2.1 曲线与方程同步练测
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45分钟
100分
一、选择题(每小题8分,共32分)
1.方程(x-y)2+(xy-1)2=0表示的曲线 是( )
A.一条直线和一条双曲线
B.两条双曲线
C.两个点
D.以上答案都不对
2.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点,且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是( )
A.2x+y+1=0
B.2x-y-5=0
C.2x-y-1=0
D.2x-y+5=0
3.若命题“曲线上的点的坐标都是方程的解”是正确的,下列命题正确的
是( )
A.方程的曲线是
B.坐标满足的点均在曲线上
C.曲线是方程的轨迹
D.表示的曲线不一定是曲线
4.已知是圆上的两点,且||=6,若以为直径的圆恰好经过点(1,-1),则圆心的轨迹方程是( ) A. B.
C.
D.
二、填空题(每小题8分,共24分)
5.已知两定点A(-2,0),B(1,0),若动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于__________.
6.若方程与所表示的两条曲线的交点在方程的曲线上,则的值是__________.
7.两个定点的距离为6,点M到这两个定点的距离的平方和为26,则点M的轨迹是 .
三、解答题(共44分)
8.(22分)如图所示,过点P(2,4)作互相垂直的直线l1,l2.若l1交x轴于A,l2交y轴于B,求线段AB中点M的轨迹方程.
9.(22分)已知△的两个顶点的坐标分别是(-5,0)、(5,0),边所在直线的斜率之积为求顶点的轨迹方程
一、选择题
1.C 解析:(x-y)2+(xy-1)2=0? 故或因此是两个点.
2.D 解析:设点Q(x,y),则点P为(-2-x,4-y),代入2x-y+3=0得2x-y+5=0.
3.D 解析:由于不能判断以方程的解为坐标的点是否都在曲线上,故方程的曲线不一定是故也不能推出曲线是方程的轨迹,从而得到A,B,C均不正确,故选 D.
4.A 解析:因为以为直径的圆恰好经过点(1,-1),∴ ,故△为直角三角形,又为斜边中点,∴ ,故点的轨迹是以(1,-1)为圆心,3为半径的圆,其方程为.
二、填空题
5. 4π 解析:设P(x,y)为轨迹上任一点,由|PA|=2|PB|得=4即∴所求面积为4π.
6. ±3 解析:联立方程,组成方程组 解得
∵ 方程与所表示的两条曲线的交点在方程+=9的曲线上,
∴ 0+=9,∴ =±3.
7.以两定点的中点为圆心,以2为半径的圆
解析:设两定点分别为A、B,以AB所在直线为x轴,线段AB的中点为坐标原点建立直角坐标系,则
A(-3,0),B(3,0),设M(x,y),则=26,即=4.
三、解答题
8. 解:设点M的坐标为(x,y),
∵ M是线段AB的中点,A点的坐标为(2x,0),B点的坐标为(0,2y).
∴ =(2x-2,-4),=(-2,2y-4).
由已知·=0,∴-2(2x-2)-4(2y-4)=0,
即x+2y-5=0.
∴ 线段AB中点M的轨迹方程为x+2y-5=0.
9. 解:设则 = =(≠±5).
由?=? ,化简可得+=1,
所以动点的轨迹方程为+=1(≠±5)
2.2 椭圆同步练测
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满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(每小题5分,共20分)
1. 已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,且长轴长
为,离心率为,则椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
2.如果一个椭圆的长轴长是短轴长的2倍,那么这个椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
3.若AB是过椭圆 (a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM,BM与坐标轴不平行,kAM,kBM分别表示直线AM,BM的斜率,则kAM?kBM=( )
A. B.
C. D.
4.“-3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
二、填空题(每小题5分,共10分)
5. 如果椭圆 的离心率是 ,那么实数k的值为 .
6.已知点,是圆(为圆心)上一动点,线段的垂直平分线交于,则动点的轨迹方程为 .
三、解答题(共70分)
7.(15分)已知点A(-2,0)、B(2,0),过点A作直线l交以A、B为焦点的椭圆于M、N两点,线段MN的中点到y轴的距离为,且直线l与圆x2+y2=1相切,求该椭圆的方程
8.(20分)如图,设P是圆x2+y2=25上的动点,点D是点P在x轴上的投影,M为PD上一点,且 |MD|= |PD|.
(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;
(2)求过点(3,0)且斜率为的直线被轨迹C所截线段的长度
9. (15分)已知椭圆:的右焦点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程及左顶点的坐标;
(2)设过点的直线交椭圆于两点,若 △PAB的面积为,求直线的方程
10. (20分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率e=,左、右焦点分别为F1、F2,点P的坐标为(2, ),点F2在线段PF1的中垂线上.
求椭圆C的方程
(2)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与F2N的倾斜角分别为,,且+=,求证:直线l过定点,并求该定点的坐标
一、选择题
1. D 解析:由长轴长为12,离心率为,可得,所以.又焦点在轴上,所以椭圆的方程为.
2. B 解析:∵ a=2b, 故选B.
3.B 解析: 设A(x1,y1),M(x0,y0),则B(x1,y1),则kAM?kBM=.
∵A,M在椭圆上,∴,两式相减,可得kAM?kBM= ,故选B.
4.B 解析:由方程表示椭圆知即-3二、填空题
5. 4或- 解析:①当焦点在x轴上时,,,
∴=k-1>0.∴ k>1且e= = = = .解得k=4.
②当焦点在y轴上时, =9, =k+8>0,∴=9-k-8=1-k>0.
∴ -86. 解析:由题意可得.又,所以点的轨迹是椭圆,其中 ,,所以椭圆方程为.
三、解答题
7. 解:易知直线l与x轴不垂直,
设直线l的方程为y=k(x+2). ①
又设椭圆方程为(a2>4). ②
因为直线l与圆x2+y2=1相切, 故=1,解得k2=.
将①代入②整理,得(a2k2+a2-4)x2+4a2k2x+4a2k2-a4+4a2=0,
而k2=,即(a2-3)x2+a2x-a4+4a2=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,
由题意有=2×(a2>3),求得a2=8.经检验,此时?>0.
故所求的椭圆方程为.
8.解:(1)设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(xP,yP),
由已知得∵ 点P在圆上,∴ x2+2=25,即轨迹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C的方程,得+=1,即x2-3x-8=0.
∴ x1=,x2=.
∴ 线段AB的长度为|AB|=== =.
9.解:(1)由题意可知,,所以.
所以.
所以椭圆的标准方程为,左顶点的坐标是.
(2)根据题意可设直线的方程为,,
由可得.
所以?
所以△PAB的面积
.
因为△PAB的面积为,所以.
令,则.
解得(舍去),.所以.
所以直线的方程为或.
10.解:(1)由椭圆C的离心率e= ,得 ,其中c= .
∵ 椭圆C的左、右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0),
又点F2在线段PF1的中垂线上,∴ |F1F2|=|PF2|,
∴ (2c) 2 =()2+(2-c)2,解得c=1,a2=2,b2=1.
∴ 椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意,知直线MN存在斜率,其方程为y=kx+m.
由 消去y,得(2k2+1)x2+4kmx+2m22=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=,且 ,
由已知α+β=π,得
即化简,得
∴整理得m=2k.
∴直线MN的方程为y=k(x2),因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0)
2.3 双曲线同步练测
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(每小题5分,共20分)
1. 设双曲线的半焦距为,直线过两点.已知原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
2.已知双曲线的一条渐近线的方程为,则双曲线的焦点到直线的距离为( )
A.2 B. C. D.
3.已知双曲线 (a0,b0)的左、右焦点分别为F1、F2,若P为其上一点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围为 ( )
A.(1,3) B.(1,3]
C.(3,+∞) D.[3,+∞)
4.我们把离心率为e=的双曲线 (a>0,b>0)称为黄金双曲线.给出以下几个说法:
①双曲线x2-=1是黄金双曲线;
②若b2=ac,则该双曲线是黄金双曲线;
③如图,若∠F1B1A2=90°,则该双曲线是黄金双 曲线;
④如图,若∠MON=90°,则该双曲线是黄金双曲线.
其中正确的是( )
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知P是双曲线右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-y=0.设F1、F2分别为双曲线的左、右焦点.若|PF2|=3,则|PF1|
=________.
6.过双曲线的左焦点且垂直于轴的直线与双曲线相交于两点,以为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于 .
三、解答题(共70分)
7.(15分)求适合下列条件的双曲线的方程:
(1)焦点在轴上,虚轴长为12,离心率为;
(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为
8.(20分)已知双曲线的方程是16x2-9y2=144.
(1)求该双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;
(2)设F1和F2是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线上,且|PF1|·|PF2|=32,求∠F1PF2的大小.
9. (15分)如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,F1、F2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P,∠F1PF2=,且△PF1F2的面积为2,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.
10. (20分)已知椭圆的方程为 ,双曲线的左、右焦点分别是的左、右顶点,而的左、右顶点分别是的左、右焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线C2恒有两个不同的交点A和B,求的范围
一、选择题
1. A 解析:由已知,直线的方程为.原点到直线的距离为,则有.
又,所以,两边平方,得.两边同除以,并整理,得 ,所以或.而,得>2,所以.故(负
值舍去).
2.C 解析:双曲线的一条渐近线方程为即所以双曲线的右焦点则焦点到直线l的距离为
3.B 解析:∵ |PF1|-|PF2|=|PF2|=2a,而双曲线右支上到右焦点距离最近的点为右顶点,∴ 有c-a≤2a,∴ 14.D 解析:①e====,双曲线是黄金双曲线.
②由b2=ac,可得c2-a2=ac,两边同除以a2,即e2-e-1=0,从而e=,双曲线是黄金双曲线.
③|F1B1|2=b2+c2,|A2B1|2=b2+a2,|F1A2|2=(a+c)2,注意到∠F1B1A2=90°,所以b2+c2+b2+a2=(a+c)2,即b2=ac,由②可知双曲线为黄金双曲线.
二、填空题
5. 5 解析:∵ 双曲线的渐近线方程为3x-y=0,∴ a=1.又P是双曲线右支上一点, |PF2|=3,|PF1|-|PF2|=2,∴ |PF1|=5.
6.2 解析:设双曲线的左焦点为右顶点为又因为MN为圆的直径且点A在圆上,所以F为圆的圆心,且所以,即由
三、解答题
7. 解:(1)焦点在轴上,设所求双曲线的方程为.
由题意,得解得
所以双曲线的方程为.
(2)方法一:当焦点在轴上时,设所求双曲线的方程为
由题意,得解得
所以焦点在轴上的双曲线的方程为.
同理可求焦点在轴上的双曲线的方程为.
方法二:设以为渐近线的双曲线的方程为
当>时,,解得.此时,所求的双曲线的方程为.
当<时,,解得.此时,所求的双曲线的方程为.
8. 解:(1)由16x2-9y2=144得,
∴ a=3,b=4,c=5.
焦点坐标为(-5,0),(5,0),离心率e=,渐近线方程为y=±x.
(2)由题意,得||PF1|-|PF2||=6,
cos∠F1PF2=
==0.
∴ ∠F1PF2 =90°.
9.解:设双曲线方程为 (a>0,b>0),F1(-c,0),F2(c,0),P(x0,y0).
在△PF1F2中,由余弦定理,得
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|22|PF1|·|PF2|·cos
=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|.
即4c2=4a2+|PF1|·|PF2|.
又∵ =2,∴ |PF1|·|PF2|·sin =2.
∴ |PF1|·|PF2|=8.∴ 4c2=4a2+8,即b2=2.
又∵ e==2,∴ a2=.∴ 双曲线的方程为=1.
10. 解:(1)设双曲线的方程为,
再由得,故双曲线的方程为 .
(2)将代入得 .
由直线与双曲线交于不同的两点得
即解得
故k的取值范围为
2.4 抛物线同步练测
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.若点P到直线x=-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
2.抛物线x上一点P到焦点的距离是2,则P点坐标为( )
A. B.
C. D.
3.已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )
A.2 B.3 C. D.
4.圆心在抛物线()上,并且与抛物线的准线及轴都相切的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(每小题5分,共15分)
5. 已知圆抛物线的准线为l,设抛物线上任一点P到直线l的距离为m,则m+|PC|的最小值为 .
6.若直线l过定点M(1,2)且与抛物线y=2x2有且仅有一个公共点,则直线l的方程为 .
7.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60 灯深40 光源在抛物线的焦点处,则光源放置位置为灯轴上距顶点 处.
三、解答题(共65分)
8.(15分) 抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求该抛物线的方程
(15分)已知抛物线方程为标准方程,焦点在y轴上,抛物线上一点M(a,-4)到焦点F的距离为5,求抛物线的方程和a的值
(15分)正方形的一条边在直线上,顶点、在抛物线上,求正方形的边长
11.(20分)已知抛物线上两个动点及一个定点是抛物线的焦点,且、、成等差数列,线段的垂直平分线与轴交于一点.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)过点与垂直的直线交抛物线于两点,若求△的面积.
一、选择题
1. D 解析:由题意知,点P到点(2,0)的距离与点P到直线x=-2的距离相等,由抛物线定义得点P的轨迹是以(2,0)为焦点,以直线x=-2为准线的抛物线,故选D.
2. B 解析: =x的准线为x=- ,焦点为( ,0),
设由抛物线定义知 =2,∴=2- = .
由= ,得=±.
3.A 解析:∵ 直线l2:x=-1恰为抛物线y2=4x的准线,∴ 点P到直线l2的距离d2=|PF|(F(1,0)为抛物线的焦点),∴ 点 P到直线l1、l2的距离之和的最小值为点F到直线l1的距离=2,故选A.
4. D 解析:抛物线的焦点坐标为由圆心在抛物线上,且与轴和该抛物线的准线都相切以及抛物线的定义可知,所求圆的圆心的横坐标即圆心是半径长是1,故所求圆的方程为.
二、填空题
5. 解析:设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,当C、P、F三点共线时,m+|PC|取得最小值
|CF|,即 = .
6.x=1或4x-y-2=0 解析:当直线l的斜率不存在,即直线l的方程是x=1时,显然该直线与抛物线
y=2x2只有一个公共点,满足题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程是y-2=k(x-1),
由消去y得2x2-kx+(k-2)=0,
Δ=k2-8(k-2)=0,k=4,
所以直线l的方程是y-2=4(x-1),即4x-y-2=0.
综上所述,直线l的方程是x=1或4x-y-2=0.
7 解析:以灯轴所在直线为轴,顶点为原点建立平面直角坐标系,设抛物线方程为点在抛物线上,所以所以所以
因此,光源的位置为灯轴上距顶点cm处.
三、解答题
8.解:依题意,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则直线方程为y=-x+ p.
设直线交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,过A、B两点分别作准线的垂线,垂足分别为点C、D,
则由抛物线定义得
|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1++x2+,即x1+x2+p=8. ①
又A(x1,y1)、B(x2,y2)是抛物线和直线的交点,
由消去y,得x2-3px+=0,所以x1+x2=3p.
将其代入①得p=2,所以所求抛物线方程为y2=4x.
当抛物线方程设为y2=-2px(p>0)时,
同理可求得抛物线方程为y2=-4x.
综上,所求抛物线方程为y2=4x或y2=-4x.
9. 解:∵ 抛物线顶点在原点,对称轴为y轴,∴ 设抛物线方程为x2=2py(p≠0).
又点M(a,-4)在抛物线上,且与焦点F的距离为5,
∴ p<0且-+4=5.
∴ p=-2,即抛物线方程为x2=-4y.将点M(a,-4)代入方程,可得a=±4.
10. 解:设直线的方程为,由
消去得
设,,则,,所以.
又与的距离,由四边形为正方形有 ,解得或
所以正方形的边长为或.
11. 解:(1)设、
由点在抛物线上,得①
由、、成等差数列得
得线段的垂直平分线方程为
令得②
由①②得所以.
(2)由, 得.
由抛物线的对称性,可设在第一象限,所以.
直线 由得所以△的面积是64