(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)
1.椭圆x2+my2=1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m的值是( )
A. B. C.2 D.4
2.设椭圆+=1 (m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,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.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
4.P是长轴在x轴上的椭圆+=1上的点,F1、F2分别为椭圆的两个焦点,椭圆的半焦距为c,则|PF1|·|PF2|的最大值与最小值之差一定是( )
A.1 B.a2 C.b2 D.c2
5.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
6.设a>1,则双曲线-=1的离心率e的取值范围是( )
A.(,2) B.(,)
C.(2,5) D.(2,)
7.过点M(2,4)作直线与抛物线y2=8x只有一个公共点,则这样的直线的条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.0
8.设F为抛物线y2=4x的焦距,A、B、C为该抛物线上三点,若++=0,则|+||+||等于( )
A.9 B.6 C.4 D.3
9.已知双曲线-=1 (a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2] B.(1,2)
C.[2,+∞) D.(2,+∞)
10.若动圆圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必过定点( )
A.(4,0) B.(2,0)
C.(0,2) D.(0,-2)
11.抛物线y=x2上到直线2x-y=4距离最近的点的坐标是( )
A.(,) B.(1,1)
C. (,) D.(2,4)
12.已知椭圆x2sin α-y2cos α=1 (0≤α<2π)的焦点在y轴上,则α的取值范围是( )
A.(,π) B.( ,π)
C.( ,π) D.( ,)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.椭圆的两个焦点为F1、F2,短轴的一个端点为A,且三角形F1AF2是顶角为120°的等腰三角形,则此椭圆的离心率为________.
14.点P(8,1)平分双曲线x2-4y2=4的一条弦,则这条弦所在直线的方程是______________.
15.设椭圆+=1 (a>b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,线段F1F2被点(,0)分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为________.
16.对于曲线C:+=1,给出下面四个命题:
①曲线C不可能表示椭圆;
②当1
④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知点M在椭圆+=1上,MP′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P′,并且M为线段PP′的中点,求P点的轨迹方程.
18.(12分)双曲线C与椭圆+=1有相同的焦点,直线y=x为C的一条渐近线.求双曲线C的方程.
19.(12分)直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A、B两点,若线段AB中点的横坐标等于2,求弦AB的长.
20.(12分)已知点P(3,4)是椭圆+=1 (a>b>0)上的一点,F1、F2为椭圆的两焦点,若PF1⊥PF2,试求:
(1)椭圆的方程;
(2)△PF1F2的面积.
21.(12分)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A、B两点,且|AB|=p,求AB所在的直线方程.
22.(12分)在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,-)、(0,)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与C交于A、B两点.
(1)写出C的方程;
(2)若⊥,求k的值.
第二章 圆锥曲线与方程(A) 答案
1.A [由题意可得2=2×2,解得m=.]
2.B [∵y2=8x的焦点为(2,0),
∴+=1的右焦点为(2,0),∴m>n且c=2.
又e==,∴m=4.
∵c2=m2-n2=4,∴n2=12.
∴椭圆方程为+=1.]
3.B [抛物线y2=24x的准线方程为x=-6,
故双曲线中c=6. ①
由双曲线-=1的一条渐近线方程为y=x,知=, ②
且c2=a2+b2.③
由①②③解得a2=9,b2=27.
故双曲线的方程为-=1,故选B.]
4.D [由椭圆的几何性质得|PF1|∈[a-c,a+c],
|PF1|+|PF2|=2a,
所以|PF1|·|PF2|≤2=a2,当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号.
|PF1|·|PF2|=|PF1|(2a-|PF1|)
=-|PF1|2+2a|PF1|=-(|PF1|-a)2+a2
≥-c2+a2=b2,
所以|PF1|·|PF2|的最大值与最小值之差为a2-b2=c2.]
5.B [由于双曲线的顶点坐标为(0,2),可知a=2,
且双曲线的标准方程为-=1.
根据题意2a+2b=·2c,即a+b=c.
又a2+b2=c2,且a=2,
∴解上述两个方程,得b2=4.
∴符合题意的双曲线方程为-=1.]
6.B [∵双曲线方程为-=1,
∴c= .
∴e== = .
又∵a>1,∴0<<1.∴1<+1<2.
∴1<2<4.∴
8.B [设A、B、C三点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),F(1,0),
∵ ++=0,∴x1+x2+x3=3.
又由抛物线定义知||+||+||=x1+1+x2+1+x3+1=6.]
9.C [
如图所示,要使过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率小于等于渐近线的斜率,∴≥,离心率e2==≥4,∴e≥2.]
10.B [根据抛物线的定义可得.]
11.B [设与直线2x-y=4平行且与抛物线相切的直线为2x-y+c=0 (c≠-4),
2x-y+c=0
由
y=x2
得x2-2x-c=0. ①
由Δ=4+4c=0得c=-1,代入①式得x=1.
∴y=1,∴所求点的坐标为(1,1).]
12.D [椭圆方程化为+=1.
∵椭圆焦点在y轴上,∴->>0.
又∵0≤α<2π,∴<α<.]
13.
解析 由已知得∠AF1F2=30°,故cos 30°=,从而e=.
14.2x-y-15=0
解析 设弦的两个端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则x-4y=4,x-4y=4,
两式相减得(x1+x2)(x1-x2)-4(y1+y2)(y1-y2)=0.
因为线段AB的中点为P(8,1),
所以x1+x2=16,y1+y2=2.
所以==2.
所以直线AB的方程为y-1=2(x-8),
代入x2-4y2=4满足Δ>0.
即2x-y-15=0.
15.
解析 由题意,得=3⇒+c=3c-b⇒b=c,
因此e== = = =.
16.③④
解析 ①错误,当k=2时,方程表示椭圆;②错误,因为k=时,方程表示圆;验证可得③④正确.
17.解 设P点的坐标为(x,y),M点的坐标为(x0,y0).
∵点M在椭圆+=1上,∴+=1.
∵M是线段PP′的中点,
x0=x, x0=x,
∴ y0=, 把 y0=,
代入+=1,得+=1,即x2+y2=36.
∴P点的轨迹方程为x2+y2=36.
18.解 设双曲线方程为-=1.
由椭圆+=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0),
∴对于双曲线C:c=2.
又y=x为双曲线C的一条渐近线,
∴=,解得a2=1,b2=3,
∴双曲线C的方程为x2-=1.
19.解 将y=kx-2代入y2=8x中变形整理得:k2x2-(4k+8)x+4=0,
由,得k>-1且k≠0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意得:x1+x2==4⇒k2=k+2⇒k2-k-2=0.
解得:k=2或k=-1(舍去)
由弦长公式得:
|AB|=·=×=2.
20.解 (1)令F1(-c,0),F2(c,0),
则b2=a2-c2.因为PF1⊥PF2,
所以kPF1·kPF2=-1,即·=-1,
解得c=5,所以设椭圆方程为+=1.
因为点P(3,4)在椭圆上,所以+=1.
解得a2=45或a2=5.
又因为a>c,所以a2=5舍去.
故所求椭圆方程为+=1.
(2)由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=6, ①
又|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=100, ②
①2-②得2|PF1|·|PF2|=80,
所以S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=20.
21.解 焦点F(,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),
若AB⊥Ox,则|AB|=2p
所以直线AB的斜率存在,设为k,
则直线AB的方程为y=k(x-),k≠0.
由消去x,
整理得ky2-2py-kp2=0.
由韦达定理得,y1+y2=,y1y2=-p2.
∴|AB|=
=
= ·
=2p(1+)=p.
解得k=±2.∴AB所在的直线方程为y=2(x-)或y=-2(x-).
22.解 (1)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(0,-)、(0,)为焦点,长半轴为2的椭圆,它的短半轴b==1,
故曲线C的方程为x2+=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程
消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-3=0.
其中Δ=4k2+12(k2+4)>0恒成立.
故x1+x2=-,x1x2=-.
⊥,即x1x2+y1y2=0.
而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1,
于是x1x2+y1y2=---+1=0,
化简得-4k2+1=0,所以k=±.