第三章 圆锥曲线的方程 单元测评-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-07-18
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 第三章 圆锥曲线的方程
类型 作业-单元卷
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 292 KB
发布时间 2026-07-18
更新时间 2026-07-18
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-07-18
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价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 本卷为高二数学人教A版选择性必修第一册第三章圆锥曲线单元测评,全面覆盖椭圆、双曲线、抛物线核心知识,通过情境化问题与分层设计,考查数学抽象、逻辑推理及运算能力,适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|11题/58分|椭圆离心率(第1题)、双曲线定义(第2题)、抛物线焦点(第8题)|第1题以“圆的变形”创设情境,第5题结合角平分线与对称考查直观想象| |填空题|3题/15分|椭圆概率(第12题)、双曲线周长最值(第13题)、抛物线夹角范围(第14题)|第13题利用定义转化求最值,体现数学思维的严谨性| |解答题|5题/77分|轨迹方程(第15题)、直线与椭圆位置关系(第16题)、定点证明(第19题)|第19题通过垂直关系探究定值,培养数学表达与创新意识,贴合高考命题趋势|

内容正文:

第三章 圆锥曲线的方程 单元测评-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册 时间:120分钟 满分:150分 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.椭圆可看成是圆被压扁或拉伸形成的.下列椭圆中,形状更接近圆的是(  ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+y2=1 2.如图,从双曲线右焦点F2发出的光线的反射光线的反向延长线经过左焦点F1.已知双曲线的离心率为,则当入射光线F2P和反射光线PE互相垂直时(其中P为入射点),cos∠F1F2P=(  ) A. B. C. D. 3.已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点,若△AF1B的周长为12,则C的标准方程为(  ) A.+y2=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 4.“0<m<2”是“方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 5.已知O是坐标原点,F1,F2是椭圆C:+=1的左、右焦点,P是椭圆的第一象限上的点,且cos∠F1PF2=,M是∠F1PF2的平分线上的动点,则|MF1|+|MO|的最小值为(  ) A. B. C.2 D.3 6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(p>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线与C,D两点,若|CD|=|AB|,则双曲线的离心率为(  ) A. B. C.2 D.3 7.已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c,直线l:3x-4y+3c=0与双曲线C的右支交于点P,若△PF1F2的内切圆半径为,则双曲线C的渐近线方程为(  ) A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 8.设过抛物线y2=4x的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,若以AB为直径的圆过点P(-1,2),且与x轴交于M(m,0),N(n,0)两点,则mn=(  ) A.3 B.2 C.-3 D.-2 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.已知点M,若斜率为1的直线l与椭圆C:+=1(b>0)交于A,B两点,且线段AB的中点坐标为(1,-),点P在椭圆C上,则的值可能为(  ) A. B. C. D. 10.若椭圆C1:+=1(a1>b1>0)和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)的焦点相同,且a1>a2,则下列结论正确的是  (  ) A.->- B.< C.a1-a2<b1-b2 D.椭圆C1和椭圆C2没有公共点 11.设双曲线C:-=1(a>0),直线l与双曲线C的右支交于点A,B,则下列说法正确的是(  ) A.双曲线C离心率的最小值为4 B.离心率最小时双曲线C的渐近线方程为x±y=0 C.若直线l同时与两条渐近线交于点C,D,则|AC|=|BD| D.若a=1,则斜率为2且过双曲线的右顶点的直线与双曲线只有一个交点 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.已知a∈{-2,0,1,3},b∈{1,2},则曲线ax2+by2=1为椭圆的概率是 . 13.已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是双曲线C左支上的一点,且点A的坐标为(0,6),则△APF周长的最小值为 . 14.设A,B为抛物线y2=2px(p>0)上不同象限内的两点,且直线AB的斜率为1.记O为原点,则∠AOB的取值范围是 . 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.(13分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的实轴长为2,点P(0,1)到双曲线C的渐近线的距离为. (1)求双曲线C的方程; (2)过点P(0,1)的动直线l交双曲线C于A,B两点,设线段AB的中点为M,求点M的轨迹方程. 16.(15分)已知椭圆+=1(a>b>0)经过点A(2,1),离心率为,过点B(3,0)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N. (1)求椭圆的方程; (2)若|MN|=,求直线MN的方程. 17.(15分)如图,已知抛物线C1:y=x2,圆C2:x2+(y-1)2=1,过点P(t,0)(t>0)作不过原点O的直线PA,PB分别与抛物线C1和圆C2相切,A,B为切点. (1)求点A,B的坐标; (2)求△PAB的面积. 18.(17分)在平面直角坐标系中,已知F1,F2,动点P满足||PF1|-|PF2||=2,若点P的轨迹为曲线C. (1)求C的方程. (2)过点F1的直线l(斜率存在且不为0)与曲线C相交于M,N两点. ①若MN的中点为Q,设直线MN和OQ的斜率分别为k1,k2,求k1·k2的值; ②若满足=2,求直线l方程. 19.(17分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点A(2,1). (1)求C的方程. (2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值. 解析版 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.椭圆可看成是圆被压扁或拉伸形成的.下列椭圆中,形状更接近圆的是( B ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+y2=1 解析:方法一:A、B、C、D四个选项中离心率分别为,,,,B选项最小. 方法二:当椭圆的方程中a=b时可看成圆,越趋近于1,椭圆的形状更接近圆.A、B、C、D四个选项中分别为,,,,B选项最接近1.故选B. 2.如图,从双曲线右焦点F2发出的光线的反射光线的反向延长线经过左焦点F1.已知双曲线的离心率为,则当入射光线F2P和反射光线PE互相垂直时(其中P为入射点),cos∠F1F2P=( D ) A. B. C. D. 解析:因为e=,所以c=a,则a=b,不妨设双曲线的标准方程为x2-y2=1,设|PF2|=m(m>0),则|PF1|=2+m,所以m2+(m+2)2=(2)2,解得m=-1(m=--1已舍去),所以在Rt△PF1F2中,cos∠F1F2P==. 3.已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点,若△AF1B的周长为12,则C的标准方程为( C ) A.+y2=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 解析:因为△AF1B的周长为12,所以4a=12,所以a=3. 又=,所以c=1,b2=8,所以C的标准方程为+=1. 4.“0<m<2”是“方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线”的( C ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:“方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线”等价于 即0<m<2, 所以“0<m<2”是“方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线”的充要条件.故选C. 5.已知O是坐标原点,F1,F2是椭圆C:+=1的左、右焦点,P是椭圆的第一象限上的点,且cos∠F1PF2=,M是∠F1PF2的平分线上的动点,则|MF1|+|MO|的最小值为( A ) A. B. C.2 D.3 解析:由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=4, F1(-,0),F2(,0), 由余弦定理可得cos∠F1PF2= =, 解得|PF1|=3,|PF2|=1, 所以PF2⊥x轴,即P(,1), 如图,设∠F1PF2的平分线与x轴相交于N(x0,0), 由三角形角平分线定理,得=, 所以N(,0), 从而∠F1PF2的平分线的方程为x-y-1=0, 原点O(0,0)关于∠F1PF2的平分线对称的点设为O1(x1,y1), 经计算O1(,-), 则|MF1|+|MO|=|MF1|+|MO1|≥|F1O1|==. (或:F1关于∠F1PF2的平分线的对称点在PF2的延长线上,记为Q(x0,y0),且|PF1|=|PQ|=3,|PF2|=1, 所以|F2Q|=2,=3, (x0-,y0-1)=3(0,-1), 解得x0=,y0=-2,即Q(,-2), 或由勾股定理知PF2⊥x轴,得Q(,-2), 所以|MF1|+|MO|=|MO|+|MQ|≥|OQ|==.) 故选A. 6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(p>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线与C,D两点,若|CD|=|AB|,则双曲线的离心率为( A ) A. B. C.2 D.3 解析:根据题意知,抛物线准线方程为x=-,故=,双曲线的渐近线方程为y=±x,∴|AB|=,|CD|=, ∵|CD|=|AB|,∴c=b, 又∵c2=a2+b2,∴a=b,∴双曲线的离心率e==. 7.已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c,直线l:3x-4y+3c=0与双曲线C的右支交于点P,若△PF1F2的内切圆半径为,则双曲线C的渐近线方程为( B ) A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 解析:因为左焦点F1(-c,0),l:3x-4y+3c=0,所以直线l过点F1,由双曲线的定义知|PF1|-|PF2|=2a,设△F1PF2的内切圆与各边的切点为A,B,D,如图所示,连接AC,BC,CD, 则=,=, =, 所以-=2a,设D(x0,0), 则x0-(-c)-(c-x0)=2a,解得x0=a. 又△F1PF2内切圆的半径为,所以△F1PF2内切圆的圆心为(a,), 因为直线l过点F1,设圆心到直线l的距离为d, 则d==,解得a=c, 又b=,所以b=a,所以双曲线的渐近线方程为y=±x. 故选B. 8.设过抛物线y2=4x的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,若以AB为直径的圆过点P(-1,2),且与x轴交于M(m,0),N(n,0)两点,则mn=( C ) A.3 B.2 C.-3 D.-2 解析:抛物线y2=4x的焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1, 设直线l的方程为x=ty+1,由消去x并整理得y2-4ty-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t.又以AB为直径的圆过点P(-1,2),点P在准线上,故P为切点,故AB中点的纵坐标为2.因此=2t=2,即t=1.所以直线l的方程为x=y+1,圆心为(3,2),半径为4,因此圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16.令y=0,得x2-6x-3=0,易知m,n为此方程的两根,故mn=-3. 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.已知点M,若斜率为1的直线l与椭圆C:+=1(b>0)交于A,B两点,且线段AB的中点坐标为(1,-),点P在椭圆C上,则的值可能为( BCD ) A. B. C. D. 解析:如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),因为点A,B在椭圆C:+=1(b>0)上,则有+=1,+=1, 两式相减,化简得+=0, 依题意,x1+x2=2,y1+y2=-,=1,代入上式,解得b=1,即椭圆方程为+y2=1. 设点P(m,n),则+n2=1,即n2=1-,则====,因为-2≤m≤2,所以≤+≤9,故|PM|∈[,3].故选BCD. 10.若椭圆C1:+=1(a1>b1>0)和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)的焦点相同,且a1>a2,则下列结论正确的是  ( BCD ) A.->- B.< C.a1-a2<b1-b2 D.椭圆C1和椭圆C2没有公共点 解析:由已知条件可得,-=-,可得-=-,故A错误;∵-=->0,a1>a2,∴<,-<-,则>,>,即<,故B正确;∵a1>b1>0,a2>b2>0, ∴a1+a2>b1+b2>0,又(a1+a2)(a1-a2)=(b1+b2)(b1-b2),可得a1-a2<b1-b2,故C正确;∵-=-,而a1>a2,则b1>b2,可知两椭圆无公共点,故D正确. 11.设双曲线C:-=1(a>0),直线l与双曲线C的右支交于点A,B,则下列说法正确的是( BCD ) A.双曲线C离心率的最小值为4 B.离心率最小时双曲线C的渐近线方程为x±y=0 C.若直线l同时与两条渐近线交于点C,D,则|AC|=|BD| D.若a=1,则斜率为2且过双曲线的右顶点的直线与双曲线只有一个交点 解析:由题知,e2==a+≥4,当且仅当a=2时等号成立,所以e2的最小值为4,e的最小值为2,故A错误; 当a=2时,双曲线方程为-=1, 此时渐近线方程为y=±x,即x±y=0,故B正确; 若直线l的斜率不存在,由对称性可知|AC|=|BD|; 当斜率存在时,设直线方程为y=kx+m, A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M(x0,y0),CD的中点为N(x3,y3), 则 由点差法可得k·=, 所以k·=, 所以x0=, 又双曲线渐近线方程为y=±x,联立y=kx+m分别求解可得 xC=, xD=, 所以x3=(+ )==x0, 所以M,N重合,如图,则|AC|=|MC|-|MA|=|MD|-|MB|=|BD|,或|AC|=|MC|+|MA|=|MD|+|MB|=|BD|,故C正确; 若a=1,则双曲线方程为x2-=1,渐近线方程为y=±2x, 故斜率为2且过双曲线右顶点的直线与双曲线的一条渐近线平行,故与双曲线只有1个交点,故D正确. 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.已知a∈{-2,0,1,3},b∈{1,2},则曲线ax2+by2=1为椭圆的概率是  . 解析:由题意,得(a,b)共有8种不同情况,其中满足“曲线ax2+by2=1为椭圆”的有(1,2),(3,1),(3,2),共3种情况,故所求概率P=. 13.已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是双曲线C左支上的一点,且点A的坐标为(0,6),则△APF周长的最小值为 32 . 解析:如图,设双曲线的左焦点为F1,连接PF1,由双曲线方程x2-=1可知,a=1,c=3,故F(3,0),F1(-3,0).当点P在双曲线左支上运动时,由双曲线定义知,|PF|-|PF1|=2,所以|PF|=|PF1|+2,从而△APF的周长为|AP|+|PF|+|AF|=|AP|+|PF1|+2+|AF|.因为|AF|==15为定值,所以当|AP|+|PF1|最小时,△APF的周长最小.由图可知,此时点P为线段AF1与双曲线的交点,则△APF的周长为|AP|+|PF1|+2+|AF|=+2+15=32. 14.设A,B为抛物线y2=2px(p>0)上不同象限内的两点,且直线AB的斜率为1.记O为原点,则∠AOB的取值范围是 (0,) . 解析:设直线AB的方程为y=x-m,A(x1,y1),B(x2,y2), 由消去x得y2-2py-2pm=0,Δ=4p2+8pm>0, y1+y2=2p,y1y2=-2pm<0,则m>0,x1+x2=y1+y2+2m=2p+2m, x1x2==m2,=x1x2+y1y2=m2-2pm, ||||= = = =m =m, cos∠AOB==,令m-2p=t,则m=t+2p,t>-2p, cos∠AOB=,当t=0时, cos∠AOB=0, 当-2p<t<0,即<-时,cos∠AOB=-∈(-,0), 当t>0,即>0时, cos∠AOB=∈(0,1), 因此-<cos∠AOB<0,而0<∠AOB<π,解得0<∠AOB<, 所以∠AOB的取值范围是(0,). 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.(13分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的实轴长为2,点P(0,1)到双曲线C的渐近线的距离为. (1)求双曲线C的方程; (2)过点P(0,1)的动直线l交双曲线C于A,B两点,设线段AB的中点为M,求点M的轨迹方程. 解:(1)双曲线C的实轴长为2a,由已知,得2a=2,则a=1, 因为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为bx-ay=0, 点P(0,1)到双曲线C的渐近线的距离为,所以==, 所以c=a=,所以b2=c2-a2=5-1=4,所以双曲线C的方程是x2-=1. (2)易知直线l的斜率存在,设直线l为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),M, 联立直线l与双曲线C的方程,得消去y,得x2-2kx-5=0. 由Δ=4k2+20>0且4-k2≠0,得k2<5且k2≠4. 由根与系数的关系,得x1+x2=. 所以x0==,y0=kx0+1=+1=. 由消去k,得4-+y0=0. 由k2<5且k2≠4,得y0≥1或y0<-4. 所以点M的轨迹方程为4x2-y2+y=0,其中y≥1或y<-4. 16.(15分)已知椭圆+=1(a>b>0)经过点A(2,1),离心率为,过点B(3,0)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N. (1)求椭圆的方程; (2)若|MN|=,求直线MN的方程. 解:(1)由题意有+=1,e==,a2-b2=c2, 解得a=,b=,c=,所以椭圆的方程为+=1. (2)由直线MN过点B且与椭圆有两个交点,可设直线MN的方程为y=k(x-3),代入椭圆方程整理得(2k2+1)x2-12k2x+18k2-6=0,由Δ=24-24k2>0,得k2<1.设M(x1,y1),N(x2,y2), 则x1+x2=,x1x2=, 由|MN|= = = =, 解得k=±,满足k2<1, 所以所求直线MN的方程为y=±(x-3). 17.(15分)如图,已知抛物线C1:y=x2,圆C2:x2+(y-1)2=1,过点P(t,0)(t>0)作不过原点O的直线PA,PB分别与抛物线C1和圆C2相切,A,B为切点. (1)求点A,B的坐标; (2)求△PAB的面积. 解:(1)由题意知直线PA的斜率存在,故可设直线PA的方程为y=k(x-t), 由消去y,整理得x2-4kx+4kt=0, 由于直线PA与抛物线相切,则Δ=16k2-16kt=0,得k=t. 因此,点A的坐标为(2t,t2). 易知圆C2的圆心为C2(0,1), 设点B的坐标为(x0,y0), 由题意知点B,O关于直线PC2对称, 故解得 因此,点B的坐标为(,). (2)由(1)知|AP|=t·,直线PA的方程为tx-y-t2=0. 点B到直线PA的距离是d=. 设△PAB的面积为S,所以S=|AP|·d=. 18.(17分)在平面直角坐标系中,已知F1,F2,动点P满足||PF1|-|PF2||=2,若点P的轨迹为曲线C. (1)求C的方程. (2)过点F1的直线l(斜率存在且不为0)与曲线C相交于M,N两点. ①若MN的中点为Q,设直线MN和OQ的斜率分别为k1,k2,求k1·k2的值; ②若满足=2,求直线l方程. 解:(1)由已知F1,F2,动点P满足||PF1|-|PF2||=2<|F1F2|, 则动点P满足到两定点的距离之差的绝对值为定值,满足双曲线定义, 即点P的轨迹为以F1,F2为焦点,实轴长为2的双曲线, 即轨迹方程为C:-=1. (2)①设点M(x1,y1),N(x2,y2),中点Q, 则k1=,k2=, 又点M,N在曲线C上, 则作差可得-=0, 即-=0, 则k1·k2==. ②设直线MN:x=ty+3, 联立直线与双曲线得(t2-2)y2+6ty+3=0, Δ=-12(t2-2)=24t2+24>0恒成立, 且y1+y2=-,y1y2=, 又=2,=,=, 则y1=-2y2, 则y1+y2=-y2=-,所以y2=,y1=-, 所以y1y2=-=, 解得t2=,t=±, 即直线方程为x=±y+3, 即5x-y-15=0或5x+y-15=0. 19.(17分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点A(2,1). (1)求C的方程. (2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值. 解:(1)由题设,得+=1, e2==, 解得a2=6,b2=3. 所以C的方程为+=1. (2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2). 若直线MN与x轴不垂直,设直线MN的方程为y=kx+m,代入+=1,消去y并整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-6=0. 于是x1+x2=-,x1x2=.① 由AM⊥AN,知 =0, 故(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=0,整理得(k2+1)x1x2+(km-k-2)(x1+x2)+(m-1)2+4=0. 将①代入上式,可得(k2+1)-(km-k-2)·+(m-1)2+4=0. 整理得(2k+3m+1)(2k+m-1)=0. 因为A(2,1)不在直线MN上,所以2k+m-1≠0, 故2k+3m+1=0,k≠1. 于是直线MN的方程为y=k(x-)-(k≠1). 所以直线MN过点P(,-). 若直线MN与x轴垂直,可得N(x1,-y1). 由=0,得(x1-2)(x1-2)+(y1-1)(-y1-1)=0. 又+=1,可得3-8x1+4=0, 解得x1=2(舍去),x1=. 此时直线MN过点P(,-). 令Q为AP的中点,即Q(,). 若D与P不重合,则由题设知,AP是Rt△ADP的斜边,故|DQ|=|AP|=. 若D与P重合,则|DQ|=|AP|=. 综上,存在点Q(,),使得|DQ|为定值. 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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第三章 圆锥曲线的方程 单元测评-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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第三章 圆锥曲线的方程 单元测评-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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