教师公开招聘考试小学数学(计算题)模拟试卷6(题后含答案及解析)
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教师公开招聘考试小学数学(计算题)模拟试卷6(题后含答案及解
析)
题型有:1. 计算题
计算题
P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:=1(a>0,b>0)上-点,M,N分别是双曲线E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为
1.求双曲线的离心率;
正确答案:点P(x0,y0)(x0≠±a)在双曲线=1上,有=1.由题意又由,可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,则e=.
2.过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上-点,满足,求λ的值.
正确答案:联立,得4x2-10cx+35b2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x3,y3),又因为C为双曲线上一点,即x32-5y32=5b2,有(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2.化简得:λ2(x12-5y12)+(x22-5y22)+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2,又因为A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,所以x12-5y12=5b2,x22-5y22=5b2.由①式又由x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2得:λ2+4λ=0,解出λ=0或λ=-4.
已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y-4)2=1的圆心为点M.
3.求点M到抛物线C1的准线的距离;
正确答案:由题意可知,抛物线的准线方程为:y=-,所以圆心M(0,4)到准线的距离是.
4.已知点P是抛物线C1上-点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂直于AB,求直线l的方程.
正确答案:设P(x0,x02),A(x1,x12),B(x2,x22),由题意得x0≠0,x0≠±1,x1≠x2.设过点P的圆C2的切线方程为y-x02=k(x-x0),即y=kx-kx0+x02①.则=1,即(x02-1)k2+2x0(4一x02)k+(x02-4)2一1=0.设PA,PB 的斜率为k1,k2(k1≠k2),则k1,k2是上述方程的两根,所以k1+k2=,k1k2=
将①代入y=x2得x2-kx+kx0-x02=0,由于x0是此方程的根,故x1=k1-x0,x2=k2一x0,所以kAB==x1+x2=k1+k2—2x0=一2xx0,kMP=.由MP⊥AB,得kAB·kMP==-1,解得x02=.即点P的坐标为,所以直线l的方程为y=±x+4.
已知抛物线C:y=(x+1)2与圆M:(x-1)2+(y-)2=r2(r>0)有-个公共点A,且在A处两曲线的切线为同-直线l.
5.求r;
正确答案:设A(x0,(x0+1)2),对y=(x+1)2求导得y'=2(x+1).故l的斜率k=2(x0+1).当x0=-1时,不合题意,所以x0≠-1.圆心为M(1,),MA的斜率k'=.由l⊥MA知k·k'=-1,即2(x0+1)·=-1,解得x0=0,故A(0,1),r=|MA|=.
6.设m、n是异于l且与C及M都相切的两条直线,m、n的交点为D,求D到l的距离.
正确答案:设(t,(t+1)2)为C上-点,则在该点处的切线方程为y-(t+1)2=2(t+1)(x-t),即y=2(t+1)x—t2+1.若该直线与圆M相切,则圆心M到该切线的距离为,即,化简得t2(t2-4t-6)=0,解得t0=0,t1=2+√10,t2=2-√10.抛物线C在点(ti,(ti+1)2)(i=0,1,2)处的切线分别为l,m,n,其方程分别为y=2x+1①,y=2(t1+1)x-t12+1②,y=2(t2+1)x—t22+1③,②-③得.x==2.将x=2代入②得y=-1,故D(2,-1).所以D到l的距离d=.
如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左、右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且△AB1B2是面积为4的直角三角形.
7.求该椭圆的离心率和标准方程;
正确答案:如图,设所求椭圆的标准方程为=1(a>b>0),右焦点为F2(c,0).因△AB1B2是直角三角形,又因为|AB1|=|AB2|,故∠B1AB2为直角,因此|OA|=|OB2|,得b=.结合c2=a2-b2得4b2=a2-b2,故a2=5b2,c2=4b2.所以离心率e=在Rt△AB1B2中,OA⊥B1B2,故S△AB1B2=·| B1B2|·|OA|=| OB2|.|OA|=·b=b2,由题设条件S△AB1B2=4得b2=4,从而a2=5b2=20.因此所求椭圆的标准方程为:=1.
8.过B1作直线l交椭圆于P,Q两点,使PB2⊥QB2,求直线l的方程.
正确答案:由(Ⅰ)知B1(-2,0),B2(2,0).由题意知直线l的倾斜角不为0,故可设直线l的方程为:x=my-2.代入椭圆方程得(m2+5)y2-4my-16=0.设P(x1,y1)、Q(x1,y2),则y1,y2是上面方程的两根,因此y1+y2=,y1·y2=-,
又因为=(x1-2,y1),=(x2—2,y2),所以=(x1-2)(x2—2)+y1y2=(my1-4)(my2—4)+y1y2=(m2+1)y1y2—4m(y1+y2)+16=-,由PB2⊥QB2,得=0,即16m2-64=0,解得m=±2.所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x+2y+2=0和x -2y+2=0.
如图,设P是圆x2+y2=25上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD 上一点,且|MD|=PD|.
9.当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;
正确答案:设M的坐标为(x,y),P的坐标为(xP,yP),由已知得.∵P在圆上,∴x2+=25,即C的方程为=1.
10.求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的长度.
正确答案:过点(3,0)且斜率为的直线方程为y=(x-3),设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),将直线方程y=(x-3)代入C的方程,得=1,即x2-3x-8=0.∴x1=,x2=∴线段AB的长度为|AB|=
设圆c与两圆(x+√5)2+y2=4,(x-√5)2+y2=4中的一个内切,另一个外切.11.求圆C的圆心轨迹L的方程;
正确答案:依题意得两圆的圆心分别为F1(-√5,0),F2(√5,0),从而可得|CF1|+2=|CF2|-2或|CF2|+2=|CF1|-2,所以|| CF2|—|CF1||=4=2a<|F1F2|=2√5=2c.所以圆心C的轨迹是以原点为中心,焦点在x轴上,且实轴长为4,焦距为2√5的双曲线,因此a=2,c=√5,b2=c2-a2=1.故圆C的圆心轨迹L的方程为-y2=1.
12.已知点M,F(√5,0),且P为L上动点,求||MP|—|FP||的最大值及此时点P的坐标.
正确答案:过点M,F的直线l的方程y=-2(x-√5),将其代入-y2=1中,解得x1=故直线l与L的交点为T1,因为T1在线段MF外,T2在线段MF上,故||MT1|-|FT1||=|MF|=2,|| MT2|—|FT2||<|MF|=2,若点P不在MF上,则||MP |-|FP||<|MF|=2,综上所述,||MP|—|FP|只在点T1处取得最大值,即||MP|—|FP||的最大值为2,此时点P的坐标为.
已知椭圆=1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.
13.求椭圆的方程;
正确答案:由e=,得3a2=4c2.再由c2=a2-b2,得a=2b.由题意可知×2a ×2b=4.即ab=2.解方程组得a=2,b=1,所以椭圆的方程为+y2=1.
14.设直线l与椭圆相交于不同的两点A,
B.已知点A的坐标为(-a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且=4.求y0的值.
正确答案:由(Ⅰ)可知A(-2,0),设B点的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2).于是A、B两点的坐标满足方程组由方程组消去y并整理,得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0.由-2x1=,得x1=,从而y1=.设线段AB的中点为M,则M的坐标为以下分两种情况:①当k=0时,点B的坐标为(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是=(-2,-y0),=(2,-y0).由=4,得y0=±2√2②当k≠0时,线段AB的垂直平分线方程为y-.令x=0,解得y0=-,由=(-2,-y0),=(x1,y1—y0),=-2x1-y0(y1-y0)==4.整理得7k2=2,故k=±,所以y0=±,综上,y0=±2√2或y0=±.
已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=.
15.求椭圆E的方程;
正确答案:设椭圆E的方程为:=1,由e=,得,b2=a2-c2=3c2,∴=1.将A(2,3)代入,有=1,解得:c=2,∴椭圆E的方程为=1.
16.求∠F1AF2的角平分线所在直线l的方程.
正确答案:由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),所以直线AF1的方程为y=(x+2),即3x-4y+6=0,直线AF2的方程为x=2,由椭圆E的图形知∠F1AF2的角平分线所在直线的斜率为正数.设P(x,y)为∠F1AF2的角平分线所在直线上任-点,则有=|x-2|,若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0,其斜率为负,不合题意.舍去,于是3x-4y+6=10-5x,即2x-y-1=0.∴∠F1AF2的角平分线所在直线的方程为2x—y-1=0.
如图,△BCD与△MCD都是边长为2的正三角形,平面MCD⊥平面BCD,AB⊥平面BCD,AB=2√3.
17.求点A到平面MBC的距离;
正确答案:取CD中点O,连OB,OM,则OB=OM=√3,OB⊥CD,MO ⊥C
D.又因为平面MCD⊥平面BCD,则MO⊥平面BCD,所以MO∥AB,MO∥平面ABC,M,O到平面ABC的距离相等.作OH⊥BC于H,连MH,则MH⊥B
C.求得OH=OC·sin60°=,MH=.设点A到平面MBC的距离为d,由V A-MBC=VM-ABC得·S△MBC·d=·S△ABC·OH,即,解得d=.
18.求平面ACM与平面BCD所成二面角的正弦值.
正确答案:延长AM、BO相交于E,连CE、DE,CE是平面ACM与平面BCD的交线.由(1)知,O是BE的中点,则四边形BCED是菱形.作BF⊥EC 于F,连AF,则AF⊥EC,∠AFB就是二面角A—EC—B的平面角,设为θ.因为∠BCE=120°,所以∠BCF=60°,BF=2sin60°=√3,tanθ==2.sinθ=.则所求二面角的正弦值为
设椭圆C1:=1(a>b>0),抛物线C2:x2+by=b2.
19.若C2经过C1的两个焦点,求C1,的离心率;
正确答案:因为抛物线C2经过椭圆C1的两个焦点F1(-c,0),F2(c,0),可得c=b2,由a2=b2+c2=2c2,有,所以椭圆C1的离心率e=
20.设A(0,b),Q(3√3,b),又M、N为C1与C2不在y轴上的两个交点,若△AMN的垂心为B(0,b),且△QMN的重心在C2上,求椭圆C1和抛物线C2的方程.
正确答案:由题设可知M,N,关于y轴对称,设M(-x1,y1),N(x1,y1),(x1>0),则由△AMN,的垂心为B,有=0,所以-x12+(y1-b)(y1-b)=0①,由于点N(x1,y1)在C2上,故有x12+by1=b2②,由①②得y1=-或y1=b(舍去),所以x1=,故,所以△QMN的重心为,因重心在C2上得3+=b2,所以b=2,M(-√5,-),N(√5,-),又因为M,N,在C1上,所以=1,得a2=.所以椭圆C1的方程为=1,抛物线C2的方程为x2+2y=4.
圆x2+y2=4的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成-个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图),双曲线C1:=1过点P且离心率为√3.
21.求C1的方程;
正确答案:设切点P(x0,y0),(x0>0,y0>0),则切线的斜率为-,可得切线的方程为y—y0=-(x-x0),化为x0x+y0y=4.令x=0,可得y=;令y=0,可得x=.∴切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成-个三角形的面积S=.∵4=x02+y02≥2x0y0,当且仅当x0=y0=√2时取等号.∴S≥=4.此时P(√2,√2).由题意可得,解得a2=1,b2=2.故双曲线C1的方程为x2-=1.
22.若椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点,若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程.
正确答案:由(Ⅰ)可知双曲线C1的焦点(±√3,0),即为椭圆C2的焦点.可设椭圆C2的方程为=(b1>0).把P(√2,√2)代入可得=1,解得b22=3,因此椭圆C2的方程为=1.由题意可设直线l的方程为x=my+√3,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,化为(m2+2)y2+2√3my-3=0,∴y1+y2=-.x1+x2=m(y1+y2)+2√3=,y1y2=∴x1x2=m2y1y2+√3m(y1+y2)+3==(√2-x1,√2-y1),=(√2-x2,√2-y2),∵=0,∴x1x2-√2(x1+x2)+y1y2-√2(y1+y2)+4=0,∴2m2-2√6m+4√6-11=0,解得m=-1或m=-(-1),因此直线l的方程为:x--1)y-√3=0或x+(-1)y-√3=0.
将圆x2+y2=1上每-点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得曲线
C.
23.写出C的参数方程;
正确答案:在曲线C上任意取一点(x,y),由题意可得点(x,)在圆x2+y2=1上,∴x2+=1,即曲线C的方程为x2+=1,化为参数方程为(0≤θ<2π,θ为参数).
24.设直线l:2x+y-2=0与C的交点为P1,P2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P1P2的中点且与l垂直的直线的极坐标方程.
正确答案:由,不妨设P1(1,0)、P2(0,2),则线段P1P2的中点坐标为(,1),再根据与l垂直的直线的斜率为,故所求的直线的方程为y-1=,即x-2y+=0.再根据x=ρcosα、y=ρsinα可得所求的直线的极坐标方程为ρcosα-2ρsinα+=0,即ρ=
设F1.F2,分别是椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|BF1|.
25.若|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|;
正确答案:由| AF1|=3| F1B|,|AB|=4,得:|AF1|=3,|F1B|=1因为△ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a=16,| AF1|+|AF2|=2a=8故| AF2|=2a-|AF1|=8—3=5.
26.若cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率.
正确答案:设|F1B|=k,则k>0且| AF1|=3k,|AB|=4k,由椭圆定义可得| AF2|=2a-3k,| BF2|=2a-k在△ABF2中,由余弦定理可得| AB |2=| AF2|2+|BF2|2-2| AF2|·| BF2| cos∠AF2B,即(4k)2=(2a-3k)2-(2a-k)2·(2a-3k)·(2a-k),化简可得(a+k)·(a-3k)=0,而(a+k)>0,故a-3k=0于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k因此|BF2|2=| F2A |2+| AB |2,可得F1A⊥F2A,故△AF1F2为等腰直角三角形,从而c=a,所以椭圆的离心率e=
设F1,F2分别是椭圆C:=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上-点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另-个交点为N.
27.若直线MN的斜率为,求C的离心率;
正确答案:根据c=以及题设知M(c,),2b2=3ac,将b2=a2-c2代入2b2=3ac,解得,=-2(舍去)故C的离心率为.
28.若直线MN,在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
正确答案:由题意,原点O是F1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D是线段MF1的中点,故=4,即b2=4a①,由|MN|=5| F1N |得|DF1|=|F1N|设N(x,y),由题意可知y<0,则,代入方程C,得=1②,将①以及c=代入②得到=1解得a=7,b2=4a=28,故a=7,b=2√7.
如图,设椭圆C:=1(a>b>0),动直线l与椭圆C只有-个公共点P,且点P在第-象限.
29.已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;
正确答案:设直线l的方程为y=kx+m(k<0),由消去y得(b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2-a2b2=0.由于直线l与椭圆C只有-个公共点P,故Δ=0,即b2-m2+a2k2=0,解得点P的坐标为,又因为点P在第-象限,故点P的坐标为P,
30.若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为a-b.
正确答案:由于直线l1过原点O且与直线l垂直,故直线l1的方程为x+ky=0,所以点P到直线l1的距离d=,整理得:d=.因为a2k2+≥2ab,所以=a-b,当且仅当k2=时等号成立.所以点P到直线l1的距离的最大值为a—b.。