内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程全章综合测试卷(提高篇)
【人教A版】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(25-26高二上·江西抚州·阶段练习)若椭圆的两个焦点分别为和,且椭圆过点,则椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
2.(5分)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知是双曲线的上焦点,点是双曲线下支上的动点,点,则的最小值为( )
A.11 B.9 C. D.5
3.(5分)(25-26高二上·江苏南京·阶段练习)若,分别为椭圆:的左、右焦点,,为上两动点,且,,三点共线,则的周长为( )
A.4 B.8 C. D.
4.(5分)(24-25高二上·青海海南·期末)图中展示的是一座抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面2m,水面宽6m,水面上涨1m后,水面宽度为( )
A. B. C. D.8m
5.(5分)(25-26高三上·云南昭通·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,,过点作斜率为的直线交双曲线的右支于,两点,其中点在第一象限,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
6.(5分)(25-26高二上·江苏连云港·阶段练习)若椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
7.(5分)(24-25高二上·湖北咸宁·期末)已知F为抛物线的焦点,斜率为的直线与抛物线交于A,B两点,且位于x轴的两侧(A在x轴的上方),(其中为坐标原点),则( )
A.4:1 B.5:1 C.5:2 D.7:2
8.(5分)(2025高三·全国·专题练习)如图,,分别是双曲线的左、右焦点,C,A分别是双曲线上第一、二象限的点,若,则四边形的面积的最小值为( )
A. B.
C.2 D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高二上·山东泰安·期末)已知曲线,则下列说法正确的为( )
A.若该曲线是双曲线方程,则,或
B.若,则该曲线为椭圆
C.若该曲线离心率为,则
D.若该曲线为焦点在轴上双曲线,则离心率
10.(6分)(25-26高二上·陕西西安·阶段练习)已知椭圆:的两个焦点分别为,,P是C上任意一点,则( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
11.(6分)(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知抛物线的通径长为,焦点为,经过点的直线交抛物线于、两点,则下列说法中正确的有( )
A.
B.点的坐标为
C.设点,若点为上的动点,则的最小值为
D.过点作抛物线的两条切线,切点分别为、,点为的曲线段上任意一点,则面积的最大值为
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.(5分)(25-26高二上·全国·课后作业)抛物线上的一点到轴的距离为12,则与焦点间的距离 .
13.(5分)(24-25高二上·天津·期末)已知椭圆 (a>)的上顶点为A,左、右焦点分别为F₁,F₂,连接并延长交椭圆C于另一点B,若,则椭圆C的离心率为 .
14.(5分)(24-25高二上·辽宁·期中)如图A、B、C是三个雷达观察哨,A在B的正东,两地相距6km,C在A的北偏东30°,两地相距4km,在某时刻,B观察哨发现某种信号,测得该信号传播速度为1km/s,4s后A、C两个观察哨同时发现该信号,在如图所示的平面直角坐标系中,指出发出这种信号的点P的坐标 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(25-26高二上·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
(3)过点,且焦点在坐标轴上.
16.(15分)(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆C:,,P是椭圆C上任意一点,F是椭圆C的右焦点,且的最小值是1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若,求直线l的方程.
17.(15分)(24-25高二上·安徽·期末)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,其纵坐标为,且.
(1)求的值;
(2)直线与抛物线相交于两点,若,求面积的最大值.
18.(17分)(25-26高二上·全国·期中)已知双曲线的焦点在轴上,离心率,且点在该双曲线上.
(1)求的标准方程.
(2)若直线与双曲线的右支相切于点,与直线相交于点,线段MN的中点为,则在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
19.(17分)(24-25高三上·山西阳泉·期末)已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆C与x轴从左到右的交点为点A,B,点P为椭圆C上异于A,B的动点,设直线PB交直线于点T,连接AT交椭圆C于点Q,直线AP,AQ的斜率分别为,.
(i)求证:为定值;
(ii)设直线PQ:,证明:直线PQ过定点.
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第三章 圆锥曲线的方程全章综合测试卷(提高篇)
参考答案与试题解析
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(25-26高二上·江西抚州·阶段练习)若椭圆的两个焦点分别为和,且椭圆过点,则椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】由题可知焦点在y轴上,可设,再代入求解即可.
【解答过程】由题可知焦点在y轴上,可设,
,解得,
所以椭圆的方程是.
故选:B.
2.(5分)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知是双曲线的上焦点,点是双曲线下支上的动点,点,则的最小值为( )
A.11 B.9 C. D.5
【答案】B
【解题思路】求出下焦点的坐标,由双曲线的定义可得,由图知,当三点共线(在线段上)时,的值最小,计算即得.
【解答过程】由,得,,,
所以上焦点,则下焦点为,又,
由双曲线的定义得,
由图知,当三点共线(在线段上)时,取得最小值9.
故选:B.
3.(5分)(25-26高二上·江苏南京·阶段练习)若,分别为椭圆:的左、右焦点,,为上两动点,且,,三点共线,则的周长为( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】D
【解题思路】先根据椭圆的方程得出的值,再根据椭圆的定义结合已知条件求出的周长.
【解答过程】
椭圆方程为,
,
为椭圆的左、右焦点,,为椭圆上两个动点,
,
又 ,,三点共线,
的周长为:,
故选:D.
4.(5分)(24-25高二上·青海海南·期末)图中展示的是一座抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面2m,水面宽6m,水面上涨1m后,水面宽度为( )
A. B. C. D.8m
【答案】B
【解题思路】建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为,将代入抛物线方程解出,再将代入即可求解.
【解答过程】建立如图所示的平面直角坐标系,则点,
设抛物线的方程为,由点可得,解得,所以,
当时, ,所以水面宽度为.
故选:B.
5.(5分)(25-26高三上·云南昭通·阶段练习)已知双曲线的左,右焦点分别为,,过点作斜率为的直线交双曲线的右支于,两点,其中点在第一象限,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解题思路】利用双曲线的定义式,结合题设条件,推得,设在中,利用余弦定理可得关于的齐次方程,解之即得离心率.
【解答过程】
如图,根据双曲线的定义得,,
由于,,则,
所以.设由题可得,则,
在中,由余弦定理,可得整理得,
即,因,则可得 .
故选:C.
6.(5分)(25-26高二上·江苏连云港·阶段练习)若椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】设出弦的两个端点坐标,代入椭圆方程,作差可得斜率,再由直线方程的点斜式得答案.
【解答过程】设弦的两个端点分别为,,
则,,
两式相减可得,
所以,
所以弦所在的直线方程为,即.
故选:B.
7.(5分)(24-25高二上·湖北咸宁·期末)已知F为抛物线的焦点,斜率为的直线与抛物线交于A,B两点,且位于x轴的两侧(A在x轴的上方),(其中为坐标原点),则( )
A.4:1 B.5:1 C.5:2 D.7:2
【答案】B
【解题思路】设出直线方程,直曲联立,由韦达定理和向量的数量积为零求出直线方程,再由三角形面积公式求出面积可解.
【解答过程】在抛物线中,焦点的坐标为.
设直线的方程为,,
联立直线与抛物线方程,将代入,
展开并整理得.需满足;
由韦达定理可得,.
则.
将,代入上式可得:
.
因为,所以,即,解得或.
因为、位于轴两侧,所以,则,满足,
由可得,代入得,
解得,.
当时,;当时,
所以,.
.
所以.
故选:B.
8.(5分)(2025高三·全国·专题练习)如图,,分别是双曲线的左、右焦点,C,A分别是双曲线上第一、二象限的点,若,则四边形的面积的最小值为( )
A. B.
C.2 D.
【答案】B
【解题思路】设,与双曲线的另一个交点分别为B,D,结合对称性可知,设直线CD:,联立方程结合韦达定理可得,换元令,结合二次函数性质求最值.
【解答过程】如图,设,与双曲线的另一个交点分别为B,D,
连接AD,BC,BD,由对称性易知四边形ABDC为平行四边形,且,
由题意可知:,,则,,
且直线CD的斜率不为0,设直线CD:,,,
联立方程消去x得,
则,可得,,
由图可知,解得,
则,
且点到直线CD的距离,,
可得 ,
令,,则,
当且仅当时,等号成立,
所以四边形的面积的最小值为.
故选:B.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高二上·山东泰安·期末)已知曲线,则下列说法正确的为( )
A.若该曲线是双曲线方程,则,或
B.若,则该曲线为椭圆
C.若该曲线离心率为,则
D.若该曲线为焦点在轴上双曲线,则离心率
【答案】AD
【解题思路】由椭圆、双曲线的标准方程及离心率即可得到答案.
【解答过程】对于A选项,,所以,或,A正确.
对于B选项,该曲线为椭圆时,满足,所以,B错误.
对于C选项,若该曲线离心率为,该曲线表示椭圆;
若,则离心率,解得;
若,则离心率,解得,C错误.
对于D选项,由题意知,所以,
离心率,D正确.
故选:AD.
10.(6分)(25-26高二上·陕西西安·阶段练习)已知椭圆:的两个焦点分别为,,P是C上任意一点,则( )
A.椭圆的离心率为 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
【答案】BD
【解题思路】根据椭圆方程求出,再结合椭圆的定义及几何性质逐项判断.
【解答过程】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
对于A,椭圆的离心率,A错误;
对于B,的周长为,B正确;
对于C,的最小值为,C错误;
对于选项D:因为,所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为16,故D正确;
故选:BD.
11.(6分)(24-25高二上·江苏宿迁·期末)已知抛物线的通径长为,焦点为,经过点的直线交抛物线于、两点,则下列说法中正确的有( )
A.
B.点的坐标为
C.设点,若点为上的动点,则的最小值为
D.过点作抛物线的两条切线,切点分别为、,点为的曲线段上任意一点,则面积的最大值为
【答案】ABD
【解题思路】由抛物线的通径长求出的值,可判断B选项;将直线的方程与抛物线方程联立,结合韦达定理可判断A选项;利用抛物线的定义可判断C选项;求出直线的方程,并求出点到直线的最大距离,结合三角形的面积公式可判断D选项.
【解答过程】抛物线的焦点为,联立,解得,
所以,抛物线的通径长为,可得,
对于B选项,抛物线的焦点为,B对;
对于A选项,抛物线的标准方程为,
若直线与轴重合,此时,直线与抛物线只有一个公共点,不合乎题意,
所以,直线不与轴重合,设直线的方程为,
联立可得,则,
由韦达定理可得,则,A对;
对于C选项,过点作抛物线的准线的垂线,垂足为点,
由抛物线的定义可得,则,如下图所示:
当、、三点共线时,即当时,取最小值,C错;
对于D选项,设点、,
先证明出抛物线在点处的切线方程为,
联立可得,即,则,
所以,抛物线在点处的切线方程为,
同理可知,抛物线在点处的切线方程为,
由于这两条切线的交点为,则,
所以,点、的坐标均满足方程,
联立可得,解得,,
所以,,
设点的横坐标为,由题意可知,抛物线在点处的切线与直线平行,
设抛物线在点处的切线方程为,
联立可得,则,解得,
此时,有,解得,则,即点,
所以,点到直线距离的最大值为,
所以,面积的最大值为,D对.
故选:ABD.
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.(5分)(25-26高二上·全国·课后作业)抛物线上的一点到轴的距离为12,则与焦点间的距离 .
【答案】
【解题思路】设点,则,先计算得点的坐标,最后利用抛物线的定义即可求解.
【解答过程】设点,则,所以,所以,
所以,
故答案为:.
13.(5分)(24-25高二上·天津·期末)已知椭圆 (a>)的上顶点为A,左、右焦点分别为F₁,F₂,连接并延长交椭圆C于另一点B,若,则椭圆C的离心率为 .
【答案】
【解题思路】根据椭圆的定义,结合余弦定理和离心率公式计算即可.
【解答过程】如图,
由题意可得,因为,
所以,,
因为为椭圆的上顶点,所以,则,
在中,,
在中,,
即,所以.
故答案为:.
14.(5分)(24-25高二上·辽宁·期中)如图A、B、C是三个雷达观察哨,A在B的正东,两地相距6km,C在A的北偏东30°,两地相距4km,在某时刻,B观察哨发现某种信号,测得该信号传播速度为1km/s,4s后A、C两个观察哨同时发现该信号,在如图所示的平面直角坐标系中,指出发出这种信号的点P的坐标 .
【答案】
【解题思路】由条件分析可得点在线段的垂直平分线上,再结合双曲线的定义可得点在以、为焦点的双曲线的左支上,联立方程即可得解.
【解答过程】由题意,点,,即,
则线段的中点为,直线的斜率,
则线段的中垂线的斜率,故其方程为,即,
因为B观察哨发现某种信号,测得该信号传播速度为,4s后A、C两个观察哨同时发现该信号,
所以,.
设,由可得点在线段的垂直平分线上,
又,则点在以、为焦点的双曲线的左支上,
故该双曲线的方程为,即,
由,解得.
所以点的坐标为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(25-26高二上·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
(3)过点,且焦点在坐标轴上.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)由题意设双曲线的标准方程为,代入点,计算求得,即得双曲线方程;
(2)依题设所求双曲线方程为,代入点,计算求得的值,回代入方程即得双曲线方程;
(3)依题意设双曲线的方程为,,代入点的坐标,求得的值,回代入方程即得双曲线方程.
【解答过程】(1)因为双曲线的焦点在轴上,且,
则可设双曲线的标准方程为,
因双曲线经过点,可得,解得,
故双曲线的标准方程为.
(2)因所求的双曲线与双曲线有相同的焦点,
故可设所求双曲线方程为.
又双曲线过点,则得,解得或(舍去).
故双曲线的标准方程为.
(3)设双曲线的方程为,.
点,在双曲线上,
则有解得,
双曲线的标准方程为.
16.(15分)(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆C:,,P是椭圆C上任意一点,F是椭圆C的右焦点,且的最小值是1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)先由,结合最小值得到方程,求出,得到椭圆方程;
(2)当过点的直线的斜率为0时不合要求,当过点的直线的斜率不为0时,设出方程,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,由弦长公式列出方程,求出直线方程.
【解答过程】(1)因,,所以,,即.
当P是椭圆右顶点时,取得最小值,最小值为,故,
则,,椭圆C的方程为.
(2)当过点F的直线l的斜率为0时,,不符合要求.
当过点F的直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为,
代入,得,恒成立.
设,,则,,
故 ,
故,解得,
故直线l的方程为.
17.(15分)(24-25高二上·安徽·期末)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,其纵坐标为,且.
(1)求的值;
(2)直线与抛物线相交于两点,若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2).
【解题思路】(1)根据抛物线方程求点的横坐标,再代入焦半径公式,即可求解;
(2)首先直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理表示弦长,再代入面积公式,根据的取值范围,求面积的最大值.
【解答过程】(1)分析可得,点在抛物线上且纵坐标为,
代入抛物线方程,得点的横坐标为,
因为,根据抛物线的定义可得,
,计算可得;
(2)由(1)可得抛物线方程:,设,,
联立可得,
韦达定理可得,,,
所以弦长
,
直线的方程的一般式为,
所以点到直线的距离为,
所以的面积为,
因为,所以当时,取得最大值.
18.(17分)(25-26高二上·全国·期中)已知双曲线的焦点在轴上,离心率,且点在该双曲线上.
(1)求的标准方程.
(2)若直线与双曲线的右支相切于点,与直线相交于点,线段MN的中点为,则在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)在轴上存在定点,使得,且点坐标为
【解题思路】(1)根据双曲线的离心率,以及点在双曲线上联立即可.
(2)根据题意,设直线的方程,直线与双曲线联立方程组可得,直线与直线相交可求得,假设存在定点,使得,由题中条件可得,利用进行计算即可.
【解答过程】(1)设双曲线的标准方程为(,),
由已知得,解得,
故双曲线的标准方程为.
(2)依题意,直线的斜率必存在,设其方程为,
由,可得,因为直线与双曲线的右支相切于点,
设,则有,
整理得 ,由根与系数的关系可得,则,
于是,即,又直线与直线相交于点,所以,
假设存在定点,使得,如图,连接,,因为线段的中点为,
所以,即,
不妨设,则,,
得到,
所以有,解得,即,
故在轴上存在定点,使得.
19.(17分)(24-25高三上·山西阳泉·期末)已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设椭圆C与x轴从左到右的交点为点A,B,点P为椭圆C上异于A,B的动点,设直线PB交直线于点T,连接AT交椭圆C于点Q,直线AP,AQ的斜率分别为,.
(i)求证:为定值;
(ii)设直线PQ:,证明:直线PQ过定点.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【解题思路】(1)根据椭圆上的点和离心率即可求解;
(2)(i)根据两点斜率公式即可代入化简求解,(ii)联立直线与椭圆的方程,可得韦达定理,即可结合化简求解定点.
【解答过程】(1)由椭圆C过点得,
又离心率为,即,则,∴.
∴椭圆C的标准方程为.
(2)(i)设,,,由(1)知,,
显然,,
而,则.
,
又,即,
∴为定值.
(ii)由消去x,得,①
,
由①得,,又,
则
,
解得(舍)或,满足,
因此直线PQ的方程为,
∴直线PQ过定点.
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