苏教版数学高二-选修2-1单元检测 第2章 圆锥曲线与方程(A卷)
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选修2-1数学第2章圆锥曲线与方程单元练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 某几何体是由直三棱柱与圆锥的组合体,起直观图和三视图如图所示,正视图为正方形,其中俯视图中椭圆的离心率为()A.√2B.12C.√24D.√222. 如图,已知双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),长方形ABCD的顶点A,B分别为双曲线E的左、右焦点,且点C,D在双曲线E上,若|AB|=6,|BC|=52,则此双曲线的离心率为()A.√2B.32C.52D.√53. 设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B.若|BF2|=|F1F2|=2,则该椭圆的标准方程为()A.x24+y23=1 B.x23+y2=1 C.x22+y2=1 D.x24+y2=14. 已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的顶点和焦点到C的同一条渐近线的距离之比为12,则双曲线C的离心率是()A.√2B.2C.√3D.35. 已知点A(0,1),抛物线C:y2=ax(a>0)的焦点为F,射线FA与抛物线相交于M,与其准线相交于点N,若|FM|:|MN|=2:√5,则a=()A.2B.4C.6D.86. 焦点为(0,2)的抛物线的标准方程是()A.x2=8yB.x2=4yC.y2=4xD.y2=8x7. 椭圆x2+4y2=1的离心率为()A.√32B.34C.√22D.238. 若双曲线x24−m +y2m−2=1的渐近线方程为y=±13x,则m的值为()A.1B.74C.114D.59. 抛物线y=2x2的通径长为( )A.2B.1C.12D.1410. 已知双曲线C:x24−y2=1,则C的渐近线方程为 ( )A.y=±14x B.y=±13x C.y=±12x D.y=±x11. 椭圆x24+y25=1的离心率是()A.3 5B.√55C.25D.1512. 已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过F作直线l与两条渐近线交于A,B两点.若△OAB为等腰直角三角形(O为坐标原点)则△OAB的面积为( )A.a2B.2a3C.2a2或a2D.2a2或12a213. 已知椭圆x29+y25=1的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方,若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是________.14. 若直线y=x+b与曲线x=√1−y2恰有一个公共点,则b的取值范围是________.15. 与椭圆x25+y23=1共焦点的等轴双曲线的方程为________.16. 已知双曲线x2−y28=1上有三个点A,B,C,且AB,BC,AC的中点分别为D,E,F,用字母k表示斜率,若k OD+k OE+k OF=−8(点O为坐标原点,且k OD,k OE,k OF均不为零),则1k AB +1k BC+1k AC=________.17. 设命题p:方程x2a+6+y2a−7=1表示中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线;命题q:存在x∈R,使得x2−4x+a<0.若“p∧(¬q)”为真,求实数a的取值范围.18. 回答下列问题:(1)求过点(2,−2)且与双曲线x 22−y2=1有公共渐近线的双曲线的方程;(2)求双曲线x 24−y25=1的焦点到其渐近线的距离.19. 如图,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A为椭圆C上任意一点,A关于原点O的对称点为B,有|AF1|+|BF1|=4,且∠F1AF2的最大值为π3.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若A′是A关于x轴的对称点,设点N(4,0),连接NA与椭圆C相交于点E,问直线A′E与x轴是否交于一定点,如果是,求出该定点坐标;如果不是,说明理由.20. 已知椭圆的焦点在α轴上,一个顶点为(0,1),离心率为e=√5,过椭圆的右焦点F的直线1与坐标轴不垂直,且交椭圆于A,B两点.(1)求椭圆的方程.(2)设点C是点A关于x轴的对称点,在α轴上是否存在一个定点N,使得C,B,N三点共线?若存在,求出定点N的坐标;若不存在,说明理由.21. 已知直线l:x−y+1=0与焦点为F的抛物线C:y2=2px(p>0)相切.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值.22. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,离心率为12,点P(1, 32)为椭圆上一点.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)如图,过点C(0, 1)且斜率大于1的直线l与椭圆交于M,N两点,记直线AM,BN的斜率分别为k1,k2,若k1=2k2,求直线l斜率的值.参考答案与试题解析选修2-1数学第2章 圆锥曲线与方程单元练习题含答案一、 选择题 (本题共计 12 小题 ,每题 5 分 ,共计60分 ) 1.【答案】 D【考点】 椭圆的定义 【解析】根据三视图的性质得到俯视图中椭圆的短轴长和长周长,再根据椭圆的性质a 2−b 2=c 2,和离心率公式e =ca ,计算即可.【解答】解:设正视图正方形的边长为2,根据正视图与俯视图的长相等,得到俯视图中椭圆的短轴长2b =2,俯视图的宽就是圆锥底面圆的直径2√2,得到俯视图中椭圆的长轴长2a =2√2, 则椭圆的半焦距c =√a 2−b 2=1, 根据离心率公式得,e =c a =√2=√22; 故选D . 2. 【答案】 B【考点】双曲线的标准方程 【解析】本题主要考查双曲线的几何性质. 【解答】解:因为2c =|AB|=6,所以c =3. 因为b 2a =|BC|=52,所以5a =2b 2. 又c 2=a 2+b 2,所以9=a 2+5a 2,解得a =2或a =−92(舍去),故该双曲线的离心率e =c a=32.故选B . 3. 【答案】 A【考点】椭圆的标准方程 【解析】由|BF 2|=|F 1F 2|=2,可得a =2c =2,即可求出a ,b ,从而可得椭圆的方程. 【解答】解:∵ |BF 2|=|F 1F 2|=2,∴a=2c=2,∴a=2,c=1,∴b=√3,∴椭圆的方程为x24+y23=1.故选A.4.【答案】B【考点】双曲线的离心率【解析】【解答】解:∵双曲线C的顶点和焦点到同一条渐近线的距离之比为12,由三角形相似得ac =12,∴e=ca=2.故选B.5.【答案】D【考点】斜率的计算公式抛物线的性质【解析】无【解答】解:依题意F点的坐标为(a4,0),作MK垂直于准线,垂足为K,由抛物线的定义知|MF|=|MK|,因为|FM|:|MN|=2:√5,则|KN|:|KM|=1:2.k FN =0−1a4−0=−4a ,k FN =−|KN||KM|=−12,所以−4a =−12,求得a =8. 故选D . 6. 【答案】 A【考点】抛物线的标准方程 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:由题意得,抛物线的焦点为(0,2), 可得p =4.又抛物线的焦点在y 轴的正半轴, 所以抛物线的标准方程为x 2=8y . 故选A. 7. 【答案】 A【考点】 椭圆的离心率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 8.【答案】 B【考点】 双曲线的定义 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 9.【答案】 C【考点】 抛物线的定义 抛物线的性质 【解析】抛物线y =−2x 2,即x 2=−12y ,可得2p .解:抛物线y=2x2,化为标准方程为x2=12y,可得2p=12,因此通径长为12.故选C.10.【答案】C【考点】双曲线的渐近线【解析】根据双曲线的方程求出双曲线的渐近线即可. 【解答】解:由题意可得,a=2,b=1,则双曲线的渐近线方程为y=±ba x=±12x.故选C.11.【答案】B【考点】椭圆的离心率椭圆的标准方程【解析】根据椭圆的标准方程求出a,b的值,根据椭圆中c2=a2−b2就可求出c,再利用离心率e=ca得到离心率.【解答】解:由椭圆方程为x 24+y25=1可知,a2=5,b2=4,∴c2=a2−b2=1,a=√5,∴c=1,∴椭圆的离心率e=ca =√55.故选B.12.【答案】D【考点】双曲线的简单几何性质双曲线中的平面几何问题本题主要考查双曲线的性质以及直线和双曲线的关系,联立方程组,求出点的坐标,再求出面积即可.【解答】解:①若∠AOB=90∘,则∠AOF=45∘,∴ba=1故c=√a2+b2=√2a,∴S△OAB=12⋅2c⋅c=c2=2a2;②若∠BAO=90∘,则l与y=bax垂直且过F点,垂足为A,∴ l的斜率为−ab,则直线l的方程为y=−ab(x−c),联立{y=−ab⋅(x−c),y=bax,解得x=a 2c ,y=abc,则点A为(a 2c ,ab c)∴ △OAB为等腰直角三角形,OB为斜边,∴ OA=AB,OA2=(a2c )2+(abc)2=a2,∴S△OAB=12OA⋅AB=12OA2=12a2.综上所述S△OAB=2a2或12a2.故选D.二、填空题(本题共计 4 小题,每题 5 分,共计20分)13.【答案】√15【考点】与椭圆有关的中点弦及弦长问题【解析】此题暂无解析【解答】解:由椭圆方程可知a=3,c=2,∴F(−2, 0),根据题意,画出图形:设线段PF中点为M,椭圆右焦点为F1,∵M在以O为圆心,|OF|为半径的圆上,∴F1也在圆上,连接OM, PF1, MF1,则∠FMF1=90∘,OM是△FPF1的中位线,∴|PF1|=2|OM|=2|OF|=2×2=4,由椭圆定义|PF|+|PF1|=2a=6,得|PF|=2,|MF|=|PF|2=1,又∵∠FMF1为直角,|MF1|2=|FF1|2−|MF|2=15,∴tan∠MFF1=|MF1||MF|=√151=√15,∴直线PF的斜率是√15.故答案为:√15.14.【答案】(−1,1]∪{−√2}【考点】曲线与方程直线与圆的位置关系【解析】此题暂无解析【解答】x=√1−y2⇔x2+y2=1(x≥0)方程x2+y2=1(x≥0)所表示的曲线为半圆(如图)当直线与圆相切时或在l2与l3之间时,适合题意.此时−1<b≤1或b=−√2,所以b的取值范围是(−1,1]∪{−√2}.15.【答案】x2−y2=1【考点】双曲线的标准方程圆锥曲线的共同特征【解析】利用椭圆的三参数的关系求出双曲线的焦点坐标;利用等轴双曲线的定义设出双曲线的方程,据双曲线中三参数的关系求出双曲线的方程.【解答】解:对于x 25+y23=1知半焦距为c=√5−3=√2所以双曲线的焦点为(±√2,0)设等轴双曲线的方程为x 2a2−y2a2=1据双曲线的三参数的关系得到2a2=2所以a2=1所以双曲线的方程为x2−y2=1.故答案为:x2−y2=116.【答案】−1【考点】斜率的计算公式中点坐标公式与双曲线有关的中点弦及弦长问题【解析】【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),则x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,x12−y128=1,x22−y228=1,两式相减得(x1−x2)(x1+x2)=(y1+y2)(y1−y2)8,整理可得x1−x2y1−y2=y08x0,即1k AB=k OD8,同理得1k BC =k OE8,1k AC=k OF8.因为k OD+k OE+k OF=−8,所以1k AB +1k BC+1k AC=−1.故答案为:−1.三、解答题(本题共计 6 小题,每题 11 分,共计66分)17.【答案】解:命题p :(a +6)(a −7)<0,解得−6<a <7; 命题q :Δ=(−4)2−4a >0,解得a <4. ∴ ¬q :a ≥4.∵ “p ∧(¬q)”为真, ∴ p 为真且¬q 为真, ∴ 4≤a <7. 【考点】逻辑联结词“或”“且”“非” 双曲线的标准方程 一元二次不等式的解法【解析】 此题暂无解析 【解答】解:命题p :(a +6)(a −7)<0,解得−6<a <7; 命题q :Δ=(−4)2−4a >0,解得a <4. ∴ ¬q :a ≥4.∵ “p ∧(¬q)”为真, ∴ p 为真且¬q 为真, ∴ 4≤a <7. 18. 【答案】解:(1)因为所求双曲线与双曲线x 22−y 2=1有公共渐近线, 所以可设所求双曲线的方程为x 22−y 2=λ(λ≠0).因为所求双曲线过点(2,−2), 所以222−(−2)2=λ,得λ=−2,所以所求双曲线的方程为y 22−x 24=1. (2)因为双曲线的方程为x 24−y 25=1,所以双曲线的一条渐近线方程为y =√52x , 即√5x −2y =0.因为双曲线的左、右焦点到渐近线的距离相等, 且(3,0)为双曲线的一个焦点, 所以双曲线x 24−y 25=1的焦点到其渐近线的距离为|3√5−0|3=√5.【考点】双曲线的离心率 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)因为所求双曲线与双曲线x 22−y 2=1有公共渐近线,所以可设所求双曲线的方程为x 22−y 2=λ(λ≠0).因为所求双曲线过点(2,−2), 所以222−(−2)2=λ,得λ=−2, 所以所求双曲线的方程为y 22−x 24=1. (2)因为双曲线的方程为x 24−y 25=1,所以双曲线的一条渐近线方程为y =√52x , 即√5x −2y =0.因为双曲线的左、右焦点到渐近线的距离相等, 且(3,0)为双曲线的一个焦点, 所以双曲线x 24−y 25=1的焦点到其渐近线的距离为|3√5−0|3=√5.19.【答案】解:(1)点A 为椭圆C 上任意一点, A 关于原点O 的对称点为B , 由|AF 1|+|BF 1|=4知 2a =4, 得a =2.又∠F 1AF 2的最大值为π3,知当A 为上顶点时,∠F 1AF 2最大, 所以a =2c , 得c =1,所以b 2=a 2−c 2=3. 所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由题知NA 的斜率存在,设NA 方程为 y =k(x −4),与椭圆联立,得(4k 2+3)x 2−32k 2x +64k 2−12=0.① 设点A (x 1,y 1),E (x 2,y 2), 则A ′(x 1,−y 1).直线A ′E 方程为y −y 2=y 2+y1x 2−x 1(x −x 2).令y =0得x =x 2+y 2(x 1−x 2)y 1+y 2,将y1=k(x1−4),y2=k(x2−4)代入,整理得,x=2x1x2−4(x1+x2)x1+x2−8.②x1+x2=32k24k2+3,x1x2=64k2−124k2+3.代入②整理,得x=1.所以直线A′E与x轴交于定点Q(1,0). 【考点】圆锥曲线中的定点与定值问题与直线关于点、直线对称的直线方程直线与椭圆结合的最值问题椭圆的标准方程椭圆的定义【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)点A为椭圆C上任意一点,A关于原点O的对称点为B,由|AF1|+|BF1|=4知2a=4,得a=2.又∠F1AF2的最大值为π3,知当A为上顶点时,∠F1AF2最大,所以a=2c,得c=1,所以b2=a2−c2=3.所以椭圆C的标准方程为x 24+y23=1.(2)由题知NA的斜率存在,设NA方程为y=k(x−4),与椭圆联立,得(4k2+3)x2−32k2x+64k2−12=0.①设点A(x1,y1),E(x2,y2),则A′(x1,−y1).直线A′E方程为y−y2=y2+y1x2−x1(x−x2).令y =0得x =x 2+y 2(x 1−x 2)y 1+y 2,将y 1=k (x 1−4),y 2=k (x 2−4)代入, 整理得,x =2x 1x 2−4(x 1+x 2)x 1+x 2−8.②x 1+x 2=32k 24k 2+3, x 1x 2=64k 2−124k 2+3.代入②整理,得x =1.所以直线A ′E 与x 轴交于定点Q(1,0). 20. 【答案】(1)椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)存在定点N (52,0),使得C .B .N 三点共线. 【考点】直线与椭圆结合的最值问题 椭圆的标准方程【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)由椭圆的焦点在x 轴上, 设椭圆C 的方程为x 2a2+y 2b 2=1(ab >0),椭圆C 的一个顶点为(0,1),即b =1, 由e =ac √1−b 2a 2=√5解得a 2=5,∴ 椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)由得F (2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)设直线l 的方程为y =k (x −2)(k ≠0),代入椭圆方程,消去y 可得 (5k 2+1)x 2−20k 2x +20k 2−5=0, 则x 1+x 2=20k 25k 2+1,x 1x 2=20k 2−55k 2+1.∵ 点C 与点A 关于x 轴对称, ∴ C (x 1,−y 1) .假设存在N (t,0),使得C ,B ,N 三点共线, 则BN →=(t −x 2,−y 2),CN →=(t −x 1,y 1). ∵ C ,B ,N 三点共线,∴ BN →//CN →,∴ (t −x 2)y 1+(t −x 1)y 2=0, 即(y 1+y 2)t =x 2y 1+x 1y 2 ∴ t =k (x 1−2)x 2+k (x 2−2)x 1k (x 1−2)+k (x 2−2) =2⋅20k 2−55k 2+1−2⋅20k 25k 2+120k 25k 2+1−4=52∴ 存在定点N (52,0),使得C .B .N 三点共线.21.【答案】解:(1)∵ 直线l :x −y +1=0与抛物线C 相切. 由{x −y +1=0,y 2=2px ,得y 2−2py +2p =0,从而Δ=4p 2−8p =0, 解得p =2.∴ 抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)由于直线m 的斜率不为0,所以可设直线m 的方程为ty =x −1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 由{ty =x −1,y 2=4x ,消去x 得y 2−4ty −4=0,∴ y 1+y 2=4t ,从而x 1+x 2=4t 2+2, ∴ 线段AB 的中点M 的坐标为(2t 2+1,2t). 设点A 到直线l 的距离为d A , 点B 到直线l 的距离为d B , 点M 到直线l 的距离为d , 则d A +d B =2d =2⋅2√2=2√2|t 2−t +1| =2√2|(t −12)2+34|,∴ 当t =12时,A ,B 两点到直线l 的距离之和最小,最小值为3√22. 【考点】直线与抛物线结合的最值问题 二次函数在闭区间上的最值 抛物线的标准方程 直线与圆的位置关系【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)∵ 直线l :x −y +1=0与抛物线C 相切. 由{x −y +1=0,y 2=2px ,得y 2−2py +2p =0,从而Δ=4p 2−8p =0, 解得p =2.∴ 抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)由于直线m 的斜率不为0,所以可设直线m 的方程为ty =x −1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 由{ty =x −1,y 2=4x ,消去x 得y 2−4ty −4=0,∴ y 1+y 2=4t ,从而x 1+x 2=4t 2+2, ∴ 线段AB 的中点M 的坐标为(2t 2+1,2t). 设点A 到直线l 的距离为d A , 点B 到直线l 的距离为d B , 点M 到直线l 的距离为d , 则d A +d B =2d =2⋅2√2=2√2|t 2−t +1| =2√2|(t −12)2+34|,∴ 当t =12时,A ,B 两点到直线l 的距离之和最小,最小值为3√22. 22. 【答案】(1)根据题意,椭圆的离心率为12,即e =ca =2,则a =2c . 又∵ a 2=b 2+c 2,∴ b =√3c . ∴ 椭圆的标准方程为:x 24c 2+y 23c 2=1. 又∵ 点P(1, 32)为椭圆上一点,∴ 14c 2+943c 2=1,解得:c =1.∴ 椭圆的标准方程为:x 24+y 23=1.(2)由椭圆的对称性可知直线l 的斜率一定存在,设其方程为y =kx +1. 设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2).联列方程组:{x 24+y 23=1y =kx +1 ,消去y 可得:(3+4k 2)x 2+8kx −8=0. ∴ 由韦达定理可知:x 1+x 2=−8k 3+4k2,x 1x 2=−83+4k 2.∵ k 1=y 1x 1+2,k 2=y 2x 1−2,且k 1=2k 2,∴y 1x 1+2=2y 2x 2−2,即y 12(x 1+2)2=4y 22(x 2−2)2.①又∵ M(x 1, y 1),N(x 2, y 2)在椭圆上, ∴ y 12=34(4−x 12),y 22=34(4−x 22).② 将②代入①可得:2−x 12+x 1=4(2+x 2)2−x 2,即3x 1x 2+10(x 1+x 2)+12=0.∴ 3(−83+4k 2)+10(−8k3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0. 解得:k =16或k =32. 又由k >1,则k =32. 【考点】 椭圆的离心率 【解析】(1)根据题意,由椭圆离心率可得a =2c ,进而可得b =√3c ,则椭圆的标准方程为x 24c 2+y 23c 2=1,将P 的坐标代入计算可得c 的值,即可得答案; (2)根据题意,设直线l 的方程为y =kx +1,设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2),将直线的方程与椭圆联立,可得(3+4k 2)x 2+8kx −8=0,由根与系数的关系分析,:x 1+x 2=−8k 3+4k 2,x 1x 2=−83+4k 2,结合椭圆的方程与直线的斜率公式可得3(−83+4k 2)+10(−8k3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0,解可得k 的值,即可得答案. 【解答】(1)根据题意,椭圆的离心率为12,即e =c a=2,则a =2c .又∵ a 2=b 2+c 2,∴ b =√3c . ∴ 椭圆的标准方程为:x 24c 2+y 23c 2=1. 又∵ 点P(1, 32)为椭圆上一点,∴ 14c 2+943c 2=1,解得:c =1.∴ 椭圆的标准方程为:x 24+y 23=1.(2)由椭圆的对称性可知直线l 的斜率一定存在,设其方程为y =kx +1. 设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2).联列方程组:{x 24+y 23=1y =kx +1 ,消去y 可得:(3+4k 2)x 2+8kx −8=0.∴ 由韦达定理可知:x 1+x 2=−8k 3+4k 2,x 1x 2=−83+4k 2.∵ k 1=y 1x1+2,k 2=y 2x 1−2,且k 1=2k 2,∴ y 1x 1+2=2y 2x 2−2,即y 12(x 1+2)2=4y 22(x 2−2)2.①又∵ M(x 1, y 1),N(x 2, y 2)在椭圆上, ∴ y 12=34(4−x 12),y 22=34(4−x 22).② 将②代入①可得:2−x12+x 1=4(2+x 2)2−x 2,即3x 1x 2+10(x 1+x 2)+12=0.∴ 3(−83+4k 2)+10(−8k 3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0.解得:k =16或k =32. 又由k >1,则k =32.。
高二数学选修2-1第二章《圆锥曲线》测试题 班级: 姓名: 座号:评分:一.选择题:本大题共8题,每小题5分,共40分。
请将答案写在括号里。
1、已知方程11222=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是( )A.k <1 B.k >2 C.k <1或k >2 D.1<k <2 2、已知方程0,,0(022>≠≠=++=+c b a ab c by ax ab by ax其中和),它们所表示的曲线可能是( )A B C D3、设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为1e 2=,右焦点为(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两个实根分别为1x 和2x ,则点12()P x x ,()A.必在圆222x y +=内B.必在圆222x y +=上C.必在圆222x y +=外D.以上三种情形都有可能4、椭圆13610022=+y x上的点P 到它的左准线的距离是10,那么P 点到椭圆的右焦点的距离是 ( )A.15B.10C.12D.85、双曲线1322=-y x 的两条渐近线所成的锐角是 ( )A.30°B.45°C.60°D.75° 6、已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点111222()()P x y P x y ,,,,333()P x y ,在抛物线上,且2132xx x =+, 则有()A.123FP FPFP += B.222123FP FP FP +=C.2132FPFP FP =+ D.2213FPFP FP =·7、双曲线22ax -22by =1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )A.2 B.3C. 2D. 238、过抛物线y x 42=的焦点F 作直线交抛物线于()()222111,,,y xP y x P 两点,若621=+y y,则21P P 的值为 ( )A .5B .6C .8D .10 二、选择题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上.9、设中心在原点的椭圆与双曲线2 x 2-2y 2=1有公共的焦点,且它们的离心互为倒数,则该椭圆的方程是 。
第二章圆锥曲线与方程单元综合测试班别: 姓名: 成绩:一、选择题(每小题5分,共60分) 1.椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( )A.32B.34C.22D.232.双曲线3mx 2-my 2=3的一个焦点是(0,2),则m 的值是( )A .-1B .1C .-1020D.1023.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12)4.若点P 到直线x =-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线5.已知两定点F 1(-1,0),F 2(1,0),且12|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .线段6.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB | 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D .37.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有且仅有两条C .有无穷多条D .不存在 8.已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236+y 29=1所截得的线段的中点,则l 的方程是( )A .x -2y =0B .x +2y -4=0C .2x +3y +4=0D .x +2y -8=0 9.过椭圆x 24+y 22=1的右焦点作x 轴的垂线交椭圆于A 、B 两点,已知双曲线的焦点在x 轴 上,对称中心在坐标原点且两条渐近线分别过A 、B 两点,则双曲线的离心率e 为( )A.12B.22C.62D.3210.双曲线x 2m -y 2n =1(mn ≠0)有一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,则m +n 的值为( )A .3B .2C .1D .以上都不对11.设F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b <0)的左、右焦点,点P 在双曲线上,若 PF 1→·PF 2→=0,且|PF 1→|·|PF 2→|=2ac (c =a 2+b 2),则双曲线的离心率为( ) A.1+52 B.1+32 C .2 D.1+2212.已知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,P 为双曲线右支上的任意 一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,2]C .(1,3]D .(1,3] 二、填空题(每小题5分,共20分)13.若双曲线的渐近线方程为y =±13x ,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程是.14.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________.15.已知F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的左、右焦点,点P 是椭圆上任意一点,从F 1引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,交F 2P 的延长线于M ,则点M 的轨迹方程是 . 16.过抛物线y 2=4x 的焦点,作倾斜角为3π4的直线交抛物线于P ,Q 两点,O 为坐标原点,则△POQ 的面积等于__________.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共60分)17.(10分)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,并且离心率为52的双曲线方程.18、(12分)知抛物线xy42 ,焦点为F,顶点为O,点P在抛物线上移动,Q是OP的中点,M是FQ的中点,求点M的轨迹方程.19.(12分)已知双曲线中心在原点,且一个焦点为(7,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,MN的中点的横坐标为-23,求此双曲线的方程.20.(12分)已知A (2,0)、B (-2,0)两点,动点P 在y 轴上的射影为Q ,P A →·PB→=2PQ →2.(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)设直线m 过点A ,斜率为k ,当0<k <1时,曲线E 的上支上有且仅有一点C 到直线m 的距离为2,试求k 的值及此时点C 的坐标.21.(14分)已知动点P 与双曲线x 2-y 2=1的两个焦点F 1,F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-13. (1)求动点P 的轨迹方程;(2)设M (0,-1),若斜率为k (k ≠0)的直线l 与P 点的轨迹交于不同的两点A 、B ,若要使|MA |=|MB |,试求k 的取值范围.第二章圆锥曲线与方程单元综合测试参考答案一、选择题(每小题5分,共60分)1.A 解析:∵a =1,b =12,∴c =a 2-b 2=32,∴e =c a =32,故选A.2.A 解析 把方程化为标准形式-x 2-1m +y 2-3m=1,则a 2=-3m ,b 2=-1m ,∴c 2=a 2+b 2=-4m =4,∴m =-1.3.B 解析:∵a 2=4,b 2=-k ,∴c 2=4-k .∵e ∈(1,2),∴c 2a 2=4-k4∈(1,4),k ∈(-12,0).4.D 解析:设M (2,0),由题设可知,把直线x =-1向左平移一个单位即为直线x =-2, 则点P 到直线x =-2的距离等于|PM |,所以动点P 的轨迹为抛物线,故选D. 5.D 解析:依题意知|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=2,作图可知点P 的轨迹为线段,故选D. 6.B 解析:不妨设双曲线C 为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),并设l 过F 2(c,0)且垂直于x 轴,则 易求得|AB |=2b 2a ,∴2b 2a =2×2a ,b 2=2a 2,∴离心率e =ca =1+b 2a 2=3,故选B.7.B 解析:由定义|AB |=5+2=7,∵|AB |min =4,∴这样的直线有且仅有两条.8.D 解析:设l 与椭圆的两交点分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则得y 21-y 22x 21-x 22=-936,所以y 1-y 2x 1-x 2=-12.故方程为y -2=-12(x -4),即x +2y -8=0.9.C 解析:A (2,1),B (2,-1),设双曲线为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),渐近线方程为y =±b a x ,因为A 、B 在渐近线上,所以1=b a ·2,b a =22,e =ca =a 2+b 2a 2=62.10.C 解析:抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),故双曲线x 2m -y 2n =1中m >0,n >0,且m +n =c 2=1.11.A 解析:由PF 1→·PF 2→=0可知△PF 1F 2为直角三角形,则由勾股定理,得 |PF 1→|2+|PF 2→|2=4c 2,① 由双曲线的定义,得(|PF 1→|-|PF 2→|)2=4a 2,② 又|PF 1→|·|PF 2→|=2ac ,③ 由①②③得c 2-ac -a 2=0,即e 2-e -1=0, 解得e =1+52或e =1-52(舍去). 12.D 解析:|PF 1|2|PF 2|=2a +|PF 2|2|PF 2|=4a 2|PF 2|+|PF 2|+4a ≥4a +4a =8a ,当且仅当4a 2|PF 2|=|PF 2|,即|PF 2|=2a 时取等号.这时|PF 1|=4a .由|PF 1|+|PF 2|≥|F 1F 2|,得6a ≥2c ,即e =ca ≤3, 得e ∈(1,3],故选D. 二、填空题(每小题5分,共20分)13.x 29-y 2=1 解析:由双曲线的渐近线方程为y =±13x ,知b a =13,它的一个焦点是 (10,0),知a 2+b 2=10,因此a =3,b =1,故双曲线的方程是x 29-y 2=1.14.2;120° 解析:由椭圆的定义知|PF 1|+|PF 2|=2a =2×3=6,因为|PF 1|=4,所以|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.∴∠F 1PF 2=120°.15.(x -a 2-b 2)2+y 2=4a 2 解析:由题意知|MP |=|F 1P |,∴|PF 1|+|PF 2|=|MF 2|=2a .∴点M 到点F 2的距离为定值2a .∴点M 的轨迹是以点F 2为圆心,以2a 为半径的圆,其方程为(x -a 2-b 2)2+y 2=4a 2.16.2 2 解析 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),F 为抛物线焦点,由2(1)4y x y x=--⎧⎨=⎩,得y 2+4y -4=0,∴|y 1-y 2|=()()221212444442y y y y +-=-+⨯=∴S △POQ =12|OF ||y 1-y 2|=2 2. 三、解答题17.解:由椭圆方程x 29+y 24=1,知长半轴a 1=3,短半轴b 1=2,焦距的一半c 1=a 21-b 21=5,∴焦点是F 1(-5,0),F 2(5,0),因此双曲线的焦点也是F 1(-5,0),F 2(5,0),设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题设条件及双曲线的性质,得⎩⎪⎨⎪⎧c =5,c 2=a 2+b 2,c a =52,解得⎩⎨⎧a =2,b =1.故所求双曲线的方程为x 24-y 2=1. (10分)18. [解析]:设M (y x ,),P (11,y x ),Q (22,y x ),易求x y 42=的焦点F 的坐标为(1,0)∵M 是FQ 的中点,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=22122y y x x ⇒⎩⎨⎧=-=y y x x 21222,又Q 是OP 的中点 ∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==221212y y x x ⇒⎩⎨⎧==-==yy y x x x 422422121,∵P 在抛物线x y 42=上,∴)24(4)4(2-=x y ,所以M 点的轨迹方程为212-=x y . (12分)19.解:设双曲线方程为x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0),依题意c =7,∴方程可以化为x 2a 2-y 27-a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧x2a 2-y 27-a 2=1,y =x -1,得(7-2a 2)x 2+2a 2x -8a 2+a 4=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2a 27-2a 2,∵x 1+x 22=-23,∴-a 27-2a 2=-23,解得a 2=2. ∴双曲线的方程为x 22-y 25=1. (12分)20.解:(1)设动点P 的坐标为(x ,y ),则点Q (0,y ),PQ →=(-x,0),P A →=(2-x ,-y ), PB →=(-2-x ,-y ),P A →·PB→=x 2-2+y 2.① ②∵P A →·PB →=2PQ →2,∴x 2-2+y 2=2x 2, 即动点P 的轨迹方程为y 2-x 2=2. (2)设直线m :y =k (x -2)(0<k <1),依题意,点C 在与直线m 平行且与m 之间的距离为2的直线上,设此直线为 m 1:y =kx +b . 由|2k +b |k 2+1=2,即b 2+22kb =2.① 把y =kx +b 代入y 2-x 2=2,整理,得(k 2-1)x 2+2kbx +(b 2-2)=0, 则Δ=4k 2b 2-4(k 2-1)(b 2-2)=0,即b 2+2k 2=2.② 由①②,得k =255,b =105. 此时,由方程组⎩⎨⎧y =255x +105,y 2-x 2=2,解得⎩⎨⎧x =22,y =10,即C (22,10).(12分)21. [解析]:(1)∵x 2-y 2=1,∴c = 2.设|PF 1|+|PF 2|=2a (常数a >0), 2a >2c =22,∴a > 2由余弦定理有cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=2a 2-4|PF 1||PF 2|-1∵|PF 1||PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=a 2,∴当且仅当|PF 1|=|PF 2|时,|PF 1||PF 2|取得最大值a 2. 此时cos ∠F 1PF 2取得最小值2a 2-4a 2-1,由题意2a 2-4a 2-1=-13,解得a 2=3,123222=-=-=∴c a b∴P 点的轨迹方程为x 23+y 2=1.(2)设l :y =kx +m (k ≠0),则由 ⎪⎩⎪⎨⎧+==+m kx y y x 1322 将②代入①得:(1+3k 2)x 2+6kmx +3(m 2-1)=0 (*)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB 中点Q (x 0,y 0)的坐标满足:x 0=x 1+x 22=-3km 1+3k 2,y 0=kx 0+m =m1+3k 2 即Q (-3km 1+3k 2,m1+3k 2) ∵|MA |=|MB |,∴M 在AB 的中垂线上,∴k l k AB =k ·m1+3k 2+1-3km 1+3k 2=-1 ,解得m =1+3k 22 …③又由于(*)式有两个实数根,知△>0,即 (6km )2-4(1+3k 2)[3(m 2-1)]=12(1+3k 2-m 2)>0 ④ ,将③代入④得12[1+3k 2-(1+3k 22)2]>0,解得-1<k <1,由k ≠0, ∴k 的取值范围是k ∈(-1,0)∪(0,1). (14分)。
选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元检测题本试卷分第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.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ) A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1 2.平面内有定点A 、B 及动点P ,设命题甲是“|PA |+|PB |是定值”,命题乙是“点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆”,那么甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.设a ≠0,a ∈R ,则抛物线y =ax 2的焦点坐标为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a C.⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a 4.已知M (-2,0),N (2,0),则以MN 为斜边的直角三角形的直角顶点P 的轨迹方程是( ) A .x 2+y 2=2 B .x 2+y 2=4C .x 2+y 2=2(x ≠±2) D .x 2+y 2=4(x ≠±2)5.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)有两个顶点在直线x +2y =2上,则此椭圆的焦点坐标是( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±5,0)D .(0,±5)6.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( ) A.22 B.12 C.2-12 D.347.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( ) A .2a +2m B .4a +2m C .a +m D .2a +4m8.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.125 B.65 C .2 D.559.设点A 为抛物线y 2=4x 上一点,点B (1,0),且|AB |=1,则A 的横坐标的值为( ) A .-2 B .0 C .-2或0 D .-2或210.从抛物线y 2=8x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△PFM 的面积为( ) A .5 6 B .6 5 C .10 2 D . 5 211.若直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两个不同的点,且AB 的中点的横坐标为2,则k 等于( )A .2或-1B .-1C .2D .1± 512.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且1PF u u u u r ·2PF u u u u r =0,则|1PF u u u u r +2PF u u u u r|等于( )A .3B .6C .1D .2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.以等腰直角△ABC 的两个顶点为焦点,并且经过另一顶点的椭圆的离心率为_ ___________.14.已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与C 相交于A 、B 两点,若AF u u u r=3FB u u u r,则k =________.15.已知抛物线y 2=2px (p >0),过点M (p,0)的直线与抛物线交于A 、B 两点,则OA u u u r ·OB uuu r =________.16.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,|AF |=2,则|BF |=_ _______. 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.(本小题满分10分)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,并且离心率为52的双曲线方程.18.(本小题满分12分)已知斜率为1的直线l 过椭圆x 24+y 2=1的右焦点F 交椭圆于A 、B 两点,求弦AB 的长.19.( 本小题满分12分)已知两个定点A (-1,0)、B (2,0),求使∠MBA =2∠MAB 的点M 的轨迹方程.20.(本小题满分12分)已知点A (0,-2),B (0,4),动点P (x ,y )满足PA u u u r ·PB u u u r =y 2-8.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)设(1)中所求轨迹与直线y =x +2交于C 、D 两点.求证:OC ⊥OD (O 为原点).21.( 本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2). (1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程.(2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于55?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.22.(本小题满分12分)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线y =14x 2的焦点,离心率为255. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M ,若MA u u u r =m FA u u u r ,MB u u u r =n FB u u u r,求m +n 的值.选修2-1第二章《圆锥曲线与方程》单元检测题参考答案选择题答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ABDDABBABACB【第5题解析】2201.02.21 3.x y b y x a c ======∴=-=时,时,故选A.【第6题解析】2a =3+1=4.∴a =2,又∵c =m 2-m 2-1=1,∴离心率e =c a =12.故选B.【第7题解析】∵A ,B 在双曲线的右支上,∴|BF 1|-|BF 2|=2a ,|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 1|+|AF 1|-(|BF 2|+|AF 2|)=4a ,|BF 1|+|AF 1|=4a +m ,∴△ABF 1的周长为4a +m +m =4a +2m ..故选B. 【第8题解析】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.故选A. 【第9题解析】由题意B 为抛物线的焦点.令A 的横坐标为x 0,则|AB |=x 0+1=1,∴x 0=0.故选B. 【第10题解析】由题得2,0|3,26,P p x y ∴=∴=±焦点的坐标为(),PM|=5,1526562PFM S ∆∴=⋅⋅= .故选A.【第11题解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2y 2=8x消去y 得,k 2x 2-4(k +2)x +4=0,故Δ=[-4(k +2)]2-4k 2×4=64(1+k )>0,解得k >-1,由x 1+x 2=4k +2k2=4,解得k =-1或k =2,又k >-1,故k =2.故选C. 【第12题解析】因为PF 1→·PF 2→=0,所以PF 1→⊥PF 2→,则|PF 1→|2+|PF 2→|2=|F 1F 2|2=4c 2=36,故|PF 1→+PF 2→|2=|PF 1→|2+2PF 1→·PF 2→+|PF 2→|2=36,所以|PF 1→+PF 2→|=6.故选B.填空题答案第13题 22或2-1 第14题 3 第15题-p 2第16题2【第14题解析】设直线l 为抛物线的准线,过A ,B 分别作AA 1,BB 1垂直于l ,A 1,B 1为垂足,过B 作BE 垂直于AA 1与E ,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,由AF →=3FB u u u r ,∴cos ∠BAE =|AE ||AB |=12,∴∠BAE =60°,∴tan∠BAE = 3.即k = 3.故填 3.【第15题解析】直接取两个特殊点1212(2)(,2)A p B p OA OB x x y y -∴⋅=+u u u r u u u r和,222p p =-2p =-.故填-p 2.【第16题解析】设点A ,B 的横坐标分别是x 1,x 2,则依题意有焦点F (1,0),|AF |=x 1+1=2,x 1=1,直线AF 的方程是x =1,故|BF |=|AF |=2. 故填2. 【第17题答案】x 24-y 2=1.【第17题解析】由椭圆方程为x 29+y 24=1,知长半轴长a 1=3,短半轴长b 1=2,焦距的一半c 1=a 21-b 21=5,∴焦点是F 1(-5,0),F 2(5,0),因此双曲线的焦点也是F 1(-5,0),F 2(5,0),设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0),由题设条件及双曲线的性质, 得⎩⎪⎨⎪⎧c =5c 2=a 2+b 2c a =52,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =1,故所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.∴x 1+x 2=835,x 1x 2=85,∴|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+1⎝ ⎛⎭⎪⎫8352-4×85=85. 【第19题答案】点M 的轨迹方程为3x 2-y 2=3(右支)或y =0 (-1<x <2). 【第19题解析】设动点M 的坐标为(x ,y ). 设∠MAB =β,∠MBA =α,即α=2β, ∴tan α=tan 2β,则tan α=2tan β1-tan 2β.① (1)如图(1),当点M 在x 轴上方时,tan β=y x +1,tan α=y2-x, 将其代入①式并整理得3x 2-y 2=3 (x >0,y >0); (2)如图(2),当点M 在x 轴的下方时, tan β=-y x +1,tan α=-y2-x, 将其代入①式并整理得3x 2-y 2=3 (x >0,y <0);(3)当点M 在x 轴上时,若满足α=2β,M 点只能在线段AB 上运动(端点A 、B 除外),只能有α=β=0. 综上所述,可知点M 的轨迹方程为3x 2-y 2=3(右支)或y =0 (-1<x <2). 【第20题答案】(1)x 2=2y ;(2)证明见解析. 【第20题解析】(1)解 ∵A (0,-2),B (0,4), ∴PA →=(-x ,-2-y ),PB →=(-x,4-y ).【第21题答案】(1)抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1;(2)符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0.【第21题解析】(1)将(1,-2)代入y 2=2px , 得(-2)2=2p ·1,所以p =2.故所求的抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1. (2)假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +t ,y 2=4x 得y 2+2y -2t =0.因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以Δ=4+8t ≥0,解得t ≥-12.另一方面,由直线OA 到l 的距离d =55可得|t |5=15,解得t =±1.因为-1∉[-12,+∞),1∈[-12,+∞),所以符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0. 【第22题答案】(1)x 25+y 2=1;(2)m +n =10.【第22题解析】(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0).抛物线方程可化为x 2=4y ,其焦点为(0,1), 则椭圆C 的一个顶点为(0,1),即b =1.由e =c a=a 2-b 2a 2=255. 得a 2=5,所以椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.FA u u u r = (x 1-2,y 1),FB u u u r=(x 2-2,y 2).∵MA →=m FA u u u r ,MB →=n FB u u u r ,∴m =x 1x 1-2,n =x 2x 2-2, ∴m +n =2x 1x 2-2x 1+x 24-2x 1+x 2+x 1x 2, 又2x 1x 2-2(x 1+x 2)=40k 2-10-40k 21+5k2 =-101+5k2, 4-2(x 1+x 2)+x 1x 2 =4-40k 21+5k 2+20k 2-51+5k 2=-11+5k 2, ∴m +n =10.。
圆锥曲线与方程综合练习一、选择题:1.已知A(-1,0),B(1,0),点C(x,y)12=,则=+BC AC ( )A .6B .4C .2D .不能确定2. 抛物线px y 22=与直线04=-+y ax 交于A 、B 两点,其中点A 的坐标为 (1,2),设抛物线的焦点为F ,则|FA|+|FB|等于( ) A .7 B .53 C .6 D .53.双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的左、右焦点分别为F 1、F 2,过焦点F 2且垂直于x轴的弦为AB ,若︒=∠901B AF ,则双曲线的离心率为 ( )A .)22(21- B .12- C .12+ D .)22(21+4.若椭圆22221(0)x y a b a b +=>>和双曲线221(,0)x y m n m n-=>有相同的焦点F 1、F 2,P 是两曲线的交点,则21PF PF ⋅的值是( ) A .n b -B .m a - C . n b -D . 2a m -5.已知F 是抛物线241x y =的焦点,P 是该抛物线上的动点,则线段PF 中点的轨迹 方程是( ) A .122-=y x B .16122-=y x C .212-=y xD .222-=y x6. 给出下列结论,其中正确的是 ( )A .渐近线方程为()0,0>>±=b a x a b y 的双曲线的标准方程一定是12222=-b y a xB .抛物线221x y -=的准线方程是21=xC .等轴双曲线的离心率是2 D.椭圆()0,012222>>=+n m ny m x 的焦点坐标是()(),,0,222221n mF n m F ---7.已知圆22670x y x +--=与抛物线22(0)y px p =>的准线相切,则p 为( ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、48.一个椭圆中心在原点,焦点12,F F 在x 轴上,P (2)是椭圆上一点,且1122||||||PF F F PF 、、成等差数列,则椭圆方程为 ( )22222222.1.1.1.18616684164x y x y x y x y A B C D +=+=+=+=9.双曲线2214x y k +=的离心率(1,2)e ∈,则k 的取值范围是( ) .(,0).(12,0).(3,0).(60,12)A B C D -∞----10. 方程02=+ny mx 与)0(122>>=+n m ny mx 的曲线在同一坐标系中的示意图应11. 12,F F 是椭圆2214x y +=的左、右焦点,点P 在椭圆上运动,则12||||PF PF 的最大值是 .12.已知抛物线21y ax =-的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为 .13.在△ABC 中,AB=BC ,7cos 18B =-.若以A 、B 为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e= .14.已知F 是抛物线24C y x =:的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A B ,两点.设FA FB>,则FA与FB的比值等于 .三、解答题:15.(1)已知双曲线的渐近线方程为12y x =±,焦距为10,求双曲线的标准方程。
§2.1圆锥曲线学习目标 1.了解当一个平面截一个圆锥面时,所截得的图形的各种情况.2.初步掌握椭圆、双曲线、抛物线的定义及其几何特征.3.通过平面截圆锥面的实验和对有关天体运动轨道的了解,知道圆锥曲线在我们身边广泛存在.知识点一椭圆的定义观察图形,思考下列问题:思考1如图,把细绳两端拉开一段距离,分别固定在图板上的两点F1,F2处,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么图形?答案椭圆思考2图中移动的笔尖始终满足怎样的几何条件?答案PF1+PF2是常数(大于F1F2).梳理平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆,两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.知识点二双曲线的定义观察图示,若固定拉链上一点F1或F2,拉开或闭拢拉链,拉链头M经过的点可画出一条曲线,思考下列问题:思考1图中动点M的几何性质是什么?答案|MF1-MF2|为一个正常数.思考2若MF1-MF2=F1F2,则动点M的轨迹是什么?答案以F2为端点,向F2右边延伸的射线.梳理平面内到两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于F1F2的正数)的点的轨迹叫做双曲线,两个定点F1,F2叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.知识点三抛物线的定义观察图形,思考下列问题:思考如图,定点C和定直线EF,用三角板画出到定点的距离等于到定直线的距离的动点D的轨迹.则动点D的轨迹是什么?其满足什么条件?答案抛物线,动点D到定点C和定直线EF距离相等,且C不在EF上.梳理平面内到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.椭圆、双曲线、抛物线统称为圆锥曲线.1.平面内到两定点的距离之和为常数的点的轨迹是椭圆.(×)2.平面内到两定点的距离之差的绝对值为常数的点的轨迹是双曲线.(×)3.抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等.(√)类型一 圆锥曲线定义的理解例 1 平面内动点 M 到两点 F 1(-3,0),F 2(3,0)的距离之和为 3m ,问 m 取何值时 M 的轨迹 是椭圆?解 ∵MF 1+MF 2=3m ,∴M 到两定点的距离之和为常数,当 3m 大于 F 1F 2 时,由椭圆定义知,M 的轨迹为椭圆, ∴3m >F 1F 2=3-(-3)=6,∴m >2,∴当 m >2 时,M 的轨迹是椭圆.反思与感悟 在深刻理解圆锥曲线的定义的过程中,一定要注意定义中的约束条件(1)在椭圆中,和为定值且大于 F 1F 2.(2)在双曲线中,差的绝对值为定值且小于 F 1F 2. (3)在抛物线中,点 F 不在定直线上.跟踪训练 1 (1)命题甲:动点 P 到两定点 A ,B 的距离之和 P A +PB =2a (a >0,a 为常数);命题乙:P 点轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的________条件.(2)动点 P 到两个定点 A (-2,0),B(2,0)构成的三角形的周长是 10,则点 P 的轨迹是________. 答案 (1)必要不充分 (2)椭圆解析 (1)若 P 点轨迹是椭圆,则 PA +PB =2a (a >0,且为常数),∴甲是乙的必要条件.反之,若 P A +PB =2a (a >0,且是常数),不能推出 P 点轨迹是椭圆.因为仅当 2a >AB 时,P 点轨迹才是椭圆;而当 2a =AB 时,P 点轨迹是线段 AB ;当 2a <AB时,P 点无轨迹,∴甲不是乙的充分条件.综上,甲是乙的必要不充分条件.(2)由题意知 P A +PB +AB =10,又 AB =4,∴PA +PB =6>4.∴点 P 的轨迹是椭圆.类型二 圆锥曲线轨迹的探究例 2 如图,已知动圆 C 与圆 F 1,F 2 均外切(圆 F 1 与圆 F 2 相离),试问:动点 C 的轨迹是什 么曲线?解 设动圆 C 的半径为 R ,圆 F 1,F 2 的半径分别为 r 1,r 2,则 CF 1=R +r 1,CF 2=R +r 2. 所以 CF 1-CF 2=r 1-r 2.跟踪训练 3 在△ABC 中,BC 固定,顶点 A 移动.设 BC =m ,且|sin C -sin B |= sin A ,则解 因为|sin C -sin B |= sin A ,由正弦定理可得|AB -AC |= BC = m ,且 m <BC ,又 CF 1-CF 2=r 1-r 2<F 1F 2,故动圆圆心 C 的轨迹是以 F 1,F 2 为焦点的双曲线靠近 F 2 的一支. 引申探究若把原题中“外切”换成“内切”再求解,结论如何?解 动点 C 的轨迹是以 F 1,F 2 为焦点的双曲线靠近 F 1 的一支.反思与感悟 紧扣圆锥曲线的定义,写出动点满足的条件,然后得到相应的轨迹.跟踪训练 2 已知动点 P 到点 A (-3,0)的距离比它到直线 x =1 的距离大 2,试判断动点 P 的轨迹.解 因点 P 到 A 的距离比它到直线 x =1 的距离大 2,所以点 P 到点 A 的距离等于它到直线 x =3 的距离.因为点 A 不在直线 x =3 上,所以点 P 的轨迹是抛物线.类型三 圆锥曲线定义的应用例 3 在△ABC 中,B (-6,0),C (0,8),且 sin B ,sin A ,sin C 成等差数列.(1)顶点 A 的轨迹是什么? (2)指出轨迹的焦点和焦距.解 (1)由 sin B ,sin A ,sin C 成等差数列,得 sin B +sin C =2sin A .由正弦定理可得 AB +AC=2BC .又 BC =10,所以 AB +AC =20,且 20>BC ,所以点 A 的轨迹是椭圆(除去直线 BC 与椭圆的交点).(2)椭圆的焦点为 B ,C ,焦距为 10.反思与感悟 利用圆锥曲线的定义可以判定动点的轨迹,在判定时要注意定义本身的限制条件,如得到 MF 1+MF 2=2a (a 为大于零的常数)时,还需要看 2a 与 F 1F 2 的大小,只有 2a >F 1F 2 时,所求轨迹才是椭圆.若得到MF 1-MF 2=2a (0<2a <F 1F 2),轨迹仅为双曲线的一支.除了 圆锥曲线定义本身的限制条件外,还要注意题目中的隐含条件.12顶点 A 的轨迹是什么?121 1 12 2 2所以点 A 的轨迹是双曲线(除去双曲线与 BC 的两交点).F FF1.设F1,2是两个定点,1F2=6,动点M满足MF1+MF2=10,则动点M的轨迹是________.答案椭圆解析因MF1+MF2=10>F1F2=6,由椭圆的定义得动点的轨迹是椭圆.2.若F1,2是两个定点且动点P1满足PF1-PF2=1,又F1F2=3,则动点P的轨迹是________.答案双曲线靠近点F2的一支解析因PF1-PF2=1<F1F2=3,故由双曲线定义判断,动点P的轨迹是双曲线靠近点F2的一支.3.到定点(1,0)和定直线x=-1距离相等的点的轨迹是________.答案抛物线解析依据抛物线定义可得.4.到两定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离之差的绝对值等于6的点M的轨迹是________.答案两条射线解析据题|MF1-MF2|=F1F2,得动点M的轨迹是两条射线.5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是侧面BB1C1C内一动点,若点P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹是________.答案抛物线解析由正方体的性质可知,点P到C1D1的距离为PC1,故动点P到定点C1和到定直线BC的距离相等,且点C1不在直线BC上,符合抛物线的定义,所以动点P的轨迹是抛物线.1.若MF1+MF2=2a(2a>F1F2),则动点M的轨迹是椭圆.若点M在椭圆上,则MF1+MF2=2a.2.若|MF1-MF2|=2a(0<2a<F1F2),则动点M的轨迹为双曲线.若动点M在双曲线上,则|MF1-MF2|=2a.3.抛物线定义中包含三个定值,分别为一个定点,一条定直线及一个确定的比值.2”一、填空题1.平面内到两定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离的和等于6的点P的轨迹是________.答案线段F1F2解析依题意得PF1+PF2=6=F1F2,故动点P的轨迹是线段F1F2.2.到定点(0,7)和到定直线y=7的距离相等的点的轨迹是________.答案直线解析因定点(0,7)在定直线y=7上,故符合条件的点的轨迹是直线.3.已知定点F1(-2,0),F2(2,0),在满足下列条件的平面内,动点P的轨迹为双曲线的是________.(填序号)①|PF1-PF2|=3;②|PF1-PF2|=4;③|PF1-PF2|=5;④PF1-PF2=±4.答案①解析根据双曲线定义知P到F1,F2的距离之差的绝对值要小于F1F2.4.到定点A(2,0)和B(4,0)的距离之差为2的点的轨迹是________.答案一条射线解析要注意两点:一是“差”而不是“差的绝对值;二是“常数”等于两定点间的距离.5.已知△ABC的顶点A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,则顶点C的轨迹是____________.答案以A,B为焦点的双曲线的右支(除去点(3,0))解析如图,AD=AE=8.BF=BE=2,CD=CF,所以CA-CB=8-2=6<AB=10.根据双曲线定义,所求轨迹是以A,B为焦点的双曲线的右支(除去点(3,0)).6.已知点M(x,y)的坐标满足(x-1)2+(y-1)2-(x+3)2+(y+3)2=±4,则动点M的轨迹是________.答案双曲线解析点(x,y)到(1,1)点及到(-3,-3)点的距离之差的绝对值为4,而(1,1)与(-3,-3)距3 10.已知点 A (-1,0),B (1,0).曲线 C 上任意一点 P 满足P A 2-PB 2=4(|P A |-|PB |)≠0.则曲线解析 由P A 2-PB 2=4(|P A |-|PB |)≠0,得|P A |+|PB |=4,且 4>AB .| 离为 4 2,由定义知动点 M 的轨迹是双曲线.7.下列说法中正确的有________.(填序号)①已知 F 1(-6,0),F 2(6,0),到 F 1,F 2 两点的距离之和等于 12 的点的轨迹是椭圆; ②已知 F 1(-6,0),F 2(6,0),到 F 1,F 2 两点的距离之和等于 8 的点的轨迹是椭圆;③到点 F 1(-6,0),F 2(6,0)两点的距离之和等于点 M (10,0)到 F 1,F 2 的距离之和的点的轨迹 是椭圆;④到点 F 1(-6,0),F 2(6,0)距离相等的点的轨迹是椭圆. 答案 ③解析 椭圆是到两个定点 F 1,F 2 的距离之和等于常数(大于 F 1F 2)的点的轨迹,应特别注意 椭圆的定义的应用.①中 F 1F 2=12,故到 F 1,F 2 两点的距离之和为常数 12 的点的轨迹是线段 F 1F 2. ②中点到 F 1,F 2 两点的距离之和 8 小于 F 1F 2,故这样的点不存在.③中点 M (10,0)到 F 1,F 2 两点的距离之和为 (10+6)2+02+ (10-6)2+02=20>F 1F 2=12, 故③中点的轨迹是椭圆.④中点的轨迹是线段 F 1F 2 的垂直平分线. 故正确的是③.8.若动点 P 到定点 F (1,1)和到直线 l :x +y -4=0 的距离相等,则动点 P 的轨迹是________. 答案 直线解析设动点 P 的坐标为(x ,y ),则 (x -1)2+(y -1)2=|3x +y -4|.整理,得 x -3y +2=0,10所以动点 P 的轨迹为直线.9.平面内有两个定点 F 1,F 2 及动点 P ,设命题甲:PF 1-PF 2|是非零常数,命题乙:动点P 的轨迹是以 F 1,F 2 为焦点的双曲线,则甲是乙的________条件.(“充分不必要”“必要不 充分”“充要”“既不充分又不必要”)答案 必要不充分解析 由双曲线的定义可知,若动点 P 的轨迹是以 F 1,F 2 为焦点的双曲线,则|PF 1-PF 2| 是非零常数,反之则不成立.→ → → →C 的轨迹是______.答案 椭圆→ → → →→ →故曲线 C 的轨迹是椭圆.(解析把轨迹方程5x2+y2=|3x+4y-12|写成x2+y2=,∴动点M到原点的=BD,MC=CE,于是MB+MC=BD+CE=(BD+CE)=×39=26>24=BC. 11.已知动圆M过定点A(-3,0),并且在定圆B:(x-3)2+y2=64的内部与其相内切,则动圆圆心M的轨迹为________.答案椭圆解析设动圆M的半径为r.因为动圆M与定圆B内切,所以MB=8-r.又动圆M过定点A,MA=r,所以MA+MB=8>AB=6,故动圆圆心M的轨迹是椭圆.二、解答题12.点M到点F(0,-2)的距离比它到直线l:y-3=0的距离小1,试确定点M的轨迹.解由题意得点M与点F的距离等于它到直线y-2=0的距离,且点F不在直线l上,所以点M的轨迹是抛物线.13.如图所示,已知点P为圆R:x+c)2+y2=4a2上一动点,Q(c,0)为定点(c>a>0,为常数),O为坐标原点,求线段PQ的垂直平分线与直线RP的交点M的轨迹.解由题意,得MP=MQ,RP=2a.MR-MQ=MR-MP=RP=2a<RQ=2c.∴点M的轨迹是以R,Q为两焦点,2a为实轴长的双曲线的右支.三、探究与拓展14.已知动点M的坐标满足方程5x2+y2=|3x+4y-12|,则动点M的轨迹是__________.答案抛物线|3x+4y-12|5距离与到直线3x+4y-12=0的距离相等.∵原点不在直线3x+4y-12=0上,∴点M的轨迹是以原点为焦点,直线3x+4y-12=0为准线的抛物线.△15.在ABC中,BC=24,AC,AB边上的中线长之和等于△39,求ABC的重心的轨迹.解如图所示,以BC的中点O为坐标原点,线段BC所在直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴建立平面直角坐标系xOy.设M为△ABC的重心,BD是AC边上的中线,CE是AB边上的中线,由重心的性质知M B 222222333333根据椭圆的定义知,点M的轨迹是以B,C为两焦点,26为实轴长的椭圆去掉点(-13,0),(13,0).。
学业分层测评(建议用时:分钟)[学业达标]一、填空题.双曲线-=上一点到一个焦点的距离是,那么点到另一个焦点的距离是.【解析】据题意知-=-=,∴=或.【答案】或.双曲线-=的焦距是.【解析】由题意,得==,∴焦距为=.【答案】.已知双曲线-=的左焦点为,点为双曲线右支上的一点,且与圆+=相切于点,为线段的中点,为坐标原点,则-=.【解析】设′是双曲线的右焦点,连接′(图略),因为,分别是,′的中点,所以=′.又==,且由双曲线的定义知-′=,故-=--′=(-′)-=×-=-.【答案】-.焦点分别是(,-),(),且经过点(-)的双曲线的标准方程是.【解析】由题意,焦点在轴上,且=,可设双曲线方程为-=(<<),将(-)代入,解得=.因此所求双曲线标准方程为-=.【答案】-=.已知双曲线-=,点,为其两个焦点,点为双曲线上一点,若⊥,则+的值为.【解析】不妨设在双曲线的右支上,因为⊥,所以()=+,又因为-=,所以(-)=,可得·=,则(+)=++·=,所以+=.【答案】.已知双曲线-=上一点的横坐标为,则点到左焦点的距离是. 【导学号:】【解析】由于双曲线-=的右焦点为(),将=代入双曲线可得=,即双曲线上一点到右焦点的距离为,故利用双曲线的定义可求得点到左焦点的距离为+=+=.【答案】.已知,是双曲线-=的左,右焦点,是双曲线右支上一点,是的中点,若=,则的值为.【解析】因为是的中点,所以==,又由双曲线的定义知:-==,所以=.【答案】.若圆+--=与轴的两个交点,都在双曲线上,且,两点恰好将此双曲线的焦距三等分,则此双曲线的标准方程为. 【导学号:】【解析】解方程组(\\(+--=,=,))得(\\(=,=))或(\\(=,=-.))∵圆+--=与轴的两个交点,都在双曲线上,且,两点恰好将此双曲线的焦距三等分,∴(,-),(),且==,∴=-=,∴双曲线方程为-=.【答案】-=二、解答题.求适合下列条件的双曲线的标准方程.()=,经过点;()经过点(),(-,-).【解】()当焦点在轴上时,设所求标准方程为-=(>),把点的坐标代入,得=-×<,不符合题意;当焦点在轴上时,设所求标准方程为-=(>),把点的坐标代入,得=,∴所求双曲线的标准方程为-=.()设双曲线的方程为+=(<),∵双曲线经过点(),(-,-),。
章末检测卷二)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.双曲线3x 2-y 2=9的实轴长是( ) A.2 3 B.2 2 C.4 3 D.4 2[答案] A[解析] ∵3x 2-y 2=9,∴x 23-y 29=1, ∴a =3,∴2a =2 3.2.抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是( )A.1B.2C.4D.8[答案] C[解析] ∵2p =8,∴p =4.3.椭圆x 29+y 2k 2=1与双曲线x 2k -y 23=1有相同的焦点,则k 应满足的条件是( ) A.k >3B.2<k <3C.k =2D.0<k <2[答案] C[解析] k >0,c =9-k 2=k +3,∴k =2. 4.F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,则垂足Q 的轨迹为( )A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线 [答案] A[解析] ∵PQ 平分∠F 1P A ,且PQ ⊥AF 1,∴Q 为AF 1的中点,且|PF 1|=|P A |,∴|OQ |=12|AF 2|=12(|P A |+|PF 2|)=a , ∴Q 点轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆.5.直线y =x +3与曲线y 29-x |x |4=1( ) A.没有交点B.只有一个交点C.有两个交点D.有三个交点 [答案] D[解析] 当x >0时,双曲线y 29-x 24=1的渐近线为:y =±32x ,而直线y =x +3斜率为1,1<32, ∴y =x +3与x 轴上半部分的一支双曲线有一交点.当x ≤0时,曲线y 29+x 24=1为椭圆, 又∵直线y =x +3过椭圆顶点,∴直线y =x +3与椭圆左半部分有两交点,共计3个交点,选D.6.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c,0)和(c,0),若c 是a 、m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率是( )A.33B.22C.14D.12 [答案] D[解析] 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ c 2=m 2+n 2,c 2=am ,2n 2=2m 2+c 2,解得c 2a 2=14,∴e =c a =12. 7.与抛物线x 2=4y 关于直线x +y =0对称的抛物线的焦点坐标是( )A.(1,0)B.(116,0)C.(-1,0)D.(0,-116) [答案] C[解析] x 2=4y 关于x +y =0对称的曲线为y 2=-4x ,其焦点为(-1,0).8.如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62[答案] D[解析] |F 1F 2|=2 3.设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1. ∵|AF 2|+|AF 1|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a ,∴|AF 2|=2+a ,|AF 1|=2-a .在Rt △F 1AF 2中,∠F 1AF 2=90°,∴|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2,即(2-a )2+(2+a )2=(23)2,∴a =2,∴e =c a =32=62.故选D. 9.已知椭圆的中心在原点,离心率e =12,且它的一个焦点与抛物线y 2=-4x 的焦点重合,则此椭圆方程为( )A.x 24+y 23=1 B.x 28+y 26=1 C.x 22+y 2=1 D.x 24+y 2=1 [答案] A[解析] ∵抛物线焦点为(-1,0),∴c =1, 又椭圆的离心率e =12,∴a =2,b 2=a 2-c 2=3, ∴椭圆的方程为x 24+y 23=1,故选A. 10.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( )A. 2B.2 2C.4D.8 [答案] C[解析] 设C :x 2a 2-y 2a2=1. ∵抛物线y 2=16x 的准线为x =-4,联立x 2a 2-y 2a 2=1和x =-4得A (-4,16-a 2),B (-4,-16-a 2),∴|AB |=216-a 2=43, ∴a =2,∴2a =4.∴C 的实轴长为4.11.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[答案] C[解析] 由椭圆方程得F (-1,0),设P (x 0,y 0),则OP →·FP →=(x 0,y 0)·(x 0+1,y 0)=x 20+x 0+y 20.∵P 为椭圆上一点,∴x 204+y 203=1. ∴OP →·FP →=x 20+x 0+3(1-x 204) =x 204+x 0+3=14(x 0+2)2+2. ∵-2≤x 0≤2,∴OP →·FP →的最大值在x 0=2时取得,且最大值等于6.12.从双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 1引圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为T .延长F 1T 交双曲线右支于P 点,若M 为线段F 1P 的中点,O 为坐标原点,则|MO |-|MT |与b -a 的大小关系为( )A.|MO |-|MT |>b -aB.|MO |-|MT |=b -aC.|MO |-|MT |<b -aD.不确定[答案] B[解析] 如图,设双曲线的右焦点为F 2,连接PF 2.∵O 、M 分别为F 1F 2、F 1P 的中点,∴OM 是△PF 1F 2的中位线,∴|OM |=12|PF 2|, 由双曲线的定义,知|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PF 2|=|PF 1|-2a ,∴|MO |-|MT |=12(|PF 1|-2a )-|MT | =12|PF 1|-|MT |-a =|MF 1|-|MT |-a =|TF 1|-a =|OF 21|-|OT |2-a =c 2-a 2-a =b -a .二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.双曲线x 216-y 29=1的两条渐近线的方程为________. [答案] y =±34x [解析] 双曲线x 216-y 29=1的渐近线方程为x 216-y 29=0,即y =±34x . 14.如图,椭圆的中心在坐标原点,当FB →⊥AB →时,此类椭圆称为“黄金椭圆”,可推算出“黄金椭圆”的离心率e =________.[答案] 5-12[解析] 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ |AB |2=a 2+b 2,|BF |=b 2+c 2=a ,|AF |=a +c .∵BF →⊥BA →,∴|AB |2+|BF |2=|AF |2,∴(a +c )2=a 2+b 2+a 2,∴c 2+ac -a 2=0.∴e 2+e -1=0,又0<e <1,∴e =5-12. 15.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,|AF |=2,则|BF |=________.[答案] 2[解析] 由y 2=4x ,知p =2,F (1,0),由抛物线定义,x A +p 2=|AF |, ∴x A =2-1=1,因此AB ⊥x 轴,F 为AB 中点,从而|BF |=|AF |=2.16.已知双曲线的两个焦点为F 1(-5,0)、F 2(5,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=2,则该双曲线的方程是________.[答案] x 24-y 2=1 [解析] 由PF 1⊥PF 2,有|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2⇒(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2, 由已知,得||PF 1|-|PF 2||=2a ,|F 1F 2|=2c =25,|PF 1|·|PF 2|=2⇒(2a )2+2×2=(25)2⇒a 2=4⇒b 2=c 2-a 2=5-4=1.则双曲线方程为x 24-y 2=1. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),过焦点F 1的弦AB (A ,B 在双曲线的同支上)长为m ,另一焦点为F 2,求△ABF 2的周长.解 ∵|AF 2|-|AF 1|=2a ,|BF 2|-|BF 1|=2a ,∴(|AF 2|-|AF 1|)+(|BF 2|-|BF 1|)=4a ,又|AF 1|+|BF 1|=|AB |=m ,∴|AF 2|+|BF 2|=4a +(|AF 1|+|BF 1|)=4a +m .∴△ABF 2的周长等于|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a +2m .18.(12分)如图,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A .(1)求实数b 的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +b ,x 2=4y得x 2-4x -4b =0,(*)因为直线l 与抛物线C 相切,所以Δ=(-4)2-4×(-4b )=0,解得b =-1.(2)由(1)可知b =-1,故方程(*)即为x 2-4x +4=0,解得x =2,代入x 2=4y ,得y =1.故点A (2,1),因为圆A 与抛物线C 的准线相切,所以圆A 的半径r 等于圆心A 到抛物线的准线y =-1的距离,即r =|1-(-1)|=2, 所以圆A 的方程为(x -2)2+(y -1)2=4.19.(12分)过抛物线y 2=4x 的焦点F 作直线l 与抛物线交于A 、B 两点.求证:△AOB 是钝角三角形.证明 ∵焦点F 为(1,0),过点F 且与抛物线交于点A 、B 的直线可设为ky =x -1,代入抛物线y 2=4x ,得y 2-4ky -4=0,则有y A y B =-4,则x A x B =y 2A 4·y 2B 4=1. 又|OA |·|OB |cos ∠AOB =OA →·OB →=x A x B +y A y B =1-4=-3<0,得∠AOB 为钝角,故△AOB 是钝角三角形.20.(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(4,-10). (1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:点M 在以F 1F 2为直径的圆上;(3)在(2)的条件下求△F 1MF 2的面积.(1)解 ∵离心率e =2,∴双曲线为等轴双曲线,可设其方程为x 2-y 2=λ(λ≠0),则由点(4,-10)在双曲线上,可得λ=42-(-10)2=6,∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明 ∵点M (3,m )在双曲线上,∴32-m 2=6,∴m 2=3,又双曲线x 2-y 2=6的焦点为F 1(-23,0),F 2(23,0),∴MF 1→·MF 2→=(-23-3,-m )·(23-3,-m )=(-3)2-(23)2+m 2=9-12+3=0,∴MF 1⊥MF 2,∴点M 在以F 1F 2为直径的圆上.(3)解 S △F 1MF 2=12×43×|m |=6. 21.(12分)已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0),斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A 、B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程;(2)求△P AB 的面积.解 (1)由已知得c =22,c a =63. 解得a =23,又b 2=a 2-c 2=4.所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1. (2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +m x 212+y 24=1,得4x 2+6mx +3m 2-12=0.① 设A 、B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2) (x 1<x 2),AB 中点为E (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-3m 4,y 0=x 0+m =m 4; 因为AB 是等腰△P AB 的底边,所以PE ⊥AB .所以PE 的斜率k =2-m 4-3+3m 4=-1.解得m =2. 此时方程①为4x 2+12x =0.解得x 1=-3,x 2=0.所以y 1=-1,y 2=2.所以|AB |=3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-3-2+2|2=322, 所以△P AB 的面积S =12|AB |·d =92. 22.(12分)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,离心率为32,过F 1且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接PF 1,PF 2,设∠F 1PF 2的角平分线PM 交C 的长轴于点M (m,0),求m 的取值范围;(3)在(2)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点,设直线PF 1、PF 2的斜率分别为k 1、k 2,若k ≠0,试证明1kk 1+1kk 2为定值,并求出这个定值. 解 (1)由已知得e =c a =32,c 2a 2+14b2=1, 又c 2=a 2-b 2,所以a 2=4,b 2=1.故椭圆C 的方程为:x 24+y 2=1. (2)方法一 如图,由题意知 |F 1M ||MF 2|=|PF 1||PF 2|即|PF 1|4-|PF 1|=c +m c -m =3+m 3-m,整理得: m =32(|PF 1|-2). 又a -c <|PF 1|<a +c ,即2-3<|PF 1|<2+ 3.∴-32<m <32.故m 的取值范围为m ∈⎝⎛⎭⎫-32,32. 方法二 由题意知:PF 1→·PM →|PF 1→||PM →|=PF 2→·PM →|PF 2→||PM →|, 即PF 1→·PM →|PF 1→|=PF 2→·PM →|PF 2→|. 设P (x 0,y 0),其中x 20≠4,将向量坐标化得:m (4x 20-16)=3x 30-12x 0.所以m =34x 0,而x 0∈(-2,2),所以m ∈⎝⎛⎭⎫-32,32. (3)设P (x 0,y 0)(y 0≠0),则直线l 的方程为y -y 0=k (x -x 0).联立⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y -y 0=k (x -x 0),整理得(1+4k 2)x 2+8(ky 0-k 2x 0)x +4(y 20-2kx 0y 0+k 2x 20-1)=0. 所以Δ=64(ky 0-k 2x 0)2-16(1+4k 2)(y 20-2kx 0y 0+k 2x 20-1)=0.即(4-x 20)k 2+2x 0y 0k +1-y 20=0.又x 204+y 20=1,所以16y 20k 2+8x 0y 0k +x 20=0. 故k =-x 04y 0,又1k 1+1k 2=x 0+3y 0+x 0-3y 0=2x 0y 0. 所以1kk 1+1kk 2=1k ⎝⎛⎭⎫1k 1+1k 2 =⎝⎛⎭⎫-4y 0x 0·⎝⎛⎭⎫2x 0y 0=-8. 所以1kk 1+1kk 2为定值,这个定值为-8.。
12PF F S =解析:设P (x 0,y 0),PF 的中点为(x ,y ),则y 0=14x 20,又F (0,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =x 02y =y 0+12,∴⎩⎨⎧x 0=2xy 0=2y -1,代入y 0=14x 20得2y -1=14(2x )2,化简得x 2=2y -1,故选A. 答案:A7.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( )A.12B.32C .1 D. 3 解析:由已知解出抛物线的焦点坐标和双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式求解.由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为3x -y =0或3x +y =0, 则焦点到渐近线的距离d 1=|3×1-0|32+-12=32或d 2=|3×1+0|32+12=32. 答案:B8.直线y =x +b 与抛物线x 2=2y 交于A 、B 两点,O 为坐标原点,且OA ⊥OB ,则b =( )A .2B .-2C .1D .-1解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 联立方程组⎩⎨⎧y =x +b ,x 2=2y ,消去y ,得x 2-2x -2b =0,所以x 1+x 2=2,x 1x 2=-2b ,y 1y 2=(x 1+b )(x 2+b )=x 1x 2+b (x 1+x 2)+b 2=b 2,∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴所求轨迹的方程为x 2=4y . (2)由题意易知直线l 2的斜率存在,又抛物线方程为x 2=4y ,当直线AB 斜率为0时|PQ |=4 2.当直线AB 斜率k 不为0时,设中点坐标为(t,2),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有x 21=4y 1,x 22=4y 2,两式作差得x 21-x 22=4(y 1-y 2),即得k =x 1+x 24=t 2,则直线方程为y -2=t2(x -t ),与x 2=4y 联立得x 2-2tx +2t 2-8=0.由根与系数的关系得x 1+x 2=2t ,x 1x 2=2t 2-8, |PQ |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+k 2[x 1+x 22-4x 1x 2]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 24[4t 2-42t 2-8]=8-t 24+t 2≤6,即|PQ |的最大值为6.19.(本小题满分12分)已知双曲线的焦点在x 轴上,离心率为2,F 1,F 2为左、右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F 1PF 2=60°,12PF F S =123,求双曲线的标准方程.解析:如图所示,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).∴所求k 的值为2.21.(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,1),离心率为22,过点B (0,-2)及左焦点F 1的直线交椭圆于C ,D 两点,右焦点设为F 2.(1)求椭圆的方程; (2)求△CDF 2的面积. 解析:(1)由题意知b =1,c a =22,且c 2=a 2+b 2,解得a =2,c =1. 易得椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎨⎧y =-2x -2x22+y 2=1得9x 2+16x +6=0.∵Δ=162-4×9×6=40>0, 所以直线与椭圆有两个公共点,设为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-169x 1·x 2=23∴|CD |=1+-22|x 1-x 2|=5·x 1+x 22-4x 1x 2=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1692-4×23=1092,又点F 2到直线BF 1的距离d =455, 故CDF S2=12|CD |·d =4910. 22.(本小题满分12分)过点C (0,1)的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为。
高二数学选修21第2章圆锥曲线与方程单元检测(含答案)题型归纳圆锥曲线与方程是高二数学最常考察的知识点,以下是第2章圆锥曲线与方程单元检测,希望对大家有帮助。
一、填空题1.已知A-12,0,B是圆F:_-122+y2=4 (F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹为________.2.方程5(_+2)2+(y-1)2=|3_+4y-12|所表示的曲线是________.3.F1、F2是椭圆的两个焦点,M是椭圆上任一点,从焦点F2向△F1MF2顶点M 的外角平分线引垂线,垂足为P,延长F2P交F1M的延长线于G,则P点的轨迹为__________(写出所有正确的序号).①圆;②椭圆;③双曲线;④抛物线.4.已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任意一点P向_轴作垂线段PP,则线段PP的中点M的轨迹是____________.5.一圆形纸片的圆心为O,点Q是圆内异于O点的一定点,点A是圆周上一点,把纸片折叠使点A与点Q重合,然后抹平纸片,折痕CD与OA交于P点.当点A运动时点P的轨迹是________.6.若点P到F(4,0)的距离比它到直线_+5=0的距离小1,则点P的轨迹表示的曲线是________.7.已知两点F1(-5,0),F2(5,0),到它们的距离的差的绝对值是6的点M的轨迹是__________.8.一动圆与⊙C1:_2+y2=1外切,与⊙C2:_2+y2-8_+12=0内切,则动圆圆心的轨迹为______________.二、解答题9.已知圆A:(_+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),动圆P过B点且与圆A内切,求证:圆心P的轨迹是椭圆.10.已知△ABC中,BC=2,且sinB-sinC=12sinA,求△ABC的顶点A的轨迹.能力提升11.如图所示,在正方体ABCDA1B1C1D1中,P是侧面BB1C1C内一动点,若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是________(写出正确的所有序号).①直线;②圆;③双曲线;④抛物线.12.如图所示,已知点P为圆R:(_+c)2+y2=4a2上一动点,Q(c,0)为定点(c0,为常数),O为坐标原点,求线段PQ的垂直平分线与直线RP的交点M的轨迹.1.椭圆定义中,常数F1F2不可忽视,若常数2.双曲线定义中,若常数F1F2,则这样的点不存在;若常数=F1F2,则动点的轨迹是以F1、F2为端点的两条射线.3.抛物线定义中Fl,若Fl,则点的轨迹是经过点F,且垂直于l的直线.第2章圆锥曲线与方程2.1 圆锥曲线知识梳理3.两个定点F1,F2的距离的和焦点焦距4.两个定点F1,F2距离的差的绝对值焦点焦距5.到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点定点F 定直线l6.圆锥曲线作业设计1.椭圆解析由已知,得PA=PB,PF+BP=2,PA+PF=2,且PA+PFAF,即动点P的轨迹是以A、F为焦点的椭圆.2.抛物线解析由题意知(_+2)2+(y-1)2=|3_+4y-12|5.左侧表示(_,y)到定点(-2,1)的距离,右侧表示(_,y)到定直线3_+4y-12=0的距离,故动点轨迹为抛物线.3.①解析∵F2MP=GMP,且F2PMP,F2P=GP,MG=MF2.取F1F2中点O,连结OP,则OP为△GF1F2的中位线.OP=12F1G=12(F1M+MG)=12(F1M+MF2).又M在椭圆上,MF1+MF2=常数,设常数为2a,则OP=a,即P在以F1F2的中点为圆心,a为半径的圆上.4.椭圆5.椭圆6.抛物线解析由题意知P到F的距离与到直线_=-4的距离相等,所以点P的轨迹是抛物线.7.双曲线8.双曲线的一支9.证明设PB=r.∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10,两圆的圆心距PA=10-r,即PA+PB=10(大于AB).点P的轨迹是以A、B两点为焦点的椭圆.10.解由正弦定理得:sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R.代入sinB-sinC=12sinA得:b-c=12a,即b-c=1,即AC-AB=1 (A的轨迹是以B、C为焦点且靠近B的双曲线的一支,并去掉与BC的交点.11.④解析∵D1C1面BCC1B1,C1P平面BCC1B1,D1C1C1P,点P到直线C1D1的距离即为C1P的长度,由题意知,点P到点C1的距离与点P到直线BC的距离相等,这恰符合抛物线的定义.12.解由题意,得MP=MQ,RP=2a.MR-MQ=MR-MP=RP=2a点M的轨迹是以R、Q为两焦点,实轴长为2a的双曲线右支.第2章圆锥曲线与方程单元检测的全部内容就是这些,预祝大家新学期可以取得更好的成绩。
第2章 单元检测(A 卷)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知椭圆的离心率为12,焦点是(-3,0),(3,0),则椭圆方程为______________. 2.当a 为任意实数时,直线(2a +3)x +y -4a +2=0恒过定点P ,则过点P 的抛物线的标准方程是__________________.3.设F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=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____________.4.短半轴长为2,离心率e =3的双曲线两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交双曲线左支于A 、B 两点,且AB =8,则△ABF 2的周长为________.5.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A ,B 两点,若△ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是________.6.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x 29+y 24=1的交点个数是________.7.如图所示,若等腰直角三角形ABO 内接于抛物线y 2=2px (p >0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则直角三角形ABO 的面积是________.8.已知抛物线y 2=2px (p >0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)有相同的焦点F ,点A 是两曲线在x 轴上方的交点,且AF ⊥x 轴,则双曲线的离心率为________.9.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)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____________.10.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1 (m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为________________.11.过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(0<b <a )中心的直线与椭圆交于A 、B 两点,右焦点为F 2(c,0),则△ABF 2的最大面积是______.12.抛物线y 2=4x 的焦点到准线的距离是__________.13.点P (8,1)平分双曲线x 2-4y 2=4的一条弦,则这条弦所在直线的方程是______________.14.设椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,线段F1F2被点⎝⎛⎭⎫b2,0分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为________.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)已知点M在椭圆x236+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.16.(14分)双曲线C 与椭圆x 28+y 24=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线,求双曲线C 的方程.17.(14分)直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标等于2,求弦AB 的长.18.(16分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=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.19.(16分)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,且AB =52p ,求AB 所在的直线方程.20.(16分)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA →⊥OB →,求k 的值.第2章 圆锥曲线与方程(A)1.x 236+y 227=1 解析 已知椭圆的离心率为12,焦点是(-3,0),(3,0),则c =3,a =6,b 2=36-9=27,因此椭圆的方程为x 236+y 227=1. 2.y 2=32x 或x 2=-12y 解析 将直线方程化为(2x -4)a +3x +y +2=0,可得定点P(2,-8),再设抛物线方程即可.3.4x±3y =0解析 利用题设条件和双曲线性质在三角形中寻找等量关系,得出a 与b 之间的等量关系.4.16+22解析 由于b =2,e =c a=3,∴c =3a , ∴9a 2=a 2+4,∴a =22, 由双曲线的定义知:AF 2-AF 1=2,BF 2-BF 1=2, ∴AF 2+BF 2-AB =22,∴AF 2+BF 2=8+22,则△ABF 2的周长为16+2 2. 5.33解析 由题意知AF 1=33F 1F 2,∴b 2a =33·2c , 即a 2-c 2=233ac ,∴c 2+233ac -a 2=0, ∴e 2+233e -1=0,解之得e =33(负值舍去). 6.2解析 由题意4m 2+n 2>2,即m 2+n 2<4,点(m ,n)在以原点为圆心,2为半径的圆内,过点P 的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数为2. 7.4p 2解析 由题意得∠xOA =∠xOB =45°,则可设点A(a ,a),代入抛物线的方程得a =2p ,∴S △ABO =12×2a ×a =a 2=4p 2. 8.2+1解析 ∵F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,∴A ⎝⎛⎭⎫p 2,p . 又∵c =p 2,即p =2c , ∴A(c,2c).代入双曲线方程,化简,得e 4-6e 2+1=0.∵e>1,∴e =2+1.9.⎣⎡⎭⎫12,1解析 设P(x 0,y 0),则PF =e ⎝⎛⎭⎫a 2c -x 0=a -ex 0.又点F 在AP 的垂直平分线上,∴a -ex 0=a 2c -c ,因此x 0=a (ac -a 2+c 2)c 2.又-a ≤x 0<a ,∴-a ≤a (ac -a 2+c 2)c 2<a.∴-1≤e 2+e -1e 2<1.又0<e <1,∴12≤e <1. 10.x 216+y 212=1 解析 ∵y 2=8x 的焦点为(2,0),∴x 2m 2+y 2n 2=1的右焦点为(2,0),∴m>n 且c =2.又e =12=2m,∴m =4. ∵c 2=m 2-n 2=4,∴n 2=12.∴椭圆方程为x 216+y 212=1. 11.bc解析 S △ABF2=S △OAF2+S △OBF2=12c·|y 1|+12c·|y 2|(y 1、y 2分别为A 、B 两点的纵坐标), ∴S △ABF2=12c|y 1-y 2|≤12c·2b =bc. 12.2解析 抛物线y 2=4x 的焦点F(1,0),准线x =-1.∴焦点到准线的距离为2.13.2x -y -15=0解析 设弦的两个端点分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 21-4y 21=4,x 22-4y 22=4,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.因为线段AB 的中点为P(8,1),所以x 1+x 2=16,y 1+y 2=2.所以y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24(y 1+y 2)=2. 所以直线AB 的方程为y -1=2(x -8),代入x 2-4y 2=4满足Δ>0.即2x -y -15=0. 14.22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. 15.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=y 2, 把⎩⎪⎨⎪⎧x 0=xy 0=y 2, 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=36.16.解 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1. 由椭圆x 28+y 24=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0), ∴对于双曲线C :c =2.又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线,∴b a =3,解得a 2=1,b 2=3, ∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. 17.解 将y =kx -2代入y 2=8x 中变形整理得:k 2x 2-(4k +8)x +4=0,由⎩⎨⎧k ≠0(4k +8)2-16k 2>0,得k>-1且k ≠0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由题意得:x 1+x 2=4k +8k 2=4⇒k 2=k +2⇒k 2-k -2=0. 解得:k =2或k =-1(舍去).由弦长公式得:AB =1+k 2·64k +64k 2=5×1924=215. 18.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 PF1·k PF2=-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.故所求椭圆方程为x 245+y 220=1. (2)由椭圆定义知PF 1+PF 2=65,①又PF 21+PF 22=F 1F 22=100,②①2-②得2PF 1·PF 2=80,所以S △PF1F2=12PF 1·PF 2=20. 19.解 焦点F(p 2,0),设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 若AB ⊥Ox ,则AB =2p<52p ,不合题意. 所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k(x -p 2),k ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px ,消去x , 整理得ky 2-2py -kp 2=0.由韦达定理得,y 1+y 2=2p k,y 1y 2=-p 2. ∴AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 = (1+1k 2)·(y 1-y 2)2 = 1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =2p(1+1k 2)=52p. 解得k =±2.∴AB 所在的直线方程为y =2(x -p 2)或 y =-2(x -p 2). 20.解 (1)设P(x ,y),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3),(0,3)为焦点,长半轴为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y 24=1. (2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得(k 2+4)x 2+2kx -3=0.其中Δ=4k 2+12(k 2+4)>0恒成立.故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4. 若OA →⊥OB →,即x 1x 2+y 1y 2=0.而y 1y 2=k 2x 1x 2+k(x 1+x 2)+1,于是x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0, 化简得-4k 2+1=0,所以k =±12.。