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1、
章末綜合測評(二) 圓錐曲線與方程
(時間:120分鐘 滿分:150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.雙曲線3x2-y2=9的焦距為( )
A. B.2 C.2 D.4
D [方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1,
∴a2=3,b2=9,
∴c2=a2+b2=12,∴c=2,∴2c=4.]
2.拋物線y2=4x的焦點到雙曲線x2-=1的漸近線的距離是( )
【導(dǎo)學(xué)號:46342125】
A. B. C.1 D.
B [拋物線y2=4x的焦點為(1,0),到雙曲線x2-=1的
2、漸近線x-y=0的距離為=,故選B.]
3.已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A,B,左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等差數(shù)列,則此橢圓的離心率為( )
A. B. C. D.-2
A [由題意可得2|F1F2|=|AF1|+|F1B|,即4c=a-c+a+c=2a,故e==.]
4.雙曲線-=1(mn≠0)的離心率為2,有一個焦點與拋物線y2=4x的焦點重合,則mn的值為( )
A. B. C. D.
A [拋物線的焦點為(1,0),由題意知=2.
即m=,則n=1-=,從而mn=.]
5.已知F1,F(xiàn)2為橢圓+
3、=1(a>b>0)的兩個焦點,過F2作橢圓的弦AB,若△AF1B的周長為16,橢圓的離心率e=,則橢圓的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
D [由橢圓的定義知|AF1|+|BF1|+|AB|=4a=16,∴a=4.又e==,∴c=2,∴b2=42-(2)2=4,∴橢圓的方程為+=1.]
6.過拋物線y2=8x的焦點,作傾斜角為45的直線,則被拋物線截得的弦長為( )
A.8 B.16 C.32 D.64
B [拋物線中2p=8,p=4,則焦點坐標(biāo)為(2,0),過焦點且傾斜角為45的直線方程為y=x-2,由得x2-12x+4=0,則x
4、1+x2=12(x1,x2為直線與拋物線兩個交點的橫坐標(biāo)).從而弦長為x1+x2+p=12+4=16.]
7.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線過點(2,),且雙曲線的一個焦點在拋物線y2=4x的準(zhǔn)線上,則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
D [由雙曲線的漸近線y=x過點(2,),可得=2. ①
由雙曲線的焦點(-,0)在拋物線y2=4x的準(zhǔn)線x=-上,可得=. ②
由①②解得a=2,b=,所以雙曲線的方程為-=1.]
8
5、.已知定點A(2,0),它與拋物線y2=x上的動點P連線的中點M的軌跡方程為( )
A.y2=2(x-1) B.y2=4(x-1)
C.y2=x-1 D.y2=(x-1)
D [設(shè)P(x0,y0),M(x,y),則所以
由于y=x0,所以4y2=2x-2,
即y2=(x-1).]
9.已知θ是△ABC的一個內(nèi)角,且sin θ+cos θ=,則方程x2sin θ-y2cos θ=1表示( )
【導(dǎo)學(xué)號:46342126】
A.焦點在x軸上的雙曲線
B.焦點在y軸上的雙曲線
C.焦點在x軸上的橢圓
D.焦點在y軸上的橢圓
D [∵sin θ+cos θ=,∴sin θ
6、cos θ=-.∵θ為△ABC的一個內(nèi)角,∴sin θ>0,cos θ<0,∴sin θ>-cos θ>0,∴>>0,∴方程x2sin θ-y2cos θ=1是焦點在y軸上的橢圓.]
10.設(shè)圓錐曲線Г的兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2.若曲線Г上存在點P滿足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,則曲線Г的離心率等于( )
A.或 B.或2
C.或2 D.或
A [設(shè)圓錐曲線的離心率為e,由|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,知①若圓錐曲線為橢圓,則由橢圓的定義,得e===;②若圓錐曲線為雙曲線,則由雙曲線的定義,得e===.綜上,所求的離心率為或.故選A.
7、]
11.已知點M(-3,0),N(3,0),B(1,0),動圓C與直線MN相切于點B,過M,N與圓C相切的兩直線相交于點P,則點P的軌跡方程為( )
A.x2-=1(x>1)
B.x2-=1(x<-1)
C.x2+=1(x>0)
D.x2-=1(x>1)
A [設(shè)圓與直線PM,PN分別相切于E,F(xiàn),則|PE|=|PF|,|ME|=|MB|,|NB|=|NF|.∴|PM|-|PN|=|PE|+|ME|-(|PF|+|NF|)=|MB|-|NB|=4-2=2,∴點P的軌跡是以M(-3,0),N(3,0)為焦點的雙曲線的右支,且a=1,c=3,∴b2=8.故雙曲線的方程是x2-=1(
8、x>1).]
12.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,雙曲線x2-y2=1的漸近線與橢圓C有四個交點,以這四個交點為頂點的四邊形的面積為16,則橢圓C的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
D [因為橢圓的離心率為,所以e==,c2=a2=a2-b2,所以b2=a2,即a2=4b2.雙曲線的漸近線方程為y=x,代入橢圓方程得+=1,即+==1,所以x2=b2,x=b.所以y=b,則在第一象限,雙曲線的漸近線與橢圓C的交點坐標(biāo)為,所以四邊形的面積為4bb=b2=16,所以b2=5,所以橢圓C的方程為+=1,選D.]
二、填空題(本大題共4小題
9、,每小題5分,共20分,將答案填在題中的橫線上)
13.設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓+=1的兩個焦點,點P在橢圓上,若線段PF1的中點在y軸上,則的值為________.
[因為線段PF1的中點在y軸上,所以PF2與x軸垂直,且點P的坐標(biāo)為,所以|PF2|=,則|PF1|=2a-|PF2|=,=.]
14.如圖1所示,已知拋物線C:y2=8x的焦點為F,準(zhǔn)線l與x軸的交點為K,點A在拋物線C上,且在x軸的上方,過點A作AB⊥l于B,|AK|=|AF|,則△AFK的面積為________.
【導(dǎo)學(xué)號:46342127】
圖1
8 [由題意知拋物線的焦點為F(2,0),準(zhǔn)線l為x=-2,
10、∴K(-2,0),設(shè)A(x0,y0)(y0>0),∵過點A作AB⊥l于B,
∴B(-2,y0),∴|AF|=|AB|=x0-(-2)=x0+2,
|BK|2=|AK|2-|AB|2,∴x0=2,
∴y0=4,即A(2,4),∴△AFK的面積為|KF||y0|=44=8.]
15.如圖2等邊三角形OAB的邊長為8,且其三個頂點均在拋物線E:x2=2py(p>0)上,則拋物線E的方程為________.
圖2
x2=4y [依題意知,|OB|=8,∠BOy=30.設(shè)B(x,y),則x=|OB|sin 30=4,y=|OB|cos 30=12.因為點B(4,12)在拋物線E:x2=2
11、py(p>0)上,所以(4)2=2p12,解得p=2.故拋物線E的方程為x2=4y.]
16.如圖3,F(xiàn)1和F2分別是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個焦點,A和B是以O(shè)為圓心,|OF1|為半徑的圓與該雙曲線左支的兩個交點,且△F2AB是等邊三角形,則雙曲線的離心率為________.
圖3
+1 [如圖,連接AF1,由△F2AB是等邊三角形,知∠AF2F1=30.易知△AF1F2為直角三角形,則|AF1|=|F1F2|=c,|AF2|=c,∴2a=(-1)c,從而雙曲線的離心率e==1+.]
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
12、17.(本小題滿分10分)已知直線y=x-4被拋物線y2=2mx(m≠0)截得的弦長為6,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
[解] 設(shè)直線與拋物線的交點為(x1,y1),(x2,y2).
由得x2-2(4+m)x+16=0,
所以x1+x2=2(4+m),x1x2=16,
所以弦長為
=
=2.
由2=6.
解得m=1或m=-9.
經(jīng)檢驗,m=1或m=-9均符合題意.
所以所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2x或y2=-18x.
18.(本小題滿分12分)已知F1,F(xiàn)2分別為橢圓+=1(0<b<10)的左、右焦點,P是橢圓上一點.
(1)求|PF1||PF2|的最大值;
(2)若∠F1
13、PF2=60,且△F1PF2的面積為,求b的值.
【導(dǎo)學(xué)號:46342128】
[解] (1)|PF1||PF2|≤=100(當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=|PF2|時取等號),
∴|PF1||PF2|的最大值為100.
(2)S△F1PF2=|PF1||PF2|sin 60=,
∴|PF1||PF2|=, ①
由題意知:
∴3|PF1||PF2|=400-4c2. ②
由①②得c=6,∴b=8.
19.(本小題滿分12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓心在x軸
14、上,半徑為4的圓C位于y軸右側(cè),且與y軸相切.
(1)求圓C的方程;
(2)若橢圓+=1的離心率為,且左、右焦點為F1,F(xiàn)2.試探究在圓C上是否存在點P,使得△PF1F2為直角三角形?若存在,請指出共有幾個這樣的點?并說明理由.
[解] (1)依題意,設(shè)圓的方程為(x-a)2+y2=16(a>0).
∵圓與y軸相切,∴a=4,
∴圓的方程為(x-4)2+y2=16.
(2)∵橢圓+=1的離心率為,
∴e===,解得b2=9.
∴c==4,
∴F1(-4,0),F(xiàn)2(4,0),
∴F2(4,0)恰為圓心C,
(ⅰ)過F2作x軸的垂線,交圓于點P1,P2(圖略),則∠P1F2
15、F1=∠P2F2F1=90,符合題意;
(ⅱ)過F1可作圓的兩條切線,分別與圓相切于點P3,P4,
連接CP3,CP4(圖略),則∠F1P3F2=∠F1P4F=90,符合題意.
綜上,圓C上存在4個點P,使得△PF1F2為直角三角形.
20.(本小題滿分12分)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(2,)在C上.
(1)求C的方程;
(2)直線l不過原點O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個交點A,B,線段AB的中點為M.證明:直線OM的斜率與直線l的斜率的乘積為定值.
[解] (1)由題意,得=,又點(2,)在C上,所以+=1,兩方程聯(lián)立,可解得a2=8,b2=4.
所以
16、C的方程為+=1.
(2)證明:設(shè)直線l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).
將y=kx+b代入+=1,得(2k2+1)x2+4kbx+2b2-8=0.
故xM==,yM=kxM+b=.
所以直線OM的斜率kOM==-,所以kOMk=-.
故直線OM的斜率與直線l的斜率的乘積為定值.
21.(本小題滿分12分)已知拋物線C:y2=2px過點P(1,1).過點作直線l與拋物線C交于不同的兩點M,N,過點M作x軸的垂線分別與直線OP,ON交于點A,B,其中O為原點.
(1)求拋物線C的方程,并求其焦點坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;
(2)求證:
17、A為線段BM的中點.
[解] (1)由拋物線C:y2=2px過點P(1,1),得p=.
所以拋物線C的方程為y2=x.
拋物線C的焦點坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-.
(2)證明:由題意,設(shè)直線l的方程為y=kx+(k≠0),l與拋物線C的交點為M(x1,y1),N(x2,y2).
由得4k2x2+(4k-4)x+1=0,
則x1+x2=,x1x2=.
因為點P的坐標(biāo)為(1,1),所以直線OP的方程為y=x,點A的坐標(biāo)為(x1,x1).
直線ON的方程為y=x,點B的坐標(biāo)為.
因為y1+-2x1=
=
=
==0,
所以y1+=2x1,
故A為線段BM的中點.
22.(
18、本小題滿分12分)從橢圓+=1(a>b>0)上一點M向x軸作垂線,恰好通過橢圓的左焦點F1,且它的長軸的一個端點A,短軸的一個端點B的連線AB平行于OM.
(1)求橢圓的離心率;
(2)設(shè)Q是橢圓上任一點,F(xiàn)2是橢圓的右焦點,求∠F1QF2的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號:46342129】
[解] (1)依題意知F1點坐標(biāo)為(-c,0),
設(shè)M點坐標(biāo)為(-c,y).
若A點坐標(biāo)為(-a,0),則B點坐標(biāo)為(0,-b),
則直線AB的斜率k=.(A點坐標(biāo)為(a,0),B點坐標(biāo)為(0,b)時,同樣有k=)
則有=,∴y=. ①
又∵點
19、M在橢圓+=1上,
∴+=1. ②
由①②得=,∴=,
即橢圓的離心率為.
(2)設(shè)|QF1|=m,|QF2|=n,∠F1QF2=θ,
則m+n=2a,|F1F2|=2C.
在△F1QF2中,cos θ=
==-1≥-1=0.
當(dāng)且僅當(dāng)m=n時,等號成立,
∴0≤cos θ≤1,∴θ∈.
即∠F1QF2的取值范圍是.
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。