2018年秋高中数学 章末综合测评2 圆锥曲线与方程 新人教A版选修2-1
2018秋新版高中数学人教A版选修2-1习题:第二章圆锥曲线与方程 检测(A)
第二章检测(A )(时间:90分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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=1上一点P 到椭圆一个焦点的距离是3,则点P 到另一个焦点的距离为( )x 225+y 216A.2 B.3C.5D.7P 到另一个焦点的距离为d ,由椭圆定义可知P 到两焦点的距离之和3+d=2a=10,则d=10-3=7.2已知抛物线C 1:y=2x 2的图象与抛物线C 2的图象关于直线y=-x 对称,则抛物线C 2的准线方程是( )A.x=-B.x=C.x=D.x=-18121812C 1:y=2x 2关于y=-x 对称的抛物线C 2的解析式为-x=2(-y )2,即y 2=-x ,故C 2的准线方程为x=.12183已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F (3,0),离心率等于,则双曲线C 的方程是( )32A.=1 B.=1x 24‒y 25x 24‒y 25C.=1D.=1x 22‒y 25x 22‒y 25C 的右焦点为F (3,0),知c=3.由离心率e=,知,则a=2,32c a =32故b 2=c 2-a 2=9-4=5,因此,双曲线C 的方程为=1.x 24‒y 254已知动点P 到两个定点F 1(-1,0),F 2(1,0)的距离之和为2λ(λ≥1),则点P 轨迹的离心率的取值3范围为( )A.B.C.D.[33,1)(33,32](0,33](32,1),得2λ>|F 1F 2|=2,3故点P 的轨迹是椭圆,其中a=λ,c=1.3于是e=.故选C .13λ≤135若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等比数列,则该椭圆的离心率是( )A. B.C. D.5+125-1225152a ,2b ,2c 成等比数列,所以b 2=ac.又因为b 2=a 2-c 2,所以a 2-c 2-ac=0,解得e=.5-126抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-=1的渐近线的距离是( )y 23A. B. C.1D.12323,抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线方程为y=±x ,即±x-y=0,故由点到直线33的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离d=.|±3-0|2=327AB 为过椭圆=1(a>b>0)的中心的弦,F 1为一个焦点,则△ABF 1的最大面积是(c为半焦距)( )x 2a 2+y 2b 2A.ac B.ab C.bc D.b 2ABF 1的面积为c ·|y A |,因此当|y A |最大,即|y A |=b 时,面积最大.8方程mx+ny 2=0与mx 2+ny 2=1(mn ≠0)在同一坐标系中的大致图象可能是( )9如图,过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,准线与对称轴交于点M ,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为( )A.y 2=xB.y 2=3x 32C.y 2=xD.y 2=9x92,知|BF|等于点B 到准线的距离,由|BC|=2|BF|,得∠BCM=30°.又|AF|=3,从而A ,A 在抛物线上,代入抛物线方程y 2=2px ,(p 2+32,332)解得p=.故抛物线方程为y 2=3x.3210双曲线与椭圆4x 2+y 2=64有公共焦点,它们的离心率互为倒数,则双曲线方程为( )A.y 2-3x 2=36 B.x 2-3y 2=36C.3y 2-x 2=36D.3x 2-y 2=364x 2+y 2=64,得=1,∴c 2=64-16=48,x 216+y 264∴c=4,∴e=.3438=32在双曲线中,c'=4,e'=.323=c 'a '∴a'=c'=6,∴b'2=48-36=12.32∴双曲线方程为=1,即y 2-3x 2=36.y 236‒x 212二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11双曲线=1的两条渐近线的方程为 .x 2256‒y 2144y=±x.34±x3412过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的长为8,则p= .F,设直线方程为y=x-.由得x 2-3px+=0.(p 2,0)p2{y 2=2px ,y =x -p 2,p 24设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=3p.故|AB|=x 1+x 2+p=3p+p=8,即p=2.13在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-3,0)和C (3,0),顶点B在椭圆=1上,则x 225+y 216= . sinA +sinCsinB14在平面直角坐标系中,椭圆=1(a>b>0)的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径作圆,过点x 2a2+y 2b 2所作圆的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率e= .(a 2c,0)M,两个切点分别为P ,Q.(a 2c,0)因为|MP|=|MQ|,MP ⊥MQ ,所以四边形MPOQ 是正方形.又因为c=1,所以=2a 2.(a 21)2整理得a=.故e=.212=215设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过点P (-1,0)的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点,若|FQ|=2,则直线l 的斜率等于 .l 的方程为y=k (x+1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由联立,得k 2x 2+2(k 2-2)x+k 2=0.{y 2=4x ,y =k (x +1)则x 1+x 2=-,2(k 2-2)k 2故=-=-1+,x 1+x 22k 2-2k 22k2,y 1+y 22=2k即Q.又∵|FQ|=2,F (1,0),(-1+2k 2,2k)∴=4,解得k=±1.(-1+2k2-1)2+(2k)21三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(8分)点A ,B分别是椭圆=1的长轴的左、右端点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,x 236+y 220且位于x 轴上方,PA ⊥PF.求点P 的坐标.A (-6,0),B (6,0),F (4,0).设点P 的坐标是(x ,y ),则=(x+6,y ),=(x-4,y ).AP FP 由已知,得{x 236+y 220=1,(x +6)(x -4)+y 2=0,解得x=或x=-6.32因为y>0,所以只能取x=,于是y=,32532所以点P 的坐标是.(32,532)17(8分)已知椭圆=1(a>b>0),短轴顶点B (0,b ),若椭圆内接三角形BMN 的重心是椭圆的左x 2a2+y 2b 2焦点F ,求椭圆的离心率的取值范围.,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),且已知B (0,b ),F (-c ,0),由重心公式,得{x 1+x 2+03=-c ,y 1+y 2+b3=0⇒{x 1+x 2=-3c ,y 1+y 2=-b .则弦MN 的中点E 的坐标为.(-3c 2,-b2)又点E 在椭圆内部,则<1⇒e 2<⇒0<e<.(-3c 2)2a 2+(-b2)2b 21333故椭圆的离心率的取值范围为.(0,33)18(9分)已知点P (3,4)是椭圆=1(a>b>0)上的一点,F 1,F 2为椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:x 2a 2+y 2b 2(1)椭圆的方程;(2)△PF 1F 2的面积.令F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(c>0),则b 2=a 2-c 2.因为PF 1⊥PF 2,所以=-1.k PF 1·k PF2即=-1,解得c=5,43+c ·43-c 所以可设椭圆方程为=1.x 2a2+y 2a 2-25因为点P (3,4)在椭圆上,所以=1,解得a 2=45或a 2=5.9a2+16a 2-25又因为a>c ,所以a 2=5(舍去).故所求椭圆方程为=1.x 245+y 220(2)由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=6.①5又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100,②由①2-②得2|PF 1|·|PF 2|=80,所以|PF1|·|PF 2|=20.S △PF1F 2=1219(10分)如图,点P (0,-1)是椭圆C 1:=1(a>b>0)的一个顶点,C 1的长轴是圆C 2:x 2+y 2=4的直x 2a 2+y 2b 2径,l 1,l 2是过点P 且互相垂直的两条直线,其中l 1交圆C 2于A ,B 两点,l 2交椭圆C 1于另一点D.(1)求椭圆C 1的方程;(2)求△ABD 面积取最大值时直线l 1的方程.由题意得{b =1,a =2.故椭圆C 1的方程为+y 2=1.x 24(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 0,y 0).由题意知直线l 1的斜率存在,不妨设其为k ,则直线l 1的方程为y=kx-1.又圆C 2:x 2+y 2=4,故点O 到直线l 1的距离d=,则|AB|=2=2.1k 2+14-d 24k 2+3k 2+1又l 2⊥l 1,故直线l 2的方程为x+ky+k=0.由{x +ky +k =0,x 2+4y 2=4,消去y ,整理得(4+k 2)x 2+8kx=0,故x 0=-.则|PD|=.8k4+k 28k 2+14+k 2设△ABD 的面积为S ,则S=|AB|·|PD|=,1284k 2+34+k 2故S=324k 2+3+134k 2+3≤,3224k 2+3·134k 2+3=161313当且仅当k=±时取等号.102故所求直线l 1的方程为y=±x-1.10220(10分)在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP的斜率之积等于-.13(1)求动点P 的轨迹方程.(2)设直线AP 和BP 分别与直线x=3交于点M ,N ,问:是否存在点P ,使得△PAB 与△PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.因为点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,所以点B 的坐标为(1,-1).设点P 的坐标为(x ,y ).由题意得=-,y -1x +1·y +1x -113化简得x 2+3y 2=4(x ≠±1).故动点P 的轨迹方程为x 2+3y 2=4(x ≠±1).(2)方法一:设点P 的坐标为(x 0,y 0),点M ,N 的坐标分别为(3,y M ),(3,y N ),则直线AP 的方程为y-1=(x+1),直线BP 的方程为y+1=(x-1).y 0-1x 0+1y 0+1x 0-1令x=3,得y M =,y N =.4y 0+x 0-3x 0+12y 0-x 0+3x 0-1于是△PMN 的面积S △PMN =|y M -y N |(3-x 0)=.12|x 0+y 0|(3-x 0)2|x 20-1|又直线AB 的方程为x+y=0,|AB|=2,2点P 到直线AB 的距离d=,|x 0+y 0|2于是△PAB 的面积S △PAB =|AB|·d=|x 0+y 0|.12当S △PAB =S △PMN 时,得|x 0+y 0|=.|x 0+y 0|(3-x 0)2|x 20-1|又因为|x 0+y 0|≠0,所以(3-x 0)2=|-1|,解得x 0=.x 2053因为+3=4,所以y 0=±.x 20y 20339故存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,此时点P 的坐标为.(53,±339)方法二:若存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,设点P 的坐标为(x 0,y 0),则|PA|·|PB|sin ∠APB 12=|PM|·|PN|sin ∠MPN.12因为sin ∠APB=sin ∠MPN ,所以.|PA ||PM |=|PN ||PB |所以,|x 0+1||3-x 0|=|3-x 0||x 0-1|即(3-x 0)2=|-1|,解得x 0=.x 2053因为+3=4,所以y 0=±.x 20y 20339故存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,此时点P 的坐标为.(53,±339)。
高中数学 第2章 圆锥曲线与方程章末综合检测(二) 湘教版高二选修2-1数学试题
章末综合检测(二)(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5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.若椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( )A .(±13,0)B .(0,±10)C .(0,±13)D .(0,±69)解析:选D.由题意知椭圆的焦点在y 轴上,且a =13,b =10,则c =a 2-b 2=69,故焦点坐标为(0,±69).2.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线的方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 210-y 26=1 D.x 26-y 210=1 解析:选A.依题意得c =4,e =c a =4a=2,a =2,b 2=c 2-a 2=12,因此所求的双曲线的标准方程为x 24-y 212=1,故选A.3.若点P 到直线x =-1的距离比到点(2,0)的距离小1,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线解析:选D.点P 到直线x =-1的距离比到点(2,0)的距离小1,即点P 到直线x =-2的距离与到点(2,0)的距离相等,根据抛物线的定义可知,点P 的轨迹是抛物线.4.已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,焦距为4.若P 为椭圆C 上一点,且△PF 1F 2的周长为14,则椭圆C 的离心率e 为( )A.15B.25C.45D.215解析:选B.根据椭圆定义可得4+2a =14,解得a =5,故其离心率e =c a =25,故选B.5.双曲线的两条渐近线的夹角为60°,则双曲线的离心率是( ) A .2或233B .2C.233D. 3解析:选A.不妨设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则渐近线方程为y =±bax .由题意,则ba =33或a b =33, 所以b 2a 2=13或a 2b 2=13,可以求得e =233或2.6.直线l 过点(2,0)且与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,则这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条D .4条解析:选C.点(2,0)为双曲线的右顶点,过该点有两条与双曲线的渐近线平行的直线,这两条直线与双曲线仅有一个公共点,另外,过该点且与x 轴垂直的直线也与双曲线只有一个公共点.所以共有3条.7.已知双曲线与椭圆x 216+y 264=1有共同的焦点,且双曲线的一条渐近线方程为x +y =0,则双曲线的方程为( )A .x 2-y 2=50 B .x 2-y 2=24 C .x 2-y 2=-50 D .x 2-y 2=-24解析:选D.因为双曲线与椭圆x 216+y 264=1有共同的焦点,所以双曲线的焦点在y 轴上,且焦点坐标为(0,-43),(0,43).又双曲线的一条渐近线方程为x +y =0,所以可设双曲线方程为y 2-x 2=λ(λ>0),则2λ=48,λ=24,故所求双曲线的方程为y 2-x 2=24,即x 2-y 2=-24.8.过抛物线y 2=8x 的焦点,作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为( ) A .8 B .16 C .32D .64解析:选B.抛物线中2p =8,p =4,则焦点坐标为(2,0),过焦点且倾斜角为45°的直线方程为y =x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,y 2=8x ,得x 2-12x +4=0, 则x 1+x 2=12(x 1,x 2为直线与抛物线两个交点的横坐标).从而弦长为x 1+x 2+p =12+4=16.9.直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m=1总有公共点,则m 的取值X 围是( )A .m >1B .m ≥1或0<m <1C .m ≥1且m ≠5D .0<m <5且m ≠1解析:选C.直线y =kx +1过定点(0,1),只需该点落在椭圆内或椭圆上,所以025+1m ≤1,解得m ≥1,又m ≠5,故选C.10.已知点A (0,2),B (2,0).若点C 在抛物线x 2=y 的图象上,则使得△ABC 的面积为2的点C 的个数为( )A .4B .3C .2D .1解析:选A.由已知可得|AB |=22,要使S △ABC =2,则点C 到直线AB 的距离必须为2,设C (x ,x 2),而l AB ∶x +y -2=0,所以有|x +x 2-2|2=2,所以x 2+x -2=±2,当x 2+x -2=2时,有两个不同的C 点;当x 2+x -2=-2时,亦有两个不同的C 点.因此满足条件的C 点有4个,故选A.11.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点.若|FA |=2|FB |,则k 等于( )A.13B.23C.23D.223解析:选D.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易知x 1>0,x 2>0,y 1>0,y 2>0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0, 所以x 1x 2=4,①根据抛物线的定义得,|FA |=x 1+p2=x 1+2,|FB |=x 2+2.因为|FA |=2|FB |, 所以x 1=2x 2+2,②由①②得x 2=1(x 2=-2舍去),所以B (1,22),代入y =k (x +2)得k =223.12.已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线C 2:x 2-y 24=1有公共的焦点,C 2的一条渐近线与以C 1的长轴为直径的圆相交于A ,B 两点.若C 1恰好将线段AB 三等分,则( )A .a 2=132B .a 2=13 C .b 2=12D .b 2=2解析:选C.由题意,知a 2=b 2+5,因此椭圆方程为(a 2-5)x 2+a 2y 2+5a 2-a 4=0,双曲线的一条渐近线方程为y =2x ,联立方程消去y ,得(5a 2-5)x 2+5a 2-a 4=0,所以直线截椭圆的弦长d =5×2a 4-5a 25a 2-5=23a ,解得a 2=112,b 2=12. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.若椭圆x 2a 2+y 2b2=1过抛物线y 2=8x 的焦点,且与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,则该椭圆的方程为________.解析:抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0), 双曲线x 2-y 2=1的焦点坐标为(±2,0)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=2,4a2=1,所以a 2=4,b 2=2,所以椭圆的方程为x 24+y 22=1.答案:x 24+y 22=114.过直线y =2与抛物线x 2=8y 的两个交点,并且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:依题意,抛物线x 2=8y 的焦点(0,2)即为圆心,准线y =-2与圆相切,圆心到切线的距离等于半径,所以半径为2-(-2)=4,故圆的方程为x 2+(y -2)2=16.答案:x 2+(y -2)2=1615.已知双曲线中心在原点,一个顶点的坐标是(3,0),且焦距与虚轴长之比为5∶4,则双曲线的标准方程为________.解析:由题意得双曲线的焦点在x 轴上,且a =3,焦距与虚轴长之比为5∶4,即c ∶b =5∶4,又c 2=a 2+b 2,所以c =5,b =4,所以双曲线的标准方程为x 29-y 216=1.答案:x 29-y 216=116.如图,等边三角形OAB 的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,则抛物线E 的方程为________.解析:依题意知,|OB |=83,∠BOy =30°.设B (x ,y ),则x =|OB |sin 30°=43,y =|OB |cos 30°=12.因为点B (43,12)在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,所以(43)2=2p ×12,解得p =2.故抛物线E 的方程为x 2=4y .答案:x 2=4y三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,点F 是它的一个顶点,且其离心率e =32.求椭圆E 的方程. 解:因为椭圆焦点在x 轴上,所以设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,半焦距为c (a >0,b >0,c >0).由题意知F (0,1)为椭圆的短轴的上顶点, 所以b =1,又由c a =32,a 2=b 2+c 2, 得a =2,c = 3.所以椭圆E 的方程为x 24+y 2=1.18.(本小题满分12分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线的一个交点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,求抛物线的方程和双曲线的方程.解:依题意,设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在抛物线上,所以6=2p ×32,所以p =2,所以所求抛物线的方程为y 2=4x .因为双曲线的左焦点在抛物线的准线x =-1上, 所以c =1,即a 2+b 2=1,又点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在双曲线上,所以94a 2-6b 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=1,94a 2-6b 2=1得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=14,b 2=34或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9,b 2=-8.(舍去) 所以所求双曲线的方程为4x 2-43y 2=1.19.(本小题满分12分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的一点,F 1、F 2为椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆的方程; (2)△PF 1F 2的面积.解:(1)令F 1(-c ,0),F 2(c ,0), 则b 2=a 2-c 2.因为PF 1⊥PF 2,所以k PF 1·k PF 2=-1,即43+c ·43-c=-1,解得c =5,所以设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1.因为点P (3,4)在椭圆上,所以9a 2+16a 2-25=1.解得a 2=45或a 2=5.又因为a >c ,所以a 2=5舍去. 故所求椭圆的方程为x 245+y 220=1.(2)由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=65,① 又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100,② ①2-②,得2|PF 1|·|PF 2|=80, 所以S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=20.20.(本小题满分12分)如图,O 为坐标原点,过点P (2,0)且斜率为k 的直线l 交抛物线y 2=2x 于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点.(1)求x 1x 2与y 1y 2的值; (2)求证:OM ⊥ON .解:(1)设直线l 的方程为y =k (x -2)(k ≠0).① 由①及y 2=2x 消去y 可得k 2x 2-2(2k 2+1)x +4k 2=0.②点M ,N 的横坐标x 1,x 2是方程②的两个根, 由根与系数的关系得x 1x 2=4k2k 2=4,由y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1y 2)2=4x 1x 2=4×4=16,又y 1y 2<0, 所以y 1y 2=-4.(2)证明:设OM ,ON 的斜率分别为k 1,k 2, 则k 1=y 1x 1,k 2=y 2x 2,k 1k 2=y 1y 2x 1x 2=-44=-1, 所以OM ⊥ON .21.(本小题满分12分)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点在抛物线y =2x 2上,l 是AB 的垂直平分线.(1)当且仅当x 1+x 2取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论. (2)当直线l 的斜率为2时,求l 在y 轴上的截距的取值X 围.解:(1)点F 在直线l 上⇒|FA |=|FB |⇒A ,B 两点到抛物线的准线的距离相等,因为抛物线的准线与x 轴平行,所以上述条件等价于y 1=y 2⇒x 21=x 22⇒(x 1+x 2)·(x 1-x 2)=0,因为x 1≠x 2,所以当且仅当x 1+x 2=0时,直线l 经过抛物线的焦点F .(2)设l 在y 轴上的截距为b ,依题意,得l 的方程为y =2x +b .则过点A ,B 的直线方程可设为y =-12x +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x 2y =-12x +m ,化简得2x 2+12x -m =0, 所以x 1+x 2=-14.因为A ,B 为抛物线上不同的两点,所以上述方程的判别式Δ=14+8m >0,即m >-132.设AB 的中点N 的坐标为(x 0,y 0),则x 0=-18,y 0=-12x 0+m =116+m .又点N 在直线l上,所以116+m =-14+b ,于是b =516+m >516-132=932,所以l 在y 轴上的截距的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫932,+∞.22.(本小题满分12分)如图,抛物线C 1:y 2=4x 的准线与x 轴交于点F 1,焦点为F 2.以F 1,F 2为焦点,离心率为12的椭圆记作C 2.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l 经过椭圆C 2的右焦点F 2,与抛物线C 1交于A 1,A 2两点,与椭圆C 2交于B 1,B 2两点,当以B 1B 2为直径的圆经过F 1时,求A 1A 2的长.解:(1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),依据题意得c =1,c a =12,则a =2,b 2=a 2-c 2=3, 故椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)当直线l 与x 轴垂直时,B 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,B 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32, 又F 1(-1,0), 此时B 1F 1→·B 2F 1→≠0,所以以B 1B 2为直径的圆不经过F 1,不满足条件.当直线l 不与x 轴垂直时,设l :y =k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0. 因为焦点在椭圆内部,所以直线l 与椭圆恒有两个交点. 设B 1(x 1,y 1),B 2(x 2,y 2), 则x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.因为以B 1B 2为直径的圆经过F 1, 所以B 1F 1→·B 2F 1→=0, 又F 1(-1,0),所以(-1-x 1)(-1-x 2)+y 1y 2=0,即(1+k 2)x 1x 2+(1-k 2)(x 1+x 2)+1+k 2=0, 解得k 2=97.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x y =k (x -1), 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. 设A 1(x 3,y 3),A 2(x 4,y 4), 则x 3+x 4=2k 2+4k 2=2+4k2,x 3x 4=1,所以|A 1A 2|=x 3+x 4+2=2+4k 2+2=649.。
高中数学人教A版选修2-1 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2 Word版含答案
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.等轴双曲线的一个焦点是F 1(-6,0),则它的标准方程是( ) A.y 218-x 218=1 B.x 218-y 218=1 C.x 28-y 28=1D.y 28-x 28=1【解析】 设等轴双曲线方程为x 2a 2-y 2a 2=1(a >0), ∴a 2+a 2=62,∴a 2=18,故双曲线方程为x 218-y 218=1.【答案】 B2.已知双曲线方程为x 2-y 24=1,过P (1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则共有l ( )A .4条B .3条C .2条D .1条【解析】 因为双曲线方程为x 2-y24=1,所以P (1,0)是双曲线的右顶点,所以过P (1,0)并且和x 轴垂直的直线是双曲线的一条切线,与双曲线只有一个公共点,另外还有两条就是过点P (1,0)分别和两条渐近线平行的直线,所以符合要求的共有3条,故选B.【答案】 B3.双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为3,则双曲线C 的焦距等于( ) 【导学号:18490063】A .2B .2 2C .4D .4 2【解析】 由已知得e =c a =2,所以a =12c ,故b =c 2-a 2=32c ,从而双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±3x ,由焦点到渐近线的距离为3,得32c =3,解得c =2,故2c =4,故选C. 【答案】 C4.若实数k 满足0<k <5,则曲线x 216-y 25-k =1与曲线x 216-k -y 25=1的( )A .实半轴长相等B .虚半轴长相等C .离心率相等D .焦距相等【解析】 若0<k <5,则5-k >0,16-k >0,故方程x 216-y 25-k =1表示焦点在x 轴上的双曲线,且实半轴的长为4,虚半轴的长为5-k ,焦距2c =221-k ,离心率e =21-k 4;同理方程x 216-k -y 25=1也表示焦点在x 轴上的双曲线,实半轴的长为16-k ,虚半轴的长为5,焦距2c =221-k ,离心率e =21-k16-k.可知两曲线的焦距相等,故选D.【答案】 D5.双曲线两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( ) A .2 B. 3 C. 2D.32【解析】 双曲线为等轴双曲线,两条渐近线方程为y =±x ,即ba =1,e =ca = 2.【答案】 C 二、填空题6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为________. 【解析】 ∵c 2=m +m 2+4,∴e 2=c 2a 2=m +m 2+4m=5, ∴m 2-4m +4=0,∴m =2. 【答案】 27.已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.【解析】 由双曲线方程知,b =4,a =3,c =5,则虚轴长为8,则|PQ |=16.由左焦点F (-5,0),且A (5,0)恰为右焦点,知线段PQ 过双曲线的右焦点,则P ,Q 都在双曲线的右支上.由双曲线的定义可知|PF |-|P A |=2a ,|QF |-|QA |=2a ,两式相加得,|PF |+|QF |-(|P A |+|QA |)=4a ,则|PF |+|QF |=4a +|PQ |=4×3+16=28,故△PQF 的周长为28+16=44.【答案】 448.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B ,若点P (m ,0)满足|P A |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.【解析】由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =b a x ,得点A 的坐标为: ⎝ ⎛⎭⎪⎫am 3b -a ,bm 3b -a , 由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =-b a x ,得点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-am 3b +a ,bm 3b +a , 则AB 的中点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2m 9b 2-a 2,3b 2m 9b 2-a 2,∵k AB =13,∴k CP =3b 2m 9b 2-a 2a 2m 9b 2-a 2-m=-3,即3b 2a 2-(9b 2-a 2)=-3,化简得a 2=4b 2, 即a 2=4(c 2-a 2),∴4c 2=5a 2, ∴e 2=54,∴e =52.【答案】 52 三、解答题9.双曲线与椭圆x 216+y 264=1有相同的焦点,它的一条渐近线为y =x ,求双曲线的标准方程和离心率.【解】 由椭圆x 216+y 264=1,知c 2=64-16=48,且焦点在y 轴上, ∵双曲线的一条渐近线为y =x , ∴设双曲线方程为y 2a 2-x 2a 2=1. 又c 2=2a 2=48,∴a 2=24. ∴所求双曲线的方程为y 224-x 224=1. 由a 2=24,c 2=48, 得e 2=c 2a 2=2,又e >0,∴e = 2.10.已知双曲线x 23-y 2b 2=1的右焦点为(2,0). (1)求双曲线的方程;(2)求双曲线的渐近线与直线x =-2围成的三角形的面积. 【解】 (1)∵双曲线的右焦点坐标为(2,0),且双曲线方程为x 23-y 2b2=1,∴c 2=a 2+b 2=3+b 2=4,∴b 2=1,∴双曲线的方程为x 23-y 2=1. (2)∵a =3,b =1,∴双曲线的渐近线方程为y =±33x , 令x =-2,则y =±233,设直线x =-2与双曲线的渐近线的交点为A ,B ,则|AB |=433,记双曲线的渐近线与直线x =-2围成的三角形的面积为S ,则S =12×433×2=43 3.[能力提升]1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均与曲线C :x 2+y 2-6x +5=0相切,则该双曲线的离心率等于( )A.355B.62C.32D.55【解析】 曲线C 的标准方程为(x -3)2+y 2=4,所以圆心坐标为C (3,0),半径r =2,双曲线的渐近线为y =±b a x ,不妨取y =ba x ,即bx -ay =0,因为渐近线与圆相切,所以圆心到直线的距离d =|3b |a 2+b 2=2,即9b 2=4(a 2+b 2),所以5b 2=4a 2,b 2=45a 2=c 2-a 2,即95a 2=c 2,所以e 2=95,e =355,选A.【答案】 A2.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B .3x +5y =0C .5x ±4y =0D .4x ±3y =0【解析】 由题意可知|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,所以△PF 1F 2为等腰三角形,所以由F 2向直线PF 1作的垂线也是中线,因为F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长2a ,所以|PF 1|=24c 2-4a 2=4b ,又|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以4b -2c =2a ,所以2b -a =c ,两边平方可得4b 2-4ab +a 2=c 2=a 2+b 2,所以3b 2=4ab ,所以4a =3b ,从而b a =43,所以该双曲线的渐近线方程为4x ±3y =0,故选D.【答案】 D3.过双曲线x 2-y 23=1的左焦点F 1,作倾斜角为π6的直线AB ,其中A ,B 分别为直线与双曲线的交点,则|AB |的长为________.【解析】 双曲线的左焦点为F 1(-2,0), 将直线AB 的方程y =33(x +2)代入双曲线方程, 得8x 2-4x -13=0.显然Δ>0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=12,x 1x 2=-138,∴|AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =1+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫122-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-138=3. 【答案】 34.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为(3,0).(1)求双曲线C 的方程; 【导学号:18490064】(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且OA→·OB →>2,其中O 为原点,求k 的取值范围. 【解】 (1)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由已知得a =3,c =2.又因为a 2+b 2=c 2,所以b 2=1, 故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1. (2)将y =kx +2代入x 23-y 2=1中, 得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0, 由直线l 与双曲线交于不同的两点得:⎩⎪⎨⎪⎧1-3k 2≠0,Δ=(-62k )2+36(1-3k 2)>0, 即k 2≠13且k 2<1.①设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),则x A +x B =62k1-3k 2,x A x B=-91-3k 2, 由OA →·OB →>2得x A x B +y A y B>2, 而x A x B +y A y B =x A x B +(kx A +2)(kx B +2) =(k 2+1)x A x B +2k (x A +x B )+2=(k 2+1)·-91-3k 2+2k ·62k 1-3k 2+2=3k 2+73k 2-1,于是3k 2+73k 2-1>2,解此不等式得13<k 2<3. ②由①②得13<k 2<1.故k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1.。
2017-2018学年高中数学人教A版选修2-1章末综合测评2 圆锥曲线与方程 含解析 精品
章末综合测评(二) 圆锥曲线与方程(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.双曲线3x2-y2=9的焦距为()A. 6B.26C.23D.4 3【解析】方程化为标准方程为x23-y29=1,∴a2=3,b2=9,∴c2=a2+b2=12,∴c=23,∴2c=4 3.【答案】 D2.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-y23=1的渐近线的距离是()【导学号:37792096】A.12 B.32C.1D. 3【解析】抛物线y2=4x的焦点为(1,0),到双曲线x2-y23=1的渐近线3x-y=0的距离为|3×1-1×0|(3)2+12=32,故选B.【答案】 B3.已知抛物线C1:y=2x2的图象与抛物线C2的图象关于直线y=-x对称,则抛物线C2的准线方程是()A.x=-18 B.x=12C.x=18 D.x=-12【解析】抛物线C1:y=2x2关于直线y=-x对称的C2的表达式为-x=2(-y)2,即y2=-12x,其准线方程为x=18.【答案】 C4.已知点F ,A 分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点、右顶点,点B (0,b )满足FB →·AB →=0,则双曲线的离心率为( )A. 2B. 3C.1+32D.1+52【解析】 ∵FB →·AB →=0,∴FB ⊥AB ,∴b 2=ac ,又b 2=c 2-a 2,∴c 2-a 2-ac =0,两边同除以a 2,得e 2-1-e =0,∴e =1+52.【答案】 D5.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A.y =±14x B.y =±13x C.y =±12xD.y =±x【解析】 由e =52,得c a =52, ∴c =52a ,b =c 2-a 2=12a .而x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x , ∴所求渐近线方程为y =±12x . 【答案】 C6.如图1所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是( )图1A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.圆【解析】 由条件知|PM |=|PF |,∴|PO |+|PF |=|PO |+|PM |=|OM |=k >|OF |, ∴P 点的轨迹是以O ,F 为焦点的椭圆. 【答案】 A7.如图2,已知F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(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()图2A.22B.24C.12D.32【解析】 因为PF ⊥x 轴,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a .又OP ∥AB ,所以b a =b 2ac ,即b =c . 于是b 2=c 2,即a 2=2c 2,所以e =c a =22. 【答案】 A8.若点O 和点F (-2,0)分别为双曲线x 2a 2-y 2=1(a >0)的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,则OP →·FP →的取值范围为( )A.[3-23,+∞)B.[3+23,+∞)C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-74,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫74,+∞【解析】 因为双曲线左焦点的坐标为F (-2,0), 所以c =2.所以c 2=a 2+b 2=a 2+1, 即4=a 2+1,解得a = 3.设P (x ,y ),则OP →·FP →=x (x +2)+y 2, 因为点P 在双曲线x 23-y 2=1上, 所以OP →·FP →=43x 2+2x -1=43⎝ ⎛⎭⎪⎫x +342-34-1.又因为点P 在双曲线的右支上,所以x ≥ 3. 所以当x =3时,OP →·FP →最小,且为3+23, 即OP →·FP →的取值范围是[3+23,+∞). 【答案】 B9.已知定点A ,B 满足|AB |=4,动点P 满足|P A |-|PB |=3,则|P A |的最小值是( )A.12B.32C.72D.5【解析】 已知定点A ,B 满足|AB |=4,动点P 满足|P A |-|PB |=3,则点P 的轨迹是以A ,B 为左、右焦点的双曲线的右支,且a =32,c =2.所以|P A |的最小值是点A 到右顶点的距离,即为a +c =2+32=72,选C.【答案】 C10.已知定点A (2,0),它与抛物线y 2=x 上的动点P 连线的中点M 的轨迹方程为( )A.y 2=2(x -1)B.y 2=4(x -1)C.y 2=x -1D.y 2=12(x -1)【解析】设P (x 0,y 0),M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+22,y =y 02,所以⎩⎨⎧x 0=2x -2,y 0=2y ,由于y 20=x 0,所以4y 2=2x -2,即y 2=12(x -1). 【答案】 D11.已知直线y =k (x +2)与双曲线x 2m -y 28=1,有如下信息:联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 2m -y 28=1,消去y 后得到方程Ax 2+Bx +C =0,分类讨论:(1)当A =0时,该方程恒有一解;(2)当A ≠0时,Δ=B 2-4AC ≥0恒成立.在满足所提供信息的前提下,双曲线离心率的取值范围是( )【导学号:37792097】A.(1, 3]B.[3,+∞)C.(1,2]D.[2,+∞)【解析】 依题意可知直线恒过定点(-2,0),根据(1)和(2)可知直线与双曲线恒有交点,故需要定点(-2,0)在双曲线的左顶点上或左顶点的左边,即-2≤-m ,即0<m ≤4,又e =1+b 2a 2=1+8m ,所以e ≥ 3.【答案】 B12.已知点P 为抛物线y 2=2px (p >0)上的一点,F 为抛物线的焦点,直线l 过点P 且与x 轴平行,若同时与直线l 、直线PF 、x 轴相切且位于直线PF 左侧的圆与x 轴切于点Q ,则点Q ( )A.位于原点的左侧B.与原点重合C.位于原点的右侧D.以上均有可能【解析】 设抛物线的准线与x 轴、直线l 分别交于点D ,C ,圆与直线l 、直线PF 分别切于点A ,B .如图,由抛物线的定义知|PC |=|PF |,由切线性质知|P A |=|PB |,于是|AC |=|BF |.又|AC |=|DO |,|BF |=|FQ |,所以|DO |=|FQ |,而|DO |=|FO |,所以O ,Q 重合,故选B.【答案】 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.双曲线x 216-y 29=1的两条渐近线的方程为________. 【解析】 由双曲线方程可知a =4,b =3, 所以两条渐近线方程为y =±34x . 【答案】 y =±34x14.已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点.若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________.【解析】 由题意,知(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=|AB |+|AF 2|+|BF 2|=2a +2a ,又由a =5,可得|AB |+(|BF 2|+|AF 2|)=20,即|AB |=8.【答案】 815.如图3所示,已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线l 与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线C 上,且在x 轴的上方,过点A 作AB ⊥l 于B ,|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为________.【导学号:37792098】图3【解析】 由题意知抛物线的焦点为F (2,0),准线l 为x =-2,∴K (-2,0),设A (x 0,y 0)(y 0>0),∵过点A 作AB ⊥l 于B ,∴B (-2,y 0),∴|AF |=|AB |=x 0-(-2)=x 0+2, |BK |2=|AK |2-|AB |2,∴x 0=2,∴y 0=4,即A (2,4),∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|=12×4×4=8.【答案】 816.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过点P (-1,0)的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点,若|PQ |=2,则直线l 的斜率等于________.【解析】 设直线l 的方程为 y =k (x +1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y 2=4x ,y =k (x +1),联立得k 2x 2+2(k 2-2)x +k 2=0, ∴x 1+x 2=-2(k 2-2)k 2, ∴x 1+x 22=-k 2-2k 2=-1+2k 2, y 1+y 22=2k ,即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+2k 2,2k .又|FQ |=2,F (1,0),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+2k 2-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2=4,解得k =±1. 【答案】 ±1三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,短轴的一个端点到右焦点的距离为 3.求椭圆C 的方程.【解】 设椭圆的半焦距为c ,依题意, 得a =3且e =c a =63, ∴a =3,c =2, 从而b 2=a 2-c 2=1,因此所求椭圆的方程为x 23+y 2=1.18.(本小题满分12分)已知F 1,F 2分别为椭圆x 2100+y 2b 2=1(0<b <10)的左、右焦点,P 是椭圆上一点.(1)求|PF 1|·|PF 2|的最大值;(2)若∠F 1PF 2=60°,且△F 1PF 2的面积为6433,求b 的值.【导学号:37792099】【解】 (1)|PF 1|·|PF 2|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=100(当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号), ∴|PF 1|·|PF 2|的最大值为100.(2)S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|sin 60°=6433, ∴|PF 1|·|PF 2|=2563, ①由题意知:⎩⎨⎧|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,|PF 1|2+|PF 2|2-4c 2=2|PF 1|·|PF 2|cos 60°, ∴3|PF 1|·|PF 2|=400-4c 2. ②由①②得c =6,∴b =8.19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在x 轴上,半径为4的圆C 位于y 轴右侧,且与y 轴相切.(1)求圆C 的方程;(2)若椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45,且左、右焦点为F 1,F 2.试探究在圆C 上是否存在点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由.【解】 (1)依题意,设圆的方程为(x -a )2+y 2=16(a >0). ∵圆与y 轴相切,∴a =4, ∴圆的方程为(x -4)2+y 2=16. (2)∵椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45, ∴e =c a =25-b 25=45,解得b 2=9.∴c =a 2-b 2=4, ∴F 1(-4,0),F 2(4,0),∴F 2(4,0)恰为圆心C ,(ⅰ)过F 2作x 轴的垂线,交圆于点P 1,P 2,则∠P 1F 2F 1=∠P 2F 2F 1=90°,符合题意;(ⅱ)过F 1可作圆的两条切线,分别与圆相切于点P 3,P 4, 连接CP 3,CP 4,则∠F 1P 3F 2=∠F 1P 4F =90°,符合题意. 综上,圆C 上存在4个点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形.20.(本小题满分12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F 1、F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点P (4,-10).(1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)求△F 1MF 2的面积.【导学号:37792100】【解】 (1)∵e =2, ∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ. ∵过点P (4,-10), ∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明:法一:由(1)可知,双曲线中a =b =6, ∴c =23,∴F 1(-23,0),F 2(23,0), ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m3-23,kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23.∵点(3,m )在双曲线上, ∴9-m 2=6,m 2=3,故kMF 1·kMF 2=-1,∴MF 1⊥MF 2. ∴MF 1→·MF 2→=0.法二:∵MF 1→=(-23-3,-m ),MF 2→=(23-3,-m ),∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2, ∵M 点在双曲线上, ∴9-m 2=6,即m 2-3=0, ∴MF 1→·MF 2→=0.(3)△F 1MF 2的底边|F 1F 2|=43, △F 1MF 2的高h =|m |=3, ∴S △F 1MF 2=6.21.(本小题满分12分)已知A ,B ,C 是椭圆W :x 24+y 2=1上的三个点,O 是坐标原点.(1)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形的面积; (2)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.【解】 (1)椭圆W :x 24+y 2=1的右顶点B 的坐标为(2,0).因为四边形OABC 为菱形,所以AC 与OB 相互垂直平分.所以可设A (1,m ),代入椭圆方程得14+m 2=1,即m =±32.所以菱形OABC 的面积是 12|OB |·|AC |=12×2×2|m |= 3. (2)四边形OABC 不可能为菱形.理由如下: 假设四边形OABC 为菱形.因为点B 不是W 的顶点,且直线AC 不过原点,所以可设AC 的方程为y =kx +m (k ≠0,m ≠0).由⎩⎨⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m ,消去y 并整理得 (1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2, y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m 1+4k 2. 所以AC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2. 因为M 为AC 和OB 的交点,所以直线OB 的斜率为-14k .因为k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-14k ≠-1, 所以AC 与OB 不垂直.所以OABC 不是菱形,与假设矛盾.所以当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形.22.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,以原点O 为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x -y +6=0相切.(1)求椭圆C 的标准方程;【导学号:37792101】(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点,且k OA ·k OB =-b 2a 2.求证:△AOB 的面积为定值.【解】 (1)由题意得,b =|0-0+6|2=3,c a =12, 又a 2+b 2=c 2,联立解得a 2=4,b 2=3,∴椭圆的方程为x 24+y 23=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ,B 的坐标满足⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 23=1,y =kx +m ,消去y 化简得,(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0.∴x 1+x 2=-8km 3+4k 2,x 1x 2=4m 2-123+4k 2, 由Δ>0得4k 2-m 2+3>0,y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=k 24m 2-123+4k 2+km ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8km 3+4k 2+m 2=3m 2-12k 23+4k 2. ∵k OA ·k OB =-34,y 1y 2x 1x 2=-34,即y 1y 2=-34x 1x 2, ∴3m 2-12k 23+4k 2=-34·4m 2-123+4k 2,即2m 2-4k 2=3, ∵|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =(1+k 2)·48(4k 2-m 2+3)(3+4k 2)2 =48(1+k 2)(3+4k 2)2·3+4k 22=24(1+k 2)3+4k 2. 又O 到直线y =kx +m 的距离d =|m |1+k 2. ∴S △AOB =12d |AB |=12|m |1+k 224(1+k 2)3+4k 2 =12m 21+k 2·24(1+k 2)3+4k 2 =123+4k 22·243+4k 2=3,为定值.。
2018秋新版高中数学人教A版选修2-1习题:第二章圆锥曲线与方程 2.1
02第二章圆锥曲线与方程2.1 曲线与方程课时过关·能力提升基础巩固1已知0≤α<2π,点P (cos α,sin α)在曲线(x-2)2+y 2=3上,则α的值为( ) A. B.π35π3C. D.π3或5π3π3或π6(cos α-2)2+sin 2α=3,得cos α=.12∵0≤α<2π,∴α=.π3或5π32方程(x-2)2+(y+2)2=0表示的图形是( )A.圆B.两条直线C.一个点D.两个点3已知等腰三角形ABC 底边两端点是A (-,0),B (,0),则顶点C 的轨迹是( )33A.一条直线B.一条直线去掉一点C.一个点D.两个点4已知动点P 在曲线2x 2-y=0上,则点A (0,-1)与点P 连线的中点的轨迹方程是( )A.y=2x 2B.y=8x 2C.y=8x 2-1D.2y=8x 2-1AP 的中点为M (x ,y ),点P (x 1,y 1),由中点坐标公式,得{x =x 12,y =y 1-12⇒{x 1=2x ,y 1=2y +1.由于P (x 1,y 1)在曲线2x2-y=0上,代入化简,得2y=8x 2-1.5在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足=α+β,其中OC OA OB α,β∈R ,且α+β=1,则点C 的轨迹方程为( )A.3x+2y-11=0B.(x-1)2+(y-2)2=5C.2x-y=0D.x+2y-5=6方程x 2+y 2=1(xy<0)表示的曲线是( ).由xy<0,当x>0时,y<0,曲线应在第四象限;当x<0时,y>0,曲线应在第二象限,且与坐标轴均无交点.7若点A在方程x 2+(y+1)2=5表示的曲线上,则m= . (m 3,m )3或658已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 满足=0,则点P 的轨迹方程为 .PM ·PNP 的坐标为(x ,y ),由=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y )=x 2-4+y 2=0,得x 2+y 2=4,PM ·PN 则点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4.2+y 2=49已知点P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )=0上,也在曲线g (x ,y )=0上,求证:点P 在曲线f (x ,y )+λg (x ,y )=0(λ∈R )上.P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )=0上,∴f (x 0,y 0)=0.同理g (x 0,y 0)=0,∴f (x 0,y 0)+λg (x 0,y 0)=0+λ·0=0(λ∈R ),即点P (x 0,y 0)在曲线f (x ,y )+λg (x ,y )=0(λ∈R )上.10已知A ,B 两点的坐标分别为A (0,-4),B (0,4),直线MA 与MB 的斜率之积为-1,求点M 的轨迹方程.M 的坐标为(x ,y ).∵直线MA 与MB 的斜率之积为-1,∴直线MA ,MB 都存在斜率,∴x ≠0.由A (0,-4),B (0,4),得k MA =,k MB =.y +4x y -4x 又k MA ·k MB =-1,∴=-1,化简得x 2+y 2=16.y +4x ·y -4x 故点M 的轨迹方程为x 2+y 2=16(x ≠0).能力提升1如图所示的曲线方程是( )A.|x|-y=0B.x-|y|=0C.-1=0x|y |D.-1=0|x |y选项中应是函数y=|x|,y ≥0,C,D 项中y ≠0,故选B .2已知点A (1,0),直线l :y=2x-4,点R 是直线l 上的一点,若,则点P 的轨迹方程为( )RA =APA.y=-2xB.y=2xC.y=2x-8 D.y=2x+4,知R ,A ,P 三点共线,且A 为RP 的中点.设P (x ,y ),R (x 1,y 1),R A =AP 则由,得(1-x 1,-y 1)=(x-1,y ),RA =AP 则即x 1=2-x ,y 1=-y ,将其代入直线y=2x-4中,得y=2x.故选B.{1-x 1=x -1,-y 1=y ,3已知O 是平面上的一个定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足+λOP =OA ,λ∈(0,+∞),则点P 的轨迹一定通过△ABC 的( )(AB|AB |AC|AC |)A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心由与∠BAC 的平分线共线,AB |AB |AC |AC |又λ>0,设λ(P'为∠BAC 的平分线上的点),则,(AB|AB |AC|AC |)=AP OP=OA +AP =OP 故,即点P'与点P 重合.于是点P 在∠BAC 的平分线上,即点P 的轨迹过△ABC 的内心.OP =OP '4已知两定点A (-2,0),B (1,0),若动点P 满足|PA|=2|PB|,则点P 的轨迹所围的面积等于( )A.9πB.8πC.4πD.πP (x ,y ),则=2,化简得x 2-4x+y 2=0.(x +2)2+y2(x -1)2+y 2即(x-2)2+y 2=4,点P 轨迹是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,S=π×22=4π.5已知由动点P 向圆O :x 2+y 2=1引两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,且∠APB=60°,则动点P 的轨迹方程为 . ,得OP=2,为定长,于是点P 的轨迹是以定点O 为圆心,以2为半径的圆.故点P 的轨迹方程为x 2+y 2=4.2+y 2=46已知过点A (4,1)的圆C 与直线x-y-1=0相切于点B (2,1),则圆C 的方程为 .C 的方程为(x-a )2+(y-b )2=r 2,圆心(a ,b )到直线x-y-1=0的距离d==r.①|a -b -1|2又圆C 过A (4,1),B (2,1),故(4-a )2+(1-b )2=r 2,②(2-a )2+(1-b )2=r 2.③由①②③,得a=3,b=0,r=.2因此,圆C 的方程为(x-3)2+y 2=2.x-3)2+y 2=27在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于,则动点P 的轨迹方程为 .132-3y 2=-2(x ≠±1)8一个动点到直线x=8的距离是它到点A (2,0)的距离的2倍,求动点的轨迹方程.(x ,y ),则动点到直线x=8的距离为|x-8|,到点A 的距离为.(x -2)2+y 2由已知,得|x-8|=2,(x -2)2+y 2化简得3x 2+4y 2=48.故动点的轨迹方程为3x 2+4y 2=48.★9如图所示,已知A (-3,0),B ,C 两点分别在y 轴和x 轴上运动,点P 为BC 延长线上一点,并且满足,试求动点P 的轨迹方程.AB ⊥BP ,BC =12CPP (x ,y ),B (0,y'),C (x',0),则=(x',-y'),=(x-x',y ).BC CP 由,得(x',-y')=(x-x',y ),BC =12CP 12即x'=,y'=-,x 3y 2故B ,C .(0,-y2)(x 3,0)又A (-3,0),∴.AB =(3,-y 2),BP =(x ,32y )由,得=0,AB ⊥BP AB ·BP故3x-y 2=0,得y 2=4x ,34即为动点P 的轨迹方程.。
2018秋新版高中数学人教A版选修2-1习题:第二章圆锥曲线与方程 2.3.2
2.3.2 双曲线的简单几何性质课时过关·能力提升基础巩固1若等轴双曲线的一个焦点是F 1(-6,0),则其标准方程为( )A.=1B.=1x 29‒y 29y 29‒x 29 C.=1D.=1y 218‒x 218x 218‒y 218等轴双曲线的焦点在x 轴上,∴可设标准方程为=1(n>0),x 2n ‒y 2n ∴2n=36,∴n=18.故选D .2若中心在坐标原点,离心率为的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )53A.y=±x B.y=±x 5445C.y=±xD.y=±x 4334=1(a>0,b>0),得e=.y 2a2‒x 2b2c a =53设a=3k ,c=5k (k ∈R ,且k>0),则b 2=c 2-a 2=25k 2-9k 2=16k 2,则b=4k.故其渐近线方程为y=±x.343已知双曲线=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )x 2a2‒y 25A. B. C. D.314143243243a 2+5=32⇒a=2⇒e=,选项C 正确.c a =324若直线过点(,0)且与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,则这样的直线有( )2A.1条B.2条C.3条D.4条5设双曲线=1(a>0)的渐近线方程为3x ±2y=0,则a 的值为( )x 2a 2‒y 29A.4 B.3C.2D.16点A (x 0,y 0)在双曲线=1的右支上,若点A 到右焦点的距离等于2x 0,则x 0= .x 24‒y 232(6,0),由题意,得解得x 0=2.{x 0≥2,(x 0-6)2+y 20=4x 20,x 204-y 2032=1,7设椭圆C 1的离心率为,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点513的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为 .=1y 298直线2x-y-10=0与双曲线=1的交点坐标是 .x 220‒y25或(143,-23)9设F 1,F 2分别是双曲线=1的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°,且x 2a2‒y 2b 2|AF 1|=3|AF 2|,求双曲线的离心率.AF 1⊥AF 2,所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2.①因为|AF 1|=3|AF 2|,所以点A 在双曲线的右支上.则|AF 1|-|AF 2|=2a ,所以|AF 2|=a ,|AF 1|=3a ,代入到①式得(3a )2+a 2=4c 2,.c 2a 2=104所以e=.c a=10210求满足下列条件的双曲线方程:(1)以2x ±3y=0为渐近线,且经过点(1,2);(2)离心率为,虚半轴长为2;54(3)与椭圆x 2+5y 2=5共焦点且一条渐近线方程为y-x=0.3设所求双曲线方程为4x 2-9y 2=λ(λ≠0),将点(1,2)代入方程可得λ=-32,则所求双曲线方程为4x 2-9y 2=-32,即=1.9y 232‒x 28(2)由题意,得b=2,e=.c a =54令c=5k ,a=4k (k ∈R ,且k>0),则由b 2=c 2-a 2=9k 2=4,得k 2=.49则a 2=16k 2=,故所求的双曲线方程为649=1或=1.9x 264‒y 249y 264‒x 24(3)由已知得椭圆x 2+5y 2=5的焦点为(±2,0),又双曲线的一条渐近线方程为y-x=0,3则另一条渐近线方程为y+x=0.3设所求的双曲线方程为3x 2-y 2=λ(λ>0),则a 2=,b 2=λ.λ3所以c 2=a 2+b 2==4,所以λ=3.4λ3故所求的双曲线方程为x 2-=1.y 23能力提升1若双曲线mx 2+y 2=1的焦距是实轴长的倍,则m 的值为( )5A.- B.-4C.4D.1414mx 2+y 2=1是双曲线,∴m<0,且其标准方程为y 2-=1.x 21-m ∵焦距是实轴长的倍,∴虚轴长是实轴长的2倍.5∴-=4,即m=-.1m 142若双曲线=1的渐近线与圆(x-3)2+y 2=r 2(r>0)相切,则r=( )x 26‒y 23A. B.2C.3D.63y=±x ,圆心坐标为(3,0),由点到直线的距离公式和渐近线与圆相切,可22得圆心到渐近线的距离等于r ,即r=.|±32|2+4=326=33若0<k<a 2,则双曲线=1与=1有( )x 2a 2-k‒y 2b 2+k x 2a2‒y 2b 2A.相同的虚轴 B.相同的实轴C.相同的渐近线D.相同的焦点0<k<a 2,且a 2-k+b 2+k=a 2+b 2,∴有相同的焦点.★4设F 1,F 2分别是双曲线x 2-=1的左、右焦点.若P 在双曲线上,且=0,则||=y 29PF 1·PF 2PF 1+PF 2( )A.2B.C.2D.551010,知双曲线两个焦点的坐标分别为F 1(-,0),F 2(,0).1010设点P (x ,y ),则=(--x ,-y ),=(-x ,-y ).PF 110PF 210∵=0,∴x 2+y 2-10=0,即x 2+y 2=10.PF 1·PF 2∴||PF 1+PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2+2PF 1·PF 2==2.2(x 2+y 2)+20105已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是双曲线上一点,且x 2a2‒y 2b 2PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=4ab ,则双曲线的离心率是 . PF 1⊥PF 2,所以由{|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,|PF 1|·|PF 2|=4ab ,||PF 1|-|PF 2||=2a ,得4c 2-4a 2=8ab ,所以b=2a ,c 2=5a 2,所以e=.5★6已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).若双曲线上存在一点P ,x 2a2‒y 2b 2使,则该双曲线的离心率的取值范围是 .sin∠PF 1F 2sin∠PF 2F 1=ac|PF 1|=|PF 2|.ca 由双曲线的定义,知|PF 1|-|PF 2|=2a ,则|PF 2|-|PF 2|=2a ,即|PF 2|=.ca 2a 2c -a 由双曲线的几何性质,知|PF 2|>c-a ,则>c-a ,即c 2-2ac-a 2<0,2a 2c -a 故e 2-2e-1<0,解得-+1<e<+1.22又e ∈(1,+∞),故双曲线的离心率e ∈(1,+1).2(1,+1)27设双曲线=1的右顶点为A ,右焦点为F ,过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲x 29‒y 216线交于点B ,求△AFB 的面积.双曲线方程为=1,x 29‒y 216∴渐近线方程为y=±x.43∵A (3,0),F (5,0),不妨令直线BF 的方程为y=(x-5),43代入双曲线方程,得(x 2-10x+25)=1.x 29‒116×169解得x=,∴y=-,∴B .1753215(175,-3215)∴S △AFB =(5-3)×.123215=32158已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).210(1)求此双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在此双曲线上,求证:=0.F 1M ·F 2Me=,所以a=b.c a=2设双曲线方程为x 2-y 2=n (n ≠0),因为点(4,-)在双曲线上,10所以n=42-(-)2=6.10所以双曲线方程为x 2-y 2=6.M (3,m )在双曲线上,所以m 2=3.又点F 1(-2,0),点F 2(2,0),33所以=-=-1.k MF 1·k MF 2=m 3+23·m 3-23m 23所以=0.F 1M ·F 2M ★9已知双曲线C :=1(a>0,b>0)的一个焦点是F (2,0),离心率e=2.x 2a2‒y 2b 2(1)求双曲线C 的方程;(2)若以k (k ≠0)为斜率的直线l 与双曲线C 相交于两个不同的点M ,N ,线段MN 的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求实数k 的取值范围.由已知,得c=2.又e=2,则a=1,b=.3故所求的双曲线方程为x 2-=1.y 23(2)设直线l 的方程为y=kx+m (k ≠0),点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)的坐标满足方程组{y =kx +m ,x 2-y 23=1,① ②将①式代入②式,整理,得(3-k 2)x 2-2kmx-m 2-3=0.此方程有两个不等实根,于是3-k 2≠0,且Δ=(-2km )2+4(3-k 2)(m 2+3)>0.整理,得m 2+3-k 2>0.③由根与系数的关系,可知线段MN 的中点坐标(x 0,y 0)满足x 0=,y 0=kx 0+m=.x 1+x 22=km 3-k23m3-k 2从而线段MN 的垂直平分线方程为y-=-.3m3-k21k(x -km 3-k 2)此直线与x 轴、y 轴的交点坐标分别为.(4km 3-k2,0),(0,4m 3-k 2)由题设可得=4.12|4km3-k2|·|4m 3-k 2|整理,得m 2=(k ≠0).(3-k 2)22|k |将上式代入③式,得+3-k 2>0,(3-k 2)22|k |整理,得(k 2-3)(k 2-2|k|-3)>0(k ≠0).解得0<|k|<或|k|>3.3故k 的取值范围是(-∞,-3)∪(-,0)∪(0,)∪(3,+∞).33。
2017-2018学年高中数学人教A版选修(2-1)第二章《圆锥曲线与方程》单元测试卷(原卷版)
第02章 圆锥曲线与方程一、选择题:1. 【2018届西藏日喀则地区一高2018学年第一学期10月检测】如图,正方体1111CD C D AB -A B 的棱长为1,点M 在棱AB 上,且13AM =,点P 是平面CD AB 上的动点,且动点P 到直线11D A 的距离与点P 到点M 的距离的平方差为1,则动点P 的轨迹是( )A .圆B .抛物线C .双曲线D .直线2. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】(1)方程322x xy x +=所表示的曲线是(A)一个圆 (B)一条直线 (C) 一个点和一条直线 (D) 一条直线和一个圆 3. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为 12 ,它的长轴长等于圆x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是(A) x 24+y 2=1(B) x 216+y 212=1 (C) x 24+y 23=1 ((D) x 216+y 24=14. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】已知椭圆:C 2214x y +=的左、右焦点分别为12,F F ,椭圆C 上点A 满足212AF F F ⊥. 若点P 是椭圆C 上的动点,则12F P F A ⋅uuu v uuu v的最大值为(A)23 (B) 21 (C)233 (D)4155. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( )(A)3 (B)11(C) 10 (D) 226. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,21F ,F 为其左、右焦点,P 为椭圆C 上任一点,12F PF ∆的重心为G ,内心I ,且有12IG F F λ=(其中λ为实数),椭圆C 的离心率(A)12(B)13(C)23 7. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左.右焦点分别为12,F F ,焦距为c 2,若)y x c + 与椭圆E 的一个交点M 满足12212MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于8. 【宁夏育才中学2017-2017-1示的图形是 ( )A .两条直线 B.两个点 C.四个点 D.四条直线9. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】已知双曲线22221x y a b-=的一个焦点与抛物线24y x = )A .224515x y -= B .22154x y -= C .22154y x -= D .225514x y -= 10. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】设双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >>的右焦点是F ,左右顶点分别为12,A A ,过F 作12A A 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,若12A B A C ⊥,则该双曲线渐近线的斜率为( )A .12±B .C .1±D .11. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】已知曲线221:13x C y +=和222:1C x y -=的焦点分别为12,F F ,点M 是1C 和2C 的一个交点,则12MF F ∆的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定12. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】已知椭圆22221x y a b+=(0,0)a b >>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且[,]64ππα∈,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .1]B .C .D . 13. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】设抛物线24y x =的焦点为F ,顶点为O ,M 是抛物线上的动点,则||||MO MF 的最大值为( )A .3 B .3C .43D 14. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】抛物线24x y =的准线方程为 A.1-=y B.161-=x C.1-=x D.161-=y 15. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】与椭圆1422=+y x 共焦点且过点)1,2(P 的双曲线方程是A.1422=-y x B.1222=-y x C.13322=-y x D.1322=-y x 16. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】与双曲线2214y x -=有共同的渐近线,且过点()2,2的双曲线方程为A .22128x y -= B .221312x y -= C .221312y x -= D .22128y x -= 17. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】若椭圆22221x y a b+=过抛物线28y x=的焦点, 且与双曲线221x y -=有相同的焦点,则该椭圆的方程是A .22142x y +=B .2213x y +=C .22124x y +=D .2213y x += 18. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】若抛物线22y px =的焦点与双曲线2213x y -=的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为 A .1x =-B .2x =-C .1x =D .4x =19. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】当双曲线C 不是等轴双曲线时,我们把以双曲线C 的实轴、虚轴的端点作为顶点的椭圆称为双曲线C 的“伴生椭圆”.则离心率“伴生椭圆”的离心率为A .12BCD.220. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】如图,1F 、2F 是双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 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,则双曲线的离心率为A .4B .7C .332D .321. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】已知点1F 、2F 分别是椭圆2222=1(0)x y a b a b+>>的左、右焦点,过1F 且垂直于x 轴的直线与椭圆交于,A B 两点,若2ABF 为锐角三角形,则该椭圆离心率e 的取值范围是A.()01 B .()1,12- C .⎪⎪⎭⎫⎝⎛-215,0 D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1,215 22. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】已知点P 是双曲线()22221,0,0x y a b a b -=>> 右支上一点, 12,F F 分别是双曲线的左、右焦点,I 为12PF F ∆的内心,若121212IPF IPF IF F S S S ∆∆∆=+成立,则双曲线的离心率为( ) A .4 B.52 C .2 D .5323. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】椭圆221y x m+=的焦点在x 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( )A.14B.12C.2D.4 24. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知椭圆1422=+y x 的两个焦点为21,F F ,过1F 作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,则2PF 的值为( ) A.23B.3C.27D.425. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左右焦点分别为12,F F ,以12F F 为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( )A.221169x y -= B.221916x y -= C.22134x y -= D.22143x y -= 26. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知P 是抛物线24y x =上一动点,则点P 到直线:230l x y -+=和y 轴的距离之和的最小值是( )C.2 127. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】过点(2,3)A -作直线与抛物线28y x =在第一象限相切于点B ,记抛物线的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( )A.23 B.23C.34D.43 28. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线上任意一点P 到两个焦点的距离之差的绝对值与2a 的大小关系为( )A.恒等于2aB.恒大于2aC.恒小于2aD.不确定29. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知12,F F 分别是双曲线221(0)x my m -=>的左,右焦点,P 为双曲线左支上任意一点,若221||||PF PF 的最小值为8,则双曲线的离心率的取值范围是( )A.[2,)+∞B.(1,3]C.(1,2]D.[3,)+∞30. 【石家庄市第一中学2018—2018学年第一学期高二年级期中考试】已知双曲线的一个焦点与抛物线220x y =的焦点重合,且其渐近线方程为043=±y x ,则该双曲线的标准方程为A .116922=-y x B .191622=-y x C .116922=-x y D .191622=-x y 31. 【石家庄市第一中学2018—2018学年第一学期高二年级期中考试】已知A 是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左顶点,12,F F 分别为双曲线的左、右焦点,P 为双曲线上一点,G 是12PF F ∆的重心,若1GA PF λ=,则双曲线的离心率为A .2B .3C .4D .与λ的取值有关 32. 【云南省玉溪市第一中学2018届高二上学期期中考试】方程2222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是 ( )A .),(∞+1B .)(+∞,21C .)(21,0D .)(1,2133.【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】抛物线28x y =的焦点F 的坐标是 ( )A 、(2,0)-B 、(2,0)C 、(0,2)-D 、(0,2)34. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与双曲线221169x y -=的焦点相同,且椭圆上任意一点到其两个焦点的距离之和为20,则椭圆的离心率e 的值为 ( )A 、12 B C D 、45 35. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知双曲线2222:1y x C a b-=(0,0)a b >>的离心率为53,则双曲线C 的渐近线方程为 ( )A 、34y x =±B 、43y x =±C 、y =D 、y x =36. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】椭圆1422=+y x 的焦点为1F 、2F ,点P 在椭圆上,如果线段1PF 的中点在y 轴上,那么1||PF 是2||PF 的 ( )A 、3倍B 、4倍C 、5倍D 、7倍37. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知1F 、2F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于x 轴的直线交双曲线C 于P 、Q 两点,若2F PQ ∆为正三角形,则双曲线C 的离心率e 的值为 ( )A B 、2 C 、3 D 38. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知抛物线C 的方程为22(0)y px p =>,一条长度为4p 的线段AB 的两个端点A 、B 在抛物线C 上运动,则线段AB 的中点D 到y 轴距离的最小值为 ( )A 、2pB 、52p C 、32p D 、3p 39. 【福建省厦门双十中学2017-2018学年高二上学期期中考试】椭圆29x +24y k +=1的离心率为45,则k 的值为( ) A .-21 B .21 C .-1925或21 D. 1925或21 40. 【福建省厦门双十中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的左右焦点,P 是椭圆Γ上任意一点,过2F 作12F PF ∠的外角平分线PQ 的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹为( )A.直线B.圆C.椭圆D.四条线段41. 【辽宁省沈阳市第二中学2017-2018学年高二上学期10月月考】已知椭圆22221x y a b+=的左、右焦点分别为F 1、F 2,则12||2F F c =,点A 在椭圆上且2112120AF F F AF AF c == 且,则椭圆的离心率为 ()ABCD42. 【辽宁省沈阳市第二中学2017-2018学年高二上学期10月月考】若P 点是以A (-3,0)、B (3,0)为焦点,实轴长为52的双曲线与圆922=+yx 的一个交点,则PB PA +=( )A .134B .142C .132D .14343. 已知直线)0)(2(>+=k x k y 与抛物线x y C 8:2=相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则实数k 的值为( )A .31 B .32 C .32 D .32244. 【辽宁省沈阳市第二中学2017-2018学年高二上学期10月月考】已知c 是椭圆2222=1(>>0)x y a b a b+的半焦距,则b c a +的取值范围是________. 45. 【河北省衡水市冀州中学2017-2018学年高二上学期期中考试】“0m n >>”是“方程221mx ny +=表示焦点在y 轴上的椭圆”的 ( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .既不充分也不必要条件 D .充要条件46. 【河北省衡水市冀州中学2017-2018学年高二上学期期中考试】下列双曲线中与椭圆2214x y +=有相同焦点的是 ( )A .2214x y -= B .2214y x -= C .2212y x -= D .2212x y -= 47. 【河北省衡水市冀州中学2017-2018学年高二上学期期中考试】设圆()22125x y ++=的圆心为C ,A(1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点,线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则M 的轨迹方程为 ( )A 、224412521x y +=B 、224412125x y +=C 、224412521x y -= D 、224412125x y -=二、填空题:1. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】点P 为椭圆2211615x y +=上的任意一点,EF 为圆22(1)4x y -+=的任一条直径,则PE PF ∙的取值范围为 .2. 【2017-2018年唐山一中高二第一学期期中考试】圆O 的方程为221x y +=,(1,0)A ,在圆O 上取一个动点B ,设点P 满足()AP OB R λλ=∈且1AP AB ∙= ,则P 点的轨迹是 .3. 【南昌二中2018—2018学年度上学期期中考试】线段PQ 是椭圆22143x y +=过(1,0)M 的一动弦,且直线PQ 与直线4x =交于点S ,则________.SM SM SPSQ+=4. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】双曲线2212x y -=的焦距是 ,渐近线方程是 .5. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知点(,)P x y 在椭圆22:24C x y +=上,则2x y +的取值范围是 ,椭圆C 上的点到(1,0)M 的距离的最大值为 .6. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】抛物线x y C 2:2=的准线方程是 ,经过点)1,4(P 的直线l 与抛物线C 相交于,A B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=.7. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】如图,12,F F 是椭圆221:14x C y +=与双曲线2C 的公共焦点,,A B 分别是12,C C 在第二,第四象限的公共点,若四边形12AF BF 为矩形,则2C 的离心率是 .8. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知椭圆22:13x C y +=的弦AB 过点(1,0)-,则弦AB 中点的轨迹方程是 .9. 【浙江省宁波市效实中学2017-2018学年高二上学期期中考试】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则p = .10. 【石家庄市第一中学2018—2018学年第一学期高二年级期中考试】已知圆22:(36M x y += 及定点N ,点P 是圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在MP 上,且满足2NP NQ = ,0GQ NP =.则动点G 的轨迹C 的方程为 .11. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】已知12,F F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点,P 为椭圆上任意一点,且120PF PF ⋅= .若12PF F ∆的面积为9,则b = .12. 【四川省绵阳南山中学2017-2018学年高二上学期期中考试】给出下列命题:①直线10x -=的倾斜角是23π;②已知过抛物线:C 22(0)y px p =>的焦点F 的直线与抛物线C 交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点,则有221212,4p x x y y p ==-;③已知1F 、2F 为双曲线C :22221x y a b-=的左、右焦点,点P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,则12PF F ∆的内心I 始终在一条直线上.其中所有正确命题的序号为 .13. 直线230x y -+=与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>相交于A,B 两点,且(1,1)P -恰好为AB中点,则椭圆的离心率为14. 【河北省衡水市冀州中学2017-2018学年高二上学期期中考试】在平面直角坐标系xoy中,点M 是椭圆()222210x y a b a b +=>>上的点,以M 为圆心的圆与x 轴相切于椭圆的焦点F ,圆M 与y 轴相交于P 、Q 两点.若MPQ V 为锐角三角形,则该椭圆离心率的取值范围是 . 三、解答题1. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题(本小题10分)已知1F 、2F 为椭圆()012222>>=+b a by a x 的左、右焦点,过2F 做椭圆的弦AB .(Ⅰ) 求证:AB F 1∆的周长是常数;(Ⅱ) 若AB F 1∆的周长为16,且1AF 、21F F 、2AF 成等差数列,求椭圆方程. 2. 【吉林省实验中学2017-2018学年高二上学期期中考试数学(理)试题】(本小题12分)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为2(1,0)F ,点(,2)2在椭圆上.(I )求椭圆的离心率;(II )点M 在圆222x y b +=上,且M 在第一象限,过M 作圆222x y b +=的切线交椭圆于P ,Q 两 点,求证:△2PF Q 的周长是定值.3. 【宁夏育才中学2017-2017-1高二年级期中考试】(本小题满分10分) 已知M (-2,0),N (2,0),求以MN 为斜边的直角三角形顶点P 的轨迹方程。
【配套K12】[学习]2018年秋高中数学 章末综合测评2 圆锥曲线与方程 新人教A版选修1-1
章末综合测评(二) 圆锥曲线与方程(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.双曲线3x 2-y 2=9的焦距为( ) A. 6 B .2 6 C .2 3D .4 3D [方程化为标准方程为x 23-y 29=1,∴a 2=3,b 2=9,∴c 2=a 2+b 2=12,∴c =23,∴2c =4 3.]2.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )【导学号:97792116】A.12B.32C .1D. 3B [抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),到双曲线x 2-y 23=1的渐近线3x -y =0的距离为|3×1-1×0|32+12=32,故选B.] 3.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,左、右焦点分别为F 1,F 2,若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等差数列,则此椭圆的离心率为( )A.12B.55C.14D.5-2A [由题意可得2|F 1F 2|=|AF 1|+|F 1B |,即4c =a -c +a +c =2a ,故e =c a =12.]4.双曲线x 2m -y 2n =1(mn ≠0)的离心率为2,有一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,则mn 的值为( )A.316B.38C.163D.83A [抛物线的焦点为(1,0),由题意知1m=2.即m =14,则n =1-14=34,从而mn =316.]5.已知F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,过F 2作椭圆的弦AB ,若△AF 1B 的周长为16,椭圆的离心率e =32,则椭圆的方程是( ) A.x 24+y 23=1 B.x 216+y 23=1 C.x 216+y 212=1 D.x 216+y 24=1 D [由椭圆的定义知|AF 1|+|BF 1|+|AB |=4a =16,∴a =4.又e =c a =32,∴c =23,∴b 2=42-(23)2=4,∴椭圆的方程为x 216+y 24=1.]6.过抛物线y 2=8x 的焦点,作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为( ) A .8 B .16 C .32D .64B [抛物线中2p =8,p =4,则焦点坐标为(2,0),过焦点且倾斜角为45°的直线方程为y =x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,y 2=8x ,得x 2-12x +4=0,则x 1+x 2=12(x 1,x 2为直线与抛物线两个交点的横坐标).从而弦长为x 1+x 2+p =12+4=16.]7.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 221-y 228=1 B.x 228-y 221=1 C.x 23-y 24=1 D.x 24-y 23=1 D [由双曲线的渐近线y =b a x 过点(2,3),可得3=b a×2.①由双曲线的焦点(-a 2+b 2,0)在抛物线y 2=47x 的准线x =-7上,可得a 2+b 2=7.②由①②解得a =2,b =3,所以双曲线的方程为x 24-y 23=1.]8.已知定点A (2,0),它与抛物线y 2=x 上的动点P 连线的中点M 的轨迹方程为( ) A .y 2=2(x -1) B .y 2=4(x -1) C .y 2=x -1D .y 2=12(x -1)D [设P (x 0,y 0),M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+22,y =y2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -2,y 0=2y ,由于y 20=x 0,所以4y 2=2x -2, 即y 2=12(x -1).]9.已知θ是△ABC 的一个内角,且sin θ+cos θ=34,则方程x 2sin θ-y 2cos θ=1表示( )【导学号:97792117】A .焦点在x 轴上的双曲线B .焦点在y 轴上的双曲线C .焦点在x 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的椭圆D [∵sin θ+cos θ=34,∴sin θcos θ=-732.∵θ为△ABC 的一个内角,∴sinθ>0,cos θ<0,∴sin θ>-cos θ>0,∴1-cos θ>1sin θ>0,∴方程x 2sin θ-y 2cos θ=1是焦点在y 轴上的椭圆.]10.设圆锥曲线Г的两个焦点分别为F 1,F 2.若曲线Г上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线Г的离心率等于( )A.12或32B.23或2 C.12或2 D.23或32A [设圆锥曲线的离心率为e ,由|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,知①若圆锥曲线为椭圆,则由椭圆的定义,得e =|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|=34+2=12;②若圆锥曲线为双曲线,则由双曲线的定义,得e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=34-2=32.综上,所求的离心率为12或32.故选A.]11.已知点M (-3,0),N (3,0),B (1,0),动圆C 与直线MN 相切于点B ,过M ,N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则点P 的轨迹方程为( )A .x 2-y 28=1(x >1)B .x 2-y 28=1(x <-1)C .x 2+y 28=1(x >0)D .x 2-y 210=1(x >1)A [设圆与直线PM ,PN 分别相切于E ,F ,则|PE |=|PF |,|ME |=|MB |,|NB |=|NF |.∴|PM |-|PN |=|PE |+|ME |-(|PF |+|NF |)=|MB |-|NB |=4-2=2,∴点P 的轨迹是以M (-3,0),N (3,0)为焦点的双曲线的右支,且a =1,c =3,∴b 2=8.故双曲线的方程是x 2-y 28=1(x >1).]12.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,双曲线x 2-y 2=1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( )A.x 28+y 22=1B.x 212+y 26=1C.x 216+y 24=1 D.x 220+y 25=1 D [因为椭圆的离心率为32,所以e =c a =32,c 2=34a 2=a 2-b 2,所以b 2=14a 2,即a 2=4b 2.双曲线的渐近线方程为y =±x ,代入椭圆方程得x 2a 2+x 2b 2=1,即x 24b 2+x 2b 2=5x 24b 2=1,所以x 2=45b 2,x =±25b .所以y =±25b ,则在第一象限,双曲线的渐近线与椭圆C 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫25b ,25b ,所以四边形的面积为4×25b ×25b =165b 2=16,所以b 2=5,所以椭圆C的方程为x 220+y 25=1,选D.] 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.设F 1,F 2为椭圆x 29+y 25=1的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF 2||PF 1|的值为________. 513 [因为线段PF 1的中点在y 轴上,所以PF 2与x 轴垂直,且点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,±53,所以|PF 2|=53,则|PF 1|=2a -|PF 2|=133,|PF 2||PF 1|=513.]14.如图1所示,已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线l 与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线C 上,且在x 轴的上方,过点A 作AB ⊥l 于B ,|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为________.【导学号:97792118】图18 [由题意知抛物线的焦点为F (2,0),准线l 为x =-2,∴K (-2,0),设A (x 0,y 0)(y 0>0),∵过点A 作AB ⊥l 于B ,∴B (-2,y 0),∴|AF |=|AB |=x 0-(-2)=x 0+2, |BK |2=|AK |2-|AB |2,∴x 0=2,∴y 0=4,即A (2,4),∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|=12×4×4=8.]15.如图2等边三角形OAB 的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,则抛物线E 的方程为________.图2x 2=4y [依题意知,|OB |=83,∠BOy =30°.设B (x ,y ),则x =|OB |sin 30°=43,y =|OB |cos 30°=12.因为点B (43,12)在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,所以(43)2=2p ×12,解得p =2.故抛物线E 的方程为x 2=4y .]16.如图3,F 1和F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为________.图33+1 [如图,连接AF 1,由△F 2AB 是等边三角形,知∠AF 2F 1=30°.易知△AF 1F 2为直角三角形,则|AF 1|=12|F 1F 2|=c ,|AF 2|=3c ,∴2a =(3-1)c ,从而双曲线的离心率e =ca=1+ 3.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知直线y =x -4被抛物线y 2=2mx (m ≠0)截得的弦长为62,求抛物线的标准方程.[解] 设直线与抛物线的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2mx ,y =x -4,得x 2-2(4+m )x +16=0,所以x 1+x 2=2(4+m ),x 1x 2=16, 所以弦长为+k2x 1-x 22=2[4+m2-4×16]=2m 2+8m . 由2m 2+8m =6 2.解得m =1或m =-9.经检验,m =1或m =-9均符合题意.所以所求抛物线的标准方程为y 2=2x 或y 2=-18x .18.(本小题满分12分)已知F 1,F 2分别为椭圆x 2100+y 2b2=1(0<b <10)的左、右焦点,P是椭圆上一点.(1)求|PF 1|·|PF 2|的最大值;(2)若∠F 1PF 2=60°,且△F 1PF 2的面积为6433,求b 的值.【导学号:97792119】[解] (1)|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=100(当且仅当|PF 1|=|PF2|时取等号),∴|PF 1|·|PF 2|的最大值为100.(2)S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|sin 60°=6433,∴|PF 1|·|PF 2|=2563,①由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,|PF 1|2+|PF 2|2-4c 2=2|PF 1|·|PF 2|cos 60°,∴3|PF 1|·|PF 2|=400-4c 2.② 由①②得c =6,∴b =8.19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在x 轴上,半径为4的圆C 位于y 轴右侧,且与y 轴相切.(1)求圆C 的方程;(2)若椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45,且左、右焦点为F 1,F 2.试探究在圆C 上是否存在点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由.[解] (1)依题意,设圆的方程为(x -a )2+y 2=16(a >0). ∵圆与y 轴相切,∴a =4, ∴圆的方程为(x -4)2+y 2=16.(2)∵椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45,∴e =c a =25-b 25=45,解得b 2=9.∴c =a 2-b 2=4, ∴F 1(-4,0),F 2(4,0), ∴F 2(4,0)恰为圆心C ,(ⅰ)过F 2作x 轴的垂线,交圆于点P 1,P 2(图略),则∠P 1F 2F 1=∠P 2F 2F 1=90°,符合题意;(ⅱ)过F 1可作圆的两条切线,分别与圆相切于点P 3,P 4, 连接CP 3,CP 4(图略),则∠F 1P 3F 2=∠F 1P 4F =90°,符合题意. 综上,圆C 上存在4个点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点(2,2)在C上.(1)求C 的方程;(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.[解] (1)由题意,得a 2-b 2a =22,又点(2,2)在C 上,所以4a 2+2b2=1,两方程联立,可解得a 2=8,b 2=4.所以C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ). 将y =kx +b 代入x 28+y 24=1,得(2k 2+1)x 2+4kbx +2b 2-8=0.故x M =x 1+x 22=-2kb 2k 2+1,y M =k ·x M +b =b2k 2+1. 所以直线OM 的斜率k OM =y M x M =-12k ,所以k OM ·k =-12.故直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.21.(本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.[解] (1)由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12.所以抛物线C 的方程为y 2=x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为x =-14. (2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12,y 2=x ,得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k2.因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1). 直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2.因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x2x 2=k -x 1x 2+12x 2+x 1x 2=k -14k 2+1-k 2k2x 2=0,所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1, 故A 为线段BM 的中点.22.(本小题满分12分)从椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F 1,且它的长轴的一个端点A ,短轴的一个端点B 的连线AB 平行于OM .(1)求椭圆的离心率;(2)设Q 是椭圆上任一点,F 2是椭圆的右焦点,求∠F 1QF 2的取值范围.【导学号:97792120】[解] (1)依题意知F 1点坐标为(-c,0), 设M 点坐标为(-c ,y ).若A 点坐标为(-a,0),则B 点坐标为(0,-b ),则直线AB 的斜率k =-b a .(A 点坐标为(a,0),B 点坐标为(0,b )时,同样有k =-ba)则有y -c =-b a ,∴y =bc a .①又∵点M 在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上,∴c 2a 2+y 2b2=1.② 由①②得c 2a 2=12,∴c a =22,即椭圆的离心率为22. (2)设|QF 1|=m ,|QF 2|=n ,∠F 1QF 2=θ, 则m +n =2a ,|F 1F 2|=2c .在△F 1QF 2中,cos θ=m 2+n 2-4c 22mn=m +n2-2mn -2a 22mn =a2mn-1≥a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22-1=0.当且仅当m =n 时,等号成立,∴0≤cos θ≤1,∴θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2. 即∠F 1QF 2的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.。
2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程章末整合提升优质课件 新人教A版选修2-1
典例 3 (1)若椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的离心率为 23,则双曲
渐近线方程为
A.y=±12x
B.y=±2x
C.y=±4x
D.y=±14x
(2)(2017·天津理,5)已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的左焦点为 若经过 F 和 P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲
则x1+x2=-1+4km2k2, x1x2=21m+2-2k22 , m2<2k2+1,
即x1+x2=-1+4km2k2, x1·x2=21m+2-2k22 ,
所以 kMA·kNA=x1-y1 2·x2-y2 2=kx1x-1+m2·xk2x-2+m2=-12. 所以(2k2+1)x1x2+(2km- 2)(x1+x2)+2m2+2=0, 即 m2+ 2km=0⇒m=0 或 m=- 2k(舍去). 所以 MN:y=kx 过定点(0,0). 当 MN 斜率不存在时 M,N 为短轴两端点,显然也符合题意 恒过定点(0,0).
∴|OQ|=12|AF1|=a. ∴Q 点的轨迹是以原点 O 为圆心,半径为 a 的圆.
(2)设 F1、F2 分别为双曲线ax22-by22=1 的左、右焦点,A1、A 线的左、右顶点,P 为双曲线右支上的任一点,求证:以 A1A2 为 PF2 为直径的圆外切,又与以 PF1 为直径的圆内切.
[思路分析] 设 N、M 分别是 PF1、PF2 的中点,只要证明|O 并且|ON|=12|PF1|-a.因为点 P 在双曲线的右支上,F1、F2 是双曲 具备了运用定义解题的条件,故应从双曲线的定义入手去探索证
(1)求椭圆的方程; (2)过椭圆右顶点 A 的两条斜率乘积为-12的直线分别交椭圆于 问:直线 MN 是否过定点?若过定点,请求出此定点,若不过,
2018年高中数学人教A版选修2-1第2章圆锥曲线与方程 2.2.1习题含解析
2.2椭圆2.2.1椭圆及其标准方程课时过关·能力提升基础巩固1a=6,c=1的椭圆的标准方程是()A.x 236+y235=1B.y 236+x235=1C.x 236+y21=1D.x 236+y235=1或y236+x235=12椭圆x 225+y2=1上的一个点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为() A.5 B.6 C.7 D.8a2=25,∴a=5,2a=10.设P到另一个焦点的距离为d,由椭圆的定义知,d+2=2a=10,故d=8.3如果方程x 2a2+y2a+6=1表示焦点在x轴上的椭圆,那么实数a的取值范围是()A.a>3B.a<-2C.a>3或a<-2D.a>3或-6<a<-24已知椭圆x 225+y29=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是()A.2B.4C.8D.325若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为 3,则这个椭圆的方程为( ) A.x 212+y 29=1B.x 29+y 212=1 C.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 D.以上都不对6椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=,∠F 1PF 2的大小为 .|PF 1|+|PF 2|=6,且|PF 1|=4,知|PF 2|=2.在△PF 1F 2中,cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=-12. 故∠F 1PF 2=120°.120°7已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C 上一点,且PF 1 ⊥PF 2 .若△PF 1F 2的面积为9,则b= .,有 |PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|·|PF 2|=18,|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,解得4c 2+36=4a 2, 即a 2-c 2=9,故b=3.8已知椭圆的两焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点 52,-32 ,求它的标准方程.椭圆的焦点在x 轴上,∴可设标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0).∵2a= 5+2 2+ -3 2+ 5-2 2+ -32=2 10,∴a= 10,a 2=10.∵c=2,∴c 2=4,∴b 2=a 2-c 2=6.故椭圆方程为x 210+y 26=1.9已知椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,求|PF 2|的长.F 1的坐标为(- ,0).设P (- 3,y ),把P (- 3,y )代入椭圆的方程中, 得|y|=12,即|PF 1|=12.根据椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=4, 故|PF 2|=4-|PF 1|=4-12=72.能力提升1已知两椭圆ax 2+y 2=8与9x 2+25y 2=100的焦距相等,则a 的值为( ) A.9或917 B.34或32 C.9或34D.917或32椭圆9x 2+25y2=100的标准方程为x 21009+y 2=1,∴焦点在x 轴上,且c 2=1009-4=649, ∴c=83.又∵椭圆ax 2+y 2=8的标准方程为x 28a+y 2=1,∴8a -8=649或8-8a =649, 解得a=917或a=9.2已知椭圆x 24+y 2=1的焦点为F 1,F 2,点M 在该椭圆上,且MF 1 ·MF 2 =0,则点M 到x 轴的距离为( ) A.2 3B.2 6C. 3D. 33若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP·FP 的最大值为 ( )A.2B.3C.6D.8,得F (-1,0),设点P (x 0,y 0),则y 02=3 1-x 02,OP ·FP =x 0(x 0+1)+y 02=x 02+x 0+y 02=x 02+x 0+3 1-x 02=1(x 0+2)2+2,当x 0=2时,OP ·FP 取得最大值为6.4已知F 1,F 2是椭圆x 224+y 249=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且|PF 1|∶|PF 2|=4∶3,则△PF 1F 2的面积等于 ( )A.24B.26C.22 2D.24 2a 2=49,a=7,所以|PF 1|+|PF 2|=2a=14. 又因为|PF 1|∶|PF 2|=4∶3, 所以|PF 1|=8,|PF 2|=6.又因为|F 1F 2|=2c=2 49-24=10, 所以|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, 所以PF 1⊥PF 2.故△PF 1F 2的面积S=12|PF 1|·|PF 2|=12×8×6=24.5已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,若|F 2A|+|F 2B|=12,则|AB|= .,知|F 2A|+|F 1A|+|F 2B|+|F 1B|=4a=20,则|F 1A|+|F 1B|=|AB|=20-12=8.6若方程x 2a +ay 2=1表示椭圆,则实数a 满足的条件是 .将x 2+ay 2=1化为x 2+y 21a=1.由题意,得a>0,且a ≠1a,解得a>0,且a ≠1.0,且a ≠1 7F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,M ,N 分别为其短轴的两个端点,且四边形MF 1NF 2的周长为4,设过F 1的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,且|AB|=43,则|AF 2|·|BF 2|的最大值为 . 8求符合下列条件的椭圆的标准方程: (1)过点A 6, 3 和B 2 2,1 的椭圆;(2)过点(-3,2),且与x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆.设所求椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m>0,n>0,m ≠n ).∵椭圆过点A 6, 3 和B2 2,1 , ∴ m · 63 2+n ·( 3)2=1,m · 2 23 2+n ·12=1, 解得m=1,n=19.∴所求椭圆的标准方程为x 2+y 2=1.(2)∵已知椭圆x 2+y 2=1中a=3,b=2,且焦点在x 轴上,∴c 2=9-4=5.∴设所求椭圆方程为x 2a '2+y 2a '2-5=1.∵点(-3,2)在所求椭圆上,∴9a '2+4a '2-5=1.∴a'2=15.∴所求椭圆方程为x 2+y 2=1.★9已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP'垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P',并且M 为线段PP'的中点,求点P 的轨迹方程.人教A版2018-2019学年高中数学选修2-1习题P(x,y),点M坐标为(x0,y0).∵点M在椭圆x 236+y29=1上,∴x0236+y029=1.∵M是线段PP'的中点,∴x0=x, y0=y.把x0=x,y0=y代入x02+y02=1,得x2+y2=1,即x2+y2=36.故点P的轨迹方程为x2+y2=36.。
2018秋新版高中数学人教A版选修2-1习题:第二章圆锥曲线与方程 2.4.1
可得(2λ-1)2=4λ+1,解得 λ=0 或 λ=2.
★ 9 学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验,设计方案如右图.航天器运行(按顺时针
������2 + ������2 方向)的轨迹方程为100 25=1,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以 y 轴为
为
m.
解析:建立如图所示的平面直角坐标系.
设抛物线的方程为 x2=-2py(p>0),由点(2,-2)在抛物线上,可得 p=1,则抛物线方程为 x2=-2y.当 y=3 时,x=± 6,故水面宽为 2 6 m. 答案:2 6
7 已知抛物线 C 的顶点在原点,焦点 F 在 x 轴的正半轴上,设 A,B 是抛物线 C 上的两个动点(AB 不
( ) 对称轴、M 0,674 为顶点的抛物线的实线部分,降落点为 D(8,0).观测点 A(4,0),B(6,0)同时跟踪航天器.
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程. (2)试问:当航天器在 x 轴上方时,观测点 A,B 测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨 指令?
64
解:(1)设曲线方程为 y=ax2+ 7 (a<0),
( ) 解:(1)直线 AB 的方程是 y=2
2
������
-
������ 2
,与
y2=2px
联立,从而有
4x2-5px+p2=0,
5������
故 x1+x2= 4 .
由抛物线定义,得|AB|=x1+x2+p=9,即 p=4. 故抛物线的方程为 y2=8x. (2)由(1),得 p=4,代入 4x2-5px+p2=0,得 x2-5x+4=0,解得 x1=1,x2=4, 则 y1=-2 2,y2=4 2. 故 A(1,-2 2),B(4,4 2). 设������������=(x3,y3)=(1,-2 2)+λ(4,4 2)=(1+4λ,-2 2+4 2λ),
【名师课堂】2018年高中数学人教A版选修2-1:第2章 圆锥曲线 综合检测 Word版含解析
2018年高中数学人教A 版选修2-1:第2章 圆锥曲线 综合检测(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值是( )A.14B.12C.2D.42.若直线mx +ny=4与圆O :x 2+y 2=4没有交点,则过点P(m ,n)的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数为( )A.至多一个B.2C.1D.03.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=43x ,则双曲线的离心率为( )A.53B.43C.54D.324.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1B.x 29-y 227=1C.x 2108-y 236=1D.x 227-y 29=15.以P(2,2)为圆心的圆与椭圆x 2+2y 2=a 相交于A ,B 两点,则AB 的中点M 的轨迹方程为( )A. xy-2x-4y=0B. xy +2x +4y=0C. xy-2x +4y=0D. xy +2x-4y=06.已知椭圆x 2sin α-y 2cos α=1(0≤α<2π)的焦点在y 轴上,则α的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫34π,πB.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,34πC.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,πD.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,34π7.已知F 1、F 2为双曲线的焦点,以F 1F 2为边作正三角形,若双曲线恰好平分另外两边,则双曲线的离心率为( )A. 1+ 3B. 1- 3C. 1+32D. 1-328.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x-4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A.125B.65C.2D.559.如图,定点A ,B 都在平面α内,定点P ∉α,PB ⊥α,C 是α内异于A ,B 的动点,且PC ⊥AC ,那么动点C 在平面α内的轨迹是( )A. 一条线段,但要去掉两个点B. 一个圆,但要去掉两个点C. 一条直线,但要去掉两个点D. 半圆,但要去掉两个点10.探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径为60 cm ,灯深40 cm ,则抛物线的标准方程可能是( )A.y 2=254xB.y 2=454xC.x 2=-452yD.x 2=-454y11.设F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A. 3x ±4y=0B. 3x +5y=0C. 5x ±4y=0D. 4x ±3y=012.已知点A(2,0),在圆x 2+y 2=4上任取两点B ,C ,使∠BAC=60°,则△ABC 的垂心H 的轨迹方程是( )A. (x +2)2+y 2=4B. x 2+(y-2)2=4C. (x-2)2+(y +2)2=4D. (x-2)2+y 2=4二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.方程(x +y-1)²x -1=0所表示的曲线是__________.14.动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过点__________.15.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,线段F 1F 2被点⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2,0分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为__________.16.抛物线y 2=2px(p>0)的焦点为F ,过焦点F 倾斜角为30°的直线交抛物线于A ,B 两点,点A ,B 在抛物线准线上的射影分别是A ′,B ′,若四边形AA ′B ′B 的面积为48,则抛物线的方程为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 在椭圆x 236+y29=1上,MP ′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P ′,并且M 为线段PP ′的中点,求P 点的轨迹方程.18.(12分)已知焦点在坐标轴上的双曲线,它的两条渐近线方程为y ±3x=0,焦点到渐近线的距离为3,求此双曲线的方程.19.(12分)已知椭圆C 的焦点F 1(-22,0)和F 2(22,0),长轴长6,设直线y=x +2交椭圆C 于A 、B 两点,求线段AB 的中点坐标.20.(12分)如图,已知两点P(-2,2)、Q(0,2)以及一条直线l:y=x,设长为2的线段AB在直线l上移动,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.21.(12分)如图,抛物线顶点在原点,圆x2+y2=4x的圆心是抛物线的焦点,直线l过抛物线的焦点,且斜率为2,直线l交抛物线与圆依次为A、B、C、D四点.(1)求抛物线的方程; (2)求|AB|+|CD|的值.22.(12分)设A ,B 是椭圆3x 2+y 2=λ上的两点,点N(1,3)是线段AB 的中点,线段AB 的垂直平分线与椭圆交于C ,D 两点.(1)当λ=3时,过点P(0,1)且倾斜角为π3的直线与椭圆相交于E 、F 两点,求|EF|的长;(2)确定λ的取值范围,并求直线CD 的方程.参考答案1.解析:由题意可得21m =2³2,解得m=14.答案:A 2.解析:∵4m 2+n2>2,∴m 2+n 2<2,m 29+n 24<m 24+n 24<1,∴点P(m ,n)在椭圆x 29+y 24=1的内部, ∴过点P(m ,n)的直线与椭圆x 29+y24=1有两个交点.答案:B3.解析:双曲线焦点在x 轴,由渐近线方程可得b a =43,可得e=c a =32+423=53.答案:A4.解析:抛物线y 2=24x 的准线方程为x=-6,故双曲线中c=6. ①由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y=3x ,知ba =3, ②且c 2=a 2+b 2. ③由①②③解得a 2=9,b 2=27.故双曲线的方程为x 29-y 227=1,故选B.答案:B5.解析:本题主要考查由曲线求方程的方法.设M(x ,y),A(x-m ,y-n),B(x +m ,y +n), 易知AB 的斜率必存在,又A ,B 都在椭圆上,则⎩⎪⎨⎪⎧x -m 2+2 y -n 2=a x +m 2+2 y +n 2=ak AB ²k PM =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧4mx +8ny =0n m=-x -2y -2⇒x 2y =x -2y -2,即xy +2x-4y=0为所求轨迹方程,故选D.答案:D6.解析:椭圆方程化为x 21sin α+y2-1cos α=1.∵椭圆焦点在y 轴上,∴-1cos α>1sin α>0.又∵0≤α<2π,∴π2<α<3π4.答案:D 7.解析:本题考查了双曲线的定义及数形结合的方法.设以F 1F 2为边的正三角形与双曲线右支交于点M ,在Rt △MF 1F 2中可得,|F 1F 2|=2c ,|MF 1|=3c ,|MF 2|=c ,由双曲线的定义有|MF 1|-|MF 2|=2a ,即3c-c=2a ,所以双曲线的离心率e=c a =23-1=3+1,故选A.答案:A8.解析:如图所示过点F 作FM 垂直于直线3x-4y +9=0,当P 点为直线FM 与抛物线的交点时,d 1+d 2最小值为|3+9|5=125.答案:A9.解析:本题主要考查曲线的特征分析.由PB ⊥α,得PB ⊥AC ,又PC ⊥AC ,所以AC ⊥平面PBC ,从而AC ⊥BC.由于A ,B 是平面α内的两个定点,则AB 为定长,因此,动点C 在以AB 为直径的圆周上,但不包含A ,B 两个点,故选B.答案:B10.解析:若设抛物线的方程为y 2=2px(p>0),则抛物线过点(40,30),302=2p ²40,2p=452,所以所求抛物线方程为y 2=452x.选项中没有y 2=452x ,但C 中的2p=452符合题意.方程不同主要是因为讨论的焦点不同.答案:C11.解析:本题主要考查双曲线的定义、等腰三角形的性质、双曲线中基本量之间的关系及应用.由题意可知|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,所以△PF 1F 2为等腰三角形,所以由F 2向直线PF 1作的垂线也是中线,因为F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长2a ,所以|PF 1|=24c 2-4a 2=4b ,又|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以4b-2c=2a ,所以2b-a=c ,两边平方可得4b 2-4ab +a 2=c 2=a 2+b 2,所以3b 2=4ab ,所以4a=3b ,从而b a =43,所以该双曲线的渐近线方程为4x ±3y=0,故选D.答案:D12.解析:本题主要考查求曲线的方程.设H(x ,y),BD ⊥AC 于D ,AE ⊥BC 于E ,得 ∠CBD=∠EAC ,所以△CBD与△HAD 相似,则有|AH||BC|=|AD||BD|⇒|AH|=|AD|²|BC||BD|,而∠BAC=60°,得|AD||BD|=33.又∠BOC=2∠BAC=120°,OB=OC=2,所以|BC|=22+22-2³2³2cos120°=23,得|AH|=23³33=2.故垂心H 的轨迹方程为(x-2)2+y 2=4,故选D.答案:D13.解析:由方程(x +y-1)²x -1=0得⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,x -1≥0或x-1=0,∴x +y-1=0(x ≥1)或x=1.答案:直线x=1或射线x +y-1=0(x ≥1)14.解析:直线x +2=0为抛物线的准线,由于动圆恒与直线x +2=0相切,所以圆心到直线的距离等于圆心到所过定点的距离,由抛物线的定义可知,定点为抛物线的焦点(2,0). 答案:(2,0)15.解析:由题意,得b 2+c c -b 2=3⇒b 2+c=3c-32b ⇒b=c ,因此e=c a =c 2a 2=c 2b 2+c 2=12=22.答案:22 16.解析:本题考查点斜式,抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系及梯形的面积公式.因为抛物线的焦点为F(p 2,0),所以直线AB 的方程为y=33(x-p 2),代入y 2=2px(p>0),整理得,x 2-7px +p 24=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则由方程的根与系数之间的关系得x 1+x 2=7p ,x 1²x 2=p 24,y 1-y 2=33(x 1-x 2),又四边形AA ′B ′B 是梯形,其面积为48,所以12(x 1+x 2+p)|y 1-y 2|=48,即12(x 1+x 2+p)|33(x 1-x 2)|=36(x 1+x 2+p) x 1+x 2 2-4x 1x 2=48,解得p 2=3,p=3,故抛物线的方程为y 2=23x.答案:y 2=23x 17.解:设P 点的坐标为(x ,y),M 点的坐标为(x 0,y 0).∵点M 在椭圆x 236+y 29=1上,∴x 2036+y 209=1.∵M 是线段PP ′的中点,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x ,y 0=y2,把⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x y 0=y2,代入x 2036+y 209=1,得x 236+y 236=1,即x 2+y 2=36.∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=36.18.解:设双曲线方程为y 2-3x 2=k(k ≠0),当k>0时,a 2=k ,b 2=k 3,c 2=4k3,此时焦点为(0,±4k3), 由题意得3=4k 32,解得k=27,双曲线方程为y 2-3x 2=27,即y 227-x29=1;当k<0时,a 2=-k 3,b 2=-k ,c 2=-4k 3,此时焦点为(±-4k3,0), 由题意得3=-4k 2,解得k=-9,双曲线方程为y 2-3x 2=-9,即x 23-y 29=1.∴所求双曲线方程为y 227-x 29=1或x 23-y29=1.19.解:由已知条件得椭圆的焦点在x 轴上,其中c=22,a=3,从而b=1,所以其标准方程是x 29+y 2=1.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 29+y 2=1,y =x +2,消去y 得,10x 2+36x +27=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 线段的中点为M(x 0,y 0),那么x 1+x 2=-185,x 0=x 1+x 22=-95,所以y 0=x 0+2=15.也就是说线段AB 的中点坐标为(-95,15).20.解:如图,∵线段AB 在直线l :y=x 上,且线段AB 的长为2,设M(x ,y),A(t ,t),B(t +1,t +1)(t为参数),则直线PA 的方程为y-2=t -2t +2(x +2)(t ≠-2),①直线QB 的方程为y-2=t -1t +1x(t ≠-1). ②∵M(x ,y)是直线PA 、QB 的交点,∴x ,y 是由①②组成的方程组的解,由①②消去参数t ,得x 2-y 2+2x-2y +8=0. ③ 当t=-2时,PA 的方程为x=-2,QB 的方程为3x-y +2=0,此时的交点为M(-2,-4). 当t=-1时,QB 的方程为x=0,PA 的方程为3x +y +4=0,此时的交点为M(0,-4). 经验证,点(-2,-4)和(0,-4)均满足方程③.故点M 的轨迹方程为x 2-y 2+2x-2y +8=0.21.解:(1)由圆的方程x 2+y 2=4x ,即(x-2)2+y 2=4可知,圆心为F(2,0),半径为2.又由抛物线焦点为已知圆的圆心,得到抛物线焦点为F(2,0),抛物线方程为y 2=8x.(2)|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,∵|BC|为已知圆的直径,∴|BC|=4,则|AB|+|CD|=|AD|-4. 设A(x 1,y 1)、D(x 2,y 2),∵|AD|=|AF|+|FD|,而A 、D 在抛物线上,由已知可得,直线l 的方程为y=2(x-2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =2 x -2 ,消去y ,得x 2-6x +4=0.∴x 1+x 2=6.∴|AD|=6+4=10.因此,|AB|+|CD|=10-4=6.22.解:(1)当λ=3时,椭圆方程为x 2+y 23=1,直线EF 方程为:y=3x +1.设E(x 1,y 1),F(x 2,y 2),则⎩⎨⎧y =3x +1,3x 2+y 2=3,∴3x 2+3x-1=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-33,x 1x 2=-13.∴|EF|=1+k 2|x 2-x 1|=1+3² x 1+x 2 2-4x 1x 2=2153. (2)设直线AB 的方程为y=k(x-1)+3,代入3x 2+y 2=λ,得(k 2+3)x 2-2k(k-3)x +(k-3)2-λ=0.①设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=2k k -3 k 2+3,且Δ=4[λ(k 2+3)-3(k-3)2]>0.② 由N(1,3)是线段AB 的中点,得x 1+x 2=2.∴k(k-3)=k 2+3解得k=-1代入②得λ>12. ∴λ的取值范围是(12,+∞),直线CD 的方程为x-y +2=0.。
2018秋新版高中数学人教A版选修2-1习题:第二章圆锥曲线与方程 2.2.2
①
在△PF1F2 中,由余弦定理,得|F1F2|2=m2+n2-2mncos 60°=(2c)2,
即 m2+n2-mn=16.
②
由①-②,得 3mn=20.
������ 故
△
������������1������2
=
1
2·mn·sin
1
60°=2
×
20 3
×
3 2
=
53
3.
53
答案: 3
������2
������ = 1 ∴e=������ 5.故选 D.
答案:D
1
4 中心在原点,焦点坐标为(0,±5 2)的椭圆被直线 3x-y-2=0 截得的弦的中点的横坐标为2,则椭圆
的方程为( ) 2������2 + 2������2
A. 25 75 =1
2������2 + 2������2 B. 75 25 =1
AB
分为
100
等份,过每个分点作
AB
的垂线,分
别交椭圆的上半部分于点 P1,P2,…,P99,F1 为椭圆的左焦点,则|F1A|+|F1P1|+|F1P2|+…+|F1P99|+|F1B| 的值是( )
A.98a
B.99a
C.100a
解析:由椭圆的定义及其对称性可知
D.101a
|F1P1|+|F1P99|=|F1P2|+|F1P98|=…=|F1P49|+|F1P51|=|F1A|+|F1B|=2a,|F1P50|=a,故结果应为 50×2a+|F1P50|=101a. 答案:D
������2 + 故所求的椭圆方程为 3
高中数学阶段质量检测(二)圆锥曲线与方程新人教A版选修2-1(2021年整理)
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阶段质量检测(二)圆锥曲线与方程(时间120分钟满分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.(安徽高考)下列双曲线中,焦点在y轴上且渐近线方程为y=±2x的是( )A.x2-错误!=1 B。
错误!-y2=1C.错误!-x2=1 D.y2-错误!=1解析:选C 由双曲线焦点在y轴上,排除选项A、B,选项C中双曲线的渐近线方程为y =±2x,故选C.2.θ是任意实数,则方程x2+y2sin θ=4的曲线不可能是( )A.椭圆B.双曲线C.抛物线 D.圆解析:选C 由于θ∈R,对sin θ的值举例代入判断.sin θ可以等于1,这时曲线表示圆,sin θ可以小于0,这时曲线表示双曲线,sin θ可以大于0且小于1,这时曲线表示椭圆.3.设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于()A。
错误!或错误! B.错误!或2C。
错误!或2 D.错误!或错误!解析:选A 设|PF1|=4k,|F1F2|=3k,|PF2|=2k.若曲线C为椭圆,则2a=6k,2c=3k,∴e=错误!;若曲线C为双曲线,则2a=2k,2c=3k,∴e=错误!。
高中数学人教A版选修2-1圆锥曲线与方程(答案).docx
2.1曲线与方程【例题选讲】B .1 6,0.2-==b a3.解:3032212322=⇔=--⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=x x x x y x y 或1-=x 32y x =+与212y x =交于)21,1(),29,3(-B A 24=AB4.解:设),(),,(),,(2211y x Q y x B y x A 则x x x 221=+ y y y 221=+【方法一】(点差法)⎩⎨⎧=+=+424222222121y x y x )(221222122y y x x --=-⇒ yxk y y x x x x y y AB 22112121212-=⇔++-=--⇔42)2(2422=++⇔-=+=⇔y x y xx y k PQ AB 中点Q 的轨迹方程为42)2(22=++y x )01(≤<-x 【方法二】(韦达定理法)设过点P 的直线)4(:+=x k y l043216)12()4(42222222=-+++⇒⎩⎨⎧+==+k x k x k x k y y x 两根为21,x x点Q 的坐标满足:⇒⎪⎩⎪⎨⎧+=+-=⇔⎩⎨⎧+=+=)4(128)4(22221x k y k k x x k y x x x 42)2(22=++y x 016100)18)(12(162562224≤<-⇒<≤⇔>-+-=∆x k k k kAB 中点Q 的轨迹方程为42)2(22=++y x )01(≤<-x 【巩固练习A 】1.B2.C3.D4.C5.24x y = 6.1±=xy 7.)0(0596≠=+-y y x 8. 36【提高练习B 】9.解:设抛物线22(21)1y x m x m =+++-()m R ∈的顶点),(y x P则434)12()1(421222-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧+--=+-=x y m m y m x 抛物线22(21)1y x m x m =+++-的顶点的轨迹方程为0344=--y x10.解:设),(),,(00y x H y x A 则 由题易得 00,3x x y ==930)3)(3(0200=±⇔=++-⇔=⋅y x y y x x CA BH ABC ∆的垂心H 的轨迹方程为932=±y x11.解:设所求直线l 与曲线1422=-y x 交于),(),,(2211y x B y x A 则621=+x x 221-=+y y【方法一】(点差法))(444442122212222222121y y x x y x y x -=-⇒⎩⎨⎧=-=- 43)(412121212-=⇔++=--⇔AB k y y x x x x y y 直线l 的方程为0543=-+y x 【方法二】(韦达定理法)设过点M 的直线)3(1:-=+x k y l 0)23(12)13(8)41(44)13(22222=+-++-⇒⎩⎨⎧=-+-=k k x k k x k y x k kx y 两根为21,x x 621=+x x 43614)13(82-=⇔=-+⇔k k k k 直线l 的方程为0543=-+y x12.解:直线2+=kx y 与曲线212y x =交于),(),,(2211y x B y x A则04221222=--⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=kx x x y kx y 两根为21,x x ⎩⎨⎧-==+⇒422121x x k x x 16)4)(1(4]4))[(1())(1(2221211221222≥++=-++=-+=k k x x x x k x x k AB 当且仅当0=k 时,4min =AB ,此时方程0422=--kx x 有两个不相等的根2.2椭圆的标准方程【例题选讲】1.D 2. (1)4 (2)4≥a 3.解:设n PF m PF ==21,则:5220,62=≤-≤==+c n m a n m]9,4[]36,16[)()(422∈⇔∈--+=mm n m n m mn 21PF PF ⋅的最大值为9,最小值为44.解:设(m PF =P 是椭圆13422=+y x 上任一点)及数列}{F P n 是公差为d 则点P 到椭圆的另一焦点的距离为m m a -=-42 311222)4(≤≤⇔≤-⇔=≤--m m c m m由题意得 213)1(1=-≤-=-d n PF PF n1001>d Θ 20121001<⇔<-n n ∴n 的最大值为200 【巩固练习A 】1.A 2。
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章末综合测评(二) 圆锥曲线与方程(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.双曲线3x 2-y 2=9的焦距为( )A . 6B .2 6C .2 3D .4 3 D [方程化为标准方程为x 23-y 29=1,∴a 2=3,b 2=9,∴c 2=a 2+b 2=12,∴c =23,∴2c =4 3.]2.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )【导学号:46342125】A .12B .32C .1D . 3 B [抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),到双曲线x 2-y 23=1的渐近线3x -y =0的距离为|3×1-1×0|(3)2+12=32,故选B .] 3.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,左、右焦点分别为F 1,F 2,若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等差数列,则此椭圆的离心率为( )A .12B .55C .14D .5-2 A [由题意可得2|F 1F 2|=|AF 1|+|F 1B |,即4c =a -c +a +c =2a ,故e =c a =12.]4.双曲线x 2m -y 2n=1(mn ≠0)的离心率为2,有一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,则mn的值为( )A .316B .38C .163D .83 A [抛物线的焦点为(1,0),由题意知1m=2.即m =14,则n =1-14=34,从而mn =316.]5.已知F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,过F 2作椭圆的弦AB ,若△AF 1B 的周长为16,椭圆的离心率e =32,则椭圆的方程是( ) A .x 24+y 23=1B .x 216+y 23=1C .x 216+y 212=1 D .x 216+y 24=1 D [由椭圆的定义知|AF 1|+|BF 1|+|AB |=4a =16,∴a =4.又e =c a =32,∴c =23,∴b 2=42-(23)2=4,∴椭圆的方程为x 216+y 24=1.]6.过抛物线y 2=8x 的焦点,作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为( ) A .8 B .16 C .32 D .64B [抛物线中2p =8,p =4,则焦点坐标为(2,0),过焦点且倾斜角为45°的直线方程为y=x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -2,y 2=8x ,得x 2-12x +4=0,则x 1+x 2=12(x 1,x 2为直线与抛物线两个交点的横坐标).从而弦长为x 1+x 2+p =12+4=16.]7.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A .x 221-y 228=1 B .x 228-y 221=1 C .x 23-y 24=1D .x 24-y 23=1D [由双曲线的渐近线y =b a x 过点(2,3),可得3=b a×2. ①由双曲线的焦点(-a 2+b 2,0)在抛物线y 2=47x 的准线x =-7上,可得a 2+b 2=7. ②由①②解得a =2,b =3,所以双曲线的方程为x 24-y 23=1.]8.已知定点A (2,0),它与抛物线y 2=x 上的动点P 连线的中点M 的轨迹方程为( ) A .y 2=2(x -1) B .y 2=4(x -1) C .y 2=x -1D .y 2=12(x -1)D [设P (x 0,y 0),M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+22,y =y2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -2,y 0=2y ,由于y 20=x 0,所以4y 2=2x -2, 即y 2=12(x -1).]9.已知θ是△ABC 的一个内角,且sin θ+cos θ=34,则方程x 2sin θ-y 2cos θ=1表示( )【导学号:46342126】A .焦点在x 轴上的双曲线B .焦点在y 轴上的双曲线C .焦点在x 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的椭圆D [∵sin θ+cos θ=34,∴sin θcos θ=-732.∵θ为△ABC 的一个内角,∴sin θ>0,cos θ<0,∴sin θ>-cos θ>0,∴1-cos θ>1sin θ>0,∴方程x 2sin θ-y 2cos θ=1是焦点在y 轴上的椭圆.]10.设圆锥曲线Г的两个焦点分别为F 1,F 2.若曲线Г上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线Г的离心率等于( )A .12或32B .23或2 C .12或2 D .23或32A [设圆锥曲线的离心率为e ,由|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,知①若圆锥曲线为椭圆,则由椭圆的定义,得e =|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|=34+2=12;②若圆锥曲线为双曲线,则由双曲线的定义,得e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=34-2=32.综上,所求的离心率为12或32.故选A .]11.已知点M (-3,0),N (3,0),B (1,0),动圆C 与直线MN 相切于点B ,过M ,N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则点P 的轨迹方程为( )A .x 2-y 28=1(x >1)B .x 2-y 28=1(x <-1)C .x 2+y 28=1(x >0)D .x 2-y 210=1(x >1)A [设圆与直线PM ,PN 分别相切于E ,F ,则|PE |=|PF |,|ME |=|MB |,|NB |=|NF |.∴|PM |-|PN |=|PE |+|ME |-(|PF |+|NF |)=|MB |-|NB |=4-2=2,∴点P 的轨迹是以M (-3,0),N (3,0)为焦点的双曲线的右支,且a =1,c =3,∴b 2=8.故双曲线的方程是x 2-y 28=1(x >1).]12.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,双曲线x 2-y 2=1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( )A .x 28+y 22=1B .x 212+y 26=1C .x 216+y 24=1 D .x 220+y 25=1 D [因为椭圆的离心率为32,所以e =c a =32,c 2=34a 2=a 2-b 2,所以b 2=14a 2,即a 2=4b 2.双曲线的渐近线方程为y =±x ,代入椭圆方程得x 2a 2+x 2b 2=1,即x 24b 2+x 2b 2=5x 24b 2=1,所以x 2=45b 2,x =±25b .所以y =±25b ,则在第一象限,双曲线的渐近线与椭圆C 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫25b ,25b ,所以四边形的面积为4×25b ×25b =165b 2=16,所以b 2=5,所以椭圆C 的方程为x 220+y 25=1,选D .]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.设F 1,F 2为椭圆x 29+y 25=1的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF 2||PF 1|的值为________. 513 [因为线段PF 1的中点在y 轴上,所以PF 2与x 轴垂直,且点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,±53,所以|PF 2|=53,则|PF 1|=2a -|PF 2|=133,|PF 2||PF 1|=513.]14.如图1所示,已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线l 与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线C 上,且在x 轴的上方,过点A 作AB ⊥l 于B ,|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为________.【导学号:46342127】图18 [由题意知抛物线的焦点为F (2,0),准线l 为x =-2,∴K (-2,0),设A (x 0,y 0)(y 0>0),∵过点A 作AB ⊥l 于B ,∴B (-2,y 0),∴|AF |=|AB |=x 0-(-2)=x 0+2, |BK |2=|AK |2-|AB |2,∴x 0=2,∴y 0=4,即A (2,4),∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|=12×4×4=8.]15.如图2等边三角形OAB 的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,则抛物线E 的方程为________.图2x 2=4y [依题意知,|OB |=83,∠BOy =30°.设B (x ,y ),则x =|OB |sin 30°=43,y =|OB |cos 30°=12.因为点B (43,12)在抛物线E :x 2=2py (p >0)上,所以(43)2=2p ×12,解得p =2.故抛物线E 的方程为x 2=4y .]16.如图3,F 1和F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为________.图33+1 [如图,连接AF 1,由△F 2AB 是等边三角形,知∠AF 2F 1=30°.易知△AF 1F 2为直角三角形,则|AF 1|=12|F 1F 2|=c ,|AF 2|=3c ,∴2a =(3-1)c ,从而双曲线的离心率e =ca=1+ 3.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知直线y =x -4被抛物线y 2=2mx (m ≠0)截得的弦长为62,求抛物线的标准方程.[解] 设直线与抛物线的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2mx ,y =x -4,得x 2-2(4+m )x +16=0,所以x 1+x 2=2(4+m ),x 1x 2=16, 所以弦长为(1+k 2)(x 1-x 2)2=2[4(4+m )2-4×16] =22(m 2+8m ). 由22(m 2+8m )=6 2. 解得m =1或m =-9.经检验,m =1或m =-9均符合题意.所以所求抛物线的标准方程为y 2=2x 或y 2=-18x .18.(本小题满分12分)已知F 1,F 2分别为椭圆x 2100+y 2b2=1(0<b <10)的左、右焦点,P 是椭圆上一点.(1)求|PF 1|·|PF 2|的最大值;(2)若∠F 1PF 2=60°,且△F 1PF 2的面积为6433,求b 的值.【导学号:46342128】[解] (1)|PF 1|·|PF 2|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=100(当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号),∴|PF 1|·|PF 2|的最大值为100.(2)S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|sin 60°=6433,∴|PF 1|·|PF 2|=2563, ①由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,|PF 1|2+|PF 2|2-4c 2=2|PF 1|·|PF 2|cos 60°,∴3|PF 1|·|PF 2|=400-4c 2. ② 由①②得c =6,∴b =8.19.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在x 轴上,半径为4的圆C 位于y 轴右侧,且与y 轴相切.(1)求圆C 的方程;(2)若椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45,且左、右焦点为F 1,F 2.试探究在圆C 上是否存在点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由.[解] (1)依题意,设圆的方程为(x -a )2+y 2=16(a >0). ∵圆与y 轴相切,∴a =4, ∴圆的方程为(x -4)2+y 2=16.(2)∵椭圆x 225+y 2b 2=1的离心率为45,∴e =c a =25-b 25=45,解得b 2=9.∴c =a 2-b 2=4, ∴F 1(-4,0),F 2(4,0), ∴F 2(4,0)恰为圆心C ,(ⅰ)过F 2作x 轴的垂线,交圆于点P 1,P 2(图略),则∠P 1F 2F 1=∠P 2F 2F 1=90°,符合题意; (ⅱ)过F 1可作圆的两条切线,分别与圆相切于点P 3,P 4, 连接CP 3,CP 4(图略),则∠F 1P 3F 2=∠F 1P 4F =90°,符合题意. 综上,圆C 上存在4个点P ,使得△PF 1F 2为直角三角形.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点(2,2)在C 上.(1)求C 的方程;(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.[解] (1)由题意,得a 2-b 2a =22,又点(2,2)在C 上,所以4a 2+2b2=1,两方程联立,可解得a 2=8,b 2=4.所以C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ). 将y =kx +b 代入x 28+y 24=1,得(2k 2+1)x 2+4kbx +2b 2-8=0.故x M =x 1+x 22=-2kb 2k 2+1,y M =k ·x M +b =b2k 2+1.所以直线OM 的斜率k OM =y M x M =-12k ,所以k OM ·k =-12.故直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.21.(本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.[解] (1)由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12.所以抛物线C 的方程为y 2=x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为x =-14. (2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12,y 2=x ,得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k2.因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1). 直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2. 因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2=(2k -2)×14k 2+1-k 2k2x 2=0,所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1,故A 为线段BM 的中点.22.(本小题满分12分)从椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F 1,且它的长轴的一个端点A ,短轴的一个端点B 的连线AB 平行于OM .(1)求椭圆的离心率;(2)设Q 是椭圆上任一点,F 2是椭圆的右焦点,求∠F 1QF 2的取值范围.【导学号:46342129】[解] (1)依题意知F 1点坐标为(-c,0), 设M 点坐标为(-c ,y ).若A 点坐标为(-a,0),则B 点坐标为(0,-b ),则直线AB 的斜率k =-b a .(A 点坐标为(a,0),B 点坐标为(0,b )时,同样有k =-ba)则有y -c =-b a ,∴y =bca . ①又∵点M 在椭圆x 2a 2+y 2b2=1上,∴c 2a 2+y 2b2=1. ② 由①②得c 2a 2=12,∴c a =22,即椭圆的离心率为22. (2)设|QF 1|=m ,|QF 2|=n ,∠F 1QF 2=θ, 则m +n =2a ,|F 1F 2|=2C .在△F 1QF 2中,cos θ=m 2+n 2-4c 22mn=(m +n )2-2mn -2a 22mn =a 2mn -1≥a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22-1=0.当且仅当m =n 时,等号成立,∴0≤cos θ≤1,∴θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2. 即∠F 1QF 2的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.。