《中学教材全解》2013-2014学年(苏教版选修2-1)第2章圆锥曲线与方程本章练测(5份)

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名称 《中学教材全解》2013-2014学年(苏教版选修2-1)第2章圆锥曲线与方程本章练测(5份)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 数学
更新时间 2013-11-08 21:10:41

文档简介

2.1 圆锥曲线
2.2 椭圆(苏教版选修2-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、填空题(每小题5分,共60分)
1.已知点A(-1,0),B(1,0),动点P满足PA+PB=3,则动点P的轨迹为________________.
2.已知点A(-2,0),B(2,0),动点M满足|MA-MB|=4,则动点M的轨迹为________________.
3.动点P到直线x+2=0的距离减去它到M(1,0)的距离等于1,则动点P的轨迹 是________________.
4.直线x-2y+2=0经过椭圆 (a>b>0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率 为________.
5.“-3<m<5”是“方程 表示椭圆”的________条件.(填“充分不必要” “必要不充分” “充要” “既不充分也不必要” )
6.中心在原点,焦点坐标为的椭圆被直线截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为_____________.
7.P为椭圆上的点,是两焦点,若∠P=30°,则△P的面积是________.
8.椭圆与连结的线段没有公共点,则正数的取值范围是________.
9.如果椭圆 的离心率是 ,那么实数k的值为 .
10.若焦点在轴上的椭圆上存在一点,它与两焦点的连线互相垂直,则的取值范围是_______.
11.已知点,是圆(为圆心)上一动点,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为________________.
12.椭圆长轴上一个顶点为,以为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则该三角形的面积是_____________.
二、解答题(共40分)
13.(20分)已知椭圆的中心在原点,焦点为,,且离心率
(1)求椭圆的方程(2)直线(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点,且线段中点的横坐标为,求直线倾斜角的取值范围.
14.(20分)已知向量,,,(其中是实数).又设向量,,且∥,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;(2)设直线与曲线交于两点,当时,求直线的方程.
填空题
1.以A(-1,0),B(1,0)为焦点的椭圆 解析:由PA+PB=3>AB结合椭圆的定义有:动点P的轨迹是以
A(-1,0),B(1,0)为焦点的椭圆.
2.直线AB(不包括线段AB内部的点)上的两条射线 解析:动点M满足|MA-MB|=4=AB,结合图形判断动点M的轨迹为直线AB(不包括线段AB内部的点)上的两条射线.
3.以点M为焦点,直线x=-1为准线的抛物线 解析:将直线x+2=0向右平移1个单位长度得到直线x+1=0,则动点到直线x+1=0的距离等于它到M(1,0)的距离,由抛物线的定义知:点P的轨迹是以点M为焦点,直线x=-1为准线的抛物线.
4. 解析:直线x-2y+2=0过点(0,1),(-2,0),∴ c=2,b=1,a= ,e= = = .
5. 必要不充分 解析:由方程表示椭圆知即-3<m<5且m≠1.故填“必要不充分”.
6. 解析:方法一:由题意,设椭圆方程为,设直线与椭圆的两个交点分别为),则-得,
∴ =-×=3.又=2×=1,=(3=3-4=-1, -=3,即3又∴∴ 椭圆方程为.
方法二:由题意,设椭圆方程为,与直线方程联立得消去并整理得.由弦的中点的横坐标为,可得,解得.所以椭圆方程为.
7. 解析:设||=m,||=n,运用椭圆定义和余弦定理列方程求解.∵ m+n=2a?又由余弦定理有 ? ? = ?mn= ,∴= mnsin 30°= · · =4(2- ).
8. 解析:由题意得,当点在椭圆外部或点在椭圆内部时,椭圆与连结的线段没有公共点,所以或,解得或.
9.4或- 解析:①当焦点在x轴上时,a2=k+8>9,b2=9,
∴=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.
∴ -8<k<1且e= = = = .解得k=- .
10. 解析:设椭圆的上顶点为,焦点为,椭圆上存在一点与两焦点的连线互相垂直,则.由余弦定理可得,即,所以,即,解得.
11. 解析:由题意可得PA+PF=FB=2.又AF=1,所以点的轨迹是以A,F为焦点的椭圆,其中,,,所以椭圆方程为.
12. 解析:原方程可化为,,,所以,,.不妨设A为右顶点,设所作等腰直角三角形与椭圆的一个交点为,可得,代入椭圆方程得,所以.
二、解答题
13.解:(1)设椭圆方程为,由已知得.又,所以,所以,
故所求椭圆方程为.
(2)设直线的方程为.代入椭圆方程整理得.
由题意得解得或.
又直线与坐标轴不平行,故直线倾斜角的取值范围是.
14.解:(1)由已知,,.
因为∥,所以,即所求曲线的方程是.
(2)由消去得,解得.
由,解得.
所以直线的方程为或.
2.3 双曲线(苏教版选修2-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、填空题(每小题5分,共55分)
1.已知方程的图象是双曲线,那么的取值范围是 .
2.与双曲线有共同的焦点,且过点(4, )的双曲线的标准方程为 .
3. 若双曲线=1(a0,b0)的离心率是2,
则 的最小值为 .
4. 若m是2和8的等比中项,则圆锥曲线 的离心率是 .
5.若直线过点与双曲线只有一个公共点,则这样的直线有 条.
6.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 .
7.已知双曲线=1(a>0,b>0),过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于M,N两点,O为坐标原点,若OM⊥ON,则双曲线的离心率为 .
8.过原点的直线,如果它与双曲线相交,则直线的斜率的取值范围是 .
9. 已知双曲线中心在原点且一个焦点为,直线与其交于两点,中点的横坐标为,则此双曲线的方程是 .
10.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 .
11. 已知过点P(-3,0)的直线l与双曲线 =1交于A、B两点,设直线l的斜率为≠0),弦AB的中点为M,OM的斜率为为坐标原点),则·= .
二、解答题(共45分)
12.(14分)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(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.
13.(15分)直线与双曲线的右支交于不同的两点,求实数的取值范围.
14.(16分)已知双曲线的离心率,原点到过的直线的距离是
(1)求双曲线的方程(2)已知直线交双曲线于不同的两点,且都在以为圆心的圆上,求出的值.
一、填空题
1. 解析:由方程的图象是双曲线知,,即
2. 解析:可设与已知双曲线有共同焦点的双曲线的方程为 =1(-9<k<16),再将已知点(4,3 )代入上面的方程可得到 - =1,解得k=12或k=-84(舍去).故双曲线的标准方程为.
3. 解析:由离心率e=2,得 =2,从而b= a>0,所以 =a+ ≥2 =2 = ,
当且仅当a= ,即a= 时,“=”成立.
4. 或 解析:由题意,=2×8=16,∴ m=±4.当m=4时,=1表示椭圆,e= = ;当m=-4时, =1表示双曲线,e= = .
5.3 解析:双曲线方程化为标准方程为,则点(3,0)为双曲线的右顶点.过点(3,0)与x轴垂直的直线满足题意,过点(3,0)与双曲线渐近线平行的2条直线满足题意,因此这样的直线共有3条.
6.2 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.由,得>2,所以.故.
7. 解析:MN为双曲线的通径,其长度为 ,又因为OM⊥ON且OM=ON,∴ 在等腰Rt△MON中,有 =c,∴=ac,∴=ac,∴=0,∴ e= (负值舍去) .
8. 解析:双曲线的渐近线方程为若直线l与双曲线相交,则
9. 解析:设双曲线方程为.将代入,
整理得.由根与系数的关系得,则.
又,解得,,所以双曲线的方程是
10.2 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
11. 解析:设,,,,则线段AB的中点M的坐标是 , ),直线AB的斜率 ,直线OM的斜率 ,故·,
又双曲线的方程为,
故,故= .
二、解答题
12.解:(1)焦点在轴上,设所求双曲线的方程为.
由题意,得 解得,.
所以焦点在轴上的双曲线的方程为.
(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.
同理可求得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.
13.解:将直线的方程代入双曲线的方程后,
整理得.
依题意,直线与双曲线的右支交于不同两点,故
解得的取值范围是.
14.解:(1)因为原点到直线:的距离
所以 故所求双曲线方程为
(2)把代入中,消去,整理得.
设的中点是,则
所以即.又,所以,即
2.4 抛物线
2.5圆锥曲线的统一定义(苏教版选修2-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、填空题(每小题5分,共45分)
1.抛物线x上一点P到焦点的距离是2,则P点坐标为 .
2.若抛物线(p>0)上一点到焦点和抛物线的对称轴的距离分别是10和6,则p的值为 .
3.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 .
4. 边长为1的等边△AOB,O为原点,AB⊥x轴,以O为顶点且过A、B的抛物线方程是 .
5.对于抛物线, 我们称满足的点在抛物线的内部. 若点在抛物线的内部, 则直线与抛物线的公共点的个数是 .
6.已知以原点为顶点的抛物线,焦点在轴上,直线与抛物线交于两点.若为的中点,则抛物线的方程为 .
7. 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 .
8.已知抛物线上两点关于直线对称, 且-, 那么的值等于 .
9.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.
二、解答题(共55分)
10.(12分)求下列曲线的焦点坐标与准线方程:
(1)x2+2y2=4;
(2)2y2-x2=4;
(3)x2+y=0.
11.(13分)如图所示,花坛水池中央有一喷泉,水管O′P=1 m,水从喷头P喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m,P距抛物线的对称轴1 m,则水池的直径至少应设计成多少?(精确到整数位)
12.(14分)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l的斜率为1时,坐标原点O到l的距离为.求a,b的值.
13.(16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、填空题
1. 解析: =x的准线为直线x=- ,焦点为( ,0),设,,由抛物线定义知 =2,∴=2- = .由= ,得=± .
2. 2或18 解析:设该点坐标为(x,y),由题意知y=6,x+ =10,∴=2p(10- ),解得p=2或18.
3. 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,半径是1,故所求圆的方程为.
4. 解析:画出图形即可求得A的坐标为或,B的坐标为或,设所求抛物线方程为=±2px(p>0),将A、B点的坐标代入即可求得方程.
5.0 解析:由与联立,消去,得,所以.因为,所以,直线和抛物线无公共点.
6. 解析:设抛物线的标准方程为,,,则,.两式相减可得,则,所以,解得,即所求抛物线方程为.
7. 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取得最小值为CF的长,即m+PC== .
8. 解析:由条件得、两点连线的斜率.
由,得.又因为在直线上,
即,即.
因为、两点在抛物线上,
所以.将代入得.
9. 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.
二、解答题
10.解:(1)将方程化为标准方程得: +=1,∴ a=2,b= ,
∴=-=2,∴ c= ,∴ 焦点坐标为(±,0),准线方程为x=±2 .
(2)将方程化为标准方程得: =1,∴ a= ,b=2,
∴=+=6,∴ c= ,∴ 焦点坐标为(0,±),准线方程为x=± .
(3)由抛物线方程为=-y,对比标准方程=-2py(p>0)可得2p=1,p= ,
∴焦点坐标为(0,- ),准线方程为y= .
11.解:如图所示,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为=-2py(p>0),依题意有P(-1,-1),P在此抛物线上,代入得p= ,故抛物线方程为=-y.又B在抛物线上,将B(x,-2)代入抛物线方程得x= ,即AB= ,则水池半径应为AB+1= +1,
因此所求水池的直径为2(1+ )≈5.即水池的直径至少应设计成5 m.
12.解:设F(c,0),直线l:x-y-c=0,由坐标原点O到l的距离为 ,
则 = ,解得c=1.又e== ,∴ a= ,b= .
13. 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
2.6 曲线与方程(苏教版选修2-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、填空题(每小题5分,共40分)
1.方程(x-y)2+(xy-1)2=0表示的曲线 是__________.
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__________.
3.已知双曲线C:x2-=1,过点(1,1)作直线l,使l与双曲线C只有一个交点,满足这个条件的直线l共有__________条.
4.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作一条直线l交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,则=__________.
5.若点P(-3,0)是圆C:x2+y2-6x-55=0内一定点,动圆M与已知圆相内切且过P点,则圆心M的轨迹方程为____________.
6.设为双曲线上一动点,为坐标原点,为线段的中点,则点的轨迹方程是 .
7. 已知点A(-2,0),B(3,0),若动点P满足·=2,则动点P的轨迹方程是__________.
8. 已知两定点A(-2,0),B(1,0),若动点P满足PA=2PB,则点P的轨迹所包围的图形的面积等 于__________.
二、解答题(共60分)
9.(10分)如图所示,过点P(2,4)作互相垂直的直线l1,l2.若l1交x轴于点A,l2交y轴于点B,求线段AB中点M的轨迹方程.
10.(10分)设动直线l垂直于x轴,且与椭圆x2+2y2=4交于A,B两点,P是l上满足·=1的点,求点P的轨迹方程
11.(12分)已知定点A(0,-1),点B在圆F:x2+(y-1)2=16上运动,点F为圆心,线段AB的垂直平分线交BF于点P.
(1)求动点P的轨迹E的方程;若曲线Q:x2-2ax+y2+a2=1被轨迹E包围着,求实数a的最小值.
(2)已知M(-2,0),N(2,0),动点G在圆F内,且满足MG·NG=OG2(O为坐标原点),求·的取值范围.
12.(12分)已知,椭圆C经过点A,两个焦点为(-1,0),(1,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值
13.(16分)在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于- .
(1)求动点P的轨迹方程.
(2)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得△PAB和△PMN的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由
一、填空题
1. 两个点 解析:(x-y)2+(xy-1)2=0? 故或因此方程(x-y)2+(xy-1)2=0表示两个点.
2. 2x-y+5=0 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.
3.4 解析:数形结合可知,当斜率不存在、与两条渐近线平行时所作的直线都符合.除此之外还应考虑设直线方程为y=kx+(1-k),并将其与双曲线方程联立消元,利用判别式为0可求得k=,也符合.所以共有4条.
4.-4 解析:特殊值法.设直线l的方程为x=,则x1=x2=.∴ y1=-y2=p.∴ =-4.
5. 解析:已知圆的方程为(x-3)2+y2=64,其圆心为C(3,0),半径为8,由于动圆M过P点,所以MP等于动圆的半径r,即MP=r.又圆M与已知圆C相内切,所以圆心距等于半径之差,即MC=8-r,从而有MC=8-MP,即MC+MP=8.根据椭圆的定义,动点M到两定点C,P的距离之和为定值8>6=CP,所以动点M的轨迹是椭圆,并且2a=8,a=4;2c=6,c=3;b2=16-9=7.因此M点的轨迹方程为.
6. 解析:设,,则,即,.将代入双曲线方程得点的轨迹方程为,即.
7.-x-8=0 解析:设P(x,y),则=(-2-x,-y),=(3-x,-y),由·=2可得-x-8=0.
8. 4π 解析:设P(x,y)为轨迹上任一点,由PA=2PB得=4,即,∴ 所求面积为4π.
二、解答题
9. 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.
10.解:设P点的坐标为(x,y),
则由方程x2+2y2=4,得2y2=4-x2,y=±,
∴ A,B两点的坐标分别为(x, ),(x,-),
又·=1,∴ (0, -y)·(0,- -y)=1,
即y2-=1,∴ ,
又直线l与椭圆交于两点,∴ -2<x<2,∴ 点P的轨迹方程为 (-2<x<2).
11.解:(1)由题意得PA=PB.
∴ PA+PF=PB+PF=4>AF=2,∴ 动点P的轨迹E是以A、F为焦点的椭圆.
设该椭圆的方程为 (a>b>0),则2a=4,2c=2,即a=2,c=1,故b2=a2-c2=3,
∴ 动点P的轨迹E的方程为.
∵ x2-2ax+y2+a2=1,即(x-a)2+y2=1,∴ 曲线Q是圆心为(a,0),半径为1的圆.
而轨迹E为焦点在y轴上的椭圆,其左、右顶点分别为(-,0),(,0).
若曲线Q被轨迹E包围着,则-+1≤a≤-1,∴ a的最小值为-+1.
(2)设G(x,y),由=x2+y2.
化简得x2-y2=2,即x2=y2+2,
∴ =(x+2,y)·(x-2,y)=x2+y2-4=2(y2-1).
∵ 点G在圆F:x2+(y-1)2=16内,∴ x2+(y-1)2<16,
∴ 0≤(y-1)2<16?-3<y<5?0≤y2<25,∴ -2≤2(y2-1) <48,
∴的取值范围为[-2,48).
12.解:(1)由题意,得c=1,可设椭圆方程为.
因为点A在椭圆上,所以,解得b2=3,b2=-(舍去).
所以椭圆方程为.
(2)设直线AE的方程为y=k(x-1)+,
代入,得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+42-12=0.
设E(xE,yE),F(xF,yF),因为点A在椭圆上,所以xE=,yE=kxE+-k.
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,
在上式中以-k代k,可得xF=,yF=-kxF++k.
所以直线EF的斜率kEF==.
即直线EF的斜率为定值,其值为.
13. (1)解:因为点B与点A(-1,1)关于原点O对称,所以点B的坐标为(1,-1).
设点P的坐标为(x,y),由题意得 · =- ,化简得x2+3y2=4(x≠±1).
故动点P的轨迹方程为x2+3y2=4 (x≠±1).
(2)解法一:设点P的坐标为,,点M,N的坐标分别为(3,,(3,,则直线AP的方程为,直线BP的方程为.
令x=3得,.
于是△PMN的面积 .
又直线AB的方程为x+y=0,AB=2 ,点P到直线AB的距离d= .
于是△PAB的面积= AB·d=||.
当=时,||= .
又||≠0,所以=||,解得= .
因为=4,所以=± .
故存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等,此时点P的坐标为( ,± ).
解法二:若存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等,设点P的坐标为,,则 PA· PB sin∠APB= PM·PNsin∠MPN.因为sin∠APB=sin∠MPN,所以 = .
所以 = ,即=||,解得= .
因为=4,所以=± .
故存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等,此时点P的坐标为( ,± )
第2章 圆锥曲线与方程(苏教版选修2-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
120分钟
160分
一、填空题(每小题5分,共70分)
1.若椭圆的离心率是,则曲线的离心率是 .
2.方程表示的曲线是 .
①双曲线;
②椭圆;
③双曲线的一部分;
④椭圆的一部分.
3.已知对k∈R,直线y=kx+1与椭圆恒有公共点,则实数m的取值范围是 .
4.以椭圆的左焦点为焦点的抛物线的标准方程是 .
5. 直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于不同的两点P、Q,若线段PQ中点的横坐标为2,则PQ= .
6.已知点A(3,2),B(-4,0),P是椭圆 上一点,则PA+PB的最大值为 .
7. 直线y=2k与曲线(k∈R且k≠0)的公共点的个数是 .
8.以椭圆的右焦点为圆心的圆恰好过椭圆的中心,交椭圆于点,椭圆的左焦点为,且直线与此圆相切,则椭圆的离心率为 .
9.若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为 .
10.已知方程和,其中
,它们所表示的曲线可能是下列图象中的 .
11.已知抛物线上一点0到其焦点的距离为5,双曲线的左顶点为,若双曲线的一条渐近线与直线平行,则实数的值是 .
12.椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上任一点,且的最大值的取值范围是,其中,则椭圆的离心率的取值范围是 .
13.已知椭圆与双曲线-有共同的焦点,是椭圆和双曲线的一个交点,则 .
14.双曲线的一条准线是,则的值为 .
二、解答题(共90分)
15.(14分)已知抛物线方程为,直线过抛物线的焦点且被抛物线截得的弦长为3,求的值
16.(14分)已知椭圆的离心率,过点和的直线与原点的距离为.
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点,若直线 与椭圆交于两点.问:是否存在,使以为直径的圆过点?请说明理由.
17.(14分)设双曲线的离心率为,若右准线与两条渐近线相交于两点,为右焦点,△为等边三角形.
(1)求双曲线的离心率的值;
若双曲线被直线截得的弦长为,求双曲线的方程
18.(16分)已知椭圆的离心率 ,短轴长为2.设是椭圆上的两点,向量m= ,n= ,且m·n=0,O为坐标原点.
(1)求椭圆的方程.
(2)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
19.(16分)已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于 ,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)点P(2,3),Q(2,-3)在椭圆上,A,B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点.
(ⅰ)若直线AB的斜率为 ,求四边形APBQ面积的最大值;
(ⅱ)当A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值?并说明理由.
20.(16分)设分别为椭圆:的左、右两个焦点.
(1)若椭圆上的点到两点的距离之和等于,写出椭圆的方程和焦点坐标.
(2)设点是(1)中所得椭圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.
(3)已知椭圆具有性质:若是椭圆上关于原点对称的两个点,点是椭圆上任意一点,当直线、的斜率都存在,并记为、时,那么与之积是与点位置无关的定值.试对双曲线写出类似的性质,并加以 证明
一、填空题
1. 解析:由椭圆的离心率为,得.设,则,.又双曲线中,.
2.④ 解析:方程可化为.
3.m1且m≠5 解析:∵直线y=kx+1过定点(0,1),则∴ m≥1且m≠5.
4. 解析:由椭圆的方程知,,∴,
∴ 抛物线的焦点为(-2,0),∴ 抛物线的标准方程是.
5. 2 解析:将y=kx-2代入y2=8x得k2x2-4(k+2)x+4=0,(*)
易知k≠0,Δ=16(k+2)2-16k2=64(k+1)>0,∴ k>-1,且k≠0.
由根与系数的关系,得=2,∴ k2-k-2=0,即(k-2)(k+1)=0,∴ k=2或k=-1(舍).
此时方程(*)化为x2-4x+1=0,∴ x1+x2=4,x1·x2=1,
∴ PQ=|x1-x2|==·=2.
6. 10+ 解析:易知B为椭圆的左焦点,因为 <1,所以点A在椭圆内.
设椭圆的右焦点为E(4,0),根据椭圆的定义可得,PB+PE=2a=10,
故有PA+PB=PA+10-PE=10+(PA-PE).
当P、A、E三点不共线时,有PA-PE<AE;
当P位于射线AE与椭圆的交点处时,有PA-PE=AE;
当P位于射线EA与椭圆的交点处时,有PA-PE=-AE;
故有-AE≤PA-PE≤AE.
而AE= = ,
所以PA+PB=10+(PA-PE)∈[10- ,10+ ].
7. 4 解析:由题意得 k∈R且 k≠0,
消去y得解得|x|=1± >0,故有4个解.
8.-1 解析:由题意得,,.
在直角三角形中,,即,整理得.
等式两边同除以,得,即,解得或(舍去).

9.6 解析:由题意,得F(-1,0),
设点,,则有 =1,解得.
因为=,,=,,
所以
此二次函数对应的抛物线的对称轴为直线=-2,
因为-2≤≤2,所以当=2时,取得最大值 +2+3=6.
10.② 解析:方程化成,可化成.
对于①:由双曲线图象可知:,,∴,即直线的斜率应大于0,故错;
对于②:由双曲线图象可知:,,∴ ,即直线的斜率应大于0,
又,即直线在轴上的截距为正,故②正确;
对于③④:由椭圆图象可知:,,∴,即直线的斜率应小于0,故③④错.
11. 解析:依题意知,所以,所以,所以,点的坐标为.
又,所以直线的斜率为.由题意得,解得.
12.  解析:设,,,则,,.又可看做点到原点的距离的平方,
所以,所以=.
由题意知,即,则.
13. 解析:因为椭圆与双曲线有共同的焦点,
所以其焦点位于轴上,由其对称性可设在双曲线的右支上,左、右焦点分别为,
由椭圆以及双曲线的定义可得, ,
由①②得,.所以.
14. 解析:由题意可知双曲线的焦点在轴上,所以.双曲线方程可化为,
因此,,.因为准线是直线,所以,即,
解得.
二、解答题
15. 解:由直线l过抛物线的焦点,得直线l的方程为
由消去,得.
由题意得 ,.
设直线与抛物线交于则.
,解得.
16.解:(1)直线的方程为.  
依题意得解得所以椭圆方程为.
(2)假若存在这样的值,由得,
  所以.                   ①
  设、,则            ②
  而.
当且仅当时,以为直径的圆过点,则,
即,
所以.               ③
  将②式代入③式整理解得.经验证,使①成立.
综上可知,存在,使得以为直径的圆过点.
17.解:(1)双曲线的右准线的方程为,两条渐近线方程为.
  所以两交点坐标为、.
  设直线与轴的交点为,因为△为等边三角形,则有,
  所以,即,
解得,.所以.
(2)由(1)得双曲线的方程为.把代入得.
设直线与双曲线的交点坐标为(x1,y1)、(x2,y2),
依题意所以,且.
所以双曲线被直线截得的弦长为
  .
因为,所以,
整理得,
所以或.
所以双曲线的方程为或.
18.解:(1)由题意知解得 ∴椭圆的方程为=1.
(2)∵≠,设AB所在直线的方程为y=kx+b.
由即=0,
∴∴
∵,.∵ m·n=0,∴=0,
∴)=0,代入整理得=4,
∴ S= =1.
∴△AOB的面积为定值1.
19. 解:(1)设椭圆C的方程为=1(a>b>0),
由椭圆的一个顶点为抛物线=8 y的焦点,则b=2 .
由 = ,,得a=4,∴椭圆C的方程为 =1.
(2)(ⅰ)设,,,,直线AB的方程为y= x+t,
代入 =1,得
由解得-4<t<4.
由根与系数的关系得=-t,.
四边形APBQ的面积S= ×6×||=3 ,
∴当t=0时,=12 .
(ⅱ)若∠APQ=∠BPQ,则PA,PB的斜率之和为0,设直线PA的斜率为k,则直线PB的斜率为-k,PA的直线方程为y-3=k(x-2),

将代入②整理得,
同理PB的直线方程为y-3=-k(x-2),可得==,
∴,,
= = = ,
∴直线 AB的斜率为定值 .
20.解:(1)椭圆的焦点在轴上,由椭圆上的点到两点的距离之和是4,得,即.
又点在椭圆上,因此,得,于是.
所以椭圆的方程为,焦点,.
(2)设椭圆上的动点,线段的中点为,则其满足,
即,,因此,即为所求的轨迹方程.
(3)类似的性质为:若是双曲线上关于原点对称的两个点,点是双曲线上任意一点,
当直线的斜率都存在,并记为时,那么与之积是与点位置无关的定值.
证明如下:设点的坐标为,则点的坐标为,其中.
又设点的坐标为,由,得.
将代入得.