内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程全章综合检测卷
【人教A版2019】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(23-24高二上·陕西榆林·期中)双曲线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2.(5分)(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点的椭圆方程是( )
A. B.或
C. D.或
3.(5分)(23-24高二上·福建厦门·期中)已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(5分)(22-23高三下·全国·阶段练习)已知是椭圆的左,右焦点,点P在椭圆上,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(5分)(23-24高二上·广东茂名·期末)如图,这是一个落地青花瓷,其中底座和瓶口的直径相等,其外形被称为单叶双曲面,可以看成是双曲线的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为,最大直径为,双曲线的离心率为,则该花瓶的高为( )
A. B. C. D.
6.(5分)(23-24高二下·陕西榆林·期末)已知为双曲线上两点,且线段的中点坐标为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
7.(5分)(23-24高二上·福建泉州·期末)已知抛物线的焦点为,点,点在抛物线上,且满足,若的面积为,则的值为( )
A. B.4 C. D.9
8.(5分)(23-24高二上·全国·单元测试)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于点两点,若面积是的2倍,则( )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(23-24高二上·山东烟台·期末)(多选)已知曲线Γ:(),则( )
A.Γ可能是等轴双曲线
B.若Γ表示焦点在y轴上的椭圆,则
C.Γ可能是半径为的圆
D.若Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则
10.(5分)(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知双曲线,点P是C上的任意一点,则下列结论正确的是( )
A.若直线与双曲线C无交点,则
B.焦点到渐近线的距离为2
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.点P到点与到直线的距离之比为
11.(5分)(23-24高二上·河南·阶段练习)已知为抛物线的焦点,直线与交于,两点,弦中点的横坐标为4,,则( )
A.的斜率为1 B.在轴上的截距为
C.弦中点的纵坐标为 D.
12.(5分)(23-24高二上·江苏镇江·期末)已知为椭圆的左焦点,直线与椭圆交于两点,轴,垂足为与椭圆的另一个交点为,则( )
A.的最小值为3 B.面积的最大值为
C.直线的斜率为 D.为直角
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(23-24高二上·北京海淀·期中)已知焦点在x轴上的椭圆离心率为,则实数m等于 .
14.(5分)(23-24高二上·陕西西安·期末)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若,那么 .
15.(5分)(23-24高二上·上海宝山·阶段练习)已知双曲线的左顶点为,点为双曲线一条渐近线上的一点,直线与双曲线的另一条渐近线交于点.若直线的斜率为1,且点是线段的一个三等分点,则双曲线的离心率为 .
16.(5分)(2024·全国·模拟预测)已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,过点作直线交两条渐近线于点,,且.若点在轴上的射影为,则 .
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(2024高二上·江苏·专题练习)求满足下列条件的参数的值.
(1)已知双曲线方程为焦距为6,求k的值;
(2)椭圆与双曲线有相同的焦点,求a的值.
18.(12分)(23-24高二上·重庆·阶段练习)已知点P到的距离与它到x轴的距离的差为4,P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C交于A,B两点,且弦中点的横坐标为,求的斜率.
19.(12分)(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,为椭圆上一点.
(1)当为椭圆的上顶点时,求的大小;
(2)直线与椭圆交于,若,求的值.
20.(12分)(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知拋物线的准线方程为,过点作斜率为的直线与抛物线交于不同的两点,.
(1)求的取值范围;
(2)若为直角三角形,且,求的值.
21.(12分)(23-24高二上·浙江·阶段练习)如图,双曲线的离心率为,实轴长为,,分别为双曲线的左右焦点,过右焦点的直线与双曲线右支交于A,B两点,其中点A在第一象限.连接与双曲线左支交于点C,连接分别与x,y轴交于D,E两点.
(1)求该双曲线的标准方程;
(2)求面积的最小值.
22.(12分)(23-24高二上·安徽合肥·期末)已知椭圆,离心率为,点在椭圆上.
(1)求E的方程;
(2)过作互相垂直的两条直线与,设交E于A,B两点,交E于C,D两点,AB,CD的中点分别为M,N.探究:与的面积之比是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
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第三章 圆锥曲线的方程全章综合检测卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.(5分)(23-24高二上·陕西榆林·期中)双曲线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意,结合双曲线的几何性质,即可求解.
【解答过程】由双曲线,可得,则,
且双曲线的焦点在轴上,所以双曲线的焦点坐标为.
故选:D.
2.(5分)(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点的椭圆方程是( )
A. B.或
C. D.或
【解题思路】由于不知道焦点在哪个轴上,所以需要分类讨论.
【解答过程】当椭圆的焦点在轴上时,设椭圆的方程为,
由离心率为,可得.
∵椭圆过点∴,,∴椭圆的标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,,,得,
可得椭圆的标准方程为,整理为.
故选:D.
3.(5分)(23-24高二上·福建厦门·期中)已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【解题思路】设点在准线上的射影为,则根据抛物线的定义把问题转化为求取得最小值,数形结合求解即可.
【解答过程】抛物线的焦点为,准线为,
设点在准线上的射影为,如图,
则根据抛物线的定义可知,
求的最小值,即求的最小值,
显然当,,三点共线时取得最小值,
此时点的横坐标为,则,解得,即.
故选:D.
4.(5分)(22-23高三下·全国·阶段练习)已知是椭圆的左,右焦点,点P在椭圆上,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据,得到,求解即可.
【解答过程】因为,所以,
因为,在中,,
即,
又,所以,
所以,即,
解得,
故选:B.
5.(5分)(23-24高二上·广东茂名·期末)如图,这是一个落地青花瓷,其中底座和瓶口的直径相等,其外形被称为单叶双曲面,可以看成是双曲线的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为,最大直径为,双曲线的离心率为,则该花瓶的高为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由关系以及离心率、可得双曲线方程,进一步代入即可求解.
【解答过程】由该花瓶横截面圆的最小直径为,有,
又由双曲线的离心率为,有,
可得双曲线的方程为,代入,可得,故该花瓶的高为.
故选:B.
6.(5分)(23-24高二下·陕西榆林·期末)已知为双曲线上两点,且线段的中点坐标为,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】设出,利用点差法即可求出结果.
【解答过程】设,则有,,
两式相减得到,
又线段的中点坐标为,
所以,得到,
所以的斜率为.
故选:B.
7.(5分)(23-24高二上·福建泉州·期末)已知抛物线的焦点为,点,点在抛物线上,且满足,若的面积为,则的值为( )
A. B.4 C. D.9
【解题思路】利用两点间距离公式,通过解方程组、三角形面积公式进行求解即可.
【解答过程】由,根据抛物线的对称性,设,
因为,
所以,
而点在抛物线上,所以,
则有,或舍去,
即,,
又因为的面积为,
所以有,舍去.
故选:A.
8.(5分)(23-24高二上·全国·单元测试)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与交于点两点,若面积是的2倍,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由三角形的面积关系得出并用含m的关系式表示,再由直曲联立判别式大于零得出m的取值范围即可.
【解答过程】设直线与轴的交点为,则.
所以,.
因为所以.
由得,即 ,.
所以,解得 或.
因为与有两个交点,
联立 消得,
则,解得.
所以.
故选:C.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(23-24高二上·山东烟台·期末)(多选)已知曲线Γ:(),则( )
A.Γ可能是等轴双曲线
B.若Γ表示焦点在y轴上的椭圆,则
C.Γ可能是半径为的圆
D.若Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则
【解题思路】根据圆,椭圆,双曲线的标准方程,逐一判断选项即可.
【解答过程】对于A,若Γ是等轴双曲线,则,显然不成立,故A错误;
对于B,Γ表示焦点在y轴上的椭圆,
则,解得,故B正确;
对于C,Γ是圆,则,解得,半径为,故C正确;
对于D,Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则,
解得,故D正确.
故选:BCD.
10.(5分)(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知双曲线,点P是C上的任意一点,则下列结论正确的是( )
A.若直线与双曲线C无交点,则
B.焦点到渐近线的距离为2
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.点P到点与到直线的距离之比为
【解题思路】由双曲线的方程可得渐近线,比较直线斜率与渐近线斜率即可可判断A;根据点到直线的距离公式可判断BC;根据距离公式,代入双曲线方程即可化简求解D.
【解答过程】A中,由双曲线的方程可得渐近线的方程为,
由于过原点且与双曲线无交点,则,所以A不正确;
B中,由知渐近线的方程为,焦点,
所以焦点到渐近线的距离为,所以B正确;
C中,设,因为在双曲线上,所以,
即,所以到渐近线的距离之积为
,所以C正确;
D中, 点到点的距离为,到直线的距离为,
故
,故D正确,
故选:BCD.
11.(5分)(23-24高二上·河南·阶段练习)已知为抛物线的焦点,直线与交于,两点,弦中点的横坐标为4,,则( )
A.的斜率为1 B.在轴上的截距为
C.弦中点的纵坐标为 D.
【解题思路】联立直线与抛物线方程得韦达定理,即可根据中点关系求解,进而由弦长公式求解,利用抛物线焦半径公式即可求解.
【解答过程】易得的斜率存在,设,,,
由得,则由,得.
由,得,
所以,弦中点的纵坐标为, .
故ACD正确,B错误,
故选:ACD.
12.(5分)(23-24高二上·江苏镇江·期末)已知为椭圆的左焦点,直线与椭圆交于两点,轴,垂足为与椭圆的另一个交点为,则( )
A.的最小值为3 B.面积的最大值为
C.直线的斜率为 D.为直角
【解题思路】先由椭圆与过原点直线的对称性知,,再利用1的代换、利用基本不等式可判断A;由直线与椭圆方程联立,解得交点坐标,得出面积关于k的函数关系式,再求函数最值可判断B;由对称性,可设,则,,则可得直线的斜率与k的关系可判断C;先由A、B对称且与点P均在椭圆上,可得,又由C项可知, 得,即,可判断D.
【解答过程】
对于A,设椭圆的右焦点为,连接,
则四边形为平行四边形,
所以,
,
当且仅当时等号成立,故A错误;
对于B,联立得,
,
所以的面积,
当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C,设,则,,故直线的斜率,故C正确;
对于D,设,直线的斜率为,直线的斜率为,
则,
又点和点在椭圆上,①,②,
①-②得,易知,
则,得,
,,故D正确.
故选:BCD.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(23-24高二上·北京海淀·期中)已知焦点在x轴上的椭圆离心率为,则实数m等于 8 .
【解题思路】根据题意,由椭圆的标准方程分析可得=,解之即可.
【解答过程】由题意焦点在x轴上的椭圆离心率为,
可得=,解得m=8.
故答案为:8.
14.(5分)(23-24高二上·陕西西安·期末)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若,那么 10 .
【解题思路】
由焦半径公式求得焦点弦长.
【解答过程】由题设抛物线焦点坐标为,
则由抛物线定义易知:,
故.
故答案为:10.
15.(5分)(23-24高二上·上海宝山·阶段练习)已知双曲线的左顶点为,点为双曲线一条渐近线上的一点,直线与双曲线的另一条渐近线交于点.若直线的斜率为1,且点是线段的一个三等分点,则双曲线的离心率为 .
【解题思路】写出直线的方程为,将其分别与双曲线渐近线联立解出的纵坐标,根据为的三等分点,得到关于的方程,最后化为关于的齐次方程,即可得到离心率.
【解答过程】不妨设点在第二象限,直线的方程为,
联立,得点的纵坐标;
联立,得点的纵坐标.
由为的三等分点,可知,则有,整理得,
则,则,故的离心率.
故答案为:.
16.(5分)(2024·全国·模拟预测)已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,过点作直线交两条渐近线于点,,且.若点在轴上的射影为,则 .
【解题思路】画出图形,数形结合,由已知条件和双曲线的几何性质运算求解即可.
【解答过程】如图所示,
设直线交轴于点,
则.
双曲线的渐近线方程为,
,.
不妨设,,则,则,,,
,.
故答案为:.
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(2024高二上·江苏·专题练习)求满足下列条件的参数的值.
(1)已知双曲线方程为焦距为6,求k的值;
(2)椭圆与双曲线有相同的焦点,求a的值.
【解题思路】(1)分焦点位置进行讨论即可.
(2)根据椭圆和双曲线的方程判断焦点的位置,求出焦点坐标,从而求出参数.
【解答过程】(1)若焦点在x轴上,则方程可化为,所以,即;
若焦点在y轴上,则方程可化为,所以,即.
综上所述,k的值为6或.
(2)由双曲线方程知焦点在x轴上且.
由椭圆方程,知,所以,
即,解得或(舍去).
因此a的值为1.
18.(12分)(23-24高二上·重庆·阶段练习)已知点P到的距离与它到x轴的距离的差为4,P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C交于A,B两点,且弦中点的横坐标为,求的斜率.
【解题思路】(1)根据两点间距离公式,结合绝对值的性质进行求解即可;
(2)利用点差法进行求解即可.
【解答过程】(1)设,由题意可知:,
两边同时平方,
得
所以的方程为或.
(2)由题可知曲线为,
设,,则.
由
得,
所以的斜率为.
19.(12分)(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,为椭圆上一点.
(1)当为椭圆的上顶点时,求的大小;
(2)直线与椭圆交于,若,求的值.
【解题思路】(1)由题意可得,,即可求出的大小;
(2)联立直线与椭圆的方程,由韦达定理求出,,再由弦长公式求解即可.
【解答过程】(1)由题意可得,,,
所以,,所以
(2)设,,联立,
可得,
所以,,
所以
,解得.
20.(12分)(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知拋物线的准线方程为,过点作斜率为的直线与抛物线交于不同的两点,.
(1)求的取值范围;
(2)若为直角三角形,且,求的值.
【解题思路】(1)由题意可得抛物线方程,设直线方程为,联立方程,结合运算求解;
(2)由题意可得:,解法一:利用直线方程消元,结合韦达定理运算求解;解法二:利用抛物线方程消元,结合韦达定理分析求解.
【解答过程】(1)由题意可知:抛物线的方程为,
直线的斜率存在,设直线方程为,
联立方程组,消去得,
要使直线与抛物线交于不同的两点,,则,
即,解得或,
所以们取值范围为或.
(2)设,,由(1)可知,是的两个根,
则,,
解法一:因为,则,即,
可得
,
解得或,
结合(1)中的取值范围可知:.
解法二:因为,所以,即,
因为,所以,
因为,所以,
即,解得,
此时满足(1)中的取值范围,所以.
21.(12分)(23-24高二上·浙江·阶段练习)如图,双曲线的离心率为,实轴长为,,分别为双曲线的左右焦点,过右焦点的直线与双曲线右支交于A,B两点,其中点A在第一象限.连接与双曲线左支交于点C,连接分别与x,y轴交于D,E两点.
(1)求该双曲线的标准方程;
(2)求面积的最小值.
【解题思路】(1)根据已知求出,然后根据离心率得出,根据的关系求出的值,即可得出答案;
(2)根据已知可得,,设,,求出直线的方程.与双曲线方程联立,根据韦达定理表示出点B坐标,同理得出点C的坐标.表示出直线的方程,求出的坐标,得出直线的方程.进而表示出面积,换元,结合二次函数的性质,即可得出答案.
【解答过程】(1)由已知可得,,所以.
又,所以,.
所以,双曲线方程是 .
(2)由(1)可知,,设,,
则直线的方程为.
将直线的方程与双曲线方程联立,
消x,整理可得,
恒成立.
由韦达定理可得,,
所以,,.
根据已知可知,,
所以,.
同理解得,
所以,,
直线的方程为.
由可得,;由可得,.
由A、D坐标可得直线的方程为,
则直线与y轴交点坐标为,所以.
所以, .
令,
则 .
设,则,
当,即时有最小值,此时,(舍去负值).
所以,.
当且仅当即时取到最小值,此时.
22.(12分)(23-24高二上·安徽合肥·期末)已知椭圆,离心率为,点在椭圆上.
(1)求E的方程;
(2)过作互相垂直的两条直线与,设交E于A,B两点,交E于C,D两点,AB,CD的中点分别为M,N.探究:与的面积之比是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由.
【解题思路】(1)由椭圆的几何性质求解;
(2)设直线,,,设,求出点及,得到直线MN恒过定点,即可求解.
【解答过程】(1)由题意,,解得,,
则E的方程.
(2)与面积之比为定值,定值为4,理由如下:
设直线,,,
讨论:①当,且时,
联立,可得,
,则,
所以,,
所以,
设,同理可得.
所以(,且),
所以直线,即,
所以直线MN恒过定点;
②当时,不妨设直线;,可发现轴,且MN过,
③当时,直线MN依然过,但无法形成三角形.
综上,直线MN恒过点,
设点O,K到直线MN的距离分别是,.
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