内容正文:
圆锥曲线单元练习题
一、单选题
1.设点,的周长为36,则的顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C.+ D.
2.抛物线的准线方程是,则的值为( )
A. B. C. D.
3.若双曲线(,)的右焦点到其渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.若双曲线的左、右两焦点分别为,,其渐近线上存在点P满足,,则此双曲线渐近线的方程为( )
A. B. C.y=x D.
5.已知抛物线的焦点为F,点P在抛物线上运动,点Q在圆上运动,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
6.已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,过点作准线的垂线,垂足为,若,则( )
A.2 B. C. D.4
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交椭圆于、两点,其中为上顶点,且,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
8.已知是椭圆的左焦点,椭圆的上顶点为,在以点为圆心、为半径的圆上存在点,使得的斜率为,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.曲线,下列结论正确的有( )
A.若曲线C表示椭圆,则且不等于0 B.若曲线C表示双曲线,则焦距是定值
C.若,则短轴长为 D.若,则渐近线为
10.已知椭圆的离心率为,短轴长为2,为椭圆上任意一点,,分别为椭圆的左、右焦点,则下列说法正确的是( )
A.过点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为8
B.存在点,使得的长度为4
C.椭圆上存在4个不同的点,使得
D.内切圆半径的最大值为
11.已知椭圆:()与双曲线:有相同的焦点,,且它们的离心率之积为,点是与的一个公共点,则( )
A.椭圆的方程为 B.
C.为等腰三角形 D.对于上的任意一点,
三、填空题
12.已知抛物线的焦点为F,直线l过点F且倾斜角为,若抛物线C上存在点M与点关于直线l对称,则 .
13.已知点,点F为抛物线的焦点.若以点P,F为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为 .
14.已知双曲线的焦点到渐近线的距离为,且直线与双曲线没有公共点,则的取值范围是 .
四、解答题
15.已知椭圆经过点,左焦点,直线与椭圆交于,两点,是坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若面积为1,求直线的方程.
16.已知椭圆的离心率为,椭圆上一点到它的左、右焦点的距离之和为4,且
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点,求面积的最大值.
17.已知双曲线的左、右顶点分别是,点在双曲线上,且直线的斜率之积为3.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)斜率不为0的直线与双曲线交于两点,为坐标原点,君,求点到直线的距离的最大值.
18.已知抛物线的焦点为,过的直线与交于,两点.
(1)当直线的倾斜角为时,求;
(2)设为坐标原点,直线,分别与直线交于点,,求证:以为直径的圆过定点,并求出定点坐标.
19.已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O为原点,,,求证:为定值
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圆锥曲线单元练习题答案
一、单选题
1.设点,的周长为36,则的顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C.+ D.
【详解】由题意的周长为,,
所以,所以,
可知点的轨迹是以为焦点,长轴长为除去长轴的两个端点的椭圆,
所以,
所以点的轨迹方程为.
故选:B.
2.抛物线的准线方程是,则的值为( )
A. B. C. D.
【详解】由已知抛物线,即,则准线方程为,
解得,故选:D.
3.若双曲线(,)的右焦点到其渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【详解】根据对称性,双曲线的焦点到两条渐近线的距离相等,
其中一条渐近线的方程为,即,
右焦点到的距离等于,
所以,所以,
即,则,所以,
故选:B.
4.若双曲线的左、右两焦点分别为,,其渐近线上存在点P满足,,则此双曲线渐近线的方程为( )
A. B.
C. D.
【详解】因为,所以,
所以,
又因为在中,,
则,
即其中一条渐近线的斜率,因此双曲线的渐近线的方程为,
故选:C.
5.已知抛物线的焦点为F,点P在抛物线上运动,点Q在圆上运动,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【详解】由抛物线方程可得焦点,准线方程为,
如图:
过点P作准线的垂线,垂足为N,
因为点P在抛物线上,所以,所以,
当Q点固定不动时,P、Q、N三点共线,即垂直于准线时,所求的和最小,
又因为Q在圆上运动,由圆的方程为得圆心,半径,
所以.
故选:A.
6.已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,过点作准线的垂线,垂足为,若,则( )
A.2 B. C. D.4
【详解】因为,所以,
设准线与轴交于点,因为,
所以.因为,所以,
所以在等边中,.
故选:D.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交椭圆于、两点,其中为上顶点,且,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【详解】由题意,,设则由,可得,
解得,即,
又在椭圆上,故,即,
故,即离心率.
故选:B
8.已知是椭圆的左焦点,椭圆的上顶点为,在以点为圆心、为半径的圆上存在点,使得的斜率为,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【详解】直线的方程为,即,圆的方程为,
由题意知,直线与圆有交点,即直线与圆相交或相切,
所以,即,解得,
又,所以离心率,又,所以.
故选:C.
二、多选题
9.曲线,下列结论正确的有( )
A.若曲线C表示椭圆,则且不等于0 B.若曲线C表示双曲线,则焦距是定值
C.若,则短轴长为 D.若,则渐近线为
【详解】当曲线表示椭圆时,,且,即且,故A正确;
若曲线C表示双曲线,焦点在轴上时,则,所以,
当焦点在轴上时,,所以,故B错误;
当时,方程为,故,,故C正确;
当时,方程为,所以渐近线方程为,故D正确.
故选:ACD
10.已知椭圆的离心率为,短轴长为2,为椭圆上任意一点,,分别为椭圆的左、右焦点,则下列说法正确的是( )
A.过点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为8
B.存在点,使得的长度为4
C.椭圆上存在4个不同的点,使得
D.内切圆半径的最大值为
【详解】对A,由题意,则,
故,解得,故椭圆,
则过点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为,故A正确;
对B,根据椭圆性质可得,即,故,
即不存在点,使得的长度为4,故B错误;
对C,根据可得的轨迹为以为直径的圆,即,不包括两点,
易得该圆与椭圆有四个交点,即椭圆上存在4个不同的点,使得,故C正确;
对D,的周长为,设的内切圆半径为,
则,故当最大时最大,此时为上下顶点,
,则,解得,故D正确.
故选:ACD
11.已知椭圆:()与双曲线:有相同的焦点,,且它们的离心率之积为,点是与的一个公共点,则( )
A.椭圆的方程为 B.
C.为等腰三角形 D.对于上的任意一点,
【详解】
由双曲线:的方程可知,双曲线的焦点,,
离心率为,
所以椭圆的焦点为,,离心率为,
所以椭圆中,,
所以椭圆的方程为,A正确;
因为点是与的一个公共点,
所以点在双曲线上,
所以根据双曲线的定义可知,
,且,
所以,B正确;
根据对称性,不妨设,则,
又根据椭圆的定义可知,,
所以联立,解得
,所以,所以为等腰三角形,C正确;
设,则,,
所以,
解得,此时,
所以存在点的坐标为或或或,
使得,D错误;
故选:ABC.
三、填空题
12.已知抛物线的焦点为F,直线l过点F且倾斜角为,若抛物线C上存在点M与点关于直线l对称,则 .
【详解】,∴,
设点,则中点在直线上,
则,即①,
又∵,即∴②,
联立①②可得,又∵对称点在上,
∴,即,∴(舍去)或
故答案为:1
13.已知点,点F为抛物线的焦点.若以点P,F为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为 .
【详解】由抛物线方程得,准线方程为,
又点,则,
在抛物线上取点H,过H作HG垂直直线,交直线于点G,
过P作PM垂直直线,交直线于点M,
由椭圆和抛物线定义得,故椭圆离心率.
故答案为:.
14.已知双曲线的焦点到渐近线的距离为,且直线与双曲线没有公共点,则的取值范围是 .
【详解】双曲线的渐近线方程为,即,
双曲线的焦点到渐近线的距离为,
联立可得,
由题意可知,关于的方程无实数解,则,
又因为,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题
15.已知椭圆经过点,左焦点,直线与椭圆交于,两点,是坐标原点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若面积为1,求直线的方程.
【详解】(1)依题意可得解得,右焦点,,
,所以,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设,,,,由得,
则△
由△得,则,
所以
因为到的距离,
所以
得,直线的方程为.
16.已知椭圆的离心率为,椭圆上一点到它的左、右焦点的距离之和为4,且
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点,求面积的最大值.
【详解】(1)因为点到椭圆左、右焦点的距离之和为4,所以,即,
又因为,,所以,即,所以,
所以,
所以椭圆的方程为.
(2)易知直线的斜率为0时不满足题意,所以设直线的方程为:,
由 消,得,
设,则 ,
,
,
所以,
令 ,则,于是
令,则恒成立,
所以在上单调递增,
所以当时,,所以,
所以面积的最大值为3.
17.已知双曲线的左、右顶点分别是,点在双曲线上,且直线的斜率之积为3.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)斜率不为0的直线与双曲线交于两点,为坐标原点,君,求点到直线的距离的最大值.
【详解】(1)由题意可得,
则直线的斜率,直线的斜率.
因为直线的斜率之积为3,所以,解得.
因为点在双曲线上,所以,解得.
故双曲线的标准方程为.
(2)设直线
联立整理得
则
所以.
因为,所以,
所以
即
化简得,故.
由点到直线的距离公式可得,点到直线的距离.
因为,所以,所以,
即点到直线的距离的最大值是.
18.已知抛物线的焦点为,过的直线与交于,两点.
(1)当直线的倾斜角为时,求;
(2)设为坐标原点,直线,分别与直线交于点,,求证:以为直径的圆过定点,并求出定点坐标.
【详解】(1)解:设直线的方程为,
联立,可得,
设,,则,
所以.
(2)证明:设直线,
联立,得,
所以,,
又,,
所以,
同理可得,
设圆上任意一点为,
则由可得,圆的方程为,
整理得,
令,可得或,
所以为直径的圆过定点,定点坐标为和.
19.已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,,,求证:为定值.
【详解】分析:(1)先确定p,再设直线方程,与抛物线联立,根据判别式大于零解得直线l的斜率的取值范围,最后根据PA,PB与y轴相交,舍去k=3,(2)先设A(x1,y1),B(x2,y2),与抛物线联立,根据韦达定理可得,.再由,得,.利用直线PA,PB的方程分别得点M,N的纵坐标,代入化简可得结论.
详解:解:(Ⅰ)因为抛物线y2=2px经过点P(1,2),
所以4=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.
由题意可知直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).
由得.
依题意,解得k<0或0<k<1.
又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2).从而k≠-3.
所以直线l斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).
由(I)知,.
直线PA的方程为.
令x=0,得点M的纵坐标为.
同理得点N的纵坐标为.
由,得,.
所以.
所以为定值.
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$$