第三章圆锥曲线方程综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知椭圆:的离心率为,则( )
A. B.1 C.3 D.4
2.已知点是椭圆上一点,过点作椭圆的切线,则的方程为.若与(为坐标原点)的斜率之积为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.把双曲线(,)绕着其中心旋转一定的角度可以得到函数的图象,则该双曲线的实轴长为( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线C:的渐近线方程为,且C过点,则C的方程为( )
A. B. C. D.
5.如图,已知,是双曲线C:的左 右焦点,P,Q为双曲线C上两点,满足,且,则双曲线C的离心率为( )
(
A. B. C. D.
6.与椭圆C:共焦点且过点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线经过点,点到抛物线的焦点的距离为3,则抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
8.圆的圆心在抛物线上,则该抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知椭圆:的两个焦点为,,是上任意一点,则( )
A. B.
C. D.
10.已知双曲线:的右焦点为,过点作的一条渐近线的垂线,垂足为,该垂线与另一条渐近线的交点为,若,则的离心率可能为( )
A. B. C. D.
11.已知抛物线的焦点为,、是抛物线上两动点,是平面内一定点,下列说法正确的有( )
A.抛物线准线方程为
B.若,则线段中点到轴距离为
C.以线段AF为直径的圆与x轴相切
D.以线段为直径的圆与准线相切
12.下列说法不正确的是( )
A.椭圆的离心率是.
B.双曲线与椭圆的焦点相同.
C.、为椭圆的左右焦点,在该椭圆上存在点满足
D.顶点在原点,对称轴是坐标轴,并且经过点的抛物线有且仅有一个.
三、填空题
13.在空间直角坐标系中,若一条直线经过点,且以向量为方向向量,则这条直线可以用方程来表示.已知直线l的方程为,则到直线l的距离为 .
14.双曲线的右焦点为,点在的一条渐近线上,为坐标原点,若,则的面积为 .
15.已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点,则 .
16.已知点到定点的距离比它到轴的距离大,则 ,点的轨迹点的方程为 .
四、解答题
17.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率为1,经过点,且与椭圆交于,两点,若,求值.
18.已知椭圆离心率等于且椭圆C经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与轨迹交于两点,为坐标原点,直线的斜率之积等于,试探求的面积是否为定值,并说明理由.
19.若双曲线的一个焦点是,且离心率为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)设过焦点的直线与双曲线的右支相交于两点(不重合),
①求直线的倾斜角的取值范围;
②在轴上是否存在定点,使得直线和的斜率之积为常数,若存在,求出的坐标,若不存在,请说明理由.
20.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,且右顶点到该条渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线交于、两点,线段的中点为,求直线的斜率.
21.已知抛物线()的焦点为F,的顶点都在抛物线上,满足.
(1)求的值;
(2)设直线AB、直线BC、直线AC的斜率分别为,,,若实数满足:上,求的值.
22.已知抛物线经过点.
(1)求抛物线的标准方程及其准线方程;
(2)过点的直线交抛物线于A、两点,为坐标原点,记直线,的斜率分别为,,求的值.
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.C
【分析】利用椭圆的性质计算即可.
【详解】由题意可知.
故选:C
2.B
【分析】由题意,求得斜率建立方程,结合离心率的计算公式,可得答案.
【详解】由的方程为,得的斜率为.
又因为直线的斜率为,所以,即,
所以椭圆的离心率为.
故选:B.
3.A
【分析】利用关于原点对称的双曲线上的点到原点的最小距离为a进行求解.
【详解】在函数上找一点P,点P到原点距离的最小值即为.
设点,则,当且仅当时等号成立,
所以,所以实轴长为,
故选:A.
4.B
【分析】利用待定系数法即可得解.
【详解】因为双曲线C的渐近线方程为,
所以可设C的方程为,
把点的坐标代入得,
所以C的方程为,即.
故选:B.
5.B
【分析】延长与双曲线交于点P',易得,设,结合双曲线定义得,进而在中应用勾股定理得到齐次方程,即可得离心率.
【详解】延长与双曲线交于点P',因为,根据对称性知,
设,则,,可得,即,
所以,则,,
即,可知,
在中,由勾股定理得,即,解得.
故选:B
【点睛】关键点点睛:延长与双曲线交于点P',利用双曲线对称性及定义求出,最后在中应用勾股定理得到齐次方程为关键.
6.C
【分析】根据椭圆方程先求解出焦点坐标,然后根据定义求解出的值,结合可求的值,则双曲线方程可求.
【详解】因为椭圆的焦点坐标为,即,所以,
记,所以,
所以,所以,
所以双曲线的标准方程为,
故选:C.
7.A
【分析】利用点在抛物线上及焦半径公式列方程组求出,进而可得准线方程.
【详解】由已知,解得,
故抛物线的准线方程为,
故选:A.
8.B
【分析】求出圆心,代入抛物线方程求出,进而求出焦点坐标即可.
【详解】圆的圆心坐标为,
将代入方程得,所以抛物线方程为,
所以该抛物线的焦点坐标为.
故选:B
9.BCD
【分析】根据椭圆的定义可判定A、B,根据椭圆方程及二次函数的性质可判定C,根据基本不等式可判定D.
【详解】设该椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为,
因为,所以,,,
所以,,故A错误,B正确;
设,,,
则,
即,当时取得最大值,故C正确;
由椭圆定义及基本不等式可知:,故D正确.
故选:BCD
10.AC
【分析】设出直线方程:,分别与两渐近线联立,求得两点横坐标,代入,即可求解.
【详解】不妨设的一条渐近线的方程为,则直线的斜率为,
则:.设,
联立直线的方程与,
,则,可得.
由,则,得点的纵坐标为,
因为,所以.
因为,
所以或.
故选:AC
11.BC
【分析】根据抛物线的定义以及焦半径公式一一求解.
【详解】对于A选项,抛物线的准线方程为,焦点,故A错;
对于B选项,设点、,
由抛物线的定义可得,可得,
所以,线段的中点到轴的距离为,故B对;
对于C选项,,的中点为,
的中点到轴的距离为,
所以以线段AF为直径的圆与x轴相切,故C对;
对于D选项,因为点、没有任何限制条件,可以是抛物线上任意两点,
所以以线段为直径的圆与准线不一定相切,故D错.
故选:BC.
12.CD
【分析】对于A,根据椭圆方程求出离心率直接判断即可;对于B,根据双曲方程和椭圆方程求出对应的焦点坐标即可判断;对于C,求出使得的点应满足的条件,结合椭圆的几何性质判断即可;对于D,分焦点位置不同,设抛物线的方程,代点求解即可判断.
【详解】对于A,椭圆,即,则,,
所以,则椭圆离心率为,故A错误;
对于B,双曲线,即,则其焦点为,,
而椭圆的焦点为,,故B正确;
对于C,椭圆,则,,即,
所以,,则,
要使,则,即,即点的纵坐标为2或即可,
而椭圆上的点纵坐标取值范围为,则不存在点满足,故C错误;
对于D,由题意,当抛物线焦点在轴上时,设抛物线方程为,
由,解得,则抛物线方程为.
当抛物线焦点在轴上时,设抛物线方程为,
则,解得,则抛物线方程为,
所以满足条件的抛物线有两条,故D错误.
故选:CD.
13.
【分析】根据题意,可得直线恒过定点,即可得到其方向向量,再由空间向量的坐标运算,代入计算,即可得到结果.
【详解】直线l的方程标准化:,
直线l过点,方向向量为.
,,,
M到直线l的距离.
故答案为:
14.
【分析】由双曲线方程可得焦点坐标和渐近线方程,进而为等腰直角三角形,进而可得面积.
【详解】由双曲线,
则,渐近线方程为,
所以,
又,
所以是以为底的等腰直角三角形,
所以,
所以,
故答案为:.
15.4
【分析】求出抛物线的准线方程及双曲线的焦点坐标即可求解.
【详解】因为抛物线的准线方程为,
双曲线的焦点坐标为,
故,则
故答案为:
16. 或
【分析】利用抛物线轨迹方程的概念求解.
【详解】依题意,得,即①,则,两边平方得,则②,两边平方得,整理得,即,可得或.当时,②转化为,所以,此时①转化为,所以,所以点的轨迹的方程为或.
故答案为: 或.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意设出椭圆方程,结合长轴长、离心率概念求解出的值,根据求解出的值,则椭圆方程可求;
(2)联立直线与椭圆方程,并注意判别式,根据弦长公式列出关于参数的方程,从而结果可求.
【详解】(1)设椭圆的方程为,
所以,,解得,
所以,所以.
(2)根据题意可得,则,
且,则,
又,
所以,
即,
则,解得,经检验,符合题意.
18.(1)
(2)是定值,理由见解析
【分析】(1)根据题意,由条件列出关于的方程,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,由弦长公式可得,再表示出点到直线的距离,由三角形的面积公式,即可得到结果.
【详解】(1)由题意得,解得,所以椭圆的方程为.
(2)
设,联立直线和椭圆方程可得:,
消去可得:,所以
,
即,则,
, ,
把韦达定理代入可得:,
整理得,
又,
而点到直线的距离,
所以,
把代入,则,可得是定值1.
19.(1)
(2)①②存在,的坐标为
【分析】(1)由及离心率求解,进而得双曲线方程;
(2)①按直线斜率是否存在分类求解.联立直线与双曲线方程,由判别式条件与两交点都在右支上,利用韦达定理转化为斜率的不等关系求解斜率范围,则可得所求倾斜角的范围;②利用韦达定理,将条件“直线和的斜率之积为常数”,转化为不受参数的影响恒为常数,待定系数求解方程组即可.
【详解】(1)由题意,,
又,则,,
所以,双曲线的方程为.
(2)①(i)当直线斜率存在时,
设直线:,,,
联立,
整理得:,
由题得:
解得或,
此时,直线的倾斜角的范围为.
(ii)当直线斜率不存在时,直线的倾斜角为.
综上可知,直线的倾斜角的范围为.
②(i)当直线斜率存在时,设直线和的斜率之积,,
由(2)①得:
,
又 ,
得:
,
上对于任意的都成立,
所以,
解得:或,
即当坐标为时,;
当坐标为时,.
(ii)当直线斜率不存在时,此时,.
当坐标为时,;
当坐标为时,.
综上所述,存在点,使得直线和的斜率之积为常数.
20.(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件求出的值,利用点到直线的距离求出的值,即可得出的值,由此可得出双曲线的方程;
(2)利用点差法可求得直线的斜率.
【详解】(1)解:因为双曲线的一条渐近线与直线垂直,且直线的斜率为,
且双曲线的渐近线为,则,可得,
所以,双曲线的渐近线方程为,即,
因为右顶点到该条渐近线的距离为,所以,
解得,所以,所以双曲线的方程为.
(2)解:若直线轴,则、关于轴对称,此时,线段的中点在轴上,不合乎题意,
设、,设直线的斜率为,则,
则,所以,
化简得.
因为线段的中点为,所以,,
所以,解得,即直线的斜率为.
21.(1)
(2)
【分析】(1)根据向量和可知,再利用抛物线定义即可得解;
(2)根据及斜率公式化简即可得解.
【详解】(1)设,,
因为,
所以,,
即,
由抛物线定义知,,
,,
所以.
(2)由(1)知,.
∵,
同理,
∴,
,解得.
22.(1)抛物线标准方程为,准线方程为.
(2)
【分析】(1)已知点坐标代入求出值后可得结论;
(2)设直线方程为,设,直线方程代入抛物线方程整理后应用韦达定理得,然后计算即得.
【详解】(1)由题意,,
所以抛物线标准方程为,准线方程为.
(2)由已知所作直线的斜率不为0,因此设直线方程为,设,
由得,显然,
,,
则,
所以.
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