2020_2021学年高中数学第三章圆锥曲线与方程单元质量评估一习题(Word原卷板+解析版)北师大版选修2_1

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名称 2020_2021学年高中数学第三章圆锥曲线与方程单元质量评估一习题(Word原卷板+解析版)北师大版选修2_1
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文件大小 163.7KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2020-12-24 19:56:31

文档简介

第三章单元质量评估(一)
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y2=8x的焦点到准线的距离是( C )
A.1
B.2
C.4
D.8
解析:抛物线的焦点到准线的距离为p=4.
2.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( D )
A.(1,+∞)
B.(1,2)
C.
D.(0,1)
解析:将椭圆方程变为+=1,由题意,得>2,解得03.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是( D )
A.x2+y2=2
B.x2+y2=4
C.x2+y2=2(x≠±2)
D.x2+y2=4(x≠±2)
解析:点P的轨迹是以MN为直径的圆,又P为直角三角形的顶点,∴点P不能与M,N两点重合,故x≠±2.
4.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0的距离的最小值是( A )
A.
B.
C.
D.3
解析:设与直线4x+3y-8=0平行的直线方程为4x+3y+c=0,与抛物线联立方程组得消去y得3x2-4x-c=0,Δ=(-4)2-4×3×(-c)=0,解得c=-,则抛物线与直线4x+3y-8=0平行的切线是4x+3y-=0,问题转化为两平行线间的距离,利用两平行线间的距离公式得d==,故选A.
5.以椭圆+=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程是( C )
A.-=1
B.-=1
C.-=1或-=1
D.以上都不对
解析:当双曲线的顶点为(±4,0)时,a=4,由e=2知,c=8,b=4,双曲线的方程为-=1;当双曲线的顶点为(0,±3)时,a=3,由e=2知,c=6,b=3,双曲线的方程为-=1,故选C.
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点是双曲线-=1的一个焦点,则p的值为( D )
A.4
B.6
C.8
D.12
解析:抛物线的焦点为(,0),双曲线的半焦距为c=,∴12+2p=,∴p=12(负值舍去),故选D.
7.已知F1,F2是双曲线E:-=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=,则E的离心率为( A )
A.
B.
C.
D.2
解析:离心率e=,由正弦定理得e====.故选A.
8.已知点A(0,2),B(2,0).若点C在抛物线x2=y的图像上,则使得△ABC的面积为2的点C的个数为( A )
A.4
B.3
C.2
D.1
解析:由已知可得|AB|=2,要使S△ABC=2,则点C到直线AB的距离必须为,设C(x,x2),而lAB:x+y-2=0,
所以有=,所以x2+x-2=±2,当x2+x-2=2时,有两个不同的C点;
当x2+x-2=-2时,亦有两个不同的C点.因此满足条件的C点有4个,故选A.
9.已知抛物线y2=4x的准线过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点,且准线与椭圆交于A、B两点,O为坐标原点,△AOB的面积为,则椭圆的离心率为( B )
A.
B.
C.
D.
解析:抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,∵抛物线y2=4x的准线过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点,
∴椭圆的左焦点为(-1,0),∴c=1.∵O为坐标原点,△AOB的面积为,∴××1=,
∴==,整理,得2a2-3a-2=0,解得a=2或a=-(舍),∴e==.故选B.
10.过点P(x,y)的直线分别与x轴和y轴的正半轴交于A、B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点,若=2且·=1,则点P的轨迹方程是( D )
A.3x2+y2=1(x>0,y>0)
B.3x2-y2=1(x>0,y>0)
C.x2-3y2=1(x>0,y>0)
D.x2+3y2=1(x>0,y>0)
解析:因为Q与P(x,y)关于y轴对称,所以Q(-x,y),由=2,得A,B(0,3y)所以=.
从而由·=(-x,y)·=1,得x2+3y2=1,其中x>0,y>0,故选D.
11.已知椭圆x2+2y2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( C )
A.3
B.2
C.
D.
解析:设弦端点为A(x1,y1)、B(x2,y2),则x+2y=4,x+2y=4,∴x-x=-2(y-y),
∴此弦的斜率k==-=-,∴此弦所在的直线方程为y-1=-(x-1),
即y=-x+.代入x2+2y2=4,整理,得3x2-6x+1=0,∴x1·x2=,x1+x2=2,
∴|AB|=·=·=.
12.若直线y=x+t与椭圆+y2=1相交于A、B两点,当|t|变化时,|AB|的最大值为( C )
A.2
B.
C.
D.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2).由得5x2+8tx+4t2-4=0.由Δ=(8t)2-20(4t2-4)=-16t2+80>0,得t2<5,
∴-当t=0∈(-,)时,|AB|max==.
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.双曲线-=1的两条渐近线的方程为y=±x.
解析:由题意可得,a=4,b=3.又∵双曲线的焦点在x轴上,∴y=±x=±x.
14.设中心在原点的椭圆与双曲线2x2-2y2=1有相同的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是+y2=1.
解析:双曲线的焦点坐标为(-1,0),(1,0),离心率为.设椭圆方程为+=1(a>b>0),则e==.因为c=1,所以a=.所以b==1.故所求椭圆的方程为+y2=1.
15.过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则+=1,①
+=1.②
①、②两式相减并整理得=-·.把已知条件代入上式得,-=-×,
∴=,故椭圆的离心率e==.
16.已知抛物线y=2px2(p>0)的焦点为F,点P在抛物线上,过点P作PQ垂直于抛物线的准线,垂足为点Q,若抛物线的准线与对称轴相交于点M,则四边形PQMF的面积为.
解析:由P(1,)在抛物线上,得p=,故抛物线的标准方程为x2=4y,焦点F(0,1),准线为y=-1,
∴|FM|=2,|PQ|=1+=,|MQ|=1,则直角梯形PQMF的面积为××1=.
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.(本小题10分)已知椭圆的中心在原点,且经过点P(3,0),离心率e=,求椭圆的标准方程.
解:(1)当焦点在x轴上时,设其方程为+=1(a>b>0).∵离心率e=,∴=.又∵a2=b2+c2,∴a=3b.
又∵椭圆经过点P(3,0),∴+=1,∴a2=9,b2=1.∴椭圆的标准方程为+y2=1.
(2)当焦点在y轴上时,设其方程为+=1(a>b>0).同理可得a=3b.又∵椭圆过点P(3,0),∴+=1,
∴b2=9,a2=81.∴椭圆的标准方程为+=1.综上可知,椭圆的标准方程为+y2=1或+=1.
18.(本小题12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,一条渐近线方程为y=x,且过点(4,-).
(1)求双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在此双曲线上,求·.
解:(1)∵双曲线的一条渐近线方程为y=x,∴设双曲线的方程为x2-y2=λ(λ≠0).把点(4,-)代入双曲线的方程得42-(-)2=λ,∴λ=6.∴所求双曲线的方程为x2-y2=6.
(2)由(1)知双曲线的方程为x2-y2=6.∴c=2,不妨令F1(-2,0)、F2(2,0).∵点M在双曲线上,
∴32-m2=6,∴m2=3.∴·=(-2-3,-m)·(2-3,-m)=(-3)2-(2)2+m2=-3+3=0.
19.(本小题12分)如图,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.
(1)求实数b的值;
(2)求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.
解:(1)由联立得x2-4x-4b=0,(
)
因为直线l与抛物线C相切,所以Δ=(-4)2-4×(-4b)=0,解得b=-1.
(2)由(1)可知b=-1,故方程(
)即为x2-4x+4=0,解得x=2,代入x2=4y,得y=1,故点A(2,1).因为圆A与抛物线C的准线相切,所以圆A的半径r等于圆心A到抛物线的准线y=-1的距离,即r=|1-(-1)|=2,所以圆A的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
20.(本小题12分)已知椭圆G:+=1(a>b>0)的离心率为,右焦点为(2,0),斜率为1的直线l与椭圆G交于A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).
(1)求椭圆G的方程;
(2)求△PAB的面积.
解:(1)由已知得c=2,=.解得a=2,又b2=a2-c2=4.所以椭圆G的方程为+=1.
(2)设直线l的方程为y=x+m.由联立得4x2+6mx+3m2-12=0. ①
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(x1因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB.所以PE的斜率k==-1,解得m=2.
此时方程①为4x2+12x=0.解得x1=-3,x2=0.所以y1=-1,y2=2.所以|AB|=3.
此时,点P(-3,2)到直线AB:x-y+2=0的距离d==,所以△PAB的面积S=|AB|·d=.
21.(本小题12分)设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直.直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
解:(1)根据c=及题设知M,2b2=3ac.将b2=a2-c2代入2b2=3ac,解得=或=-2(舍去).故C的离心率为.
(2)由题意,知原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故=4,即b2=4a,①
由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y1<0,则即
代入C的方程,得+=1.②
将①及c=代入②得+=1.解得a=7,b2=4a=28.故a=7,b=2.
22.(本小题12分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别是F1,F2.以F1为圆心、以3为半径的圆与以F2为圆心、以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆E:+=1,P为椭圆C上任意一点,过点P的直线y=kx+m交椭圆E于A,B两点,射线PO交椭圆E于点Q.
①求的值;
②求△ABQ面积的最大值.
解:(1)由题意知,2a=4,则a=2,又=,a2-c2=b2,可得b=1,所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由(1)知椭圆E的方程为+=1.①设P(x0,y0),=λ,由题意知,Q(-λx0,-λy0).
因为+y=1,又+=1,即=1,所以λ=2,即=2.
②设A(x1,y1),B(x2,y2).将y=kx+m代入椭圆E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,由Δ>0,可得m2<4+16k2, ①
因为x1+x2=-,x1x2=.所以|x1-x2|=.因为直线y=kx+m与y轴交点的坐标为(0,m),
所以△OAB的面积S=|m||x1-x2|===2.
设=t,则t>0.将y=kx+m代入椭圆C的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,由Δ≥0,可得m2≤1+4k2.②
由①②可知0由①知,△ABQ面积为3S,所以△ABQ面积的最大值为6.第三章单元质量评估(一)
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y2=8x的焦点到准线的距离是(  )
A.1
B.2
C.4
D.8
2.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)
3.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是(  )
A.x2+y2=2
B.x2+y2=4
C.x2+y2=2(x≠±2)
D.x2+y2=4(x≠±2)
4.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0的距离的最小值是(  )
A.
B.
C.
D.3
5.以椭圆+=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程是(  )
A.-=1
B.-=1
C.-=1或-=1
D.以上都不对
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点是双曲线-=1的一个焦点,则p的值为(  )
A.4
B.6
C.8
D.12
7.已知F1,F2是双曲线E:-=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=,则E的离心率为(  )
A.
B.
C.
D.2
8.已知点A(0,2),B(2,0).若点C在抛物线x2=y的图像上,则使得△ABC的面积为2的点C的个数为(  )
A.4
B.3
C.2
D.1
9.已知抛物线y2=4x的准线过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点,且准线与椭圆交于A、B两点,O为坐标原点,△AOB的面积为,则椭圆的离心率为(  )
A.
B.
C.
D.
10.过点P(x,y)的直线分别与x轴和y轴的正半轴交于A、B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点,若=2且·=1,则点P的轨迹方程是(  )
A.3x2+y2=1(x>0,y>0)
B.3x2-y2=1(x>0,y>0)
C.x2-3y2=1(x>0,y>0)
D.x2+3y2=1(x>0,y>0)
11.已知椭圆x2+2y2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为(  )
A.3
B.2
C.
D.
12.若直线y=x+t与椭圆+y2=1相交于A、B两点,当|t|变化时,|AB|的最大值为(  )
A.2
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.双曲线-=1的两条渐近线的方程为(
).
14.设中心在原点的椭圆与双曲线2x2-2y2=1有相同的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是(
).
15.过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于(
).
16.已知抛物线y=2px2(p>0)的焦点为F,点P在抛物线上,过点P作PQ垂直于抛物线的准线,垂足为点Q,若抛物线的准线与对称轴相交于点M,则四边形PQMF的面积为(
)..
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.(本小题10分)已知椭圆的中心在原点,且经过点P(3,0),离心率e=,求椭圆的标准方程.
18.(本小题12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,一条渐近线方程为y=x,且过点(4,-).
(1)求双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在此双曲线上,求·.
19.(本小题12分)如图,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.
(1)求实数b的值;
(2)求以点A为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.
20.(本小题12分)已知椭圆G:+=1(a>b>0)的离心率为,右焦点为(2,0),斜率为1的直线l与椭圆G交于A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).
(1)求椭圆G的方程;
(2)求△PAB的面积.
21.(本小题12分)设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直.直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
22.(本小题12分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别是F1,F2.以F1为圆心、以3为半径的圆与以F2为圆心、以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆E:+=1,P为椭圆C上任意一点,过点P的直线y=kx+m交椭圆E于A,B两点,射线PO交椭圆E于点Q.
①求的值;
②求△ABQ面积的最大值.
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