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2021年高考数学一轮复习 题组层级快练68(含解析)

2021年高考数学一轮复习 题组层级快练68(含解析)
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2021年高考数学一轮复习 题组层级快练68(含解析)

1.若过抛物线y =2x 2

的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=( )

A .-2

B .-12

C .-4

D .-

116

答案 D

解析 由y =2x 2,得x 2=12y .其焦点坐标为F (0,18),取直线y =1

8,则其与y =2x 2交于A (-

14,18),B (14,18),∴x 1x 2=(-14)·(14)=-1

16

. 2.设离心率为e 的双曲线C :x 2a 2-y 2

b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,直线l 过焦点F ,且斜

率为k ,则直线l 与双曲线C 的左、右两支都相交的充要条件是( )

A .k 2

-e 2

>1 B .k 2-e 2

<1 C .e 2

-k 2

>1 D .e 2

-k 2

<1

答案 C

解析 l 与双曲线的左、右两支都相交的充要条件是-b a

a

2=e 2-1,即e 2-k 2

>1,故选

C.

3.已知椭圆x 2

+2y 2

=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A .3 2 B .2 3 C.

30

3

D.32

6 答案 C

解析 设y -1=k (x -1),∴y =kx +1-k . 代入椭圆方程,得x 2

+2(kx +1-k )2

=4. ∴(2k 2

+1)x 2

+4k (1-k )x +2(1-k )2

-4=0. 由x 1+x 2=

4k

k -12k 2

+1=2,得k =-12,x 1x 2=1

3

.

∴(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2

-4x 1x 2=4-43=83.

∴|AB |=

1+14·263=303

. 4.已知抛物线y =2x 2

上的两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)关于直线y =x +m 对称,且x 1x 2=-12,那么m 的

值等于( )

A.32

B.52 C .2 D .3

答案 A

解析 因为点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在抛物线y =2x 2

上,所以y 1=2x 2

1,y 2=2x 2

2,两式相减,得y 1-y 2

=2(x 1-x 2)(x 1+x 2),不妨设x 1

y 1-y 2

x 1-x 2

=-1,所以x 1+x 2

=-12.而x 1x 2=-12,解得x 1=-1,x 2=12,设线段AB 的中点为M (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-14,y 0=

y 1+y 2

2=2x 2

1+2x 2

22=54.因为中点M 在直线y =x +m 上,所以54=-14+m ,解得m =32

.

5.已知双曲线x 2

-y 2

4=1,过点A (1,1)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l 的条数为( )

A .4

B .3

C .2

D .1

答案 A

解析 ①斜率不存在时,方程为x =1符合. ②设斜率为k ,y -1=k (x -1),kx -y -k +1=0.

?

??

??

4x 2

-y 2

=4,y =kx -k +1, (4-k 2)x 2+(2k 2-2k )x -k 2

+2k -5=0.

当4-k 2

=0,k =±2时符合;

当4-k 2

≠0,Δ=0,亦有一个答案,∴共4条.

6.(xx·东北三校)设抛物线y 2

=4x 的焦点为F ,过点M (-1,0)的直线在第一象限交抛物线于A ,B ,且满足AF →·BF →

=0,则直线AB 的斜率k =( )

A. 2

B.22

C. 3

D.

33

答案 B

解析 依题意,设直线AB 的方程为y =k (x +1)(k ≠0),代入抛物线方程y 2=4x 并整理,得k 2x 2+(2k

2

-4)x +k 2=0.因为直线与抛物线有两个不同的交点,所以Δ=(2k 2-4)2-4k 4

>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则???

??

x 1+x 2=4-2k 2

k 2,x 1x 2=1.

又因为AF →·BF →=0,所以(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=0,(x 1-1)(x 2-1)+k 2

(x 1+1)(x 2

+1)=0,(1+k 2)x 1x 2+(k 2-1)(x 1+x 2)+k 2+1=0.把???

??

x 1+x 2=4-2k 2

k 2

,x 1x 2=1,代入并整理,得k 2

=12

.又k >0,

所以k =

2

2

,故选B.

7.已知抛物线y 2

=8x ,过动点M (a,0),且斜率为1的直线l 与抛物线交于不同的两点A ,B ,|AB |≤8,则实数a 的取值范围是________.

答案 -2

解析 将l 的方程y =x -a 代入y 2

=8x , 得x 2

-2(a +4)x +a 2

=0. 则|AB |=2[

x 1+x 2

2

-4x 1x 2]

=324+2a ≤8,又∵|AB |>0, ∴-2

8.(xx·上海静安一模)已知椭圆C :x 22+y 2

4

=1,过椭圆C 上一点P (1,2)作倾斜角互补的两条直线

PA ,PB ,分别交椭圆C 于A ,B 两点.则直线AB 的斜率为________.

答案

2

解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),同时设PA 的方程为y -2=k (x -1),代入椭圆方程化简得(k 2

+2)x

2

-2k (k -2)x +k 2

-22k -2=0,显然1和x 1是这个方程的两解.因此x 1=k 2-22k -2

k 2+2

,y 1=

-2k 2

-4k +22k 2+2.由-k 代替x 1,y 1中的k ,得x 2=k 2

+22k -2k 2+2,y 2

=-2k 2

+4k +22k 2+2,所以y 2-y 1

x 2-x 1

= 2. 9.(xx·福建福州质检)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2

b

2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,若双曲线左支上存

在一点P 与点F 2关于直线y =b a

x 对称,则该双曲线的离心率为________.

答案

5

解析 由题意可知双曲线左支上存在一点P 与点F 2关于直线y =bx a 对称,则PF 1⊥PF 2.又|PF 2||PF 1|=b

a

,联

立|PF 2|-|PF 1|=2a ,|PF 2|2

+|PF 1|2

=(2c )2

,可得b 3

+a 2

b =2

c 2

a .所以

b =2a ,e = 5.

10.抛物线y 2

=4x 的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点.

(1)若AF →=2FB →

,求直线AB 的斜率;

(2)设点M 在线段AB 上运动,原点O 关于点M 的对称点为C ,求四边形OACB 面积的最小值. 答案 (1)±2 2 (2)4

解析 (1)依题意知F (1,0),设直线AB 的方程为x =my +1. 将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,消去x ,得

y 2-4my -4=0.

设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.① 因为AF →=2FB →

,所以y 1=-2y 2.② 联立①和②,消去y 1,y 2,得m =±24

. 所以直线AB 的斜率是±2 2.

(2)由点C 与原点O 关于点M 对称,得M 是线段OC 的中点.

从而点O 与点C 到直线AB 的距离相等,所以四边形OACB 的面积等于2S △AOB . 因为2S △AOB =2×1

2·|OF |·|y 1-y 2|

y 1+y 2

2

-4y 1y 2=41+m 2

所以当m =0时,四边形OACB 的面积最小,最小值是4.

11.(xx·四川成都七中适应性训练)如图所示,设抛物线C 1:y 2

=4x 的准线与x 轴交于点F 1,焦点F 2.椭圆C 2以F 1和F 2为焦点,离心率e =1

2

.设P 是C 1与C 2的一个交点.

(1)求椭圆C 2的方程;

(2)直线l 过C 2的右焦点F 2,交C 1于A 1,A 2两点,且|A 1A 2|等于△PF 1F 2的周长,求直线l 的方程. 答案 (1)x 24+y 2

3

=1

(2)y =2(x -1)或y =-2(x -1)

解析 (1)由条件,F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 2的两焦点,故半焦距为1,再由离心率为1

2知长半轴

长为2,从而C 2的方程为x 24+y 2

3

=1.

(2)由(1)可知△PF 1F 2的周长|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|=6.又C 1:y 2

=4x ,而F 2(1,0).

若l 垂直于x 轴,易得|A 1A 2|=4,矛盾,故l 不垂直于x 轴,可设其方程为y =k (x -1),与C 1方程

联立可得k 2x 2-

(2k 2+4)x +k 2=0,从而|A 1A 2|=k 2+1|x 1-x 2|=k 2

+1·2k 2+4

2

-4k

4

k 2

4

k 2+1

k 2

.令|A 1A 2|=6可解出k 2

=2,故l 的方程为y =2(x -1)或y =-2(x -1).

12.(xx·陕西文)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为1

2,左、右焦点分别为F 1(-c,0),

F 2(c,0).

(1)求椭圆的方程;

(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB |

|CD |=

53

4

,求直线l 的方程. 答案 (1)x 24+y 2

3

=1

(2)y =-12x +33或y =-12x -3

3

思路 (1)构造关于a ,b ,c 的方程组;(2)利用直线与圆的位置关系得|CD |,直线的方程与椭圆方程联立得方程组,利用根与系数的关系得|AB |,构造关于m 的方程求m ,进而得出直线l 的方程.

解析 (1)由题设知?????

b =3,

c a =1

2,

b 2

=a 2

-c 2

解得???

a =2,

b =3,

c =1.

∴椭圆的方程为x 24+y 2

3

=1.

(2)由题设,以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2

+y 2

=1, ∴圆心到直线l 的距离d =

2|m |

5

. 由d <1,得|m |<

5

2

.(*) ∴|CD |=21-d 2

=2

1-45m 2=25

5-4m 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),

由?????

y =-1

2

x +m ,

x 2

4+y 2

3=1,

得x 2-mx +m 2

-3=0.

由根与系数的关系可得x 1+x 2=m ,x 1x 2=m 2

-3. ∴|AB |=

????

??1+? ????-122[m 2-4m 2-3]=1524-m 2. 由|AB ||CD |=53

4

,得4-m 2

5-4m 2=1,解得m =±

3

3

,满足(*). ∴直线l 的方程为y =-12x +33或y =-12x -33

.

13.(xx·辽宁理)圆x 2

+y 2

=4的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最

小时,切点为P (如图).双曲线C 1:x 2a 2-y 2

b

2=1过点P 且离心率为 3.

(1)求C 1的方程;

(2)椭圆C 2过点P 且与C 1有相同的焦点,直线l 过C 2的右焦点且与C 2交于A ,B 两点,若以线段AB 为直径的圆过点P ,求l 的方程.

答案 (1)x 2

-y 2

2

=1

(2)x -(362-1)y -3=0或x +(6

2

-1)y -3=0

思路 (1)先求切线方程,再利用条件列出方程组求解字母的值;(2)利用关系设出椭圆方程,再利用直线与椭圆的位置关系求解.

解析 (1)设切点坐标为(x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0), 则切线斜率为-x 0

y 0,切线方程为y -y 0=-x 0y 0

(x -x 0),

即x 0x +y 0y =4,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为S =12·4x 0·4y 0=8

x 0y 0

.

由x 2

0+y 2

0=4≥2x 0y 0知当且仅当x 0=y 0=2时,x 0y 0有最大值,即S 有最小值,因此点P 的坐标为(2,2).

由题意知?????

2a 2-2b

2=1,

a 2+

b 2=3a 2,

解得?

????

a 2

=1,b 2

=2.

故C 1的方程为x 2

-y 2

2

=1.

(2)由(1)知C 2的焦点坐标为(-3,0),(3,0),

由此设C 2的方程为x 2

3+b 21+y 2

b 21

=1,其中b 1>0.

由P (2,2)在C 2上,得23+b 21+2

b 21=1.

解得b 21

=3,因此C 2的方程为x 26+y 2

3=1.

显然,l 不是直线y =0.

设l 的方程为x =my +3,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),

由?????

x =my +3,x 26+y 2

3

=1,得(m 2+2)y 2

+23my -3=0.

又y 1

,y 2

是方程的根,因此???

??

y 1

+y 2

=-23m

m 2

+2

, ①y 1y 2

=-3

m 2

+2

. ②

由x 1=my 1+3,x 2=my 2+3,得

?????

x 1

+x 2

=m y 1

+y

2

+23=

43

m 2+2

, ③x 1x 2

=m 2

y 1y 2

+3m

y 1+y 2

+3=6-6m 2

m 2+2

. ④

因为AP →=(2-x 1,2-y 1),BP →

=(2-x 2,2-y 2), 由题意知AP →·BP →

=0,

所以x 1x 2-2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+4=0.⑤ 将①②③④代入⑤整理,得2m 2

-26m +46-11=0. 解得m =362-1或m =-6

2

+1.

因此直线l 的方程为x -(362-1)y -3=0或x +(6

2

-1)y -3=0.31564 7B4C 筌25035 61CB 懋20486 5006 倆20039 4E47 乇

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