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第八章 平面解析几何(测试)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知双曲线 ,则其离心率是( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【解析】 为等轴双曲线,则 ,
所以离心率为 .
故选:B
2.“ ”是“点 在圆 内”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】点 在圆 内 ,
所以“ ”是“点 在圆 内”的充分不必要条件.
故选:A.
3.已知直线 与圆 相切,则 的值( )
A.与a有关,与b有关 B.与a有关,与b无关
C.与a无关,与b有关 D.与a无关,与b无关
【答案】D
【解析】圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
因为直线 与圆 相切,
则圆心到直线的距离等于半径,即 ,
化简得 ,可知 ,故选:D.
4.设双曲线 ,椭圆 的离心率分别为 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆 ,可得 ,
所以 ,所以椭圆的离心率 ,
又 ,所以双曲线的离心率为 ,
又双曲线 ,所以 ,
所以 ,解得 .
故选:B.
5.设 两点的坐标分别为 , ,直线 与 相交于点 ,且它们的斜率之积为 ,则点
的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设点M(x,y),则 的斜率为 , 的斜率为 ,
故 ,
所以 ,故D正确.
故选:D
6.若抛物线 上一点 到焦点的距离是该点到 轴距离的2倍.则 ( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【解析】已知拋物线的方程为 ,可得 .所以焦点为 ,准线为 : .
抛物线上一点A(x ,y )到焦点F的距离等于到准线 的距离,
0 0
即 ,
又∵A到x轴的距离为 ,
由已知得 ,解得 .
故选:D.
7.已知双曲线 ,直线 与双曲线 交于 , 两点,直线 与双曲线
交于 , 两点,若 ,则双曲线 的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
{ y=a { y=a { y=a
2ac
【解析】由 x❑ 2 y❑ 2 ,得 ac,或 ac,所以|MN|= ,
− =1 x=− x= b
a❑ 2 b❑ 2 b b
{
y=−b
{ y=−b {y=−b
由 x❑ 2 y❑ 2 ,得 ,或 ,所以|PQ|=2√2a,
− =1 x=−√2a x=√2a
a❑ 2 b❑ 2
因为|MN|=√2|PQ|,所以 ,
整理得 ,得 ,所以 .
故选:C.
8.对于平面上的动点P,且满足对于A(x ,y ),B(x ,y );PA、PB长度之比为t(t不为0),则我们称
1 1 2 2
P点运动所得的轨迹为“完美曲线”.若A(−2,0),B(4,0), .则下列和“完美曲线”有交点的有几个?
(1) (2) (3) (4)
A.2 B.3 C.4 D.1
【答案】C【解析】由题意可得 ,即 ,化简得 ,
即 ,故“完美曲线”表示圆心在 ,半径 的圆,
对于 ,故 与“完美曲线”有交点,
对于 ,联立 与 可得 ,
解得 ,故有交点,
对于 ,圆心 到直线 的距离为 ,
故直线与圆相交,有交点,
对于 ,表示圆心 半径 的圆,
则两圆的圆心距离为 ,故两圆相交,有交点,
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部
选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.点 在圆 : 上,点 在圆 : 上,则( )
A.|PQ|的最小值为2 B.|PQ|的最大值为7
C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为
【答案】BC
【解析】对于A、B选项:由题意得: ,半径为1,
: , ,半径为1,
圆心距为 ,又点 在圆 上,点 在圆 上,
, ,故A错误,B正确;
对于C选项:两个圆心所在直线斜率为 ,C正确;
对于D选项:圆心距 ,所以无公共弦,D错误;
故选:BC.
10.椭圆C: 的焦点为 , ,上顶点为A,直线 与椭圆C的另一个交点为B,
若 ,则( )A.椭圆C的焦距为2 B. 的周长为8
C.椭圆C的离心率为 D. 的面积为
【答案】ABD
【解析】由题意可知, , ,
故 为等边三角形,则 , ,
又 ,
所以 , , ,
所以焦距 ,A正确;
离心率 ,C错误;
由椭圆定义可知, 的周长 ,B正确.
设 ,则 ,又 ,
由余弦定理可得 ,
所以 ,D正确,
故选:ABD.
11.如图,造型为“∞”的曲线C 称为双纽线,其对称中心在坐标原点O,且C 上的点满足到点
和 的距离之积为定值a,则( )
A.点 在曲线 C 上B.曲线 C的方程为(
C.曲线C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为
D.若点 在C 上,则
【答案】AC
【解析】由原点 在曲线上得 ,
选项A.设曲线与x轴正半轴相交于 ,
则 ,解得 ,故A 正确.
选项B,设曲线C上任一点坐标为 ,则 ,
得 ,则 ,
所以 ,
即 ,故 B 错误.
选项C,由 ,得 ,
由 ,得 ,
所以 ,则 ,故C 正确.
选项 D,由 ,得 ,
故点 在C 上时有 成立,故D错误.
故选:AC.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知直线 与 ,若直线 与 相交于 两点,且
,则 .
【答案】 或
【解析】若直线 与 相交于 两点,且 ,
则圆心 到直线 的距离 ,所以 ,解得 或 .
故答案为: 或 .
13.已知双曲线 的左、右焦点分别是 ,若双曲线左支上存在点 ,使得
,则该双曲线离心率的最大值为 .
【答案】3
【解析】由双曲线左支上一点 ,可得 ,
又 ,所以 ,
又 ,所以 ,所以 ,
所以该双曲线离心率的最大值为 .
故答案为: .
14.如图,在矩形 中, 分别是矩形四条边的中点,点 在直线 上,
点 在直线 上, ,直线 与直线 相交于点 ,则点 的轨迹方程为
.
【答案】
【解析】
以 所在直线为 轴, 所在直线为 轴建立平面直角坐标系.
因为 ,所以 ,
所以 ,又因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以直线 的方程为 ①,
因为 ,所以直线 的方程为 ②.
由①可得 ,代入②化简可得 ,
结合图象易知点 可到达 ,但不可到达 ,
所以点 的轨迹方程为 ,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知双曲线 : 的左右顶点分别为 、 .
(1)求以 、 为焦点,离心率为 的椭圆的标准方程;
(2)直线 过点 与双曲线 交于 两点,若点 恰为弦 的中点,求出直线 的方程;
【解析】(1)由题意可得, , ,则 ,
又 , ,
所以椭圆的标准方程为 . (6分)
(2)设A(x ,y ),B(x ,y ),点 恰为弦 的中点,则 , ,
1 1 2 2
又因为 两点在双曲线上,
可得 ,两式相减得 , (9分)化简整理得 ,即 ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
经检验,满足题意. (13分)
16.(15分)
已知圆 ,圆心 到抛物线 的准线的距离为 ,圆 截直线
所得弦长为 .
(1)求圆 的方程.
(2)若 、 分别为圆 与抛物线 上的点,求 、 两点间距离的最小值.
【解析】(1)抛物线 的准线为: ,
圆 的圆心 ,
因为 ,所以 ,解得 ,
又 到直线 的距离 ,
所以 ,则 ,
所以圆 (6分)
(2)设 ,则 ,
所以 ,
当 时, 取最小值 ,
又圆 的半径为 ,
所以圆 与抛物线 无公共点,且|PQ|的最小值为 . (15分)
17.(15分)
已知椭圆C: 的左,右焦点分别为 , ,过 的直线与椭圆C交于M,N两点,且 的周长为8, 的最大面积为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设 ,是否存在x轴上的定点P,使得 的内心在x轴上,若存在,求出点P的坐标,若不
存在,请说明理由.
【解析】(1)∵ 的周长为8, 的最大面积为 ,
∴ ,解得 , 或 , .
∴椭圆C的方程为 或等 . (5分)
(2)
由(1)及 易知F (1,0),
2
不妨设直线MN的方程为: , ,M(x ,y ),N(x ,y ),
1 1 2 2
联立 ,得 . (8分)
则 , ,
若 的内心在x轴上,则 ,
∴ ,即 ,即 ,
可得 .
则 ,得 ,即 . (11分)
当直线MN垂直于x轴,即 时,显然点 也是符合题意的点.
故在x轴上存在定点 ,使得 的内心在x轴上. (15分)
18.(17分)已知双曲线C的中心是坐标原点,对称轴为坐标轴,且过A(−2,0), 两点.
(1)求C的方程;
(2)设P,M,N三点在C的右支上, , ,证明:
(ⅰ)存在常数 ,满足 ;
(ⅱ) 的面积为定值.
【解析】(1)设C的方程为 ,其中 .
由C过A,B两点,故 , ,解得 , .
因此C的方程为 . (5分)
(2)(ⅰ)设P(x ,y ),M(x ,y ),N(x ,y ),其中 , ,i=0,1,2.
0 0 1 1 2 2
因为 ,所以直线BM的斜率为 ,方程为 .
由 ,得 , (7分)
所以 ,
.
因此 .
同理可得直线AN的斜率为 ,直线AN的方程为 .
由 ,得 ,所以 , (10分)
,
因此
.
则 ,即存在 ,满足 . (13分)
(ⅱ)由(ⅰ),直线MN的方程为 ,
所以点P到直线MN的距离 .
而 ,
所以 的面积 为定值. (17分)
19.(17分)
已知抛物线 , 为抛物线 上的点,若直线 经过点 且斜率为 ,则称直线 为点
的“特征直线”.设 、 为方程 ( )的两个实根,记 .
(1)求点 的“特征直线” 的方程;
(2)已知点 在抛物线 上,点 的“特征直线”与双曲线 经过二、四象限的渐近线垂直,
且与 轴的交于点 ,点 为线段 上的点.求证: ;
(3)已知 、 是抛物线 上异于原点的两个不同的点,点 、 的“特征直线”分别为 、 ,直
线 、 相交于点 ,且与 轴分别交于点 、 .求证:点 在线段 上的充要条件为
(其中 为点 的横坐标).
【解析】(1)由题意 的斜率为1,所以点 的“特征直线” 的方程为 . (3分)(2)设点 ,由于双曲线 所求渐近线的斜率为
所以 ,进而得 ,线段 的方程为
所以 满足
所对应方程为: ,解得 ,
因为 ,所以 ,进而 (8分)
(3)设 , ,
则 、 的方程分别为 , ,
解 、 交点可得 , ,
所对应的方程为: , (10分)
必要性:因为点 在线段 上
当 时, ,得 ,
当 时, ,得 ,
所以 ,进而 (14分)
①充分性:由 ,得 ,
当 时, ,得 ,
当 时,得 ,得 ,
所以点 在线段 上.
综上所述:点 在线段 上的充要条件为 (17分)