1、河北省唐山市第一中学2020-2021学年高二数学上学期期中试题(含解析)说明:1考试时间120分钟,满分150分.2将卷答案用2B铅笔涂在答题卡上,将卷答案用黑色字迹的签字笔书写在答题卡上.卷选择题一单项选择题(共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题意)1. 设,则z的共轭复数为A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析:的共轭复数为,故选D考点:1.复数的四则运算;2.共轭复数的概念2. 命题“,”的否定是( )A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】C【解析】【分析】利用含有一个量词的否定的定义可得答案【详解】命题“,”的否定是“,”故选:C3. 抛物线的焦点坐标
2、是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析:根据抛物线的焦点坐标为可知,抛物线即的焦点坐标为,故选D.考点:抛物线的标准方程及其几何性质.4. 已知两点,直线与线段相交,则直线的斜率取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】求出直线所过定点,画出图形,再求出,的斜率,数形结合得答案【详解】解:直线过定点,直线与线段相交,则直线的斜率取值范围是故选【点睛】本题考查直线系方程的应用,考查直线斜率的求法,体现了数形结合的解题思想方法,是基础题5. 设,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】首先解出命题中
3、不等式解集,然后利用十字相乘法求出命题,然后根据是的必要不充分条件求出的取值范围.【详解】由题意得命题:,命题:,因为是的必要不充分条件,所以,解得,故选:A.【点睛】本题考查简易逻辑命题,大部分可转化为集合中的包含关系进行求解.6. 如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】设这条弦的两端点,则:,用点差法得到:,代入中点坐标,即得解斜率k.【详解】设这条弦的两端点,斜率为,则:两式相减得:变形得:,又弦中点为:,故故这条弦所在得直线方程为:,即故选:D【点睛】本题考查了点差法在弦中点问题中的应用,考查了学生转化与划归,数学运算的能
4、力,属于中档题.7. 唐代诗人李颀的诗古从军行开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”诗中隐含着一个有趣的数学问题“将军饮马”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,若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,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. 【答案】C【解析】【分析】设点关于直线的对称点,则为最短距离,根据垂直和中点坐标求出对称点即可得解.【详解】设点关于直线的对称点根据题意,为最短距离,先求出的坐标的中点为,直线的斜率为1,故直线的方
5、程为,即由,联立得,则,故,则“将军饮马”的最短总路程为故选:C【点睛】关键点点睛:转化为点关于直线的对称点与原点的距离求解是解题关键.8. 双曲线的左、右焦点分别,为其半焦距长,圆与双曲线的一条渐近线的两个交点分别为坐标原点和点,若与圆相切,则双曲线的离心率为( )A. B. C. 2D. 【答案】C【解析】【分析】设出渐近线的方程,与圆的方程联立求出点的坐标,又由与圆相切,得出关于,的方程,即可解出双曲线的离心率.【详解】解:不妨设一条渐近线方程为,与圆联立,消去化简整理得,解得,代入得,点的坐标为,又与圆相切,直线与直线垂直,即,化简整理得,又代入得,解得,即,双曲线的离心率为2故选:C
6、【点睛】方法点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:求出a,c,代入公式 ;只需要根据一个条件得到关于,的齐次式,结合转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于的方程(不等式),解方程(不等式)即可得(的取值范围)二不定项选择题9. 下列“若,则”形式的命题中,是的必要条件的是( )A. 若两个三角形全等,则这两个三角形相似B. 若,则C. 若,则D. 若,则【答案】BCD【解析】【分析】根据必要不充分条件的概念逐个分析可得答案.【详解】A选项,若两个三角形全等,则这两个三角形一定相似,但两个三角形相似未必全等
7、,故不是的必要条件B选项,由,无法推出,如,但是.反之成立,即满足是的必要条件;C选项,由,无法得到,如,时有,但是,反之成立;D选项,若,则,即,反之则,满足是的必要条件故选:BCD【点睛】关键点点睛:本题考查必要条件的判断,关键是看由能不能推出,若能,则是的必要条件,若不能,则不是的必要条件.10. 在平面直角坐标系中,圆的方程为.若直线上存在一点,使过所作的圆的两条切线相互垂直,则实数的取可以是()A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【分析】先得到的轨迹方程为圆,与直线有交点,得到的范围,得到答案.【详解】所作的圆的两条切线相互垂直,所以,圆点,两切点构成正方形 即在直线上,圆心
8、距 计算得到 故答案选AB【点睛】本题考查了圆的切线问题,通过切线垂直得到的轨迹方程是解题的关键.11. 已知动点在双曲线上,双曲线的左、右焦点分别为、,下列结论正确的是( )A. 的离心率为B. 的渐近线方程为C. 动点到两条渐近线距离之积为定值D. 当动点在双曲线的左支上时,的最大值为【答案】AC【解析】【分析】根据双曲线的方程求出、的值,可求得双曲线的离心率和渐近线方程,可判断A、B选项的正误;设点的坐标为,利用点到直线的距离公式结合双曲线的方程可判断C选项的正误;利用双曲线的定义和基本不等式可判断D选项的正误.【详解】对于双曲线,所以,双曲线的离心率为,渐近线方程为,A选项正确,B选项
9、错误;设点的坐标为,则,双曲线的两条渐近线方程分别为和,则点到两条渐近线的距离之积为,C选项正确;当动点在双曲线的左支上时,当且仅当时,等号成立,所以,的最大值为,D选项错误.故选:AC.【点睛】本题考查双曲线的离心率、渐近线方程的求解,同时也考查了双曲线几何性质和定义的应用,考查计算能力,属于中等题.12. 已知是椭圆长轴上的两个顶点,点是椭圆上异于的任意一点,点与点关于轴对称,则下列四个命题中正确的是( )A. 直线与斜率之积为定值B. C. 的外接圆半径的最大值为D. 直线与的交点在双曲线上【答案】BCD【解析】【分析】由、是椭圆长轴上的两个顶点设,在椭圆上,直接求解直线与的斜率之积,可
10、得定值;在根据向量坐标的运算即可判断;当在短轴顶点时,可得的外接圆半径的最大值为;设出,求解直线与的交点,满足双曲线,从而可以判断详解】设,则、是椭圆长轴上的两个顶点,则,故不正确由,故正确当在短轴顶点时,由正弦定理:,可得的外接圆半径的最大值;故正确点与点关于轴对称,设,直线的方程为:直线的方程为:两式相乘:可得,由代入化简可得,即直线与的交点在双曲线上;故正确故选:【点睛】本题考查圆锥曲线的性质和应用,考查平面向量数量积的坐标表示,考查正弦定理,考查设而不求的思想,考查运算能力,属于中档题卷非选择题三填空题13. 若动点与定点的距离和动点与直线的距离相等,则动点的轨迹方程是_【答案】【解析
11、】【分析】本题考查抛物线的定义与方程,主要用于准确落实抛物线的定义,关键在于首先确定点在直线上,然后可判定P在过定点F且与定直线垂直的直线上,从而利用直线的垂直关系求得P的轨迹方程.【详解】因为定点在直线上,所以到定点的距离和到定直线的距离相等的点的轨迹是直线,就是经过定点与直线垂直的直线所以动点的轨迹方程是,即故答案为:【点睛】平面内到定点距离等于到定直线距离的动点的轨迹不一定是抛物线:当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与已知直线垂直的直线,当且仅当定点不在定直线上时,动点的轨迹才是抛物线.对圆锥曲线的概念的掌握一定要准确全面,此题易错误当成抛物线求解.14. 已知圆,直线,则直线截圆
12、所得弦长的最小值为_.【答案】【解析】【分析】求出直线所过定点,判断定点在圆内,数形结合知直线截圆所得弦长最小时,弦心距最大,此时,利用斜率求出参数m,即可由勾股定理求出此时的弦长.【详解】直线l可化为,令,所以直线l恒过定点,易知点A在圆C内,所以直线截圆所得弦长最小时,弦心距最大,此时,圆,圆心,半径为5,又,则,解得, 直线截圆所得弦长的最小值为.故答案为:【点睛】本题考查直线过定点问题、求直线截圆所得弦长,属于中档题.15. 已知,直线的斜率与直线的斜率之差是,则点的轨迹的方程是_若点的坐标为,是直线上的一点,是直线与轨迹的交点,且,则_【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】设
13、点,利用斜率公式结合条件“直线的斜率与直线的斜率之差是”化简计算可得出点的轨迹方程;设点,利用可求得点的纵坐标,利用抛物线的定义可求得.【详解】设,则,整理得点的轨迹的方程是,如下图所示:设点、,解得.由抛物线的定义可得.故答案为:;.【点睛】本题考查动点轨迹方程的求解,同时也考查了抛物线焦半径长的计算,考查计算能力,属于中等题.16. 已知为椭圆和双曲线的公共顶点,分别为双曲线和椭圆上不同于两点的动点,且有,设直线、的斜率分别为,则_【答案】0【解析】【分析】可根据题的已知条件,设、,利用斜率公式得到;同理可得,结合三点共线即可得出的值【详解】由题意,可知三点共线、 设、,点在双曲线上,则所
14、以又由点椭圆上,则同理可得三点共线由、得故答案为:0【点睛】本题考查运算求解能力、数形结合思想、化归与转化思想主要思路为结合曲线与点的位置关系、向量关系式,根据斜率公式,列相关关系式化简求解.四解答题17. 若直线的方程为(1)若直线与直线垂直,求的值(2)若直线在两轴上的截距相等,求该直线的方程【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)利用两条直线垂直的条件列方程,解方程求得的值.(2)分成和两种情况,结合直线在两轴上的截距相等求得,由此求得所求直线方程.【详解】(1)直线与直线垂直, ,解得(2)当时,直线化为:不满足题意当时,可得直线与坐标轴的交点,直线在两轴上的截距相等,解得:该直线
15、的方程为,即.18. 已知直线截圆所得的弦长为直线的方程为(1)求圆的方程;(2)若直线过定点,点在圆上,且,为线段的中点,求点的轨迹方程.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)利用点到直线的距离公式得到圆心到直线的距离,利用直线截圆得到的弦长公式可得半径r,从而得到圆的方程;(2)由已知可得直线l1恒过定点P(1,1),设MN的中点Q(x,y),由已知可得,利用两点间的距离公式化简可得答案.【详解】(1)根据题意,圆的圆心为(0,0),半径为r,则圆心到直线l的距离,若直线截圆所得的弦长为,则有,解可得,则圆的方程为;(2)直线l1的方程为,即,则有,解得,即P的坐标为(1,1),点
16、在圆上,且,为线段的中点,则,设MN的中点为Q(x,y),则,即,化简可得:即为点Q的轨迹方程.【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,考查直线被圆截得的弦长公式的应用,考查直线恒过定点问题和轨迹问题,属于中档题.19. 已知圆(1)求过点的圆的切线方程;(2)点为圆上任意一点,求的最值【答案】(1) 和 (2)的最大值为;的最小值为【解析】【分析】(1)本题首先可以确定圆的圆心以及半径,然后根据题意分为直线斜率存在以及不存在两种情况,最后根据圆心到切线距离等于半径即可列出算式并得出结果;(2)本题首先可明确为原点到圆上一点的直线的斜率,然后结合图像得出当圆与直线相切时斜率取最值,最后根据圆心到切
17、线距离等于半径即可得出结果【详解】(1)因为圆的方程为,即,所以圆心为,半径为,当切线斜率不存在时,因为直线过点,所以直线方程为,即圆心到直线距离,所以直线是圆的切线,当切线斜率存在时,设切线斜率为,则切线方程为,即因为圆心到切线距离等于半径,所以,解得,此时切线方程为,综上所述,过点的圆的切线方程为和(2)因为即,为圆上任意一点,所以即原点到圆上一点的直线的斜率,令,则原点到圆上一点的直线的方程为,即如图所示,当圆与直线相切时,斜率取最值,则有圆心到切线距离等于半径,即,解得或,所以斜率的最大值,斜率的最小,所以的最大值为;的最小值为【点睛】本题考查圆与直线相切的相关性质,考查斜率的相关性质
18、,若圆与直线相切,则圆心到直线线距离等于半径,考查点到直线距离公式,考查计算能力,是中档题20. 设抛物线的焦点为,直线与抛物线交于不同的两点、,线段中点的横坐标为,且()求抛物线的标准方程;()若直线(斜率存在)经过焦点,求直线的方程【答案】(I);(II).【解析】【分析】()设点、,由题意得出,再利用抛物线的定义可求出的值,由此可得出抛物线的方程;()设直线的方程为,将该直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理求出的值,即可得出直线的方程.【详解】(I)设点、,则线段中点横坐标为,又,解得.因此,抛物线的标准方程为;(II)由(I)知,抛物线的焦点为,故可设直线的方程为,联立方程组,消
19、去,得,解得,因此,直线的方程为【点睛】本题考查利用抛物线的定义求抛物线方程,同时也考查了直线与抛物线综合问题的求解,一般将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理设而不求法进行求解,考查运算求解能力,属于中等题.21. 已知椭圆的左,右焦点分别为,且经过点(1)求椭圆的标准方程;(2)若斜率为2的直线与椭圆交于两点,求面积的最大值(为坐标原点)【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)根据椭圆的定义求得,由此求得,从而求得椭圆的标准方程;(2)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆方程,化简后写出根与系数关系,求出弦长,表示出的面积,利用不等式求出最值即可【详解】(1)由椭圆的定义,可知解得又
20、所以椭圆的标准方程为(2)设直线的方程为,联立椭圆方程,得,得设,点到直线的距离,当即,时取等;所以面积的最大值为【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生逻辑思维能力和计算能力,直线上两点间的距离公式为:1.;2. ;3.若过焦点,也可以使用焦半径公式22. 已知抛物线C:=2px经过点(1,2)过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N()求直线l的斜率的取值范围;()设O为原点,求证:为定值【答案】(1) 取值范围是(-,-3)(-3,0)(0,1)(2)证明过程见解析【解析】【详解】分析:(1)先
21、确定p,再设直线方程,与抛物线联立,根据判别式大于零解得直线l的斜率的取值范围,最后根据PA,PB与y轴相交,舍去k=3,(2)先设A(x1,y1),B(x2,y2),与抛物线联立,根据韦达定理可得,再由,得,利用直线PA,PB的方程分别得点M,N的纵坐标,代入化简可得结论.详解:解:()因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x由题意可知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+1(k0)由得依题意,解得k0或0k1又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2)从而k-3所以直线l斜率的取值范围是(-,-3)(-3,0)(0,1)()设A(x1,y1),B(x2,y2)由(I)知,直线PA的方程为令x=0,得点M的纵坐标为同理得点N的纵坐标为由,得,所以所以为定值点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.