内容正文:
专题八 平面解析几何
第二讲 椭圆、双曲线和抛物线专题测试
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.已知方程表示的曲线是椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.焦点分别为,且经过点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
3.已知抛物线与圆()交于A,B两点,且,则( )
A. B. C.2 D.1
4.已知双曲线(,)的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆与函数的图像相交于四个不同的点,其中两个点为、,且在这两点处椭圆的切线斜率均与函数在该点的导数相等.则椭圆E的离心率为( )
A. B. C. D.
6.斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于A,B两点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
7.已知双曲线的左、右焦点分别为,,若直线与双曲线交于A,B两点,且,则t的值为( )
A. B. C. D.
8.古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名,他发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知点P,Q分别是抛物线和上的动点,若抛物线C的焦点为F,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.5
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.过双曲线的一个焦点的直线与C的一条渐近线平行,且与C交于点P,则( )
A.C的实轴长为 B.C的离心率为
C.P到的右焦点的距离为 D.C的一个顶点坐标为
10.下列说法正确的是( )
A.圆的半径为 B.椭圆的离心率为
C.双曲线的实轴长为2 D.抛物线的焦点坐标为
11.已知抛物线,过C的焦点F作直线,若C与l交于A,B两点,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C.或 D.线段中点的横坐标为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则__________.
13.若双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为,则C的离心率为_______________.
14.已知过抛物线的焦点F,且斜率为的直线与抛物线交于A,B两点,则__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.
15.(13分)已知抛物线的焦点F在直线上
(1)求抛物线C的方程
(2)设直线l经过点,且与抛物线C有且只有一个公共点,求直线l的方程
16.(15分)已知双曲线的实轴长为2,离心率为.直线与双曲线C相交于A,B两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若的中点为,求直线l的方程.
17.(15分)已知一动圆C与直线相切且过定点.
(1)求圆心C的轨迹方程;
(2)A、B是C的轨迹上异于原点O的两点;
(i)若,求面积最小值;
(ii)直线、的倾斜角分别为与,当时,试问:直线是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.
18.(17分)已知双曲线经过点,动直线l与E恰有1个公共点,且与E的两条互相垂直的渐近线分别交于点M,N.
(1)求E的方程;
(2)已知O为坐标原点,求证:的面积为定值;
(3)过E的右焦点作两条互相垂直的直线,,且与E交于A,B两点,与E交于C,D两点,若的中点为P,的中点为Q,求证:直线与y轴垂直.
19.(17分)已知椭圆的左、右焦点分别为、,已知点A在直线上运动,且,当时,点A在椭圆上
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A是椭圆C外,过点的直线与椭圆C交于P、Q两点,且直线、与直线分别交于M、N,求的值.
答案以及解析
1.答案:D
解析:因为方程表示的曲线是椭圆,所以,解得且,所以实数k的取值范围是.故选:D.
2.答案:A
解析:由双曲线的定义知,所以.又,所以,因此双曲线的标准方程为.故选:A.
3.答案:A
解析:设,(),
由,得,所以.因为在圆上,所以,得,故选:A.
4.答案:D
解析:根据双曲线的离心率,得,即,即,所以,,所以双曲线的渐近线方程为,易知渐近线与圆相交.
方法一:由得.设,,则,.所以.故选D.
方法二:圆心到渐近线的距离,所以,故选D.
5.答案:B
解析:因为,则,则,下面证明椭圆E在其上一点处的切线方程为,由题意可得,联立,可得,则,所以椭圆E在其上一点处的切线方程为,由题意椭圆E在点处的切线方程为,其斜率为,由题意可得,故该椭圆的离心率为.故选:B.
6.答案:A
解析:由题知,抛物线方程为,所以抛物线焦点为,所以该直线方程为,即,联立,得,设,,则,所以.故选:A
7.答案:D
解析:如图所示,设直线与双曲线的另一个交点为C,
设,,由图形的对称性知.由A,B两点在双曲线上知,,作差得到,其中,故直线的斜率,此时直线的方程为,与双曲线的方程联立得,化简得,即或,那么或.又直线的斜率为,所以或,解得,故选:D.
8.答案:B
解析:易知抛物线的焦点,,不在圆E上,将圆变形为:,,即,,,当且仅当P,Q,M三点共线时取等号;
设,则,当且仅当时取等号;所以,故,所以的最小值为,故选:B.
9.答案:BC
解析:直线与坐标轴的交点分别为和,因此双曲线的一个焦点为,即,又双曲线的一条渐近线与直线l平行,所以,由,解得,
选项A,实轴长为,A错;
选项B,离心率为,B正确;
选项C,双曲线方程为,由解得,即,右焦点为,则,C正确;
选项D,曲线C的顶点坐标为,D错误;故选:BC.
10.答案:ABD
解析:对于A,圆的标准方程为:,半径为,故A正确;
对于B,,,,得,故B正确;
对于C,双曲线的实轴长为4,故C错误;
对于D,由方程的,,焦点坐标为:,故D正确.故选:ABD.
11.答案:ABD
解析:抛物线的焦点F在x轴上,过F作直线,可知,
则,得,A选项正确;
抛物线方程为,直线l的方程代入抛物线方程,得.设,,
由韦达定理有,,,得,解得,,或,,,则或,C选项错误;
则,,线段中点的横坐标为,D选项正确;
,,B选项正确.故选:ABD.
12.答案:4
解析:根据题意,椭圆的方程为,其中,其右焦点坐标为,则抛物线的焦点为,则,则,故答案为:4.
13.答案:2
解析:双曲线的一条渐近线不妨设为:,圆的圆心,半径为2,双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为,可得圆心到直线的距离为,等式两边同时平方即有,,可得,即.故答案为:2.
14.答案:
解析:抛物线的焦点F的坐标为,斜率为且过焦点的直线方程为,代入,化简得,易知,设,,其中,.所以,,所以,,,所以.
15.答案:(1)
(2)l的方程为、、
解析:(1)抛物线的焦点在y轴上,且开口向上,
直线与y轴的交点为,则,
所以,,抛物线的方程为.
(2)当直线l的斜率不存在时,直线与抛物线只有一个公共点.
那个直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,
,,
,解得或.
所以直线l的方程为或.
综上所述,l的方程为、、.
16.答案:(1);
(2).
解析:(1)根据题意,双曲线的实轴长为2,离心率为,
则,解得,所以双曲线C的方程为.
(2)由(1)知,双曲线C的方程为,
设,,联立,化简得,
则,且,,
由为的中点,得,解得,,且满足,
所以直线l的方程为.
17.答案:(1);
(2)(i)
(ii)是,定点为.
解析:(1)设,由题意有,则;
(2)(i)设,,联立抛物线,
则,且,,则,
由,可得,即,
所以直线恒过点,
则,
当且仅当时取等号,所以面积最小值为;
(ii)由题设且,联立,
可得,同理,
所以,
则,
由,
所以,
当时,,
所以直线过定点.
18.答案:(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
解析:(1)双曲线的渐近线方程为,
由两条渐近线垂直可得,所以.
将点代入,得,解得,所以E的方程为.
(2)
证明:当动直线l的斜率不存在时,,,.
当动直线l的斜率存在时,不妨设直线,
故由得,
从而,化简,得.
又因为双曲线E的渐近线方程为,由得
所以,同理可得,
所以,
又原点O到直线的距离,所以,
又,所以.综上所述,的面积为定值1.
(3)由题意可得,双曲线E的右焦点为,
当直线与的斜率都存在时,
设直线的方程为,,,由得,且,
所以,
因为点P是的中点,所以.
因为,所以将换成,得.
因为点P与点Q的纵坐标相同,所以直线与y轴垂直,
当直线的斜率不存在,直线的斜率为0时,易得,;
当直线的斜率为0,直线的斜率不存在时,易得,.
所以直线的方程为,与y轴垂直.综上所述,直线与y轴垂直.
19.答案:(1)
(2)0
解析:(1)设,易知,,,则,解得;
由题意可知时,点在椭圆C上,即可得,
且,所以,;因此椭圆C的方程为.
(2)易知过点的直线斜率存在,设,,,
当其斜率为0时,直线,此时,
则直线的方程为,可得,同理可得;
则;
当直线斜率不为0时,不妨设其方程为,如下图所示:
联立可得,显然;
可得,,
直线的方程为,
令,可得;同理可得;
所以,
易知,
即,可得;综上可得.
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