高二数学圆锥曲线基础练习题(一)讲义
高二数学圆锥曲线基础练习题(一)
一、选择题:
1.抛物线x y 42=的焦点坐标为 ? ( ) A .)1,0( ?B.)0,1( C . )2,0(
D .)0,2(
2.双曲线2
2
1mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m = ( )
?A.1
4
-
?B .4- C.4 D .
14
3.双曲线
22
1916
x y -=的一个焦点到渐近线距离为 ( )
?A .6 B.5 C .4 D.3
4.已知△ABC 的顶点B、C 在椭圆错误!+y2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点
在BC 边上,则△ABC 的周长是 ( ) ?A.2\r(,3) ?B.6
C.4 3 ?D .12
5.已知椭圆22
1102
x y m m +=--,长轴在y 轴上. 若焦距为4,则m 等于 ?( ) A.4 ?B.5 C .7 ?D.8
6.已知P 是双曲线22
219
x y a -
=右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为30x y -=. 设 12F F 、分别为双曲线的左、右焦点. 若23PF =,则1PF = ?( ) ?A . 5 ?B.4 ?C .3 ?D .2
7.将抛物线2
(2)1y x =-+按向量a 平移,使顶点与原点重合,则向量a的坐标是( ) ?A.(2,1)--
B .(2,1) ?C.(2,1)-
D .(2,1)-
8.已知双曲线的两个焦点为)0,5(1-F ,)0,5(2F ,P 是此双曲线上的一点,且21PF PF ⊥,
12||||2PF PF ?=,则该双曲线的方程是 ?( )
A.13222=-y x ?B.12322=-y x ?C.1422
=-y x D .14
2
2
=-y x 9.设11229
(,),(4,),(,)5
A x y
B
C x y 是右焦点为F 的椭圆
221259x y +=上三个不同的点,则“,,AF BF CF 成等差数列”是“128x x +=”的 ?( ) ?A.充要条件 ?B.必要不充分条件
10.已知双曲线22
:
1916
x y C -=的左右焦点分别为12,F F ,P 为C 的右支上一点,且212PF F F =,则12PF F ?的面积等于 ?( )
A.24 ?
B.36 ?
C.48 ?D .96
11.已知点P在抛物线2
4y x =上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小
值时,点P 的坐标为 ??( )
A .(
1
4
,-1) B.(
1
4
,1) ?C.(1,2) D.(1,-2)
12.设P 是双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>上的一点,1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点,则以线段2
PF 为直径的圆与以双曲线的实轴为直径的圆的位置关系是
( )
?A.内切?B .外切 C.内切或外切?D.不相切
二、填空题:
13.点P 是抛物线x y 42
=上一动点,则点P 到点)1,0(-A 的距离与P 到直线1-=x 的距离和的最小值
是? ?;
14.已知P是椭圆2
214
x y +=在第一象限内的点,A(2,0),B(0,1),O 为原点,求四边形O APB 的面积的最大值_________;
15.已知抛物线2
1y ax =-的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积
为 ;
16.若直线03=-+ny mx 与圆32
2
=+y x 没有公共点,则n m ,满足的关系式为_______;以(m,n )为点
P的坐标,过点P 的一条直线与椭圆13
72
2=+y x 的公共点有____个。
三、解答题:
17.已知椭圆的一个顶点为)1,0(-A ,焦点在x轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. (I )求椭圆的标准方程;
(II)设直线l :m x y +=,是否存在实数m,使直线l 椭圆有两个不同的交点M 、N,且AN AM =,若存
在,求出 m 的值;若不存在,请说明理由.
18.如图,椭圆b
y a x 2
22+=1(a >b>0)与过点A (2,0)B (0,1)的直线有且只有一个公共点T,且椭圆
的离心率2
3
=
e . (I)求椭圆方程;
(II)设F1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,
求证:2
121||||||2
AT AF AF =.
19.已知菱形ABCD 的顶点A C ,在椭圆2
2
34x y +=上,对角线BD 所在直线的斜率为1.
(Ⅰ)当直线BD 过点(01),
时,求直线AC 的方程; (Ⅱ)当60ABC ∠=时,求菱形ABCD 面积的最大值.
20.已知△OFQ 的面积为26OF FQ m ?=. (I)646m ≤≤求OFQ ∠正切值的取值范围; (II)设以O 为中心,F为焦点的双曲线经过点Q (如图),
26
||,1)OF c m c ==-,当 ||OQ 取得最小值时, 求此双曲线的方程。
21.某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s.已知各观测点到该中心的距离都是1020m,试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/s,相关各点均在同一平面上)
22.已知抛物线C :2
2y x =,直线2y kx =+交C 于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,过M 作x 轴的垂线交C 于点N .
(Ⅰ)证明:抛物线C 在点N 处的切线与AB 平行;
(Ⅱ)是否存在实数k 使0=?NB NA ,若存在,求k 的值;若不存在,说明理由.
参考答案
一、选择题 1.B .
2.A.双曲线22
1mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,∴ m<0,且双曲线方程为2214
x y -+=,∴ m =14-.
3.C.
4.C. 由椭圆的定义椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a,可得ABC ?的周长为4a=35.D .由题意,得 24c =,2c =.2
2
2,10a m b m =-=-,代入222
a b c =+,有2104,m m -=-+即
8m =.
6.A. 由课本知识,得知双曲线的渐近线方程为30x ay -=,或者30x ay +=.与已知的渐近线方程
30x y -=对应,立得正数1a =.显然,由双曲线定义有122PF PF a -=,所以15PF =.
7.A. 将抛物线方程配方,得2
(2)1x y -=-.画图,知道a (2,1)=--. 8.C.显然双曲线的特征量5c =
21PF PF ⊥得,22
2124PF PF c +=.对于关系122PF PF a -=,
两边平方,得2
2
444c a -=,即2
2
14a c =-=,于是2
1b =.从而双曲线的方程是14
22
=-y x . 9.A.
10.C.∵双曲线22
:
1916
x y C -=中,3,4,5a b c ===, ∴()()125,0,5,0F F - ∵212PF F F =,
∴12261016PF a PF =+=+=. 作1PF 边上的高2AF ,则18AF =.
∴26AF == ∴12PF F ?的面积为
1211
1664822
PF PF ?=??=. 11.A .将点P到抛物线焦点距离转化为点P 到准线距离,容易求得当PQ ∥x 轴时,P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小,令1y =-,得1
4
x =,故点P 为(
1
4
,-1),选A. 12.C. 利用双曲线的定义,通过圆心距判断出当点P 分别在左、右两支时,两圆相内切、外切. 二、填空题
13.2 .由于x y 42
=的准线是1-=x ,所以点p 到1-=x 的距离等于P 到焦点F 的距离,故点P 到
点)1,0(-A 的距离与P 到x =1-的距离之和的最小值是2=FA . 14.2
15.2. 由抛物线2
1y ax =-的焦点坐标为1(0,
1)4a -为坐标原点得,14a =,则21
14
y x =- 与坐标轴的交点为(0,1),(2,0),(2,0)--,则以这三点围成的三角形的面积为1
4122
??=.
16.0<m2+n2<3, 2. ∵直线mx+n y-3=0与圆x 2+y 2=3没有公共点,∴3\r(m 2+n 2
)>错误!,解得0 <3. ∴错误!,即点P(m ,n)在椭圆内部,故过P 的直线必与椭圆有两个交点. 三、解答题 17.(I )依题意,设椭圆的方程为,12 22=+y a x 设右焦点为(c,0),则 32 2 2=+c -----------4分 2=∴c a 2=b 2+c2=3----------------------6分 ∴椭圆方程为13 22 =+y x . (II )设M(x 1,y 1),N(x2,y 2), 由 22 ,1,3 y x m x y =+?? ?+=?? 得4x2+6m x+3m2-3=0. 当判别式△>0 时, 4 ) 1(3,2322121-=?-=+∴m x x m x x 2 21m y y = +∴ ---------------9分 AN AM = 222 2212 1)1()1(++=++∴y x y x ∴)22 (23+-=- m m , 故 m =2,但此时判别式0=?, ∴满足条件的m 不存在. ------------------12分 18.解:(Ⅰ)过 A 、B 的直线方程为 12x y +=.?由题意得22 22 111 2 x y a b y x ?+=??+??=-+??有惟一解. ?即 2222221 ()04 b a x a x a b +-+=有惟一解, 所以 22 2 2 (44)0(0),a b a b ab ?=+-=≠ ------------------3分 故2 2 440a b +-=. 因为 2c =,即222 3 4 a b a -= , 所以224a b = 从而, 得 2 2 1 2,,2 a b ==?故所求的椭圆方程为22212x y +=. ------------------6分?(Ⅱ)由(Ⅰ) 得c = , 所以 12(F F . 由 22 22 1112 x y a b y x ?+=??+??=-+?? 解得 121,x x ==, ------------------9分 因此1 (1,)2 T =. 从而 2 54 AT = , 因为1252AF AF ?= , 所以2 1212 AT AF AF =?. ------------------12分 19.解:(Ⅰ)由题意得直线BD 的方程为1y x =+. 因为四边形ABCD 为菱形,所以AC BD ⊥. 于是可设直线AC 的方程为y x n =-+. 由2234x y y x n ?+=?=-+?,得22 46340x nx n -+-=.------------------2分 因为A C ,在椭圆上, 所以2 12640n ?=-+>, 解得n <<. 设A C ,两点坐标分别为1122()()x y x y ,, ,,则 1232 n x x += ,212344n x x -=,11y x n =-+,22y x n =-+. 所以 122 n y y += . ------------------4分 所以AC 的中点坐标为344n n ?? ??? ,. 由四边形ABCD 为菱形可知,点344n n ?? ?? ?,在直线1y x =+上, 所以 3144 n n =+,解得2n =-. 所以直线AC 的方程为2y x =--,即20x y ++=. -----------------7分 (Ⅱ)因为四边形ABCD 为菱形,且60ABC ∠=,所以AB BC CA ==. 所以菱形ABCD 的面积2 S = . ------------------9分 由(Ⅰ)可得22 2 2 1212316 ()()2 n AC x x y y -+=-+-=, 所以2316)433S n n ?= -+-<< ? ?. 所以当0n =时,菱形ABCD 的面积取得最大值-----------------12分 20.解:(I )设OFQ θ∠=, 则 ||||cos()1 ||||sin 2 OF FQ m OF FQ πθθ??-=? ???=? ?tan m θ?=- . ---------------3分 6m ≤≤, 4tan 1θ∴-≤≤-. ------------------5分 (II )设所求的双曲线方程为22 1111221( 0,0),(,),(,)x y a b Q x y FQ x c y a b -= >> =- 则 ∴11 ||||2 OFQ S OF y ?=? = ∴1y c =± . 又∵OF FQ m ? =, ∴2111(,0)(,)()( 14 OF FQ c x c y x c c c ?=?-=-?=- ). -----------------9 分 211,||x OQ x ∴= ∴ == 当且仅当4c =时, ||OQ 最小,此时Q 的坐标是或 2 222 226614 1216 a a b b a b ??-==??∴ ???=???+=? , 所求方程为 22 1.412 x y -= ------------------12分 21.解:如图,以接报中心为原点O,正东、正北方向为x轴、y 轴正向,建立直角坐标系.设A 、B 、C分别是西、 东、北观测点,则A(-1020,0),B (1020,0),C(0,1020). -----------3分 设P (x ,y )为巨响发生点,由A 、C同时听到巨响声,得|PA|=|PC|, 故P 在AC 的垂直平分线P O上,P O的方程为y =-x ,因B 点比A 点晚4s听到爆炸声,故 |PB|-|P A|=340×4=1360. ------------------6分 由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线22 221 x y a b -=上, 依题意得a =680,c =1020,