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第3章-圆锥曲线的方程 单元检测卷
(解析版)
一、选择题(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.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,其中为右焦点,两曲线在第一象限的交点为,离心率分别为,.若线段的中垂线经过点,则( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【解析】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,焦距为,
因为线段的中垂线经过点,所以是以为底边的等腰三角形,
则,
由椭圆和双曲线的定义可得,
两式相加得,两边同时除以得,
所以,
故答案为:B
2.如图所示,椭圆中心在原点,F是左焦点,直线与BF交于点D,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:设左顶点,左焦点,上顶点,下顶点
则直线的斜率为,直线的斜率为,
因为,所以,
所以,即,
又,所以,
所以,解得,
因为,所以,
故答案为:B.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为、,若双曲线上存在点,使得,则此双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】。
故答案为:C.
4.已知抛物线的焦点为,其准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为点在抛物线上,故设,
由抛物线可得焦点,准线为,故准线与轴的交点,
因为,所以,
因为,
所以,解得,所以的横坐标为,
由抛物线的定义可得,
故答案为:C
5.如图,已知抛物线,过点和分别作斜率大于的两平行直线,交抛物线于,和,,连接交轴于点,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:因为,,,所以,
因为,
所以∽,
所以,即,
因为过点和两平行直线斜率大于
所以,直线斜率大于,
故设直线的方程为,
联立方程得,
所以
所以,,解得
所以,
所以,即直线的斜率是.
故答案为:D
6.过抛物线上一点作其切线,该切线交准线于点,垂足为,抛物线的焦点为,射线交于点,若,则( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】B
【解析】如图所示,当在第一象限时,
设,,则切线斜率
由点斜式可得,,
因为点在抛物线上,则,
则
或舍
同理,当点在第二象限时,可以得到一样结果.
故答案为:B.
7.已知是椭圆:的左焦点,经过原点的直线与椭圆交于 两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设椭圆的右焦点,连接、,
因为椭圆的对称性以及直线经过原点,
所以,且,
所以四边形为平行四边形,
故,
又因为,
则,
而,
因此,,
因为,
所以四边形为矩形,
所以,
在中结合勾股定理可得,
故,
即,
所以,
因此.
故答案为:C
8.已知椭圆的离心率为,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上且在以为直径的圆上.线段与轴交于点,,则的面积为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,
在以为直径的圆上,,又,
,,
,解得:,
又椭圆的离心率,,
,
,.
故答案为:C.
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知双曲线,其焦点到渐近线的距离为6,则下列说法正确的是( )
A.
B.双曲线的渐近线方程为:
C.双曲线的离心率为
D.双曲线上的点到焦点距离的最小值为
【答案】B,C,D
【解析】对于A,已知双曲线,其焦点到渐近线的距离为,
所以中的①,A不正确;
对于B,双曲线的渐近线方程为,
所以焦点到渐近线的距离为,
所以,所以②,
由①②可得:,
所以双曲线的渐近线方程为,B符合题意;
所以双曲线的,
对于C,双曲线的的离心率为,C符合题意;
对于D,双曲线上的点到焦点距离的最小值为.
故答案为:BCD.
10.已知为坐标原点,点在抛物线上,过焦点的直线交抛物线于两点,则( )
A.的准线方程为
B.若,则
C.若,则的中点到轴的距离为4
D.
【答案】A,B,D
【解析】因为点在抛物线上,
所以解得,所以抛物线方程为,
所以准线方程为,所以A符合题意;
由抛物线的定义得
由,所以.所以B符合题意;
设,
联立整理得,
由韦达定理得,
所以,解得,
,所以C不符合题意;
,
由抛物线定义知
,
所以,
当且仅当时取得等号,所以D符合题意.
故答案为: ABD.
11.设椭圆:的左右焦点分别为,,点为椭圆上一动点,过点的直线与椭圆交于A、B两点,则下列说法中正确的是( )
A.的范围是 B.存在点,使
C.弦长的最小值为3 D.面积的最大值为
【答案】A,C
【解析】由题,设椭圆半焦距为c,则.
则,.
对于A,设为椭圆上任意一点.则.注意到,
则.得,
又注意到,则.
当P为椭圆左顶点,即时,最小为
当P为椭圆右顶点,即时,最大为,A符合题意.
对于B,若存在点,使,则P在以为直径的圆上.
则点P存在等价于上述圆与椭圆有交点,又圆的方程为.
则点P存在等价于有解,消去得.
则方程组无解,故相应的P不存在,B不符合题意.
对于C,设直线AB方程为,将其与椭圆方程联立得,消去x
有,设,又
则.故
.
当时,即AB垂直于x时,最小为3,C符合题意.
对于D,设点.则,
故当P为椭圆上下顶点时,面积最大为.D不符合题意.
故答案为:AC
12.已知点P是椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若,则下列说法正确的是( )
A.的面积为
B.若点M是椭圆上一动点,则的最大值为9
C.点P的纵坐标为
D.内切圆的面积为
【答案】A,D
【解析】对A,根据椭圆定义可得,则①,
在中,由余弦定理②,
由①②可得,所以的面积为,A符合题意;
对B,设,则,,
,
则当时,取得最大值为5,B不符合题意;
对C,由A,的面积为,则,解得,C不符合题意;
对D,设内切圆的半径为,因为的面积为,
所以,即,解得,
所以内切圆的面积为,D符合题意.
故答案为:AD.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
13.已知椭圆的左 右焦点分别为,点在椭圆上且在轴的下方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率为 .
【答案】
【解析】如图,
设线段的中点为,连接,连接,则,
因为椭圆的方程为,所以,
即,因为,
所以,
所以是等边三角形,则,所以直线的斜率为,
故答案为:.
14.已知分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与的右支交于两点,若 ,且,则 .
【答案】
【解析】因为双曲线的方程为,所以双曲线的实半轴长,虚半轴长,设,则.由双曲线的定义可得,.在中,,
即,解得.
则,,,
所以,
则,故.
故答案为:.
15.抛物线C:的焦点为F,准线为l,过抛物线C上一点A作l的垂线,垂足为B,设点,AF与BP相交于点E,若,且的面积为,则P= .
【答案】3
【解析】由题意可知,如图所示
,,
根据抛物线线的定义,得,
,解得,
设,则,,解得.
因为在抛物线上,所以,解得.
轴, ,
,即.因为的面积为,
所以,即,解得.
所以的值为3.
故答案为:3.
16.已知双曲线,其左右焦点分别为,,点P是双曲线右支上的一点,点I为的内心(内切圆的圆心),,若,,则的内切圆的半径为 .
【答案】
【解析】由,结合点I是的内切圆的圆心可知,
又有,所以,
再结合双曲线的定义可得,,
再根据,由余弦定理可得,
即,解得,
则,
可得内切圆的半径角。
故答案为:。
四、解答题(本题共6小题,第17题10分,其余每题12分,共70分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)相互垂直且斜率存在的直线,都过点,直线与椭圆相交于 、 两点,直线与椭圆相交于 、 两点,点为线段的中点,点为线段的中点,证明:直线过定点.
【答案】(1)解:设点,的坐标分别为、,
由题意有解得故椭圆的标准方程为;
(2)证明:设直线的斜率为,可得直线的斜率为,
设点的坐标为,点的坐标为,直线的方程为,
联立方程消除后有,有,可得,,
同理,,
由对称性可知直线所过的定点必定在 轴上,设点的坐标为,
有,有,化简得,解得,
故直线过定点.
18.已知椭圆的右焦点为F,离心率为,上顶点为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与椭圆C交于P,Q两点,与y轴交于点M,若,,判断是否为定值?并说明理由.
【答案】(1)解:由题意可得,解得,
故椭圆C的方程.
(2)解:为定值,理由如下:
由(1)可得,
由题意可知直线l的斜率存在,设直线l:,则,
联立方程,消去y得,
则,
,
∵,,则,可得,
(定值).
19.已知双曲线:经过点,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于,两点,是弦的中点,求的长度.
【答案】(1)解:若焦点,其到渐近线的距离,
又因为双曲线:经过点,
所以,解得,
所以双曲线的方程为;
(2)解:设点,,
因为是弦的中点,
则.
由于,
则,
所以,
从而直线的方程为,
即.
联立,
得,
所以,
从而.
20.已知双曲线:的焦距为4,且过点
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的左焦点分别作斜率为的两直线与,直线交双曲线于两点,直线交双曲线于两点,设分别为与的中点,若,试求与的面积之比.
【答案】(1)解:由题意得,得,
所以,
因为点在双曲线上,
所以,
解得,
所以双曲线方程为,
(2)解:,设直线方程为,,
由,得
则,
所以,
所以的中点,
因为,
所以用代换,得,
当,即时,直线的方程为,过点,
当时,,
直线的方程为,
令,得,
所以直线也过定点,
所以
21.已知抛物线的焦点为为上一点,的最小值为1.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过焦点作互相垂直的两条直线与抛物线相交于两点,与抛物线相交于两点.若分别是线段的中点,求的最小值.
【答案】(1)解:将化为标准方程得,,
因为的最小值为1,所以,解得,
所以抛物线的标准方程为
(2)解:由(1)得,点,显然直线,的斜率都存在且不为0,
设直线斜率为,则的斜率为,
直线的方程为,由消去并整理得,
,
设,,则,所以线段中点,
,同理,
所以,
令,当且仅当,即时等号成立.
所以,且,
所以,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为16.
22.已知抛物线:经过点,焦点为F,PF=2,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于.
(1)求抛物线C的方程
(2)求直线的斜率的取值范围;
(3)设为原点,,,求证:为定值.
【答案】(1)解:抛物线:经过点,
PF=1+2
解得,故抛物线方程为:
(2)解:由题意,直线的斜率存在且不为,
设过点的直线的方程为,
设,
联立方程组可得,
消可得,
,且,
解得,且,
则,,
又、要与轴相交,
直线不能经过点,即,
故直线的斜率的取值范围是;
(3)证明:设点,,
则,,
因为,所以,
故,同理,
直线的方程为
,
令,得,同理可得,
因为
,
,
为定值.
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第3章-圆锥曲线的方程 单元检测卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(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.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,,其中为右焦点,两曲线在第一象限的交点为,离心率分别为,.若线段的中垂线经过点,则( )
A. B.2 C. D.3
2.如图所示,椭圆中心在原点,F是左焦点,直线与BF交于点D,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
(第2题) (第5题)
3.已知双曲线的左、右焦点分别为、,若双曲线上存在点,使得,则此双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线的焦点为,其准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,则( )
A. B. C. D.
5.如图,已知抛物线,过点和分别作斜率大于的两平行直线,交抛物线于,和,,连接交轴于点,则直线的斜率是( )
A. B. C. D.
6.过抛物线上一点作其切线,该切线交准线于点,垂足为,抛物线的焦点为,射线交于点,若,则( )
A.4 B. C.2 D.
7.已知是椭圆:的左焦点,经过原点的直线与椭圆交于 两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆的离心率为,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上且在以为直径的圆上.线段与轴交于点,,则的面积为( ).
A. B. C. D.
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知双曲线,其焦点到渐近线的距离为6,则下列说法正确的是( )
A. B.双曲线的渐近线方程为:
C.双曲线的离心率为 D.双曲线上的点到焦点距离的最小值为
10.已知为坐标原点,点在抛物线上,过焦点的直线交抛物线于两点,则( )
A.的准线方程为
B.若,则
C.若,则的中点到轴的距离为4
D.
11.设椭圆:的左右焦点分别为,,点为椭圆上一动点,过点的直线与椭圆交于A、B两点,则下列说法中正确的是( )
A.的范围是 B.存在点,使
C.弦长的最小值为3 D.面积的最大值为
12.已知点P是椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若,则下列说法正确的是( )
A.的面积为
B.若点M是椭圆上一动点,则的最大值为9
C.点P的纵坐标为
D.内切圆的面积为
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
13.已知椭圆的左 右焦点分别为,点在椭圆上且在轴的下方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率为 .
14.已知分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与的右支交于两点,若 ,且,则 .
15.抛物线C:的焦点为F,准线为l,过抛物线C上一点A作l的垂线,垂足为B,设点,AF与BP相交于点E,若,且的面积为,则P= .
16.已知双曲线,其左右焦点分别为,,点P是双曲线右支上的一点,点I为的内心(内切圆的圆心),,若,,则的内切圆的半径为 .
四、解答题(本题共6小题,第17题10分,其余每题12分,共70分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)相互垂直且斜率存在的直线,都过点,直线与椭圆相交于 、 两点,直线与椭圆相交于 、 两点,点为线段的中点,点为线段的中点,证明:直线过定点.
18.已知椭圆的右焦点为F,离心率为,上顶点为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点F的直线l与椭圆C交于P,Q两点,与y轴交于点M,若,,判断是否为定值?并说明理由.
19.已知双曲线:经过点,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于,两点,是弦的中点,求的长度.
20.已知双曲线:的焦距为4,且过点
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的左焦点分别作斜率为的两直线与,直线交双曲线于两点,直线交双曲线于两点,设分别为与的中点,若,试求与的面积之比.
21.已知抛物线的焦点为为上一点,的最小值为1.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过焦点作互相垂直的两条直线与抛物线相交于两点,与抛物线相交于两点.若分别是线段的中点,求的最小值.
22.已知抛物线:经过点,焦点为F,PF=2,过点的直线与抛物线有两个不同的交点,,且直线交轴于,直线交轴于.
(1)求抛物线C的方程
(2)求直线的斜率的取值范围;
(3)设为原点,,,求证:为定值.
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