高二數學選修2 1第二章綜合能力檢測

2023-01-16 04:39:02 字數 5343 閱讀 3575

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=.

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