阶段质量检测(二)
一、选择题
1.如果方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(1,2) C. D.(0,1)
2.已知双曲线-=1的一条渐近线方程为y=x,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
3.抛物线y2=8x上一点P到焦点的距离为4,则P到坐标原点的距离为( )
A.5 B.2 C.4 D.
4.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
5.设P是双曲线-=1(a>0)上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=3,则|PF2|=( )
A.1或5 B.6 C.7 D.8
6.设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于( )
A.或 B.或2
C.或2 D.或
7.过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点F(-c,0)(c>0)作圆x2+y2=的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
8.已知双曲线-=1的左、右焦点分别是F1、F2,P是双曲线上的一点,若|PF1|=5,则△PF1F2最大内角的余弦值为( )
A.- B.
C. D.-
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为.双曲线x2-y2=1的渐近线与椭圆C有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
11.探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径为60 cm,灯深40 cm,则抛物线的标准方程可能是( )
A.y2=x B.y2=x
C.x2=-y D.x2=-y
12.双曲线与椭圆4x2+y2=64有公共焦点,它们的离心率互为倒数,则双曲线方程为( )
A.y2-3x2=36 B.x2-3y2=36
C.3y2-x2=36 D.3x2-y2=36
二、填空题
13.以双曲线-=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为________.
14.设F1,F2为曲线C1:+=1的焦点,P是曲线C2:-y2=1与C1的一个交点,则△PF1F2的面积为________.
15.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则C的离心率e=________.
16.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线x2-=1的右焦点F重合,抛物线的准线与x轴交于点K,点A在抛物线上且|AK|=|AF|,则△AFK的面积为________.
三、解答题
17.椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为2.一双曲线和该椭圆有公共焦点,且双曲线的实半轴长比椭圆的长半轴长小4,双曲线离心率与椭圆离心率之比为7∶3,求椭圆和双曲线的方程.
18.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求λ的值.
19.如图所示,F1,F2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两个焦点,A,B为两个顶点,
已知椭圆C上的点到F1,F2两点的距离之和为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C的焦点F2作AB的平行线交椭圆于P,Q两点,求△F1PQ的面积.
20.如图,椭圆E:+=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.
21.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)直线y=kx+m(km≠0)与该双曲线C交于不同的两点C,D,且C,D两点都在以点A为圆心的同一圆上,求m的取值范围.
22.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C1:+=1(a>b>0)的一个焦点.C1与C2的公共弦的长为2.过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,.
(1)求C2的方程;
(2)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.
答 案
1. 解析:选D 由x2+ky2=2,得+=1,
又∵椭圆的焦点在y轴上,
∴>2,即0<k<1.
2. 解析:选A 由=得b=a,
∴c===a.
∴e==.
3. 解析:选B 抛物线y2=8x的准线方程为x=-2,由P到焦点的距离为4知,P到准线的距离为4,故P的横坐标xP=2,y=16,|PO|=eq \r(x+y)=2.
4. 解析:选D 由题意得,点P到直线x=-2的距离与它到点(2,0)的距离相等,因此点P的轨迹是抛物线.
5. 解析:选C 双曲线-=1的一条渐近线方程为3x-2y=0,故a=2.又P是双曲线上一点,故||PF1|-|PF2||=4,而|PF1|=3,则|PF2|=7.
6. 解析:选A 设|PF1|=4k,|F1F2|=3k,|PF2|=2k.若曲线C为椭圆,则2a=6k,2c=3k,∴e=;若曲线C为双曲线,则2a=2k,2c=3k,∴e=.
7. 解析:选A 设双曲线右焦点为M,∵OE⊥PF,∴在直角三角形OEF中,|EF|=.
又,
∴E是PF的中点.∴|PF|=2,
又O是FM的中点,
∴MP⊥FP,∴|PM|=a,
又|PF|-|PM|=2a,∴2-a=2a,
∴离心率e==.
8. 解析:选B 由双曲线定义知|PF2|=|PF1|±2a.所以|PF2|=9或|PF2|=1<c-a=2(舍去).
又|F1F2|=8,所以△PF1F2的最大内角为∠PF1F2,
cos∠PF1F2==.
9. 解析:选D 因为椭圆的离心率为,所以e==,c2=a2=a2-b2,所以b2=a2,即a2=4b2.双曲线的渐近线方程为y=±x,代入椭圆方程得+=1,即+==1,所以x2=b2,x=±b,y2=b2,y=±b,则在第一象限双曲线的渐近线与椭圆C的交点坐标为,所以四边形的面积为4×b×b=b2=16,所以b2=5,所以椭圆方程为+=1.
10.
11. 解析:选C 如果设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则抛物线过点(40,30),从而有302=2p×40,即2p=,所以所求抛物线方程为y2=x.
虽然选项中没有y2=x,但C中的2p=符合题意.
12. 解析:选A 由4x2+y2=64得+=1,c2=64-16=48,
∴c=4,e==.
∴双曲线中,c′=4,e′==.
∴a′=c′=6,b′2=48-36=12.
∴双曲线方程为-=1,即y2-3x2=36.
13. 解析:双曲线焦点(±4,0),顶点(±2,0),故椭圆的焦点为(±2,0),顶点(±4,0).
答案:+=1
14. 解析:由题意知|F1F2|=2=4,设P点坐标为(x,y).
由得
则S△PF1F2=|F1F2|·|y|=×4×=.
答案:
15. 解析:设椭圆的右焦点为F1,在△ABF中,由余弦定理可解得|BF|=8,所以△ABF为直角三角形,又因为斜边AB的中点为O,所以|OF|=c=5,连接AF1,因为A,B关于原点对称,所以|AF1|=|BF|=8,所以2a=14,a=7,所以离心率e=.
答案:
16. 解析:由题意得=2,p=4,抛物线方程为y2=8x,K(-2,0),设A(x0,y0),|AF|=a,x0=a-2,
由|AK|=a得a2+y=2a2,
又y=8(a-2),∴a2=8(a-2),解得a=4.
由已知可得|y0|=a=4.
∴S△AFK=×4×4=8.
答案:8
17. 解:①焦点在x轴上,设椭圆方程为+=1(a>b>0),且c=.
设双曲线为-=1(m>0,n>0),
m=a-4.因为=,所以=,
解得a=7,m=3.
因为椭圆和双曲线的半焦距为,
所以b2=36,n2=4.
所以椭圆方程为+=1,
双曲线方程为-=1.
②焦点在y轴上,椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1.
18. 解:(1)直线AB的方程是y=2,与y2=2px联立,从而有4x2-5px+p2=0,所以x1+x2=.
由抛物线定义得:|AB|=x1+x2+p=9,所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0
可简化为x2-5x+4=0.
从而x1=1,x2=4,y1=-2,y2=4,
从而A(1,-2),B(4,4).
设=(x3,y3)=(1,-2)+λ(4,4)
=(4λ+1,4λ-2),
又y=8x3,即[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),
即(2λ-1)2=4λ+1,
解得λ=0或λ=2.
19. 解:(1)由题设知,2a=4,即a=2,
将点代入椭圆方程得+=1,解得b2=3,
故椭圆方程为+=1.
(2)由(1)知A(-2,0),B(0,),
所以kPQ=kAB=,所以PQ所在直线方程为
y=(x-1),
由得8y2+4y-9=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1+y2=-,
y1·y2=-,
所以|y1-y2|===,
所以S△F1PQ=|F1F2|·|y1-y2|=×2×=.
20. 解:(1)由题意知=,b=1,综合a2=b2+c2,
解得a=,
所以,椭圆的方程为+y2=1.
(2)证明:由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1,
代入+y2=1,
得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0,
由已知Δ>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0,
则x1+x2=,
x1x2=,
从而直线AP与AQ的斜率之和
kAP+kAQ=+=+
=2k+(2-k)=2k+(2-k)
=2k+(2-k)=2k-2(k-1)=2.
21. 解:(1)-y2=1.
(2)消去y得,
(1-3k2)x2-6kmx-3m2-3=0,
由已知,1-3k2≠0且Δ=12(m2+1-3k2)>0 m2+1>3k2.①
设C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中点P(x0,y0),
则x0==,y0=kx0+m=,
因为AP⊥CD,
所以kAP===-,
整理得3k2=4m+1.②
联立①②得m2-4m>0,
所以m<0或m>4,又3k2=4m+1>0,
所以m>-,因此-<m<0或m>4.
故m的取值范围为∪(4,+∞).
22. 解:(1)由C1:x2=4y知其焦点F的坐标为(0,1),
因为F 也是椭圆C2的一个焦点,所以a2-b2=1.①
又C1与C2的公共弦长为2,C1与C2都关于y轴对称,且C1的方程为:x2=4y,
由此可知C1与C2的公共点的坐标为,
所以+=1.②
联立①②得a2=9,b2=8,
故C2的方程为+=1.
(2)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
从而x3-x1=x4-x2,即x3-x4=x1-x2,于是(x3+x4)2-4x3x4=(x1+x2)2-4x1x2.③
设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1,
由得x2-4kx-4=0,而x1,x2是这个方程的两根,所以x1+x2=4k,x1x2=-4,④
由得(9+8k2)x2+16kx-64=0,
而x3,x4是这个方程的两根,
所以x3+x4=-,x3x4=-,⑤
将④、⑤代入③,得16(k2+1)=+.
即16(k2+1)=,
所以(9+8k2)2=16×9,
解得k=±,
即直线l的斜率为±.