2020屆高考數(shù)學(xué) 總復(fù)習(xí)階段性測試題九 平面解析幾何 北師大版
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1、階段性測試題九(平面解析幾何) 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分. 滿分150分.考試時間120分鐘. 第Ⅰ卷(選擇題 共50分) 一、選擇題(本大題共10個小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的) 1.(文)(2020·濰坊模擬)若直線x-2y+5=0與直線2x+my-6=0互相垂直,則實(shí)數(shù)m的值為( ) A.1 B.-1 C.1或-1 D.-4 [答案] A [解析] ∵兩直線x-2y+5=0與2x+my-6=0互相垂直. ∴1×2+(-2)m=0即m=1. (理)(2020·濰坊模
2、擬)已知兩直線l1:x+m2y+6=0, l2:(m-2)x+3my+2m=0,若l1∥l2,則實(shí)數(shù)m的值為( ) A.0或3 B.-1或3 C.0或-1或3 D.0或-1 [答案] D [解析] (1)當(dāng)m=0時,l1:x+6=0,l2:x=0,l1∥l2; (2)當(dāng)m≠0時,l1:y=-x-, l2:y=x-, 由-=且-≠-, ∴m=-1. 故所求實(shí)數(shù)m的值為0或-1. 2.(文)(2020·陜西師大第一次模擬)過點(diǎn)P(1,2)的直線l平分圓C:x2+y2+4x+6y+1=0的周長,則直線l的斜率為( ) A. B.1 C. D. [答案]
3、 A [解析] 圓的方程可化為(x+2)2+(y+3)2=12因?yàn)閘平分圓C的周長,所以l過圓C的圓心(-2,-3),又l過P(1,2),所以kl==,故選A. (理)(2020·商丘一模)若點(diǎn)P(1,1)為圓(x-3)2+y2=9的弦MN的中點(diǎn),則弦MN所在直線方程為( ) A.2x+y-3=0 B.x-2y+1=0 C.x+2y-3=0 D.2x-y-1=0 [答案] D [解析] 圓心C(3,0),kCP=-,由kCP·kMN=-1,得kMN=2,所以MN所在直線方程是2x-y-1=0.故選D. 3.(2020·溫州模擬)若雙曲線-y2=1的一個焦點(diǎn)為(2,0),
4、則它的離心率為( ) A. B. C. D.2 [答案] C [解析] 由題意知a2+1=4,∴a=, ∴e===. 4.(2020·西寧一模)已知點(diǎn)A(1,0),直線l:y=2x-4,點(diǎn)R是直線l上的一點(diǎn),若=,則點(diǎn)P的軌跡方程為( ) A.y=-2x B.y=2x C.y=2x-8 D.y=2x+4 [答案] B [解析] 設(shè)點(diǎn)P(x,y),R(x1,y1), ∵=, ∴(1-x1,-y1)=(x-1,y), ∴即 又點(diǎn)R在直線l上,∴-y=2(2-x)-4, 即2x-y=0為所求. 5.(2020·咸陽調(diào)研)若橢圓+=1(a>b>0)的
5、離心率為,則雙曲線-=1的離心率為( ) A. B. C. D. [答案] B [解析] 因?yàn)闄E圓離心率e=,即=,也即=,所以=,則1+=,即=,雙曲線離心率e′==,故選B. 6.(文)(2020·北京文)已知點(diǎn)A(0,2),B(2,0).若點(diǎn)C在函數(shù)y=x2的圖像上,則使得△ABC的面積為2的點(diǎn)C的個數(shù)為( ) A.4 B.3 C.2 D.1 [答案] A [解析] 設(shè)C(t,t2), 由A(0,2),B(2,0)易求得直線AB的方程為y=-x+2. ∴點(diǎn)C到直線AB的距離d=. 又∵|AB|=2, ∴S△ABC=×|AB|·d=|t2+t-
6、2|. 令|t2+t-2|=2得t2+t-2=±2,∴t2+t=0或t2+t-4=0,符合題意的t值有4個,故滿足題意的點(diǎn)C有4個. (理)(2020·江西理)若曲線C1:x2+y2-2x=0與曲線C2:y(y-mx-m)=0有四個不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ) A. (-,) B. (-,0)∪(0, ) C. [- ,] D.( -∞, - )∪( ,+∞) [答案] B [解析] C1:(x-1)2+y2=1. C2:y=0或y=mx+m=m(x+1). 當(dāng)m=0時,C2:y=0,此時C1與C2顯然只有兩個交點(diǎn); 當(dāng)m≠0時,要滿足題意,需圓(x-1)
7、2+y2=1與直線y=m(x+1)有兩交點(diǎn),當(dāng)圓與直線相切時,m=±.
即直線處于兩切線之間時滿足題意,則- 8、.
8.(2020·廈門模擬)若橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,拋物線y2=2bx的焦點(diǎn)為F.若=3,則此橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] ∵F,F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),
且=3,
∴=,=,
∴+c=3c-,即b=c.
∴a2=b2+c2=2c2,
∴=e=.
9.(2020·鄭州一模)如下圖,F(xiàn)1和F2分別是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個焦點(diǎn),A和B是以O(shè)為圓心,以|OF1|為半徑的圓與該雙曲線左支的兩個交點(diǎn),且△F2AB是等邊三角形,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
9、
C. D.1+
[答案] D
[解析] 連接AF1,則∠F1AF2=90°,∠AF2B=60°,
∴|AF1|=|F1F2|=c,
|AF2|=|F1F2|=c,
∴c-c=2a,
∴e===1+.
10.(2020·洛陽調(diào)研)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線l交拋物線于兩點(diǎn)A、B,交其準(zhǔn)線于C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為( )
A.y2=9x B.y2=6x
C.y2=3x D.y2=x
[答案] C
[解析] 如下圖所示,分別過點(diǎn)A、B作AA1、BB1與準(zhǔn)線垂直,且垂足分別為A1、B1,
10、由已知條件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,
∴∠BCB1=30°,于是可得直線AB的傾斜角為60°.
又由|AF|=3得|AF|=|AA1|=3=|AC|,
于是可得|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,
∴|BF|=|CF|=1.
∴|AB|=|AF|+|BF|=3+1=4.
設(shè)直線AB的方程為y=(x-),代入y2=2px得
3x2-5px+p2=0,
∵|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=xA++xB+=xA+xB+p=p+p=p=4,
∴p=,即得拋物線方程為y2=3x.故選C.
解法二:點(diǎn)F到拋物線準(zhǔn)線的距離為p,又由|BC|= 11、2|BF|得點(diǎn)B到準(zhǔn)線的距離為|BF|,則=,
∴l(xiāng)與準(zhǔn)線夾角為30°,則直線l的傾斜角為60°.
由|AF|=3,如圖作AH⊥HC,EF⊥AH,則AE=3-p,
則cos60°=,故p=.
∴拋物線方程為y2=3x.
第Ⅱ卷(非選擇題 共100分)
二、填空題(本大題共5個小題,每小題5分,共25分,把正確答案填在題中橫線上)
11.(2020·長春模擬)設(shè)圓C與圓x2+(y-3)2=1外切,與直線y=0相切,則C的圓心軌跡為________.
[答案] 拋物線
[解析] 設(shè)圓C的半徑為r,則圓心C到直線y=0的距離為r.由兩圓外切可得,圓心C到點(diǎn)(0,3)的距離為r+ 12、1,也就是說,圓心C到點(diǎn)(0,3)的距離比到直線y=0的距離大1,故點(diǎn)C到點(diǎn)(0,3)的距離和它到直線y=-1的距離相等,符合拋物線的特征,故點(diǎn)C的軌跡為拋物線.
[點(diǎn)評] 本題考查用定義法求點(diǎn)的軌跡,考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法.
12.(文)(2020·北京文)已知雙曲線x2-=1(b>0)的一條漸近線的方程為y=2x,則b=________.
[答案] 2
[解析] 本題主要考查雙曲線的基本性質(zhì).
雙曲線的漸近線方程為y=±x,因?yàn)閍=1,又知一條漸近線方程為y=2x,所以b=2.
(理)(2020·江西文)若雙曲線-=1的離心率e=2,則m=________.
13、[答案] 48
[解析] 本題主要考查雙曲線的基本性質(zhì).
c2=a2+b2=16+m,又∵e=,
∴e=2=,∴m=48.
13.(2020·濟(jì)南一模)設(shè)a、b、c分別是△ABC中∠A、∠B、∠C所對邊的邊長,則直線x·sinA+ay+c=0與bx-y·sinB+cosC=0的位置關(guān)系是________.
[答案] 垂直
[解析] 在△ABC中,由正弦定理得=,
∴asinB-bsinA=0,
∴兩直線垂直.
14.(文)(2020·伊春一模)已知點(diǎn)A(1,0),B(2,0).若動點(diǎn)M滿足·+||=0,則點(diǎn)M的軌跡方程為________.
[答案]?。珁2=1
[解析] 14、(1)設(shè)M(x,y),則=(1,0),=(x-2,y),=(x-1,y),
由·+||=0得,
(x-2)+·=0.整理得+y2=1.
(理)(2020·洛陽調(diào)研)若焦點(diǎn)在x軸上的橢圓+=1上有一點(diǎn),使它與兩個焦點(diǎn)的連線互相垂直,則b的取值范圍是________.
[答案]?。躡≤且b≠0
[解析] 設(shè)橢圓的兩焦點(diǎn)為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)以F1F2為直徑的圓與橢圓有公共點(diǎn)時,在橢圓上必存在點(diǎn)滿足它與兩個焦點(diǎn)的連線互相垂直,此時條件滿足c≥b,從而得c2≥b2?a2-b2≥b2?b2≤a2=,
解得-≤b≤且b≠0.
15.(2020·杭州質(zhì)檢)過拋物線x2=2py(p 15、>0)的焦點(diǎn)作斜率為1的直線與該拋物線交于A,B兩點(diǎn),A,B在x軸上的正射影分別為D,C.若梯形ABCD的面積為12,則p=________.
[答案] 2
[解析] 拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(0,),則過焦點(diǎn)斜率為1的直線方程為y=x+,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)(x2>x1)由題意可知y1>0,y2>0.
由,消去y得x2-2px-p2=0.
由韋達(dá)定理得:x1+x2=2p,x1x2=-p2.
所以梯形ABCD的面積為S=(y1+y2)(x2-x1)
=(x1+x2+p)(x2-x1)=×3p=×3p=3p2.所以3p2=12,又p>0.所以p=2.
三、解答題(本大題 16、共6個小題,共75分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
16.(本小題滿分12分)(2020·南京模擬)已知A(x1,y1),B(x2,y2)分別在直線x+y-7=0及x+y-5=0上,求AB中點(diǎn)M到原點(diǎn)距離的最小值.
[解析] 設(shè)AB中點(diǎn)為(x0,y0),∴
又∵
∴(x1+x2)+(y1+y2)=12,
∴2x0+2y0=12,
∴x0+y0=6.
∴原點(diǎn)到x0+y0=6距離為所求,即d==3.
17.(本小題滿分12分)(2020·銀川一模)在直角坐標(biāo)系xOy中,以O(shè)為圓心的圓與直線x-y=4相切.
(1)求圓O的方程;
(2)圓O與x軸相交于A、B兩點(diǎn),圓內(nèi) 17、的動點(diǎn)P使|PA|、|PO|、|PB|成等比數(shù)列,求·的取值范圍.
[解析] (1)依題設(shè),圓O的半徑r等于原點(diǎn)O到直線x-y=4的距離,即r==2.
得圓 O的方程為x2+y2=4.
(2)不妨設(shè)A(x1,0),B(x2,0),x1 18、建理)已知直線l:y=x+m,m∈R.
(1)若以點(diǎn)M(2,0)為圓心的圓與直線l相切于點(diǎn)P,且點(diǎn)P在y軸上,求該圓的方程;
(2)若直線l關(guān)于x軸對稱的直線為l′,問直線l′與拋物線C:x2=4y是否相切?說明理由.
[解析]
解法一:(1)依題意,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,m).
因?yàn)镸P⊥l,所以×1=-1,
解得m=2,即點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,2).
從而圓的半徑
r=|MP|==2,
故所求圓的方程為(x-2)2+y2=8.
(2)因?yàn)橹本€l的方程為y=x+m,
所以直線l′的方程為y=-x-m.
由得x2+4x+4m=0.
Δ=42-4×4m=16(1-m).
19、
①當(dāng)m=1時,即Δ=0時,直線l′與拋物線C相切;
②當(dāng)m≠1,即Δ≠0時,直線l′與拋物線C不相切.
綜上,當(dāng)m=1時,直線l′與拋物線C相切;當(dāng)m≠1時,直線l′與拋物線C不相切.
解法二:(1)設(shè)所求圓的半徑為r,則圓的方程可設(shè)為(x-2)2+y2=r2.
依題意,所求圓與直線l:x-y+m=0相切于點(diǎn)P(0,m),則
解得
所以所求圓的方程為(x-2)2+y2=8.
(2)同解法一.
19.(本小題滿分12分)(文)如圖,已知拋物線C1:x2+by=b2經(jīng)過橢圓C2:+=1(a>b>0)的兩個焦點(diǎn).
(1)求橢圓C2的離心率;
(2)設(shè)點(diǎn)Q(3,b),又M,N 20、為C1與C2不在y軸上的兩個交點(diǎn),若△QMN的重心在拋物線C1上,求C1和C2 的方程.
[解析] 本題主要考查了拋物線及橢圓的方程和性質(zhì),并涉及求離心率問題,重心坐標(biāo)公式,曲線與曲線的交點(diǎn)等內(nèi)容,注重運(yùn)算變形能力的考查,綜合性較強(qiáng).
(1)橢圓的焦點(diǎn)為(±,0),代入拋物線方程a2-b2+b·0=b2?=,∴e==.
(2)由(1)問a2=2b2,∴橢圓方程為+=1,
即x2+2y2=2b2.
設(shè)N(x0,y0),M(-x0,y0),Q(3,b),則重心(1,),代入拋物線方程,
?
∴拋物線C1的方程為y=1-x2,
橢圓C2的方程為:+y2=1.
(理)(2020·惠州 21、調(diào)研)已知點(diǎn)(x,y)在曲線C上,將此點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,對應(yīng)的橫坐標(biāo)不變,得到的點(diǎn)滿足方程x2+y2=8;定點(diǎn)M(2,1),平行于OM的直線l在y軸上的截距為m(m≠0),直線l與曲線C交于A,B兩個不同點(diǎn).
(1)求曲線C的方程;
(2)求m的取值范圍.
[解析] (1)在曲線C上任取一個動點(diǎn)P(x,y),
則點(diǎn)(x,2y)在圓x2+y2=8上.
所以有x2+(2y)2=8.
整理得曲線C的方程為+=1.
(2)∵直線l平行于OM,且在y軸上的截距為m,
又kOM=,
∴直線l的方程為y=x+m.
由得x2+2mx+2m2-4=0.
∵直線l與橢圓交于A、B兩個 22、不同點(diǎn),
∴Δ=(2m)2-4(2m2-4)>0,
解得-2 23、|2+||2=(2c)2=16m2.
由橢圓定義可知|PF1|+|PF2|=2a=2m,
(|PF1|+|PF2|)2=16m2+8=24m2.
從而得m2=1,c2=4m2=4,c=2,
∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0).
(2)∵F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),已知|QF1|=|QM|,
即|QF1|2=2|QM|2,∴|QF1|2=2(|QF2|2-1),
設(shè)Q(x,y),則(x+2)2+y2=2[(x-2)2+y2-1],
即(x-6)2+y2=34(或x2+y2-12x+2=0).
綜上所述,所求軌跡方程為(x-6)2+y2=34.
[點(diǎn)評] 基礎(chǔ)知識熟練即可 24、順利解決第(1)問,第(2)問用到了直譯法求軌跡方程,運(yùn)算要細(xì)心.
(理)(2020·太原一模)如下圖所示,等腰三角形ABC的底邊BC的兩端點(diǎn)是橢圓E:+=1(a>b>0)的兩焦點(diǎn),且AB的中點(diǎn)D在橢圓E上.
(1)若∠ABC=60°,|AB|=4,試求橢圓E的方程;
(2)設(shè)橢圓離心率為e,求cos∠ABC.
[解析] (1)因?yàn)椤螦BC=60°,且△ABC為等腰三角形,所以△ABC是正三角形.
又因?yàn)辄c(diǎn)B,C是橢圓的兩焦點(diǎn),設(shè)橢圓焦距為2c,
則2c=|BC|=|AB|=4,如圖所示,連結(jié)CD,由AB中點(diǎn)D在橢圓上,得
2a=|BD|+|CD|=|AB|+|AB|=2 25、+2,
所以a=1+,
從而a2=4+2,b2=a2-c2=2,
故所求橢圓E的方程為+=1.
(2)設(shè)橢圓的長半軸、短半軸、半焦距分別為a,b,c,且|AD|=|DB|=m,連結(jié)CD,
則|BO|=|OC|=c,|DC|=2a-m,
在Rt△AOB中,cos∠ABC=. ①
在△BCD中,由余弦定理,得
cos∠ABC=. ②
由①②式得2m=,代入①式得
cos∠ABC==.
21.(本小題滿分14分)(文)(2020·北京東城區(qū)模擬)已知橢圓C的中心在原點(diǎn),一個焦點(diǎn)為F(-2,0),且長軸長與短軸長的比是 26、2:.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)M(m,0)在橢圓C的長軸上,點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn).當(dāng)||最小時,點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
[解析] (1)設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0).
由題意,得解得a2=16,b2=12.
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)P(x,y)為橢圓上的動點(diǎn),
由于橢圓方程為+=1,
故-4≤x≤4.因?yàn)椋?x-m,y),
所以||2=(x-m)2+y2
=(x-m)2+12·(1-)
=x2-2mx+m2+12
=(x-4m)2+12-3m2.
因?yàn)楫?dāng)||最小時,點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn),即當(dāng)x=4時,||2取 27、得最小值.而x∈[-4,4],故有4m≥4,解得m≥1.
又點(diǎn)M在橢圓的長軸上,所以-4≤m≤4.
故實(shí)數(shù)m的取值范圍是[1,4].
(理)(2020·湖南文)已知平面內(nèi)一動點(diǎn)P到點(diǎn)F(1,0)的距離與點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離的差等于1.
(1)求動點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)過點(diǎn)F作兩條斜率存在且互相垂直的直線l1、l2,設(shè)l1與軌跡C相交于點(diǎn)A、B,l2與軌跡C相交于點(diǎn)D、E,求·的最小值.
[解析]
(1)設(shè)動點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),由題意有-|x|=1.
化簡得y2=2x+2|x|.
當(dāng)x≥0時,y2=4x;當(dāng)x<0時,y=0.
所以,動點(diǎn)P的軌跡C的方程為y2=4x 28、(x≥0)和y=0(x<0).
(2)由題意知,直線l1的斜率存在且不為0,設(shè)為k,
則l1的方程為y=k(x-1).
由得
k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1,x2是上述方程的兩個實(shí)根,于是
x1+x2=2+,x1x2=1.
因?yàn)閘1⊥l2,所以l2的斜率為-.
設(shè)D(x3,y3),E(x4,y4),則同理可得
x3+x4=2+4k2,x3x4=1.
故·=(+)·(+)
=·+·+·+·
=||·||+||·||
=(x1+1)(x2+1)+(x3+1)(x4+1)
=x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1
=1+(2+)+1+1+(2+4k2)+1
=8+4(k2+)≥8+4×2=16.
當(dāng)且僅當(dāng)k2=,即k=±1時,·取最小值16.
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