第三章 圆锥曲线的方程章末测试
一、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、已知F1,F2是椭圆C:+y2=1的两个焦点,若点P是椭圆C上的一个动点,则△PF1F2的周长是( )
A.4+2 B.4+2
C.8 D.10
2、已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为4,且两条渐近线互相垂直,则该双曲线的实轴长为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
3、直线y=x+b交抛物线y=x2于A,B两点,O为抛物线顶点,OA⊥OB,则b的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
4、如图,椭圆+=1(a>2)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆上的一点,若∠F1PF2=60°,那么△PF1F2的面积为( )
A. B.
C. D.
5、已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
6、以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
7、设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若A,B,C三点坐标分别为(1,2),(x1,y1),(x2,y2),且||+||+||=10,则x1+x2=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8、已知椭圆C:+=1(b2<6)上存在两点M,N关于直线2x-3y-1=0对称,且线段MN中点的纵坐标为-,则b2的值是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错得0分.
9、已知曲线C:mx2+ny2=1,下列说法正确的是( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=± x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
10、已知O为坐标原点,M(2,2),P,Q是抛物线C:y2=2px上两点,F为其焦点,若F到准线的距离为2,则下列说法不正确的有( )
A.△PMF周长的最小值为2
B.若=λ,则最小值为2
C.若直线PQ过点F,则直线OP,OQ的斜率之积恒为-2
D.若△POF外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆面积为
11、已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-5,0),F2(5,0),则能使双曲线C的方程为-=1的条件是( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线过点
C.双曲线的渐近线方程为3x±4y=0
D.双曲线的实轴长为4
12、已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点P在抛物线的准线上,线段PF与抛物线交于点M,则下列判断错误的是( )
A.△OMF可能是等边三角形
B.△OMF可能是等腰直角三角形
C.=1+
D.-|PF|=1
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13、已知椭圆+=1(m>0)的离心率e=,则m的值为________.
14、直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是_________.
15、已知左、右焦点分别为F1,F2的双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线l:x-2y=0相互垂直,点P在双曲线C上,且|PF1|-|PF2|=3,则双曲线C的焦距为________.
16、已知P为抛物线C:y=x2上一动点,直线l:y=2x-4与x轴、y轴交于M,N两点,点A(2,-4),且=λ+μ,则λ+μ的最小值为________.
四、解答题:本题共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、已知椭圆的长轴长为10,两焦点F1,F2的坐标分别为(3,0)和(-3,0).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为短轴的一个端点,求△F1PF2的面积.
18、已知双曲线C1:x2-=1.
(1)求与双曲线C1有相同的焦点且过点P(4,)的双曲线C2的标准方程;
(2)直线l:y=x+m分别交双曲线C1的两条渐近线于A,B两点.当·=3时,求实数m的值.
19、已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足=9,求直线OQ斜率的最大值.
20、设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,E的离心率为,点(0,1)是E上一点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,且=2,求直线BF2的方程.
21、已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点,|F1F2|=4,长轴长为6,又A,B分别是椭圆C上位于x轴上方的两点,且满足=2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求四边形ABF2F1的面积.
22、如图,已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.第三章 圆锥曲线的方程章末测试
一、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、已知F1,F2是椭圆C:+y2=1的两个焦点,若点P是椭圆C上的一个动点,则△PF1F2的周长是( )
A.4+2 B.4+2
C.8 D.10
2、已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为4,且两条渐近线互相垂直,则该双曲线的实轴长为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
3、直线y=x+b交抛物线y=x2于A,B两点,O为抛物线顶点,OA⊥OB,则b的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
4、如图,椭圆+=1(a>2)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆上的一点,若∠F1PF2=60°,那么△PF1F2的面积为( )
A. B.
C. D.
5、已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
6、以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
7、设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若A,B,C三点坐标分别为(1,2),(x1,y1),(x2,y2),且||+||+||=10,则x1+x2=( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8、已知椭圆C:+=1(b2<6)上存在两点M,N关于直线2x-3y-1=0对称,且线段MN中点的纵坐标为-,则b2的值是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错得0分.
9、已知曲线C:mx2+ny2=1,下列说法正确的是( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=± x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
10、已知O为坐标原点,M(2,2),P,Q是抛物线C:y2=2px上两点,F为其焦点,若F到准线的距离为2,则下列说法不正确的有( )
A.△PMF周长的最小值为2
B.若=λ,则最小值为2
C.若直线PQ过点F,则直线OP,OQ的斜率之积恒为-2
D.若△POF外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆面积为
11、已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-5,0),F2(5,0),则能使双曲线C的方程为-=1的条件是( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线过点
C.双曲线的渐近线方程为3x±4y=0
D.双曲线的实轴长为4
12、已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点P在抛物线的准线上,线段PF与抛物线交于点M,则下列判断错误的是( )
A.△OMF可能是等边三角形
B.△OMF可能是等腰直角三角形
C.=1+
D.-|PF|=1
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13、已知椭圆+=1(m>0)的离心率e=,则m的值为________.
14、直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是_________.
15、已知左、右焦点分别为F1,F2的双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线l:x-2y=0相互垂直,点P在双曲线C上,且|PF1|-|PF2|=3,则双曲线C的焦距为________.
16、已知P为抛物线C:y=x2上一动点,直线l:y=2x-4与x轴、y轴交于M,N两点,点A(2,-4),且=λ+μ,则λ+μ的最小值为________.
四、解答题:本题共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、已知椭圆的长轴长为10,两焦点F1,F2的坐标分别为(3,0)和(-3,0).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为短轴的一个端点,求△F1PF2的面积.
18、已知双曲线C1:x2-=1.
(1)求与双曲线C1有相同的焦点且过点P(4,)的双曲线C2的标准方程;
(2)直线l:y=x+m分别交双曲线C1的两条渐近线于A,B两点.当·=3时,求实数m的值.
19、已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足=9,求直线OQ斜率的最大值.
20、设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,E的离心率为,点(0,1)是E上一点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,且=2,求直线BF2的方程.
21、已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点,|F1F2|=4,长轴长为6,又A,B分别是椭圆C上位于x轴上方的两点,且满足=2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求四边形ABF2F1的面积.
22、如图,已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
第三章 圆锥曲线的方程章末测试(答案)
一、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、已知F1,F2是椭圆C:+y2=1的两个焦点,若点P是椭圆C上的一个动点,则△PF1F2的周长是( A )
A.4+2 B.4+2
C.8 D.10
2、已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为4,且两条渐近线互相垂直,则该双曲线的实轴长为( B )
A.2 B.4
C.6 D.8
3、直线y=x+b交抛物线y=x2于A,B两点,O为抛物线顶点,OA⊥OB,则b的值为( D )
A.-1 B.0 C.1 D.2
4、如图,椭圆+=1(a>2)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆上的一点,若∠F1PF2=60°,那么△PF1F2的面积为( D )
A. B.
C. D.
5、已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( A )
A. B.
C. D.
6、以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( B )
A.2 B.4
C.6 D.8
7、设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若A,B,C三点坐标分别为(1,2),(x1,y1),(x2,y2),且||+||+||=10,则x1+x2=( A )
A.6 B.5 C.4 D.3
8、已知椭圆C:+=1(b2<6)上存在两点M,N关于直线2x-3y-1=0对称,且线段MN中点的纵坐标为-,则b2的值是( B )
A.2 B.3
C.4 D.5
多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错得0分.
9、已知曲线C:mx2+ny2=1,下列说法正确的是( ACD )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=± x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
10、已知O为坐标原点,M(2,2),P,Q是抛物线C:y2=2px上两点,F为其焦点,若F到准线的距离为2,则下列说法不正确的有( ABC )
A.△PMF周长的最小值为2
B.若=λ,则最小值为2
C.若直线PQ过点F,则直线OP,OQ的斜率之积恒为-2
D.若△POF外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆面积为
11、已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-5,0),F2(5,0),则能使双曲线C的方程为-=1的条件是( ABC )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线过点
C.双曲线的渐近线方程为3x±4y=0
D.双曲线的实轴长为4
12、已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点P在抛物线的准线上,线段PF与抛物线交于点M,则下列判断错误的是( ABD )
A.△OMF可能是等边三角形
B.△OMF可能是等腰直角三角形
C.=1+
D.-|PF|=1
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13、已知椭圆+=1(m>0)的离心率e=,则m的值为____3或____.
14、直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是________(1,3)∪(3,+∞)____
15、已知左、右焦点分别为F1,F2的双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线l:x-2y=0相互垂直,点P在双曲线C上,且|PF1|-|PF2|=3,则双曲线C的焦距为___3_____.
16、已知P为抛物线C:y=x2上一动点,直线l:y=2x-4与x轴、y轴交于M,N两点,点A(2,-4),且=λ+μ,则λ+μ的最小值为________.
四、解答题:本题共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、已知椭圆的长轴长为10,两焦点F1,F2的坐标分别为(3,0)和(-3,0).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为短轴的一个端点,求△F1PF2的面积.
解:(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
依题意得因此a=5,b=4,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)易知|yP|=4,又c=3,
所以S△F1PF2=|yP|×2c=×4×6=12.
18、已知双曲线C1:x2-=1.
(1)求与双曲线C1有相同的焦点且过点P(4,)的双曲线C2的标准方程;
(2)直线l:y=x+m分别交双曲线C1的两条渐近线于A,B两点.当·=3时,求实数m的值.
解:(1)双曲线C1的焦点坐标为(,0),(-,0),
设双曲线C2的标准方程为-=1(a>0,b>0),
则解得
所以双曲线C2的标准方程为-y2=1.
(2)双曲线C1的渐近线方程为y=2x,y=-2x,
设A(x1,2x1),B(x2,-2x2).
由
消去y化简得3x2-2mx-m2=0.
由Δ=(-2m)2-4×3×(-m2)=16m2>0,
得m≠0.
因为x1x2=-,·=x1x2+(2x1)·(-2x2)=-3x1x2,
所以m2=3,即m=±.
19、已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足=9,求直线OQ斜率的最大值.
解 (1)由抛物线的定义可知,焦点F到准线的距离为p,故p=2,所以C的方程为y2=4x.
(2)由(1)知F(1,0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则=(x2-x1,y2-y1),=(1-x2,-y2),
因为=9,所以
可得
又点P在抛物线C上,所以y=4x1,即(10y2)2=4(10x2-9),化简得y=x2-,则点Q的轨迹方程为y2=x-.
设直线OQ的方程为y=kx,易知当直线OQ与曲线y2=x-相切时,斜率可以取最大,
联立y=kx与y2=x-并化简,得k2x2-x+=0,
令Δ=(-)2-4k2·=0,解得k=±,
所以直线OQ斜率的最大值为.
20、设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,E的离心率为,点(0,1)是E上一点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,且=2,求直线BF2的方程.
解:(1)由题意知,b=1,且e2===,
解得a2=2,所以椭圆E的方程为+y2=1.
(2)由题意知,直线AB的斜率存在且不为0,故可设直线AB的方程为x=my-1,设A(x1,y1),B(x2,y2).
由得(m2+2)y2-2my-1=0,
则y1+y2=, ①
y1y2=-, ②
因为F1(-1,0),
所以=(-1-x2,-y2),=(x1+1,y1),
由=2可得,-y2=2y1, ③
由①②③可得B,
则kBF2=或kBF2=-,
所以直线BF2的方程为x-6y-=0或x+6y-=0.
21、已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点,|F1F2|=4,长轴长为6,又A,B分别是椭圆C上位于x轴上方的两点,且满足=2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求四边形ABF2F1的面积.
解:(1)由题意知2a=6,2c=4,所以a=3,c=2,
所以b2=a2-c2=5,
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),又F1(-2,0),F2(2,0),
所以=(-2-x1,-y1),=(2-x2,-y2),
由=2,得x1+2=2(x2-2),y1=2y2.
延长AB交x轴于H,因为=2,
所以AF1∥BF2,且|AF1|=2|BF2|.
所以线段BF2为△AF1H的中位线,
即F2为线段F1H的中点,所以H(6,0).
设直线AB的方程为x=my+6,
代入椭圆方程,得5(my+6)2+9y2=45,
即(5m2+9)y2+60my+135=0.
所以y1+y2=-=3y2,
y1·y2==2y,
消去y2,得m2=,结合题意知m=-.
S四边形ABF2F1=S△AF1H-S△BF2H=|F1H|y1-|F2H|y2=4y1-2y2=8y2-2y2=6y2=-=.
22、如图,已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
解:(1)由抛物线的定义得|AF|=2+.
由|AF|=3,得2+=3,解得p=2.
所以抛物线E的方程为y2=4x.
(2)证明:因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,所以m=±2,由抛物线的对称性,
不妨设A(2,2).
由A(2,2),F(1,0)可得直线AF的方程为y=2(x-1).
由得2x2-5x+2=0,
解得x=2或x=,从而B.
又G(-1,0),所以kGA==,kGB==-,
所以kGA+kGB=0,从而∠AGF=∠BGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,
故以F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.