内容正文:
第二章 圆锥曲线重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(24-25高三上·全国·阶段练习)设椭圆的右焦点为,动点在椭圆上,点是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义,结合两点间线段最短、点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】根据题意知椭圆的右焦点坐标为,左焦点坐标为,
根据椭圆的定义可知,所以,
则,
所以最小时,即最小,
定点到直线最短距离是过定点直线的垂线段,
根据点到直线的距离公式可得,
所以.
故选:C
2.(23-24高三上·湖南·开学考试)与圆外切,同时与圆内切的圆的圆心在( )
A.椭圆上 B.双曲线的一支上
C.抛物线上 D.圆上
【答案】A
【分析】根据圆与圆的位置关系可得,再根据椭圆的定义可得动圆圆心的轨迹.
【详解】设动圆的圆心为,半径为,圆,圆,
则,.
又,所以点在以为焦点的椭圆上.
故选:A.
3.(2022·安徽·一模)设,是椭圆:的左、右焦点,为坐标原点,点在椭圆上,延长交椭圆于点.且,若的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用焦点三角形的面积公式及椭圆的定义可得,进一步得为等边三角形,且轴,从而可得解.
【详解】由椭圆的定义,得,
由余弦定理,得
,
整理得:,又,
,
因此,,又,则为等边三角形,
由椭圆对称性得轴,所以.
故选:B.
4.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线在第一象限交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】设的中点为,连接,由得,即,得,结合双曲线的定义得,又由,得,记,利用二倍角的余弦公式得,进而求解.
【详解】如图,设的中点为,连接.故,
由得,故,
故为等腰三角形,即,又,
所以,.由直线,
所以,所以,
又,
解得,记,则,
所以,得,即,
所以.
故选:B.
5.(23-24高二上·广东佛山·期末)已知双曲线的虚轴长为,两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设双曲线的标准方程为,根据题意求出、的值,由此可得出双曲线的标准方程.
【详解】由题,设双曲线的标准方程为,则,可得,
又因为双曲线的两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则,
因此,双曲线的标准方程为.
故选:A.
6.(22-23高三·云南昆明·阶段练习)抛物线的焦点是F,点A是该抛物线上一点,O是坐标原点,的外接圆的圆心在C上,且该圆周长等于,则p的值是( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】设的外接圆的圆心为,根据抛物线定义得,结合圆心在的垂直平分线上在则有,最后得到方程解出即可.
【详解】设的外接圆的圆心为,设外接圆的半径为,则,
解得,则,
根据抛物线的定义及圆心B在C上得,即,
又圆心在的垂直平分线上,则,
所以,即,
故选:B.
7.(2025·浙江绍兴·二模)已知椭圆,双曲线.A,B分别为的左,右顶点.过A作直线l与及的右支分别交于点P,Q.若,则Q点的横坐标为( )
A. B. C.5 D.
【答案】D
【分析】设,求出直线方程,分别联立椭圆和双曲线方程得到坐标,再由解出斜率可得.
【详解】
由题意可得直线l的斜率存在,设为,设,
由直线过点可得直线方程为,
联立,消去可得,
,,
代入直线方程可得,
所以
同理,联立,消去可得,
,,
代入直线方程可得,
所以,
因为,所以,
即,
即,
解得,
所以.
故选:D.
8.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知点为椭圆的左焦点,点为椭圆的下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意可求出直线的斜率为,设点,利用点差法和题设条件可推得,结合,求出的值,即得椭圆方程.
【详解】
如图,由题意,点,,直线的斜率为,
因,故,
设点,则,
两式相减,可得:(*),
因的中点为,则,且,
代入(*),化简可得:①又②,
联立① ② ,解得:,故该椭圆的方程为.
故选:B.
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.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(23-24高二上·江西·阶段练习)已知椭圆的左焦点为,点是上任意一点,则的值可能是( )
A. B.3 C.6 D.8
【答案】BC
【分析】根据到焦点距离的范围求解即可.
【详解】由题意可知,所以,即.
故选:BC.
10.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线与x轴的交点F为抛物线的焦点,若点O为坐标原点,l与C交于A、B两点.则( )
A.
B.
C.以线段为直径的圆被y轴截得的弦长为定值
D.重心横坐标的最小值为
【答案】BD
【分析】A:求得直线与轴的交点即可;B:由直线与抛物线方程联立,利用数量积运算结合韦达定理求解即可;C:设的中点为,表示以为直径的圆的方程为求解;D:由重心的坐标公式求解.
【详解】A:易知直线与轴交于点,即,所以,解得,故A错误;
B:由选项A知抛物线,设,,
由,得,所以,
得,所以,故B正确;
C:设的中点为,则,,所以以为直径的圆的方程为,
即,设该圆与y轴交,,令,得,所以,,
所以,
所以以为直径的圆被y轴所截的弦长为,不是定值,故C错误.
D:由选项B知的重心的横坐标为,
当且仅当时,等号成立,故D正确;
故选:BD
11.(2023·广东广州·模拟预测)已知曲线C是平面内到定点和定直线l:的距离之和等于4的点的轨迹,若在曲线C上,则( )
A.曲线C关于x轴对称
B.曲线C上任意一点到原点的距离都不超过
C.曲线C及其内部共包含了19个整点(即横、纵坐标均为整数的点)
D.点到点和点的距离之和最小为
【答案】BC
【分析】由题意得到曲线的解析式,画出图象,由图直观判断即可.
【详解】设是曲线上任意一点,由于到定点和定直线的距离之和等于4.
所以,当时,,
即,化简得:,
当时,,化简得:.
画出曲线的图象:
如图,对于A,显然图象不关于轴对称,故A错误;
对于B,,当时,解得,
点到原点的距离最大为:,故B正确;
对于C,由A可得,
当时,,此时直线在曲线上或内部有1个整点;
当时,,此时直线在曲线上或内部有5个整点;
当时,,此时直线在曲线上或内部有5个整点;
当时,,此时直线在曲线上或内部有7个整点;
当时,,此时直线在曲线上或内部有1个整点;
故曲线及其内部共包含了19个整点,故C正确;
对于D,如图:点到与到直线的距离之和为4,
点到点和点的距离之和最小值为:,故D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在于,根据题意,利用两点距离公式与点线距离公式得到曲线的解析式,从而作图即可得解.
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(2025高三·全国·专题练习)已知,则实数x的值为 .
【答案】
【分析】将根号的式子配方后,根据椭圆的定义转化为椭圆与直线的交点即可求解.
【详解】,
故原方程可化为,
由椭圆定义可知:,解得.
故答案为:.
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆上存在关于直线对称的点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意利用点差法可得,进而可求的中点为,结合点在椭圆内,列式求解即可.
【详解】由题意可知:直线的斜率,
设椭圆上关于直线对称的两点分别为,的中点为,
可得,且,,
因为点在上,则,两式相减得,
整理可得,可得,即,
则,
联立方程,解得,即,
因为点在椭圆内,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
14.(2025高三·全国·专题练习)过抛物线的焦点作一条直线,交抛物线于两点,若线段与的长分别是,则 .
【答案】1
【分析】设,直线方程为,联立方程,得.根据韦达定理得.根据抛物线定义有,代入计算得答案.
【详解】抛物线的焦点,设该直线方程为.
联立,得.
设,则.
由抛物线定义知,线段与的长分别是
所以
故答案为:1
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.(2024·广东广州·模拟预测)将上各点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变),所得曲线为.记,过点的直线与交于不同的两点,直线,与分别交于点.
(1)求的方程;
(2)设直线,的倾斜角分别为,(,),求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设所求轨迹上的任意点为,且对应的点为,列出关系式,代入即可求解;
(2)设直线方程:①,联立方程组,结合韦达定理求得和,再结合三点共线,求得,利用斜率公式,即可求解;
【详解】(1)解:设所求轨迹上的任意点为,与对应的点为,
根据题意,可得,即
代入方程,可得,整理得,
所以曲线的轨迹方程为.
(2)设,,,,
由题知,所以直线的斜率不可能为0,
设直线的方程为
联立方程组,整理得,
,
由韦达定理得,,,
又因为,点在椭圆上,
所以,
,
,同理可得,
又因为三点共线,可得,
即,
所以,
所以.
【点睛】易错点点睛:第(2)小题中,设直线的方程时,很容易忽略一些特殊情况,比如:若令直线时,需要考虑直线斜率为0时是否满足题意,若令直线为,则需要考虑直线斜率不存在的时候.
16.(2024·吉林长春·模拟预测)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为6,左顶点为,点是双曲线的右支上相异的两点,直线AB,AC分别与直线交于点,且以线段为直径的圆恰过双曲线的右焦点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求面积的最小值.
【答案】(1);
(2)400.
【分析】(1)利用双曲线的定义与性质即可求解.
(2)设出直线与双曲线方程联立,表达出韦达定理,再表示面积,利用函数性质即可求解最值.
【详解】(1)由题意可知,解得,
所以双曲线的标准方程为
(2)由(1)知,,则直线是线段AF的垂直平分线.
因为以线段MN为直径的圆恰过点,所以以线段MN为直径的圆恰过点.
所以,故.
设直线,
由双曲线的对称性可得B,C必在轴两侧,则,故.
将代入,得,
则①,②,
由B,C必在轴两侧,可得,
因为,所以,所以,所以,
③,
将①②代入③中并整理,得,解得(舍去)或,
所以直线过定点
所以
令,则,
由对勾函数的性质可得在上单调递减,,
所以,当且仅当,即时取等号,所以面积的最小值为400.
【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线中三角形面积最值.关键点是设出直线方程与双曲线方程联立,根据韦达定理和函数性质求解面积的最值.
17.(23-24高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据虚轴长及渐近线方程可求出,即可得出曲线方程;
(2)①设出点的坐标,根据三角形为等边三角形,利用边长相等求出点坐标即可得解;
②根据点差法及斜率公式表示出,再求出的中垂线,代入点坐标,所得两式相减即可得解.
【详解】(1)由题意,且,所以,
故曲线的方程为.
(2)如图,
①若,设,
因为,所以.
因为在双曲线上,所以.
以上三个方程联立,解得或.
当时,则,由,得,
再由,可解得.
此时.
当时,因为在同一支上,则不满足条件,舍,
所以.
②根据条件均存在知均不为零,
设点,三角形外心,
则有,
两两相减可得:,
则的中垂线为,
将代入则:,整理得,
又点在直线上,所以有①
同理有的中垂线为,
又点在直线上,所以有②
由①②得,,
整理得:,即,
则有.
18.(24-25高二上·全国·单元测试)某学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验.如图,航天器按顺时针方向运行的轨迹方程为,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y轴为对称轴,为顶点的抛物线的一部分(从点C到点B).已知观测点A的坐标为,当航天器与点A距离为4时,指挥中心向航天器发出变轨指令.
(1)求航天器变轨时点C的坐标;
(2)求航天器降落点B与观测点A之间的距离.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)由和C点在椭圆上联立得方程组,解方程组得出点的坐标.
(2)由抛物线的顶点和C点坐标求出抛物线的方程,再求出降落点B的坐标,从而求出降落点与观测点之间的距离.
【详解】(1)(1)设,由题意,,即,得
又点上在,所以联立得方程组,
解方程组得或(舍去),当时,,
由图可知,所以,
故C的坐标为.
(2)(2)由题意设抛物线的方程为,
因为抛物线经过点,,
所以,,解得,即.
令可得或(舍去),即,
所以,
故航天器降落点B与观测点A之间的距离为3.
19.(2025·四川巴中·模拟预测)双曲线,渐近线方程为,焦距为,设直线与交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若且,求的值;
(3)若,过分别作双曲线的切线,且相交于点,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,利用双曲线的几何性质,列出方程组,求得的值,即可得到曲线的方程;
(2)由,得到直线方程为,联立方程组,利用,求得或,再由弦长公式,列出方程,求得的值;
(3)设,设处的切线方程为,联立方程组,根据,求得,得到在处的切线方程,同理得到在处的切线方程,结合为两切线的交点,得到都在上,结合恒过定点,求得,即可得到答案.
【详解】(1)解:由双曲线,渐近线方程为,焦距为,
可得,解得:,所以双曲线的方程为.
(2)解:因为,所以直线方程为,
联立方程组,整理得,
由,解得或,
设,可得,
又由,
可得,
整理得,解得,此时满足,所以.
(3)解:设
设在处的切线方程为,且,
代入,可得,
令,整理得,
解关于的二次方程,其中,
则,所以曲线在处的切线方程为,
又因为,所以在点处的切线方程为,
同理可得,曲线在处的切线方程为,
因为为两切线的交点,则满足,
即都在直线上,
又因为,可得都在直线上,
因为恒过定点,可得,解得,
综上可得,点的轨迹方程为.
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第二章 圆锥曲线重难点检测卷
注意事项:
本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共19题。答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(24-25高三上·全国·阶段练习)设椭圆的右焦点为,动点在椭圆上,点是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·湖南·开学考试)与圆外切,同时与圆内切的圆的圆心在( )
A.椭圆上 B.双曲线的一支上
C.抛物线上 D.圆上
3.(2022·安徽·一模)设,是椭圆:的左、右焦点,为坐标原点,点在椭圆上,延长交椭圆于点.且,若的面积为,则( )
A. B. C. D.
4.(2025高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线在第一象限交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
5.(23-24高二上·广东佛山·期末)已知双曲线的虚轴长为,两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
6.(22-23高三·云南昆明·阶段练习)抛物线的焦点是F,点A是该抛物线上一点,O是坐标原点,的外接圆的圆心在C上,且该圆周长等于,则p的值是( )
A.6 B.4 C.3 D.2
7.(2025·浙江绍兴·二模)已知椭圆,双曲线.A,B分别为的左,右顶点.过A作直线l与及的右支分别交于点P,Q.若,则Q点的横坐标为( )
A. B. C.5 D.
8.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知点为椭圆的左焦点,点为椭圆的下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则该椭圆的方程为( )
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.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.(23-24高二上·江西·阶段练习)已知椭圆的左焦点为,点是上任意一点,则的值可能是( )
A. B.3 C.6 D.8
10.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线与x轴的交点F为抛物线的焦点,若点O为坐标原点,l与C交于A、B两点.则( )
A.
B.
C.以线段为直径的圆被y轴截得的弦长为定值
D.重心横坐标的最小值为
11.(2023·广东广州·模拟预测)已知曲线C是平面内到定点和定直线l:的距离之和等于4的点的轨迹,若在曲线C上,则( )
A.曲线C关于x轴对称
B.曲线C上任意一点到原点的距离都不超过
C.曲线C及其内部共包含了19个整点(即横、纵坐标均为整数的点)
D.点到点和点的距离之和最小为
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(2025高三·全国·专题练习)已知,则实数x的值为 .
13.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆上存在关于直线对称的点,则的取值范围是 .
14.(2025高三·全国·专题练习)过抛物线的焦点作一条直线,交抛物线于两点,若线段与的长分别是,则 .
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.(2024·广东广州·模拟预测)将上各点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变),所得曲线为.记,过点的直线与交于不同的两点,直线,与分别交于点.
(1)求的方程;
(2)设直线,的倾斜角分别为,(,),求的值.
16.(2024·吉林长春·模拟预测)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为6,左顶点为,点是双曲线的右支上相异的两点,直线AB,AC分别与直线交于点,且以线段为直径的圆恰过双曲线的右焦点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求面积的最小值.
17.(23-24高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
18.(24-25高二上·全国·单元测试)某学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验.如图,航天器按顺时针方向运行的轨迹方程为,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y轴为对称轴,为顶点的抛物线的一部分(从点C到点B).已知观测点A的坐标为,当航天器与点A距离为4时,指挥中心向航天器发出变轨指令.
(1)求航天器变轨时点C的坐标;
(2)求航天器降落点B与观测点A之间的距离.
19.(2025·四川巴中·模拟预测)双曲线,渐近线方程为,焦距为,设直线与交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若且,求的值;
(3)若,过分别作双曲线的切线,且相交于点,求点的轨迹方程.
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