内容正文:
检测05 圆锥曲线的方程(基础卷)
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.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】A
【分析】设点,由题意,根据中点的坐标表示可得,代入圆的方程即可求解.
【详解】设点,则,
因为为的中点,所以,即,
又在圆上,
所以,即,
即点的轨迹方程为.
故选:A
2.(2023·广东肇庆·二模)已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设双曲线的右焦点为,由双曲线方程可求出,b,c的值,利用双曲线的定义以及三点共线即可求出的周长的最小值.
【详解】设双曲线的右焦点为,由双曲线的方程可得:,则,
所以,且,所以,
的周长为,
当且仅当M,P,A三点共线时取等号,
则周长的最小值为.
故选:B.
3.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】利用抛物线的定义求解即可.
【详解】因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上,
所以到准线的距离为,
又到直线的距离为,
所以,故.
故选:D.
4.(2022·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据离心率及,解得关于的等量关系式,即可得解.
【详解】解:因为离心率,解得,,
分别为C的左右顶点,则,
B为上顶点,所以.
所以,因为
所以,将代入,解得,
故椭圆的方程为.
故选:B.
5.(2025·广东广州·一模)已知点在双曲线上,且点到的两条渐近线的距离之积等于,则的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】设,将点坐标代入双曲线方程中可得.求出点坐标代入双曲线的两条渐近线的距离之积,结合化简可得的其次方程,即可求解离心率.
【详解】设.
∵点在双曲线上,,即.
又双曲线的两条渐近线分别为和,
点到双曲线的两条渐近线的距离之积为:
,
,即.
又,,,.
故选:D.
6.(2025·广东湛江·二模)已知抛物线与直线交于,两点,且线段中点的横坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用点差法列方程可得解.
【详解】设,,则,
整理得,
因为线段中点的横坐标为,
所以线段中点的纵坐标为,则,
从而可得,
故选:D.
7.(2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用椭圆的定义,求得的面积为,结合,求得,进而得到,代入椭圆的方程,得到,转化为,即可求解.
【详解】由椭圆,可得,
不妨设点在第一象限,由椭圆的定义知,
因为,可得,即,
可得,所以,
所以的面积为,可得,解得,
又因为,可得,即,
将点代入椭圆的方程,可得,整理得,
因为,可得,即,
解得和(舍去),即椭圆的离心率为.
故选:D.
8.(2024·天津河西·三模)已知,是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )
A. B. C. D.4
【答案】C
【分析】设椭圆和双曲线的方程分别为:,,易得,设,利用椭圆和双曲线的定义得到,然后在中,利用余弦定理得到,然后利用基本不等式求解.
【详解】解:如图所示:
设椭圆和双曲线的方程分别为:,,
由题意得,
设,则,
解得,
在中,由余弦定理得:,
即,化简得,
则,
所以,
,
当且仅当,即时,等号成立;
故选:C
二、多选题(本大题共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.(24-25高三上·湖南·期末)在平面直角坐标系中,已知定点和定直线,若到点与直线的距离之和等于10的点的轨迹记为曲线.给出下列四个结论,其中正确的是( )
A.曲线关于轴对称
B.若点在曲线上,则
C.若点在曲线上,则
D.若点在曲线上,则
【答案】CD
【分析】根据题意求出动点的轨迹方程,分类讨论,得到方程,画出图像,观察图象,得出正确选项.
【详解】设动点,根据点到点与直线的距离之和等于10,
所以,即,
化简得,当时,,
当时,,图象如下,
选项A,根据图象得,曲线不关于轴对称,故A错误;
选项B,若点在曲线上, 则,所以,由,得 ,所以,故B错误;选项C, 若点在曲线上,则,C正确;
选项D, 若点在曲线上,
当时,,得,故
当时,,得,故
所以,D正确,故CD正确.
故选:CD
10.(2024·湖南·二模)已知i为虚数单位,下列说法正确的是( )
A.若复数,则
B.若,则
C.若,则
D.复数在复平面内对应的点为,若,则点的轨迹是一个椭圆
【答案】AC
【分析】利用复数的四则运算与的乘方性质判断A,举反例排除B,利用复数的四则运算与模的运算判断C,利用复数的几何意义,结合两点距离公式判断D.
【详解】对于A,因为,
所以,故A正确;
对于B,令,满足,但,故B错误;
对于C,设且不同时为,
则
,故C正确;
对于D,设复数,则点,
由,得,
则点到点与点的距离和为,
故点的轨迹是线段,故D错误.
故选:AC.
11.(23-24高二上·山东烟台·期末)(多选)已知曲线Γ:(),则( )
A.Γ可能是等轴双曲线
B.若Γ表示焦点在y轴上的椭圆,则
C.Γ可能是半径为的圆
D.若Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则
【答案】BCD
【分析】根据圆,椭圆,双曲线的标准方程,逐一判断选项即可.
【详解】对于A,若Γ是等轴双曲线,则,显然不成立,故A错误;
对于B,Γ表示焦点在y轴上的椭圆,
则,解得,故B正确;
对于C,Γ是圆,则,解得,半径为,故C正确;
对于D,Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则,
解得,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过作轴垂线交椭圆于,若,则该椭圆的离心率是 .
【答案】
【分析】根据题意可得,结合椭圆定义运算求解即可.
【详解】由题意可知:,
又因为,即,可得,
所以该椭圆的离心率是.
故答案为:.
13.(2024·江苏南京·模拟预测)已知是双曲线上任意一点,若到的两条渐近线的距离之积为,则上的点到焦点距离的最小值为 .
【答案】
【分析】根据点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】所求的双曲线方程为,则渐近线方程为,
设点,则,
点到的两条浙近线的距离之积为,
解得:,故双曲线方程为:,
故,故双曲线上的点到焦点距离的最小值为.
故答案为:.
14.(2025·天津南开·二模)已知抛物线的焦点为,倾斜角为的直线过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
【答案】
【分析】首先求出抛物线方程及直线的方程,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理得到,再由抛物线的定义、中点公式求圆的半径和圆心横坐标,最后应用几何法求弦长.
【详解】因为抛物线的焦点为,
所以,解得,则抛物线,
直线的方程为,由,
则,显然,
所以,故,
所以以为直径的圆的圆心的纵坐标为,半径为,
故以为直径的圆被轴截得的弦长为.
故答案为:
四、解答题(本大题共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) (25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求出椭圆的焦点坐标,再利用待定法求出双曲线方程.
(2)利用双曲线定义,结合余弦定理、三角形面积公式求解.
【详解】(1)椭圆的焦点为和,
依题意,,解得,所以双曲线的标准方程为.
(2)设,,则由双曲线的定义得,
在中,,
则,所以的面积.
16. (15分) (24-25高三上·江苏南通·阶段练习)已知动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数.
(1)求动点M的轨迹E;
(2)在E上是否存在一点使得它到直线的距离最小?若存在,请求出最小距离;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据题意,结合两点间距离公式进行求解即可;
(2)根据平行线的性质,结合直线与椭圆的相切的性质、一元二次方程根的判别式进行求解即可.
【详解】(1)设d是点M到直线的距离,
根据题意,动点M的轨迹E就是集合.
由此得.将此式两边平方,并化简,得,
所以M的轨迹E为.
(2)由直线方程方程可知与坐标轴的交点为,
易知此直线与椭圆无公共点,
设直线m与该直线平行,则直线m的方程可以写成.
由方程组,消去y,得.
令其根的判别式,解得或,
当时,直线与椭圆的公共点到直线的距离最小,最小距离.
17. (15分) (2024·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率为的直线交椭圆于两点,求弦中点坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的焦点求出的值,然后由椭圆的离心率计算,再由平方关系得到,可写出椭圆的方程;
(2)设的坐标,点差法计算出坐标之间的关系,再根据中点所在直线可求出点的坐标.
【详解】(1)依题意得:
,即,解得
,解得
椭圆的方程为
(2)如图所示:
设,中点为,
所以
则
又两点在椭圆上,可得,
两式相减可得,整理得
,①.
过点斜率为的直线为.
因为在直线上,故,②
联立①②,解得
所以中点坐标为.
18. (17分) (2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意得,进一步得,由此即可得解;
(2)设,,联立椭圆方程,由韦达定理有,而,令,即可得解.
【详解】(1)由题意,从而,
所以椭圆方程为,离心率为;
(2)直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,
联立,化简并整理得,
由题意,即应满足,
所以,
若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,
所以,在直线方程中令,
得,
所以,
此时应满足,即应满足或,
综上所述,满足题意,此时或.
19. (17分) (2025·浙江杭州·二模)已知抛物线的焦点到准线的距离为2,点,过的直线交于,两点,过,分别作的垂线,垂足分别为,,直线,与直线分别交于点,.
(1)求的方程;
(2)记,的纵坐标分别为,,当时,求直线的斜率;
(3)设为轴上一点,记,分别为直线,的斜率.若为定值,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意得到,即可求解;
(2)设直线的方程为,联立抛物线方程,结合韦达定理即可求解;
(3)由(2)结合两点斜率公式即可求解.
【详解】(1)由题意知,所以抛物线方程为.
(2)
由题意可设直线的方程为,,,则,,.
所以,得,
所以,.
所以直线的方程为:,与直线的方程联立消去,
解得,同理.
所以.所以.
所以直线的斜率为.
(3)设,
因为.
因为,.
所以,
当时,为定值.所以.
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检测05 圆锥曲线的方程(基础卷)
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.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
2.(2023·广东肇庆·二模)已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
4.(2022·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
5.(2025·广东广州·一模)已知点在双曲线上,且点到的两条渐近线的距离之积等于,则的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
6.(2025·广东湛江·二模)已知抛物线与直线交于,两点,且线段中点的横坐标为,则( )
A. B. C. D.
7.(2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(2024·天津河西·三模)已知,是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )
A. B. C. D.4
二、多选题(本大题共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.(24-25高三上·湖南·期末)在平面直角坐标系中,已知定点和定直线,若到点与直线的距离之和等于10的点的轨迹记为曲线.给出下列四个结论,其中正确的是( )
A.曲线关于轴对称
B.若点在曲线上,则
C.若点在曲线上,则
D.若点在曲线上,则
10.(2024·湖南·二模)已知i为虚数单位,下列说法正确的是( )
A.若复数,则
B.若,则
C.若,则
D.复数在复平面内对应的点为,若,则点的轨迹是一个椭圆
11.(23-24高二上·山东烟台·期末)(多选)已知曲线Γ:(),则( )
A.Γ可能是等轴双曲线
B.若Γ表示焦点在y轴上的椭圆,则
C.Γ可能是半径为的圆
D.若Γ表示焦点在x轴上的双曲线,则
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过作轴垂线交椭圆于,若,则该椭圆的离心率是 .
13.(2024·江苏南京·模拟预测)已知是双曲线上任意一点,若到的两条渐近线的距离之积为,则上的点到焦点距离的最小值为 .
14.(2025·天津南开·二模)已知抛物线的焦点为,倾斜角为的直线过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
四、解答题(本大题共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) (25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
16. (15分) (24-25高三上·江苏南通·阶段练习)已知动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数.
(1)求动点M的轨迹E;
(2)在E上是否存在一点使得它到直线的距离最小?若存在,请求出最小距离;若不存在,请说明理由.
17. (15分) (2024·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率为的直线交椭圆于两点,求弦中点坐标.
18. (17分) (2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
19. (17分) (2025·浙江杭州·二模)已知抛物线的焦点到准线的距离为2,点,过的直线交于,两点,过,分别作的垂线,垂足分别为,,直线,与直线分别交于点,.
(1)求的方程;
(2)记,的纵坐标分别为,,当时,求直线的斜率;
(3)设为轴上一点,记,分别为直线,的斜率.若为定值,求点的坐标.
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