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 ﻩ ( ) A .)1,0( ﻩB.)0,1( C . )2,0(D .)0,2(2.双曲线221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m = ( )ﻩA.14-ﻩB .4- C.4 D .143.双曲线221916x y -=的一个焦点到渐近线距离为 ( )ﻩA .6 B.5 C .4 D.34.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 ( ) ﻩA.2\r(,3) ﻩB.6C.4 3 ﻩD .125.已知椭圆221102x y m m +=--,长轴在y 轴上. 若焦距为4,则m 等于 ﻩ( ) A.4 ﻩB.5 C .7 ﻩD.86.已知P 是双曲线22219x 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 = ﻩ( ) ﻩA . 5 ﻩB.4 ﻩC .3 ﻩD .27.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( ) ﻩA.(2,1)--B .(2,1) ﻩC.(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 ﻩ( )A.13222=-y x ﻩB.12322=-y x ﻩC.1422=-y x D .1422=-y x 9.设11229(,),(4,),(,)5A x yBC 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 ﻩ( ) ﻩA.充要条件 ﻩB.必要不充分条件10.已知双曲线22:1916x 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 ﻩ( )A.24 ﻩB.36 ﻩC.48 ﻩD .9611.已知点P在抛物线24y 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 ﻩﻩ( )A .(14,-1) B.(14,1) ﻩC.(1,2) D.(1,-2)12.设P 是双曲线22221(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2PF 为直径的圆与以双曲线的实轴为直径的圆的位置关系是( )ﻩA.内切ﻩB .外切 C.内切或外切ﻩD.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ﻩ ﻩ;14.已知P是椭圆2214x 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21y 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322=+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13722=+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by a x 222+=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23=e . (I)求椭圆方程;(II)设F1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,求证:2121||||||2AT AF AF =.19.已知菱形ABCD 的顶点A C ,在椭圆2234x 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 :22y 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221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,∴ m<0,且双曲线方程为2214x 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 =.222,10a m b m =-=-,代入222a 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,222124PF PF c +=.对于关系122PF PF a -=,两边平方,得22444c a -=,即2214a c =-=,于是21b =.从而双曲线的方程是1422=-y x . 9.A.10.C.∵双曲线22:1916x 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12111664822PF 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14x =,故点P 为(14,-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 . 14.215.2. 由抛物线21y ax =-的焦点坐标为1(0,1)4a -为坐标原点得,14a =,则2114y 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14122⨯⨯=.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<m 2+n2<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,1222=+y ax 设右焦点为(c,0),则3222=+c -----------4分2=∴c a 2=b 2+c2=3----------------------6分 ∴椭圆方程为1322=+y x .(II )设M(x 1,y 1),N(x2,y 2), 由 22,1,3y 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 x221my y =+∴ ---------------9分 AN AM = 22222121)1()1(++=++∴y x y x∴)22(23+-=-mm , 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 +=.ﻫ由题意得22221112x y a b y x ⎧+=⎪⎪+⎨⎪=-+⎪⎩有惟一解. ﻫ即2222221()04b a x a x a b +-+=有惟一解,所以 2222(44)0(0),a b a b ab ∆=+-=≠ ------------------3分 故22440a b +-=.因为2c =,即22234a b a -= , 所以224a b = 从而, 得 2212,,2a b ==ﻫ故所求的椭圆方程为22212x y +=. ------------------6分ﻫ(Ⅱ)由(Ⅰ)得c =, 所以12(F F . 由 22221112x y a b y x ⎧+=⎪⎪+⎨⎪=-+⎪⎩ 解得 121,x x ==, ------------------9分因此1(1,)2T =. 从而 254AT=,因为1252AF AF ⋅=, 所以21212AT 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2246340x nx n -+-=.------------------2分 因为A C ,在椭圆上,所以212640n ∆=-+>,解得n <<. 设A C ,两点坐标分别为1122()()x y x y ,,,,则 1232nx x +=,212344n x x -=,11y x n =-+,22y x n =-+. 所以 122ny 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3144n 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2S =. ------------------9分 由(Ⅰ)可得22221212316()()2n 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 2OF FQ mOF FQ πθθ⎧⋅-=⎪⎨⋅⋅=⎪⎩tan m θ⇒=- . ---------------3分6m ≤≤,4tan 1θ∴-≤≤-. ------------------5分(II )设所求的双曲线方程为221111221(0,0),(,),(,)x y a b Q x y FQ x c y a b-= >> =-则∴11||||2OFQ S OF y ∆=⋅= ∴1y c=±. 又∵OF FQ m ⋅=,∴2111(,0)(,)()(14OF 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22222266141216a ab b a b ⎧⎧-==⎪⎪∴ ⇒⎨⎨=⎪⎩⎪+=⎩, 所求方程为221.412x 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22221x y a b-=上,依题意得a =680,c=1020,∴b 2=c 2-a 2=10202-6802=5×3402,故双曲线方程为错误!. -----------9分 用y =-x 代入上式,得x=±6805, ∵|P B|>|PA|,∴x=-680错误!,y =680错误!, 即P (-680\r(5),6805), 故PO =68010.答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心68010 m 处. ------------------12分22. 解:(Ⅰ)如图,设211(2)A x x ,,222(2)B x x ,, 把2y kx =+代入 22y x =得2220x kx --=, ---------由韦达定理得122k x x +=,121x x =-, ∴1224N M x x k x x +===, ∴N 点的坐标为248k k ⎛⎫⎪⎝⎭,.设抛物线在点N 处的切线l 的方程为284k k y m x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 将22y x =代入上式得222048mk k x mx -+-=,------------------5分 直线l 与抛物线C 相切,2222282()048mk k m m mk k m k ⎛⎫∴∆=--=-+=-= ⎪⎝⎭,m k ∴=.即l AB ∥. ------------------7分 (Ⅱ)假设存在实数k ,使0NA NB =,则NA NB ⊥.又M 是AB 的中点,1||||2MN AB ∴=. ------------------9分由(Ⅰ)知121212111()(22)[()4]222M y y y kx kx k x x =+=+++=++22142224k k ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭. MN ⊥x 轴,22216||||2488M N k k k MN y y +∴=-=+-=. ------------------12分.2,16141816.16121)1(4)2(14)(1||1||2222222212212212±=+⋅+=+∴+⋅+=-⨯-⋅+=-+⋅+=-⋅+=k k k k k k k k x x x x k x x k AB 解得又即存在2k =±,使.0=⋅ ------------------14分。