北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练圆锥曲线与方程Word版含答案
北京师范大学附中高三数学一轮复习 圆锥曲线与方程单
北京师范大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:圆锥曲线与方程本试卷分第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.椭圆()222210x y a a b +=>b >的右焦点为F ,其右准线与x 轴的交点为A .在椭圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是( )A .(0,22)B .(0,12) C .[21-,1]D .[12,1]【答案】D2.已知双曲线E 的中心为原点,(3,0)F 是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于,A B 两点,且AB 的中点为(12,15)N --,则双曲线E 的方程为( )A .22136x y -= B . 22163x y -= C .22145x y -= D .22154x y -= 【答案】C3.抛物线22 y p x = 的焦点为F ,点ABC 在此抛物线上,点A 坐标为(1,2).若点F 恰为△ABC 的重心,则直线BC 的方程为( ) A . 0x y +=B . 210x y +-=C . 0x y -=D . 210x y --=【答案】B4.已知抛物线的焦点为F,过F 的直线与该抛物线相交于两点,则的最小值是( ) A . 4 B . 8 C . 12 D . 16 【答案】B5.已知圆O 的半径为定长r ,A 是圆O 外一定点,P 是圆上任意一点,线段AP 的垂直平分线l 和直线OP 相较于点Q ,当点P 在圆上运动时,点Q 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .抛物线 D .双曲线一支 【答案】D6.若直线mx- ny = 4与⊙O: x 2+y 2= 4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆22194x y +=的交点个数是( ) A .至多为1 B .2 C .1 D .0【答案】B7.已知F 是椭圆12222=+by a x (a >b>0)的左焦点, P 是椭圆上的一点, PF ⊥x 轴, OP ∥AB(O为原点), 则该椭圆的离心率是( )A .22 B .42 C .21 D .23 【答案】A8.抛物线 22y x -=的准线方程是( )A .21=y B .81=y C .41=x D .81=x 【答案】D9.方程0)1lg(122=-+-y x x 所表示的曲线图形是( )【答案】D10.椭圆的两个焦点是F 1(-1, 0), F 2(1, 0),P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则该椭圆方程是( )A .221169x y += B .2211612x y += C .22143x y += D .22134x y += 【答案】C11.我们把离心率为黄金比215-的椭圆称为“优美椭圆”.设12222=+b y a x (a>b>0)为“优美椭圆”,F 、A 分别是它的左焦点和右顶点,B 是它短轴的一个端点,则∠ABF 等于( )A .60°B .75°C .90°D .120° 【答案】C12.设双曲线222:1,(0,1),10x M y C x y a-=-+=点若直线交双曲线的两渐近线于点A 、B ,且2BC AC =u u u r u u u r,则双曲线的离心率为( )A .5 B .10 C .5 D .10【答案】B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.已知过点P (1,0)且倾斜角为60°的直线l 与抛物线24y x =交于A 、B 两点,则弦长|AB|= . 【答案】16314.设F 为抛物线241x y -=的焦点,与抛物线相切于点)4,4(--P 的直线l 与x 轴的交点为Q ,则PQF ∠的值是 . 【答案】2π 15.已知P 为椭圆221259x y += 上一点,F 1,F 2是椭圆的焦点,∠F 1PF 2=900,则△F 1PF 2的面积为___________; 【答案】916.已知椭圆1162522=+y x 的焦点为F 1、F 2,直线CD 过焦点F 1,则∆F 2CD 的周长为_______【答案】20三、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.已知直线L :1y kx =-与抛物线C :2y x =,相交于两点,A B ,设点(0,2)M ,MAB∆的面积为S .(Ⅰ)若直线L 上与M 连线距离为1的点至多存在一个,求S 的范围。
北京邮电大学附中2013届高考数学第一轮复习单元训练 函数概念与基本处等函数i 含答案
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:函数概念与基本处等函数I 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.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A .B .C .D .【答案】B2.设10<<a ,函数)22(log )(2--=x x a a a x f ,则使0)(<x f 的取值范围是( )A .)3log ,(a -∞ B . ),3(log +∞a C . ),0(+∞D . )0,(-∞【答案】A 3.函数21()x f x e -=的部分图象大致是( )【答案】C4.函数()()xx x f 21ln -+=的零点所在的大致区间是( ) A .(0,1) B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)【答案】B5.若定义在正整数有序对集合上的二元函数f 满足:①f (x ,x )=x ,②f (x ,y )=f (y ,x ) ③(x +y )f (x ,y )=yf (x ,x +y ),则f (12,16)的值是( ) A . 12 B . 16 C .24D . 48【答案】D6.设函数f (x )=⎩⎨⎧≤,>,,,1x x log -11x 22x -1则满足f (x )≤2的x 的取值范围是( )A .[-1,2]B .[0,2]C .[1,+∞)D .[0,+∞)【答案】D7.设m x x x f +-=4)(2,xx x g 4)(+=在区间]3,1[=D 上,满足:对于任意的D a ∈, 存在实数D x ∈0,使得)()(),()(00a g x g a f x f ≤≤且)()(00x f x g =;那么在]3,1[=D 上)(x f 的最大值是( )A .5B .331 C .313 D .4【答案】A8.下列各式错误..的是( ) A . 0.80.733>B . 0..50..5log 0.4log 0.6>C . 0.10.10.750.75-<D . lg1.6lg1.4>【答案】A9.设1232,2()((2))log (1) 2.x e x f x f f x x -⎧⎪=⎨-≥⎪⎩<,则的值为,( )A .0B .1C .2D .3【答案】C10.若f (a )=(3m -1)a +b -2m ,当m ∈[0,1]时f (a )≤1恒成立,则a +b 的最大值为( )A .13B .23C .53D .73【答案】D 11.函数x x y 22-=,∈x 0,3的值域是( )A .[)+∞-,1B . -1,3C . 0,3D . -1,0【答案】B12.已知函数f (x )是R 上的增函数且为奇函数,数列{a n }是等差数列,a 3>0,则f (a 1)+f (a 3)+f (a 5)的值( ) A .恒为正数 B .恒为负数 C .恒为0 D .可正可负 【答案】A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) 13.7log 203log lg25lg47(9.8)+++-=【答案】13214.某桶装水经营部每天的房租、人员工资等固定成本为220元,每桶水的进价是5元,销售单价与日均销售量的关系如下表所示:根据以上数据,这个经营部要使利润最大,销售单价应定为 元。
北京师范大学附属中学选修一第三单元《圆锥曲线的方程》测试题(答案解析)
一、填空题1.已知动圆M 过定点()30A -,,并且内切于定圆()22:364B x y -+=,则动圆圆心M 的轨迹方程._______2.已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,()1,4A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为________.3.若椭圆C :22184x y +=的右焦点为F ,且与直线l :320x y -+=交于P ,Q 两点,则PQF △的周长为_______________.4.已知双曲线M :()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆()22x c y a -+=的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是________.5.如图,过椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点1F 作直线l 交椭圆E 于A ,B 两点,O为坐标原点,连接BO 并延长交椭圆E 于C 点,若1CF AB ⊥,且113CF AF =,则该椭圆E 的离心率e 为____________.6.已知A B 、为椭圆2214x y +=和双曲线2214x y -=的公共顶点, P Q 、分别为双曲线和椭圆上不同于两点A B 、的动点,且有()(),||1PA PB QA QBR λλλ+=+∈>,设直线AP 、BP 、AQ 、BQ 的斜率分别为1234,,,k k k k ,则1234 k k k k +++=______.7.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点为F ,经过原点O 的直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,若||3||PF QF =,且120PFQ ∠=,则椭圆E 的离心率为__.8.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,O 为坐标原点.过点F 的直线240x y +-=与椭圆的交点为Q (点Q 在x 轴上方),且||||OF OQ =,则椭圆C 的离心率为_____.9.设12,F F 是双曲线22154x y -=的两个焦点,P 是该双曲线上一点,且12:2:1PF PF =,则12PF F ∆的面积等于__________.10.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与方向向量为(6,6)k =的直线交于A ,B 两点,线段AB 的中点为(4,1),则该双曲线的渐近线方程是_______.11.设12,F F 分别是椭圆22=1169x y +的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y轴上,则12||||PF PF =______. 12.已知P 是椭圆2214x y +=上的一点,1F ,2F 是椭圆的两个焦点,当123F PF π∠=时,则12PF F △的面积为________.13.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,()0,2A -,()0,2B ,延长AD 至点P ,使得PD BD =,则点P 的轨迹方程为______. 二、解答题14.已知()()()22:3400,q :112x y p m a m a a m m--<>+=--.(1)若q 表示双曲线,求实数m 的取值范围;(2)若q 表示焦点在y 轴上的椭圆,且q ⌝是p ⌝中的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.15.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的四个顶点围成的四边形的面积为e = (1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在斜率为1-的直线l 与椭圆C 相交于两点M ,N 使得11FM F N =(1F 为椭圆的左焦点)?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线1C 的方程为22143x y -=,椭圆2C 与双曲线有相同的焦距,1F ,2F 是椭圆的上、下两个焦点,已知P 为椭圆上一点,且满足12PF PF ⊥,若12PF F △的面积为9. (1)求椭圆2C 的标准方程;(2)点A 为椭圆的上顶点,点B 是双曲线1C 右支上任意一点,点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程.17.已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0), 直线330x y +-=经过椭圆的上顶点和右焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点2F 的直线l 与椭圆C 相交于A , B 两点.若OAB 的面积为26,求直线l 的方程.18.如图,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点为12,F F ,过1F 的直线l 与椭圆相交于A 、B 两点.(1)若01260AF F ∠=,且 120AF AF ⋅=求椭圆的离心率. (2)若2,1a b ==,求22F A F B ⋅的最大值和最小值.19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点(0,2)A -,且椭圆C 的右顶点B 到直线20x y ++=的距离为4.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点()20P ,且与直线AB 平行的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,求OMN 的面积(O 为坐标原点).20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为22,且椭圆上的点到焦点的最长距离为12+(1)求椭圆C 的方程;(2)过点(0,2)P 的直线l (不过原点O )与椭圆C 交于两点A 、B ,M 为线段AB 的中点. (i )证明:直线OM 与l 的斜率乘积为定值; (ii )求OAB 面积的最大值及此时l 的斜率.21.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>3C 过点322⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为原点,过椭圆C 的右焦点的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,求OAB 的面积的最大值.22.已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)长轴长为短轴长的两倍,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4,直线l 过点(,0)A a -,且与椭圆相交于另一点B .(1)求椭圆的方程; (2)若线段AB 长为425,求直线l 的倾斜角. 23.如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于另一个焦点2F 上.由椭圆一个焦点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F .已知112BF F F ⊥,153F B =,124F F =.(1)试建立适当的坐标系,求截口BAC 所在的椭圆的方程;(2)如图,若透明窗DE 所在的直线与截口BAC 所在的椭圆交于一点P ,若1260F PF ∠=︒求12F PF △的面积.24.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右顶点分别为,A B ,||4AB =.过右焦点F 且垂直于x 轴的直线交椭圆C 于,D E 两点,且||1DE =.(1)求椭圆C 的方程;(2)斜率大于0的直线l 经过点(4,0)P -,且交椭圆C 于不同的两点,M N (M 在点,P N 之间).记PNA 与PMB △的面积之比为λ,求实数λ的取值范围.25.求符合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在x 轴上,中心为坐标原点焦距为6,实轴长为4;(2)焦点在x 轴上,中心为坐标原点,渐近线方程为y x =±,且过点(1)-.26.已知曲线()()222240.a x by b a b R Γ--+-=∈:,下面给出的三个问题,从中任选出一个问题,然后对选择的问题进行求解.①若42a b ==,,写出曲线的方程,指出曲线的名称,并求出该曲线的对称轴方程、顶点坐标、焦点坐标、及x y 、的取值范围;②若32a b ==,,写出曲线的方程,并求经过点(-1,0)且与曲线Γ只有一个公共点的直线方程;③若3a =,请在直角坐标平面内找出纵坐标不同的两个点,此两点满足条件:无论b 如何变化,这两点都不在曲线Γ上.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、填空题1.【分析】由圆的标准方程有圆心为半径为8根据圆内切于定圆且过定点即有即知轨迹为椭圆写出轨迹方程即可【详解】由圆方程知:圆的圆心为半径为8∵圆过定点且内切于圆若设圆的圆心为∴由题意知:而故可知在以为焦点解析:221167x y += 【分析】由圆的标准方程有圆心为(3,0)B ,半径为8,根据圆M 内切于定圆B 且过定点()30A -,,即有||||8AM BM +=,||6AB =即知M 轨迹为椭圆,写出轨迹方程即可.【详解】由圆方程知:圆B 的圆心为(3,0)B ,半径为8,∵圆M 过定点()30A -,且内切于圆B ,若设圆M 的圆心为(,)M x y , ∴由题意知:||||8AM BM +=,而||6AB =,故可知M 在以,A B 为焦点的椭圆上,∴2224,c 3,b 7a a c ===-=,即圆心M 的轨迹方程:221167x y +=.【点睛】关键点点睛:根据动圆过定点且与另一圆内切,即两圆圆心的距离加上动圆到定点的距离为定值,又两圆心距离为定值,即可知动圆圆心轨迹.2.【分析】作出图形设双曲线的右焦点为根据双曲线的定义可得可得出利用三点共线时取得最小值即可得解【详解】对于双曲线则如下图所示:设双曲线的右焦点为则由双曲线的定义可得则所以当且仅当三点共线时等号成立因此解析:9【分析】作出图形,设双曲线的右焦点为M ,根据双曲线的定义可得4PF PM =+,可得出4PF PA PM PA +=++,利用A 、P 、M 三点共线时PF PA +取得最小值即可得解. 【详解】对于双曲线221412x y -=,则2a =,23b =,4c =,如下图所示:设双曲线的右焦点为M ,则()4,0M ,由双曲线的定义可得4PF PM -=,则4PF PM =+, 所以,()()2244144049PF PA PM PA AM +=++≥+=-+-=,当且仅当A 、P 、M 三点共线时,等号成立. 因此,PF PA +的最小值为9. 故答案为:9. 【点睛】关键点点睛:利用双曲线的定义求解线段和的最小值,有如下方法:(1)求解椭圆、双曲线有关的线段长度和、差的最值,都可以通过相应的圆锥曲线的定义分析问题;(2)圆外一点到圆上的点的距离的最值,可通过连接圆外的点与圆心来分析求解.3.【分析】求出左焦点坐标利用直线经过椭圆的左焦点结合椭圆的定义求三角形的周长即可【详解】由题得椭圆的左焦点所以直线经过左焦点的周长故答案为:【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的问题时如果遇到了焦半径要联想 解析:2【分析】求出左焦点坐标,利用直线经过椭圆的左焦点,结合椭圆的定义求三角形的周长即可. 【详解】由题得椭圆C 的左焦点(2,0)F '-, 所以直线:320l x -+=经过左焦点F ',PQF ∴的周长||||||PQ PF QF ++||||||||PF PF QF QF ''=+++482a ==,故答案为:2 【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的问题时,如果遇到了焦半径,要联想到圆锥曲线的定义,利用定义优化解题.4.【分析】要使得经过点所作的圆的两条切线互相垂直必有而焦点到双曲线渐近线的距离为故利用双曲线的离心率的计算公式解答【详解】解:∵所以离心率圆是以为圆心半径的圆要使得经过点所作的圆的两条切线互相垂直必有 解析:(3【分析】要使得经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直,必有2TF a =,而焦点(),0F c 到双曲线渐近线的距离为b ,故2TF a b =≥,利用双曲线的离心率的计算公式解答.【详解】解:∵0b >,0a >,所以离心率211c b e a a ⎛⎫==+> ⎪⎝⎭,圆()22x c y a -+=是以(),0F c 为圆心,半径r a =的圆,要使得经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直, 必有2TF a =,而焦点(),0F c 到双曲线渐近线的距离为b , 所以2TF a b =≥,即2b a 213c b e a a ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,所以双曲线M 的离心率的取值范围是(3.故答案为:(3.【点睛】本题考查双曲线的离心率的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意双曲线性质的灵活运用.5.【分析】设椭圆的右焦点为连根据点的对称性和推出四边形为矩形所以设利用椭圆定义得到和根据勾股定理可得从而可得离心率【详解】设椭圆的右焦点为连如图:因为关于原点对称关于原点对称所以四边形为平行四边形又所 解析:2 【分析】设椭圆的右焦点为2F ,连2BF ,2CF ,2AF ,根据点的对称性和1CF AB ⊥推出四边形12BF CF 为矩形,所以2AB BF ⊥,设1||AF m =,利用椭圆定义得到2||AF 和1||BF ,根据勾股定理可得2a c =,从而可得离心率.【详解】设椭圆的右焦点为2F ,连2BF ,2CF ,2AF ,如图:因为,B C 关于原点对称,12,F F 关于原点对称,所以四边形12BF CF 为平行四边形, 又1CF AB ⊥,所以四边形12BF CF 为矩形,所以2AB BF ⊥, 设1||AF m =,因为113CF AF =,所以1||3CFm =,所以2||3BF m =,22||AF a m =-,1||23BF a m =-,在直角三角形2ABF 中,由22222||||||AB BF AF +=得222(23)(3)(2)a m m m a m -++=-,化简得3a m =,所以1||BF a =, 2||BF a =,在直角三角形12BF F 中,由2221212||||||BF BF F F +=得2224a a c +=,即2a c =,所以椭圆E 的离心率e 22c a ==. 故答案为:22【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的等量关系.本题中利用椭圆定义以及勾股定理得到所要求的等量关系.考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.6.0【分析】可根据题的已知条件设利用斜率公式得到;同理可得结合三点共线即可得出的值【详解】由题意可知三点共线设点在双曲线上则所以①又由点在椭圆上则同理可得②三点共线由①②得故答案为:0【点睛】本题考查解析:0 【分析】可根据题的已知条件,设()11,P x y 、()22,Q x y ,利用斜率公式得到11212x k k y +=; 同理可得23422x k k y +=-, 结合O P Q 、、三点共线即可得出1234k k k k +++的值. 【详解】由题意,()(),||1PA PB QA QB R λλλ+=+∈>可知O P Q 、、三点共线.()2,0A -、()2,0B设()11,P x y 、()22,Q x y ,点P 在双曲线2214x y -=上,则221144x y -=. 所以11111111222111112222442y y x y x y xk k x x x y y +=+===+--① 又由点Q 在椭圆2214x y +=上,则222242x y -=-. 同理可得23422x k k y +=-②O P Q 、、三点共线.1212x x y y ∴=. 由①、②得12340k k k k +++=. 故答案为:0 【点睛】本题考查运算求解能力、数形结合思想、化归与转化思想.主要思路为结合曲线与点的位置关系、向量关系式,根据斜率公式,列相关关系式化简求解.7.【分析】取椭圆的右焦点由直线过原点及椭圆的对称性可得四边形为平行四边形由及椭圆的性质可得余弦定理可得离心率的值【详解】取椭圆的右焦点连接由椭圆的对称性可得四边形为平行四边形则而所以所以在中解得:故答解析:7 4【分析】取椭圆的右焦点F',由直线l过原点及椭圆的对称性可得四边形PFQF'为平行四边形,由||3||PF QF=及椭圆的性质可得2aPF'=,32aPF=,120PFQ∠=︒余弦定理可得离心率的值.【详解】取椭圆的右焦点F',连接QF',PF',由椭圆的对称性,可得四边形PFQF'为平行四边形,则PF QF'=,180********FPF PFQ∠='=-∠-=,||3||PF QF=3||PF'=,而||||2PF PF a'+=,所以2aPF'=,所以32aPF=,在PFF'中,2222222914||||58144cos32332222a a cPF PF FFFPF eaPF PF a+-+-∠===-''''=⨯⨯,解得:74e=,故答案为:74.【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到关于,,a b c的等量关系.本题中,由椭圆的对称性以及椭圆的定义得到2aPF'=,所以32aPF=,然后在PFF'中,根据余弦定理得到所要求的等量关系.考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.8.【分析】转化条件为设点列方程可得点结合椭圆定义可得再由离心率的公式即可得解【详解】因为点在直线上所以椭圆左焦点设点则解得或(舍去)所以点所以即所以椭圆的离心率故答案为:【点睛】关键点点睛:解决本题的解析:3【分析】转化条件为()2,0F ,设点(),24Q x x -+,列方程可得点68,55Q ⎛⎫⎪⎝⎭,结合椭圆定义可得a ,再由离心率的公式即可得解.【详解】因为点F 在直线240x y +-=上,所以()2,0F ,椭圆左焦点()12,0F -, 设点(),24Q x x -+,则2OQ OF ===,解得65x =或2x =(舍去),所以点68,55Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以125a QF QF =+==,即a =,所以椭圆的离心率5c e a ===【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是求出点Q 的坐标,再结合椭圆的定义、离心率公式即可得解.9.12【分析】通过双曲线的定义可先求出的长度从而利用余弦定理求得于是可利用面积公式求得答案【详解】由于因此故由于即而所以所以因此【点睛】本题主要考查双曲线定义余弦定理面积公式的综合应用意在考查学生的分解析:12 【分析】通过双曲线的定义可先求出12PF PF ,的长度,从而利用余弦定理求得12cos F PF ∠,于是可利用面积公式求得答案. 【详解】由于22154x y -=,因此a =3c =,故12|26|=F F c =,由于12:2:1PF PF =即12=2PF PF,而122PF PF a -==1PF,2PF ,222121212124cos 25PF PF F F F PF PF PF +-∠==⋅,所以123sin 5F PF ∠=,因此1212121||||sin 122PF F S PF PF F PF ∆=∠=. 【点睛】 本题主要考查双曲线定义,余弦定理,面积公式的综合应用,意在考查学生的分析能力,计算能力及转化能力,难度中等.10.【分析】设代入到双曲线的方程中运用点差法可求得可得答案【详解】设则且因为线段的中点为所以由题意可得直线的斜率为1所以即故双曲线的渐近线方程为故答案为:【点睛】本题考查点差法的运用之得双曲线的渐近线方解析:12y x =±【分析】设()()1122,,,A x y B x y ,代入到双曲线的方程中,运用点差法可求得12b a =,可得答案. 【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,则2211221x y a b -=且2222221x y a b-=,因为线段AB 的中点为(4,1),所以()()2221212221214b x x y y b x x a y y a+-==-+, 由题意可得直线AB 的斜率为1,所以2241b a=,即12b a =,故双曲线的渐近线方程为12y x =±. 故答案为:12y x =±. 【点睛】本题考查点差法的运用之得双曲线的渐近线方程,属于中档题.11.【分析】先设P 点中点再求焦点再根据线段的中点在轴上求出P 点坐标再利用焦半径公式即可得的长则可解【详解】设中点由题意得由线段的中点在轴上则有代入中得P 点坐标为或根据焦半径公式可得∴故答案为:【点睛】考 解析:239【分析】先设P 点,中点,再求焦点12,F F ,再根据线段1PF 的中点在y 轴上,求出P 点坐标,再利用焦半径公式即可得12||,||PF PF 的长,则12||||PF PF 可解. 【详解】设(,)p p P x y,中点(0,)m n .由题意得12(7,0),(7,0)F F -,4a =,74e =由线段1PF 的中点在y 轴上, 则有702p x +=,7p x =-,代入22=1169x y +中得P 点坐标为9(7,)4-或9(7,)4--根据焦半径公式可得,12239||,||44PF PF ==, ∴12||23||9PF PF =. 故答案为:239. 【点睛】考查椭圆的焦半径公式, 解题关键要求出P 点坐标.12.【分析】由题意画出图形利用椭圆定义及余弦定理求得的值代入三角形面积公式得答案【详解】解:如图由椭圆得则由余弦定理可得:即的面积故答案为:【点睛】本题考查椭圆的简单性质考查椭圆定义的应用是中档题 解析:33【分析】由题意画出图形,利用椭圆定义及余弦定理求得12PF PF 的值,代入三角形面积公式得答案. 【详解】 解:如图,由椭圆2214x y +=,得2a =,1b =,则24a =,223c a b =-=1224PF PF a ∴+==,由余弦定理可得:2221212122cos60F F PF PF PF PF =+-︒,()22121243c PF PF PF PF ∴=+-,即1243PF PF =. 12F PF ∴的面积1211433sin 6022323S PF PF =︒=⨯⨯=.故答案为:33. 【点睛】本题考查椭圆的简单性质,考查椭圆定义的应用,是中档题,13.【分析】由已知可得为椭圆两焦点再由已知结合椭圆定义可得点的轨迹是以为圆心以为半径的圆写出圆的标准方程得答案【详解】如图由椭圆方程得所以则为椭圆两焦点所以由于则所以点的轨迹是以为圆心以为半径的圆其方程 解析:()22220x y ++=【分析】由已知可得,(0,2)A -,(0,2)B 为椭圆两焦点,再由已知结合椭圆定义可得点P 的轨迹是以A 为圆心,以25为半径的圆,写出圆的标准方程得答案. 【详解】 如图,由椭圆方程2215y x +=,得25a =,21b =,所以222c a b =-=,则(0,2)A -,(0,2)B 为椭圆两焦点, 所以||||25DA DB a +== 由于||||PD BD =,则||||||||||5PA PD DA BD DA =+=+=所以点P 的轨迹是以A为圆心,以22(2)20x y ++=. 故答案为:22(2)20x y ++=. 【点睛】本题考查轨迹方程的求法,运用了椭圆的标准方程、椭圆定义和焦点坐标,同时考查数学转化思想方法,是中档题.二、解答题14.(1)()()–,12,∞+∞;(2)13,38⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)根据曲线方程,列式()()120m m --<,求m 的取值范围;(2)分别求两个命题为真命题时,m 的取值范围,根据命题的等价性转化为p 是q 的充分不必要条件,转化为真子集关系,求实数a 的取值范围. 【详解】(1)由()()120m m --<,得1m <或2m >,即()()–,12,m ∈∞⋃+∞(2)命题p ∶由()()()3400m a m a a --<>,得34a m a <<.命题q ∶22112x y m m+=--表示焦点在y 轴上的椭圆, 则102021m m m m ->⎧⎪->⎨⎪->-⎩,解得312m <<,因为q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,所以p 是q 的充分不必要条件,则31342a a ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩,解得1338a ≤≤,故实数a 的取值范围为:13,38⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.15.(1)22162x y +=;(2)不存在,理由见解析.【分析】(1)由离心率得2223c a =,由面积可得2ab =,结合222a b c =+即可求出,a b ,得出椭圆方程;(2)设出直线方程y x t =-+,联立直线与椭圆,利用判别式可得t -<<由11FM F N =可求得4t =-,即可判断. 【详解】 (1)由ce a ==2223c a =,又因为四个顶点围成的四边形的面积为2ab =, 由222a b c =+,得a =b =故椭圆C 的方程为:22162x y +=(2)不存在符合题意的直线.假设存在满足条件的直线l ,设直线l 的方程为y x t =-+,由22162x y y x t ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,得223()60x x t +-+-=, 即2246360x tx t -+-=,由()222(6)163612960t t t ∆=---=-+>,解得t -<<设11(,)M x y ,22(,)N x y ,则1232t x x +=,212364t x x -=,由于11||||F M F N =,设线段MN 的中点为E , 则1F E MN ⊥,故111F E MNk k =-=,又1(2,0)F -,1212,22x x y y E ++⎛⎫⎪⎝⎭,即3,44t t E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以141324F E t k t==+,解得4t =-.当4t =-时,不满足t -<, 所以不存在满足条件的直线l . 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,;(2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.16.(1)221169y x +=;(2)()222413y x --=(1≥x ). 【分析】(1)根据条件先求解出双曲线的半焦距c ,然后结合三角形的面积、勾股定理、椭圆的定义求解出椭圆方程中2a 的值,从而椭圆方程可求;(2)设(),M x y ,()00,B x y ,根据条件用M 点的坐标表示出B 点的坐标,再根据B 在双曲线上求解出,x y 满足的等式即为轨迹方程. 【详解】(1)设双曲线的半焦距为c ,由题2437c =+=,设椭圆方程22221y xa b+=(0a b >>).∴1222212121924282PF PF PF PF c PF PF a⎧=⎪⎪⎪+==⎨⎪+=⎪⎪⎩,∴2221212142+4=64a PF PF PF PF ⎛⎫ ⎪⎝⎭=+∴216a =,∴2221679b a c =-=-=,∴2:C 221169y x +=;(2)由题点()0,4A .设双曲线右支上任意一点B 的坐标为()00,x y ,AB 中点M 的坐标为(),x y ,则00242x x y y ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,∴00224x xy y =⎧⎨=-⎩, 又点B 在双曲线上,∴2200143x y -=∴()222413y x --=(1≥x ).【点睛】结论点睛:椭圆或双曲线的焦点三角形的顶点为P ,焦点为12,F F ,且12F PF θ∠=,则有:(1)椭圆的焦点三角形的面积为:2tan2b θ(b 为短轴长度一半);(2)双曲线的焦点三角形的面积为:2tan2bθ(b为虚轴长度一半).17.(1)2214xy+=;(2)0x y--=或0x y+=或20x--=或20x-=.【分析】(1)由直线方程,求出椭圆的上顶点和右焦点,可得出a、b的值,进而可求出椭圆C的方程;(2)设直线l的方程为x my=,设点()11,A x y、()22,B x y,于是得出OAB的面积为1212OABS OF y y=⋅-,将直线l的方程与椭圆C的方程联立,将韦达定理代入OAB的面积表达式可求出m的值,从而可得出直线l的方程.【详解】(1)由0x-=,令0x=可得1y=;令0y=可得x=因为直线0x+-=经过椭圆的上顶点和右焦点,所以半焦距为c=1b=,因此2a==,所以,椭圆C的方程为2214xy+=;(2)由(1)可得)2F,设过)2F的直线方程为x my=,由2214x myxy⎧=⎪⎨+=⎪⎩消去x,整理得()22410m y++-=,显然22124164280m m∆=++=+>.设12(,)A x x,12(,)B x x,则12y y+=,12214y ym-=+,从而1224y ym-=+.所以121122OABS OF y y=⋅-==,解得1m=±或2m=±所以直线l的方程为0x y-=或0x y+=,20x--=或20x-=.【点睛】思路点睛:求解椭圆中三角形(或四边形)面积相关问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,以及弦长公式等,表示出三角形(或)四边形的面积,结合题中条件列出方程求解即可.18.(11;(2)最大值72;最小值1-. 【分析】(1)因为在焦点三角形12AF F 中,120AF AF ⋅=,则12AF AF ⊥,又因为01260AF F ∠=,所以12,AF c AF ==,所以1212212F F c c e a a AF AF =====+, (2)若1a b ==,则1c =,12(1,0),(1,0)F F -,当AB 垂直于x 轴时,可求出,A B两点的坐标,从而可得22F A F B ⋅的值,当AB 与x 轴不垂直,设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为(1)y k x =+,与椭圆方程联立成方程组,消去y 后,整理再利用韦达定理得2122412k x x k+=-+, 21222(1)12k x x k -⋅=+,从而可得22F A F B ⋅=22271791222(12)k k k -=-++,进而可求出其取值范围 【详解】 (1)120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥因为1260AF F ∠=。
北京邮电大学附中2013届高考数学第一轮复习单元训练 统计 含答案
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:统计本试卷分第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.下面是一个2×2列联表:则表中a 、b 处的值分别为( )A .94、96B .52、50C .52、60D .54、52【答案】C2.下列说法正确的是( )A .任何两个变量都具有相关关系;B .球的体积与该球的半径具有相关关系;C .农作物的产量与施化肥量之间是一种确定性关系;D .一个学生的数学成绩与物理成绩之间是一种非确定性的关系。
【答案】D3.甲、乙、丙、丁四位同学各自对A 、B 两变量的线性相关性做试验,并用回归分析方法分别求得相关系数r 与残差平方和m 如下表:则哪位同学的试验结果体现A 、B 两变量有更强的线性相关性( )A .甲B .乙C .丙D .丁 【答案】D4.在下列各图中,每个图的两个变量具有相关关系的图是( )A .(1)(2)B .(1)(2)(3)C .(2)(4)D .(2)(3)【答案】D5.在对吸烟与患肺病这两个分类变量的独立性检验中,下列说法正确的是( ) (参考数据:01.0)635.6(2=≥KP )①若2K 的观测值满足635.62≥K ,我们有99%的把握认为吸烟与患肺病有关系. ②若2K 的观测值满足635.62≥K,那么在100个吸烟的人中约有99人患有肺病.③从独立性检验可知,如果有99%的把握认为吸烟与患肺病有关系时,那么我们就认为:每个吸烟的人有99%的可能性会患肺病.④从统计量中得知有99%的把握认为吸烟与患肺病有关系时,是指有1%的可能性使推断出现错误.A . ①B . ①④C . ②③D .①②③④【答案】B6.设1122(,),(,),x y x y ··· ,(,)n n x y 是变量和y 的次方个样本点,直线l 是由这些样本点通过最小二乘法得到的线性回归直线(如图),以下结论正确的是( )A .直线l 过点(,)x yB .和y 的相关系数为直线l 的斜率C .和y 的相关系数在0到1之间D .当为偶数时,分布在l 两侧的样本点的个数一定相同【答案】A 7.现有以下两项调查:①某校高二年级共有15个班,现从中选择2个班,检查其清洁卫生状况;②某市有大型、中型与小型的商店共1500家,三者数量之比为1∶5∶9.为了调查全市商店每日零售额情况,抽取其中15家进行调查.完成①、②这两项调查宜采用的抽样方法依次是( )A . 简单随机抽样法,分层抽样法B . 系统抽样法,简单随机抽样法C .分层抽样法,系统抽样法D .系统抽样法,分层抽样法 【答案】A8.一名小学生的年龄和身高(单位:cm)的数据如下:由散点图可知,身高y 与年龄x 之间的线性回归直线方程为 8.8y x a=+,预测该学生10岁时的身高为( )A . 154B . 153C . 152D . 151【答案】B9.在两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择了4个不同模型,它们的相关指数R 2如下,其中拟和效果最好的模型是( ) A .模型1的相关指数R 2为0.25 B .模型2的相关指数R 2为0.50 C .模型3的相关指数R 2为0.98D .模型4的相关指数R 2为0.80【答案】C10.某单位共有老、中、青职工430人,其中青年职工160人,中年职工人数是老年职工人数的2倍。
高考数学一轮复习单元训练:圆锥曲线与方程
高考数学一轮复习单元训练:圆锥曲线与方程本试卷分第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.已知椭圆的左、右焦点分别为F 1、F 2,且=2c ,若点P 在椭圆上,且满足,则该椭圆的离心率e 等于( )A .B .C .D .【答案】C2.抛物线的焦点是离心率为的双曲线:的一个焦点,正方形ABCD 的两个顶点A 、B 在拋物线E 上,C,D 两点在直线y =x - 4上,则该正方形的面积是( )A . 18 或 25B . 9 或 25C . 18 或 50D . 9 或 50【答案】C3.已知,则曲线和有( )A . 相同的短轴B . 相同的焦点C . 相同的离心率D . 相同的长轴【答案】B4.不论k 为何值,直线y=kx+1与椭圆+=1有公共点,则实数m 的范围是( )A .(0,1)B .C .D . (0,7)【答案】C5.已知椭圆C :的离心率为,双曲线的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( )【答案】B6.设抛物线的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线与抛物线有公共点,则直线的斜率的取值范围是( ) A . B . C . D .【答案】C22221(0)x y a b a b+=>>12||F F 2212120,PF F F PF PF c ⋅=⋅=1212-12-24k <22194x y +=22194x y k k+=--72x my 2[)1,+∞[)()1,77,+∞)0(12222>>=+b a by a x 22122=-y x 28y x =l l 11[,]22-[2,2]-[1,1]-[4,4]-7.设是椭圆的左、右焦点,为直线上一点,是底角为的等腰三角形,则的离心率为( ) A .B .C .D .【答案】C8.若k 可以取任意实数,则方程x 2+ky 2=1所表示的曲线不可能是( )A .直线B .圆C .椭圆或双曲线D .抛物线 【答案】D9.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )A .B .C .D .【答案】B10.已知双曲线的离心率为2,有一个焦点恰好是抛物的焦点,则此双曲线的渐近线方程是( ) A . B . C . D .【答案】A11.椭圆C 的两个焦点分别为和,若该椭圆C 与直线有公共点,则其离心率的最大值为( ) A . B .C .D .【答案】C12.若椭圆和双曲线的共同焦点为,是两曲线的一个交点,则·的值为( )A .B . 84C . 3D .21【答案】D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.已知抛物线,过点的直线与抛物线相交于,,____________ 【答案】014.方程,当时,表示圆;当时,12F F 2222:1(0)x y E a b a b +=>>P 32ax =12PF F ∆30E 1223344545352515)0(122>=-mn ny m x x y 42=03=±y x 03=±y x 03=±y x 03=±y x 1(1,0)F -2(1,0)F 30x y +-=61266555101162522=+y x 15422=-y x 21,F F P 1PF 2PF 221px y 22=)0(>p )0,2(p M A B =⋅)(4)3()1(222R k y k x k ∈=-+-____=k _____∈k表示椭圆;当时,表示双曲线;当时,表示两条直线. 【答案】 , , ,15.与椭圆4 x 2 + 9 y 2 = 36 有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为____________.【答案】16.椭圆的焦点是,为椭圆上一点,且是与的等差中项,则椭圆的方程为____________【答案】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.给定抛物线,是抛物线的焦点,过点的直线与相交于、两点,为坐标原点.(Ⅰ)设的斜率为1,求以为直径的圆的方程;(Ⅱ)设,求直线的方程.【答案】(Ⅰ)又直线的斜率为1,直线的方程为:,代入,得:,由根与系数的关系得:,易得中点即圆心的坐标为,又,所求的圆的方程为:.(Ⅱ)而,,直线的斜率存在,设直线的斜率为,则直线的方程为:,代入,得:,由根与系数的关系得:,,或,直线的方程为:.18.已知定点,,动点到定点距离与到定点._____∈k ____=k 1-)1,1()1,3(--- )3,1()3,( --∞3,1-或1101522=+y x 12(3,0),(3,0)F F -P 12F F 1PF 2PF 1273622=+y x 2:4C y x =F C F l C A B O l AB 2FA BF =l ()24,1,0,y x F =∴l ∴∴l 1y x =-24y x =2610x x -+=121261x x x x +=⎧⎨⋅=⎩AB ()3,2128,4AB x x p r =++=∴=∴()()223216x y -+-=2,2,FA BF FA BF =∴=()()11221,,1,FA x y BF x y =-=--()12121212x x y y -=-⎧∴⎨=-⎩l l k l ()1y k x =-24y x =()2222240k x k x k -++=212212241k x x k x x ⎧++=⎪⎨⎪⋅=⎩()12121x x -=-∴1211x x =⎧⎨=⎩12212x x =⎧⎪⎨=⎪⎩∴k =±∴l )1y x =±-()0,0O ()3,0A P O A(Ⅰ)求动点的轨迹方程,并说明方程表示的曲线; (Ⅱ)当时,记动点的轨迹为曲线.①若是圆上任意一点,过作曲线的切线,切点是,求的取值范围;②已知,是曲线上不同的两点,对于定点,有.试问无论,两点的位置怎样,直线能恒和一个定圆相切吗?若能,求出这个定圆的方程;若不能,请说明理由.【答案】(Ⅰ)设动点的坐标为,得, 整理得: .,当时,则方程可化为:,故方程表示的曲线是线段的垂直平分线;当时,则方程可化为,即方程表示的曲线是以为圆心,为半径的圆. (Ⅱ)当时,曲线的方程是, 故曲线表示圆,圆心是,半径是. ①由,及有:两圆内含,且圆在圆内部.如图所示,由有: ,故求的取值范围就是求的取值范围.而是定点,是圆上的动点,故过作圆的直径,得,,故,P 4λ=P D M ()()22:2464E x y -+-=M D N MN F G D (3,0)Q -4QF QG ⋅=F G FG P (),x y PA =2222()(3)x y x y λ+=-+()()2211690x y x λλ-+-+-=0λ>∴1λ=230x -=OA 1λ≠22231x y λ⎛⎫++= ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦3,01λ⎛⎫- ⎪-⎝⎭1λ-4λ=D 22230x y x ++-=D ()1,0D -25DE ==5<82-D E 222MN MD DN =-224MN MD =-MN MD D M D E 853min MD =-=8513max MD =+=25165MN ≤≤MN②解法一:设点到直线的距离为,, 则由面积相等得到,且圆的半径.即于是顶点 到动直线的距离为定值, 即动直线与定圆相切.②解法二:设,两点的坐标分别为,,则由有:,结合有: ,若经过、两点的直线的斜率存在,设直线的方程为,由,消去有:,则,,所以,由此可得,也即( ※ ).假设存在定圆,总与直线相切,则是定值,即与( ※ )对比,有,此时,故存在定圆,当直线的斜率不存在时,,直线的方程是,显然和圆相切.故直线能恒切于一个定圆.Q BC dFQG θ∠=sin QF QG d FG θ⋅=2r =4sin 4sin 1.2sin d FG r θθθ===Q FG FG 22(3)1x y ++=F G ()11,F x y ()22,G x y 4QF QG ⋅=4=2222111222230,230x y x x y x ++-=++-=121243()80x x x x =⇒+++=F G FG y mx n =+22230y mx n x y x =+⎧⎨++-=⎩y ()()22212230m x mn x n ++++-=122221mn x x m ++=-+212211n x x m ==+221212222366183()80111n mn m x x x x m m m---++++=++=+++22861m mn n -+=22(3)1m n m -=+1=()()222x a y b r -+-=FG d =r d ,m n 1=3a b =-⎧⎨=⎩1d r ===22(3)1x y ++=FG 122x x ==-FG 2x =-FG 22(3)1x y ++=19.已知椭圆C1: (0<a<,0<b<2)与椭圆C2:有相同的焦点. 直线L:y=k(x+1)与两个椭圆的四个交点,自上而下顺次记为A、B、C、D.(I)求线段BC的长(用k和a表示);(II)是否存在这样的直线L,使线段AB、BC、CD的长按此顺序构成一个等差数列.请说明详细的理由.【答案】(Ⅰ)(k2a2+b2)x2+2k2a2x2+k2a2-a2b2=0=(Ⅱ)由(I)知,线段AB、BC、CD构成一个等差数列,可得2BC=AB+CD,故3BC=AD,=≥0即:≥0.由于a>1,故.所以,当时,存在这样的直线L,使线段AB、BC、CD的长按此顺序构成一个等差数列.20.已知椭圆的左右焦点分别为,短轴两个端点分别为,且四边形是边长为2的正方形.(I )求椭圆方程;(II )若分别是椭圆长轴的左、右两端点,动点满足,连结,交椭圆于点.求证:为定值.【答案】(I ),,椭圆方程为.(II ),设,则.直线:,即,代入椭圆, 得。
(常考题)北师大版高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(包含答案解析)(4)
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+= 2.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( )A .13B .3C .12D .23.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线20x y -=过点F 且与双曲线C 在第一象限的交点为P ,O 为坐标原点,||||OP OF =,则双曲线的离心率为( )A BC .2D 4.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .965.抛物线:24y x =的过焦点的弦的中点的轨迹方程为( ) A .21y x =-B .212y x =-C .22(1)y x =-D .221y x =-6.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线分别交抛物线于A ,B 两点,若4AF =,1BF =,则p =( ) A .165B .2C .85D .17.若椭圆22221(0)x y a b a b +=>>,则213a b +的最小值为( )A B .3C .2D8.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( ) A .2±B .3C .6±D .7±9.已知直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=经过定点P ,与抛物线24x y =交于,A B 两点,且点P 为弦AB 的中点,则直线l 的方程为( ) A .230x y +-= B .210x y -+= C .210x y -+=D .20x y +-=10.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A .273+ B .273+ C .53D .211.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且213PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,2]B .5(1,]3C .[2,)+∞D .4[,)3+∞12.已知抛物线24x y =的焦点F 和点(1,8),A P -为抛物线上一点,则||||PA PF +的最小值是( ) A .3B .9C .12D .6二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N ,若0OM MF ⋅=,||MN b =,则C 的离心率为________.15.F 为抛物线2:4C y x =的焦点,过F 且斜率为k 的直线l 与抛物线交于P 、Q 两点,线段PQ 的垂直平分线交x 轴于点M ,且||6PQ =,则||MF =__________.16.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.17.设点P 是抛物线2:4C y x =上一动点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,则OP PF的最大值为___________.18.已知点F 为抛物线2:2C x y =的焦点,过点F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,则4AB DE +的最小值为_________.19.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >),ABC 为等边三角形.若点A 在y轴上,点B ,C 在双曲线M 上,且双曲线M 的实轴为ABC 的中位线,则双曲线M 的离心率为________.20.已知P 为椭圆22143x y +=上一点,1F 、2F 是焦点,1260F PF ∠=︒,则12F PF S =△______. 三、解答题21.设动点(),M x y (0x ≥)到定点()2,0F 的距离比它到y 轴的距离大2. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程C ;(Ⅱ)设过点F 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求AOB 面积的最小值.22.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 且斜率为1的直线l 与C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求OAB 的面积.23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F 、,点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点M 分别作直线MA 、MB 交椭圆于A B 、两点,设两直线MA 、MB 的斜率分别为12k k 、,且128k k +=,探究:直线AB 是否过定点,并说明理由.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.25.已知圆22:4C x y +=,点P 为圆C 上的动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为Q ,设D 为PQ 的中点,且D 的轨迹为曲线E (PQD 三点可重合). (1)求曲线E 的方程;(2)不过原点的直线l 与曲线E 交于M 、N 两点,已知OM ,直线l ,ON 的斜率1k 、k 、2k 成等比数列,记以OM ,ON 为直径的圆的面积分别为S 1,S 2,试探究12S S +是否为定值,若是,求出此值;若不是,说明理由.26.如图,已知点P 是x 轴下方(不含x 轴)一点,抛物线2:C y x =上存在不同的两点A 、B 满足PD DA λ=,PE EB λ=,其中λ为常数,且D 、E 两点均在C 上,弦AB 的中点为M .(1)若P 点坐标为(1,2)-,3λ=时,求弦AB 所在的直线方程;(2)若直线PM 交抛物线C 于点Q ,求证:线段PQ 与QM 的比为定值,并求出该定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=,整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.2.B解析:B 【分析】由10MD NF ⋅=得1MD NF ⊥,结合D 是中点,得等腰三角形,由平行线可得2F 是MN 中点,从而MN x ⊥轴,利用勾股定理可得,a c 的关系得离心率. 【详解】因为10MD NF ⋅=,所以1MD NF ⊥,又D 是1NF 中点,所以1MF MN =, 因为12//MF DF ,所以2F 是MN 中点,则22MF NF =,因此MN x ⊥轴, 设2MF m =,则12MF m =,1232MF MF m a +==,23am =, 在12MF F △中,由勾股定理得22242()()(2)33m m c +=,变形可得3c e a ==. 故选:B . 【点睛】关键点点睛::本题考查求椭圆的离心率,解题关键是确定,,a b c 的等式.解题方法是由向量的数量积得出垂直后,根据三角形的性质得1MF N 的性质(实质上它是等边三角形),特别是MN x ⊥轴,然后结合椭圆定义利用勾股定理可得.3.D解析:D 【分析】焦点三角形1PFF 满足||||OP OF =,可根据三角形一边的中线是该边的一半,可判断该三角形是直角三角形.算出该三角形的中位线OH ,可得到12PF =,根据双曲线定义和勾股定理计算出,a c 求解. 【详解】直线20x y -+=过点F,可得()F 设右焦点为1F ,PF 的中点为H .因为O 是1FF 的中点,且||||OP OF =,故三角形1PFF 为直角三角形.1PF PF ⊥,故OH PF ⊥由点到直线距离公式有1OH ==故12PF =,12PF PF a -=,(2222112PF PF F F +==故()2222220a ++=. 可得1a=ce a== 故选:D 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).4.D解析:D 【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.5.C【分析】设出过焦点的直线方程,与抛物线方程联立求出两根之和,可得中点的坐标,消去参数可得中点的轨迹方程. 【详解】由抛物线的方程可得焦点(1,0)F ,可得过焦点的直线的斜率不为0, 设直线方程为:1x my =+,设直线与抛物线的交点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,设AB 的中点(,)P x y , 联立直线与抛物线的方程可得:2440y my --=,124y y m +=,21212()242x x m y y m +=++=+,所以可得2212x m y m⎧=+⎨=⎩,消去m 可得P 的轨迹方程:222y x =-,故选:C . 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常见方法有:1、定义法;2、待定系数法;3、直接求轨迹法;4、反求法;5、参数方程法等等.6.C解析:C 【分析】直接设出直线方程,用“设而不求法”表示出AF ,BF ,利用性质可解. 【详解】由题意可知直线AB 的斜率一定存在,设为k ,联立2,22,p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩消去y 可得()22222204k p k x k px -++=,设()11,A x y ,()22,B x y ,所以2124p x x =.又根据抛物线的定142p x +=,212p x +=,所以241224p p p ⎫⎫⎛⎛--= ⎪⎪⎝⎝⎭⎭,解得85p =.故选:C 【点睛】"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.7.C解析:C 【分析】由椭圆的离心率为3和222a b c =+,求得3a b =,化简2219113333a b b b b b ++==+,结合基本不等式,即可求解.由题意,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为3,即3c a =,即3c =,又由222a b c =+,可得2219b a =,即3a b =所以22191132333a b b b b b ++==+≥=,当且仅当133b b=,即13b =时,“=”成立.故选:C. 【点睛】 关键点睛:1、利用基本不等式求最值时,要注意三点:一是各项为正;二是寻求定值;三是考虑等号成立的条件;2、若多次使用基本不等式时,容易忽视等号的条件的一致性,导致错解;3、巧用“拆”“拼”“凑”:在使用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中的“正、定、等”的条件.8.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式=b a . 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得122F F c ===,即c a =b a ====.因此,该双曲线的渐近线的斜率为. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.9.B解析:B 【分析】利用点差法求出直线斜率,即可得出直线方程. 【详解】由直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=得(2)(23)0a x y x y +-++-=所以20230x y x y +-=⎧⎨+-=⎩ 解得11x y =⎧⎨=⎩ 则()1,1P 设1122(,),(,)A x y B x y ,则21122244x y x y ⎧=⎨=⎩,两式相减得121212()()4()x x x x y y -+=-, 即121212142AB y y x x k x x -+===-, 则直线方程为11(x 1)2y -=-,即210x y -+=. 故选:B. 【点睛】方法点晴:点差法是求解中点弦有关问题的常用方法.10.A解析:A 【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54b y xc a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=, 又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =去). 故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.11.A解析:A 【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到2PF a =,13PF a =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又213PF PF =,所以222PF a =,即2PF a =,则13PF a =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F ,即42a c ≥,则2ca≤,即2e ≤, 又双曲线的离心率大于1,所以12e <≤. 故选:A.【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可.12.B解析:B 【分析】根据抛物线的标准方程求出焦点坐标和准线方程,利用抛物线的定义可得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,故AM 为所求【详解】解:由题意得2p =,焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-, 设P 到准线的距离为PM ,(即PM 垂直于准线,M 为垂足),则||||||||9PA PF PA PF AM +=+≥=,(当且仅当,,P A M 共线时取等号), 所以||||PA PF +的最小值是9, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,解题的关键是由题意结合抛物线定义得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,从而可得结果二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得55,3==e e (舍) 故答案为:5 【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.2【分析】首先根据可得可计算结合可得是等腰三角形且再由渐进线的斜率可计算出点坐标即可求出点坐标利用结合可得之间的关系即可求解【详解】因为所以即所以为点到渐近线的距离所以可得点为的中点又因为所以所以设解析:2 【分析】首先根据0OM MF ⋅=可得⊥OM MF ,可计算MF b =,结合||MN b =可得OFN △是等腰三角形,且ON c =,再由渐进线的斜率可计算出点N 坐标,即可求出点M 坐标,利用OM a =结合222b c a =-可得,a c 之间的关系,即可求解. 【详解】因为0OM MF ⋅=,所以OM MF ⊥,即⊥OM MF 所以MF 为点(),0F c 到渐近线0bx ay -=的距离,22bcMF b cb a ===+, 所以MF MN b ==,可得点M 为NF 的中点, 又因为⊥OM MF ,所以ON OF c ==, 所以222OM c b a =-=,设双曲线的左焦点为1F ,1FON θ∠=,(),N x y 则()tan tan tan bFON FON aθπ=-∠=-∠=,因为222c a b =+,所以cos acθ=,sin b c θ=所以cos a x ON c a c θ=-=-⋅=-,sin by ON c b cθ==⋅=, 所以(),N a b -,因为M 为NF 中点,所以,22a M c b -⎛⎫⎪⎝⎭, 222222c a b OM a -⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,将222b c a =-代入整理可得:()22224c a c a a -+-= 即222240c ac a --=,所以220e e --=,可得()()210e e -+=, 解得:2e =或1e =-(舍), 故答案为:2 【点睛】方法点睛:求椭圆离心率的方法: (1)直接利用公式c e a=;(2)利用变形公式e =; (3)根据条件列出关于,a c 的齐次式,两边同时除以2a ,化为关于离心率的方程即可求解.15.3【分析】先根据抛物线方程求出p 的值再由抛物线性质求出的垂直平分线方程即可得到答案【详解】∵抛物线∴p=2焦点F(10)可设直线l :P(x1y1)Q(x2y2)将代入抛物线得:∴设PQ 中点为N(x0解析:3 【分析】先根据抛物线方程求出p 的值,再由抛物线性质求出PQ 的垂直平分线方程,即可得到答案. 【详解】∵抛物线2:4C y x =,∴p =2,焦点F (1,0) 可设直线l :(1)y k x =-,P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2)将(1)y k x =-代入抛物线2:4C y x =得:2222(24)0k x k x k -++= ∴12242x x k +=+1224||226,PQ x x p k k =++=++=∴=设PQ 中点为N (x 0,y 0),则2120004242,(1)222x x k x y k x k++=====-= 所以线段PQ 的垂直平分线方程:1(2)y k x k-=--令y =0,可得x =4,所以||413MF =-=故答案为:3 【点睛】坐标法是解析几何的基本方法,利用坐标法把几何关系转化为代数运算.16.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率2c e a ==≥=,所以2⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:,12⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.【分析】设点则则可得出令利用二次函数的基本性质求出二次函数的最大值即可得出的最大值【详解】设点则则抛物线的准线方程为由抛物线的定义可得所以令当且仅当时函数取得最大值因此的最大值为故答案为:【点睛】方【分析】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,可得出OP PF=(]10,11t x =∈+,利用二次函数的基本性质求出二次函数2321y t t =-++的最大值,即可得出OPPF的最大值. 【详解】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,抛物线C 的准线方程为1x =-,由抛物线的定义可得1PF x =+,所以,OPPF ==== 0x ≥,令(]10,11t x =∈+,221443213333y t t t ⎛⎫=-++=--+≤ ⎪⎝⎭, 当且仅当13t =时,函数2321y t t =-++取得最大值43,因此,OP PF故答案为:3. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.18.18【分析】设直线的方程为联立方程组分别求得和结合基本不等式即可求得的最小值得到答案【详解】由题抛物线的焦点准线方程为设直线的方程为联立方程组则设可得由抛物线的定义可得由可将上式中的换为可得则当且仅解析:18 【分析】设直线1l 的方程为12y kx =+,联立方程组,分别求得222AB k =+和22||2DE k=+,结合基本不等式,即可求得4AB DE +的最小值,得到答案. 【详解】由题,抛物线2:2C x y =的焦点10,2F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12y设直线1l 的方程为12y kx =+,0k ≠, 联立方程组2212x y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,则2210x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,可得122x x k +=,()21212121112122y y kx kx k x x k +=+++=++=+由抛物线的定义可得212||122AB y y k =++=+, 由12l l ⊥,可将上式中的k 换为1k -,可得22||2DE k=+,则224102102184AB DE k k ⎛⎫+=++≥+⨯= ⎪⎝⎭,当且仅当k = 则4AB DE +的最小值为18 故答案为:18 【点睛】方法点睛:本题考查抛物线的焦点弦,考查基本不等式的应用,与抛物线的焦点有关问题的解题策略:1、与抛物线的焦点有关的问题,一般情况下都与抛物线的定义有关:“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径;2、特别提醒:主要灵活运用抛物线上一点(,)P x y 到焦点F 的距离:2PF px =+或2PF p y =+. 19.【分析】可根据实轴为的中位线得出再根据对称性及为等边三角形表示出的坐标代入双曲线方程得到关系式求解离心率【详解】实轴长为则关于轴对称不妨设在双曲线左支则其横坐标为根据为等边三角形可得故将的坐标代入双【分析】可根据实轴为ABC 的中位线,得出BC ,再根据对称性及ABC 为等边三角形,表示出B 的坐标,代入双曲线方程,得到,a b 关系式求解离心率. 【详解】实轴长为2a ,则4BC a =,BC 关于y 轴对称不妨设B 在双曲线左支,则其横坐标为2a ,根据ABC 为等边三角形,60ABC ∠=可得B y =故()2,B a ,()2,C a -,将B 的坐标代入双曲线方程有2222431a a a b-=,则a b =,则c =故e =【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式ce a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).20.【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得再由三角形面积公式计算可得结果【详解】由已知得所以从而在中即①由椭圆的定义得即②由①②得所以故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义考查余弦定理的应用三角【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得124PF PF ⋅=,再由三角形面积公式计算可得结果. 【详解】由已知得2a =,b =1c ==,从而1222F F c ==,在12F PF △中,2221212122cos60F F PF PF PF PF ︒=+-⋅,即2212124PF PF PF PF =+-⋅,① 由椭圆的定义得124PF PF +=, 即221212162PF PF PF PF +=+⋅,② 由①②得124PF PF ⋅=,所以12121sin 602F PF S PF PF ︒=⋅=△【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义,考查余弦定理的应用、三角形面积公式,对于焦点三角形面积问题,一是结合余弦定理和面积公式,二是利用椭圆定义可得解,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.三、解答题21.(Ⅰ)28y x =;(Ⅱ)8. 【分析】(Ⅰ)根据M 的几何性质可得)20x x +=≥,化简后可得抛物线的方程.(Ⅱ)设:2l x ty =+,联立直线方程和抛物线方程,消元后可得面积的表达式,从而可求面积的最小值. 【详解】(Ⅰ)由题设可得)20x x +=≥,整理可得()280y x x =≥.(Ⅱ)设:2l x ty =+,由228x ty y x=+⎧⎨=⎩可得28160y ty --=,故12y y -==又1282OAB S =⨯⨯=≥,当且仅当0t =时等号成立,故AOB 面积的最小值为8. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题,往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式,自变量可以斜率、斜率的倒数或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过常见函数的性质、基本不等式或导数等求得.22.(1)28x y =;(2) 【分析】(1)由题中条件,根据抛物线的定义,得到242p+=,求出p ,即可得出抛物线方程; (2)先由(1)得到焦点坐标,得出直线l 的方程,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,以及抛物线的焦点弦公式,求出弦长AB ,再由点到直线距离公式,以及三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4,所以242p+=,解得4p =, 所以抛物线C 的方程为28x y =; (2)由(1)可得,()0,2F ;则过点F 且斜率为1的直线l 的方程为:2y x =+,即20x y -+=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,由228y x x y=+⎧⎨=⎩消去x ,整理得21240y y -+=, 则1212y y +=,因此1212416AB AF BF y y p =+=++=+=, 又点O 到直线20x y -+=的距离为d ==,所以OAB的面积为12OABS AB d ==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中三角形的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,即可得出三角形的面积.23.(1)22184x y +=;(2)直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭,理由见解析【分析】(1)通过点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形,可求得,a b ,从而可求椭圆方程;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程代入椭圆方程,利用韦达定理及128k k +=,可得直线AB 的方程,从而可得直线AB 过定点;若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,求出直线AB 的方程,即可得到结论.【详解】(1)由点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,可知2b =, 又12F MF △是等腰直角三角形,可得a =,即a =28a =,24b =所以椭圆的标准方程为22184x y +=;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程为y kx m =+,依题意2m ≠±,联立22184y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得222(12)4280k x kmx m +++-=由已知0∆>,设1122(,),(,)A x y B x y ,由韦达定理得:2121222428,1212km m x x x x k k --+==++, 128k k +=12221211212222y y kx m k k k x m x x x x -+-+-=+=+-∴+ 12212121142(2)()2(2)2(2)828x x km k m k m k m x x x x m +-=+-+=+-=+-=-42kmk m ∴-=+,整理得122m k =- 故直线AB 方程为122y kx k =+-,即122y k x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,设0000(,),(,)A x y B x y -, 由已知得0000228y y x x ---+=,解得012x =-, 此时直线AB 方程为12x =-,显然过点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭;综上,直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法及易错点睛:对题目涉及的变量巧妙的引进参数(如设动点坐标、动直线方程等),利用题目的条件和椭圆方程组成二元二次方程组,再化为一元二次方程,从而利用根与系数的关系对题目条件进行化简计算,从而可得出结论,另外设直线方程时常常不要忽略斜率是否存在的问题.24.(1)22143x y +=;(2)7. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+,设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-, 所以,2121122OMNSOF y y =⋅-====.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.25.(1)2214x y +=;(2)12S S +是否为定值,为54π.证明过程见解析. 【分析】(1)设(,)D x y ,用,x y 表示出P 点坐标,代入圆的方程即可得;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,利用率1k 、k 、2k 成等比数列,得2121212y y k k k x x ==可计算出214k =,然后计算12S S +可得证. 【详解】(1)设(,)D x y ,则有(,2)P x y ,又P 在已知不上,∴2244x y +=,所以曲线E 的方程为2214x y +=;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,由2214y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(14)8440k x ktx t +++-=,2222644(14)(44)0k t k t ∆=-+->,∴122814kt x x k +=-+,21224414t x x k -=+,111y k x =,222y k x =,∵1k 、k 、2k 成等比数列,∴2121212y y k k k x x ==,∴2221212121212()()()kx t kx t k x x kt x x t k x x x x +++++==,212()0kt x x t ++=,又0t ≠,∴12()0k x x t ++=,228014k tt k -+=+,解得12k =±. 1228414kt x x kt k +=-=-+,22122442214t x x t k-==-+, 22222222121212()2162(22)4444x x x x x x k t t t t +=+-=--=-+=,22222222121122()()2244OM ON S S OM ON x y x y ππππ⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯=+=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 222222222211221212124()()4()2()2x y x y kx t kx t k x x kt x x t +++=++++=+++++222244825k k t t =+-+=,∴1254S S π+=为定值. 【点睛】关键点点睛:本题考查求轨迹方程,考查直线与椭圆相交问题中的定值问题.解题方法是设而不求的思想方法,设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,再利用题中其他条件求出参数满足的结论,并计算12S S +.26.(1)230x y -+=;(2)证明见解析,定值为1λλ+.【分析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由3PD DA =,3PE EB =可得D 与E 坐标,代入抛物线方程可得1x 与2x ,即可求AB 所在的直线方程;(2)由设00(,)P x y ,PD DA λ=,PE EB λ=可得D 与E 坐标,代入抛物线方程可得1x 与2x 满足的方程220002(1)0x x x y x λλλ-++-=,通过计算得到直线PM 的方程为0x x =,即线段PQ 与QM 的比为Q P M Qy y y y --,计算化简得到定值.【详解】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由3PD DA =,3PE EB =, 可得111323(,)44x y D +-+,221323(,)44x y E +-+,由D 点在C 上可得:2112313()44y x -++=,化简得:211230x x --=,同理可得: 222230x x --=,∵A 、B 两点不同,不妨设(3,9)A ,(1,1)B -, ∴弦AB 所在的直线方程为230x y -+=.(2)设00(,)P x y ,211(,)A x x ,222(,)B x x ,由PD DA λ=,得20101(,)11x x y x D λλλλ++++,代入2yx ,化简得:22101002(1)0x x x y x λλλ-++-=, 同理可得:22202002(1)0x x x y x λλλ-++-=,显然12x x ≠,∴1x 、2x 是方程220002(1)0x x x y x λλλ-++-=的两个不同的根,∴1202x x x +=,20012(1)y x x x λλ+-⋅=,∴1202M x x x x +==,即直线PM 的方程为0x x =, ∵2220012(12)(1)2M x y x x y λλλ+-++==,20Q y x =, ∴200(1)(1)M Q x y y y λλλ+-+-=,200Q P y y x y -=-,所以线段PQ 与QM 的比为200200(1)(1)1Q PM Q y y x y y x y y λλλλλ-==+-+--+∴线段PQ 与QM 的比为定值1λλ+.【点晴】思路点晴:由向量关系得到点,,A B P 坐标关系,求得直线PM 的方程为P x x =,所以M Q MQ y y =-,Q P QP y y =-,则线段PQ 与QM 的比为Q P M Qy y y y --,结合题意得比值.。
北京邮电大学附中2013届高考数学第一轮复习单元训练-概率-含标准答案
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:概率本试卷分第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.设随机变量()2~1,5XN ,且()()02P X P X a ≤=>-,则实数的值为( ) A . 4B. 6 C . 8ﻩD .10【答案】A2.如果事件A ,B 互斥,那么( )A .A +B 是必然事件ﻩﻩB. A B +是必然事件 C. A B 与互斥ﻩﻩD.A B 与一定不互斥【答案】B3.离散型随机变量X 的概率分布列如下:则c等于( )A.0.01ﻩB .0.24C .0.1D .0.76【答案】C4.某班有40名学生,其中有15人是共青团员.现将全班分成4个小组,第一组有学生10人,共青团员4人,从该班任选一个学生代表.在选到的学生代表是共青团员的条件下,他又是第一组学生的概率为( )A .415 B.514 C.14 D.34【答案】A5.下列是随机变量ξ的分布列则随机变量ξ的数学期望是( )A.0.44ﻩB.0.52ﻩC.1.40ﻩD.条件不足【答案】C6.三位同学独立地做一道数学题,他们做出的概率分别为21、31、41,则能够将此题解答出的概率为( )A .0.25ﻩB.0.5 C. 0.6D . 0.75 【答案】D7.某中学高考数学成绩近似地服从正态分布()100,100N,则此校数学成绩在120~80分的考生占总人数的百分比为( )A.31.74﹪B.68.26﹪C .95.44﹪ D.99.74﹪【答案】C8.随机变量ξ的分布列为:()()1a P k n n ξ==+()1,2,3,4n =,其中是常数,则1522P ξ⎛⎫<< ⎪⎝⎭的值为( ) A .23 B.34 C.45 D .56【答案】D9.随机变量Y~),(p n B ,且() 3.6E Y =,16.2)(=Y D ,则( )A. n=4 p =0.9ﻩB . n=9 p=0.4ﻩC.n=18 p=0.2ﻩD. N =36 p =0.1【答案】B10.设随机变量X ~2(,)N μδ,且()()p X c p X c ≤=>,则的值( )A.0B. 1ﻩC.μﻩD .2μ【答案】C 11.已知随机变量ξ服从正态分布2(2,)N σ,(4)0.84,P ξ≤=则(0)P ξ≤=( )A.0.68B.0.32 C .0.16 D.0.84 【答案】C12.先后抛掷质地均匀的硬币三次,则至少一次正面朝上的概率是( ) A.81ﻩB .83ﻩC .85ﻩD .87 【答案】D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.有一个底面圆半径为1高为2的圆柱,点O为这个圆柱底面圆的圆心,在这个圆柱内随机取一点P,则点P 到点O 的距离大于1的概率为 .【答案】错误!14.某篮球队员在比赛中每次罚球的命中率相同,且在两次罚球中至多命中一次的概率为1625,则该队员每次罚球的命中率为 。
2013高考数学一轮复习单元练习--圆锥曲线与方程
2013高考数学一轮复习单元练习--圆锥曲线与方程I 卷一、选择题1.下列命题中假命题是( )A .离心率为2地双曲线地两渐近线互相垂直B .过点(1,1)且与直线x -2y+=0垂直地直线方程是2x + y -3=0C .抛物线y2 = 2x 地焦点到准线地距离为1D .+=1地两条准线之间地距离为【答案】D2. 已知直线与曲线仅有三个交点,则实数m 地取值范围是( ) A .B .C .D .【答案】C 3.直线x +y +2=0截圆x2+y2=4所得劣弧所对圆心角为( )A .π6B .π3C .π2D .2π3【答案】D4.与两圆x2+y2=1及x2+y2-8x +12=0都外切地圆地圆心在( )A .一个椭圆上B .双曲线地一支上C .一条抛物线上D .一个圆上图17-1【答案】B5.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)地右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°地直线与双曲线地右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率地取值范围是( )A .(1,2) B .(-1,2)C .(2,+∞)D .[2,+∞)【答案】D6.过点P(-3,0)地直线l 与双曲线x216-y29=1交于点A ,B ,设直线l 地斜率为k1(k1≠0),弦AB 地中点为M ,OM 地斜率为k2(O 为坐标原点),则k1·k2=( )A .916 B .34 C .169D .16【答案】A7.设双曲线x2a2-y29=1(a>0)地渐近线方程为3x±2y =0,则a 地值为( )A .4 B .3C .2D .1【答案】C8.与圆x2+y2-2y -1=0关于直线x -2y -3=0对称地圆地方程是( )A .(x -2)2+(y +3)2=12B .(x -2)2+(y +3)2=2C .(x +2)2+(y -3)2=12D .(x +2)2+(y -3)2=2【答案】B9.若直线mx +ny =4与圆O :x2+y2=4没有交点,则过点P(m ,n)地直线与椭圆x29+y24=1地交点个数为( )A .至多一个 B .2C .1D .0【答案】B10.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)地左顶点与抛物线y2=2px(p>0)地焦点地距离为4,且双曲线地一条渐近线与抛物线地准线地交点坐标为(-2,-1),则双曲线地焦距为( )A .2 3B .2 5C .4 3D .4 5 【答案】B11.已知直线与抛物线C:相交A 、B 两点,F 为C 地焦点.若,则k= A . B) C . D .【答案】D12.已知直线与抛物线C:相交A 、B 两点,F 为C 地焦点.若,则k=()A.B.C.D.【答案】DII 卷二、填空题13.双曲线x2n -y23-n=1地渐近线方程为y =±2x ,则n =________.【答案】3514.两个正数a 、b 地等差中项是52,一个等比中项是6,且a>b ,则双曲线x2a2-y2b2=1地离心率e 等于________.【答案】 13315.如图,过抛物线y =14x2地焦点地直线交抛物线与圆x2+(y -1)2=1于A 、B 、C 、D 四点,则AB·CD =______.【答案】116. 椭圆地离心率为,若直线与其一个交点地横坐标为,则地值为 【答案】三、解答题17.已知双曲线地中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).(1)求双曲线方程;(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:MF1⊥MF2;(3)求△F1MF2地面积.【答案】(1)由e =2⇒c a =2⇒c2=2a2⇒a2=b2.设双曲线方程为x2-y2=λ,将点(4,-10)代入得:λ=6,故所求双曲线方程为x2-y2=6.(2)∵c2=12,∴焦点坐标为(±23,0)将M(3,m)代入x2-y2=6得:m2=3.当m =3时,=(-23-3,-3),=(23-3,-3)∴·=(-3)2-(23)2+(-3)2=0,∴MF1⊥MF2,当m =-3时,同理可证MF1⊥MF2.(3)S △F1MF2=12·|2c|·|m|=12·43·3=6.18.如图16-3,已知点D(0,-2),过点D 作抛物线C1:x2=2py(p>0)地切线l ,切点A 在第二象限,如图16-3.(1)求切点A 地纵坐标;(2)若离心率为32地椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)恰好经过切点A ,设切线l 交椭圆地另一点为B ,记切线l ,OA ,OB 地斜率分别为k ,k1,k2,若k1+2k2=4k ,求椭圆方程.图16-3【答案】(1)设切点A(x0,y0),且y0=x202p ,由切线l 地斜率为k =x0p ,得l 地方程为y =x0p x -x202p,又点D(0,-2)在l 上,∴x202p=2,即切点A 地纵坐标为2. (2)由(1)得A(-2p ,2),切线斜率k =-2p,设B(x1,y1),切线方程为y =kx -2,由e =32,得a2=4b2,所以设椭圆方程为x24b2+y2b2=1,且过A(-2p ,2),∴b2=p +4.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2,x2+4y2=4b2⇒(1+4k2)x2-16kx +16-4b2=0,k1+2k2=y0x0+2y1x1=x1y0+2x0y1x0x1=将k =-2p,b2=p +4代入得p =32,所以b2=36,a2=144,所以椭圆方程为x2144+y236=1.19.已知椭圆地离心率为,椭圆短轴地一个端点与两个焦点构成地三角形地面积为. (Ⅰ)求椭圆地方程;(Ⅱ)已知动直线与椭圆相交于、两点. ①若线段中点地横坐标为,求斜率地值;②已知点,求证:为定值.【答案】(Ⅰ)因为满足,,.解得,则椭圆方程为(Ⅱ)(1)将代入中得因为中点地横坐标为,所以,解得(2)由(1)知,所以20.在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴地交点都在圆C上.(1)求圆C地方程;(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A,B两点,且OA⊥OB,求a地值.【答案】(1)曲线y=x2-6x+1与y轴地交点为(0,1),与x轴地交点为(3+22,0),(3-22,0).故可设C地圆心为(3,t),则有32+(t-1)2=(22)2+t2,解得t=1.则圆C 地半径为32+(t -1)2=3.所以圆C 地方程为(x -3)2+(y -1)2=9.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组:消去y ,得到方程2x2+(2a -8)x +a2-2a +1=0.由已知可得,判别式△=56-16a -4a2>0.由韦达定理得x1+x2=4-a ,x1x2=a2-2a +12. ① 由于OA ⊥OB ,可得x1x2+y1y2=0.又y1=x1+a ,y2=x2+a ,所以2x1x2+a(x2+x2)+a2=0. ②由①,②得a =-1,满足Δ>0,故a =-1.21.已知向量=(0,x ),=(1,1), =(x ,0),=(y2,1)(其中x ,y 是实数),又设向量= +,=-,且,点P (x ,y )地轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线C 地方程;(Ⅱ)设直线与曲线C 交于M 、N 两点,当|MN|=时,求直线l 地方程.【答案】(I )由已知,即所求曲线地方程是:(Ⅱ)由解得x1=0, x2=分别为M ,N 地横坐标). 由所以直线l 地方程x -y+1=0或x+y -1=0.22.已知椭圆C :x2a2+y2b2=1(a>b>0)地离心率为33,过右焦点F 地直线l 与C 相交于A 、B 两点,当l 地斜率为1时,坐标原点O 到l 地距离为22.(1)求a ,b 地值;(2)C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有=+成立?若存在,求出所有地P 地坐标与l 地方程;若不存在,说明理由.【答案】(1)设F(c,0),当l 地斜率为1时,其方程为x -y -c =0,O 到l 地距离为|0-0-c|2=c 2,故c 2=22,c =1. 由e =c a =33,得a =3,b =a2-c2=2.(2)C 上存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有=+成立.由(1)知C 地方程为2x2+3y2=6.设A(x1,y1),B(x2,y2).①当l 不垂直于x 轴时,设l 地方程为y =k(x -1).C 上地点P 使=+成立地充要条件是P 点地坐标为(x1+x2,y1+y2),且2(x1+x2)2+3(y1+y2)2=6,整理得2x21+3y21+2x22+3y22+4x1x2+6y1y2=6.又A 、B 在C 上,即2x21+3y21=6,2x22+3y22=6.故2x1x2+3y1y2+3=0. ① (8分)将y =k(x -1)代入2x2+3y2=6,并化简得(2+3k2)x2-6k2x +3k2-6=0, 于是x1+x2=6k22+3k2,x1·x2=3k2-62+3k2,y1 · y2=k2(x1-1)(x2-1)=-4k22+3k2. 代入①解得,k2=2.此时x1+x2=32. 于是y1+y2=k(x1+x2-2)=-k 2,即P(32,-k 2).因此,当k =-2时,P(32,22),l 地方程为2x +y -2=0;当k =2时 ,P(32,-22),l 地方程为2x -y -2=0.②当l 垂直于x 轴时,由+=(2,0)知,C 上不存在点P 使=+成立. 综上,C 上存在点P(32,±22)使=+成立,此时l 地方程为2x±y -2=0.。
北京邮电大学附中高三数学一轮复习单元训练:三角函数 含答案
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:三角函数本试卷分第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.计算︒-5.22sin 212的结果等于( )A .21 B .22 C .33 D .23 【答案】B2.如图,有一条长为a 的斜坡AB ,它的坡角∠ABC=45°,现保持坡高AC 不变,将坡角改为∠ADC=30°,则斜坡AD 的长为( )A .aB 2aC 3aD .2a【答案】B3.一个角的度数是o405,化为弧度数是( )A .π3683 B .π47 C .π613 D . π49 【答案】D4.在△ABC 中,22sin sin A C -=(sin sin )sin A B B -,则角C 等于( )A .6πB .3π C .56π D .23π 【答案】B 5.已知cos 2152)4xx π=+,0<x<π,则tanx 为( ) A .-43 B .-34C .2D .-2【答案】A6.在△ABC 中,边a 、b 、c 所对角分别为A 、B 、C ,且cCb B a A cos cos sin ==,则△ABC 的形状为( ) A .等边三角形 B .有一个角为30°的直角三角形 C .等腰直角三角形D .有一个角为30°的等腰三角形【答案】C7.已知a =︒80sin ,则cos100°的值等于( )A .21a -B .21a --C .211a--D .a -【答案】B8.函数的值的符号为( ) A .正 B .负C .等于0D .不能确定【答案】A9.表达式sin(45)sin(45)A A +--化简后为( )A .2AB .2A C .1sin 2A D . 1sin 2A -【答案】B10.下列诱导公式中错误的是( )A . tan(π―α)=―tan α;B . cos (2π+α) = sin α C . sin(π+α)=― sin αD . cos (π―α)=―cos α【答案】B 11.已知3tan =α,则αααα22cos 9cos sin 4sin 2-+的值为( )A .3B .31 C .1021 D .301 【答案】C12.已知函数sin(6)4y x π=+的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍,再向右平移8π个单位,得到的函数的一个对称中心是( )A .(0)16π, B .(0)9π,C .(0)4π,D .(0)2π,【答案】D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.已知两灯塔A 、B 与观测点C 的距离都等于a km,灯塔A 在观测点C 的北偏东20︒,灯塔B 在观测点C 的南偏东40︒,则灯塔A 与B 的距离为 km. 【答案】3a14.已知2sin(45)90)αα︒-=︒<<︒,则cos α= . 【答案】4515.已知3tan =α,则sin cos sin cos αααα+=- .【答案】216.sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°= .【答案】892三、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.计算:oo o oo o 80cos 15cos 25sin 10sin 15sin 65sin -+【答案】00000000000000sin(8015)sin15sin10sin 80cos15cos152sin(1510)cos15cos80sin15cos10sin15-+===++-18.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边为c b a ,, (1)若,cos 2)6sin(A A =+π求A 的值;(2)若c b A 3,31cos ==,求C sin 的值.【答案】(1)因为sin()sin coscos sin666A A A πππ+=+=A A cos1sin 23+==2cos ,A 3cos ,A A =解得tan A =即A 的值为60. (2)因为1cos ,3A =所以sin A =所以在△ABC 中,由正弦定理得:sin sin c bC B=,因为3b c =,所以3sin sin()c cC AC =+,所以3sin sin()sin cos cos sin C A C A C AC =+=⋅+⋅1sin 3C C +,解得cos ,C C =又因为22sin cos 1C C +=,所以2221sin 8sin 1,sin 9C C C +==即, sin 0,C >又在三角形中,所以解得C sin 的值为13.19.如图,开发商欲对边长为1km 的正方形ABCD 地段进行市场开发,拟在该地段的一角建设一个景观,需要建一条道路EF (点E F 、分别在BC CD 、上),根据规划要求ECF ∆的周长为2km .(1)设,BAE DAF αβ∠=∠=,试求βα+的大小; (2)欲使EAF ∆的面积最小,试确定点E F 、的位置.【答案】(1)设,BAE DAF αβ∠=∠=,,(01,01)CE x CF y x y ==<≤<≤, 则tan 1,tan 1x y αβ=-=-,由已知得:222x y x y +++=,即2()2x y xy +-=tan tan 112()2()tan()11tan tan 1(1)(1)[22()]x y x y x y x y x y xy x y x y αβαβαβ+-+--+-++=====----+-++-+0,24ππαβαβ<+<∴+=,即.4EAF π∠=(2)由(1)知, 1221121sin 244cos cos 4cos cos AEF S AE AF EAF AE AF αβαβ∆=⋅∠=⋅=⋅⋅=⋅ =22111142cos (sin cos )sin 22cos sin 2cos 21cos cos()4πααααααααα⋅===++++- =12sin(2)14πα++.20.已知A ,B 是海面上位于东西方向(B 在A 东)相距5(33)海里的两个观察点,现位于A点北偏东450,B 点北偏西600的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西600且与B 点相距203C 点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里∕小时,该救援船到达D 的点需要多长时间?【答案】由题意知5(33)AB =+海里,906030,904545,DBA DAB ∠=︒-︒=︒∠=︒-︒=︒∴180(4530)105ADB ∠=︒-︒+︒=︒ 在DAB ∆中,由正弦定理得sin sin DB ABDAB ADB=∠∠, ∴sin 5(33)sin 455(33)sin 45sin sin105sin 45cos 60cos 45sin 60AB DAB DB ADB ∠+︒+︒===∠︒︒︒+︒︒=53(31)10331+=+(海里)答:救援船到达D 点需要1小时. 21.已知3tan =x ,求下列各式的值: (1)x x x x y 221cos cos sin 5sin 2--=;(2)xx x x y sin cos 3sin cos 32+-=【答案】(1)511=y ;(2)232-=y 22.在锐角ABC ∆中,角C B A ,,所对边分别为c b a ,,,已知322sin =A .(Ⅰ)求2sinCB +的值; (Ⅱ)若,2=a 2=∆ABCS , 求b 的值.【答案】(Ⅰ)在锐角ABC ∆中,由322sin =A 可得31cos =A ,则2cos )22sin(2sinAA CB =-=+π =36 (Ⅱ)由2=∆ABCS 得3=bc ,又由余弦定理得622=+c b ,可解得3=b。
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练导数及其应用Word版含答案
北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:导数及其应用本试卷分第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..曲线2y x=与直线1y x =-及4x =所围成的封闭图形的面积为( ) A . 42ln 2- B . 2ln 2- C . 4ln 2- D . 2ln 2【答案】A 2.若在曲线(,)0(())f x y y f x ==或上两个不同点处的切线重合,则称这条切线为曲线f(x ,y) =0(或y=f(x))的“自公切线”.下列方程:①x 2—y 2=1;②y= x 2—|x|;③y=3 sinx+4cosx ;④( ) A .①③ B .①④C .②③D .②④【答案】C 3.已知b >a ,下列值:()baf x dx ⎰,|()|baf x dx ⎰,|()baf x dx ⎰|的大小关系为A .|()baf x dx ⎰|≥|()|b af x dx ⎰≥()b af x dx ⎰B .|()|b a f x dx ⎰≥|()baf x dx ⎰|≥()baf x dx ⎰ C .|()|ba f x dx ⎰= |()baf x dx ⎰|=()baf x dx ⎰D .|()|baf x dx ⎰= |()b af x dx ⎰|≥()baf x dx ⎰【答案】B4.设a ∈R ,函数f(x)=e x +a ·e -x的导函数f ′(x),且f ′(x)是奇函数.若曲线y =f(x)的一条切线的斜率是32,则切点的横坐标为( )A .- ln22B .-ln2C .ln22D .ln2【答案】D 5.函数()f x 满足(0)0f =,其导函数'()f x 的图象如下图,则()f x 的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为( )A .31 B .34 C .2 D .38 【答案】B6.设函数()f x 是定义在(0,)+∞的非负可导的函数,且满足/()()0xfx f x +≤,对任意的正数,a b ,若a b <,则必有( )A . ()()af b bf a ≤B . ()()bf a af b ≤C . ()()af a f b ≤D . ()()bf b f a ≤ 【答案】A 7.2231111()dx x x x+-=⎰( ) A . 872ln +B . 872ln -C . 452ln +D . 812ln +【答案】D8.已知1220()(2)f a ax a x dx =⎰-,则()f a 的最大值是( )A .23B .29C .43D .49【答案】B9.将函数y=2cosx(0≤x ≤2π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭的平面图形的面积是( ) A .4 B .8 C . 2π D . 4π【答案】D10.设函数f (x )=ax 2+b (a ≠0),若30⎰f (x )d x =3f (x 0),则x 0=( )A .±1B . 2C .± 3D .2【答案】C11.如下图,阴影部分面积为 ( )A .[()()]ba f x g x dx -⎰B .[()()][()()]c bacg x f x dx f x g x dx -+-⎰⎰C .[()()][()()]c bacf xg x dx g x f x dx -+-⎰⎰D .[()()]bag x f x dx -⎰【答案】B12.已知函数)()293(32)(2R a ax x x x f ∈--=,若函数)(x f 的图像上点P (1,m )处的切线方程为03=+-b y x ,则m 的值为( ) A .31B .21 C .-31 D .-21 【答案】C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.已知函数()()()22sin 122xf x x x x π=+-+.方程()0f x =在区间[100,100]-上实数解的个数是 ; 【答案】20114.220sin 2xdx π⎰= . 【答案】142π-15.求曲线x x x y 223++-=与x 轴所围成的图形的面积为 .【答案】371216.由曲线1y x=与y=x ,x=4以及x 轴所围成的封闭图形的面积是 ; 【答案】1ln 42+ 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.已知函数()()323,f x ax bx x a b R =+-∈在点()()1,1f 处的切线方程为20y +=. ⑴求函数()f x 的解析式;⑵若对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x 都有()()12f x f x c -≤,求实数c 的最小值;⑶若过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围.【答案】⑴()2323f x ax bx '=+-.根据题意,得()()12,10,f f =-⎧⎪⎨'=⎪⎩即32,3230,a b a b +-=-⎧⎨+-=⎩解得10a b =⎧⎨=⎩所以()33f x x x =-.⑵令()0f x '=,即2330x -=.得1x =±.因为()12f -=,()12f =-,所以当[]2,2x ∈-时,()max 2f x =,()min 2f x =-. 则对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x ,都有()()()()12max min 4f x f x f x f x -≤-=,所以4c ≥.所以c 的最小值为4. ⑶因为点()()2,2Mm m ≠不在曲线()y f x =上,所以可设切点为()00,x y .则30003y x x =-. 因为()20033f x x '=-,所以切线的斜率为2033x -.则2033x -=300032x x mx ---,即32002660x x m -++=. 因为过点()()2,2Mm m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,所以方程32002660x x m -++=有三个不同的实数解. 所以函数()32266g x x x m =-++有三个不同的零点.则()2612g x x x '=-.令()0g x '=,则0x =或2x =.则()()0022g g >⎧⎪⎨<⎪⎩ ,即6020m m +>⎧⎨-+<⎩,解得62m -<<.18.已知某工厂生产x 件产品的成本为212500020040C x x =++(元),问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品?【答案】(1)设平均成本为y 元,则2125000200250004020040x xx y xx ++==++,[225000140y x -'=+,令0y '=得1000x =.当在1000x =附近左侧时0y '<; 因此,要使平均成本最低,应生产1000件产品.(2)利润函数为2250025000200300250004040x x S x x x ⎛⎫=-++=--⎪⎝⎭,30020x S '=-, 令0S '=,得6000x =,因此,要使利润最大,应生产6000件产品. 19.定义函数()(,)(1),,0,y F x y x x y =+∈+∞.(1)令函数()32()1,log 3f x F x x ⎡⎤=-⎣⎦的图象为曲线1C 求与直线03154=-+y x 垂直的曲线1C 的切线方程;(2)令函数()322()1,log 1g x F x ax bx ⎡⎤=+++⎣⎦的图象为曲线2C ,若存在实数b 使得曲线2C在()()001,4x x ∈处有斜率为8-的切线,求实数a 的取值范围;(3)当,N *x y ∈,且y x <时,证明()(),,F x y F y x >.【答案】(1)[]xx x x F x f x x3)11()3(log ,1)(3)3(log 3232-=+=-=-,由0)3(log 32>-x x,得133>-x x . 又41533)(2=-='x x f ,由()0f x '=,得32x =± 133>-x x ,32x ∴=-.又3928f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,∴切点为39,28⎛⎫- ⎪⎝⎭.存在与直线03154=-+y x 垂直的切线,其方程为9153842y x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,即027415=+-y x(2)[]1)1(log ,1)(23232+++=+++=bx ax x bx ax x F x g .由0)1(log 232>+++bx ax x,得023>++bx ax x .由823)(2-=++='b ax x x g ,得8232---=ax x b .082)823(2322323>---=---++=++x ax x ax x x ax x bx ax x 在)4,1(∈x 上有解.0822<++∴ax x 在()1,4x ∈上有解得xx a 82--<在()1,4x ∈上有解,()max 82,1,4a x x x ⎛⎫∴<--∈ ⎪⎝⎭. 而844)4(282-=⋅-≤+-=--x x x x x x ,当且仅当2=x时取等号, 8-<∴a .(3)证明:),(),(x y F y x F >xy y x )1()1(+>+⇔ln(1)ln(1)y x x y ⇔+>+()ln(1)ln(1),*,x y x y x y x y++⇔>∈<N . 令x x x h )1ln()(+=,则2)1ln(1)(x x x xx h +-+=',当2≥x时,∵()1ln 11xx x<<++,∴0)(<'x h ,)(x h 单调递减, ∴当y x <≤2时,)()(y h x h >. 又当21==y x 且时,()()11ln 2ln 322h h =>=, ∴当,*x y ∈N .且y x <时,)()(y h x h >,即),(),(x y F y x F >.20.计算下列定积分的值(1)⎰--312)4(dx x x;(2)⎰-215)1(dx x ;(3)dx x x ⎰+20)sin (π;(4)dx x ⎰-222cos ππ【答案】(1)(2)(3)(4)21..计算下列定积分(1)dx x x )sin 3(202+⎰π (2)dx x ⎰--3329【答案】(1)183+π (2)29π22.某商店经销一种奥运会纪念品,每件产品的成本为30元,并且每卖出一件产品需向税务部门上交a 元(a 为常数,2≤a ≤5 )的税收。
(常考题)北师大版高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(含答案解析)
一、选择题1.光线从椭圆的一个焦点发出,被椭圆反射后会经过椭圆的另一个焦点;光线从双曲线的一个焦点发出,被双曲线反射后的反射光线等效于从另一个焦点射出,如图①,一个光学装置由有公共焦点1F 、2F 的椭圆Γ与双曲线Ω构成,现一光线从左焦点1F 发出,依次经Ω与Γ反射,又回到了点1F ,历时1t 秒;若将装置中的Ω去掉,如图②,此光线从点1F 发出,经Γ两次反射后又回到了点1F ,历时2t 秒;若218t t =,则Γ与Ω的离心率之比为( )A .3:4B .2:3C .1:2D .22.设1F ,2F 是双曲线C :22111y x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点M 在C 上且23OM =12MF F △的面积是( )A .10B .11C .12D .133.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .22±C .8±D .23±4.已知双曲线22221x y a b -=的两个焦点分别为21(,0)(,0)(0)F c F c c ->,过点2,0a P c ⎛⎫⎪⎝⎭的直线与双曲线的左右两支分别交于,A B 两点,且122F A F B =-,求双曲线的离心率( ) A 2B 3C 5D 65.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C .2D .26.设1F 、2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点.若126PF PF a +=,且122PF F S =△,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .0x ±=C 20y ±=D .20x =7.已知椭圆222:14x y C b +=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3BC .5D8.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l :y x =+,在l 上满足PM PN +=P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或29.设1F 、2F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且1PF <2PF ,线段1PF 垂直平分线经过2F ,若1C 和2C 的离心率分别为1e 、2e ,则129e e +的最小值( )A .2B .4C .6D .810.已知抛物线24x y =的焦点F 和点(1,8),A P -为抛物线上一点,则||||PA PF +的最小值是( ) A .3B .9C .12D .611.斜率为14的直线l 与椭圆C :()222210x y a b a b+=>>相交于A ,B 两点,且l 过C 的左焦点,线段AB 的中点为()2,1M -,C 的右焦点为F ,则AFB △的周长为( )A .7B .7C .7D .712.“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示为椭圆”的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件二、填空题13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为8,上顶点为A ,左顶点为B ,12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,且1F AB 的面积为4,点P 为椭圆上的任意一点,则1211PF PF +的取值范围为___________. 14.在平面直角坐标系xOy中,1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦点.若椭圆C 上存在点P ,使得12|1|||2PO F F =,则椭圆C 的离心率的取值范围为________. 15.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.16.F 为抛物线2:4C y x =的焦点,过F 且斜率为k 的直线l 与抛物线交于P 、Q 两点,线段PQ 的垂直平分线交x 轴于点M ,且||6PQ =,则||MF =__________.17.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.18.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线x m =与椭圆C 相交于A ,B两点.当ABF 的周长最大时,ABF 的面积为2b ,则椭圆C 的离心率e =________. 19.如图,椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,B 为椭圆C 的上顶点,若12BF F △的外接圆的半径为23b,则椭圆C 的离心率为________.20.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,3)M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________.三、解答题21.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l ⊥x 轴时,|AB |=4, (1)求p 的值;(2)若|AF |=2|BF |,求直线l 的方程.22.已知椭圆22:11612x y E +=,1F 、2F 为左、右焦点,()2,3A .(1)求12tan F AF ∠及12F AF ∠的角平分线所在直线l 的方程;(2)在椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点?若存在,请找出:若不存在,说明理由.23.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右顶点分别为,A B ,离心率3e =,椭圆E 上任意一点M 到两个焦点1F ,2F 的距离之积的最大值为4.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知点P 为直线l :4x =上的任意一点,直线PA 、PB 与椭圆E 分别交于两点C 、D (不同于A 、B 两点),求证:直线CD 经过定点,并求出该定点的坐标, 24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且经过点32,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB 的面积为4617,求直线l 的方程. 25.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.26.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为22,过左顶点与上顶点的直线与圆2243x y +=相切.(1)求椭圆C 的方程﹔(2)已知斜率为k 的直线l 在y 轴上的截距为()0m m b <<,l 与椭圆交于,A B 两点,是否存在实数k 使得2OA OB k k k ⋅=成立?若存在,求出k 的值,若不存在,说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a ,设光速为v ,推导出112a vt =,利用椭圆和双曲线的定义可得出1243a a =,由此可计算得出Γ与Ω的离心率之比. 【详解】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a , 在图②中,1CDF 的周长为111212124CF DF CD CF CF DF DF a vt ++=+++==,所以,1148a vt =,可得112a vt =,在图①中,由双曲线的定义可得2122AF AF a -=,由椭圆的定义可得1212BF BF a +=, 22AF BF AB =-,则2121111222AF AF BF AB AF a BF AB AF a -=--=---=,即()111222a AB AF BF a -++=,由题意可知,1ABF 的周长为111AB AF BF vt ++=,即112111322222a a a a vt a =-=-=, 所以,1243a a =. 因此,Γ与Ω的离心率之比为122112:::3:4c ce e a a a a ===. 故选:A.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.2.B解析:B 【分析】由12F F M △是以M 为直角直角三角形得到2212||||48MF MF +=,再利用双曲线的定义得到12||||2MF MF -=,联立即可得到12||||MFMF ,代入12F F M S =△121||||2MF MF 中计算即可. 【详解】由22111y x -=可知1,a c ==不妨设12(F F -,因为1212OM F F ==, 所以点M 在以12F F 为直径的圆上,即12F F M △是以M 为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||MF MF F F +=,即2212||||48MF MF +=,又12||||22MF MF a -==,所以2124||||MF MF =-=2212||||2MF MF +-12||||482MF MF =-12||||MF MF ,解得12||||22MF MF =, 所以12F F M S =△121||||112MF MF = 故选:B 【点晴】关键点点睛:根据OM =12MF F △为直角三角形是解题的关键,再结合双曲线的定义及勾股定理,即可计算焦点三角形面积,是一道中档题.3.B解析:B 【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =, 设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =, 显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=, 从而284A B x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B【点睛】解题的关键是根据面积的关系,得到49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,结合图象,可求得9AB =,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.4.B解析:B【分析】先根据题意画出图形,再根据122F A F B=-,得到21F AF B B P ∽,根据相似比得到222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,即可求出离心率. 【详解】 解:如图所示:122F A F B =-,12//F A F B ∴,12AF B BF P ∴∽,且122F PF P=, 即222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 两边同时除以a 得2a c c a c a a c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 即122e e e e+=-, 又1e >,解得:3e = 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用三角形相似比得到,a c 的关系式,进而求得离心率.5.D解析:D 【分析】 首先设直线22x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为2x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,12222y y a b+=+4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.6.A解析:A 【分析】利用双曲线的定义、余弦定理以及三角形的面积公式可求得123F PF π∠=,利用双曲线的定义以及126PF PF a +=可求得14PF a =,22PF a =,再利用余弦定理可得出ba的值,由此可求得双曲线C 的渐近线方程. 【详解】设12F PF θ∠=,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 在12PF F △中,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即()()()22212121212222cos 421cos c PF PF PF PF PF PF a PF PF θθ=-+⋅-⋅=+⋅-,所以,222122221cos 1cos c a b PF PF θθ-⋅==--,1222221222sin cos1sin 22sin 21cos tan112sin 22PF F b b b S PF PF θθθθθθθ⋅=⋅====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭△,tan2θ∴=0θπ<<,可得022θπ<<,26θπ∴=,所以,3πθ=,由已知可得121226PF PF a PF PF a ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1242PF aPF a ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即222221416416122c a a a a =+-⨯=,则223c a =,即2223a b a +=,b ∴=, 因此,双曲线C的渐近线方程为by x a=±=0y ±=. 故选:A. 【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)转化已知条件,得到a 、b 、c 中任意两个量的等量关系;(2)若得到a 、b 的等量关系,则渐近线方程可得;若已知a 、c 或b 、c 之间的等量关系,结合222+=a b c 可求得ba的值,则渐近线方程可求. 7.B解析:B 【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么b ==故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.8.B解析:B【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数. 【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N为焦点,由于2a =,a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.9.D解析:D 【分析】设椭圆和双曲线的方程,由题意可得2122PF F F c ==,再利用椭圆和双曲线的定义分别求出1PF ,即可得122a a c +=,计算12112e e +=,()121212111992e e e e e e ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭展开后利用基本不等式即可求最值. 【详解】设椭圆1C 的方程为2222111x y a b +=,则222111c a b =-,设双曲线2C 的方程为2222221x y a b -=,则222222c a b =+,因为椭圆1C 和双曲线2C 的焦点相同,所以2212c c =,设12c c c ==即22221122a b a b -=+,因为P 是椭圆1C 和双曲线2C 的一个公共点, 所以1212+=PF PF a ,2122PF PF a -=,因为线段1PF 垂直平分线经过2F ,所以2122PF F F c ==,所以1122PF a c =-,且1222PF c a =-,所以122222a c c a -=-,可得122a a c +=, 所以11c e a =,22c e a =,所以1212121122a a a a ce e c c c c++=+===, 所以()211212121291111991022e e e e e e e e e e ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()11101023822⎛≥+=+⨯= ⎝, 当且仅当21129e e e e =,即213e e =时等号成立, 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用已知条件得出122a a c +=,进而可得12112e e +=, 再利用基本不等式可求最值.10.B解析:B 【分析】根据抛物线的标准方程求出焦点坐标和准线方程,利用抛物线的定义可得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,故AM 为所求【详解】解:由题意得2p =,焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-, 设P 到准线的距离为PM ,(即PM 垂直于准线,M 为垂足),则||||||||9PA PF PA PF AM +=+≥=,(当且仅当,,P A M 共线时取等号), 所以||||PA PF +的最小值是9, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,解题的关键是由题意结合抛物线定义得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,从而可得结果11.C解析:C 【分析】由已知得直线l 的方程可得c ,设()11,A x y ()22,B x y 代入椭圆的方程做差可得22ba18=,然后利用222b c a =-可得2a ,再利用椭圆定义可得答案.【详解】易得直线l 的方程为113(2)1442y x x =++=+, 当0y =时,6x =-,所以6c =,设()11,A x y ,()22,B x y ,则22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,则22222121220x x y y a b --+=, 整理得222212121222212121y y y y y y b a x x x x x x -+-=-=-⋅-+-2221136448a a--=-⨯==,解得7a =,则FAB的周长为47a =. 故选:C. 【点睛】本题考查了椭圆的定义、直线和椭圆的位置关系,在解答平面解析几何中的某些问题时,如果能适时运用点差法,可以达到“设而不求”的目的,同时,还可以降低解题的运算量,优化解题过程,这类问题通常与直线斜率和弦的中点有关或借助曲线方程中变量的取值范围求出其他变量的范围.12.C解析:C 【分析】根据方程2214x y a a +=-表示椭圆求出实数a 的取值范围,然后利用集合的包含关系可判断出“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的条件.【详解】若方程2214x y a a+=-表示椭圆,则0404a a a a >⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得02a <<或24a <<, 记为{}02,24A a a a =<<<<或, 又记{}04B a a =<<,AB则“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出方程为椭圆的充分必要条件.二、填空题13.【分析】先根据的面积和短轴长得出abc的值求得的范围再通分化简为关于的函数利用二次函数求得最值即得取值范围【详解】由已知得故∵的面积为∴∴又故∴∴又而即∴当时最大为;当或时最小为即∴即即的取值范围为解析:25, 58⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先根据1F AB的面积和短轴长得出a,b,c的值,求得1PF的范围,再通分化简1211PF PF+为关于1PF的函数,利用二次函数求得最值,即得取值范围.【详解】由已知得28b=,故4b=,∵1F AB的面积为4,∴()142a c b-=,∴2a c-=,又()()22216a c a c a c b-=-+==,故8a c+=,∴5a=,3c=,∴12121211PF PFPF PF PF PF++=()()()22 1111111210101021010525aPF a PF PF PF PF PF PF====---+--+,又而1a c PF a c-≤≤+,即128PF≤≤,∴当15PF=时,()21525PF--+最大,为25;当12=PF或8时,()21525PF--+最小,为16,即()211652525PF≤--+≤,∴121011102516PF PF≤+≤,即12211558PF PF≤+≤.即1211PF PF +的取值范围为25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故答案为:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于熟练掌握椭圆的性质1a c PF a c -≤≤+,结合椭圆定义和二次函数最值求法,即突破难点.14.【分析】先分析出得到消去b 整理出ac 的齐次式求出离心率的范围【详解】由落在椭圆上则又得:∴由得:即解得:又∴故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】先分析出||b PO a ≤≤,得到b c a ≤<,消去b ,整理出a 、c 的齐次式,求出离心率的范围. 【详解】由P 落在椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上,则||b PO a ≤≤.又12|1|||2PO F F =得:||PO c = ∴b c a ≤<由b c ≤得:22b c ≤,即222a c c -≤,解得:2c e a =≥又1e <,∴12e ≤<故答案为:2⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.15.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得3==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.16.3【分析】先根据抛物线方程求出p 的值再由抛物线性质求出的垂直平分线方程即可得到答案【详解】∵抛物线∴p=2焦点F(10)可设直线l :P(x1y1)Q(x2y2)将代入抛物线得:∴设PQ 中点为N(x0解析:3 【分析】先根据抛物线方程求出p 的值,再由抛物线性质求出PQ 的垂直平分线方程,即可得到答案. 【详解】∵抛物线2:4C y x =,∴p =2,焦点F (1,0) 可设直线l :(1)y k x =-,P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2)将(1)y k x =-代入抛物线2:4C y x =得:2222(24)0k x k x k -++= ∴12242x x k +=+1224||226,PQ x x p k k =++=++=∴=设PQ 中点为N (x 0,y 0),则2120004242,(1)222x x k x y k x k ++=====-=所以线段PQ 的垂直平分线方程:1(2)y k x k-=-- 令y =0,可得x =4,所以||413MF =-= 故答案为:3 【点睛】坐标法是解析几何的基本方法,利用坐标法把几何关系转化为代数运算.17.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:17 【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE 设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =, ∴离心率17c e a ==. 17 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.【分析】首先根据椭圆定义分析分析当的周长最大时直线的位置再求的面积得到椭圆的离心率【详解】设椭圆的右焦点为当直线过右焦点时等号成立的周长此时直线过右焦点得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内 解析:12【分析】首先根据椭圆定义分析,分析当ABF 的周长最大时,直线AB 的位置,再求ABF 的面积,得到椭圆的离心率. 【详解】设椭圆的右焦点为F ',AF BF AB ''+≥,当直线AB 过右焦点F '时,等号成立,∴ABF 的周长4l AF BF AB AF BF AF BF a ''=++≤+++=,此时直线AB 过右焦点,22b AB a =,221222ABFb Sc ba=⨯⨯=,得12c e a ==. 故答案为:12【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内的线段和的最值问题,关键是利用两边和大于第三边,只有三点共线时,两边和等于第三边,再结合椭圆的定义,求周长的最值.19.【分析】由题意可得的外接圆的圆心在线段上可得在中由勾股定理可得:即结合即可求解【详解】由题意可得:的外接圆的圆心在线段上设圆心为则在中由勾股定理可得:即所以即所以所以故答案为:【点睛】方法点睛:求椭 解析:12【分析】由题意可得12BF F △的外接圆的圆心在线段OB 上,1OF c =,123bMF BM ==,可得 13OM b =,在1OMF △中,由勾股定理可得:22211MF OM OF =+,即222233b b c ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合222b ac =-即可求解. 【详解】由题意可得:12BF F △的外接圆的圆心在线段OB 上,1OF c =, 设圆心为M ,则2133OM OB BM b b b =-=-=, 在1OMF △中,由勾股定理可得:22211MF OM OF =+,即222233b b c ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以223b c =,即2223a c c -=,所以2a c =,所以12c e a ==, 故答案为:12. 【点睛】方法点睛:求椭圆离心率的方法: (1)直接利用公式c e a=; (2)利用变形公式221be a=-; (3)根据条件列出关于,a c 的齐次式,两边同时除以2a ,化为关于离心率的方程即可求解.20.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y += 【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,3)M -解得25c =代回方程即可. 【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列 所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,3b c =故椭圆方程可设为2222143x y c c+=代(4,3)M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x a b y b e -≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.三、解答题21.(1)2;(2)y =(x ﹣1). 【分析】(1)根据题意可得F (2p ,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p,与抛物线联立得A ,B 坐标,再计算|AB |=2p =4,即可得出答案.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立直线l 与抛物线的方程可得的关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,再结合|AF |=2|BF |与焦半径公式可得x 1=2x 2+1,进而解得x 2,x 1,故由x 1+x 2=2224k k +=52,解得k ,进而可得答案. 【详解】解:(1)根据题意可得F (2p,0), 当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p , 联立直线l 与抛物线y 2=2px ,得y 2=2p ×2p , 解得y =±p ,所以A (2p ,p ),B (2p,﹣p ), 所以|AB |=2p =4,所以p =2.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0,所以∆=(2k 2+4)2﹣4k 4=16k 2+16>0,所以x 1+x 2=2224k k+,x 1x 2=1, 因为|AF |=2|BF |,根据焦半径公式可得|AF |=x 1+1=2(x 2+1)=2|BF |,即x 1=2x 2+1, 所以(2x 2+1)x 2=1,即222x +x 2﹣1=0,解得x 2=12或x 2=﹣1(舍), 所以x 1=2x 2+1=2,所以x 1+x 2=2224k k+=52,即k 2=8,解得k =, 所以直线l 的方程为:y =(x ﹣1). 【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线的方程,考查抛物线的焦点弦性质.解题方法是设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用抛物线的定义结合已知条件得出12,x x 的关系,而直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,由刚才的关系可求先得12,x x ,再求得直线斜率k .这里仍然利用了设而不求的思想方法. 22.(1)124tan 3F AF ∠=,直线l 的方程为210x y --=;(2)不存在,理由见解析. 【分析】(1)分析得出2AF x ⊥轴,进而可得出12122tan F F F AF AF ∠=,设122F AF θ∠=,求出tan θ的值,可得出直线l 的斜率,进而可得出直线l 的方程;(2)假设椭圆E 上存在关于直线l 对称的相异两点()11,M x y 、()22,N x y ,进而可设直线MN 的方程为2xy t =-+,与椭圆E 的方程联立,列出韦达定理,求出线段MN 的中点P 的坐标,根据点P 在直线l 上,求出t 的值,可得出点P 的坐标,由此可得出结论. 【详解】(1)在椭圆E 中,4a =,b =2c =,则()12,0F -、()22,0F ,因为222311612+=,即点A 在椭圆E 上,且2AF x ⊥轴,121224tan 3F F F AF AF ∠==,设122F AF θ∠=,则22tan 4tan 21tan 3θθθ==-,整理可得22tan 3tan 20θθ+-=, 易知θ为锐角,则tan 0θ>,解得1tan 2θ=, 设直线l 的倾斜角为α,则sin cos 12tan tan 22sin tan cos2πθπθαθπθθθ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=-==== ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭,因此,直线l 的方程为()322y x -=-,即210x y --=;(2)假设椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点()11,M x y 、()22,N x y , 则直线MN 的斜率为12-,设直线MN 的方程为2xy t =-+, 联立22123448y x t x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,整理可得22120x tx t -+-=, 由韦达定理可得12x x t +=,则()121213222y y x x t t +=-++=, 所以,线段MN 的中点为3,24t t P ⎛⎫⎪⎝⎭, 点P 在直线l 上,所以,32110244t t t⨯--=-=,解得4t =, 所以点()2,3P ,此时,点P 与点A 重合,不合乎题意. 因此,椭圆E 上不存在关于直线l 对称的相异两点. 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的探索性问题求解思路如下: 第一步:假设结论存在.第二步:结合已知条件进行推理求解.第三步:若能推出合理结果,经验证成立即可肯定正确;若推出矛盾,即否定假设. 第四步:反思回顾,查看关键点、易错点及解题规范.23.(1)2214x y +=;(2)证明见解析,()1,0.【分析】(1)利用椭圆的定义可得12|||2|MF MF a =+,根据基本不等式求出2a =,再由离心率求出c =222a b c =+即可求解.(2)当点C 是椭圆上顶点时,求出()4,3P ,进而求出点83,55D ⎛⎫- ⎪⎝⎭,写出直线CD 的方程,得出直线CD 经过定点()1,0N ,设l 上任意点()4,P m ,设(),C C C x y ,(),y D D D x ,写出直线PA 的方程,将直线与椭圆联立,求出2221826,99m m C m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,同理求出222222,11m m D m m ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,若直线CD 经过定点()1,0N ,只需,,N C D 三点共线,利用向量共线的坐标表示即可求解. 【详解】(1)由椭圆的定义知12|||2|MF MF a =+,所以2122122MF MF MF MF a ⎛+⎫≤= ⎪⎝⎭,已知12||||4MF MF ≤,所以24a =,2a =.因为e =c = 因为222a b c =+,所以1b =,所以椭圆E 的方程为2214x y +=.(2)当点C 是椭圆上顶点时,直线AC 的方程为()122y x =+,可得()4,3P ,则()3:22PB l y x =-与2214x y +=联立解得83,55D ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以直线CD 的方程为:10x y +-=,由椭圆的对称性可知,直线CD 经过x 轴上的定点, 所以直线CD 经过定点()1,0N . 以下证明一般性:设l 上任意点()4,P m ,设(),C C C x y ,(),y D D D x 则直线PA 的方程为()26my x =+联立22(2)614m y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 得()2222944360m x m x m +++-=由韦达定理得2243629C m x m --=+,解得2221826,99m m C m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭因为直线PB 的方程为()22my x =- 联立22(2)214m y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消去y 得()222214440m x m x m +-+-=由韦达定理得224421D m x m -=+,解得222222,11m m D m m ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭ 直线CD 经过定点()1,0N ,即,,N C D 三点共线因为222936,99m m NC m m ⎛⎫-= ⎪++⎝⎭,22232,11m m ND m m ⎛⎫--= ⎪++⎝⎭ 因为222222932639191m m m m m m m m ---⨯-⨯++++ ()()()332218661891m m m m m m -+--=++0=所以//NC ND ,那么,,N C D 三点共线 所以直线CD 经过定点()1,0N , 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,解题的关键是利用点C 是椭圆上顶点时,求出定点()1,0N ,再证明一般性,借助,,N C D 三点共线求解,考查了运算求解能力.24.(1)22132x y +=;(2)22y x =±+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点3,22⎛ ⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出S ==,求出k 的值得出直线l 的方程. 【详解】解:(1)因为椭圆的离心率为3,所以222213b a =-=⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛⎝⎭,所以有2291142a b +=.②联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y +=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B 所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+. 由题意得,OAB 的面积1212S OM x x =⨯⨯-12x x =-=即223S k ==+ 因为OAB,所以22317k=+,即()2232k =+. 化简得,42491660k k -+=,即()()2243220k k --=,解得234k =或222k =,均满足0∆>,所以2k =±或k = 所以直线l 的方程为2y x =+或2y =+. 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是由韦达定理建立12,x x 的关系,结合三角形面积公式求出斜率,得出直线l 的方程.25.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)设直线l 的方程为2x my p =+,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由题意可得出222122144y y x x p==,求出p 的值,进而可得出抛物线C 的方程; (2)设点()33,M x y 、()44,N x y ,可得出213y y p =-,224y y p =-,利用直线的斜率公式以及韦达定理可得出lMNk k 为定值. 【详解】(1)若直线l 与x 轴重合,则该直线与抛物线C 有且只有一个交点,不合乎题意. 设直线l 的方程为2x my p =+,代入22y px =得22240y pmy p --=,则()22440p m ∆=+>,且2124y y p =-,则22212122444y y x x p p⋅===, 0p >,解得1p =.∴抛物线C 的方程为24y x =;(2)证明:()33,M x y 、()44,N x y ,同(1)可知,直线AM 不可能与x 轴重合,设直线AM 的方程为2p x ty =+, 联立222p x ty y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 得2220y tpy p --=,由韦达定理可得213y y p =-,同理可得224y y p =-, 又直线l 的斜率12122212121222l y y y y pk y y x x y y p --===--+, 直线MN 的斜率3434342MN y y pk x x y y -==-+,()2221222341212212121212144l MN p y y p p k y y y y y y p p k y y y y y y y y p -+--++--∴======+++-, 故直线l 与直线MN 斜率之比为定值14. 【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.26.(1)22142x y +=;(2)存在,2k =±. 【分析】(1)根据题意可得2c e a ==,222b a c =-,根据相切列出方程,解得,,c a b 进而可得椭圆的方程.(2)假设存在实数k 满足题意,直线l 的方程为y kx m =+,设()()1122,,,A x y B x y ,联立直线与椭圆的方程,可得关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得1212,x x x x +,化简计算2OA OB k k k ⋅=,即可解得k 的值. 【详解】 (1)2c e a ==,a ∴=又222,b a c =-,b c ∴=∴1yc+=,即0x -+=,=即2,c a b ===∴椭圆的方程为22142x y +=.(2)存在实数k 满足题意,理由如下:由题知m <且0m ≠,直线l 的方程为y kx m =+, 设()()1122,,,A x y B x y ,由22142y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,得()222124240kxkmx m +++-=2121222424,1212km m x x x x k k-+=-=++ ()()()22222216412248420k m k m k m ∆=-+-=-+>恒成立.()()()2212121212121212OA OBkx m kx m k x x km x x m y y k k x x x x x x +++++⋅=== ()()22222222441224k m k m m k m -+++=-222424k m m -+=- 2222424k m k m -+∴=- ()22210k m ∴-=k ∴=所以存在实数2k =±,使得2OA OB k k k ⋅=成立. 【点睛】关键点睛:直线与圆锥曲线综合问题中,联立方程化简,通过韦达定理化简计算求解是解题的关键,同时注意0∆>.。
(常考题)北师大版高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试卷(包含答案解析)(3)
一、选择题1.平面α内有一条直线m ,过平面α外一点P 作直线n 与m 所成角为6π,则直线n 与平面α交点的轨迹是( ) A .直线B .抛物线C .椭圆D .双曲线2.设O 为坐标原点,1F ,2F 是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点,若在椭圆上存在点P 满足123F PF π∠=,且OP ,则该椭圆的离心率为( )A .12B .14C .12D .23.已知点12,F F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点,椭圆上存在不同两点,A B 使得122F A F B =,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若FAB 为直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )A .2B C D 5.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE 与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤ 6.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( ) A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(1,23C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[2,23]7.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e C .3e >D .13e <<8.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .1639.顶点在原点,经过点()3,6-,且以坐标轴为轴的抛物线的标准方程是( ) A .23y x =或212=-x y B .2123y x =-或212=-x y C .23y x =或212x y =D .2123y x =-或212x y =10.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .67B .77C .427D .7711.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25 B .100 C .9 D .36 12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆上,则双曲线的离心率的值为( ) A .12B 2C .13+D 3二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线交于第一象限内的点A ,过点F 且平行于OA 的直线交另一条渐近线于点B ,若AB OB ⊥,则双曲线C 的离心率为____________. 14.F 是抛物线24y x =的焦点,过F 的直线l 交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点,若10AF =,则OAB 的面积为__________.15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的离心率为e ,直线:l y x =与双曲线C 交于,M N 两点,若MN =,则e 的值是___________.16.已知椭圆222:1(06x y G b b+=<<的两个焦点分别为1F 和2F ,短轴的两个端点分别为1B 和2B ,点P 在椭圆G 上,且满足1212PB PB PF PF +=+.当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称;②存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个;③||OP 的最小值为2,其中,所有正确命题的序号是___________.17.已知椭圆22:1168x y C +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线(44)x m m =-<<与椭圆C 相交于点A ,B .给出下列三个命题:①存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形; ②存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形; ③存在m ,使1ABF 的周长最大. 其中,所有真命题的序号为_________.18.已知曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠.给出下列四个命题:①曲线C 过坐标原点;②若0m n =>,则C 是圆,其半径为m ; ③若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上;④若0mn <,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =. 其中所有真命题的序号是___.19.如图所示,已知M ,N 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上关于原点对称的两点,点M与点Q 关于x 轴对称,2516ME MQ =,直线NE 交双曲线右支于点P ,若2NMP π∠=,则e =_____________.20.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.三、解答题21.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点21,2P ⎛ ⎝⎭,离心率22e =. (1)求椭圆E 的方程;(2)过点(0,3)M 的直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点. ①当直线OA ,OB 的斜率之和为34时(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k ; ②求MA MB ⋅的取值范围.22.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为22,且经过点21,2A ⎛ ⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.23.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线y x =被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为42,直线l 与抛物线C 相交于点M ,N ,点()1,2A ,且直线AM ,AN 的斜率之和为4.(1)求抛物线C 的方程;(2)求证:直线l 过定点,并求出定点坐标.24.在平面直角坐标系xOy 中,已知两点()1,0M -,()1,0N ,动点Q 到点M 的距离为22,线段NQ 的垂直平分线交线段MQ 于点K ,设点K 的轨迹为曲线E . (1)求曲线E 的方程;(2)已知点()2,0P ,设直线l :10x my +-=与曲线E 交于A ,B 两点,求证:OPA OPB ∠=∠.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,且点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点B 为椭圆的右顶点,直线AB 与y 轴交于点,M 过点M 作直线与椭圆交于,P Q 两点,若6MB MP MA MQ ⋅=⋅,求直线PQ 的斜率.26.如图,已知抛物线2:2(0)M x py p =>的焦点为(0,1)F ,过焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,在A ,B 两点处的切线相交于N ,再分别过A ,B 两点作准线的垂线,垂足分别为C ,D .(1)求证:点N 在定直线上;(2)是否存在点N ,使得BDN 的面积是ACN △的面积和ABN 的面积的等差中项,若存在,请求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设出坐标,分别表示出直线AB 与PM 的方向向量,利用夹角公式即可得出. 【详解】解:过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.不妨设1OP =,30PBO ∠=︒,3OB ∴=. 则(0P ,0,1),(0,3,0)B .设点(Q x ,y ,0),则(,,1)PQ x y =-,取直线m 的方向向量为(0,1,0)u =. 直线AB 与PQ 所成的角为30, 22||3cos30||||1PQ u PQ u x y ∴︒===++, 化为2213y x -=,即为点Q 的轨迹.故选:D .【点睛】熟练掌握通过建立如图所示的空间直角坐标系利用异面直线的夹角公式求得轨迹的方法是解题的关键.2.A解析:A 【分析】根据中线向量可得()1212PO PF PF =+,平方后结合椭圆的定义可得212PF PF a ⋅=,在焦点三角形中再利用余弦定理可得224c a =,从而可求离心率. 【详解】因为O 为12F F 的中点,故()1212PO PF PF =+, 所以()2221212124PO PF PF PF PF =++⋅,故22212123112442a PF PF PF PF ⎛⎫=++⋅⋅ ⎪⎝⎭, 故()2222121212123a PF PF PF PF PF PF PF PF =++⋅=+-⋅,所以212PF PF a ⋅=,又22212121422c PF PF PF PF =+-⋅⋅, 故()2222212124343c PF PF PF PF a a a =+-⋅=-=,故12e =. 故选:A. 【点睛】方法点睛:与焦点三角形有关的计算问题,注意利用椭圆的定义来转化,还要注意利用余弦定理和向量的有关方法来计算长度、角度等.3.C解析:C 【分析】先设点,利用向量关系得到两点坐标之间的关系121223,2x x c y y =-=,再结合点在椭圆上,代入方程,消去222a y 即得2229312c a x c+=,根据题意2x a <,构建,a c 的齐次式,解不等式即得结果. 【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,由()()12,0,,0F c F c -得()()112212,,,F A F x c y x c y B -==+,122F A F B =,()()11222,,x c y x c y =∴+-,即121223,2x x c y y =-=,由,A B 在椭圆上,故2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧+=⎨+=⎩,即()()2222222222222222232b x c a y a b b x a y a b⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩, 消去222a y 得,2229312c a x c+=,根据椭圆上点满足a x a -≤≤,又,A B 两点不同,可知2229312c a x a c+=<,整理得22340c ac a -+<,故23410e e -+<,故113e <<.故选:C. 【点睛】 关键点点睛:圆锥曲线中离心率的计算,关键是根据题中条件,结合曲线性质,找到,,a b c 一组等量关系(齐次式),进而求解离心率或范围.4.C解析:C 【分析】作出图形,可知FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,可得出0AF AB ⋅=,可得出a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率.【详解】如下图所示,可知AFB ∠、ABF ∠均为锐角, 所以,FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,由题意可知,点(),0F c -、()0,A b 、(),0B a ,则(),AF c b =--,(),AB a b =-,20AF AB ac b ⋅=-+=,可得220a c ac --=,即220c ac a +-=,在等式220c ac a +-=的两边同时除以2a 可得210e e +-=,01e <<,解得51e -=. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.A解析:A【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.6.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).7.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=, 所以,双曲线的渐近线b y x a =的倾斜角α满足30α>,则123tan b PF F a >∠= 因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b b e a a a a +⎛⎫====+> ⎪⎝⎭. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.8.D解析:D 【分析】由题意作出MD 垂直于准线l ,然后得2PM MD =,得30∠=︒DPM ,写出直线方程,联立方程组,得关于y 的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算. 【详解】如图,过点M 做MD 垂直于准线l ,由抛物线定义得MF MD =,因为PF FM =,所以2PM MD =,所以30∠=︒DPM ,则直线MN 方程为3(1)x y =-,联立23(1)4xy x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x 得,231030y y -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,所以121210,13y y y y +==,得121016||2233MN y y =++=+=. 故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.9.D解析:D 【分析】设出抛物线方程为22y mx =或22x ny =,代入点的坐标求出参数值可得.【详解】设抛物线方程为22y mx =,则262(3)m =⋅-,3m =-23y x =-, 或设方程为22x ny =,则2(3)26n =⨯,14n =,方程为212x y =. 所以抛物线方程为2123y x =-或212x y =. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:抛物线的标准方程有四种形式,在不确定焦点位置(或开口方向时),需要分类讨论.象本题在抛物线过一点的坐标,则需要考虑焦点在x 轴和y 轴两种情况,焦点在x 轴上时可以直接设方程为2y mx =,代入点的坐标求出参数值,不必考虑焦点是在x轴正半轴还是在负半轴,焦点在y 轴也类似求解.10.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b+=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =.7e ∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.11.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 12.A解析:A 【分析】先由题意求出以AB 为直径的圆的半径为2b r a=和圆心坐标得到圆的方程,然后代入左焦点坐标,利用222c a b =+化简后可得答案. 【详解】将x c =代入22221x y a b-=可得2by a =±,所以以AB 为直径的圆的半径为2b r a=,圆心为(),0c ,圆的方程为()4222ab xc y -+=,左焦点为(),0c -,因为双曲线的左焦点在圆上,所以()2240b c ac +--=,整理得242460a c c c +=-,即42610e e -+=,解得23e =+23e =-所以1e = 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和双曲线的位置关系、点和圆的位置关系,关键点是先求出以AB 为直径的圆的半径,再根据双曲线的左焦点在圆上,得到所要求的,,a b c 等量关系即可,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力. 二、填空题13.【分析】设双曲线半焦距为双曲线的渐近线方程为则设直线的方程为然后直线的方程和另一渐近线方程联立求出点从而可求出直线的斜率再由可得两直线的斜率乘积为从而得进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半解析:3【分析】设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bcF c A c a,设直线BF 的方程为()by x c a=-,然后直线BF 的方程和另一渐近线方程联立,求出点,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而可求出直线AB 的斜率,再由AB OB ⊥,可得两直线的斜率乘积为1-,从而得2213b a =,进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bc F c A c a, 设直线BF 的方程为()by x c a=-, 由()b y x c a b y x a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得22c x bc y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率为322AB bc bcb a a kc a c --==-, 因为AB OB ⊥,所以3()1AB OBb bk k a a⋅=⨯-=-, 所以2213b a =,所以双曲线的离心率为3e ==【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,考查求双曲线的离心率的方法,解题的关键是灵活运用双曲线的几何性质,考查计算能力,属于中档题14.【分析】设点为第一象限内的点设点利用抛物线的定义可求得点的坐标可得出直线的方程将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理求出的值由此可求得的面积【详解】设点为第一象限内的点设点抛物线的准线方程为由抛解析:103【分析】设点A 为第一象限内的点,设点()11,A x y 、()22,B x y ,利用抛物线的定义可求得点A 的坐标,可得出直线AB 的方程,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,求出12y y -的值,由此可求得OAB 的面积. 【详解】设点A 为第一象限内的点,设点()11,A x y 、()22,B x y ,抛物线24y x =的准线方程为1x =-,由抛物线的定义可得1110AF x =+=,解得19x =,由于点A 为第一象限内的点,则10y >,可得16y ==,即点()9,6A ,直线AF 的斜率为63914AF k ==-,所以,直线AB 的方程为()314y x =-,即413x y =+, 联立24134x y y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 并整理可得216403y y --=, 由韦达定理可得12163y y +=,21161626333y y ∴=-=-=-, 因此,1211210162233OAB S OF y y =⋅-=⨯⨯+=△. 故答案为:103. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.15.【分析】联立方程组求出M 的坐标利用整理得求出离心率【详解】不妨设点在第一象限联立得又∴则整理得所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构造离心率e【分析】联立方程组求出M的坐标,利用MN =,整理得225b a =,求出离心率.【详解】不妨设点(),M x y 在第一象限,联立22221x y a b y x⎧-=⎪⎨⎪=⎩,得222222a b x y b a ==-,又MN =,∴2222b x y +=,则2222222a b b b a =-,整理得225b a =,所以==e【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.16.①③【分析】运用椭圆的定义可得也在椭圆上分别画出两个椭圆的图形即可判断①正确;通过的变化可得②不正确;由图象可得当的横坐标和纵坐标的绝对值相等时的值取得最小即可判断③【详解】解:椭圆的两个焦点分别为解析:①③ 【分析】运用椭圆的定义可得P 也在椭圆222166y x b+=-上,分别画出两个椭圆的图形,即可判断①正确;通过b 的变化,可得②不正确;由图象可得当P 的横坐标和纵坐标的绝对值相等时,||OP 的值取得最小,即可判断③.【详解】解:椭圆222:1(06x y G b b+=<<的两个焦点分别为1F ,0)和2(F 0),短轴的两个端点分别为1(0,)B b -和2(0,)B b ,设(,)P x y ,点P 在椭圆G 上,且满足1212||||||||PB PB PF PF +=+,由椭圆定义可得,12||||22PB PB a b +==>,即有P 在椭圆222166y x b+=-上. 对于①,将x 换为x -方程不变,则点P 的轨迹关于y 轴对称, 故①正确;对于②,由图象可得轨迹关于x ,y轴对称,且0b <<则椭圆G 上满足条件的点P 有4个,不存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个,故②不正确;对于③,点P 靠近坐标轴时(0b →或6)b →,||OP 越大,点P 远离坐标轴时,||OP 越小,所以226b b -=,即23b =时,取得最小值,此时22:163x y G +=,与22163y x += 两方程相加得22222222x y x y +=⇒+=,即||OP 的最小值为 2,故③正确.故答案为:①③.【点睛】本题考查椭圆的对称性及由椭圆上的点到焦点的距离之和等于到短轴的顶点距离之和可得另一个椭圆,及到定点距离的最值的判断.17.①③【分析】首先根据题意得到设对①分类讨论和以及即可判断①为真命题对②根据椭圆的对称性可知利用解方程即可判断②为假命题对③利用椭圆的定义即可判断③为真命题【详解】由题知:设对①若则此时则所以满足为等解析:①③ 【分析】首先根据题意得到4a =,22b c ==()122,0F -,()222,0F ,设(),A m y ,(),B m y -.对①,分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,即可判断①为真命题.对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,利用1122AF k m ==+,解方程即可判断②为假命题,对③,利用椭圆的定义即可判断③为真命题. 【详解】由题知:4a =,22b c ==()122,0F -,()222,0F , 设(),A m y ,(),B m y -.对①,若12AF AF =,则0m =,此时(0,22A .11AF k ==,21AF k ==-,则121AF AF k k ⋅=-,所以1290F AF ∠=,满足12AF F △为等腰直角三角形.若1290AF F ∠=,则()2A -,此时12AF =,12F F =.若2190AF F ∠=,则()2A ,此时22AF =,12F F =.所以存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形,故①为真命题. 对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,满足等腰三角形. 当190AF B ∠=时,根据椭圆的对称性可知:直线1AF 的倾斜角为45,11AF k ==,即y m =+又因为221168m y +=,所以(22216m m ++=,解得0m =或3m =-,都在44m -<<内, 故存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形为假命题. 对③,1ABF 的周长为11AB AF BF ++, 又因为128AF AF =-,128BF BF =-, 所以()112216AF BF AF BF +=-+, 即1ABF 的周长为()2216AB AF BF +-+,又因为22AF BF AB +≥,当且仅当m =时取等号, 所以()22AF BF AB -+≤-,即1ABF 的周长为()22161616AB AF BF AB AB +-+≤+-=.当且仅当m =时,1ABF 的周长最大. 故③为真命题. 故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题主要考查椭圆的定义,解决本题①的关键为分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,②的关键为代入椭圆的对称性,③的关键为椭圆的定义,属于中档题.18.③④【分析】对于①根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②利用圆的标准方程可求得半径为的圆故错误;对于③利用椭圆的标准方程可以判定;对于④利用双曲线的标准方程可以作出判定将双曲线方程中的等号解析:③④ 【分析】对于①,根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②,利用圆的标准方程可③,利用椭圆的标准方程可以判定;对于④,利用双曲线的标准方程可以作出判定,将双曲线方程中的等号右边的常数改为0,得到220x y m n+=,整理即可得到渐近线方程. 【详解】对于①,将原点坐标(0,0)代入曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程,显然不成立,故曲线C 不过坐标原点,故错误;对于②,若0m n =>,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程为222x y m +==,对的圆,故错误;对于③,若0m n >>,则曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示半长轴a =半短轴b =x 轴,即焦点在x 轴上的椭圆,故正确;对于④,若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示双曲线,渐近线方程为220x y m n+=,即y =,故正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查圆,椭圆,双曲线的标准方程和性质,难度不大,要熟练准确掌握圆,椭圆,双曲线的标准方程,注意若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示双曲线,渐近线方程可用220x y m n+=表示.19.【分析】设利用点差法得到即可求出离心率;【详解】解:设则由得从而有又所以又由从而得到所以所以故答案为:【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质求双曲线的离心率(或离心率的取值范围)常见有两种方解析:54【分析】设()()1122,,,M x y P x y 利用点差法得到22PM PN b k k a⋅=,即可求出离心率; 【详解】解:设()()1122,,,M x y P x y ,则()()1111,,,N x y Q x y ---.由2516ME MQ =,得1117,8E x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而有11119,16MNPN EN y y k k k x x ===-,又1190,MN yNMP k x ∠==,所以11MP x k y =-, 又由()()()()22112212121212222222221111x y a b x x x x y y y y ab x y a b ⎧-=⎪⎪⇒+-=+-⎨⎪-=⎪⎩, 从而得到22PM PNb k k a⋅=所以211211991616PM PN x y b k k y x a ⎛⎫⋅=-⋅-== ⎪⎝⎭,所以54e ==.故答案为:54【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).20.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2)①3k =-;②808,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)把点代入方程结合离心率列方程组求解即可;(2)①设直线l 方程为,代入椭圆E 的方程可得,结合判别式与韦达定理,利用直线OA ,OB 的斜率之和为34进而求出直线斜率即可;②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,求得8MA MA ⋅=,当直线l 的斜率存在时,由(2)①得28821MA MB k ⋅=++,从而求得范围.【详解】解:(1)由题意得222221,2c a a b c ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,解得222a c =,22b c =.设椭圆E 的方程为222212x y c c +=,又因为点P ⎛ ⎝⎭在椭圆E 上, 所以222211122c c+=,22222,1c a b ===,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)①设直线l 方程为:3y kx =+,代入椭圆E 的方程可得,()222112160kx kx +++=因为直线l 与椭圆E 有两个交点,所以216640∆=->k ,即24k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221221k x x k +=-+,1221621x x k ⋅=+, 11223,3y kx y kx =+=+.又()1212121233244OA OB x x y y k k k k x x x x ++=+=+=-=⋅ 解得3k =-,经检验成立.所以,直线l 的斜率3k =-; ②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,将0x =代入2212x y +=,解得1y =±,则(0,1)A ,(0,1)B -,8MA MA ⋅=。
(常考题)北师大版高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(含答案解析)(3)
一、选择题1.平面直角坐标系xOy 中,直线:(2)(0)l y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则点A 到y 轴的距离为( ) A .3B .4C .5D .62.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .±C .8±D .±3.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .964.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C D 5.过抛物线26y x =的焦点作一条直线与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y 两点,若123x x +=,则这样的直线( )A .有且只有一条B .有且只有两条C .有且只有三条D .有且只有四条6.设1F 、2F 分别是椭圆22:1259x yC +=的左、右焦点,O 为坐标原点,点P 在椭圆C上且满足4OP =,则12PF F △的面积为( )A .3B .C .6D .97.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l :y x =+,在l 上满足PM PN +=P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或28.在平面直角坐标系中,双曲线C 的标准方程为2221(0)4x y t t t-=>+,则双曲线的离心率取得最大值时,双曲线的渐近线方程为( )A .2y x =±B .3y x =±C .12y x =±D .13y x =±9.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,若直线:l y kx =,3k ∈⎣与双曲线C 交于M 、N 两点,且11MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .()1,2B .)2C .1⎤⎦D .(1⎤⎦10.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条11.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A B C D 12.已知抛物线24x y =的焦点为F ,准线为l ,M 是x 轴正半轴上的一点,线段FM 交抛物线于点A ,过A 作l 的垂线,垂足为B .若BF BM ⊥,则FM =( ) A .52B .3C .72D .4二、填空题13.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.14.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与圆(224x y +-=相交于A ,B 两点,且2AB =,则双曲线C 的离心率为___________. 15.已知抛物线218y x =的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,抛物线的准线与y 轴交于点M ,当AMAF最大时,弦AB 长度是___________. 16.已知中心在坐标原点的椭圆E 的右焦点与抛物线2:4C y x =的焦点重合,椭圆E 与抛物线C 的准线交于A 、B 两点.若3AB =,则椭圆E 的短轴长为__________.17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线C 和双曲线C 的一条渐近线分别相交于P ,Q 两点(P ,Q 在同一象限内),若P 为线段QF 的中点,且||PF =,则双曲线C 的标准方程为_________. 18.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线AB 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若|BC |=2|BF |,则|AB |=_____.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为______. 三、解答题21.已知直线y x b =+与抛物线22x y =交于A ,B 两点,且OA OB ⊥(O 为坐标原点).(Ⅰ)求b 的值; (Ⅱ)求AOB 的面积.22.已知动圆与直线1x =-相交于,A B 两点,且||AB =. (1)当动圆过定点(2,0)时,求动圆圆心C 的轨迹方程;(2)过点(1,0)-的直线l 交(1)中动圆圆心C 的轨迹于,M N 两点,点P 为,M N 的中点,过点P 垂直于直线l 的直线交x 轴于点Q ,求点Q 的横坐标的取值范围.23.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)若椭圆C 的左右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 交于A 、B 两点,12AF F △与12BF F △的面积分别为12,S S ,122S S =,求直线l 的斜率.24.设抛物线2:4C y x =,点()4,0A ,()4,0B -,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.25.如图,已知抛物线24y x =的焦点为F ,过F 作斜率为(0)k k >的直线交抛物线于()11,A x y 、()22,B x y 两点,且10y >,弦AB 中垂线交x 轴于点T ,过A 作斜率为k -的直线交抛物线于另一点C .(1)若14y =,求点B 的坐标;(2)记ABT 、ABC 的面积分别为1S 、2S ,若214S S =,求点A 的坐标. 26.已知抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l x ⊥轴时,4AB =, (1)求p 的值:(2)若2AF BF =,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据题意画出图形,抛物线的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N ,根据抛物线的定义和已知条件可得点B 为AP 的中点,进而可得点B 的横坐标为1,则26AM BN ==从 而可求出答案 【详解】解:设抛物线2:8C y x =的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,如图过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N , 因为2FA FB =,所以2AM BN =, 所以点B 为AP 的中点,连接OB ,则12OB AF =, 所以OB BF =,所以点B 的横坐标为1,所以26AM BN ==, 所以点A 到y 轴的距离为4, 故选:B【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的定义的应用,解题的关键是根据题意画出图形,灵活运用抛物线的定义,考查计算能力,属于中档题2.B解析:B 【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =,设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =,显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=,从而284A B x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B【点睛】解题的关键是根据面积的关系,得到49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,结合图象,可求得9AB =,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.3.D解析:D 【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.4.D解析:D 【分析】首先设直线2x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为2x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,12222y y a b+=+4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.5.A解析:A 【分析】由抛物线方程求得焦点F 的坐标,分直线AB 斜率不存在和直线斜率存在,存在时设直线AB 方程与抛物线方程联立,由韦达定理表示出A 、B 两点的横坐标之和,求得k ,即可得结论. 【详解】抛物线26y x =的焦点为3,02F ⎛⎫⎪⎝⎭, 当过焦点的直线斜率不存在时,即为32x =, 1232x x ==,符合123x x +=, 当过焦点的直线斜率存在时设为32y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y 两点,由2632y xy k x ⎧=⎪⎨⎛⎫=- ⎪⎪⎝⎭⎩得()222293604k k x k x -++=, 所以2122363k x x k++==,即22363k k +=,所以无解, 则这样的直线有且只有一条. 故选:A. 【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,解题的时候要注意讨论直线斜率不存在时的情况,以免遗漏,是中档题.6.D解析:D 【分析】设点()00,P x y ,求出20y 的值,由此可求得12PF F △的面积.【详解】在椭圆22:1259x y C +=中,5a =,3b =,则4c ==,所以,1228F F c ==,设点()00,P x y ,则22001259x y +=,可得220025259x y =-,4OP ===,解得208116y =,094y ∴=,因此,12PF F △的面积为1212011989224PF F S F F y =⋅=⨯⨯=△. 故选:D. 【点睛】方法点睛:本题考查椭圆中焦点三角形面积的计算,常用以下两种方法求解: (1)求出顶点P 的坐标,利用三角形面积公式求解;(2)利用余弦定理和椭圆的定义求得12PF PF ⋅的值,利用三角形面积公式求解.7.B解析:B 【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数.【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N为焦点,由于2a =,a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得33x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.8.C解析:C 【分析】依题意可得c e a ==t ,从而求出双曲线方程,即可求出渐近线; 【详解】解:因为0t >,依题意可得双曲线2221(0)4x y t t t-=>+的离心率c e a ====≤=当且仅当4t t=即2t =时,等号成立,此时离心率最大, 故双曲线的标准方程为22182y x -=,所以双曲线的渐近线方程为y x =,即12y x =±故选:C 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.9.C解析:C 【分析】根据题意,得到()1,0F c -,设(),M x y ,则(),N x y --,由11MF NF ⊥,求出2220x y c +-=与双曲线联立,求出()2222242242222a c a x c c a c a y c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,再由2221,33y k x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,列出不等式求解,即可得出结果 【详解】因为点1F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左焦点,则()1,0F c -,设(),M x y ,由题意有(),N x y --,则()1,MF c x y =---,()1,NF c x y =-+,又11MF NF ⊥,所以()()2110MF NF c x c x y ⋅=---+-=,则2220x y c +-=,又(),M x y 在双曲线上,所以22221x y a b-=,由22222222221x y a b x y c c a b ⎧-=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得()2222242242222a c a x c c a c ay c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,又M 在直线y kx =上,k ∈⎣, 所以()4224424222222222212111,33212c a c a e e e e e a c a y k x -+-+---⎡⎤====-∈⎢⎥⎣⎦, 即42424213421e e e e ⎧≥⎪⎪-⎨⎪≤⎪-⎩,整理得42423840840e e e e ⎧-+≥⎨-+≤⎩,解得224e ≤≤+2243e -≤(舍,因为双曲线离心率大于1),1e ≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的标准方程,解决本题的关键点是把11MF NF ⊥转化为向量数量积的坐标表示,求出点M 的轨迹方程,结合点在双曲线上,求出点的坐标,代入斜率公式求出离心率的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.10.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,k = 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.11.C解析:C【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b +=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =. 224442747c e a -∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.12.B解析:B 【分析】先利用方程得求得焦点坐标和准线方程,设点(,0)M m ,()00,A x y ,再利用点()00,A x y 在抛物线与直线上列方程,解出0,x m ,最后利用距离公式计算FM 即可. 【详解】如图所示,抛物线24x y =中,()0,1F ,:1l y =-,依题意设(,0)M m ,()00,A x y ,00x >,则2004x y =,故200,4x A x ⎛⎫⎪⎝⎭,()0,1B x -,因为BF BM ⊥,即BF BM ⊥,而()()00,2,,1BF x BM m x =-=-, 所以()0020BF BM x m x ⋅=-+=,直线:11x y FM m +=,A 在直线上,故200:14x x FM m +=,即02044x m x =-,代入上式即得000024420x x x x ⎛⎫-+= ⎪⎝-⎭,化简整理得4200280x x +-=,即()()2200240x x -+=, 故202x =,而00x >,故0x =()24m ==-M ,所以FM =3=.故选:B. 【点睛】本题解题关键在于利用点()00,A x y 既在抛物线上,又在直线上,构建关系式,求解出点M 即突破难点. 二、填空题13.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象 解析:3【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =, 因此,直线l的斜率为13k m ===.故答案为:3. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.14.2【分析】由双曲线圆的方程确定渐近线方程为圆心为半径为根据圆的相交弦与半径弦心距之间的几何关系有结合双曲线参数间的关系即可求其离心率【详解】由题意知:双曲线的渐近线为而圆心为半径为∴圆心到渐近线的距解析:2 【分析】由双曲线、圆的方程确定渐近线方程为by x a=±,圆心为(0,,半径为2r ,根据圆的相交弦与半径、弦心距之间的几何关系有222||4AB r d -=,结合双曲线参数间的关系即可求其离心率. 【详解】由题意知:双曲线的渐近线为by x a=±,而圆心为(0,,半径为2r ,∴圆心到渐近线的距离d ==,而2AB =,∴221r d -=,故222123a a b=+,又222,1c a b c e a +==>, ∴2e =. 故答案为:2. 【点睛】关键点点睛:根据双曲线、圆的标准方程确定渐近线方程、圆心、半径长,结合圆中相交弦的几何性质及双曲线参数关系,列出关于,a c 的齐次方程求离心率.15.【分析】作出图形过点作垂直于抛物线的准线于点可得出可知当取最小值时即直线与抛物线相切时最大可求出直线的斜率求出点的坐标利用对称性可求得点的坐标抛物线的焦点弦长公式进而可求得弦的长度【详解】设点为第一 解析:8【分析】作出图形,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,可得出1sin AM AF AME=∠,可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AM AF 最大,可求出直线AM 的斜率,求出点A 的坐标,利用对称性可求得点B 的坐标,抛物线的焦点弦长公式,进而可求得弦AB 的长度. 【详解】设点A 为第一象限内的点,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,如下图所示:由抛物线的定义可得AE AF =,则1sin AM AM AF AE AME==∠, 可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AMAF最大,抛物线218y x =的焦点为()0,2F ,易知点()0,2M -. 当直线AM 与抛物线218y x =相切时,直线AM 的斜率存在, 设直线AM 的方程为2y kx =-,联立228y kx x y=-⎧⎨=⎩,消去y 得28160x kx -+=, 264640k ∆=-=,因为点A 在第一象限,则0k >,解得1k =,方程为28160x x -+=,解得4x =,此时,228x y ==,即点()4,2A ,此时AB y ⊥轴,由对称性可得()4,2B -, 因此,448AB =+=. 故答案为:8 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++或12AB y y p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.16.【分析】先求解出抛物线的的焦点则椭圆的右焦点可知再设出椭圆的方程并将方程中变形为的表示形式根据求解出的值则椭圆的短轴的大小可求【详解】因为抛物线的焦点为所以椭圆的右焦点为设椭圆方程所以所以椭圆方程为解析:【分析】先求解出抛物线的的焦点,则椭圆的右焦点可知,再设出椭圆的方程并将方程中2a 变形为21b +的表示形式,根据3AB =求解出2b 的值,则椭圆的短轴2b 的大小可求. 【详解】因为抛物线2:4C y x =的焦点为()1,0,所以椭圆的右焦点为()1,0,设椭圆方程()222210x y a b a b+=>>, 所以221a b =+,所以椭圆方程为222211x y b b+=+,又抛物线的准线方程为1x =-,所以222111y b b ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,所以2y =又因为3AB =23=,所以23b =,所以2b =故答案为: 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过抛物线的焦点化简椭圆的方程并结合弦AB 的长度进行相关计算,从而完成短轴长度的求解.17.【分析】根据题意结合双曲线性质可知结合整理求得结果【详解】根据题意可知因为P 为线段QF 的中点所以又因为联立解得所以双曲线C 的标准方程为:故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问解析:2213x y -=【分析】根据题意,结合双曲线性质,可知22bc b a a =,23b a =,结合222c a b =+,整理求得结果.【详解】根据题意,可知2b PF a ==, 因为P 为线段QF 的中点,所以2QF PF =,又因为bcQF a =,联立2222232b abc b a a c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得1a b ==, 所以双曲线C 的标准方程为:2213x y -=.故答案为:2213x y -=.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问题,解题思路如下: (1)根据题意,明确量之间的关系;(2)利用题中条件,建立关于,,a b c 之间的关系,结合222c a b =+,求得,a b 的值,得到结果.18.【分析】分别过作准线的垂线利用抛物线的定义将到焦点的距离转化到准线的距离利用已知和相似三角形的相似比建立关系式求解可算得弦长【详解】设可知如图作垂直于准线分别于则又解得故答案为:【点睛】1本题体现了 解析:163【分析】分别过,A B 作准线的垂线,利用抛物线的定义将,A B 到焦点的距离转化到准线的距离,利用已知和相似三角形的相似比,建立关系式,求解,AF BF 可算得弦长. 【详解】设242y x px ==,可知2p =如图,作AM ,BN 垂直于准线分别于,M N ,则BN BF =, 又2BC BN =,23CB CF =,23BN p ∴= 43BN =,83BC =,4CF ∴= 2CF AM CA=,244CF AM CA AM ∴==+,解得4AM =4AF ∴=416433AB AF BF ∴=+=+= 故答案为:163【点睛】1.本题体现了数形结合,解析几何问题,一定要注意对几何图形的研究,以便简化计算2. 抛物线方程中,字母p 的几何意义是抛物线的焦点F 到准线的距离,2p等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】设左焦点为根据椭圆的定义有且O 是直角三角形斜边的中点所以离心率由角的范围可求得离心率的最大值【详解】因为关于原点对称所以B 也在椭圆上设左焦点为根据椭圆的定义:又因为所以O 是直角三角形斜边的中解析:3【分析】设左焦点为F ',根据椭圆的定义有,||||2AF BF a +=,且O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,离心率11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由角的范围可求得离心率的最大值. 【详解】因为,B A 关于原点对称,所以B 也在椭圆上,设左焦点为F ',根据椭圆的定义:||2AF AF a '+=,又因为||BF AF '=,所以||||2AF BF a +=,O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,所以2(sin cos )2c a αα+=,所以11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 由于,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以当12πα=,故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:求椭圆的离心率关键在于由椭圆的定义,善于利用平面几何中的边、角关系建立关于,,a b c 的等式或不等式.三、解答题21.(Ⅰ)2;(Ⅱ) 【分析】 (Ⅰ)联立22y x bx y=+⎧⎨=⎩,根据12120x x y y +=利用韦达定理列方程求解即可; (Ⅱ)利用弦长公式求出AB 的值,再利用点到直线距离公式求出三角形的高,进而可得答案 【详解】(Ⅰ)由题意可知,设()()1122,,,A x y B x y ,联立22y x bx y =+⎧⎨=⎩,消去y 得,2220x x b ,12122,2x x x x b ∴+==-,又1,480,2OA OB b b ⊥∆=+>∴>-且0b ≠,()()11220,,,,OA OB OA x y OB x y ∴⋅===, 12120x x y y ∴+=,()()()21212121220x x x b x b x x b x x b ∴+++=+++=,2420b b b ∴-++=,220b b ∴-=,0b ∴=或2b =,又12b >-且0b ≠,2b ∴=;(Ⅱ)由(Ⅰ)知2b =,则有122x x +=,124x x =-,12AB x x =-===直线A ,B 为2y x =+,O 到直线AB 的距离d == 1122AOBAB Sd ∴=⨯⨯== 【点睛】方法点睛:求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式12l x =-;(2)利用12l y =-;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可. 22.(1)26y x =;(2)(4,)+∞. 【分析】(1)首先设圆心(),C x y ,利用条件表示半径,列等式求圆心的轨迹方程;(2)首先设直线:(1)MN y k x =+,与(1)的轨迹方程联立,利用根与系数的关系求得中点坐标,并表示过点P 的垂线方程,求与x 轴的交点Q 的坐标,并求范围. 【详解】解:(1)设(,)C x y ,则222(1)3(2)x x y ++=-+即26y x =,所以圆心C 的轨迹方程为:26y x = (2)设过点(1,0)-直线:(1)MN y k x =+,联立26(1)y x y k x ⎧=⎨=+⎩,消y 得:()2222260k x k x k +-+=所以()2242640k k ∆=-->,即232k <设()()1122,,,M x y N x y ,根据韦达定理得:1212262,1x x x x k+=-= 所以MN 的中点2331,P k k ⎛⎫-⎪⎝⎭过点P 的垂线为23131y x k k k ⎡⎤⎛⎫-=--- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦令0y =,则2324x k =+>, 所以点Q 的横坐标的取值范围(4,)+∞.【点睛】关键点点睛:本题的关键是第二问直线与抛物线方程联立后,不要忘记0∆>这个条件,否则求点Q 横坐标的取值范围就会出错.23.(1)22143x y +=;(2). 【分析】(1)由已知条件可得12c e a ==,将点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭代入椭圆的方程结合222a b c =+即可求得,,a b c 的值,进而可得椭圆C 的方程;(2)设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,利用122S S =可得122y y =-,即可解出k 的值,进而可求出直线l 的斜率. 【详解】(1)由题意可得:22222121914c a a b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩得2243a b ⎧=⎨=⎩,故C 的方程为22143x y +=.(2)1(1,0)F -,显然l 与y 轴不垂直,故可设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 得22(34)690t y ty +--=,则122634t y y t +=+,122934y y t -=+, 由122S S =得122y y =-, 所以122262034ty y y t +=+=+,可得22634t y t -=+, 由122934y y t -=+可得2229234y t --=+, 消去2y 可得()222236923434t t t--⨯=++ ,整理可得:245t =t =:1l x y =-,所以直线l:)1y x =+, 所以直线l的斜率为2±. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是由面积之比得出纵坐标122y y =-,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,可求t 的值,注意求直线的斜率. 24.(1)122y x =+或122y x =--;(2)见解析. 【分析】(1)首先根据l 与x 轴垂直,且过点A ,求得直线l 的方程为4x =,代入抛物线方程求得点M 的坐标为()4,4或()4,4-,利用两点式求得直线BM 的方程;(2)设直线l 的方程为4x ty =+,点()11,M x y 、()22,N x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,由斜率公式并结合韦达定理计算出直线BM 、BN 的斜率之和为零,从而得出所证结论成立. 【详解】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为4x =,可得M 的坐标为()4,4或()4,4-, 所以直线BM 的方程为122y x =+或122y x =--; (2)设l 的方程为4x ty =+,()11,M x y 、()22,N x y ,由244x ty y x=+⎧⎨=⎩,得24160y ty --=,可知124y y t +=,1216y y =-, 直线BM 、BN 的斜率之和为 ()()()()()()()()21122112121212124488444444BM BNx y x y ty y ty y y y k k x x x x x x +++++++=+==++++++()()()()()()12121212282168404444ty y y y t tx x x x ++⨯-+⨯===++++, 所以0BM BN k k +=,可知BM 、BN 的倾斜角互补, 所以ABM ABN ∠=∠. 【点睛】该题考查的是有关直线与抛物线的问题,涉及到的知识点有直线方程的两点式、直线与抛物线相交的综合问题、关于角的大小用斜率来衡量;在解题的过程中,第一问求直线方程的时候,需要注意方法比较简单,需要注意的就是应该是两个,关于第二问,涉及到直线与曲线相交都需要联立方程组,之后韦达定理写出两根和与两根积,借助于斜率的关系来得到角是相等的结论.25.(1)1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)(3,A . 【分析】(1)设直线AB ,然后联立方程组,根据韦达定理,代入14y =,即可求出2y ,再代入抛物线方程即可得点B 的坐标;(2)设()33,C x y ,表示出直线AB 与AC 的斜率,然后相加为零得3122=--y y y ,表示出直线AB 的中垂线方程,求出点T 的坐标,将214S S =转化为4=C T d d ,列式计算.【详解】(1)设直线AB 方程为1x my =+∴21212214404,44x my y my y y y y m y x=+⎧⇒--=⇒=-+=⎨=⎩ ∵1221414y y x =⇒=-⇒=即1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)设()33,C x y∵12122212121244--===--+AB y y y y k y y x x y y ,同理:134AC k y y =+,因为直线AB 与AC 的斜率分别为,k k -,∴1213312121344002y y y y y y y y y y y +=⇒+++=⇒=--++ 又∵直线AB 方程为:()()1112124440y y x x x y y y y y -=-⇒-+-=+ 直线AB 中垂线方程为:121212242y y y y x x y x +++⎛⎫-=--⎪⎝⎭,令221212022288T x x y y y x +=⇒=+=++ 又∵2144C T S S d d =⇒=,=C d221284=++-=T y y d ∴()()()()21212123123222212122244448442222++++--+-===++-++C Ty y y y y y x y y y d y y y yd又∵124y y =-∴212211212132632412842y y y A y y -+=⇒=⇒++ 【点睛】解决直线与抛物线的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、抛物线的条件;(2)强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题. 26.(1)2p =;(2))1y x =±- 【分析】(1)根据题意得,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,当l x ⊥轴时,l 的方程为:2p x =,进而与抛物线联立得,2p A p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,2p B p ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故24AB p ==,进而得答案; (2)由(1)得抛物线C :24y x =,()1,0F ,设直线l 方程为:()1y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,进而与抛物线联立方程得212224k x x k++=,121=x x ,再结合焦半径公式和2AF BF =得1221x x =+,进而得212x =,12x =,故21222452k x x k ++==,解方程得k =±,进而得答案. 【详解】解:(1)根据题意得:,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭, 当l x ⊥轴时,l 的方程为:2p x =,与抛物线22y px =联立方程得,2p A p ⎛⎫⎪⎝⎭,,2p B p ⎛⎫- ⎪⎝⎭所以24AB p ==,解得2p =.(2)由(1)得抛物线C :24y x =,()1,0F ,根据题意,直线l 的斜率存在,故设直线l 方程为:()1y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,与抛物线联立方程()241y x y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得:()2222240k x k x k -++=,所以()224224416160k k k ∆=+-=+>所以212224k x x k++=,121=x x , 因为2AF BF =,故根据焦半径公式得:()121212AF x x BF =+=+=,即:1221x x =+,所以()22211x x +=,即222210x x +-=,解得212x =或21x =-(舍) 所以12212x x =+=,所以21222452k x x k ++==,即:28k =,解得k =±所以直线l 方程为:)1y x =±-. 【点睛】本题考查抛物线的焦半径公式,过焦点的弦的方程,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据2AF BF =,并结合焦半径公式得1221x x =+,进而直线l 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理求解.。
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北京邮电大学附中2013届高三数学一轮复习单元训练:圆锥曲线与方程本试卷分第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.双曲线192522=-y x 的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B . 4x ±3y =0C . 3x ±5y =0D .5x ±3y =0【答案】C2.在同一坐标系中,方程22221ax b y +=与20ax by +=(a >b>0)的曲线大致是( )【答案】D3.知F 是椭圆12222=+by a x (a >b>0)的左焦点, P 是椭圆上的一点, PF ⊥x 轴, OP ∥AB(O 为原点),则该椭圆的离心率是( )A .22 B .42 C .21 D .23 【答案】A4.P 是椭圆14522=+y x 上的一点,1F 和2F 是焦点,若∠F 1PF 2=30°,则△F 1PF 2的面积等于( ) A .3316 B .)32(4- C .)32(16+ D . 16【答案】B5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线均和圆22:650C x y x +-+=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 .22145x y -=B .22154x y -=C .22136x y -=D .22163x y -=【答案】B6.已知F 是椭圆12222=+by a x (a >b>0)的左焦点, P 是椭圆上的一点, PF ⊥x 轴, OP ∥AB(O 为原点),则该椭圆的离心率是( )A .22 B .42 C .21 D .23 【答案】A7.经过原点且与抛物线23(1)4y x =+-只有一个公共点的直线有多少条?( ) A . 0 B . 1C . 2D . 3【答案】D8.若点O 和点(2,0)F -分别是双曲线2221(a>0)ax y -=的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的一点,并且P 点与右焦点'F 的连线垂直x 轴,则线段OP 的长为( )A .313B .339C .37D .321【答案】A9.若双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F 、2F ,线段1F 2F 被抛物线22y bx=的焦点分成7:5的两段,则此双曲线的离心率为( )A .98B C D 【答案】C10.已知双曲线22122x y -=的准线过椭圆22214x y b +=的焦点,则直线2y kx =+与椭圆至多有一个交点的充要条件是( ) A . 11,22K ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦B . 11,,22K ⎛⎤⎡⎫∈-∞-+∞⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C . K ⎡∈⎢⎣D . 2,,K ⎛⎡⎫∈-∞+∞ ⎪⎢ ⎪⎝⎭【答案】A11.若方程15222=-+-ky k x 表示双曲线,则实数k 的取值范围是( )A . 2<k<5B . k>5C . k<2或k>5D . 以上答案均不对【答案】C12.若抛物线px y 22=的焦点与双曲线1322=-y x 的右焦点重合,则p 的值为( )A . -4B . 4C . -2D . 2【答案】A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.已知P 为椭圆221259x y += 上一点,F 1,F 2是椭圆的焦点,∠F 1PF 2=900,则△F 1PF 2的面积为___________; 【答案】914.已知P 是双曲线)0(1y 4x 222>=-b b 上一点,F 1、F 2是左右焦点,⊿PF 1F 2的三边长成等差数列,且∠F 1 P F 2=120°,则双曲线的离心率等于 【答案】27 15.抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,则点Q 的坐标为 。
【答案】1(,1)416.若点P 在曲线C 1:28y x =上,点Q 在曲线C 2:(x -2)2+y 2=1上,点O 为坐标原点,则||||PO PQ 的最大值是 .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.若直线l :0=++c my x 与抛物线x y 22=交于A 、B 两点,O 点是坐标原点。
(1)当m=-1,c=-2时,求证:OA ⊥OB ;(2)若OA ⊥OB ,求证:直线l 恒过定点;并求出这个定点坐标。
(3)当OA ⊥OB 时,试问△OAB 的外接圆与抛物线的准线位置关系如何?证明你的结论。
【答案】设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),由⎩⎨⎧==++202x y c my x 得0222=++c my y 可知y 1+y 2=-2m y 1y 2=2c ∴x 1+x 2=2m 2—2c x 1x 2= c 2, (1) 当m=-1,c=-2时,x 1x 2 +y 1y 2=0 所以OA ⊥OB.(2) 当OA ⊥OB 时,x 1x 2 +y 1y 2=0 于是c 2+2c=0 ∴c=-2(c=0不合题意),此时,直线l :02=-+my x 过定点(2,0).(3) 由题意AB 的中点D(就是△OAB 外接圆圆心)到原点的距离就是外接圆的半径。
),(2m c m D --而(m 2—c+21)2-[(m 2—c)2+m 2]=c -41 由(2)知c=-2 ∴圆心到准线的距离大于半径,故△OAB 的外接圆与抛物线的准线相离。
18. 如图,,A B 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点,M 是椭圆上异于,A B 的任意一点,已知椭圆的离心率为e ,右准线l 的方程为x m =.(1)若12e =,4m =,求椭圆C 的方程; (2)设直线AM 交l 于点P ,以MP 为直径的圆交MB于Q ,若直线PQ 恰过原点,求e .【答案】(1)由题意:2222124c a ac a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎪⎩,解得2a b =⎧⎪⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为22143x y +=. (2)设2(,),(,)a M x y P cβ,因为,,A M P 三点共线,所以22(),a y a y c ax a x aa cββ+=⇒=+++ 22222()()1()()OP BMa cy a y y a c c k k a x a x a a x a ++∴-==⋅=+--2222233()()()0b a c a c a c c ac a a a+-+==⇒+-=--210e e ∴+-=,解得e =19.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左顶点为A ,左、右焦点分别为F 1、F 2,且圆C :22360x y y +--=过A ,F 2两点.(1)求椭圆E 的方程;(2)设直线PF 2的倾斜角为α,直线PF 1的倾斜角为β,当β-α=2π3时,证明:点 P 在一定圆上.【答案】(1)圆22360x y y ++--=与x 轴交点坐标为(A -,2F ,故a c ==3b =,∴椭圆方程是:221129x y +=. (2)设点P (x ,y ),因为1F (-3,0),2F (3,0), 设点P (x ,y ),则1PF k =tan β=yx +3,2PF k =tan α=y x -3,因为β-α=2π3,所以tan(β-α)=-3. 因为tan(β-α)=tan β-tan α1+tan αtan β=-23yx 2+y 2-3, 所以-23y x 2+y 2-3=-3.化简得x 2+y 2-2y =3. 所以点P 在定圆x 2+y 2-2y =3上. 20.已知定点(1,0)C -及椭圆 2235xy += ,过点C 的动直线与椭圆相交于A ,B 两点. (1)若线段AB 中点的横坐标是12-,求直线AB 的方程; (2)当直线AB 与x 轴不垂直时,在x 轴上是否存在点M ,使MA MB ⋅为常数?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)依题意,直线AB 的斜率存在, 设直线AB 的方程为y=k (x+1), 将y=k (x+1)代入x 2+3y 2=5, 消去y 整理得(3k 2+1)x 2+6k 2x+3k 2-5=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由线段AB 中点的横坐标是-21, 得221x x +=-13322+k k =-21,解得k=±33,适合①. 所以直线AB 的方程为x-3y+1=0,或x+3y+1=0. (2)假设在x 轴上存在点M (m ,0),使MB MA ⋅为常数. 当直线AB 与x 轴不垂直时,由(1)知 x 1+x 2=-13622+-k k ,x 1x 2=135322+-k k . ③所以MB MA ⋅=(x 1-m )(x 2-m )+y 1y 2=(x 1-m )(x 2-m )+k 2(x 1+1)(x 2+1) =(k 2+1)x 1x 2+(k 2-m )(x 1+x 2)+k 2+m 2. …9分将③代入,整理得MB MA ⋅=135)16(22+--k k m +m 2=133142)13)(312(22+--+-k m k m +m 2 =m 2+2m-31-)13(31462++k m .注意到MB MA ⋅是与k 无关的常数,从而有 6m+14=0,m=-37,此时MB MA ⋅=94.所以,在x 轴上存在定点M ⎪⎭⎫⎝⎛-0,37,使MB MA ⋅为常数.21.设12,F F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,过2F 的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点,直线l 的倾斜角为60,1F 到直线l 的距离为(1)求椭圆C 的焦距; (2)如果222AF F B =,求椭圆C 的方程.【答案】 (1)设焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0) ∵k l =tan60°=3,∴l 的方程为y =3(x -c)即:3x -y -3c =0 ∵F 1到直线l 的距离为2 3∴|-3c -3c|32+-12=3c =2 3 ∴c =2 ∴椭圆C 的焦距为4(2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)由题可知y 1<0,y 2>0 直线l 的方程为y =3(x -2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x -2x 2a 2+y 2b2=1消去x 得,(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 2(a 2-4)=0由韦达定理可得⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-43b 23a 2+b2 ①y 1·y 2=-3b 2a 2-43a 2+b2②∵=2,∴-y 1=2y 2,代入①②得⎩⎪⎨⎪⎧-y 2=-43b 23a 2+b2 ③-2y22=-3b 2a 2-43a2+b2④又a 2=b 2+4 ⑥ 由⑤⑥解得a 2=9 b 2=5∴椭圆C 的方程为x 29+y25=1.22.设抛物线()2:20C xpy p =>的焦点为F ,()()000,0A x y x ≠是抛物线C 上的一定点.(1)已知直线l 过抛物线C 的焦点F ,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于,Q R 两点, S 为C 的准线上一点,若QRS ∆的面积为4,求p 的值;(2)过点A 作倾斜角互补的两条直线AM ,AN ,与抛物线C 的交点分别为()11,,M x y ()22,N x y .若直线AM ,AN 的斜率都存在,证明:直线MN 的斜率等于抛物线C在点A 关于对称轴的对称点1A 处的切线的斜率.【答案】(1)由题设0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设1,,2p Q x ⎛⎫ ⎪⎝⎭则1,2p R x ⎛⎫- ⎪⎝⎭QR =2p ===. ∴由QRS ∆的面积为4,得:1242p p ⨯⨯=,得: 2.p =(2)由题意()100,A x y -首先求抛物线C 在点A 关于对称轴的对称点1A 处的切线的斜率. 解法一:设抛物线在1A 处的切线的斜率为k ,则其方程为()00y k x x y =++联立()0022y k x x y x py⎧=++⎪⎨=⎪⎩得2002220x pkx px k py ---=将2002py x =代入上式得:2200220x pkx px k x ---=()()22002420pk px k x ∆=-++=即2220020p k px k x ++= 即()200pk x += 得0.x kp=-即抛物线C 在点A 关于对称轴的对称点1A 处的切线的斜率为0.x p-解法二:由22xpy =得212y x p=, ∴'x y p=∴抛物线C 在点A 关于对称轴的对称点()100,A x y -处的切线的斜率为0.x p-再求直线MN 的斜率.解法一:设直线AM 的斜率为1k ,则由题意直线AN 的斜率为1k -. 直线AM 的的方程为()010y y k x x -=-,则直线AN 的的方程为()010y y k x x -=--.联立()21002x py y k x x y ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩得221100220x pk x pk x x -+-=…………(1) 方程(1)有两个根01,x x ,∴()()2210102420pk px k x ∆=--->∴0,1x =0112x x pk +=,即1102x pk x =-,同理可得2102x pk x =--直线MN 的斜率222121122121222MNx x y y x x p p k x x x x p --+===--0022x x p p-==-. ∴直线MN 的斜率等于抛物线C 在点A 关于对称轴的对称点1A 处的切线的斜率.解法二:AM AN k k =-01020102y y y y x x x x --∴=--- 将222012012,,222x x x y y y p p p===分别代入上式得:2222001201022222x x x x p p p p x x x x --=---, 整理得0122x x x =+.∴直线MN 的斜率222121122121222MNx x y y x x p p k x x x x p --+===--0022x x p p-==-. ∴直线MN 的斜率等于抛物线C 在点A 关于对称轴的对称点1A 处的切线的斜率.。