内容正文:
圆锥曲线的方程综合检测巩固卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58分)
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.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】变形得即可判断焦点坐标.
【详解】,即,则,则其焦点坐标为.
故选:A.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的离心率为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆方程及其定义和焦点位置得,,进而求离心率.
【详解】由椭圆的定义及题意,得,所以.
因为,所以,所以,
所以离心率.
故选:B.
3.已知双曲线C以椭圆方程E:的焦点为顶点,以E的顶点为焦点,则双曲线C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出椭圆的顶点和焦点,即可得出双曲线方程.
【详解】∵椭圆方程E:的焦点坐标为,,上、下顶点为,.
∴设双曲线方程C:,则,
,∴设双曲线方程C:.
故选:C.
4.已知是抛物线:的焦点,是上一点,,则到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,利用抛物线的定义,得到,再利用点在抛物线,即可求解.
【详解】设,,解得,
所以,得到,故到轴的距离为.
故答案为:C.
5.已知双曲线的左右焦点分别为,若双曲线上一点P使得,求的面积( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先根据双曲线方程得到,,,设,,可得,. 由,在根据余弦定理可得:,即可求得答案.
【详解】,所以,,,
在双曲线上,设,,
①
由,在根据余弦定理可得:
故②
由①②可得,
直角的面积
故选:C.
【点睛】思路点睛:
在解决椭圆或双曲线上的点与两焦点组成的三角形问题时,往往利用椭圆或双曲线的定义进行处理,结合双曲线的定义、余弦定理和三角形的面积公式进行求解,要注意整体思想的应用.
6.已知面积为的正方形的顶点、分别在轴和轴上滑动,为坐标原点,,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设点、、,由平面向量的坐标运算可得出,由正方形的面积公式可得出,将代入等式整理可得出点的轨迹方程.
【详解】设点、、,
由,
所以,,可得,
因为正方形的面积为,即,即,
整理可得,因此,动点的轨迹方程为.
故选:C.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于点A,B两点,若面积是的2倍,则( )
A. B.或 C. D.
【答案】C
【分析】根据面积公式结合定义计算求解得出或,再联立方程结合判别式计算求解.
【详解】设直线与x轴的交点为M,则.
所以,.
因为,所以.
由得,即,,.
所以,解得或.
因为与C有两个交点,联立消y得,
则,解得.所以
故选:C.
8.已知,是双曲线的左、右焦点,点A,B在双曲线上,且满足,,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用双曲线的对称性及双曲线定义,结合勾股定理建立方程求出离心率.
【详解】令点关于原点的对称点为,连接,则四边形为平行四边形,
,由,得,则点共线,
令,则,,,
,由,得为矩形,则,
即,解得,,令,
由,得,解得,
所以双曲线C的离心率为.
故选:D
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.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线经过两点,则( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线C的渐近线方程为
C.直线与双曲线的左支和右支各有一个交点
D.过点可以作四条直线与双曲线只有一个公共点
【答案】ABD
【分析】设满足题意的双曲线的标准方程为,代入点的坐标,计算可得双曲线方程,进而逐项判断每个选项的正误即可.
【详解】不妨设满足题意的双曲线的标准方程为,
双曲线经过两点,则由题意有,解得,
显然有满足题意的双曲线的标准方程为.
在双曲线中,,则,故A正确.
双曲线的渐近线方程为,故B正确.,
因为直线与轴交点在双曲线右顶点右侧,且其斜率1大于渐近线斜率,
所以直线与双曲线的右支有两个交点,故C错误.
画图可得,过点可以作四条直线与双曲线只有一个公共点,
其中两条与双曲线相切,另两条与渐近线平行,故D正确.
故选:ABD.
10.P在椭圆C上,C的左右焦点在x轴上,和分别交C于点A,B,周长为20,左顶点和上顶点距离为,设离心率为e,那么( )
A.椭圆焦距为3 B.
C.面积最大值为12 D.和斜率乘积为定值
【答案】BC
【分析】由焦点弦三角形的周长为得,由左顶点和上顶点距离为得,从而,判断AB选项,由焦点弦三角形的面积判断C选项,由直线斜率公式和椭圆上的点满足椭圆的方程计算判断D选项.
【详解】
因为点在椭圆上,所以,
故的周长为,解得,
因为左顶点和上顶点的距离为,解得,
则,焦距为,故A错误;,故B正确;
,
当点位于轴上时,面积取得最大值,故C正确;
设,则,即,
因为所以,
故不是定值,故D错误;
故选:BC.
11.已知为坐标原点,过抛物线:焦点的直线与交于、两点,则下列选项正确的是( )
A.
B.面积的最小值为2.
C.
D.可能为直角.
【答案】BC
【分析】对于A,根据抛物线的焦半径公式即可判断;对于B,设直线方程与抛物线联立,求得弦长,表示出三角形面积,利用二次函数的性质计算即可判断;对于C,利用抛物线焦半径公式代入计算易得;对于D,通过计算即可判断.
【详解】
对于A,由题意,,所以无最小值,故A错误;
对于B,因直线的斜率不可能为0,故可设,
与联立消元得:,
显然,设,则,
则,
点到直线的距离为,
则的面积为,
则当时,即时,取得最小值2,故B正确;
对于C,设直线的倾斜角为,则,
则,故C正确;
对于D,由B选项可得,
则,
故与所夹的角为钝角,故D错误.
故选:BC.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数的值为 .
【答案】8
【分析】先求得双曲线的右焦点,结合抛物线的知识求得的值.
【详解】双曲线,,右焦点,
抛物线的焦点为,所以.
故答案为:
13.若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是
【答案】
【分析】根据方程表示焦点在轴上的椭圆建立不等式,并解出不等式即可
【详解】由题意可知:方程表示焦点在轴上的椭圆
则有:
解得:
故答案为:.
14.双曲线的左焦点为F,点,若P为C右支上的一个动点,则的最小值为 .
【答案】9
【分析】利用双曲线的定义将进行转化,再结合三角形三边关系求的最小值;
【详解】设双曲线的右焦点为.
对于双曲线,可得,则.
因为点在双曲线的右支上,所以,即.
则.
根据三角形三边关系:两边之和大于第三边,可得,当且仅当,,三点共线时取等号.
已知,,根据两点间距离公式,可得.
所以,即的最小值为.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
求适合下列条件的曲线的标准方程.
(1)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点,求双曲线的标准方程;
(2)已知椭圆的焦点在轴上,离心率为,过左焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为,求椭圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解法1:根据焦点的位置分类讨论,设出双曲线的标准方程,根据条件列出的方程组,求解即可;解法2:因为,所以可设双曲线方程为,由双曲线过点可求得.
(2)设椭圆的标准方程为,令,代入椭圆方程得,依题意列出的方程组,求解即可.
【详解】(1)解法1:当焦点在轴上时,设双曲线的标准方程为
依题意得,解得,此时双曲线的标准方程为;
当焦点在轴上时,设双曲线的标准方程为
依题意得,无解,
综上所述,双曲线的标准方程为.
解法2:因为,所以可设双曲线方程为.
因为过点,所以,即.
所以双曲线方程为,即.
(2)椭圆的焦点在轴上,设椭圆的标准方程为,
令,代入椭圆方程得,
依题意得解得.
椭圆的标准方程为.
16.(15分)
已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线与双曲线相交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据渐近线方程及双曲线所过的点列方程求参数,即可得方程;
(2)设,应用点差法得,结合中点坐标及点斜式写出所求直线方程.
【详解】(1)由题意,知,解得,故双曲线的方程为.
(2)设,
则,两式相减,得,
整理得.
因为线段的中点坐标为,所以,
所以直线的斜率,
故直线的方程为,即.
经检验,直线与双曲线相交,所以直线的方程为.
17.(15分)
已知椭圆的焦点在轴上,且经过点,左顶点为,右焦点为.
(1)求椭圆的离心率和的面积;
(2)已知直线与椭圆交于,两点,过点作直线的垂线,垂足为,判断直线是否与轴交于定点?若是,求出该定点:若不是,请说明理由.
【答案】(1),
(2)直线经过定点.
【分析】(1)将代入椭圆方程求出,进而求出,结合离心率的概念即可求解;求出点,结合三角形的面积公式计算即可求解;
(2)直线方程联立椭圆方程,消去,结合韦达定理表示出,设,表示出的方程,令得,化简计算即可求解.
【详解】(1)由题意,椭圆经过点,
可得,解得,即椭圆,
因为,即,所以椭圆的离心率为,
又由左顶点为,右焦点为,所以,
所以的面积为.
(2)联立方程组,整理得,
设,则,得,
设点,所以的方程为,
令,可得,
因为,所以,
所以直线经过定点.
18.(17分)
已知抛物线关于轴对称,它的顶点在原点,并且经过点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)设直线与交于两点.
①当时,求的面积;
②过点分别作抛物线的切线交于点,证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析
【分析】(1)设抛物线的标准方程为,根据点在抛物线上,求得,即可求得抛物线的标准方程;
(2)①由,联立方程组得到和,利用弦长公式和点到直线的距离公式,结合三角形的面积公式,即可求解;
②联立方程组,得到,,设在第一象限,利用导数的几何意义,分别求得在和处的切线方程,联立方程组,求得,即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意,可设抛物线的标准方程为.,
因为点在抛物线上,可得,解得,
所以抛物线的标准方程为.
(2)解:①当时,直线,
联立方程组,整理得,
方程的判别式,
设,,则,,
所以,
又由到直线的距离,
所以的面积;
②联立方程组,整理得,
设,,则且,,
不妨设在第一象限,则在曲线上,则有,
则在处的切线方程为,
又由,可得在处的切线方程为,
同理可得,点在曲线上,则有,
则在处的切线方程为,且;
所以在处的切线方程为,
联立方程组,解得,所以点在定直线上.
19.(17分)
已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上,过点的直线与椭圆C交于,两点(其中,),点B关于x轴的对称点为D点,直线AD与x轴交于点E,直线BD与x轴交于点F.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求点E的坐标;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)依据题意直接计算即可;
(2)假设直线AB的方程为,点E的坐标为,联立椭圆方程,使用韦达定理可得,,结合A,D,E三点共线得到点D ,然后计算即可;
(3)由(2)得到,表示,计算可得.
【详解】(1)设椭圆C的焦距为2c,由,有,.
可得椭圆C的方程为,代入点的坐标,有,可得,
故椭圆C的方程为.
(2)解:设直线AB的方程为,点E的坐标为,
联立方程消去x后整理为,
有,,
由A,D,E三点共线,点D的坐标为,有,
有,整理为,
有,又由m的任意性,有,可得,
故点E的坐标为.
(3)证明:由(2)有:,可得,又.
所以,
有,得证.
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圆锥曲线的方程综合检测巩固卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58分)
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.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的离心率为( ).
A. B. C. D.
3.已知双曲线C以椭圆方程E:的焦点为顶点,以E的顶点为焦点,则双曲线C的标准方程为( )
A. B. C. D.
4.已知是抛物线:的焦点,是上一点,,则到轴的距离为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线的左右焦点分别为,若双曲线上一点P使得,求的面积( )
A. B. C. D.
6.已知面积为的正方形的顶点、分别在轴和轴上滑动,为坐标原点,,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于点A,B两点,若面积是的2倍,则( )
A. B.或 C. D.
8.已知,是双曲线的左、右焦点,点A,B在双曲线上,且满足,,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
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.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线经过两点,则( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线C的渐近线方程为
C.直线与双曲线的左支和右支各有一个交点
D.过点可以作四条直线与双曲线只有一个公共点
10.P在椭圆C上,C的左右焦点在x轴上,和分别交C于点A,B,周长为20,左顶点和上顶点距离为,设离心率为e,那么( )
A.椭圆焦距为3 B.
C.面积最大值为12 D.和斜率乘积为定值
11.已知为坐标原点,过抛物线:焦点的直线与交于、两点,则下列选项正确的是( )
A.
B.面积的最小值为2.
C.
D.可能为直角.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则实数的值为 .
13.若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是
14.双曲线的左焦点为F,点,若P为C右支上的一个动点,则的最小值为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
求适合下列条件的曲线的标准方程.
(1)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点,求双曲线的标准方程;
(2)已知椭圆的焦点在轴上,离心率为,过左焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为,求椭圆的标准方程.
16.(15分)
已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线与双曲线相交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
17.(15分)
已知椭圆的焦点在轴上,且经过点,左顶点为,右焦点为.
(1)求椭圆的离心率和的面积;
(2)已知直线与椭圆交于,两点,过点作直线的垂线,垂足为,判断直线是否与轴交于定点?若是,求出该定点:若不是,请说明理由.
18.(17分)
已知抛物线关于轴对称,它的顶点在原点,并且经过点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)设直线与交于两点.
①当时,求的面积;
②过点分别作抛物线的切线交于点,证明:点在定直线上.
19.(17分)
已知椭圆的离心率为,点在椭圆C上,过点的直线与椭圆C交于,两点(其中,),点B关于x轴的对称点为D点,直线AD与x轴交于点E,直线BD与x轴交于点F.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求点E的坐标;
(3)证明:.
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