2019-2020学年高中数学人教A版选修1-1课时达标训练:(二) Word版含解析
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2.1.1 椭圆及其标准方程课时过关·能力提升一、基础巩固1.若动点M 到两个定点F 1,F 2的距离之和为定值m ,则点M 的轨迹是( )A.椭圆B.线段C.不存在D.以上都可能|MF 1|+|MF 2|=m ,∴当m>|F 1F 2|时,点M 的轨迹为椭圆;当m=|F 1F 2|时,点M 的轨迹是线段F 1F 2;当m<|F 1F 2|时,点M 的轨迹不存在.2.椭圆x 216+y 225=1的焦点坐标是( )A.(±4,0)B.(0,±4)C.(±3,0)D.(0,±3)3.已知椭圆x 225+y 29=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 .324.若方程x 225-m +y 2m +9=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围是( )A.-9<m<25B.8<m<2525 D.m>8,8<m<25.得{m +9>0,25-m >0,m +9>25-m ,解得5.已知椭圆的两个焦点为F 1(-2,0),F 2(2,0),P 为椭圆上的一点,且|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项.该椭圆的方程是( )A .x 212+y 264=1B.x 216+y 212=1C .x 24+y 216=1D.x 24+y 212=16.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M 为椭圆上一动点,F 1为椭圆的左焦点,则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A.圆 B.椭圆 C.线段 D.直线|PF 1|+|PO|P 的=12|MF 1|+12|MF 2|=12(|MF 1|+|MF 2|)=a >|F 1O |,所以点轨迹是椭圆.7.已知椭∠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|=____________,= .|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°8.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.△PF 1F 2的面积为9,则b= .若,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,故有b=3.9.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别是(-2,0),(2,0),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和等于6,求椭圆的方程;(2)椭圆的焦点为F 1(0,-5),F 2(0,5),点P (3,4)是椭圆上的一个点,求椭圆的方程.设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则由题意,a=3,c=2,得b 2=5.故椭圆方程为x 29+y 25=1.(2)因为焦点为F 1(0,-5),F 2(0,5),所以可设椭圆方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).2a =32+(4+5)2+32+(4-5)2=410,所以a=210,c =5,b 2=40‒25=15,故椭圆方程为y 240+x 215=1.10.已知点A (0,3)和圆O 1:x 2+(y +3)2=16,点M 在圆O 1上运动,点P 在半径O1M 上,且|=|PA |,求动点P 的轨迹方程.|PM|=|PA|,|PM|+|PO 1|=4,所以|PO 1|+|PA|=4,又因为|O 1A|=23<4,所以点P 的轨迹是以A ,O 1为焦点的椭圆,所以c =3,a =2,b =1.所以动点P 的轨迹方程为x 2+y 24=1.二、能力提升1.椭圆mx 2+ny 2+mn=0(m<n<0)的焦点坐标是( )A.(0,±m -n )B.(±m -n ,0)n -m )D.(±n -m ,0)是x 2-n +y 2-m =1.∵m<n<0,∴0<-n<-m.∴焦点在y 轴上,且c =-m -(-n )=n -m .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 .233B.263C.33D.3M (x 0,y 0),由F 1(‒3,0),F 2(3,0),得MF 1=(‒3‒x 0,‒y 0),MF 2=(3‒x 0,‒y 0).由MF 1·MF 2=0,得x 20+y 20=3.y 0=又x 204+y 20=1,解得±33,即点M 到x 轴的距离C .为33.故选3.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,则△PF 1F 2的面积等于( )B.4C.3D.14.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( )B.3 C.6 D.8F (-1,0),设点P (x 0,y 0),≤x 0≤2).则y 20=3(1-x 204)(‒2 OP ·FP =x 0(x 0+1)+y 20=x 20+x 0+y 20=x 20+x 0+3(1-x 204)=14(x 0+2)2+2,当x =26.时,OP ·FP 值为5.设P 为椭·|PF 2|的最大圆x 24+y 29=1上的任意一点,F 1,F 2分别为其上、下焦点,则|PF 1|值是 .a=3,|PF 1|+|PF 2|=2a=6,则|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=9,当且仅当|PF 1|=|PF 2|=3时等号成立.故|PF|·|PF 2|的最大值为9.★6.已知P 是椭圆x 24+y 23=1上的一动点,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,延长F 1P 到点Q ,|PQ |=|PF 2|,则动点Q 的轨迹方程是____________. ,依题意,|PF 1|+|PF 2|=2a (a 是常数,且a>0).又|PQ|=|PF 2|,∴|PF 1|+|PQ|=2a ,即|QF 1|=2a.由题意知a=2,b =3,c =a 2-b 2=4-3=1.∴|QF 1|=4,F1(-1,0).∴动点Q 的轨迹是以F 1为圆心,4为半径的圆,∴动点Q 的轨迹方程是(x+1)2+y 2=16.x+1)2+y 2=167.求符合下列条件的椭圆的标准方程:(1)过点A (63,3)和B (223,1)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 (63,3)和B (223,1), ∴{m ·(63)2+n ·(3)2=1,m ·(223)2+n ·12=1,解得{m =1,n =19.∴所求椭圆的标准方程为x 2+y 29=1.(2)∵在椭,可知a=3,b=2,且焦点在x 轴上,∴c 2=9-4=5.圆x 29+y 24=1中∴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或a 2=3(舍去).∴所求椭圆方程为x 215+y 210=1.★8.已知动圆C 与定圆C 1:(x+3)2+y 2=32内切,与定圆C 2:(x-3)2+y 2=8外切,点A 的坐标为(0,92).(1)求动圆的圆心C 的轨迹方程;(2)若轨迹C 上的两点P ,Q 满足AP =5AQ ,求|PQ |的值.如图,设动圆C 的半径为R ,则|CC 1|=42‒R ,①|CC 2|=22+R ,②①+②得,|CC 1|+|CC 2|=62>6=|C 1C 2|.由椭圆的定义知圆心C 的轨迹是以C 1,C 2为焦点,长轴长,为62的椭圆其轨迹方程为x 218+y 29=1.(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则AP =(x 1,y 1-92),AQ =(x 2,y 2-92). 由AP =5AQ ,可得(x 1,y 1-92)=5(x 2,y 2-92).所以x 1=5x 2,y 1=5y 2‒92×5+92=5y 2‒18.③由P ,Q 是椭圆C 上的两点,得 {x 2218+y 229=1,④25x 2218+(5y 2-18)29=1.⑤由④⑤得y 2=3.将y 2=3代入③,得y 1=-3,将y 2=3代入④,得x 2=0,所以x 1=0,所以P (0,-3),Q (0,3),即|PQ|=6.。
2.1 椭圆1、已知椭圆的离心率为12,焦点是()()3,03,0-,,则椭圆方程为( ) A .2213627x y += B .2213627x y -= C .2212736x y += D .2212736x y -= 2、已知1F ,2F 分别是椭圆22143x y +=的左、右焦点,A 是椭圆上一动点,圆C 与1F A 的延长线、12F F 的延长线以及线段2AF 相切,若(),0M t 为一个切点,则( ) A.2t =B.2t >C.2t <D.t 与2的大小关系不确定3、已知12,F F 椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点,过原点O 且倾斜角为30︒的直线l 与椭圆C 的一个交点为A ,若1212,2F AF AF AF S ⊥=△,则椭圆C 的方程为( )A.22162x y +=B.22184x y +=C.22182x y +=D.2212016x y += 4、若曲线22111x y k k+=-+表示椭圆,则k 的取值范围是( ) A. 1k > B. 1k <- C. 11k -<<D. 10k -<<或01k <<5、若椭圆222222(0)b x a y a b a b +=>>的左焦点为,F 右顶点为,A 上顶点为,B 若90ABF ∠=︒,则椭圆的离心率为( )A B C6、已知椭圆22:12x C y +=,直线:l y x =C 上的点到直线l 的最大距离为( )AB C D .7、已知平行四边形ABCD 内接于椭圆22142x y +=,直线AB 的斜率11k =,则直线AD 的斜率2k = ( )A. 12 B. 12-C. 14-D. 2-8、设12,F F 分别是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆于,?A B 点, 若△12AF F 的面积是△12BF F 的面积的3?倍, 23cos 5AF B ∠=,则椭圆E 的离心率为( )A. 12B. 23C.2D.29、已知P 为椭圆22143x y +=上一个动点,过点P 作圆22(1)1x y ++=的两条切线,切点分别是,,A B 则PA PB ⋅的取值范围为( ) A. 3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭B. 356,29⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C. 563,9⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 3,⎡⎤+∞⎣⎦10、已知椭圆2213216x y +=内有一点()2,2,B 12,F F 是其左、右焦点, M 为椭圆上的动点,则1MF MB +的最小值为( )A.B. C. 4 D. 611、椭圆221254x y +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线l 经过1F 椭圆于,A B 两点,则2ABF △的周长为________.12、如图,设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点D 在椭圆上,112DF F F ⊥,121F F DF =12DF F △的面积为2.则椭圆的标准方程为___________.13、已知点A 在椭圆221259x y +=上,点P 满足(1)(R)AP OA λλ=-∈(O 是坐标原点),且72OA OP ⋅=,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为__________.14、在平面直角坐标系xOy 中,经过点(且斜率为k 的直线l 与椭圆2212x y +=有两个不同的交点,则k的取值范围为__________15、在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:13x C y +=,如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于两点,A B ,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点()3,D m -.1.求22m k +的最小值;2.若2OG OD OE =⋅,求证:直线l 过定点.答案以及解析1答案及解析: 答案:A 解析:2答案及解析: 答案:A解析:如图,设,P Q 分别是圆C 与1F A 的延长线、线段2AF 相切的切点,()2212MF F Q a F A AQ ==-+1122a F P a F M =-=-,即122F M MF a +=,所以2t a ==.故选A3答案及解析: 答案:A 解析:4答案及解析: 答案:D 解析:5答案及解析: 答案:B解析:椭圆方程为22221,x y a b+=由题知在Rt ABF △中,222,BF AB AF +=即2222()a a b a c ++=+,222b a c =-代入得22-0,a ac c -= 两边同除以2a 得210,e e +-=解得e =6答案及解析: 答案:C 解析:7答案及解析: 答案:B解析:设直线AB 的方程为y x t =+,()11,A x y ,()22,B x y ,利用椭圆与平行四边形的对称性可得()22,D x y --,联立22142y x t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2234240x tx t ++-=,由0∆>,得206t <<(t=0时不能构成平行四边形),所以1243tx x +=-,则直线AD 的斜率12122121212222111423y y x x t t t k t x x x x x x +++===+=+=-+++-,故选B 。
课时达标对点练(二)[即时达标对点练]题组四种命题的概念.命题“若∉,则∈”的否命题是( ).若∉,则∉.若∈,则∉.若∈,则∉.若∉,则∉.命题“若>,则>”的逆命题是,逆否命题是..下列命题中:①若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形;②正方形的四条边相等;③若一个四边形的四条边相等,则它是正方形.其中互为逆命题的有;互为否命题的有;互为逆否命题的有(填序号).题组四种命题的真假判断.下列命题中为真命题的是( ).命题“若>,则>”的逆命题.命题“若=,则>”的否命题.命题“若=,则+-=”的否命题.命题“若>,则>”的逆否命题.命题“若=,则=”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题是().原命题、否命题.原命题、逆命题.原命题、逆否命题.逆命题、否命题.命题“若≠,则-≠”的真假性为.题组等价命题的应用.判断命题“若>,则方程+-=有实数根”的逆否命题的真假..证明:若--+≠,则≠+.[能力提升综合练].若命题的否命题为,命题的逆否命题为,则与的关系是( ).互逆命题.互否命题.互为逆否命题.以上都不正确.下列四个命题:①“若=,则=,且=”的逆否命题;②“正方形是矩形”的否命题;③“若>,则>”的逆命题;④若>,则不等式-+>.其中真命题的个数为( ).....有下列四个命题:①“若+=,则、互为相反数”的逆命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若≤,则++=有实根”的逆命题;④“不等边三角形的三个内角相等”的逆否命题.其中真命题的序号为( ).①②.②③.①③.③④.已知原命题“两个无理数的积仍是无理数”,则:①逆命题是“乘积为无理数的两数都是无理数”;②否命题是“两个不都是无理数的积也不是无理数”;③逆否命题是“乘积不是无理数的两个数都不是无理数”.其中所有正确叙述的序号是..已知:表示点,,,表示直线,α,β表示平面,给出下列命题:①⊥α,⊄α,若∥α,则⊥;②⊥α,若⊥β,则α∥β;③⊂α,∩α=,为在α上的射影,若⊥,则⊥;④⊥α,若∥α,∥,则⊥,⊥.其中逆命题为真的是..已知命题“若-<<+,则<<”的逆命题为真命题,则的取值范围是..设命题:若<,则关于的方程++=(∈)有实根.()写出命题的逆命题、否命题、逆否命题;()判断命题及其逆命题、否命题、逆否命题的真假.(直接写出结论).判断命题:“若≤-,则关于的方程-++=有实根”的逆否命题的真假.答案即时达标对点练.解析:选命题“若,则”的否命题是“若綈,则綈”,“∈”与“∉”互为否定形式..答案:若>,则> 若≤,则≤。
2.2.1 双曲线及其标准方程课时过关·能力提升一、基础巩固1.若双曲线E :x 29‒y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( ) B.9C.5D.3a=3,b=4,c=5.由双曲线定义,可知||PF 1|-|PF 2||=|3-|PF 2||=2a=6,故|PF 2|=9.2.已知点F 1(-5,0),F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=2a ,则当a=3和a=5时,点P 的轨迹分别为( )A.双曲线和一条直线B.双曲线的一支和一条直线C.双曲线和一条射线D.双曲线的一支和一条射线|F 1F 2|=10,|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴当a=3时,2a=6<|F 1F 2|,此时轨迹为双曲线的一支;当a=5时,2a=10=|F 1F 2|,此时轨迹为一条射线.3.若双曲线方程为x 2-2y 2=2,则它的左焦点坐标为( )A .(-22,0)B.(-52,0)C.(-62,0)D.(‒3,0)双曲线标准方程为x 22‒y 2=1,∴c 2=2+1=3.∴左焦点坐标为(‒3,0).4.若椭圆x 24+y 2m 2=1与双曲线x 2m2‒y 22=1有相同的焦点,则m 的值是( )A.±1B.1C.-1D.不存在5.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于( )A .14B.35C.34D.45为x 22‒y 22=1,所以a=b =2,c =2.因为|PF 1|=2|PF 2|,所以点P 在双曲线的右支上.所以|PF 1|-|PF 2|=2a=22,解得|PF 2|=22,|PF 1|=42.所以根据余弦定理得cos ∠F 1PF 2=(22)2+(42)2-162×22×42=34.6.已知△ABP 的顶点A ,B 分别为双曲线C :x 216‒y 29=1的左、右焦点,顶点P 在双曲线C 上,则|sin A -sin B |sin P的值等于( )A .7B.74C.54D.45|PB|=m ,|PA|=n ,由正弦定理得|sin A -sin B |sin P =|m -n |2c=810=45.7.以椭圆x 28+y 25=1长轴的两个端点为焦点,且经过点(3,10)的双曲线的标准方程为____________.,得双曲线的焦点在x 轴上,且c=22.设双曲线的标准方程为x 2a 2‒y 2b2=1(a >0,b >0), 则{a 2+b 2=c 2=8,9a 2-10b 2=1,解得{a 2=3,b 2=5.故所求双曲线的标准方程为x 23‒y 25=1.‒y 25=18.设P 为双曲线x 2‒y 212=1上的一点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点.若|PF 1|∶|PF 2|=3∶△PF 1F 2的面积为 .2,则|PF 1|-|PF 2|=2a=2,且|PF 1|∶|PF 2|=3∶2,∴|PF 1|=6,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=2c=213,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,·|PF 2|∴S △PF 1F 2=12|PF 1|=12×6×4=12.9.根据下列条件,求双曲线的标准方程:(1)经过点P (3,154),Q (-163,5);(2)c =6,经过点(‒5,2),焦点在x 轴上.设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn<0),∵,点P (3,154),Q (-163,5)在双曲线上∴{9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得{m =-116,n =19.∴双曲线方程为y 29‒x 216=1.(2)∵c x 轴上,=6,焦点在∴设双曲线方程为x 2a 2‒y 26-a 2=1.∵点(-5,2)在双曲线上,∴25a 2‒46-a 2=1,∴a 2=5.∴双曲线方程为x 25‒y 2=1.10.已知动圆C 与定圆C 1:(x+3)2+y 2=9,C 2:(x-3)2+y 2=1都外切,求动圆圆心C 的轨迹方程.,由题意,得定圆圆心分别为C 1(-3,0),C 2(3,0),半径r 1=3,r 2=1.设动圆圆心为C (x ,y ),半径为r ,则|CC 1|=r+3,|CC 2|=r+1.两式相减,得|CC 1|-|CC 2|=2,∴点C 的轨迹是以C 1,C 2为焦点,实轴长为2的双曲线的右支.∵a=1,c=3,∴b 2=c 2-a 2=8.∴方程为x 2≥1).‒y 28=1(x 二、能力提升1.若方程x 2m -1+y 2m 2-4=3表示焦点在y 轴上的双曲线,则m的取值范围是( )A.(1,2) B.(2,+∞)2)D.(-2,2)2.已知双曲线的两个焦点分别为F 1(⊥‒5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上的一点,且PF 1PF 2,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程是( )A .x 22‒y 23=1B.x 23‒y 22=1C.x 2‒y 24=1D.x 24‒y 2=1|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,其中m>0,n>0,在Rt △PF 1F 2中,m 2+n 2=(2c )2=20,m ·n=2,由双曲线定义,知|m-n|2=m 2+n 2-2mn=16=4a 2.∴a 2=4,∴b 2=c 2-a 2=1.∴双曲线的标准方程为x 24‒y 2=1.3.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则点P 到x 轴的距离为( )A .3B.62C.3D.6|PF 1|=m ,|PF 2|=n.由方程知c =2.在△F 1PF 2中,由余弦定理得4c 2=m 2+n 2-mn.∵|m-n|=2,∴8=(m-n )2+mn=4+mn ,∴mn=4.设点P 到x 轴的距离为h ,·h 60°,∴h 则12×2c =12mn sin =62.4.已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2‒y 29=1(a >0)的左、右焦点,P 是该双曲线上的一点,且|△PF 1F 2的周长是 .PF 1|=2|PF 2|=16,则|PF 1|=2|PF 2|=16,∴|PF 1|-|PF 2|=16-8=8=2a.∴a=4.又b 2=9,∴c 2=25.∴2c=10.∴△PF 1F 2的周长为|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|=16+8+10=34.5.已知动圆M 过定点B (-4,0),且和定圆(x-4)2+y 2=16相切,则动圆圆心M 的轨迹方程为 .M 的半径为r ,依题意有|MB|=r ,另设A (4,0),则有|MA|=r ±4,即|MA|-|MB|=±4.亦即动圆圆心M 到两定点A ,B 的距离之差的绝对值等于常数4,又4<|AB|,因此动点M 的轨迹为双曲线,且c=4,2a=4,所以a=2,a 2=4,b 2=c 2-a 2=12,故轨迹方程是x 24‒y 212‒y 212=1★6.已知F 是双曲线x 24‒y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|PA |值为__________.,已知F (-4,0),设F'为双曲线的右焦点,则F'(4,0),点A (1,4)在双曲线的两支之间.由双曲线的定义,得|PF|-|PF'|=2a=4,所以|PF|+|PA|=4+|PF'|+|PA|≥4+|AF'|=4+5=9,当且仅当A ,P ,F'三点共线时,取等号.7.已知双曲线x 216‒y 24=1的两个焦点分别为F 1,F 2.若点M 在双曲线上,且MF 1·MF 2=0,求点M 到x 轴的距离.M 在双曲线的右支上,点M 到x 轴的距离为h MF 1⊥MF 2.,MF 1·MF 2=0,则设|MF 1|=m ,|MF 2|=n ,由双曲线定义知,m-n=2a=8.①又m 2+n 2=(2c )2=80,②由①②得m ·n=8,·h ,得h 由12mn =4=12|F 1F 2|=255.★8. 已知双曲线的方程为x 2‒y 24=1,如图,点A 的坐标为(‒5,0),点B 是圆x 2+(y ‒5) 2=1上的点,点M 在双曲线的右支上,求|MA |+|MB |的最小值.D 的坐标A ,D 是双曲线的焦点.为(5,0),则点由双曲线的定义,得|MA|-|MD|=2a=2.所以|MA|+|MB|=2+|MB|+|MD|≥2+|BD|.又点B 是圆x 2+(y ,圆的圆心为C (01,‒5)2=1上的点,5),半径为所以|BD|≥|CD|-1=10‒1.从而|MA|+|MB|≥2+|BD|≥10+1.当点M ,B 在线段CD 上时取等号,即|MA|+|MB|的最小值为10+1.。
选修1-1学期综合测评(二)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小题,每小题5分,共60分) 1.命题“若a >b ,则a +1>b ”的逆否命题是( ) A .若a +1≤b ,则a >b B .若a +1<b ,则a >b C .若a +1≤b ,则a ≤b D .若a +1<b ,则a <b答案 C解析 “若a >b ,则a +1>b ”的逆否命题为“若a +1≤b ,则a ≤b ”,故选C.2.命题:“存在数列{a n },{b n }既是等差数列又是等比数列”( ) A .是特称命题并且是真命题 B .是全称命题并且是假命题 C .是特称命题并且是假命题 D .是全称命题并且是真命题 答案 A解析 存在非零常数数列既是等差数列又是等比数列,因此该命题是特称命题并且是真命题.故选A.3.设f (x )=10x +lg x ,则f ′(1)等于( ) A .10 B .10ln 10+lg eC.10ln 10+ln 10 D .11ln 10答案 B解析 ∵f ′(x )=10xln 10+1x ln 10,∴f ′(1)=10ln 10+lg e ,故选B.4.已知a 、b ∈R ,那么“0<a <1且0<b <1”是“ab +1>a +b ”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 答案 A解析 将ab +1>a +b 整理得,(a -1)(b -1)>0,即判断“0<a <1且0<b <1”是“(a -1)(b -1)>0”的什么条件.由0<a <1且0<b <1可推知(a -1)(b -1)>0,由(a -1)(b -1)>0⇒⎩⎨⎧ a >1,b >1或⎩⎨⎧a <1,b <1.故“0<a <1且0<b <1”是“ab +1>a +b ”的充分不必要条件.5.已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值范围是( )A .[4-23,4+23]B .[4-3,4+3]C .[4-22,4+22]D .[4-2,4+2]答案 A解析 由8x 2+3y 2=24,得x 23+y 28=1,∴-3≤m ≤ 3,∴4-23≤2m +4≤4+23,故选A.6.已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),使得3x 0<4x 0;命题q :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,有tan x >x ,则下列命题中的真命题是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .p ∧(綈q )D .(綈p )∧q答案 D解析 由3x<4x得⎝ ⎛⎭⎪⎫43x>1,当x <0时不等式不成立,故p 为假命题,由图象知,tan x >x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上恒成立,故q 为真命题.故选D.7.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3)在抛物线上,且|P 1F |,|P 2F |,|P 3F |成等差数列,则有( )A .x 1+x 2=x 3B .y 1+y 2=y 3C .x 1+x 3=2x 2D .y 1+y 3=2y 2答案 C解析 由抛物线定义及题中条件知2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+p 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+p 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+p 2,即x 1+x 3=2x 2.8.若双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线被圆(x -2)2+y 2=4所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2 D.233答案 A解析 圆心到渐近线bx ±ay =0的距离为22-1=3,所以2bc =3⇒c =2a ⇒e =2,故选A.9.若曲线f (x )=x 2-1与g (x )=1-x 3在x =x 0处的切线互相垂直,则x 0等于( )A.3366 B .-3366 C.23 D.23或0答案 A解析 ∵f ′(x )=2x ,g ′(x )=-3x 2, ∴(2x 0)·(-3x 20)=-1,解得x 0=3366.故选A.10.已知三次函数f (x )=13x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在x ∈(-∞,+∞)是增函数,则m 的取值范围是( )A .m <2或m >4B .-4<m <-2C .2<m <4D .以上皆不正确答案 D解析 f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +15m 2-2m -7,由题意得x 2-2(4m -1)x +15m 2-2m -7≥0恒成立,∴Δ=4(4m -1)2-4(15m 2-2m -7)=64m 2-32m +4-60m 2+8m +28=4(m 2-6m +8)≤0,∴2≤m ≤4,故选D.11.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )(m >0)到其焦点的距离为5,双曲线x 2a -y 2=1(a >0)的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则实数a =( )A.19 B.14 C.13 D.12答案 A解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p2,由抛物线的定义,可得5=1+p 2,得p =8,即y 2=16x ,M (1,4).双曲线x2a -y 2=1的左顶点为A (-a ,0),渐近线方程为y =±1a x ,直线AM 的斜率为41+a .由双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,可得1a =41+a,解得a =19,故选A.12.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,曲线y 29-x |x |4=1方程可化为: y 29-x 24=1, ①将y =x +3代入①得:5x 2-24x =0,解得x =0或x =245,即此时有两个交点.当x <0时,曲线y 29-x |x |4=1方程可化为: y 29+x 24=1, ②将y =x +3代入②有:13x 2+24x =0,解得x =0(舍去)或x =-2413,即此时有一个交点.综上所述,直线y =x +3与曲线y 29-x |x |4=1有三个交点,故选D.第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若抛物线C :y =ax 2(a >0)过点(4,2),则抛物线C 的焦点坐标为________.答案 (0,2)解析 本题主要考查抛物线的标准方程及性质.将点(4,2)代入y =ax 2(a >0),得a =18,所以抛物线标准方程为x 2=8y ,焦点坐标为(0,2).14.在下列结论中:①“p 且q ”为真是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ②“p 且q ”为假是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ③“p 或q ”为真是“綈p ”为假的必要不充分条件; ④“綈p ”为真是“p 且q ”为假的必要不充分条件. 正确的结论为________. 答案 ①③解析 ①中p 且q 为真⇒p ,q 都为真⇒p 或q 为真; ③中p 或q 为真⇒p ,q 至少有一个为真,推不出綈p 为假. 15.函数f (x )=x 3-3ax +b (a >0)的极大值为6,极小值为2,则f (x )的减区间是________.答案 (-1,1)解析 令f ′(x )=3x 2-3a =0,得x =±a ,f (a )=2,f (-a )=6,得a =1,b =4,当x ∈(-1,1)时,f ′(x )=3x 2-3<0.即-1<x <1.∴f (x )的减区间是(-1,1).16.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 于两点A ,B ,点Q 为线段AB 的中点,若|FQ |=2,则直线的斜率等于________.答案 ±1解析 设直线l 的方程为y =k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),y 2=4x ,消去y ,得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0.由根与系数的关系得,x A +x B =-2k 2-4k 2,于是x Q =x A +x B 2=2k 2-1,把x Q 代入y =k (x +1),得到y Q =2k ,根据|FQ |=⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2=2,解出k =±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)已知命题p :f (x )=x +ax 在区间[1,+∞)上是增函数;命题q :g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值.若命题“p ∨q ”为真命题,求实数a 的取值范围.解 由已知可得f ′(x )=1-ax 2.∵f (x )=x +ax 在区间[1,+∞)上是增函数, 则f ′(x )=1-ax 2≥0在[1,+∞)上恒成立, 即a ≤x 2在[1,+∞)上恒成立,∴a ≤(x 2)min ,∴a ≤1. 命题p :A ={a |a ≤1}. g ′(x )=3x 2+2ax +3.要使得g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值, 则g ′(x )=3x 2+2ax +3=0有两个不相等的实数解, Δ=4a 2-4×3×3>0,解得a <-3或a >3. 命题q :B ={a |a <-3或a >3}. ∵命题“p ∨q ”为真命题, ∴A ∪B ={a |a ≤1或a >3}.∴所求实数a 的取值范围为(-∞,1]∪(3,+∞).18.(本小题满分12分)如图,某工厂拟建一座平面图为矩形,且面积为200 m 2的三级污水处理池,由于地形限制,长、宽都不能超过16 m ,如果池外周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建造单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元(池壁厚度忽略不计,且池无盖).(1)写出总造价y (元)与污水处理池长x (m)的函数关系式,并指出其定义域;(2)污水处理池的长和宽各为多少时,污水处理池的总造价最低?并求出最低总造价.解 (1)设长为x m ,则宽为200x m.据题意,得⎩⎨⎧x ≤16,200x ≤16,解得252≤x ≤16,y =⎝⎛⎭⎪⎫2x +2·200x ×400+400x ×248+16000=800x +259200x+16000⎝ ⎛⎭⎪⎫252≤x ≤16.(2)由(1)知y ′=800-259200x 2,令y ′=0,解得x =18,当x ∈(0,18)时,函数y 为减函数; 当x ∈(18,+∞)时,函数y 为增函数.∴当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤252,16时,函数y 单调递减,∴当长为16 m ,宽为12.5 m 时,总造价y 最低为45000元. 19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1(x <-2),x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫-2≤x ≤12,5x +1⎝ ⎛⎭⎪⎫x >12.(1)求函数f (x )的最小值;(2)已知m ∈R ,p :关于x 的不等式f (x )≥m 2+2m -2对任意x ∈R 恒成立,q :函数y =(m 2-1)x 是增函数.若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,求实数m 的取值范围.解 (1)当x <-2时,f (x )>1; 当-2≤x ≤12时,f (x )≥f (-2)=1; 当x >12时,f (x )>72.所以函数f (x )的最小值是1. (2)由题意,得p ,q 一真一假.当p 是真命题时,1≥m 2+2m -2,解得-3≤m ≤1, 则当p 是假命题时,m <-3或m >1;当q 是真命题时,m 2-1>1,解得m <-2或m >2, 则当q 是假命题时,-2≤m ≤ 2.当p 真q 假时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤m ≤1,-2≤m ≤2,解得-2≤m ≤1,当p 假q 真时,有⎩⎪⎨⎪⎧m <-3或m >1,m <-2或m >2,解得m <-3或m > 2.综上,实数m 的取值范围是(-∞,-3)∪[-2,1]∪(2,+∞). 20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x +1x -a. (1)当a =12时,求函数f (x )在x =0处的切线方程;(2)函数f (x )是否存在零点?若存在,求出零点的个数,若不存在,说明理由.解 (1)∵f (x )=e x+1x -a,∴f ′(x )=e x-1(x -a )2,∴f ′(0)=1-1a 2.当a =12时,f ′(0)=-3.又f (0)=-1,∴f (x )在x =0处的切线方程为y -(-1)=-3(x -0),即y =-3x -1.(2)函数f (x )的定义域为(-∞,a )∪(a ,+∞). 当x ∈(a ,+∞)时,e x >0,1x -a >0,∴f (x )=e x +1x -a>0.即f (x )在区间(a ,+∞)上没有零点.当x ∈(-∞,a )时,f (x )=e x+1x -a =e x(x -a )+1x -a ,令g (x )=e x (x -a )+1.只要讨论g (x )的零点即可.g ′(x )=e x (x -a +1),g ′(a -1)=0. 当x ∈(-∞,a -1)时,g ′(x )<0,g (x )是减函数; 当x ∈(a -1,a )时,g ′(x )>0,g (x )是增函数.∴g (x )在区间(-∞,a )上的最小值为g (a -1)=1-e a -1.显然,当a =1时,g (a -1)=0,∴x =a -1是f (x )的唯一的零点; 当a <1时,g (a -1)=1-e a -1>0,∴f (x )没有零点; 当a >1时,g (a -1)=1-e a -1<0,∴f (x )有两个零点.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)∵y 2=2px 过点P (1,1), ∴1=2p ,解得p =12. ∴y 2=x .∴焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫14,0,准线为x =-14.(2)证明:设过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12的直线方程为y =kx +12,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则直线OP 的方程为y =x ,直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,由题意知A (x 1,x 1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,x 1y 2x 2,由⎩⎨⎧y =kx +12,y 2=x可得k 2x 2+(k -1)x +14=0,∴x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k 2. ∴y 1+x 1y 2x 2=kx 1+12+x 1⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 2=2kx 1+x 1+x 22x 2=2kx 1+1-kk 22·14k 2x 1=2kx 1+(1-k )·2x 1=2x 1.∴A 为线段BM 的中点.22.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.解 (1)根据椭圆对称性可得,P 1(1,1),P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32不可能同时在椭圆上,P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32一定同时在椭圆上,因此可得椭圆经过P 2(0,1),P 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32,代入椭圆方程可得:b =1,1a 2+34=1⇒a =2,故而可得椭圆的标准方程为:x 24+y 2=1.(2)证明:由题意可得直线P 2A 与直线P 2B 的斜率一定存在,不妨设直线P 2A 为:y =kx +1,P 2B 为:y =(1-k )x +1.联立⎩⎨⎧ y =kx +1,x 24+y 2=1⇒(4k 2+1)x 2+8kx =0,假设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),此时可得:A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 4k 2+1,1-4k 24k 2+1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫8(1+k )4(1+k )2+1,1-4(1+k )24(1+k )2+1,此时可求得直线的斜率为:k AB =y 2-y 1x 2-x 1=1-4(1+k )24(1+k )2+1-1-4k 24k 2+18(1+k )4(1+k )2+1--8k 4k 2+1,化简可得k AB =-1(1+2k )2,此时满足k ≠-12.①当k =-12时,A 、B 两点重合,不合题意.②当k ≠-12时,直线方程为:y =-1(1+2k )2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +8k 4k 2+1+1-4k 24k 2+1,即 y =-(4k 2+4k -1+x )(1+2k )2, 当x =2时,y =-1,因此直线恒过定点(2,-1).。
2.3.1 抛物线及其标准方程课时过关·能力提升一、基础巩固1.抛物线y 2=-8x 的焦点坐标是( )B.(-2,0) C.(4,0)D.(-4,0)2.抛物线y=x 2的准线方程是( )A.2x+1=0B.4x+1=0=0 D.4y+1=0y=x 2的标准形式为x 2=y ,p y 轴正半轴上,故准线方程为y==12,且焦点在‒14,4y+1=0.3.已知抛物线的准线方程是x=-3,则抛物线的标准方程为( )212y B.y 2=12x C.y 2=-12x D.x 2=12yx=-3,所以焦点在x 轴正半轴上,2p=12.故选B.且p 2=3,故4.设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( )B.6 C.8 D.12P 到抛物线准线的距离为4-(-2)=6.由抛物线的定义知,点P 到抛物线焦点的距离也是6.5.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在双曲线x 24‒y 22=1上,则抛物线的方程为( )A.y 2=8x B.y 2=4x C.y 2=2x D.y 2=±8x,即为(-2,0)或(2,0),线x 24‒y 22=1的顶点所以抛物线的方程为y 2=8x 或y 2=-8x.6.若抛物线y=4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是 x 2y==14y ,准线为‒116.因为点M 到焦点的距离为1,所以点M 到准线的距离也为1,所以点M 的纵坐标等于1‒116=1516.7.若点M 到点F (0,-2)的距离比它到直线l :y-3=0的距离小1,则点M 的轨迹方程是 .,点M 到点F (0,-2)的距离与它到直线l':y-2=0的距离相等,结合抛物线的定义可知,点M 的轨迹是以点F (0,-2)为焦点、y=2为准线的抛物线,即x 2=-8y.2=-8y 8.已知抛物线y 2=2px (p>0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2‒y 2a =1的左A .若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =_________________.1p=8.+p 2=5,解得由点M 在抛物线上,可得m=±4.不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知a 得‒a ×2=‒1,故=14.9.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)过点M (-6,6);(2)焦点F 在直线l :3x-2y-6=0上.∵点M (-6,6)在第二象限,∴过点M 的抛物线开口向左或开口向上.若抛物线开口向左,则焦点在x 轴上,设其方程为y 2=-2px (p>0),将点M (-6,6)代入,可得36=-2p×(-6),∴p=3.∴抛物线的方程为y 2=-6x.若抛物线开口向上,则焦点在y 轴上.设其方程为x 2=2py (p>0),将点M (-6,6)代入,可得36=2p×6,∴p=3,∴抛物线的方程为x 2=6y.综上所述,抛物线的标准方程为y 2=-6x 或x 2=6y.(2)①由题意可知直线l 与x 轴的交点为(2,0).当抛物线的焦点是F (2,0),则p 2=2,∴p =4,∴抛物线的标准方程是y 2=8x.②由题意可知直线l 与y 轴的交点为(0,-3),当抛物线的焦点是F (0,-3),则p2=3,∴p =6,∴抛物线的标准方程是x 2=-12y.综上所述,所求抛物线的标准方程是y 2=8x 或x 2=-12y.10.设抛物线C :x 2=2py (p>0)的焦点为F ,准线为l ,A ∈C ,已知以点F 为圆心,FA 为半径的圆交l 于B ,D 两点.若∠BFD=90°,△ABD 的面积为42,求p 的值及圆F 的方程.F 为圆心,FA 为半径的圆交l 于B ,D 两点,所以△BFD 为等腰直角三角形,故斜边|BD|=2p ,又因为点A 到准线l 的距离d=|FA|=|FB|S △ABD ==2p ,所以42=12|BD |p=2.×d =12×2p ×2p ,所以所以圆F 的圆心为(0,1),半径r=|FA|=22,圆F 的方程为x 2+(y-1)2=8.二、能力提升1.过点F (0,3)且和直线y+3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为( )A.y 2=12xB.y 2=-12x2y D.x 2=-12y2.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A .34B.1C.54D.743.已知双曲线C 1:x 2a 2‒y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( )A.x 2=833y B.x 2=1633y 2yD.x 2=16ye 2=1y=+b 2a 2=4,得b a =3,则双曲线的渐近线方程为±3x ,即3x ±y =0.抛物线C 2的焦点坐标2,可为(0,p 2),由抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为得p22=2,p=8.解得故抛物线C 2的方程为x 2=16y.4.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且与y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A.y 2=±4xB.y 2=±8x 2x D.y 2=8xy 2=ax (a ≠0)的焦点F 的坐标l 的方程为y=y 轴的为(a 4,0),则直线2(x -a4),它与交点△OAF 的面积a=±8.为A (0,-a 2),所以为12|a 4|·|a 2|=4,解得所以抛物线的方程为y 2=±8x ,故选B.5.设抛物线y 2=2px (p>0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段FA 的中点B 在抛物线上,则点B 到该抛物线准线的距离为 .抛物线的焦点坐标为F (p2,0),线段FA 的中,点B (p 4,1)在抛物线上∴12=2p ×p 4,∴p =2,∴x=B (24,1),抛物线的准线方程为‒22,∴点B 到该抛物线准线的距离为|24-(-22)|=324.★6.已知M 是抛物线y 2=2px (p>0)上的点,若点M 到此抛物线的准线和x 轴的距离分别为5和4,则点M 的横坐标为 .M (x 0,y 0),则x 0+p2=5,|y 0|=4.又y 20=2px 0,∴x 0=8p ,∴8p +p 2=5.∴p=2或p=8,则x 0=4或x 0=1.或47. 如图,已知抛物线y 2=2px (p>0)的焦点为F ,点A 在抛物线上,且是横坐标为4,位于x 轴上方的点,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M.(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N的坐标.抛物线y 2=2px 的准线方程为x=4‒p 2,于是+p 2=5,p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x.(2)由题意得A (4,4),B (0,4),M (0,2).又F (1,0),所以k AF FA 的方程为y =43,则=43(x ‒1).因为MN ⊥FA ,所以k MN =‒34,则MN 的方程为y=‒34x +2.解方程组{y =-34x +2,y =43(x -1),得{x =85,y =45.所以N (85,45).★8.学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验,设计方案如图.航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为x 2100+y 225=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 轴为对称轴、M (0,647)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?设曲线方程为y=ax 2+647,由题意可知,0=a ·64+647.∴a =‒17.∴曲线方程为y=‒17x 2+647.(2)设变轨点为C (x ,y ),根据题意可知 {x 2100+y 225=1,y =-17x 2+647,①②解得y=4或y=,舍去).‒94(不合题意∴y=4.当y=4时,x=6或x=-6(不合题意,舍去).∴点C 的坐标为(6,4),|AC|=25,|BC |=4.答:当观测点A ,B 测得离航天器的距离分别,应向航天器发出变轨指令.为25,4时。
阶段质量检测(二)(A 卷 学业水平达标)(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分) 1.抛物线y =4x 2的准线方程是( ) A .x =1 B .x =-1 C .y =116D .y =-116解析:选D 由抛物线方程x 2=14y ,可知抛物线的准线方程是y =-116.2.“1<m <3”是“方程x2m -1+y23-m =1表示椭圆”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解析:选B 当方程x2m -1+y23-m =1表示椭圆时,必有⎩⎪⎨⎪⎧m -1>0,3-m>0,所以1<m <3;但当1<m <3时,该方程不一定表示椭圆,例如当m =2时,方程变为x 2+y 2=1,它表示一个圆.3.(新课标全国卷Ⅰ)已知双曲线x2a2-y23=1(a >0)的离心率为2,则a =( )A .2 B.62C.52D .1 解析:选D 因为双曲线的方程为x2a2-y23=1,所以e 2=1+3a2=4,因此a 2=1,a =1.4.θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4表示的曲线不可能是( ) 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.5.设双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±22xD .y =±12x解析:选C 由已知得到b =1,c =3,a =c2-b2=2,因为双曲线的焦点在x 轴上, 故渐近线方程为y =±b a x =±22x .6.设圆锥曲线C 的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线C 上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线C 的离心率等于( )A.12或32 B.23或2 C.12或2 D.23或32解析:选A 设|PF 1|=4k ,|F 1F 2|=3k ,|PF 2|=2k .若曲线C 为椭圆,则2a =6k,2c =3k ,∴e =12;若曲线C 为双曲线,则2a =2k,2c =3k ,∴e =32.7.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为( )A.x25-y24=1 B.x24-y25=1 C.x23-y26=1 D.x26-y23=1 解析:选A 圆心的坐标是(3,0),圆的半径是2,双曲线的渐近线方程是bx ±ay =0,c =3, 根据已知得3ba2+b2=2,即3b3=2,解得b =2,则a 2=c 2-b 2=5,故所求的双曲线方程是x25-y24=1.8.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 .抛物线解析:选D 由题意得点P 到直线x =-2的距离与它到点(2,0)的距离相等,因此点P 的轨迹是抛物线. 9.(山东高考)已知椭圆C :x2a2+y2b2=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.x28+y22=1 B.x212+y26=1 C.x216+y24=1 D.x220+y25=1 解析:选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x2a2+x2b2=1,即x24b2+x2b2=5x24b2=1, 所以x 2=45b 2,x =±25b ,y 2=45b 2,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,所以椭圆方程为x220+y25=1.10.已知|AB―→|=3,A ,B 分别在y 轴和x 轴上运动,O 为原点,OP―→=13OA―→+23OB ―→,则动点P 的轨迹方程是( )A.x24+y 2=1 B .x 2+y24=1C.x29+y 2=1 D .x 2+y29=1解析:选A 设P (x ,y ),A (0,y 0),B (x 0,0),由已知得(x ,y )=13(0,y 0)+23(x 0,0),即x =23x 0,y =13y 0,所以x 0=32x ,y 0=3y .因为|AB ―→|=3, 所以x 20+y 20=9,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2+(3y )2=9, 化简整理得动点P 的轨迹方程是x24+y 2=1.11.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=-454y解析:选C 如果设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),则抛物线过点(40,30),从而有302=2p ×40,即2p=452, 所以所求抛物线方程为y 2=452x .虽然选项中没有y 2=452x ,但C 中的2p =452符合题意.12.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 =( )A.13 B.23C.23D.223解析:选D 将y =k (x +2)代入y 2=8x , 得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0. 设A (x 1,y 1), B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=8-4k2k2,x 1x 2=4.抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,由|FA |=2|FB |及抛物线定义得x 1+2=2(x 2+2),即x 1=2+2x 2, 代入x 1x 2=4,整理得x 2+x 2-2=0, 解得x 2=1或x 2=-2(舍去). 所以x 1=4,8-4k2k2=5,解得k 2=89.又因为k >0, 所以k =223.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.以双曲线x24-y212=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为________.解析:双曲线焦点(±4,0),顶点(±2,0),故椭圆的焦点为(±2,0),顶点(±4,0).答案:x216+y212=114.设F 1,F 2为曲线C 1:x26+y22=1的焦点,P 是曲线C 2:x23-y 2=1与C 1的一个交点,则△PF 1F 2的面积为________.解析:由题意知|F 1F 2|=26-2=4,设P 点坐标为(x ,y ).由⎩⎪⎨⎪⎧x26+y22=1,x23-y2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =±322,y =±22.则S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|y |=12×4×22=2.答案:215.已知点A (1,0),直线l :y =2x -4.点R 是直线l 上的一点.若RA―→=AP ―→,则点P 的轨迹方程为________.解析:设P (x ,y ),R (a,2a -4),则RA ―→=(1-a,4-2a ),AP ―→=(x -1,y ). ∵RA ―→=AP ―→,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a =x -1,4-2a =y ,消去a 得y =2x . 答案:y =2x16.已知二次曲线x24+y2m =1,当m ∈[-2,-1]时,该曲线的离心率的取值范围是________.解析:∵m ∈[-2,-1],∴曲线方程化为x24-y2-m=1,曲线为双曲线,∴e =4-m2. ∵m ∈[-2,-1], ∴52≤e ≤62.答案:52,62三、解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x2a2-y2b2=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,抛物线与双曲线交于点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),∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在抛物线上,∴6=2p ×32.∴p =2,∴所求抛物线的方程为y 2=4x .∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x =-1上, ∴c =1,即a 2+b 2=1.又点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在双曲线上,∴94a2-6b2=1,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a2+b2=1,94a2-6b2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧a2=14,b2=34或⎩⎪⎨⎪⎧a2=9,b2=-8(舍去).∴所求双曲线的方程为4x 2-43y 2=1.18.(本小题满分12分)已知抛物线方程为y 2=2x ,在y 轴上截距为2的直线l 与抛物线交于M ,N 两点,O 为坐标原点.若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:设直线l 的方程为y =kx +2,由⎩⎪⎨⎪⎧y2=2x ,y =kx +2,消去x 得ky 2-2y +4=0. ∵直线l 与抛物线相交,∴⎩⎪⎨⎪⎧k≠0,Δ=4-16k >0,解得k <14且k ≠0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1y 2=4k ,从而x 1x 2=y212·y222=4k2.∵OM ⊥ON , ∴x 1x 2+y 1y 2=0, 即4k2+4k=0, 解得k =-1符合题意, ∴直线l 的方程为y =-x +2.19.(本小题满分12分)设A ,B 分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为3.(1)求双曲线的方程; (2)已知直线y =33x -2与双曲线的右支交于M ,N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM ―→+ON―→=t OD ―→,求t 的值及点D 的坐标.解:(1)由题意知a =23,又∵一条渐近线为y =ba x ,即bx -ay =0.∴由焦点到渐近线的距离为3,得|bc|b2+a2=3.∴b 2=3,∴双曲线的方程为x212-y23=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0), 则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程y =33x -2代入双曲线方程x212-y23=1得x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=33(x 1+x 2)-4=12.∴⎩⎪⎨⎪⎧x0y0=433,x2012-y203=1.∴⎩⎪⎨⎪⎧x0=43,y0=3.∴t =4,点D 的坐标为(43,3).20.(本小题满分12分)已知椭圆x24+y29=1及直线l :y =32x +m .(1)当直线l 与该椭圆有公共点时,求实数m 的取值范围; (2)求直线l 被此椭圆截得的弦长的最大值.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +m ,x24+y29=1,消去y ,并整理得9x 2+6mx +2m 2-18=0.①上面方程的判别式Δ=36m 2-36(2m 2-18) =-36(m 2-18). ∵直线l 与椭圆有公共点, ∴Δ≥0,据此可解得-32≤m ≤32.故所求实数m 的取值范围为[-3 2,32].(2)设直线l 与椭圆的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由①得:x 1+x 2=-6m 9,x 1x 2=2m2-189,故|AB |=1+k2 错误!=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫322⎝ ⎛⎭⎪⎫-6m 92-4×2m2-189=133-m2+18,当m =0时,直线l 被椭圆截得的弦长的最大值为26.21.(本小题满分12分)(新课标全国卷Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.解:(1)设F (c,0),由条件知,2c =233,得c =3.又ca =32,所以a =2,b 2=a 2-c 2=1. 故E 的方程为x24+y 2=1.(2)当l ⊥x 轴时不合题意,故设l :y =kx -2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2). 将y =kx -2代入x24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2-16kx +12=0. 当Δ=16(4k 2-3)>0,即k 2>34时,由根与系数的关系得: x 1+x 2=16k4k2+1,x 1x 2=124k2+1.从而|PQ |=k2+1|x 1-x 2| =4k2+1·4k2-34k2+1.又点O 到直线PQ 的距离d =2k2+1.所以△OPQ 的面积S △OPQ =12d ·|PQ |=44k2-34k2+1.设4k2-3=t ,则t >0,S △OPQ =4tt2+4=4t +4t.因为t +4t≥4,当且仅当t =2,即k =±72时等号成立,且满足Δ>0.所以,当△OPQ 的面积最大时,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2.22.(本小题满分12分)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的离心率e =63,过点A (0,-b )和B (a,0)的直线与原点的距离为32.(1)求椭圆的方程.(2)已知定点E (-1,0),若直线y =kx +2(k ≠0)与椭圆交于C ,D 两点,问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由.解:(1)直线AB 方程为:bx -ay -ab =0.依题意⎩⎪⎨⎪⎧ca =63,ab a2+b2=32,a2=b2+c2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =1.∴椭圆方程为x23+y 2=1.(2)假若存在这样的k 值,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,x2+3y2-3=0,得(1+3k 2)x 2+12kx +9=0. ∴Δ=(12k )2-36(1+3k 2)>0.①设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x1+x2=-12k1+3k2,x1·x2=91+3k2.②而y 1·y 2=(kx 1+2)(kx 2+2) =k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4.要使以CD 为直径的圆过点E (-1,0), 当且仅当CE ⊥DE 时, 则y1x1+1·y2x2+1=-1. 即y 1y 2+(x 1+1)(x 2+1)=0.∴(k 2+1)x 1x 2+(2k +1)(x 1+x 2)+5=0.③ 将②式代入③整理解得k =76.经验证k =76使①成立.综上可知,存在k =76,使以CD 为直径的圆过点E .(B 卷 能力素养提升) (时间120分钟,满分150分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分) 1.抛物线y =-18x 2的焦点坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-116,0 C .(0,2)D .(0,-2)解析:选D 把方程化为标准形式得x 2=-8y ,故焦点坐标为(0,-2). 2.焦点在y 轴上的双曲线,实轴长6,焦距长10,则双曲线的标准方程是( ) A.y264-x236=1 B.y236-x264=1 C.y216-x29=1 D.y29-x216=1 解析:选D 易知a =3,c =5, 故b 2=16,则方程为y29-x216=1.3.若方程x 2sin θ+y 2sin 2θ=1表示椭圆,则θ的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫kπ,kπ+π2,k ∈ZB.⎝⎛⎭⎪⎫2kπ,2kπ+π2,k ∈ZC.⎝⎛⎭⎪⎫2kπ,2kπ+π4,k ∈ZD .以上皆不正确解析:选D 把方程x 2sin θ+y 2sin 2θ=1化为标准形式:x21sin θ+y21sin 2θ=1,由⎩⎪⎨⎪⎧1sin θ>0,1sin 2θ>0,sin θ≠sin 2θ得:θ∈⎝⎛⎭⎪⎫2kπ,2kπ+π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫2kπ+π3,2kπ+π2.4.已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是( )A.π6或5π6B.π4或3π4 C.π3或2π3 D.π2解析:选B 由焦点弦长公式|AB |=2p sin2θ得6sin2θ=12,∴sin θ=22,∴θ=π4或3π4.5.平面内点P (x ,y )的坐标满足方程 错误!=错误!,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .抛物线D .直线解析:选C 由题意知点P 到定点(1,1)的距离等于到定直线x +y -2=0的距离, 故点P 的轨迹为抛物线.6.已知抛物线y 2=2px (p >0),以抛物线上动点与焦点连线为直径的圆与y 轴的位置关系是( ) A .相交 B .相离 C .相切D .不确定解析:选C 如图,|PP 2|=|PP 1|-|P 1P 2| =12(|MM 1|+|FF 1|)-|P 1P 2|=12(|MM 2|+|M 1M 2|+|FO |+|OF 1|)-|P 1P 2| =12(|MM 2|+|FO |) =12|MM 1|=12|MF |, ∴该圆与y 轴相切.7.已知m 是两个正数2,8的等比中项,则圆锥曲线x 2+y2m=1的离心率是( )A.32或52B.32C.5D.32或5解析:选D 由题意得m =±4,当m =4时,x 2+y2m =x 2+y24=1是椭圆,离心率为e =1-14=32;当m =-4时,x 2+y2m =x 2-y24=1是双曲线,离心率为e =1+4=5.8.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( )解析:选A 把方程化为标准形式得y 2=-m n x ,x21m +y21n=1,当mn <0时,-m n >0,y 2=-mnx 表示焦点在x 轴上,开口向右的抛物线,x21m+y21n =1表示双曲线,可排除B 、C 、D.9.若P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)上的一点,且PF 1―→·PF 2―→=0,tan ∠PF 1F 2=12,则此椭圆的离心率为( )A.53B.23C.13D.12解析:选A 在Rt △PF 1F 2中,设|PF 2|=1, 则|PF 1|=2,|F 1F 2|=5,∴e =2c2a =53.10.若双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的实轴长是焦距的12,则该双曲线的渐近线方程是( )A .y =±32x B .y =±2xC .y =±3xD .y =±22x解析:选C 由题意可知2a =12×2c =c ,则4a 2=c 2=a 2+b 2,解得b2a2=3,所以ba=3,故该双曲线的渐近线方程是y =±3x ,选C.11.从抛物线y 2=4x 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△MPF 的面积为( )A .5B .10C .20D.15解析:选B 由抛物线方程y 2=4x 易得抛物线的准线l 的方程为x =-1. 又由|PM |=5可得点P 的横坐标为4,代入y 2=4x ,可求得其纵坐标为4或-4, 故S △MPF =12×5×4=10,选B.12.已知P (x ,y )为椭圆C :x225+y216=1上一点,F 为椭圆C 的右焦点,若点M 满足|MF ―→|=1且MP ―→·MF―→=0,则|PM ―→|的最小值为( )A.3B .3C.125D .1解析:选A 因为|MF ―→|=1且 MP ―→·MF ―→=0,所以点M 在以F (3,0)为圆心,1为半径的圆上,PM 为圆的切线, 所以当|PF |最小时,切线长|PM |最小,由图知,当点P 为右顶点(5,0)时,|PF |最小,最小值为5-3=2,此时|PM |=22-12=3.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为________.解析:双曲线两渐近线垂直即为等轴双曲线, ∴e =2. 答案:2 14.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点作直线交抛物线于P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=3p ,则|PQ |=________.解析:由抛物线定义知|PQ |=x 1+x 2+p =4p .答案:4p 15.已知椭圆C :x29+y24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.解析:设MN 交椭圆于点P ,连接F 1P 和F 2P (其中F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点),利用中位线定理可得|AN |+|BN |=2|F 1P |+2|F 2P |=2×2a =4a =12.答案:12 16.方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0)的椭圆的左顶点为A ,左、右焦点分别为F 1、F 2,D 是它短轴上的一个端点,若3DF1―→=DA ―→+2DF2―→,则该椭圆的离心率为________.解析:设点D (0,b ),则DF1―→=(-c ,-b ),DA ―→=(-a ,-b ),DF2―→=(c ,-b ),由3DF1―→=DA ―→+2DF2―→得-3c =-a +2c ,即a =5c ,故e =15.答案:15三、解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知双曲线与椭圆x249+y224=1共焦点,且以y =±43x 为渐近线.(1)求双曲线方程;(2)求过双曲线右焦点且倾斜角为π3的直线方程.解:(1)椭圆的焦点坐标为(±5,0),设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a >0,b >0),则渐近线方程为x a ±y b =0,即y =±bax ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a2+b2=25,b a =43,解得⎩⎪⎨⎪⎧a2=9,b2=16,则双曲线方程为x29-y216=1.(2)∵直线的倾斜角为π3,∴直线的斜率为3,故直线方程为y =3(x -5),即3x -y -53=0.18.(本小题满分12分)已知椭圆、抛物线、双曲线的离心率构成一个等比数列且它们有一个公共的焦点(4,0),其中双曲线的一条渐近线方程为y =3x ,求三条曲线的标准方程.解:因为双曲线的焦点在x 轴上, 故其方程可设为x2a2-y2b2=1(a >0,b >0),又因为它的一条渐近线方程为y =3x ,所以ba=3,即b2a2= c2-a2a2=e2-1=3,解得e =2,因为c =4,所以a =2,b =3a =23,所以双曲线方程为x24-y212=1.因为椭圆、抛物线、双曲线的离心率构成一个等比数列,所以这个等比数列的中间项一定是抛物线的离心率1,由等比数列性质可得椭圆和双曲线的离心率互为倒数,因此,椭圆的离心率为12,设椭圆方程为x2a21+y2b21=1(a 1>b 1>0),则c =4,a 1=8,b 21=82-42=48.所以椭圆的方程为x264+y248=1.易知抛物线的方程为y 2=16x .19.(本小题满分12分)顶点在原点,焦点在y 轴的正半轴的抛物线的焦点到准线的距离为2. (1)求抛物线的标准方程;(2)若直线l :y =2x +1与抛物线相交于A ,B 两点,求AB 的长度. 解:(1)由题意可知p =2. ∴抛物线的标准方程为x 2=4y .(2)直线l :y =2x +1过抛物线的焦点F (0,1), 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), ∴|AB |=y 1+y 2+p =y 1+y 2+2,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +1,x2=4y得x 2-8x -4=0, ∴x 1+x 2=8,∴|AB |=y 1+y 2+2=2x 1+1+2x 2+1+2=2(x 1+x 2)+4=20. 20.(本小题满分12分)已知F 1,F 2是椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的两个焦点,O 为坐标原点,点P ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-1,22在椭圆上,且PF1―→·F1F2―→=0,⊙O 是以F 1F 2为直径的圆,直线l :y =kx +m 与⊙O 相切,并且与椭圆交于不同的两点A ,B .(1)求椭圆的标准方程; (2)当OA ―→·OB ―→=23时,求k 的值.解:(1)依题意,可知PF 1⊥F 1F 2, ∴c =1,1a2+12b2=1,a 2=b 2+c 2, 解得a 2=2,b 2=1,c 2=1, ∴椭圆的标准方程为x22+y21=1.(2)直线l :y =kx +m 与⊙O :x 2+y 2=1相切,则|m|k2+1=1,即m 2=k 2+1. 由⎩⎪⎨⎪⎧ x22+y2=1,y =kx +m ,得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-2=0.∵直线l 与椭圆交于不同的两点A ,B ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴Δ>0⇒k 2>0⇒k ≠0,x 1+x 2=-4km 1+2k2,x 1x 2=2m2-21+2k2,y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=m2-2k21+2k2=1-k21+2k2,∴OA ―→·OB ―→=x 1x 2+y 1y 2=1+k21+2k2=23,∴k =±1.21.(本小题满分12分)设F 1,F 2分别是椭圆x24+y 2=1的左、右焦点.(1)若P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF1―→·PF2―→=-54,求点P 的坐标;(2)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于不同的两点A ,B ,且∠AOB 为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.解:(1)设P (x ,y ),则错误!解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =32,故P ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,32.(2)由题意知直线l 的斜率存在,所以可设直线l 的方程为y =kx +2,将其代入椭圆方程,得(1+4k 2)x 2+16kx +12=0,Δ>0⇒k 2>34.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-16k 1+4k2,x 1x 2=121+4k2. 由∠AOB 为锐角可得,OA ―→·OB ―→>0⇒x 1x 2+y 1y 2>0⇒(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4>0,即(1+k 2)·121+4k2-2k ·16k1+4k2+4>0, 解得k 2<4. 综上,k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-2,-32∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,2. 22.(本小题满分12分)已知F 1、F 2为椭圆E 的左、右焦点,点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32为其上一点,且有|PF 1|+|PF 2|=4. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过F 1的直线l 1与椭圆E 交于A 、B 两点,过F 2与l 1平行的直线l 2与椭圆E 交于C 、D 两点,求四边形ABCD 的面积S 四边形ABCD 的最大值. 解:(1)设椭圆E 的标准方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0), 由已知|PF 1|+|PF 2|=4得2a =4,∴a =2, 又点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆上, ∴14+94b2=1, ∴b =3, 椭圆E 的标准方程为x24+y23=1. (2)由题意可知,四边形ABCD 为平行四边形,∴S 四边形ABCD =4S △OAB ,设直线AB 的方程为x =my -1,且A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧ x =my -1,x24+y23=1得(3m 2+4)y 2-6my -9=0,∴y 1+y 2=6m 3m2+4, y 1y 2=-93m2+4, S △OAB =S △OF 1A +S △OF 1B =12|OF 1|·|y 1-y 2| =12|y 1-y 2| =12错误! =6 错误!,令m 2+1=t ,则t ≥1,S △OAB =6错误!=6 19t +1t+6, 又∵g (t )=9t +1t在[1,+∞)上单调递增, ∴g (t )≥g (1)=10,∴S △OAB 的最大值为32, 所以S 四边形ABCD 的最大值为6.。
课时达标对点练(二)
[即时达标对点练]
题组1四种命题的概念
1.命题“若a∉A,则b∈B”的否命题是( )
A.若a∉A,则b∉B B.若a∈A,则b∉B
C.若b∈B,则a∉A D.若b∉B,则a∉A
2.命题“若x>1,则x>0”的逆命题是__________,逆否命题是__________.
3.下列命题中:
①若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形;
②正方形的四条边相等;
③若一个四边形的四条边相等,则它是正方形.
其中互为逆命题的有________;互为否命题的有________;互为逆否命题的有________(填序号).题组2四种命题的真假判断
4.下列命题中为真命题的是( )
A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题
B.命题“若x=1,则x2>1”的否命题
C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题
D.命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题
5.命题“若m=10,则m2=100”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题是( ) A.原命题、否命题B.原命题、逆命题
C.原命题、逆否命题D.逆命题、否命题
6.命题“若x≠1,则x2-1≠0”的真假性为________.
题组3等价命题的应用
7.判断命题“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”的逆否命题的真假.
8.证明:若a2-4b2-2a+1≠0,则a≠2b+1.
[能力提升综合练]
1.若命题p的否命题为q,命题p的逆否命题为r,则q与r的关系是( )
A.互逆命题B.互否命题
C.互为逆否命题D.以上都不正确
2.下列四个命题:①“若xy=0,则x=0,且y=0”的逆否命题;②“正方形是矩形”的否命题;③“若ac2>bc2,则a>b”的逆命题;④若m>2,则不等式x2-2x+m>0.其中真命题的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3
3.有下列四个命题:
①“若x+y=0,则x、y互为相反数”的逆命题;
②“全等三角形的面积相等”的否命题;
③“若q≤1,则x2+2x+q=0有实根”的逆命题;
④“不等边三角形的三个内角相等”的逆否命题.
其中真命题的序号为( )
A.①②B.②③C.①③D.③④
4.已知原命题“两个无理数的积仍是无理数”,则:
①逆命题是“乘积为无理数的两数都是无理数”;
②否命题是“两个不都是无理数的积也不是无理数”;
③逆否命题是“乘积不是无理数的两个数都不是无理数”.
其中所有正确叙述的序号是________.
5.已知:A表示点,a,b,c表示直线,α,β表示平面,给出下列命题:
①a⊥α,b⊄α,若b∥α,则b⊥a;
②a⊥α,若a⊥β,则α∥β;
③a⊂α,b∩α=A,c为b在α上的射影,若a⊥c,则a⊥b;
④a⊥α,若b∥α,c∥a,则a⊥b,c⊥b.
其中逆命题为真的是________.
6.已知命题“若m-1<x<m+1,则1<x<2”的逆命题为真命题,则m的取值范围是________.
7.设命题p:若m<0,则关于x的方程x2+x+m=0(m∈R)有实根.
(1)写出命题p的逆命题、否命题、逆否命题;
(2)判断命题p及其逆命题、否命题、逆否命题的真假.(直接写出结论)
8.判断命题:“若b≤-1,则关于x的方程x2-2bx+b2+b=0有实根”的逆否命题的真假.
答案
即时达标对点练
1.解析:选B命题“若p,则q”的否命题是“若綈p,则綈q”,“∈”与“∉”互为否定形式.
2.答案:若x>0,则x>1 若x≤0,则x≤1
3.答案:②和③①和③①和②
4.解析:选A对A,即判断:“若x>|y|,则x>y”的真假,显然是真命题.
5.解析:选C因为原命题是真命题,所以逆否命题也是真命题.
6.解析:可转化为判断命题的逆否命题的真假,由于原命题的逆否命题是:“若x2-1=0,则x=1”,因为x2-1=0,x=±1,所以该命题是假命题,因此原命题是假命题.
答案:假命题
7. 解:∵m >0,∴12m >0,∴12m +4>0.
∴方程x 2+2x -3m =0的判别式Δ=12m +4>0.
∴原命题“若m >0,则方程x 2+2x -3m =0有实数根”为真.
又原命题与它的逆否命题等价,所以“若m >0,则方程x 2+2x -3m =0有实数根”的逆否命题也为真.
8. 证明:“若a 2-4b 2-2a +1≠0,则a ≠2b +1”的逆否命题为:“若a =2b +1,则a 2-4b 2-2a +1=0”,
当a =2b +1时,a 2-4b 2-2a +1=(2b +1)2-4b 2-2(2b +1)+1=4b 2+4b +1-4b 2-4b -2+1=0, 故该命题的逆否命题为真命题,从而原命题也是真命题.
能力提升综合练
1. 解析:选A 设p 为“若A ,则B ”,那么q 为“若,则”,r 为“若,则”.故q 与r
为互逆命题.
2. 解析:选B 命题①的逆否命题是“若x ≠0,或y ≠0,则xy ≠0”,为假命题;命题②的否命题是“若一个四边形不是正方形,则它不是矩形”,为假命题;命题③的逆命题是“若a >b ,则ac 2>bc 2”,为假命题;命题④为真命题,当m >2时,方程x 2-2x +m =0的判别式Δ<0,对应二次函数图象开口向上且与x 轴无交点,所以函数值恒大于0.
3. 解析:选C 命题①:“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”是真命题;命题②:可考虑其逆命题“面积相等的三角形是全等三角形”是假命题,因此命题②是假命题;命题③:“若x 2+2x +q =0有实根,则q ≤1”是真命题;命题④是假命题.
4. 解析:原命题的逆命题、否命题叙述正确.逆否命题应为“乘积不是无理数的两个数不都是无理数”. 答案:①②
5. 解析:④的逆命题:“a ⊥α,若a ⊥b ,c ⊥b ,则b ∥α,c ∥a ”,而b ,c 可以在α内,故不正确. 答案:①②③
6. 解析:由已知得,若1<x <2成立,则m -1<x <m +1也成立.
∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤1,m +1≥2.∴1≤m ≤2. 答案:[1,2]
7. 解:(1)p 的逆命题:若关于x 的方程x 2+x +m =0(m ∈R )有实根,则m <0.
p 的否命题:若m ≥0,则关于x 的方程x 2+x +m =0(m ∈R )无实根.
p 的逆否命题:若关于x 的方程x 2+x +m =0(m ∈R )无实根,则m ≥0.
(2)命题p 及其逆否命题是真命题,命题p 的逆命题和否命题是假命题.
8. 解:(利用原命题)因为原命题与逆否命题真假性一致,所以只需要判断原命题的真假即可.
方程判别式为Δ=4b 2-4(b 2+b )=-4b ,因为b ≤-1,所以Δ≥4>0,故此方程有两个不相等的实根,即原命题为真,故它的逆否命题也为真.。