高中数学第三讲圆锥曲线性质的探讨单元检测A新人教A版选修41
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1 第三讲 圆锥曲线性质的探讨
本讲测评
(时间90分钟,满分100分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30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圆在平面上的平行投影可能是( )
A.圆 B.椭圆
C.线段 D.以上都有可能
2已知椭圆x225+y216=1上一点P到一个焦点的距离为3,则P到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.3
C.5 D.7
3设椭圆C1的离心率为513,焦点在x轴上且长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为…( )
A.x216-y29=1 B.x2169-y225=1
C.x29-y216=1 D.x2169-y2144=1
4已知平面β与一圆柱斜截口(椭圆)的离心率为32,则平面β与圆柱母线的夹角是( )
A.30° B.60°
C.45° D.90°
5若以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的最大面积为1,则长轴的最小值为(
)
A.2 B.2
C.5 D.22
6对于半径为4的圆在平面上的投影的说法错误的是 2 ( )
A.射影为线段时,线段的长为8
B.射影为椭圆时,椭圆的短轴可能为8
C.射影为椭圆时,椭圆的长轴可能为8
D.射影为圆时,圆的直径可能为4
7若双曲线的两条准线与实轴的交点是两顶点间线段的三等分点,则其离心率为( )
A.3 B.2
C.3 D.23
8设过抛物线y2=2px的焦点的弦为MN,则以MN为直径的圆和抛物线的准线( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不能确定
9若双曲线x29-y2=1的两焦点是F1、F2,A是该曲线上一点,且|AF1|=5,那么|AF2|等于( )
A.5+10 B.5+210
C.8 D.11
10一圆锥面的母线与轴线成α角,不过顶点的平面和轴线成β角,且与圆锥面的交线是椭圆,则β和α的大小关系为( )
A.β>α B.β<α
C.β=α D.无法确定
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
11一条直线在平面上的正射影是__________.
12在圆锥内部嵌入Dandelin双球,一个位于平面π的上方,一个位于平面π的下方,并且与平面π和圆锥面均相切,则两切点是所得圆锥曲线的__________.
13一圆面积为5,该圆与平行射影方向垂直,其射影面积为10,则平行射影方向与射影面的夹角是__________.
14将两个半径为2 cm的球嵌入底面半径为2 cm的圆柱中,使两球球心的距离为6 cm;用一个平面分别与两个球相切,所成的截线为一个椭圆,则该椭圆的长轴长为________,短轴长为______,焦距为______,离心率为______. 3
三、解答题(本大题共4个小题,共50分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15(12分)求与圆(x+2)2+y2=2外切,并且过定点B(2,0)的动圆圆心M的轨迹方程.
16(12分)如图,抛物线的焦点为F,顶点为A,准线为l,过F作PF⊥AF,求证:AF=12PF
17(12分)我们已经知道方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)表示长轴在x轴上的椭圆,试根据方程的特征,探求椭圆的一些几何性质.
18(14分)求证:三角形的中位线平行射影具有不变性.
参考答案
1解析:(1)圆所在平面与平面平行时,该圆的正投影是圆.
(2)圆所在平面与平面斜交时,即平行投影是椭圆.
(3)圆所在平面与投影面垂直时,该圆的正投影是线段.
答案:D
2解析:因P在椭圆x225+y216=1上,设左、右焦点分别为F1、F2,则PF1+PF2=2a=10,∴P到另一个焦点的距离为10-3=7.
答案:D
3解析:由题意知2a=26,
∴a=13.
又e=513, 4 ∴c=5.
C2为双曲线,2a′=8,
∴a′=4.
双曲线的焦点与椭圆的焦点相同,故c′=5,b′=3.故其方程为x216-y29=1.
答案:A
4解析:设平面β与母线夹角为φ,则cosφ=32,∴φ=30°.
答案:A
5解析:作出右图所示图形,在椭圆上取一点P(x,y),S△PF1F2=12·2c·|y|=c|y|.
当P点为短轴顶点时,|y|最大为b.
所以Smax=bc.
又bc=1,所以a2=b2+c2≥2bc=2.
所以2a≥22.
答案:D
6解析:射影为圆时,应为正射影,所得的圆与已知圆完全一样,故其直径为8.
答案:D
7解析:设方程为x2a2-y2b2=1,
由题意知3×2a2c=2a.
∴e=ca=3.
答案:C
8解析:根据抛物线的离心率为1,可知MN的长恰好等于过M、N两点所作准线的垂线段的长度和,可得结论.
答案:B
9解析:由A是双曲线上一点,故||AF1|-|AF2||=2a=6,
而|AF1|=5,
∴|5-|AF2||=6.
∴|AF2|=-1或11.
∴|AF2|=11.
答案:D
10答案:A 5 11解析:当直线与平面垂直时,直线在平面上的正射影是点;当直线与平面不垂直时,直线在平面上的正射影是直线.
答案:一个点或一条直线
12答案:两个焦点
13解析:如图,BC为射影方向,显然AB所在平面为圆所在平面,AC所在平面为射影面,设α为射影方向与射影面的夹角,利用sinα=510=12,
解得α=30°,即夹角是30°.
答案:30°
14答案:6 4 25 53
15解:圆(x+2)2+y2=2的圆心为A(-2,0),半径为2.
设动圆圆心为M,半径为r.
由已知条件 |MA|=r+2|MB|=r⇒|MA|-|MB|=2,
所以点M的轨迹为以A、B为焦点的双曲线的右支,且a=22,c=2.
所以b2=72.
所以点M的轨迹方程为x212-y272=1(x>22).
16证明:过P作PB⊥l于B,
由抛物线的结构特点,
PB=PF,AH=AF.
又HF=BP,
∴AF=12HF=12BP=12PF.
17解:x、y轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心,4个顶点分别为(±a,0),(0,±b),-a≤x≤a,-b≤y≤b.
18解:已知:△ABC,DE是其中位线,它们的平行射影分别是△A′B′C′和D′E′,如图.
求证:D′E′仍然是△A′B′C′的中位线.
证明:连结AA′、EE′、CC′,
则AA′∥EE′∥CC′, 6 ∵AE=EC,
∴A′E′=E′C′.
同理,A′D′=D′B′.
∴D′E′是△A′B′C′的中位线.