单元检测八 解析几何(提升卷B)
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.
3.本次考试时间100分钟,满分130分. 4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、单项选择题(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.已知过点P (-2,m ),Q (m,6)的直线的倾斜角为45°,则m 的值为( ) A .1B .2C .3D .4
2.已知A (1,4),B (-3,2),直线l :ax +y +2=0,若直线l 过线段AB 的中点,则a 等于( ) A .-5B .5C .-4D .4
3.点P (2,-1)为圆(x -3)2+y 2=25中弦的中点,则该弦所在直线的方程是( ) A .x +y +1=0 B .x +y -1=0 C .x -y -1=0
D .x -y +1=0
4.(2020·大连模拟)已知双曲线C 1:x 28-y 24=1,双曲线C 2的焦点在y 轴上,它的渐近线与双
曲线C 1相同,则双曲线C 2的离心率为( ) A.2B.5-1C .23-1D. 3
5.已知直线y =ax 与圆C :(x -a )2+(y -1)2=a 2-1交于A ,B 两点,且∠ACB =60°,则圆的面积为( )
A .6π
B .36π
C .7π
D .49π
6.(2020·江西省南昌市第二中学月考)如图,已知F 1,F 2是椭圆T :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、
右焦点,P 是椭圆T 上任意一点,过F 2作△F 1PF 2中∠F 1PF 2的外角的角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹为( )
A .直线
B .圆
C .椭圆
D .抛物线
7.已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,左、右焦点分别为F 1,F 2,且两条曲线在第一象限的交点为P ,△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形,若|PF 1|=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则e 1与e 2满足的关系是( ) A.1e 1+1e 2=2 B.1e 1-1e 2=2 C .e 1+e 2=2
D .e 2-e 1=2
8.已知直线l :kx -y -2k +1=0与椭圆C 1:x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)交于A ,B 两点,与圆C 2:(x
-2)2+(y -1)2=1交于C ,D 两点.若存在k ∈[-2,-1],使得AC →=DB →
,则椭圆C 1的离心率的取值范围是( )
A.????0,12
B.????12,1
C.????0,22
D.???
?2
2,1 二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)
9.已知直线l :y =k (x -1),圆C :(x -1)2+y 2=r 2(r >0),则下列命题正确的是( ) A .?k ∈R ,l 与C 相交 B .?k ∈R ,l 与C 相切 C .?r >0,l 与C 相交
D .?r >0,l 与C 相切
10.(2020·四川省绵阳市绵阳南山中学月考)下列四个说法中,错误的是( ) A .经过定点P 0(x 0,y 0)的直线,都可以用方程y -y 0=k (x -x 0)来表示
B .经过任意两个不同点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线P 1P 2,都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)= (x -x 1)(y 2-y 1)来表示
C .在x 轴、y 轴上的截距分别为a ,b 的直线方程都可以用x a +y
b =1来表示
D .经过点(0,b )的直线,都可以用方程y =kx +b 来表示
11.(2020·福建厦门一中月考)已知△ABC 为等腰直角三角形,其顶点为A ,B ,C ,若圆锥曲线E 以A ,B 为焦点,并经过顶点C ,则该圆锥曲线E 的离心率可以是( ) A.2-1B.
2
2
C.2
D.2+1 12.(2020·福建厦门一中月考)已知F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,AB ,CD 是经过点F 的弦且AB ⊥CD ,AB 的斜率为k ,且k >0,C ,A 两点在x 轴上方,则下列结论中成立的是( )
A.1|AB |+1|CD |=12p
B .若|AF |·|BF |=43p 2,则k =3
3
C.OA →·OB →=OC →·OD →
D .四边形ACBD 面积的最小值为16p 2
第Ⅱ卷(非选择题 共70分)
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,|AF |=2,则|BF |=________. 14.(2020·湖北黄石期末)直线x +y +1=0被圆C :x 2+y 2=2所截得的弦长为________;由直线x +y +3=0上的一点向圆C 引切线,切线长的最小值为________.(本题第一空2分,第二空3分)
15.椭圆x 225+y 29=1上一点P 到两焦点距离之积为m ,则当m 取最大值时,P 点坐标为________.
16.已知A ,B 分别为椭圆C :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的左、右顶点,两不同点P ,Q 在椭圆C 上,
且关于x 轴对称,设直线AP ,BQ 的斜率分别为m ,n ,则当2b a +a b +1
2mn +ln|m |+ln|n |取最小
值时,椭圆C 的离心率为________.
四、解答题(本题共4小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)(2020·湖北荆门期末)已知过点P (0,-2)的圆M 的圆心(a,0)在x 轴的非负半轴上,且圆M 截直线x +y -2=0所得弦长为2 2. (1)求圆M 的标准方程;
(2)若过点Q (0,1)且斜率为k 的直线l 交圆M 于A ,B 两点,若△P AB 的面积为372,求直线l
的方程.
18.(12分)如图,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A .
(1)求实数b 的值;
(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.
19.(13分)已知椭圆C 1:x 24+y 2
=1,椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率.
(1)求椭圆C 2的方程;
(2)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆C 1和C 2上,OB →=2OA →
,求直线AB 的方程.
20.(13分)(2019·湖北省荆门市龙泉中学月考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的长轴长为6,且
椭圆C 与圆M :(x -2)2+y 2=409的公共弦长为4103
. (1)求椭圆C 的方程;
(2)过点P (0,1)作斜率为k (k >0)的直线l 与椭圆C 交于两点A ,B ,试判断在x 轴上是否存在点D ,使得△ADB 为以AB 为底边的等腰三角形,若存在,求出点D 的横坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
答案精析
1.B 2.B 3.B 4.D 5.A
6.B [延长F 2Q 与F 1P 的延长线交于点M ,连接OQ .
因为PQ 是△F 1PF 2中∠F 1PF 2的外角的角平分线, 且PQ ⊥F 2M ,
所以在△PF 2M 中,|PF 2|=|PM |, 且Q 为线段F 2M 的中点. 又O 为线段F 1F 2的中点, 由三角形的中位线定理,得 |OQ |=12|F 1M |=1
2(|PF 1|+|PF 2|).
由椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=2a ,
所以|OQ |=a ,点Q 的轨迹方程为x 2+y 2=a 2, 所以点Q 的轨迹为以原点为圆心,半径为a 的圆.] 7.B [由椭圆与双曲线的定义得e 1=2c 10+2c ,e 2=2c 10-2c ,
所以1e 1-1e 2=4c
2c
=2,故选B.]
8.C [直线l 过圆C 2的圆心,∵AC →=DB →
, ∴|AC 2→|=|C 2B →|,
∴圆C 2的圆心(2,1)为A ,B 两点的中点. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),
则???
x 21a 2+y 21b 2
=1,x 22a 2
+y
22b 2
=1,
两式相减得,
(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2=-(y 1+y 2)(y 1-y 2)
b 2
,
化简可得-2·b 2a 2=k ,又∵a >b ,∴b 2a 2=-k 2∈????
12,1, 所以e =
1-b 2a 2∈???
?0,2
2.] 9.AC [∵直线l :y =k (x -1)经过定点(1,0), 圆C :(x -1)2+y 2=r 2(r >0)的圆心为(1,0),半径为r , ∴直线l 经过圆C 的圆心,∴?k ∈R ,l 与C 相交, ∴?r >0,l 与C 相交,∴AC 正确.]
10.ACD [A 中,过定点P 0(x 0,y 0)的直线斜率不存在时,方程不成立,故A 错误; B 中,对于任意不同点确定的直线都适合,B 正确;
C 中,根据截距概念知a ,b 可以为0,此时不能用x a +y
b =1来表示,故C 错误;
D 中,当过点(0,b )的直线斜率不存在时,不能用方程y =kx +b 来表示,故D 错误.] 11.ABD [(1)若该圆锥曲线是椭圆,当C =π2时,离心率e =2c 2a =|AB ||CA |+|CB |=2
2,
当C =π4时,离心率e =|AB ||CA |+|CB |=1
2+1=2-1;
(2)若该圆锥曲线是双曲线,根据双曲线的特征可得, 只有C =π4
,
此时,离心率e =2c 2a =AB ||CA |-|CB ||=1
2-1=2+1.]
12.AC [设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), AB 的方程为y =k ???
?x -p 2,
由?
????
y =k ????x -p 2,y 2=2px ,可得k 2x 2-p (k 2+2)x +14
k 2p 2=0,
则???
??
x 1+x 2=p (k 2+2)k 2
,
x 1x 2
=14p 2
,
所以|AB |=x 1+x 2+p =p (k 2+2)k 2+p =2p (k 2+1)
k 2
,
同理可得|CD |=2p ????1k 2+11k 2
=2p (1+k 2),
则有1|AB |+1|CD |=12p ,所以A 正确;
OA →·OB →
=x 1x 2+y 1y 2=14p 2+k 2????x 1-p 2????x 2-p 2 =1
4
p 2+k 2????x 1x 2-p 2(x 1+x 2)+14p 2 =14p 2+12k 2p 2-p 2(k 2
+2)2=-34
p 2,与k 无关, 同理OC →·OD →=-34
p 2,故OA →·OB →=OC →·OD →,C 正确;
若|AF |·|BF |=43p 2,由????x 1+p 2????x 2+p 2=x 1x 2+p 2·(x 1+x 2)+14p 2,得12p 2+p 2(k 2
+2)2k 2=p 2+p 2k 2=43
p 2,
解得k =3,故B 错误;
因为AB ⊥CD ,所以四边形ABCD 的面积
S 四边形ACBD =12|AB ||CD |=12·2p (k 2
+1)k 2·2p (1+k 2)=2p 2(k 2+1)2k 2
=2p 2????k 2+1k 2+2≥8p 2,当且仅当k 2=1
k
2,
即k =1时,等号成立,故D 错误.] 13.2
解析 设A (x 0,y 0),由抛物线定义知x 0+1=2, ∴x 0=1,则直线AB ⊥x 轴,∴|BF |=|AF |=2.
14.6
102
解析 圆C :x 2+y 2=2的圆心C (0,0),半径r =2, 设圆心C 到直线x +y +1=0的距离为d , 则d =
12=22
, 弦长为2
r 2-d 2=2
2-??
?
?222
= 6. 设M 为直线x +y +3=0上一点, 过点M 向圆C 引切线切圆C 于点N , 则有CN ⊥MN , ∴|MN |=
|CM |2-r 2=
|CM |2-2,
故|CM |取最小值时,切线长最小, 此时CM 垂直于直线x +y +3=0,
即|CM |的最小值为圆心C 到直线x +y +3=0的距离32
, 所以|MN |最小值为
102
. 15.(0,3)和(0,-3)
解析 由标准方程可知两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0), 因为|PF 1|+|PF 2|=10, 所以|PF 1|·|PF 2|≤?
??
??|PF 1|+|PF 2|22
=25, 当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号,即P 点为短轴端点. 故当m 取最大值时,P 点坐标为P (0,3)或(0,-3). 16.
2
2
解析 设P (x 0,y 0),则x 20
a 2+y 2
0b 2=1,所以mn =b 2a
2,
从而2b a +a b +12mn +ln|m |+ln|n |=2b a +a b +a 22b 2+ln b 2
a 2,
设b 2a 2=x ,令f (x )=1
2x
+ln x (0 则f ′(x )=2x -12x 2,所以当0 2时,f (x )单调递减, 当1 2 b ≥22, 当且仅当2b a =a b ,即b 2a 2=1 2时取等号,取等号的条件一致, 此时 e 2=1- b 2a 2=12,所以e =2 2 . 17.解 (1)设圆M 的标准方程为(x -a )2+y 2=r 2(a ≥0), 则圆心M 到直线x +y -2=0的距离为d =|a -2| 2 , 由题意得?? ? a ≥0, a 2 +4=r 2, ? ???? |a -2|22 +2=r 2 , 解得a =0,r 2=4, ∴圆M 的方程为x 2+y 2=4. (2)设直线l 的方程为y =kx +1, 则圆心M 到直线l 的距离为 1 k 2+1 , ∴|AB |=2 4-1 k 2+1 =24k 2+3 k 2+1 , 又点P (0,-2)到直线l 的距离为d = 3k 2+1, ∴S △P AB =12|AB |d =1 2×2 4k 2+3k 2+1 × 3k 2+1 =37 2 , 解得k 2=1,∴k =±1, 则直线l 的方程为±x -y +1=0. 18.解 (1)由????? y =x +b ,x 2=4y , 得x 2-4x -4b =0.(*) 因为直线l 与抛物线C 相切, 所以Δ=(-4)2-4×(-4b )=0,解得b =-1. (2)由(1)可知b =-1, 故方程(*)即为x 2-4x +4=0,解得x =2. 将其代入x 2=4y ,得y =1. 故A (2,1).因为圆A 与抛物线C 的准线相切, 所以圆A 的半径r 等于圆心A 到抛物线的准线y =-1的距离,即r =|1-(-1)|=2, 所以圆A 的方程为(x -2)2+(y -1)2=4. 19.解 (1)椭圆C 1:x 24+y 2 =1的长轴长为4, 离心率为e 1=c 1a 1=3 2 , ∵椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率, ∴椭圆C 2的焦点在y 轴上,2b 2=4,e 2=c 2a 2=3 2, ∴b 2=2,a 2=4, ∴椭圆C 2的方程为y 216+x 2 4 =1. (2)设A ,B 的坐标分别为(x A ,y A ),(x B ,y B ), ∵OB →=2OA → ,∴O ,A ,B 三点共线, 当斜率不存在时,OB →=2OA → 不成立, ∴点A ,B 不在y 轴上, 当斜率存在时,设AB 的方程为y =kx , 将y =kx 代入x 24+y 2 =1,消元可得(1+4k 2)x 2=4, ∴x 2A =41+4k 2 , 将y =kx 代入y 216+x 2 4=1,消元可得(4+k 2)x 2=16, ∴x 2B =164+k 2 , ∵OB →=2OA →,∴x 2B =4x 2A , ∴ 164+k 2=16 1+4k 2 ,解得k =±1, ∴直线AB 的方程为y =±x . 20.解 (1)由题意可得2a =6, 所以a =3. 由椭圆C 与圆M :(x -2)2+y 2=409的公共弦长为4103, 恰为圆M 的直径, 可得椭圆C 经过点???? 2,±2103, 所以49+40 9b 2=1, 解得b 2=8. 所以椭圆C 的方程为x 29+y 2 8 =1. (2)直线l 的解析式为y =kx +1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), AB 的中点为E (x 0,y 0). 假设存在点D (m,0),使得△ADB 为以AB 为底边的等腰三角形,则DE ⊥AB . 由????? y =kx +1,x 29+y 28=1 得,(8+9k 2)x 2+18kx -63=0, Δ>0恒成立,所以x 1+x 2=-18k 8+9k 2, 所以x 0=-9k 8+9k 2,y 0=kx 0 +1=8 8+9k 2. 因为DE ⊥AB ,所以k DE =-1 k , 即 8 8+9k 2 -0-9k 8+9k 2 -m =-1k , 所以m =-k 8+9k 2=-1 9k +8 k . 当k >0时,9k +8 k ≥29×8=122, 所以- 2 24 ≤m <0. 综上所述,在x 轴上存在满足题目条件的点D ,且点D 的横坐标的取值范围为? ?? ?- 224,0. 快乐分享,知识无界!感谢您的下载! 由Ruize收集整理!