19.【答案】解:Ⅰ令方程中的,得,令,得. 点A,B的坐标分别为,. 圆C的圆心是,半径是, 得圆C的标准方程为; Ⅱ,圆C的半径为,圆心C到直线l的距离为. 若直线l的斜率不存在,直线l的方程为,符合题意; 若直线l的斜率存在,设其直线方程为,即. 圆C的圆心到直线l的距离,解得. 则直线l 的方程为,即. 综上,直线l的方程为或. ‎ ‎【解析】Ⅰ由直线方程求得A,B的坐标,进一步求出圆心坐标与半径,则圆C的标准方程可求; Ⅱ由题意可得圆心C到直线l的距离为若直线l的斜率不存在,直线l的方程为,符合题意;若直线l的斜率存在,设其直线方程为,整理为一般方程,由圆C的圆心到直线l的距离等于圆的半径求得k,则直线l的方程可求. 本题考查圆的标准方程与几何性质,考查直线和圆的位置关系,是中档题. 20.【答案】解:分别以、为x轴,y轴建立如图坐标系. 据题意得,,, MN中点为, 线段MN的垂直平分线方程为:, 故圆心A的坐标为, 半径. 弧MN的方程为: 设校址选在, 对恒成立. 即,对恒成立 整理得:,对恒成立分 令. ,, 在上为减函数., 解得, 即校址选在距O最近‎6km的地方. ‎ ‎【解析】建立坐标系,利用圆心在弦的垂直平分线上求圆心坐标,再求半径,进而写出圆的方程. 据条件列出不等式,运用函数单调性解决恒成立问题. 本题主要考查求点的轨迹方程的方法,函数的恒成立问题,利用二次函数在闭区间上的单调性求函数的值域,属于中档题. 21.【答案】解:由题意,,则,即. 又,,. 椭圆C的方程为; 由知,,且直线AB的斜率不为0, 设直线AB的方程为,,, 联立,消去x得:. 得,. . 令,则, . ,且函数在上单调递减, 当,即时,平行四边形ABCD面积的最大值为. ‎ ‎【解析】由题意离心率可得,再结合面积求解a,b的值,则椭圆方程可求; 由知,,且直线AB的斜率不为0,设直线AB的方程为,联立直线方程与椭圆方程,把平行四边形ABCD的面积用三角形OAB 的面积表示,然后利用换元法结合单调性求最值. 本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,训练了利用换元法与函数的单调性求最值,是中档题. 22.【答案】解:,为三角形ABC的重心,设,则, 由,知Q是三角形ABC的外心,在x轴上, 又, 由,得,整理得. ,B,C三点不共线, 顶点A的轨迹方程为; 由知,为A的轨迹E的右焦点, 设,, 由,得. 则,, . 由中点坐标公式得, 同理可求得 则当时,. 直线MN的方程为. 即. 直线MN过定点 ‎ ‎【解析】由已知向量等式可知P为三角形ABC的重心,设,则,再由,知Q是三角形ABC的外心,结合得 由列式求解顶点A的轨迹E的方程; 设出直线的方程,与椭圆方程联立求得M的坐标,同理求得N的坐标,求得MN的斜率,写出直线方程的点斜式,整理后利用线系方程说明直线MN过定点 本题考查圆锥曲线方程的求法,考查平面向量的应用,考查直线与圆锥曲线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. ‎