1.已知圓x2+y2+Dx+Ey=0的圓心在直線x+y=1上,則D與E的關(guān)系是( )
A.D+E=2 B.D+E=1
C.D+E=-1 D.D+E=-2[來X k b 1 . c o m
解析 D 依題意得,圓心-D2,-E2在直線x+y=1上,因此有-D2-E2=1,即D+E=-2.
2.以線段AB:x+y-2=0(0≤x≤2)為直徑的圓的方程為( )
A.(x+1)2+(y+1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2
C.(x+1)2+(y+1)2=8 D.(x-1)2+(y-1)2=8
解析 B 直徑的兩端點(diǎn)為(0,2),(2,0),∴圓心為(1,1),半徑為2,圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2.
3.已知F1、F2是橢圓x24+y2=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓上一動(dòng)點(diǎn),則使PF1•PF2取最大值的點(diǎn)P為( )
A.(-2,0) B.(0,1) C.(2,0) D.(0,1)和(0,-1)
解析 D 由橢圓定義,PF1+PF2=2a=4,∴PF1•PF2≤PF1+PF222=4,
當(dāng)且僅當(dāng)PF1=PF2,即P(0,-1)或(0,1)時(shí),取“=”.
4.已知橢圓x216 +y225=1的焦點(diǎn)分別是F1、F2,P是橢圓上一點(diǎn),若連接F1、F2、P三點(diǎn)恰好能構(gòu)成直角三角形,則點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離是( )
A.165 B.3 C.163 D.253
解析 A 橢圓x216+y225=1的焦點(diǎn)分別為F1(0,-3)、F2(0,3),易得∠F1PF2<π2,∴∠PF1F2=π2或∠PF2F1=π2,點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離d= xp,又yp=3,x2p16+y2p25=1,解得xP=165,故選A.
5.若曲線y=x2的一條切線l與直線x+4y-8=0垂直,則l的方程為( )
A.4x+y+4=0 B.x-4y-4=0
C.4x-y-12=0 D.4x-y-4=0
解析 D 設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),則y′x=x0=2x0, ∴2x0=4,即x0=2,
∴切點(diǎn)為(2,4),方程為y-4=4(x-2), 即4x-y-4=0.
6.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析 C 方程可化為x21m+y21n=1,若焦點(diǎn)在y軸上,則1n>1m>0,即m>n>0.
7.設(shè)雙曲線x2a2-y2b2=1的一條漸近線與拋物線y=x2+1只有一個(gè)公共點(diǎn),則雙曲線的離心率為( )
A.54 B.5 C.52 D.5
解析 D 雙曲線的漸近線為y=±bax,由對(duì)稱性,只要與一條漸近線有一個(gè)公共點(diǎn)
即可由y=x2+1,y=bax,得x2-bax+1=0.
∴Δ=b2a2-4=0,即b2=4a2,∴e=5.
8.P為橢圓x24+y23=1上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2為該橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),若∠F1PF2=60°,則PF1→•PF2→=( )
A.3 B.3
C.23 D.2
解析 D ∵S△PF1F2=b2tan60°2=3×tan 30°=3=12PF1→•PF2→•sin 60°,∴PF1→PF2→=4,∴PF1→•PF2→=4×12=2.
9.設(shè)橢圓x2m2+y2n2=1(m>0,n>0)的右焦點(diǎn)與拋物線y2=8x的焦點(diǎn)相同,離心率為12,則此橢圓的方程為( )
A.x212+y216=1 B.x216+y212=1
C.x248+y264=1 D.x264+y248=1
解析 B 拋物線的焦點(diǎn)為(2,0),∴由題意得c=2,cm=12,
∴m=4,n2=12,∴方程為x216+y212=1.
10.設(shè)直線l過雙曲線C的一個(gè)焦點(diǎn),且與C的 一條對(duì)稱軸垂直,l與C交于A,B兩點(diǎn),AB為C的實(shí)軸長的2倍,則C的離心率為( )
A.2 B.3
C.2 D.3
解析 B 設(shè)雙曲線C的方程為x2a2-y2b2=1,焦點(diǎn)F(-c,0),將x=-c代入x2a2-y2b2=
1可得y2=b4a2,∴AB=2×b2a=2×2a,∴b2=2a2,c2=a2+b2=3a2,∴e=ca=3.
11.已知拋物線y2=4x的準(zhǔn)線過雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn),且此雙曲線的一條漸近線方程為y=2x,則雙曲線的焦距為( )
A.5 B.25
C.3 D.23
解析 B ∵拋物線y2=4x的準(zhǔn)線x=-1過雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn),∴a=1,∴雙曲線的漸近線方程為y=±bax=±bx.∵雙 曲線的一條漸近線方程為y=2x,∴b=2,∴c=a2+b2=5,∴雙曲線的焦距為25.
12.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)M(1,m)(m>0)到其焦點(diǎn)的距離為5,雙曲線x2a-y2=1的左頂點(diǎn)為 A,若雙曲線的一條漸近線與直線AM平行,則實(shí)數(shù)a的值為( )
A.19 B.14
C.13 D.12
解析 A 由于M(1,m)在拋物線上,∴m2=2p,而M到拋物線的焦點(diǎn)的距離為5,根據(jù)拋物線的定義知點(diǎn)M到拋物線的準(zhǔn)線x=-p2的距離也為5,∴1+p2=5,∴p=8,由此可以求得m=4,雙曲線的左頂點(diǎn)為A(-a,0),∴kAM=41+a,而雙曲線的漸近線方程為y=±xa,根據(jù)題意得,41+a=1a,∴a=19.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分, 共20分.把答案填在題中橫線上)
13.已知直線l1:ax-y+2a+1=0和l2:2x-(a-1)y+2=0(a∈R),則l1⊥l2的充要條件是a=________.
解析 l1⊥l2⇔a•2a-1=-1,解得a=13.
【答案】 13
14.直線l:y=k(x+3)與圓O:x2+y2=4交于A,B兩點(diǎn),AB=22,則實(shí)數(shù)k=________.
解析 ∵AB=22,圓O半徑為2,∴O到l的距離d=22-2=2.即3kk2+1=2,解得k=± 147.
【答案】 ±147
15.過原點(diǎn)O作圓x2+y2-6x-8y+20=0的兩條切線,設(shè)切點(diǎn)分別為P、Q,則線段PQ的長為________.
解析 如圖,圓的方程可化為
(x-3)2+(y-4)2=5,
∴OM=5,OQ=25-5=25.
在△OQM中,
12QA•OM=12OQ•QM,
∴AQ=25×55=2,∴PQ=4.
【答案】 4
16.在△ABC中,BC→=4,△ABC的內(nèi)切圓切BC于D點(diǎn),且BD→-CD→=22,則頂點(diǎn)A的軌跡方程為________.
解析 以BC的中點(diǎn)為原點(diǎn),中垂線為y軸建立如圖所示的坐標(biāo)系,E、F分別為兩個(gè)切點(diǎn).
則BE=BD,CD=CF,
AE=AF.∴AB-AC=22,
∴點(diǎn)A的軌跡為以B,C為焦點(diǎn)的雙曲線的右支(y≠0),且a=2,c=2,∴b=2,∴方程為x22-y22=1(x>2).
【答案】 x22-y22=1(x>2)
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(10分)在平面直角坐標(biāo)系中,已知圓心在直線y=x+4上,半徑為22的圓C經(jīng)過原點(diǎn)O.
(1)求圓C的方程;
(2)求經(jīng)過點(diǎn)(0,2)且被圓C所截得弦長為4的直線方程.
解析 (1)設(shè)圓心為(a,b),
則b=a+4,a2+b2=22,解得a=-2,b=2,
故圓的方程為(x+2)2+(y-2)2=8.
(2)當(dāng)斜率不存在時(shí),x=0,與圓的兩個(gè)交點(diǎn)為(0,4),(0,0),則弦長為4,符合題意;
當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)直線為y-2=kx,
則由題意得,8=4+-2k1+k22,無解.
綜上,直線方程為x=0.
18.(12分)(2011•合肥一模)橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為F1(-3,0)和F2(3,0),且橢圓過點(diǎn)1,-32.
(1)求橢圓方程;
(2)過點(diǎn)-65,0作不與y軸垂直的直線l交該橢圓于M,N兩點(diǎn),A為橢圓的左頂點(diǎn).試判斷∠MAN的大小是否為定值,并說明理由.
解析 (1)設(shè)橢圓方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0),
由c=3,橢圓過點(diǎn)1,-32可得a2-b2=3,1a2+34b2=1,
解得a2=4,b2=1,所以可得橢圓方程為x24+y2=1.
(2)由題意可設(shè)直線MN的方程為:x=ky-65,
聯(lián)立直線MN和橢圓的方程:x=ky-65,x24+y2=1,化簡得(k2+4)y2-125ky-6425=0.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則y1y2=-6425k2+4,y1+y2=12k5k2+4,
又A(-2,0),則AM→•AN→=(x1+2,y1)•(x2+2,y2)=(k2+1)y1y2+45k(y1+y2)+1625=0,所以∠MAN=π2.
19.(12分)已知橢圓C的中心為直角坐標(biāo)系xOy的原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)到兩個(gè)焦 點(diǎn)的距離分別為7和1.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若P為橢圓C上的動(dòng)點(diǎn),M為過P且垂直于x軸的直線上的點(diǎn),OPOM=e(e為橢圓離心率),求點(diǎn)M的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線.
解析 (1)設(shè)橢圓長半軸長及半焦距分別為a,c,
由已知,得a-c=1,a+c=7,解得a=4,c=3.
∴橢圓方程為x216+y27=1.
(2)設(shè)M(x,y),P(x,y1),其中x∈[-4,4],
由已知得x2+y21x2+y2=e2,而e=34,
故16(x2+y21)=9(x2+y2),①
由點(diǎn)P在橢圓C上,得y21=112-7x216,
代入①式并化簡,得9y2=112.
∴點(diǎn)M的軌跡方程為y=±473(-4≤x≤4),
∴軌跡是兩條平行于x軸的線段.
20.(12分)給定拋物線y2=2x,設(shè)A(a,0),a>0,P是拋物線上的一點(diǎn),且PA=d,試求d的最小值.
解析 設(shè)P(x0,y0)(x0≥0),則y20=2x0,
∴d=PA=x0-a2+y20=x0-a2+2x0=[x0+1-a]2+2a-1.
∵a>0,x0≥0,
∴(1)當(dāng)0<a<1時(shí),1-a>0,
此時(shí)有x0=0時(shí),dmin=1-a2+2a-1=a;
(2)當(dāng)a≥1時(shí),1-a≤0,
此時(shí)有x0=a-1時(shí),dmin=2a-1.
21.(12分)已知雙曲線的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在坐標(biāo)軸上,離心率為2,且過點(diǎn)(4,-10),點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上.
(1)求雙曲線方程;
(2)求證:點(diǎn)M在以F1F2為直徑的圓上;
(3)求△F1MF2的面積.
解析 (1)∵雙曲線離心率e=2,
∴設(shè)所求雙曲線方程為x2-y2=λ(λ≠0),
則由點(diǎn)(4,-10)在雙曲線上,
知λ=42-(-10)2=6,
∴雙曲線方程為x2-y2=6.
(2)若點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上,則32-m2=6,∴m2=3,由雙曲線x2-y2=6知F1(23,0),F(xiàn)2(-23,0),
∴MF1→•MF2→=(23-3,-m)•(-23- 3,-m)=m2-3=0,
∴MF1→⊥MF2→,故點(diǎn)M在以F1F2為直徑的圓上.
(3)S△F1MF2=12F1F2•m=23×3=6.
22.(12分)已知實(shí)數(shù)m>1,定點(diǎn)A(-m,0),B(m,0),S為一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn) S與A,B兩點(diǎn)連線斜率之積為-1m2.
(1)求動(dòng)點(diǎn)S的軌跡C的方程,并指出它是哪一種曲線;
(2)當(dāng)m=2時(shí),問t取何值時(shí),直線l:2x-y+t=0(t>0)與曲線C有且只有一個(gè)交點(diǎn)?
(3)在(2)的條件下,證明:直線l上橫坐標(biāo)小于2的點(diǎn)P到點(diǎn)(1,0)的距離與到直線x=2的距離之比的最小值等于曲線C的離心率.
解 析 (1)設(shè)S(x,y),則kSA=y(tǒng)-0x+m,kSB=y(tǒng)-0x-m.
由題意,得y2x2-m2=-1m2,即x2m2+y2=1(x≠±m).
∵m>1,
∴軌跡C是中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓(除去x軸上的兩頂點(diǎn)),其中長軸長為2m,短軸長為2.
(2)當(dāng)m=2時(shí),曲線C的方程為x22+y2=1(x≠±2).
由2x-y+t=0,x22+y2=1,消去y,得9x2+8tx+2t2-2=0.
令Δ=64t2-36×2(t2-1)=0,得t=±3.
∵t>0,∴t=3.
此時(shí)直線l與曲線C有且只有一個(gè)公共點(diǎn).
(3)由(2)知直線l的方程為2x-y+3=0,
設(shè)點(diǎn)P(a,2a+3)(a<2),d1表示P到點(diǎn)(1,0)的距離,d2表示P到直線x=2的距離,則
d1=a-12+2a+32=5a2+10a+10,
d2=2-a,
∴d1d2=5a2+10a+102-a=5×a2+2a+2a-22.
令f(a)=a2+2a+2a-22,
則f′(a)=2a+2a-22-2a2+2a+2a-2a-24
=-6a+8a-23.
令f′(a)=0,得a=-43.
∵當(dāng)a<-43時(shí),f′(a)<0;
當(dāng)-43<a<2時(shí),f′(a)>0 高一.
∴f(a)在a=-43時(shí)取得最小值,即d1d2取得最小值,
∴d1d2min=5•f-43=22,
又橢圓的離心率為22,
∴d1d2的最小值等于橢圓的離心率.
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