2022-2023学年江苏省盐城市滨海县高二上学期期中数学试题(解析版)
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2022-2023学年江苏省盐城市滨海县高二上学期期中数学试题
一、单选题
1.准线方程为2x =-的抛物线的标准方程为( ) A .24x y = B .28x y = C .24y x = D .28y x =
【答案】D
【分析】根据抛物线22y px =的准线方程为2
p
x =-
可求解. 【详解】因为抛物线的准线方程为2x =-,所以4p =,所以抛物线的标准方程为28.y x = 故选:D
2.401是等差数列5,9,13⋯,的第项.( ) A .98 B .99 C .100 D .101
【答案】C
【分析】根据等差数列定义和通项公式即可. 【详解】等差数列5,9,13,…中, 首项15a =,公差954d =-=, 5(1)441n a n n ∴=+-⨯=+, 41401n a n =+=,
100.n ∴=
故401是等差数列5,9,13…的第100项. 故选:C.
3.两条平行直线3x +4y -10=0与ax +8y +11=0之间的距离为( ) A .
31
5
B .
3110
C .
235
D .
2310
【答案】B
【分析】先求出a ,利用两平行线间的距离公式即可求解. 【详解】因为两直线3x +4y -10=0与ax +8y +11=0平行, 所以
8113410a =≠-,解得:a =6,所以ax +8y +11=0为6 x +8y +11=0,即113402
x y ++=, 由两平行线间的距离公式可得:
两条平行直线3x +4y -10=0与6x +8y +11=0
之间的距离为:3110
d =
=
. 故选:B.
4.已知点(,)P a b 在圆222:()0O x y r r +=>内,则直线2:0++=l ax by r 与圆O 的位置关系为( ) A .相离 B .相切
C .相交
D .无法确定
【答案】A
【分析】
r ,再利用点到直线的距离即可判断. 【详解】因为点P 在圆O 内,
<r ,又圆心O 到l
的距离2d =
所以d
r ,所以直线l 与圆O 的位置关系为相离.
故选:A .
5.已知{}n a 是等差数列,且8923a a =+,则7a =( ) A .1 B .3 C .5 D .7
【答案】B
【分析】结合等差数列通项公式即可解决.
【详解】设等差数列的公差为d ,由8923a a =+得,112(7)83a d a d +=++, 则1763.a d a +== 故选:B.
6.直线320x y -=是双曲线22219
x y a -=的一条渐近线,1F ,2F 分别是双曲线左、右焦点,P 是双曲
线上一点,且14PF =,则2PF =( ) A .2 B .6 C .8 D .10
【答案】C
【分析】根据渐近线可求出a ,再由双曲线定义可求解. 【详解】因为直线320x y -=是双曲线22
219
x y a -=的一条渐近线, 所以
33
2
b a a ==, 2a ∴=,
又12||||24PF PF a -==或21||||24PF PF a -==,
28PF ∴=或20PF =(舍去),
故选:C
7.过圆C : 22(1)1x y -+=外一点P 作圆C 的两条切线P A 、PB ,切点分别为A 、B ,若P A ⊥PB ,则点P 到直线:50l x y +-=的距离的最小值为( )
A .1
B
C .
D .【答案】B
【分析】求出点P 的轨迹为圆,再由圆心到直线的距离减去半径即可得出最小值. 【详解】∵过圆C : 22(1)1x y -+=外一点P 向圆C 引两条切线,PA PB ,
切点分别为A ,B ,由P A ⊥PB 可知,四边形CAPB 为边长为1的正方形,所以||CP =
所以P 点的轨迹E 是以C (1,0)为半径的圆,
圆心(1,0)C 到直线:50l x y +-=的距离
d =
==
所以点P 到直线:50l x y +-=的最短距离为d r -= 故选:B
8.已知椭圆()22
22:10x y C a b a b
+=>>的右焦点为F ,若存在过原点的直线与C 的交点A ,B 满足
AF BF ⊥,则椭圆C 的离心率的取值范围为( )
A .10,2⎛⎤
⎥⎝⎦
B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭
C .⎛ ⎝⎦
D .⎫
⎪⎪⎣⎭
【答案】D
【分析】根据题意可得出以原点为圆心,OF 为半径的圆与椭圆有交点,从而可得到c b ≥,然后结合222a b c =+及椭圆的离心率01e <<即可求出答案.
【详解】因为存在过原点的直线与C 的交点A ,B 满足AF BF ⊥, 故以原点为圆心,OF 为半径的圆与椭圆有交点,所以c b ≥,即22c b ≥, 又因为222a b c =+,所以222c a c ≥-,即222c a ≥,
所以22
21
2c e a =≥,即e ⎫∈⎪⎪⎣⎭
. 故选:D.
二、多选题
9.设点A (-2,3),B (3,2),则下列a 的值满足直线ax+y+2=0与线段AB 有交点的是( ) A .-2 B .-1
C .3
D .4
【答案】ACD
【分析】先分析直线方程可得直线恒过点C (0,-2),斜率为-a ,转化为过点C (0,-2)的直线与线段AB 有交点,数形结合即得解
【详解】如图,直线ax+y+2=02y ax ⇔=--,恒过点C (0,-2),斜率为-a.
kAC 3(2)20--=--=-52,kBC 2(2)30
--=-=43.
由于当-a ≥43或-a ≤-52,即a ≤-4
3或a ≥52
时,直线与线段AB 有交点,故A ,C ,D 符合,B 不符合.
故选:ACD
10.已知双曲线22
:1x y E m n -=,如果下列方程表示椭圆,那么该椭圆与双曲线E 有相同焦点的是( )
A .22
12x y m n m
+=+
B .22
12y x m n m +=+
C .2212x y m n m +=-+
D .22
12y x m n m
+=-+
【答案】AD
【分析】讨论0m n >>、0m n <<写出对应双曲线的焦点坐标,再结合各选项椭圆方程写出其焦点坐标,即可判断.
【详解】由题设,当0m n >>时双曲线的焦点坐标为(,0)m n +,当0m n <<时双曲线的焦点坐标为(0,)m n ±--,
A :显然0m n <<不合要求,此时0m n >>,则椭圆焦点为(,0)m n ±+,符合要求;
B :显然0m n <<不合要求,此时0m n >>,则椭圆焦点为(0,)m n +,不合要求;
C :显然0m n >>不合要求,此时0m n <<,则椭圆焦点为(,0)m n --,不合要求;
D :显然0m n >>不合要求,此时0m n <<,则椭圆焦点为(0,)m n --,符合要求; 故选:AD.
11.已知圆()()22
:1C x a y b -+-=,则下列命题正确的是( ) A .若a b =,则圆C 不可能过点()0,2 B .若圆C 与两坐标轴均相切,则a b =
C .若点()3,4在圆C 上,则圆心C 到原点的距离的最小值为4
D .若圆C 上有两点到原点的距离为1,则224a b +< 【答案】ACD
【分析】对A ,将点()0,2代入圆的方程,进而通过判别式法判断答案; 对B ,根据题意得到a ,b 间的关系,进而判断答案;
对C ,由题意得到,()()2
2
341a b -+-=,将其视为圆的方程,进而根据圆的性质判断答案; 对D ,根据题意得到圆221x y +=与圆C 总有两个交点,进而根据圆与圆的位置关系求得答案. 【详解】对A ,若a b =,将点()0,2代入方程得:
()2
22212430,162480a a a a +-=⇒-+=∆=-=-<,方程无解.A 正确;
对B ,若圆C 与两坐标轴均相切,则||||1a b ==,则可以有a b =-.B 错误;
对C ,由题意,()()2
2
341a b -+-=,
则(),C a b 14=.C 正确;
对D ,由题意,圆221x y +=与圆C 总有两个交点,圆心距d
22111104a b -+⇒<+<.D 正确.
故选:ACD.
12.泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星,却没有交会的轨迹;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交会,却在转瞬间无处寻觅.已知点(1,0)M ,直线l :2x =-,若某直线上存在点P ,使得点P 到点M 的距离比到直线l 的距离小1,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论不正确的是( ) A .点P 的轨迹曲线是一条线段
B .点P 的轨迹与直线n a :=1x -是没有交会的轨迹n a 即两个轨迹没有交点n a
C .26y x =+不是“最远距离直线”
D .1
12
y x =
+是“最远距离直线” 【答案】BCD
【分析】根据抛物线方程,运用联立方程消去y 的代数运算即可解决.
【详解】由题意可得,点P 到点M 的距离比到直线l 的距离小1,即等价于“点P 到点M 的距离等于到直线l ':=1x -的距离”,故P 点轨迹是以(1,0)M 为焦点,直线l ':=1x -为准线的抛物线,其方程是24y x =,故A 错误;
点P 的轨迹方程是抛物线24y x =,它与直线l '没有交点,即两者是没有交会的轨迹,故B 正确; 要满足“最远距离直线”,则必须满足与抛物线24y x =有交点,把26y x =+代入抛物线24y x =,消去y 并整理得2590x x ++=,因为25419110∆=-⨯⨯=-<,无解, 所以26y x =+不是“最远距离直线”,故C 正确; 把1
12
y x =
+代入抛物线24y x =,消去y 并整理得21240x x -+=,因为2(12)4141280∆=--⨯⨯=>,有解,所以1
12
y x =+是“最远距离直线”,故D 正确. 故选:BCD.
三、填空题
13.直线10x +-=的倾斜角为_______________.
【答案】150
【分析】由直线10x -=的斜率为k =,得到00tan [0,180)αα=∈,即可求解.
【详解】由题意,可知直线10x -=的斜率为k =,
设直线的倾斜角为α,则00tan [0,180)αα=∈,解得0150α=, 即换线的倾斜角为0150.
【点睛】本题主要考查直线的倾斜角的求解问题,其中解答中熟记直线的倾斜角与斜率的关系,合理准确计算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
14.已知等差数列{}n A 的首项为2,公差为8,在{}n A 中每相邻两项之间插入三个数,使它们与原数列的项一起构成一个新的等差数列{}n a ,数列{}n a 的通项公式n a =__________. 【答案】2n ,()n N +∈
【分析】等差数列{}n a 满足为11a A =,52a A =,故可以求得{}n a 的首项与公差,从而可以写出{}n a 的通项公式.
【详解】设数列{}n a 的公差为.d '由题意可知,11a A =,52a A =, 于是51218.a a A A -=-=
因为514a a d -=',所以48d '=,所以 2.d '= 所以2(1)22().n a n n n N +=+-⨯=∈ 故答案为:2n ,()n N +∈
15.已知圆22:4O x y +=,圆22:60y y P x +-+=相交于A ,B 两点,则AOB ∠=______. 【答案】120°
【分析】两圆方程相减得出直线AB 的方程,进而得出A ,B 两点坐标,根据余弦定理得出AOB ∠.
【详解】两圆方程相减得直线AB 20y +-=,由22
2
4y x y ⎧=+⎪⎨
+=⎪⎩
得出120,x x =
(0,2),1)A B -,2,2OA OB ===,AB =,44121
cos 2222
AOB +-∠==-⨯⨯,则
120AOB ︒∠=.
故答案为:120°
16.已知双曲线()22
22:10,0x y E a b a b
-=>>的左焦点为1F ,过点1F 的直线与双曲线E 的两条渐近线的
交点M 、N 位于y 轴左侧,满足113MF F N =,ON a =,O 为坐标原点,则双曲线E 的渐近线方程为______.
【答案】y = 【分析】先根据余弦定理求出1F N b ,推出190F NO ,在利用正切函数的二倍角公式列等量关
系求解.
【详解】
由上图可知,1tan b FON a
,于是结合22
11sin cos 1F ON F ON 可求出 1
cos a FON c
,在1OF N 中,由余弦定理 22222
212a F N a c ac
c a b c
,于是1F N
b ,于是
注意到2
2
211F N ON OF ,则190F NO ,又113MF F N =,则
1
3MF b ,下记1
FON θ∠=,显然(0,)2π
θ∈,于是tan b a θ=,4tan 2b
a
,由三角公式可得,2
2tan
tan 2
4tan 1tan ,又tan 0θ>,于是2
11tan 2,解得2tan θ2b a =线方程为2
y =. 故答案为:22
y x =.
四、解答题
17.已知圆C 过点A (6,0),B (1,5). (1)求线段AB 的垂直平分线所在的直线方程; (2)若圆C 的圆心在直线2x -7y +8=0上,求圆C 的方程. 【答案】(1)10y x -+=;(2)()()2
2
3213x y -+-=.
【分析】(1)由斜率的两点式求AB 的斜率,并写出AB 中点坐标,再根据两线垂直求中垂线斜率,应用点斜式写出直线方程即可.
(2)由(1)所得直线方程,联立题设直线求圆心坐标,再应用两点距离公式求半径,进而写出圆的方程即可.
【详解】(1)∵线段AB 的斜率105
161
k -==--, ∴AB 的垂直平分线的斜率21
1
1k k =-
=, ∵AB 中点6105,22++⎛⎫
⎪⎝⎭,即为点75,22⎛⎫ ⎪⎝⎭
, ∴AB 的垂直平分线的方程为57
22y x -=-,整理得10y x -+=.
(2)∵圆心C 一定在AB 的垂直平分线上,又在直线2780x y -+=上,
联立直线278010x y x y -+=⎧⎨-++=⎩
,解出3
2x y =⎧⎨=⎩,即圆心()3,2C ,
AC =
==
∴圆C 的方程为()()2
2
3213x y -+-=.
18.已知数列{}n a ,{}n b 都是等差数列,公差分别为1d ,2d ,数列{}n c 满足2n n n c a b =+. (1)数列{}n c 是否是等差数列?若是,证明你的结论;若不是,请说明理由. (2)若{}n a ,{}n b 的公差都等于2,111a b ==,求数列{}n c 的通项公式. 【答案】(1)数列{}n c 是等差数列,证明见解析;(2)63n c n =-. 【分析】(1)根据等差数列的定义即可证得结论; (2)由等差数列的通项公式运算即可得解. 【详解】(1)数列{}n c 是等差数列,
证明:因为数列{}n a ,{}n b 都是等差数列,公差分别为1d ,2d , 所以()()11121,1n n a a n d b b n d =+-=+-, 又因为()()()11122212n n n c a b a b n d d =+=++-+,
故()()()()()11112111222212n n c c a b n d d a b n d d +-=+++-++-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦122d d =+, 而1112c a b =+,所以数列{}n c 是以112a b +为首项,122d d +为公差的等差数列. (2)由(1)知:数列{}n c 是以112a b +为首项,122d d +为公差的等差数列, 而11123c a b =+=,1226d d +=, 所以()36163n c n n =+-=-.
19.已知()1,2A -,以点A 为圆心的圆被y 轴截得的弦长为(1)求圆A 的方程;
(2)若过点()1,2B -的直线l 与圆A 相切,求直线l 的方程. 【答案】(1)()()2
2
124x y ++-= (2)1x =或3450x y ++=
【分析】(1)根据垂径定理,可直接计算出圆的半径;
(2)根据直线l 的斜率是否存在分类讨论,斜率不存在时,可得到直线方程为1x =的直线满足题意,斜率存在时,利用直线l 与圆相切,即()1,2A -到直线l 的距离等于半径,然后解出关于斜率的方程即可.
【详解】(1)不妨设圆的半径为R ,根据垂径定理,可得:2
221R =+
解得:2R =
则圆的方程为:()()2
2
124x y ++-= (2)当直线l 的斜率不存在时,则有:1x = 故此时直线l 与圆相切,满足题意
当直线l 的斜率存在时,不妨设直线l 的斜率为k ,点()1,2B -的直线l 的距离为d 直线l 的方程为:()12y k x =--
则有:2d =
解得:3
4
k =- ,此时直线l 的方程为:3450x y ++=
综上可得,直线l 的方程为:1x =或3450x y ++=
20.(1)已知曲线C 6,判断曲线C 是什么曲线,并求其标
准方程;
(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45的直线l 交抛物线于A 、B 两点,求线段AB 的长.
【答案】(1)答案见解析(2)8AB =.
【分析】(1)设()15,0F -、()25,0F 、(),E x y ,分析可知点E 的轨迹是以()15,0F -、()25,0F 为焦点,
实轴长为6的双曲线右支,设曲线C 的方程为()22
2210,0,0x y a b x b
a -=>>>,求出a 、
b 的值,即可得出曲线C 的标准方程;
(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB 的值.
【详解】解:(1)设()15,0F -、()25,0F 、(),E x y ,
6=,则12126EF EF F F -=<,
点E 的轨迹是以()15,0F -、()25,0F 为焦点,实轴长为6的双曲线的右支.
设曲线C 的方程为()22
2210,0,0x y a b x b
a -=>>>,
则26a =,5c =,则4b =,
∴曲线C 的标准方程为()2210916
x y x -=>; (2)抛物线24y x =的焦点为()1,0F , 直线l 的斜率为tan 451=,则直线l 的方程为1y x =-,
设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立214y x y x
=-⎧⎨=⎩可得2610x x -+=,3640∆=->, 由韦达定理可得126x x +=,因此,1228AB x x =++=.
21.已知双曲线()2
22:10x C y a a
-=>经过点(1) (1)求双曲线C 的离心率;
(2)若直线:l y kx m =+与双曲线C 相交于A ,B 两点(A ,B 均异于左、右顶点),且以AB 为直径的圆过双曲线C 的左顶点D ,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(2)证明见解析,定点为10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭
【分析】(1)根据双曲线经过点(1)即可求解;(2)联立直线与双曲线方程,利用韦达定理可求解.
【详解】(1)因为双曲线()2
22:10x C y a a
-=>经过点(1),
所以2
811a -=,解得=2a 或2a =-(舍),
所以c =
所以双曲线的离心率c e a =. (2)设1122(,),(,)A x y B x y ,
由(1)知,双曲线2
2:14
x C y -=, 联立2
2=14=+x y y kx m -⎧⎪⎨⎪⎩
,消y 整理得222(41)8440k x kmx m -+++=, 因为直线l 与双曲线C 有两个交点,
所以2222644(41)(44)0k m k m ∆=--+>,
即22410m k +-<, 由韦达定理得2121222844,4141
km m x x x x k k ++=-=--, 2212121212()()()y y kx m kx m k x x km x x m =++=+++
2222222222
22224484441414141
k m k k m k m m k m k k k k +--=-+=----, 由题可知双曲线C 的左顶点(2,0)D -,
因为以AB 为直径的圆过双曲线C 的左顶点D ,
所以DA DB ⊥,即0DA DB ⋅=,
所以1122121212(2,)(2,)2()40x y x y x x x x y y +⋅+=++++=, 即2222222244164164041414141
m km k m k k k k k +---++=----, 整理得22320160m k km +-=, 即2
316200m m k k ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,解得103m k =,或2m k =, 即103
m k =,2m k =, 当2m k =时,直线方程为2y kx k =+,当2x =-时=0y ,
即此时直线l 过定点为左顶点(2,0)D -,不满足题意; 当103m k =时,直线方程为103y kx k =+,当103
x =-时=0y , 即此时直线l 过定点10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭
,满足题意;
所以直线l 过定点,该定点的坐标为10,03⎛⎫- ⎪⎝⎭
. 22.已知1F ,2F 是椭圆C :()222210x y a b a b +=>>
,点A 在椭圆C 上,且12AF F △
的周长为4.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)若B 为椭圆C 的上顶点,过()0,8D 的直线l 与椭圆C 交于两个不同点P 、Q ,直线BP 与x 轴交于点M ,直线BQ 与x 轴交于点N ,判断OM ON ⋅是否为定值.若是,求出定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)2
2
184x y += (2)40||||3
OM ON ⋅=
【分析】(1
)利用椭圆的定义可得224a c +=
,而离心率c e a ==,解方程组,即可得解; (2)设直线PQ 的方程为(8)x t y =-,将其与椭圆的方程联立,由P ,Q ,B 三点的坐标写出直线PB ,QB 的方程,进而知点M ,N 的坐标,再结合韦达定理,进行化简,即可得解.
【详解】(1)解:因为12AF F △
的周长为4
,所以224a c +=
,即2a c +=,
又离心率2
c e a ==
,所以a =2c =, 所以2224b a c =-=,
故椭圆C 的方程为2
2
184x y +=.
(2)解:由题意知,直线PQ 的斜率一定不可能为0,设其方程为(8)x t y =-,1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y ,
联立22(8)18
4x t y x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(2)166480t y t y t +-+-=, 所以2
12221221626482t y y t t y y t ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,222
2221212121222264816120(8)(8)[8()64](864)222t t t x x t y y t y y y y t t t t -=--=-++=-⋅+=+++, 因为点B 为(0,2),
所以直线PB 的方程为1122y y x x -=
+,所以点112(2x M y -,0), 直线QB 的方程为22
22y y x x -=+,所以点222(2x N y -,0), 所以2
221212222121212221204444120402||||16648(2)(2)42()3634222
t x x x x t t OM ON t t y y y y y y t t t ⋅⋅+⋅=====----++-⋅+++,即||||OM ON ⋅
40 3.
为定值。