内容正文:
高中数学单元测试 —— 第三章 圆锥曲线的方程
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.(本题5分)若抛物线上一点到直线的距离为5,则点到该抛物线焦点的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(本题5分)双曲线的一条渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(本题5分)椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(本题5分)已知抛物线与圆交于A,B两点,则( )
A.2 B. C.4 D.
5.(本题5分)若椭圆焦点在轴上,长轴长是焦距的3倍,且经过点,则椭圆的标准方程为( )
A. 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)已知双曲线的左、右焦点分别为,若上一点到轴的距离为,则的面积为( )
A. B. C. D.
8.(本题5分)已知椭圆的焦点分别为,若点在椭圆上,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
9.(本题6分)已知双曲线的左、右焦点分别为,,若(为的离心率),则( )
A. B.的虚轴长为 C. D.的一条渐近线的斜率为
10.(本题6分)已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,过的直线交于两点,若,则( )
A. B. C. D.
11.(本题6分)已知曲线C的方程为,集合,若对于任意的,都存在,使得成立,则称曲线C为Σ曲线.下列方程所表示的曲线中,是Σ曲线的有( )
A. B. C. D.
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)已知抛物线的顶点在原点,对称轴为轴,且过点,过该抛物线的焦点且倾斜角为的直线,与抛物线相交于、两点.
(1)求抛物线的标准方程和线段的长.
(2)求的值.
17.(本题15分)已知双曲线(,)经过点,,直线交的右支于,两点,且线段的中点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点的坐标为,求直线的方程;
(3)若直线经过的右焦点,以为直径的圆与直线相交于,两点,证明:为定值.
18.(本题17分)已知椭圆,为的右焦点,点,在上,且关于轴对称,,分别为线段,的中点,为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)证明:是定值;
(3)是否存在点,使得,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
19.(本题17分)已知点,是直线外的一个动点,,垂足为,且在线段外,,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知直线交于两点,关于轴的对称点为,若直线和的斜率之商为2,证明以下问题:
①过定点;
②不可能为锐角三角形.
第1页(共4页) ◎ 第2页(共4页)
第1页(共4页) ◎ 第2页(共4页)
学科网(北京)股份有限公司
《高中数学单元测试 —— 第三章 圆锥曲线的方程》参考答案
1.B
【分析】由抛物线的定义知:点到抛物线焦点的距离等于点到准线的距离.
【详解】因为抛物线方程为,所以该抛物线准线方程为,
设,
因为点到直线的距离为5,所以,解得或,
又因为点在抛物线上,所以,故
所以点到准线的距离为,即到抛物线焦点的距离为.
故选:B.
2.C
【分析】根据双曲线的性质求解即可.
【详解】由双曲线方程可知,,,所以,.
所以渐近线方程为,即.
故选:C.
3.B
【分析】利用椭圆离心率的求法计算得解.
【详解】椭圆的长短半轴长分别为,半焦距,
所以所求离心率.
故选:B
4.C
【分析】先联立抛物线与圆求出A,B横坐标,再代入抛物线求出纵坐标即可求解.
【详解】由对称性易得A,B横坐标相等且大于0,联立得,解得,
则,将代入可得,则.
故选:C.
5.C
【分析】根据椭圆的几何性质即可求解.
【详解】因为椭圆的长轴长是焦距的3倍,所以,即,
又因为经过点,且焦点在轴上,所以,,
所以,所以椭圆的标准方程为:,
故选:C.
6.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.B
【分析】根据双曲线的方程与几何性质结合三角形面积公式计算.
【详解】由题意知点的横坐标为,代入得,
又,
所以的面积为.
故选:B
8.B
【分析】画出图形,由,然后根据题意分析最小值的位置即可得出结论.
【详解】如图所示:
由
,
由题意知,
所以,
由图可知当为椭圆短轴的顶点时,
取最小值,所以的最小值为.
故选:B.
9.AB
【分析】由双曲线方程可求焦点,的坐标,结合离心率定义求离心率,根据求,再求虚轴长,由此判断ABC,再由渐近线方程的定义求渐近线,由此确定渐近线的斜率判断D.
【详解】由,知,,,
由,得,即,,
所以的虚轴长为,故A,B正确,C错误;
由的渐近线方程为,得两条渐近线的斜率分别为,,故D错误.
故选:AB.
10.BCD
【分析】根据已知条件求出抛物线方程,判断选项A;设过点的直线方程,联立抛物线方程结合韦达定理判断选项B,C;利用向量夹角余弦公式计算判断选项D.
【详解】
抛物线的焦点为,依题意,得,解得,故A错误;
抛物线方程为,其准线为,则,设过的直线方程为,
联立,消元得,
由韦达定理得,故C正确;
因,代入得,即,
解得或(舍去),则,
,即,故B正确;
取,
则,,
,
,
又,则,
.
,故D正确.
故选:BCD.
11.AC
【分析】问题转化为,存在,使得,根据这一条件逐一判断即可.
【详解】A:的图象既关于x轴对称,也关于y轴对称,且图象是封闭图形.所以对于任意的点,存在着点Q(x2,y2)使得,所以满足;
B:的图象是双曲线,且双曲线的渐近线斜率为±1,所以渐近线将平面分为四个夹角为90°的区域,当P,Q在双曲线同一支上,此时,当P,Q不在双曲线同一支上,此时,所以不满足;
C:的图象是焦点在x轴上的抛物线,且关于x轴对称,设P为抛物线上一点,过O点作OP的垂线,则垂线一定与抛物线交于Q点,所以,所以
D:取P(0,1),若,则有显然不成立,所以此时不成立,
故选:AC
【点睛】关键点睛:运用圆锥曲线的性质是解题的关键.
12.
【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.
【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.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
15.(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.(1)抛物线的标准方程为,
(2)
【分析】(1)根据题意,设抛物线的标准方程为,将点的坐标代入抛物线方程,求出的值,即可得出该抛物线的标准方程,然后将直线的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和焦点弦长公式可求得的值;
(2)利用抛物线的焦半径公式和韦达定理可求得的值.
【详解】(1)由题意,设抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线方程得,解得,
故该抛物线的标准方程为,
设点,,易知抛物线的焦点为,则直线的方程为,
联立可得,,
所以,,
故.
(2).
17.(1)
(2)
(3)由双曲线得,右焦点,
①当直线的斜率存在时,设直线,,中点.
联立,整理得,
由韦达定理得:,
因此:,
因为圆以为直径,圆心为,半径,所以,
设,将代入圆方程,
得,故,
所以
,
因为,所以,且,代入上式,
所以.
②当直线斜率不存在时,,易得,
所以,仍成立.
综上,为定值.
【分析】(1)直接由待定系数可求得双曲线方程;
(2)直接用点差法求中点弦的方程并检验可得;
(3)分直线的斜率存在或不存在两种情况讨论:当直线的斜率存在时,设直线,,中点,结合根与系数关系得,,再圆的方程中令,设,所以由根与系数关系得,进而可将,再将代入可得;当直线的斜率不存在时,得,进而可得所求值,综上可得所证结果.
【详解】(1)将点、代入双曲线方程,得,
令,,解得,即.
因此,双曲线的标准方程.
(2)设,且两点均在双曲线上,故
两式相减得点差公式:,即.
又因为中点为,故,代入上式得,即.
若,则,则重合,且中点,则三点重合,
这与直线交的右支于,两点矛盾.
所以,因此直线斜率.
又因为直线经过点,由点斜式得直线方程,整理得.
联立,得,判别式,
且,所以两根均为正根,符合交右支于两点的条件.
因此直线的方程为.
(3)略
18.(1)
(2)证明:设椭圆的左焦点为,连接,,
由椭圆的对称性知;
因为,分别为线段,的中点,
所以,
又因为,
所以,即为定值.
(3)存在,点或或或
【分析】(1)因为椭圆的方程和焦点坐标得到和的值,利用公式求出,从而得到椭圆的方程.
(2)设椭圆的左焦点为,连接,,根据椭圆的对称性得到,利用,分别为线段,的中点得到,结合椭圆的定义得解.
(3)假设存在点,使得,设点,由,关于轴对称得到,求出,由点在上得到,由,分别为线段,的中点得到,由得到,通过计算得解.
【详解】(1)因为椭圆, 为的右焦点,
所以,,所以,
所以椭圆.
(2)略
(3)假设存在点,使得,
设点,
因为,关于轴对称,
所以,
所以.
因为点在上,
所以,即,
代入得到,
因为,分别为线段,的中点,
所以,
若,则,即,此时,
即,解得,,
所以存在点或或或,
使得.
19.(1)
(2)①设,则.
显然的斜率不为零,否则有,
此时,而直线和 的斜率之商为2,有矛盾.
故可设 ,由得,
依题意, 且,
∴且.
由得,
所以
因为直线TB和NA的斜率之商为2,所以
因为点M在C上,所以,即,
所以,即,
化简可得,解得.
此时恒成立,所以 ,过定点.
②由①知,.
1、当 ,即时, ,
∴均在 的右支,如图.
此时
,
∴ 是钝角,是钝角三角形.
2、当 ,即或时, ,
∴分别在 的两支.不妨设在 的右支,则 ,如图.
设 ,则,
∴.
∵过点,∴,
∴ 是钝角,是钝角三角形.
综上可知,不可能是锐角三角形.
【分析】(1)先设动点坐标,将几何关系转化为坐标关系后可得曲线 的方程;
(2)①设直线方程并联立,代入双曲线方程得到关于的一元二次方程,利用韦达定理化简目标代数式后可得定点;
②利用向量的数量积可判断三角形的形状.
【详解】(1)设,因为 ,且,垂足为 ,则 点坐标为.
则,
已知,即.
因为 在线段 外,所以 ,
则,整理可得曲线 的方程为.
(2)①略
②略
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
学科网(北京)股份有限公司
$