内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程全章综合测试卷
参考答案与试题解析
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高三上·广西南宁·开学考试)已知,,在x轴上方的动点M满足直线AM的斜率与直线BM的斜率之积为2,则动点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据两点求斜率,即可列等量关系化简求解即可.
【解答过程】设动点,
由于,,根据直线与的斜率之积为.
整理得,化简得:.
故选:B.
2.(5分)(24-25高三上·湖南常德·阶段练习)已知离心率为2的双曲线与椭圆有相同的焦点,则( )
A.21 B.19 C.13 D.11
【解题思路】由已知可得,即可解得,进而求出.
【解答过程】由题意,解得,
所以.
故选:B.
3.(5分)(24-25高三上·广西贵港·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,为的中点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用椭圆定义以及的位置关系及长度,构造方程即可解得离心率.
【解答过程】如下图所示:
根据题意可知,由椭圆定义可得,
又为的中点,可得,
因为,由勾股定理可得,即;
结合整理可得,即,
解得或(舍).
故选:C.
4.(5分)(24-25高三上·云南大理·开学考试)已知为抛物线上任意一点,为抛物线的焦点,为圆上任意一点,则的最小值为( )
A.6 B.10 C.4 D.8
【解题思路】利用抛物线的定义及点与圆的位置关系,通过数形结合计算最值即可.
【解答过程】如图,过点作垂直准线于点,连接交于点.
由题意可得 的准线方程为.
因为,所以,
当三点共线时,取得最小值,最小值为,
所以的最小值为.
故选:D.
5.(5分)(24-25高三上·福建漳州·阶段练习)已知双曲线,点为上一点,过分别作的两条渐近线的垂线,垂足分别为,则四边形(为原点)的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【解题思路】先确定四边形为矩形,然后点,求出其到两个渐近线的距离,相乘计算即可得答案.
【解答过程】双曲线C:,即,为等轴双曲线,渐近线的夹角为,
则四边形为矩形,
设点,且,
点到渐近线的距离为,
点到渐近线的距离为,
则四边形的面积为.
故选:B.
6.(5分)(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆,一组斜率的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意,设斜率的平行直线与椭圆相交于,且中点为,结合“点差法”,即可求解.
【解答过程】设斜率的平行直线与椭圆相交于,且中点为,
可得.
由,两式相减得,
整理得,可得,
即这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为.
故选:C.
7.(5分)(2024·湖南益阳·一模)已知抛物线,的焦点分别为、,若、分别为、上的点,且线段平行于轴,则下列结论错误的是( )
A.当时,是直角三角形 B.当时,是等腰三角形
C.存在四边形是菱形 D.存在四边形是矩形
【解题思路】设出的坐标并求得,由此对选项进行分析,结合图象求得正确答案.
【解答过程】依题意,线段平行于轴,不妨设在第一象限,设,
则,焦点,
A选项,当时,解得,所以,
则,是直角三角形,A选项正确.
B选项,当时,解得,所以,
由于,所以关于直线对称,而,
所以此时是等腰三角形.
对于CD选项,先考虑四边形是平行四边形,
则,则,
此时,,
所以四边形是矩形,不是菱形,所以C选项错误,D选项正确.
故选:C.
8.(5分)(2024高二上·江苏·专题练习)如图,已知椭圆的上顶点为,离心率为,若过点作圆的两条切线分别与椭圆相交于点 (不同于点).直线过定点( )
A. B. C. D.
【解题思路】由条件列方程求,由此可得椭圆方程,两切线的斜率分别为,由切线性质可求,求直线方程,确定其过定点.
【解答过程】 椭圆的上顶点为,离心率为
解得
椭圆的方程为.
设切线方程为,则
即
设两切线的斜率分别为,
则是上述方程的两根,根据韦达定理可得:
由 ,
消掉得
设
同理可得
直线方程为
令,得,
故直线过定点.
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(23-24高二下·河北张家口·开学考试)已知曲线的方程为(),则下列说法不正确的有( )
A.不存在,使得曲线表示圆
B.若曲线为双曲线,则
C.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
D.存在实数使得曲线为等轴双曲线
【解题思路】结合圆、双曲线、椭圆即等轴双曲线的方程的性质逐项计算即可得.
【解答过程】对A:令,解得,此时:,此时曲线表示圆,故A错误;
对B:若曲线为双曲线,则,解得或,故B错误;
对C:若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则,解得,故C正确;
对D:若曲线为等轴双曲线,则有,此时无解,故不存在实数使得曲线为等轴双曲线,故D错误.
故选:ABD.
10.(6分)(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)直线与双曲线交于两点,点位于第一象限,过点作轴的垂线,垂足为,点为双曲线的左焦点,则( )
A.若,则
B.若,则的面积为4
C.
D.的最小值为4
【解题思路】根据已知,结合四边形的形状判断AB;将转化成直线斜率,借助渐近线斜率判断C;由双曲线定义,结合与之间的关系求最值判断D.
【解答过程】设双曲线右焦点为,由题意可知,四边形为平行四边形,
由双曲线可知:,
对于A,因为,所以,所以四边形为矩形,所以,故A正确;
对于B,据双曲线定义可知:,
若,则四边形为矩形,
则,所以,
即
所以,所以,
所以,故B不正确;
对于C,由双曲线的方程可知,
在中,,
又因为双曲线渐近线方程为:,所以,
所以,即,故C错误;
对于D,
当且仅当时,取到最小值为4,故D正确.
故选:AD.
11.(6分)(24-25高三上·山东泰安·开学考试)已知抛物线的焦点为,其准线与轴交于点,过点作斜率为直线与交于,两点.若直线经过点,则( )
A. B.
C. D.的取值范围是
【解题思路】首先求出,从而得到,判断A,联立直线与抛物线方程,由根的判别式和韦达定理可判断B,C,由焦半径公式化简可得:,结合二次函数的最值问题即可判断D.
【解答过程】因为抛物线的焦点为,且直线经过点,
所以,则,解得:,故A正确;
所以抛物线方程为:,则,
设过点作斜率为直线的方程为:,
联立:,消去可得:,
显然,,解得或,故C错误;
由韦达定理可得:,,故B正确;
因为,,
所以,
令,则,则,
所以的取值范围是,故D正确;
故选:ABD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,点在以为圆心、为半径的圆上,且直线与圆相切,若直线与的一条渐近线交于点,且,则的离心率为 .
【解题思路】由题意可得,由此求出,,即可求出点坐标,代入,即可得出答案.
【解答过程】不妨设点在第一象限,连接,则,
故,,
设,因为,所以为的中点,
,故.,
将代入中,故,则.
故答案为:.
13.(5分)(2024高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.若,为椭圆的左右顶点,直线交椭圆于,两点,设直线,的斜率分别为,,则= .
【解题思路】根据离心率和点在椭圆上建立方程组可求椭圆的方程;设出点,根据对称性得到点,表示出,,结合椭圆的方程可证为定值.
【解答过程】由题意得:且,得,
所以椭圆的方程为.
由椭圆方程可知,,,设,则,其中且;
则,,则,所以为定值.
故答案为: .
14.(5分)(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为为上的两点.若直线的斜率为,且,延长分别交于两点,则四边形的面积为 50 .
【解题思路】通过抛物线的焦点坐标,直线的斜率和直线的垂直关系,求出对角线;再利用两对角线垂直的四边形面积公式,即可求得.
【解答过程】由题可知,抛物线的焦点坐标为.
因为直线的斜率为,所以直线的方程为,
与抛物线的方程联立,得,所以.
设,则,,
故.
因为,所以,
所以直线的斜率为,直线的方程为,
与抛物线的方程联立,得.所以.
设,则,,
故.
所以四边形的面积为.
故答案为:50.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高二上·全国·课堂例题)求适合下列条件的参数的值或范围:
(1)已知,当为何值时,
①方程表示双曲线;②表示焦点在轴上的双曲线;③表示焦点在轴上的双曲线;
(2)已知双曲线方程为,焦距为6,求的值.
【解题思路】(1)根据方程表示双曲线,以及由焦点位置得到参数满足的条件,从而得出答案.
(2)分焦点位置进行讨论可得答案.
【解答过程】(1)①若方程表示双曲线,则须满足或,
解得或.
②若方程表示焦点在轴上的双曲线,则须满足,
解得;
③若方程表示焦点在轴上的双曲线,则须满足,
解得.
(2)若焦点在轴上,
则方程可化为,
,即.
若焦点在轴上,
则方程可化为,
,即.
综上,的值为或.
16.(15分)(23-24高二下·陕西西安·期末)已知椭圆过点,且其一个焦点与抛物线的焦点重合.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,若点是线段的中点,求直线的方程.
【解题思路】(1)根据椭圆经过的点以及焦点,即可求解,
(2)联立直线与椭圆的方程,即可根据中点关系求解.
【解答过程】(1)抛物线的焦点为,
由题意得,解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)直线的斜率存在,设斜率为,
直线的方程为,即,
联立,
消去得:,
设,
因为,即,
所以,解得,
此时满足题意
所以所求直线的方程为.
17.(15分)(23-24高二上·山东德州·期末)已知抛物线C:的焦点与双曲线E:的右焦点重合,双曲线E的渐近线方程为.
(1)求抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程.
(2)斜率为1且纵截距为的直线l与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,求的面积
【解题思路】(1)由双曲线的渐近线方程为,可得,继而得到双曲线的右焦点为,即为抛物线的焦点坐标,可得,即得解;
(2)联立直线与抛物线,可得,再由直线过抛物线的焦点,故,三角形的高为O到直线的距离,利用点到直线公式,求解即可.
【解答过程】(1)因为双曲线E的渐近线方程为.
所以,解得,从而,即,
所以右焦点为,从而,解得,
抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程依次分别为,.
(2)
由题意直线,它过抛物线的焦点,
联立抛物线方程得,化简并整理得,
显然,,
所以,
点到直线的距离为,
所以,即的面积为.
18.(17分)(2024高二上·江苏·专题练习)已知椭圆C:,若椭圆的焦距为4且经过点,过点的直线交椭圆于P,Q两点.
(1)求椭圆方程;
(2)若直线与x轴不垂直,在x轴上是否存在点使得恒成立?若存在,求出s的值;若不存在,说明理由.
【解题思路】(1)由焦距是4求出,将代入椭圆方程求出,得到答案;
(2)根据题意有,转化为,由第二问代入运算得解.
【解答过程】(1)由题意,,将点代入椭圆方程得,解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)在轴上存在点使得,理由如下:
设,直线,
联立与椭圆可得,
则,
因为,所以,即,
整理得,即,
即,
则,又,解得,
所以在轴上存在点使得.
19.(17分)(24-25高三上·四川成都·开学考试)已知双曲线的焦距为且左右顶点分别为,过点的直线与双曲线的右支交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明:是定值;
(3)设为直线和的交点,记的面积分别为,求的最小值.
【解题思路】(1)利用双曲线的焦距、结合双曲线方程求出值即可.
(2)设出直线的方程,与的方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式,推理计算即得.
(3)由(2)得,联立直线与的方程求出点的横坐标,再求出三角形的面积的函数关系并求出最小值.
【解答过程】(1)由双曲线的焦距为,得,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)依题意,设直线的方程为,,
由消去x并整理得,
由直线与双曲线的右支交于两点,得可得 ,
解得,
则,,即,而,
所以
为定值.
(3)由(2)知,直线:,直线:,
则点的横坐标为,
于是
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
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第三章 圆锥曲线的方程全章综合测试卷
【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19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5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!
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高三上·广西南宁·开学考试)已知,,在x轴上方的动点M满足直线AM的斜率与直线BM的斜率之积为2,则动点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(5分)(24-25高三上·湖南常德·阶段练习)已知离心率为2的双曲线与椭圆有相同的焦点,则( )
A.21 B.19 C.13 D.11
3.(5分)(24-25高三上·广西贵港·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,为的中点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(5分)(24-25高三上·云南大理·开学考试)已知为抛物线上任意一点,为抛物线的焦点,为圆上任意一点,则的最小值为( )
A.6 B.10 C.4 D.8
5.(5分)(24-25高三上·福建漳州·阶段练习)已知双曲线,点为上一点,过分别作的两条渐近线的垂线,垂足分别为,则四边形(为原点)的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
6.(5分)(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆,一组斜率的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
7.(5分)(2024·湖南益阳·一模)已知抛物线,的焦点分别为、,若、分别为、上的点,且线段平行于轴,则下列结论错误的是( )
A.当时,是直角三角形 B.当时,是等腰三角形
C.存在四边形是菱形 D.存在四边形是矩形
8.(5分)(2024高二上·江苏·专题练习)如图,已知椭圆的上顶点为,离心率为,若过点作圆的两条切线分别与椭圆相交于点 (不同于点).直线过定点( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(23-24高二下·河北张家口·开学考试)已知曲线的方程为(),则下列说法不正确的有( )
A.不存在,使得曲线表示圆
B.若曲线为双曲线,则
C.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
D.存在实数使得曲线为等轴双曲线
10.(6分)(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)直线与双曲线交于两点,点位于第一象限,过点作轴的垂线,垂足为,点为双曲线的左焦点,则( )
A.若,则
B.若,则的面积为4
C.
D.的最小值为4
11.(6分)(24-25高三上·山东泰安·开学考试)已知抛物线的焦点为,其准线与轴交于点,过点作斜率为直线与交于,两点.若直线经过点,则( )
A. B.
C. D.的取值范围是
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,点在以为圆心、为半径的圆上,且直线与圆相切,若直线与的一条渐近线交于点,且,则的离心率为 .
13.(5分)(2024高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.若,为椭圆的左右顶点,直线交椭圆于,两点,设直线,的斜率分别为,,则= .
14.(5分)(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为为上的两点.若直线的斜率为,且,延长分别交于两点,则四边形的面积为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高二上·全国·课堂例题)求适合下列条件的参数的值或范围:
(1)已知,当为何值时,
①方程表示双曲线;②表示焦点在轴上的双曲线;③表示焦点在轴上的双曲线;
(2)已知双曲线方程为,焦距为6,求的值.
16.(15分)(23-24高二下·陕西西安·期末)已知椭圆过点,且其一个焦点与抛物线的焦点重合.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,若点是线段的中点,求直线的方程.
17.(15分)(23-24高二上·山东德州·期末)已知抛物线C:的焦点与双曲线E:的右焦点重合,双曲线E的渐近线方程为.
(1)求抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程.
(2)斜率为1且纵截距为的直线l与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,求的面积
18.(17分)(2024高二上·江苏·专题练习)已知椭圆C:,若椭圆的焦距为4且经过点,过点的直线交椭圆于P,Q两点.
(1)求椭圆方程;
(2)若直线与x轴不垂直,在x轴上是否存在点使得恒成立?若存在,求出s的值;若不存在,说明理由.
19.(17分)(24-25高三上·四川成都·开学考试)已知双曲线的焦距为且左右顶点分别为,过点的直线与双曲线的右支交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明:是定值;
(3)设为直线和的交点,记的面积分别为,求的最小值.
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