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阶段质量检测(二) A卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60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.已知曲线的方程为(t为参数),则下列点中在曲线上的是( )
A.(1,1) B.(2,2) C.(0,0) D.(1,2)
解析:选C 当t=0时,x=0且y=0,即点(0,0)在曲线上.
2.(北京高考)曲线(θ为参数)的对称中心( )
A.在直线y=2x上 B.在直线y=-2x上
C.在直线y=x-1上 D.在直线y=x+1上
解析:选B 曲线(θ为参数)的普通方程为
(x+1)2+(y-2)2=1,该曲线为圆,圆心(-1,2)为曲线的对称中心,其在直线y=-2x上,故选B.
3.直线l的参数方程为(t为参数),l上的点P1对应的参数是t1,则点P1与P(a,b)之间的距离是( )
A.|t1| B.2|t1| C.|t1| D.|t1|
解析:选C ∵P1(a+t1,b+t1),P(a,b),
∴|P1P|===|t1|.
4.已知三个方程:①②
③(都是以t为参数).那么表示同一曲线的方程是( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
解析:选B ①②③的普通方程都是y=x2,但①②中x的取值范围相同,都是x∈R,而③中x的取值范围是-1≤x≤1.
5.参数方程(t为参数)所表示的曲线是( )
A.一条射线 B.两条射线 C.一条直线 D.两条直线
解析:选B 因为x=t+∈(-∞,-2]∪[2,+∞),
即x≤-2或x≥2,故是两条射线.
6.已知曲线C的参数方程为(θ为参数,π≤θ<2π).已知点M(14,a)在曲线C上,则a=( )
A.-3-5 B.-3+5 C.-3+ D.-3-
解析:选A ∵(14,a)在曲线C上,
∴
由①得:cos θ=,又π≤θ<2π.
∴sin θ=-=-,∴tan θ=-.
∴a=5·(-)-3=-3-5.
7.直线(t为参数)上与点P(-2,3)的距离等于的点的坐标是( )
A.(-4,5) B.(-3,4)
C.(-3,4)或(-1,2) D.(-4,5)或(0,1)
解析:选C 可以把直线的参数方程转化成标准式,或者直接根据直线参数方程的非标准式中参数的几何意义可得·|t|=,解得t=±,将t代入原方程,得或所以所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2).
8.若圆的参数方程为(θ为参数),直线的参数方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )
A.过圆心 B.相交而不过圆心
C.相切 D.相离
解析:选B 将圆、直线的参数方程化成普通方程,利用圆心到直线的距离与圆的半径进行比较,可知圆心到直线的距离小于半径,并且圆心不在直线上.
9.设F1和F2是双曲线(θ为参数)的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,那么△F1PF2的面积是( )
A.1 B. C.2 D.5
解析:选A 方程化为普通方程是-y2=1,∴b=1.
由题意,得
∴2|PF1|·|PF2|=4b2.
∴S=|PF1|·|PF2|=b2=1.
10.已知方程x2-ax+b=0的两根是sin θ和cos θ,则点(a,b)的轨迹是( )
A.椭圆弧 B.圆弧 C.双曲线弧 D.抛物线弧
解析:选D 由题知即
a2-2b=(sin θ+cos θ)2-2sin θ·cos θ=1.
又|θ|≤.∴表示抛物线弧.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.若直线l:y=kx与曲线C:(参数θ∈R)有唯一的公共点,则实数k=________.
解析:曲线C的普通方程为(x-2)2+y2=1,由题意知,=1,∴k=±.
答案:±
12.(湖南高考)在平面直角坐标系xOy中,若直线l:(t为参数)过椭圆C:(φ为参数)的右顶点,则常数a的值为________.
解析:由直线l的参数方程(t为参数)消去参数t得直线l的一般方程:y=x-a,由椭圆的参数方程可知其右顶点为(3,0).因为直线l过椭圆的右顶点,所以3-a=0,即a=3.
答案:3
13.已知点P在直线(t为参数)上,点Q为曲线(θ为参数)上的动点,则|PQ|的最小值等于________.
解析:直线方程为3x-4y-5=0,由题意,点Q到直线的距离
d==,
∴dmin=,即|PQ|min=.
答案:
14.(天津高考)已知抛物线的参数方程为
(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为l.过抛物线上一点M作l的垂线,垂足为E.若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p=________.
解析:由题意知,抛物线的普通方程为y2=2px(p>0),焦点F,准线x=-,设准线与x轴的交点为A.由抛物线定义可得|EM|=|MF|,所以△MEF是正三角形,
在Rt△EFA中,|EF|=2|FA|,即3+=2p,得p=2.
答案:2
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)求曲线C1:(t为参数)被直线l:y=x-所截得的线段长.
解:曲线C1:得t=,代入①,化简得x2+y2=2x.
又x=≠0,
∴C1的普通方程为(x-1)2+y2=1(x≠0).
圆C1的圆心到直线l:y=x-的距离d==.
所求弦长为2=.
16.(本小题满分12分)已知实数x,y满足x2+(y-1)2=1,求t=x+y的最大值.
解:方程x2+(y-1)2=1表示以(0,1)为圆心,以1为半径的圆.
∴其参数方程为
∴t=x+y=cos θ+sin θ+1
=sin(θ+)+1
∴当sin (θ+)=1时tmax=+1.
17.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(φ为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数).在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l:θ=α与C1,C2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合.
(1)分别说明C1,C2是什么曲线,并求出a与b的值;
(2)设当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=-时,l与C1,C2的交点分别为A2,B2,求四边形A1A2B2B1的面积.
解:(1)C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1和+=1.因此C1是圆,C2是椭圆.
当α=0时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(1,0),(a,0),因为这两点间的距离为2,所以a=3.
当α=时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b),因为这两点重合,所以b=1.
(2)C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1和+y2=1.
当α=时,射线l与C1交点A1的横坐标为x=,与C2交点B1的横坐标为x′=.
当α=-时,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此四边形A1A2B2B1为梯形,故四边形A1A2B2B1的面积为=.
18.(本小题满分12分)舰A在舰B的正东,距离6千米;舰C在舰B的北偏西30°,距离4千米.它们准备围捕海中某动物,某时刻A发现动物信号,4秒后B、C同时发现这种信号,A于是发射麻醉炮弹,假设舰与动物都是静止的,动物信号的传播速度为1千米/秒,炮弹初速度为 千米/秒,其中g为重力加速度,空气阻力不计,求舰A炮击的方位角与仰角.
解:以BA为x轴,BA中垂线为y轴建立直角坐标系(如图),则B(-3,0),A(3,0),C(-5,2).设海中动物为P(x,y).
因为|BP|=|CP|,
所以P在线段BC的中垂线上,易知中垂线方程是y=(x+7).
又|PB|-|PA|=4,所以P在以A、B为焦点的双曲线右支上,双曲线方程是-=1.从而得P(8,5).
设∠xAP=α,则tan α=kAP=,
∴α=60°,这样炮弹发射的方位角为北偏东30°.再以A为原点,AP为x′轴建立坐标系x′Ay′,(如图).|PA|=10,设弹道曲线方程是
(其中θ为仰角)
将P(10,0)代入,消去t便得sin 2θ=,θ=30°或60°这样舰A发射炮弹的仰角为30°或60°.
19.(本小题满分12分)已知曲线C1:(t是参数),C:(θ是参数).
(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;
(2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t是参数)距离的最小值.
解:(1)C1:(x+4)2+(y-3)2=1,C2:+=1,
C1为圆心是(-4,3),半径是1的圆.
C2为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.
(2)当t=时,P(-4,4),Q(8cos θ,3sin θ),
故M.
C3为直线x-2y-7=0,
M到C3的距离d=|4cos θ-3sin θ-13|.
从而当cos θ=,sin θ=-时,d取得最小值.
20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),点M是曲线C1上的动点.
(1)求线段OM的中点P的轨迹的参数方程;
(2)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若直线l的极坐标方程为ρcos θ-ρsin θ+1=0(ρ>0),求点P到直线l距离的最大值.
解:(1)曲线C1上的动点M的坐标为(4cos θ,4sin θ),坐标原点O(0,0),设P的坐标为(x,y),则由中点坐标公式得x=(0+4cos θ)=2cos θ,y=(0+4sin θ)=2sin θ,所以点P的坐标为(2cos θ,2sin θ),因此点P的轨迹的参数方程为,(θ为参数,且0≤θ≤2π).
(2)由直角坐标与极坐标关系得直线l的直角坐标方程为x-y+1=0,
又由(1)知点P的轨迹为圆心在原点,半径为2的圆,
因为原点(0,0)到直线x-y+1=0的距离为==,
所以点P到直线l距离的最大值为2+.
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60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.已知曲线的方程为(t为参数),则下列点中在曲线上的是( )
A.(1,1) B.(2,2) C.(0,0) D.(1,2)
解析:选C 当t=0时,x=0且y=0,即点(0,0)在曲线上.
2.(北京高考)曲线(θ为参数)的对称中心( )
A.在直线y=2x上 B.在直线y=-2x上
C.在直线y=x-1上 D.在直线y=x+1上
解析:选B 曲线(θ为参数)的普通方程为
(x+1)2+(y-2)2=1,该曲线为圆,圆心(-1,2)为曲线的对称中心,其在直线y=-2x上,故选B.
3.直线l的参数方程为(t为参数),l上的点P1对应的参数是t1,则点P1与P(a,b)之间的距离是( )
A.|t1| B.2|t1| C.|t1| D.|t1|
解析:选C ∵P1(a+t1,b+t1),P(a,b),
∴|P1P|===|t1|.
4.已知三个方程:①②
③(都是以t为参数).那么表示同一曲线的方程是( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
解析:选B ①②③的普通方程都是y=x2,但①②中x的取值范围相同,都是x∈R,而③中x的取值范围是-1≤x≤1.
5.参数方程(t为参数)所表示的曲线是( )
A.一条射线 B.两条射线 C.一条直线 D.两条直线
解析:选B 因为x=t+∈(-∞,-2]∪[2,+∞),
即x≤-2或x≥2,故是两条射线.
6.已知曲线C的参数方程为(θ为参数,π≤θ<2π).已知点M(14,a)在曲线C上,则a=( )
A.-3-5 B.-3+5 C.-3+ D.-3-
解析:选A ∵(14,a)在曲线C上,
∴
由①得:cos θ=,又π≤θ<2π.
∴sin θ=-=-,∴tan θ=-.
∴a=5·(-)-3=-3-5.
7.直线(t为参数)上与点P(-2,3)的距离等于的点的坐标是( )
A.(-4,5) B.(-3,4)
C.(-3,4)或(-1,2) D.(-4,5)或(0,1)
解析:选C 可以把直线的参数方程转化成标准式,或者直接根据直线参数方程的非标准式中参数的几何意义可得·|t|=,解得t=±,将t代入原方程,得或所以所求点的坐标为(-3,4)或(-1,2).
8.若圆的参数方程为(θ为参数),直线的参数方程为(t为参数),则直线与圆的位置关系是( )
A.过圆心 B.相交而不过圆心
C.相切 D.相离
解析:选B 将圆、直线的参数方程化成普通方程,利用圆心到直线的距离与圆的半径进行比较,可知圆心到直线的距离小于半径,并且圆心不在直线上.
9.设F1和F2是双曲线(θ为参数)的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,那么△F1PF2的面积是( )
A.1 B. C.2 D.5
解析:选A 方程化为普通方程是-y2=1,∴b=1.
由题意,得
∴2|PF1|·|PF2|=4b2.
∴S=|PF1|·|PF2|=b2=1.
10.已知方程x2-ax+b=0的两根是sin θ和cos θ,则点(a,b)的轨迹是( )
A.椭圆弧 B.圆弧 C.双曲线弧 D.抛物线弧
解析:选D 由题知即
a2-2b=(sin θ+cos θ)2-2sin θ·cos θ=1.
又|θ|≤.∴表示抛物线弧.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.若直线l:y=kx与曲线C:(参数θ∈R)有唯一的公共点,则实数k=________.
解析:曲线C的普通方程为(x-2)2+y2=1,由题意知,=1,∴k=±.
答案:±
12.(湖南高考)在平面直角坐标系xOy中,若直线l:(t为参数)过椭圆C:(φ为参数)的右顶点,则常数a的值为________.
解析:由直线l的参数方程(t为参数)消去参数t得直线l的一般方程:y=x-a,由椭圆的参数方程可知其右顶点为(3,0).因为直线l过椭圆的右顶点,所以3-a=0,即a=3.
答案:3
13.已知点P在直线(t为参数)上,点Q为曲线(θ为参数)上的动点,则|PQ|的最小值等于________.
解析:直线方程为3x-4y-5=0,由题意,点Q到直线的距离
d==,
∴dmin=,即|PQ|min=.
答案:
14.(天津高考)已知抛物线的参数方程为
(t为参数),其中p>0,焦点为F,准线为l.过抛物线上一点M作l的垂线,垂足为E.若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p=________.
解析:由题意知,抛物线的普通方程为y2=2px(p>0),焦点F,准线x=-,设准线与x轴的交点为A.由抛物线定义可得|EM|=|MF|,所以△MEF是正三角形,
在Rt△EFA中,|EF|=2|FA|,即3+=2p,得p=2.
答案:2
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)求曲线C1:(t为参数)被直线l:y=x-所截得的线段长.
解:曲线C1:得t=,代入①,化简得x2+y2=2x.
又x=≠0,
∴C1的普通方程为(x-1)2+y2=1(x≠0).
圆C1的圆心到直线l:y=x-的距离d==.
所求弦长为2=.
16.(本小题满分12分)已知实数x,y满足x2+(y-1)2=1,求t=x+y的最大值.
解:方程x2+(y-1)2=1表示以(0,1)为圆心,以1为半径的圆.
∴其参数方程为
∴t=x+y=cos θ+sin θ+1
=sin(θ+)+1
∴当sin (θ+)=1时tmax=+1.
17.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(φ为参数),曲线C2的参数方程为(a>b>0,φ为参数).在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线l:θ=α与C1,C2各有一个交点.当α=0时,这两个交点间的距离为2,当α=时,这两个交点重合.
(1)分别说明C1,C2是什么曲线,并求出a与b的值;
(2)设当α=时,l与C1,C2的交点分别为A1,B1,当α=-时,l与C1,C2的交点分别为A2,B2,求四边形A1A2B2B1的面积.
解:(1)C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1和+=1.因此C1是圆,C2是椭圆.
当α=0时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(1,0),(a,0),因为这两点间的距离为2,所以a=3.
当α=时,射线l与C1,C2交点的直角坐标分别为(0,1),(0,b),因为这两点重合,所以b=1.
(2)C1,C2的普通方程分别为x2+y2=1和+y2=1.
当α=时,射线l与C1交点A1的横坐标为x=,与C2交点B1的横坐标为x′=.
当α=-时,射线l与C1,C2的两个交点A2,B2分别与A1,B1关于x轴对称,因此四边形A1A2B2B1为梯形,故四边形A1A2B2B1的面积为=.
18.(本小题满分12分)舰A在舰B的正东,距离6千米;舰C在舰B的北偏西30°,距离4千米.它们准备围捕海中某动物,某时刻A发现动物信号,4秒后B、C同时发现这种信号,A于是发射麻醉炮弹,假设舰与动物都是静止的,动物信号的传播速度为1千米/秒,炮弹初速度为 千米/秒,其中g为重力加速度,空气阻力不计,求舰A炮击的方位角与仰角.
解:以BA为x轴,BA中垂线为y轴建立直角坐标系(如图),则B(-3,0),A(3,0),C(-5,2).设海中动物为P(x,y).
因为|BP|=|CP|,
所以P在线段BC的中垂线上,易知中垂线方程是y=(x+7).
又|PB|-|PA|=4,所以P在以A、B为焦点的双曲线右支上,双曲线方程是-=1.从而得P(8,5).
设∠xAP=α,则tan α=kAP=,
∴α=60°,这样炮弹发射的方位角为北偏东30°.再以A为原点,AP为x′轴建立坐标系x′Ay′,(如图).|PA|=10,设弹道曲线方程是
(其中θ为仰角)
将P(10,0)代入,消去t便得sin 2θ=,θ=30°或60°这样舰A发射炮弹的仰角为30°或60°.
19.(本小题满分12分)已知曲线C1:(t是参数),C:(θ是参数).
(1)化C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;
(2)若C1上的点P对应的参数为t=,Q为C2上的动点,求PQ中点M到直线C3:(t是参数)距离的最小值.
解:(1)C1:(x+4)2+(y-3)2=1,C2:+=1,
C1为圆心是(-4,3),半径是1的圆.
C2为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.
(2)当t=时,P(-4,4),Q(8cos θ,3sin θ),
故M.
C3为直线x-2y-7=0,
M到C3的距离d=|4cos θ-3sin θ-13|.
从而当cos θ=,sin θ=-时,d取得最小值.
20.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),点M是曲线C1上的动点.
(1)求线段OM的中点P的轨迹的参数方程;
(2)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若直线l的极坐标方程为ρcos θ-ρsin θ+1=0(ρ>0),求点P到直线l距离的最大值.
解:(1)曲线C1上的动点M的坐标为(4cos θ,4sin θ),坐标原点O(0,0),设P的坐标为(x,y),则由中点坐标公式得x=(0+4cos θ)=2cos θ,y=(0+4sin θ)=2sin θ,所以点P的坐标为(2cos θ,2sin θ),因此点P的轨迹的参数方程为,(θ为参数,且0≤θ≤2π).
(2)由直角坐标与极坐标关系得直线l的直角坐标方程为x-y+1=0,
又由(1)知点P的轨迹为圆心在原点,半径为2的圆,
因为原点(0,0)到直线x-y+1=0的距离为==,
所以点P到直线l距离的最大值为2+.
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