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- 2021-06-02 发布
单元评估检测(八)
(第八章)
(120分钟 150分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.直线xsinα-y+1=0的倾斜角的变化范围是( )
(A)(0,) (B)(0,π)
(C)[,] (D)[0,]∪[,π)
2.已知b>0,直线(b2+1)x+ay+2=0与直线x-b2y-1=0互相垂直,则ab的最小值等于( )
(A)1 (B)2 (C) (D)
3.已知直线l1与圆x2+y2+2y=0相切,且与直线l2:3x+4y-6=0平行,则直线l1的方程是( )
(A)3x+4y-1=0 (B)3x+4y+1=0或3x+4y-9=0
(C)3x+4y+9=0 (D)3x+4y-1=0或3x+4y+9=0
4.(2012·厦门模拟)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直.l与C交于A,B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )
(A)18 (B)24 (C)36 (D)48
5.(2012·福州模拟)若双曲线=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦点分成7∶5的两段,则此双曲线的离心率为( )
(A) (B) (C) (D)
6.已知双曲线-m2x2=1(m>0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为,则m=( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
7.若PQ是圆x2+y2=16的弦,PQ的中点是M(1,3),则直线PQ的方程是( )
(A)x+3y-4=0 (B)x+3y-10=0
(C)3x-y+4=0 (D)3x-y=0
8.已知圆C与直线x-y=0及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为( )
(A)(x+1)2+(y-1)2=2 (B)(x-1)2+(y+1)2=2
(C)(x-1)2+(y-1)2=2 (D)(x+1)2+(y+1)2=2
9.已知抛物线y2=2px(p>1)的焦点F恰为双曲线- =1(a>0,b>0)的右焦点,且两曲线的交点连线过点F,则双曲线的离心率为( )
(A) (B) (C)2 (D)
10.(易错题)设F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若直线x= (c=)上存在点P使线段PF1的中垂线过点F2,则椭圆离心率的取值范围是
( )
(A)(0,] (B)[,1) (C)[,1) (D)(0,]
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
11.(2012·广州模拟)已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于_____.
12.若k∈R,直线y=kx+1与圆x2+y2-2ax+a2-2a-4=0恒有交点,则实数a的取值范围是______.
13.已知直线l1:(a-2)x+3y+a=0与l2:ax+(a-2)y-1=0互相垂直,则a=____.
14.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0的距离的最小值等于______.
15.(2012·南平模拟)若点P在直线l1:x+y+3=0上,过点P的直线l2与曲线C:(x-5)2+y2=16只有一个公共点M,则|PM|的最小值为_________.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
16.(13分)设直线l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a∈R).
(1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程;
(2)若a>-1,直线l与x、y轴分别交于M、N两点,O为坐标原点,求△OMN面积取最小值时,直线l对应的方程.
17.(13分)已知动点C到点A(-1,0)的距离是它到点B(1,0)的距离的倍.
(1)试求点C的轨迹方程;
(2)已知直线l经过点P(0,1)且与点C的轨迹相切,试求直线l的方程.
18.(13分)(探究题)已知椭圆+
=1(a>b>0),过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
19.(13分)(2012·三明模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),点B在直线y=-3上,M点满足, ,M点的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)若P为C上的动点,l为C在P处的切线,求O到l距离的最小值.
20.(14分)(预测题)已知椭圆E的中心在坐标原点、对称轴为坐标轴,且抛物线x2=y的焦点是它的一个焦点,又点A(1,)在该椭圆上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点B、C,当△ABC的面积最大时,求直线l的方程.
21.(14分)(2012·南平模拟)已知直线l1:y=2x+m(m<0)与抛物线C1:y=ax2(a>0)和圆C2:x2+(y+1)2=5都相切,F是C1的焦点.
(1)求m与a的值;
(2)设A是C1上的一动点,以A为切点作抛物线C1的切线l,直线l交y轴于点B,以FA、FB为邻边作平行四边形FAMB,证明:点M在一条定直线上;
(3)在(2)的条件下,记点M所在定直线为l2,直线l2与y轴交点为N,连接MF交抛物线C1于P、Q两点,求△NPQ的面积S的取值范围.
答案解析
1.【解析】选D.直线xsinα-y+1=0的斜率是k=sinα.
又∵-1≤sinα≤1,∴-1≤k≤1.
∴当0≤k≤1时,倾斜角的范围是[0,];
当-1≤k<0时,倾斜角的范围是[,π).
2.【解析】选B.由题意知·=-1,解得a=.所以ab=·b= =;又因为b>0,故≥2,当且仅当b=,即b=1时取等号.
3.【解析】选D.因为l1与l2平行,所以可设直线l1的方程为:3x+4y+c=0,又因为l1与圆x2+y2+2y=0相切,且圆心坐标为(0,-1),半径为1,所以=1,解得c=9或c=-1,
因此l1的方程为3x+4y+9=0或3x+4y-1=0.
4.【解析】选C.设抛物线方程为y2=2px(p>0),则|AB|=12=2p,∴p=6.
点P到直线l的距离d=p,
∴S△ABP=•2p•p=p2=36.
5.【解析】选C.设双曲线焦点坐标为F1(-c,0),F2(c,0),y2=2bx的焦点F(,0),
则,解得,
∴e=.
6.【解析】选C.双曲线的方程可化为-=1,所以a=,b=,取顶点(0,
),一条渐近线为mx-4y=0.
∵=,即m2+16=25,∴m=3.
7.【解析】选B.圆心为O(0,0),故直线OM斜率k==3,因为弦PQ所在直线与直线OM垂直,所以kPQ=,其方程为y-3=(x-1),整理,得x+3y-10=0.
8.【解题指南】由于圆与两平行线都相切,故两平行线间距离即为直径,只要再求得圆心坐标即可得解.
【解析】选B.因为两条直线x-y=0与x-y-4=0平行,故它们之间的距离即为圆的直径,所以2R=,所以R=.设圆心坐标为P(a,-a),则点P到两条切线的距离都等于半径,所以=, =,解得a=1,故圆心为(1,-1),所以圆的标准方程为(x-1)2+(y+1)2=2.
9.【解析】选B.由题意知,=c,即p=2c
由得b2x2-4ca2x-a2b2=0 *
由题意知x=c是方程*的一个根,则有
b2c2-4a2c2-a2b2=0
即c4-6a2c2+a4=0
∴e4-6e2+1=0
又e>1
∴e2=3+,e=+1.
10.【解题指南】根据|F1F2|=|PF2|转化为点F2到直线x=的距离小于或等于
|F1F2|来寻找a,b,c之间的关系,从而求解.
【解析】选B.根据题目条件可知:
若直线x=(c=)上存在点P使线段PF1的中垂线过点F2,则|F1F2|=|PF2|,可转化为点F2到直线x=的距离小于或等于|F1F2|,亦即-c≤2c,解得≥,所以e∈[,1).
11.【解析】设2a、2b分别为椭圆的长轴长、短轴长,依题设有4b=2a,即a=2b,所以c= =b,所以离心率为e==.
答案:
12.【解析】因为直线y=kx+1恒过定点(0,1),题设条件等价于点(0,1)在圆内或圆上,则02+12-2a·0+a2-2a-4≤0且2a+4>0,解得-1≤a≤3.
答案:-1≤a≤3
13.【解析】因为l1:(a-2)x+3y+a=0与l2:ax+(a-2)y-1=0互相垂直
所以,a(a-2)+3(a-2)=0,解得a=2或a=-3.
答案:2或-3
14.【解析】由抛物线的方程,可设抛物线上的点的坐标为(x,-x2),根据点到直线的距离公式,得
d==,所以当x=时,d取得最小值.
答案:
15.【解析】设曲线C表示的圆心为C(5,0),
由题意可知△PMC是直角三角形,|CM|=4,当且仅当斜边|CP|最短时,|PM|最小.
当CP⊥l1时,|CP|min=,
此时|PM|最小且|PM|==4.
答案:4
16.【解析】(1)当直线l经过坐标原点时,该直线在两坐标轴上的截距都为0,此时a+2=0,解得a=-2,此时直线l的方程为-x+y=0,即x-y=0;
当直线l不经过坐标原点,即a≠-2且a≠-1时,由直线在两坐标轴上的截距相等可得=2+a,解得a=0,此时直线l的方程为x+y-2=0.
所以直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0.
(2)由直线方程可得M(,0),N(0,2+a),
又因为a>-1.
故S△OMN==
=
≥=2,
当且仅当a+1=,即a=0时等号成立.此时直线l的方程为x+y-2=0.
17.【解题指南】(1)利用直接法列出方程,化简即可.(2)对斜率是否存在分类讨论,根据切线的性质求斜率,进而求出方程.
【解析】(1)设点C(x,y),则|CA|=,|CB|=.
由题意,得=.
两边平方,得(x+1)2+y2=2×[(x-1)2+y2].
整理,得(x-3)2+y2=8.
故点C的轨迹是一个圆,其方程为(x-3)2+y2=8.
(2)由(1),得圆心为M(3,0),半径r=.
①若直线l的斜率不存在,则方程为x=0,圆心到直线的距离d=3≠,故该直线与圆不相切;
②若直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=kx+1.
由直线和圆相切,得d= =,整理,得k2+6k-7=0,解得k=1,或k=-7.故所求直线的方程为y=x+1,或y=-7x+1,即x-y+1=0或7x+y-1=0.
18.【解析】(1)由=,a·b=··,得a=,b=1,所以椭圆方程是+y2=1.
(2)将y=kx+2代入+y2=1,
得(3k2+1)x2+12kx+9=0(*)
记P(x1,y1),Q(x2,y2),以PQ为直径的圆过D(1,0),则PD⊥QD,即(x1-1,y1)·(x2-1,y2)=(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,又y1=kx1+2,y2=kx2+2,得
(k2+1)x1x2+(2k-1)(x1+x2)+5=0 ……①
又x1x2=,x1+x2=,代入①解得k=,此时(*)方程Δ>0,∴存在k=,满足题设条件.
19.【解析】(1)设M(x,y),B(x,-3),
=(0,-3-y), =(-x,2),
=(-x,-1-y),=(x,-2),
∵,∴x2-4y-8=0,
∴曲线C的方程为:y=x2-2.
(2)设P(x0,y0),∵y′=x,∴k=x0.
又∵P(x0,y0)在曲线C上,∴y0=x02-2,
∴l切:y-y0=x0(x-x0),
即:x0x-2y+2y0-x02=0,
∴d=
=
≥×2×=2,
当且仅当:,即x0=0时等号成立,
此时O到l距离的最小值为2.
20.【解析】(1)由已知抛物线的焦点为(0,),故设椭圆方程为+ =1(a>2).
将点A(1,)代入方程得+=1,
整理得a4-5a2+4=0,得a2=4或a2=1(舍),
故所求椭圆方程为+=1.
(2)设直线BC的方程为y=x+m,
设B(x1,y1),C(x2,y2),
代入椭圆方程并化简得4x2+mx+m2-4=0,
由Δ=8m2-16(m2-4)=8(8-m2)>0,
可得0≤m2<8. (*)
由x1+x2=,x1x2=,
故|BC|=|x1-x2|=.
又点A到BC的距离为d=,
故S△ABC=|BC|·d=
≤·=,
当且仅当2m2=16-2m2,即m=±2时取等号(满足*式),此时直线l的方程为y=.
【方法技巧】
解决解析几何中最值问题的常用求法
解析几何中的最值问题是高考考查的一个重要方向,既可以出现在选择题、填空题中,也可以出现在解答题中,根据待求量的特点,常用以下两种思想方法:
(1)数形结合思想:当待求量有几何意义时,一般利用其几何性质,数形结合求解.
(2)函数思想:当待求量与其他变量有关时,一般引入该变量构造函数,然后求最值,但要注意待求量的取值范围.
【变式备选】已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为 ,短轴的一个端点到右焦点的距离为,直线l:y=kx+m交椭圆于不同的两点A,B,
(1)求椭圆的方程,
(2)若坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
【解析】(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,解得c=.
由a2=b2+c2,得b=1.
∴所求椭圆方程为+y2=1.
(2)由已知得=,可得m2=(k2+1).
将y=kx+m代入椭圆方程,
整理得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0.
Δ=(6km)2-4(1+3k2)(3m2-3)>0 (*)
∴x1+x2=,x1·x2=.
∴|AB|2=(1+k2)(x2-x1)2
=(1+k2) ==
=3+==4(k≠0)
当且仅当9k2=,即k=时等号成立.
经检验,k=满足(*)式.
当k=0时,|AB|=.
综上可知|AB|max=2.
∴当|AB|最大时,△AOB的面积取最大值Smax==.
21.【解析】(1)由已知,圆C2:x2+(y+1)2=5的圆心为C2(0,-1),半径r=
.由题设圆心到直线l1:y=2x+m的距离d=,即=,解得m=-6(m=4舍去).
设l1与抛物线的切点为A0(x0,y0),又y′=2ax,得2ax0=2⇒x0=,y0=.
代入直线方程得:=-6,∴a=,
所以m=-6,a=.
(2)由(1)知抛物线C1方程为y=x2,焦点F(0,).
设A(x1,),由(1)知以A为切点的切线l的方程为y=.令x=0,得切线l交y轴的B点坐标为(0,)
所以=(x1, -),=(0, ),
∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边的平行四边形,∴=+ =(x1,-3),因为F是定点,所以点M在定直线y=上.
(3)设直线MF:y=kx+,代入y=得-kx-=0,设P、Q两点横坐标分别为x′1,x′2,
得x′1+x′2=6k,x′1·x′2=-9,
S△NPQ=|NF||x′1-x′2|
=×3×
=,
∵k≠0,∴S△PQN>9,即△NPQ的面积S范围是(9,+∞).