章末综合测评(二) 圆锥曲线与方程
(时间120分钟,满分160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上.) 1.双曲线-=1的两条渐近线的方程为________.
169
3
【解析】 由双曲线方程可知a=4,b=3,所以两条渐近线方程为y=±x.
43
【答案】 y=±x
4
x2y2
y2
2.(2015·上海高考)已知(2,0)是双曲线x-2=1(b>0)的一个焦点,则b=________.
b2
【解析】 由题意知c=2,a=1,b=c-a=3,所以b=3. 【答案】
3
222
3.若方程+=1表示椭圆,则k的取值范围为________.
5-kk-35-k>0,??
【解析】 由题意可知?k-3>0,
??5-k≠k-3,【答案】 (3,4)∪(4,5)
4.以y=3为准线的抛物线的标准方程为________.
【解析】 设抛物线的标准方程为x=2py(p>0),则-=3,p=-6,则抛物线方程
2为x=-12y.
【答案】 x=-12y
5.(2015·上海高考)抛物线y=2px(p>0)上的动点Q到焦点的距离的最小值为1,则p=________.
【解析】 依题意,点Q为坐标原点,所以=1,即p=2.
2【答案】 2
6.椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若PF1=4,则PF2=______,∠F1PF2
92的大小为______.
【解析】 由椭圆的定义知PF1+PF2=2a=2×3=6,因为PF1=4,所以PF2=2.在△PF1F2
222
PF1+PF2-F1F21
中,cos∠F1PF2==-,∴∠F1PF2=120°.
2PF1PF22
2
2
2
2
x2y2
解得3<k<5且k≠4.
ppx2y2
【答案】 2 120°
7
7.已知A(0,-1)、B(0,1)两点,△ABC的周长为6,则△ABC的顶点C的轨迹方程是________.
【解析】 ∵2c=AB=2,∴c=1,∴CA+CB=6-2=4=2a,∴顶点C的轨迹是以A、
B为焦点的椭圆(A、B、C不共线).因此,顶点C的轨迹方程+=1(y≠±2).
4
3
【答案】
y2x2
y2x2
4
+=1(y≠±2) 3
x2y2
8.(2015·天津高考改编)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且
ab双曲线的渐近线与圆(x-2)+y=3相切,则双曲线的方程为________.
【导学号:24830061】
【解析】 由双曲线的渐近线bx-ay=0与圆(x-2)+y=3相切得由c=a+b=2,解得a=1,b=3. 【答案】 x-=1
3
9.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F1(-5,0),点P位于该双曲线上,线段PF1
的中点坐标为(0,2),则双曲线的方程是________.
【解析】 ∵F1(-5,0),PF1的中点坐标为(0,2),∴P的坐标为(5,4). 又∵双曲线的一个焦点为F1(-5,0),∴另一个焦点为F2(5,0). ∴2a=|PF1-PF2|=
2
2
2
22
2
2
2
2
2
2ba2+b2
=3,
y2
5+5
2
+16-5-5
2
2
+4=2.∴a=1.
2
又∵c=5,∴b=c-a=4.∴双曲线方程为x-=1.
4【答案】 x-=1
4
12
10.已知抛物线C:x=y,过点A(0,-1)和点B(t,3)的直线与抛物线C没有公共点,
2则实数t的取值范围是________.
42
【解析】 显然t≠0,直线AB的方程为y=x-1,代入抛物线方程得2tx-4x+t=
2
y2
y2
t0.
由题意Δ=16-8t<0,解得t<-2或t>2. 【答案】 (-∞,-2)∪(2,+∞)
11.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则
43
2
x2y2
7
→→
OP·FP的最大值为________.
【解析】 椭圆的左焦点F为(-1,0),设P(x,y), →
→11
OP·FP=(x,y)·(x+1,y)=x(x+1)+y2=x2+x+3=(x+2)2+2
44→→
∵-2≤x≤2,∴当x=2时,OP·FP有最大值6. 【答案】 6
12.一动圆与两圆:x+y=1和x+y-6x+5=0都外切,则动圆圆心的轨迹为________.
【解析】 x+y=1是以原点为圆心,半径为1的圆,x+y-6x+5=0化为标准方程为(x-3)+y=4,是圆心为A(3,0),半径为2的圆.设所求动圆圆心为P,动圆半径为r,如图,则
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
PO=r+1??
?PA=r+2?
??PA-PO=1<AO=3,
符合双曲线的定义,结合图形可知,动圆圆心的轨迹为双曲线的一支. 【答案】 双曲线的一支
x2y2
13.(2015·山东高考)过双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平
aa行的直线,交C于点P,若点P的横坐标为2a,则C的离心率为________.
【解析】 先表示出直线的方程和点P的坐标,再将点P的坐标代入直线的方程可得关于a,b,c的方程,化简可以求出离心率.如图所示,不妨设与渐近线平行的直线l的斜率为,又直线l过右焦点F(c,0),则直线l的方程为y=(x-c).因为点P的横坐标为2a,4ay代入双曲线方程得2-2=1,化简得y=-3b或y=3b(点P在x轴下方,故舍去),故
2
2
babaab点P的坐标为(2a,-3b),代入直线方程得-3b=(2a-c),化简可得离心率e==2+3.
baca 7
【答案】 2+3
14.已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y=8x相交于A、B两点,F为C的焦点,若FA=2FB,则k=________.
【解析】 过A、B作抛物线准线l的垂线,垂足分别为A1、B1,
2
由抛物线定义可知,AA1=AF,BB1=BF,又∵2FB=FA,∴AA1=2BB1,即B为AC的中点.
??y=kx+2从而yA=2yB,联立方程组?2
?y=8x,?
,
82
?消去x得y-y+16=0,
k8??yA+yB=,k∴?
??yA·yB=16【答案】
8??3yB=,
k????2y2B=16,
22
,消去yB得k=.
3
22
3
二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
x2y215.(本小题满分14分)已知抛物线C1的顶点在坐标原点,它的焦点为双曲线C2:2-2
ab?226?
=1(a>0,b>0)的一个焦点F,若抛物线C1与双曲线C2的一个交点是M?,?.
?33?
(1)求抛物线C1的方程及其焦点F的坐标; (2)求双曲线C2的方程及离心率e.
?226?2
【解】 设抛物线C1的方程为y=2px(p>0),因为图象过点M?,?,
?33?
则有?
2?26?22
?=2p×3,所以p=2,则抛物线C1的方程为y=4x,焦点F的坐标为(1,0). ?3?
?226?
(2)由双曲线C2过点M?,?以及焦点为(1,0)和(-1,0),由双曲线的定义可知
?33?
2a=?2+1?2+?26?2-?3??????3??2-1?2+?26?2=2,所以a=1,b2=8 ,
?3???39???3?3
7
922
所以双曲线C2的方程为9x-y=1,离心率e=3.
8
16.(本小题满分14分)椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,焦距为213.一双曲线和该椭圆有公共焦点,且双曲线的半实轴长比椭圆的半长轴长小4,双曲线离心率与椭圆离心率之比为7∶3,求椭圆和双曲线的方程.
x2y2
【解】 ①焦点在x轴上,椭圆为2+2=1(a>b>0),且c=13.
abx2y2e双7a7
设双曲线为2-2 =1(m>0,n>0),m=a-4.因为=,所以=,解得a=7,m=3.
mne椭3m3
因为椭圆和双曲线的焦半距为13,所以b=36,n=4. 所以椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1.
493694
②焦点在y轴上,椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1.
364994
17.(本小题满分14分)如图1所示,已知斜率为1的直线l过椭圆+y=1的右焦点F,
4交椭圆于A、B两点,求弦AB的长.
2
2
x2y2x2y2
x2y2y2x2
x2
2
图1
【解】 设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),由椭圆方程知a=4,b=1,c=3,所以F(3,0),直线l的方程为y=x-3.将其代入x+4y=4,化简整理,8382
得5x-83x+8=0.所以x1+x2=,x1x2=.
55
所以×
83
2
2
2
2
2
2
AB=1+k2
|x1-x2| =1+k2
·x1+x2
2
-4x1x2=2
-4×5×88
=.
55
x2y22
18.(本小题满分16分)如图2,已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率为,以该椭圆
ab2
上的点和椭圆的左、右焦点F1、F2为顶点的三角形的周长为4(2+1),一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P为该双曲线上异于顶点的任意一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A、B和C、D.
7