最新高三數(shù)學解析幾何的訓練試題答案優(yōu)質
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高三數(shù)學解析幾何的訓練試題答案篇一
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.已知圓x2+y2+dx+ey=0的圓心在直線x+y=1上,則d與e的關系是()
a.d+e=2b.d+e=1
c.d+e=-1d.d+e=-2[
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=2b.(x-1)2+(y-1)2=2
c.(x+1)2+(y+1)2=8d.(x-1)2+(y-1)2=8
解析b直徑的兩端點為(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的兩個焦點,p為橢圓上一動點,則使|pf1||pf2|取最大值的點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|+|pf2|22=4,
當且僅當|pf1|=|pf2|,即p(0,-1)或(0,1)時,取“=”.
4.已知橢圓x216+y225=1的焦點分別是f1、f2,p是橢圓上一點,若連接f1、f2、p三點恰好能構成直角三角形,則點p到y(tǒng)軸的距離是()
a.165b.3c.163d.253
解析a橢圓x216+y225=1的焦點分別為f1(0,-3)、f2(0,3),易得∠f1pf2<π2,∴∠pf1f2=π2或∠pf2f1=π2,點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=0b.x-4y-4=0
c.4x-y-12=0d.4x-y-4=0
解析d設切點為(x0,y0),則y′|x=x0=2x0,∴2x0=4,即x0=2,
∴切點為(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,若焦點在y軸上,則1n>1m>0,即m>n>0.
7.設雙曲線x2a2-y2b2=1的一條漸近線與拋物線y=x2+1只有一個公共點,則雙曲線的離心率為()
a.54b.5c.52d.5
解析d雙曲線的漸近線為y=±bax,由對稱性,只要與一條漸近線有一個公共點
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,f1、f2為該橢圓的兩個焦點,若∠f1pf2=60°,則pf1→pf2→=()
a.3b.3
c.23d.2
解析d∵s△pf1f2=b2tan60°2=3×tan30°=3=12|pf1→||pf2→|sin60°,∴|pf1→||pf2→|=4,∴pf1→pf2→=4×12=2.
9.設橢圓x2m2+y2n2=1(m>0,n>0)的右焦點與拋物線y2=8x的焦點相同,離心率為12,則此橢圓的方程為()
a.x212+y216=1b.x216+y212=1
c.x248+y264=1d.x264+y248=1
解析b拋物線的焦點為(2,0),∴由題意得c=2,cm=12,
∴m=4,n2=12,∴方程為x216+y212=1.
10.設直線l過雙曲線c的一個焦點,且與c的一條對稱軸垂直,l與c交于a,b兩點,|ab|為c的實軸長的2倍,則c的離心率為()
a.2b.3
c.2d.3
解析b設雙曲線c的方程為x2a2-y2b2=1,焦點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的準線過雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左頂點,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.5b.25
c.3d.23
解析b∵拋物線y2=4x的準線x=-1過雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左頂點,∴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m(1,m)(m>0)到其焦點的`距離為5,雙曲線x2a-y2=1的左頂點為a,若雙曲線的一條漸近線與直線am平行,則實數(shù)a的值為()
a.19b.14
c.13d.12
解析a由于m(1,m)在拋物線上,∴m2=2p,而m到拋物線的焦點的距離為5,根據(jù)拋物線的定義知點m到拋物線的準線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⊥l2a2a-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,|ab|=22,則實數(shù)k=________.
解析∵|ab|=22,圓o半徑為2,∴o到l的距離d=22-2=2.即|3k|k2+1=2,解得k=±147.
【答案】±147
15.過原點o作圓x2+y2-6x-8y+20=0的兩條切線,設切點分別為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,
12|qa||om|=12|oq||qm|,
∴|aq|=25×55=2,∴|pq|=4.
【答案】4
16.在△abc中,|bc→|=4,△abc的內切圓切bc于d點,且|bd→|-|cd→|=22,則頂點a的軌跡方程為________.
解析以bc的中點為原點,中垂線為y軸建立如圖所示的坐標系,e、f分別為兩個切點.
則|be|=|bd|,|cd|=|cf|,
|ae|=|af|.∴|ab|-|ac|=22,
∴點a的軌跡為以b,c為焦點的雙曲線的右支(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)在平面直角坐標系中,已知圓心在直線y=x+4上,半徑為22的圓c經過原點o.
(1)求圓c的方程;
(2)求經過點(0,2)且被圓c所截得弦長為4的直線方程.
解析(1)設圓心為(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)當斜率不存在時,x=0,與圓的兩個交點為(0,4),(0,0),則弦長為4,符合題意;
當斜率存在時,設直線為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)橢圓的兩個焦點坐標分別為f1(-3,0)和f2(3,0),且橢圓過點1,-32.
(1)求橢圓方程;
(2)過點-65,0作不與y軸垂直的直線l交該橢圓于m,n兩點,a為橢圓的左頂點.試判斷∠man的大小是否為定值,并說明理由.
解析(1)設橢圓方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0),
由c=3,橢圓過點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的中心為直角坐標系xoy的原點,焦點在x軸上,它的一個頂點到兩個焦點的距離分別為7和1.
(1)求橢圓c的方程;
(2)若p為橢圓c上的動點,m為過p且垂直于x軸的直線上的點,|op||om|=e(e為橢圓離心率),求點m的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線.
解析(1)設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p在橢圓c上,得y21=112-7x216,
代入①式并化簡,得9y2=112.
∴點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a(a,0),a>0,p是拋物線上的一點,且|pa|=d,試求d的最小值.
解析設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0<a<1時,1-a>0,
此時有x0=0時,dmin=1-a2+2a-1=a;
(2)當a≥1時,1-a≤0,
此時有x0=a-1時,dmin=2a-1.
21.(12分)已知雙曲線的中心在原點,焦點f1,f2在坐標軸上,離心率為2,且過點(4,-10),點m(3,m)在雙曲線上.
(1)求雙曲線方程;
(2)求證:點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,
∴設所求雙曲線方程為x2-y2=λ(λ≠0),
則由點(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),f2(-23,0),
∴mf1→mf2→=(23-3,-m)(-23-3,-m)=m2-3=0,
∴mf1→⊥mf2→,故點m在以f1f2為直徑的圓上.
(3)s△f1mf2=12|f1f2||m|=23×3=6.
22.(12分)已知實數(shù)m>1,定點a(-m,0),b(m,0),s為一動點,點s與a,b兩點連線斜率之積為-1m2.
(1)求動點s的軌跡c的方程,并指出它是哪一種曲線;
(2)當m=2時,問t取何值時,直線l:2x-y+t=0(t>0)與曲線c有且只有一個交點?
(3)在(2)的條件下,證明:直線l上橫坐標小于2的點p到點(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(xù)).
∵m>1,
∴軌跡c是中心在坐標原點,焦點在x軸上的橢圓(除去x軸上的兩頂點),其中長軸長為2m,短軸長為2.
(2)當m=2時,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.
此時直線l與曲線c有且只有一個公共點.
(3)由(2)知直線l的方程為2x-y+3=0,
設點p(a,2a+3)(a<2),d1表示p到點(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a<-43時,f′(a)<0;
當-43<a<2時,f′(a)>0.
∴f(a)在a=-43時取得最小值,即d1d2取得最小值,
∴d1d2min=5f-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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