1、第二章章末学考测评(时间:120分钟满分:150分)第卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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M(2,0),N(2,0),|PM|PN|4,则动点P的轨迹是(C)A双曲线B双曲线的左支C一条射线D双曲线的右支解析 |PM|PN|MN|4,动点P的轨迹是一条射线2如果方程x2ky22表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是(D)A(1,)B(1,2)CD(0,1)解析 由x2ky22,得1,又椭圆的焦点在y轴上,2,即0k0,b0)的两个焦点,若F1,F2,P(0,2b)是等边三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为(B)A
2、B2CD3解析 由tan,有3c24b24(c2a2),则e2,故选B7已知双曲线1(b0)的左、右焦点分别是F1,F2,其一条渐近线方程为yx,点P(,y0)在双曲线上,则(C)A12B2C0D4解析 由渐近线方程为yx,知双曲线是等轴双曲线,所以双曲线方程是x2y22,于是两焦点分别是F1(2,0)和F2(2,0),且P(,1)或P(,1)不妨取P(,1),则(2,1),(2,1),所以(2,1)(2,1)(2)(2)10.8已知双曲线1的左、右焦点分别是F1,F2,P是双曲线上的一点,若|PF1|7,则PF1F2最大内角的余弦值为(A)ABCD解析 由双曲线定义知|PF2|PF1|2a.
3、所以|PF2|13或|PF2|10,b0)的左焦点F(c,0)(c0)作圆x2y2的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P,若(),则双曲线的离心率为(A)ABCD解析 设双曲线右焦点为M,OEPF,在直角三角形OEF中,|EF|.又(),E是PF的中点|PF|2,|PM|a.又|PF|PM|2a,2a2a.离心率e.10已知A,B,C,D是抛物线y24x上四点,F是焦点,且0,则|(C)A4B6C8D10解析 由题得F(1,0),0,xA1xB1xC1xD10,xAxBxCxD4.由抛物线定义可得|xA1xB1xC1xD1448.11设O为坐标原点,F1,F2是双曲线1(a0,b0)的焦
4、点,若在双曲线上存在点P,满足F1PF260,|OP|a,则该双曲线的渐近线方程为(D)Axy0Bxy0Cxy0Dxy0解析 如图,O是线段F1F2的中点,2,()2(2)2,|2|22|cos 604|2.又|a,|2|2|28a2.由双曲线定义,得|2a,两边平方,得|2|22|4a2.,得|8a2.|2|220a2.在PF1F2中,由余弦定理,得|2|22|cos 60|2,20a28a24c2,c23a2.又b2c2a22a2,故,该双曲线的渐近线方程为xy0.12(2017全国卷)A,B是椭圆C:1长轴的两个端点若C上存在点M满足AMB120,则m的取值范围是(A)A(0,19,)B
5、(0,9,)C(0,14,)D(0,4,)解析 分两种情况讨论(1)当x轴为长轴,即时,A(,0),B(,0)如图,由图可知,当点M为y轴与椭圆的交点M时,AMB最大要使椭圆C上存在点M满足AMB120,则AMB120,即AMO60.又tanAMOtan 60,故00),2a2c2,a.由余弦定理有cosF1PF21,|PF1|PF2|2a2,当且仅当|PF1|PF2|时,|PF1|PF2|取得最大值a2.此时cosF1PF2取得最小值1.由题意1,解得a23,b2a2c2321.点P的轨迹方程为y21.三、解答题(本大题共6小题,共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17(10分)
6、(2017全国卷)设A,B为曲线C:y上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AMBM,求直线AB的方程解析(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,y1,y2,x1x24,则直线AB的斜率k1.(2)由y,得y.设M(x3,y3),由题设知1,解得x32,于是M(2,1)设直线AB的方程为yxm,故线段AB的中点为N(2,2m),|MN|m1|.将yxm代入y,得x24x4m0.当16(m1)0,即m1时,x1,222.从而|AB|x1x2|4由题设知|AB|2|MN|,即42(m1),解得m7.所以直线
7、AB的方程为yx7.18(12分)已知双曲线C:1(a0,b0)的离心率为,.(1)求双曲线C的方程;(2)已知直线xym0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2y25上,求m的值解析 (1)因为所以a1,c,则b2c2a22,所以双曲线C的方程为x21.(2)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0)由得x22mxm220,8m280.所以x0m,y0x0m2m.因为点M(x0,y0)在圆x2y25上,所以m2(2m)25,故m1.19(12分)(2018浙江金华质检)中心在原点,焦点在x轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F1,F2
8、,且|F1F2|6,椭圆的长半轴长与双曲线的实半轴长的差为4,离心率之比为37.(1)求这两条曲线的方程;(2)若P为两曲线的一个交点,求F1PF2的余弦值解析 (1)设椭圆方程为1,双曲线方程为1.因为c3,由已知得解得故两曲线的方程分别为1及1.(2)设F1PF2,点P为两曲线在第一象限的交点由余弦定理得|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|cos |F1F2|2108.由椭圆的定义得|PF1|PF2|14,由双曲线的定义得|PF1|PF2|6,综合,得cos .20(12分)抛物线y22px的焦点弦AB的中点为M,A,B,M在准线上的射影依次为C,D,N.(1)求证:A,O,D三点
9、共线,B,O,C三点共线;(2)求证:FNAB(F为抛物线的焦点)证明 (1)设A(x1,y1),B(x2 ,y2),中点M(x0,y0),焦点F的坐标是.若AB的斜率不存在,易证A,O,D三点共线,B,O,C三点共线若AB的斜率存在,设为k(k0),则AB:yk.由得ky22pykp20.A,B,M在准线上的射影依次为C,D,N,C,D,N,kO A,kO D.由ky22pykp20,得y1y2p2,y2,kO D,kO AkO D,即 A,O,D三点共线同理可证B,O,C三点共线(2)kFN,当x1x2时,显然 FNAB;当x1x2时,kAB,则kFNkAB1,FNAB.综上所述,FNAB
10、.21(12分)已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形(1)求椭圆C的标准方程;(2)设点F为椭圆C的左焦点,T为直线x3上任意一点,过点F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.求证:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);当最小时,求点T的坐标解析 (1)由已知可得解得a26,b22,所以椭圆C的标准方程是1.(2)由(1)可得点F的坐标是(2,0),设点T的坐标为(3,m),则直线TF的斜率kTFm.当m0时,直线PQ的斜率kPQ,直线PQ的方程是xmy2.当m0时,直线PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ
11、的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m23)y24my20,其判别式16m28(m23)0,所以y1y2,y1y2.x1x2m(y1y2)4.所以直线PQ的中点M的坐标为.所以直线OM的斜率kOM.又直线OT的斜率kOT,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.由可得|TF|,|PQ|.所以.当且仅当m21,即m1时,等号成立,此时取得最小值所以当最小时,点T的坐标是(3,1)或(3,1)22(12分)已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,点A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|FD|.当点A的横坐标为3时,ADF为正三角形(
12、1)求C的方程;(2)若直线l1l,且l1和C有且只有一个公共点E,求证:直线AE过定点,并求出定点坐标;ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由解析 (1)由题意知F.设D(t,0)(t0),则FD的中点为.因为|FA|FD|,由抛物线的定义知3|t|,解得t3p或t3(舍去)由3,解得p2.所以抛物线C的方程为y24x.(2)由(1)知F(1,0)设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0)因为|FA|FD|,则|xD1|x01,由xD0得xDx02,故D(x02,0),故直线AB的斜率kAB.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为yxb
13、,代入抛物线方程得y2y0,由题意0,得b.设E(xE,yE),则yE,xE.当y4时,kAE,可得直线AE的方程为yy0(xx0)由y4x0,整理可得y(x1),直线AE恒过点F(1,0)当y4时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0),所以直线AE过定点F(1,0)由知直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|AF|FE|(x01)x02.设直线AE的方程为xmy1.因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m.直线AB的方程为yy0(xx0),由于y00,可得xy2x0,代入抛物线方程得y2y84x00,设B(x1,y1),则y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以点B到直线AE的距离为d4.则ABE的面积S416,当且仅当x0,即x01时等号成立所以ABE的面积的最小值为16.