选修2-1第二章圆锥曲线测试题 胡红
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数学人教A选修2-1第二章圆锥曲线与方程单元检测(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分)1.设F1,F2是椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的左、右焦点,P为直线32ax=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为( ).A.12B.23C.34D.452.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是( ).A.y2=-8x B.y2=8xC.y2=-4x D.y2=4x3.已知双曲线222=14x yb-的右焦点与抛物线y2=12x的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于( ).A B.C.3 D.54.设F1,F2是双曲线22124yx-=的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于( ).A..C.24 D.485.过抛物线y2=4x的顶点O作互相垂直的两弦OM,ON,则M的横坐标x1与N的横坐标x2之积为( ).A.64 B.32C.16 D.46.以椭圆22=1164x y+内的点M(1,1)为中点的弦所在直线的方程为( ).A.4x-y-3=0 B.x-4y+3=0 C.4x+y-5=0 D.x+4y-5=07.已知双曲线2222=1x ya b-(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆C:x2+y2-6x+5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为( ).A.22=154x y- B.22=145x y-C.22=136x y- D.22=163x y-8.若F1,F2是椭圆2214xy+=的左、右焦点,点P在椭圆上运动,则|12PF PF⋅u u u r u u u u r|的最大值是( ).A.4 B.5C.2 D.1二、填空题(每小题6分,共18分)9.△ABC的两个顶点A,B的坐标分别是(-6,0),(6,0),边AC,BC所在直线的斜率之积等于49-,则顶点C的轨迹方程是____________________.10.抛物线y2=4x的弦AB⊥x轴,若|AB|=则焦点F到直线AB的距离为______.11.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为2.过F1的直线l交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么椭圆C的方程为__________.三、解答题(共3小题,共34分)12.(10分)已知直线y=x-4被抛物线y2=2mx(m≠0)截得的弦长为,求抛物线的标准方程.13.(10分)已知椭圆C:22221x ya b+=(a>b>0)的左焦点F及点A(0,b),原点O到直线FA的距离为2.(1)求椭圆C的离心率e;(2)若点F关于直线l:2x+y=0的对称点P在圆O:x2+y2=4上,求椭圆C的方程及点P的坐标.14.(14分)设椭圆22221x ya b+=(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,点P在椭圆上且异于A,B两点,O为坐标原点.(1)若直线AP与BP的斜率之积为12-,求椭圆的离心率;(2)若|AP|=|OA|,证明直线OP的斜率k满足||k>.参考答案1答案:C 解析:设直线32ax =与x 轴交于点M ,则∠PF 2M =60°,在Rt △PF 2M 中,PF 2=F 1F 2=2c ,F 2M =32ac -,故cos 60°=2231222a cF M PF c -==, 解得34c a =,故离心率34e =.2答案:B 解析:∵抛物线的准线方程为x =-2,∴抛物线的开口向右.设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),则其准线方程为2p x =-, ∴22p-=-,解得p =4.∴抛物线的标准方程为y 2=8x .3答案:A 解析:由双曲线的右焦点与抛物线y 2=12x 的焦点重合,知32pc ==,c 2=9=4+b 2,于是b 2=5,b =因此该双曲线的渐近线的方程为2y x =±20y ±=.故该双曲线的焦点到其渐近线的距离为d ==.4答案:C 解析:由P 是双曲线上的一点和3|PF 1|=4|PF 2|可知,|PF 1|-|PF 2|=2,解得|PF 1|=8,|PF 2|=6,又|F 1F 2|=2c =10,所以△PF 1F 2为直角三角形,所以△PF 1F 2的面积S =12×6×8=24,故选C . 5答案:C 解析:由已知设OM 的斜率为k ,则ON 的斜率为1k-. 从而OM 的方程为y =kx ,联立方程24,,y x y kx ⎧=⎨=⎩解得M 的横坐标124x k =.同理可得N 的横坐标x 2=4k 2,可得x 1x 2=16.6答案:D 解析:设弦的两端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有221122221,1641.164x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减得21212121()()()()164x x x x y y y y +++-=-, 即212121214()16()y y x x x x y y -+=--+.而AB 的中点为M (1,1), 所以x 1+x 2=2,y 1+y 2=2, 又k AB =2121y y x x --,所以k AB =4211624⨯-=-⨯,于是弦AB 所在直线的方程为y -1=-14(x -1),即x +4y -5=0. 7答案:A 解析:由题意得2222=1x y a b -(a >0,b >0)的两条渐近线的方程为by x a=±,即bx ±ay =0.又圆C 的标准方程为(x -3)2+y 2=4,半径为2,圆心坐标为(3,0),∴a 2+b 2=32=9,解得a 2=5,b 2=4.∴该双曲线的方程为22=154x y -.8答案:C 解析:依题意a 2=4,b 2=1,c =则F 1(0),F 20).设P (x ,y ),则1PF u u u r =(x ,-y ),2PF u u u u r=x ,-y ). 12PF PF ⋅u u u r u u u u r =x 2-3+y 2=x 2-3+1-14x 2=2324x -,因为点P 在椭圆上, 所以-2≤x ≤2,故-2≤34x 2-2≤1, 故12PF PF ⋅u u u r u u u u r =2324x -∈[0,2],即12PF PF ⋅u u u r u u u u r的最大值是2.9答案:22=13616x y +(x ≠±6,y ≠0) 解析:设C (x ,y ),则k AC ·k BC =4669y y x x ⋅=-+-,整理得4x 2+9y 2=144(x ≠±6,y ≠0).10答案:2 解析:由抛物线的方程可知F (1,0),由|AB |=AB ⊥x 轴,得2212A y ==,∴234A A y x ==,∴点F 到直线x =3的距离为2. 11答案:22=1168x y + 解析:由椭圆的第一定义可知△ABF 2的周长为4a =16,得a =4,又离心率为2,即2c a =,所以c =a 2=16,b 2=a 2-c 2=16-8=8,则椭圆C 的方程为22=1168x y +. 12答案:解:设直线与抛物线的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由22,4,y mx y x ⎧=⎨=-⎩得x 2-2(4+m )x +16=0, 所以x 1+x 2=2(4+m ),x 1x 2=16,=由m=1或m=-9.经检验,m=1或m=-9均符合题意.所以所求抛物线的标准方程为y2=2x或y2=-18x.13答案:解:由点F(-ae,0),点A(0,b),及b=得直线FA的方程为xae+-,ey-+=.∵原点O到直线FA=a=2e=.答案:解:设椭圆C的左焦点F,02a⎛⎫- ⎪⎪⎝⎭关于直线l:2x+y=0的对称点为P(x0,y0),则有1,2220,22x y=⎨⎪-⎪⋅+=⎪⎩解得010x a=,05y=.∵P在圆x2+y2=4上,∴22+=4105a a⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.∴a2=8,b2=(1-e2)a2=4.故椭圆C的方程为22=184x y+,点P的坐标为68,55⎛⎫⎪⎝⎭.14答案:解:设椭圆C的左焦点F,0⎛⎫⎪⎪⎝⎭关于直线l:2x+y=0的对称点为P(x0,y0),则有1,22220,22x a y=⎪⎨⎪-⎪⋅+=⎪⎩解得010x a=,05y=.∵P 在圆x 2+y 2=4上,∴22+=4⎫⎫⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭.∴a 2=8,b 2=(1-e 2)a 2=4.故椭圆C 的方程为22=184x y +,点P 的坐标为68,55⎛⎫ ⎪⎝⎭. 设点P 的坐标为(x 0,y 0).由题意,有220022=1x y a b+.①由A (-a,0),B (a,0),得00AP y k x a =+,00BP y k x a=-. 由k AP ·k BP =12-,可得x 02=a 2-2y 02,代入①并整理得(a 2-2b 2)y 02=0. 由于y 0≠0,故a 2=2b 2.于是222212a b e a -==,所以椭圆的离心率2e =.答案:解:证明:(方法一)依题意,直线OP 的方程为y =kx ,设点P 的坐标为(x 0,y 0).由条件得00220022,1,y kx x y ab =⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 0并整理得2220222a b x k a b =+.②由|AP |=|OA |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 02=a 2.整理得(1+k 2)x 02+2ax 0=0.而x 0≠0, 于是0221ax k -=+,代入②,整理得 (1+k 2)2=2244a k b ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.由a >b >0,故(1+k 2)2>4k 2+4,即k 2+1>4,因此k 2>3.所以||k (方法二)依题意,直线OP 的方程为y =kx ,可设点P 的坐标为(x 0,kx 0),由点P 在椭圆上,有2220022=1x k x a b+. 因为a >b >0,kx 0≠0,所以2220022<1x k x a a +,即(1+k 2)x 02<a 2.③由|AP |=|OA |,A (-a,0),得(x 0+a )2+k 2x 02=a 2,整理得(1+k 2)x 02+2ax 0=0,于是x 0=221ak -+.代入③,得(1+k2)2224(1)ak+<a2,解得k2>3,所以||k>。
第二章 圆锥曲线与方程 测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如果抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在直线3x -4y -12=0上,那么抛物线的方程是( )A .y 2=-16xB .y 2=12xC .y 2=16xD .y 2=-12x2.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且|PF 1|=5,则|PF 2|=( )A .5B .3C .7D .3或73.已知椭圆x 225+y 29=1,F 1,F 2分别为其左、右焦点,椭圆上一点M 到F 1的距离是2,N 是MF 1的中点,则|ON |的长为( )A .1B .2C .3D .44.“2<m <6”是“方程x 2m -2+y 26-m =1表示椭圆”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为4,一个顶点是抛物线y 2=4x 的焦点,则双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .32D . 26.已知点A (3,4),F 是抛物线y 2=8x 的焦点,M 是抛物线上的动点,当|AM |+|MF |最小时,M 点坐标是( )A .(0,0)B .(3,26)C .(3,-26)D .(2,4)7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的离心率为( )A .12B .33C .32D .228.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( )A .42B .83C .24D .489.已知点A (1,2)是抛物线C :y 2=2px 与直线l :y =k (x +1)的一个交点,则抛物线C 的焦点到直线l 的距离是( )A .22 B .2 C .322D .2 2 10.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最大值为( )A .6B .3C .2D .811.已知以F 1(-2,0),F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( )A .32B .26C .27D .712.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线交双曲线的左、右支分别于点B 、C ,且|BC|=|CF 2|,则双曲线的渐近线方程为( )A .y=±3xB .y=±22xC .y=±(1+3)xD .y=±(3-1)x 二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上)13.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离是_____.14.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是_____.15.若点P 在曲线C 1:x 216-y 29=1上,点Q 在曲线C 2:(x -5)2+y 2=1上,点R 在曲线C 3:(x +5)2+y 2=1上,则|PQ |-|PR |的最大值是_____.16.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 到准线的距离为d ,且点P 在y 轴上的射影是M ,点A (72,4),则|P A |+|PM |的最小值是_____.17.已知F 1为椭圆C :x 22+y 2=1的左焦点,直线l :y =x -1与椭圆C 交于A 、B 两点,则|F 1A |+|F 1B |的值为_____.18.过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点作斜率为3的直线与该抛物线交于A ,B 两点,A ,B 在y 轴上的正射影分别为D ,C ,若梯形ABCD 的面积为103,则p=_____. 三、解答题(本大题共6小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(10分)已知双曲线的渐近线方程为y =±43x ,并且焦点都在圆x 2+y 2=100上,求双曲线方程.20.(10分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若PF 1⊥PF 2.试求:(1)椭圆的方程;(2)△PF 1F 2的面积. 21.(10分)抛物线y 2=2px (p >0)有一个内接直角三角形,直角顶点是原点,一条直角边所在直线方程为y =2x ,斜边长为513,求此抛物线方程.22.(10分)已知抛物线C 的顶点在原点,焦点F 在x 轴的正半轴上,设A 、B 是抛物线C 上的两个动点(AB 不垂直于x 轴),且|AF |+|BF |=8,线段AB 的垂直平分线恒经过定点Q (6,0),求此抛物线的方程.23.(10分)设双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两点A 、B .(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围;(2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且P A →=512PB →,求a 的值.24.(10分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,且经过点(32,12).(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P (0,2)的直线交椭圆C 于A ,B 两点,求△AOB (O 为原点)面积的最大值.参考答案一、选择题1.C 2.D 3.D 4.B 5.A 6.D 7.C 8.C 9.B 10.A 11.C 12.C 提示:1.由题设知直线3x -4y -12=0与x 轴的交点(4,0)即为抛物线的焦点,故其方程为y 2=16x .2.因为双曲线的定义可得||PF 1|-|PF 2||=2,所以|PF 2|=7或3.3.由题意知|MF 2|=10-|MF 1|=8,ON 是△MF 1F 2的中位线,所以|ON |=12|MF 2|=4.4.若x 2m -2+y26-m=1表示椭圆,则有⎩⎪⎨⎪⎧m -2>0,6-m >0,m -2≠6-m ,所以2<m <6且m ≠4,故2<m <6是x 2m -2+y 26-m=1表示椭圆的必要不充分条件. 5.依题意,得c =2,a =1,所以e =ca=2.6.由题知点A 在抛物线内.设M 到准线的距离为|MK |,则|MA |+|MF |=|MA |+|MK |,当|MA |+|MK |最小时,M 点坐标是(2,4).7.因为在双曲线中,e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=54,所以b 2a 2=14,在椭圆中,e 2=c 2a 2=a 2-b 2a2=1-b 2a 2=1-14=34,所以椭圆的离心率e =32.8.由P 是双曲线上的一点和3|PF 1|=4|PF 2|可知,|PF 1|-|PF 2|=2,解得|PF 1|=8,|PF 2|=6,又|F 1F 2|=2c =10,所以△PF 1F 2为直角三角形,所以△PF 1F 2的面积S =12×6×8=24.9.将点(1,2)代入y 2=2px 中,可得p =2,即得抛物线y 2=4x ,其焦点坐标为(1,0),将点(1,2)代入y =k (x +1)中,可得k =1,即得直线x -y +1=0,所以抛物线C的焦点到直线l 的距离d =|1-0+1|2=2.10.由椭圆方程得F (-1,0),设P (x 0,y 0),则OP →·FP →=(x 0,y 0)·(x 0+1,y 0)=x 20+x 0+y 20,因为P 为椭圆上一点,所以x 204+y 203=1,所以OP →·FP →=x 20+x 0+3(1-x 204)=x 204+x 0+3=14(x 0+2)2+2,因为-2≤x 0≤2,所以OP →·FP →的最大值在x 0=2时取得,且最大值等于6.11.根据题意设椭圆方程为x 2b 2+4+y 2b 2=1(b >0),则将x =-3y -4代入椭圆方程,得4(b 2+1)y 2+83b 2y -b 4+12b 2=0,因为椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,所以Δ=(83b 2)2-4×4(b 2+1)(-b 4+12b 2)=0,即(b 2+4)·(b 2-3)=0,所以b 2=3,长轴长为2b 2+4=27.12.根据双曲线的定义有|CF 1|-|CF 2|=2a ,而|BC|=|CF 2|,那么2a=|CF 1|-|CF 2|=|CF 1|-|BC|=|BF 1|,而又由双曲线的定义有|BF 2|-|BF 1|=2a ,可得|BF 2|=4a ,由于过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线交双曲线的左、右支分别于点B 、C ,那么sin ∠BF 1F 2=c a ,那么cos ∠BF 1F 2=cb,根据余弦定理有cos ∠BF 1F 2=c b =c a a c a 222)4()2()2(222⨯⨯-+,整理有b 2-2ab -2a 2=0,即(ab)2-2a b -2=0,解得a b =1+3(a b =1-3<0舍去),故双曲线的渐近线方程为y=±abx=±(1+3)x . 二、填空题13.18 14.x 281+y 272=1 15.10 16.92 17.823 18.3提示:13.由x 2=14y 知,p =18,所以焦点到准线的距离为p =18.14.依题意知:2a =18,所以a =9,2c =13×2a ,所以c =3,所以b 2=a 2-c 2=81-9=72,所以椭圆方程为x 281+y 272=1.15.依题意得,点F 1(-5,0)、F 2(5,0)分别为双曲线C 1的左、右焦点,因此有|PQ |-|PR |≤|(|PF 2|+1)-(|PF 1|-1)|≤||PF 2|-|PF 1||+2=2×4+2=10,故|PQ |-|PR |的最大值是10.16.设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,则F (12,0),又点A (72,4)在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x =-12,则|PM |=d -12,又|P A |+d =|P A |+|PF |≥|AF |=5,所以|P A |+|PM |≥92.17.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =x -1,消去y 整理得3x 2-4x =0,解得x 1=0,x 2=43,易得点A (0,-1)、B (43,13).又点F 1(-1,0),因此|F 1A |+|F 1B |=12+(-1)2+(73)2+(13)2=823. 18.由抛物线y 2=2px (p>0)得其焦点F (2p ,0),直线AB 的方程为y=3(x -2p),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(假定x 2>x 1),由题意可知y 1<0,y 2>0,联立⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x y 2)2(32,整理有3y 2-2py -3p 2=0,可得y 1+y 2=32p ,y 1y 2=-p 2,则有x 1+x 2=35p,而梯形ABCD的面积为S=21(x 1+x 2)(y 2-y 1)=65p 212214)(y y y y -+=103,整理有p 2=9,而p>0,故p=3.三、解答题19.解:设双曲线的方程为42·x 2-32·y 2=λ(λ≠0),从而有(|λ|4)2+(|λ|3)2=100,解得λ=±576,所以双曲线的方程为x 236-y 264=1和y 264-x 236=1.20.解:(1)因为P 点在椭圆上,所以9a 2+16b 2=1,①又PF 1⊥PF 2,所以43+c ·43-c=-1,得:c 2=25,② 又a 2=b 2+c 2,③由①②③得a 2=45,b 2=20,则椭圆方程为x 245+y 220=1;(2)S 21F PF ∆=12|F 1F 2|×4=5×4=20.21.解:设抛物线y 2=2px (p >0)的内接直角三角形为AOB ,直角边OA 所在直线方程为y =2x ,另一直角边所在直线方程为y =-12x ,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y 2=2px ,可得点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,p ;解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x ,y 2=2px ,可得点B 的坐标为(8p ,-4p ).因为|OA |2+|OB |2=|AB |2,且|AB |=513, 所以⎝⎛⎭⎫p24+p 2+(64p 2+16p 2)=325, 所以p =2,所以所求的抛物线方程为y 2=4x .22.解:设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),其准线方程为x =-p2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为|AF |+|BF |=8,所以x 1+p 2+x 2+p2=8,即x 1+x 2=8-p ,因为Q (6,0)在线段AB 的中垂线上,所以QA =QB ,即(x 1-6)2+y 21=(x 2-6)2+y 22,又y 21=2px 1,y 22=2px 2,所以(x 1-x 2)(x 1+x 2-12+2p )=0, 因为x 1≠x 2,所以x 1+x 2=12-2p ,故8-p =12-2p ,所以p =4, 所以所求抛物线方程是y 2=8x .23.解:(1)联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2-a 2y 2-a 2=0,x +y =1,消y 得x 2-a 2(1-x )2-a 2=0,即(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2a 21-a 2,x 1x 2=-2a21-a 2.因为与双曲线交于两点A 、B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0,可得0<a 2<2且a 2≠1, 所以e 的取值范围为(62,2)∪(2,+∞); (2)由(1)得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2a 21-a 2,x 1x 2=-2a21-a2.因为P A →=512PB →,所以x 1=512x 2,则1712x 2=-2a 21-a 2,①512x 22=-2a 21-a 2,② 由①2②得,a 2=289169,结合a >0,则a =1713.24.解:(1)由e 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=23,得b a =13,①由椭圆C 经过点(32,12),得94a 2+14b2=1,②联立①②,解得b =1,a =3,所以椭圆C 的方程是x 23+y 2=1;(2)易知直线AB 的斜率存在,设其方程为y =kx +2,将直线AB 的方程与椭圆C 的方程联立,消去y 得(1+3k 2)x 2+12kx +9=0, 令Δ=144k 2-36(1+3k 2)>0,得k 2>1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-12k 1+3k 2,x 1x 2=91+3k 2, 所以S △AOB =|S △POB -S △POA |=12×2×|x 1-x 2|=|x 1-x 2|,因为(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(-12k 1+3k 2)2-361+3k 2=36(k 2-1)(1+3k 2)2,设k 2-1=t (t >0),则(x 1-x 2)2=36t (3t +4)2=369t +16t +24≤3629t ×16t +24=34, 当且仅当9t =16t ,即t =43时等号成立,此时k 2=73,△AOB 面积取得最大值32.。
第二章圆锥曲线与方程单元综合测试班别: 姓名: 成绩:一、选择题(每小题5分,共60分) 1.椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( )A.32B.34C.22D.232.双曲线3mx 2-my 2=3的一个焦点是(0,2),则m 的值是( )A .-1B .1C .-1020D.1023.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12)4.若点P 到直线x =-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线5.已知两定点F 1(-1,0),F 2(1,0),且12|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .线段6.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB | 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D .37.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有且仅有两条C .有无穷多条D .不存在 8.已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236+y 29=1所截得的线段的中点,则l 的方程是( )A .x -2y =0B .x +2y -4=0C .2x +3y +4=0D .x +2y -8=0 9.过椭圆x 24+y 22=1的右焦点作x 轴的垂线交椭圆于A 、B 两点,已知双曲线的焦点在x 轴 上,对称中心在坐标原点且两条渐近线分别过A 、B 两点,则双曲线的离心率e 为( )A.12B.22C.62D.3210.双曲线x 2m -y 2n =1(mn ≠0)有一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,则m +n 的值为( )A .3B .2C .1D .以上都不对11.设F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b <0)的左、右焦点,点P 在双曲线上,若 PF 1→·PF 2→=0,且|PF 1→|·|PF 2→|=2ac (c =a 2+b 2),则双曲线的离心率为( ) A.1+52 B.1+32 C .2 D.1+2212.已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意 一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,2]C .(1,3]D .(1,3] 二、填空题(每小题5分,共20分)13.若双曲线的渐近线方程为y =±13x ,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程是.14.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=4,则|PF 2|=__________, ∠F 1PF 2的大小为________.15.已知F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的左、右焦点,点P 是椭圆上任意一点,从F 1引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,交F 2P 的延长线于M ,则点M 的轨迹方程是 . 16.过抛物线y 2=4x 的焦点,作倾斜角为3π4的直线交抛物线于P ,Q 两点,O 为坐标原点,则△POQ 的面积等于__________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共60分)17.(10分)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,并且离心率为52的双曲线方程.18、(12分)知抛物线xy42 ,焦点为F,顶点为O,点P在抛物线上移动,Q是OP的中点,M是FQ的中点,求点M的轨迹方程.19.(12分)已知双曲线中心在原点,且一个焦点为(7,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,MN的中点的横坐标为-23,求此双曲线的方程.20.(12分)已知A (2,0)、B (-2,0)两点,动点P 在y 轴上的射影为Q ,P A →·PB→=2PQ →2.(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)设直线m 过点A ,斜率为k ,当0<k <1时,曲线E 的上支上有且仅有一点C 到直线m 的距离为2,试求k 的值及此时点C 的坐标.21.(14分)已知动点P 与双曲线x 2-y 2=1的两个焦点F 1,F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-13. (1)求动点P 的轨迹方程;(2)设M (0,-1),若斜率为k (k ≠0)的直线l 与P 点的轨迹交于不同的两点A 、B ,若要使|MA |=|MB |,试求k 的取值范围.第二章圆锥曲线与方程单元综合测试参考答案一、选择题(每小题5分,共60分)1.A 解析:∵a =1,b =12,∴c =a 2-b 2=32,∴e =c a =32,故选A.2.A 解析 把方程化为标准形式-x 2-1m +y 2-3m=1,则a 2=-3m ,b 2=-1m ,∴c 2=a 2+b 2=-4m =4,∴m =-1.3.B 解析:∵a 2=4,b 2=-k ,∴c 2=4-k .∵e ∈(1,2),∴c 2a 2=4-k4∈(1,4),k ∈(-12,0).4.D 解析:设M (2,0),由题设可知,把直线x =-1向左平移一个单位即为直线x =-2, 则点P 到直线x =-2的距离等于|PM |,所以动点P 的轨迹为抛物线,故选D. 5.D 解析:依题意知|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=2,作图可知点P 的轨迹为线段,故选D. 6.B 解析:不妨设双曲线C 为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),并设l 过F 2(c,0)且垂直于x 轴,则 易求得|AB |=2b 2a ,∴2b 2a =2×2a ,b 2=2a 2,∴离心率e =ca =1+b 2a 2=3,故选B.7.B 解析:由定义|AB |=5+2=7,∵|AB |min =4,∴这样的直线有且仅有两条.8.D 解析:设l 与椭圆的两交点分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则得y 21-y 22x 21-x 22=-936,所以y 1-y 2x 1-x 2=-12.故方程为y -2=-12(x -4),即x +2y -8=0.9.C 解析:A (2,1),B (2,-1),设双曲线为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),渐近线方程为y =±b a x ,因为A 、B 在渐近线上,所以1=b a ·2,b a =22,e =ca =a 2+b 2a 2=62.10.C 解析:抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),故双曲线x 2m -y 2n =1中m >0,n >0,且m +n =c 2=1.11.A 解析:由PF 1→·PF 2→=0可知△PF 1F 2为直角三角形,则由勾股定理,得 |PF 1→|2+|PF 2→|2=4c 2,① 由双曲线的定义,得(|PF 1→|-|PF 2→|)2=4a 2,② 又|PF 1→|·|PF 2→|=2ac ,③ 由①②③得c 2-ac -a 2=0,即e 2-e -1=0, 解得e =1+52或e =1-52(舍去). 12.D 解析:|PF 1|2|PF 2|=2a +|PF 2|2|PF 2|=4a 2|PF 2|+|PF 2|+4a ≥4a +4a =8a ,当且仅当4a 2|PF 2|=|PF 2|,即|PF 2|=2a 时取等号.这时|PF 1|=4a .由|PF 1|+|PF 2|≥|F 1F 2|,得6a ≥2c ,即e =ca ≤3, 得e ∈(1,3],故选D. 二、填空题(每小题5分,共20分)13.x 29-y 2=1 解析:由双曲线的渐近线方程为y =±13x ,知b a =13,它的一个焦点是 (10,0),知a 2+b 2=10,因此a =3,b =1,故双曲线的方程是x 29-y 2=1.14.2;120° 解析:由椭圆的定义知|PF 1|+|PF 2|=2a =2×3=6,因为|PF 1|=4,所以|PF 2|=2.在△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=-12.∴∠F 1PF 2=120°.15.(x -a 2-b 2)2+y 2=4a 2 解析:由题意知|MP |=|F 1P |,∴|PF 1|+|PF 2|=|MF 2|=2a .∴点M 到点F 2的距离为定值2a .∴点M 的轨迹是以点F 2为圆心,以2a 为半径的圆,其方程为(x -a 2-b 2)2+y 2=4a 2.16.2 2 解析 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),F 为抛物线焦点,由2(1)4y x y x=--⎧⎨=⎩,得y 2+4y -4=0,∴|y 1-y 2|=()()221212444442y y y y +-=-+⨯=∴S △POQ =12|OF ||y 1-y 2|=2 2. 三、解答题17.解:由椭圆方程x 29+y 24=1,知长半轴a 1=3,短半轴b 1=2,焦距的一半c 1=a 21-b 21=5,∴焦点是F 1(-5,0),F 2(5,0),因此双曲线的焦点也是F 1(-5,0),F 2(5,0),设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题设条件及双曲线的性质,得⎩⎪⎨⎪⎧c =5,c 2=a 2+b 2,c a =52,解得⎩⎨⎧a =2,b =1.故所求双曲线的方程为x 24-y 2=1. (10分)18. [解析]:设M (y x ,),P (11,y x ),Q (22,y x ),易求x y 42=的焦点F 的坐标为(1,0)∵M 是FQ 的中点,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=22122y y x x ⇒⎩⎨⎧=-=y y x x 21222,又Q 是OP 的中点 ∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==221212y y x x ⇒⎩⎨⎧==-==yy y x x x 422422121,∵P 在抛物线x y 42=上,∴)24(4)4(2-=x y ,所以M 点的轨迹方程为212-=x y . (12分)19.解:设双曲线方程为x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0),依题意c =7,∴方程可以化为x 2a 2-y 27-a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧x2a 2-y 27-a 2=1,y =x -1,得(7-2a 2)x 2+2a 2x -8a 2+a 4=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2a 27-2a 2,∵x 1+x 22=-23,∴-a 27-2a 2=-23,解得a 2=2. ∴双曲线的方程为x 22-y 25=1. (12分)20.解:(1)设动点P 的坐标为(x ,y ),则点Q (0,y ),PQ →=(-x,0),P A →=(2-x ,-y ), PB →=(-2-x ,-y ),P A →·PB→=x 2-2+y 2.① ②∵P A →·PB →=2PQ →2,∴x 2-2+y 2=2x 2, 即动点P 的轨迹方程为y 2-x 2=2. (2)设直线m :y =k (x -2)(0<k <1),依题意,点C 在与直线m 平行且与m 之间的距离为2的直线上,设此直线为 m 1:y =kx +b . 由|2k +b |k 2+1=2,即b 2+22kb =2.① 把y =kx +b 代入y 2-x 2=2,整理,得(k 2-1)x 2+2kbx +(b 2-2)=0, 则Δ=4k 2b 2-4(k 2-1)(b 2-2)=0,即b 2+2k 2=2.② 由①②,得k =255,b =105. 此时,由方程组⎩⎨⎧y =255x +105,y 2-x 2=2,解得⎩⎨⎧x =22,y =10,即C (22,10).(12分)21. [解析]:(1)∵x 2-y 2=1,∴c = 2.设|PF 1|+|PF 2|=2a (常数a >0), 2a >2c =22,∴a > 2由余弦定理有cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=2a 2-4|PF 1||PF 2|-1∵|PF 1||PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=a 2,∴当且仅当|PF 1|=|PF 2|时,|PF 1||PF 2|取得最大值a 2. 此时cos ∠F 1PF 2取得最小值2a 2-4a 2-1,由题意2a 2-4a 2-1=-13,解得a 2=3,123222=-=-=∴c a b∴P 点的轨迹方程为x 23+y 2=1.(2)设l :y =kx +m (k ≠0),则由 ⎪⎩⎪⎨⎧+==+m kx y y x 1322 将②代入①得:(1+3k 2)x 2+6kmx +3(m 2-1)=0 (*)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB 中点Q (x 0,y 0)的坐标满足:x 0=x 1+x 22=-3km 1+3k 2,y 0=kx 0+m =m1+3k 2 即Q (-3km 1+3k 2,m1+3k 2) ∵|MA |=|MB |,∴M 在AB 的中垂线上,∴k l k AB =k ·m1+3k 2+1-3km 1+3k 2=-1 ,解得m =1+3k 22 …③又由于(*)式有两个实数根,知△>0,即 (6km )2-4(1+3k 2)[3(m 2-1)]=12(1+3k 2-m 2)>0 ④ ,将③代入④得12[1+3k 2-(1+3k 22)2]>0,解得-1<k <1,由k ≠0, ∴k 的取值范围是k ∈(-1,0)∪(0,1). (14分)。
选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元检测题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ) A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1 2.平面内有定点A 、B 及动点P ,设命题甲是“|PA |+|PB |是定值”,命题乙是“点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆”,那么甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.设a ≠0,a ∈R ,则抛物线y =ax 2的焦点坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a C.⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a 4.已知M (-2,0),N (2,0),则以MN 为斜边的直角三角形的直角顶点P 的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2=2 B .x 2+y 2=4C .x 2+y 2=2(x ≠±2) D .x 2+y 2=4(x ≠±2)5.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)有两个顶点在直线x +2y =2上,则此椭圆的焦点坐标是( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±5,0)D .(0,±5)6.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( ) A.22 B.12 C.2-12 D.347.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( ) A .2a +2m B .4a +2m C .a +m D .2a +4m8.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( ) A.125 B.65 C .2 D.559.设点A 为抛物线y 2=4x 上一点,点B (1,0),且|AB |=1,则A 的横坐标的值为( ) A .-2 B .0 C .-2或0 D .-2或210.从抛物线y 2=8x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△PFM 的面积为( ) A .5 6 B .6 5 C .10 2 D . 5 211.若直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两个不同的点,且AB 的中点的横坐标为2,则k 等于( )A .2或-1B .-1C .2D .1± 512.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且1PF u u u u r ·2PF u u u u r =0,则|1PF u u u u r +2PF u u u u r|等于( )A .3B .6C .1D .2第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.以等腰直角△ABC 的两个顶点为焦点,并且经过另一顶点的椭圆的离心率为_ ___________.14.已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与C 相交于A 、B 两点,若AF u u u r=3FB u u u r,则k =________.15.已知抛物线y 2=2px (p >0),过点M (p,0)的直线与抛物线交于A 、B 两点,则OA u u u r ·OB uuu r =________.16.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,|AF |=2,则|BF |=_ _______. 三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,并且离心率为52的双曲线方程.18.(本小题满分12分)已知斜率为1的直线l 过椭圆x 24+y 2=1的右焦点F 交椭圆于A 、B 两点,求弦AB 的长.19.( 本小题满分12分)已知两个定点A (-1,0)、B (2,0),求使∠MBA =2∠MAB 的点M 的轨迹方程.20.(本小题满分12分)已知点A (0,-2),B (0,4),动点P (x ,y )满足PA u u u r ·PB u u u r =y 2-8.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)设(1)中所求轨迹与直线y =x +2交于C 、D 两点.求证:OC ⊥OD (O 为原点).21.( 本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2). (1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程.(2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于55?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.22.(本小题满分12分)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线y =14x 2的焦点,离心率为255. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M ,若MA u u u r =m FA u u u r ,MB u u u r =n FB u u u r,求m +n 的值.选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元检测题参考答案选择题答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ABDDABBABACB【第5题解析】2201.02.21 3.x y b y x a c ======∴=-=时,时,故选A.【第6题解析】2a =3+1=4.∴a =2,又∵c =m 2-m 2-1=1,∴离心率e =c a =12.故选B.【第7题解析】∵A ,B 在双曲线的右支上,∴|BF 1|-|BF 2|=2a ,|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 1|+|AF 1|-(|BF 2|+|AF 2|)=4a ,|BF 1|+|AF 1|=4a +m ,∴△ABF 1的周长为4a +m +m =4a +2m ..故选B. 【第8题解析】如图所示过点F 作FM 垂直于直线3x -4y +9=0,当P 点为直线FM 与抛物线的交点时,d 1+d 2最小值为|3+9|5=125.故选A. 【第9题解析】由题意B 为抛物线的焦点.令A 的横坐标为x 0,则|AB |=x 0+1=1,∴x 0=0.故选B. 【第10题解析】由题得2,0|3,26,P p x y ∴=∴=±焦点的坐标为(),PM|=5,1526562PFM S ∆∴=⋅⋅= .故选A.【第11题解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2y 2=8x消去y 得,k 2x 2-4(k +2)x +4=0,故Δ=[-4(k +2)]2-4k 2×4=64(1+k )>0,解得k >-1,由x 1+x 2=4k +2k2=4,解得k =-1或k =2,又k >-1,故k =2.故选C. 【第12题解析】因为PF 1→·PF 2→=0,所以PF 1→⊥PF 2→,则|PF 1→|2+|PF 2→|2=|F 1F 2|2=4c 2=36,故|PF 1→+PF 2→|2=|PF 1→|2+2PF 1→·PF 2→+|PF 2→|2=36,所以|PF 1→+PF 2→|=6.故选B.填空题答案第13题 22或2-1 第14题 3 第15题-p 2第16题2【第14题解析】设直线l 为抛物线的准线,过A ,B 分别作AA 1,BB 1垂直于l ,A 1,B 1为垂足,过B 作BE 垂直于AA 1与E ,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,由AF →=3FB u u u r ,∴cos ∠BAE =|AE ||AB |=12,∴∠BAE =60°,∴tan∠BAE = 3.即k = 3.故填 3.【第15题解析】直接取两个特殊点1212(2)(,2)A p B p OA OB x x y y -∴⋅=+u u u r u u u r和,222p p =-2p =-.故填-p 2.【第16题解析】设点A ,B 的横坐标分别是x 1,x 2,则依题意有焦点F (1,0),|AF |=x 1+1=2,x 1=1,直线AF 的方程是x =1,故|BF |=|AF |=2. 故填2. 【第17题答案】x 24-y 2=1.【第17题解析】由椭圆方程为x 29+y 24=1,知长半轴长a 1=3,短半轴长b 1=2,焦距的一半c 1=a 21-b 21=5,∴焦点是F 1(-5,0),F 2(5,0),因此双曲线的焦点也是F 1(-5,0),F 2(5,0),设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0),由题设条件及双曲线的性质, 得⎩⎪⎨⎪⎧c =5c 2=a 2+b 2c a =52,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =1,故所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.∴x 1+x 2=835,x 1x 2=85,∴|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+1⎝ ⎛⎭⎪⎫8352-4×85=85. 【第19题答案】点M 的轨迹方程为3x 2-y 2=3(右支)或y =0 (-1<x <2). 【第19题解析】设动点M 的坐标为(x ,y ). 设∠MAB =β,∠MBA =α,即α=2β, ∴tan α=tan 2β,则tan α=2tan β1-tan 2β.① (1)如图(1),当点M 在x 轴上方时,tan β=y x +1,tan α=y2-x, 将其代入①式并整理得3x 2-y 2=3 (x >0,y >0); (2)如图(2),当点M 在x 轴的下方时, tan β=-y x +1,tan α=-y2-x, 将其代入①式并整理得3x 2-y 2=3 (x >0,y <0);(3)当点M 在x 轴上时,若满足α=2β,M 点只能在线段AB 上运动(端点A 、B 除外),只能有α=β=0. 综上所述,可知点M 的轨迹方程为3x 2-y 2=3(右支)或y =0 (-1<x <2). 【第20题答案】(1)x 2=2y ;(2)证明见解析. 【第20题解析】(1)解 ∵A (0,-2),B (0,4), ∴PA →=(-x ,-2-y ),PB →=(-x,4-y ).【第21题答案】(1)抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1;(2)符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0.【第21题解析】(1)将(1,-2)代入y 2=2px , 得(-2)2=2p ·1,所以p =2.故所求的抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1. (2)假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +t ,y 2=4x 得y 2+2y -2t =0.因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以Δ=4+8t ≥0,解得t ≥-12.另一方面,由直线OA 到l 的距离d =55可得|t |5=15,解得t =±1.因为-1∉[-12,+∞),1∈[-12,+∞),所以符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0. 【第22题答案】(1)x 25+y 2=1;(2)m +n =10.【第22题解析】(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0).抛物线方程可化为x 2=4y ,其焦点为(0,1), 则椭圆C 的一个顶点为(0,1),即b =1.由e =c a=a 2-b 2a 2=255. 得a 2=5,所以椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.FA u u u r = (x 1-2,y 1),FB u u u r=(x 2-2,y 2).∵MA →=m FA u u u r ,MB →=n FB u u u r ,∴m =x 1x 1-2,n =x 2x 2-2, ∴m +n =2x 1x 2-2x 1+x 24-2x 1+x 2+x 1x 2, 又2x 1x 2-2(x 1+x 2)=40k 2-10-40k 21+5k2 =-101+5k2, 4-2(x 1+x 2)+x 1x 2 =4-40k 21+5k 2+20k 2-51+5k 2=-11+5k 2, ∴m +n =10.。
(数学选修2-1)第二章 圆锥曲线 [综合训练B 组]及答案一、选择题1.如果222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .()+∞,0B .()2,0C .()+∞,1D .()1,02.以椭圆1162522=+y x 的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程( ) A .1481622=-y x B .127922=-y x C .1481622=-y x 或127922=-y x D .以上都不对 3.过双曲线的一个焦点2F 作垂直于实轴的弦PQ ,1F 是另一焦点,若∠21π=Q PF ,则双曲线的离心率e 等于( )A .12-B .2C .12+D .22+4.21,F F 是椭圆17922=+y x 的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠02145=F AF ,则 Δ12AF F 的面积为( ) A .7 B .47 C .27 D .257 5.以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆096222=++-+y x y x 的圆心的抛物线的方程是( )A .23x y =或23x y -= B .23x y =C .x y 92-=或23x y = D .23x y -=或x y 92=6.设AB 为过抛物线)0(22>=p px y 的焦点的弦,则AB 的最小值为( )A .2pB .pC .p 2D .无法确定二、填空题1.椭圆22189x y k +=+的离心率为12,则k 的值为______________。
2.双曲线2288kx ky -=的一个焦点为(0,3),则k 的值为______________。
3.若直线2=-y x 与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,则线段AB 的中点坐标是______。
4.对于抛物线24y x =上任意一点Q ,点(,0)P a 都满足PQ a ≥,则a 的取值范围是____。
5.若双曲线1422=-m y x 的渐近线方程为x y 23±=,则双曲线的焦点坐标是_________. 6.设AB 是椭圆22221x y a b+=的不垂直于对称轴的弦,M 为AB 的中点,O 为坐标原点,则AB OM k k ⋅=____________。
12PF F S =解析:设P (x 0,y 0),PF 的中点为(x ,y ),则y 0=14x 20,又F (0,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =x 02y =y 0+12,∴⎩⎨⎧x 0=2xy 0=2y -1,代入y 0=14x 20得2y -1=14(2x )2,化简得x 2=2y -1,故选A. 答案:A7.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32C .1 D. 3 解析:由已知解出抛物线的焦点坐标和双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式求解.由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为3x -y =0或3x +y =0, 则焦点到渐近线的距离d 1=|3×1-0|32+-12=32或d 2=|3×1+0|32+12=32. 答案:B8.直线y =x +b 与抛物线x 2=2y 交于A 、B 两点,O 为坐标原点,且OA ⊥OB ,则b =( )A .2B .-2C .1D .-1解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 联立方程组⎩⎨⎧y =x +b ,x 2=2y ,消去y ,得x 2-2x -2b =0,所以x 1+x 2=2,x 1x 2=-2b ,y 1y 2=(x 1+b )(x 2+b )=x 1x 2+b (x 1+x 2)+b 2=b 2,∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴所求轨迹的方程为x 2=4y . (2)由题意易知直线l 2的斜率存在,又抛物线方程为x 2=4y ,当直线AB 斜率为0时|PQ |=4 2.当直线AB 斜率k 不为0时,设中点坐标为(t,2),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有x 21=4y 1,x 22=4y 2,两式作差得x 21-x 22=4(y 1-y 2),即得k =x 1+x 24=t 2,则直线方程为y -2=t2(x -t ),与x 2=4y 联立得x 2-2tx +2t 2-8=0.由根与系数的关系得x 1+x 2=2t ,x 1x 2=2t 2-8, |PQ |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+k 2[x 1+x 22-4x 1x 2]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 24[4t 2-42t 2-8]=8-t 24+t 2≤6,即|PQ |的最大值为6.19.(本小题满分12分)已知双曲线的焦点在x 轴上,离心率为2,F 1,F 2为左、右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F 1PF 2=60°,12PF F S =123,求双曲线的标准方程.解析:如图所示,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).∴所求k 的值为2.21.(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,1),离心率为22,过点B (0,-2)及左焦点F 1的直线交椭圆于C ,D 两点,右焦点设为F 2.(1)求椭圆的方程; (2)求△CDF 2的面积. 解析:(1)由题意知b =1,c a =22,且c 2=a 2+b 2,解得a =2,c =1. 易得椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎨⎧y =-2x -2x22+y 2=1得9x 2+16x +6=0.∵Δ=162-4×9×6=40>0, 所以直线与椭圆有两个公共点,设为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-169x 1·x 2=23∴|CD |=1+-22|x 1-x 2|=5·x 1+x 22-4x 1x 2=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1692-4×23=1092,又点F 2到直线BF 1的距离d =455, 故CDF S2=12|CD |·d =4910. 22.(本小题满分12分)过点C (0,1)的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为。
高二数学选修21第2章圆锥曲线与方程单元检测(含答案)题型归纳圆锥曲线与方程是高二数学最常考察的知识点,以下是第2章圆锥曲线与方程单元检测,希望对大家有帮助。
一、填空题1.已知A-12,0,B是圆F:_-122+y2=4 (F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹为________.2.方程5(_+2)2+(y-1)2=|3_+4y-12|所表示的曲线是________.3.F1、F2是椭圆的两个焦点,M是椭圆上任一点,从焦点F2向△F1MF2顶点M 的外角平分线引垂线,垂足为P,延长F2P交F1M的延长线于G,则P点的轨迹为__________(写出所有正确的序号).①圆;②椭圆;③双曲线;④抛物线.4.已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任意一点P向_轴作垂线段PP,则线段PP的中点M的轨迹是____________.5.一圆形纸片的圆心为O,点Q是圆内异于O点的一定点,点A是圆周上一点,把纸片折叠使点A与点Q重合,然后抹平纸片,折痕CD与OA交于P点.当点A运动时点P的轨迹是________.6.若点P到F(4,0)的距离比它到直线_+5=0的距离小1,则点P的轨迹表示的曲线是________.7.已知两点F1(-5,0),F2(5,0),到它们的距离的差的绝对值是6的点M的轨迹是__________.8.一动圆与⊙C1:_2+y2=1外切,与⊙C2:_2+y2-8_+12=0内切,则动圆圆心的轨迹为______________.二、解答题9.已知圆A:(_+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),动圆P过B点且与圆A内切,求证:圆心P的轨迹是椭圆.10.已知△ABC中,BC=2,且sinB-sinC=12sinA,求△ABC的顶点A的轨迹.能力提升11.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,P是侧面BB1C1C内一动点,若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是________(写出正确的所有序号).①直线;②圆;③双曲线;④抛物线.12.如图所示,已知点P为圆R:(_+c)2+y2=4a2上一动点,Q(c,0)为定点(c0,为常数),O为坐标原点,求线段PQ的垂直平分线与直线RP的交点M的轨迹.1.椭圆定义中,常数F1F2不可忽视,若常数2.双曲线定义中,若常数F1F2,则这样的点不存在;若常数=F1F2,则动点的轨迹是以F1、F2为端点的两条射线.3.抛物线定义中Fl,若Fl,则点的轨迹是经过点F,且垂直于l的直线.第2章圆锥曲线与方程2.1 圆锥曲线知识梳理3.两个定点F1,F2的距离的和焦点焦距4.两个定点F1,F2距离的差的绝对值焦点焦距5.到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点定点F 定直线l6.圆锥曲线作业设计1.椭圆解析由已知,得PA=PB,PF+BP=2,PA+PF=2,且PA+PFAF,即动点P的轨迹是以A、F为焦点的椭圆.2.抛物线解析由题意知(_+2)2+(y-1)2=|3_+4y-12|5.左侧表示(_,y)到定点(-2,1)的距离,右侧表示(_,y)到定直线3_+4y-12=0的距离,故动点轨迹为抛物线.3.①解析∵F2MP=GMP,且F2PMP,F2P=GP,MG=MF2.取F1F2中点O,连结OP,则OP为△GF1F2的中位线.OP=12F1G=12(F1M+MG)=12(F1M+MF2).又M在椭圆上,MF1+MF2=常数,设常数为2a,则OP=a,即P在以F1F2的中点为圆心,a为半径的圆上.4.椭圆5.椭圆6.抛物线解析由题意知P到F的距离与到直线_=-4的距离相等,所以点P的轨迹是抛物线.7.双曲线8.双曲线的一支9.证明设PB=r.∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,两圆的圆心距PA=10-r,即PA+PB=10(大于AB).点P的轨迹是以A、B两点为焦点的椭圆.10.解由正弦定理得:sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R.代入sinB-sinC=12sinA得:b-c=12a,即b-c=1,即AC-AB=1 (A的轨迹是以B、C为焦点且靠近B的双曲线的一支,并去掉与BC的交点.11.④解析∵D1C1面BCC1B1,C1P平面BCC1B1,D1C1C1P,点P到直线C1D1的距离即为C1P的长度,由题意知,点P到点C1的距离与点P到直线BC的距离相等,这恰符合抛物线的定义.12.解由题意,得MP=MQ,RP=2a.MR-MQ=MR-MP=RP=2a点M的轨迹是以R、Q为两焦点,实轴长为2a的双曲线右支.第2章圆锥曲线与方程单元检测的全部内容就是这些,预祝大家新学期可以取得更好的成绩。
选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元测试题一.选择题1 以椭圆1162522=+y x 的焦点为顶点,离心率为2的双曲线的方程( ) A1481622=-y x B 127922=-y x C 1481622=-y x 或127922=-y x D 以上都不对 2.已知两点)45,4(),45,1(--N M ,给出下列曲线方程:①0124=-+y x ;②322=+y x ;③1222=+y x ;④1222=-y x .在曲线上存在点P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( ) (A )①③ (B )②④ (C )①②③ (D )②③④3.圆心在抛物线)0(22>=y x y 上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是( ) A .041222=---+y x y x B .01222=+-++y x y x C .01222=+--+y x y x D .041222=+--+y x y x4.已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其相交于N M ,两点,MN 中点横坐标为32-,则此双曲线的方程是( ) (A) 14322=-y x (B) 13422=-y x (C)12522=-y x (D) 15222=-y x 5.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( )A .28B .14-82C .14+82D .8 26.设P 是椭圆x 29+y 24=1上一动点,F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则cos∠F 1PF 2的最小值是( )A.12B.19C .-19D .-597.定义:离心率e =5-12的椭圆为“黄金椭圆”,已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点为F (c,0)(c >0),P 为椭圆E 上的任意一点,若a ,b ,c 不是等比数列,则( )A .E 是“黄金椭圆”B. E 一定不是“黄金椭圆”C. E 不一定是“黄金椭圆”D. 可能不是“黄金椭圆”8.已知F 1、F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线交椭圆C 于A ,B两点,若△ABF 2为钝角三角形,则椭圆C 的离心率e 的取值范围为( ) A .(0,2-1)B .(0,3-1) C .(2-1,1) D .(3-1,1)9.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2+bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)( )A .必在圆x 2+y 2=2内B .必在圆x 2+y 2=2上 C .必在圆x 2+y 2=2外D .以上三种情形都有可能10.已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( ) A .2 B .3C.115D.3716二.填空题11.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________12.当以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积的最大值为1时,椭圆长轴的最小值为.13.椭圆具有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A 、B 是它的焦点,壁反射后第一次回到点A 时,小球经过的路程是________.14.以双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线,若一条双曲线与它的共轭双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则当它们的实、虚轴都在变化时,e 21+e 22的最小值是________. 15.点P 到A (1,0)和直线x =-1的距离相等,且点P 到直线l :y =x 的距离等于22,则这样的点P 的个数为________. 三.解答题16. k 代表实数,讨论方程22280kx y +-=所表示的曲线.17.已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上.若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. (1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线)0(≠+=k m kx y 相交于不同的两点M 、N.当AN AM =时,求m 的取值范围.18.已知椭圆方程为1822=+y x ,射线x y 22=(x ≥0)与椭圆的交点为M ,过M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于A 、B 两点(异于M ). (1)求证直线AB 的斜率为定值; (2)求△AMB 面积的最大值.19.已知直线l 与圆0222=++x y x 相切于点T ,且与双曲线122=-y x 相交于A 、B 两点.若T 是线段AB 的中点,求直线l 的方程.20.抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线22221x y a b-=的一个焦点,且与双曲线实轴垂直,已知抛物线与双曲线的交点为362⎛⎫⎪⎝⎭,.求抛物线与双曲线的方程.21.某隧道横断面由抛物线和矩形的三边组成,尺寸如图2所示,某卡车载一集装箱,箱宽3m ,车与箱共高4m ,此车能否通过此隧道?请说明理由.选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元测试题命题人:王琴 审题人:朱杏平答案 一.选择题 1.B2. D 3. D 4. D 5.解析:|PF 2|+|PQ |+|QF 2|=|PF 2|-|PF 1|+|QF 2|-|QF 1|+2·|PQ | =14+8 2. 答案:C6.解析:设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,由题意m +n =6,c =5,则cos∠F 1PF 2=m 2+n 2-(2c )22mn =(m +n )2-4c 2-2mn 2mn =4b 22mn -1≥2×4⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22-1=-19.答案:C7. 解析:假设E 为黄金椭圆,则e =c a =5-12, 即c =5-12a , ∴b 2=a 2-c 2=a 2-⎝⎛⎭⎪⎫5-12a 2=5-12a 2=ac . 即a ,b ,c 成等比数列,与已知矛盾,故椭圆E 一定不是“黄金椭圆”. 答案:B8.解析:由△ABF 2为钝角三角形,得AF 1>F 1F 2,∴b 2a>2c ,化简得c 2+2ac -a 2<0,∴e 2+2e -1<0,又0<e <1,解得0<e <2-1,选A.答案:A9.解析:∵x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=-c a,∴x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1·x 2=b 2a 2+2c a =b 2+2aca 2,∵e =c a =12,∴c =12a ,∴b 2=a 2-c 2=a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2=34a 2,∴x 21+x 22=34a 2+2a ×12a a 2=74<2. ∴P (x 1,x 2)在圆x 2+y 2=2内.故应选A. 答案:A10.解析:如图所示,动点P 到l 2:x =-1的距离可转化为P 到F 的距离,由图可知,距离和的最小值即F 到直线l 1的距离d =|4+6|32+42=2,故选A.答案:A 二.填空题11.221205x y -=± 12. 2213.解析:设靠近A 的长轴端点为M ,另一长轴的端点为N .若小球沿AM 方向运动,则路程应为2(a -c );若小球沿AN 方向运动,则路程为2(a +c );若小球不沿AM 与AN 方向运动,则路程应为4a .答案:4a 或2(a -c )或2(a +c )14.解析:∵e 21=a 2+b 2a 2,e 22=a 2+b 2b2,∴e 21+e 22=a 2+b 2a 2+a 2+b 2b2=2+b 2a 2+a 2b2≥2+2=4(当且仅当a =b 时等号成立). 答案:415.解析:由抛物线定义,知点P 的轨迹为抛物线,其方程为y 2=4x ,设点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 204,y 0,由点到直线的距离公式,知⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 204-y 02=22,即y 20-4y 0±4=0,易知y 0有三个解,故点P 个数有三个. 答案:3三.解答题16.解:当0k <时,曲线22184y x k-=-为焦点在y 轴的双曲线; 当0k =时,曲线2280y -=为两条平行于x 轴的直线22y y ==-或;当02k <<时,曲线22184x y k+=为焦点在x 轴的椭圆; 当2k =时,曲线224x y +=为一个圆;当2k >时,曲线22184y x k+=为焦点在y 轴的椭圆 17.(1)依题意可设椭圆方程为 1222=+y ax ,则右焦点F (0,12-a )由题设322212=+-a 解得32=a 故所求椭圆的方程为1322=+y x . 1322=+y x (2)设P 为弦MN 的中点,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1322y x mkx y 得 0)1(36)13(222=-+++m mkx x k 由于直线与椭圆有两个交点,,0>∆∴即 1322+<k m ①13322+-=+=∴k mkx x x N M p 从而132+=+=k m m kx y p pmkk m x y k pp Ap 31312++-=+=∴ 又MN AP AN AM ⊥∴=,,则 kmk k m 13132-=++- 即 1322+=k m ②把②代入①得 22m m > 解得 20<<m 由②得 03122>-=m k 解得21>m .故所求m 的取范围是(2,21) 18.解析:(1)∵ 斜率k 存在,不妨设k >0,求出M (22,2).直线MA 方程为)22(2-=-x k y ,直线AB 方程为)22(2--=-x k y . 分别与椭圆方程联立,可解出2284222-+-=k k k x A ,2284222-++=k k k x B . ∴22)(=--=--BA B A B A B A x x x x k x x y y . ∴22=AB k (定值). (2)设直线AB 方程为m x y +=22,与1822=+y x 联立,消去y 得mx x 24162+ 0)8(2=-+m .由0>∆得44<<-m ,且0≠m ,点M 到AB 的距离为3||m d =. 设AMB ∆的面积为S .∴2)216(321)16(321||41222222=≤-==⋅m m d AB S . 当22±=m 时,得2max =S .19.解:直线l 与x 轴不平行,设l 的方程为 a ky x += 代入双曲线方程 整理得012)1(222=-++-a kay y k而012≠-k ,于是122--=+=k ak y y y B A T 从而12--=+=k a a ky x T T 即 )1,1(22kak ak T -- 点T 在圆上 012)1()1(22222=-+-+-∴kak a k ak 即22+=a k ① 由圆心)0,1(-'O .l T O ⊥' 得 1-=⋅'l T O k k 则 0=k 或 122+=a k当0=k 时,由①得 l a ∴-=,2的方程为 2-=x ;当122+=a k 时,由①得1=a l K ∴±=,3的方程为13+±=y x .故所求直线l 的方程为2-=x 或13+±=y x20.解:由题意知,抛物线焦点在x 轴上,开口方向向右,可设抛物线方程为22(0)y px p =>, 将交点32⎛ ⎝,代入得2p =,故抛物线方程为24y x =,焦点坐标为(10),, 这也是双曲线的一个焦点,则1c =. 又点32⎛ ⎝,也在双曲线上,因此有229614a b -=. 又221a b +=,因此可以解得221344a b ==,,因此,双曲线的方程为224413y x -=.21.解:取抛物线顶点为原点,水平向右为x 轴正方向建立直角坐标系,设抛物线方程为22(0)x py p =->,当3x =时,3y =-,即取抛物线与矩形的结合点(33)-,, 代入22x py =-,得96p =,则32p =, 故抛物线方程为23x y =-. 已知集装箱的宽为3m ,取32x =, 则21334y x =-=-.而隧道高为5m ,35m m 4-14m 4m 4=>.所以卡车可以通过此隧道.。
高中数学选修2-1第二章圆锥曲线与方程单元测试班别: 姓名: 成绩:一、选择题(每小题5分,共40分) 1.椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( )A.32 B.34 C.22 D.232.双曲线3mx 2-my 2=3的一个焦点是(0,2),则m 的值是( )A .-1B .1C .-1020 D.1023.双曲线x 24+y 2k=1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12) 4.若点P 到直线x =-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线5.已知两定点F 1(-1,0),F 2(1,0),且12|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .线段6.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB | 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D .37.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5, 则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有且仅有两条C .有无穷多条D .不存在 8.已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236+y 29=1所截得的线段的中点,则l 的方程是( )A .x -2y =0B .x +2y -4=0C .2x +3y +4=0D .x +2y -8=0 二、填空题(每小题5分,共20分)9.若双曲线的渐近线方程为y =±13x ,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程是.10.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=4,则|PF 2|=__________,∠F 1PF 2的大小为________.11.已知F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1的左、右焦点,点P 是椭圆上任意一点,从F 1引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,交F 2P 的延长线于M ,则点M 的轨迹方程是 . 12.过抛物线y 2=4x 的焦点,作倾斜角为3π4的直线交抛物线于P ,Q 两点,O 为坐标原点,则△POQ 的面积等于__________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共40分)13.(10分)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,并且离心率为52的双曲线方程.14、(15分)知抛物线x y 42 ,焦点为F ,顶点为O ,点P 在抛物线上移动,Q 是OP 的 中点,M 是FQ 的中点,求点M 的轨迹方程.15.(15分)过y 2=x 上一点A (4,2)作倾斜角互补的两条直线AB 、AC 交抛物线于B 、C 两点。
章节能力测试题(二)(测试范围:第二章:圆锥曲线与方程)一、选择题(本大题共12题,每小题5分,共60分)1. θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4的曲线不可能是( ) A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.圆2. 已知椭圆21)(1222t y x -+=1的一条准线方程为y =8,则实数t 的值为( ) A.7或-7B.4或12C.1或15D.03. 双曲线ky x 224+=1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A.(-∞,0)B.(-12,0)C.(-3,0)D.(-60,-12)4. 以12422y x -=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( ) A.121622y x +=1B.161222y x +=1 C.41622y x +=1D.16422y x + =1 5. 过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则qp 11+等于( ) A.2aB.a21 C.4a D.a4 6. 探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口圆的直径为60 cm ,灯深40 cm ,则抛物线的标准方程可能是( ) A.y 2=425x B.y 2=445x C.x 2=-225y D.x 2=-445y 7. 抛物线y =x 2到直线 2x -y =4距离最近的点的坐标是( ) A.)45,23(B.(1,1)C.)49,23(D.(2,4)8. 12222=-b y a x 与2222ay b x -=1(a >b >0)的渐近线( )A.重合B.不重合,但关于x 轴对称C.不重合,但关于y 轴对称D.不重合,但关于直线y =x 对称9. 动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过定点( ) A.(4,0) B.(2,0) C.(0,2) D.(0,-2)10. 设P 是椭圆4922y x +=1上一点,F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则cos F 1PF 2的最小值是( )A.-91B.-1C.91 D.21 11. 设抛物线的顶点为O,经过抛物线的焦点垂直于轴的直线和抛物线交于两点B 、C ,经过抛物线上任一点P 垂直于轴的直线和轴交于点Q ,若2PQ =OQ BC ⋅λ,则λ值为( )A. 1B.21C. 2D. 3 12. 已知双曲线12222=-by a x 的左焦点为1F ,左、右顶点为1A 、2A ,P 为双曲线上任意一点,那么分别以线段1PF ,21A A 为直径的两个圆的位置关系为( )A .相交B .相切C .相离D .以上情况都有可能 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13. 已知点A (0,1)是椭圆x 2+4y 2=4上的一点,P 是椭圆上的动点,当弦AP 的长度最大时,则点P 的坐标是_________.14. 已知F 1、F 2是双曲线2222by a x -=1(a >0,b >0)的两个焦点,PQ 是经过F 1且垂直于x 轴的双曲线的弦.如果∠PF 2Q =90°,则双曲线的离心率是_________.15. 正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y 2=72x 上,这个正三角形的边长是 . 16. 点P (8,1)平分双曲线x 2-4y 2=4的一条弦,则这条弦所在的直线方程是______. 三、解答题(本大题共6小题, 共74分, 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)P 为椭圆2222by a x +=1(a >b >0)上一点,F 1为它的一个焦点,求证:以PF 1为直径的圆与以长轴为直径的圆相切.18.(本小题满分12分)抛物线y 2=2px 的焦点弦AB 的中点为M ,A 、B 、M 在准线上的射影依次为C 、D 、N .求证: (1)A 、O 、D 三点共线,B 、O 、C 三点共线; (2)FN ⊥AB (F 为抛物线的焦点).F 1、F 2分别是双曲线122=-y x 的两个焦点,O 为坐标原点,圆O 是以F 1F 2为直径的圆,直线b kx y l +=:与圆O 相切,与双曲线交于A 、B 两点. (1)根据条件求出b 和k 满足的关系式; (2)当221b =⋅时,求直线l 的方程;20.(本小题满分12分)已知⊙O '过定点(0,)(0)A p p >,圆心O '在抛物线22x py =上运动,MN 为圆O '在x 轴上所截得的弦.(1)当O '点运动时,||MN 是否有变化?并证明你的结论;(2)当||OA 是||OM 与||ON 的等差中项时,试判断抛物线C 的准线与圆O '的位置关系,并说明理由.已知双曲线2222by a x -=1(a >0,b >0)的左、右两个焦点分别为F 1、F 2,P 是它左支上一点,P 到左准线的距离为d ,双曲线的一条渐近线为y =3x ,问是否存在点P ,使d 、|PF 1|、|PF 2|成等比数列?若存在,求出P 的坐标;若不存在说明理由.22.(本小题满分14分)已知动点P 与双曲线22123x y -=的两个焦点12,F F 的距离之和为定值2a (a >,且12cos F PF ∠的最小值为19-. (Ⅰ)求动点P 的轨迹方程;(Ⅱ)若已知D (0,3),M 、N 在动点P 的轨迹上,且DM DN λ=,求实数λ的取值范围.数学参考答案与解析一、选择题:1.C 解析:当sin θ∈[-1,0)时,方程x 2+y 2sin θ=4的曲线是双曲线;sin θ=0时,方程的曲线是两条平行直线;sin θ∈(0,1)时,方程的曲线是椭圆;sin θ=1时,方程的曲线是圆. 2. C 解析:由题设y -t =±7,∴y =t ±7=8,∴t =1或15.3. B 解析:∵a 2=4,b 2=-k ,∴c 2=4-k . ∵e ∈(1,2),∴4422k a c -=∈(1,4),∴k ∈(-12,0).4. D 解析:双曲线41222x y -=1的焦点坐标为(0,±4),顶点坐标为(0,±12). ∴椭圆的顶点坐标为(0,±4),焦点坐标为(0,±12).∴在椭圆中a =4,c =12,∴b 2=4.∴椭圆的方程为16422y x +=1. 5. C 解析:当直线平行于x 轴时,由于F 点的纵坐标为a 41,因此x P =-a 21,x Q =a21, ∴||1||111Q P x x q p +=+=4a . 6. C 提示:用待定系数法求解.7. B 解析:设P (x ,y )为抛物线y =x 2上任一点,则P 到直线的距离d =53)1(5|42|5|42|22+-=+-=--x x x y x , ∴x =1时,d 取最小值553,此时P (1,1). 8. D 解析:双曲线12222=-b y a x 的渐近线方程为y =±ay b x x a b 222,-=1的渐近线方程y =±b a x 、y =a bx 与y =b a x 关于直线y =x 对称,y =-a b x 与y =-bax 关于直线y =x 对称. 9. B 解析:直线x +2=0为抛物线y 2=8x 的准线,由于动圆恒与直线x +2=0相切,所以圆心到直线的距离等于圆心到所过定点的距离,由抛物线定义可知,定点为抛物线的焦点(2,0). 10. A 解析:设P (x 0,y 0),则-3≤x 0≤3.cos F 1PF 2=)353)(353(2)52()353()353(||||2||||||0022020212212221x x x x PF PF F F PF PF -+--++=-+202051999x x -=- . ∴当x 0=0时,cos F 1PF 2最小,最小值为-91. 11. A 解析: 设抛物线方程为22y px =, 点P 纵坐标为p y ,代入可得点Q 坐标为(0,22p y p), BC=2p ,则222122p p y PQy BC OQp pλ===⋅⋅, 故应选A.12. B 解析:取特例,当P 在A 1或A 2时,则以PF 1,A 1A 2为直径的两个圆的位置关系是相切,由此推断两圆相切,故选B.二、填空题: 13. (±31,324-)解析:∵点P 在椭圆上,∴设点P 的坐标为(2cos θ,sin θ), 则|AP |=316)31(sin 3)1(sin cos 4222++-=-+θθθ.∴当sin θ=-31时,|AP |最大,此时P 的坐标为(±31,324-). 14. 1+2解析:由|PF 2|=|QF 2|,∠PF 2Q =90°,知|PF 1|=|F 1F 2|即 aca b c a b ⋅==2,2222, ∴e 2-2e -1=0,e =1+2或e =1-2(舍).15. 1443解析:设正三角形OAB 的顶点A 、B 在抛物线上,A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),则y 12=72x 1、y 22=72x 2.由|OA|=|OB|,得x 12+y 12=x 22+y 22,x 12+2px 1-x 22-2px 2=0.∴x 1=x 2.∴线段AB 关于x 轴对称.∴∠AOx=30°,11x y =tan30°=33.∵x 1=7221y,∴y 1=723.∴|AB|=1443.16. 2x -y -15=0解析:设弦的两端点分别为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则x 12-4y 12=4,x 22-4y 22=4,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-4(y 1+y 2)·(y 1-y 2)=0.∵AB 的中点为P (8,1), ∴x 1+x 2=16,y 1+y 2=2,∴2121x x y y --=2.∴直线AB 的方程为y -1=2(x -8),即2x -y -15=0. 三、解答题:17. 证明:设PF 1的中点为M ,则两圆圆心之间的距离为|OM |=21|PF 2|=21 (2a -|PF 1|)=a -21|PF 1|. 即两圆圆心之间的距离等于两圆半径之差,∴两圆内切.即以PF 1为直径的圆与以长轴为直径的圆相切.18. 证明:(1)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)、中点M (x 0,y 0),焦点F 的坐标是(2p,0). 由⎪⎩⎪⎨⎧=-=pxy p x k y 2)2(2得ky 2-2py -kp 2=0. ∴A 、B 、M 在准线上的射影依次为C 、D 、N , ∴C (-2p ,y 1)、D (-2p ,y 2)、N (-2p ,y 0). ∵2,222121111p y k y ppy y x y k OD OA-====,由ky 2-2py -kp 2=0得y 1y 2=kkp 2-=-p 2,∴k OA =k OD ,∴A 、O 、D 三点共线.同理可证B 、O 、C 三点共线.(2)k FN =p y -0,当x 1=x 2时,显然FN ⊥AB ;当x 1≠x 2时,k AB =)(212122121212y y p y y x x y y --=--212y py y p =+=,∴k FN ·k AB =-1.∴FN ⊥AB .综上所述知FN ⊥AB 成立.19. 解析:(1)双曲线122=-y x 的两个焦点分别是)0,2(),0,2(21F F -,从而圆O 的方程为.222=+y x由于直线b kx y +=与圆O 相切,所以有.21||2=+kb即)1(),1(222±≠+=k k b 为所求.(2)设),(),,(2211y x B y x A 则由y y x b kx y 消去⎩⎨⎧=-+=.1,22并整理得, .1,0)1(2)1(2222≠=+++-k b k b x x k 其中根据韦达定理,得.11,122221221-+=-=+k b x x k kb x x 从而11221212(,)(,)OA OB x y x y x x y y ⋅=⋅=+1212()()x x kx b kx b =+++ 221212(1)()k x x kb x x b =++++222222212(1).11b k b k b k k+=+++-- 又因为),1(2,21222+==⋅k b b 且2222222234(1)(1)2(1)11k k k k k k k ++∴+⋅+++--21,k =+ 即01141322222=+-+-+kk k k ∴,2,014322222=∴=-+-+k k k k此时满足222244(1)(1)0k b k b ∆=--+>21,k ≠及 从而.6,2±=±=b k所以直线l 的方程为.6262-±=+±=x y x y 或20. 解析:(1)设00(,),O x y '则20002(0)x py y =≥则O ' 的半径||O A '=,⊙O '的方程为22220000()()()x x y y x y p -+-=+-令0y =,并把2002x py =代入得2220020x x x x p -+-=, 解得1020,x x p x x p =-=+, ∴12||||2MN x x p =-=,∴||MN 不变化,为定值2p . (2)不妨设)0,(),0,(00p x N p x M +-由题意||||||2ON OM OA +=得||||200p x p x p ++-=, p x p ≤≤-∴0 .O ' 到抛物线准线2py -=的距离p p x p y d 222200+=+=⊙O '的半径||O A '==440421p x p += . 2220440)(4p x p x d r +>+⇔> 22023p x <⇔ 又 )0(232220><≤p p p x. 故d r >,即⊙O '与抛物线的准线总相交.21. 解析:假设存在点P (x 0,y 0)满足题中条件. ∵双曲线的一条渐近线为y =3x ,∴a b a b 3,3==,∴b 2=3a 2,c 2-a 2=3a 2,ac=2.即e =2. 由dPF PF PF ||||||112==2得, |PF 2|=2|PF 1| ①∵双曲线的两准线方程为x =±ca 2,∴|PF 1|=|2x 0+2·c a 2|=|2x 0+a |,|PF 2|=|2x 0-2·ca 2|=|2x 0-a |.∵点P 在双曲线的左支上,∴|PF 1|=-(a +ex 0),|PF 2|=a -ex 0,代入①得:a -ex 0=-2(a +ex 0),∴x 0=-23a ,代入220220by a x -=1,得y 0=±215a .∴存在点P 使d 、|PF 1|、|PF 2|成等比数列,点P 的坐标是(-23a ,±215a ). 22. 解析:(1)由题意知25c =,设12||||2(PF PF a a +=>由余弦定理得22221212121212||||||210cos 12||||||||PF PF F F a F PF PF PF PF PF +--∠==-.又12||||PF PF ⋅≤2212||||()2PF PF a +=.当且仅当12||||PF PF =时,12||||PF PF ⋅取最大值,此时12cos F PF ∠取最小值222101a a -- 令2222101199a a a --=-⇒=∵c =∴24b =故所求P 的轨迹方程为22194x y += . (2)设(,),(,)N s t M x y ,则由DM DN λ=可得(,3)(,3)x y s t λ-=- ,故,3(3)x s y t λλ==+-.∵M 、N 在动点P 的轨迹上,故22194s t +=且22()(33)194s t λλλ+-+=消去s得:2222(33)14t tλλλλ+--=-解得1356tλλ-=,又||2t≤∴135||6λλ-≤2,解得155λ≤≤故λ的取值范围是155λ≤≤ .。
选修2-1第二章圆锥曲线检测题时间:120分钟 总分:150分 第Ⅰ卷(选择题,共60分)1.对抛物线y 2=4x ,下列描述正确的是( )A .开口向上,焦点为(0,1)B .开口向上,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116C .开口向右,焦点为(1,0)D .开口向右,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫116,0 2.若方程mx 2+(2-m )y 2=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(0,2)C .(1,2)D .(0,1)3.椭圆x 2m 2+y 23-m =1的一个焦点为(0,1),则m =( )A .1 B.-1±172C .-2或1D .-2或1或-1±1724.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±2x C .y =±12xD .y =±22x5.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .焦距相等B .实半轴长相等C .虚半轴长相等D .离心率相等6.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,焦点与椭圆x 225+y 29=1的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标和渐近线方程分别为( )A .(±4,0),y =±33x B .(±4,0),y =±3x C .(±2,0),y =±33x D .(±2,0),y =±3x7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1 B.x 220-y 25=1 C.3x 225-3y 2100=1D.3x 2100-3y 225=18.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( )A .1 B.32 C .2 D .39.椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1,A 2,点P 在C 上且直线P A 2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线P A 1斜率的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,1 10.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP→=4FQ →,则|QF | =( )A.72 B .3 C.52 D .211.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为( )A.2B.32C. 3D.62 12.已知椭圆C 1:x 2a 21+y 2b 21=1(a 1>b 1>0)和椭圆C 2:x 2a 22+y 2b 22=1(a 2>b 2>0)的焦点相同且a 1>a 2,给出如下四个结论:①椭圆C 1和椭圆C 2一定没有公共点; ②a 21-a 22=b 21-b 22;③a 1a 2>b 1b 2;④a 1-a 2<b 1-b 2.其中,所有正确结论的序号是( )A .②③④B .①③④C .①②④D .①②③第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.双曲线x 216-y 29=1的两条渐近线的方程为________. 14.抛物线焦点在y 轴上,且被y =12x +1截得的弦长为5,则抛物线的标准方程为________.15.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m,0)满足|P A |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.16.设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y2b 2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)17.(10分)若已知椭圆x 210+y 2m =1与双曲线x 2-y 2b =1有相同的焦点,又椭圆与双曲线交于点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫103,y ,求椭圆及双曲线的方程.18.(12分)已知椭圆C 短轴的一个端点为(0,1),离心率为223. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线y =x +b 交椭圆C 于A ,B 两点,若|AB |=635,求b .19.(12分)已知抛物线y 2=4x ,椭圆x 29+y 2m =1,它们有共同的焦点F 2,并且相交于P ,Q 两点,F 1是椭圆的另一个焦点,试求:(1)m 的值;(2)P ,Q 两点的坐标;(3)△PF 1F 2的面积.20.(12分)设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直.直线MF 1与C 的另一个交点为N .(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .21.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C .(1)若点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,且BF 2=2,求椭圆的方程;(2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点F (1,0)的距离比它到y 轴的距离多1.记点M 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程.(2)设斜率为k 的直线l 过定点P (-2,1).求直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k 的相应取值范围.第二章单元质量评估(二)1.C 抛物线y 2=4x 开口向右,焦点为(1,0),因此选C. 2.D 将椭圆方程变形为x 21m +y 212-m =1,当焦点在x 轴上时,则有1m >12-m>0,解得0<m <1.3.C{ 3-m >m 2 (3-m )-m 2=1得m =-2或1.4.B 由离心率为3,可知c =3a ,∴b =2a . ∴渐近线方程为y =±ba x =±2x ,故选B.5.A 因为0<k <9,所以方程x 225-y 29-k =1与x 225-k -y 29=1均表示焦点在x 轴上的双曲线.双曲线x 225-y 29-k =1中,其实轴长为10,虚轴长为29-k ,焦距为225+9-k =234-k ;双曲线x 225-k -y 29=1中,其实轴长为225-k ,虚轴长为6,焦距为225-k +9=234-k .因此两曲线的焦距相等,故选A.6.B 本题考查了椭圆和双曲线的相关性质.易知椭圆焦点(±4,0),双曲线离心率e =ca =2,c =4,可知a =2. 又因为a 2+b 2=c 2,可得b =23,双曲线的渐近线方程:y =±b a x ,即y =±3x .故选B.7.A 由于双曲线焦点在x 轴上,且其中一个焦点在直线y =2x +10上,所以c =5.又因为一条渐近线与l 平行,因此ba =2,可解得a 2=5,b 2=20,故双曲线方程为x 25-y 220=1,故选A.8.C 设A 点坐标为(x 0,y 0),则由题意,得S △AOB =|x 0|·|y 0|= 3.抛物线y 2=2px 的准线为x =-p 2,所以x 0=-p 2,代入双曲线的渐近线的方程y =±b a x ,得|y 0|=bp 2a .由⎩⎨⎧c a =2,a 2+b 2=c 2,得b =3a ,所以|y 0|=32p .所以S △AOB =34p 2=3,解得p =2或p =-2(舍去).9.B 设P 点坐标为(x 0,y 0),则x 204+y 203=1,kP A 2=y 0x 0-2,kP A 1=y 0x 0+2,于是kP A 1·kP A 2=y 20x 20-22=3-34x 20x 20-4=-34.故kP A 1=-341kP A 2.∵kP A 2∈[-2,-1],∴kP A 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34.故选B.10.B 如图,由抛物线的定义知焦点到准线的距离p =|FM |=4. 过Q 作QH ⊥l 于H ,则|QH |=|QF |. 由题意,得△PHQ ∽△PMF ,则有|HQ ||MF |=|PQ ||PF |=34, ∴|HQ |=3.∴|QF |=3.11.C 不妨设P 是双曲线右支上的一点,根据定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|+|PF 2|=6a .∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,又|F 1F 2|=2c ,且c >a ,∴△PF 1F 2的最小内角为∠PF 1F 2=30°,根据余弦定理可得cos ∠PF 1F 2=(4a )2+(2c )2-(2a )22·4a ·2c =32,又e =c a ,即c =ae 代入化简可得e = 3.12.C 由已知条件可得a 21-b 21=a 22-b 22,可得a 21-a 22=b 21-b 22,而a 1>a 2,可知两椭圆无公共点,即①正确;又a 21-a 22=b 21-b 22,知②正确;由a 21-b 21=a 22-b 22,可得a 21+b 22=b 21+a 22,则a 1b 2,a 2b 1的大小关系不确定,a 1a 2>b 1b 2不正确,即③不正确;∵a 1>b 1>0,a 2>b 2>0,∴a 1+a 2>b 1+b 2>0,而又由(a 1+a 2)(a 1-a 2)=(b 1+b 2)(b 1-b 2),可得a 1-a 2<b 1-b 2,即④正确.综上可得,正确的结论序号为①②④,故应选C.13.y =±34x解析:由题意可知所求双曲线的渐近线方程为y =±34x . 14.x 2=4y 或x 2=-20y解析:设抛物线方程为x 2=my ,联立抛物线方程与直线方程y =12x +1并消元,得2x 2-mx -2m =0,所以x 1+x 2=m2,x 1x 2=-m ,所以5=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122·(x 1+x 2)2-4x 1x 2,把x 1+x 2=m 2,x 1x 2=-m 代入解得m =4或-20.所以抛物线的标准方程为x 2=4y 或x 2=-20y .15.52解析:由双曲线方程可知,它的渐近线方程为y =b a x 与y =-ba x ,它们分别与x -3y +m =0联立方程组,解得A ⎝⎛⎭⎪⎫-am a -3b ,-bm a -3b ,B ⎝⎛⎭⎪⎫-am a +3b ,bm a +3b . 由|P A |=|PB |知,可设AB 的中点为Q ,则Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-am a -3b +-am a +3b 2,-bm a -3b +bm a +3b 2,由PQ ⊥AB ,得k PQ ·k AB =-1,解得2a 2=8b 2=8(c 2-a 2),即c 2a 2=54.故c a =52. 16.x 2+32y 2=1解析:设B 在x 轴上的射影为B 0,由题意得,|B 0F 1|=13|F 1F 2|=2c3,得B 0坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-5c 3,0,即B 点横坐标为-5c3.设直线AB 的斜率为k ,又直线过点F 1(-c,0),∴直线AB 的方程为y =k (x +c ).由⎩⎨⎧y =k (x +c ),x 2+y 2b 2=1得(k 2+b 2)x 2+2ck 2x +k 2c 2-b 2=0, 其两根为-5c3和c ,由韦达定理得⎩⎪⎨⎪⎧-53c +c =-2ck 2k 2+b 2,-53c ×c =k 2c 2-b 2k 2+b 2,解之,得c 2=13,∴b 2=1-c 2=23. ∴椭圆方程为x 2+32y 2=1.17.解:由椭圆与双曲线有相同的焦点,得10-m =1+b ,即m =9-b .①又点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫103,y 在椭圆、双曲线上, 得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=89m , ②y 2=b 9. ③解由①,②,③组成的方程组,得m =1,b =8,∴椭圆方程为x 210+y 2=1,双曲线方程为x 2-y28=1.18.解:(1)由题意可设椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 由已知b =1,∴a 2-c 2=1. ∵e =c a =223,∴a 2=9,b 2=1. ∴椭圆C 的标准方程为x 29+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =x +b ,x 29+y 2=1,得x 2+9(x +b )2-9=0,10x 2+18bx +9b 2-9=0,∴x 1+x 2=-95b ,x 1x 2=9b 2-910, ∴|AB |=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =28125b 2-4×9b 2-910=635,∴81b 225-18b 2-185=5425,解得b =2. 19.解:(1)∵抛物线方程为y 2=4x , ∴2p =4,∴p2=1,∴抛物线焦点F 2的坐标为(1,0),它也是椭圆的右焦点,在椭圆中,c =1,a 2=9=b 2+c 2,∴9=m +1,∴m =8.(2)解方程组⎩⎨⎧y 2=4x ,x 29+y 28=1,得⎩⎨⎧x =32,y =6,或⎩⎨⎧x =32,y =-6,∴点P ,Q 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫32,6,⎝⎛⎭⎪⎫32,-6.(3)点P 的纵坐标6就是△PF 1F 2的边F 1F 2上的高, ∴S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|y P |=12×2×6= 6.20.解:(1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,2b 2=3ac . 将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac , 解得c a =12,ca =-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故b 2a =4,即b 2=4a . ①由|MN |=5|F 1N |得|DF 1|=2|F 1N |, 设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则⎩⎪⎨⎪⎧2(-c -x 1)=c ,-2y 1=2,即⎩⎨⎧x 1=-32c ,y 1=-1,代入C 的方程,得9c 24a 2+1b 2=1. ②将①及c =a 2-b 2代入②得9(a 2-4a )4a 2+14a =1.解得a =7,b 2=4a =28,故a =7,b =27.21.解:设椭圆的焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0). (1)因为B (0,b ),所以BF 2=b 2+c 2=a . 又BF 2=2,故a = 2.因为点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13在椭圆上,所以169a 2+19b 2=1.解得b 2=1. 故所求椭圆的方程为x 22+y 2=1. (2)因为B (0,b ),F 2(c,0)在直线AB 上,所以直线AB 的方程为x c +yb =1. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x c +y b =1,x 2a 2+y 2b 2=1,得⎩⎨⎧x 1=2a 2c a 2+c2,y 1=b (c 2-a 2)a 2+c 2,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=0,y 2=b . 所以点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c2,b (c 2-a 2)a 2+c 2.又AC 垂直于x 轴,由椭圆的对称性,可得点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,b (a 2-c 2)a 2+c 2. 因为直线F 1C 的斜率为b (a 2-c 2)a 2+c 2-02a 2c a 2+c 2-(-c )=b (a 2-c 2)3a 2c +c3,直线AB 的斜率为-bc ,且F 1C ⊥AB ,所以b (a 2-c 2)3a 2c +c 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫-b c =-1. 又b 2=a 2-c 2,整理得a 2=5c 2.故e 2=15.因此e =55.22.解:(1)设点M (x ,y ),依题意得|MF |=|x |+1,即(x -1)2+y 2=|x |+1,化简整理得y 2=2(|x |+x ).故点M 的轨迹C 的方程为y 2=⎩⎪⎨⎪⎧4x ,x ≥0,0,x <0. (2)在点M 的轨迹C 中,记C 1:y 2=4x ,C 2:y =0(x <0). 依题意,可设直线l 的方程为y -1=k (x +2).由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k (x +2),y 2=4x ,可得ky 2-4y +4(2k +1)=0.① ⅰ)当k =0时,此时y =1.把y =1代入轨迹C 的方程,得x =14.故此时直线l :y =1与轨迹C 恰好有一个公共点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1.ⅱ)当k ≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k 2+k -1).② 设直线l 与x 轴的交点为(x 0,0),则由y -1=k (x +2),令y =0,得x 0=-2k +1k . ③(a)若⎩⎪⎨⎪⎧Δ<0,x 0<0,由②③解得k <-1,或k >12.即当k ∈(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,直线l 与C 1没有公共点,与C 2有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点.(b)若⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=0,x 0<0,或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,x 0≥0,由②③解得k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,或-12≤k <0.即当k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与C 1只有一个公共点,与C 2有一个公共点.当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2没有公共点. 故当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点.(c)若⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,x 0<0,由②③解得-1<k <-12,或0<k <12.即当k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2有一个公共点,故此时直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.综合ⅰ,ⅱ可知,当k ∈(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞∪{0}时,直线l与轨迹C 恰好有一个公共点;当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点;当k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.。
第二章 圆锥曲线[基础训练A 组] 一、选择题1. 已知椭圆1162522=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3, 则P 到另一焦点距离为( ) A .2 B .3 C .5 D .7 2.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为( )A .116922=+y x B .1162522=+y x C .1162522=+y x 或1251622=+y x D .以上都不对 3.动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是( ) A .双曲线 B .双曲线的一支 C .两条射线 D .一条射线4.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .2D .3 5.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是( )A .25 B .5 C .215 D .10 6.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为( )。
A .(7,B .(14,C .(7,±D .(7,-±二、填空题1.若椭圆221x my +=_______________. 2.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________。
3.若曲线22141x y k k+=+-表示双曲线,则k 的取值范围是 。
4.抛物线x y 62=的准线方程为_____.5.椭圆5522=+ky x 的一个焦点是)2,0(,那么=k 。
三、解答题1.k 为何值时,直线2y kx =+和曲线22236x y +=有两个公共点?有一个公共点?没有公共点?2.在抛物线24y x =上求一点,使这点到直线45y x =-的距离最短。
3.双曲线与椭圆有共同的焦点12(0,5),(0,5)F F -,点(3,4)P 是双曲线的渐近线与椭圆的一个交点,求渐近线与椭圆的方程。
(数学选修2-1)第二章 圆锥曲线[基础训练A 组] 一、选择题1. 已知椭圆1162522=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3, 则P 到另一焦点距离为( ) A .2 B .3 C .5 D .7 2.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为( )A .116922=+y x B .1162522=+y x C .1162522=+y x 或1251622=+y x D .以上都不对 3.动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是( )A .双曲线B .双曲线的一支C .两条射线D .一条射线 4.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =, 那么双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .2D .3 5.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是( )A .25 B .5 C .215 D .10 6.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为( )。
A .(7,B .(14,C .(7,±D .(7,-±二、填空题1.若椭圆221x my +=_______________. 2.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________。
3.若曲线22141x y k k+=+-表示双曲线,则k 的取值范围是 。
4.抛物线x y 62=的准线方程为_____.5.椭圆5522=+ky x 的一个焦点是)2,0(,那么=k 。
三、解答题1.k 为何值时,直线2y kx =+和曲线22236x y +=有两个公共点?有一个公共点?没有公共点?2.在抛物线24y x =上求一点,使这点到直线45y x =-的距离最短。
3.双曲线与椭圆有共同的焦点12(0,5),(0,5)F F -,点(3,4)P 是双曲线的渐近线与椭圆的一个交点,求渐近线与椭圆的方程。
第二章 圆锥曲线测试题
一、选择题:
1.点P (x 0,y 0)在曲线f(x ,y)=0上是f(x 0,y 0)=0的( ).
A.充分但不必要条件
B.必要但不充分条件
C.充分且必要条件
D.既非充分也非必要条件
2.椭圆32x 2+16
y 2
=1的焦距等于( )。
A.4 B .8 C .16 D .123
3.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为13
,则椭圆的方程为( ).
A. B. C. D.
4.已知椭圆116
252
2=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为 ( )
A .2
B .3
C .5
D .7
5.动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是 ( )
A .双曲线
B .双曲线的一支
C .两条射线
D .一条射线
6.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是 ( )
A .25
B .5
C .2
15 D .10 7.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离
心率e 等于( )
A .2
B .3
C .2
D .3
8.经过(1,2)点的抛物线的标准方程是( )
A .y 2=4x
B .x 2=21y
C . y 2=4x 或x 2=2
1y D . y 2=4x 或x 2=4y 9.和椭圆25x 2+9
y 2=1有共同焦点,且离心率为2的双曲线方程是( )。
A .4x 2-14y 2=1 B .4x 2-12y 2=1 C .6x 2-14y 2=1 D .6x 2-12
y 2=1 10.已知椭圆的中心在原点,离心率2
1=
e ,且它的一个焦点与抛物线x y 42-=的焦点重合,则此椭圆方程为( ) A .13422=+y x B .16822=+y x C .1222=+y x D .14
22
=+y x
11. 双曲线)0(12
2≠=-mn n
y m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为( )
A .163
B .83
C .316
D .3
8 12. 如果椭圆19362
2=+y x 的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A.20x y -= .240B x y +-= .23120C x y +-= .280
D x y +-= 13. 已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点2),(y y x P =⋅满足,则点P 的轨迹是
( )
A .圆
B .椭圆
C .双曲线
D .抛物线
14. 设12F F 、是双曲线2214
x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上,且120PF PF ⋅=,则 12||||PF PF ⋅的值等于 ( )
A.2
B.
C.4
D.8
15. 设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( ).
A.
2 B. 12
C. 21 二、填空题:
16. 椭圆9x 2+25y 2=225的长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 ,焦点坐标是 . 17.对于椭圆191622=+y x 和双曲线19
72
2=-y x 有下列命题: ① 椭圆的焦点恰好是双曲线的顶点; ②双曲线的焦点恰好是椭圆的顶点; ③ 双曲线与椭圆共焦点; ④椭圆与双曲线有两个顶点相同. 其中正确命题的序号是 .
18.抛物线2x y -=上的点到直线0834=-+y x 的距离的最小值是 .
19.顶点在原点,焦点是F (6, 0)的抛物线的方程是 .
20. 若曲线22
141x y k k
+=+-表示双曲线,则k 的取值范围是 . 三、解答题:
21. 已知双曲线与椭圆125
92
2=+y x 共焦点,它们的离心率之和为514,求双曲线方程.
22.求满足下列条件的椭圆的方程
(1)过点(3,2)P ,焦点在坐标轴上,长轴长是短轴长的3倍.
(2)点P ,过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.
23. P 为椭圆19
2522=+y x 上一点,1F 、2F 为左右焦点,若︒=∠6021PF F (1)求△21PF F 的面积; (2)求P 点的坐标.
24. 知抛物线x y 42=,焦点为F ,顶点为O ,点P 在抛物线上移动,Q 是OP 的中点,M 是FQ 的中点,求点M 的轨迹方程.
25. 椭圆C:22
221(0)x y a b a b
+=>>的两个焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆C 上,且11212414,||,||.33
PF F F PF PF ⊥== (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)若直线l 过圆x 2+y 2+4x-2y=0的圆心M, 交椭圆C 于,A B 两点, 且A 、B 关于
点M 对称,求直线l 的方程..
26. 已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3(
(1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅(其中O 为原点). 求k 的取值范围.。