摘要:
**基本信息**
北师大版高中数学选择性必修一圆锥曲线单元测试,涵盖椭圆、双曲线、抛物线核心内容,通过选择、填空、解答题梯度设计,考查抽象能力、推理能力与模型观念,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|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|双曲线渐近线与离心率(1)、椭圆与双曲线焦点(2)、抛物线定义(3)|结合集合与椭圆定义(4),体现几何直观|
|多选题|3/18|椭圆离心率与面积(9)、抛物线焦点弦性质(10)、双曲线内切圆(11)|注重性质综合辨析,考查推理意识|
|填空题|3/15|抛物线焦点距离(12)、双曲线离心率(13)、椭圆内心与离心率(14)|创新设计内心与离心率关系(14),发展创新意识|
|解答题|5/77|椭圆方程与直线位置关系(15)、抛物线焦点弦(16)、双曲线渐近线与定点(18)、探究性问题(19)|综合应用模型观念,设置面积与定值探究(19),契合高考命题趋势|
内容正文:
北师大版高中数学选择性必修一第二章圆锥曲线单元测试
一、单选题
1.已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【分析】首先利用双曲线渐近线的方程得到,然后利用离心率公式求解离心率即可.
【详解】根据双曲线渐近线的方程满足,所以.
所以双曲线的离心率为
2.已知椭圆和双曲线的焦点相同,则( )
A. B. C.3 D.5
【答案】C
【详解】由题可知,所以.
3.已知抛物线:的焦点为,抛物线上一点到焦点的距离为3,则(为坐标原点)的面积为( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】利用抛物线的定义求出,代入抛物线方程得到纵坐标,再结合三角形面积公式求解即可
【详解】由题意知,,且,可得,
将代入抛物线方程得:,
所以.
4.已知集合,其中为定点且=8,若且到的距离为2,是的中点,则点到中点的距离是( )
A.8 B.4
C.2 D.
【答案】B
【详解】由,知点M的轨迹为椭圆.
又,∴,
又为三角形的中位线,∴.
5.设为坐标原点,点在抛物线上,若点到的准线的距离为3,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】应用抛物线定义得出,进而得出抛物线方程得出点,再根据两点间距离公式计算.
【详解】由于,则,
于是,则,于是.
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据条件得到圆的方程以及渐近线方程,联立求出点的坐标,根据勾股定理和,建立关于的方程,进而求出离心率.
【详解】如图所示,以为直径的圆的方程为(其中),
不妨设圆和渐近线的交点在第一象限,
联立,解得.
由直径所对圆周角为直角,可知,故是直角三角形.
由,可得,
即,
整理得,
所以,解得.
7.已知,M为抛物线上一动点,N是圆上一点,则的最小值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】将转化为,再根据抛物线的定义考虑三点共线时的情况,由此求解出的最小值.
【详解】的焦点为,准线为,
即为,
所以圆心为即为焦点,半径,显然在抛物线内部,
过点作垂直准线,交准线于点,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
又当且仅当三点共线时取最小值,
此时最小值为,
所以的最小值为5.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为、.过的直线与椭圆交于、两点,且满足.若是以为斜边的直角三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,可得出,利用椭圆的定义结合勾股定理可得出与的等量关系,可得出的值,然后在中利用余弦定理可得出与的关系,即可得出椭圆的离心率的值.
【详解】不妨设,则,,
由椭圆定义可得,,
因为是以为斜边的直角三角形,由勾股定理可得,
即,整理可得,
即,解得或(舍去),
所以,,,
,
由余弦定理可得,
整理可得,故椭圆的离心率为.
二、多选题
9.已知椭圆:的两个焦点分别为,,点为上的动点,以下正确的是( )
A.椭圆离心率为 B.的周长为6
C.的最小值为 D.面积的最大值为
【答案】ABD
【分析】由椭圆方程求出,即得离心率,判断A;根据椭圆的定义即可求出的周长,判断B;由椭圆上一点到焦点的距离最小值为,判断C;结合图形可知,当的边上的高最大时其面积最大,计算即可判断D.
【详解】由题可知,,则,则离心率,故A正确;
由椭圆的定义可知,,
所以的周长为,故B正确;
由图知,椭圆上一点到焦点的距离最小值为,即,故C错误;
由,则当点在上顶点或下顶点时,
即取得最大值时,面积的最大值为,故D正确.
10.已知抛物线的焦点为F,准线为l,过焦点F作直线与抛物线交于,两点,又过A,B两点分别作,,垂足为,连接,,则( )
A. B.
C. D.以为直径的圆与l相切
【答案】BD
【分析】选项A,设过抛物线的焦点的直线为,联立抛物线并应用韦达定理得,进而有;选项B,结合向量数量积的坐标运算来判断;选项C,利用抛物线定义和韦达定理化简,;选项D,中点到准线的距离等于,故以为直径的圆与准线相切.
【详解】选项A,设过抛物线的焦点的直线为,
代入抛物线方程得,因,,
则,,
所以,A错误;
选项B,,,
所以, B正确;
选项C,由抛物线定义,,则,由可知,,,代入得,C错误;
选项D,设中点为,过点作于,
由抛物线定义,即点在以为直径的圆上,故以为直径的圆与l相切,D正确.
11.已知,分别是双曲线:,(,)的左、右焦点,为其右支上一点(异于右顶点),的内切圆与轴相切于点,则下列说法正确的是( )
A.点到轴的距离为
B.若,则的渐近线方程为
C.若且,则的离心率为
D.若,则的周长为
【答案】BCD
【分析】先由双曲线的定义及圆的切线长定理得,从而可得,进而可判断A错误;对B由向量的坐标运算可得,从而可判断渐近线方程;对C在焦点三角形中用余弦定理可得离心率;对D由勾股定理及双曲线的定义可得.
【详解】
设双曲线焦点 ,设的内切圆与相切于.
因为点在右支上,故.
根据三角形内切圆切线长相等:,
所以,
即.
设 ,则,得,即 .
选项A,因为到轴距离为,不一定等于,故A错误;
选项B,由 ,所以,
故,又,得,即,
所以双曲线的渐近线方程为,故B正确;
选项C,由题意 ,,,,
由余弦定理:,
代入上述值得,,
,所以,,因此 ,C正确;
选项D,设,由,得,
又,所以
,得,
故周长为 ,故D正确.
三、填空题
12.抛物线与焦点之间的距离为____________.
【答案】
【分析】利用抛物线标准方程求得焦点坐标,再利用两点之间距离公式即可求解.
【详解】由题得,抛物线焦点为,
抛物线即的焦点为,
所以两焦点之间的距离为.
13.双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________.
【答案】
【分析】由三角形中线长定理求出点到两焦点的距离与半焦距的关系,进而代入双曲线定义得出与的比例,即可求得离心率.
【详解】,,
,
,
则,
其中,所以,且,
所以,
由题意得,,
,整理得,即,
因为,所以,即,即,
则.
14.已知,是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点(异于左、右顶点),点是的内心,若,则椭圆的离心率为______.
【答案】/
【分析】圆与相内切,切点分别为、、,由圆的切线的性质及椭圆的定义、结合三角形的面积公式和二倍角的正弦公式,化简整理,由离心率公式计算即可得到所求值.
【详解】
如图可得,圆与相内切,切点分别为、、,
由圆的切线的性质,可得,,,
由椭圆的定义可得,
即有,由,可得,
设圆的半径为,可得,
结合的面积公式可得,和,
即,
由于点是的内心,所以是的角平分线,即,
在直角中,,
则,
代入,可得,
由于,代入并化简可得,即,
所以椭圆的离心率.
四、解答题
15.已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线与椭圆C有且只有一个公共点,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用待定系数法求椭圆方程;
(2)直线与椭圆方程联立,根据,求的取值.
【详解】(1)由题意可得解得,,
故椭圆C的方程为.
(2)联立得.
由题可得,
解得,.
16.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于P,Q两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)将点A坐标代入抛物线方程求解p即可得抛物线方程;
(2)设直线方程联立抛物线,结合韦达定理和抛物线焦点弦长公式求斜率.
【详解】(1)已知点在抛物线上,
代入方程得,解得,因此抛物线的方程为.
(2)由(1)得抛物线焦点.
①当直线斜率不存在时,则,代入得,此时,不合题意;
②当直线斜率存在时,设直线方程为,,
联立方程得,整理得,恒成立,
由韦达定理得.
则,因此,
所以,解得,即,因此直线的方程为或.
17.已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过椭圆E右焦点的直线l与椭圆E交于A,B两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2),或
【分析】(1)根据椭圆焦点坐标特点,结合椭圆离心率公式进行求解即可;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系,利用转化法进行求解即可.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点为,离心率为,
所以,
所以椭圆E的标准方程为;
(2)当直线l斜率为零时,此时A,B为左右顶点,不管A,B哪一个为左顶点,均不满足,
当直线l斜率不存在时,此时根据椭圆的对称性,显然不成立,
当直线l存在斜率且不为零时,设直线l的方程为,
于是有,
显然,
设,则有,
因为,所以,即,
因此由
,
所以直线l的方程为,或,
化为一般式为,或.
18.已知O为坐标原点,双曲线过点,离心率为.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)直线l过点,与双曲线C交于A、B两点.
①若直线,求的面积;
②在x轴上是否存在定点N,使得为定值?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【分析】(1)根据给定条件,利用待定系数法求出双曲线方程.
(2)①求出直线的方程,与双曲线方程联立并求出弦长,进而求出三角形面积;②当直线的斜率不为0时,设直线,与双曲线方程联立,利用韦达定理及数量积的坐标表示列式求解.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,由点在双曲线上,得,
由离心率为,得,又,联立解得,
所以双曲线的渐近线方程为.
(2)由(1)知双曲线,设,
①直线斜率为,由直线l过点及,得直线的方程为,
代入双曲线,得,
,,
所以.
又点到的距离为,
的面积为.
②设,当直线不垂直于轴时,设,,
代入双曲线,得,
,,,
因此
,
当且仅当,即时,为常数,为常数,
当直线斜率为0时,,,对于,
则,
所以在轴上存在定点,使得为定值.
19.已知双曲线的右焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)点为坐标原点,过点的直线与双曲线交于两点.
(ⅰ)若的面积为,求直线l的方程;
(ⅱ)双曲线E的左右顶点分别为A,B,直线与直线交于点P,记直线,,的斜率分别为、、,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不是定值请说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)或(ⅱ)为定值2.
【分析】(1)利用点到直线的距离公式结合条件求出的值,即得双曲线方程;
(2)(ⅰ)法一:考虑直线的斜率不存在时,检验直线符合题意;当斜率存在时,设,与双曲线方程联立,写出韦达定理,求出弦长与点到直线的距离,利用列方程求解即得;法二:基本步骤同法一,利用列方程求解;法三:设直线的方程为,与法一同法列方程求解;法四:设直线的方程为,与法二利用列方程求解;(ⅱ)设,与双曲线方程联立,消去,写出韦达定理,分别写出直线,的方程,联立推得,利用斜率公式化简计算即得.
【详解】(1)由已知得渐近线方程为,右焦点,知.
且,则得,又,
故双曲线的标准方程为;
(2)
(ⅰ)
法一:当直线的斜率不存在时,直线方程为,代入双曲线方程,
求得,不妨设,,则,又,
故的面积,即直线符合题意;
当直线的斜率存在时,设其方程为,
将其与双曲线方程联立:,消元可得
则,设,,
则,,
故,
而点到直线的距离,
故的面积为:
,
整理得,化简得
解得,
所以直线方程为.
综上当时,直线的方程为或.
法二:当直线的斜率不存在时,与上同法得到直线符合题意;
当直线的斜率存在时,与上同法得到:,
因,
故的面积,
即,
整理得,解得,则得直线方程为.
综上当时,直线的方程为或.
法三:由题意设直线的方程为,
直线与双曲线交于两点,所以,
另设,
则,.
故
点到直线的距离,
故的面积,
即,
解得或,
所以当时,直线的方程为或.
法四:由题意设直线的方程为,
直线与双曲线交于两点,所以,
另设,,
则,.
故的面积,
即,
解得或,
所以当时,直线的方程为或.
(ⅱ)
由题意知,,故可设,直线与双曲线方程联立得,
又因为直线与双曲线交于两点,则,,
设,,
则,,
所以直线,的方程分别为,,
联立得,
,
化简得,
因为,,所以,
所以
,
,
得,
则可设点,故可得,,
所以,
所以为定值2.
试卷第1页,共3页
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北师大版高中数学选择性必修一第二章圆锥曲线单元测试
第I卷(选择题)
一、单选题: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.已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.3
2.已知椭圆和双曲线的焦点相同,则( )
A. B. C.3 D.5
3.已知抛物线:的焦点为,抛物线上一点到焦点的距离为3,则(为坐标原点)的面积为( )
A.1 B. C.2 D.4
4.已知集合,其中为定点且=8,若且到的距离为2,是的中点,则点到中点的距离是( )
A.8 B.4
C.2 D.
5.设为坐标原点,点在抛物线上,若点到的准线的距离为3,则( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知,M为抛物线上一动点,N是圆上一点,则的最小值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
8.已知椭圆的左、右焦点分别为、.过的直线与椭圆交于、两点,且满足.若是以为斜边的直角三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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.已知椭圆:的两个焦点分别为,,点为上的动点,以下正确的是( )
A.椭圆离心率为 B.的周长为6
C.的最小值为 D.面积的最大值为
10.已知抛物线的焦点为F,准线为l,过焦点F作直线与抛物线交于,两点,又过A,B两点分别作,,垂足为,连接,,则( )
A. B.
C. D.以为直径的圆与l相切
11.已知,分别是双曲线:,(,)的左、右焦点,为其右支上一点(异于右顶点),的内切圆与轴相切于点,则下列说法正确的是( )
A.点到轴的距离为
B.若,则的渐近线方程为
C.若且,则的离心率为
D.若,则的周长为
第II卷(非选择题)
3、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.抛物线与焦点之间的距离为____________.
13.双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________.
14.已知,是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点(异于左、右顶点),点是的内心,若,则椭圆的离心率为______.
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.已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线与椭圆C有且只有一个公共点,求实数m的值.
16.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于P,Q两点,若,求直线的方程.
17.已知椭圆的左焦点为,离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过椭圆E右焦点的直线l与椭圆E交于A,B两点,若,求直线l的方程.
18.已知O为坐标原点,双曲线过点,离心率为.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)直线l过点,与双曲线C交于A、B两点.
①若直线,求的面积;
②在x轴上是否存在定点N,使得为定值?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
19.已知双曲线的右焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)点为坐标原点,过点的直线与双曲线交于两点.
(ⅰ)若的面积为,求直线l的方程;
(ⅱ)双曲线E的左右顶点分别为A,B,直线与直线交于点P,记直线,,的斜率分别为、、,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不是定值请说明理由.
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