高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:106.06.03 範
圍
4‐1拋物線(B) 4‐2橢圓 (A)
班級 二年____班 姓 名
座號
一、填充題(每題10分)
1. 拋物線y2 4x上與直線x y 5 0距離最短的點坐標為________.
答案: (1, 2) 解析: 設點( , 2 )t2 t
2 2
2 5 ( 1) 4
2 2
t t t
d
, 當t 1有min此點為(1, 2)
2. 若拋物線與x24y6x 5 0共軸且共焦點又過P(5, 6),則此拋物線方程式為________.
答案: (x3)2 8(y2)或(x3)2 32(y8) 解析: x26x4y5
2 6 9 4 4
x x y
(x 3)2 4(y 1)
( 3, 1)
V 軸:x 3
4c4 c 1F( 3, 0)
設此新拋物線之焦距為c頂點V( 3, 0 c) 設:(x3)2 4 (c yc),P(5, 6)代入
(5 3)2 4c c( 6)
2 6 16 0
c c
(c 8)(c 2) 0
c 2, 8
:(x3)2 8(y2) 或 (x3)2 32(y8)
3. 設圓C x: 2y2 4,及直線x 6 0,若P點到圓C的切線段長等於到L的距離,求此點P之 軌跡方程式為________.
答案: y2 12x40
解析: 切線段長 2 2 6
4 1
x y x
x2 y2 4 x2 12x36y2 12x40
4. 拋物線x2 8y上有兩點A x y( ,1 1), ( ,B x y2 2)且AB過焦點F,已知AB16,則y1y2 . 答案: 12
解析: 頂點在(0, 0),準線為y 2,焦點為(0, 2)
依定義:AF y12,BF y2 2 AFBF 16 y1 y2 4 y1 y2 12
5. 設拋物線焦點為F(2,1),準線平行y軸,正焦弦長為12,則其方程式為________.
答案: (y1)2 12(x1), (y1)2 12(x5) 解析: 4c 12 c 3
c3 開口向右:頂點V( 1,1) :(y1)2 12(x1)
c 3開口向左:頂點V(5,1) :(y1)2 12(x5)
6. 錐線2(x3)22(y3)2 (x y 2)2的
(1)正焦弦長____, (2)對稱軸方程式_______________, (3)頂點坐標_____.
答案: (1) 4 2 , (2) x y 0, (3)(2,2)
解析: 2(x3)22(y3)2 (x y 2)2 2 2 2
( 3) ( 3)
2 x y
x y
圖形為以(3,3) 為焦點,為x y 2=0準線的拋物線
做過(3, 3)且與x y 2 0垂直之直線x y 0即對稱軸 0
( , ) (1,1) 2 0
x y x y x y
∴頂點(3 1 3 1, ) (2, 2)
2 2
,正焦弦長4c 4 (2 1) 2(2 1) 2 4 2
7. 一拋物線之焦距為c,焦點為F,P點在上,且滿足PF3c, 若為PF與對稱軸的夾角,則sin____.
答案: 2 2 3
解析: 設L為的準線;過P對的對稱軸作垂線,H為垂足 又PF d P L( , )
cos 1
3 3
HF c PF c
, sin 2 2
3
8. 若P Q, 為拋物線y2 4x上兩點,且PQ與x軸交於A點.若P Q, 到準 線的距離分別為9,3且P在第一象限,則A點的x坐標為______.
答案: 4 解析:
設P Q, 之坐標分別為( ,x y1 1), (x y2, 2).
∵y2 4x之準線為x 1,
∴ 1 1
2 2
1 9 8
1 3 2
x x
x x
, ∴P(8, 4 2),Q(2, 2 2) , PQ
之斜率 4 2 2 2 2
8 2
,
∴PQ
之方程式為y2 2 2(x2).
當y0,得2 2 2(x2) x 2 2 x 4.
9. 若c0,已知A( 2, 3) ,拋物線:y2 4cx的焦點F,若AF 5,則c_____.
答案: 2
解析: F c( , 0)
2 2 2
25 ( 2) 3
AF c
(c 2)2 16
2 4
c c 2或6(不合)
10 設P點為拋物線(y2)2 4(x1)上一點. 若P點位於第四象限且與焦 點的距離為10,則P點的坐標為______.
答案: (10, 4)
解析: 拋物線之準線為x0,
設P之坐標為( ,x y1 1),x1 0,y10.
∵P到準線之距離x1 10,
2
(y12) 4(10 1) 36
∴
1 2 6
y 或6 y1
4(8不合),故P(10, 4).
11. 若c0,拋物線:y2 4cx的焦點為F,A(0, 2),若線段AF的中點M 在拋物線上,則M 到 拋物線準線的距離為________.
答案:3 2 4
解析: F c( , 0),準線L:x c, ( ,1) 2 M c
在上
1 4 2 2
2 c c c
2 1
c 2
2
c 2
( , ) 2 d M L c c
3 2
2 2
3 2
4
12. 設O為原點,F是拋物線:y2 12x的焦點,若P在拋物線上,且FP
與x軸正向的夾角為60,
則OP
________.
答案: 3 21
解析: 4c12 c 3F(3, 0) 又mPF tan 60 3
PF
:y 3(x3)代入中 3(x3)2 12x x210x 9 0
(x 1)(x 9) 0
x 1, 9 y 2 3, 6 3 (9, 6 3)
P
2 2
9 (6 3) 3 9 12 3 21
OP
13. 設P為拋物線:4yx2上的一動點,F為焦點,則:
(1)FP的最小值為________.
(2)若A(2, 3),則:APFP的最小值為________.
答案: (1)1 (2)4 解析:
(1)4c 4 c 1 F(0,1)準線L:y 1 當P在拋物線頂點時,PF1為最小 (2)APPF的最小值即d A L( , ) 3 1 4
14. 設有一座拋物線形的拱橋,橋下水面在正常水位時寬20公尺,當水位上升3公尺時就達到警 戒線,此時水面寬10公尺. 當水位比正常水位上升1公尺,則此時的水面寬為 公尺.
答案: 10 3
解析: 如圖,建立坐標系,設拱橋最高點(0, 0), (10,A k B), (5, k 3) 設方程式yax2,代入A B,
100 1 1 2
, 4
3 25 25 25
k a
a k y x
k a
當水位比正常水位上升1公尺
1 4 1 3
y k 代入 1 2 y 25 x
2 25 3, 5 3
x x ,所以水面寬10 3
15. 某彗星之軌道為一拋物線,而以太陽為焦點,當此星與太陽距離為d時,
兩者連線與軸成60,則:
(1)當兩者連線與軸垂直時,其距離為________. (以d表示)
(2)兩點最接近時,其距離為________.(以d表示)
答案: (1) 2 d (2)
4 d
解析:
(1)設焦距為c,準線L:x c
2 2
d c d
4 c d
(因為與軸成60)
2 2
c d
(正焦弦之半)
(2)即 4
VF c d
16. y2 6x有一弦以(2, 3)為中點,求此弦所在之直線方程式________.
答案: x y 1
解析: 點( ,x y1 1)及(x y2, 2)皆在拋物線上,且
1 2
1 2
2 2 2 3 x x y y
2
2 2
1 1
1 2 1 2
2
2 2
6 6( )
6
y x
y y x x
y x
∴ 6(y1y2)6(x1x2)
1 2
1 2
y y 1 x x m
∴ ,所求 x y 1
17. 若k為實數,拋物線:y2 4x的焦點為F,且F在直線L:kx y 2 0上,則k ________.
答案: 2
解析: 4c 4 c 1 F(1, 0)L
0 2 0
k k 2
18. 設點P為拋物線y2 4x上的一動點,且點P在y軸上的正射影為點M, 若點 (4, )9
A 2 ,則PAPM 的最小值為 .
答案: 3 13 1 2 解析: y2 4 1 x
(1, 0)
F ,準線L x: 1
( , ) 1
PF d P L PM
所以PM PF1,PA PM PA PF 1 AF 1
當A,P,F成一直線時 3 13
1 1
PAPM AF 2 最小
19. 已知P為拋物線y2 4x上一點,若P到拋物線的準線的距離為d1,到直線:3x4y120 的距離為d2,則d1d2的最小值為________.
答案: 3
解析: 4c 4 c 1F(1, 0),準線L:x 1
1 2
d d d P L( , )d P( , ) PFd P( , ) 有最小值d F( , ) 3 12 9 16
15
5 3
20. 設圓C1:x2y28y120及直線L1:y 2 0,若圓C和圓C1外切,和直線L1相切,且圓C的 圓心軌跡為拋物線,則的方程式為 .
答案: x2 16y
解析: C1:x2(y4)2 4
圓心C1(0, 4),半徑2,令L1:y 2 圓C的圓心C,則CC1d C L( , 1) 2 將L1:y 2下移2單位得L y: 4 則CC1d C L( , 1) 2 d C L( , )
C點形成以C1(0, 4)為焦點L y: 4為準線的拋物線 所以頂點(0, 0),c4,x2 4 4 y x2 16y
21. 設平面二定點F ( 1, 3),F( 1,5) ,動點P滿足PFPF10,則P之軌跡方程式為_________.
答案:
2 2
( 1) ( 1)
9 25 1
x y
解析: 2aPFPF10 a 5
2 5 ( 3) 8 4
FF c c b2 25 16 9 中心M( 1,1) 即FF之中點 :
2 2
( 1) ( 1)
9 25 1
x y
22. 一橢圓之焦點F( 2, 3) ,長軸一頂點為A( 2, 6) ,短軸長為6,則橢圓方程式為______________.
答案:
2 2
( 2) ( 1)
9 25 1
x y 解析:
2b 6 b 3
6 ( 3) 9
AF a c 又a2 b2c2 9 (9 a)2
18a 90
a 5 中心M( 2,1)
:
2 2
( 2) ( 1)
9 25 1
x y
9
AF a c
又a2 b2c2 9 (a 9)2 18a 90
a 5, 4c (不合)
23. 若一橢圓的兩焦點坐標分別為( 2, 5), ( 2, 3) 且過點( 1, 5)
5 ,則此橢圓之標準式為__________.
答案:
2 2
( 1) ( 2)
25 9 1
y x
解析: F1( 2, 5), F2( 2, 3) ,中心( 2,1) ,∴c4
2 2 2 2
1 1
2 ( 2) 0 ( 2) 8
5 5
a 9 81 9 41
64 10
5 25 5 5
5, 2 25 16 9
a b ,
2 2
( 1) ( 2)
25 9 1
y x
∴
24. 橢圓:2x2y24x4y 2 0,則:
(1)中心為_________. (2)長軸頂點為______________. (3)焦點為__________.
(4)長軸長為___________. (5)正焦弦長為________.
答案: (1) (1, 2) (2) (1, 0), (1, 4) (3) ( 1, 2 2) (4) 4 (5) 2 解析:
配方
2 2
(2x 4 ) (x y 4 )y 2
2 2
2(x 2x 1) (y 4y 4) 4
2 2
( 1) ( 2)
2 4 1
x y
2 2
4, 2
a b
2 2
2, 2, 2
a b c a b
(1)中心M(1, 2) (2) (1, 0), (1, 4)A A
(3) ( 1, 2F 2), ( 1, 2F 2) (4)AA 2a4
(5)
2 2 2 2 2 2 b a
25. 已知橢圓: (x4)2(y1)2 (x4)2(y1)2 10,試問:
(1)的中心坐標為 . (2)的長軸頂點坐標為 . (3)的短軸頂點坐標為 . 答案: (1)(0,1)(2)( 5,1), (5,1) (3)(0, 2) 解析: 令P( , ),x y F1 ( 4,1),F2 (4,1)
原式即PF1PF2 10 (1)中心OF F1 2中點(0,1) (2) 2a10 a 5
∴長軸頂點A ( 5,1),B(5,1) (3)cOF1 4 b a2c2 3
∴短軸頂點C (0,1 3) (0, 4) (0,1 3) (0, 2)
D