内容正文:
南京市励志高级中学创新班 圆锥曲线单元测试卷
命题人:蒋恒峰 审核人:蒋恒峰
(时间:120分钟 满分:150分)
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共 8 小题,每小题 5 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.已知抛物线,点在抛物线上,点,若P点是抛物线上的动点,则的最小值为( )
A.8 B. C.9 D.3
2.已知抛物线方程为则焦点到准线的距离为( )
A. B. C.1 D.2
3.已知为抛物线的焦点,过作垂直轴的直线交抛物线于、两点,以为直径的圆交轴于,两点,若,则的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线的焦点为,准线为,点与点关于直线对称,则的方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于两点,则当取得最小值时,的面积为( )
A. B. C. D.
6.抛物线与直线相交于两点,线段 AB 的中点横坐标为5,又抛物线 C 的焦点到直线 l 的距离为,则( )
A.或1 B.或3 C.或 D.或1
7.已知抛物线的焦点为F,,点P在抛物线上,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线,O为坐标原点,一条平行于x轴的光线从点射入,经过C上的点A反射后,再经C上另一点B反射后,沿直线射出,经过点N.下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则平分
C.若,则 D.若,延长AO交直线于点D,则D,B,N三点共线
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分.)
9.已知抛物线的焦点为,点)在抛物线上,若,则( )
A. B.
C. D.的坐标为
10.已知抛物线:的焦点为F,过F的直线与C交于A、B两点,且A在x轴上方,过A、B分别作的准线的垂线,垂足分别为、,则( )
A.
B.若,则A的纵坐标为4
C.若,则直线AB的斜率为
D.以为直径的圆与直线AB相切于F
11.在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足,记点的轨迹为曲线,则下列命题中,可能成立的是( )
A.曲线上所有的点到点的距离大于2
B.曲线上有两点到点与的距离之和为6
C.曲线上有两点到点与的距离之差为2
D.曲线上有两点到点的距离与到直线的距离相等
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共 3小题,每小题 5 分.把答案填在答题卡上的相应位置.)
12.抛物线上的动点到点的距离之和的最小值为 .
13.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于、两点,若,则 .
14.已知抛物线.其焦点为F,若互相垂直的直线m,n都经过抛物线的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点和C,D两点,则四边形面积的最小值为 .
四、解答题(本题共6小题,共77分.其中第15题13分,第16~17题15分,第18~19题17分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.求适合下列条件的曲线的标准方程.
(1)实轴长为,焦点坐标为,求双曲线的标准方程;
(2)焦点在轴正半轴上,且焦点到准线的距离是的抛物线的标准方程.
16.已知抛物线:的焦点坐标为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线:与抛物线交于,两点,求弦长.
17.已知动点到定点的距离与动点到定直线的距离相等,若动点的轨迹记为曲线.
(1)求的方程;
(2)不过点的直线与交于两点,且,若的垂直平分线交轴于点,证明:为定点.
18.在平面直角坐标系中,曲线上的点均满足到点的距离等于到直线的距离.
(1)请说明曲线是什么曲线,求曲线的标准方程;
(2)过点的直线与曲线交于,两点,证明:为钝角三角形.
19.证明抛物线的焦点在切线上的投影的轨迹为过顶点的切线.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
C
A
D
C
D
AC
BCD
题号
11
答案
BD
1.B
【分析】把点代入抛物线中求出,再设利用两点间距离计算根据二次函数求最值即可.
【详解】因为点在抛物线上,所以,解得,
所以抛物线方程为,设,
则,
所以的最小值为.
故选:B.
2.D
【分析】根据抛物线的方程,分别求出焦点与准线,进而求出它们的距离;或根据抛物线的几何意义可知焦点到准线的距离为,亦可解之.
【详解】因为抛物线方程为,故,即,,
法一:所以抛物线的焦点为,准线为,
所以焦点到准线的距离为;
法二:根据抛物线的几何意义,可知焦点到准线的距离为.
故选:D.
3.B
【分析】由题意可知圆是以焦点为圆心,为半径的圆,根据弦长公式即得.
【详解】由题可知,由,可得,
所以,所以以为直径的圆的半径是,圆心为,
所以,,
解得,
所以抛物线方程.
故选:B.
4.C
【分析】根据点与点关于直线对称列出方程,求解即可.
【详解】由题意知,准线方程为,
根据对称性得,因此,
故的方程为,
故选:C.
5.A
【分析】利用坐标法去表达焦半径然后由方程组可得一元二次方程韦达定理,然后把转化为根与系数关系,然后消去系数,利用这个定值,可求出最小值,从而可得成立条件,即可求出面积.
【详解】
由过点的直线可设为,与抛物线,联立消去得:
,
设交点,则
由
,
取等号条件是,
此时.
故选:A.
6.D
【分析】由题可得,利用点到直线的距离可得,进而即得.
【详解】抛物线,焦点.
由,联立两个方程得:.
,
∴,∴,
由题设可知,,
∴,
又焦点到直线的距离为.可得,
∴,
所以或.
故选:D.
7.C
【分析】根据抛物线的定义把到焦点的距离转化为到准线的距离即可求解.
【详解】过点P作抛物线的准线的垂线,垂足为Q,则,
当且仅当A,P,N三点共线时,等号成立.
故选:C.
8.D
【分析】根据求出焦点为、点坐标,可得直线的方程与抛物线方程联立得点坐标,由两点间的距离公式求出可判断AC;
时可得,.由可判断B;
求出点坐标可判断D.
【详解】如图,若,则,C的焦点为,因为,所以,
直线的方程为,整理得,与抛物线方程联立得
,解得或,所以,
所以,选项A错误;
时,因为,所以.又,
,所以不平分,选项B不正确;
若,则,C的焦点为,因为,所以,
直线的方程为,所以,
所以,选项C错误;
若,则,C的焦点为,因为,所以,
直线的方程为,所以,直线的方程为,延长交直线于点D,所以则,
所以D,B,N三点共线,选项D正确;
故选: D.
9.AC
【分析】根据抛物线的定义和几何性质求解即可.
【详解】由题可知,由,,
所以,.
故选:AC.
10.BCD
【分析】设直线AB为及交点坐标,利用韦达定理可得,对A:结合向量垂直的坐标表示分析判断;对B:根据抛物线的定义运算求解;对称:结合向量的坐标运算求解;对D:根据直线与圆的位置关系分析判断.
【详解】由题意可得:抛物线:的焦点,准线,
设直线AB为,则,
联立方程,消去y可得:,
则,
对A:∵,
∴,
∴不相互垂直,A错误;
对B:∵,则或(舍去),
∴A的纵坐标为4,B正确;
对C:∵,且,
∴,则,解得或(舍去),
故直线AB的斜率,C正确;
对D:∵,
∴的中点到直线AB的距离,
又∵,
故以为直径的圆与直线AB相切于F,D正确;
故选:BCD.
11.BD
【分析】根据已知条件得出点的轨迹方程为直线,应用点到直线的距离判断A,应用椭圆定义及双曲线定义计算判断B,C,应用抛物线的定义,联立方程组应用判别式判断D.
【详解】设,则由已知可得,
,
所以,点的轨迹方程为直线:.
对于A,点到直线的距离,故A错误;
对于B,根据椭圆的定义可知,到点与的距离之和为6的点在椭圆上,设椭圆方程为,
则,,所以,,
所以,椭圆方程为.
当时,直线方程为,显然与椭圆有两个交点,
即曲线上有两点到点与的距离之和为6,故B正确;
对于C,根据双曲线的定义可知,到点与的距离之差为2的点的轨迹为双曲线的一支.
设双曲线的方程为,
则,,所以,,
所以,双曲线的方程为.
因为双曲线的渐近线方程为,直线的斜率为2,
所以直线与双曲线的一条渐近线平行或重合,
所以,直线与双曲线一支最多有一个交点,故C错误;
对于D,当时,根据抛物线的定义可知,到点的距离与到直线的距离相等的点的轨迹为抛物线.
由已知可设抛物线的方程为,
联立可得,,
,
所以,当时,直线与抛物线有两个交点,
即曲线上有两点到点的距离与到直线的距离相等,故D正确.
综上所述,可能成立的为BD.
故选:BD.
12.
【分析】结合抛物线的定义求得正确答案.
【详解】抛物线的焦点为,准线为,
设是抛物线上的任意一点,则题目所求为的最小值,
过作,垂足为,
根据抛物线的定义可知,
所以题意所求为的最小值,
根据图象可知,当三点共线时,的值最小,
故最小值为.
故答案为:
13.5
【分析】求出抛物线焦点坐标,设出直线的方程,与抛物线方程联立求出点的纵坐标即可得解.
【详解】抛物线的焦点为,设直线的方程,,
由消去得,则,由,得,
联立解得或,因此,所以.
故答案为:5
14.32
【分析】设直线的方程为,与抛物线方程联立,设其两根为,求出,由抛物线的定义求出,同理求出,据此即可求解.
【详解】
依题意知,直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为,
与抛物线方程联立,得,
消去,整理得,
设其两根为,则.
由抛物线的定义可知,,
同理可得,四边形的面积.
当且仅当时等号成立,此时所求四边形面积的最小值为32.
故答案为:32
15.(1)
(2)
【分析】(1)由实轴长得到,由焦点坐标得到焦点位置和,再由,即可求出双曲线的标准方程;
(2)由抛物线标准方程相关概念求解即可.
【详解】(1)∵双曲线的一个焦点坐标为,为轴上一点,
∴设双曲线标准方程为(,),且,
又∵双曲线实轴长为,∴,,
∴,
∴双曲线的标准方程为.
(2)∵抛物线焦点在轴正半轴上,
∴设抛物线的标准方程为(),
又∵抛物线焦点到准线的距离是,∴,
∴抛物线的标准方程为.
16.(1);
(2).
【分析】(1)由焦点坐标确定参数,即可得抛物线方程;
(2)联立直线与抛物线消去y,应用韦达定理和弦长公式求.
【详解】(1)由题设,即:.
(2)联立与,消去y整理得,显然,
所以,,故.
17.(1)
(2)
【分析】(1)由抛物线的定义即可求解;
(2)设直线的方程为,,,,,利用韦达定理及可得,,,进一步求出的中点坐标,然后求出直线的方程即可求解.
【详解】(1)由题可知,动点的轨迹为焦点在轴,开口朝右的抛物线,
,
曲线的方程为;
(2)设直线的方程为,,,,,
直线与抛物线联立:,
消去化简得,则,即,
,,又,即,
又,
,即,
设点为的中点,则,
直线的方程为,
令,则,
故点为定点,坐标为.
18.(1)曲线是以点为焦点,直线为准线的抛物线,标准方程为
(2)证明见解析
【分析】(1)根据抛物线的概念判断曲线的形状,并确定其标准方程.
(2)先判断直线斜率存在,设直线的方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理得到与的值,利用的符号判断的形状.
【详解】(1)设是曲线上任意一点,点到直线的距离为.
由题意,得点不在直线上,且.
由抛物线的定义知,曲线是以点为焦点,直线为准线的抛物线.
因为,直线,所以曲线是开口向上的抛物线.
设抛物线的标准方程为,则,
所以抛物线的标准方程为.
(2)证明:因为直线与抛物线交于,两点,所以直线的斜率存在,设为.
因为直线过点,所以直线的方程为.
设,.
由消去,整理得,
,则,.
因为,
所以.
因为点,,不共线,所以和的夹角为钝角,
所以为钝角三角形.
19.证明见解析
【分析】设点,求出切线的方程,再利用垂直关系,可得,即可得证;
【详解】如图,设点,
切线的方程为.
因为
故,
,即,
即,即,得.
即为抛物线过顶点的切线.
答案第1页,共2页
试卷第1页,共2页
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