第三章 圆锥曲线的方程(单元测试卷)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40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.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是( )
A. B. C.1 D.
2.椭圆C的两个焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0),点P为椭圆C上一点,且|PF1|+|PF2|=10,那么椭圆C的短轴长是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
3.在平面直角坐标系Oxy中,动点P关于x轴对称的点为Q,且·=2,则点P的轨迹方程为( )
A.x2+y2=2 B.x2-y2=2
C.x+y2=2 D.x-y2=2
4.椭圆C:+=1(a>0)的长轴长为4,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.“m>3”是“曲线mx2-(m-2)y2=1为双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,经过点F且斜率为的直线l1与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AK⊥l,垂足为K,则△AKF的面积是( )
A.4 B.3
C.4 D.8
7.已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的一个焦点F与抛物线C2:y2=2px(p>0)的焦点相同,C1与C2交于A,B两点,且直线AB过点F,则双曲线C1的离心率为( )
A. B.
C.2 D.+1
8.直线y=-x与椭圆C:+=1(a>b>0)交于A、B两点,以线段AB为直径的圆过椭圆的右焦点,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C.-1 D.4-2
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分)
9.若方程+=1所表示的曲线为C,则下面四个命题中正确的是( )
A.若1C.若C为双曲线,则焦距为4 D.若C为焦点在y轴上的椭圆,则310.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1,椭圆C1的上顶点为M,且·=0,双曲线C2和椭圆C1有相同焦点,且双曲线C2的离心率为e2,P为曲线C1与C2的一个公共点.若∠F1PF2=,则下列各项正确的是( )
A.=2 B.e1e2= C.e+e= D.e-e=1
11.已知F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,A为左顶点,P为双曲线右支上一点,若|PF1|=2|PF2|,且△PF1F2的最小内角为30°,则( )
A.双曲线的离心率为 B.双曲线的渐近线方程为y=±x
C.∠PAF2=45° D.直线x+2y-2=0与双曲线有两个公共点
12.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l的斜率为且经过点F,直线l与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D.若|AF|=8,则以下结论正确的是( )
A.p=4 B.=
C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.抛物线y2=8x的焦点到双曲线-=1的渐近线的距离为________
14.过直线y=2与抛物线x2=8y的两个交点,并且与抛物线的准线相切的圆的方程为________
15.椭圆+=1的左焦点为F,直线x=m与椭圆相交于点M,N,当△FMN的周长最大时,△FMN的面积是________
16.已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:-=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为________;双曲线N的离心率为________.(第一空2分,第二空3分)
四、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,双曲线x2-y2=1的渐近线与椭圆C有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,求椭圆C的标准方程.
18.(12分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交于点P,求抛物线的方程和双曲线的方程.
19.(12分)已知F1,F2分别为椭圆+=1(0<b<10)的左、右焦点,P是椭圆上一点.
(1)求|PF1|·|PF2|的最大值;(2)若∠F1PF2=60°,且△F1PF2的面积为,求b的值.
20.(12分)如图所示,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).
(1)证明:动点D在定直线上;
(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2.证明:|MN2|2-|MN1|2为定值,并求此定值.
21.(12分)设M(x,y)与定点F(1,0)的距离和它到直线l1:x=3的距离的比是常数.记点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过定点F的直线l2交曲线C于A,B两点,以O、A、B三点(O为坐标原点)为顶点作平行四边形OAPB,若点P刚好在曲线C上,求直线l2的方程.
22.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),点A在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)是否存在斜率为2的直线l,使得当直线l与椭圆C有两个不同交点M,N时,能在直线y=上找到一点P,在椭圆C上找到一点Q,满足=?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
参考答案:
单项选择题
1.B 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.D 8.C
多项选择题
9.BD 10.BD 11.ABD 12.ABC
填空题
13.答案: 14.答案:x2+(y-2)2=16 15.答案: 16.答案:-1,2
解答题
17.解:因为椭圆的离心率为,所以e==,c2=a2=a2-b2,所以b2=a2,即a2=4b2.
双曲线的渐近线方程为y=±x,代入椭圆方程得+=1,即+==1,所以x2=b2,x=±b.所以y=±b,则在第一象限,双曲线的渐近线与椭圆C的交点坐标为,
所以四边形的面积为4×b×b=b2=16,所以b2=5,所以椭圆C的方程为+=1.
18.解:依题意,设抛物线的方程为y2=2px(p>0),
∵点P在抛物线上,∴6=2p×.∴p=2,∴所求抛物线的方程为y2=4x.
∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x=-1上,∴c=1,即a2+b2=1,
又点P在双曲线上,∴-=1,
解方程组得或(舍去).∴所求双曲线的方程为4x2-y2=1.
19.解:(1)|PF1|·|PF2|≤2=100(当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号),
∴|PF1|·|PF2|的最大值为100.
(2)S△F1PF2=|PF1|·|PF2|sin 60°=,∴|PF1|·|PF2|=,①
由题意知:∴3|PF1|·|PF2|=400-4c2 ②
由①②得c=6,∴b=8.
20.证明:(1)依题意可设AB的方程为y=kx+2,代入x2=4y,
得x2=4(kx+2),即x2-4kx-8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2=-8,直线AO的方程为y=x,BD的方程为x=x2,
则交点D的坐标为.
又x1x2=-8,x=4y1,则有===-2,
即D点在定直线y=-2上(x≠0).
(2)依题意,切线l的斜率存在且不等于0.
设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y,得x2=4(ax+b),
即x2-4ax-4b=0,由Δ=0得(-4a)2+16b=0,
化简整理,得b=-a2,故切线的方程为y=ax-a2.
分别令y=2,y=-2,得N1,N2,
则|MN2|2-|MN1|2=+42-2=8,即|MN2|2-|MN1|2为定值8.
21.解:(1)由题意得,=,则3[(x-1)2+y2]=(x-3)2,
即2x2+3y2=6,∴+=1,故曲线C的方程为+=1.
(2)设直线l2的方程为x=my+1,P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x,得(2m2+3)y2+4my-4=0.
则y1+y2=,x1+x2=m(y1+y2)+2=+2=,
∴x0=x1+x2=,y0=y1+y2=.
∵P(x0,y0)在椭圆+=1上,∴+=1,即2m2+3=4,解得m=±.
∴直线l2的方程为x=y+1或x=-y+1,即x-y-=0或x+y-=0.
22.解:(1)设椭圆C的焦距为2c,则c=1,
∵A在椭圆C上,∴2a=|AF1|+|AF2|=+=2,
∴a=,b2=a2-c2=1,故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)假设这样的直线存在,设直线l的方程为y=2x+t,
设M(x1,y1),N(x2,y2),P,Q(x4,y4),MN的中点为D(x0,y0),
由,消去x,得9y2-2ty+t2-8=0,∴y1+y2=,且Δ=4t2-36(t2-8)>0,
故y0==且-3<t<3,
由=,知四边形PMQN为平行四边形,
而D为线段MN的中点,因此D为线段PQ的中点,
∴y0==,得y4=,又-3<t<3,可得-<y4<-1,
∴点Q不在椭圆上,故不存在满足题意的直线l.