第二章单元评估卷(二)
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1.抛物线y=ax2的准线方程是y=1,则a的值为( )
A.4
B.-4
C.-
D.
2.若椭圆+=1的焦点在y轴上,则实数m的取值范围是( )
A.
B.(0,1)
C.
D.
3.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为( )
A.y=±x
B.y=±x
C.y=±x
D.y=±x
4.已知双曲线y2-x2=1的离心率为e,且抛物线y2=2px的焦点坐标为(e2,0),则p的值为( )
A.-2
B.-4
C.2
D.4
5.已知圆锥曲线mx2+4y2=4m的离心率e为方程2x2-5x+2=0的两根,则满足条件的圆锥曲线的条数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
6.
如图,过抛物线y2=3x的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则|AB|=( )
A.4
B.6
C.8
D.10
7.过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点A的斜率为k的直线交椭圆C于另一点B,且点B在x轴上的射影恰好为右焦点F,若椭圆的离心率为,则k的值为( )
A.-
B.
C.±
D.±
8.已知椭圆+=1的左、右顶点分别为A,B,在椭圆上有一个异于点A,B的动点P,若直线PA的斜率为k0,则直线PB的斜率为( )
A.
B.-
C.-k0
D.-k0
9.设F1,F2分别为曲线C1:+=1的左、右焦点,P是曲线C2:-y2=1与C1的一个交点,则cos∠F1PF2的值是( )
A.
B.
C.
D.-
10.若点O和点F(-2,0)分别为双曲线-y2=1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则·的取值范围为( )
A.[3-2,+∞)
B.[3+2,+∞)
C.
D.
11.如图,F1,F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
12.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A,B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k等于( )
A.
B.
C.
D.
答案
1.C
2.B 本题主要考查椭圆的基本概念.由题意得3m>0,2m+1>0且2m+1>3m,得03.C 本题主要考查有关双曲线基本概念的运算.∵e2===1+=,∴=.又a>0,b>0,∴=,∴C的渐近线方程为y=±x,故选C.
4.D 由条件知,双曲线的离心率为e=,所以抛物线焦点坐标为(2,0),所以=2,所以p=4.故选D.
5.C 由2x2-5x+2=0可得x1=2,x2=,又圆锥曲线化为标准方程为+=1,若e=2,则方程表示双曲线,且焦点在x轴上,有一条;若e=,则方程表示椭圆,焦点不确定,可有2条.故选C.
6.A
本题主要考查抛物线的定义.分别过点A,B作AA1,BB1垂直于准线l,垂足分别为A1,B1,由抛物线的定义得|BF|=|BB1|.∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°.又|AA1|
=|AF|=3,∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴|BF|=1,|AB|=4,故选A.
7.C 本题主要考查椭圆的焦点、离心率等概念及斜率公式的应用.由题意知点B的横坐标是c,故点B的坐标为,则斜率k==±=
±=±=±(1-e)=±,故选C.
8.B 本题主要考查斜率公式及椭圆方程的综合运算.由题设知A(-2,0),B(2,0).设P(x0,y0)(x0≠±2),
∴kPA=,kPB=.∵点P在椭圆上,∴+=1,∴y=3,∴kPA·kPB=·===-.∵kPA=k0,
∴kPB=-,故选B.
9.B 本题主要考查椭圆和双曲线的定义及余弦定理的应用.曲线C1:+=1与曲线C2:-y2=1的焦点重合,两曲线共有四个交点,不妨设P为第一象限的交点.则|PF1|+|PF2|=2,|PF1|-|PF2|=2,解得|PF1|=+,|PF2|=-.又|F1F2|
=4,在△F1PF2中,由余弦定理可求得cos∠F1PF2==,故选B.
10.B 因为F(-2,0),所以c=2,
所以a2=c2-b2=3,所以a=,
设P(x,y),则x≥,
所以=(x,y),=(x+2,y),
所以·=x(x+2)+y2=x2+2x+y2
=x2+2x+-1=x2+2x-1(x≥),
因为函数y=x2+2x-1在[,+∞)上单调递增,所以当x=时,ymin=3+2,
故·的取值范围为[3+2,+∞).故选B.
11.D 设|AF1|=m,|AF2|=n,
依题意有m+n=4,
m2+n2=|F1F2|2=12,
两式联立,得mn=2,
所以(n-m)2=m2+n2-2mn=8
又n>m,所以n-m=2,
故双曲线C2的离心率
e===.故选D.
12.D 将y=k(x+2)代入y2=8x得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=4,抛物线y2=8x的准线方程为x=-2,由|FA|=2|FB|及抛物线定义得x1+2=2(x2+2),即x1=2+2x2,代入x1x2=4,整理得x+x2-2=0,解得x2=1或x2=-2(舍去).所以x1=4,=5,解得k2=,又因为k>0,所以k=.故选D.
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第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填写在题中横线上)
13.已知直线x-y-1=0与抛物线y=ax2相切,则a=________.
14.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1的侧面ABB1A1内有一动点P到直线A1B1与直线BC的距离相等,则动点P在侧面ABB1A1内的轨迹为________.
15.已知双曲线-=1上一点P到F(3,0)的距离为6,O为坐标原点,若=(+),则||=________.
16.设抛物线M:y2=2px(p>0)的焦点F是双曲线N:-=1(a>0,b>0)的右焦点,若M与N的公共弦AB恰好过点F,则双曲线N的离心率e=________.
三、解答题(本大题共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.(10分)
如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作一条倾斜角为的直线与抛物线相交于A,B两点.
(1)用p表示|AB|;
(2)若·=-3,求这个抛物线的方程.
18.(12分)设点P(x,y)(y≥0)为平面直角坐标系xOy中的一个动点(其中O为坐标原点),点P到定点M的距离比点P到x轴的距离大.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若直线l:y=kx+1与点P的轨迹相交于A,B两点,且|AB|=2,求k的值.
答案
13.
14.③
解析:本题主要考查动点的轨迹问题.依题意可知点P到点B的距离等于其到直线A1B1的距离,根据抛物线的定义,可知动点P的轨迹是以B为焦点,以A1B1为准线的过点A的抛物线的一部分.①中的图象为直线的图象,排除①;②中B不是抛物线的焦点,排除②;④中的图象没有过点A,排除④.故填③.
15.1或5
解析:本题主要考查双曲线的定义及向量的中点表示.由题意知点F(3,0)为双曲线的右焦点.设双曲线-=1的左焦点为F1,由=(+),知Q为PF的中点.连接PF1,则||=||.由|||
-|||=4,||=6,得||=2或10,故||=1或5.
16.+1
解析:本题主要考查双曲线、抛物线的焦点.∵抛物线M:y2=2px(p>0)的焦点为F,双曲线N:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0),∴=c.又公共弦AB恰好过点F,得AB为抛物线M的通径,∴AB=2p=,∴b2=2ac?c2-a2=2ac,∴e2-2e-1=0,∴e=+1或e=1-(舍去).
17.解:(1)抛物线的焦点为F,过点F且倾斜角为的直线方程是y=x-.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由
得x2-3px+=0,∴x1+x2=3p,x1x2=,
∴|AB|=x1+x2+p=4p.
(2)由(1)知x1x2=,x1+x2=3p,
∴y1y2==x1x2-(x1+x2)+=-+=-p2,
∴·=x1x2+y1y2=-p2=-=-3,
解得p2=4,∴p=2.
∴这个抛物线的方程为y2=4x.
18.解:(1)过P作x轴的垂线且垂足为N,
由题意可知|PM|-|PN|=,而y≥0,
所以|PN|=y,
所以=y+,
化简得x2=2y(y≥0)为所求的方程.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得x2-2kx-2=0,
所以x1+x2=2k,x1x2=-2,
|AB|=
=
=2,
所以k4+3k2-4=0,而k2≥0,
所以k2=1,所以k=±1.
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19.(12分)设A(x1,y1),B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线.
(1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论.
(2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上的截距的取值范围.
20.(12分)已知抛物线C的顶点在原点O,焦点与椭圆+=1的右焦点重合.
(1)求抛物线C的方程;
(2)在抛物线C的对称轴上是否存在定点M,使过点M的动直线与抛物线C相交于P,Q两点时,都有∠POQ=.若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
19.解:(1)点F在直线l上?|FA|=|FB|?A,B两点到抛物线的准线的距离相等,
∵抛物线的准线是x轴的平行线,∴上述条件等价于y1=y2?x=x?(x1+x2)(x1-x2)=0,
∵x1≠x2,∴当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F.
(2)设l在y轴上的截距为b,依题意,得l的方程为y=2x+b.
则过点A,B的直线方程可写为y=-x+m,
联立化简得2x2+x-m=0,
∴x1+x2=-.
∵A,B为抛物线上不同的两点,
∴上述方程的判别式Δ=+8m>0,即m>-.
设AB的中点N的坐标为(x0,y0),
则x0=-,y0=-x0+m=+m.
又点N在直线l上,∴+m=-+b,于是b=+m>-=,
∴l在y轴上的截距的取值范围为.
20.解:(1)椭圆+=1的右焦点为(4,0),
所以抛物线C的方程为y2=16x.
(2)设点M(a,0)(a≠0)满足题设,
当PQ的斜率存在时,PQ的方程为y=k(x-a),
则联立
?k2x2-2(ak2+8)x+a2k2=0,
则x1+x2=,x1x2=a2,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则由∠POQ=得x1x2+y1y2=0,从而x1x2+k2(x1-a)(x2-a)=0?a2-16a=0?a=16,若PQ的方程为x=a,代入抛物线方程得y=±4,
当∠POQ=时,a=4,即a=16,
所以存在满足条件的点M(16,0).
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21.(12分)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为e,若直线l:x=与两条渐近线相交于P,Q两点,F为右焦点,△FPQ为等边三角形.
(1)求双曲线C的离心率e;
(2)若直线y=ax+b被双曲线C所截得的弦长为,求双曲线C的方程.
22.(12分)已知两定点E(-2,0),F(2,0),动点P满足·=0,由点P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M满足=,点M的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(0,-2)作直线l与C交于A,B两点,点N满足=+(O为原点),求四边形OANB面积的最大值,并求此时的直线l的方程.
答案
21.解:
(1)双曲线C的两条渐近线方程为y=±x,与直线l:x=的两交点为P,Q.
设直线l交x轴于点M(如图).
∵△PFQ为等边三角形,则有|MF|=|PQ|.
∴c-=,即=,
解得b=a,∴c=2a,∴e==2.
(2)由(1)得双曲线C的方程为-=1.
设直线y=ax+b与双曲线C的两交点坐标为(x1,y1)和(x2,y2).
把y=ax+b=ax+a代入双曲线C的方程,
得(a2-3)x2+2a2x+6a2=0.
则
∴a2<6,且a2≠3.
又x1+x2=,x1x2=,
∴直线y=ax+b被双曲线C所截得的弦长为
=
=
=
=,
化简整理得13a4-77a2+102=0.
∴a2=2或a2=,满足a2<6且a2≠3.
∴双曲线C的方程为-=1或-=1.
22.解:(1)因为动点P满足·=0,
所以点P的轨迹是以EF为直径的圆,
所以动点P的轨迹方程为x2+y2=4.
设M(x,y)是曲线C上任一点,
因为PQ⊥x轴,=,所以点P的坐标为(x,2y),
因为点P在圆x2+y2=4上,所以x2+(2y)2=4,
所以曲线C的方程是+y2=1.
(2)因为=+,
所以四边形OANB为平行四边形,
当直线l的斜率不存在时显然不符合题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx-2,l与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
由得(1+4k2)x2-16kx+12=0,
由Δ=162k2-48(1+4k2)>0得k2>,
所以x1+x2=,x1x2=,
因为S△OAB=|OD||x1-x2|=|x1-x2|,
所以S?OANB=2S△OAB=2|x1-x2|
=2
=2
=2=8,
令4k2-3=t,则4k2=t+3(由上可知t>0),
S?OANB=8=8≤8=2,
当且仅当t=4,即k2=时取等号;
所以当k=±,平行四边形OANB面积的最大值为2,此时直线l的方程为y=±x-2.第二章单元评估卷(二)
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1.抛物线y=ax2的准线方程是y=1,则a的值为( )
A.4
B.-4
C.-
D.
2.若椭圆+=1的焦点在y轴上,则实数m的取值范围是( )
A.
B.(0,1)
C.
D.
3.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为( )
A.y=±x
B.y=±x
C.y=±x
D.y=±x
4.已知双曲线y2-x2=1的离心率为e,且抛物线y2=2px的焦点坐标为(e2,0),则p的值为( )
A.-2
B.-4
C.2
D.4
5.已知圆锥曲线mx2+4y2=4m的离心率e为方程2x2-5x+2=0的两根,则满足条件的圆锥曲线的条数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
6.
如图,过抛物线y2=3x的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则|AB|=( )
A.4
B.6
C.8
D.10
7.过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点A的斜率为k的直线交椭圆C于另一点B,且点B在x轴上的射影恰好为右焦点F,若椭圆的离心率为,则k的值为( )
A.-
B.
C.±
D.±
8.已知椭圆+=1的左、右顶点分别为A,B,在椭圆上有一个异于点A,B的动点P,若直线PA的斜率为k0,则直线PB的斜率为( )
A.
B.-
C.-k0
D.-k0
9.设F1,F2分别为曲线C1:+=1的左、右焦点,P是曲线C2:-y2=1与C1的一个交点,则cos∠F1PF2的值是( )
A.
B.
C.
D.-
10.若点O和点F(-2,0)分别为双曲线-y2=1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则·的取值范围为( )
A.[3-2,+∞)
B.[3+2,+∞)
C.
D.
11.如图,F1,F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
12.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A,B两点,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k等于( )
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填写在题中横线上)
13.已知直线x-y-1=0与抛物线y=ax2相切,则a=________.
14.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1的侧面ABB1A1内有一动点P到直线A1B1与直线BC的距离相等,则动点P在侧面ABB1A1内的轨迹为________.
15.已知双曲线-=1上一点P到F(3,0)的距离为6,O为坐标原点,若=(+),则||=________.
16.设抛物线M:y2=2px(p>0)的焦点F是双曲线N:-=1(a>0,b>0)的右焦点,若M与N的公共弦AB恰好过点F,则双曲线N的离心率e=________.
三、解答题(本大题共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.(10分)
如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作一条倾斜角为的直线与抛物线相交于A,B两点.
(1)用p表示|AB|;
(2)若·=-3,求这个抛物线的方程.
18.(12分)设点P(x,y)(y≥0)为平面直角坐标系xOy中的一个动点(其中O为坐标原点),点P到定点M的距离比点P到x轴的距离大.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若直线l:y=kx+1与点P的轨迹相交于A,B两点,且|AB|=2,求k的值.
19.(12分)设A(x1,y1),B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线.
(1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论.
(2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上的截距的取值范围.
20.(12分)已知抛物线C的顶点在原点O,焦点与椭圆+=1的右焦点重合.
(1)求抛物线C的方程;
(2)在抛物线C的对称轴上是否存在定点M,使过点M的动直线与抛物线C相交于P,Q两点时,都有∠POQ=.若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(12分)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为e,若直线l:x=与两条渐近线相交于P,Q两点,F为右焦点,△FPQ为等边三角形.
(1)求双曲线C的离心率e;
(2)若直线y=ax+b被双曲线C所截得的弦长为,求双曲线C的方程.
22.(12分)已知两定点E(-2,0),F(2,0),动点P满足·=0,由点P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M满足=,点M的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(0,-2)作直线l与C交于A,B两点,点N满足=+(O为原点),求四边形OANB面积的最大值,并求此时的直线l的方程.