單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(三)(第三章)(120分鐘 150分)一、單選題(每小題5分,共40分)1.若點(diǎn)P到點(diǎn)F(4,0)的距離比它到直線x+5=0的距離小1,則P點(diǎn)的軌跡方程是(  )A.y2=-16x     B.y2=-32xC.y2=16x     D.y2=32【解析】選C.因?yàn)辄c(diǎn)P到點(diǎn)(4,0)的距離比它到直線x+5=0的距離小1,所以將直線x+5=0右移1個(gè)單位,得直線x+4=0,即x=-4,易知點(diǎn)P到直線x=-4的距離等于它到點(diǎn)(4,0)的距離.根據(jù)拋物線的定義,可知P的軌跡是以點(diǎn)(4,0)為焦點(diǎn),以直線x=-4為準(zhǔn)線的拋物線.設(shè)拋物線的方程為y2=2px(p>0),可得=4,得2p=16,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=16x,即P點(diǎn)的軌跡方程為y2=16x.2.(2020·合肥高二檢測(cè))雙曲線4x2-y2+64=0上一點(diǎn)P到它的一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于1,那么點(diǎn)P到另一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于(  )A.17    B.15    C.9    D.7【解析】選A.因?yàn)?x2-y2+64=0,所以=1,所以雙曲線上一點(diǎn)P到兩個(gè)焦點(diǎn)距離之差的絕對(duì)值為2×8=16,因?yàn)辄c(diǎn)P到雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于1,所以點(diǎn)P到另一個(gè)焦點(diǎn)的距離等于17.3.(2020·北京高二檢測(cè))古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德利用“逼近法”得到橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)與短半軸長(zhǎng)的乘積.若橢圓C的中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2均在x軸上,C的面積為2π,且短軸長(zhǎng)為2,則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(  )A.+y2=1    B.=1C.=1    D.=1【解析】選B.由題意可得解得a=2,b=,因?yàn)闄E圓C的焦點(diǎn)在x軸上,所以C的標(biāo)準(zhǔn)方程為=1.4.已知F是拋物線y=x2的焦點(diǎn),P是該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),則線段PF中點(diǎn)的軌跡方程是(  )A.x2=2y-1     B.x2=2y-C.x2=y(tǒng)-     D.x2=2y-2【解析】選A.設(shè)P(x0,y0),PF的中點(diǎn)為(x,y),則y0x,又F(0,1),所以所以代入y0x得2y-1=(2x)2化簡(jiǎn)得x2=2y-1.5.已知雙曲線C:=1的上、下焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線C上,若=14,則=(  )A.38    B.24    C.38或10    D.24或4【解析】選B.由題意可得a=5,b=12,c=13,因?yàn)?/span>=14<a+c=18,所以點(diǎn)P在雙曲線C的下支上,=2a=10,故=24.6.已知F是橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn),B是短軸的一個(gè)端點(diǎn),線段BF的延長(zhǎng)線交橢圓C于點(diǎn)D,且=2,則橢圓C的離心率為(  )A.    B.    C.    D.3【解析】選A.如圖,設(shè)橢圓方程為=1(a>b>0),B(0,b)為上頂點(diǎn),F(xiàn)(c,0)為右焦點(diǎn),設(shè)D(x,y),由=2,得(c,-b)=2(x-c,y),即解得所以D.因?yàn)辄c(diǎn)D在橢圓上,所以=1,解得a2=3c2,即e2,所以e=.7.(2020·全國Ⅱ卷)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線x=a與雙曲線C:=1的兩條漸近線分別交于D,E兩點(diǎn).若△ODE的面積為8,則C的焦距的最小值為(  )A.4    B.8    C.16    D.32【命題意圖】本題考查雙曲線的焦距、雙曲線漸近線、基本不等式等知識(shí),意在考查學(xué)生的運(yùn)算求解能力.【解析】選B. 雙曲線C:=1的兩條漸近線方程為y=±x,將x=a與雙曲線漸近線方程聯(lián)立,令D和E坐標(biāo)分別為D(a,b),E(a,-b),所以ODE的面積為ab=8,所以c2=a2+b22ab=16,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=2時(shí),等號(hào)成立,所以c4,則焦距2c的最小值為8.8.已知點(diǎn)E是拋物線C:y2=2px(p>0)的對(duì)稱軸與準(zhǔn)線的交點(diǎn),點(diǎn)F為拋物線C的焦點(diǎn),點(diǎn)P在拋物線C上,在△EFP中,若sin ∠EFP=μ·sin ∠FEP,則μ的最大值為(  )A.    B.    C.    D.【解析】選C.過P(x軸上方)作準(zhǔn)線的垂線,垂足為H,則由拋物線的定義可得|PF|=|PH|,由sin EFP=μ·sin FEP,則在PFE中由正弦定理可知:|PE|=μ|PF|,所以|PE|=μ|PH|,設(shè)PE的傾斜角為α,則cos α當(dāng)μ取得最大值時(shí),cos α最小,此時(shí)直線PE與拋物線相切,設(shè)直線PE的方程為x=ty-則聯(lián)立直線與拋物線即y2-2pty+p2=0,所以Δ=4p2t2-4p2=0,所以t=1,即tan α=1,則cos α,則μ的最大值為.二、多選題(每小題5分,共20分,全部選對(duì)得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)9.若橢圓的對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,長(zhǎng)軸長(zhǎng)與短軸長(zhǎng)的和為18,焦距為6,則橢圓的方程可以為(  )A.=1    B.=1C.=1    D.=1【解析】選BD.2c=6,所以c=3,2a+2b=18,a2=b2+c2,所以所以橢圓方程為=1或=1.10.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,動(dòng)點(diǎn)P到兩個(gè)定點(diǎn)F1(-1,0)和F2(1,0)的斜率之積等于8,記點(diǎn)P的軌跡為曲線E,則(  )A.曲線E經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)B.曲線E關(guān)于x軸對(duì)稱C.曲線E關(guān)于y軸對(duì)稱D.若點(diǎn)(x,y)在曲線E上,則-1≤x≤1【解析】選BC.設(shè)P,則kPF1·kPF2·=8,則x2=1(y0).故軌跡為焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線去除頂點(diǎn).故曲線E不經(jīng)過原點(diǎn),A錯(cuò)誤;曲線E關(guān)于x軸對(duì)稱,關(guān)于y軸對(duì)稱,BC正確;若點(diǎn)(x,y)在曲線E上,則1<x或x<-1,D錯(cuò)誤.11.拋物線有如下光學(xué)性質(zhì):由其焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)拋物線反射后,沿平行于拋物線對(duì)稱軸的方向射出.已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,一束平行于x軸的光線l1從點(diǎn)M(3,1)射入,經(jīng)過拋物線上的點(diǎn)P(x1,y1)反射后,再經(jīng)拋物線上另一點(diǎn)Q(x2,y2)反射后,沿直線l2射出,則下列結(jié)論中正確的是(  )A.x1x2=1     B.kPQ=-C.|PQ|=    D.l1l2之間的距離為4【解析】選ABC.如圖所示,由拋物線的光學(xué)性質(zhì)可知,直線PQ過焦點(diǎn)F(1,0),所以x1x2=1,即選項(xiàng)A正確;由題意可得,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(4,-4),所以kPQ=-,即選項(xiàng)B正確;由拋物線的定義可知,|PQ|=x1+x2+p=+4+2=,即選項(xiàng)C正確;因?yàn)?/span>l1l2平行,所以l1l2之間的距離d=|y1-y2|=5,即選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12.(2020·新高考全國Ⅰ卷)已知曲線C:mx2+ny2=1(  )A.若m>n>0,則C是橢圓,其焦點(diǎn)在y軸上B.若m=n>0,則C是圓,其半徑為C.若mn<0,則C是雙曲線,其漸近線方程為y=±xD.若m=0,n>0,則C是兩條直線【命題意圖】本題考查橢圓、雙曲線和圓的方程,考查分類討論思想,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)抽象和邏輯推理等核心素養(yǎng).【解析】選ACD. 因?yàn)閙>n>0,則>>0,所以=1表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓,故A項(xiàng)正確;當(dāng)m=n>0時(shí),x2+y2表示半徑為的圓,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)mn<0時(shí),曲線mx2+ny2=1表示雙曲線,由mx2+ny2=0得=-,所以雙曲線的漸近線方程為y=±x,故C項(xiàng)正確;當(dāng)m=0,n>0時(shí),由y2,得y=±,所以曲線表示兩條直線,故D項(xiàng)正確.三、填空題(每小題5分,共20分)13.(2020·北京高考)已知雙曲線C:=1,則C的右焦點(diǎn)的坐標(biāo)為________;C的焦點(diǎn)到其漸近線的距離是________.【解析】在雙曲線C中,a=,b=,則c==3,則雙曲線C的右焦點(diǎn)坐標(biāo)為,雙曲線C的漸近線方程為y=±x,即x±y=0,所以雙曲線C的焦點(diǎn)到其漸近線的距離為.答案: 14.已知拋物線的方程為y2=2px(p>0),O為坐標(biāo)原點(diǎn),A,B為拋物線上的點(diǎn),若△OAB為等邊三角形,且面積為48,則p的值為________.【解析】設(shè)B(x1,y1),A(x2,y2),因?yàn)閨OB|=|OA|,所以x+y=x+y.又y=2px1,y=2px2所以x-x+2p(x2-x1)=0,即(x2-x1)(x1+x2+2p)=0.又x1,x2與p同號(hào),所以x1+x2=2p0.所以x2-x1=0,即x1=x2.根據(jù)拋物線對(duì)稱性可知點(diǎn)B,A關(guān)于x軸對(duì)稱,OAB為等邊三角形,不妨設(shè)直線OB的方程為y=x,,解得B(6p,2p),所以=4p.因?yàn)?/span>OAB的面積為48,所以×(4p)2=48解得p2=4,所以p=2.答案:215.設(shè)橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F2作橢圓長(zhǎng)軸的垂線交橢圓于點(diǎn)P,若△F1PF2為等腰直角三角形,則橢圓的離心率為________.【解析】設(shè)橢圓的方程為=1(a>b>0),F(xiàn)2的坐標(biāo)為(c,0),P點(diǎn)坐標(biāo)為(不妨取第一象限內(nèi)點(diǎn)P),由題意知|PF2|=|F1F2|,所以=2c,a2-c2=2ac,+2-1=0,解得±-1,負(fù)值舍去,所以e=-1.答案:-116.設(shè)雙曲線=1的右頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F.過點(diǎn)F且與雙曲線的一條漸近線平行的直線與另一條漸近線交于點(diǎn)B,則△AFB的面積為________.【解析】根據(jù)題意,得a2=9,b2=16,所以c==5,且A(3,0),F(xiàn)(5,0).因?yàn)殡p曲線=1的漸近線方程為y=±x.所以直線BF的方程為y=±(x-5).若直線BF的方程為y=(x-5),與漸近線y=-x交于點(diǎn)B,此時(shí)SAFB|AF|·|yB|=×2×若直線BF的方程為y=-(x-5),與漸近線y=x交于點(diǎn)B.此時(shí)SAFB|AF|·|yB|=×2×.因此,AFB的面積為.答案:四、解答題(共70分)17.(10分)給定拋物線C:y2=4x,F(xiàn)是拋物線C的焦點(diǎn),過F的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn).若|FA|=2|BF|,求直線l的方程.【解析】顯然直線l的斜率存在,故可設(shè)直線l:y=k(x-1),聯(lián)立消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=1,故x1,又|FA|=2|BF|,所以=2則x1-1=2(1-x2)①②得x2(x2=1舍去),所以B,得直線l的斜率為k=kBF±2,所以直線l的方程為y=±2(x-1).18.(12分)(2020·天津高考)已知橢圓=1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)為A(0,-3),右焦點(diǎn)為F,且|OA|=|OF|,其中O為原點(diǎn).(1)求橢圓的方程;(2)已知點(diǎn)C滿足3,點(diǎn)B在橢圓上(B異于橢圓的頂點(diǎn)),直線AB與以C為圓心的圓相切于點(diǎn)P,且P為線段AB的中點(diǎn).求直線AB的方程.【解析】(1)因?yàn)闄E圓=1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)為A(0,-3),所以b=3,由|OA|=|OF|,得c=b=3,又由a2=b2+c2,得a2=32+32=18,所以橢圓的方程為=1.(2)因?yàn)橹本€AB與以C為圓心的圓相切于點(diǎn)P,所以CPAB,根據(jù)題意可知,直線AB和直線CP的斜率均存在,設(shè)直線AB的斜率為k,則直線AB的方程為y+3=kx,即y=kx-3,聯(lián)立得方程組消去y,可得(2k2+1)x2-12kx=0,解得x=0或x=.將x=代入y=kx-3,得y=k·-3=,所以,點(diǎn)B的坐標(biāo)為,因?yàn)镻為線段AB的中點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,-3),所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為,由3,得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,0),所以,直線CP的斜率為kCP又因?yàn)镃PAB,所以k·=-1,整理得2k2-3k+1=0,解得k=或k=1.所以,直線AB的方程為y=x-3或y=x-3.19.(12分)橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,焦距為2.一雙曲線和該橢圓有公共焦點(diǎn),且雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)比橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)小4,雙曲線離心率與橢圓離心率之比為7∶3,求橢圓和雙曲線的方程.【解析】焦點(diǎn)在x軸上,設(shè)橢圓方程為=1(a>b>0),且c=.設(shè)雙曲線為=1(m>0,n>0),m=a-4.因?yàn)?/span>,所以,解得a=7,m=3.因?yàn)闄E圓和雙曲線的半焦距為所以b2=36,n2=4.所以橢圓方程為=1,雙曲線方程為=1.焦點(diǎn)在y軸上,橢圓方程為=1,雙曲線方程為=1.20.(12分)已知橢圓=1(a>b>0)經(jīng)過點(diǎn)(0,),離心率為,左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).(1)求橢圓的方程;(2)若直線l:y=-x+m與橢圓交于A,B兩點(diǎn),與以F1F2為直徑的圓交于C,D兩點(diǎn),且滿足,求直線l的方程.【解析】(1)由題設(shè)知解得a=2,b=,c=1,所以橢圓的方程為=1.(2)由(1)知,以F1F2為直徑的圓的方程為x2+y2=1,所以圓心到直線l的距離d=,由d<1得|m|<. (*)所以|CD|=2=2.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),得x2-mx+m2-3=0,由根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=m,x1x2=m2-3.所以|AB|=.,得=1,解得m=±,滿足(*).所以直線l的方程為y=-x+或y=-x-.21.(12分)已知拋物線C:y2=2px的焦點(diǎn)為F.(1)過點(diǎn)F且斜率為的直線交拋物線C于P,Q兩點(diǎn),若|PQ|=,求拋物線C的方程.(2)過點(diǎn)F的直線交拋物線C于A,B兩點(diǎn),直線AO,BO分別與直線x=-p相交于M,N兩點(diǎn),試判斷△ABO與△MNO的面積之比是否為定值,并說明理由.【解析】(1)設(shè)直線PQ的傾斜角為α由題意得tan α,α=60°由拋物線的焦點(diǎn)弦公式得|PQ|=?p=2,所以C的方程為y2=4x.(2)ABO與MNO的面積之比為,理由如下:設(shè)AB的方程為x=ty+,代入y2=2px得y2-2pty-p2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1y2=-p2,x1x2·.因?yàn)?/span>AOB=MON,所以··.22.(12分)(2020·全國Ⅲ卷)已知橢圓=1(0<m<5)的離心率為,A,B分別為C的左、右頂點(diǎn).(1)求C的方程;(2)若點(diǎn)P在C上,點(diǎn)Q在直線x=6上,且,BP⊥BQ,求△APQ的面積.【解析】(1)因?yàn)镃:=1(0<m<5),所以a=5,b=m,根據(jù)離心率e=,解得m=或m=-(舍),所以C的方程為:=1,即=1.(2)不妨設(shè)P,Q在x軸上方,因?yàn)辄c(diǎn)P在C上,點(diǎn)Q在直線x=6上,且|BP|=|BQ|,BPBQ,過點(diǎn)P作x軸垂線,交點(diǎn)為M,設(shè)x=6與x軸交點(diǎn)為N,根據(jù)題意畫出圖形,如圖因?yàn)閨BP|=|BQ|,BPBQ,PMB=QNB=90°,又因?yàn)?/span>PBM+QBN=90°BQN+QBN=90°,所以PBM=BQN,所以PMB≌△BNQ,因?yàn)?/span>=1,所以B(5,0),所以=6-5=1,設(shè)P點(diǎn)為(xP,yP),可得P點(diǎn)縱坐標(biāo)為yP=1,將其代入=1,可得=1,解得:xP=3或xP=-3,所以P點(diǎn)為(3,1)或(-3,1),當(dāng)P點(diǎn)為(3,1)時(shí),故=5-3=2,因?yàn)?/span>PMB≌△BNQ,所以|MB|=|NQ|=2,可得:Q點(diǎn)為(6,2),畫出圖象,如圖因?yàn)锳(-5,0),Q(6,2),可求得直線AQ的直線方程為:2x-11y+10=0,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式可得P到直線AQ的距離為:d=,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式可得:=5所以APQ面積為:×5×當(dāng)P點(diǎn)為(-3,1)時(shí),故=5+3=8,因?yàn)?/span>PMB≌△BNQ,所以|MB|=|NQ|=8,可得:Q點(diǎn)為(6,8),畫出圖象,如圖因?yàn)锳(-5,0),Q(6,8),可求得直線AQ的直線方程為:8x-11y+40=0,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式可得P到直線AQ的距離為:d=,根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式可得:所以APQ面積為:××,綜上所述,APQ面積為. 

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