内容正文:
苏教版选择性必修第一册《第3章圆锥曲线与方程》2024年单元测试卷
一、单选题:本题共7小题,每小题5分,共35分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知椭圆的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则( )
A. 2 B. 2 C. D. 4
2.与曲线共焦点,且与双曲线共渐近线的双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知点M在抛物线C:上,抛物线C的准线与x轴交于点K,线段MK的中点N也在抛物线C上,抛物线C的焦点为F,则线段MF的长为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4.已知双曲线C:的左、右顶点分别为,,F为C的右焦点,C的离心率为2,若P为C右支上一点,满足,则( )
A. B. 1 C. D. 2
5.已知圆C:,椭圆:,过C上任意一点P作圆C的切线l,交于A,B两点,过A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点Q,则为坐标原点的最大值为( )
A. 16 B. 8 C. 4 D. 2
6.已知A,B是过抛物线的焦点F的直线与抛物线的交点,O是坐标原点,且满足,,则( )
A. 2 B. C. 4 D.
7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右焦点分别为,,A为双曲线右支上一点,连接交y轴于点若为等边三角形,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
8.已知抛物线C:的焦点为F,点在抛物线C上,若,则( )
A. B. C. D. F的坐标为
9.已知、,则下列命题中正确的是( )
A. 平面内满足的动点P的轨迹为椭圆
B. 平面内满足的动点P的轨迹为双曲线的一支
C. 平面内满足的动点P的轨迹为抛物线
D. 平面内满足的动点P的轨迹为圆
10.已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,若圆与双曲线C的渐近线相切,则下列说法正确的是( )
A. 双曲线C的离心率
B. 过点截双曲线所得弦长为的直线有三条
C. 若O是坐标原点,双曲线C上一点P满足,则的面积是12
D. 若双曲线C上一点P满足,则的周长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
11.位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥如图所示有“仙境之桥”之称,它的桥形可近似地看成抛物线的一部分.该桥的高度为h米,跨径为1米,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为______米.结果用h,l表示
12.焦点在y轴上且中心为原点的椭圆与椭圆:离心率相同,且,在第一象限内公共点的横坐标为1,则的方程______.
13.已知双曲线上存在两点M,N关于直线对称,且MN的中点在抛物线上,则实数b的值为______.
四、解答题:本题共4小题,共48分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
14.本小题12分
已知双曲线过点且与椭圆有相同的焦点、,
求双曲线的标准方程;
若点在双曲线上,且,求t与m的值.
15.本小题12分
在平面直角坐标系xOy中,设点P的轨迹为曲线①过点的动圆恒与y轴相切,FP为该圆的直径,②点P到的距离比P到y轴的距离大
在①和②中选择一个作为条件:
选择条件:求曲线C的方程;
在x轴正半轴上是否存在一点M,当过点M的直线l与抛物线C交于Q,R两点时,为定值?若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
16.本小题12分
动点M与定点的距离和M到定直线的距离之比是常数
求动点M的轨迹G的方程;
设O为原点,点,过点A的直线l与M的轨迹交于P,Q两点,且直线l与x轴不重合,直线BP,BQ分别与y轴交于R,S两点.求证:为定值.
17.本小题12分
已知抛物线C:的准线与x轴相交于点D,过抛物线C焦点F的直线与C相交于A,B两点,面积的最小值为
求抛物线C的方程;
若过点的动直线l交C于M,N两点,试问抛物线C上是否存在定点P,使得对任意的直线l,都有若存在,求出点P的坐标;若不存在,则说明理由.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:椭圆化为标准方程:,
因为椭圆的焦点在y轴上,所以,,
再由长轴长是短轴长的两倍,可得,即,
解得,
故选:
将椭圆的方程化为标准方程,可得,的值,再由长轴长是短轴长的两倍,可得,求出m的值.
本题考查椭圆的定义及性质的应用,属于基础题.
2.【答案】A
【解析】解:因为曲线为椭圆,焦点在y轴上,且,
又因为所求双曲线与双曲线共渐近线,
所以设所求双曲线为,即,
则,解得,
所以所求双曲线为
故选:
先由与椭圆共焦点得到,且焦点在y轴上,从而巧设所求双曲线为,利用即可得解.
本题考查双曲线的标准方程及其性质,考查运算求解能力,属于基础题.
3.【答案】C
【解析】解:根据题意可得,,,
设,,
将N点坐标代入中,可得,
解得,,
故选:
根据题意可得,,,设,则,将N代入中建立方程,求出t的值,再根据抛物线的焦半径公式,即可求解.
本题考查抛物线的几何性质,方程思想,属中档题.
4.【答案】A
【解析】解:设点,
由,得,
,,将代入C的方程得,得,
当时,,
故
同理可得当时,
故选:
设点,由C的离心率可得b、c与a的关系,再由,求得,将代入C的方程,得,然后分类利用到角公式求解.
本题考查双曲线的简单性质,考查运算求解能力,是中档题.
5.【答案】C
【解析】解:,,其中P为圆C:的切点,
则根据导数及同解方程原理易得:
直线AB的方程为①,
又过圆C:上点P的切线AB方程为②,
由①②可得,,
为,又点P在圆C:上,
,
点Q的轨迹方程为,即Q的轨迹为长轴长为的椭圆,
的最大值为,
故选:
根据椭圆与圆上点的切线方程的结论,同解方程原理,“相关点法“,椭圆的几何性质,即可求解.
本题考查椭圆与圆上点的切线方程,同解方程原理的应用,“相关点法“的应用,椭圆的几何性质,属中档题.
6.【答案】A
【解析】解:设,,
,
,
,
,
,,
抛物线的焦点弦性质可知,,
,,
,
,解得
故选:
根据已知条件,结合向量的坐标运算,可得,,再结合抛物线的焦点弦性质,以及三角形的面积公式,即可求解.
本题主要考查抛物线的性质,考查计算能力,属于中档题.
7.【答案】C
【解析】解:由题意,因为为等边三角形,
所以,,
因为≌,
所以,,即,故点,
因为,
则,解得
故选:
利用等边三角形的性质以及三角形全等,结合双曲线的几何性质,求出双曲线的离心率
本题考查双曲线的几何性质的运用,双曲线离心率的求法,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档题.
8.【答案】AC
【解析】解:抛物线C:的焦点为F,可得,所以D不正确;
点在抛物线C上,
所以,所以A正确;代入抛物线方程可得所以B不正确;
所以C正确;
故选:
求出抛物线的焦点坐标判断D;利用抛物线的定义,求出,判断A;求出判断B,求解判断
本题考查抛物线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,是基础题.
9.【答案】AD
【解析】解:对于选项A,有、,且,由椭圆定义可知选项A正确;
对于选项B,有、,且,轨迹为射线,
不符合双曲线的定义可知选项B错误;
对于选项C,有、,且,轨迹为线段AB的垂直平分线,
不符合抛物线的定义可知选项C错误;
对于选项D,有、,且,
设点,则,
化简可得,可知选项D正确.
故选:
由椭圆的定义可直接判定选项A;由双曲线的定义可直接判定选项B;由抛物线的定义可直接判定选项C;设点,列式化简即可判定选项D;
本题考查圆锥曲线定义,轨迹问题,属于中档题.
10.【答案】ABD
【解析】解:A选项,C:的渐近线方程为,
的圆心为,半径为,
故,解得,
故C:,即C:,
离心率,A正确;
B选项,,当过点F的直线斜率不存在时,
令C:,故,解得,
此时截双曲线所得弦长为,
当过点的直线斜率存在时,设为,
与联立,消去y得,
故,,解得,
设两交点为,,
则,,
故,解得,
故所得弦长为的直线有三条,B正确;
C选项,,,,
设,则且,解得,
故的面积是,C错误;
D选项,因为,故,即,
故,又,
则的周长为,D正确.
故选:
A选项,利用圆心到渐近线距离等于半径,求出m得到离心率;B选项,先考虑过点F的直线斜率不存在时,满足要求,再考虑过点的直线斜率存在时,设出,与双曲线方程联立,表达出弦长,求出,故B正确;C选项,设出,得到方程组,求出,求出的面积;D选项,由双曲线定义求出,从而求出周长.
本题主要考查双曲线的离心率的求法,双曲线中的焦点三角形问题,双曲线中的弦长的求法,考查运算求解能力,属于中档题.
11.【答案】
【解析】解:根据题意,以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为y轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
该抛物线方程可写为
该抛物线经过点,代入抛物线方程可得
,
解得
桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离即为:
故答案为:
根据题意建立一个平面直角坐标系,然后根据桥形的特点写出对应的抛物线方程,再将已知点代入抛物线方程解出p的值,而桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离即为
本题主要考查抛物线在实际中的应用,考查了抛物线的基础知识.本题属基础题.
12.【答案】
【解析】解:根据题意可设:所求椭圆方程为,,
又该椭圆过,离心率为,
,
解得,,
所求椭圆方程为
故答案为:
根据椭圆的几何性质,方程思想,即可求解.
本题考查椭圆的几何性质,方程思想,属基础题.
13.【答案】0或
【解析】解:设,,MN的中点为,则,
由点差法可得,即①,
显然,又因为,,②,
代②入①可得;
由M,N两点关于直线对称,可得,
所以,又因为,所以,
代入抛物线方程得,
解得或
故答案为:0或
设,,MN的中点为,由点差法可得;通过M,N两点关于直线对称,可得,求出E的坐标,代入抛物线方程求解即可.
本题考查直线与双曲线以及抛物线的位置关系的综合应用,考查分析问题解决问题的能力.
14.【答案】解:椭圆,
即为,
焦点,,
设双曲线的方程为,
可得,
又,
解得,
即有双曲线的方程为;
若点在双曲线上,
且,
即有,
即为,
又,
解得,
【解析】求得椭圆的焦点坐标,可设双曲线的方程为,运用a,b,c的关系和点满足双曲线的方程,可得a,b,进而得到所求双曲线的方程;
运用向量的坐标和数量积的坐标运算,以及点满足双曲线的方程,解方程即可得到所求值.
本题考查双曲线的方程的求法,注意运用椭圆的性质,考查双曲线方程的运用,以及向量数量积的坐标表示,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
15.【答案】解:选①,设,因为过点的动圆恒与y轴相切,FP为该圆的直径,
所以可得,整理可得,
所以曲线C的方程为;
选②,由点P到的距离比P到y轴的距离大1,
可得点P到的距离与P到的距离相等,
所以由抛物线的定义可知P的轨迹为抛物线且,
所以曲线C的方程为;
设存在,,
显然直线l的斜率不为0,设直线l的方程为,设,,
联立,整理可得:,
,即,
且,,
可得,
同理可得,
所以
要为定值,则,满足,
可得存在定点,满足为定值.
【解析】选①,设P的坐标,由题意可得P点的横纵坐标的关系,整理可得P点的轨迹方程;选②,可得点P到的距离与P到的距离相等,由抛物线定义可求曲线C的方程;
设存在M满足条件,设直线l的方程,与抛物线的方程联立,求出两根之和及两根之积,求出,的代数式,进而求出倒数之和,整理可得其值为定值时M点的坐标.
本题考查点的轨迹方程的求法及直线恒过定点的求法,属中档题.
16.【答案】解:设点,
由题意,可得,则
所以动点M的轨迹G的方程为
证明:由直线l与x轴不重合,
设直线l的方程为,点、,
联立,可得,
,
由韦达定理,可得,
,所以直线BP的方程为,
在直线BP的方程中,令,可得,
即点,同理,
所以
【解析】设点,根据题意得到关于x、y的等式,再求出轨迹G的方程;
设直线l的方程为,点、,将直线l的方程与轨迹G的方程联立,求出点R、S的坐标,再求出为定值.
本题考查了椭圆轨迹方程的求法,直线与椭圆的综合,考查了方程思想和转化思想,属中档题.
17.【答案】解:由题意得,,,
设直线AB的方程为,,,
由,得,
,
,
,
当时,取最小值,,
抛物线C的方程为
假设存在定点,设直线l的方程为,,,
直线l过点,;
联立,得,
,,
,,
即,
即,,
,又,
,整理得,
当时,此时,即存在点,使得对任意的直线l,都有
【解析】设直线AB的方程为,联立直线和抛物线方程,消元,利用韦达定理和三角形面积公式,求出的面积,利用二次函数求出最小值,即可求出p,然后代入即可求得抛物线方程;
假设存在点P,设直线l的方程为,联立直线和抛物线方程,消元,利用韦达定理表达出,利用点在抛物线上化简该式,代入即可求出点P的坐标.
本题考查抛物线方程,直线和抛物线位置关系,属中档题.
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