第三章 圆锥曲线的方程 单元测试(二)-新人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册高二上学期.rar
第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(一)第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(一)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)1抛物线27yx 的焦点坐标为A7,04B70,4C1,028D10,28【答案】D【详解】把抛物线27yx 化为标准方程217xy ,可得抛物线的焦点在y轴上,开口向下,且127p ,即114p ,所以焦点坐标为10,28.故选:D.2“01t ”是“曲线2211xytt表示椭圆”的A必要而不充分条件B充分而不必要条件C充要条件D既不充分也不必要条件【答案】A【详解】因为曲线2211xytt为椭圆,所以0101tttt ,解得01t 且12t ,所以“01t ”是“01t 且12t ”的必要而不充分条件.故选:A3若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是A45B35C25D15【答案】B【解析】由题意可知2222222 22444acbacbacbac 2223523052305cacaeee .4 (2021揭阳第一中学高二期中)已知椭圆:与双曲线:(,)具有共同的焦点,离心率分别为,且.2222111xyab110abD2222221xyab20a 20b 1F2F1e2e213ee点是椭圆和双曲线的一个交点,且,则( )ABCD【答案】C【解析】设,.根据圆锥曲线定义与勾股定理可得,从而可得,结合,可得结果.【详解】设,.在椭圆中,所以.在双曲线中,所以,所以,即,得,即.因为,所以,解得.故选:C5 (2021福建省厦门集美中学高二期中)已知、为双曲线的焦点,为与双曲线的交点,且有,则该双曲线的离心率为( ) ABCD【答案】A【解析】设,则,将、用表示,即可求得该双曲线的离心率.【详解】PCD12PFPF2=e4 236223 3411PFr22PFr2221bb2221112ee213ee11PFr22PFrC2222212121 211 22222crrrrrrarr2221 2112444rracbD2222212121 221 22222crrrrrrarr2221 2222444rrcab2221bb222221acca222212aac2221112ee213ee2222132ee22e 1F2F22122:10,0 xyCababP222xyc1C121tan3PFF102173232PFm13PFm2a2cm由题意知,在中,可设,则,由勾股定理可得,又由得,所以,.故选:A.6 (2021贵州贵阳市贵阳一中高三月考 (文) ) 已知抛物线:的焦点为,点,分别在抛物线上,且,则( )A4B6C8D12【答案】B【解析】由抛物线的定义及其性质,解三角形的知识结合焦点弦公式,即可解出【详解】令,则,过,作准线 :的垂线,垂足为,过作,垂足为,如图,易得,在中,直线的倾斜角为,焦点弦,1290FPF12Rt FPF121tan3PFF2PFm13PFm221212102FFPFPFmc122PFPFa22am21022ceaC220ypx pFMN34MFMN 16MN p 3MFtNFtNMl2px NMNNHMMH2MHtRtMNH60NMH=MN6022sinpMN,故选:B. 7已知O为坐标原点,F是椭圆C:12222byax(0 ba)的左焦点,A、B分别为椭圆C的左、右顶点,P为椭圆C上一点,且xPF 轴。过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E。若直线BM经过OE的中点,则椭圆C的离心率为( ) 。A、31B、21C、32D、43【答案】A【解析】作图,由题意得)0(,aA 、)0( ,aB、)0(,cF ,设)0(mE,由OEPF /得|AOAFOEMF,则acamMF)(|,又由MFOE/,得|21BFBOMFOE,则acamMF2)(|,由得)(21caca,即ca3,则31ace,故选 A。8已知直线)2( xky(0k)与抛物线C:xy82相交于A、B两点,F为C的焦点,若|2|FBFA ,则k( ) 。6p =A、31B、32C、32D、322【答案】D【解析】设抛物C:xy82的准线为l:2x,直线)2( xky(0k)恒过定点)02(,P,如图过A、B分别作lAM 于M,lBN 于N,由|2|FBFA ,则|2|BNAM ,点B为AP的中点,连接OB,则|21|AFOB ,|BFOB ,点B的横坐标为1,故点B的坐标为)221 ( ,322)2(1022k,故选 D。二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)9.已知O为坐标原点,1,2M,P是抛物线C:22ypx上的一点,F为其焦点,若F与双曲线2213xy的右焦点重合,则下列说法正确的有( )A若6PF ,则点P的横坐标为 4B该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为3C若POF外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆面积为9DPMF周长的最小值为35【答案】ACD【解析】因为双曲线的方程为2213xy,所以23a ,21b ,则222cab,因为抛物线C的焦点F与双曲线2213xy的右焦点重合,所以=22p,即4p ,选项 A:若6PF ,则点P的横坐标为042PFxp,所以选项 A 正确;选项 B:因为抛物线C的焦点F与双曲线2213xy的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为2222 333ba,所以选项 B 错误;选项 C: 因为(0,0)O、(2,0)F,所以POF外接圆的圆心的横坐标为 1,又因为POF外接圆与抛物线C的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点F的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为 3,所以3r ,所以该外接圆面积为29Sr,所以选项 C 正确;选项 D:因为PMF的周长为5 () 2525 352PPMpCPFPMMFxPMxPMx ,所以选项 D 正确.故选:ACD10. (2020江苏南京高二期末)泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星,却没有交会的轨迹;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交会,却在转瞬间无处寻觅已知点10M,直线 l:2x ,若某直线上存在点 P,使得点 P 到点 M 的距离比到直线 l 的距离小 1,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )A点 P 的轨迹曲线是一条线段B点 P 的轨迹与直线 l:1x 是没有交会的轨迹(即两个轨迹没有交点)C26yx不是“最远距离直线”D112yx是“最远距离直线”【答案】BCD【解析】由题意可得,点 P 到点 M 的距离比到直线 l 的距离小 1,即等价于“点 P 到点 M 的距离等于到直线 l:1x 的距离”故 P 点轨迹是以10M,为焦点, 直线 l:1x 为准线的抛物线,其方程是24yx,故 A 错误;点 P 的轨迹方程是抛物线24yx,它与直线 l没交点,即两者是没有交会的轨迹,故 B 正确;要满足“最远距离直线”则必须满足与上述抛物线24yx有交点,把26yx代入抛物线24yx,消去 y 并整理得2590 xx因为254 1 9110 ,无解,所以26yx不是“最远距离直线”,故 C 正确;把112yx代 入 抛 物 线24yx, 消 去 y 并 整 理 得21240 xx, 因 为2124 1 41280 ,有解,所以112yx是“最远距离直线”,故 D 正确故选:BCD11 (2021江苏高三专题练)已知抛物线 E:y24x 的焦点为 F,准线为 l,过 F 点的直线与抛物线 E 交于 A,B 两点,C,D 分别为 A,B 在 l 上的射影,且|AF|3|BF|,M 为 AB 的中点,则下列结论正确的是( )ACFD90B直线 AB 的斜率为3CCMD 为等腰直角三角形D线段 AB 的长为163【答案】ABD【详解】由抛物线的方程可得:F(1,0) ,准线方程为:x1,设直线 AB 的方程为:xmy+1,A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,则 C(1,y1) ,D(1,y2) ,联立方程214xmyyx消去x 整理可得:y24my40,所以 y1+y24m,y1y24,所以1212( 2,) ( 2,)4440FC FDyyy y uu u r uuu rgg,所以 FCFD,即CFD90,所以 A 正确,选项 B: 因为|AF|3|BF|,所以3AFFBuuu ruur,即 y13y2,且 y1+y24m,y1y24,解得33m ,所以直线 AB 的斜率为13km,故 B 正确,选项 C: 由 A 正确,则 CMDM 不可能,且角 C 和角 D 不可能为直角,故 C 错误,选项 D: 22222121216= 1()4116164(1)3ABmyyy ymmmgg故 D 正确,故选:ABD12 (2021聊城市山东聊城一中高三) 曲率半径是用来描述曲线上某点处曲线弯曲变化程度的量,已知对于曲线222210,0 xyabab上点00,P xy处的曲率半径公式为3222220044xyRa bab,则下列说法正确的是( )A对于半径为R的圆,其圆上任一点的曲率半径均为RB椭圆222210 xyabab上一点处的曲率半径的最大值为aC椭圆222210 xyabab上一点处的曲率半径的最小值为2baD对于椭圆22211xyaa上点01,2y处的曲率半径随着a的增大而碱小【答案】AC【详解】A:由题设知:圆的方程可写为22221xyRR,所以圆上任一点00,P xy曲率半径为3322222440044xyRRRRRRR ,正确;B、 C: 由222210,0 xyabab弯曲最大处为(,0)a, 最小处为(0,)b, 所以在(,0)a处有322222440abRa baba,在(0,)b处有322222440baRa babb,即22,baRab,故 B 错误,C 正确;D:由题意,01,2y处的曲率半径32220414Raya,而202114ya ,所以8234333223242111()4444aaRaaaa,令824333( )44aaf aa,则在1a 上有11342( )(84)06afaaa恒成立,故R在1a 上随着a的增大而增大,错误;故选:AC.三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)13 (2021安徽高二期中 (文) ) 已知抛物线2:C ymx的焦点是椭圆22195xyE:的左焦点,则抛物线C的准线方程是_【答案】2x 【解析】先求得椭圆的左焦点,然后利用抛物线交点与准线的关系求解即可.【详解】椭圆22:195xyE中,2229,5,954.2abcc 于是抛物线C的焦点是( 2,0),故其准线方程是2x 故答案为:2x .14 (2021四川广元市高二期末(理) )抛物线24xy的焦点为F,已知抛物线在A点处的切线斜率为 2,则直线AF与该切线的夹角的正弦值为_【答案】55【解析】利用导数的几何意义,结合切线的斜率求解切点坐标,然后求解切线与AF的正切值,再利用三角函数恒等变换公式可求得结果【详解】解:由24xy,得214yx,则12yx,设点A的坐标为( , )m n,则由题意可得122m ,解得4m ,则4n ,所以(4,4)A,因为抛物线24xy的焦点(0,1)F,所以4 13404AFk,设切线与AF的夹角为,则3214tan32124 ,所以221tan54sintancos11tan514,故答案为:5515如图所示,已知F是椭圆12222byax(0 ba)的左焦点,P是椭圆上的一点,xPF 轴,ABOP/(O为原点) ,则该椭圆的离心率是 。【答案】22【解析】)(2abcP,又PFO与BOA相似,则acbabAOOFBOPF2|,解得cb ,又222cba得22222aceca。16设抛物线C:pxy22(0p)的焦点为F,准线为l,点A为抛物线C上一点,以F为圆心,FA为半径的圆交l于B、D两点,若120BFD,ABD的面积为32,则p 。【答案】1【解析】120BFD,pAFDFBF2|,30DBFBDF,又pFF|,pAFDFBF2|,pBD32|,A到准线l的距离pAFd2|,323232221|212pppBDdSABD,解得1p。四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)17. (2020全国高二单元练)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C22:12xy上,过 M 作x 轴的垂线,垂足为 N,点 P 满足2NPNM .(1)求点 P 的轨迹方程;(2)设点Q在直线3x 上,且1OP PQ .证明:过点 P 且垂直于 OQ 的直线l过 C 的左焦点 F.【解析】(1)设 P(x,y) ,M(00,xy),则 N(0,0 x) ,00NP(x, ),NM0,xyy ()由NP2NM 得00202xyy,.因为 M(00,xy)在 C 上,所以22x122y.因此点 P 的轨迹为222xy.由题意知 F(-1,0) ,设 Q(-3,t) ,P(m,n) ,则OQ3t PF1 mn OQ PF33mtn , ,OPmn PQ3mtn ,(,).由OP PQ1 得-3m-2m+tn-2n=1,又由(1)知222mn,故 3+3m-tn=0.所以OQ PF0 ,即OQPF.又过点 P 存在唯一直线垂直于 OQ,所以过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F.18 (12 分)已知双曲线22:33Cxy.(1)求双曲线的两条渐近线的夹角的大小;(2)设定点 A(a,0)(a0),求双曲线上的动点 P 到 A 的距离 d 的最小值.【答案】 (1)3; (2)2min1,04312,42aadaa.【详解】(1)双曲线 C 的两条渐近线方程是3yx ,则它们的夹角是3;(2)设,P x y为双曲线上任意一点,则2233xy2222()423dAPxayxaxa,2234()3,(, 11,)44aadxx 二次函数22423yxaxa的对称轴04ax ,定义域为(, 11,) 当14a,即04a时,当1x 时,min1da当14a,即4a 时,当4ax 时,2min334ad综上所述2min1,04312,42aadaa19 (12 分)如图,直线: l yxb与抛物线2:4C xy相切于点A .(1)求实数b的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.【详解】(1)直线: l yxb与抛物线2:4C xy相切于点A .则24yxbxy,得2440 xxb, (*)因为直线l与抛物线C相切,所以2( 4)4( 4 )0b ,解得1b .(2)由(1)可知1b ,故方程(*)即为2440 xx,解得2x ,代入24xy,得1y .故点(2,1)A,因为圆A 与抛物线C的准线相切,所以圆A 的半径r等于圆心A 到抛物线的准线1y 的距离,即|1( 1)| 2r ,所以圆A 的方程为22(2)(1)4xy.20 (2021河南高二月考(理) )已知椭圆的一个顶点恰好是抛物线的焦点,椭圆 C 的离心率为.()求椭圆 C 的标准方程;()从椭圆 C 在第一象限内的部分上取横坐标为 2 的点 P,若椭圆 C 上有两个点 A,B 使2222:10 xyCabab 24 3xy22得的平分线垂直于坐标轴,且点 B 与点 A 的横坐标之差为,求直线 AP 的方程.【答案】 (); ().【解析】()由题意可得关于参数的方程,解之即可得到结果;()设直线 AP 的斜率为 k,联立方程结合韦达定理可得 A 点坐标,同理可得 B 点坐标,结合横坐标之差为,可得直线方程.【详解】()由抛物线方程可得焦点为,则椭圆 C 的一个顶点为,即.由,解得.椭圆 C 的标准方程是;()由题可知点,设直线 AP 的斜率为 k,由题意知,直线 BP 的斜率为,设,直线 AP 的方程为,即.联立方程组消去 y 得.P,A 为直线 AP 与椭圆 C 的交点,即.把换成,得.,解得,当时,直线 BP 的方程为,经验证与椭圆 C 相切,不符合题意;当时,直线 BP 的方程为,符合题意.直线 AP 得方程为.APB8322163xy12yx8324 3xy03,03,23b 22222cabeaa26a 22163xy2,1Pk11,A x y22,B xy12yk x 12ykxk 221 2 ,1,63ykxkxy 2222141 28840kxkk xkk212884221kkxk21244221kkxkkk22244221kkxk21288213kxxk112kk或1k 3yx12k 122yx 12yx21已知椭圆C:12222byax(0 ba)的四个顶点组成的四边形的面积为22,且经过点)221 ( ,。过椭圆右焦点F作直线l与椭圆C交于A、B两点。(1)求椭圆C的方程;(2)若OBOA ,求直线l的方程。【解析】 (1)四边形的面积为222221ba,2ab, 又点)221 ( ,在C:12222byax上,则121122ba,22a,12b,椭圆的方程为1222 yx; (2)由(1)可知椭圆C的右焦点)01 ( ,F,当直线l无斜率时,直线l的方程为1x,则)221 ( ,A、)221 ( ,B,OBOA 不成立,舍, 当直线l有斜率时,设直线方程为将) 1( xky,代入椭圆方程,整理得0) 1(24)21 (2222kxkxk,0恒成立,设)(11yxA,、)(22yxB,则2221214kkxx,222121) 1(2kkxx, 又22212122121 1)(kkxxxxkyy, 002121yyxxOBOAOBOA, 即04122121) 1(2222222kkkkkk,解得2k, 则直线l的方程为:) 1(2xy。 22 (12 分)已知抛物线E:pxy22(0p) ,直线3 myx与E交于A、B两点,且6OBOA,其中O为坐标原点。(1)求抛物线E的方程;(2 )已知点C的坐标为)03(,记直线CA、CB的斜率分别为1k、2k,证明:22221211mkk为定值。【解析】 (1)联立方程组322myxpxy,消元得:0622ppmyy,0恒成立,设)(11yxA,、)(22yxB,pmyy221,pyy621, 又6694)(2122212121pyypyyyyxxOBOA,21p,从而xy 2; (2)6311111myyxyk,6322222myyxyk,1161ymk,2261ymk, 22221222212)6()6(211mymymmkk)11(36)11(12222121yyyym )11(36)11(12222121yyyym22212122121212)(3612yyyyyyyyyym, 又mpmyy221,3621pyy,则2421122221mkk, 即22221211mkk为定值24。 第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(二)第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(二)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)1 (2020全国高考)在平面内,A,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ,则点 C 的轨迹为( )A圆B椭圆C抛物线D直线【答案】A【解析】设20ABa a,以 AB 中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:,0 ,0AaB a,设,C x y,可得:,ACxa yBCxa y,从而 :2AC BCxaxay,结合题意可得 :21xaxay,整理可得 :2221xya,即点 C 的轨迹是以 AB 中点为圆心,21a 为半径的圆.故选:A.2 (2020湖北襄阳高二期末) 将离心率为1e的双曲线1C的实半轴长a和虚半轴长()b ab同时增加(0)m m 个单位长度,得到离心率为2e的双曲线2C,则( )A对任意的, a b,12eeB当ab时,12ee;当ab时,12eeC对任意的, a b,12eeD当ab时,12ee;当ab时,12ee【答案】D【解析】依题意,因为,由于,所以当时, 所以12ee;当时,而,所以,所以12ee所以当ab时,12ee;当ab时,12ee3.(2018全国高考)设抛物线 C: y2=4x 的焦点为 F,过点(2,0)且斜率为23的直线与 C交于 M,N 两点,则FM FN =( )A5B6C7D8【答案】D【解析】根据题意,过点(2,0)且斜率为23的直线方程为2(2)3yx,与抛物线方程联立22(2)34yxyx,消元整理得:yy2680,解得(1,2),(4,4)MN,又(1,0)F,所以(0,2),(3,4)FMFN ,从而可以求得0 32 48FM FN ,故选 D4在平面内,A,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ,则点 C 的轨迹为A圆B椭圆C抛物线D直线【答案】A【详解】设20ABa a,以 AB 中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:,0 ,0AaB a,设,C x y,可得:,ACxa yBCxa y,从而:2AC BCxaxay,结合题意可得:21xaxay,整理可得:2221xya,即点 C 的轨迹是以 AB 中点为圆心,21a 为半径的圆.5 (2020浙江高考真题)已知点 O(0,0) ,A(2,0) ,B(2,0) 设点 P 满足|PA|PB|=2,且 P 为函数 y=23 4x图像上的点,则|OP|=( )A222B4 105C7D10【答案】D【详解】因为| 24PAPB,所以点P在以,A B为焦点,实轴长为2,焦距为4的双曲线的右支上,由2,1ca可得,222413bca ,即双曲线的右支方程为22103yxx,而点P还在函数23 4yx的图象上,所以,由2221033 4yxxyx,解得1323 32xy,即13271044OP 6 (2020全国高考真题)设双曲线 C:22221xyab(a0,b0)的左、右焦点分别为 F1,F2,离心率为5P 是 C 上一点,且 F1PF2P若PF1F2的面积为 4,则 a=( )A1B2C4D8【答案】A【详解】5ca,5ca ,根据双曲线的定义可得122PFPFa,1 2121|42PF FPFFSP,即12|8PFPF,12FPF P,22212|2PFPFc,22121224PFPFPFPFc,即22540aa,解得1a ,故选:A.7 (江西高二期末)已知直线和直线,抛物线上一动点1:4360lxy2:1lx 24yxP到直线和直线的距离之和的最小值是( )A2B3CD【答案】A【解析】直线 l2: x1 为抛物线 y24x 的准线由抛物线的定义知,P 到 l2的距离等于 P 到抛物线的焦点 F(1,0)的距离,故本题转化为在抛物线 y24x 上找一个点 P,使得 P 到点 F(1,0)和直线 l2的距离之和最小, 最小值为 F(1,0)到直线 l1: 4x3y60 的距离, 即 dmin28 (2020四川成都七中高三其他模拟(文) )已知 P(x0,y0)是椭圆 C:+y2=1 上的一点,F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,若0,则 x0的取值范围是ABCD【答案】A【解析】将原问题转化为椭圆与圆的交点问题,求得临界值,然后求解 x0的取值范围即可.【详解】如图,设以 O 为原点、半焦距为半径的圆 x2+y2=3 与椭圆交于 A,B 两点.由得,要使0,则点 P 在 A、B 之间,1l2l1153716406524x12PF PF 2 6 2 6,332 3 2 3,3333,3366,333c 2222314xyxy2 63x12PF PF x0的取值范围是故选 A二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)9设抛物线C:pxy22(0p)的焦点为F,点M在C上,5|MF,若以MF为直径的圆过点)20( ,则C的方程为( ) 。A、xy22B、xy42C、xy82D、xy162【答案】BD【解析】设)(00yxM,则52|0pxMF,则250px,又)02(,pF,则以MF为直径的圆的方程为0)()2()(00yyypxxx,将)02( ,代入,得04800ypx,即0842020 yy,40y,由0202pxy 得:)25(216pp,解得2p或8,则方程为xy42或xy162,故选 BD。10我们把离心率为215 e的双曲线12222byax(0a,0b)称为黄金双曲线。如图所示,1A、2A是双曲线的实轴顶点,1B、2B是虚轴顶点,1F、2F是焦点, 过右焦点2F且垂直于x轴的直线交双曲线于M、N两点,则下列命题正确的是( ) 。A、双曲线11522yx是黄金双曲线B、若acb 2,则该双曲线是黄金双曲线C、若90211ABF,则该双曲线是黄金双曲线D、若90MON,则该双曲线是黄金双曲线【答案】BCD2 6 2 6,33【解析】A 选项,21525151e,不是黄金双曲线,B 选项,222acacb,化成022acac,即012ee,又1e,解得215 e,是黄金双曲线,C 选项,90211ABF,221221211|AFABFB,22222)(caabcb,化简得022aacc,由知是黄金双曲线,D 选项,90MON,xMN 轴,abMF22|,且2MOF是等腰Rt,abc2,即acb 2,由知是黄金双曲线,综上,BCD 是黄金双曲线,故选 BCD。11 (2021武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高二期末)已知曲线,、为实数,则下列说法正确的是( )A曲线可能表示两条直线B若,则是椭圆,长轴长为C若,则是圆,半径为D若,则是双曲线,渐近线方程为【答案】AC【解析】取,可判断 A 选项的正误;将曲线的方程化为标准方程,可判断 B 选项的正误;将方程化为圆的标准方程,可判断 C 选项的正误;分和两种情况讨论,将曲线的方程化为标准方程,求出双曲线的渐近线方程,可判断 D 选项的正误.【详解】对于 A 选项,若,则曲线的方程为,即,此时,曲线表示两条直线,A 选项正确;对于 B 选项,若,则,曲线的标准方程为,22:1C mxnymnC0mnC2 m0mnC1m0m nCnyxm 0m 0n C00mn00mnC0m 0n C21mx 1xm C0mn110nmC22111xymn此时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,该椭圆的长轴长为,B 选项错误;对于 C 选项,若,曲线的方程为,此时,曲线表示圆,且该圆的半径为,C 选项正确; 对于 D 选项,若,则曲线的方程为,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,此时,双曲线的渐近线方程为;当,时,则曲线的方程为,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,所以,双曲线的渐近线方程为.综上所述,D 选项错误.故选:AC.12 (2020湖南师大附中高二期末)已知焦点在轴,顶点在原点的抛物线,经过点,以上一点为圆心的圆过定点,记,为圆与轴的两个交点( )A抛物线的方程为B当圆心在抛物线上运动时,随的变化而变化C当圆心在抛物线上运动时,记,有最大值D当且仅当为坐标原点时,【答案】ACD【解析】Cy2n0mnC221xymC1m0m 0n C22111xymnCx21am21bn Cbmyxxan 0m 0n C22111yxnmCy21an21bm Camyxxbn y1C2,2P1C2C0,1AMN2Cx1C22xy2CMN2C2C|AMm|ANnmnnm2CAMAN由已知,设抛物线方程为,将点代入即可判断 A 选项;设圆心,求出圆的半径,写出圆的方程,令,可求得、,由此可判断 B 选项;设,根据条件可求得,利用基本不等式讨论即可判断 C 选项;再根据可判断 D 选项【详解】解:由已知,设抛物线方程为,解得所求抛物线的方程为,故 A 正确;设圆心,则圆的半径,圆的方程为,令,得,得,(定值) ,故 B 不正确;设,当时,当时,故当且仅当时,取得最大值为,故 C 正确;由前分析,即,当且仅当时,故 D 正确;故选:ACD三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)22xpy2,2P22,2aCa0y MN(1,0)M a(1,0)N amnnm222|AMANMN22xpy2222p1p C22xy22,2aCa22212ara2C222222()122aaxaya0y 22210 xaxa 11xa21xa12|2MNxx(1,0)M a(1,0)N a22211(1)122mxaaa 22221(1)122nxaaa 2222442442 144mnmnaanmmnaa0a 2mnnm0a 2242 12 24mnnmaa2a mnnm2 22222|24 |4AMANaMN2222224aaaa 0a 222|AMANMN13.(2020山东泰安一中高二月考)已知双曲线(0ab)的焦距为2c,右顶点为, 抛物线的焦点为,若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c,且,则双曲线的渐近线方程为_.【答案】yx 【解析】由已知,OAa AFc,所以,,2pOFp b把2pyb 代入双曲线方程22221xyab得,222,xa所以,直线2py 被双曲线截得的线段长为2 2a,从而2 22 ,2ac ca,所以,2222,abaab,所求渐近线方程为yx .14 (2020福建莆田一中高二月考)椭圆2222:1(0)xyrabab的左、右焦点分别为12.FF、焦距为2c,若直线3yxc与椭圆r的一个交点M满足12212,MFFMF F 则该椭圆的离心率等于 .【答案】31【解析】注意到直线过点(,0)c即为左焦点1F,又斜率为3,所以倾斜角为060,即01260MFF.又故02130MF F,那么02190F MF.01121cos602 2MFFFcc,02123sin602 32MFFFcc,122223123ccceaMFMFcc.15.(2020大连 24 中高二月考)设抛物线2:2(0)C ypx p的焦点为 F,点M在 C上,5MF ,若以 MF为直径的圆过点(0,2) ,则C的方程为 .【答案】24yx或 216yx【解析】抛物线C 方程为22(0)ypx p,焦点(,0)2pF,设( , )M x y,由抛物线性质52pMFx,可得52px ,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为52,由已知圆半径也为52,据此可知该圆与 y 轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为 2,则 M 点纵坐标为 4,即(5,4)2pM,代入抛物线方程得210160pp,所以 p=2 或 p=8.所以抛物线 C 的方程为24yx或216yx.16数学中有许多形状优美寓意美好的曲线,曲线22:4C xyx y 就是其中之一,曲线 C 对应的图象如图所示,下列结论:直线 AB 的方程为:20 xy;曲线 C 与圆228xy有 2 个交点;曲线 C 所围成的“心形”区域的面积大于 12;曲线 C 恰好经过 4 个整点(即横纵坐标均为整数的点).其中正确的是:_.(填写所有正确结论的编号)【答案】【详解】对于,曲线22:4C xyx y ,令0 x ,则2y ;令0y ,则2x ;所以点2,0A,0,2B,所以直线 AB 的方程为:221xy即20 xy,故错误;对于,由222248xyx yxy可得22xy或22xy ,所以曲线 C 与圆228xy有 2 个交点2,2,2,2,故正确;对于,在曲线上取点2,2D,2,2E ,2,0F ,0, 2G,顺次连接各点,如图,则12 44 2122ADEFGS ,所以曲线 C 所围成的“心形”区域的面积大于 12,故正确;对于,曲线经过的整点有:2,0,0, 2,2,2,有 6 个,故错误.故答案为:.四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)17求满足下列各条件的椭圆的标准方程:(1)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为3;(2)经过点) 132(,P,)23(,Q两点;(3)与椭圆13422yx有相同离心率且经过点)32(,。【解析】 (1)由已知得ca2,3ca,解得32a,3c,3b,所求椭圆方程为191222yx或112922yx; (2)设椭圆方程为122 ByAx(0A,0B且BA) ,则代入P、Q两点,解得151A,51B,所求椭圆方程为151522yx; (3)若焦点在x轴上,设所求椭圆方程为:tyx3422(0t) ,将点)32(,代入得23)3(4222t,故所求方程为16822yx,若焦点在y轴上,设所求椭圆方程为:3422xy(0) ,将点)32(,代入得12254)3(3222,故所求方程为142532522xy。 18已知椭圆 C 的中心为直角坐标系 xOy 的原点,焦点在 x 轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是 7 和 1.(1)求椭圆 C 的方程;(2)若 P 为椭圆 C 上的动点,M 为过 P 且垂直于 x 轴的直线上的点,OPOM=,求点 M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线【详解】(1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为 a, c, 由已知得17acac , ,解得 a = 4 , c = 3 又b2a2c2,b 7 , 所以椭圆 C 的方程为221167xy . (2)设 M(x,y),其中 x4,4,由已知|OPOM 及点 P 在椭圆 C 上可得2222911216()xxy ,整理得(1629)x2162y2112,其中 x4,4 当 34时,化简得 9y2112,所以点 M 的轨迹方程为 y 4 73(4x4)轨迹是两条平行于 x 轴的线段 当 34时,方程变形为 2222111211216916xy ,其中 x4,4当 034时,点 M的轨迹为中心在原点、实轴在 y 轴上的双曲线满足4x4 的部分;当341)的左、右顶点,G 为 E的上顶点,8AG GB ,P 为直线 x=6 上的动点,PA 与 E 的另一交点为 C,PB 与 E 的另一交点为 D(1)求 E 的方程;(2)证明:直线 CD 过定点.【解析】 (1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程222:1(1)xEyaa可得:,0Aa, ,0B a,0,1G,1AGa,, 1GBa 218AG GBa ,29a 椭圆方程为:2219xy(2)证明:设06,Py,则直线AP的方程为:00363yyx ,即:039yyx联立直线AP的方程与椭圆方程可得:2201939xyyyx,整理得:2222000969810yxy xy,解得:3x 或20203279yxy将20203279yxy代入直线039yyx可得:02069yyy所以点C的坐标为20022003276,99yyyy.同理可得:点D的坐标为2002200332,11yyyy当203y 时,直线CD的方程为:0022200002222000022006291233327331191yyyyyyyxyyyyyy,整理可得:2220000002224200000832338331116 96 3yyyyyyyxxyyyyy整理得:0002220004243323 33 3yyyyxxyyy所以直线CD过定点3,02当203y 时,直线CD:32x ,直线过点3,02故直线 CD 过定点3,0221 (2019福建省永春第一中学高二期末 (文) ) 已知点是圆上任意一点,点与点关于原点对称,线段的垂直平分线分别与,交于,两点.(1)求点的轨迹的方程;P221:18Fxy2F1F2P
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第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(一)第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(一)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)1抛物线27yx 的焦点坐标为A7,04B70,4C1,028D10,28【答案】D【详解】把抛物线27yx 化为标准方程217xy ,可得抛物线的焦点在y轴上,开口向下,且127p ,即114p ,所以焦点坐标为10,28.故选:D.2“01t ”是“曲线2211xytt表示椭圆”的A必要而不充分条件B充分而不必要条件C充要条件D既不充分也不必要条件【答案】A【详解】因为曲线2211xytt为椭圆,所以0101tttt ,解得01t 且12t ,所以“01t ”是“01t 且12t ”的必要而不充分条件.故选:A3若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是A45B35C25D15【答案】B【解析】由题意可知2222222 22444acbacbacbac 2223523052305cacaeee .4 (2021揭阳第一中学高二期中)已知椭圆:与双曲线:(,)具有共同的焦点,离心率分别为,且.2222111xyab110abD2222221xyab20a 20b 1F2F1e2e213ee点是椭圆和双曲线的一个交点,且,则( )ABCD【答案】C【解析】设,.根据圆锥曲线定义与勾股定理可得,从而可得,结合,可得结果.【详解】设,.在椭圆中,所以.在双曲线中,所以,所以,即,得,即.因为,所以,解得.故选:C5 (2021福建省厦门集美中学高二期中)已知、为双曲线的焦点,为与双曲线的交点,且有,则该双曲线的离心率为( ) ABCD【答案】A【解析】设,则,将、用表示,即可求得该双曲线的离心率.【详解】PCD12PFPF2=e4 236223 3411PFr22PFr2221bb2221112ee213ee11PFr22PFrC2222212121 211 22222crrrrrrarr2221 2112444rracbD2222212121 221 22222crrrrrrarr2221 2222444rrcab2221bb222221acca222212aac2221112ee213ee2222132ee22e 1F2F22122:10,0 xyCababP222xyc1C121tan3PFF102173232PFm13PFm2a2cm由题意知,在中,可设,则,由勾股定理可得,又由得,所以,.故选:A.6 (2021贵州贵阳市贵阳一中高三月考 (文) ) 已知抛物线:的焦点为,点,分别在抛物线上,且,则( )A4B6C8D12【答案】B【解析】由抛物线的定义及其性质,解三角形的知识结合焦点弦公式,即可解出【详解】令,则,过,作准线 :的垂线,垂足为,过作,垂足为,如图,易得,在中,直线的倾斜角为,焦点弦,1290FPF12Rt FPF121tan3PFF2PFm13PFm221212102FFPFPFmc122PFPFa22am21022ceaC220ypx pFMN34MFMN 16MN p 3MFtNFtNMl2px NMNNHMMH2MHtRtMNH60NMH=MN6022sinpMN,故选:B. 7已知O为坐标原点,F是椭圆C:12222byax(0 ba)的左焦点,A、B分别为椭圆C的左、右顶点,P为椭圆C上一点,且xPF 轴。过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E。若直线BM经过OE的中点,则椭圆C的离心率为( ) 。A、31B、21C、32D、43【答案】A【解析】作图,由题意得)0(,aA 、)0( ,aB、)0(,cF ,设)0(mE,由OEPF /得|AOAFOEMF,则acamMF)(|,又由MFOE/,得|21BFBOMFOE,则acamMF2)(|,由得)(21caca,即ca3,则31ace,故选 A。8已知直线)2( xky(0k)与抛物线C:xy82相交于A、B两点,F为C的焦点,若|2|FBFA ,则k( ) 。6p =A、31B、32C、32D、322【答案】D【解析】设抛物C:xy82的准线为l:2x,直线)2( xky(0k)恒过定点)02(,P,如图过A、B分别作lAM 于M,lBN 于N,由|2|FBFA ,则|2|BNAM ,点B为AP的中点,连接OB,则|21|AFOB ,|BFOB ,点B的横坐标为1,故点B的坐标为)221 ( ,322)2(1022k,故选 D。二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)9.已知O为坐标原点,1,2M,P是抛物线C:22ypx上的一点,F为其焦点,若F与双曲线2213xy的右焦点重合,则下列说法正确的有( )A若6PF ,则点P的横坐标为 4B该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为3C若POF外接圆与抛物线C的准线相切,则该圆面积为9DPMF周长的最小值为35【答案】ACD【解析】因为双曲线的方程为2213xy,所以23a ,21b ,则222cab,因为抛物线C的焦点F与双曲线2213xy的右焦点重合,所以=22p,即4p ,选项 A:若6PF ,则点P的横坐标为042PFxp,所以选项 A 正确;选项 B:因为抛物线C的焦点F与双曲线2213xy的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为2222 333ba,所以选项 B 错误;选项 C: 因为(0,0)O、(2,0)F,所以POF外接圆的圆心的横坐标为 1,又因为POF外接圆与抛物线C的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点F的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为 3,所以3r ,所以该外接圆面积为29Sr,所以选项 C 正确;选项 D:因为PMF的周长为5 () 2525 352PPMpCPFPMMFxPMxPMx ,所以选项 D 正确.故选:ACD10. (2020江苏南京高二期末)泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星,却没有交会的轨迹;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交会,却在转瞬间无处寻觅已知点10M,直线 l:2x ,若某直线上存在点 P,使得点 P 到点 M 的距离比到直线 l 的距离小 1,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是( )A点 P 的轨迹曲线是一条线段B点 P 的轨迹与直线 l:1x 是没有交会的轨迹(即两个轨迹没有交点)C26yx不是“最远距离直线”D112yx是“最远距离直线”【答案】BCD【解析】由题意可得,点 P 到点 M 的距离比到直线 l 的距离小 1,即等价于“点 P 到点 M 的距离等于到直线 l:1x 的距离”故 P 点轨迹是以10M,为焦点, 直线 l:1x 为准线的抛物线,其方程是24yx,故 A 错误;点 P 的轨迹方程是抛物线24yx,它与直线 l没交点,即两者是没有交会的轨迹,故 B 正确;要满足“最远距离直线”则必须满足与上述抛物线24yx有交点,把26yx代入抛物线24yx,消去 y 并整理得2590 xx因为254 1 9110 ,无解,所以26yx不是“最远距离直线”,故 C 正确;把112yx代 入 抛 物 线24yx, 消 去 y 并 整 理 得21240 xx, 因 为2124 1 41280 ,有解,所以112yx是“最远距离直线”,故 D 正确故选:BCD11 (2021江苏高三专题练)已知抛物线 E:y24x 的焦点为 F,准线为 l,过 F 点的直线与抛物线 E 交于 A,B 两点,C,D 分别为 A,B 在 l 上的射影,且|AF|3|BF|,M 为 AB 的中点,则下列结论正确的是( )ACFD90B直线 AB 的斜率为3CCMD 为等腰直角三角形D线段 AB 的长为163【答案】ABD【详解】由抛物线的方程可得:F(1,0) ,准线方程为:x1,设直线 AB 的方程为:xmy+1,A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,则 C(1,y1) ,D(1,y2) ,联立方程214xmyyx消去x 整理可得:y24my40,所以 y1+y24m,y1y24,所以1212( 2,) ( 2,)4440FC FDyyy y uu u r uuu rgg,所以 FCFD,即CFD90,所以 A 正确,选项 B: 因为|AF|3|BF|,所以3AFFBuuu ruur,即 y13y2,且 y1+y24m,y1y24,解得33m ,所以直线 AB 的斜率为13km,故 B 正确,选项 C: 由 A 正确,则 CMDM 不可能,且角 C 和角 D 不可能为直角,故 C 错误,选项 D: 22222121216= 1()4116164(1)3ABmyyy ymmmgg故 D 正确,故选:ABD12 (2021聊城市山东聊城一中高三) 曲率半径是用来描述曲线上某点处曲线弯曲变化程度的量,已知对于曲线222210,0 xyabab上点00,P xy处的曲率半径公式为3222220044xyRa bab,则下列说法正确的是( )A对于半径为R的圆,其圆上任一点的曲率半径均为RB椭圆222210 xyabab上一点处的曲率半径的最大值为aC椭圆222210 xyabab上一点处的曲率半径的最小值为2baD对于椭圆22211xyaa上点01,2y处的曲率半径随着a的增大而碱小【答案】AC【详解】A:由题设知:圆的方程可写为22221xyRR,所以圆上任一点00,P xy曲率半径为3322222440044xyRRRRRRR ,正确;B、 C: 由222210,0 xyabab弯曲最大处为(,0)a, 最小处为(0,)b, 所以在(,0)a处有322222440abRa baba,在(0,)b处有322222440baRa babb,即22,baRab,故 B 错误,C 正确;D:由题意,01,2y处的曲率半径32220414Raya,而202114ya ,所以8234333223242111()4444aaRaaaa,令824333( )44aaf aa,则在1a 上有11342( )(84)06afaaa恒成立,故R在1a 上随着a的增大而增大,错误;故选:AC.三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)13 (2021安徽高二期中 (文) ) 已知抛物线2:C ymx的焦点是椭圆22195xyE:的左焦点,则抛物线C的准线方程是_【答案】2x 【解析】先求得椭圆的左焦点,然后利用抛物线交点与准线的关系求解即可.【详解】椭圆22:195xyE中,2229,5,954.2abcc 于是抛物线C的焦点是( 2,0),故其准线方程是2x 故答案为:2x .14 (2021四川广元市高二期末(理) )抛物线24xy的焦点为F,已知抛物线在A点处的切线斜率为 2,则直线AF与该切线的夹角的正弦值为_【答案】55【解析】利用导数的几何意义,结合切线的斜率求解切点坐标,然后求解切线与AF的正切值,再利用三角函数恒等变换公式可求得结果【详解】解:由24xy,得214yx,则12yx,设点A的坐标为( , )m n,则由题意可得122m ,解得4m ,则4n ,所以(4,4)A,因为抛物线24xy的焦点(0,1)F,所以4 13404AFk,设切线与AF的夹角为,则3214tan32124 ,所以221tan54sintancos11tan514,故答案为:5515如图所示,已知F是椭圆12222byax(0 ba)的左焦点,P是椭圆上的一点,xPF 轴,ABOP/(O为原点) ,则该椭圆的离心率是 。【答案】22【解析】)(2abcP,又PFO与BOA相似,则acbabAOOFBOPF2|,解得cb ,又222cba得22222aceca。16设抛物线C:pxy22(0p)的焦点为F,准线为l,点A为抛物线C上一点,以F为圆心,FA为半径的圆交l于B、D两点,若120BFD,ABD的面积为32,则p 。【答案】1【解析】120BFD,pAFDFBF2|,30DBFBDF,又pFF|,pAFDFBF2|,pBD32|,A到准线l的距离pAFd2|,323232221|212pppBDdSABD,解得1p。四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)17. (2020全国高二单元练)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C22:12xy上,过 M 作x 轴的垂线,垂足为 N,点 P 满足2NPNM .(1)求点 P 的轨迹方程;(2)设点Q在直线3x 上,且1OP PQ .证明:过点 P 且垂直于 OQ 的直线l过 C 的左焦点 F.【解析】(1)设 P(x,y) ,M(00,xy),则 N(0,0 x) ,00NP(x, ),NM0,xyy ()由NP2NM 得00202xyy,.因为 M(00,xy)在 C 上,所以22x122y.因此点 P 的轨迹为222xy.由题意知 F(-1,0) ,设 Q(-3,t) ,P(m,n) ,则OQ3t PF1 mn OQ PF33mtn , ,OPmn PQ3mtn ,(,).由OP PQ1 得-3m-2m+tn-2n=1,又由(1)知222mn,故 3+3m-tn=0.所以OQ PF0 ,即OQPF.又过点 P 存在唯一直线垂直于 OQ,所以过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F.18 (12 分)已知双曲线22:33Cxy.(1)求双曲线的两条渐近线的夹角的大小;(2)设定点 A(a,0)(a0),求双曲线上的动点 P 到 A 的距离 d 的最小值.【答案】 (1)3; (2)2min1,04312,42aadaa.【详解】(1)双曲线 C 的两条渐近线方程是3yx ,则它们的夹角是3;(2)设,P x y为双曲线上任意一点,则2233xy2222()423dAPxayxaxa,2234()3,(, 11,)44aadxx 二次函数22423yxaxa的对称轴04ax ,定义域为(, 11,) 当14a,即04a时,当1x 时,min1da当14a,即4a 时,当4ax 时,2min334ad综上所述2min1,04312,42aadaa19 (12 分)如图,直线: l yxb与抛物线2:4C xy相切于点A .(1)求实数b的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C的准线相切的圆的方程.【详解】(1)直线: l yxb与抛物线2:4C xy相切于点A .则24yxbxy,得2440 xxb, (*)因为直线l与抛物线C相切,所以2( 4)4( 4 )0b ,解得1b .(2)由(1)可知1b ,故方程(*)即为2440 xx,解得2x ,代入24xy,得1y .故点(2,1)A,因为圆A 与抛物线C的准线相切,所以圆A 的半径r等于圆心A 到抛物线的准线1y 的距离,即|1( 1)| 2r ,所以圆A 的方程为22(2)(1)4xy.20 (2021河南高二月考(理) )已知椭圆的一个顶点恰好是抛物线的焦点,椭圆 C 的离心率为.()求椭圆 C 的标准方程;()从椭圆 C 在第一象限内的部分上取横坐标为 2 的点 P,若椭圆 C 上有两个点 A,B 使2222:10 xyCabab 24 3xy22得的平分线垂直于坐标轴,且点 B 与点 A 的横坐标之差为,求直线 AP 的方程.【答案】 (); ().【解析】()由题意可得关于参数的方程,解之即可得到结果;()设直线 AP 的斜率为 k,联立方程结合韦达定理可得 A 点坐标,同理可得 B 点坐标,结合横坐标之差为,可得直线方程.【详解】()由抛物线方程可得焦点为,则椭圆 C 的一个顶点为,即.由,解得.椭圆 C 的标准方程是;()由题可知点,设直线 AP 的斜率为 k,由题意知,直线 BP 的斜率为,设,直线 AP 的方程为,即.联立方程组消去 y 得.P,A 为直线 AP 与椭圆 C 的交点,即.把换成,得.,解得,当时,直线 BP 的方程为,经验证与椭圆 C 相切,不符合题意;当时,直线 BP 的方程为,符合题意.直线 AP 得方程为.APB8322163xy12yx8324 3xy03,03,23b 22222cabeaa26a 22163xy2,1Pk11,A x y22,B xy12yk x 12ykxk 221 2 ,1,63ykxkxy 2222141 28840kxkk xkk212884221kkxk21244221kkxkkk22244221kkxk21288213kxxk112kk或1k 3yx12k 122yx 12yx21已知椭圆C:12222byax(0 ba)的四个顶点组成的四边形的面积为22,且经过点)221 ( ,。过椭圆右焦点F作直线l与椭圆C交于A、B两点。(1)求椭圆C的方程;(2)若OBOA ,求直线l的方程。【解析】 (1)四边形的面积为222221ba,2ab, 又点)221 ( ,在C:12222byax上,则121122ba,22a,12b,椭圆的方程为1222 yx; (2)由(1)可知椭圆C的右焦点)01 ( ,F,当直线l无斜率时,直线l的方程为1x,则)221 ( ,A、)221 ( ,B,OBOA 不成立,舍, 当直线l有斜率时,设直线方程为将) 1( xky,代入椭圆方程,整理得0) 1(24)21 (2222kxkxk,0恒成立,设)(11yxA,、)(22yxB,则2221214kkxx,222121) 1(2kkxx, 又22212122121 1)(kkxxxxkyy, 002121yyxxOBOAOBOA, 即04122121) 1(2222222kkkkkk,解得2k, 则直线l的方程为:) 1(2xy。 22 (12 分)已知抛物线E:pxy22(0p) ,直线3 myx与E交于A、B两点,且6OBOA,其中O为坐标原点。(1)求抛物线E的方程;(2 )已知点C的坐标为)03(,记直线CA、CB的斜率分别为1k、2k,证明:22221211mkk为定值。【解析】 (1)联立方程组322myxpxy,消元得:0622ppmyy,0恒成立,设)(11yxA,、)(22yxB,pmyy221,pyy621, 又6694)(2122212121pyypyyyyxxOBOA,21p,从而xy 2; (2)6311111myyxyk,6322222myyxyk,1161ymk,2261ymk, 22221222212)6()6(211mymymmkk)11(36)11(12222121yyyym )11(36)11(12222121yyyym22212122121212)(3612yyyyyyyyyym, 又mpmyy221,3621pyy,则2421122221mkk, 即22221211mkk为定值24。 第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(二)第三章 圆锥曲线的方程 综合测试(二)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题 5 分,8 题共 40 分)1 (2020全国高考)在平面内,A,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ,则点 C 的轨迹为( )A圆B椭圆C抛物线D直线【答案】A【解析】设20ABa a,以 AB 中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:,0 ,0AaB a,设,C x y,可得:,ACxa yBCxa y,从而 :2AC BCxaxay,结合题意可得 :21xaxay,整理可得 :2221xya,即点 C 的轨迹是以 AB 中点为圆心,21a 为半径的圆.故选:A.2 (2020湖北襄阳高二期末) 将离心率为1e的双曲线1C的实半轴长a和虚半轴长()b ab同时增加(0)m m 个单位长度,得到离心率为2e的双曲线2C,则( )A对任意的, a b,12eeB当ab时,12ee;当ab时,12eeC对任意的, a b,12eeD当ab时,12ee;当ab时,12ee【答案】D【解析】依题意,因为,由于,所以当时, 所以12ee;当时,而,所以,所以12ee所以当ab时,12ee;当ab时,12ee3.(2018全国高考)设抛物线 C: y2=4x 的焦点为 F,过点(2,0)且斜率为23的直线与 C交于 M,N 两点,则FM FN =( )A5B6C7D8【答案】D【解析】根据题意,过点(2,0)且斜率为23的直线方程为2(2)3yx,与抛物线方程联立22(2)34yxyx,消元整理得:yy2680,解得(1,2),(4,4)MN,又(1,0)F,所以(0,2),(3,4)FMFN ,从而可以求得0 32 48FM FN ,故选 D4在平面内,A,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ,则点 C 的轨迹为A圆B椭圆C抛物线D直线【答案】A【详解】设20ABa a,以 AB 中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:,0 ,0AaB a,设,C x y,可得:,ACxa yBCxa y,从而:2AC BCxaxay,结合题意可得:21xaxay,整理可得:2221xya,即点 C 的轨迹是以 AB 中点为圆心,21a 为半径的圆.5 (2020浙江高考真题)已知点 O(0,0) ,A(2,0) ,B(2,0) 设点 P 满足|PA|PB|=2,且 P 为函数 y=23 4x图像上的点,则|OP|=( )A222B4 105C7D10【答案】D【详解】因为| 24PAPB,所以点P在以,A B为焦点,实轴长为2,焦距为4的双曲线的右支上,由2,1ca可得,222413bca ,即双曲线的右支方程为22103yxx,而点P还在函数23 4yx的图象上,所以,由2221033 4yxxyx,解得1323 32xy,即13271044OP 6 (2020全国高考真题)设双曲线 C:22221xyab(a0,b0)的左、右焦点分别为 F1,F2,离心率为5P 是 C 上一点,且 F1PF2P若PF1F2的面积为 4,则 a=( )A1B2C4D8【答案】A【详解】5ca,5ca ,根据双曲线的定义可得122PFPFa,1 2121|42PF FPFFSP,即12|8PFPF,12FPF P,22212|2PFPFc,22121224PFPFPFPFc,即22540aa,解得1a ,故选:A.7 (江西高二期末)已知直线和直线,抛物线上一动点1:4360lxy2:1lx 24yxP到直线和直线的距离之和的最小值是( )A2B3CD【答案】A【解析】直线 l2: x1 为抛物线 y24x 的准线由抛物线的定义知,P 到 l2的距离等于 P 到抛物线的焦点 F(1,0)的距离,故本题转化为在抛物线 y24x 上找一个点 P,使得 P 到点 F(1,0)和直线 l2的距离之和最小, 最小值为 F(1,0)到直线 l1: 4x3y60 的距离, 即 dmin28 (2020四川成都七中高三其他模拟(文) )已知 P(x0,y0)是椭圆 C:+y2=1 上的一点,F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,若0,则 x0的取值范围是ABCD【答案】A【解析】将原问题转化为椭圆与圆的交点问题,求得临界值,然后求解 x0的取值范围即可.【详解】如图,设以 O 为原点、半焦距为半径的圆 x2+y2=3 与椭圆交于 A,B 两点.由得,要使0,则点 P 在 A、B 之间,1l2l1153716406524x12PF PF 2 6 2 6,332 3 2 3,3333,3366,333c 2222314xyxy2 63x12PF PF x0的取值范围是故选 A二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题 5 分,4 题共 20 分)9设抛物线C:pxy22(0p)的焦点为F,点M在C上,5|MF,若以MF为直径的圆过点)20( ,则C的方程为( ) 。A、xy22B、xy42C、xy82D、xy162【答案】BD【解析】设)(00yxM,则52|0pxMF,则250px,又)02(,pF,则以MF为直径的圆的方程为0)()2()(00yyypxxx,将)02( ,代入,得04800ypx,即0842020 yy,40y,由0202pxy 得:)25(216pp,解得2p或8,则方程为xy42或xy162,故选 BD。10我们把离心率为215 e的双曲线12222byax(0a,0b)称为黄金双曲线。如图所示,1A、2A是双曲线的实轴顶点,1B、2B是虚轴顶点,1F、2F是焦点, 过右焦点2F且垂直于x轴的直线交双曲线于M、N两点,则下列命题正确的是( ) 。A、双曲线11522yx是黄金双曲线B、若acb 2,则该双曲线是黄金双曲线C、若90211ABF,则该双曲线是黄金双曲线D、若90MON,则该双曲线是黄金双曲线【答案】BCD2 6 2 6,33【解析】A 选项,21525151e,不是黄金双曲线,B 选项,222acacb,化成022acac,即012ee,又1e,解得215 e,是黄金双曲线,C 选项,90211ABF,221221211|AFABFB,22222)(caabcb,化简得022aacc,由知是黄金双曲线,D 选项,90MON,xMN 轴,abMF22|,且2MOF是等腰Rt,abc2,即acb 2,由知是黄金双曲线,综上,BCD 是黄金双曲线,故选 BCD。11 (2021武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高二期末)已知曲线,、为实数,则下列说法正确的是( )A曲线可能表示两条直线B若,则是椭圆,长轴长为C若,则是圆,半径为D若,则是双曲线,渐近线方程为【答案】AC【解析】取,可判断 A 选项的正误;将曲线的方程化为标准方程,可判断 B 选项的正误;将方程化为圆的标准方程,可判断 C 选项的正误;分和两种情况讨论,将曲线的方程化为标准方程,求出双曲线的渐近线方程,可判断 D 选项的正误.【详解】对于 A 选项,若,则曲线的方程为,即,此时,曲线表示两条直线,A 选项正确;对于 B 选项,若,则,曲线的标准方程为,22:1C mxnymnC0mnC2 m0mnC1m0m nCnyxm 0m 0n C00mn00mnC0m 0n C21mx 1xm C0mn110nmC22111xymn此时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,该椭圆的长轴长为,B 选项错误;对于 C 选项,若,曲线的方程为,此时,曲线表示圆,且该圆的半径为,C 选项正确; 对于 D 选项,若,则曲线的方程为,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,此时,双曲线的渐近线方程为;当,时,则曲线的方程为,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,所以,双曲线的渐近线方程为.综上所述,D 选项错误.故选:AC.12 (2020湖南师大附中高二期末)已知焦点在轴,顶点在原点的抛物线,经过点,以上一点为圆心的圆过定点,记,为圆与轴的两个交点( )A抛物线的方程为B当圆心在抛物线上运动时,随的变化而变化C当圆心在抛物线上运动时,记,有最大值D当且仅当为坐标原点时,【答案】ACD【解析】Cy2n0mnC221xymC1m0m 0n C22111xymnCx21am21bn Cbmyxxan 0m 0n C22111yxnmCy21an21bm Camyxxbn y1C2,2P1C2C0,1AMN2Cx1C22xy2CMN2C2C|AMm|ANnmnnm2CAMAN由已知,设抛物线方程为,将点代入即可判断 A 选项;设圆心,求出圆的半径,写出圆的方程,令,可求得、,由此可判断 B 选项;设,根据条件可求得,利用基本不等式讨论即可判断 C 选项;再根据可判断 D 选项【详解】解:由已知,设抛物线方程为,解得所求抛物线的方程为,故 A 正确;设圆心,则圆的半径,圆的方程为,令,得,得,(定值) ,故 B 不正确;设,当时,当时,故当且仅当时,取得最大值为,故 C 正确;由前分析,即,当且仅当时,故 D 正确;故选:ACD三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)三、填空题(每题 5 分,4 题共 20 分)22xpy2,2P22,2aCa0y MN(1,0)M a(1,0)N amnnm222|AMANMN22xpy2222p1p C22xy22,2aCa22212ara2C222222()122aaxaya0y 22210 xaxa 11xa21xa12|2MNxx(1,0)M a(1,0)N a22211(1)122mxaaa 22221(1)122nxaaa 2222442442 144mnmnaanmmnaa0a 2mnnm0a 2242 12 24mnnmaa2a mnnm2 22222|24 |4AMANaMN2222224aaaa 0a 222|AMANMN13.(2020山东泰安一中高二月考)已知双曲线(0ab)的焦距为2c,右顶点为, 抛物线的焦点为,若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c,且,则双曲线的渐近线方程为_.【答案】yx 【解析】由已知,OAa AFc,所以,,2pOFp b把2pyb 代入双曲线方程22221xyab得,222,xa所以,直线2py 被双曲线截得的线段长为2 2a,从而2 22 ,2ac ca,所以,2222,abaab,所求渐近线方程为yx .14 (2020福建莆田一中高二月考)椭圆2222:1(0)xyrabab的左、右焦点分别为12.FF、焦距为2c,若直线3yxc与椭圆r的一个交点M满足12212,MFFMF F 则该椭圆的离心率等于 .【答案】31【解析】注意到直线过点(,0)c即为左焦点1F,又斜率为3,所以倾斜角为060,即01260MFF.又故02130MF F,那么02190F MF.01121cos602 2MFFFcc,02123sin602 32MFFFcc,122223123ccceaMFMFcc.15.(2020大连 24 中高二月考)设抛物线2:2(0)C ypx p的焦点为 F,点M在 C上,5MF ,若以 MF为直径的圆过点(0,2) ,则C的方程为 .【答案】24yx或 216yx【解析】抛物线C 方程为22(0)ypx p,焦点(,0)2pF,设( , )M x y,由抛物线性质52pMFx,可得52px ,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为52,由已知圆半径也为52,据此可知该圆与 y 轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为 2,则 M 点纵坐标为 4,即(5,4)2pM,代入抛物线方程得210160pp,所以 p=2 或 p=8.所以抛物线 C 的方程为24yx或216yx.16数学中有许多形状优美寓意美好的曲线,曲线22:4C xyx y 就是其中之一,曲线 C 对应的图象如图所示,下列结论:直线 AB 的方程为:20 xy;曲线 C 与圆228xy有 2 个交点;曲线 C 所围成的“心形”区域的面积大于 12;曲线 C 恰好经过 4 个整点(即横纵坐标均为整数的点).其中正确的是:_.(填写所有正确结论的编号)【答案】【详解】对于,曲线22:4C xyx y ,令0 x ,则2y ;令0y ,则2x ;所以点2,0A,0,2B,所以直线 AB 的方程为:221xy即20 xy,故错误;对于,由222248xyx yxy可得22xy或22xy ,所以曲线 C 与圆228xy有 2 个交点2,2,2,2,故正确;对于,在曲线上取点2,2D,2,2E ,2,0F ,0, 2G,顺次连接各点,如图,则12 44 2122ADEFGS ,所以曲线 C 所围成的“心形”区域的面积大于 12,故正确;对于,曲线经过的整点有:2,0,0, 2,2,2,有 6 个,故错误.故答案为:.四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)四、解答题(17 题 10 分,其余每题 12 分,7 题共 70 分)17求满足下列各条件的椭圆的标准方程:(1)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为3;(2)经过点) 132(,P,)23(,Q两点;(3)与椭圆13422yx有相同离心率且经过点)32(,。【解析】 (1)由已知得ca2,3ca,解得32a,3c,3b,所求椭圆方程为191222yx或112922yx; (2)设椭圆方程为122 ByAx(0A,0B且BA) ,则代入P、Q两点,解得151A,51B,所求椭圆方程为151522yx; (3)若焦点在x轴上,设所求椭圆方程为:tyx3422(0t) ,将点)32(,代入得23)3(4222t,故所求方程为16822yx,若焦点在y轴上,设所求椭圆方程为:3422xy(0) ,将点)32(,代入得12254)3(3222,故所求方程为142532522xy。 18已知椭圆 C 的中心为直角坐标系 xOy 的原点,焦点在 x 轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是 7 和 1.(1)求椭圆 C 的方程;(2)若 P 为椭圆 C 上的动点,M 为过 P 且垂直于 x 轴的直线上的点,OPOM=,求点 M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线【详解】(1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为 a, c, 由已知得17acac , ,解得 a = 4 , c = 3 又b2a2c2,b 7 , 所以椭圆 C 的方程为221167xy . (2)设 M(x,y),其中 x4,4,由已知|OPOM 及点 P 在椭圆 C 上可得2222911216()xxy ,整理得(1629)x2162y2112,其中 x4,4 当 34时,化简得 9y2112,所以点 M 的轨迹方程为 y 4 73(4x4)轨迹是两条平行于 x 轴的线段 当 34时,方程变形为 2222111211216916xy ,其中 x4,4当 034时,点 M的轨迹为中心在原点、实轴在 y 轴上的双曲线满足4x4 的部分;当341)的左、右顶点,G 为 E的上顶点,8AG GB ,P 为直线 x=6 上的动点,PA 与 E 的另一交点为 C,PB 与 E 的另一交点为 D(1)求 E 的方程;(2)证明:直线 CD 过定点.【解析】 (1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程222:1(1)xEyaa可得:,0Aa, ,0B a,0,1G,1AGa,, 1GBa 218AG GBa ,29a 椭圆方程为:2219xy(2)证明:设06,Py,则直线AP的方程为:00363yyx ,即:039yyx联立直线AP的方程与椭圆方程可得:2201939xyyyx,整理得:2222000969810yxy xy,解得:3x 或20203279yxy将20203279yxy代入直线039yyx可得:02069yyy所以点C的坐标为20022003276,99yyyy.同理可得:点D的坐标为2002200332,11yyyy当203y 时,直线CD的方程为:0022200002222000022006291233327331191yyyyyyyxyyyyyy,整理可得:2220000002224200000832338331116 96 3yyyyyyyxxyyyyy整理得:0002220004243323 33 3yyyyxxyyy所以直线CD过定点3,02当203y 时,直线CD:32x ,直线过点3,02故直线 CD 过定点3,0221 (2019福建省永春第一中学高二期末 (文) ) 已知点是圆上任意一点,点与点关于原点对称,线段的垂直平分线分别与,交于,两点.(1)求点的轨迹的方程;P221:18Fxy2F1F2P
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