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 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58868153.html |
| 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.
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