- 213.50 KB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
阶段性测试题八(平面解析几何)
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.(2014·山东省博兴二中质检)“m=-1”是“直线mx+(2m-1)y+2=0与直线3x+my+3=0垂直”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] 若两直线垂直,则3m+m(2m-1)=0,∴m=0或-1,故选A.
2.(文)(2014·三峡名校联盟联考)直线x-y+1=0与圆(x-1)2+y2=2的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交且过圆心 D.相交但不过圆心
[答案] B
[解析] 圆心C(1,0)到直线的距离d==,∴选B.
(理)(2014·天津市六校联考)若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a取值范围是( )
A.[-3,-1] B.[-1,3]
C.[-3,1] D.(-∞,-3]∪[1,+∞)
[答案] C
[解析] 由条件知,≤,∴-3≤a≤1,故选C.
3.(2014·韶关市曲江一中月考)已知双曲线-=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 由条件知,a2+5=9,∴a2=4,∴e==.
4.(2014·山西曲沃中学期中)对于常数m、n,“mn>0”是“方程mx2+ny2
=1的曲线是椭圆”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
[答案] B
[解析] 若方程mx2+ny2=1的曲线是椭圆,则m>0,n>0,从而mn>0,但当mn>0时,可能有m=n>0,也可能有m<0,n<0,这时方程mx2+ny2=1不表示椭圆,故选B.
5.(文)(2014·云南景洪市一中期末)点P(2,-1)为圆(x-1)2+y2=25内一条弦AB的中点,则直线AB的方程为( )
A.x+y-1=0 B.2x+y-3=0
C.x-y-3=0 D.2x-y-5=0
[答案] C
[解析] 圆心C(1,0),由条件知PC⊥AB,∴kAB=-=1,∴直线AB的方程为y-(-1)=1×(x-2),即x-y-3=0.
(理)(2014·银川九中一模)已知圆C与直线x-y=0及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为( )
A.(x+1)2+(y-1)2=2 B.(x-1)2+(y+1)2=2
C.(x-1)2+(y-1)2=2 D.(x+1)2+(y+1)2=2
[答案] B
[解析] 设圆心C(x0,-x0),则
=,
∴x0=1,∴圆心C(1,-1),半径r=,
方程为(x-1)2+(y+1)2=2.
6.(2014·广东执信中学期中)已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为12,则椭圆方程为( )
A.+=1或+=1
B.+=1
C.+=1或+=1
D.+=1或+=1
[答案] C
[解析] 由条件知a=6,e==,∴c=2,∴b2=a2-c2=32,故选C.
7.(2014·云南景洪市一中期末)从抛物线y2=4x图象上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线焦点为F,则△MPF的面积为( )
A.10 B.8
C.6 D.4
[答案] A
[解析] 设P(x0,y0),∵|PM|=5,∴x0=4,∴y0=±4,
∴S△MPF=|PM|·|y0|=10.
8.(文)(2014·河南淇县一中模拟)椭圆+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A、B,左、右焦点分别是F1、F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.-2
[答案] B
[解析] 由条件知,|AF1|=a-c,|F1F2|=2c,|F1B|=a+c,
由条件知,(2c)2=(a-c)·(a+c),∴a2=5c2,∴e=.
(理)(2014·抚顺二中期中)在△ABC中,AB=BC,cosB=-.若以A,B为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e=( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 设|AB|=x>0,则|BC|=x,
AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cosB
=x2+x2-2x2·(-)=x2,∴|AC|=x,
由条件知,|CA|+|CB|=2a,AB=2c,
∴x+x=2a,x=2c,∴c====.
9.(2014·威海期中)已知变量x,y满足约束条件则z=的最大值为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 不等式组表示的平面区域为图中阴影部分,z=表示平面区域内的点P(x,y)与原点连线的斜率,∴kOA≤≤kOB,
∵kOA==-,kOB=,故-≤≤,选B.
10.(文)(2014·山东省博兴二中质检)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为,且右焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则该双曲线的离心率等于( )
A. B.
C.2 D.2
[答案] B
[解析] ∵抛物线y2=4x的焦点(,0)为双曲线的右焦点,∴c=,
又=,结合a2-b2=c2,得e=,故选B.
(理)(2014·浙北名校联盟联考)过双曲线-=1(a>0,b>0)上任意一点P,作与实轴平行的直线,交两渐近线于M、N两点,若·=2b2,则该双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 由条件知,双曲线两渐近线方程为y=±x,设P(x0,y0),则-=1,∴x-=a2,
由y=y0与y=±x得M(-,y0),N(,y0),
∵·=(--x0,0)·(-x0,0)=x-=a2=2b2,
又b2=c2-a2,∴3a2=2c2,∴e==.
11.(2014·山西曲沃中学期中)已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.5-4 B.-1
C.6-2 D.
[答案] A
[解析] ⊙C1的圆心C1(2,3),半径r=1,⊙C2的圆心C2(3,4),半径R=3,
设E为x轴上任一点,EC1交⊙C1于A,EC2交⊙C2于B,则|EA|+|EB|=|EC1|+|EC2|-4为E到⊙C1与⊙C2上的点的距离之和的最小值,而|EC1|+|EC2|的最小值为|C1′C2|(其中C1′为C1关于x轴的对称点),∴当P为直线C1′C2:7x-y-17=0与x轴的交点(,0)时,|PM|+|PN|取到最小值,|PC1|+|PC2|-4=+-4=+-4=5-4,故选A.
12.(2014·海南省文昌市检测)设F1,F2是双曲线x2-=1的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于( )
A.4 B.8
C.24 D.48
[答案] C
[解析] 由3|PF1|=4|PF2|知|PF1|>|PF2|,由双曲线的定义知|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=8,|PF2|=6,又c2=a2+b2=1+24=25,∴c=5,∴|F1F2|=10,
∴△PF1F2为直角三角形,S△PF1F2=|PF1||PF2|=24.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)
13.(2014·西安市长安中学期中)已知椭圆x2+ky2=3k(k>0)的一个焦点与抛物线y2
=12x的焦点重合,则该椭圆的离心率是________.
[答案]
[解析] 抛物线的焦点为F(3,0),椭圆的方程为:+=1,∴3k-3=9,∴k=4,∴离心率e==.
14.(2014·浙北名校联盟联考)已知直线l与圆O:x2+y2=1在第一象限内相切于点C,并且分别与x,y轴相交于A、B两点,则|AB|的最小值为________.
[答案] 2
[解析] 设A(a,0),B(0,b),则a>0,b>0,
l:+=1,即bx+ay-ab=0,
∵l与⊙O相切,∴=1,∴a2+b2=a2b2,
∵a2+b2≥2ab,∴(a2+b2)2≥4a2b2=4(a2+b2),
∴a2+b2≥4,∴≥2,即|AB|的最小值为2.
15.(文)(2013·泗阳县模拟)两个正数a,b的等差中项是,等比中项是2,且a>b,则双曲线-=1的离心率为________.
[答案]
[解析] ∵两个正数a,b的等差中项是,等比中项是2,且a>b,
∴解得a=5,b=4,
∴双曲线方程为-=1,∴c==,
∴双曲线-=1的离心率e==.
(理)(2014·抚顺市六校联合体期中)已知点F1、F2分别是双曲线-=1的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若△ABF2为锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是________.
[答案] (1,1+)
[解析] ∵双曲线关于x轴对称,∴A、B两点关于x轴对称,∴|F2A|=|F2B|,△ABF2为锐角三角形⇔∠AF2B为锐角⇔∠AF2F1<45°⇔|AF1|<|F1F2|,
∵F1(-c,0),∴A(-c,),即|AF1|=,
又|F1F2|=2c,
∴<2c,∴c2-2ac-a2<0,∴e2-2e-1<0,
∴1-1,∴12,解得m>1.
综上所述,当m<1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相交;
当m=1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相切;
当m>1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.
18.(本小题满分12分)(文)(2014·山东省博兴二中质检)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.
(1)求圆C的方程;
(2)若圆C与直线x-y+a=0交于A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.
[解析] (1)曲线y=x2-6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+2,0),(3-2
,0).
故可设圆C的圆心为(3,t),则有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1.
则圆C的半径为3.
∴圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组:
消去y,得到方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.
由已知可得,判别式Δ=56-16a-4a2>0.
从而x1+x2=4-a,x1x2=.①
由于OA⊥OB,可得x1x2+y1y2=0,
又y1=x1+a,y2=x2+a,
所以2x1x2+a(x1+x2)+a2=0.②
由①②得a=-1,满足Δ>0,故a=-1.
(理)(2014·北京西城区期末)已知A,B是抛物线W:y=x2上的两个点,点A的坐标为(1,1),直线AB的斜率为k,O为坐标原点.
(1)若抛物线W的焦点在直线AB的下方,求k的取值范围;
(2)设C为W上一点,且AB⊥AC,过B,C两点分别作W的切线,记两切线的交点为D,求|OD|的最小值.
[解析] (1)抛物线y=x2的焦点为(0,).
由题意得直线AB的方程为y-1=k(x-1),
令x=0,得y=1-k,即直线AB与y轴相交于点(0,1-k).
因为抛物线W的焦点在直线AB的下方,
所以1-k>,解得k<.
(2)由题意,设B(x1,x),C(x2,x),D(x3,y3),
联立方程消去y得x2-kx+k-1=0,由韦达定理得1+x1=k,所以x1=k-1.
同理,得AC的方程为y-1=-(x-1),x2=--1.
对函数y=x2求导,得y′=2x,
所以抛物线y=x2在点B处的切线斜率为2x1,所以切线BD的方程为y-x=2x1(x-x1),即y=2x1x-x.
同理,抛物线y=x2在点C处的切线CD的方程为y=2x2x-x.
联立两条切线的方程解得x3==(k--2),y3=x1x2=-k,
所以点D的坐标为((k--2),-k).
因此点D在定直线2x+y+2=0上.
因为点O到直线2x+y+2=0的距离d==,所以|OD|≥,当且仅当点D(-,-)时等号成立.由y3=-k=-,得k=,验证知符合题意.所以当k=时,|OD|有最小值.
19.(本小题满分12分)(文)(2014·韶关市曲江一中月考)设椭圆C:+=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的中点坐标.
[解析] (1)将点(0,4)代入椭圆C的方程,得=1,∴b=4,
又e==,则=,∴1-=,∴a=5,
∴椭圆C的方程为+=1.
(2)过点(3,0)且斜率为的直线方程为y=(x-3),
设直线与椭圆C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),将直线方程y=(x-3)代入椭圆方程得+=1,即x2-3x-8=0,由韦达定理得x1+x2=3,所以线段AB中点的横坐标为=,纵坐标为(-3)=-,即所截线段的中点坐标为(,-).
(理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为2,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l经过点M(0,1),且与椭圆C交于A,B两点,若=2,求直线l的方程.
[解析] (1)设椭圆方程为+=1,(a>0,b>0),
∵c=1,=,∴a=2,b=,
∴所求椭圆方程为+=1.
(2)由题意得直线l的斜率存在,设直线l方程为y=kx+1,则由消去y得(3+4k2)x2+8kx-8=0,且Δ>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),∴
由=2得x1=-2x2,
∴消去x2得()2=,
解得k2=,∴k=±,
所以直线l的方程为y=±x+1,即x-2y+2=0或x+2y-2=0.
20.(本小题满分12分)(文)(2014·浙北名校联盟联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),且经过点P(1,).
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过F1的直线l与椭圆C交于A、B两点,问在椭圆C上是否存在一点M,使四边形AMBF2为平行四边形,若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.
[解析] (1)∵c=1,=,a2=b2+c2,
∴a=2,b=,∴椭圆C的方程为+=1.
(2)假设存在符合条件的点M(x0,y0),
设直线l的方程为x=my-1,
由消去x得:(3m2+4)y2-6my-9=0,
由条件知Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,
∴AB的中点为(-,),
∵四边形AMBF2为平行四边形,
∴AB的中点与MF2的中点重合,
即∴M(-,),
把点M的坐标代入椭圆C的方程得:27m4-24m2-80=0,解得m2=,
∴存在符合条件的直线l,其方程为:y=±(x+1).
(理)(2014·长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学一模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为e=,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线x-y+=0相切.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过右焦点F作斜率为-的直线l交曲线C于M、N两点,且++=0,又点H关于原点O的对称点为点G,试问M、G、N、H四点是否共圆?若共圆,求出圆心坐标和半径;若不共圆,请说明理由.
[解析] (1)由题意可得圆的方程为x2+y2=b2,
∵直线x-y+=0与圆相切,∴d==b,即b=1,
又e==,及a2=b2+c2,得a=,
所以椭圆方程为+y2=1.
(2)∵直线l过点F(1,0),且斜率为k=-,
∴l的方程为y=-(x-1).
联立方程组消去y得2x2-2x-1=0.
设M(x1,y1)、N(x2,y2),可得
于是
又++=0,得=(-x1-x2,-y1-y2),
即H(-1,-),
而点G与点H关于原点对称,于是可得点G(1,).
∴kGH=.
若线段MN、GH的中垂线分别为l1和l2,则有l1:y-=(x-),l2:y=-x.
联立方程组解得l1和l2的交点为O1(,-).
因此,可求得|O1H|==,
|O1M|==.
所以M、G、N、H四点共圆,且圆心坐标为O1(,-),半径为.
21.(本小题满分12分)(文)(2014·绵阳市南山中学检测)已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过(1,1)与(,)两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过原点的直线l与椭圆C交于A、B两点,椭圆C上一点M满足|MA|=|MB|.求证:++为定值.
[解析] (1)将(1,1)与(,)两点坐标代入椭圆C的方程得,解得
∴椭圆C的方程为+=1.
(2)由|MA|=|MB|知M在线段AB的垂直平分线上,由椭圆的对称性知A、B关于原点对称.
①若点A、B是椭圆的短轴顶点,则点M是椭圆的一个长轴顶点,此时
++=++=2(+)=2.
同理,若点A、B是椭圆的长轴顶点,则点M是椭圆的一个短轴顶点,此时
++=++=2(+)=2.
②若点A、B、M不是椭圆的顶点,设直线l的方程为y=kx(k≠0),
则直线OM的方程为y=-x,设A(x1,y1),B(x2,y2),
由解得x=,y=,
∴|OA|2=|OB|2=x+y=,
同理|OM|2=,
所以++=2×+=2,故++=2为定值.
(理)(2014·浙江台州中学期中)已知焦点在y轴上的椭圆C1:+=1经过点A(1,0),且离心率为.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)过抛物线C2:y=x2+h(h∈R)上P点的切线与椭圆C1交于两点M、N,记线段MN与PA的中点分别为G、H,当GH与y轴平行时,求h的最小值.
[解析] (1)由题意可得解得a=2,b=1,
所以椭圆C1的方程为x2+=1.
(2)设P(t,t2+h),由y′=2x知,抛物线C2在点P处的切线的斜率为k=y′|x=t=2t,所以MN的方程为y=2tx-t2+h,代入椭圆方程得4x2+(2tx-t2+h)2-4=0,
化简得4(1+t2)x2-4t(t2-h)x+(t2-h)2-4=0,
又MN与椭圆C1有两个交点,
∴Δ=16[-t4+2(h+2)t2-h2+4]>0,①
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN中点G的横坐标为x0,则
x0==,
设线段PA的中点H横坐标为x3=,
∵GH与y轴平行,∴x0=x3,即=,②
显然t≠0,∴h=-(t++1),③
当t>0时,t+≥2,当且仅当t=1时取得等号,此时h≤-3不符合①式,故舍去;
当t<0时,(-t)+(-)≥2,当且仅当t=-1时取得等号,此时h≥1,满足①式.
综上,h的最小值为1.
22.(本小题满分14分)(文)(2014·长沙市重点中学月考)已知椭圆C:+=1(a>b
>0)的离心率为,过右焦点F的直线l与C相交于A、B两点,当直线l的斜率为1时,坐标原点O到直线l的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)C上是否存在点P,使得当l绕F转到某一位置时,有=+成立?若存在,求出所有的P的坐标与l的方程;若不存在,说明理由.
[解析] (1)设F(c,0),当l的斜率为1时,其方程为x-y-c=0,
∴O到l的距离为=,
由已知得,=,∴c=1.
由e==,得a=,∴b==.
∴所求椭圆C的方程为+=1.
(2)假设C上存在点P,使得当l绕F转到某一位置时,有=+成立,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则P(x1+x2,y1+y2),
由(1),知C的方程为+=1.
由题意知,l的斜率一定不为0,故不妨设l:x=ty+1.
由消去x并化简整理得,(2t2+3)y2+4ty-4=0.
由韦达定理,得y1+y2=-,
∴x1+x2=ty1+1+ty2+1=t(y1+y2)+2
=-+2=,
∴P(,-).
∵点P在C上,∴+=1,
化简整理得,4t4+4t2-3=0,即(2t2+3)(2t2-1)=0,解得t2=.
当t=时,P(,-),l的方程为x-y-=0;
当t=-时,P(,),l的方程为x+y-=0.
故C上存在点P(,±),使=+成立,此时l的方程为x±y-=0.
(理)(2014·西安市长安中学期中)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆的短轴端点与双曲线-x2=1的焦点重合,过点P(4,0)且不垂直于x轴的直线l与椭圆C相交于A、B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求·的取值范围.
[解析] (1)由条件知e==,b=,
∴a2=4,b2=3,故椭圆的方程为+=1.
(2)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x-4),
由消去y得:(4k2+3)x2-32k2x+64k2-12=0,
由Δ=(-32k2)2-4(4k2+3)(64k2-12)>0得:k2<,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
x1+x2=,x1x2=,
∴y1y2=k(x1-4)k(x2-4)=k2x1x2-4k2(x1+x2)+16k2,
∴·=x1x2+y1y2=(1+k2)·-4k2·+16k2=25-,
∵0≤k2<,∴-≤-<-,
∴-4≤·<,∴·的取值范围是[-4,).