周测14 单元检测卷(三)(含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册

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名称 周测14 单元检测卷(三)(含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册
格式 docx
文件大小 199.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-07 09:10:39

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周测14 单元检测卷(三)
(时间:120分钟 分值:150分)
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=-2x的准线方程为(  )
A.x=-1 B.x=1
C.x=- D.x=
2.已知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0).过点F1的直线与C交于A,B两点.若△ABF2的周长为8,则椭圆C的标准方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.已知椭圆C1:+=1,双曲线C2:-=1,其中a>b>0.若C1与C2的焦距之比为1∶3,则双曲线C2的渐近线方程为(  )
A.2x±y=0 B.x±2y=0
C.x±y=0 D.x±y=0
4.若双曲线-=1(b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的虚轴长是(  )
A.2 B.1 C. D.
5.一动圆P过定点M(-4,0),且与已知圆N:(x-4)2+y2=16相切,则动圆圆心P的轨迹方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
6.设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2作x轴的垂线与椭圆C交于A,B两点.若△ABF1为钝角三角形,则离心率e的取值范围为(  )
A.(0,-1) B.(-1,1)
C. D.
7.已知F1,F2为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的上、下焦点,P为双曲线C的上支上一点,过F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为E,若|OE|=|F1F2|(O为坐标原点),则双曲线C的渐近线方程为(  )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±2x
8.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其准线的距离为3,过C的焦点F的直线交C于A,B两点.当S△AOB=2时,|AF|·|BF|的值为(  )
A. B.3 C. D.8
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.圆O的半径为定长r,M是圆O所在平面内一个定点(点M与点O不重合),P是圆O上任意一点,线段MP的垂直平分线与直线OP相交于点Q,当点P在圆O上运动时,下列说法正确的是(  )
A.若点M在圆内,则点Q的轨迹是椭圆
B.若点M在圆外,则点Q的轨迹是双曲线
C.若点M在圆内,则点Q的轨迹是椭圆的一部分
D.若点M在圆外,则点Q的轨迹是双曲线的一支
10.已知F1,F2是双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1作倾斜角为的直线与y轴交于点M,与双曲线右支交于点P,且|MP|=|MF1|,下列判断正确的是(  )
A.∠F1PF2=
B.双曲线E的离心率为2
C.双曲线E的渐近线方程为y=±x
D.△PF1F2的内切圆半径为c
11.在平面直角坐标系Oxy中,已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,点A,B为C上异于点O的不同两点,设OA,OB的斜率分别为k1,k2,点T是C的准线与x轴的交点.若k1k2=-4,则(  )
A.以AB为直径的圆与C的准线相切
B.存在k1,k2,使得|AB|=
C.△AOB面积的最小值为
D.=
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.抛物线x2=8y上一点M到焦点F的距离是4,则点M的纵坐标是   .
13.已知P是双曲线-=1(a>0,b>0)上的点,F1,F2分别是其左、右焦点,双曲线的离心率是,且·=0,若△PF1F2的面积为9,则a+b的值为    .
14.如图,已知P是椭圆C1:+=1(a1>b1>0)和双曲线C2:-=1(a2>0,b2>0)的交点,F1,F2是C1,C2的公共焦点,e1,e2分别为C1,C2的离心率,若∠F1PF2=,则·的取值范围为      .
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)求满足下列条件的圆锥曲线的标准方程.
(1)短轴长等于2,离心率等于的椭圆;(6分)
(2)与椭圆+=1有共同的焦点,且过点(4,5)的双曲线.(7分)
16.(15分)已知双曲线C:x2-y2=a2(a>0)与椭圆+=1有相同的焦点.
(1)求双曲线C的方程;(6分)
(2)以P(1,2)为中点作双曲线C的一条弦AB,求弦AB所在直线的方程.(9分)
17.(15分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦点与椭圆+y2=1的焦点重合,其渐近线方程为y=±x.
(1)求双曲线C的方程;(7分)
(2)若双曲线C的一条弦的中点为(3,2),求此弦所在的直线方程.(8分)
18.(17分)已知F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,过点F且倾斜角为45°的直线交抛物线于A,B两点,|AB|=8.
(1)求抛物线的方程;(7分)
(2)已知P(x0,-1)为抛物线上一点,M,N为抛物线上异于P的两点,且满足kPM·kPN=-2,试探究直线MN是否过一定点?若是,求出此定点;若不是,说明理由.(10分)
19.(17分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点F2与抛物线y2=4x的焦点重合,且其离心率为.
(1)求椭圆C的方程;(7分)
(2)已知与坐标轴不垂直的直线l与椭圆C交于M,N两点,线段MN中点为P,探究kMN·kOP(O为坐标原点)的值是否为定值?请说明理由.(10分)
周测14 单元检测卷(三)
(时间:120分钟 分值:150分)
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=-2x的准线方程为(  )
A.x=-1 B.x=1
C.x=- D.x=
答案 D
解析 ∵抛物线y2=-2x,
∴抛物线的焦点在x轴上,开口向左,且p=1,
∴准线方程是x=.
2.已知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0).过点F1的直线与C交于A,B两点.若△ABF2的周长为8,则椭圆C的标准方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 C
解析 依题意作出图象,如图所示,因为椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),所以c=1,
又过点F1的直线与椭圆C交于A,B两点,△ABF2的周长为8,
则根据椭圆定义可得,|AF2|+|BF2|+|AB|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a=8,
解得a=2,因此b2=a2-c2=3,
所以椭圆C的标准方程为+=1.
3.已知椭圆C1:+=1,双曲线C2:-=1,其中a>b>0.若C1与C2的焦距之比为1∶3,则双曲线C2的渐近线方程为(  )
A.2x±y=0 B.x±2y=0
C.x±y=0 D.x±y=0
答案 A
解析 椭圆C1:+=1的焦距为2;双曲线C2:-=1的焦距为2,渐近线方程为y=±x,因为C1与C2的焦距之比为1∶3,所以=,所以=,即=,所以=,所以双曲线C2的渐近线方程为y=±x,即2x±y=0.
4.若双曲线-=1(b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的虚轴长是(  )
A.2 B.1 C. D.
答案 A
解析 双曲线-=1(b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离为=b,
因为双曲线-=1(b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,
所以b=·2c=c=,
解得b=1,所以该双曲线的虚轴长是2.
5.一动圆P过定点M(-4,0),且与已知圆N:(x-4)2+y2=16相切,则动圆圆心P的轨迹方程是(  )
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
答案 C
解析 已知圆N:(x-4)2+y2=16的圆心为N(4,0),半径为4,
动圆圆心为P,半径为r,
当两圆外切时,|PM|=r,|PN|=r+4,所以|PM|-|PN|=-4;
当两圆内切时,|PM|=r,|PN|=r-4,所以|PM|-|PN|=4;
即||PM|-|PN||=4,该式表示动点P到两定点M,N的距离之差为常数4,符合双曲线的定义,
所以圆心P在以M,N为焦点的双曲线上,且2a=4,2c=8,
所以b===2,
所以动圆圆心P的轨迹方程为-=1.
6.设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2作x轴的垂线与椭圆C交于A,B两点.若△ABF1为钝角三角形,则离心率e的取值范围为(  )
A.(0,-1) B.(-1,1)
C. D.
答案 A
解析 由题意,可得|AB|=,则|AF2|=.因为△ABF1为钝角三角形,所以∠AF1F2>45°,可得|F1F2|<,即2c<,即b2>2ac,又因为b2=a2-c2,所以a2-c2>2ac,即c2+2ac-a2<0,即e2+2e-1<0,且07.已知F1,F2为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的上、下焦点,P为双曲线C的上支上一点,过F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为E,若|OE|=|F1F2|(O为坐标原点),则双曲线C的渐近线方程为(  )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±2x
答案 A
解析 由题意可得,|PF2|-|PF1|=2a,延长F1E交PF2于点Q(图略),由角平分线性质可知△F1PQ为等腰三角形,所以|PF1|=|PQ|,进而可得|QF2|=2a,由三角形中位线定理得,OE∥QF2且|OE|=|QF2|,结合已知条件,可得c=2a,由c2=a2+b2,可得b2=3a2,因此双曲线C的渐近线方程为y=±x=±x.
8.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其准线的距离为3,过C的焦点F的直线交C于A,B两点.当S△AOB=2时,|AF|·|BF|的值为(  )
A. B.3 C. D.8
答案 D
解析 因为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其准线x=-的距离为3,
所以+2=3,解得p=2,所以抛物线C的标准方程为y2=4x.
由抛物线C的方程可知,焦点F(1,0),根据题意可知直线AB的斜率存在且不为0,
设直线AB:y=k(x-1),k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x并整理得y2-y-k=0,Δ=1+k2>0,
所以y1+y2=,y1y2=-4,又|OF|=1,
所以S△AOB=|OF|·|y1-y2|=|OF|·==2,
解得k=±1,
则x1+x2=+1++1=+2=+2=6,x1x2==1,
则|AF|·|BF|=(x1+1)·(x2+1)=x1x2+(x1+x2)+1=1+6+1=8.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.圆O的半径为定长r,M是圆O所在平面内一个定点(点M与点O不重合),P是圆O上任意一点,线段MP的垂直平分线与直线OP相交于点Q,当点P在圆O上运动时,下列说法正确的是(  )
A.若点M在圆内,则点Q的轨迹是椭圆
B.若点M在圆外,则点Q的轨迹是双曲线
C.若点M在圆内,则点Q的轨迹是椭圆的一部分
D.若点M在圆外,则点Q的轨迹是双曲线的一支
答案 AB
解析 当点M在圆O内且不与点O重合时,由图可知|QM|+|QO|=|QP|+|QO|=r,
又|OM|即点Q的轨迹是椭圆;
当点M在圆外时,由图可知
||QM|-|QO||
=||QP|-|QO||=r,
又|OM|>r,
由双曲线的定义可得,点Q的轨迹是以点O,M为焦点的双曲线,即点Q的轨迹是双曲线.
10.已知F1,F2是双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1作倾斜角为的直线与y轴交于点M,与双曲线右支交于点P,且|MP|=|MF1|,下列判断正确的是(  )
A.∠F1PF2=
B.双曲线E的离心率为2
C.双曲线E的渐近线方程为y=±x
D.△PF1F2的内切圆半径为c
答案 ACD
解析 由|MP|=|MF1|可知M是PF1的中点,又O是F1F2的中点,所以PF2∥OM,故PF2⊥F1F2,由于∠PF1F2=,因此∠F1PF2=,故A正确;
由于PF2⊥F1F2,∠PF1F2=,|F1F2|=2c,故|PF1|=c,|PF2|=c,由双曲线的定义可知|PF1|-|PF2|=c=2a,则e==,故B错误;
由e==得c=a,则b=a,因此渐近线方程为y=±x,即y=±x,故C正确;
设△PF1F2的内切圆半径为r,根据等面积法得(|PF1|+|PF2|+|F1F2|)r=|F1F2||PF2|,所以(2c+2c)r=·2c·,则r=c,故D正确.
11.在平面直角坐标系Oxy中,已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,点A,B为C上异于点O的不同两点,设OA,OB的斜率分别为k1,k2,点T是C的准线与x轴的交点.若k1k2=-4,则(  )
A.以AB为直径的圆与C的准线相切
B.存在k1,k2,使得|AB|=
C.△AOB面积的最小值为
D.=
答案 ABD
解析 根据题意,y2=2x,则焦点坐标为,准线为x=-,T,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则k1k2===-4,解得y1y2=-1,
设直线AB的方程为x=my+t,
联立得y2-2my-2t=0,
则y1+y2=2m,y1y2=-2t,所以t=,
所以直线AB的方程为x=my+,x1+x2==2m2+1,
则直线AB过焦点F,故|AB|=x1+x2+1,则AB的中点到准线的距离为,故选项A正确;
令|AB|=2m2+2=,解得m=±,故存在k1,k2,使得|AB|=,故选项B正确;
O到直线AB的距离d=,则S△AOB=(2m2+2)×=≥,当m=0时等号成立,故选项C错误;
根据题意,kAT+kBT=+=+==0,
所以∠ATF=∠BTF,
在△AFT和△BFT中,由正弦定理可得,
==,即可得=,故选项D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.抛物线x2=8y上一点M到焦点F的距离是4,则点M的纵坐标是   .
答案 2
解析 由题可知,抛物线x2=8y的准线方程为y=-2,
因为点M到焦点F的距离是4,故点M到准线y=-2的距离是4,
则点M到x轴的距离是2,
即点M的纵坐标为2.
13.已知P是双曲线-=1(a>0,b>0)上的点,F1,F2分别是其左、右焦点,双曲线的离心率是,且·=0,若△PF1F2的面积为9,则a+b的值为    .
答案 7
解析 不妨设点P在双曲线的右支上,
设|PF1|=m,|PF2|=n,
则mn=9,m2+n2=4c2,m-n=2a,
即m2+n2-2mn=4a2,
所以4c2-36=4a2,又c2=a2+b2,所以b=3,又=,
所以a2=a2+b2,解得a2=b2=16,所以a=4,即a+b=7.
14.如图,已知P是椭圆C1:+=1(a1>b1>0)和双曲线C2:-=1(a2>0,b2>0)的交点,F1,F2是C1,C2的公共焦点,e1,e2分别为C1,C2的离心率,若∠F1PF2=,则·的取值范围为      .
答案 (0,1)
解析 设|PF1|=m,|PF2|=n,
因为点P在椭圆上,所以m+n=2a1,①
又因为点P在双曲线上,所以m-n=2a2,②
由①+②得m=a1+a2,
①-②得n=a1-a2,
在△PF1F2中,由余弦定理得|F1F2|2=m2+n2-2mncos ,
即4c2=(a1+a2)2+(a1-a2)2-2(a1+a2)(a1-a2)×,
即4c2=3+,即4=+,即4=+,
所以1<<=4-,
令t=,则·==-3t2+4t∈(0,1),
所以·∈(0,1).
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)求满足下列条件的圆锥曲线的标准方程.
(1)短轴长等于2,离心率等于的椭圆;(6分)
(2)与椭圆+=1有共同的焦点,且过点(4,5)的双曲线.(7分)
解 (1)由题意可知,b==,
又a2=b2+c2,可得a=2.
若焦点在x轴上,椭圆的标准方程为+=1;
若焦点在y轴上,椭圆的标准方程为+=1.
(2)椭圆+=1的焦点为(0,±3),
可设双曲线方程为-=1,0将点(4,5)代入可得-=1,
整理可得m2-50m+225=0,
解得m=5或m=45(舍去),
所以双曲线的标准方程为-=1.
16.(15分)已知双曲线C:x2-y2=a2(a>0)与椭圆+=1有相同的焦点.
(1)求双曲线C的方程;(6分)
(2)以P(1,2)为中点作双曲线C的一条弦AB,求弦AB所在直线的方程.(9分)
解 (1)由已知得双曲线C的焦点为F1(-2,0),F2(2,0),即c=2,
由等轴双曲线的性质a=b及c2=a2+b2,得a=,
故所求双曲线C的方程为-=1.
(2)当AB所在直线斜率不存在时,中点不可能为P(1,2),故此时不满足题意;
由对称性可知,当AB所在直线斜率存在时,
设AB所在直线的方程为y=kx+m,
联立消去y,
得(1-k2)x2-2kmx-(m2+2)=0,
因为点P为弦AB的中点,则x1+x2==2.①
又点P(1,2)在AB所在的直线y=kx+m上,
即2=k+m.②
联立①②两式,解得k=,m=,
经检验,直线方程x-2y+3=0即为所求.
17.(15分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦点与椭圆+y2=1的焦点重合,其渐近线方程为y=±x.
(1)求双曲线C的方程;(7分)
(2)若双曲线C的一条弦的中点为(3,2),求此弦所在的直线方程.(8分)
解 (1)因为椭圆+y2=1的焦点为(,0),(-,0),
所以c=,则a2+b2=2,①
又双曲线的渐近线方程为y=±x,
所以=1,即b=a,②
由①②解得a=b=1,
所以双曲线C的方程为x2-y2=1.
(2)设弦的端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
因为弦的中点为(3,2),
所以且x1≠x2,

两式作差得(-)-(-)=0,
整理得=,
故直线的斜率k===,
则所求直线方程为y-2=(x-3),
即3x-2y-5=0,经检验符合题意.
18.(17分)已知F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,过点F且倾斜角为45°的直线交抛物线于A,B两点,|AB|=8.
(1)求抛物线的方程;(7分)
(2)已知P(x0,-1)为抛物线上一点,M,N为抛物线上异于P的两点,且满足kPM·kPN=-2,试探究直线MN是否过一定点?若是,求出此定点;若不是,说明理由.(10分)
解 (1)由已知得F,直线AB的方程为y=x-,
联立
消去y可得,x2-3px+=0,
所以xA+xB=3p.
因为|AB|=xA+xB+p=4p=8,所以2p=4,
故抛物线的方程为y2=4x.
(2)将P(x0,-1)代入y2=4x可得P,
不妨设直线MN的方程为x=my+t,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立
消去x,得y2-4my-4t=0,
则Δ=16m2+16t,y1+y2=4m,y1y2=-4t.
由题意kPM·kPN=·=·==-2,
化简可得,t=-m,
代入Δ=16m2+16t=16=16+32>0,
此时直线MN的方程为x=m(y-1)+,
所以直线MN过定点.
19.(17分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点F2与抛物线y2=4x的焦点重合,且其离心率为.
(1)求椭圆C的方程;(7分)
(2)已知与坐标轴不垂直的直线l与椭圆C交于M,N两点,线段MN中点为P,探究kMN·kOP(O为坐标原点)的值是否为定值?请说明理由.(10分)
解 (1)∵抛物线y2=4x的焦点为(1,0),
∴椭圆C的半焦距c=1,
又椭圆C的离心率e==,
∴a=2,则b==.
∴椭圆C的方程为+=1.
(2)由题意可知,直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为y=kx+m,
联立
得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
由Δ>0,可得m2<4k2+3.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=,
y1+y2=k(x1+x2)+2m=,
∴P,
∴kOP==-,
∴kMN·kOP=-,故kMN·kOP为定值.