摘要:
**基本信息**
聚焦圆锥曲线与方程单元,以卫星接收天线等科技情境和卡西尼卵形线等创新题型为特色,覆盖椭圆、双曲线、抛物线核心知识,适配单元复习的基础巩固与能力提升,体现数学眼光、思维与语言的素养融合。
**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、双曲线渐近线、椭圆离心率|第6题卫星接收天线情境,考查抛物线实际应用|
|多选题|3/18|双曲线性质、抛物线焦点准线、卡西尼卵形线|第11题引入创新曲线,培养数学抽象与创新意识|
|填空题|3/15|双曲线参数、抛物线距离范围、椭圆最值|第13题结合抛物线定义求距离范围,体现数学思维|
|解答题|5/77|曲线方程求解、直线与圆锥曲线综合、切线问题|第19题切线与定点综合,考查逻辑推理与模型观念|
内容正文:
高中数学单元测试 —— 第3章 圆锥曲线与方程(较难版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)已知为抛物线上一点,F为抛物线的焦点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据抛物线定义求.
【详解】由题设,抛物线准线为,结合题设及抛物线定义,则有.
故选:C
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)已知焦点在x轴上的椭圆的短轴长为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由椭圆方程和短轴的长度,得出、的具体值,进而求出离心率.
【详解】由椭圆方程可知,所以,又短轴长,所以,
所以离心率.
故选:A
4.(本题5分)等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上,则这个等边三角形的边长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】正三角形的另外两个顶点关于轴对称,设另外两个顶点坐标分别是,把顶点代入抛物线方程化简即可求解.
【详解】设正三角形的边长为,
由图可知正三角形的另外两个顶点关于轴对称,可设另外两个顶点坐标分别是,
把顶点代入抛物线方程得解得,
所以正三角形的边长为.
故选:D.
5.(本题5分)若椭圆的焦点在坐标轴上,焦距为8,且过点,则椭圆的标准方程为( )
A.或 B.
C. D.
【答案】C
【分析】分焦点在轴上或轴上,两种情况,结合椭圆性质讨论求解即可.
【详解】因为焦距为8,所以,即.
若椭圆的焦点在轴上,椭圆过点,则,
此时,椭圆不存在,舍去;
若椭圆的焦点在轴上,椭圆过点,则,
此时,,所以,椭圆存在,
故椭圆的焦点在轴上,标准方程为.
故选:C
6.(本题5分)图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为抛物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径,深度,信号处理中心位于焦点处,以顶点为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系,则焦点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设抛物线方程为且,结合点在抛物线上求参数,即可得焦点坐标.
【详解】由题意,设抛物线方程为且,显然点在抛物线上,
所以,则,故焦点的坐标为.
故选:B
7.(本题5分)双曲线,过点作的两条渐近线的平行线,分别与渐近线相交于A,B两点,则平行四边形OAPB的面积是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】先由双曲线的渐近线方程和点斜式得到方程,再联立渐近线解出点坐标,然后由两点间距离公式求出,最后计算面积即可.
【详解】渐近线方程为,
方程为,与渐近线联立,
得,;
点到的距离
所以平行四边形OAPB的面积.
故选:A.
8.(本题5分)已知椭圆,P为椭圆上任意一点,过点P分别作与直线和平行的直线,分别交,交于M,N两点,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由题意可得四边形为平行四边形,设,,,根据与的中点相同得,再由两点间的距离公式,结合椭圆的性质即可求解.
【详解】设过点P分别与直线平行的直线为,如图:
设,,,则,,
显然四边形为平行四边形,故与的中点重合,
则,即,
又因P为椭圆上任意一点,所以,即,
即,
而,即,所以当时,.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题结合两点间的距离公式考查椭圆的几何性质的应用,考查理解辨析能力与运算求解能力,解题的关键是利用平行四边形的性质找到点的坐标之间的关系.
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)已知抛物线的焦点为F,准线为l,O为坐标原点,点在抛物线C上,直线分别与l交于A,B,直线与抛物线C交于另一点N,则( )
A.F的坐标为 B. C. D.
【答案】BC
【分析】由抛物线的标准方程可判断A,由抛物线的定义可判断B,求出直线的方程并得到坐标可判断C,分别计算和的面积可判断D.
【详解】对于A,由抛物线,可得,所以,且焦点在轴正半轴上,则焦点,所以A错误;
对于B,由抛物线的方程得,由定义可得,所以B正确;
对于C,直线的方程分别为,,分别与联立得,,所以,所以C正确;
对于D,联立,得,解得,
所以,由,所以D错误.
故选:BC.
11.(本题6分)到两个定点的距离之积为大于零的常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线.设和且,动点满足,动点的轨迹显然是卡西尼卵形线,记该卡西尼卵形线为曲线,则下列描述正确的是( )
A.曲线的方程是
B.曲线关于坐标轴对称
C.曲线与轴没有交点
D.的面积不大于
【答案】ABD
【分析】由已知,利用两点间距离公式,可得动点的轨迹方程,即可判断A;由对称性代入即可判断B;在的轨迹方程中令,可解出,即可判断C;由三角形的面积公式,即可判断D.
【详解】设,由,
得,
化简得,故A正确;
该方程中把改为或把改为方程均不变,故B正确;
在方程中,令得,
当时,或,当时,,当时,,故C不正确;
,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(本题5分)已知双曲线,且,那么正实数______.
【答案】
【分析】根据双曲线的几何性质,得出方程,即可求解.
【详解】因为双曲线,且,
由,可得,所以,
因为,所以.
故答案为:.
13.(本题5分)点在抛物线上,点到点的距离的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】设点,得到以点到点的距离为,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】设点的坐标为,其中,则,
所以点到点的距离为,
当时,取得最小值,最小值为,所以点到点距离的取值范围是.
故答案为:.
14.(本题5分)已知点是椭圆的右顶点,定点在轴上,点为椭圆上一个动点,当取得最小值时点恰与点重合,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【分析】设,计算,结合二次函数性质和题意即可分析求解.
【详解】由题可知,设,则,
所以,
因为函数的图象对称轴为,图象开口向上,
又由题意知当即时有,且,
所以,即,故满足题意的实数的取值范围为.
故答案为:.
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)拋物线的顶点为坐标原点,焦点为,过且斜率为的直线与交于两点.
(1)当时,求;
(2)若的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先得到焦点坐标,则直线的方程为,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,根据焦点弦公式表示出,再代入即可得解;
(2)求出点到直线的距离,再由面积公式得到方程,解得即可.
【详解】(1)拋物线的焦点,
则直线的方程为.
设,
由,得,
则,所以,
所以,
当时,.
(2)因为,
点到直线的距离,
所以,
化简得,解得,即.
17.(本题15分)已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据渐近线方程得到,然后根据经过的点坐标求出的值,进而求得双曲线的方程.
(2)设,将其代入双曲线方程中进行化简即可求得直线的斜率,进而得到直线的方程.
【详解】(1)因为双曲线的一条渐近线方程为,
即,又双曲线的渐近线方程为,所以,即.
而双曲线经过点,所以有,解得.
所以双曲线的方程为.
(2)设,将其代入双曲线方程中得
,两式相减得
因为线段的中点坐标为,所以.
所以,设直线的斜率为,则.
所以直线的方程为,即.
18.(本题17分)已知椭圆的右焦点为,不垂直轴且不过点的直线与椭圆相交于两点.
(1)若直线,求两点坐标;
(2)若直线经过点,则直线、的斜率之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)或.
(2)是,定值为
【分析】(1)通过联立直线方程与椭圆方程,求解即可;
(2)先设直线的方程为,与椭圆的方程联立,根据韦达定理及斜率公式计算即可.
【详解】(1)由题知,,
解得,或,
所以或.
(2)设直线的方程为,,,
联立,得,
方程的判别式,
所以,
所以
故直线、的斜率之和是定值,为0.
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3章 圆锥曲线与方程(较难版02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题5分)已知为抛物线上一点,F为抛物线的焦点,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(本题5分)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(本题5分)已知焦点在x轴上的椭圆的短轴长为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
4.(本题5分)等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上,则这个等边三角形的边长为( )
A.2 B. C.4 D.
5.(本题5分)若椭圆的焦点在坐标轴上,焦距为8,且过点,则椭圆的标准方程为( )
A.或 B.
C. D.
6.(本题5分)图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为抛物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径,深度,信号处理中心位于焦点处,以顶点为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系,则焦点的坐标为( )
A. B. C. D.
7.(本题5分)双曲线,过点作的两条渐近线的平行线,分别与渐近线相交于A,B两点,则平行四边形OAPB的面积是( )
A. B.1 C. D.2
8.(本题5分)已知椭圆,P为椭圆上任意一点,过点P分别作与直线和平行的直线,分别交,交于M,N两点,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
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)已知抛物线的焦点为F,准线为l,O为坐标原点,点在抛物线C上,直线分别与l交于A,B,直线与抛物线C交于另一点N,则( )
A.F的坐标为 B. C. D.
11.(本题6分)到两个定点的距离之积为大于零的常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线.设和且,动点满足,动点的轨迹显然是卡西尼卵形线,记该卡西尼卵形线为曲线,则下列描述正确的是( )
A.曲线的方程是
B.曲线关于坐标轴对称
C.曲线与轴没有交点
D.的面积不大于
三、填空题
12.(本题5分)已知双曲线,且,那么正实数______.
13.(本题5分)点在抛物线上,点到点的距离的取值范围是_____________.
14.(本题5分)已知点是椭圆的右顶点,定点在轴上,点为椭圆上一个动点,当取得最小值时点恰与点重合,则实数的取值范围为___________.
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)拋物线的顶点为坐标原点,焦点为,过且斜率为的直线与交于两点.
(1)当时,求;
(2)若的面积为,求的值.
17.(本题15分)已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程.
18.(本题17分)已知椭圆的右焦点为,不垂直轴且不过点的直线与椭圆相交于两点.
(1)若直线,求两点坐标;
(2)若直线经过点,则直线、的斜率之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
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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