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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第二章 圓錐曲線與方程章末測試B 新人教B版選修1-1
一、選擇題(本大題共10個(gè)小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.拋物線y=x2的準(zhǔn)線方程是( )
A.y=-1 B.y=-2 C.x=-1 D.x=-2
2.若實(shí)數(shù)k滿足0<k<5,則曲線-=1與曲線-=1的( )
A.實(shí)半軸長相等 B.虛半軸長相等 C.離心率相等 D.焦距相等
3.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,則C的漸近線方程為( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x
4.雙曲線x
2、2-y2=1的頂點(diǎn)到其漸近線的距離等于( )
A. B. C.1 D.
5.已知中心在原點(diǎn)的橢圓C的右焦點(diǎn)為F(1,0),離心率等于,則C的方程是( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
6.拋物線y2=8x的焦點(diǎn)到直線x-y=0的距離是( )
A.2 B.2 C. D.1
7.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,則C的離心率為( )
A. B. C. D.
8.已知F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0)是橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn),過F2且垂直于x軸的直線交
3、C于A,B兩點(diǎn),且|AB|=3,則C的方程為( )
A.+y2=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
9.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,C與過原點(diǎn)的直線相交于A,B兩點(diǎn),連接AF,BF.若|AB|=10,|BF|=8,cos∠ABF=,則C的離心率為( )
A. B. C. D.
10.雙曲線x2-=1的離心率大于的充分必要條件是( )
A.m> B.m≥1 C.m>1 D.m>2
第Ⅱ卷(非選擇題 共50分)
二、填空題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分.把答案填在題中的橫線上)
11.設(shè)F1,F(xiàn)2是雙曲線C:
4、-=1(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn).若在C上存在一點(diǎn)P,使PF1⊥PF2,且∠PF1F2=30°,則C的離心率為__________.
12.雙曲線-=1的離心率為__________.
13.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,過F2作x軸的垂線與C相交于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)1B與y軸相交于點(diǎn)D,若AD⊥F1B,則橢圓C的離心率等于__________.
14.已知橢圓C:+=1,點(diǎn)M與C的焦點(diǎn)不重合,若M關(guān)于C的焦點(diǎn)的對稱點(diǎn)分別為A,B,線段MN的中點(diǎn)在C上,則|AN|+|BN|=__________.
15.已知拋物線y2=8x的準(zhǔn)線過雙曲線-=1(a>0,b>0)的
5、一個(gè)焦點(diǎn),且雙曲線的離心率為2,則該雙曲線的方程為__________.
三、解答題(本大題共4個(gè)小題,共25分.解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
16.(6分)已知拋物線C的頂點(diǎn)為O(0,0),焦點(diǎn)為F(0,1).
(1)求拋物線C的方程;
(2)過點(diǎn)F作直線交拋物線C于A,B兩點(diǎn).若直線AO,BO分別交直線l:y=x-2于M,N兩點(diǎn),求|MN|的最小值.
17.(6分)已知?jiǎng)狱c(diǎn)M(x,y)到直線l:x=4的距離是它到點(diǎn)N(1,0)的距離的2倍.
(1)求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(2)過點(diǎn)P(0,3)的直線m與軌跡C交于A,B兩點(diǎn),若A是PB的中點(diǎn),求直線m的斜率
6、.
18.(6分)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B.已知|AB|=|F1F2|.
(1)求橢圓的離心率;
(2)設(shè)P為橢圓上異于其頂點(diǎn)的一點(diǎn),以線段PB為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn)F1,經(jīng)過點(diǎn)F2的直線l與該圓相切于點(diǎn)M,|MF2|=2.求橢圓的方程.
19.(7分)已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:+y2=1的左、右焦點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2關(guān)于直線x+y-2=0的對稱點(diǎn)是圓C的一條直徑的兩個(gè)端點(diǎn).
(1)求圓C的方程;
(2)設(shè)過點(diǎn)F2的直線l被橢圓E和圓C所截得的弦長分別為a,b,當(dāng)ab最大時(shí),求直線l的方程.
參考答案
1.
7、 解析:拋物線x2=4y的準(zhǔn)線方程為y=-1.
答案:A
2. 解析:∵0<k<5,
∴5-k>0,16-k>0,
∴對于雙曲線-=1,實(shí)軸長為8,虛軸長為,焦距為=;對于雙曲線-=1,實(shí)軸長為,虛軸長為,焦距為=,因此兩雙曲線的焦距相等,故選D.
答案:D
3. 解析:因?yàn)閑=,所以=,即=.
因?yàn)閏2=a2+b2,所以=.所以=.
因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為y=±x,
所以漸近線方程為y=±x.故選C.
答案:C
4. 解析:x2-y2=1的漸近線方程為y=±x,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(±1,0),點(diǎn)(±1,0)到y(tǒng)=±x的距離為==.
答案:B
5. 解析:由中心在原點(diǎn)的橢圓
8、C的右焦點(diǎn)F(1,0)知,c=1.
又離心率等于,則=,得a=2.
由b2=a2-c2=3,
故橢圓C的方程為+=1.
答案:D
6. 解析:y2=8x的焦點(diǎn)為F(2,0),它到直線x-y=0的距離d==1.故選D.
答案:D
7. 解析:如圖所示,在Rt△PF1F2中,|F1F2|=2c,
設(shè)|PF2|=x,則|PF1|=2x,
由tan 30°===,得x=c.
而由橢圓定義得,|PF1|+|PF2|=2a=3x,
所以a=x=c,所以e===.
答案:D
8. 解析:如圖,|AF2|=|AB|=,|F1F2|=2,
由橢圓定義得|AF1|=2a-.①
9、
在Rt△AF1F2中,|AF1|2=|AF2|2+|F1F2|2=2+22.②
由①②得a=2,所以b2=a2-c2=3.所以橢圓C的方程為+=1,應(yīng)選C.
答案:C
9. 解析:如圖所示,根據(jù)余弦定理,|AF|2=|BF|2+|AB|2-2|BF||AB|cos∠ABF,即|AF|=6,又|OF|2=|BF|2+|OB|2-2|OB||BF|cos∠ABF,即|OF|=5.又根據(jù)橢圓的對稱性,|AF|+|BF|=2a=14,所以a=7,|OF|=5=c,所以離心率為,故選B.
答案:B
10. 解析:該雙曲線離心率e=,由已知>,故m>1,故選C.
答案:C
11. 解析
10、:如圖所示,
因?yàn)镻F1⊥PF2,∠PF1F2=30°,
可得|PF2|=c.
由雙曲線定義知,|PF1|=2a+c,
由|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2得
4c2=(2a+c)2+c2,即2c2-4ac-4a2=0,
即e2-2e-2=0,
所以e=,所以e=1+.
答案:+1
12. 解析:在雙曲線-=1中,a=4,b=3,
則c==5,所以e==.
答案:
13. 解析:連接AF1,∵OD∥AB,O為F1F2的中點(diǎn),
∴D為BF1的中點(diǎn).
又AD⊥BF1,∴|AF1|=|AB|.
∴|AF1|=2|AF2|.
設(shè)|AF2|=n,則|AF1
11、|=2n,|F1F2|=n.
∴e====.
答案:
14. 解析: 如圖,設(shè)MN的中點(diǎn)為P,則由F1是AM的中點(diǎn),可知|AN|=2|PF1|.
同理可得可知|BN|=2|PF2|.
∴|AN|+|BN|=2(|PF1|+|PF2|).
根據(jù)橢圓定義得|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴|AN|+|BN|=12.
答案:12
15. 解析:拋物線y2=8x的準(zhǔn)線為x=-2,則雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)為(-2,0),即c=2,離心率e==2,故a=1,由a2+b2=c2得b2=3,所以雙曲線的方程為x2-=1.
答案:x2-=1
16. 解:(1)由題意可設(shè)拋物線C的方程為x
12、2=2py(p>0),則=1,
所以拋物線C的方程為x2=4y.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y=kx+1.
由消去y,
整理得x2-4kx-4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4.
從而|x1-x2|=4.
由
解得點(diǎn)M的橫坐標(biāo)xM===.
同理點(diǎn)N的橫坐標(biāo)xN=.
所以|MN|=|xM-xN|
=
=8
=.
令4k-3=t,t≠0,則k=.
當(dāng)t>0時(shí),|MN|=>.
當(dāng)t<0時(shí),|MN|=≥.
綜上所述,當(dāng)t=-,即k=-時(shí),|MN|的最小值是.
17. (1)解:設(shè)M到直線l的距離為d,根據(jù)題意,d=2|MN
13、|.
由此得|4-x|=,
化簡得+=1,
∴動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為+=1.
(2)解法一:由題意,設(shè)直線m的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2).
將y=kx+3代入+=1中,
有(3+4k2)x2+24kx+24=0,
其中,Δ=(24k)2-4×24(3+4k2)=96(2k2-3)>0,
由求根公式得,x1+x2=-,①
x1x2=.②
又∵A是PB的中點(diǎn),故x2=2x1,③
將③代入①,②得x1=-,x21=,
可得2=,且k2>,
解得k=-或k=,
∴直線m的斜率為-或.
解法二:由題意,設(shè)直線m的方程為y=kx+3,A(x1,
14、y1),B(x2,y2).
∵A是PB的中點(diǎn),
∴x1=,①
y1=.②
又+=1,③
+=1,④
聯(lián)立①,②,③,④解得x2=2,,y2=0或x2=-2,,y2=0,
即點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0)或(-2,0),
∴直線m的斜率為-或.
18. 分析:(1)由條件求出|AB|,|F1F2|,用a,b,c表示,結(jié)合平方關(guān)系,求出離心率e=的值.
(2)利用(1)中離心率的值,可將橢圓方程中a2,b2用c2表示,設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0),表示出,,利用以線段PB為直徑的圓過點(diǎn)F1,可得·=0,得出x0,y0的關(guān)系,結(jié)合P在橢圓上,解出x0,y0用c表示.從而求出圓心、半徑,
15、并用c表示,再利用l與圓相切及|MF2|=2,結(jié)合勾股定理求出c,得橢圓方程.
解:(1)設(shè)橢圓右焦點(diǎn)F2的坐標(biāo)為(c,0).
由|AB|=|F1F2|,可得a2+b2=3c2,
又b2=a2-c2,則=.
所以,橢圓的離心率e=.
(2)由(1)知a2=2c2,b2=c2.
故橢圓方程為+=1.
設(shè)P(x0,y0).
由F1(-c,0),B(0,c),
有=(x0+c,y0),=(c,c).
由已知,有·=0,即(x0+c)c+y0c=0.
又c≠0,故有x0+y0+c=0.①
因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓上,故+=1.②
由①和②可得3+4cx0=0.
而點(diǎn)P不是橢圓的頂點(diǎn),
16、故x0=-c,
代入①得y0=,
即點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
設(shè)圓的圓心為T(x1,y1),則x1==-c,y1==c,進(jìn)而圓的半徑r==c.
由已知,有|TF2|2=|MF2|2+r2,又|MF2|=,故有2+2=8+c2,解得c2=3.
所以,所求橢圓的方程為+=1.
19. 解:(1)由題設(shè)知,F(xiàn)1,F(xiàn)2的坐標(biāo)分別為(-2,0),(2,0),圓C的半徑為2,圓心為原點(diǎn)O關(guān)于直線x+y-2=0的對稱點(diǎn).
設(shè)圓心的坐標(biāo)為(x0,y0),由解得
所以圓C的方程為(x-2)2+(y-2)2=4.
(2)由題意,可設(shè)直線l的方程為x=my+2,則圓心到直線l的距離d=.
所以b=2=.
由
得(m2+5)y2+4my-1=0.
設(shè)l與E的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則
y1+y2=-,y1y2=-.
于是a=
=
=
=
=.
從而ab=
=
=
≤=2.
當(dāng)且僅當(dāng)=,即m=±時(shí)等號成立.
故當(dāng)m=±時(shí),ab最大,此時(shí),直線l的方程為x=y(tǒng)+2或x=-y+2,
即x-y-2=0,或x+y-2=0.