第三章 圆锥曲线 章末检测(含解析)

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名称 第三章 圆锥曲线 章末检测(含解析)
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文件大小 508.3KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-10-22 07:59:32

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章末检测(三) 圆锥曲线方程
一、单项选择题(本大题共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.(2021·山东莱州一中高二单元测试)抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )
A. B.(0,1) C.(1,0) D
【答案】C
【解析】抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为,则在抛物线y2=4x中,2p=4,解得 p=2,
则焦点坐标为(1,0),故选C.
2.(2021·上海市松江二中高二期中)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的离心率是(  )
A.2           B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可知y=x与y=-x互相垂直,可得-·=-1,则a=b.由离心率的计算公式,可得e2===2,e=.
(2021 黑龙江省大庆市高二期中)阿基米德(公元前287年公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的焦点在轴上,且椭圆的离心率为,面积为,则椭圆的方程为  
A. B. C. D.
【答案】
【解析】由题意可得,,即,,解得:,,
所以椭圆的方程为:,故选:.
4.(2021·盐城市大丰区新丰中学高二期中)设P是双曲线-=1(a>0)上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=3,则|PF2|=(  )
A.1或5 B.6
C.7 D.8
【答案】C
【解析】双曲线-=1的一条渐近线方程为3x-2y=0,故a=2.又P是双曲线上一点,故||PF1|-|PF2||=4,而|PF1|=3,则|PF2|=7.
5.(2021·江苏省苏州中学园区校高二开学考试)已知抛物线y2=2px(p>0),过点C(-4,0)作抛物线的两条切线CA,CB,A,B为切点,若直线AB经过抛物线y2=2px的焦点,△CAB的面积为24,则以直线AB为准线的抛物线的标准方程是(  )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
【答案】D
【解析】由抛物线的对称性知A,B,则S△CAB=×2p=24,解得p=4,直线AB的方程为x=2,所以所求抛物线的标准方程为y2=-8x.
6.(2021·武汉市钢城第四中学高二月考)探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径为60 cm,灯深40 cm,则抛物线的标准方程可能是(  )
A.y2=x B.y2=x
C.x2=-y D.x2=-y
【答案】C
【解析】如果设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则抛物线过点(40,30),从而有302=2p×40,即2p=,所以所求抛物线方程为y2=x.虽然选项中没有y2=x,但C中的2p=符合题意.
7. (2021·忻州市第二中学校高二月考)我们把由半椭圆+=1(x≥0)与半椭圆+=1(x<0)合成的曲线称作“果圆”(其中a2=b2+c2,a>b>c>0),如图所示,其中点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点.若△F0F1F2是边长为1的等边三角形,则a,b的值分别为(  )
A.,1 B.,1
C.5,3 D.5,4
【答案】A
【解析】∵|OF2|==,|OF0|=c=|OF2|=,∴b=1,∴a2=b2+c2=1+=,得a=.
8.(2021·永昌县第四中学高二期末)设双曲线C:-y2=1(a>0)与直线l:x+y=1相交于两个不同的点,则双曲线C的离心率e的取值范围为(  )
A. B.(,+∞)
C. D.∪(,+∞)
【答案】D
【解析】由消去y并整理得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0.由于直线与双曲线相交于两个不同的点,则1-a2≠0 a2≠1,且此时Δ=4a2(2-a2)>0 a2<2,所以a2∈(0,1)∪(1,2).另一方面e=,则a2=,从而e∈∪(,+∞).
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.(2021·南昌市第十九中学高二月考)θ是任意实数,则方程x2+y2sin θ=4的曲线可能是(  )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
【答案】ABD
【解析】由于θ∈R,对sin θ的值举例代入判断.
sin θ可以等于1,这时曲线表示圆,sin θ可以小于0,这时曲线表示双曲线,sin θ可以大于0且小于1,这时曲线表示椭圆.
10.(2021·北京清华附中高三开学考试)已知椭圆的长轴长为10,其焦点到中心的距离为4,则这个椭圆的标准方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【答案】BD
【解析】因为椭圆的长轴长为10,其焦点到中心的距离为4,所以解得a=5,b2=25-16=9.所以当椭圆焦点在x轴时,椭圆方程为+=1;当椭圆焦点在y轴时,椭圆方程为+=1.
11.(2021·大埔县虎山中学高二期中)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则(  )
A.|AB|=12 B.·=-
C.yAyB=-3 D.xAxB=3
【答案】AB
【解析】抛物线C:y2=3x的焦点为F,所以AB所在的直线方程为y=.
将y=代入y2=3x,
整理得x2-x+=0.
设A(xA,yA),B(xB,yB),由根与系数的关系得xA+xB=,xAxB=,故D错误,yy=3xA·3xB=9xAxB=,
∴y1y2=-,故C错误.
·=xAxB+yAyB=-=-,故B正确.
由抛物线的定义可得|AB|=xA+xB+p=+=12,故选A、B.
12.(2021·浙江效实中学高二期中)设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F1,F2.若曲线Γ上存在点P满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线Γ的离心率等于(  )
A. B.2
C. D.
【答案】AC
【解析】设圆锥曲线的离心率为e,由|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,知①若圆锥曲线为椭圆,则由椭圆的定义,得e===;②若圆锥曲线为双曲线,则由双曲线的定义,得e===.综上,所求的离心率为或.故选A、C.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.(2021·天津一中高二期末)以双曲线-=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为________.
【答案】+=1
【解析】双曲线焦点(±4,0),顶点(±2,0),
故椭圆的焦点为(±2,0),顶点(±4,0).
14.(2021·江西南昌二中高二月考)已知二次曲线+=1,当m∈[-2,-1]时,该曲线的离心率的取值范围是________.
【答案】
【解析】∵m∈[-2,-1],
∴曲线方程化为-=1,曲线为双曲线,
∴e=.∵m∈[-2,-1],∴≤e≤.
15.(2021·湖南省沅陵县第一中学高二月考)抛物线y2=8x的焦点到双曲线-=1渐近线的距离为________,双曲线右焦点到抛物线准线的距离为________.
【答案】 7
【解析】抛物线y2=8x的焦点F(2,0),双曲线-=1的一条渐近线方程为y=x,即3x-4y=0,则点F(2,0)到渐近线3x-4y=0的距离为=.双曲线右焦点的坐标为(5,0),抛物线的准线方程为x=-2,所以双曲线右焦点到抛物线准线的距离为7.
16.(2021 河北省张家口市高二期中)如图,在平面直角坐标系中,,是椭圆的短轴端点,是椭圆上异于点,的一动点,设点满足:,,则△与△的面积之比为  .
【答案】2.
【解析】设,,,,则,
由,得,于是直线的方程为,
同理,直线的方程为,
联立两直线方程,得.
,在椭圆,,
从而,得,.
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分(2021·山东省郓城第一中学高二月考))命题p:方程-=1表示焦点在y轴上的椭圆;命题q:方程+=1表示双曲线.
(1)若命题p为真命题,求m的取值范围;
(2)若命题q为假命题,求m的取值范围.
【解析】(1)根据题意,得
解得0<m<2,
故命题p为真命题时,m的取值范围为(0,2).
(2)若命题q为真命题,则(m+1)(m-1)<0,解得-1<m<1,故命题q为假命题时,m的取值范围为(-∞,-1]∪[1,+∞).
18.(本小题满分12分) (2021·五莲县教学研究室高二期中)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交于点P,求抛物线的方程和双曲线的方程.
【解析】依题意,设抛物线的方程为y2=2px(p>0),
∵点P在抛物线上,∴6=2p×.∴p=2,
∴所求抛物线的方程为y2=4x.
∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x=-1上,
∴c=1,即a2+b2=1,
又点P在双曲线上,∴-=1,
解方程组
得或(舍去).
∴所求双曲线的方程为4x2-y2=1.
19.(本小题满分12分) (2021·江苏宿迁中学高二期中)已知抛物线y2=2px(p>0)上点T(3,t)到焦点F的距离为4.
(1)求t,p的值;
(2)如图所示,设A,B是抛物线上分别位于x轴两侧的两个动点,且·=5(其中O为坐标原点).求证直线AB必过定点,并求出该定点的坐标.
【解析】(1)由已知得3+=4,∴p=2,∴抛物线的方程为y2=4x,代入可解得t=±2.
(2)设直线AB的方程为x=my+n,A,B.由得y2-4my-4n=0,则y1+y2=4m,y1y2=-4n.由·=5,得+y1y2=5,∴y1y2=-20或y1y2=4(舍去).即-4n=-20,∴n=5,∴直线AB过定点(5,0).
20.(本小题满分12分) (2021·重庆市万州沙河中学高二月考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),抛物线E:x2=2py的焦点为M.
(1)若过点M的直线l与抛物线C有且只有一个交点,求直线l的方程;
(2)若直线MF与抛物线C交于A,B两点,求△OAB的面积.
【解析】(1)因为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),抛物线E:x2=2py的焦点为M,所以p=2,M(0,1).
①当直线l的斜率不存在时,其方程为x=0,满足题意.
②当直线l的斜率存在时,设方程为y=kx+1,代入y2=4x,得k2x2+(2k-4)x+1=0.当k=0时,x=,满足题意,直线l的方程为y=1;当k≠0时,令Δ=(2k-4)2-4k2=0,解得k=1,所以直线l的方程为y=x+1.综上,直线l的方程为x=0或y=1或y=x+1.
(2)结合(1)知抛物线C的方程为y2=4x,
直线MF的方程为y=-x+1.
联立得y2+4y-4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=-4,y1y2=-4,所以|y1-y2|=4,
所以S△OAB=|OF|·|y1-y2|=2.
21.(本小题满分12分) (2021·江苏省南通中学高二期中)给定椭圆C:+=1(a>b>0),称圆心在原点O,半径为的圆是椭圆C的“准圆”.已知椭圆的离心率e=,其“准圆”的方程为x2+y2=4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)点P是椭圆C的“准圆”上的动点,过点P作椭圆的切线l1,l2,交“准圆”于点M,N.当点P为“准圆”与y轴正半轴的交点时,求直线l1,l2的方程,并证明l1⊥l2.
【解析】(1)由准圆方程为x2+y2=4,得a2+b2=4,
椭圆的离心率e===,解得a=,b=1,
∴椭圆的标准方程:+y2=1.
(2)∵准圆x2+y2=4与y轴正半轴的交点为P(0,2),
设过点P(0,2)且与椭圆相切的直线为y=kx+2,
联立,得整理,得
(1+3k2)x2+12kx+9=0.
∵直线y=kx+2与椭圆相切,
∴Δ=144k2-4×9(1+3k2)=0,解得k=±1,
∴l1,l2的方程为y=x+2,y=-x+2.
∵=1,=-1,∴·=-1,则l1⊥l2.
22.(本小题满分12分) (2021·苏州市相城区陆慕高级中学高二月考)已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率e=,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C,D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点,请说明理由.
【解析】(1)直线AB的方程为:bx-ay-ab=0. 且a2-b2=c2
依题意解得
∴椭圆方程为+y2=1.
(2)假设存在这样的k值,由得
(1+3k2)x2+12kx+9=0.
∴Δ=(12k)2-36(1+3k2)>0.解得k>1或k<-1.①
设C(x1,y1),D(x2,y2),则②
而y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4.要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),
当且仅当CE⊥DE时成立,则·=-1.
即y1y2+(x1+1)(x2+1)=0.
∴(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0.③
将②式代入③整理解得k=.经验证k=使①成立.
综上可知,存在k=,使得以CD为直径的圆过点E.
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