2021-2022学年高中数学第二章圆锥曲线与方程单元练习练习(原卷板+解析版)新人教A版选修1_1

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名称 2021-2022学年高中数学第二章圆锥曲线与方程单元练习练习(原卷板+解析版)新人教A版选修1_1
格式 zip
文件大小 233.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2021-12-06 20:35:39

文档简介

单元形成性评价(二)(第二章)
(120分钟 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.已知椭圆的中心为坐标原点,一个焦点为(-,0),长轴长是短轴长的2倍,则这个椭圆的标准方程为(  )
A.+y2=1 B.+y2=1
C.x2+=1 D.x2+=1
【解析】选A.由题可知:a=2b,c=,
又a2=b2+c2,所以b2=1,a2=4,焦点在x轴上,故椭圆的方程为:+y2=1.
2.已知抛物线的方程为y=2ax2,且过点(1,4),则焦点坐标为(  )
A. B. C.(1,0) D.(0,1)
【解析】选A.因为抛物线过点(1,4),所以4=2a,所以a=2,所以抛物线方程为x2=y,焦点坐标为.
3.若方程-=1表示双曲线,则实数m的取值范围是(  )
A.(-1,3) B.(-1,+∞)
C.(3,+∞) D.(-∞,-1)
【解析】选B.由已知,m+1>0,即m>-1.
4.嫦娥五号月球探测器于2020年11月24日在文昌航空发射场发射.11月28日,嫦娥五号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道Ⅲ所示,其近月点与月球表面距离为100公里,远月点与月球表面距离为400公里.已知月球的直径为3 476公里,则该椭圆形轨道的离心率约为(  )
A. B. C. D.
【解析】选B.如图,设椭圆的长半轴长为a,半焦距为c,月球的半径为R,F为月球的球心,R=×3 476=1 738.由已知,|AF|=100+1 738=1 838,|BF|=400+1 738=2 138.则2a=1 838+2 138,解得a=1 988,a+c=2 138,c=2 138-1 988=150,故椭圆的离心率为e==≈.
5.已知双曲线-y2=1(a>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,则此双曲线的渐近线方程是(  )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
【解析】选D.因为抛物线y2=8x的焦点是(2,0),
所以c=2,a2=4-1=3,所以a=,所以=.所以此双曲线的渐近线方程是y=±x.
6.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【解析】选C.B点坐标为(0,b),由题意知,以B为圆心,2b为半径的圆与椭圆至多只有一个交点,即至多有一个解,消去x得y2-2by+a2-3b2=0,令Δ=0,即(a2-2b2)2=0,得e=,所以e∈.
7.已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为(  )
A.1  B.0  C.-2  D.-
【解析】选C.设点P(x0,y0),则x- eq \f(y,3) =1,
由题意得A1(-1,0),F2(2,0),
则·=(-1-x0,-y0)·(2-x0,-y0)
=x-x0-2+y,
由双曲线方程得y=3(x-1),
故·=4x-x0-5(x0≥1),
可得当x0=1时,·有最小值-2.
8.已知点P是双曲线C:-=1(a>0,b>0)右支上一点,F1是双曲线的左焦点,且双曲线的一条渐近线恰是线段PF1的中垂线,则该双曲线的离心率
是(  )
A. B. C.2 D.
【解析】选D.设直线PF1:y=(x+c),则与渐近线y=-x的交点为M,
因为M是PF1的中点,利用中点坐标公式,
得P,因为点P在双曲线上,所以满足-=1,整理得c4=5a2c2,解得e=(负值舍去).
9.若双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+相切,则C的离心率为(  )
A. B. C.2 D.
【解析】选A.由题意得,联立直线与抛物线得x2-kx+=0,由Δ=0得k=±,即=,所以e==.
10.已知定点A,B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值
为(  )
A. B. C. D.5
【解析】选C.如图所示,点P是以A,B为焦点的双曲线的右支上的点,
当P在M处时|PA|最小,最小值为a+c=+2=.
11.P是双曲线-=1的右支上一点,M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为(  )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解析】选D.设双曲线的两个焦点分别是F1(-5,0)与F2(5,0),则这两点正好是两圆的圆心,当且仅当点P与M,F1三点共线以及P与N,F2三点共线时所求的值最大,此时|PM|-|PN|=(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=6+3=9.
12.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A,B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=(  )
A. B. C. D.
【解析】选D.设A(x1,y1),B(x2,y2),
易知x1>0,x2>0,y1>0,y2>0,
由得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,
所以x1x2=4.①
因为|FA|=x1+=x1+2,
|FB|=x2+=x2+2,
且|FA|=2|FB|,所以x1=2x2+2.②
由①②得x2=1,所以B(1,2),代入y=k(x+2),
得k=.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上)
13.(2021·桂林高二检测)已知某椭圆过点,,则椭圆的标准方程为________.
【解析】设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),
所以,解得:,
所以椭圆的标准方程为+=1.
答案:+=1
14.已知椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,且满足|PF2|=|F1F2|,则△PF1F2的面积等于________.
【解析】由+=1知,a=5,b=4,所以c=3,
即F1(-3,0),F2(3,0),所以|PF2|=|F1F2|=6.
又由椭圆的定义,知|PF1|+|PF2|=10,
所以|PF1|=10-6=4,
于是=·|PF1|·h
=×4×=8.
答案:8
15.已知双曲线x2-=1的离心率等于,直线y=kx+2与双曲线的左右两支各有一个交点,则k的取值范围是________.
【解析】因为双曲线x2-=1的离心率等于,所以a=1,=,c=,b==1,所以双曲线为x2-y2=1,直线y=kx+2与双曲线联立可得(1-k2)x2-4kx-5=0,
因为直线y=kx+2与双曲线的左右两支各有一个交点,
所以所以-1即k的取值范围是(-1,1).
答案:(-1,1)
16.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p>0)的准线为l,直线l与双曲线-=1的两条渐近线分别交于A,B两点,= ,则p的值为__________.
【解析】抛物线y2=2px(p>0)的准线为l:x=-,
双曲线-=1的两条渐近线方程为y=±x,
可得A,B,
则==,可得p=.
答案:
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)给定抛物线C:y2=4x,F是抛物线C的焦点,过F的直线l与C相交于A,B两点.若|FA|=2|BF|,求直线l的方程.
【解析】显然直线l的斜率存在,
故可设直线l:y=k(x-1),
联立
消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=1,
故x1=,①
又|FA|=2|BF|,所以=2,
则x1-1=2(1-x2)②
由①②得x2=(x2=1舍去),
所以B,
得直线l的斜率为k=kBF=±2,
所以直线l的方程为y=±2(x-1).
18.(12分)已知动点E到点A(2,0)与点B(-2,0)的直线斜率之积为-,点E的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(1,0)作直线l与曲线C交于P,Q两点,且·=-.求直线l的方程.
【解析】(1)设E(x,y),因为动点E到点A与点B的直线斜率之积为-,
所以·=-,
化为+y2=1,即为点E的轨迹曲线C的方程.
(2)设P,Q.
当l⊥x轴时,l的方程为:x=1,代入:+y2=1,
解得P,Q.
·=1-=≠-.不符合题意,舍去.
当l与x轴不垂直时,设l的方程为:y=k,
代入:+y2=1,
化为x2-8k2x+4k2-4=0,Δ>0.
则x1+x2=,x1x2=,
所以·=x1x2+y1y2
=x1x2+k2
=x1x2-k2+k2==-,解得k=±1.
所以直线l的方程为x±y-1=0.
19.(12分)已知抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,又知此抛物线上一点P(4,m)到焦点的距离为6.
(1)求此抛物线的方程.
(2)若此抛物线方程与直线y=kx-2相交于不同的两点A,B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
【解析】(1)由题意设抛物线方程为y2=2px,p>0,其准线方程为x=-,
因为P(4,m)到焦点的距离等于P到其准线的距离,
所以4+=6,所以p=4,
所以此抛物线的方程为y2=8x.
(2)由消去y得k2x2-(4k+8)x+4=0,
设直线y=kx-2与抛物线相交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),则有解得k>-1且k≠0,且x1+x2==4,解得k=2或k=-1(舍去),所以所求k的值为2.
20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点M.
(1)求椭圆C的方程;
(2)与x轴不垂直的直线l经过N(0,),且与椭圆C交于A,B两点,若坐标原点O在以AB为直径的圆内,求直线l斜率的取值范围.
【解析】(1)由已知解得a=2,b=1,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=kx+,
代入+y2=1,整理得(1+4k2)x2+8kx+4=0,
Δ=(8k)2-16(1+4k2)>0
解得k>或k<-,
又x1+x2=-,x1·x2=,
所以y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+2,
因为坐标原点O在以AB为直径的圆内,
所以·<0,
所以x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+2 =(1+k2)+k+2<0,解得k<-或k>,故l斜率的取值范围为∪.
21.(12分)设有三点A,B,P,其中点A,P在椭圆C:+=1(a>b>0)上,A(0,2),B(2,0),且+=.
(1)求椭圆C的方程.
(2)若过椭圆C的右焦点的直线l倾斜角为45°,直线l与椭圆C相交于E,F,求三角形OEF的面积.
【解析】(1)由题意知,b=2,
设P(x,y),A(0,2),B(2,0),
由+=,得(2,2)=(x,y),则
椭圆方程为+=1,可得+=1,即a2=8.所以椭圆方程为+=1.
(2)c==2.
所以直线l的方程为y=x-2,
代入椭圆方程+=1,
整理得:3x2-8x=0,则x=0或x=.
所以交点坐标为(0,-2)和,
所以|EF|==,O到直线l的距离d==.
所以S△OEF=××=.
22.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点,且焦距为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C的左,右焦点分别为F1,F2,过点F2的直线l与椭圆C交于A,B两点,求△F1AB面积S的最大值并求出相应直线l的方程.
【解析】(1)由已知解得
所以椭圆C方程为+y2=1.
(2)易知F1(-,0),F2(,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
若直线l的倾斜角为0,显然F1,A,B三点不构成三角形,故直线l的倾斜角不为0,可设直线l的方程为x=my+,由
消x可得(m2+4)y2+2my-1=0.
则y1+y2= -,y1y2= -.
所以|y1-y2|=
==,
所以△F1AB的面积S=|F1F2|·|y1-y2|
=4·=4·
=4·≤4·=2,
当且仅当m2+1=3,即m=±时,等号成立,S取得最大值2,此时直线l的方程为x+y-=0,或x-y-=0.
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10单元形成性评价(二)(第二章)
(120分钟 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.已知椭圆的中心为坐标原点,一个焦点为(-,0),长轴长是短轴长的2倍,则这个椭圆的标准方程为(  )
A.+y2=1 B.+y2=1
C.x2+=1 D.x2+=1
2.已知抛物线的方程为y=2ax2,且过点(1,4),则焦点坐标为(  )
A. B. C.(1,0) D.(0,1)
3.若方程-=1表示双曲线,则实数m的取值范围是(  )
A.(-1,3) B.(-1,+∞)
C.(3,+∞) D.(-∞,-1)
4.嫦娥五号月球探测器于2020年11月24日在文昌航空发射场发射.11月28日,嫦娥五号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道Ⅲ所示,其近月点与月球表面距离为100公里,远月点与月球表面距离为400公里.已知月球的直径为3 476公里,则该椭圆形轨道的离心率约为(  )
A. B. C. D.
5.已知双曲线-y2=1(a>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,则此双曲线的渐近线方程是(  )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
6.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
7.已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为(  )
A.1  B.0  C.-2  D.-
8.已知点P是双曲线C:-=1(a>0,b>0)右支上一点,F1是双曲线的左焦点,且双曲线的一条渐近线恰是线段PF1的中垂线,则该双曲线的离心率
是(  )
A. B. C.2 D.
9.若双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+相切,则C的离心率为(  )
A. B. C.2 D.
10.已知定点A,B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值
为(  )
A. B. C. D.5
11.P是双曲线-=1的右支上一点,M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为(  )
A.6 B.7 C.8 D.9
12.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A,B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=(  )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上)
13.(2021·桂林高二检测)已知某椭圆过点,,则椭圆的标准方程为________.
14.已知椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,且满足|PF2|=|F1F2|,则△PF1F2的面积等于________.
15.已知双曲线x2-=1的离心率等于,直线y=kx+2与双曲线的左右两支各有一个交点,则k的取值范围是________.
16.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p>0)的准线为l,直线l与双曲线-=1的两条渐近线分别交于A,B两点,= ,则p的值为__________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)给定抛物线C:y2=4x,F是抛物线C的焦点,过F的直线l与C相交于A,B两点.若|FA|=2|BF|,求直线l的方程.
18.(12分)已知动点E到点A(2,0)与点B(-2,0)的直线斜率之积为-,点E的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(1,0)作直线l与曲线C交于P,Q两点,且·=-.求直线l的方程.
19.(12分)已知抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,又知此抛物线上一点P(4,m)到焦点的距离为6.
(1)求此抛物线的方程.
(2)若此抛物线方程与直线y=kx-2相交于不同的两点A,B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点M.
(1)求椭圆C的方程;
(2)与x轴不垂直的直线l经过N(0,),且与椭圆C交于A,B两点,若坐标原点O在以AB为直径的圆内,求直线l斜率的取值范围.
21.(12分)设有三点A,B,P,其中点A,P在椭圆C:+=1(a>b>0)上,A(0,2),B(2,0),且+=.
(1)求椭圆C的方程.
(2)若过椭圆C的右焦点的直线l倾斜角为45°,直线l与椭圆C相交于E,F,求三角形OEF的面积.
22.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点,且焦距为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C的左,右焦点分别为F1,F2,过点F2的直线l与椭圆C交于A,B两点,求△F1AB面积S的最大值并求出相应直线l的方程.
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