摘要:
**基本信息**
聚焦圆锥曲线核心概念与综合应用,通过多题型覆盖定义、方程、几何性质及交汇问题,构建从基础到创新的知识逻辑链,培养数学抽象与逻辑推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|单选1-5、填空12|围绕定义(焦半径、离心率)及方程求解,直接考查概念理解|从圆到椭圆、双曲线、抛物线的定义生成,建立标准方程与几何量关系|
|几何性质|单选6-8、多选9-11|结合焦点三角形、渐近线、切线等,考查性质综合应用|通过离心率、焦点距离等核心量,串联曲线性质与位置关系推导|
|综合应用|填空13-14、解答15-19|含创新情景(阿基米德椭圆规)、轨迹方程、面积与定值证明,体现跨知识交汇|以直线与圆锥曲线位置关系为核心,整合代数运算与几何直观,培养数学建模与运算能力|
内容正文:
Sheet1
高三二轮复习大单元章节检测卷
圆锥曲线的方程 命题双向细目表
年级:高三 模块:人教版选择性必修第一册 第三章(圆锥曲线的方程)考试时间:120 分钟 满分:150分 命题人:何正楠
(注:能力要求:Ⅰ 抽象概括 Ⅱ 推理论证 Ⅲ 运算求解 Ⅳ 数据处理 Ⅴ应用与创新;核心素养:①数学抽象 ②逻辑推理 ③数学建模 ④直观想象 ⑤数学运算
题号 题型 准确考试内容 分值 数学核心素养 了解 理解 掌握 运用 难度系数 平均分估算
1 单选题 直线方向向量、斜率与倾斜角 5 ⑤数学运算、④直观想象 √ 0.85 4.25
2 单选题 椭圆基本量 a,b,c 关系 5 ⑤数学运算 √ 0.82 4.1
3 单选题 两圆位置关系与覆盖圆半径 5 ④直观想象、⑤数学运算 √ 0.78 3.9
4 单选题 双曲线定义、圆方程、勾股定理 5 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.65 3.25
5 单选题 抛物线定义、准线方程 5 ⑤数学运算、④直观想象 √ 0.8 4
6 单选题 圆系方程、向量数量积、最值 5 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.48 2.4
7 单选题 双曲线定义、离心率、解三角形 5 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.45 2.25
8 单选题 椭圆双曲线共焦点、离心率最值 5 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.35 1.75
9 多选题 直线与圆、弦长、轨迹、数量积 6 ②逻辑推理、④直观想象、⑤数学运算 √ 0.6 3.6
10 多选题 特殊曲线方程、对称性、距离最值 6 ①数学抽象、②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.55 3.3
11 多选题 双曲线与抛物线综合、离心率 6 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.4 2.4
12 填空题 双曲线渐近线、垂直、余弦定理 5 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.62 3.1
13 填空题 椭圆定义、离心率、实际应用 5 ③数学建模、⑤数学运算 √ 0.68 3.4
14 填空题 圆切线、轨迹、三角函数最值 5 ②逻辑推理、④直观想象、⑤数学运算 √ 0.38 1.9
15 解答题 双曲线标准方程、弦长、面积 13 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.55 7.15
16 解答题 轨迹方程、平行四边形、直线方程 15 ②逻辑推理、③数学建模、⑤数学运算 √ 0.5 7.5
17 解答题 轨迹方程、斜率和、面积最值 15 ②逻辑推理、⑤数学运算 √ 0.42 6.3
18 解答题 椭圆定值、斜率、轨迹证明 17 ②逻辑推理、①数学抽象、⑤数学运算 √ 0.38 6.46
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高三一轮复习大单元章节检测卷
圆锥曲线的方程 参考答案与解析
1、 单项选择题 答案速查
1
2
3
4
5
6
7
8
A
B
D
C
A
D
C
B
1. 已知点,,若向量是直线l的方向向量,则直线l的倾斜角为
【答案】A 解题思路:先求向量坐标差,计算直线斜率,再由斜率k=tanα求倾斜角。
【解析】1解析直线 l的斜率,所以直线l的倾斜角为故选
2. 若椭圆的长半轴长等于其焦距,则
【答案】B 解题思路:注意长半轴为a,利用椭圆a,b,c关系,结合题目条件列方程求解。
【解答】
解:椭圆的长半轴长等于其焦距,即,
所以,解得或舍去
3. 已知圆与圆,若圆C完全覆盖圆,,则圆C的半径的最小值为
【答案】D 解题思路:先判断两圆位置关系,再确定覆盖圆最小半径。
【解析】解:依题意,圆的圆心,半径,圆的圆心,半径为,
则,故两圆外切,
因圆C覆盖圆,,所以圆C半径的最小值为
故选:
4.如图,已知曲线C由一段以坐标原点O为圆心的圆弧和双曲线该双曲线的中心为坐标原点O,,为其左、右焦点右支的一部分组成,圆弧和双曲线弧的公共点为A,B,若A,B,三点共线,,,则圆弧的方程为
【答案】C 解题思路:利用垂直关系、勾股定理求圆弧半径,写出方程
【解析】4解析由题可知圆弧和双曲线弧的公共点为 A,B,若A,B,三点共线,故,所以,所以,则,
故,即圆弧的半径为,则圆弧的方程为故选
5.已知抛物线上一点到焦点的距离是6,则其准线方程为
【答案】A 解题思路:抛物线上点到焦点距离 = 到准线距离,直接列方程。
【解答】解:根据题意,抛物线的方程为,则其准线为,
又由抛物线上点到其焦点的距离为6,则A到准线的距离为6,
则有,解可得,即抛物线的准线方程为故选:
6.动圆M经过直线与☉的交点A,B,过原点O向动圆M作切线,切点为P,若恒成立,则实数的最大值是
【答案】D 解题思路:设圆系方程→求切线长→转化为轨迹与最值。
【解析】6解析将直线 l与☉C的方程联立,得,,设动圆M的方程为,切线长,即点P的轨迹是以O为圆心,为半径的圆,设线段AB的中点为
,而不能三点共线,的最大值是故选
7.设双曲线的左右焦点为,,过的直线与双曲线右支交于A,B两点,设AB中点为P,若,且,则该双曲线的离心率为
【答案】C 解题思路:设线段长度→用余弦定理、双曲线定义→建立a,c关系。
【解答】
解:如图,由P是AB的中点,可设,由条件可得,
因为,
则在中,,即,
所以为等腰直角三角形,,
故在直角三角形中,,,可求得,
因为,
故,
又,即,
可得,
所以,
在直角三角形中,有,
所以可求出离心率
故选
8. ★★已知,为椭圆与双曲线的公共左、右焦点,P为它们的一个公共点,且,O为坐标原点,,分别为椭圆和双曲线的离心率,则的最大值为
【答案】B 解题思路:共焦点模型→用定义→直角三角形→向量柯西求最值。
【解析】8解析由题意可设椭圆和双曲线的方程分别为,,
因为二者共焦点,所以,如图.
设,,由椭圆和双曲线的定义可知,,
由此解得,,
由题意知,
所以,
故在中,由勾股定理可知,代入m,n的表达式可得,
由离心率的定义可得,设,,则,问题转化为求的最大值,设p,q,由pqpq|可得,
当且仅当两向量同向共线时即等号成立,所以的最大值为
故选
二、多项选择题 答案速查
9
10
11
ABD
BCD
AC
9.在平面直角坐标系xOy中,圆,直线与圆C相交于不同的两点,且弦AB的中点为Q,则下列选项正确的有
【答案】ABD 解题思路:逐一验证选项,用弦长、距离、轨迹判断。
【解析】解:由题意知圆的圆心为,半径为;
对于A,由题意得,当直线l过圆心的时候,即弦长等于直径时最大,现在验证直线能否过圆心,把圆心坐标带入直线l,得到,所以当l过圆心时,弦长最大值为,故A正确;
对于B,由题意得,圆心到l的距离,解得,故B正确;
对于C,因为,所以点P在圆C外,
又因为,所以点P在直线l上,所以向量同向,
取时,l过圆心,
所以,不一定是1,故C错;
对于D,找一点,由C选项的分析可知,则Q的轨迹为以PC中点为圆心,为半径的圆在已知圆C内的一部分,
则存在,使得,故D正确.
故选:
10. ★已知曲线,则下列说法正确的是
【答案】BCD 解题思路:代入λ特殊值,逐项判断对称性、范围、最值。
【解析】10解析当时,曲线,设点在曲线上,则点关于对称的点为,所以,即,故点不在曲线E上,所以曲线E不关于直线对称,故A错误;
因为,所以,则,所以,即E是两条直线,故B正确;
当时,曲线,则,所以,解得或,所以,故C正确;
当时,曲线,则,当且仅当,即,时等号成立,所以,所以曲线E上的点到原点距离的最小值为,故D正确.故选
11. ★已知,是双曲线的左、右焦点,抛物线的焦点与双曲线C的右焦点重合,且M是双曲线C与抛物线E的一个公共点.若是等腰三角形,则双曲线C的离心率为
【答案】AC 解题思路:焦点重合,分等腰两种情况联立求离心率。
【解析】11解析由题设,0,且,,
当时,由抛物线的性质可知,所以,
故,
所以,即,
化简得,
所以,求得或,
又,得到,解得负值舍去
当时,则,
由抛物线的性质可知,则,
所以,所以,
即,
化简得,
所以,
所以,
所以或,解得或,
又,所以,解得
综上,或
故选
三、填空题
12.设双曲线的左、右焦点分别为,,圆与双曲线C在第一象限的交点为A,若与双曲线C的一条渐近线l垂直,则l的方程为 .
【答案】 解题思路:垂直得斜率关系,余弦定理建立a,b,c方程。
【解答】
解:如图,圆的圆心,半径为2c,由题意得,
则l的方程为,直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则,
,
,
,
在中,,,
由余弦定理得,
整理得,
即,
,,又,得,
即,,则,
的方程为,即故答案为
13. ★如图,阿基米德椭圆规是由基座、带孔的横杆、两条互相垂直的空槽、两个可动滑块A,B组成的一种绘图工具,横杆的一端C上装有铅笔,假设两条互相垂直的空槽和带孔的横杆都足够长,将滑块A,B固定在带孔的横杆上,令滑块A在其中一条空槽上滑动,滑块B在另一条空槽上滑动,铅笔C随之运动就能画出椭圆.当A,B之间的距离为14厘米时,若需要画出一个离心率为的椭圆,则B,C之间的距离为 厘米.
【答案】21 解题思路:用a,b与AB,BC关系,结合离心率求解。
【解析】13解析依题意,当滑块 B在两条空槽的交点处时,BC长为椭圆的短半轴长b,
当滑块A在两条空槽的交点处时,AC长为椭圆的长半轴长a,则,
由椭圆的离心率为,得,解得,即,解得,所以B,C之间的距离为21厘米.
14. ★★已知直线与圆相切于点T,A是圆O上一动点,点P满足,且以P为圆心,PA为半径的圆恰与l相切,则的最大值为 .
【答案】 解题思路:设点坐标→列方程得轨迹→均值不等式求最值。
【解析】14解析设,则,
因为直线与圆相切于点T,
则,又以P为圆心,PA为半径的圆恰与l相切,
则可得,化简可得,且,
从而可设P,,且,
则,
由于,当且仅当,即时,等号成立,
所以,
故的最大值为
四、解答题 (完整解题过程)
15分已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在C上,且
求C的标准方程;
过的直线交双曲线C于M,N两点两点均位于x轴下方,M在左,N在右,线段AM与线段交于点R,若的面积等于的面积,求
· 关键:垂直定焦点、面积转化、弦长公式。
【解析】15.解因为,且A2,,
所以焦点,即,..............................................................................................................1分
又,由解得..................................................................................................................................................3分
所以双曲线.....................................................................................................................4分
由题知直线斜率不为0,设过的直线为,..............................................5分
联立消x得到,.................................................................................6分
则,且..............................................................................7分
设,,
则,..............................................................................................................9分
因为,所以,
即点和点A2,到直线的距离相等,......................................................10分
则有,解得,所以.........................................................................................11分.................................................13分
16(原创)分已知M(﹣,0),N(,0),平面内一动点P满足PM与PN斜率之积为,记P的轨迹为.
求的方程;
设过的左焦点的直线交的左支于点A,B,过的右焦点的直线交的右支于点C,D,若以A,B,C,D为顶点的四边形是面积为的平行四边形,求直线AB的方程.
关键:平行四边形高、弦长、面积公式。
【解析】16.解设P(x,y),则 ∙ =,.....................................2分
所以的方程为.(x≠±)...................................................................4分
由题意知,四边形ABCD为平行四边形,可得直线AB与CD平行,
当直线AB斜率不存在时,令,代入双曲线方程,可得,
此时四边形ABCD为矩形,面积为,不合题意;......................................................6分
所以直线AB斜率存在,设直线AB的方程为,则直线CD的方程为,
直线AB和CD的距离......................................................................................................7分
设,,联立
整理得,
则,,且,,.....................................................9分
又由双曲线的渐近线的方程为,
要使得过的左焦点的直线交的左支于点A,B,可得,则,
所以,..................................................12分
化简可得,解得,或
因为,所以,解得,..............................................................................................14分
故直线AB的方程为,
即或..................................................................................................................15分
17.分在平面直角坐标系xOy中,动点P到直线的距离与到点的距离之比为,记点P的轨迹为
求的方程;
若不经过点C的直线l与交于M,N两点,且,求面积的最大值.
关键:斜率和为 0 定点、面积表达式、最值方法。
17.【答案】解:设,P到直线的距离记为d,则,............................1分
依题意,,..........................................................................................2分
化简得,即...................................................................................................4分
设直线l:,,,,
由得:,
则,可得,
所以,...............................6分
由,
所以,即,
所以,可得,............................................................................8分
所以若,直线l经过定点
因为面积,
所以,.........................................................10分
当,即时,S有最大值为;..........................................................................11分
若,则直线,且,也满足,
,
当且时,;...............................................................................................12分
令,则
又,当时,;当时,
,代入,
综上S有最大值为..............................................................................................15分
18分在平面直角坐标系xOy中,点,,动点P到A的距离与P到直线l:x=-4的距离之比为,记点P的轨迹为
求C的方程.
设直线l与x轴交点为Q,过点Q且斜率不为0的直线l与C相交于两点E,在F的左侧设直线AE,AF的斜率分别为,
①求证:为定值;
②设直线AF,BE相交于点M,求证:为定值.
关键:斜率化简、对称点构造、双曲线定义。
【解析】18解由题意得4[(x+1)2+y2]=(x+4)2......................................................................2分
整理得C的方程为.............................................................................................................4分
①证明由,直线l的斜率存在且不为.......................................................................5分
设直线l的方程为,,,,
联立得,
则,,,,........................................................7分
所以
又,所以,,
所以......................................................9分
②解由①知,所以作点E关于x轴的对称点,则F,A,三点共线.又,,设,则直线AF方程即为直线方程又直线BE方程为,两式作差,得,..............................................................................................11分
所以,
所以,,由,得
又因为,所以,....................................................................................13分
即,即,
所以点M在以A,B为焦点,1为实轴长的双曲线的左支椭圆内部上运动,
所以..........................................................................................................................15分
19分在平面直角坐标系xOy中,若在曲线的方程中,以为非零的正实数代替得到曲线的方程,则称曲线,关于原点“伸缩”,变换称为“伸缩变换”,称为伸缩比.
已知曲线的方程为,伸缩比,求关于原点“伸缩变换”后所得曲线的方程;
射线l的方程,如果椭圆经“伸缩变换”后得到椭圆,若射线l与椭圆,分别交于两点A,B,且,求椭圆的方程;
对抛物线,作变换,得抛物线对作变换,得抛物线如此进行下去,对抛物线作变换,得抛物线,….若,,求数列的通项公式
关键:伸缩变换规则、递推数列累乘法。
【解析】19.解由条件得,..............................................................................2分
整理得,所以的方程为...................................................................................3分
因为椭圆经“伸缩变换”后得到椭圆,
对作变换,得........................................................................4分
联立解得点A的坐标为.............................................................................5分
联立解得点B的坐标为............................................................................6分
所以,
所以
解得或.................................................................................................................................8分
因此椭圆的方程为或..................................................................................10分
对作变换,
得抛物线,即......................................................................................11分
又因为,所以,即..........................................................................12分
当时,…,.......................................15分
得,适用上式.......................................................................................................16分
所以数列的通项公式............................................................................................17分
第 页 共 页
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高三二轮复习大单元章节检测卷
圆锥曲线的方程
考试时间:120分钟 满分:150分 命题人:何正楠
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上作答。
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,只有一项是符合题目要求的。)
1已知点,,若向量是直线l的方向向量,则直线l的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.若椭圆的长半轴长等于其焦距,则
A. B. C. D. 4
3.已知圆与圆,若圆C完全覆盖圆,,则圆C的半径的最小值为
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
4.如图,已知曲线C由一段以坐标原点O为圆心的圆弧和双曲线该双曲线的中心为坐标原点O,,为其左、右焦点右支的一部分组成,圆弧和双曲线弧的公共点为A,B,若A,B,三点共线,,,则圆弧的方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知抛物线上一点到焦点的距离是6,则其准线方程为( )
A. B. C. D.
6.动圆M经过直线与☉的交点A,B,过原点O向动圆M作切线,切点为P,若恒成立,则实数的最大值是( )
A. B. C. D.
7.设双曲线的左右焦点为,,过的直线与双曲线右支交于A,B两点,设AB中点为P,若,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知,为椭圆与双曲线的公共左、右焦点,P为它们的一个公共点,且,O为坐标原点,,分别为椭圆和双曲线的离心率,则的最大值为( )
A. B. C. 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.在平面直角坐标系xOy中,圆,直线与圆C相交于不同的两点,且弦AB的中点为Q,则下列选项正确的有
A. 弦长的最大值为
B. 实数a的取值范围为
C. 若,则
D. 存在定点D,使得为定值
10.已知曲线,则下列说法正确的是( )
A. 当时,曲线E关于直线对称
B. 当时,E是两条直线
C. 当时,若点是曲线E上的任意一点,则
D. 当时,曲线E上的点到原点距离的最小值为
11.已知,是双曲线的左、右焦点,抛物线的焦点与双曲线C的右焦点重合,且M是双曲线C与抛物线E的一个公共点.若是等腰三角形,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分。)
12.设双曲线的左、右焦点分别为,,圆与双曲线C在第一象限的交点为A,若与双曲线C的一条渐近线l垂直,则l的方程为 .
13.(创新情景题)如图,阿基米德椭圆规是由基座、带孔的横杆、两条互相垂直的空槽、两个可动滑块A,B组成的一种绘图工具,横杆的一端C上装有铅笔,假设两条互相垂直的空槽和带孔的横杆都足够长,将滑块A,B固定在带孔的横杆上,令滑块A在其中一条空槽上滑动,滑块B在另一条空槽上滑动,铅笔C随之运动就能画出椭圆.当A,B之间的距离为14厘米时,若需要画出一个离心率为的椭圆,则B,C之间的距离为 厘米.
14已知直线与圆相切于点T,A是圆O上一动点,点P满足,且以P为圆心,PA为半径的圆恰与l相切,则的最大值为 .
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分已知双曲线的左、右焦点分别为,,点在C上,且
求C的标准方程;
过的直线交双曲线C于M,N两点两点均位于x轴下方,M在左,N在右,线段AM与线段交于点R,若的面积等于的面积,求
16(原创)分已知M(﹣,0),N(,0),平面内一动点P满足PM与PN斜率之积为,记P的轨迹为.
求的方程;
设过的左焦点的直线交的左支于点A,B,过的右焦点的直线交的右支于点C,D,若以A,B,C,D为顶点的四边形是面积为的平行四边形,求直线AB的方程.
17.在平面直角坐标系xOy中,动点P到直线的距离与到点的距离之比为,记点P的轨迹为
求的方程;
若不经过点C的直线l与交于M,N两点,且,求面积的最大值.
18分在平面直角坐标系xOy中,点,,动点P到A的距离与P到直线l:x=-4的距离之比为,记点P的轨迹为
求C的方程.
设直线l与x轴交点为Q,过点Q且斜率不为0的直线l与C相交于两点E,在F的左侧设直线AE,AF的斜率分别为,
①求证:为定值;
②设直线AF,BE相交于点M,求证:为定值.
19分在平面直角坐标系xOy中,若在曲线的方程中,以为非零的正实数代替得到曲线的方程,则称曲线,关于原点“伸缩”,变换称为“伸缩变换”,称为伸缩比.
已知曲线的方程为,伸缩比,求关于原点“伸缩变换”后所得曲线的方程;
射线l的方程,如果椭圆经“伸缩变换”后得到椭圆,若射线l与椭圆,分别交于两点A,B,且,求椭圆的方程;
对抛物线,作变换,得抛物线对作变换,得抛物线如此进行下去,对抛物线作变换,得抛物线,….若,,求数列的通项公式
高三数学试卷 第1页,共1页
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