摘要:
**基本信息**
本卷为高中数学圆锥曲线方程单元复习卷,覆盖椭圆、双曲线、抛物线核心知识,通过基础辨析、现实情境(如抛物线形拱桥)与综合探究题,考查数学抽象、逻辑推理及应用意识,适配单元巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|抛物线定义(第1题)、椭圆离心率(第3题)|基础概念辨析,突出定义直接应用|
|多选题|3/18|双曲线性质(第9题)、双纽线创新定义(第11题)|多选项设置考查思维严谨性,引入新定义培养创新意识|
|填空题|3/15|双曲线焦点位置(第12题)、抛物线焦点准线(第13题)|聚焦易错点,强化几何性质灵活应用|
|解答题|5/77|曲线方程求解(第15题)、切线综合证明(第19题)|分层设计,从基础计算到创新探究,如第19题结合切线与定点/定直线,考查逻辑推理与数学表达|
内容正文:
高中数学单元测试 —— 第三章 圆锥曲线的方程(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若抛物线上一点到焦点的距离是,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意结合抛物线的定义分析求解.
【详解】因为抛物线的准线为,
由题意可得:,解得.
故选:A.
2.(本题5分)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,确定焦点在轴上,再求出,写出方程即可.
【详解】双曲线,则双曲线焦点在轴上,则,
所以渐近线方程.
故选:A.
3.(本题5分)以椭圆的左、右焦点和上顶点为顶点的三角形是正三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,求出的关系,进而求出离心率.
【详解】令椭圆半焦距为,由左、右焦点和上顶点为顶点的三角形是正三角形,得,
则,所以所求离心率.
故选:A
4.(本题5分)已知点在抛物线上,若点到抛物线对称轴的距离是4,到准线的距离是5,则的值是( ).
A.2或4 B.4或6 C.6或8 D.2或8
【答案】D
【分析】由点的纵坐标及点在抛物线上得到点的横坐标,再由到准线的距离得到的值.
【详解】
如图所示,因为点到抛物线对称轴的距离是4,所以点的纵坐标为,
因为点在抛物线上,所以由得横坐标为,
又因为到准线的距离为5,即,解得或.
故选:D.
5.(本题5分)已知椭圆过点,且椭圆的短轴长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用椭圆上的点结合短轴长度求解参数,得到椭圆方程即可.
【详解】由题意可得,解得,故椭圆的方程为.
故选:B
6.(本题5分)如图是某抛物线形拱桥的示意图,当水面处于位置时,拱顶离水面的高度为,水面宽度为,当水面下降后,水面的宽度为( )
A.6 B.8 C.4 D.4
【答案】B
【分析】以拱顶为坐标原点,建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为,根据条件求出抛物线方程,
再求出水面下降后,水面的宽度.
【详解】以拱顶为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为,
依题意可知抛物线过点,所以,解得,
所以抛物线方程为,
所以当时,,
解得,
所以当水面下降后,水面的宽度为.
故选:B.
7.(本题5分)已知双曲线的离心率为,左、右焦点分别为关于双曲线的一条渐近线对称的点为.若,则的面积为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】D
【分析】根据离心率求出渐近线方程,从而得到点关于的对称点,并得到,根据求出,进而求出,得到三角形面积.
【详解】由题意得,,渐近线方程为,,
,故渐近线方程为,
连接,则由对称性得,
又,所以,
故,,
由于,故,
设点关于的对称点,
则,解得,
则,
由得,解得,
故,,,
故的面积为.
故选:D
8.(本题5分)在平面直角坐标系中,点是椭圆上的动点,椭圆的左、右焦点分别为,,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆定义以及点点距离即可求解.
【详解】依题意,设,而,,
则
,
要使最大,则在右半椭圆上,故,
,此时点位于右顶点.
故选:D
二、多选题
9.(本题6分)已知双曲线,下列结论正确的是( )
A.离心率为 B.渐近线方程为
C.右焦点坐标为 D.焦点到渐近线距离为
【答案】ABCD
【分析】由双曲线方程确定参数值,进而依次求出离心率、渐近线、焦点判断各项的正误.
【详解】由知,,则离心率为,渐近线为,右焦点坐标为,
所以焦点到渐近线的距离.
故选:ABCD
10.(本题6分)设O为坐标原点,直线过抛物线C:的焦点,且与抛物线C交于M,N两点,l为抛物线C的准线,则( )
A. B.
C.为等腰三角形 D.以MN为直径的圆与l相切
【答案】AD
【分析】由题意作图,根据抛物线焦点的概念,结合直线方程,求得参数;联立方程,求得直线与抛物线交点坐标,从而求得弦长;根据两点距离公式,求得三角形三边;由中点坐标公式,结合圆切线的判定,可得答案.
【详解】由题意,取的中点,作图如下:
由直线,令,则可得,即抛物线的焦点,
所以,解得,故A正确;
联立可得,消去可得,解得或,
当时,由,可得,当时,由,可得,
即,,所以,故B错误;
由,,则C错误;
由图可得,易知点到准线的距离,圆的半径,故D正确.
故选:AD.
11.(本题6分)已知,若平面内动点满足,则称点P的轨迹为双纽线,下列结论正确的是( )
A.双纽线是轴对称图形 B.的面积的最大值为
C. D.直线与双纽线有三个交点
【答案】AD
【分析】对于A,利用两点的距离公式整理方程,将关于坐标轴对称的点代入,可得答案;对于B,利用一元二次方程根的存在性,求得动点坐标的范围,结合三角形面积公式,可得答案;对于C,根据三角形三边关系,可得答案;对于D,联立方程,因式分解求方程的根,可得答案.
【详解】对于A,由,
则曲线方程为,
由关于轴的对称点为,显然当满足方程时,也满足方程,
则双纽线关于轴对称,故A正确;
对于B,由方程,
整理可得关于的方程,
由,解得,
由,则其最大值为,故B错误;
对于C,当点不在原点,则构成,则,故C错误;
对于D,将代入方程,
整理可得,解得或,故D正确.
故选:AD.
三、填空题
12.(本题5分)曲线是焦点在x轴上的双曲线,则m的取值范围为________.
【答案】
【分析】根据焦点在轴上的双曲线的标准方程的特征得到不等式组,即可得解.
【详解】方程,表示焦点在轴上的双曲线,
,
.
故答案为:
13.(本题5分)设抛物线的焦点为F,准线l与x轴的交点为M,P是C上一点.若,则_____.
【答案】
【分析】根据抛物线的定义,结合两点间距离公式进行求解即可.
【详解】由抛物线的标准方程可知该抛物线的准线方程为,
因此准线l与x轴的交点M的坐标为,
设点的坐标为,则有,
因为,
所以由抛物线的定义可得,
于是,
故答案为:
14.(本题5分)已知为坐标原点,椭圆的方程为,其离心率为,设,分别是两条直线和(且)上的动点,且线段的长度为,若上存在点,使得四边形是平行四边形,则_____.
【答案】或2
【分析】首先利用坐标表示,再坐标表示平行四边形的向量关系,利用点在椭圆上,结合离心率,即可求解.
【详解】设,,
因为,所以,设,
因为,所以所以,即,
因为,且,所以,
当,即时,表示焦点在轴上的椭圆,
此时,,,,此时由得或(舍去);
当,即时,表示焦点在轴上的椭圆,
此时,,,,此时由得或(舍去).
综上所述,或.
故答案为:或2
四、解答题
15.(本题13分)根据下列条件,求曲线的标准方程:
(1)经过两点,的椭圆的标准方程.
(2)焦距为26,且经过点的双曲线的标准方程.
(3)经过点的抛物线的标准方程.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法求解,可设方程为,代入点的坐标可得答案;
(2)根据焦距和顶点可得双曲线的方程;
(3)设出方程,根据抛物线所过点,求出方程.
【详解】(1)设椭圆的方程为,
因为椭圆经过两点,,所以,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)因为双曲线的焦距为26,且经过点,所以,
所以,所以双曲线的方程为.
(3)由题意设抛物线的方程为或,
因为抛物线过点,所以可得,,
即抛物线的方程为或.
16.(本题15分)设抛物线C:的焦点为,直线与抛物线交于不同的两点,线段的中点的横坐标为2,且.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线经过焦点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用抛物线定义以及中点横坐标计算可得,可求出抛物线的标准方程;
(2)联立抛物线和直线方程,再由韦达定理求出直线斜率可得直线方程.
【详解】(1)设,,
线段的中点的横坐标为,,
由抛物线定义可得,解得,
抛物线的标准方程为.
(2)由(1)可知抛物线的焦点为,
当直线的斜率不存在时,可知,不合题意,
故可设直线的方程为,,
由得,
由可得,
直线的方程为.
17.(本题15分)已知两点的坐标分别是,直线相交于点,且它们的斜率之积是2,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与曲线相交于两点,点能否是线段的中点?若能,求直线的方程,若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不能,理由见解析
【分析】(1)根据列出关于的方程,由此可知结果;
(2)先根据点差法求得的斜率,然后可表示出的方程,联立的方程与曲线的方程,根据的结果作出判断.
【详解】(1)设,所以,
所以,
又斜率存在,所以,
所以.
(2)假设是线段的中点,设,则,
所以,所以,
所以,
所以,即,
联立,可得,
所以,即与曲线没有两个交点,
所以假设不成立,即点不能是线段的中点.
18.(本题17分)已知椭圆上的动点到其左焦点距离的最大值是最小值的倍,且点在椭圆 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知点,过点的直线与椭圆 交于不同两点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明:当直线斜率不存在时,直线为,从而可得,,
但此时,无意义,故直线斜率存在,
设直线方程为,
与椭圆方程联立,得,
设,,则,,
所以,,
所以
,
所以.
故证:.
【分析】(1)由椭圆的焦半径范围可得,再结合点在椭圆 上即可求解;
(2)当直线斜率不存在时直线不存在,即直线斜率存在并设直线方程为,然后与椭圆方程进行联立,再结合韦达定理及题意即可求证.
【详解】(1)由题意可得,解得,
又因点在椭圆 上,即,解得,
所以椭圆 的方程为.
(2)略
19.(本题17分)已知曲线上的动点满足,且.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于、两点,过、分别做的切线,两切线交于点.在以下两个条件①②中选择一个条件,证明另外一个条件成立.
①直线经过定点;
②点在定直线上.
【答案】(1)()
(2)答案见解析
【分析】(1)由双曲线的定义得出曲线的方程;
(2)若选择①证明②成立:利用导数得出过和过的方程,从而得出交点的横坐标,再由证明点在定直线上;若选择②证明①成立:利用导数得出过和过的方程,从而得出,再由直线的方程证明直线经过定点.
【详解】(1)因为,
所以曲线是以、为焦点,以为实轴长的双曲线的右支,
所以,即,
又因为,所以,得,
所以曲线的方程为().
(2)若选择①证明②成立.
依题意,在双曲线右支上,此时直线的斜率必不为,
设直线方程为,,不妨设在第一象限,在第四象限.
因为,所以,且,求导得,
所以过点的直线方程为,
化简为①,同理②,
联立方程①②得,交点的横坐标为,
因为、点在直线上,所以,
所以,
所以的横坐标.
即点在定直线上.
若选择②证明①成立.
不妨设在第一象限,在第四象限.设,
因为,所以,且,
求导得,所以过点的直线方程为,
化简为①,同理②
联立方程①②得交点的横坐标为,
由题意,,
即③.
因为,
所以过直线的方程为,
化简,
整理得
由③式可得,
易知,即直线过定点.
【点睛】关键点睛:在解决第二问时,关键是由导数的几何意义得出过和过的方程,这里涉及到二级结论极点极线的知识,但大题需要证明,这里给出了导数的证明.
试卷第1页,共3页
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高中数学单元测试 —— 第三章 圆锥曲线的方程(适中版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)若抛物线上一点到焦点的距离是,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(本题5分)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(本题5分)以椭圆的左、右焦点和上顶点为顶点的三角形是正三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(本题5分)已知点在抛物线上,若点到抛物线对称轴的距离是4,到准线的距离是5,则的值是( ).
A.2或4 B.4或6 C.6或8 D.2或8
5.(本题5分)已知椭圆过点,且椭圆的短轴长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(本题5分)如图是某抛物线形拱桥的示意图,当水面处于位置时,拱顶离水面的高度为,水面宽度为,当水面下降后,水面的宽度为( )
A.6 B.8 C.4 D.4
7.(本题5分)已知双曲线的离心率为,左、右焦点分别为关于双曲线的一条渐近线对称的点为.若,则的面积为( )
A.1 B.2 C. D.4
8.(本题5分)在平面直角坐标系中,点是椭圆上的动点,椭圆的左、右焦点分别为,,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
二、多选题
9.(本题6分)已知双曲线,下列结论正确的是( )
A.离心率为 B.渐近线方程为
C.右焦点坐标为 D.焦点到渐近线距离为
10.(本题6分)设O为坐标原点,直线过抛物线C:的焦点,且与抛物线C交于M,N两点,l为抛物线C的准线,则( )
A. B.
C.为等腰三角形 D.以MN为直径的圆与l相切
11.(本题6分)已知,若平面内动点满足,则称点P的轨迹为双纽线,下列结论正确的是( )
A.双纽线是轴对称图形 B.的面积的最大值为
C. D.直线与双纽线有三个交点
三、填空题
12.(本题5分)曲线是焦点在x轴上的双曲线,则m的取值范围为________.
13.(本题5分)设抛物线的焦点为F,准线l与x轴的交点为M,P是C上一点.若,则_____.
14.(本题5分)已知为坐标原点,椭圆的方程为,其离心率为,设,分别是两条直线和(且)上的动点,且线段的长度为,若上存在点,使得四边形是平行四边形,则_____.
四、解答题
15.(本题13分)根据下列条件,求曲线的标准方程:
(1)经过两点,的椭圆的标准方程.
(2)焦距为26,且经过点的双曲线的标准方程.
(3)经过点的抛物线的标准方程.
16.(本题15分)设抛物线C:的焦点为,直线与抛物线交于不同的两点,线段的中点的横坐标为2,且.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线经过焦点,求直线的方程.
17.(本题15分)已知两点的坐标分别是,直线相交于点,且它们的斜率之积是2,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与曲线相交于两点,点能否是线段的中点?若能,求直线的方程,若不能,请说明理由.
18.(本题17分)已知椭圆上的动点到其左焦点距离的最大值是最小值的倍,且点在椭圆 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)已知点,过点的直线与椭圆 交于不同两点,证明:.
19.(本题17分)已知曲线上的动点满足,且.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于、两点,过、分别做的切线,两切线交于点.在以下两个条件①②中选择一个条件,证明另外一个条件成立.
①直线经过定点;
②点在定直线上.
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