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1、
第二章 圓錐曲線與方程
(時間:100分鐘,滿分:120分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.已知橢圓+=1上的一點P到橢圓一個焦點的距離為3,則P到另一焦點的距離為( )
A.2 B.3
C.5 D.7
解析:選D.設(shè)另一個焦點為F,由橢圓定義知3+|PF|=10,∴|PF|=7.
2.拋物線y=-x2的焦點坐標(biāo)為( )
A.(0,-) B.(-,0)
C.(0,-) D.(0,-)
解析:選C.方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式為x2=-y,故其焦點坐標(biāo)為(0,-).
3.雙曲
2、線x2-y2=1的頂點到其漸近線的距離等于( )
A. B.
C.1 D.
解析:選B.雙曲線x2-y2=1的頂點坐標(biāo)為(1,0),漸近線為y=x,∴xy=0,∴頂點到漸近線的距離為d==.
4.已知拋物線y=2px2(p>0)的準(zhǔn)線與圓x2+y2-4y-5=0相切,則p的值為( )
A.10 B.6
C. D.
解析:選C.拋物線方程可化為x2=y(tǒng)(p>0),由于圓x2+(y-2)2=9與拋物線的準(zhǔn)線y=-相切,∴3-2=,∴p=.
5.已知中心在原點,焦點在y軸上的雙曲線的離心率為,則它的漸近線方程為( )
A.y=2x B.y=x
C.y=x
3、 D.y=x
解析:選C.由題意知雙曲線的漸近線方程為y=x,
e2==1+()2=5,∴=2,故漸近線方程為y=x.
6.若直線l過點(3,0)與雙曲線4x2-9y2=36只有一個公共點,則這樣的直線有( )
A.1條 B.2條
C.3條 D.4條
解析:選C.雙曲線方程可化為-=1,知(3,0)為雙曲線的右頂點,故符合要求的直線l有3條,其中一條是切線,另兩條是交線(分別與兩漸近線平行).
7.已知定直線l與平面α成60角,點P是平面α內(nèi)的一動點,且點P到直線l的距離為3,則動點P的軌跡是( )
A.圓
B.橢圓的一部分
C.拋物線的一部分
D.橢圓
4、
解析:選D.以l為軸底面半徑為3的圓柱被與l成60的平面α所截,截線為橢圓.
8.設(shè)P為雙曲線x2-=1上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線的兩個焦點,若|PF1|∶|PF2|=5∶3,則△PF1F2的面積是( )
A.4 B.6
C.7 D.8
解析:選B.a=1,c=2,|PF1|-|PF2|=2①,=,②
由①②得|PF1|=5,|PF2|=3,又|F1F2|=4,
∴∠PF2F1=90,
故S△PF1F2=|PF2||F1F2|=34=6.
9.已知點P是拋物線y2=2x上的一個動點,則點P到點(0,2)的距離與點P到該拋物線準(zhǔn)線的距離之和的最小值為( )
A.
5、 B.3
C. D.
解析:選A.如圖所示,由拋物線的定義知,點P到準(zhǔn)線x=-的距離d等于點P到焦點的距離|PF|.因此點P到點M(0,2)的距離與點P到準(zhǔn)線的距離之和可轉(zhuǎn)化為點P到點M(0,2)的距離與點P到點F的距離之和,其最小值為點M(0,2)到點F的距離,則距離之和的最小值為 =.
10.橢圓+=1(a>b>0)的內(nèi)接矩形的最大面積的取值范圍是[3b2,4b2],則該橢圓的離心率e的取值范圍是( )
A.[,] B.[,]
C.[,] D.[,]
解析:選B.由對稱性知矩形中心在原點,且兩組對邊平行x軸,y軸,設(shè)矩形在第一象限的頂點坐標(biāo)為(x,y)(x>
6、0,y>0),
S矩形=4xy=2ab(2)≤2ab(+)=2ab∈[3b2,4b2],
∴3b2≤2ab≤4b2,即≤≤,e2==1-()2∈[,],故e∈[,].
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.把答案填在題中橫線上)
11.橢圓+=1的一個焦點為(0,1),則m=________.
解析:由題意a2=3-m,b2=m2,又c=1,∴12=a2-b2=3-m-m2,即m2+m-2=0,
∴m=-2或m=1,均滿足3-m>m2.
答案:-2或1
12.如圖,共頂點的橢圓①,②與雙曲線③,④的離心率分別為e1,e2,e3,e4,其大小關(guān)系為________.
7、
解析:對橢圓,離心率越小,橢圓越圓,∴0
8、c2=4-2=2,橢圓方程為+=1.
答案:+=1
15.拋物線y2=2x上距點M(m,0)(m>0)最近的點恰好是拋物線的頂點,則m的取值范圍是________.
解析:設(shè)P(x,y)為拋物線上任一點,則|PM|2=(x-m)2+y2=x2-2(m-1)x+m2
=[x-(m-1)]2+2m-1.
∵m>0,∴m-1>-1.
由于x≥0,且由題意知當(dāng)x=0時,|PM|最小.
則對稱軸x=m-1應(yīng)滿足-1
9、原點,焦點在x軸上,長軸長為18,且兩個焦點恰好將長軸三等分.求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其離心率.
解:設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0),由題意知:2a=18,2a=6c,所以解得a=9,c=3,故b2=a2-c2=72,所以橢圓C的方程是+=1,離心率e===.
17.(本小題滿分10分)k代表實數(shù),討論方程kx2+2y2-8=0所表示的曲線.
解:當(dāng)k<0時,曲線-=1為焦點在y軸上的雙曲線;
當(dāng)k=0時,曲線2y2-8=0為兩條平行于x軸的直線y=2或y=-2;
當(dāng)02時,曲線+=1為
10、焦點在y軸上的橢圓.
18.(本小題滿分10分)已知拋物線y2=-x與直線y=k(x+1)相交于A,B兩點.
(1)求證:OA⊥OB;
(2)當(dāng)△OAB的面積等于時,求k的值.
解:
(1)證明:如圖所示,由方程組消去x后,整理,得ky2+y-k=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由根與系數(shù)的關(guān)系,得y1y2=-1.
∵A,B在拋物線y2=-x上,
∴y=-x1,y=-x2.∴yy=x1x2.
∴kOAkOB====-1,
∴OA⊥OB.
(2)設(shè)直線AB與x軸交于點N,顯然k≠0.
令y=0,則x=-1,即N(-1,0).
∵S△OAB=S△OAN+S
11、△OBN
=|ON||y1|+|ON||y2|
=|ON||y1-y2|,
∴S△OAB=1
= .
∵S△OAB=,
∴= ,
解得k=.
19.(本小題滿分12分)已知:雙曲線x2-2y2=2的左、右焦點分別為F1、F2,動點P滿足|PF1|+|PF2|=4.
(1)求:動點P的軌跡E的方程;
(2)若M是曲線E上的一個動點,求|MF2|的最小值.并說明理由.
解:(1)F1(-,0),F(xiàn)2(,0),
且|PF1|+|PF2|=4>2,
∴P點的軌跡是以F1,F(xiàn)2為焦點的橢圓,
且a=2,c=,從而b=1.∴動點P的軌跡方程為+y2=1.
(2)設(shè)M(x,y)
12、,則|MF2|=,
∵+y2=1,∴y2=1-,∴|MF2|===.
∵M(jìn)∈E,∴x∈[-2,2],
∴|MF2|=2-x,x∈[-2,2].
顯然|MF2|在[-2,2]上為減函數(shù),
∴|MF2|有最小值2-.
20.(本小題滿分13分)如圖,F(xiàn)1、F2分別是橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點,A是橢圓C的頂點,B是直線AF2與橢圓C的另一個交點,∠F1AF2=60.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)已知△AF1B的面積為40,求a,b的值.
解:(1)由題意可知,△AF1F2為等邊三角形,a=2c,所以e=.
(2)法一:a2=4c2,b2=3c2,
直
13、線AB的方程為y=-(x-c),
將其代入橢圓方程3x2+4y2=12c2,得B,
所以|AB|==c.
由S△AF1B=|AF1||AB|sin∠F1AB=ac=a2=40,
解得a=10,b=5.
法二:設(shè)|AB|=t.因為|AF2|=a,所以|BF2|=t-a.由橢圓定義|BF1|+|BF2|=2a可知,|BF1|=3a-t,
再由余弦定理(3a-t)2=a2+t2-2atcos 60可得,t=a.
由S△AF1B=aa=a2=40知,a=10,b=5.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375