第二章圆锥曲线与方程单元检测(人教A版选修1-1)
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第二章 圆锥曲线与方程 单元检测(人教A版选修1-1)
(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.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.已知抛物线的准线方程为x=-7,则抛物线的标准方程为( )
A.x2=-28y B.y2=28x
C.y2=-28x D.x2=28y
解析 由条件可知p2=7,∴p=14,抛物线开口向右,故方程为y2=28x.
答案 B
2.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( )
A.x23+y24=1 B.x24+y23=1
C.x24+y22=1 D.x24+y23=1
解析 依题意知c=1,e=ca=12,∴a=2,b2=a2-c2=3.故椭圆C的方程为x24+y23=1.
答案 D
3.双曲线x2-y2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( ) A.m>12 B.m≥1
C.m>1 D.m>2
解析 由e2=ca2=1+m1=1+m>2,m>1.
答案 C
4.椭圆x225+y29=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)
解析 |PF1|+|PF2|=2a=10,
∴|PF1|·|PF2|≤(|PF1|+|PF2|2)2=25.
当且仅当|PF1|=|PF2|=5时,取得最大值,
此时P点是短轴端点,故选C.
答案 C
5.已知双曲线x2a2-y2b2=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y2=24x的准线上,则双曲线的方程为(
)
A.x236-y2108=1 B.x29-y227=1
C.x2108-y236=1 D.x227-y29=1
解析 本题主要考查双曲线与抛物线的几何性质与标准方程,属于容易题.
依题意知
ba=3,c=6,c2=a2+b2,⇒a2=9,b2=27,
所以双曲线的方程为x29-y227=1.
答案 B
6.在y=2x2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)
解析 如图所示,直线l为抛物线y=2x2的准线,F为其焦点,PN⊥l,AN1⊥l,
由抛物线的定义知,|PF|=|PN|,
∴|AP|+|PF|=|AP|+|PN|≥|AN1|,
当且仅当A,P,N三点共线时取等号, ∴P点的横坐标与A点的横坐标相同即为1,
则可排除A、C、D项,故选B.
答案 B
7.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-2
解析 由题可知,p2-(-2)=4,∴p=4.
∴抛物线的方程为x2=-8y.
将(m,-2)代入可得m2=16,
∴m=±4.故选A.
答案 A
8.已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直x轴的直线交C于A,B两点,且|AB|=3,则C的方程为( )
A.x22+y2=1 B.x23+y22=1
C.x24+y23=1 D.x25+y24=1
解析 依题意可设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),则A1,b2a,B1,-b2a,又|AB|=b2a--b2a=2b2a=3,∴2b2=3a.又a2-b2=c2=1,∴a=2,b=3.故C的方程为x24+y23=1.
答案 C 9.动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必过点( )
A.(4,0) B.(2,0)
C.(0,2) D.(0,-2)
解析 直线x+2=0是抛物线的准线,又动圆圆心在抛物线上,由抛物线的定义知,动圆必过抛物线的焦点(2,0).
答案 B
10.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点到两焦点的距离分别为d1,d2,焦距为2c,若d1,2c, d2成等差数列,则椭圆的离心率为( )
A.12 B.22
C.32 D.34
解析 由椭圆的定义可知d1+d2=2a,
又由d1,2c,d2成等差数列,
∴4c=d1+d2=2a,∴e=ca=12.
答案 A
11.已知F是抛物线y=14x2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.x2=y-12 B.x2=2y-116
C.x2=2y-1 D.x2=2y-2
解析 由y=14x2⇒x2=4y,焦点F(0,1), 设PF中点Q(x,y)、P(x0,y0),
则 2x=0+x0,2y=1+y0,4y0=x20,∴x2=2y-1.
答案 C
12.已知F1,F2是双曲线x2a2-y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,P为双曲线左支上一点,若|PF2|2|PF1|的最小值为8a,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(1,3) B.(1,2)
C.(1,3] D.(1,2]
解析 |PF2|2|PF1|=|PF1|+2a2|PF1|
=|PF1|+4a2|PF1|+4a≥8a,
当|PF1|=4a2|PF1|,即|PF1|=2a时取等号.
又|PF1|≥c-a,∴2a≥c-a.
∴c≤3a,即e≤3.
∴双曲线的离心率的取值范围是(1,3]
答案 C
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.若双曲线x24-y2b2=1(b>0)的渐近线方程为y=±12x,则b等于________.
解析 由题意知b2=12,解得b=1.
答案 1
14.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________.
解析 若焦点在x轴上,则a=4,
由e=32,可得c=23,
∴b2=a2-c2=16-12=4,
椭圆方程为x216+y24=1;
若焦点在y轴上,则b=4,
由e=32,可得ca=32,∴c2=34a2.
又a2-c2=b2,∴14a2=16,a2=64.
∴椭圆方程为x216+y264=1.
答案 x216+y264=1,或x216+y24=1
15.设F1和F2是双曲线x24-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积为________. 解析 由题设知 ||PF1|-|PF2||=4,①|PF1|2+|PF2|2=20,②)
②-①2得|PF1|·|PF2|=2.
∴△F1PF2的面积S=12|PF1|·|PF2|=1.
答案 1
16.过双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一个焦点作圆x2+y2=a2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________.
解析 如图,设双曲线一个焦点为F,
则△AOF中,|OA|=a,|OF|=c,∠FOA=60°.
∴c=2a,∴e=ca=2.
答案 2
三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知抛物线y2=6x,过点P(4,1)引一条弦P1P2使它恰好被点P平分,求这条弦所在的直线方程及|P1P2|.
解 设弦两端点P1(x1,y1),P2(x2,y2).
∵P1,P2在抛物线上,∴y21=6x1,y22=6x2.
两式相减,得(y1+y2)(y1-y2)=6(x1-x2).
∵y1+y2=2,∴k=y1-y2x1-x2=6y1+y2=3.
∴直线的方程为y-1=3(x-4),即3x-y-11=0.
由 y2=6x,y=3x-11,得y2-2y-22=0,
∴y1+y2=2,y1·y2=-22.
∴|P1P2|= 1+1922-4×-22=22303.
18.(12分)双曲线与椭圆有共同的焦点F1(0,-5),F2(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.
解 由共同的焦点F1(0,-5),F2(0,5),可设椭圆的方程为y2a2+x2a2-25=1(a>5),双曲线方程为y2b2-x225-b2=1.
∵点P(3,4)在椭圆上,∴16a2+9a2-25=1.解得a2=40或a2=10(舍去).∴椭圆的标准方程为y240+x215=1.
又过点P(3,4)的双曲线的渐近线方程为y=b25-b2x,即4=b25-b2×3,∴b2=16.∴双曲线的标准方程为y216-x29=1.
19.(12分)已知椭圆方程为x29+y24=1,在椭圆上是否存在点P(x,y)到定点A(a,0)(其中0<a<3)的距离的最小值为1,若存在,求出a的值及P点的坐标;若不存在,说明理由.
解 设存在点P(x,y)满足题设条件,则
|AP|2=(x-a)2+y2.
又∵x29+y24=1,∴y2=4(1-x29).
∴|AP|2=(x-a)2+4(1-x29)
=59(x-95a)2+4-45a2.
∵|x|≤3,当|95a|≤3,又0
即0<a≤53时,|AP|2的最小值为4-45a2.
依题意,得4-45a2=1,∴a=±152∉0,53,
当95a>3,即53<a<3.
此时x=3,|AP|2取最小值(3-a)2.