内容正文:
解析几何专项训练测试卷(提高版)
(满分 150 分 考试时间 120 分钟)
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 是抛物线 上一点, 为其焦点,点 的坐标为 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
2.已知抛物线 的焦点为 , 为坐标原点,点 在 上,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.已知 、 是椭圆 的左、右焦点,点 在 上,且 ,,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆 与双曲线 有相同的焦点 、, 是它们的一个公共点,且 ,若 的离心率为 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知直线 被圆 截得的弦长为 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
6.已知抛物线 的焦点为 ,点 在 上,过点 作 在该点处切线的垂线,交直线 于点 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
7.已知圆 与直线 ,动圆 与圆 外切,且与直线 相切,则动圆圆心 的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
8.已知 、 是椭圆 的左、右焦点,过 且垂直于 轴的直线与 交于 、 两点,若 为正三角形,则 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.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与 交于 、 两点,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 的最小值为
10.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、,则下列说法正确的是( )
A. 的离心率为
B.若点 在 的右支上,且 ,则
C.过 且垂直于 轴的弦长为
D.存在过 的直线 ,使 与 的右支交于 、 两点,且
11.关于曲线 (、 为实数,且 ),下列说法正确的是( )
A.当 时, 表示圆
B.当 时, 表示双曲线
C.当 时, 的焦点在 轴上
D.当 表示离心率为 的双曲线时,
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。
12.已知抛物线 上存在两个不同的点 、 关于直线 对称,则 的取值范围是______.
13.已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,直线 与 交于 、 两点,若 ,则 的实半轴长为______.
14.已知 、 是双曲线 的左、右焦点,点 在双曲线上,且 ,则 的面积为______.
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.在圆 上任取一点 ,过点 作 轴的垂线段 , 为垂足,点 满足 ,当点 在圆 上运动时,点 的轨迹为曲线 .(1) 求 的方程与离心率;(2) 设直线 与 交于 、 两点,若 ,求 的方程.(13分)
16.已知椭圆 , 为坐标原点,、 是 上两点,且 .(1) 求 的离心率;(2) 证明:点 到直线 的距离为定值,并求出该定值;(3) 求 面积的最大值.(15分)
17.在平面直角坐标系 中,已知点 、,动点 满足 ,记点 的轨迹为 .(1) 求 的方程;(2) 设 为 的右焦点,过点 的直线 与 的右支交于 、 两点.(ⅰ)若 ,求 的斜率;(ⅱ)求 的最小值.(15分)
18.已知椭圆 ,点 .(1) 求 的离心率;(2) 设直线 与 交于 、 两点, 的斜率存在且不为 ,若直线 、 的斜率之和为 ,证明:直线 经过定点.(17分)
19.已知抛物线 经过点 .(1) 求 的方程;(2) 过点 作 的两条切线,切点分别为 、,求直线 的方程;(3) 求 的面积.(17分)
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解析几何专项训练测试卷(提高版)
(满分 150 分 考试时间 120 分钟)
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 是抛物线 上一点, 为其焦点,点 的坐标为 ,则 的最小值为
A. B. C. D.
1.C
【解析】
由 得 ,即 ,故焦点 ,准线 。
由抛物线的定义, 等于点 到准线 的距离,记为 。
于是 ,它表示从点 出发经点 折向准线 的折线长。
由「两点之间线段最短」,这条折线长不小于点 到准线 的距离,
即 。
当 时取等号,此时 ,代入 得 ,
点 在抛物线 上,且位于 与准线之间,等号可以取到。
故 的最小值为 ,选 C。
2.已知抛物线 的焦点为 , 为坐标原点,点 在 上,且 ,则
A. B. C. D.
2.B
【解析】
由 得 ,,焦点 ,准线为 。
因为 、 都在 轴上,所以 沿 轴方向。
由 得 轴,故点 的横坐标为 。
代入 得 ,即 ,不妨取 。
于是 ,选 B。
3.已知 、 是椭圆 的左、右焦点,点 在 上,且 ,,则 的离心率为
A. B. C. D.
3.C
【解析】
在 中,,
所以 是直角三角形 的斜边,且 。
由直角三角形的边角关系得 ,。
由椭圆的定义,,
所以 ,选 C。
4.已知椭圆 与双曲线 有相同的焦点 、, 是它们的一个公共点,且 ,若 的离心率为 ,则 的离心率为
A. B. C. D.
4.D
【解析】
设 ,。由椭圆的定义得 ,由双曲线的定义得 。
因为 ,所以 ,即 。
又 ,而 ,
即 ,代入得
,即 。
两边同除以 得 。
由 得 ,故 ,
所以 ,选 D。
5.已知直线 被圆 截得的弦长为 ,则直线 的斜率为
A. B. C. D.
5.A
【解析】
圆心为 ,半径 。圆心到直线 的距离
。
设弦长为 ,则 。
由 得 ,即 。
所以 ,解得 ,即 ,选 A。
6.已知抛物线 的焦点为 ,点 在 上,过点 作 在该点处切线的垂线,交直线 于点 ,若 ,则
A. B. C. D.
6.C
【解析】
由 得 ,焦点 ,准线为 。
设 ,则 ,且 。
由 得 ,故 ,点 处切线的斜率为 。
于是过点 且与切线垂直的直线斜率为 (),
其方程为 。令 得 。
所以 。
把 代入得 。
令 ,则 ,故 。
由 得 ,即 ,解得 ,
所以 ,,选 C。
7.已知圆 与直线 ,动圆 与圆 外切,且与直线 相切,则动圆圆心 的轨迹为
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
7.D
【解析】
设动圆 的半径为 。
因为动圆 与直线 相切,所以点 到 的距离等于 。
因为动圆 与圆 外切(圆 的半径为 ),
所以 。
两式相减得 ,即点 到直线 的距离等于 。
又点 不在直线 上,
由抛物线的定义,点 的轨迹是以 为焦点、以 为准线的抛物线(除顶点外),
故选 D。
8.已知 、 是椭圆 的左、右焦点,过 且垂直于 轴的直线与 交于 、 两点,若 为正三角形,则 的离心率为
A. B. C. D.
8.B
【解析】
把 代入 得 ,
所以 ,且 轴。
正三角形 的高等于点 到直线 的距离,即 。
另一方面,边长为 的正三角形的高为 。
所以 ,即 。
令 ,则 ,整理得 ,
解得 或 。因为 ,故 ,
所以 ,选 B。
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.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与 交于 、 两点,则下列结论正确的是
A.
B.
C.
D. 的最小值为
9.ACD
【解析】
抛物线 的焦点为 ,准线为 。
设过点 的直线为 (该形式包含直线垂直于 轴的情形)。
代入 得 ,即 ,
所以 ,A 正确。
又 ,B 错误。
由抛物线定义,,,
所以 。
而 ,
故 ,C 正确。
又 ,当直线垂直于 轴时取等号,D 正确。
故选 ACD。
10.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、,则下列说法正确的是
A. 的离心率为
B.若点 在 的右支上,且 ,则
C.过 且垂直于 轴的弦长为
D.存在过 的直线 ,使 与 的右支交于 、 两点,且
10.ABD
【解析】
由 的方程得 ,,。
所以 的离心率为 ,A 正确。
若点 在右支上,则由双曲线的定义得 。
又 ,所以 ,即 。
而右支上的点到右焦点距离的最小值为 ,故 可以实现,B 正确。
过 且垂直于 轴的弦长为通径 ,C 错误。
设过 的直线 的倾斜角为 ,由双曲线的焦半径公式,
当 与右支交于 、 两点时 ,
其中 ,故 。
因为 ,所以存在这样的直线,D 正确。
故选 ABD。
11.关于曲线 (、 为实数,且 ),下列说法正确的是
A.当 时, 表示圆
B.当 时, 表示双曲线
C.当 时, 的焦点在 轴上
D.当 表示离心率为 的双曲线时,
11.ABC
【解析】
当 时,方程化为 ,表示圆,A 正确。
当 时,、 一正一负,不妨设 ,
方程化为 ,表示双曲线,B 正确。
当 时,方程化为 ,
因为 ,所以分母较大的 对应 ,焦点在 轴上,C 正确。
当 表示双曲线时,仍设 ,则 ,,
。由 得 ,即 ,D 错误。
故选 ABC。
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。
12.已知抛物线 上存在两个不同的点 、 关于直线 对称,则 的取值范围是______.
12.
【解析】
设 、,线段 的中点为 。
因为 、 关于直线 对称,所以 且 。
由 的斜率为 得直线 的斜率为 ,
故可设直线 ( 为参数)。
代入 得 ,即 。
因为 、 是两个不同的点,所以 ,即 。
由韦达定理 ,故 ,。
把 代入 得 ,即 。
由 得 。
所以 的取值范围是 。
13.已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,直线 与 交于 、 两点,若 ,则 的实半轴长为______.
13.
【解析】
由渐近线方程为 得 ,即 。
把 代入双曲线方程得 ,
整理得 ,
所以 (此时需 )。
由 得 ,即 ,
所以 ,满足 。
故 的实半轴长为 。
14.已知 、 是双曲线 的左、右焦点,点 在双曲线上,且 ,则 的面积为______.
14.
【解析】
由双曲线方程得 ,,,故 。
设 ,,由双曲线的定义得 。
在 中由余弦定理,
。
又 ,
所以 ,即 。
故 。
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.在圆 上任取一点 ,过点 作 轴的垂线段 , 为垂足,点 满足 ,当点 在圆 上运动时,点 的轨迹为曲线 .(1) 求 的方程与离心率;(2) 设直线 与 交于 、 两点,若 ,求 的方程.(13分)
15.见解析
【解析】
(1) 设 ,则 ,且 。
设 ,则 ,。
由 得 ,,即 ,。
代入 得 ,即 。
所以 ,,, 的离心率 。
(2) 由 (1) 知 的方程为 。
把 代入得 ,即 。
因为 与 交于两个不同的点,所以 ,即 。
由韦达定理 ,。
因为 的斜率为 ,所以
。
由 得 ,即 ,解得 ,
满足 ,故 。
所以直线 的方程为 或 。
16.已知椭圆 , 为坐标原点,、 是 上两点,且 .(1) 求 的离心率;(2) 证明:点 到直线 的距离为定值,并求出该定值;(3) 求 面积的最大值.(15分)
16.见解析(离心率 ,定值 ,面积最大值 )
【解析】
(1) 由 的方程得 ,,,所以 。
(2) 设 为点 到直线 的距离。
当直线 的斜率不存在时,设 、。
由 得 ,即 ,
代入椭圆方程得 ,解得 ,
此时 。
当直线 的斜率存在时,设 。
由 得 ,代入得
,
故 ,。
由 得 ,而 ,
所以 。
代入韦达定理的结果并化简得 。
于是 。
综上,点 到直线 的距离为定值 。
(3) 设 ,, 的倾斜角为 。
由 在 上得 ;
由 知 的方向角为 ,同理 。
两式相加得 。
由 得 。
记 ,则 ,
记 ,则 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增。
又 ,,故 的最大值为 。
所以 的最大值为 ,
此时 、 分别在 轴、 轴上(即 ,)。
17.在平面直角坐标系 中,已知点 、,动点 满足 ,记点 的轨迹为 .(1) 求 的方程;(2) 设 为 的右焦点,过点 的直线 与 的右支交于 、 两点.(ⅰ)若 ,求 的斜率;(ⅱ)求 的最小值.(15分)
17.见解析(;;最小值为 )
【解析】
(1) 由 知点 到 的距离大于到 的距离,且 ,
所以点 的轨迹是以 、 为焦点的双曲线的右支。
设 ,则 ,,故 ,。
所以 的方程为 。
(2) 右焦点 ,即点 。
(ⅰ)由双曲线的渐近线为 知,当过 的直线与右支交于两点时,
其斜率的绝对值大于 。
设 ,由 得 ,代入得
,
故 ,。
于是 。
由 得 。
由 得 ,即 ,
满足 ,故 。
(ⅱ)当直线 的斜率不存在时,,代入 得 ,
此时 。
当直线 的斜率存在时,由(ⅰ)知 。
所以 的最小值为 ,此时 的方程为 。
18.已知椭圆 ,点 .(1) 求 的离心率;(2) 设直线 与 交于 、 两点, 的斜率存在且不为 ,若直线 、 的斜率之和为 ,证明:直线 经过定点.(17分)
18.见解析(离心率 ,定点 )
【解析】
(1) 由 的方程得 ,,,所以 。
(2) 设 (),、。
由 得 ,代入得
,
故 ,。
由 得 ,
即 。
把 代入得 ,
即 。
代入韦达定理的结果得
,
约去 ()得 ,即 ,
所以 。
故直线 的方程为 ,它恒过定点 。
(此时 恒成立, 与 总有两个交点,且交点不与 重合。)
19.已知抛物线 经过点 .(1) 求 的方程;(2) 过点 作 的两条切线,切点分别为 、,求直线 的方程;(3) 求 的面积.(17分)
19.见解析(;;面积 )
【解析】
(1) 因为点 在 上,所以 ,即 ,故 的方程为 。
(2) 设切点为 ,则 。
由 得 ,故 ,点 处切线的斜率为 。
切线方程为 ,即 ,亦即 。
因为切线过点 ,所以 ,即 。
代入 得 ,即 ,解得 。
所以两个切点 、 的坐标满足 ,即直线 的方程为 。
(3) 由 (2) 知 、 是 的两根,故 。
所以 。
点 到直线 的距离
。
故 。
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