湘教版高中数学选择性必修第一册第三单元章末检测卷(含答案)
展开第3章 章末检测卷
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40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.若双曲线C: -=1(a>0,b>0)的一条渐近线被以焦点为圆心的圆x2+y2-4x=0所截得的弦长为,则a= ( )
A. 1 B. C. D. 2
2.已知双曲线C: -=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A是双曲线在第一象限的点,若AF1⊥AF2,∠AOF2=60°,则双曲线C的离心率e= ( )
A. B. C. +1 D. +1
3.设A,B为椭圆+=1(a>b>0)上关于原点对称的两个点,右焦点为F(c,0),若|AB|=2c,S△ABF≥c2,则该椭圆离心率e的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
4.抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点A(4,)且平行于x轴的直线与线段AF的垂直平分线交于点M,若点M在抛物线C上,则|MF|= ( )
A.或 B.或 C. 1或3 D. 2或4
5.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点M在C上,点N在l上,直线MN过点P(0,2),且MF⊥NF,则|MF|= ( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,O为坐标原点,右焦点为F,过点F作一条渐近线的垂线,垂足为P,△OPF的周长为12,则双曲线的实轴长为 ( )
A. 8 B. 4 C. D. 2
7.已知曲线C上任意一点P(x,y)满足+=,则曲线C上到直线2x-y-4=0的距离最近的点的坐标是 ( )
A. B. C. D.
8.设椭圆C: +y2=1(a>1),已知点A(0,1),点P为曲线C上的点,若|AP|的最大值为2,则a的取值范围为 ( )
A. (1,] B. (1,2] C. [,2) D. (,2]
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.已知双曲线C: -y2=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线C右支上的动点,过P作两渐近线的垂线,垂足分别为A,B.若圆(x-2)2+y 2=1与双曲线C的渐近线相切,则 ( )
A.双曲线C的离心率e=
B.当点P异于顶点时,△PF1F2的内切圆的圆心总在直线x=2-上
C. |PA|·|PB|为定值
D. |AB|的最小值为
10.已知双曲线C: -=1(a>0,b>0)的实轴长为12,焦距为20,左、右焦点分别为F1,F2,下列结论正确的是 ( )
A. 双曲线C的离心率为 B. 双曲线C的渐近线方程为y=±x
C. F2到一条渐近线的距离是8 D. 过F2的最短弦长为
11.抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过点F,斜率k>0,且交抛物线C于A,B(点A在x轴的下方)两点,抛物线的准线为m,AA1⊥m于A1,BB1⊥m于B1,下列结论正确的是 ( )
A. |AB|=|FA|·|FB| B. 若k=,则|FA|·|FB|=12
C. 若|AA1|·|BB1|=12,则k= D. ∠A1FB1=60°
12.已知椭圆C1: +y2=1过双曲线C2: -=1(a,b>0)的焦点,C1的焦点恰为C2的顶点,C1与C2的交点按逆时针方向分别为A,B,C,D,O为坐标原点,则 ( )
A. C2的离心率为 B. C1的右焦点到C2的一条渐近线的距离为
C. 点A到C2的两顶点的距离之和等于4 D. 四边形ABCD的面积为
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知点A(0,),抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N.若|FM|∶|MN|=1∶2,则p的值等于 .
14.已知O为坐标原点,A,B分别是双曲线C: -=1的左、右顶点,M是双曲线C上不同于A,B的动点,直线AM,BM与y轴分别交于点P,Q两点,则|OP|· |OQ|= .
15.如图所示,F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF1|为半径的圆与该双曲线左支交于A,B两点,若△ABF2是等边三角形,则双曲线的离心率为 .
16.油液在运输过程中不仅会对底部产生压力,同时会对侧壁产生压力,因为弧形所能承受的压力会比其他形状的压力大,所以油罐车的油罐截面是椭圆(椭圆长轴与油罐底部平面平行),如图.已知解放J6油罐车罐体长 9米,油罐截面长轴长2.4米,短轴长1.6米,当静止状态下所装汽油的高(到油罐底部平面的垂直距离)为1.2米时,此时的油面面积为 平方米.(保留根式)
四、解答题(本题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤)
17.(10分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点是原点,以x轴为对称轴,且经过点P(1,-2).
(1)求抛物线C的方程.
(2)已知直线l:y=-x+m与抛物线C交于A,B两点,在抛物线C上是否存在点Q,使得直线QA,QB分别与y轴交于M,N两点,且|QM|=|QN|,若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
18. (12分)已知椭圆C: +=1(a>0,b>0),离心率为,且点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程.
(2)若椭圆C上的任意一点M(除短轴的端点外)与短轴的两个端点B1,B2的连线分别与x轴交于P,Q两点,求证|OP|·|OQ|为定值.
19. (12分)已知椭圆C: +=1(a>b>0)过点,椭圆的焦距为2.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设直线l过点,且斜率为-(k≠0),若椭圆C上存在A,B两点关于直线l对称,O为坐标原点,求k的取值范围及△AOB面积的最大值.
20. (12分)已知双曲线C: -=1(a>0,b>0)的实半轴长为1,且C上的任意一点M到C的两条渐近线距离的乘积为.
(1)求双曲线C的方程.
(2)设直线l过双曲线C的右焦点F,与双曲线C相交于P,Q两点,问在x轴上是否存在定点D,使得∠PDQ的平分线与x轴或y轴垂直?若存在,求出定点D的坐标;否则,说明理由.
21. (12分)已知动圆E过点F(0,1),且与直线y=-1相切,设圆心E的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程.
(2)设直线l:y=kx+1交曲线C于M,N两点,以MN为直径的圆交x轴于E,F两点,若|EF|≥4,求k的取值范围.
22. (12分)如图,已知抛物线T:y2=2px(p∈ N+)和椭圆C: +y2=1,过抛物线T的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,线段AB的垂直平分线交椭圆C于M,N两点.
(1)若F恰是椭圆C的焦点,求p的值.
(2)若MN恰好被AB平分,求△OAB面积的最大值.
第3章 章末检测卷
参考答案
1. C 2.D 3.A 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.ACD10.ACD 11.ABC 12.ACD
13. 2 14. 3 15. +1 16.
17. 解:(1)设抛物线C的方程为y2=2px.
由题意可得4=2p,∴ p=2,
∴ 抛物线C的方程为y2=4x.
(2)存在.点Q的坐标为(1,2).设A(x1,y1),B(x2,y2).
联立,得方程组得y2+4y-4m=0.
由Δ=16+16m>0,∴ m>-1,y1+y2=-4,y1y2=-4m.
假设在抛物线C上存在点Q(x0,y0),使得|QM|=|QN|,
∴=4x0,且kQM+kQN=0.
又∵ kQM+kQN=kQA+kQB=+=+==0,
∴ y0=-=2,
∴ 存在点Q(1,2),使得|QM|=|QN|.
18. (1)解:由题设,得可得故椭圆方程为+y2=1.
(2)证明:由题意,不妨令B1(0,1),B2(0,-1),
设椭圆上任意一点M(x0,y0)(y0≠±1),
∴ 直线B1M的方程为y=x+1;直线B2M的方程为y=x-1.
令y=0,得xP=,xQ=,
∴ |OP|·|OQ|===4,为定值.
19. 解:(1)∵ 椭圆C: +=1(a>b>0)过点,椭圆的焦距为2,
∴ 解得a2=2,b2=1,
∴ 椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由题意,设直线AB的方程为y=kx+m(k≠0),A(x1, y1),B(x2,y2),
由整理化简可得(1+2k2)x2+ 4kmx+2m2-2=0,∴ x1+x2=-,x1·x2=.
∵ Δ>0,∴ 2k2+1>m2①,
∴ 线段AB中点的横坐标x0=-,纵坐标y0=kx0+m=.
将x0,y0代入直线l的方程y=-x-可解得m=②,
由①②,可得0<k2<,∴ k∈∪.
∵ |AB|==
,
且原点O到直线AB的距离d=,
∴ S△AOB=|AB|d==,
∴ 当m=1时,S△AOB最大,且最大为,此时k=±,故当k=±时,S△AOB的最大值为.
20. 解:(1)由题意可得a=1,
所以双曲线C:x2-=1,
所以渐近线方程为bx±y=0.
设M(x0,y0),则×=,即=.
因为M(x0,y0)在双曲线上,所以-=1,
即b2-=b2,所以=,解得b2=3,
所以双曲线C的方程为x2-=1.
(2)存在.D的坐标为.假设存在D(t,0),使得∠PDQ的平分线与x轴或y轴垂直,
则可得kPD+kQD=0,F(2,0).设P(x1,y1),Q(x2,y2).
①当l斜率存在时,设直线l:y=k(x-2),
由可得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0,
所以x1+x2=,x1x2=,
所以kPD+kQD=+==0,
即k(x1-2)(x2-t)+k(x2-2)(x1-t)=0恒成立,
整理可得k[2x1x2-(t+2)(x1+x2)+4t]=0,
所以=0,
即2×-(t+2)×+4t=0,
所以8k2+6-4k2(t+2)+4t(k2-3)=0,
所以6-12t=0,解得t=,所以.
②当l斜率不存在时,符合题意.
综上,存在定点,使得∠PDQ的平分线与x轴或y轴垂直.
21. 解:(1) 设E (x,y),由题意得E到F的距离与到直线y=-1的距离相等.由抛物线的定义知曲线C的方程为x2=4y.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由题意可知直线l过x2=4y的焦点,
由消去x得=4y,
整理得y2-(4k2+2)y+1=0,∴ y1+y2=4k2+2.
∵ MN过x2=4y的焦点,
∴ 以MN为直径的圆的圆心为,半径为+1.
∵ |EF|===≥4,解得k2≥,k≤-或k≥,
∴ k的取值范围是∪.
22. 解:(1)在椭圆中,c2=a2-b2=4,所以c=2.
因为F恰是椭圆C的焦点,所以=2,所以p=4.
(2)设直线l:x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),M(x3,y3),N(x4,y4),
由得y2-2mpy-p2=0,
则y1+y2=2mp,y1·y2=-p2,则x1+x2=2m2p+p,
故AB的中点坐标为.
又因为MN恰好被AB平分,
则x3+x4=2m2p+p,y3+y4=2mp.
直线MN的斜率等于-m,将M,N的坐标代入椭圆方程得+=1, +=1,
两式相减得+(y3+y4)(y3-y4)=0,
故=-,即直线MN的斜率等于-,
所以-=-m,解得m2=.
由AB的中点在椭圆内,得+(mp)2<1,
解得p2<.
因为p∈N+,所以p的最大值是2,|y1-y2|===,
则△OAB的面积=×|y1-y2|==p2 ≤,
所以当p=2时,△OAB面积的最大值是.