第二章 综合素质检测
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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.(2012~2013学年度重庆市高二期末测试)若椭圆x 24+y 2m 2=1(m >0)的一个焦点坐标为(1,0),则m 的值为( )A .5B .3 C. 5 D. 3[答案] D[解析] 解法一:由椭圆的焦点在x 轴上,可知4>m 2,∴0<m <2,故选D.解法二:由题意得4-m 2=1,∴m 2=3,又m >0,∴m = 3. 2.设P 是椭圆x 2169+y 225=1上一点,F 1、F 2是椭圆的焦点,若|PF 1|等于4,则|PF 2|等于( )A .22B .21C .20D .13 [答案] A[解析] 由椭圆的定义知,|PF 1|+|PF 2|=26,因为|PF 1|=4,所以|PF 2|=22.3.(2012~2013学年度湖南怀化市高二期末测试)椭圆x 24+y 2=1的离心率为( )A.22B.34C.32D.23[答案] C[解析] a 2=4,b 2=1,∴c 2=3,∴离心率e =c a =32.4.(2012~2013学年度广东深圳高级中学高二期中测试)如果抛物线y 2=ax 的准线方程是x =1,那么它的焦点坐标是( )A .(1,0)B .(2,0)C .(3,0)D .(-1,0)[答案] D[解析] ∵抛物线的准线方程是x =1, ∴抛物线的焦点在x 的负半轴上,且为(-1,0).5.(2012~2013学年度山东潍坊高二期末测试)过点P (2,-2)且与x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.y 22-x 24=1 B.x 24-y 22=1 C.y 24-x 22=1 D.x 22-y 24=1 [答案] A[解析] 设双曲线方程为x 22-y 2=λ(λ≠0), 又∵点P (2,-2)在双曲线上, ∴42-4=λ,∴λ=-2. 即所求双曲线方程为y 22-x 24=1.6.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[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-b 2m =1得a 2+b 2=m 2,故为直角三角形. 7.(2012~2013学年度浙江宁波市重点中学高二期末测试)已知椭圆x 23m 2+y 25n 2=1和双曲线x 22m 2-y 23n 2=1有公共焦点,那么双曲线的渐近线方程是( )A .x =±152y B .y =±152x C .x =±34y D .y =±34x[答案] D[解析] 由题意得3m 2-5n 2=2m 2+3n 2,即m 2=8n 2. ∴双曲线的渐近线方程为y =±3n 22m 2x =±34x .8.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A 、B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48[答案] C[解析] 设抛物线为y 2=2px ,则焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线x =-p 2,由|AB |=2p =12,知p =6,所以F 到准线距离为6,所以三角形面积为S =12×12×6=36.9.(2012~2013学年度吉林扶余一中高二期末测试)过点(0,1)与双曲线x 2-y 2=1仅有一个公共点的直线有( )A .1条B .2条C .3条D .4条[答案] D[解析] 过点(0,1)与双曲线x 2-y 2=1的两条渐近线平行的直线与双曲线只有一个公共点;过点(0,1)与双曲线相切的直线设为y =kx+1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1x 2-y 2=1,得(1-k 2)x 2-2kx -2=0,当1-k 2≠0时,Δ=4k 2+8(1-k 2)=0, ∴k =±2,故满足条件的直线有4条.10.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)[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).11.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为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. 2B. 3C.3+12D.5+12[答案] D[分析] 考查双曲线的渐近线方程及如何用a 、b 、c 三者关系转化出离心率[解析] 设F (-c,0),B (0,b ),则k FB =bc , 与直线FB 垂直的渐近线方程为y =-ba x , ∴bc =ab ,即b 2=ac ,又b 2=c 2-a 2,∴有c 2-a 2=ac ,两边同除以a 2得e 2-e -1=0,∴e =1±52,∵e >1,∴e =1+52,选D.12.(2012~2013学年度辽宁大连24中高二期末测试)“直线与双曲线有唯一的公共点”是“直线与双曲线相切”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] B[解析] 直线与双曲线有唯一的公共点⇒直线与双曲线相切或直线平行于双曲线的一条渐近线,故选B.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________.[答案] 12[解析] ∵AB =2c =4,∴c =2. 又AC +CB =5+3=8=2a ,∴a =4. ∴椭圆离心率为c a =12.14.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________.[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x 22+y 2=1.15.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1(m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为________.[答案] x 216+y 212=1[解析] 抛物线y 2=8x 的焦点F (2,0),由条件得⎩⎨⎧m 2-n 2=42m =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2=16n 2=12,∴所求椭圆的方程为x 216+y 212=1.16.与双曲线x 29-y 216=1有共同的渐近线,并且经过点(-3,32)的双曲线方程为__________.[答案] y 22-8x 29=1[解析] 设双曲线方程为:x 29-y 216=λ(λ≠0) 又点(-3,32)在双曲线上,∴λ=-18. 故双曲线方程为y 22-8x 29=1.三、解答题(本题共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)求下列双曲线的标准方程.(1)与双曲线x 216-y 24=1有公共焦点,且过点(32,2)的双曲线; (2)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.[解析] (1)∵双曲线x 216-y 24=1的焦点为(±25,0), ∴设所求双曲线方程为:x 2a 2-y 220-a 2=1(20-a 2>0) 又点(32,2)在双曲线上,∴18a 2-420-a 2=1,解得a 2=12或30(舍去), ∴所求双曲线方程为x 212-y 28=1.(2)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-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)方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,求α的取值范围.[分析] 根据焦点在y 轴上的椭圆的标准方程的特点,先将方程化为标准式,得到关于α的关系式,再求α的取值范围.[解析] ∵x 2sin α-y 2cos α=1,∴x 21sin α+y2-1cos α=1.又∵此方程表示焦点在y 轴上的椭圆,∴⎩⎪⎨⎪⎧1sin α>0-1cos α>01sin α<-1cos α,即⎩⎨⎧sin α>00<-cos α<sin α,∴2k π+π2<α<2k π+3π4(k ∈Z ).故所求α的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+π2,2k π+3π4(k ∈Z ). 19.(本题满分12分)已知椭圆与双曲线y 24-x 212=1共焦点,它们的离心率之和为145,求椭圆的方程.[解析] 由题意设椭圆的方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).∵双曲线的焦点为(0,±4),离心率为e =2, ∴椭圆的焦点 (0,±4),离心率e ′=45. ∴a =5.∴b 2=a 2-c 2=9,故椭圆的方程为y 225+x29=1.20.(本题满分12分)(2012~2013学年度宁夏宁大附中高二期末测试)过抛物线y =4x 2的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点,若y 1+y 2=5,求线段AB 的长.[解析]抛物线方程化为标准方程为x 2=14y ,如图.|AF |=y 1+p 2=y 1+116, |BF |=y 2+p 2=y 2+116,|AB |=|AF |+|BF |=y 1+y 2+18=5+18=418.21.(本题满分12分)(2012~2013学年度辽宁大连24中高二期末测试)椭圆ax 2+by 2=1与直线x +y -1=0相交于A 、B 两点,若|AB |=22,线段AB 的中点为C ,O 为坐标原点,且OC 的斜率为22,求椭圆方程.[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0ax 2+by 2=1,得 (a +b )x 2-2bx +b -1=0. Δ=4b 2-4(a +b )(b -1)>0 x 1+x 2=2ba +b ,x 1x 2=b -1a +b .∴C (b a +b ,a a +b).∵k OC =22,∴b =2a . ① 又|AB |=1+1·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2·(2b a +b )2-4(b -1)a +b=2 2.∴a 2+3ab +b 2-a -b =0 ② 由①②得a =13,b =23. ∴椭圆方程为13x 2+23y 2=1.22.(本题满分14分)已知动点P 与平面上两定点A (-2,0)、B (2,0)连线的斜率的积为定值-12.(1)试求动点P 的轨迹方程C .(2)设直线l :y =kx +1与曲线C 交于M 、N 两点,当|MN |=423时,求直线l 的方程.[解析] 设点P (x ,y ),则依题意有y x +2·y x -2=-12,整理得x 22+y 2=1.由于x ≠±2,所以求得的曲线C 的方程为x 22+y 2=1(x ≠±2).(2)由⎩⎨⎧x 22+y 2=1y =kx +1,消去y 得:(1+2k 2)x 2+4kx =0.解得x 1=0,x 2=-4k1+2k 2(x 1、x 2分别为M 、N 的横坐标).由|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2|4k 1+2k 2|=432,解得:k =±1.所以直线l 的方程x -y +1=0或x +y -1=0.1.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[答案] B[解析] ∵直线与圆无交点,∴4m 2+n 2>2,∴m 2+n 2<4,∴点P 在⊙O 内部, 又⊙O 在椭圆内部,∴点P 在椭圆内部, ∴过点P 的直线与椭圆有两个交点.2.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.74[答案] C[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由|AF |+|BF |=3得,x 1+x 2+12=3, ∴x 1+x 2=52,∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x 1+x 22=54.3.已知双曲线方程为x 220-y 25=1,那么它的半焦距是( ) A .5 B .2.5 C.152 D.15[答案] A[解析] ∵a 2=20,b 2=5,∴c 2=25,∴c =5.4.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( ) A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 24+y 216=1[答案] D[解析] 将x 24-y 212=-1化为y 212-x 24=1,易知双曲线的焦点在y 轴上,焦点为(0,±4),顶点为(0,±23),所以椭圆的a =4,c =23,因此b 2=16-12=4,所以椭圆方程为x 24+y 216=1.5.若方程x 2a -y 2b =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 <-a[答案] A[解析] 方程x 2a -y 2b =1表示焦点在y 轴上的椭圆, ∴b <0,∴-b >a .6.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±54[答案] B[解析] 椭圆a 2x 2-a 2y 2=1可化为x 21a 2+y 2-2a=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).7.双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m 等于( ) A .-14 B .-4 C .4 D.14[答案] A[解析] 双曲线mx 2+y 2=1的方程可化为:y 2-x 2-1m=1,∴a 2=1,b 2=-1m ,∵2b =4a ,∴2-1m =4,∴m =-14.8.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F (7,0),直线y =x -1与其相交于M 、N 两点,MN 中点的横坐标为-23,则此双曲线的方程是( )A.x 23-y 24=1 B.x 24-y 23=1 C.x 25-y 22=1 D.x 22-y 25=1[答案] D[解析] 由题知c =7,设双曲线方程为x 2t -y 27-t=1(t >0)由⎩⎨⎧x 2t -y 27-t=1y =x -1消去y 得,(7-2t )x 2+2tx -8t +t 2=0. 由题意知x 1+x 22=-23,∴x 1+x 2=2t 2t -7=-43,∴t =2,∴双曲线方程为x 22-y 25=1.9.F 是抛物线y 2=2x 的焦点,P 是抛物线上任一点,A (3,1)是定点,则|PF |+|P A |的最小值是( )A .2 B.72 C .3 D.12[答案] B[解析] 如图,|PF |+|P A |=|PB |+|P A |,显然当A 、B 、P 共线时,|PF |+|P A |取到最小值3-(-12)=72.。