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高中数学选修1-1第二章圆锥曲线与方程 单元测试 及答案


高中数学选修 1-1 第二章圆锥曲线与方程 单元测试
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分) 1.椭圆 x 2 ? my2 ? 1的焦点在 y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则 m 的值为( ) A.

1 4

B.

1 2

C.2

D.4

>2.过抛物线 y 2 ? 4 x 的焦点作直线 l 交抛物线于 A、B 两点,若线段 AB 中点的横坐标为 3, 则 | AB | 等于( ) A.10 B.8 C.6 D.4

3.若直线 y=kx+2 与双曲线 x 2 ? y 2 ? 6 的右支交于不同的两点,则 k 的取值范围是( ) A. ( ?

15 15 , ) 3 3

B. (0 ,

15 ) 3

C. ( ?

15 , 0) 3

D. (?

15 , ? 1) 3

4.(理)已知抛物线 y 2 ? 4 x 上两个动点 B、C 和点 A(1,2)且∠BAC=90°,则动直线 BC 必过定点( ) A.(2,5) B.(-2,5)

C.(5,-2)

D.(5,2)

(文)过抛物线 y 2 ? 2 px( p ? 0) 的焦点作直线交抛物线于 P( x1 , y1 ) 、 Q( x2 , y 2 ) 两点, 若 x1 ? x2 ? 3 p ,则 | PQ | 等于( ) A.4p B.5p C.6p D.8p

2 2 5. 已知两点 M (1, ), N ( ?4,? ) , 给出下列曲线方程:① 4 x ? 2 y ? 1 ? 0 ; ② x ? y ? 3 ;

5 4

5 4

x2 x2 2 ? y ? 1 ;④ ? y 2 ? 1 .在曲线上存在点 P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( ) ③ 2 2
(A)①③ 6.已知双曲线 (B)②④ (C)①②③ (D)②③④

x2 y2 ? ? 1 (a>0,b>0)的两个焦点为 F1 、 F2 ,点 A 在双曲线第一象限 a2 b2
1 , tan?AF2 F1 ? ?2 ,则双曲线方 2

的图象上,若△ AF 1 F2 的面积为 1,且 tan ?AF1 F2 ? 程为( )

12x 2 ? 3y2 ? 1 A. 5
2

5x2 y 2 ? ?1 B. 12 3

12 y 2 ?1 C. 3 x ? 5
2

x2 5 y2 ? ?1 D. 3 12

7.圆心在抛物线 y ? 2 x( y ? 0) 上,并且与抛物线的准线及 x 轴都相切的圆的方程是( )

A. x ? y ? x ? 2 y ?
2 2

1 ?0 4

B. x 2 ? y 2 ? x ? 2 y ? 1 ? 0 D. x ? y ? x ? 2 y ?
2 2

C. x 2 ? y 2 ? x ? 2 y ? 1 ? 0 8.双曲线的虚轴长为 4,离心率 e ?

1 ?0 4

6 , F1 、 F2 分别是它的左、右焦点,若过 F1 的直线 2


与双曲线的右支交于 A、B 两点,且 | AB | 是 | AF2 | 的等差中项,则 | AB | 等于( A. 8 2 B. 4 2
2

C. 2 2

D.8.

9.(理)已知椭圆 x ?

1 2 y ? a 2 (a>0)与 A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公 2
) B. 0 ? a ?

共点,则 a 的取值范围是( A. 0 ? a ?

3 2 2 a? 82 2

3 2 82 或a ? 2 2

C. a ?

3 2 或 2

D.

3 2 82 ?a? 2 2


(文)抛物线 ( x ? 2) 2 ? 2( y ? m ? 2) 的焦点在 x 轴上,则实数 m 的值为( A.0 B.

3 2

C.2

D.3

10.已知双曲线中心在原点且一个焦点为 F ( 7 ,0) ,直线 y ? x ? 1 与其相交于 M , N 两点,

MN 中点横坐标为 ?

2 ,则此双曲线的方程是( 3
(B)

)

x2 y2 ? ?1 (A) 3 4
2

x2 y2 ? ?1 4 3

x2 y2 ? ?1 (C) 5 2
0

x2 y2 ? ?1 (D) 2 5


11.将抛物线 y ? x ? 4 x ? 3 绕其顶点顺时针旋转 90 ,则抛物线方程为( (A) ( y ? 1) ? 2 ? x (B) ( y ? 1) ? x ? 2
2 2

(C) ( y ? 1) ? 2 ? x (D) ( y ? 1) ? x ? 2
2 2 2 2 12 . 若 直 线 m x ? ny ? 4 和 ⊙ O ∶ x ? y ? 4 没 有 交 点 , 则 过 (m, n) 的 直 线 与 椭 圆

x2 y2 ? ? 1 的交点个数( ) 9 4
A.至多一个 B.2 个 C.1 个 二、填空题(每小题 4 分,共 16 分) D.0 个

13.椭圆

1 x2 y2 ? ? 1 的离心率为 ,则 a=________. 2 loga 8 9

14.已知直线 y ? x ? 1 与椭圆 mx2 ? ny2 ? 1 (m ? n ? 0) 相交于 A,B 两点,若弦 AB 的中 点的横坐标等于 ?

1 x2 y 2 ,则双曲线 2 ? 2 ? 1 的两条渐近线的夹角的正切值等于________. 3 m n

15. 长为 l ( 0<l<1 ) 的线段 AB 的两个端点在抛物线 y ? x 2 上滑动,则线段 AB 中点 M 到 x 轴距离的最小值是________. 16. 某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心 F 为焦点的椭圆, 测得近地点 A 距离地面 m(km) , 远地点 B 距离地面 n(km) ,地球半径为 R(km) ,关于这个椭圆有以下四种说法: ①焦距长为 n ? m ;②短轴长为 (m ? R)(n ? R) ;③离心率 e ?

n?m ;④若以 AB m ? n ? 2R ?(m ? R)(n ? R) 方向为 x 轴正方向,F 为坐标原点,则与 F 对应的准线方程为 x ? ? , (n ? m)

其中正确的序号为________. 三、解答题(共 44 分) 17.(本小题 10 分)已知椭圆的一个顶点为 A(0,-1),焦点在 x 轴上.若右焦点到直线

x ? y ? 2 2 ? 0 的距离为 3.
(1)求椭圆的方程; (2)设椭圆与直线 y ? kx ? m (k ? 0) 相交于不同的两点 M、N.当 AM ? AN 时,求 m 的取值范围.

18.(本小题 10 分)双曲线

x2 y2 ? ? 1 (a ? 0, b ? 0) 的右支上存在与右焦点和左准线等 a2 b2

距离的点,求离心率 e 的取值范围.

19.(本小题 12 分)如图,直线 l 与抛物线 y 2 ? x 交于 A( x1 , y1 ) , B( x 2 , y 2 ) 两点,与 x 轴 相交于点 M ,且 y1 y 2 ? ?1 . (1)求证: M 点的坐标为 (1,0) ; (2)求证: OA ? OB ; (3)求 ?AOB 的面积的最小值. y

A O B M

x

20.(本小题 12 分)已知椭圆方程为 x ?
2

y2 ? 1 ,射线 y ? 2 2 x (x≥0)与椭圆的交点 8

为 M,过 M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于 A、B 两点(异于 M). (1)求证直线 AB 的斜率为定值; (2)求△ AMB 面积的最大值.

三、解答题(20 分) 11 .(本小题满分 10 分)已知直线 l 与圆 x 2 ? y 2 ? 2 x ? 0 相切于点 T ,且与双曲线

x 2 ? y 2 ? 1 相交于 A、B 两点.若 T 是线段 AB 的中点,求直线 l 的方程.

12.(10 分)已知椭圆

x2 y2 6 ? 2 (a>b>0)的离心率 e ? ,过点 A(0,?b) 和 B(a,0) 的 2 a b 3

直线与原点的距离为 (1)求椭圆的方程.

3 . 2

(2)已知定点 E (?1,0) ,若直线 y ? kx ? 2 (k ? 0) 与椭圆交于 C、D 两点.问:是否存 在 k 的值,使以 CD 为直径的圆过 E 点?请说明理由.

圆锥曲线单元检测答案 1. A 2.B 3 D 4 理 C 文 A 5 D 6 A 7 D 8A 9 理 B 文 B 10 D 11 B 12 B 13. 4 2 或 9 6 14.

4 3

15.

l2 4

16.①③④

17.(1)依题意可设椭圆方程为

x2 ? y 2 ? 1 ,则右焦点 F( a 2 ? 1,0 )由题设 a2
2

a2 ?1 ? 2 2 2

?3

解得 a ? 3

故所求椭圆的方程为

x2 ? y2 ? 1 . 3

x2 ? y 2 ? 1 ………………………………………………4 分. 3
? y ? kx ? m (2)设 P 为弦 MN 的中点,由 ? ? x2 2 ? ? y ?1 ?3
得 (3k ? 1) x ? 6mkx? 3(m ? 1) ? 0
2 2 2

由于直线与椭圆有两个交点,? ? ? 0, 即 m ? 3k ? 1
2 2

①………………6 分

? xp ?

xM ? x N 3m k ?? 2 2 3k ? 1

从而 y p ? kx p ? m ?

m 3k 2 ? 1

? k Ap ?
?

yp ?1 xp

??

m ? 3k 2 ? 1 3mk

又 AM ? AN ,? AP ? MN ,则
2

m ? 3k 2 ? 1 1 ?? 3m k k

即 2m ? 3k ? 1
2

②…………………………8 分 由②得

把②代入①得 2m ? m

解得 0 ? m ? 2

k2 ?

2m ? 1 ? 0 解得 3

m?

1 2

.故所求 m 的取范围是(

1 ,2 )……………………………………10 分 2

18.设 M ( x0, y 0 ) 是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点 F2 的距离等于它到左准线的 距离 MN2 ,即 MF2 ? MN ,由双曲线定义可知

MF1 MN

?e

?

MF1 MF2

? e ……5 分

由焦点半径公式得 而 x0 ? a

ex0 ? a ?e ex0 ? a

? x0 ?


a (1 ? e) …………………………7 分 e2 ? e

?

a(1 ? e) ?a e2 ? e

e 2 ? 2e ? 1 ? 0 解 得 1 ? 2 ? e ? 2 ? 1 但

e ?1

?1 ? e ? 2 ? 1 ……………………………………10 分

19. (1 ) 设 M 点的坐标为 ( x0 ,0) , 直线 l 方程为 x ? my ? x0 , 代入 y 2 ? x 得 ① y1 , y2 是此方程的两根, y 2 ? my ? x0 ? 0 ∴ x0 ? ? y1 y2 ? 1 ,即 M 点的坐标为(1, 0). (2 ) ∵ y1 y 2 ? ?1 ∴ x1 x2 ? y1 y2 ? y1 y2 ? y1 y2 ? y1 y2 ( y1 y2 ? 1) ? 0 ∴ OA ? OB . (3)由方程①, y1 ? y 2 ? m , y1 y 2 ? ?1 , 且 | OM |? x0 ? 1, 于是 S ?AOB ?
2 2

1 1 1 m 2 ? 4 ≥1, ( y1 ? y 2 ) 2 ? 4 y1 y 2 = | OM || y1 ? y 2 |? 2 2 2 ∴ 当 m ? 0 时, ?AOB 的面积取最小值 1.

20.解析:(1)∵ 斜率 k 存在,不妨设 k>0,求出 M (

2 ,2).直线 MA 方程为 2

y ? 2 ? k(x ?

2 2 ) ,直线 AB 方程为 y ? 2 ? ?k ( x ? ). 2 2
2 k 2 ? 4k 2 . ? k2 ?8 2

2 分别与椭圆方程联立,可解出 x A ? 2k2 ? 4k ? 2 , xB ? k ?8 2



y A ? y B k ( x A ? xB ) ? ?2 2. ∴ x A ? xB x A ? xB

k AB ? 2 2 (定值).

y2 ? 1 联立,消去 y 得16x 2 ? 4 2mx (2)设直线 AB 方程为 y ? 2 2 x ? m ,与 x ? 8
2

? (m2 ? 8) ? 0 .
由 ? ? 0 得 ? 4 ? m ? 4 ,且 m ? 0 ,点 M 到 AB 的距离为 d ? 设 ?AMB 的面积为 S . ∴

|m| . 3

1 1 2 1 16 2 | AB | 2 d 2 ? m (16 ? m 2 ) ? ?( ) ? 2 . 4 32 32 2 当 m ? ?2 2 时,得 Smax ? 2 . S2 ?

11.解:直线 l 与 x 轴不平行,设 l 的方程为 x ? ky ? a 代入双曲线方程 整理得

(k 2 ? 1) y 2 ? 2kay ? a 2 ? 1 ? 0
yT ? y A ? yB ak ?? 2 2 k ?1

……………………3 分

而 k ?1 ? 0
2

,于是

从而 xT ? ky T ? a ? ?

a ak a , ) ……5 分 即 T( 2 k ?1 1? k 1? k 2
2

? 点 T 在圆上
由圆心 O ?(?1,0)

ak 2 a 2 2a ?( ) ?( ) ? ?0 2 2 1? k 1? k 1? k 2
. O ?T ? l 得 kO?T ? kl ? ?1

即k ? a ? 2
2


2

则 k ?0

或 k ? 2a ? 1

当 k ? 0 时,由①得 a ? ?2,

? l 的方程为 x ? ?2 ;

2 当 k ? 2a ? 1 时,由①得 a ? 1 K ? ? 3,?l 的方程为 x ? ? 3 y ? 1 .故所求直线 l 的方

程为 x ? ?2 或 x ? ? 3 y ? 1 …………………………10 分 12.解:(1)直线 AB 方程为: bx ? ay ? ab ? 0 .

?c 6 , ? ? 3 ?a 依题意 ? 3 ? ab ? 2 2 ? 2 ? a ?b
∴ 椭圆方程为

解得

?a ? 3 , ? ?b ? 1

x2 ? y2 ? 1 . 3

(2)假若存在这样的 k 值,由 ? ∴

? y ? kx ? 2, ?x ? 3 y ? 3 ? 0
2 2

得 (1 ? 3k 2 ) x ? 12kx ? 9 ? 0 .
2

? ? (12k )2 ? 36(1 ? 3k 2 ) ? 0 .



12k ? x1 ? x2 ? ? , ? ? 1 ? 3k 2 设 C ( x1 , y1 ) 、 D( x2 , y 2 ) ,则 ? ?x ? x ? 9 1 2 ? 1 ? 3k 2 ?
而 y1 ? y2 ? (kx1 ? 2)(kx2 ? 2) ? k x1 x2 ? 2k ( x1 ? x2 ) ? 4 .
2



要使以 CD 为直径的圆过点 E(-1,0),当且仅当 CE⊥DE 时,则 即 y1 y2 ? ( x1 ? 1)(x2 ? 1) ? 0 . ∴

y1 ? y2 ? ?1 , x1 ? 1 x2 ? 1

(k 2 ? 1) x1 x2 ? 2(k ? 1)(x1 ? x2 ) ? 5 ? 0 .
7 7 .经验证, k ? ,使①成立. 6 6



将②式代入③整理解得 k ? 综上可知,存在 k ?

7 ,使得以 CD 为直径的圆过点 E. 6


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