時間120分鐘,滿分150分。
一、選擇題(本大題共12個小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個選項中只有乙個是符合題目要求的)
1.已知點f1(-4,0)、f2(4,0),曲線上的動點p到f1、f2的距離之差為6,則該曲線的方程為( )
a.-=1(x≥3)
b.-=1
c.-=1(y≥3)
d.-=1
[答案] a
[解析] ∵點p到f1、f2的距離之差是6,而不是距離的差的絕對值是6,
∴點p所在曲線應是雙曲線的右支,由題可知,2a=6,c=4,
∴a=3,c=4,b2=c2-a2=7,
∴該曲線的方程為-=1(x≥3),故選a.
2.(2010·四川文,3)拋物線y2=8x的焦點到準線的距離是( )
a.1 b.2
c.4 d.8
[答案] c
[解析] 本題考查拋物線的焦點到準線的距離.
3.橢圓+=1與雙曲線-=1有相同的焦點,則k應滿足的條件是( )
a.k>3 b.2c.k=2d.0[答案] c
[解析] k>0,c==,∴k=2.
4.f1、f2是橢圓+=1(a>b>0)的兩焦點,p是橢圓上任一點,過一焦點引∠f1pf2的外角平分線的垂線,則垂足q的軌跡為( )
a.圓b.橢圓
c.雙曲線
d.拋物線
[答案] a
[解析] ∵pq平分∠f1pa,且pq⊥af1,
∴q為af1的中點,且|pf1|=|pa|,
∴|oq|=|af2|=(|pa|+|pf2|)=a,
∴q點軌跡是以o為圓心,a為半徑的圓.
5.直線y=x+3與曲線-=1( )
a.沒有交點 b.只有乙個交點
c.有兩個交點 d.有三個交點
[答案] d
[解析] 當x>0時,雙曲線-=1的漸近線為:y=±x,而直線y=x+3斜率為1,1<
∴y=x+3與雙曲線的右支有一交點
又∵直線y=x+3過橢圓頂點k=1>0
∴直線y=x+3與橢圓左半部分有兩交點,共計3個交點,選d.
6.已知橢圓+=1(a>b>0)與雙曲線-=1(m>0,n>0)有相同的焦點(-c,0)和(c,0),若c是a、m的等比中項,n2是2m2與c2的等差中項,則橢圓的離心率是( )
ab.cd.
[答案] d
[解析] 由題意可得
解得=,∴e==.
7.與拋物線x2=4y關於直線x+y=0對稱的拋物線的焦點座標是( )
a.(1,0b.(,0)
c.(-1,0d.(0,-)
[答案] c
[解析] x2=4y關於x+y=0,對稱的曲線為y2=-4x,其焦點為(-1,0).
8.已知直線l交橢圓4x2+5y2=80於m、n兩點,橢圓與y軸的正半軸交於b點,若△bmn的重心恰好落在橢圓的右焦點上,則直線l的方程是( )
a.4x+6y-28=0
b.5x-6y-28=0
c.6x+5y-28=0
d.6x-5y-28=0
[答案] d
[解析] 橢圓方程為+=1,
設m(x1,y1)、n(x2,y2)
則+=1,①
+=1②
兩式相減得+=0
∴kl=-.
mn的中點座標為(,),
∵△mbn的重心為(2,0),
∴∴∴kl=.mn的中點座標為(3,-2),
∴l的方程為y+2=(x-3),即6x-5y-28=0.
9.已知橢圓的中心在原點,離心率e=,且它的乙個焦點與拋物線y2=-4x的焦點重合,則此橢圓方程為( )
a.+=1 b.+=1
c.+y2=1d.+y2=1
[答案] a
[解析] ∵拋物線焦點為(-1,0),∴c=1,
又橢圓的離心率e=,∴a=2,b2=a2-c2=3,
∴橢圓的方程為+=1,故選a.
10.過點c(4,0)的直線與雙曲線-=1的右支交於a、b兩點,則直線ab的斜率k的取值範圍是( )
a.|k|≥1b.|k|>
c.|kd.|k|<1
[答案] b
[解析] 如圖所示,l1平行於y=x,l2平行於y=-x,由圖可看出,當過c由l1位置逆時針方向轉到l2位置之間的直線與雙曲線-=1的右支都有兩個交點,此時k>或k<-.
11.(2010·福建文,11)若點o和點f分別為橢圓+=1的中心和左焦點,點p為橢圓上的任意一點,則·的最大值為( )
a.2 b.3
c.6 d.8
[答案] c
[解析] 本題主要考查橢圓和向量等知識.
由題易知f(-1,0),設p(x,y),其-2≤x≤2,則
·=(x,y)·(x+1,y)=x(x+1)+y2
=x2+x+3-x2=x2+x+3=(x+2)2+2
當x=2時,(·)max=6.
12.b地在a地的正東方向4km處,c地在b地的北偏東30°方向2km處,河流的沿岸pq(曲線)上任意一點到a的距離比到b的距離遠2km,現要在曲線pq上選一處m建一座碼頭, 向b、c兩地運轉貨物.經測算,從m到b、c兩地修建公路的費用都是a萬元/km,那麼修建這兩條公路的總費用最低是( )
a.(+1)a萬元
b.(2-2)a萬元
c.2a萬元
d.(-1)a萬元
[答案] b
[解析] 設總費用為y萬元,則y=a·(mb+mc)
∵河流的沿岸pq(曲線)上任意一點到a的距離比到b的距離遠2km,
∴曲線pq是雙曲線的一支,b為焦點,且a=1,c=2.
由雙曲線定義,得ma-mb=2a,即mb=ma-2,
∴y=a·(ma+mc-2)≥a·(ac-2).
以直線ab為x軸,中點為座標原點,建立直角座標系,則a(-2,0),c(3,).
∴ac==2,
故y≥(2-2)a(萬元).
二、填空題(本大題共4個小題,每小題4分,共16分,把正確答案填在題中橫線上)
13.雙曲線-=1上一點p到它的乙個焦點的距離為12,則點p到另乙個焦點的距離為
[答案] 2或22
14.直線y=kx+1(k∈r)與橢圓+=1恒有公共點,則m的取值範圍為________.
[答案] m≥1
[解析] 將y=kx+1代入橢圓方程,消去y並整理,得(m+5k2)x2+10kx+5-5m=0.
由m>0,5k2≥0,知m+5k2>0,故
△=100k2-4(m+4k2)(5-5m)≥0對k∈r恆成立.
即5k2≥1-m時,對k∈r恆成立,故
1-m≤0,∴m≥1.
[點評] 一般地說,如果點p(x0,y0)滿足+<1,則點p在橢圓+=1的內部,由於直線y=kx+1過定點a(0,1),故要使直線y=kx+1與橢圓恒有公共點,只須a在橢圓上或其內部,即+≤1,∴m≥1.
15.(2010·重慶文,13)已知過拋物線y2=4x的焦點f的直線交該拋物線於a、b兩點,|af|=2,則|bf|=____.
[答案] 2
[解析] 本題考查拋物線的定義.
設a點(x1,y1),b點(x2,y2)
拋物線y2=4x,焦點為(1,c),準線為x=-1.
|af|=x1-(-1)=2,所以x1=1.
則af與x軸垂直,|bf|=|af|=2.
16.已知雙曲線的兩個焦點為f1(-,0)、f2(,0),p是此雙曲線上的一點,且pf1⊥pf2,|pf1|·|pf2|=2,則該雙曲線的方程是________.
[答案] -y2=1
[解析] 由pf1⊥pf2,有|pf1|2+|pf2|2=|f1f2|2(|pf1|-|pf2|)2+2|pf1|·|pf2|=|f1f2|2,
由已知,||pf1|-|pf2||=2a,|f1f2|=2c=2,|pf1|·|pf2|=2(2a2)+2×2=(2)2a2=4b2=c2-a2=5-4=1.則雙曲線方程為-y2=1
三、解答題(本大題共6個大題,共74分,解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分12分)已知拋物線的頂點在原點,它的準線過雙曲線-=1的乙個焦點,並且這條準線與雙曲線的兩焦點的連線垂直,拋物線與雙曲線交點為p(,),求拋物線方程和雙曲線方程.
[解析] 依題意,設拋物線方程為y2=2px,(p>0),
∵點(,)在拋物線上,
∴6=2p×,
∴p=2,∴所求拋物線方程為y2=4x.
∵雙曲線左焦點在拋物線的準線x=-1上,
∴c=1,即a2+b2=1,
又點(,)在雙曲線上,
∴-=1,
由解得:a2=,b2=.
∴所求雙曲線方程為 4x2-y2=1.
18.(本小題滿分12分)已知雙曲線與橢圓+=1有公共焦點f1、f2,它們的離心率之和為2,
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)設p是雙曲線與橢圓的乙個交點,求cos∠f1pf2的值.
[解析] (1)在橢圓+=1中,a2=25,b2=9
∴c==4,焦點在y軸上,離心率為e=
由題意得:所求雙曲線的半焦距c=4,
離心率e′=2-=2,
又∵e′===2
∴雙曲線的實半軸為a′=2,
則b′2=c2-a′2=16-4=12,
∴所求雙曲線的標準方程為-=1.
(2)由雙曲線、橢圓的對稱性可知,不論點p在哪乙個象限,cos∠f1pf2的值是相同的,設點p是雙曲線的與橢圓在第一象限的交點,其中|pf1|>|pf2|
由定義可知|pf1|+|pf2|=10①
|pf1|-|pf2|=4②
由①、②得|pf1|=7,|pf2|=3
又∵|f1f2|=8,在△f1pf2中,由餘弦定理得
cos∠f1pf2=
==-,
∴cos∠f1pf2的值為-.
19.(本小題滿分12分)已知橢圓長軸|a1a2|=6,焦距|f1f2|=4,過橢圓的左焦點f1作直線交橢圓於m、n兩點,設∠f2f1m=α(0≤α≤π),問α取何值時,|mn|等於橢圓的短軸的長.
[解析] 如圖所示,a=3,c=2,b=1,
∴橢圓方程為+y2=1.
設過f1的直線方程為
y=k(x+2).
∴①代入②,整理得(1+9k2)x2+36k2x+72k2-9=0,
∴x1+x2=-,x1·x2=.
代入|mn|=,
整理得|mn|=.
∵=2,∴k=±.
即tanα=±,∴α=或α=.
20.(本小題滿分12分)炮彈在某處**,在f1(-5000,0)處聽到**聲的時間比在f2(5000,0)處晚秒.已知座標軸的單位長度為1公尺,聲速為340公尺/秒,**點應在什麼樣的曲線上?並求**點所在的曲線方程.
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