内容正文:
高考数学专题复习《平面解析几何》检测卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若过直线上一点作圆的两条切线,切点为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求点到直线的距离、圆的一般方程与标准方程之间的互化、切线长
【分析】利用圆的几何性质,将化为,再求得两点间距离的最小值,进而求得的最小值.
【详解】圆的圆心,半径
四边形中,,
则,整理得,
又,
最小值即为圆心到直线的距离,
则
故选:D
2.点到直线的距离最大时,其最大值以及此时的直线的方程分别为( )
A.; B.;
C.; D.;
【答案】B
【知识点】已知两点求斜率、直线的点斜式方程及辨析、直线过定点问题
【分析】求出直线所过的定点,再确定最大值条件即可求解.
【详解】将直线变形得,
由,解得,因此直线过定点,
当时,点到直线的距离最大,
最大值为,又直线的斜率,
所以直线的方程为,即.
故选:B
3.直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】斜率与倾斜角的变化关系、直线的一般式方程及辨析
【分析】根据直线方程确定直线的斜率,由三角恒等变换即可得斜率取值范围,从而可得倾斜角的取值范围.
【详解】由直线方程可得,
由于倾斜角为,则直线的斜率,
故.
故选:B.
4.已知直线及两点,,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】已知两点求斜率、直线过定点问题、直线与线段的相交关系求斜率范围
【分析】根据直线过定点以及两点间斜率公式计算可得结果.
【详解】易知直线过定点,如下图所示:
易知当直线与线段相交时,直线需处在直线与直线之间;
且,,
又易知可化为,其斜率为,
因此可得,解得.
即的取值范围是.
故选:C
5.圆与圆的公切线条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数
【分析】分析圆心距和两圆半径的关系,可知两圆外切,即可得到两圆公切线条数.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心 ,半径.
因为,所以两圆外切,所以圆与圆的公切线有3条.
故选:C.
6.圆上有且仅有两点到直线的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由直线与圆的位置关系求参数
【分析】分析可知,结合点到直线的距离公式运算求解即可.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
且圆心到直线的距离,
若圆上有且仅有两点到直线的距离为,
则,即,解得或,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
7.如图,过原点O的直线AB交椭圆于A,两点,过点A分别作轴、AB的垂线,分别交椭圆C于点P,Q,连接交于点M,若,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】设,,根据已知条件得、、的坐标,、B,M,Q三点共线,以及 ,由A,在椭圆上有,联立所得方程即可求离心率.
【详解】设,,则,,,
由,则,即①,
由B,M,Q三点共线,则,即②,
又因为,,即,③,
将①②代入③得,则.
故选:D.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点,,都在椭圆上,若,,且,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、根据韦达定理求参数、椭圆中焦点三角形的其他问题
【分析】设直线,直线代入椭圆方程,消元后得一元二次方程,计算出两根和与积,再由题设条件,求出,和,代入中,利用韦达定理代入,化简即得, ,由的齐次不等式,即可求得离心率的取值范围.
【详解】
如图,由,可知三点共线,三点共线.
设,,,直线,直线,
由消去,可得,
则,同理可得.
由代入坐标可得:,即得
同理由可得,,由,可得,
同理,,故
(*)
又点在椭圆上,则有,则(*)式可化成:
,解得,故得,
故的离心率的取值范围为.
故选:B.
【点睛】方法点睛:本题主要考查椭圆离心率范围的求解.属于难题.
求椭圆离心率(或范围)的方法有三:
(1)根据已知条件列方程组,解出的值,直接利用离心率公式求解即可;
(2)根据已知条件得到一个关于(或)的齐次方程(或不等式),然后转化为关于离心率的方程(或不等式)求解;
(3)因为离心率是比值,故有时也可以利用特殊值法,例如令,求出相应的值,进而求出离心率.
2、 多选题: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。
9.已知圆,点,下列说法正确的是( )
A.点A在圆外
B.点是的定点
C.已知,过点B作圆的最短弦长为
D.过点作圆:的切线,则的方程为
【答案】ABC
【知识点】直线过定点问题、由标准方程确定圆心和半径、过圆外一点的圆的切线方程、圆的弦长与中点弦
【分析】先根据圆的标准方程得出圆心及半径,根据点到圆心的距离判断A,再根据直线求出定点判断B,应用几何法求过点B的最短弦长判断C,根据点在圆外有两条切线判断D.
【详解】圆的圆心为,半径为,
A选项,,得出点A在圆外,A正确;
B选项,直线,过定点,B正确;
C选项,当弦垂直于时,弦长最短,,最短弦长为,C正确;
对于D,点在圆外,过A点作圆的切线有2条,还有一条直线过点,且与圆相切,D错误.
故选:ABC.
10.已知双曲线:(,)的离心率为,焦距为,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
C.若,则
D.
【答案】ABD
【知识点】利用定义求双曲线中线段和、差的最值、求双曲线的离心率或离心率的取值范围、根据直线与双曲线的位置关系求参数或范围
【分析】对于A:证明为矩形即可判断;
对于B:利用渐近线的性质结合离心率的公式即可判断;
对于C:计算出,将转化成再结合渐近线的性质即可判断;
对于D:根据双曲线的定义即三角形边的关系即可判断.
【详解】设双曲线的右焦点为,因为直线过原点,所以为平行四边形,
对于A:因为,所以为矩形,所以,故A正确;
对于B:若,由渐近线的性质可知:,所以,故B正确;
对于C:,由渐近线的性质可知,在中,,故C错误;
对于D:,故D正确.
故选:ABD
11.已知O为坐标原点,点在抛物线上,抛物线的焦点为F,过点的直线l交抛物线C于P,Q两点(点P在点B,Q的之间),则( )
A.直线与抛物线C相切 B.
C.若P是线段的中点,则 D.存在直线l,使得
【答案】AC
【知识点】抛物线的焦半径公式、判断直线与抛物线的位置关系、求直线与抛物线的交点坐标、直线与抛物线交点相关问题
【分析】先求抛物线的方程,然后用抛物线方程与直线的方程联立方程组求出交点,可判断A;用直线l的方程与抛物线的方程联立方程组,进而结合韦达定理利用向量的数量积运算可判断B选项;结合中点坐标利用焦半径公式可判断C;由得,进而求的值,从而用来可判断D选项.
【详解】因为点在抛物线上,所以,解得,
即抛物线方程为,焦点.
对于A:直线的方程为,即,
因为,解得,所以直线与抛物线C相切点,故A正确;
对于B:设过点B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,不合题意;
所以直线l的斜率存在,设其方程为,,
由,得,则,即或,
于是,
又,
所以,故B错误;
对于C:由焦半径公式可得,
因为P是线段的中点,
所以,整理得,即,故C正确;
对于D:若,则,得
所以,即,解得,
此时,则直线l与抛物线相切,故D错误.
故选:AC.
【点睛】易错点睛:在判断D选项时,求出误以为存在满足题意的直线,事实上这时候直线与抛物线相切,故不存在满足题意的直线.
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.若直线与直线平行,则直线与之间的距离为 .
【答案】
【知识点】已知直线平行求参数、求平行线间的距离
【分析】利用两直线平行求参数,根据两平行线间的距离公式可得结果.
【详解】由与平行,得,解得,
故两直线方程分别为,所以直线与之间的距离为.
故答案为:.
13.已知直线与圆交于,两点,若面积为2,则值是 .
【答案】
【知识点】三角形面积公式及其应用、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】设圆心到直线的距离为,由已知可得,可得,进而得,求解即可.
【详解】由圆,可得圆心,半径为,
设圆心到直线的距离为,则弦长,
由面积为2,可得,解得,
圆心到直线的距离为,解得.
故答案为:.
14.在平面直角坐标系xOy中,给定两点,点P在x轴的正半轴上,当最大时,点P横坐标为 .
【答案】3
【知识点】直线的点斜式方程及辨析、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】分析得到为弦所对的圆周角,所以当圆的半径最小时,最大,设出圆心坐标为,当圆和轴相切时,取得最大值,设出圆的方程,将点代入圆的方程,求出,得到答案.
【详解】过点三点的圆的圆心在线段的中垂线上,
其中,的中点坐标为,
故的中垂线方程为,即,
其中为弦所对的圆周角,所以当圆的半径最小时,最大,
设圆心坐标为,
又点在轴正半轴上移动,当圆和轴相切时,取得最大值,
设切点为,圆的半径为,
所以圆的方程为,
将点代入圆的方程,得,
解得或-5(舍去),
所以P横坐标为3.
故答案为:3
【点睛】关键点点睛:当过点三点的圆与轴相切时,取得最大值,且圆心在线段的中垂线上,设出圆心和半径,表达出圆的方程,待定系数法进行求解.
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)已知圆经过点,且圆心为.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线经过点,且与圆相交所得弦长为,求直线的方程;
(3)求与圆关于直线对称的圆的一般方程.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【知识点】求点关于直线的对称点、由圆心(或半径)求圆的方程、已知圆的弦长求方程或参数
【分析】(1)根据点点距离求解半径,即可得圆的方程,
(2)根据圆的弦长公式,结合点到直线的距离公式,即可求解,
(3)根据点关于直线的对称,可得圆心坐标,即可求解圆的方程.
【详解】(1)设圆的圆的半径为,
因为圆经过点,故
所以圆的方程为.
(2)依题意,圆的圆心到直线的距离为
当直线无斜率时,方程为,圆心到直线的距离为2,不符合题意,
设直线方程为,即,
则,解得,,
∴直线的方程为或
(3)由题意得圆和圆的圆心和圆心关于直线对称,且半径相同 ,
直线的斜率为
设圆心,则,的中点坐标为,,
则,解得
所以圆的标准方程为,
16.(15分)已知椭圆经过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的左,右顶点分别为A,,过点且斜率不为0的直线与交于,两点,过点作关于轴的对称点,连结得到直线,试探究:直线是否恒过轴上的一个定点.
【答案】(1)
(2)直线恒过轴上的一个定点
【知识点】根据椭圆过的点求标准方程、求双曲线的焦点坐标、椭圆中的直线过定点问题
【分析】(1)根据双曲线方程求焦点坐标,根据椭圆上的点列式解出的值,即可得方程;
(2)设直线方程为.联立直线与椭圆的方程,根据韦达定理得出的关系.设直线与轴交于点,有,代入求解得出的值,即可得出定点坐标.
【详解】(1)由双曲线可得,
可知所求椭圆的焦点坐标为,
则,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,
且点在椭圆内部,直线与椭圆必有两交点.
设直线方程为,,则,
联立方程化简整理得,
则.
设直线与轴交于点,则三点共线,
于是,即,则,
可得
,
即,解得,
所以,直线恒过轴上的定点.
17.(15分)已知双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过的右焦点的直线与交于M,N两点,且以MN为直径的圆过坐标原点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据a、b、c求双曲线的标准方程、根据直线与双曲线的位置关系求参数或范围
【分析】(1)将分别代入双曲线C即可求解;
(2)当直线斜率不存在时,易证明不满足题意;当直线斜率不存在时,假设直线方程与双曲线联立得到韦达定理,由题可知,代入并化简即可求出斜率,进而知道直线方程.
【详解】(1)将分别代入双曲线C得:,
解得,所以.
(2),所以双曲线的右焦点为
当直线的斜率不存在时,
此时,,
,
以为直径的圆不经过坐标原点;
直线的敘率存在,设
联立,消去并整理得,
其中,即,
,
以为直径的圆经过坐标原点,
,即,
,
,整理得,解得,
所以即.
18.(17分)已知抛物线经过点.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设直线与E的交点为,直线与倾斜角互补.
(i)求的值;
(ii)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的三角形或四边形面积问题、抛物线中的定值问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)把点坐标代入抛物线方程,可求的值.
(2)(i)把直线方程代入抛物线方程,消去,得到关于的一元二次方程,利用一元二次方程根与系数的关系,得到和,把直线与倾斜角互补,转化成,可求的值;(ii)先求弦长,再求到直线的距离,可表示出的面积,再结合基本不等式可求面积的最大值.
【详解】(1)由题意可知,,所以 ,
所以抛物线的方程为.
(2)(i)如图:
设,将直线的方程代入得:
,所以,
因为直线与倾斜角互补,
所以,
即,
所以,
即,所以.
(ii)由(i)可知,所以,
则,
因为,所以,即,
又点到直线的距离为,
所以,
因为 ,
所以,当且仅当,即时,等号成立,
所以面积最大值为 .
19.(17分)已知动点到轴的距离为为坐标原点,且,其中均为常数,动点的轨迹称为()曲线.
(1)判断 曲线为何种圆锥曲线.
(2)当应满足什么条件时,()曲线为双曲线?
(3)设曲线为曲线,斜率为的直线过曲线的右焦点,且与交于两个不同的点.若点关于轴的对称点为,试证明直线过定点.
【答案】(1)椭圆
(2)且
(3)证明见详解
【知识点】根据方程表示双曲线求参数的范围、双曲线中的直线过定点问题、圆锥曲线新定义
【分析】(1)设,根据曲线的定义,可得的坐标满足的方程,分析可得结果.
(2)将整理为,根据双曲线方程的特点分析可得结果.
(3)先根据为曲线可得曲线的方程,设出直线的点斜式方程,由对称性得直线经过的定点必在轴上,令,结合韦达定理化简可得定点坐标.
【详解】(1)设,由,得,
当时,,即,所以曲线为椭圆.
(2)由,得.
若曲线为双曲线,则,
所以可化为,
所以,则;
故应满足且,曲线为双曲线.
(3)由,,得曲线的方程为,
则的右焦点坐标为,所以直线的方程为.
联立,得.
设,则,
因为点关于轴的对称点为点,所以,
则直线的方程为,
根据对称性可知,直线经过的定点必在轴上,
令,得
.
当且时,
,
故直线过定点.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于理解并应用曲线的定义进行分析,考查对新定义的理解和应用.
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高考数学专题复习《平面解析几何》检测卷(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若过直线上一点作圆的两条切线,切点为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
2.点到直线的距离最大时,其最大值以及此时的直线的方程分别为( )
A.; B.;
C.; D.;
3.直线的倾斜角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.已知直线及两点,,若直线与线段相交,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.圆与圆的公切线条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.圆上有且仅有两点到直线的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.如图,过原点O的直线AB交椭圆于A,两点,过点A分别作轴、AB的垂线,分别交椭圆C于点P,Q,连接交于点M,若,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点,,都在椭圆上,若,,且,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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。
9.已知圆,点,下列说法正确的是( )
A.点A在圆外
B.点是的定点
C.已知,过点B作圆的最短弦长为
D.过点作圆:的切线,则的方程为
10.已知双曲线:(,)的离心率为,焦距为,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
C.若,则
D.
11.已知O为坐标原点,点在抛物线上,抛物线的焦点为F,过点的直线l交抛物线C于P,Q两点(点P在点B,Q的之间),则( )
A.直线与抛物线C相切 B.
C.若P是线段的中点,则
D.存在直线l,使得
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.若直线与直线平行,则直线与之间的距离为 .
13.已知直线与圆交于,两点,若面积为2,则值是 .
14. 在平面直角坐标系xOy中,给定两点,点P在x轴的正半轴上,当最大时,点P横坐标为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(13分)已知圆经过点,且圆心为.
(1)求圆的标准方程;
(2)直线经过点,且与圆相交所得弦长为,求直线的方程;
(3)求与圆关于直线对称的圆的一般方程.
16.(15分)已知椭圆经过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的左,右顶点分别为A,,过点且斜率不为0的直线与交于,两点,过点作关于轴的对称点,连结得到直线,试探究:直线是否恒过轴上的一个定点.
17.(15分)已知双曲线过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过的右焦点的直线与交于M,N两点,且以MN为直径的圆过坐标原点,求直线的方程.
18.(17分)已知抛物线经过点.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设直线与E的交点为,直线与倾斜角互补.
(i)求的值;
(ii)若,求面积的最大值.
19.(17分)已知动点到轴的距离为为坐标原点,且,其中均为常数,动点的轨迹称为()曲线.
(1)判断 曲线为何种圆锥曲线.
(2)当应满足什么条件时,()曲线为双曲线?
(3)设曲线为曲线,斜率为的直线过曲线的右焦点,且与交于两个不同的点.若点关于轴的对称点为,试证明直线过定点.
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