解析几何练习卷(答案)
(时间:120分钟;满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题.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.已知椭圆+=1上一点P到椭圆一个焦点的距离为3,则点P到另一焦点的距离为( )
A.2 B.3
C.5 D.7
2.已知抛物线的方程为y=2ax2,且过点(1,4),则焦点坐标为( )
A.(0,) B.(,0)
C.(1,0) D.(0,1)
3.双曲线9y2-25x2=169的渐近线方程是( )
A.y=x B.y=x
C.y=±x D.y=±x
4.方程xy2-x2y=2x所表示的曲线( )
A.关于y轴对称 B.关于x+y=0对称
C.关于原点对称 D.关于x-y=0对称
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.已知椭圆的中心在原点,离心率e=,且它的一个焦点与抛物线y2=-4x的焦点重合,则此椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+y2=1
7.设F1和F2为双曲线-=1(a>0,b>0)的两焦点,若F1,F2,P(0,2b)是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( )
A. B.2
C. D.3
8.过双曲线的一个焦点F2作垂直于实轴的弦PQ,F1是另一焦点,若∠PF1Q=,则双曲线的离心率e等于( )
A.-1 B.
C.+1 D.+2
9.直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A、B两点,且线段AB的中点的纵坐标为2,则k的值是( )
A.-1 B.2
C.-1或2 D.以上都不是
10.设k>1,则关于x、y的方程(1-k)x2+y2=k2-1表示的曲线是( )
A.长轴在y轴上的椭圆
B.长轴在x轴上的椭圆
C.实轴在y轴上的双曲线
D.实轴在x轴上的双曲线
11.已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
12.若动圆圆心在抛物线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)
二、填空题(本大题共4小题.把答案填在题中横线上)
13.已知抛物线经过点P(4,-2),则其标准方程是________.
14.在平面直角坐标系中,有三角形ABC,且A(-3,0),B(3,0),顶点C到点A与点B的距离之差为4,则顶点C的轨迹方程为________.
15.过原点的直线与椭圆+=1交于A、B两点,F1、F2为椭圆的焦点,则四边形AF1BF2面积的最大值是________.
16.已知双曲线C:-=1,给出以下4个命题,真命题的序号是________.
①直线y=x+1与双曲线有两个交点;
②双曲线C与-=1有相同的渐近线;
③双曲线C的焦点到一条渐近线的距离为3;
④双曲线右支上任一点到左焦点的距离与它到直线x=-的距离之比为常数.
三、解答题(本大题共6小题.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.求以椭圆+=1短轴的两个顶点为焦点,且过点A(4,-5)的双曲线的标准方程.
18.椭圆的中心为坐标原点,长、短轴长之比为,一个焦点是(0,-2).
(1)求椭圆的离心率;
(2)求椭圆的方程.
19.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,求这个正三角形的边长.
20.已知椭圆+=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为,过点B(0,-2)及左焦点F1的直线交椭圆于C,D两点,右焦点设为F2.
(1)求椭圆的方程;
(2)求△CDF2的面积.
21.设F1、F2分别是椭圆E:x2+=1(0(1)求|AB|;
(2)若直线l的斜率为1,求b的值.
22.已知直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A、B两点.
(1)若|AF|=4,求点A的坐标;
(2)求线段AB的长的最小值.
答案
1.解析:选D.点P到椭圆的两个焦点的距离之和为2a=10,10-3=7.选D.
2.解析:选A.∵抛物线过点(1,4),∴4=2a,∴a=2,∴抛物线方程为x2=y,焦点坐标为(0,).
3.解析:选C.由9y2-25x2=169,令9y2-25x2=0,得y=±x.
4.解析:选C.x与y同时换成-x与-y,方程不变,方程xy2-x2y=2x所表示的曲线关于原点对称.
5.解析:选C.当顶点为(±4,0)时,a=4,
c=8,b=4,-=1;
当顶点为(0,±3)时,a=3,c=6,
b=3,-=1.选C.
6.解析:选A.由抛物线方程y2=-4x,
得焦点坐标为(-1,0),所以c=1.
又离心率e==,所以a=2.所以b=.
故所求椭圆的方程为+=1,即+=1.
7.解析:选B.由题知tan ==,即3c2=4b2=4(c2-a2),解得e==2.故选B.
8.解析:选C.△PF1F2是等腰直角三角形,
|PF2|=|F1F2|=2c,|PF1|=2c,
|PF1|-|PF2|=2a,2c-2c=2a,
即e===+1.
9.解析:选B.设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y=8x1,y=8x2,
∴(y1+y2)(y1-y2)=8(x1-x2),
由已知y1+y2=4,
∴==2.故选B.
10.解析:选C.原方程可化为-=1,∵k>1,∴k2-1>0,k+1>2,则为实轴在y轴上的双曲线,故选C.
11.解析:选B.如图,
设|PF1|=m,|PF2|=n.
则
∴∴mn=4.∴|PF1|·|PF2|=4.
12.解析:选B.抛物线y2=8x上的点到准线x+2=0的距离与到焦点(2,0)的距离相等,故动圆必过焦点(2,0).
13.解析:可设标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2py(p>0),将P点坐标代入求出p的值.
答案:y2=x或x2=-8y
14.解析:依题意顶点C的轨迹方程是以A、B为焦点,实轴长为4的双曲线的右支,不包括与x轴交点,易求方程为-=1(x>2).
答案:-=1(x>2)
15.
解析:如图四边形AF1BF2的面积等于两全等三角形△AF1F2和△BF1F2的面积之和,当A、B分别与短轴端点重合时,它们的面积最大(F1F2为底),则四边形面积的最大值为2××2c×b=2bc=8.
答案:8
16.解析:①错误,因为直线y=x+1与渐近线y=x平行,与双曲线只有一个交点;②正确,渐近线方程为y=±x;③正确,右焦点为(,0)到渐近线y=x的距离为3;④正确,这一常数为双曲线的离心率.
答案:②③④
17.解:由+=1得a=4,b=3,
所以短轴两顶点为(0,±3),
又双曲线过A点,由双曲线定义得
2a=-
=2,
得a=,又c=3,
从而b2=c2-a2=4,又焦点在y轴上,
.所以双曲线方程为-=1.
18解:(1)设椭圆的方程为+=1(a>b>0),
c2=a2-b2(c>0).
由已知得=,故e2=1-=,e=.
(2)∵c=2,则a==,得b2=a2-c2=.
故椭圆的标准方程为+=1.
19.解:如图,设正三角形OAB的顶点A、B在抛物线上,且坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),
则y=2px1,y=2px2,
又|OA|=|OB|,
∴x+y=x+y,
即(x1+x2)(x1-x2)=2px2-2px1.
∴(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.
∵x1>0,x2>0,2p>0,∴x1-x2=0,即x1=x2.
由此可知|y1|=|y2|,即线段AB关于x轴对称,
∴x轴垂直于AB,且∠AOx=30°.
∴=tan30°=.
∵x1=,∴y1=2p,|AB|=2y1=4p.
∴这个正三角形的边长为4p.
20.解:(1)由题意知b=1,=,且c2=a2+b2,
解得a=,c=1.
易得椭圆方程为+y2=1.
(2)∵F1(-1,0),
∴直线BF1的方程为y=-2x-2.
由得9x2+16x+6=0.
∵Δ=162-4×9×6=40>0,
所以直线与椭圆有两个公共点,
设为C(x1,y1),D(x2,y2),
则.
∴|CD|= |x1-x2|
=·
=·=.
又点F2到直线BF1的距离d=,
故S△CDF2=|CD|·d=.
21.解:(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,
又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=.
(2)设直线l的方程为y=x+c,其中c=.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则A、B两点的坐标满足方程组
化简得(1+b2)x2+2cx+1-2b2=0,
则x1+x2=,x1x2=.
因为直线AB的斜率为1,
所以|AB|=|x2-x1|,
即=|x2-x1|,
则=(x1+x2)2-4x1x2
=-=,
解得b=.
22.解:由y2=4x,得p=2,其准线方程为
x=-1,焦点为F(1,0).
设A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)由抛物线的定义可知,
|AF|=x1+,从而x1=4-1=3.
代入y2=4x,解得y1=±2.
∴点A的坐标为(3,2)或(3,-2).
(2)当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y=k(x-1).
与抛物线方程联立,得,
消去y,整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
因为直线与抛物线相交于A、B两点,
则k≠0,并设其两根为x1,x2,
则x1+x2=2+.
由抛物线的定义可知,
|AB|=x1+x2+p=4+>4.
当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,与抛物线相交于A(1,2),B(1,-2),此时|AB|=4,
所以,|AB|≥4,即线段AB的长的最小值为4.