第8模組第9節
一、選擇題
1.若直線y=a與橢圓+=1恒有兩個不同的交點,則a的取值範圍是
( )
ab.(-3,3)
c.(-2,2d.(-4,4)
解析:如右圖,作出圖形,即可求出結果.
答案:c
2.設拋物線y2=8x的準線與x軸交於點q,若過點q的直線l與拋物線有公共點,則直線l的斜率的取值範圍是
( )
ab.[-2,2]
c.[-1,1d.[-4,4]
解析:設直線方程為y=k(x+2),與拋物線聯立方程組,整理得ky2-8y+16k=0.當k=0時,直線與拋物線有乙個交點.當k≠0時,由δ=64-64k2≥0,解得-1≤k≤1且k≠0.
所以-1≤k≤1.
答案:c
3.已知點p(4,2)是直線l被橢圓x2+4y2=λ所截得的線段ab的中點,若ab=,則λ等於
( )
a.4b.9
c.16d.36
答案:d
4.斜率為1的直線l與橢圓+y2=1相交於a、b兩點,則|ab|的最大值為
( )
a.2b.
cd.解析:設直線l的方程為y=x+t,代入+y2=1,
消去y得x2+2tx+t2-1=0,
由題意得δ=(2t)2-5(t2-1)>0,
即t2<5.弦長|ab|=·≤.
答案:c
二、填空題
5.如果過兩點a(a,0)和b(0,a)的直線與拋物線y=x2-2x-3沒有交點,那麼實數a的取值範圍是
解析:過a、b兩點的直線為:x+y=a與拋物線y=x2-2x-3聯立得:x2-x-a-3=0,
因為直線與拋物線沒有交點,則方程無解.
即δ=1+4(a+3)<0,解之:a<-.
答案:(-∞,-)
6.過橢圓+=1的右焦點作一條斜率為2的直線與橢圓交於a、b兩點,o為座標原點,則△oab的面積為
解析:易知直線ab方程為y=2(x-1),與橢圓方程聯立解得a(0,-2),b(,),故s△abc=s△aof+s△bof=×1×2+×1×=.
答案:三、解答題
7.已知拋物線y2=4x,過點p(4,0)的直線與拋物線相交於a(x1,y1)、b(x2,y2)兩點,求y+y的最小值.
解:(1)當過p點的直線垂直於x軸,即x=4時易得y=16,y=16,此時y+y=32.
(2)當過p點的直線與x軸不垂直時,設其斜率為k,
則直線方程為y=k(x-4),代入拋物線方程y2=4x,
消去y整理得k2x2-(8k2+4)x+16k2=0.
由題意知x1,x2就是該方程的兩根,
∴x1+x2=,x1·x2=16.
於是y+y=[k(x1-4)]2+[k(x2-4)]2.
=k2[(x1+x2)2-8(x1+x2)-2x1x2+32]
=+32>32,此時無最小值.
綜上所述,y+y的最小值為32.
8.拋物線的頂點在原點,以x軸為對稱軸.經過焦點且傾斜角為135°的直線,被拋物線所截得的弦長為8,試求拋物線方程.
解:如右圖,依題意設拋物線方程為y2=2px(p>0),
則直線方程為y=-x+p.
設直線交拋物線於a(x1,y1)、b(x2,y2),則由拋物線定義得
|ab|=|af|+|fb|=|ac|+|bd|
=x1++x2+,
即x1+x2+p=8.①
又a(x1,y1)、b(x2,y2)是拋物線和直線的交點,
由消去y得x2-**x+=0,
∴x1+x2=**.將其代入①得p=2,
∴所求拋物線方程為y2=4x.
當拋物線方程設為y2=-2px時,同理可求得拋物線方程為y2=-4x.
∴拋物線方程為y2=4x或y2=-4x.
[高考·模擬·**]
1.已知直線l1:4x-3y+6=0和直線l2:x=-1,拋物線y2=4x上一動點p到直線l1和直線l2的距離之和的最小值是
( )
a.2b.3cd.
解析:∵直線l2:x=-1恰為拋物線y2=4x的準線,∴p到l2的距離d2=|pf|(f(1,0)為拋物線焦點),所以p到l1、l2距離之和最小值為f到l1距離=2,故選a.
答案:a
2.點p在直線l:y=x-1上,若存在過p的直線交拋物線y=x2於a、b兩點,且|pa|=|ab|,則稱點p為「a點」.那麼下列結論中正確的是
( )
a.直線l上的所有點都是「a點」
b.直線l上僅有有限個點是「a點」
c.直線l上的所有點都不是「a點」
d.直線l上有無窮多個點(但不是所有的點)「a點」
解析:分別作出直線l:y=x-1及拋物線y=x2.
如右圖,取直線l上任一點p都存在過點p的直線(直線可繞p點任意旋轉)交拋物線y=x2於a,b兩點,則|ab|的取值範圍是(0,+∞),那麼一定存在乙個值,使得|pa|=|ab|.故選a.
答案:a
3.設拋物線y2=2x的焦點為f,過點m(,0)的直線與拋物線相交於a、b兩點,與拋物線的準線相交於點c,|bf|=2,則△bcf與△acf的面積之比=( )
ab.cd.
解析:如右圖過a、b作準線l:x=-的垂線,垂足分別為a1、b1,由於f到直線ab的距離為定值.∴=.又∵△b1bc~△a1ac.
∴=,由拋物線定義==.
由|bf|=|bb1|=2知xb=,yb=-,
∴lab:y-0=(x-).
把x=代入上式,求得ya=2,xa=2,
∴|af|=|aa1|=.
故===.故選a.
答案:a
4.已知,橢圓c經過點a(1,),兩個焦點為(-1,0),(1,0).
(1)求橢圓c的方程;
(2)e、f是橢圓c上的兩個動點,如果直線ae的斜率與af的斜率互為相反數,證明直線ef的斜率為定值,並求出這個定值.
解:(1)由題意,c=1,可設橢圓方程為+=1.
因為a在橢圓上,所以+=1,解得b2=3,b2=-(捨去).
所以橢圓方程為+=1.
(2)設直線ae方程為y=k(x-1)+,
代入+=1得
(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(-k)2-12=0.
設e(xe,ye),f(xf,yf).
因為點a(1,)在橢圓上,
所以xe=,
ye=kxe+-k.
又直線af的斜率與ae的斜率互為相反數,在上式中以-k代k,可得
xf=,yf=-kxf++k.
所以直線ef的斜率kef==
=.即直線ef的斜率為定值,其值為.
[備選精題]
5.已知動圓c過點a(-2,0),且與圓m:(x-2)2+y2=64相內切.
(1)求動圓c的圓心的軌跡方程.
(2)設直線l:y=kx+m(其中k,m∈z)與(1)所求軌跡交於不同兩點b、d,與雙曲線-=1交於不同兩點e,f,問是否存在直線l,使得向量+=0?若存在,指出這樣的直線有多少條;若不存在,請說明理由.
解:(1)圓m:(x-2)2+y2=64,圓心m的座標為(2,0),半徑r=8.
∵|am|=4∴點a(-2,0)在圓m內.
設動圓c的半徑為r,圓心為c,依題意得r=|ca|,且
|cm|=r-r,
即|cm|+|ca|=8>|am|,
∴圓心c的軌跡是中心在原點,以a,m兩點為焦點,長軸長為8的橢圓,設其方程為+=1(a>b>0),則a=4,c=2,
∴b2=a2-c2=12.∴所求動圓c的圓心的軌跡方程為+=1.
(2)由消去y化簡整理得:
(3+4k2)x2+8kmx+4m2-48=0,
設b(x1,y1),d(x2,y2),則x1+x2=-.
δ1=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-48)>0.①
由消去y化簡整理得:(3-k2)x2-2kmx-m2-12=0,
設e(x3,y3),f(x4,y4),則x3+x4=.
δ2=(-2km)2+4(3-k)2(m2+12)>0.②
∵+=0,∴(x4-x2)+(x3-x1)=0,即x1+x2=x3+x4,
∴-=.
∴2km=0或-=,
解得k=0或m=0.當k=0時,由①②得-2∵m∈z,∴m的值為-3,-2,-1,0,1,2,3;
當m=0時,由①②得-∵k∈z,∴k=-1,0,1.∴滿足條件的直線共有9條.
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第9模組第5節 知能演練 一 選擇題 1 用數學歸納法證明 1 a a2 an 1 a 1 在驗證n 1時,左端計算所得的項為 a 1b 1 a c 1 a a2d 1 a a2 a3 解析 當n 1時,左端 1 a a2.答案 c 2 用數學歸納法證明 1 1 時,由n k k 1 不等式成立,推...
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