人教版解析几何综合测试(理科)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4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.点P(-2,1)到直线2x+y=5的距离为 ( )
258528A. B. C. D. 5555解析:点P到直线的距离d=
|-2×2+1-5|85
=. 答案:B
522+1
110,-b?与Q?a,0?的直线PQ的倾斜角的取值范围是( ) 2.若ab<0,则过点P?????ππππ
0,? B.?,π? C.?-π,-? D.?-,0? A.?2??2??2???2?
1
baπa
,π?.答案:B 解析:kPQ==,∵ab<0,∴<0,即k<0,∴直线PQ的倾斜角的取值范围是??2?b1b
ax22
3.若双曲线2-y=1的一个焦点为(2,0),则它的离心率为 ( )
a25323A. B. C. D.2
523c223解析:由题意知a2+1=4,∴a=3,∴e=a==. 答案:C
33
4.直角坐标平面内过点P(2,1)且与圆x2+y2=4相切的直线 ( ) A.有两条 B.有且仅有一条 C.不存在 D.不能确定
解析:∵22+12>4,∴点P在圆外,故过点P与圆相切的直线有两条.答案:A π
5.直线2x-y-2=0绕它与y轴的交点逆时针旋转所得的直线方程是 ( )
2A.-x+2y-4=0 B.x+2y-4=0 C.-x+2y+4=0 D.x+2y+4=0
1
解析:由题意知,两直线垂直,且已知直线过点(0,-2),所求直线斜率为-,∴所求直线方程为
21
y+2=-x,即x+2y+4=0.答案:D
2
????????6.已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l上的一点,若RA=AP,则点P的轨迹方程为
( )
A.y=-2x B.y=2x C.y=2x-8 D.y=2x+4
????????解析:设点P(x,y),R(x1,y1),∵AP=RA,
∴(1-x1,-y1)=(x-1,y),
???1-x1=x-1,?x1=2-x,∴?即?又点R在直线l上,∴-y=2(2-x)-4, ??-y=y,y=-y.??11
即2x-y=0为所求.答案:B
x2y2
7.如右图,F1和F2分别是双曲线2-2=1(a>0,b>0)的两个焦点,A和B是以
ab O为圆心,以|OF1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F2AB是等边 三角形,则双曲线的离心率为
A.3 B.5 C.
( )
5
D.1+3 2
1
解析:连结AF1,则∠F1AF2=90°,∠AF2B=60°,∴|AF1|=|F1F2|=c,
2|AF2|=
c32
|F1F2|=3c,∴3c-c=2a,∴e===1+3. 答案:D
a23-1
8.若直线l1:y=k(x-4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点( ) A.(0,4) B.(0,2) C.(-2,4) D.(4,-2)
解析:直线l1恒过定点(4,0),点(4,0)关于点(2,1)对称的点为(0,2),由题意知l2恒过点(0,2). 答案:B
9.抛物线y2=2px(p>0)的准线经过等轴双曲线x2-y2=1的左焦点,则p=( ) A.
2
B.2 C.22 D.42 2
p
解析:双曲线x2-y2=1的左焦点为(-2,0),故抛物线的准线为x=-2,∴=2,p=22.
2答案:C
10.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B(如图所示),交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为 ( )
A.y2=9x B.y2=6x C.y2=3x D.y2=3x 解析:点F到抛物线准线的距离为p,又由|BC|=2|BF|得点B到准线的距离为|BF|, 则
|BF|1
=,∴l与准线夹角为30°,则直线l的倾斜角为60°.由|AF|=3, |BC|2
3-p3
如图连结AH⊥HC,EF⊥AH,则AE=3-p,则cos60°=,故p=. 32∴抛物线方程为y2=3x. 答案:C
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.将答案填写在题中的横线上)
x2y2
11.直线x+2y-2=0经过椭圆2+2=1(a>b>0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率等于
ab
________.
解析:直线过点(2,0)和(0,1),即为椭圆的一个焦点和一个顶点,又a>b>0,∴焦点在x轴上, ∴c=2,b=1,a=22+12=5,∴e=
2525
. 答案: 55
12.设a、b、c分别是△ABC中∠A、∠B、∠C所对边的边长,则直线x·sinA+ay+c=0与bx-y·sinB+sinC=0的位置关系是________. 解析:在△ABC中,由正弦定理得 答案:垂直
13.已知圆O:x2+y2=5和点A(1,2),则过A且与圆O相切的直线与两坐标轴围成的三角形的面积等于________.
解析:依题意过A(1,2)作圆x2+y2=5的切线方程为x+2y=5,在x轴上的截距为5,在y轴上的截5152525
距为,切线与坐标轴围成的面积S=··5=.答案: 22244
x2y2
14.过双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的一个焦点作圆x2+y2=a2的两条切线,切点分别为A,B.
ab若∠AOB=120°(O是坐标原点),则双曲线C的离心率为________.
解析:∵∠AOB=120°,∴∠AOF=60°.在Rt△OAF中,|OA|=a,|OF|=c, c|OF|1∴e=a===2.答案:2
|OA|cos60°
三、解答题(本大题共4小题,共44分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分10分)已知A(x1,y1),B(x2,y2)分别在直线x+y-7=0及x+y-5=0上,求AB中点M到原点距离的最小值. 解:设AB中点为(x0,y0),
ab=,∴asinB-bsinA=0,∴两直线垂直. sinAsinB
?∴?y+y
y=.?2
1
2
0
x1+x2x0=,
2
??x1+y1-7=0,又∵?∴(x1+x2)+(y1+y2)=12,∴2x0+2y0=12,
?x2+y2-5=0,?
∴x0+y0=6.∴原点到x0+y0=6距离为所求,即d=
6=32. 2
16. (本小题满分10分)在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线x-3y=4相切. (1)求圆O的方程;
????????PB的取(2)圆O与x轴相交点A、B两点,圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,求PA·
值范围.
解:(1)依题设,圆O的半径r等于原点O到直线x-3y=4的距离,即r=得圆O的方程为x2+y2=4.
4=2. 1+3
(2)不妨设A(x1,0),B(x2,0),x1<x2.由x2=4即得A(-2,0),B(2,0).
设P(x,y),由|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,得(x+2)2+y2·(x-2)2+y2=x2+y2, 即x2-y2=2.
????????PA·(2-x,-y)=x2-4+y2=2(y2-1). PB=(-2-x,-y)·
22
??????????x+y<4,2
由于点P在圆O内,故?22由此得y<1.所以PA·PB的取值范围为[-2,0).
?x-y=2.?
x2y217.(本小题满分12分) 已知直线x?2y?2?0经过椭圆C:2?2?1(a?b?0)的左顶点A和上
ab顶点D,椭圆C的右顶点为B,点S和椭圆C上位于x轴上方的动点,直线,AS,BS与直线l:x?别交于M,N两点。
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求线段MN的长度的最小值; (Ⅲ)当线段MN的长度最小时,在椭圆C上是否存在这
样的点T,使得?TSB的面积为个数,若不存在,说明理由
解:(I)由已知得,椭圆C的左顶点为A(?2,0),上顶点为D(0,1),?a?2,b?1
10分31?若存在,确定点T的 5x2?y2?1 故椭圆C的方程为4(Ⅱ)直线AS的斜率k显然存在,且k?0,故可设直线AS的方程为y?k(x?2),从而M(1016k,) 33?y?k(x?2)?2222由?x2得(1?4k)x?16kx?16k?4?0 2??y?1?44k16k2?42?8k22?8k24ky?x?设S(x1,y1),则(?2),x1?得,从而即S(,),又B(2,0) 11222221?4k1?4k1?4k1?4k1?4k1?y??(x?2)?x?1016k1 101?由?得?4k??N(,?)故|MN|??3??33k33k?x?10?y??1??3?3k?又k?0,?|MN|?16k116k18??2??33k33k3w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 当且仅当
16k11?,即k?时等号成立 33k4?k?18时,线段MN的长度取最小值 43(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当MN取最小值时,k?16442此时BS的方程为x?y?2?0,s(,),? |BS|?455512,只须T到直线BS的距离等于, 54 要使椭圆C上存在点T,使得?TSB的面积等于
所以T在平行于BS且与BS距离等于
2的直线l上。 4
设直线l':x?y?1?0则由35|t?2|2?,解得t??或t??22422w.w.w..s.5.u.c.o.m x2y218.(本小题满分12分) 如图,抛物线C1:y?8x与双曲线C2:2?2?1(a?0,b?0)有公共焦点abF2,点A是曲线C1,C2在第一象限的交点,且AF2?5.
y (Ⅰ)求双曲线C2的方程; M与双曲线的一条渐近线相切, (Ⅱ)以F1为圆心的圆
圆N:(x?2)2?y2?1.平面上有点P满足:存在过 点P的无穷多对互相垂直的直线l1,l2,它们分别与圆M,N 相交,且直线l1被圆M截得的弦长与直线l2被圆N截得的 弦长的比为3:1,试求所有满足条件的点P的坐标.
解:(Ⅰ)∵抛物线C1:y2?8x的焦点为F2(2,0),∴双曲线C2的焦点为F1(?2,0)、F2(2,0), 设A(x0,y0)在抛物线C1:y2?8x上,且AF2?5,由抛物线的定义得,x0?2?5,∴x0?3,
2∴y0?8?3,∴y0??26,∴|AF1|?A F1 O F2 x (3?2)2?(?26)2?7,
2y2?1. 又∵点A在双曲线上,由双曲线定义得,2a?|7?5|?2,∴a?1,∴双曲线的方程为:x?3222(Ⅱ)设圆M的方程为:(x?2)?y?r,双曲线的渐近线方程为:y??3x,
23?3,故圆M:(x?2)2?y2?3, 2设点P(x0,y0),则l1的方程为y?y0?k(x?x0),即kx?y?kx0?y0?0,
1l2的方程为y?y0??(x?x0),即x?ky?x0?ky0?0,
k|2k?kx0?y0||x?ky0?2|∴点M到直线l1的距离为d1?,点N到直线l2的距离为d2?0,
221?k1?k∵圆M与渐近线y??3x相切,∴圆M的半径为d??2k?kx0?y0?∴直线l1被圆M截得的弦长s?23???, 21?k???? 直线l2被圆N截得的弦长t?21??x0?ky0?2?,
1?k2??22(2k?kx0?y0)23?221?k2由题意可得,s?,即, 3(x?ky?2)?(2k?kx?y)0000?3t(x0?ky0?2)21?1?k2∴3x0?3ky0?23?2k?kx0?y0 ① 或3x0?3ky0?23??2k?kx0?y0② 由①得:(x0?3y0?2)k?(3x0?y0?23)?0, ∵该方程有无穷多组解,
???x0?1?x0?3y0?2?0∴?,解得?,点P的坐标为(1,3).
???y0?3?3x0?y0?23?0由②得:(x0?3y0?2)k?(3x0?y0?23)?0, ∵该方程有无穷多组解,
???x0?1?x0?3y0?2?0∴?,解得?,点P的坐标为(1,?3).
???y0??3?3x0?y0?23?0∴满足条件的点P的坐标为(1,3)或(1,?3).