内容正文:
第八章 平面解析几何
单元检测
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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.直线 的倾斜角是 ( )
A. B. C. D.
解:直线的斜率 .
设直线的倾斜角为 ,则 ,
而,所以 .
故选D.
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2.若直线与平行,则与 的距离为( )
A. B. C. D.
解:由题意,得,解得 .
故,化简得 .
则与之间的距离为 .
故选C.
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3.“”是“直线与 垂直”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解:由得两直线斜率满足 ,即两直线垂直;
由两直线垂直得,解得 .
故选A.
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4.已知直线经过拋物线的焦点,则 的值为( )
A. B. C. D.
解:由题意,知抛物线的焦点坐标为,所以,解得 .故选D.
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5.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为 ,长轴长为12,则椭圆方程为( )
A. B.
C.或 D.或
解:由题意,得,,所以, .
所以 .
当焦点在轴上时,椭圆方程为 .
当焦点在轴上时,椭圆方程为 .
故选C.
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6.若直线与圆相切,则实数 的值为( )
A. B.1或 C.或3 D.
解:圆的方程可化为,可得圆心为,半径 .
由题意,得圆心到直线的距离,解得或 .故选B.
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7.设是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与点到直线
的距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.1
解:如图,易知抛物线的焦点为,准线是 .
由抛物线的定义,知点到直线的距离等于点到点 的距离.
问题转化为在抛物线上求一点,使点到点的距离与点 到
点 的距离之和最小.
显然,连接 与抛物线相交的点即为满足题意的点,
此时最小值为 .
故选B.
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8.(2023年全国乙卷)设,为双曲线 上两点,下列四个点中,可为线段
中点的是( )
A. B. C. D.
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解:设, ,
则的中点, .
可得, .
因为A,B在双曲线上,则
两式相减得 ,
所以 .
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由选项中的点所在位置,知A,B在双曲线的两支上,则 ,
所以,则或 ,只有选项D满足.
故选D.
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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.已知曲线的方程为 ,则下列结论正确的是( )
A.当时,曲线 为圆
B.当时,曲线为双曲线,其焦点到渐近线的距离为
C.“”是“曲线为焦点在 轴上的椭圆”的充分不必要条件
D.存在实数使得曲线为双曲线,其离心率为
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解:当时,曲线C的方程为 ,表示圆,故A正确.
当时,曲线C的方程为,焦点坐标为 ,渐近线方程为
,则焦点到渐近线的距离为 ,故B正确.
取,曲线C的方程为 不表示椭圆,故C错误.
曲线C为双曲线时,,即或.当 时,双曲线的离心
率,若,则无解.当时,同样可得 无解,故D错误.
故选 .
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10.已知点在圆上,点在圆 上,
则( )
A.两圆外离
B. 的最大值为9
C. 的最小值为1
D.两圆的一条公切线方程为
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解:圆的圆心坐标,半径 .
圆,即的圆心坐标 ,
半径 .
所以圆心距 .
因为 ,所以两圆外离.故A正确.
因为点在圆上,点在圆上,所以 ,
,故B,C正确.
因为圆心到直线的距离 ,所以直线
不是两圆的公切线,故D错误.
故选 .
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11.已知抛物线的焦点为,准线为,点,线段交抛物线于点 ,
过点作的垂线,垂足为,若 ,则( )
A. B. C. D.
解:抛物线C的焦点为,准线为 .
如图,设准线与轴交于点 .
因为,所以由,得 .
因为,所以,即 ,故A错误.
由抛物线定义,得,所以 ,即
, ,故B,C正确,D错误.
故选 .
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若点到直线的距离为2,则直线 的方程为_________________
___.
或
解:由题意,有,得,所以或 .
易得直线的方程为或 .
故填或 .
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13.已知椭圆,为椭圆的左焦点,为椭圆的右顶点,为椭圆 上一点.若
,则 _____.
解:由题意,得,,,则, .
所以.由,得,所以为椭圆 短轴的一个端点.
所以 .
故填 .
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14.是双曲线和圆 的一个交点,
且,其中,是双曲线的两个焦点,则双曲线 的离心率为
_______.
解:如图,不妨设 为左焦点.
由题中条件,知圆的直径是双曲线的焦距,则 .
所以 , ,
则有, .
所以离心率
.
故填 .
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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
算步骤.
15.(13分)分别求满足下列条件的直线方程,并化为一般式.
(1)经过点,且斜率与直线 的斜率相同;
(2)经过两点和 ;
(3)经过点且与直线 垂直.
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解:(1)过点,斜率与直线 的斜率相同的直线方程是
,化为一般式方程为 .
(2)过两点和的直线方程是,化为一般式方程为 .
(3)设与直线垂直的直线方程为 ,且该直线过点
,则有,解得 ,所以所求的直线方程为
.也可直接由点斜式求解.
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16.(15分)已知点,圆的圆心在直线上,且与 轴切于点
,
(1)求圆 的方程;
(2)若直线过点且被圆截得的弦长为,求直线 的方程.
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解:(1)由题意,设圆心坐标为,则解得
所以圆心,半径 .
故圆的方程为 .
(2)因为点,直线过点,所以设直线的斜率为( 存在),则其方程为
,即 .
又圆的圆心为,半径,弦长为 ,
故弦心距 .
故,解得 .
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所以直线的方程为 ,
即 .
当的斜率不存在时,的方程为 .
经验证, 也满足条件.
故的方程为或 .
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17.(15分)已知抛物线的焦点为, 为该抛物线在第一象限内的图象上的一
个动点.
(1)当时,求点 的坐标;
(2)求点到直线 的距离的最小值.
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解:(1)依题意可设,,易知 .
因为,结合抛物线的定义得 ,
即,所以点的坐标为 .
(2)设点的坐标为, ,
则点到直线的距离 .因为
,
所以当时, 取得最小值9.
故点到直线的距离的最小值 .
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18.(17分)设为坐标原点,动点在椭圆上,过作 轴的垂线,垂
足为,点满足 .
(1)求点 的轨迹方程.
(2)设点在直线上,且.证明:过点且垂直于的直线过 的
左焦点 .
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解:(1)设,,则 ,
, .
由,得, .
因为在上,所以,所以 .
因此点的轨迹方程为 .
(2)证明:易知 .
设, ,则
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,,, ,
.
由,得 .
又由(1)知,故 .
所以,即 .
又过点存在唯一直线垂直于,所以过点且垂直于的直线过的左焦点 .
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19.(17分)已知双曲线的左、右焦点分别为, ,双曲
线的右顶点在圆上,且 .
(1)求双曲线 的标准方程.
(2)动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点 ,
,问( 为坐标原点)的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为
定值,试说明理由.
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解:(1)设双曲线的半焦距为,则,.由点 在圆
上,得 .
由,得 ,所以
.
所以双曲线的标准方程为 .
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(2)设直线与轴相交于点,双曲线的渐近线方程为 .
当直线的斜率不存在时,直线为,, ,得
.
当直线的斜率存在时,设其方程为,显然,则 .
联立得 .
又直线与双曲线的渐近线不平行,所以,且 .
于是得
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得 .
设, .
由得.同理得 .
所以 .
综上, 的面积恒为定值2.
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