第二章综合素质检测
时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,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.(2012~2013学年度重庆市高二期末测试)若椭圆+=1(m>0)的一个焦点坐标为(1,0),则m的值为( )
A.5 B.3
C. D.
[答案] D
[解析] 解法一:由椭圆的焦点在x轴上,可知4>m2,∴0解法二:由题意得4-m2=1,∴m2=3,又m>0,∴m=.
2.设P是椭圆+=1上一点,F1、F2是椭圆的焦点,若|PF1|等于4,则|PF2|等于( )
A.22 B.21
C.20 D.13
[答案] A
[解析] 由椭圆的定义知,|PF1|+|PF2|=26,因为|PF1|=4,所以|PF2|=22.
3.(2012~2013学年度湖南怀化市高二期末测试)椭圆+y2=1的离心率为( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] a2=4,b2=1,∴c2=3,∴离心率e==.
4.(2012~2013学年度广东深圳高级中学高二期中测试)如果抛物线y2=ax的准线方程是x=1,那么它的焦点坐标是( )
A.(1,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(-1,0)
[答案] D
[解析] ∵抛物线的准线方程是x=1,
∴抛物线的焦点在x的负半轴上,且为(-1,0).
5.(2012~2013学年度山东潍坊高二期末测试)过点P(2,-2)且与-y2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] A
[解析] 设双曲线方程为-y2=λ(λ≠0),
又∵点P(2,-2)在双曲线上,
∴-4=λ,∴λ=-2.
即所求双曲线方程为-=1.
6.双曲线-=1与椭圆+=1(a>0,m>b>0)的离心率互为倒数,那么以a、b、m为边长的三角形一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
[答案] B
[解析] 双曲线的离心率e1=,椭圆的离心率e2=,由·=1得a2+b2=m2,故为直角三角形.
7.(2012~2013学年度浙江宁波市重点中学高二期末测试)已知椭圆+=1和双曲线-=1有公共焦点,那么双曲线的渐近线方程是( )
A.x=±y B.y=±x
C.x=±y D.y=±x
[答案] D
[解析] 由题意得3m2-5n2=2m2+3n2,即m2=8n2.
∴双曲线的渐近线方程为y=±x=±x.
8.已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A、B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )
A.18 B.24
C.36 D.48
[答案] C
[解析] 设抛物线为y2=2px,则焦点F,准线x=-,由|AB|=2p=12,知p=6,所以F到准线距离为6,所以三角形面积为S=×12×6=36.
9.(2012~2013学年度吉林扶余一中高二期末测试)过点(0,1)与双曲线x2-y2=1仅有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
[答案] D
[解析] 过点(0,1)与双曲线x2-y2=1的两条渐近线平行的直线与双曲线只有一个公共点;过点(0,1)与双曲线相切的直线设为y=kx+1,由,得(1-k2)x2-2kx-2=0,
当1-k2≠0时,Δ=4k2+8(1-k2)=0,
∴k=±,故满足条件的直线有4条.
10.动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必过定点( )
A.(4,0) B.(2,0)
C.(0,2) D.(0,-2)
[答案] B
[解析] ∵直线x+2=0恰好为抛物线y2=8x的准线,由抛物线定义知,动圆必过抛物线焦点(2,0).
11.设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[分析] 考查双曲线的渐近线方程及如何用a、b、c三者关系转化出离心率
[解析] 设F(-c,0),B(0,b),则kFB=,
与直线FB垂直的渐近线方程为y=-x,
∴ =,即b2=ac,
又b2=c2-a2,∴有c2-a2=ac,
两边同除以a2得e2-e-1=0,∴e=,
∵e>1,∴e=,选D.
12.(2012~2013学年度辽宁大连24中高二期末测试)“直线与双曲线有唯一的公共点”是“直线与双曲线相切”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
[答案] B
[解析] 直线与双曲线有唯一的公共点?直线与双曲线相切或直线平行于双曲线的一条渐近线,故选B.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)
13.已知长方形ABCD,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的离心率为________.
[答案]
[解析] ∵AB=2c=4,∴c=2.
又AC+CB=5+3=8=2a,∴a=4.
∴椭圆离心率为=.
14.设中心在原点的椭圆与双曲线2x2-2y2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是________.
[答案] +y2=1
[解析] ∵双曲线2x2-2y2=1的离心率为,
∴所求椭圆的离心率为,
又焦点为(±1,0),∴所求椭圆的方程为+y2=1.
15.设椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为,则此椭圆的方程为________.
[答案] +=1
[解析] 抛物线y2=8x的焦点F(2,0),
由条件得,∴,
∴所求椭圆的方程为+=1.
16.与双曲线-=1有共同的渐近线,并且经过点(-3,3)的双曲线方程为__________.
[答案] -=1
[解析] 设双曲线方程为:-=λ(λ≠0)
又点(-3,3)在双曲线上,∴λ=-.
故双曲线方程为-=1.
三、解答题(本题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本题满分12分)求下列双曲线的标准方程.
(1)与双曲线-=1有公共焦点,且过点(3,2)的双曲线;
(2)以椭圆3x2+13y2=39的焦点为焦点,以直线y=±为渐近线的双曲线.
[解析] (1)∵双曲线-=1的焦点为(±2,0),
∴设所求双曲线方程为:-=1(20-a2>0)
又点(3,2)在双曲线上,
∴-=1,解得a2=12或30(舍去),
∴所求双曲线方程为-=1.
(2)椭圆3x2+13y2=39可化为+=1,
其焦点坐标为(±,0),
∴所求双曲线的焦点为(±,0),
设双曲线方程为:-=1(a>0,b>0)
∵双曲线的渐近线为y=±x,
∴=,∴===,
∴a2=8,b2=2,
即所求的双曲线方程为:-=1.
18.(本题满分12分)方程x2sinα-y2cosα=1表示焦点在y轴上的椭圆,求α的取值范围.
[分析] 根据焦点在y轴上的椭圆的标准方程的特点,先将方程化为标准式,得到关于α的关系式,再求α的取值范围.
[解析] ∵x2sinα-y2cosα=1,∴+=1.
又∵此方程表示焦点在y轴上的椭圆,
∴,即,
∴2kπ+<α<2kπ+(k∈Z).
故所求α的范围为(k∈Z).
19.(本题满分12分)已知椭圆与双曲线-=1共焦点,它们的离心率之和为,求椭圆的方程.
[解析] 由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0).
∵双曲线的焦点为(0,±4),离心率为e=2,
∴椭圆的焦点 (0,±4),离心率e′=.
∴a=5.
∴b2=a2-c2=9,故椭圆的方程为+=1.
20.(本题满分12分)(2012~2013学年度宁夏宁大附中高二期末测试)过抛物线y=4x2的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,若y1+y2=5,求线段AB的长.
[解析]
抛物线方程化为标准方程为x2=y,如图.
|AF|=y1+=y1+,
|BF|=y2+=y2+,
|AB|=|AF|+|BF|=y1+y2+=5+=.
21.(本题满分12分)(2012~2013学年度辽宁大连24中高二期末测试)椭圆ax2+by2=1与直线x+y-1=0相交于A、B两点,若|AB|=2,线段AB的中点为C,O为坐标原点,且OC的斜率为,求椭圆方程.
[解析] 由,得
(a+b)x2-2bx+b-1=0.
Δ=4b2-4(a+b)(b-1)>0
x1+x2=,x1x2=.
∴C(,).
∵kOC=,∴b=a. ①
又|AB|=·
=·
=2.
∴a2+3ab+b2-a-b=0 ②
由①②得a=,b=.
∴椭圆方程为x2+y2=1.
22.(本题满分14分)已知动点P与平面上两定点A(-,0)、B(,0)连线的斜率的积为定值-.
(1)试求动点P的轨迹方程C.
(2)设直线l:y=kx+1与曲线C交于M、N两点,当|MN|=时,求直线l的方程.
[解析] 设点P(x,y),则依题意有·=-,整理得+y2=1.由于x≠±,所以求得的曲线C的方程为+y2=1(x≠±).
(2)由,消去y得:(1+2k2)x2+4kx=0.
解得x1=0,x2=(x1、x2分别为M、N的横坐标).
由|MN|=|x1-x2|=||=,
解得:k=±1.
所以直线l的方程x-y+1=0或x+y-1=0.
1.若直线mx+ny=4与圆O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数为( )
A.至多一个 B.2
C.1 D.0
[答案] B
[解析] ∵直线与圆无交点,∴>2,
∴m2+n2<4,∴点P在⊙O内部,
又⊙O在椭圆内部,∴点P在椭圆内部,
∴过点P的直线与椭圆有两个交点.
2.已知F是抛物线y2=x的焦点,A、B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( )
A. B.1
C. D.
[答案] C
[解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),
由|AF|+|BF|=3得,x1+x2+=3,
∴x1+x2=,
∴线段AB的中点到y轴的距离为=.
3.已知双曲线方程为-=1,那么它的半焦距是( )
A.5 B.2.5
C. D.
[答案] A
[解析] ∵a2=20,b2=5,∴c2=25,∴c=5.
4.以-=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] D
[解析] 将-=-1化为-=1,易知双曲线的焦点在y轴上,焦点为(0,±4),顶点为(0,±2),所以椭圆的a=4,c=2,因此b2=16-12=4,所以椭圆方程为+=1.
5.若方程-=1表示焦点在y轴上的椭圆,则下列关系成立的是( )
A.> B.<
C.> D.<
[答案] A
[解析] 方程-=1表示焦点在y轴上的椭圆,
∴b<0,∴>.
6.椭圆a2x2-y2=1的一个焦点是(-2,0),则a等于( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 椭圆a2x2-y2=1可化为+=1,
∴a<0,排除C、D.
当a=时,=6+2,-=2(+1),
∴6+2-2-2=4,∴一个焦点是(-2,0).
7.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m等于( )
A.- B.-4
C.4 D.
[答案] A
[解析] 双曲线mx2+y2=1的方程可化为:
y2-=1,
∴a2=1,b2=-,
∵2b=4a,∴2=4,∴m=-.
8.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M、N两点,MN中点的横坐标为-,则此双曲线的方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] D
[解析] 由题知c=,设双曲线方程为-=1(t>0)
由消去y得,
(7-2t)x2+2tx-8t+t2=0.
由题意知=-,
∴x1+x2==-,∴t=2,
∴双曲线方程为-=1.
9.F是抛物线y2=2x的焦点,P是抛物线上任一点,A(3,1)是定点,则|PF|+|PA|的最小值是( )
A.2 B.
C.3 D.
[答案] B
[解析] 如图,|PF|+|PA|=|PB|+|PA|,
显然当A、B、P共线时,|PF|+|PA|取到最小值3-(-)=.