文档内容
高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册第三章综合检测卷(培优B卷)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合
题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.椭圆 与椭圆 的( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
【答案】D
【分析】分别求出两个椭圆的长短半轴长、半焦距、离心率,即可判断作答.
【详解】椭圆 的焦点在x轴上,
长轴长为10,短轴长为6,焦距为8,离心率为 .
椭圆 的焦点在x轴上,
长轴长为 ,短轴长为 ,焦距为8,离心率为 ,
所以两椭圆焦距相等.
故选:D.
2.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线为l,A是l上一点,B是直线AF与C的一个交点,若
,则|BF|=( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】根据平面向量共线的性质,结合抛物线定义进行求解即可.
【详解】抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1),准线为l:y=-1,
设A(a,-1),B(m,n),则 , ,∵ ,
∴-2=-4(n-1),
∴ ,
∴由抛物线的定义可得
故选:B.
3.点 为椭圆 上任意一点, 分别为左、右焦点,则 的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.不存在
【答案】B
【分析】设 ,利用向量的坐标运算得 ,结合点在椭圆上得坐标关系,即可得最值.
【详解】
设 ,
所以 ,
所以当 时,取到最大值,最大值为3.
故选:B.
4.已知双曲线 ( , )的左右焦点分别为 , ,以线段 为直径的圆
与双曲线在第二象限的交点为P,若直线 与圆E: 相切,则双曲线的渐近线方程是
( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先设直线 与圆 相切于点 ,根据题意,得到 ,再由 ,
根据勾股定理求出 ,从而可得渐近线方程.
【详解】设直线 与圆 相切于点
因为 是以圆 的直径 为斜边的圆内接三角形,所以
又因为圆 与直线 的切点为 ,所以
又 ,所以 ,则
因此 ,因此有
所以 ,因此渐近线的方程为 .
故选:A
【点睛】本题主要考查双曲线的渐近线方程,熟记双曲线的简单性质即可,属于中档题.5.过抛物线 的焦点 且倾斜角为锐角的直线 与 交于 两点,过线段 的中点 且垂直
于 的直线与 的准线交于点 ,若 ,则 的斜率为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据题意结合抛物线的定义分析可得 , ,进而可得 的倾斜角和斜率.
【详解】抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,
如图,过 作准线的垂线交准线于 ,
因为 ,所以 ,
可知 与 轴的正方向的夹角为 ,则 的斜率为 ,
故选:A.
6.已知 是椭圆 的两个焦点,P为C上一点,且 . ,
则C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C【分析】利用椭圆定义结合余弦定理得到 ,再结合 ,求出椭圆方程.
【详解】在椭圆 中,由椭圆的定义可得 ,因为 ,所以
,在 中, ,由余弦定理得
,即 ,所以 ,又 .所以 ,所以椭
圆C的方程为 .
故选:C.
7.已知抛物线 的焦点 ,过焦点 的直线 交抛物线于 两点,若 是线段
的中点,则下列结论不正确的是( )
A. B.准线方程为
C. D.点 到准线的距离为6
【答案】D
【分析】由焦点坐标可求出 的值和准线方程,从而可判断AB,利用点差法可求出直线 的斜率,从而可
求出直线 的方程,可求出 和 到准线的距离,可判断CD
【详解】因为抛物线 的焦点 ,
所以 ,得 ,准线方程为 ,抛物线方程为 ,所以AB正确,
设 ,则 , ,两式相减得 ,
所以 ,所以 ,
所以直线 的斜率为2,所以直线 的方程为 , 代入抛物线方程整理得
,所以 ,所以 ,所以C正确,由 ,得 ,所以 ,所以点 到准线的距离为5,所以D错误,
故选:D
8.已知点P为双曲线 的右支上一点,F ,F 为双曲线的左、右焦点,若
1 2
(为坐标原点),且 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】利用向量运算可得 ,即 ,由 为 的中位线,得到 ,所以
,再根据双曲线定义即可求得离心率.
【详解】取 的中点 ,则由 ,得 ,
即 ;
在 中, 为 的中位线,
所以 ,
所以 ;
由双曲线定义知 ,且 ,故 ,
所以 ,
解得: ,
故选: .
【点睛】本题综合考查向量运算与双曲线的相关性质,难度一般.二、多项选择题:本题共4小题,每小题满分5分,共20分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求。全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
9.设 为抛物线 : ( )的焦点, 为坐标原点, 为 上一点,且 ,则
( )
A.
B.
C.直线 的斜率为
D. 的面积为
【答案】ABD
【分析】根据抛物线的标准方程确定 的值,得抛物线方程与焦点坐标,再由抛物线定义求得 的坐标,
确定直线 的斜率与 的面积,逐项判断即可得答案.
【详解】由题意得 ,又 ,故解得 ,所以抛物线 的方程为 ,焦点 ,故
A,B正确;
由抛物线定义及 ,所以 代入抛物线方程可得 得 ,
所以 ,故C不正确;
则 的面积 ,故D正确.
故选:ABD.10.已知曲线 : ,则( )
A.当 时, 是双曲线,其渐近线方程为
B.当 时, 是椭圆,其离心率为
C.当 时, 是圆,其圆心为 ,半径为
D.当 , 时, 是两条直线
【答案】AC
【分析】根据圆锥曲线的方程及其性质,对选项逐个验证即可.
【详解】对于选项A, 或 ,
当 时,原方程可化为 ,所以 是焦点在 轴上的双曲线,
其渐近线方程为 ,
当 时,原方程可化为 ,所以 是焦点在 轴上的双曲线,
其渐近线方程为 ,故A正确;
对于选项B,当 时, ,原方程可化为 ,所以 是焦点在 轴上的椭圆,所以 ,
所以 ,故B错误;
对于选项C,当 时,原方程可化为 ,所以 是圆,
其圆心为 ,半径为 ,故C正确;
对于选项D,若 , 时,原方程可化为 ,
当 时, ,此时 是两条直线,
当 时,上面方程无解,此时 不表示任何图形,故D错误.
故选:AC.
11.已知椭圆C: 的左、右焦点分别为 , 焦距为 ,离心率为 ,P为椭圆
左半边上一点,连接 交y轴于点N, ,其中O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长为3
B.
C.若点Q在椭圆C上,则 的最大值为
D.点P到x轴的距离为
【答案】BCD
【分析】根据椭圆的焦距和离心率判断选项 ;由 得到 ,利用相似比可判断 ;利用椭圆的性质可判断 ;设P在x轴上的投影为G,得到 ,结合勾股定理,进而求解即
可.
【详解】焦距为 ,离心率为 ,得 , ,因为 ,勾股定理得 , ,
对于A选项, ,所以椭圆的长轴长为 ,故A选项错误;
对于B选项,由题意得 , ,
因为 ,所以 ,则 ,
故 , ,B选项正确;
对于C选项,因为Q在椭圆C上,则 ,故C选项正确;
对于D选项,设P在x轴上的投影为G,则 ,
则 ,所以 ,又 ,
解得 ,则P到x轴的距离为 ,故D选项正确;
故选:BCD.
12.已知抛物线 : 的焦点为 ,过点 的直线与抛物线 相交于 , 两点,下列结论正确的是
( )
A.若 ,则
B.若 ,则 的最小值为4C.以线段 为直径的圆与直线 相切
D.若 ,则直线 的斜率为1
【答案】AC
【分析】求出抛物线 的焦点坐标、准线方程,设出点A,B的坐标及直线AB方程,再结合各选项的条件
分别计算判断作答.
【详解】抛物线 : 的焦点为 ,准线 ,设点 ,
对于A,显然 在抛物线 上,则 ,A正确;
对于B, ,当且仅当 时取等号,
当 时, ,有 ,因此当 时 取得最小值5,B不
正确;
对于C, ,线段AB的中点M纵坐标为 ,
则 ,显然点M是以线段 为直径的圆的圆心,
点M到直线 的距离为 ,所以圆M与直线 相切,C正确;
对于D,显然直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为: ,
由 消去y得: ,有 ,
由 得: ,于是得 ,解得 ,D不正确.
故选:AC三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知双曲线 : 的离心率为 ,则双曲线 的两条渐近线夹角(锐角)的正切
值为 .
【答案】
【分析】由双曲线的离心率求出渐近线的斜率,根据直线的夹角公式即可求得答案.
【详解】因为双曲线 的离心率为 ,所以 ,即 ,则 ,
故双曲线两条渐渐近线的斜率为 ,
设双曲线 的两条渐近线的夹角为 ,则 ,
故答案为:
14.若线段AB的两个端点分别在x轴、y轴上滑动, ,点M是线段AB上一点,且 ,则动
点M的轨迹方程是 .
【答案】
【分析】利用 ,根据题意可得 ,进而结合两点间距离公式运算求解.
【详解】设 ,
则 ,
如图,因为 , ,可得 ,
则 ,解得 ,又因为 ,整理得 ,
则所求动点M的轨迹方程为
故答案为: .
15.过椭圆 的左焦点且斜率为 的弦 的长是 .
【答案】 /
【分析】设点 、 ,写出直线 的方程,将该直线方程与椭圆方程联立,利用弦长公式
结合韦达定理可求得 的值.
【详解】设点 、 ,
在椭圆 中, , , ,
所以,椭圆的左焦点坐标为 ,则直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,
,
由韦达定理可得 , ,所以, .
故答案为: .
16.已知 为抛物线 上的动点, 为抛物线的焦点,点 ,则 周长的最小值为
.
【答案】7
【分析】设抛物线的准线为 ,过 作 于 ,过 作 于 ,由抛物线的性质可将 的
周长转化为 ,由图可知当 三点共线时,取得最小值,从而可求得答案.
【详解】当 时, ,所以点 在抛物线内,
由 ,得焦点为 ,准线 为 ,
过 作 于 ,过 作 于 ,则 ,
所以 的周长为 ,
由图可知当 三点共线时, 取得最小值,
此时 的最小值为 ,
因为 ,
所以 的最小值为7,即 的周长的最小值为7,
故答案为:7四、解答题:本题共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.已知 ,当 为何值时:
(1)方程表示双曲线;
(2)表示焦点在 轴上的双曲线;
(3)表示焦点在 轴上的双曲线.
【答案】(1) 或
(2)
(3)
【分析】根据双曲线标准方程中的分母的正负解决即可.
【详解】(1)因为 ,即 ,方程表示双曲线,
所以 ,解得 或 ;
所以 或 ;
(2)因为 ,即 ,焦点在 轴上的双曲线,
则 ,解得 ,
所以 ;(3)因为 1,即 ,焦点在y轴上的双曲线,
则 ,解得 ,
所以 .
18.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C : 的左焦点为F (-2,0),且点P(0,2)在
1 1
椭圆C 上.
1
(1)求椭圆C 的方程;
1
(2)设直线l同时与椭圆C 和抛物线C :y2=8x相切,求直线l的方程
1 2
【答案】(1) ;(2) 或 .
【解析】(1)因为椭圆 的左焦点为 ,所以 ,点 代入椭圆 ,得 ,由
此能求出椭圆 的方程;
(2)设直线 的方程为 ,由 ,得 .因为直线 与椭圆 相
切,所以△ .再由直线和抛物线相切,联立方程,运用判别式为0,由此能求
出直线 的方程.
【详解】解:(1)因为椭圆 的左焦点为 ,所以 ,
点 代入椭圆 ,得 ,即 ,
所以 ,
所以椭圆 的方程为 ;(2)直线 的斜率显然存在,
设直线 的方程为 ,
由 ,消去 并整理得 ,
因为直线 与椭圆 相切,
所以△
整理得 ①
由 ,消去 并整理得 ,
因为直线 与抛物线 相切,所以△ ,
整理得 ②
综合①②,解得 或 ,
所以直线 的方程为 或 .
【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后
借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
19.在① ;② 这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并对其求解.
问题:已知抛物线 的焦点为F,点 在抛物线C上,且___________.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)若直线l过抛物线C的焦点F,l与抛物线C相交于A,B两点,且 ,求直线l的方程.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) ;(2) 或 .
【解析】(1)若选择条件①,利用焦半径公式求 ,若选择条件②,代入点 ,求 ;(2)直线方程与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示 ,求 .
【详解】(1)若选择条件①,根据焦半径公式可知 ,
解得: ,
所以抛物线方程是 ;
若选择条件② ,即 ,代入抛物线方程,得 ,
所以抛物线方程是 ;
(2)抛物线的焦点 ,
当直线 的斜率不存在时, ,
所以直线 的斜率存在,设直线 ,与抛物线方程联立
,化简为 ,
,
,解得: ,
所以直线 的方程是 或
20.点 为抛物线 上一点, 为其焦点,已知 .
(1)求 与 的值;
(2)以 点为切点作抛物线的切线,交y轴于点N,求 的面积.
【答案】(1) , .
(2)10
【分析】(1)由 根据抛物线的定义求出 可得抛物线方程;
(2)求出抛物线过点 的切线,得出点 的坐标即可求三角形面积.【详解】(1)由抛物线的定义可知 ,
即 ,抛物线的方程为 .
又 在抛物线上,所以 ,故 , .
(2)设过M点的方程为 ,
由 ,消去 得 ,即 ,
令 ,解得 ,
所以切线方程为 .
令 ,得 ,即 ,
又 , ,
.
21.设 分别是双曲线 的左、右两焦点,过点 的直线
与 的右支交于 两点,曲线 的虚轴的端点与其焦点的距离为 .
(1)求双曲线 的方程;(2)当 时,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题意可得 ,解方程组即可求解;
(2)由(1)知 , , ,进而得到 , , ,在 中,由
余弦定理可得 ,进而得到 ,进而得出直线 的斜率为 ,进而求解.
【详解】(1)由题意可得, ,
解得 , , ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)由(1)知 , ,则 ,
因为直线 过点 ,
所以 ,即 ,
由 , ,
则 ,在 中,由余弦定理得 ,
所以 ,
则 ,
即直线 的斜率为 ,
所以 ,即 ,
即直线 的方程为 .
22.已知 , 为椭圆C的左右焦点,且抛物线 的焦点为 ,M为椭圆的上顶点, 的
面积为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点 的直线l与椭圆C交于A,B两点,О为坐标原点,且 ,若椭圆C上存在一
点E,使得四边形OAED为平行四边形,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据题意可得 ,再结合△ 的面积为 ,可建立关于 , , 的方程组,解出即
可;
(2)设 , , , ,则 , ,结合四边形 为平行四边形,可得 , ,
设直线 ,联立直线和椭圆方程,得到两根之和与两根之积,进而可得 ,从而得解.
【详解】(1)抛物线 的焦点为 ,
设椭圆 的标准方程为 ,
则 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程为 ;
(2)
显然直线 的斜率存在,设直线 ,
设 , , , ,则 , ,
四边形 为平行四边形,
, , ,点 , , 均在椭圆 上,
, , ,
,
,
.,
由 ,消去 得, ,
显然 ,
, ,
,
,
, .