选修1-1第二章单元综合测试
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第二章测试卷 (本栏目对应学生用书P81)一、选择题(每小题5分,共60分) 1.抛物线y =-2x 2的准线方程是( ) A .x =-12B .x =12C .y =18D .y =-18【答案】C【解析】化成标准方程为x 2=-12y ,所以准线方程为y =18.2.已知P ,Q 是椭圆9x 2+16y 2=1上的两个动点,O 为坐标原点,若OP ⊥OQ ,则点O 到弦PQ 的距离必等于( )A .1B .2C .15D .3 【答案】C【解析】选用特殊值法.选P ⎝⎛⎭⎫0,14,Q ⎝⎛⎭⎫13,0即可. 3.设抛物线y =ax 2(a >0)与直线y =kx +b (k ≠0)有两个公共点,其横坐标分别是x 1,x 2,而x 3是直线与x 轴交点的横坐标,则x 1,x 2,x 3关系是( )A .x 3=x 1+x 2B .x 3=1x 1+1x 2C .x 1x 2=x 2x 3+x 1x 3D .x 1x 3=x 2x 3+x 1x 2 【答案】C【解析】联立直线和抛物线的方程,得ax 2-kx -b =0,x 1x 2=-b a ,x 1+x 2=ka ,由直线方程x 3=-bk,结合得出答案. 4.若以x 2=-4y 上任一点P 为圆心作与直线y =1相切的圆,那么这些圆必定过平面内的点( ) A .(0,1) B .(-1,0) C .(0,-1) D .(-1,-1) 【答案】C【解析】由抛物线的定义可得.5.已知双曲线kx 2-y 2=1的一条渐近线与直线2x +y +1=0垂直,则双曲线的离心率是( )A .52B .2C .3D . 5【答案】A【解析】由于直线2x +y +1=0的斜率为-2,故k =14,∴x 24-y 2=1,由离心率e =1+b 2a 2=54=52. 6.若抛物线y 2=mx与椭圆x 29+y 25=1有一个共同的焦点,则m 的值为( )A .8B .-8C .±8D .±4【答案】C【解析】由已知椭圆的焦点为(2,0),(-2,0),∴m 4=2或m4=-2.∴m =8或m =-8.7.椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)和圆x 2+y 2=⎝⎛⎭⎫b 2+c 2有四个交点.其中c 为椭圆的半焦距,则椭圆的离心率范围是( )A .55<e <35B .0<e <25C .25<e <35D .35<e <45【答案】A【解析】数形结合可知圆与椭圆有四个交点,则满足b <b2+c <a ,结合b =a 2-c 2可求得离心率的范围是55<e <35. 8.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e ∈[2,2],令双曲线两条渐近线构成的角中,以实轴为角平分线的角为θ,则此角的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤π6,π2B .⎣⎡⎦⎤π3,π2C .⎣⎡⎦⎤π2,2π3D .⎣⎡⎦⎤2π3,5π6【答案】C 【解析】b a=e 2-1∈[1,3],∴θ2∈⎣⎡⎦⎤π4,π3.∴θ∈⎣⎡⎦⎤π2,2π3.9.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与椭圆x 2m 2+y 2b 2=1(a >0,m >b >0)的离心率互为倒数,那么以a ,b ,m 为边长的三角形一定是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .等腰三角形【答案】C【解析】双曲线的离心率e 21=a 2+b 2a 2,椭圆的离心率e 22=m 2-b 2m 2,由已知e 21e 22=1,即a 2+b 2a 2×m 2-b 2m 2=1,化简,得a 2+b 2=m 2.10.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 .有且只有一条B .有且只有两条C .有无穷多条D .不存在【答案】B【解析】抛物线的焦点弦中最短的是通径,长为2p =4<5,所以这样的直线有两条.11.(2015年菏泽模拟)设双曲线x 2m +y 2n =1的离心率为2且一个焦点与抛物线x 2=8y 的焦点相同,则此双曲线的方程为( )A .x 23-y 2=1B .x 24-y 212=1C .y 2-x 23=1 D .x 212-y 24=1【答案】C【解析】抛物线x 2=8y 的焦点为(0,2),所以n >0>m ,n -m =4,2n=2.所以n =1,m =-3.故选C . 12.(2015年太原模拟)已知P 是抛物线y 2=2x 上动点,A ⎝⎛⎭⎫72,4,若点P 到y 轴的距离为d 1,点P 到点A 的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A .4B .92C .5D .112【答案】B【解析】因为点P 在抛物线上,所以d 1=|PF |-12(其中点F 为抛物线的焦点),则d 1+d 2=|PF |+|P A |-12≥|AF |-12=⎝⎛⎭⎫72-122+42-12=5-12=92,当且仅当点P 是线段AF 与抛物线的交点时取等号,故选B.二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知点(-2,3)与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离是5,则p =________. 【解析】抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫p 2,0,由两点间距离公式,得⎝⎛⎭⎫p 2+22+32=5,解得p =4.【答案】414.过(0,3)作直线l ,若l 和双曲线x 24-y 23=1只有一个公共点,则这样的直线l 共有________条.【解析】直线与双曲线有一个公共点时有两种情况,一是相交,此时与渐近线平行,一是相切,要考虑全面.【答案】415.过抛物线y 2=x 的焦点F 的直线l 的倾斜角θ≥π4,l 交抛物线于A ,B 两点且A 在x 轴上方,则|F A |的取值范围是____________.【解析】直线过焦点,AF 的长可转化为点A 到准线的距离,所以A 点的横坐标越大,AF 的长越大,最小在O 点时,|OF |=14.最大是AF 的倾斜角为π4时,设A (x 0,y 0),过A 作x 轴的垂线,垂足为C ,在△ACF 中,|AC |=y 0,|CF |=x 0-14.因为|AC |=|CF |,即y 0=x 0-14,结合y 20=x 0,得y 0=2+12,|AF |=2y 0=1+22. 【答案】⎝⎛⎦⎤14,1+2216.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为________.【解析】由题意知右焦点坐标为(1,0), 斜率为2的直线方程为 2x -y -2=0.则⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2=0,x 25+y 24=1,消去x ,得 3y 2+2y -8=0.解得y 1=-2,y 2=43.∴S △AOB =12×1×⎝⎛⎭⎫|-2|+43=53. 【答案】53三、解答题(共70分)17.(10分)指出方程(m -1)x 2+(3-m )y 2=(m -1)(3-m )所表示的曲线的形状. 【解析】当m ≠1,m ≠3时,把方程写成x 23-m +y 2m -1=1.当1<m <3,m ≠2时,方程表示椭圆; 当m =2时,方程表示圆;当m <1或m >3时,方程表示双曲线; 当m =1时,方程表示x 轴; 当m =3时,方程表示y 轴.18.(12分)已知圆(x +1)2+y 2=16的圆心为B 及点A (1,0),点C 为圆上任意一点,求线段AC 的垂直平分线l 与线段CB 的交点P 的轨迹方程.【解析】如图,因为P 在AC 的垂直平分线上,所以|P A |=|PC |,半径R =4=|BC |=|PC |+|PB |,所以|P A |+|PB |=|PC |+|PB |=4>|AB |=2.所以P 点轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,此椭圆中a =2,c =1,所以b 2=3,方程为x 24+y 23=1.19.(12分)已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线y =2x -1截得的弦长为15,求抛物线方程.【解析】设抛物线方程为y 2=ax ,直线与抛物线的两交点为A (x 1,y 1),B (x 2y 2),联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y 2=ax ,消去y 得4x 2-(4+a )x +1=0,x 1x 2=14,x 1+x 2=4+a 4,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2= 5 ×⎝⎛⎭⎫1+a 42-1=15, 解得a =-12或a =4,所以抛物线方程为y 2=-12x 或y 2=4x .20.(12分)设双曲线方程与椭圆x 227+y 236=1有共同焦点且与椭圆相交,在第一象限的交点为A 且A的纵坐标为4,求此双曲线的方程.【解析】由椭圆方程x 227+y 236=1得椭圆的两个焦点为F 1(0,-3),F 2(0,3). ∵椭圆与双曲线的交点A 的纵坐标为4, ∴这个交点为A (15,4).设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧42a2-(15)2b 2=1,a 2+b 2=32,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=5.故所求双曲线方程为y 24-x 25=1.21.(12分)若抛物线y =-x 2-2x +m 和直线y =2x 相交于不同的两点A ,B . (1)求m 的取值范围; (2)求|AB |;(3)求线段AB 的中点坐标. 【解析】联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y =-x 2-2x +m ,消y 得x 2+4x -m =0. (1)∵直线与抛物线有两个相异交点, ∴Δ>0,即42-4(-m )>0. ∴m >-4.(2)当m >-4时,方程x 2+4x -m =0有两个相异实根,设为x 1,x 2,由根与系数的关系x 1+x 2=-4,x 1·x 2=-m ,∴|AB |=1+k 2|x 1-x 2| =1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=25m +20.(3)设线段AB 的中点坐标为(x ,y ),则x =x 1+x 22=-42=-2,y =y 1+y 22=2x 1+2x 22=-4,∴线段AB 的中点坐标为(-2,-4).22.(2014年新课标Ⅱ)设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N .(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .【解析】(1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a .由MN 的斜率为34,可得b 2a 2c =34,即2b 2=3aC .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12或c a =-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意,知原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故b 2a=4,即b 2=4A .①由|MN |=5|F 1N |, 得|DF 1|=2|F 1N |.设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则 ⎩⎪⎨⎪⎧2(-c -x 1)=c ,-2y 1=2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-32c .y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b 2=1.②将①及c =a 2-b 2代入②,得9(a2-4a)4a2+14a=1.解得a=7,b2=4a=28,故a=7,b=2 7.。
第二章综合素质检测时间120分钟,满分150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.在下列各对双曲线中,既有相同的离心率又有相同的渐近线的是( ) A.x 23-y 2=1和x 29-y 23=1 B.x 23-y 2=1和x 2-y 23=1 C .y 2-x 23=1和x 2-y 23=1 D.x 23-y 2=1和y 23-x 29=12.(2010·四川文,3)抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是( ) A .1 B .2 C .4D .83.若方程x 2a -y2b =1表示焦点在y 轴上的椭圆,则下列关系成立的是( )A.-b >aB.-b <aC.b >-aD.b <-a4.椭圆a 2x 2-a 2y 2=1的一个焦点是(-2,0),则a 等于( )A.1-34B.1-54C.-1±34D.-1±545.设双曲线焦点在x 轴上,两条渐近线为y =±12x ,则该双曲线的离心率为( )A .5B. 5C.52D.546.已知以F 1(-2,0)、F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线x +3y +4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( )A .3 2B .2 6C .27D .4 27.x 2a 2-y 2b 2=1与x 2b 2-y 2a2=1(a >b >0)的渐近线( ) A .重合 B .不重合,但关于x 轴对称 C .不重合,但关于y 轴对称 D .不重合,但关于直线y =x 对称8.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与椭圆x 2m 2+y 2b 2=1(a >0,m >b >0)的离心率互为倒数,那么以a ,b ,m 为边长的三角形一定是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形9.动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过定点( ) A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,-2)10.命题甲是“双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 21”,命题乙是“双曲线C 的渐近线方程为y =±ba x ”,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 11.如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )A .直线B .圆C .双曲线D .抛物线12.过点C (4,0)的直线与双曲线x 24-y 212=1的右支交于A 、B 两点,则直线AB 的斜率k 的取值范围是( )A .|k |≥1B .|k |> 3C .|k |≤ 3D .|k |<1二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上) 13.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为________.14.设中心在原点的椭圆与双曲线2x 2-2y 2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是________.15.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0)若椭圆上存在点P 使a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为________.16.已知F 1、F 2为椭圆的焦点,等边三角形AF 1F2两边的中点M ,N 在椭圆上,如图,则椭圆的离心率为__________________.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本题满分12分)求以椭圆3x 2+13y 2=39的焦点为焦点,以直线y =±x2为渐近线的双曲线方程.18.(本题满分12分)P 是椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)上且位于第一象限的一点,F 是椭圆的右焦点,O 是椭圆中心,B 是椭圆的上顶点,H 是直线x =-a2c (c 为椭圆的半焦距)与x 轴的交点,若PF ⊥OF ,HB ∥OP ,试求椭圆的离心率e .[分析] 先确定点H 、B 、P 的坐标,由HB ∥OP ,得斜率k HB =k OP ,建立a ,b ,c 的关系式,进而求出e .19.(本题满分12分)已知直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,且AB 的中点的横坐标为2,求弦AB 的长.20.(本题满分12分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,其准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点;又抛物线与双曲线的一个交点为M ⎝⎛⎭⎫32,-6,求抛物线和双曲线的方程.21.(本题满分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.22.(本题满分14分)设双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两个不同的点A 、B ,求双曲线C 的离心率的取值范围.1[答案] A[解析] A 中离心率都为233,渐近线都为y =±33x . 2[答案] C[解析] 本题考查抛物线的焦点到准线的距离. 3[答案] A[解析] 方程x 2a -y2b =1表示焦点在y 轴上的椭圆,∴b <0,∴-b >a . 4[答案] B[解析] 椭圆a 2x 2-a 2y 2=1可化为x 21a 2+y2-2a =1,∴a <0,排除C 、D. 当a =1-54时,1a 2=6+25,-2a=2(5+1), ∴6+25-25-2=4,∴一个焦点是(-2,0). 5[答案] C[解析] ∵b a =12,∴b 2a 2=14=c 2-a 2a 2=e 2-1=14,∴e 2=54,e =52.6[答案] C[解析] 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2+y 2b 2=1x +3y +4=0,得(a 2+3b 2)y 2+83b 2y +16b 2-a 2b 2=0,由Δ=0及a 2-b 2=4可得a 2=7,∴2a =27.7[答案] D[解析] 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,双曲线x 2b 2-y 2a 2=1的渐近线方程为y =±ab x ,又直线y =±b a x 与y =±ab x 关于直线y =x 对称.8[答案] B[解析] 双曲线的离心率e 1=a 2+b 2a ,椭圆的离心率e 2=m 2-b 2m ,由a 2+b 2a ·m 2-b2m =1得a 2+b 2=m 2,故为直角三角形.9[答案] B[解析] ∵直线x +2=0恰好为抛物线y 2=8x 的准线,由抛物线定义知,动圆必过抛物线焦点(2,0).10[答案] A[解析] 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为y =±b a x ,而渐近线为y =±b a x 的双曲线方程为x 2a 2-b 2b 2=λ(λ≠0).11[答案] D[解析] ∵点P 到直线C 1D 1的距离等于它到定点C 1的距离, ∴动点P 到直线BC 的距离等于它到定点C 1的距离. 12[答案] B[解析] 如图所示,l 1平行于y =3x ,l 2平行于y =-3x ,由图可看出,当过C 由l 1位置逆时针方向转到l 2位置之间的直线与双曲线x 24-y 212=1的右支都有两个交点,此时k >3或k <- 3. 13[答案] 12[解析] ∵AB =2c =4,∴c =2. 又AC +CB =5+3=8=2a ,∴a =4.即椭圆离心率为c a =12.14[答案] x 22+y 2=1[解析] ∵双曲线2x 2-2y 2=1的离心率为2, ∴所求椭圆的离心率为22, 又焦点为(±1,0),∴所求椭圆的方程为x22+y 2=1.15[答案] (2-1,1)[解析] 考查椭圆的定义、正弦定理以及最值问题. 由正弦定理可得PF 2sin ∠PF 1F 2=PF 1sin ∠PF 2F 1,∴sin ∠PF 2F 1sin ∠PF 1F 2=PF 1PF 2=ca =e , 故PF 1+PF 2PF 2=2a PF 2=e +1,而PF 2=2a e +1<a +c ,∴2e +1<1+e ,故e >2-1,又∵e <1,∴e ∈(2-1,1). 16[答案]3-1[解析] 连接MF 2,则等边三角形AF 1F 2中,|MF 1|=12F 1F 2|=c ,|MF 2|=32|F 1F 2|=3c ,由定义知|MF 1|+|MF 2|=2a ,即c +3c =2a ,解得ca=3-1.17[解析] 椭圆3x 2+13y 2=39可化为x 213+y23=1,其焦点坐标为(±10,0),∴所求双曲线的焦点为(±10,0), 设双曲线方程为:x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)∵双曲线的渐近线为y =±12x ,∴b a =12,∴b 2a 2=a 2-c 2a 2=a 2-10a 2=14, ∴a 2=403,b 2=103, 即所求的双曲线方程为:3x 240+3y 2101.18[解析] 依题意,知H ⎝⎛⎭⎫-a 2c ,0,F (c,0),又由题设得B (0,b ),x P =c ,代入椭圆方程结合题设解得y P =b 2a.因为HB ∥OP ,所以k HB =k OP . 由此得b -00+a 2c=b2a c ab =c 2,从而得c a =b c ⇒e 2=a 2-c 2c2=e -2-1.∴e 4+e 2-1=0,又0<e <1, 解得e =5-12. [点评] 求椭圆离心率的常见思路:一是先求a 、c ,再计算e ;二是依据条件的信息,结合有关的知识和a 、b 、c 、e 的关系式,构造e 的一元方程,再求解.19[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2y 2=8x 得k 2x 2-(4k +8)x +4=0① ∵k ≠0,∴x 1+x 2=4k +8k 2,又∵x 1+x 2=4,∴4k +8k 2=4,解得k =-1或k =2, 当k =-1时,①中Δ=0,直线与抛物线相切.当k =2时,x 1+x 2=4,x 1x 2=1,|AB |=1+4·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·16-4=215, ∴弦AB 的长为215.20[解析] ∵抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个交点为M ⎝⎛⎭⎫32,-6,∴设抛物线方程为y 2=2px (p >0),将点M 坐标代入得p =2, ∴y 2=4x ,其准线为x =-1,∵抛物线的准线过双曲线的一个焦点,∴双曲线的焦点为(±1,0)且点M ⎝⎛⎭⎫32,-6在双曲线上, ∴a 2=14b 2=34,双曲线的方程为4x 2-4y23=1.21[解析] 因为双曲线的焦点在x 轴上,故其方程可设为x 2a 2-y 2b 21(a >0,b >0),又因为它的一条渐近线方程为y =3x ,所以ba=3,即b 2a 2=c 2-a 2a2=e 2-1= 3.解得e =2,因为c =4,所以a =2,b =3a =23,所以双曲线方程为x 24-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x 2a 21+y 2b 21=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x 264+y 248=1,易知抛物线的方程为y 2=16x .22[解析] 由C 与l 相交于两个不同点,故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2=1,x +y =1有两组不同的实根,消去y 并整理得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0①.所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0,解得0<a <2,且a ≠1. 双曲线的离心率e =1+a 2a =1a2+1,因为0<a <2且a ≠1. 所以e >62,且e ≠ 2. 即离心率e 的取值范围为⎝⎛⎭⎫62,2∪(2,+∞).。
第二章 单元综合检测(一)(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值是( ) A .14B .12C .2D .4解析:由题意可得21m =2×2,解得m =14. 答案:A2.若直线mx +ny =4与圆O :x 2+y 2=4没有交点,则过点P (m ,n )的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数为( )A .至多一个B .2C .1D .0解析:∵4m 2+n 2>2,∴m 2+n 2<2,m 29+n 24<m 24+n 24<1, ∴点P (m ,n )在椭圆x 29+y 24=1的内部,∴过点P (m ,n )的直线与椭圆x 29+y 24=1有两个交点.答案:B3.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =43x ,则双曲线的离心率为( )A .53B .43C .54D .32解析:双曲线焦点在x 轴,由渐近线方程可得b a =43,可得e =ca =32+423=53. 答案:A4.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A .x 236-y 2108=1B .x 29-y 227=1C .x 2108-y 236=1D .x 227-y 29=1解析:抛物线y 2=24x 的准线方程为x =-6,故双曲线中c =6.① 由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y =3x ,知ba =3, ② 且c 2=a 2+b 2.③由①②③解得a 2=9,b 2=27. 故双曲线的方程为x 29-y 227=1,故选B.答案:B5.以P (2,2)为圆心的圆与椭圆x 2+2y 2=a 相交于A ,B 两点,则AB 的中点M 的轨迹方程为( )A . xy -2x -4y =0B . xy +2x +4y =0C . xy -2x +4y =0D . xy +2x -4y =0 解析:本题主要考查由曲线求方程的方法.设M (x ,y ),A (x -m ,y -n ),B (x +m ,y +n ),易知AB 的斜率必存在,又A ,B 都在椭圆上,则⎩⎪⎨⎪⎧(x -m )2+2(y -n )2=a(x +m )2+2(y +n )2=a k AB·k PM=-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧4mx +8ny =0n m =-x -2y -2⇒x 2y =x -2y -2,即xy +2x -4y =0为所求轨迹方程,故选D. 答案:D6.已知椭圆x 2sin α-y 2cos α=1(0≤α<2π)的焦点在y 轴上,则α的取值范围是( ) A .⎝⎛⎭⎫34π,π B .⎝⎛⎭⎫π4,34π C .⎝⎛⎭⎫π2,πD .⎝⎛⎭⎫π2,34π解析:椭圆方程化为x 21sin α+y 2-1cos α=1.∵椭圆焦点在y 轴上,∴-1cos α>1sin α>0.又∵0≤α<2π,∴π2<α<3π4.答案:D7.[2013·人大附中月考]已知F 1、F 2为双曲线的焦点,以F 1F 2为边作正三角形,若双曲线恰好平分另外两边,则双曲线的离心率为( )A . 1+ 3B . 1- 3C .1+32D .1-32解析:本题考查了双曲线的定义及数形结合的方法.设以F 1F 2为边的正三角形与双曲线右支交于点M ,在Rt △MF 1F 2中可得,|F 1F 2|=2c ,|MF 1|=3c ,|MF 2|=c ,由双曲线的定义有|MF 1|-|MF 2|=2a ,即3c -c =2a ,所以双曲线的离心率e =c a =23-1=3+1,故选A.答案:A8.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A .125B .65C .2D .55解析:如图所示过点F 作FM 垂直于直线3x -4y +9=0,当P 点为直线FM 与抛物线的交点时,d 1+d 2最小值为|3+9|5=125.答案:A9.[2014·湖南省雅礼中学期中考试]如图,定点A ,B 都在平面α内,定点P ∉α,PB ⊥α,C 是α内异于A ,B 的动点,且PC ⊥AC ,那么动点C 在平面α内的轨迹是( )A . 一条线段,但要去掉两个点B . 一个圆,但要去掉两个点C . 一条直线,但要去掉两个点D . 半圆,但要去掉两个点解析:本题主要考查曲线的特征分析.由PB ⊥α,得PB ⊥AC ,又PC ⊥AC ,所以AC⊥平面PBC ,从而AC ⊥BC .由于A ,B 是平面α内的两个定点,则AB 为定长,因此,动点C 在以AB 为直径的圆周上,但不包含A ,B 两个点,故选B.答案:B10.[2014·课标全国卷Ⅰ]已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP →=4FQ →,则|QF |=( )A . 72B . 52C . 3D . 2解析:过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以|PQ |∶|PF |=3∶4,又焦点F 到准线l 的距离为4,所以|QF |=|QQ ′|=3.故选C.答案:C11.[2014·北京市东城区联考]设F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A . 3x ±4y =0B . 3x +5y =0C . 5x ±4y =0D . 4x ±3y =0解析:本题主要考查双曲线的定义、等腰三角形的性质、双曲线中基本量之间的关系及应用.由题意可知|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,所以△PF 1F 2为等腰三角形,所以由F 2向直线PF 1作的垂线也是中线,因为F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长2a ,所以|PF 1|=24c 2-4a 2=4b ,又|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以4b -2c =2a ,所以2b -a =c ,两边平方可得4b 2-4ab +a 2=c 2=a 2+b 2,所以3b 2=4ab ,所以4a =3b ,从而b a =43,所以该双曲线的渐近线方程为4x ±3y=0,故选D.答案:D12.[2014·广东省中山一中月考]已知点A (2,0),在圆x 2+y 2=4上任取两点B ,C ,使∠BAC =60°,则△ABC 的垂心H 的轨迹方程是( )A . (x +2)2+y 2=4B . x 2+(y -2)2=4C . (x -2)2+(y +2)2=4D . (x -2)2+y 2=4解析:本题主要考查求曲线的方程.设H (x ,y ),BD ⊥AC 于D ,AE ⊥BC 于E ,得 ∠CBD =∠EAC ,所以△CBD 与△HAD 相似,则有|AH ||BC |=|AD ||BD |⇒|AH |=|AD |·|BC ||BD |,而∠BAC =60°,得|AD ||BD |=33.又∠BOC =2∠BAC =120°,OB =OC =2,所以|BC |=22+22-2×2×2cos120°=23,得|AH |=23×33=2.故垂心H 的轨迹方程为(x -2)2+y 2=4,故选D. 答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.方程(x +y -1)·x -1=0所表示的曲线是________.解析:由方程(x +y -1)·x -1=0得⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,x -1≥0或x -1=0,∴x +y -1=0(x ≥1)或x =1.答案:直线x =1或射线x +y -1=0(x ≥1)14.动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过点__________.解析:直线x +2=0为抛物线的准线,由于动圆恒与直线x +2=0相切,所以圆心到直线的距离等于圆心到所过定点的距离,由抛物线的定义可知,定点为抛物线的焦点(2,0).答案:(2,0)15.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,线段F 1F 2被点⎝⎛⎭⎫b 2,0分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为__________.解析:由题意,得b2+c c -b 2=3⇒b 2+c =3c -32b ⇒b =c ,因此e =ca =c 2a 2=c 2b 2+c2=12=22. 答案:2216.[2014·河南省实验中学月考]抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过焦点F 倾斜角为30°的直线交抛物线于A ,B 两点,点A ,B 在抛物线准线上的射影分别是A ′,B ′,若四边形AA ′B ′B 的面积为48,则抛物线的方程为________.解析:本题考查点斜式,抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系及梯形的面积公式.因为抛物线的焦点为F (p 2,0),所以直线AB 的方程为y =33(x -p2),代入y 2=2px (p >0),整理得,x 2-7px +p 24=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由方程的根与系数之间的关系得x 1+x 2=7p ,x 1·x 2=p 24,y 1-y 2=33(x 1-x 2),又四边形AA ′B ′B 是梯形,其面积为48,所以12(x 1+x 2+p )|y 1-y 2|=48,即12(x 1+x 2+p )|33(x 1-x 2)|=36(x 1+x 2+p )(x 1+x 2)2-4x 1x 2=48,解得p 2=3,p =3,故抛物线的方程为y 2=23x .答案:y 2=23x三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP ′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P ′,并且M 为线段PP ′的中点,求P 点的轨迹方程.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=x y 0=y2, 代入x 2036+y 209=1,得x 236+y 236=1,即x 2+y 2=36.∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=36.18.(12分)[2014·湖南省长沙一中期中考试]已知焦点在坐标轴上的双曲线,它的两条渐近线方程为y ±3x =0,焦点到渐近线的距离为3,求此双曲线的方程.解:设双曲线方程为y 2-3x 2=k (k ≠0), 当k >0时,a 2=k ,b 2=k 3,c 2=4k 3,此时焦点为(0,±4k 3), 由题意得3=4k 32,解得k =27,双曲线方程为y 2-3x 2=27,即y 227-x 29=1;当k <0时,a 2=-k 3,b 2=-k ,c 2=-4k3,此时焦点为(±-4k3,0), 由题意得3=-4k 2,解得k =-9,双曲线方程为y 2-3x 2=-9,即x 23-y 29=1.∴所求双曲线方程为y 227-x 29=1或x 23-y 29=1.19.(12分)已知椭圆C 的焦点F 1(-22,0)和F 2(22,0),长轴长6,设直线y =x +2交椭圆C 于A 、B 两点,求线段AB 的中点坐标.解:由已知条件得椭圆的焦点在x 轴上, 其中c =22,a =3,从而b =1, 所以其标准方程是x 29+y 2=1.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 29+y 2=1,y =x +2,消去y 得,10x 2+36x +27=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), AB 线段的中点为M (x 0,y 0), 那么x 1+x 2=-185,x 0=x 1+x 22=-95,所以y 0=x 0+2=15.也就是说线段AB 的中点坐标为(-95,15).20.(12分)[2014·山东省青岛二中月考]如图,已知两点P (-2,2)、Q (0,2)以及一条直线l :y =x ,设长为2的线段AB 在直线l 上移动,求直线PA 和QB 的交点M 的轨迹方程.解:如图,∵线段AB 在直线l :y =x 上,且线段AB 的长为2,设M (x ,y ),A (t ,t ),B (t +1,t +1)(t 为参数),则直线PA 的方程为y -2=t -2t +2(x +2)(t ≠-2), ①直线QB 的方程为y -2=t -1t +1x (t ≠-1). ②∵M (x ,y )是直线PA 、QB 的交点,∴x ,y 是由①②组成的方程组的解,由①②消去参数t ,得x 2-y 2+2x -2y +8=0. ③ 当t =-2时,PA 的方程为x =-2,QB 的方程为3x -y +2=0,此时的交点为M (-2,-4).当t =-1时,QB 的方程为x =0,PA 的方程为3x +y +4=0,此时的交点为M (0,-4).经验证,点(-2,-4)和(0,-4)均满足方程③. 故点M 的轨迹方程为x 2-y 2+2x -2y +8=0.21.(12分)如右图,抛物线顶点在原点,圆x 2+y 2=4x 的圆心是抛物线的焦点,直线l 过抛物线的焦点,且斜率为2,直线l 交抛物线与圆依次为A 、B 、C 、D 四点.(1)求抛物线的方程; (2)求|AB |+|CD |的值.解:(1)由圆的方程x 2+y 2=4x ,即(x -2)2+y 2=4可知,圆心为F (2,0),半径为2. 又由抛物线焦点为已知圆的圆心,得到抛物线焦点为F (2,0),抛物线方程为y 2=8x . (2)|AB |+|CD |=|AD |-|BC |, ∵|BC |为已知圆的直径,∴|BC |=4,则|AB |+|CD |=|AD |-4. 设A (x 1,y 1)、D (x 2,y 2),∵|AD |=|AF |+|FD |,而A 、D 在抛物线上, 由已知可得,直线l 的方程为y =2(x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =2(x -2), 消去y ,得x 2-6x +4=0. ∴x 1+x 2=6.∴|AD |=6+4=10. 因此,|AB |+|CD |=10-4=6.22.(12分)[2014·江西高考]如图,已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x=32相交于点N . 证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值.解:(1)设F (c,0),因为b =1,所以c =a 2+1,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a (x -c ),解得B (c 2,-c2a ).又直线OA 的方程为y =1a x ,则A (c ,ca ),k AB =c a -(c 2a )c -c 2=3a.又因为AB ⊥OB ,所以3a ·(-1a )=-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0.因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点M (2,2x 0-33y 0);直线l 与直线x =32的交点为N (32,32x 0-33y 0).则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+(32x 0-3)2(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2=43·(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2,因为P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1,代入上式得 |MF |2|NF |2=43·(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2 =43·(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43, 所求定值为|MF ||NF |=23=233.。
选修1-1 模块综合测试(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.已知命题p :∀x ∈R ,x ≥1,那么命题¬p 为( ) A .∀x ∈R ,x ≤1 B .∃x ∈R ,x <1 C .∀x ∈R ,x ≤-1D .∃x ∈R ,x <-1解析:全称命题的否定是特称命题. 答案:B2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=8x 有一个相同的焦点F ,且该点到双曲线的渐近线的距离为1,则该双曲线的方程为( )A. x 2-y 2=2B. x 23-y 2=1C. x 2-y 2=3D. x 2-y 23=1 解析:本题主要考查双曲线与抛物线的有关知识.由已知,a 2+b 2=4 ①,焦点F (2,0)到双曲线的一条渐近线bx -ay =0的距离为|2b |a 2+b 2=1 ②,由①②解得a 2=3,b 2=1,故选B.答案:B3.已知命题p ,q ,如果命题“¬p ”与命题“p ∨q ”均为真命题,那么下列结论正确的是( )A .p ,q 均为真命题B .p ,q 均为假命题C .p 为真命题,q 为假命题D .p 为假命题,q 为真命题解析:命题“¬p ”为真,所以命题p 为假命题.又命题“p ∨q ”也为真命题,所以命题q 为真命题.答案:D4.[2014·福建高考]直线l :y =kx +1与圆O :x 2+y 2=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为12”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分又不必要条件解析:若k =1,则直线l :y =x +1与圆相交于(0,1),(-1,0)两点,所以△OAB 的面积S △OAB =12×1×1=12,所以“k =1”⇒“△OAB 的面积为12”;若△OAB 的面积为12,则k =±1,所以“△OAB 的面积为12”D ⇒/“k =1”,所以“k =1”是“△OAB 的面积为12”的充分而不必要条件,故选A.答案:A5.设f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0等于( ) A. e 2 B. e C. ln22D. ln2解析:f ′(x )=x ′·ln x +x ·(ln x )′=ln x +1, ∴f ′(x 0)=ln x 0+1=2,∴ln x 0=1,∴x 0=e. 答案:B6.若直线y =x +1与椭圆x 22+y 2=1相交于A ,B 两个不同的点,则|AB →|等于( )A.43B.423C.83D.823解析:联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,x 22+y 2=1,得3x 2+4x =0,解得A (0,1),B (-43,-13),所以|AB →|=(-43-0)2+(-13-1)2=423. 答案:B7.若函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )>0,f ′(x )>0,那么下列关于函数y =xf (x )的说法正确的是( )A. 存在极大值B. 存在极小值C. 是减少的D. 是增加的解析:y′=f(x)+xf′(x),∵x∈(0,+∞),且f(x)>0,f′(x)>0,∴y′>0,即函数y=xf(x)在(0,+∞)上是增加的.答案:D8.下列四个结论中正确的个数为()①命题“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是“若x>1或x<-1,则x2>1”;②已知p:∀x∈R,sin x≤1,q:若a<b,则am2<bm2,则p∧q为真命题;③命题“∃x∈R,x2-x>0”的否定是“∀x∈R,x2-x≤0”;④“x>2”是“x2>4”的必要不充分条件.A.0个B.1个C.2个D.3个解析:只有③中结论正确.答案:B9.如图是函数f(x)=x3+bx2+cx+d的大致图像,则x21+x22等于()A. 23 B.43C. 83 D. 4解析:由图像可知,函数f(x)的图像过点(0,0),(1,0),(2,0),∴f(x)=x(x-1)(x-2)=x3-3x2+2x.∴f′(x)=3x2-6x+2.∵x1,x2是极值点,∴x1,x2是方程f′(x)=3x2-6x+2=0的两根.∵x1+x2=2,x1x2=23.∴x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=83.答案:C10. 把函数f(x)=x3-3x的图像c1向右平移u个单位长度,再向下平移v个单位长度后得到图像c2.若对任意u>0,曲线c1与c2至多有一个交点,则v的最小值为()A. 2B. 4C. 6D. 8解析:f ′(x )=3x 2-3. 令f ′(x )>0,得x >1或x <-1.x (-∞,-1)-1 (-1,1) 1 (1,+∞)f ′(x ) +0 -0 + f (x )2-2由此根据图像c 1可得v min =4.答案:B11.已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 且斜率为3的直线交抛物线于A 、B 两点,则||FA |-|FB ||的值为( )A. 83B. 163C. 833D. 823解析:本题主要考查直线与抛物线的位置关系以及抛物线的有关性质.直线AB 的方程为y =3(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =3(x -1)得3x 2-10x +3=0,故x 1=3,x 2=13,所以||FA |-|FB ||=|x 1-x 2|=83.故选A.答案:A12.[2012·浙江高考]如图,F 1、F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a ,b >0)的左、右焦点,B 是虚轴的端点,直线F 1B 与双曲线C 的两条渐近线分别交于P 、Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交于点M .若|MF 2|=|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率是( )A. 233B.62C. 2D. 3解析:本题主要考查双曲线离心率的求解.结合图形的特征,通过PQ 的中点,利用线线垂直的性质进行求解.不妨设c =1,则直线PQ :y =bx +b ,双曲线C 的两条渐近线为y =±b a x ,因此有交点P (-a a +1,b a +1),Q (a 1-a ,b 1-a ),设PQ 的中点为N ,则点N 的坐标为(a 21-a 2,b 1-a 2),因为线段PQ 的垂直平分线与x 轴交于点M ,|MF 2|=|F 1F 2|,所以点M 的坐标为(3,0),因此有k MN =b1-a 2-0a 21-a 2-3=-1b ,所以3-4a 2=b 2=1-a 2,所以a 2=23,所以e =62.答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.命题“∃x ∈R ,x 2+2x +2≤0”的否定是__________.解析:特称命题的否定是全称命题,故原命题的否定是∀x ∈R ,x 2+2x +2>0. 答案:∀x ∈R ,x 2+2x +2>014.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与方向向量为k =(6,6)的直线交于A ,B 两点,线段AB 的中点为(4,1),则该双曲线的渐近线方程是________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 21a 2-y 21b 2=1且x 22a 2-y 22b 2=1得:y 2-y 1x 2-x 1=b 2(x 2+x 1)a 2(y 2+y 1)=4b 2a 2,又k =1,∴4b 2a 2=1即:b a =±12.即双曲线的渐近线方程为:y =±12x .答案:y =±12x15.函数f (x )=ax 4-4ax 3+b (a >0),x ∈[1,4],f (x )的最大值为3,最小值为-6,则a +b =________.解析:f ′(x )=4ax 3-12ax 2.令f ′(x )=0,得x =0(舍去),或x =3. 所以f (x )的最小值为f (3)=b -27a . 又f (1)=b -3a ,f (4)=b , ∴f (4)为最大值,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =3,b -27a =-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13,b =3,∴a +b =103.答案:10316. [2014·湖北省襄阳五中月考]已知函数f (x )=|x 2-2ax +b |(x ∈R ),给出下列命题:①若a 2-b ≤0,则f (x )在区间[a ,+∞)上是增函数;②若a 2-b >0,则f (x )在区间[a ,+∞)上是增函数;③当x =a 时,f (x )有最小值b -a 2;④当a 2-b ≤0时,f (x )有最小值b -a 2.其中正确命题的序号是________.解析:本题考查含绝对值的二次函数单调区间和最小值问题的求解.由题意知f (x )=|x 2-2ax +b |=|(x -a )2+b -a 2|.若a 2-b ≤0,则f (x )=|(x -a )2+b -a 2|=(x -a )2+b -a 2,可知f (x )在区间[a ,+∞)上是增函数,所以①正确,②错误;只有在a 2-b ≤0的条件下,才有x =a 时,f (x )有最小值b -a 2,所以③错误,④正确.答案:①④三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)(1)设集合M ={x |x >2},P ={x |x <3},则“x ∈M 或x ∈P ”是“x ∈(M ∩P )”的什么条件?(2)求使不等式4mx 2-2mx -1<0恒成立的充要条件. 解:(1)x ∈R ,x ∈(M ∩P )⇔x ∈(2,3). 因为“x ∈M 或x ∈P ”x ∈(M ∩P ). 但x ∈(M ∩P )⇒x ∈M 或x ∈P .故“x ∈M 或x ∈P ”是“x ∈(M ∩P )”的必要不充分条件.(2)当m ≠0时,不等式4mx 2-2mx -1<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧4m <0Δ=4m 2+16m <0⇔-4<m <0.又当m =0时,不等式4mx 2-2mx -1<0对x ∈R 恒成立, 故使不等式4mx 2-2mx -1<0恒成立的充要条件是-4<m ≤0. 18.(12分)[2014·山西忻州联考]设函数f (x )=x e x -x (a2x +1)+2.(1)若a =1,求f (x )的单调区间;(2)当x ≥0时,f (x )≥x 2-x +2恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)∵a =1,∴f (x )=x e x -x (12x +1)+2=x e x -12x 2-x +2,∴f ′(x )=(e x -1)(x +1),∴当-1<x <0时,f ′(x )<0; 当x <-1或x >0时,f ′(x )>0,∴f (x )在(-1,0)上单调递减,在(-∞,-1),(0,+∞)上单调递增. (2)由f (x )≥x 2-x +2,得x (e x -a +22x )≥0,即要满足e x ≥a +22x ,当x =0时,显然成立;当x >0时,即e x x ≥a +22,记g (x )=e xx ,则g ′(x )=e x (x -1)x 2,易知g (x )的最小值为g (1)=e ,∴a +22≤e ,得a ≤2(e -1).19.(12分)设直线l :y =x +1与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两个不同的点,l 与x 轴相交于点F .(1)证明:a 2+b 2>1;(2)若F 是椭圆的一个焦点,且AF →=2FB →,求椭圆的方程.(1)证明:将x =y -1代入x 2a 2+y 2b 2=1,消去x ,整理,得(a 2+b 2)y 2-2b 2y +b 2(1-a 2)=0.由直线l 与椭圆相交于两个不同的点,得Δ=4b 4-4b 2(a 2+b 2)(1-a 2)=4a 2b 2(a 2+b 2-1)>0,所以a 2+b 2>1. (2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(a 2+b 2)y 21-2b 2y 1+b 2(1-a 2)=0,① 且(a 2+b 2)y 22-2b 2y 2+b 2(1-a 2)=0.②因为AF →=2FB →,所以y 1=-2y 2.将y 1=-2y 2代入①,与②联立,消去y 2,整理得(a 2+b 2)(a 2-1)=8b 2.③ 因为F 是椭圆的一个焦点,则有b 2=a 2-1. 将其代入③式,解得a 2=92,b 2=72,所以椭圆的方程为2x 29+2y 27=1.20.(12分)已知两点M (-1,0)、N (1,0),动点P (x ,y )满足|MN →|·|NP →|-MN →·MP →=0, (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)假设P 1、P 2是轨迹C 上的两个不同点,F (1,0),λ∈R ,FP 1→=λFP 2→,求证:1|FP 1→| +1|FP 2→|=1.解:(1)|MN →|=2,则MP →=(x +1,y ), NP →=(x -1,y ). 由|MN →||NP →|-MN →·MP →=0, 则2(x -1)2+y 2-2(x +1)=0,化简整理得y 2=4x .(2)由FP 1→=λ·FP 2→,得F 、P 1、P 2三点共线,设P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2),斜率存在时,直线P 1P 2的方程为:y =k (x -1). 代入y 2=4x 得:k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0. 则x 1x 2=1,x 1+x 2=2k 2+4k 2.∴1|FP 1→| +1|FP 2→| =1x 1+1+1x 2+1 =x 1+x 2+2x 1x 2+(x 1+x 2)+1=1.当P 1P 2垂直x 轴时,结论照样成立.21.(12分)[2014·吉林长春调研]已知函数f (x )=(3x 2-6x +6)e x -x 3. (1)求f (x )的单调区间和极值;(2)若x 1≠x 2,满足f (x 1)=f (x 2),求证:x 1+x 2<0. 解:(1)∵f ′(x )=3x 2e x -3x 2=3x 2(e x -1), ∴当x >0时,f ′(x )>0;当x <0时,f ′(x )<0.则f (x )的单调递增区间是(0,+∞),单调递减区间是(-∞,0). ∴f (x )在x =0处取得极小值f (0)=6,无极大值. (2)f (x 1)=f (x 2)且x 1≠x 2,由(1)可知x 1,x 2异号. 不妨设x 1<0,x 2>0,则-x 1>0.令g (x )=f (x )-f (-x )=(3x 2-6x +6)e x -(3x 2+6x +6)·e -x -2x 3, 则g ′(x )=3x 2e x +3x 2e -x -6x 2=3x 2(e x +e -x -2)≥0, ∴g (x )在R 上是增函数. 又g (x 1)=f (x 1)-f (-x 1)<g (0)=0, ∴f (x 2)=f (x 1)<f (-x 1),又∵f (x )在(0,+∞)上是增函数, ∴x 2<-x 1,即x 1+x 2<0.22.(12分)[2014·四川高考]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线x =-3上任意一点,求F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .①证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);②当|TF ||PQ |最小时,求点T 的坐标.解:(1)由已知可得⎩⎨⎧a 2+b 2=2b ,2c =2a 2-b 2=4,解得a 2=6,b 2=2,所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1.(2)①由(1)可得,F 的坐标是(-2,0),设T 点的坐标为(-3,m ),则直线TF 的斜率k TF=m -0-3-(-2)=-m . 当m ≠0时,直线PQ 的斜率k PQ =1m ,直线PQ 的方程是x =my -2.当m =0时,直线PQ 的方程是x =-2,也符合x =my -2的形式.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将直线PQ 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 26+y 22=1,消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0, 其判别式Δ=16m 2+8(m 2+3)>0. 所以y 1+y 2=4mm 2+3,y 1y 2=-2m 2+3,x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=-12m 2+3.所以PQ 的中点M 的坐标为(-6m 2+3,2mm 2+3),所以直线OM 的斜率k OM =-m3.又直线OT 的斜率k OT =-m3,所以点M 在直线OT 上,因此OT 平分线段PQ .②由①可得, |TF |=m 2+1,|PQ |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =(m 2+1)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2] =(m 2+1)[(4mm 2+3)2-4·-2m 2+3]=24(m 2+1)m 2+3.所以|TF ||PQ |=124·(m 2+3)2m 2+1=124·(m 2+1+4m 2+1+4)≥124·(4+4)=33. 当且仅当m 2+1=4m 2+1即m =±1时,等号成立,此时⎪⎪⎪⎪TF PQ 取得最小值. 所以当⎪⎪⎪⎪TF PQ 最小时,T 点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).。
高二数学选修1-1第二章测试题一、选择题1.椭圆1422=+y x 的离心率为 ( ) A .21 B .23 C . ±21 D .±232. 如果椭圆22110036x y +=上一点P 到焦点F 1的距离为6,则点P 到另一个焦点F 2的距离为( ) A . 10 B . 6 C . 12 D . 143.双曲线19422=-y x 的渐近线方程是 ( ) A .x y 23±= B .x y 32±= C .x y 49±= D .x y 94±= 4. 在同一坐标系中,方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +b y 2=0(a >b >0)的曲线大致是( )5. 方程11422=-+-t y t x 表示的曲线为C,给出下面四个命题,其中正确命题的个数是( ) ①若曲线C 为椭圆,则1<t<4 ②若曲线C 为双曲线,则t<1或t>4 ③曲线C 不可能是圆 ④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<t<23 .2 C6. 3k >是方程22131x y k k +=--表示双曲线的( )条件。
A.充分但不必要 B.充要 C.必要但不充分 D.既不充分也不必要 7.抛物线24(0)y ax a =<的焦点坐标是( ) A.1(,0)4a B.1(0,)16a C. 1(0,)16a - D. 1(,0)16a8.过点(0,2)与抛物线28y x =只有一个公共点的直线有( ) 条 条 条 D.无数多条9.设12,F F 为双曲线2214x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上,且满足120PF PF ⋅=,则12F PF ∆的面积是( ) 2310.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为31,则椭圆的方程是( ) A.1442x +1282y =1 B.362x +202y =1 C.322x +362y =1 D.362x +322y =1 11.双曲线22a x -22by =1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )B.3C.2D.23 12.动圆C 经过定点F(0,2)且与直线y+2=0相切,则动圆的圆心C 的轨迹方程是( )=8y=8x =2=213.与曲线1492422=+y x 共焦点,而与曲线1643622=-y x 共渐近线的双曲线方程为 ( ) A .191622=-x y B .191622=-y x C .116922=-x y D .116922=-y x 14. 若椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率是32,则双曲线22221x y a b-=的离心率是( )A .54B .5C .32D .515.椭圆221x my +=的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( )A .14B .12C . 2D .416. 若双曲线1922=-myx 的渐近线l 方程为x y 35±=,则双曲线焦点F 到渐近线l 的距离为 ( ) A .2B .14C .5D .2517.“ab <0”是“方程ax 2+by 2=c 表示双曲线”的 ( )(A )必要不充分条件 (B )充分不必要条件 (C )充要条件 (D )非充分非必要条件 ,F 2是定点,|F 1F 2|=7,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=7,则M 的轨迹是( ) (A )椭圆 (B )直线 (C )线段 (D )圆19.椭圆2x 2+3y 2=6的长轴长是( )(A(B(C)(D)20.已知抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( )A .x 2=-28y B .y 2=28x C .y 2=-28x D .x 2=28y21.已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则C 的方程是( )+y 24=1 +y 23=1 +y 22=1 +y 23=122.双曲线x 2-y 2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( )A .m >12B .m ≥1C .m >1D .m >223.已知双曲线222x y 1a 0a-=(>)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点重合,则此双曲线的渐近线方程是( )(A )y=(B )y=(C)y=(D )y=24.设椭圆2222x y 1m n +=、双曲线2222x y 1m n-=、抛物线y 2=2(m+n )x (其中m >n >0)的离心率分别为e 1,e 2,e 3,则( )(A )e 1e 2>e 3 (B )e 1e 2<e 3 (C )e 1e 2=e 3 (D )e 1e 2与e 3大小不确定 25.抛物线y=-x 2上的点到直线4x+3y-8=0的距离的最小值是( )(A )43 (B )75 (C )85(D )3 26.设k <3,k ≠0,则二次曲线22x y 13k k -=-与22x y 152+=必有( ) (A)不同的顶点 (B)不同的准线 (C)相同的焦点 (D)相同的离心率27.设双曲线的—个焦点为F ,虚轴的—个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( ) (A(B (C )12 (D )12+ 28.椭圆x 225+y 29=1上一点P 到两焦点的距离之积为m ,则m 取最大值时,P 点坐标是( )A .(5,0)或(-5,0)B .(52,332)或(52,-332)C .(0,3)或(0,-3)D .(532,32)或(-532,32) 29.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x的准线上,则双曲线的方程为( )-y 2108=1 -y 227=1 -y 236=1 -y 29=130.在y =2x 2上有一点P ,它到A (1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P 的坐标是( )A .(-2,1)B .(1,2)C .(2,1)D .(-1,2)31.已知抛物线的顶点为原点,焦点在y 轴上,抛物线上点M (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4或-4 B .-2 C .4 D .2或-232.已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直x 轴的直线交C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则C 的方程为( ) +y 2=1 +y 22=1 +y 23=1 +y 24=133.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上任意一点到两焦点的距离分别为d 1,d 2,焦距为2c ,若d 1,2c ,d 2成等差数列,则椭圆的离心率为( )34.已知F 是抛物线y =14x 2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 .x 2=y -12B .x 2=2y -116C .x 2=2y -1D .x 2=2y -235.已知双曲线222x y 1a 2a 2-=(>)的两条渐近线的夹角为3π,则双曲线的离心率为( )(A )233 (B )263(C )3 (D )2 二、填空1.过点P(-2, -4)的抛物线的标准方程为2、已知直线x -y =2与抛物线y 2=4x 交于A 、B 两点,那么线段AB 的中点坐标是 3、在抛物线y=x 2上的点___________处的切线倾斜角为4π 4.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =x +1截得的弦长为 .5.若双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0)的渐近线方程为y =±12x ,则b 等于________.6.若中心在坐标原点,对称轴为坐标轴的椭圆经过点(4,0),离心率为32,则椭圆的标准方程为________.7.设F 1和F 2是双曲线x24-y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上,且满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积为________.8.过双曲线C :x2a2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点作圆x 2+y 2=a 2的两条切线,切点分别为A ,B .若∠AOB =120°(O 是坐标原点),则双曲线C 的离心率为________.9.以抛物线2y 83x =的焦点F 为右焦点,且两条渐近线是x 3y=0的双曲线方程为______. 三、解答题1.(10分)已知抛物线y 2=6x ,过点P (4,1)引一条弦P 1P 2使它恰好被点P 平分,求这条弦所在的直线方程及|P 1P 2|.2.(12分)双曲线与椭圆有共同的焦点F 1(0,-5),F 2(0,5),点P (3,4)是双曲线的渐近线与椭圆的一个交点,求双曲线与椭圆的标准方程.3.已知双曲线的中心在原点,焦点为F 1()022,-,F 2(0,22),且离心率324e =曲线的标准方程.4.设21,F F 分别为椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左右两个焦点,椭圆上的点A (1,23)到21,F F 两点的距离之和等于4,求:①写出椭圆C 的方程和焦点坐标②过1F 且倾斜角为30°的直线,交椭圆于A,B 两点,求△AB 2F 的周长5.已知抛物线顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上一点M (a , 4)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和a 值。
第二章单元质量测评本试卷分第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.若k>1,则关于x,y的方程(1-k)x2+y2=k2-1所表示的曲线是( )A.焦点在x轴上的椭圆B.焦点在y轴上的椭圆C。
焦点在x轴上的双曲线D.焦点在y轴上的双曲线答案D解析原方程可化为错误!-错误!=1,因为k>1,所以k2-1>0,1+k>0,则方程所表示的曲线为焦点在y轴上的双曲线.故选D。
2.以双曲线错误!未定义书签。
-错误!=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为()A。
错误!未定义书签。
+\f(y2,12)=1 B。
\f(x2,12)+y216=1C.错误!未定义书签。
+错误!未定义书签。
=1 D.错误!未定义书签。
+错误!未定义书签。
=1答案A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),故选A。
3.若m是2和8的等比中项,则圆锥曲线x2+错误!未定义书签。
=1的离心率为()A。
错误!B。
错误!C。
错误!或错误!ﻩ D.错误!未定义书签。
或错误!未定义书签。
答案D解析依题意,可知m=±2×8=±4.当m=4时,曲线为椭圆,长半轴长为2,短半轴长为1,则半焦距为错误!未定义书签。
,e=错误!未定义书签。
;当m=-4时,曲线为双曲线,实半轴长为1,虚半轴长为2,则半焦距为错误!未定义书签。
,e=错误!未定义书签。
故选D。
4.已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点O,且经过点M(2,y0),若点M到焦点的距离为3,则|OM|=()A。
2错误!B。
2错误!C。
4 D.2\r(5)答案Bﻬ解析由题可设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),∴|MF|=2+\f(p,2)=3,∴p=2。
高二数学选修1-1第一、二章测试题班级: 姓名: 座号: 一.选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1. “21sin =A ”是“︒=30A ”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件 2. 平面内有两定点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( )A .甲是乙成立的充分不必要条件B .甲是乙成立的必要不充分条件C . 甲是乙成立的充要条件D .甲是乙成立的非充分非必要条件3.命题“对任意的3210x x x ∈-+R ,≤”的否定是( ) A .不存在3210x R x x ∈-+,≤ B .存在3210x R x x ∈-+,≤ C .存在3210x R x x ∈-+>,D .对任意的3210x R x x ∈-+>,4.双曲线121022=-y x 的焦距为( ) A .22 B .24 C .32 D .345. 已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A. 2 3 B . 6 C . 4 3 D . 126. 双曲线19422-=-y x 的渐近线方程是( ) A .x y 32±= B .x y 94±= C .x y 23±= D .x y 49±=7.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于( )A .B .C .12D .138.已知两点)0,1(1-F 、)0,1(F ,且21F F 是1PF 与2PF 的等差中项,则动点P 的轨迹方程是( )A .191622=+y xB .1121622=+y xC .13422=+y xD .14322=+y x9. 已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线方程为y =43x ,则双曲线的离心率为( )A .53B. 43C . 54D. 3210.抛物线281x y -=的准线方程是 ( )A . 321=xB .2=yC . 321=y D .2-=y11.若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p 的值为( )A .2-B .2C .4-D .412. 抛物线214x y =-的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是:( ) A .17-B .15-C .7D .1513. 椭圆2214x y +=的离心率为 .14. 已知F 1、F 2为椭圆192522=+y x 的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点,若1222=+B F A F ,则AB = .15.已知双曲线11222-=-+ny n x n = . 16.已知抛物线的方程是x y 82=,双曲线的右焦点是抛物线的焦点,离心率为2,则双曲线的标准方程是 .三.解答题(本大题共5小题,共40分) 17.(12分) 求下列各曲线的标准方程(1)实轴长为12,离心率为32,焦点在x 轴上的椭圆;(2)抛物线的焦点是双曲线14491622=-y x 的左顶点.(3) 顶点间的距离为6,渐近线方程为x y 23±=的双曲线。
高二数学选修1-1第二章测试题一、选择题1.椭圆1422=+y x 的离心率为 ( ) A .21 B .23 C . ±21D .±232. 如果椭圆22110036x y +=上一点P 到焦点F 1的距离为6,则点P 到另一个焦点F 2的距离为( )A . 10B . 6C . 12D . 143.双曲线19422=-y x 的渐近线方程是 ( )A .x y 23±= B .x y 32±= C .x y 49±= D .x y 94±= 4. 在同一坐标系中,方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +b y 2=0(a >b >0)的曲线大致是( )5. 方程11422=-+-t y t x 表示的曲线为C,给出下面四个命题,其中正确命题的个数是①若曲线C 为椭圆,则1<t<4 ②若曲线C 为双曲线,则t<1或t>4 ③曲线C 不可能是圆 ④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<t<23 A.1 B.2 C.3 D.46. 3k >是方程22131x y k k +=--表示双曲线的( )条件。
A .充分但不必要 B .充要 C .必要但不充分 D .既不充分也不必要 7.抛物线24(0)y ax a =<的焦点坐标是( ) A .1(,0)4a B .1(0,)16a C .1(0,)16a -D . 1(,0)16a8.过点(0,2)与抛物线28y x =只有一个公共点的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .无数多条9.设12,F F 为双曲线2214x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上,且满足120PF PF ⋅= ,则12F PF ∆的面积是( ) A .1 B .C .D .210.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为31,则椭圆的方程是( ) A.1442x +1282y =1 B.362x +202y =1 C.322x +362y =1 D.362x +322y =1 11.双曲线22a x -22by =1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )A.2B.3C.2D.23 12.动圆C 经过定点F(0,2)且与直线y+2=0相切,则动圆的圆心C 的轨迹方程是( )A.x 2=8yB.y 2=8x C.y=2D.x=213.与曲线1492422=+y x 共焦点,而与曲线1643622=-y x 共渐近线的双曲线方程为A .191622=-x yB .191622=-y xC .116922=-x yD .116922=-y x14. 若椭圆22221(0)x y a b a b +=>>,则双曲线22221x y a b-=的离心率是( )A .54B .2C .32D . 415.椭圆221x my +=的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( )A .14B .12C . 2D .4 16. 若双曲线1922=-my x 的渐近线l 方程为x y 35±=,则双曲线焦点F 到渐近线l 的距离为 ( ) A .2B .14C .5D .2517.“ab <0”是“方程ax 2+by 2=c 表示双曲线”的 ( )(A )必要不充分条件 (B )充分不必要条件 (C )充要条件 (D )非充分非必要条件 二、填空题18.过点P(-2, -4)的抛物线的标准方程为19、已知直线x -y =2与抛物线y 2=4x 交于A 、B 两点,那么线段AB 的中点坐标是 20、在抛物线y=x 2上的点___________处的切线倾斜角为4π 21.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =x +1截得的弦长为 . 三、解答题22.已知双曲线的中心在原点,焦点为F 1()022,-,F 2(0,22),且离心率e =线的标准方程.23.设21,F F 分别为椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左右两个焦点,椭圆上的点A (1,23)到21,F F 两点的距离之和等于4,求:①写出椭圆C 的方程和焦点坐标②过1F 且倾斜角为30°的直线,交椭圆于A,B 两点,求△AB 2F 的周长24.已知抛物线顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上一点M (a , 4)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和a 值。
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=2.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+=3.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .64.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .65.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .3⎡⎢⎣B .3⎡⎢⎣C .3⎡⎢⎣D .3⎡⎢⎣ 6.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若1MF =,则E 的离心率为( )A .3B .2C .5D .27.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .128.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e >C .3e >D .13e <<9.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25411.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .(D .(12.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n-=___________. 15.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.16.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.17.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.18.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.23.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值. 25.已知是抛物线2:2C y px=(0)p >的焦点,(1,)M t 是抛物线上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点O (坐标原点)分别作,OA OB 交抛物线C 于,A B 两点(,A B 不与O 重合),且.2OA OB k k =.求证:直线AB 过定点.26.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线30x y -+=过(,0)F c -,所以030c --+=,得3c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-,所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-,又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程; ③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.2.B解析:B 【分析】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a bx y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=, 整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.3.C解析:C 【分析】设E是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-++≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.4.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.5.C解析:C【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得2112t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++,令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以22222))122211(21)(1)k k AB t D k k t t t C +++=+=++--++=+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以1AB CD y +=∈⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.6.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=,则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.7.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y , 联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=, 由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-, 2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =,所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△29646464641016k =+=⨯+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.8.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=,所以,双曲线的渐近线by xa=的倾斜角α满足30α>,则123tan3bPF Fa>∠=,因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b bea a a a+⎛⎫====+>⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a、c的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a、c的齐次方程,然后转化为关于e的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.9.D解析:D【分析】由题意作出MD垂直于准线l,然后得2PM MD=,得30∠=︒DPM,写出直线方程,联立方程组,得关于y的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.【详解】如图,过点M做MD垂直于准线l,由抛物线定义得MF MD=,因为PF FM=,所以2PM MD=,所以30∠=︒DPM,则直线MN方程为3(1)x y=-,联立23(1)4x yx y⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x得,231030y y-+=,设()()1122,,,M x y N x y,所以121210,13y y y y+==,得121016||2233MN y y=++=+=.故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍)当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.11.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y , 由题意得22x ty a y px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=, 所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=-故直线()2222:xPA y y x xy-=--化简得:222222y y y x x x-=-+即2222221x x y y x y+=+=同理有33:1PB x x y y+=又,PA PB均过点()11,P x y,有313131311,1x x y y x x y y+=+=故直线11:1MN x x y y+=1111,m nx y==221222111x xm n-=-=故答案为:115.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程解析:28y x=【分析】推导出OBE EBF△△,求出tan BOE∠,可得出直线AO的方程,联立直线AO与抛物线C的方程,求出点A的坐标,利用抛物线的定义求出p的值,即可得出抛物线C的标准方程.【详解】因为BOE BEF∠=∠,90OBE EBF∠=∠=,OBE EBF∴△△,OB BEBE BF∴=,即2222p pBE OB BF p=⋅=⨯=,2BE p∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==,则直线AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得(),2A p p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.16.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:175【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率5c e a ==.【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5 【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.18.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:82-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan bb BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =,∴e =【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.(1)22143xy +=;(2. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+, 设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-,212112277OMNSOF y y =⋅-===⨯=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.24.(1)22194x y +=;(2)最大值为.(1)将1,3P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合3c a =和222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点1,3P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,所以2213219a b +=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12294MN x k =-=+, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题25.(1)24y x =;(2)直线AB 过定点(2,0)-,证明见解析. 【分析】(1)由抛物线的定义求得p ,得抛物线方程;(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线方程代入抛物线方程,由判别式大于0得参数满足的条件,应用韦达定理得1212,y y y y +,计算由2OA OB k k =可得128y y =,从而求得参数b ,并可得出m 的范围.此时由直线方程可得定点坐标. 【详解】(1)由抛物线定义可知:122p+=,则2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y联立24y x x my b⎧=⎨=+⎩得2440y my b --=,则216160m b ∆=+>即20()m b +>*。
2020--2021物理粤教版选修1—1第2章电磁感应与电磁场含答案粤教版物理选修1—1第二章电磁感应与电磁场1、如图所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点,A、B两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将()A.先增大,后减小B.先减小,后增大C.先增大、后减小,再增大、再减小D.先减小、后增大,再减小、再增大2、如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆周面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变3、(双选)如图所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05 s,第二次用0.1 s,设插入方式相同,下面的叙述正确的是()A.两次线圈中磁通量变化相同B.两次线圈中磁通量变化不同C.两次线圈中磁通量变化率相同D.两次线圈中磁通量变化率不相同4、电磁场理论的建立,开拓了广泛的现代技术应用空间,促进了现代社会的发展.建立电磁场理论的科学家是()A.牛顿B.爱迪生C.爱因斯坦D.麦克斯韦5、如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外,匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体,当磁感应强度以ΔBΔt均匀变化时,线圈中产生的感应电动势大小为()A.πr2ΔBΔt B.L2ΔBΔtC.nπr2ΔBΔt D.nL2ΔBΔt6、如图所示,通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心,下列哪个说法正确()A.当导线中电流增大时,线圈中有感应电流B.当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时,线圈中有感应电流C.当线圈上下平动时,线圈中有感应电流D.以上各种情况下,线圈中都不会产生感应电流7、(双选)当穿过线圈的磁通量发生变化时,则()A.线圈中一定有感应电流B.线圈中一定有感应电动势C.感应电动势的大小与线圈的电阻有关D.如有感应电流,则其大小与线圈的电阻有关8、(双选)下列关于电磁场理论的说法,正确的有()A.电场会产生磁场B.磁场会产生电场C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场D.周期性变化的磁场产生周期性变化的电场9、(多选)如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当开关S接通时,以下说法正确的是()A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C.通过灯泡L1的电流减小D.通过电流表 A 的电流增大10、(多选)图是观察电磁感应现象的实验装置,闭合开关,要使灵敏电流计指针发生偏转,可采取的措施有()A.将线圈M快速插入线圈N中B.将线圈M快速从线圈N中抽出C.快速移动滑动变阻器的滑片D.将线圈M静置于线圈N中11、理想变压器的原线圈匝数不变,原线圈接入电压有效值恒定的交流电,则副线圈的()A.匝数越少,输出电压越高B.匝数越多,输出电压越高C.输出功率比输入功率小D.输出功率比输入功率大12、关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A.电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁波B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C.电磁波传播的速度总是3×108 m/sD.电磁波是一种物质,因而只可以在物质中传播13、一台理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=20∶1,原线圈接入220 V的交流电压,副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为() A.2 A B.0.1 AC.0.5 A D.0.005 A14、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后,激发人们去探索“磁生电”的方法.( )(2)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流.()(3)只要有感应电流产生,穿过闭合回路的磁通量一定发生了变化.()(4)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流.( )(5)线框不闭合,即使穿过线框的磁通量变化,线框中也没有感应电流.()(6)如果穿过断开电路的磁通量发生变化,电路中没有感应电流,也没有感应电动势.() 15、如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球.将整个装置悬挂起来.接通电源瞬间,整个圆盘将转动一下,你知道这是为什么吗?2020--2021物理粤教版选修1—1第2章电磁感应与电磁场含答案粤教版物理选修1—1第二章电磁感应与电磁场1、如图所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点,A、B两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将()A.先增大,后减小B.先减小,后增大C.先增大、后减小,再增大、再减小D.先减小、后增大,再减小、再增大A[穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主,而内部的磁感线是一定值,在A、B点时,外部磁感线比较密,即与内部相反的磁感线多,相抵后剩下的内部的磁感线就少;中间位置时,外部磁感线比较疏,即与内部相反的磁感线少,相抵后剩下的内部的磁感线就多.所以两端磁通量小,中间磁通量大,A正确.]2、如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆周面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变C[利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作俯视图如图所示,考虑到磁场具有对称性,可知穿过线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的.故选C.]3、(双选)如图所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05 s,第二次用0.1 s,设插入方式相同,下面的叙述正确的是()A.两次线圈中磁通量变化相同B.两次线圈中磁通量变化不同C.两次线圈中磁通量变化率相同D.两次线圈中磁通量变化率不相同AD[两次插入过程中,线圈中磁通量的变化是相同的,但由于插入的时间不同,故磁通量的变化率不同,选项A、D正确.]4、电磁场理论的建立,开拓了广泛的现代技术应用空间,促进了现代社会的发展.建立电磁场理论的科学家是()A.牛顿B.爱迪生C.爱因斯坦D.麦克斯韦D5、如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方体abcd之外,匀强磁场局限在正方体区域内且垂直穿过正方体,当磁感应强度以ΔBΔt均匀变化时,线圈中产生的感应电动势大小为()A.πr2ΔBΔt B.L2ΔBΔtC.nπr2ΔBΔt D.nL2ΔBΔtD[磁场的有效面积S=L2,根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势大小E=n ΔΦΔt=nL2ΔBΔt,选项D正确.]6、如图所示,通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心,下列哪个说法正确()A.当导线中电流增大时,线圈中有感应电流B.当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时,线圈中有感应电流C.当线圈上下平动时,线圈中有感应电流D.以上各种情况下,线圈中都不会产生感应电流D[圆形线圈处在直线电流的磁场中,而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面上.因此,不论导线中的电流大小如何变化,穿过圆形线圈的磁通量始终为零,即穿过圆形线圈的磁通量不变,所以A选项错误.当线圈左右平动或上下平动时,穿过线圈的磁通量同样始终为零,即穿过线圈的磁通量不变,所以B、C选项错误,D选项正确.] 7、(双选)当穿过线圈的磁通量发生变化时,则()A.线圈中一定有感应电流B.线圈中一定有感应电动势C.感应电动势的大小与线圈的电阻有关D.如有感应电流,则其大小与线圈的电阻有关BD[穿过线圈的磁通量发生变化时,一定产生感应电动势;若是闭合回路,才有感应电流,且感应电动势大小与电阻无关,感应电流大小与电阻有关.]8、(双选)下列关于电磁场理论的说法,正确的有()A.电场会产生磁场B.磁场会产生电场C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场D.周期性变化的磁场产生周期性变化的电场CD[本题是有关电磁场理论的概念题,要解决本题,关键在于理解电磁场理论的内容,尤其是“变化”两字.电磁场理论的内容:变化的电场(磁场)产生磁场(电场),所以只有C、D选项正确.]9、(多选)如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当开关S接通时,以下说法正确的是()A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C.通过灯泡L1的电流减小D.通过电流表 A 的电流增大BCD[副线圈两端电压U2=n2n1U1,电源电压不变,则U2不变,M、N两端电压不变,故A错误.开关S闭合,L2与L1并联,使副线圈的负载电阻的阻值变小,M、N间的输出电压不变,副线圈中的总电流I2增大,电阻R上的电压降U R=I2R亦增大,灯泡L1两端的电压减小,L1中的电流减小,B、C正确.由I2增大,导致原线圈中电流I1相应增大,故D正确.]10、(多选)图是观察电磁感应现象的实验装置,闭合开关,要使灵敏电流计指针发生偏转,可采取的措施有()A.将线圈M快速插入线圈N中B.将线圈M快速从线圈N中抽出C.快速移动滑动变阻器的滑片D.将线圈M静置于线圈N中ABC[要使灵敏电流计指针发生偏转,应使线圈N的磁通量发生变化,这时可通过上下移动线圈M,或线圈M不动而快速移动滑动变阻器的滑片,故A、B、C均正确.]11、理想变压器的原线圈匝数不变,原线圈接入电压有效值恒定的交流电,则副线圈的()A.匝数越少,输出电压越高B.匝数越多,输出电压越高C.输出功率比输入功率小D.输出功率比输入功率大B[理想变压器的输出功率与输入功率相等,C、D错误;由U1U2=n1n2可知,U2=n2n1U1,可见,n1、U1大小一定时,n2越大,输出电压U2越大,故A错误,B正确.] 12、关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A.电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁波B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C.电磁波传播的速度总是3×108 m/sD.电磁波是一种物质,因而只可以在物质中传播B[电场和磁场相互激发并向远处传播,形成电磁波,故A错误,B正确;电磁波是一种物质,因而也可在真空中传播,且在真空中传播的速度最大,为3×108 m/s,故C、D错误.]13、一台理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=20∶1,原线圈接入220 V的交流电压,副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为() A.2 A B.0.1 AC.0.5 A D.0.005 AB[由于U1U2=n1n2,故U2=n2n1U1=120×220 V=11 V,故副线圈电流I2=U2R=0.1 A,B对.]14、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后,激发人们去探索“磁生电”的方法.( )(2)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流.()(3)只要有感应电流产生,穿过闭合回路的磁通量一定发生了变化.()(4)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流.( )(5)线框不闭合,即使穿过线框的磁通量变化,线框中也没有感应电流.()(6)如果穿过断开电路的磁通量发生变化,电路中没有感应电流,也没有感应电动势.() 【答案】(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×15、如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球.将整个装置悬挂起来.接通电源瞬间,整个圆盘将转动一下,你知道这是为什么吗?[解析]接通电源瞬间,线圈中产生变化的电流,从而产生变化的磁场,根据麦克斯韦电磁场理论,该变化的磁场在空间产生电场,带负电的小球在电场中因受电场力而带动圆盘转动一下.[答案]见解析11 / 11。
单元综合测试二(第二章综合测试)时间:120分钟 分值:150分一、选择题(每小题5分,共60分) 1.抛物线y =x 2的准线方程是( )A .4y +1=0B .4x +1=0C .2y +1=0D .2x +1=0【答案】 A【解析】 p =12,准线方程为y =-p 2=-14,即4y +1=0. 2.设k >1,则关于x ,y 的方程(1-k )x 2+y 2=k 2-1所表示的曲线是( )A .长轴在y 轴上的椭圆B .长轴在x 轴上的椭圆C .实轴在y 轴上的双曲线D .实轴在x 轴上的双曲线 【答案】 C【解析】 ∵k >1,方程可化为y 2k 2-1-x 2k +1=1.表示实轴在y 轴上的双曲线. 3.下列曲线中离心率为62的是( ) A.x 22-y 24=1 B.x 24-y 22=1 C.x 24-y 26=1 D.x 24-y 210=1【答案】 B【解析】 双曲线x 24-y 22=1的离心率e =4+22=62.4.在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin C sin B 等于( )A.45B.52C.54D.53【答案】 C【解析】 椭圆x 225+y 29=1中,长半轴长a =5,短半轴长b =3,半焦距c =4,sin A +sin C sin B =BC +BA AC =2a 2c =54.5.椭圆a 2x 2-a2y 2=1的一个焦点是(-2,0),则a 等于( ) A.1-34 B.1-54 C.-1±34 D.-1±54【答案】 B【解析】 椭圆a 2x 2-a 2y 2=1可化为x 21a 2+y2-2a=1,∴a <0,排除C 、D.当a =1-54时,1a 2=6+25,-2a =2(5+1), ∴6+25-25-2=4,∴一个焦点是(-2,0).6.(2013·重庆文)设双曲线C 的中心为点O ,若有且只有一对相交于点O ,所成的角为60°的直线A 1B 1和A 2B 2,使|A 1B 1|=|A 2B 2|,其中A 1,B 1和A 2,B 2分别是这对直线与双曲线C 的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .(233,2] B .[233,2) C .(233,+∞) D .[233,+∞)【答案】 A【解析】 由条件知b a >tan30°或ba ≤tan60°此时e >233或e ≤2,所以离心率取值范围是(233,2]. 7.抛物线y =x 2到直线2x -y =4距离最近的点的坐标是( ) A .(32,54) B .(1,1) C .(32,94) D .(2,4)【答案】 B【解析】 设P (x ,y )为抛物线y =x 2上任一点,则P 到直线的距离d =|2x -y -4|5=|x 2-2x +4|5=(x -1)2+35,所以当x =1时,d 取最小值355,此时P 为(1,1).8.(2014·江西文)过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于A .若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A 、O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 27-y 29=1 C.x 28-y 28=1 D.x 212-y 24=1 【答案】 A【解析】 本题主要考查双曲线的性质及其与圆结合形成的几何关系.如图设双曲线的右焦点F ,右顶点B ,设渐近线OA 方程为y =ba x (也可设为y =-ba x ),由题意知,以F 的半径的圆过点O ,A , ∴|F A |=|FO |=r =4.∵AB ⊥x 轴,A 为AB 与渐近线y =ba x 的交点, ∴可求得A 点坐标为A (a ,b ).∴在Rt △ABO 中,|OA |2=OB 2+AB 2=a 2+b 2=c =|OF |=4, ∴在△OAF 为等边三角形且边长为4,B 为OF 的中点,从而解得|OB |=a =2,|AB |=b =23,∴双曲线的方程为x 24-y 212=1,故选A.9.(2013·全国卷大纲文)已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A 、B 两点,若MA →·MB →=0,则k =( )A.12B.22C. 2D .2【答案】 D【解析】 抛物线y 2=8x 焦点坐标为(2,0),直线方程为y =k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x y =k (x -2),得k 2(x -2)2=8x ,即k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则MA →=(x 1+2,y 1-2),MB →=(x 2+2,y 2-2),由MA →·MB →=0得 (x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=0, 将y 1=k (x 1-2),y 2=k (x 2-2), x 1+x 2=4k 2+8k 2.x 1·x 2=4代入上式中,整理得(k -2)2=0,∴k =2.10.连接双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与y 2b 2-x 2a 2=1的四个顶点构成的四边形的面积为S 1,连接它们的四个焦点构成的四边形的面积为S 2,则S 1 S 2的最大值是( )A .2B .1 C.12 D.14【答案】 C【解析】 x 轴上的两个顶点为(a,0),(-a,0), y 轴上的两个顶点为(0,b ),(0,-b ). 这四个顶点构成的四边形为菱形, 面积S 1=12·2a ·2b =2ab , 焦点分别为(±c,0),(0,±c ), 则四个焦点构成的四边形为正方形,面积S 2=12·2c ·2c =2c 2.∴S 1 S 2=ab c 2≤a 2+b 22c 2=12.当且仅当a =b 时,等号成立,故选C.11.(2013·浙江文)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】 设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,离心率e =ca ,由椭圆的定义得|AF 1|+|AF 2|=4,①由双曲线的定义得|AF 2|-|AF 1|=2a ,②将①②两边分别平方相加后得2(|AF 1|2+|AF 2|2)=16+4a 2,而四边形AF 1BF 2为矩形,所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2=12代入上式得a 2=2,a =2,所以e =32=62,选D. 注意椭圆、双曲线的定义在解题过程中的应用.12.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是( )A .(14,49)B .(23,1) C .(12,23) D .(0,12)【答案】 C【解析】 点B 的横坐标是c ,故B 的坐标为(c ,±b 2a ),又k ∈(13,12),∴B (c ,b 2a ).斜率k =b 2a c +a =b 2ac +a 2=a 2-c 2ac +a 2=1-e 2e +1.由13<k <12,解得12<e <23.二、填空题(每小题4分,共16分)13.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为________.【答案】 12【解析】 ∵AB =2c =4,∴c =2. 又AC +CB =5+3=8=2a ,∴a =4. 即椭圆的离心率为c a =12.14.(2013·天津文)已知抛物线y 2=8x 的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.[答案] x 2-y 23=1[解析] 抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,则双曲线的一个焦点为(-2,0),即c =2,离心率e =ca =2.a =1,由a 2+b 2=c 2得b 2=3,所以双曲线的方程为x 2-y 23=1.15.抛物线形拱桥的跨度是20米,拱高是4米,每隔4米用一支柱支撑,其中最长支柱的长是________.【答案】 3.84 米【解析】 如图,建立如图所示的平面直角坐标系.设抛物线方程为:x 2=-2py (p >0), 点A (10,-4)在抛物线上, ∴100=8p ,p =252,∴x 2=-25y ,其中最长一根长柱与抛物线的交点为B (x 0,y 0), 由题意知x 0=2,∴y 0=-425,∴最长的支柱长为4-425=9625=3.84(米).16.(2014·山东文)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,右顶点为A ,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c ,且|F A |=c ,则双曲线的渐近线方程为________.【答案】 y =±x【解析】 本题考查双曲线、抛物线的几何性质及坐标运算. 如图所示.由题意知A (a,0),F (0,p 2),∵|AF |=c ,∴a 2+p24=c 2 又c 2=a 2+b 2,∴b 2=p24联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-p 2x 2a 2-y 2b 2=1得x 2=2a 2,∴x =±2a ,即2c =22a . ∴c =2a ,又c 2=a 2+b 2 即c 2=2a 2=a 2+b 2,∴a =b 故所求渐近线方程为y =±x . 三、解答题(共74分)17.(本题满分12分)求以椭圆3x 2+13y 2=39的焦点为焦点,以直线y =±x2为渐近线的双曲线方程.【解析】 椭圆3x 2+13y 2=39可化为x 213+y 23=1,其焦点坐标为(±10,0), ∴所求双曲线的焦点为(±10,0), 设双曲线方程为:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) ∵双曲线的渐近线为y =±12x ,∴b a =12,∴b 2a 2=c 2-a 2a 2=10-a 2a 2=14,∴a 2=8,b 2=2,即所求的双曲线方程为:x 28-y 22=1.18.(本题满分12分)设F 1,F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点.若点P 是该椭圆上的一个动点,求PF 1→·PF 2→的最大值和最小值.【解析】 由题意知a =2,b =1,c =3,所以F 1(-3,0),F 2(3,0),设P (x ,y ),则PF 1→·PF 2→=(-3-x ,-y )·(3-x ,-y )=x 2+y 2-3=14(3x 2-8).由于x ∈[-2,2],故当x =0,即点P 为椭圆短轴端点时,PF 1→·PF 2→有最小值-2;当x =±2,即点P 为椭圆长轴端点时,PF 1→·PF 2→有最大值1.19.(本题满分12分)如图所示,椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,一条直线l 经过F 1与椭圆交于A ,B 两点,若直线l 的倾斜角为45°,求△ABF 2的面积.【解析】 由椭圆的方程x 216+y 29=1知,a =4,b =3, ∴c =a 2-b 2=7.由c =7知F 1(-7,0),F 2(7,0), 又k =tan45°=1,∴直线l 的方程为x -y +7=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎨⎧x -y +7=0,x 216+y 29=1,消去x ,整理得25y 2-187y -81=0, ∴|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =(18725)2+4×8125=7225 2.∴S △ABF 2=12|F 1F 2|·|y 1-y 2| =12×27×7225 2 =722514.20.(本题满分12分)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3),(0,3)的距离之和为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. 【解析】 (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+y24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足⎩⎨⎧x 2+y 24=1,y =kx +1,消去y 并整理得(k 2+4)x 2+2kx -3=0, 故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.若OA →⊥OB →,则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 =±12.21.(本题满分13分)(2014·辽宁文)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).(1)求点P 的坐标;(2)焦点在x 轴上的椭圆C 过点P ,且与直线l :y =x +3交于A ,B 两点,若△P AB 的面积为2,求C 的标准方程.【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 0y 0,切线方程为y -y 0=-x 0y 0(x -x 0),即x 0x +y 0y =4. 此时,两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=8x 0y 0.由x 20+y 20=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).(2)设C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由点P 在C 上知2a 2+2b 2=1,并由⎩⎨⎧x 2a 2+y 2b 2=1y =x +3得b 2x 2+43x +6-2b 2=0, 又x 1,x 2是方程的根,∴⎩⎨⎧x 1+x 2=-43b 2x 1x 2=6-2b 2b2,由y 1=x 1+3,y 2=x 2+3得 |AB |=2|x 1-x 2|=2·48-24b 2+8b 4b 2. 由点P 到直线l 的距离为32及S △P AB =12·32|AB |=2得b 4-9b 2+18=0,解得b 2=6或3,∴b 2=6,a 2=3(舍去)或b 2=3,a 2=6, 从而C 的方程为x 26+y 23=1.22.(本题满分13分)(2013·浙江文)已知抛物线C 的顶点为O (0,0),焦点为F (0,1).(1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 作直线交抛物线C 于A ,B 两点.若直线AO ,BO 分别交直线l :y =x -2于M ,N 两点,求|MN |的最小值.【解析】 (1)由题意可设抛物线C 的方程为x 2=2py (p >0)得p2=1, 所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =kx +1由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1x 2=4y 消去y ,整理得x 2-4kx -4=0, 所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4. 从而|x 1-x 2|=4k 2+1.由⎩⎨⎧y =y 1x 1x ,y =x -2,解得点M 的横坐标x M =2x 1x 1-y 1=2x 1x 1-x 214=84-x 1. 同理点N 的横坐标x N =84-x 2.所以|MN |=2|x M -x N | =2|84-x 1-84-x 2|=82|x 1-x 2x 1x 2-4(x 1+x 2)+16|=82k 2+1|4k -3|令4k -3=t ,t ≠0,则k =t +34. 当t >0时,|MN |=2225t 2+6t +1>2 2.当t <0时, |MN |=22(5t +35)2+1625≥825.综上所述,当t =-253,即k =-43时,|MN |的最小值是825.。