内容正文:
达标测试卷(八) 解析几何
1.C 由直线的方向向量为n=(-1,-1),得直线的斜率为=1,所以=1,解得y=-1.
2.A 由C1:x2+y2-14x=0与圆C2:(x-3)2+(y-4)2=15,可得圆心C1(7,0),C2(3,4),半径R1=7,R2=,则|C1C2|==4,且R1-R2=7-,R1+R2=7+,所以R1-R2<|C1C2|<R1+R2,所以两圆相交.故选A.
3.B 直线2x+y+4=0与直线3x-my-2=0垂直,则2×3+×=0,解得m=2或m=-3,所以“m=2”是“直线2x+y+4=0与直线3x-my-2=0垂直”的充分不必要条件.
故选B.
4.D 由题意可知该双曲线的焦点在x轴上,实轴长为4,点在该双曲线上.
设该双曲线的方程为-=1,则解得a=2,b=,故该双曲线的标准方程是-=1.故选D.
5.C 由椭圆C:+=1可得a2=9,所以a=3,因为点M在C上,所以|MF1|+|MF2|=2a=6,所以|MF1|·|MF2|≤2=2=9,当且仅当|MF1|=|MF2|=3时等号成立,
所以|MF1|·|MF2|最大值为9.故选C.
6.B 由抛物线方程知其焦点为F,准线为l:x=.
分别过A,B作准线的垂线,垂足分别为C,D,AC与BD分别交y轴于M,N,则|AM|=|AC|-=|AF|-,
|BN|=|BD|-=|BF|-.
设AB的中点为E,过E作y轴的垂线,垂足为G,
∴|EG|==(|AF|-+|BF|-)=(|AF|+|BF|-3)≥=4(当且仅当A,B,F三点共线时,等号成立),∴线段AB的中点到y轴的距离的最小值为4.故选B.
7.D 曲线x=即 x2+y2=1(x≥0)表示一个半径为1的半圆,如图所示.
当直线y=x+b经过点A(0,1)时,求得b=1,
当直线y=x+b经过点B(1,0)时,求得b=-1,
当直线和半圆相切于点D时,
由圆心O到直线y=x+b的距离等于半径,可得=1,求得b=-或b=(舍去).故当直线y=x+b与曲线x=恰有一个公共点时b的取值范围是-1<b≤1或b=-,故选D.
8.A 因为3tan A+3tan B+tan C=0可得+=,即=,而在△ABC中,sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B)≠0,所以上式可得3cos(A+B)-cos Acos B=0,而cos(A+B)=cos Acos B-sin Asin B,
所以可得2cos Acos B=3sin Asin B,
即tan A·tan B=,
由题意可得A(-a,0),B(a,0),设C(x0,y0),可得+=1,由椭圆的对称性设C在第一象限,过C作CD⊥AB, 交AB于点D,如图所示.
在△ACD中,tan A=,
在△BCD中,tan B=,
所以tan A·tan B=·===,所以=,
所以离心率e=== =.故选A.
9.ACD 由x2+y2-6x=0,得(x-3)2+y2=9,则圆心C(3,0),半径r1=3,所以A正确;
对于B,因为点到圆心的距离为=2>3,所以点在圆C的外部,所以B错误;
对于C,因为圆心C(3,0)到直线l:x+y+3=0的距离为d==3=r1,
所以直线l:x+y+3=0与圆C相切,所以C正确;
对于D,圆C′:2+y2=4的圆心为C′(-1,0),半径r2=2,
因为|CC′|==4,r1-r2<4<r1+r2,
所以圆C′:2+y2=4与圆C相交,所以D正确, 故选ACD.
10.BD 对于A,当m=3时,x2+y2=1表示圆,不是椭圆,故A错误;
对于B,当曲线C为焦点在y轴上的双曲线时,解得m>4,故B正确;
对于C,当时,m<2,此时曲线C为焦点在x轴上的双曲线,c2=4-m+2-m=6-2m,则焦距2c不是定值,故C错误;
对于D,由C选项可知,m<2,e==,令t=4-m,t>2,则e=<,故D正确;故选BD.
11.AC 抛物线C:y2=4x的焦点为(1,0),圆F:(x-1)2+y2=的圆心为F(1,0),半径为r=.
对于A,|PQ|的最小值是|PF|的最小值减去圆的半径,又|PF|的最小值是1,所以|PQ|的最小值是1-=,A正确;对于B,设P(4t2,4t),则|PF|2=(4t2-1)2+16t2=16t4+8t2+1,|PA|2=(4t2+1)2+16t2=16t4+24t2+1,当t=0时,=1;当t≠0时,==1-=1-≥1-=,
当且仅当16t2=,即t=±时等号成立,
所以的最小值是,B不正确;
对于C,如图所示,要使∠PAQ最大,当且仅当AQ与圆F相切,AP与抛物线C相切,且P,Q在x轴两侧,所以当∠PAQ最大时,|AQ|===,C正确;对于D,因为∠PAQ的最小值为0°,即P,A,Q共线,则当∠PAQ最小时,即|AQ|∈,D不正确.故选AC.
12.解析 圆C的标准方程为(x-2)2+y2=4,圆心为C(2,0),半径为r=2,|CM|==,则过点M(1,1)的直线被圆截得的弦长的最小值为2=2=2.
答案 2
13.解析 若点在抛物线y2=2px的内部或在抛物线上,则过点的直线l与抛物线恒有公共点,所以当x=1时,y=≥2,解得p≥2,所以p的值可以是3.
答案 3(答案不唯一,不小于2的实数均正确)
14.解析 由题意,可设椭圆的长半轴为a1,双曲线的实半轴为a2,由椭圆和双曲线的定义可知,PF1+PF2=2a1,PF1-PF2=2a2,则PF1=a1+a2,PF2=a1-a2,又∠F1PF2=60°,由余弦定理可得2=2+2-2cos 60°,整理得4c2=a+3a,即+=4, 则+=1,
所以e+e==+++≥1+2=1+.
答案 1+
15.解析 (1)由题意得,圆心O(0,0)到直线l1:x-y-2=0的距离为圆的半径r(r>0),
则r==2,
所以圆O的标准方程为x2+y2=4.
又圆心O到直线l2的距离d==1,
所以|AB|=2=2=2.
(2)连接OG,OM(图略),由题意知|OG|==,|GM|==.
所以以G为圆心,|GM|为半径的圆的方程为(x-1)2+(y-3)2=6①.
由(1)知圆O的方程为x2+y2=4②,
由①-②可得直线MN的方程为x+3y-4=0.
16.解析 (1)因为BC过椭圆M的中心,
所以BC=2OC=2OB.
又AC⊥BC,BC=2AC,
所以△OAC是以∠C为直角的等腰直角三角形,
则A(a,0),C,
所以+=1,整理得a2=3b2,
所以c2=a2-b2=2b2,所以e===.
(2)由(1)可知A(a,0),B,AB=a,则△ABC的外接圆的圆心为AB的中点,半径为AB=a,所以△ABC的外接圆的方程为+=a2.
令x=0,解得y=a或y=-,
所以a-=9,解得a=6,
所以b2=12,故椭圆M的方程为+=1.
17.(1)解析 由题意,知=1,所以p=2,所以拋物线C的方程为y2=4x.
(2)证明 因为直线l过抛物线C的焦点F(1,0),由题意知,直线l斜率不为0,所以设l的方程为x=my+1,设A,B,
联立消去x得y2=4my+4,
即y2-4my-4=0,所以Δ=16m2+16>0,
y1+y2=4m,y1y2=-4.
所以k1+k3=+
=
=
=
=
==-t×=-t,
因为E(-1,t),F(1,0),所以k2==-,
所以k1+k3=2k2.
18.(1)解析 由得
所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)证明 当直线l斜率不存在时,直线l与椭圆C交于不同的两点分布在x轴两侧,不合题意.
所以直线l斜率存在,设直线l的方程为y=kx+m.
设E(x1,y1),F(x2,y2),
由得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,所以x1+x2=,x1x2=.
因为∠APE=∠OPF,所以kPE+kPF=0,
即+=0,
整理得2kx1x2+(x1+x2)-=0,化简得m=-6k,所以直线l的方程为y=kx-6k=k(x-6), 所以直线l过定点(6,0).
19.解析 (1)设双曲线的标准方程为-=1,联立得a2=3,b2=1,
所以双曲线的标准方程为-y2=1.
(2)已知C,D,A(-,0),B(,0).
当m=±时,动点P与点A,B重合,
当m≠±时,直线AD:y=,
直线BC:y=,
联立两直线方程得y2=.
又-n2=1,即-3n2=3-m2,
所以y2=-,即+y2=1.
又·==||2-||2=||2-2,
且PO∈(1, ],所以·∈.
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达标测试卷(八) 解析几何
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
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.过A(4,y),B(2,-3)两点的直线的一个方向向量为n=(-1,-1),则y=( )
A.- B. C.-1 D.1
2.圆C1:x2+y2-14x=0与圆C2:(x-3)2+(y-4)2=15的位置关系为( )
A.相交 B.内切 C.外切 D.相离
3.“m=2”是“直线2x+y+4=0与直线3x-my-2=0垂直”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
4.现有某青花瓷花瓶的外形上下对称,可看成是焦点在x轴上的双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面,如图所示,若该花瓶的瓶身最小的直径是4,瓶口和底面的直径都是8,瓶高是6,则该双曲线的标准方程是( )
A.-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
5.已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在椭圆C上,则|MF1|·|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
6.已知A,B是抛物线y2=-6x上的两点,且|AB|=11,则线段AB的中点到y轴的距离的最小值为( )
A. B.4 C. D.5
7.若直线y=x+b与曲线x=恰有一个公共点,则b的取值范围是( )
A.-1<b≤1 B.-1≤b≤1
C.-≤b≤-1 D.-1<b≤1或b=-
8.设椭圆+=1(a>b>0)长轴的两个顶点分别为A,B,点C为椭圆上不同于A,B的任一点,若将△ABC的三个内角记作A,B,C,且满足3tan A+3tan B+tan C=0,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知圆C:x2+y2-6x=0,则下列叙述正确的是( )
A.圆C的半径r=3
B.点在圆C的内部
C.直线l:x+y+3=0与圆C相切
D.圆C′:+y2=4与圆C相交
10.已知曲线C:+=1,则下列说法正确的是( )
A.若2<m<4,则曲线C为椭圆
B.若m>4,则曲线C为焦点在y轴上的双曲线
C.若曲线C为双曲线,则其焦距是定值
D.若曲线C为焦点在x轴上的双曲线,则其离心率小于
11.已知抛物线C:y2=4x,圆F:(x-1)2+y2=(F为圆心),点P在抛物线C上,点Q在圆F上,点A(-1,0),则下列结论正确的是( )
A.|PQ|的最小值是
B.的最小值是
C.当∠PAQ最大时,|AQ|=
D.当∠PAQ最小时,|AQ|=
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知圆C:x2+y2-4x=0,过点M(1,1)的直线被圆截得的弦长的最小值为________.
13.已知抛物线y2=2px,若过点的直线l与抛物线恒有公共点,则p的值可以是________.(写出一个符合题意的答案即可)
14.已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们一个公共点,且∠F1PF2=,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2,则e+e的最小值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知圆O的圆心O为坐标原点,且与直线l1:x-y-2=0相切.
(1)求直线l2:4x-3y+5=0被圆O所截得的弦AB的长;
(2)过点G(1,3)作两条与圆O相切的直线,切点分别为M,N,求直线MN的方程.
16.(15分)如图,A,B,C是椭圆M:+=1(a>b>0)上的三点,其中点A是椭圆的右顶点,BC过椭圆M的中心,且满足AC⊥BC,BC=2AC.
(1)求椭圆M的离心率;
(2)若y轴被△ABC的外接圆所截得的弦长为9,求椭圆M的方程.
17.(15分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线上一点E(-1,t),直线l过抛物线C的焦点F,且与抛物线C交于不同的两点A,B.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线EA,EF,EB的斜率分别为k1,k2,k3,求证:k1+k3=2k2.
18.(17分)已知焦点在x轴上的椭圆C:+=1(a>b>0),短轴长为2,椭圆左顶点到左焦点的距离为1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)如图,已知点P,点A是椭圆的右顶点,直线l与椭圆C交于不同的两点 E,F,E,F两点都在x轴上方,且∠APE=∠OPF.证明直线l过定点,并求出该定点坐标.
19.(17分)已知双曲线的焦点在x轴上,中心在原点,离心率为,且过点(,1).
(1)求双曲线的标准方程;
(2)双曲线的左、右顶点分别为A,B,且动点C,D在双曲线上,直线BC与直线AD交于点P,M(-,0),N(,0),求·的取值范围.
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