内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程单元综合测试
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.若双曲线的实轴长为,则正数( )
A. B. C. D.
3.若方程表示焦点在x轴的椭圆,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线上一点的纵坐标为4,则点到抛物线焦点的距离为( )
A. B.5 C.6 D.
5.已知椭圆:,的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
6.若过点且与双曲线有且只有一个公共点的直线有3条,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.4
7.已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知为抛物线上的两个动点,以为直径的圆经过抛物线的焦点,且面积为,若过圆心作该抛物线准线的垂线,垂足为,则的最大值为( ).
A.4 B. C. D.6
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
10.已知双曲线,M为C右支上的一个动点,过M分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,O为坐标原点,则四边形OAMB的周长的可能取值有( )
A.5 B.8 C.6 D.
11.泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交汇,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )
A.点的轨迹曲线是线段
B.是“最远距离直线”
C.过点的直线与点的轨迹交于、两点,则以为直径的圆与轴相交
D.过点的直线与点的轨迹交于、两点,则的最小值为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
13.已知双曲线的焦点分别为为双曲线上一点,若,则双曲线的渐近线方程为 .
14.已知直线和,过动点作两直线的平行线,分别交于两点,其中点在第一象限,点在第四象限.若平行四边形(为坐标原点)的面积为3,记动点的轨迹为曲线,若曲线与直线有且仅有两个交点,则的取值范围为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知椭圆,焦距为2,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若椭圆的左焦点为,椭圆上A点横坐标为,求椭圆的长轴长、短轴长及的面积.
16.(15分)
已知直线与抛物线交于A,B两点,F为抛物线的焦点.
(1)若,求m的值;
(2)求线段AB中点M的轨迹方程.
17.(15分)
2024年4月30日17时46分,神舟十七号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱.返回舱的轴截面可近似看作是由半个椭圆和一段圆弧组成的“果圆”.如图,在平面直角坐标系中,某“果圆”中圆弧经过椭圆的一个焦点和短轴的两个顶点与.
(1)写出图中“果圆”的方程;
(2)直线交该“果圆”于A、B两点,求弦AB的长度(精确到0.01).
18.(17分)
已知椭圆C:经过点,且焦距与长半轴相等.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不过右焦点且与x轴垂直的直线交椭圆C于A,M两个不同的点,连接交椭圆C于点B.
(i)若直线MB交x轴于点N,证明:N为一个定点;
(ii)若过左焦点的直线交椭圆C于D,G两个不同的点,且ABDG,求四边形ADBG面积的最小值.
19.(17分)
已知双曲线的实轴长为2,离心率为,圆的方程为,过圆上任意一点作圆的切线交双曲线于,两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求证:;
(3)若直线与双曲线的两条渐近线的交点为,,且,求实数的范围.
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第三章 圆锥曲线的方程单元综合测试
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,
所以,则,
所以椭圆的标准方程为.
故选:B.
2.若双曲线的实轴长为,则正数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由双曲线实轴长为,有,又,
.
故选:A.
3.若方程表示焦点在x轴的椭圆,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】命题等价于,解得.
故选:C.
4.已知抛物线上一点的纵坐标为4,则点到抛物线焦点的距离为( )
A. B.5 C.6 D.
【答案】B
【解析】依题意,由抛物线的定义知,点到抛物线焦点的距离即点到准线的距离,
即.
故选:B.
5.已知椭圆:,的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【解析】如图,
设椭圆C的左焦点为,由由椭圆定义可得,,
所以
.
故选:B.
6.若过点且与双曲线有且只有一个公共点的直线有3条,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【解析】由题意,过点与双曲线有且只有一个公共点的直线有3条,
根据双曲线的几何性质,可得在双曲线上,可得,解得,
又由双曲线的实半轴长,则半焦距,
所以该双曲线的离心率.
故选:C.
7.已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,为椭圆的顶点,
且的内心和重心重合,
所以为等边三角形,
又因为,
所以,
即.
故选:C.
8.已知为抛物线上的两个动点,以为直径的圆经过抛物线的焦点,且面积为,若过圆心作该抛物线准线的垂线,垂足为,则的最大值为( ).
A.4 B. C. D.6
【答案】B
【解析】根据题意,,
∴,
设,过点作于,过点作于,
由抛物线定义,得,在梯形中,
∴,
由题意可得,则,即,
∵,
所以(当且仅当时,等号成立),
所以的最大值为.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
【答案】BD
【解析】椭圆,则
对于A:,故A错误;
对于B:的周长为,故B正确;
对于C:的最小值为,故C错误;
对于D:,当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD.
10.已知双曲线,M为C右支上的一个动点,过M分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,O为坐标原点,则四边形OAMB的周长的可能取值有( )
A.5 B.8 C.6 D.
【答案】BC
【解析】双曲线,M为C右支上的一个动点,
设,则,
两条渐近线方程为,则两条渐近线互相垂直,,
所以,,有,
则,当且仅当时等号成立,
所以四边形OAMB的周长为,
结合选项可知,8,6适合题意,
故选:BC.
11.泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交汇,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )
A.点的轨迹曲线是线段
B.是“最远距离直线”
C.过点的直线与点的轨迹交于、两点,则以为直径的圆与轴相交
D.过点的直线与点的轨迹交于、两点,则的最小值为
【答案】BC
【解析】因为点,直线,动点到点的距离比到直线的距离小1,
所以动点到点的距离等于到直线的距离,
所以点的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线,
所以抛物线方程为,
对于A,点的轨迹是抛物线,所以A错误,
对于B,由,得,解得,
所以直线与抛物线相交于点,
所以是“最远距离直线”,所以B正确,
对于C,设过点的直线为,,
由,得,
所以,
所以,
所以,
所以以为直径的圆的半径为,
因为圆心到轴的距离为,
所以以为直径的圆与轴相交,所以C正确,
对于D,,
所以D错误,
故选:BC
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
【答案】9
【解析】解法一:由,得,则,
设,则由题意得
,
由,得,
所以,得,
所以的面积为
解法二:由,得,
因为
所以由焦点三角形的面积公式得.
故答案为:9
13.已知双曲线的焦点分别为为双曲线上一点,若,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【解析】由双曲线的对称性,不妨设在第一象限,
设,又,
所以
,所以,
因为为的中点,所以,即,
所以两边平方得
,
所以,即,即,
所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:.
14.已知直线和,过动点作两直线的平行线,分别交于两点,其中点在第一象限,点在第四象限.若平行四边形(为坐标原点)的面积为3,记动点的轨迹为曲线,若曲线与直线有且仅有两个交点,则的取值范围为 .
【答案】或
【解析】设,过点M且平行的直线方程为,
由,解得,则,
又点M到直线的距离为,
所以平行四边形(为坐标原点)的面积为,
由题意点在第一象限,点在第四象限可知,点在直线下方,在直线上方,
化简得,其渐近线方程为,
如图所示:
因为直线过定点,若直线与曲线有两个交点,
则的取值范围为或,
故答案为:或
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
已知椭圆,焦距为2,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若椭圆的左焦点为,椭圆上A点横坐标为,求椭圆的长轴长、短轴长及的面积.
【解析】(1)由题意得,解得,
故,
故椭圆方程为;
(2)由题意得,
椭圆的长轴长为,短轴长为,
将代入中得,,
不妨设,
显然⊥轴,故.
16.(15分)
已知直线与抛物线交于A,B两点,F为抛物线的焦点.
(1)若,求m的值;
(2)求线段AB中点M的轨迹方程.
【解析】(1)联立方程,消去y得,
由得,设,,则,
由抛物线定义知:,解得,符合题意,
所以.
(2)设点,则由题意得,因为,所以,
把即代入得,
所以点M的轨迹方程为.
17.(15分)
2024年4月30日17时46分,神舟十七号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱.返回舱的轴截面可近似看作是由半个椭圆和一段圆弧组成的“果圆”.如图,在平面直角坐标系中,某“果圆”中圆弧经过椭圆的一个焦点和短轴的两个顶点与.
(1)写出图中“果圆”的方程;
(2)直线交该“果圆”于A、B两点,求弦AB的长度(精确到0.01).
【解析】(1)因为椭圆的一个焦点和短轴的两个顶点与.
可得,即,
所以半个椭圆的方程为;
圆弧经过椭圆的一个焦点和短轴的两个顶点与,
设圆弧方程为,
利用,解得,所以,
得.
所以果圆方程为,.
(2)由,解得,得,
由,解得,得,
所以.
18.(17分)
已知椭圆C:经过点,且焦距与长半轴相等.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不过右焦点且与x轴垂直的直线交椭圆C于A,M两个不同的点,连接交椭圆C于点B.
(i)若直线MB交x轴于点N,证明:N为一个定点;
(ii)若过左焦点的直线交椭圆C于D,G两个不同的点,且ABDG,求四边形ADBG面积的最小值.
【解析】(1)由题意知,解得.
故椭圆的方程为;
(2)
(i)由题意知斜率存在,设其方程为,
,则,
由,得,
由于直线过椭圆焦点,则必有,则,
直线的方程为,
不妨设直线交轴于点,
令,可得
,即直线MB过定点;
(ii)
因为,所以,同理可得,
又,则
,
当且仅当时等号成立,即四边形ADBG的面的最小值为.
19.(17分)
已知双曲线的实轴长为2,离心率为,圆的方程为,过圆上任意一点作圆的切线交双曲线于,两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)求证:;
(3)若直线与双曲线的两条渐近线的交点为,,且,求实数的范围.
【解析】(1)由题意知双曲线的实轴长为2,离心率为,
故,解得,
故双曲线的方程为;
(2)证明:设,则,当时,不妨取,
此时不妨取,则,即;
同理可证当时,有;
当时,圆在处的切线方程为,
即;
由可得,
因为切线交双曲线于,两点,
故,,
设,则,
故
,
故,
综合上述可知;
(3)由(2)可得当时,,
;
的渐近线方程为,
联立,得,
同理可得,
则
,
由于,故,
由于,则;
当时,不妨取,则,
此时;
当时,不妨取,则,
此时;
综合上述可知.
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