2014高考数学总复习(人教新课标)配套章末综合检测:第8章 圆锥
更新时间:2024-05-25 02:24:01 阅读量: 综合文库 文档下载
第八章章末综合检测
(学生用书为活页试卷 解析为教师用书独有)
(检测范围:第八章) (时间:120分钟 满分:150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,只有一项是符合题目要求的)
1.直线xsin α-y+1=0的倾斜角的变化范围是 π??
A.?0,2? ???ππ?C.?-4,4? ??
B.(0,π) π??3π??
0,??∪?,π? D.
?4??4?
( )
解析 D 直线xsin α-y+1=0的斜率是k=sin α. 又∵-1≤sin α≤1,∴-1≤k≤1.
π??
∴当0≤k≤1时,倾斜角的范围是?0,4?;
???3π?
当-1≤k<0时,倾斜角的范围是?4,π?.
??
2.已知圆x2+y2+Dx+Ey=0的圆心在直线x+y=1上,则D与E的关系是
A.D+E=2 C.D+E=-1
B.D+E=1 D.D+E=-2
( )
E?DE?D
解析 D 依题意得,圆心?-2,-2?在直线x+y=1上,因此有-2-2=
??1,即D+E=-2.
3.以线段AB:x+y-2=0(0≤x≤2)为直径的圆的方程为 A.(x+1)2+(y+1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2 C.(x+1)2+(y+1)2=8 D.(x-1)2+(y-1)2=8
解析 B 直径的两端点为(0,2),(2,0),∴圆心为(1,1),半径为2,圆的方
( )
程为(x-1)2+(y-1)2=2.
4.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的 ( ) A.充分不必要条件 C.充要条件
B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
x2y211
解析 C 方程可化为1+1=1,若焦点在y轴上,则n>m>0,即m>n>0.
mn5.若曲线y=x2的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( ) A.4x+y+4=0 C.4x-y-12=0
B.x-4y-4=0 D.4x-y-4=0
解析 D 设切点为(x0,y0),则y′|x=x0=2x0, ∴2x0=4,即x0=2,∴切点为(2,4), 方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
x22
6.已知F1、F2是椭圆4+y=1的两个焦点,P为椭圆上一动点,则使|PF1|·|PF2|取最大值的点P为
A.(-2,0) C.(2,0)
B.(0,1)
D.(0,1)和(0,-1)
( )
解析 D 由椭圆定义,|PF1|+|PF2|=2a=4, ?|PF1|+|PF2|?2
?=4, ∴|PF1|·|PF2|≤?
2??
当且仅当|PF1|=|PF2|,即P(0,-1)或(0,1)时,取“=”.
→→
7.平面直角坐标系中,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足OC=λ1OA→
+λ2OB(O为原点),其中λ1,λ2∈R,且λ1+λ2=1,则点C的轨迹是 ( )
A.直线 C.圆
B.椭圆 D.双曲线
→→→
解析 A 设C(x,y),因为OC=λ1OA+λ2OB,所以(x,y)=λ1(3,1)+λ2(-?x=3λ1-λ2,
1,3),即?
?y=λ1+3λ2,
3y-x?λ=?210, 解得?y+3x
λ=??110,
y+3x3y-x
又λ1+λ2=1,所以10+10=
1,即x+2y=5,所以轨迹为直线,故选A.
x2y2
8.设椭圆m2+n2=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离1
心率为2,则此椭圆的方程为
x2y2
A.12+16=1 x2y2
C.48+64=1
x2y2
B.16+12=1 x2y2
D.64+48=1
( )
解析 B 抛物线的焦点为(2,0), c=2,??
∴由题意得?c1
=,??m2∴m=4,n2=12, x2y2
∴方程为16+12=1.
x2y2
9.设双曲线a2-b2=1的一条渐近线与抛物线y=x2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为
5A.4 5C.2
B.5 D.5
( )
b
解析 D 双曲线的渐近线为y=±ax,由对称性,只要与一条渐近线有一个公共点即可.
y=x2+1,??由?b
y=x,??a
b
得x2-ax+1=0.
b2
∴Δ=a2-4=0,即b2=4a2, ∴e=5.
x2y2
10.(2013·银川六校联考)已知抛物线y=4x的准线过双曲线a2-b2=1(a>0,
2
b>0)的左顶点,且此双曲线的一条渐近线方程为y=2x,则双曲线的焦距为( )
A.5 C.3
2
B.25 D.23
x2y2
解析 B ∵抛物线y=4x的准线x=-1过双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)的b
左顶点,∴a=1,∴双曲线的渐近线方程为y=±bx.∵双曲线的一条渐近线
ax=±方程为y=2x,∴b=2,∴c=a2+b2=5,∴双曲线的焦距为25.
x2y2
11.已知椭圆36+9=1,以及椭圆内一点P(4,2),则以P为中点的弦所在的直线斜率为
1A.2 C.2
1B.-2 D.-2
( )
解析 B 设弦的端点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=8,y1+y2=4,
22x1y1??36+9=1,22x2y2??36+9=1,
则?
两式相减,得
?x1+x2??x1-x2??y1+y2??y1-y2?
+=0,
3692?x1-x2?4?y1-y2?y1-y21∴=-,∴k==-992. x1-x2
12.(2013·杭州五校质检)已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1,m)(m>0)到其x22
焦点的距离为5,双曲线a-y=1的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则实数a的值为
1A.9 1C.3
1B.4 1D.2
( )
解析 A 由于M(1,m)在抛物线上,∴m2=2p,而M到抛物线的焦点的距pp
离为5,根据抛物线的定义知点M到抛物线的准线x=-2的距离也为5,∴1+2=5,∴p=8,由此可以求得m=4,双曲线的左顶点为A(-a,0),∴kAM=
4
,1+a
x411
而双曲线的渐近线方程为y=±,根据题意得,=,∴a=9.
a1+aa
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)
13.l1,l2是分别经过A(1,1),B(0,-1)两点的两条平行直线,当l1,l2间的距离最大时,直线l1的方程是________.
解析 当两条平行直线与A、B两点连线垂直时两条平行直线的距离最大. 因为A(1,1)、B(0,-1),所以kAB=
-1-1
=2,所以两平行线的斜率为k=0-1
11
-2,所以直线l1的方程是y-1=-2(x-1),即x+2y-3=0.
【答案】 x+2y-3=0
14.直线l:y=k(x+3)与圆O:x2+y2=4交于A,B两点,|AB|=22,则实数k=________.
解析 ∵|AB|=22,圆O半径为2,∴O到l的距离d=22-2=2.即|3k|14
=2,解得k=±7. k2+1
14
【答案】 ±7 15.过原点O作圆x2+y2-6x-8y+20=0的两条切线,设切点分别为P、Q,则线段PQ的长为________.
解析
如图,圆的方程可化为 (x-3)2+(y-4)2=5,
∴|OM|=5,|OQ|=25-5=25. 在△OQM中,
11|QA|·|OM|=|QM|, 22|OQ|·
25×5
∴|AQ|==2,∴|PQ|=4.
5【答案】 4
→→→
16.在△ABC中,|BC|=4,△ABC的内切圆切BC于D点,且|BD|-|CD|=22,则顶点A的轨迹方程为________.
解析
以BC的中点为原点,中垂线为y轴建立如图所示的坐标系,E、F分别为两个切点.
则|BE|=|BD|,|CD|=|CF|, |AE|=|AF|.∴|AB|-|AC|=22,
∴点A的轨迹为以B,C为焦点的双曲线的右支(y≠0),且a=2,c=2,x2y2
∴b=2,∴方程为2-2=1(x>2).
x2y2
【答案】 2-2=1(x>2)
三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)设直线l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a∈R). (1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若a>-1,直线l与x、y轴分别交于M、N两点,O为坐标原点,求△OMN面积取最小值时,直线l对应的方程.
解析 (1)当直线l经过坐标原点时,该直线在两坐标轴上的截距都为0,此时a+2=0,解得a=-2,此时直线l的方程为-x+y=0,即x-y=0;
当直线l不经过坐标原点,即a≠-2且a≠-1时,由直线在两坐标轴上的截距相等可得
2+a
=2+a,解得a=0,此时直线l的方程为x+y-2=0. a+1
所以直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0.
?2+a?
,0?,N(0,2+a), (2)由直线方程可得M?
?a+1?又因为a>-1.
2
12+a1[?a+1?+1]
故S△OMN=2××(2+a)=2×
a+1a+1
11??1?
?a+1?++2?≥×?2=2?a+1??2?
1
?a+1?·+2 ]=2,当且仅当a+1=
a+1
1
,即a=0时等号成立.此时直线l的方程为x+y-2=0. a+1
18.(12分)在平面直角坐标系中,已知圆心在直线y=x+4上,半径为22的圆C经过原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)求经过点(0,2)且被圆C所截得弦长为4的直线方程. 解析 (1)设圆心为(a,b),
?b=a+4,?a=-2,则?2解得? 2b=2,??a+b=22,故圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=8.
(2)当斜率不存在时,x=0,与圆的两个交点为(0,4),(0,0),则弦长为4,符合题意;
当斜率存在时,设直线为y-2=kx, ?-2k?2
则由题意得,8=4+?2?,无解.
?1+k?综上,直线方程为x=0.
19.(12分)(2013·合肥一模)椭圆的两个焦点坐标分别为F1(-3,0)和F2(3,?3?0),且椭圆过点?1,-?.
2??
(1)求椭圆方程;
?6?
(2)过点?-5,0?作不与y轴垂直的直线l交该椭圆于M,N两点,A为椭圆
??的左顶点.试判断∠MAN的大小是否为定值,并说明理由.
x2y2
解析 (1)设椭圆方程为a2+b2=1(a>b>0),
a2-b2=3,???3?
由c=3,椭圆过点?1,-?可得?132??+22=1,??a4b
2
?a=4,x22解得?2所以可得椭圆方程为4+y=1.
?b=1,
6
(2)由题意可设直线MN的方程为:x=ky-5, 6
x=ky-??5,
联立直线MN和椭圆的方程:?2
x2+y??4=1,1264
化简得(k2+4)y2-5ky-25=0. 设M(x1,y1),N(x2,y2),
6412k
则y1y2=-,y+y=,
25?k2+4?125?k2+4?
→→4162
又A(-2,0),则AM·AN=(x1+2,y1)·(x2+2,y2)=(k+1)y1y2+5k(y1+y2)+25π=0,所以∠MAN=2.
20.(12分)已知椭圆E的中心在坐标原点、对称轴为坐标轴,且抛物线x2=-42y的焦点是它的一个焦点,又点A(1,2)在该椭圆上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若斜率为2的直线l与椭圆E交于不同的两点B、C,当△ABC的面积最大时,求直线l的方程.
y2x2
解析 (1)由已知抛物线的焦点为(0,-2),故设椭圆方程为a2+2=
a-21(a>2).
21
将点A(1,2)代入方程得a2+2=1,
a-2整理得a4-5a2+4=0,得a2=4或a2=1(舍去), y2x2
故所求椭圆方程为4+2=1. (2)设直线BC的方程为y=2x+m,
设B(x1,y1),C(x2,y2),
代入椭圆方程并化简得4x2+22mx+m2-4=0, 由Δ=8m2-16(m2-4)=8(8-m2)>0, 可得0≤m2<8.(*)
m2-42
由x1+x2=-2m,x1x2=4, 3·16-2m2故|BC|=3|x1-x2|=.
2|m|
又点A到BC的距离为d=,
3m2?16-2m2?1
故S△ABC=2|BC|·d=
4
22
12m+?16-2m?≤·=2,
242
当且仅当2m2=16-2m2,即m=±2时取等号(满足*式),此时直线l的方程为y=2x±2.
21.(12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10),点M(3,m)在双曲线上.
(1)求双曲线方程;
(2)求证:点M在以F1F2为直径的圆上; (3)求△F1MF2的面积.
解析 (1)∵双曲线离心率e=2, ∴设所求双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0), 则由点(4,-10)在双曲线上, 知λ=42-(-10)2=6, ∴双曲线方程为x2-y2=6.
(2)若点M(3,m)在双曲线上,则32-m2=6,∴m2=3,由双曲线x2-y2=6知F1(23,0),F2(-23,0),
→→
∴MF1·MF2=(23-3,-m)·(-23-3,-m)=m2-3=0, →→
∴MF1⊥MF2,故点M在以F1F2为直径的圆上.
1
(3)S△F1MF2=2|F1F2|·|m|=23×3=6.
22.(14分)已知实数m>1,定点A(-m,0),B(m,0),S为一动点,点S与A,1B两点连线斜率之积为-m2. (1)求动点S的轨迹C的方程,并指出它是哪一种曲线;
(2)当m=2时,问t取何值时,直线l:2x-y+t=0(t>0)与曲线C有且只有一个交点?
(3)在(2)的条件下,证明:直线l上横坐标小于2的点P到点(1,0)的距离与到直线x=2的距离之比的最小值等于曲线C的离心率.
y-0y-0
解析 (1)设S(x,y),则kSA=,k=. x+mSBx-my21x22
由题意,得2m). 2=-2,即2+y=1(x≠±mmx-m∵m>1,
∴轨迹C是中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆(除去x轴上的两顶点),其中长轴长为2m,短轴长为2.
x22
(2)当m=2时,曲线C的方程为2+y=1(x≠±2). 2x-y+t=0,??
由?x22
+y=1,??2
消去y,得9x2+8tx+2t2-2=0.
令Δ=64t2-36×2(t2-1)=0,得t=±3. ∵t>0,∴t=3.
此时直线l与曲线C有且只有一个公共点. (3)由(2)知直线l的方程为2x-y+3=0,
设点P(a,2a+3)(a<2),d1表示P到点(1,0)的距离,d2表示P到直线x=2的距离,则
d1=?a-1?2+?2a+3?2=5a2+10a+10, d2=2-a,
5a2+10a+10d1∴d==
2-a2
a2+2a+2
5×.
?a-2?2
a2+2a+2
令f(a)=,
?a-2?2?2a+2??a-2?2-2?a2+2a+2??a-2?
则f′(a)=
?a-2?4=
-?6a+8?
.
?a-2?34
令f′(a)=0,得a=-3. 4
∵当a<-3时,f′(a)<0; 4
当-30.
4d1∴f(a)在a=-3时取得最小值,即d取得最小值,
2
?d1?∴?d?min=?2?2?4?5·f?-3?=2, ??
2
又椭圆的离心率为2,
d1
∴d的最小值等于椭圆的离心率.
2
a2+2a+2
令f(a)=,
?a-2?2?2a+2??a-2?2-2?a2+2a+2??a-2?
则f′(a)=
?a-2?4=
-?6a+8?
.
?a-2?34
令f′(a)=0,得a=-3. 4
∵当a<-3时,f′(a)<0; 4
当-30.
4d1∴f(a)在a=-3时取得最小值,即d取得最小值,
2
?d1?∴?d?min=?2?2?4?5·f?-3?=2, ??
2
又椭圆的离心率为2,
d1
∴d的最小值等于椭圆的离心率.
2
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