第三章圆锥曲线的方程综合自检卷(含解析)-高二数学上学期人教A版(2019)选择性必修第一册

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名称 第三章圆锥曲线的方程综合自检卷(含解析)-高二数学上学期人教A版(2019)选择性必修第一册
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文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-08-19 14:43:21

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第三章圆锥曲线的方程综合自检卷-高二数学上学期人教A版(2019)选择性必修第一册
一、单选题
1.椭圆的焦距为( )
A. B.4 C. D.2
2.与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
3.设双曲线()的虚轴长为2,焦距为,则其渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
4.抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的左右两个焦点分别是、,抛物线以为焦点,点是椭圆与抛物线的交点,若,,则( )
A.或 B. C.或 D.
6.在平面直角坐标系中,已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线右支上一点,若为等腰直角三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
7.已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于,两点,直线,分别于抛物线交于点,.设直线,的斜率分别为,,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8.某学习小组研究一种卫星接收天线(如图①所示),发现其曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚焦到焦点处(如图②所示).已知接收天线的口径(直径)为,深度为,则该抛物线的焦点到顶点的距离为( )

A. B. C. D.
二、多选题
9.在平面直角坐标系中,已知曲线:,则下列说法正确的有( )
A.若,则是椭圆 B.若,则是椭圆
C.若,则是双曲线 D.若,则是双曲线
10.已知直线交抛物线于、两点,下列说法正确的是( ).
A.
B.为定值
C.线段AB的中点在一条定直线上
D.为定值(O为坐标原点,、分别为直线OA、OB的斜率)
11.已知椭圆上有不同两点,,,则( )
A.若过原点,则
B.,的最小值为
C.若,则的最大值为9
D.,,异于点,若线段的垂直平分线与轴相交于点,则直线的斜率为
三、填空题
12.已知标准方程的双曲线的一条渐近线方程为,且过点,则双曲线的方程为 .
13.过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若,那么 .
14.点P是椭圆上一点,,分别是其左、右焦点,若,离心率为,则 .
四、解答题
15.若中心在原点,焦点在轴上的椭圆过点,焦距长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)斜率为的直线经过椭圆的左焦点,与椭圆相交于两点,求的面积.
16.在平面直角坐标系中,已知点,、为抛物线上不同的两点,,且于点.
(1)求的值;
(2)过轴上一点的直线交于、两点,、在的准线上的射影分别为、,为的焦点,若,求中点的轨迹方程.
17.已知抛物线的准线方程为,直线l与抛物线交于两点,O为坐标原点.
(1)若为等腰直角三角形,求的面积;
(2)若,证明:直线l过定点P,并求出定点P的坐标.
18.已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,,点P为椭圆C上任意一点,面积最大值为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过x轴上一点的直线与椭圆交于A,B两点,过A,B分别作直线的垂线,垂足为M,N两点,证明:直线,交于一定点,并求出该定点坐标.
19.如图,已知曲线是以原点O为中心、为焦点的椭圆的一部分,曲线是以原点O为中心,为焦点的双曲线的一部分,A是曲线和曲线的交点,且为钝角,我们把曲线和曲线合成的曲线C称为“月蚀圆”.设.

(1)求曲线和所在的椭圆和双曲线的标准方程;
(2)过点作一条与x轴不垂直的直线,与“月蚀圆”依次交于B,C,D,E四点,记G为CD的中点,H为BE的中点.问:是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
参考答案:
1.B
【分析】根据椭圆的标准方程可得,即可得到结果.
【详解】因为,所以.
故选:B
2.B
【分析】由焦点和短半轴长,待定系数法求椭圆方程.
【详解】椭圆化成标准方程为,焦点在轴上,
设所求椭圆方程为,
依题意有,所以,所求椭圆方程为.
故选:B
3.A
【分析】由题意首先求得双曲线的方程,然后求解渐近线方程即可.
【详解】由题意可得:因为该双曲线的虚轴长为2,焦距为,
所以,解得,所以该双曲线方程为,
故渐近线方程为:,
故选:A.
4.C
【分析】写出其标准方程,进而可得出焦点坐标.
【详解】抛物线的标准方程为,
所以其焦点坐标为.
故选:C.
5.A
【分析】根据焦半径公式及勾股关系求出点的纵坐标,然后根据点在抛物线上建立方程求解即可.
【详解】设,作抛物线的准线,则过,过作垂直于准线于点,
由抛物线的定义可得,所以.

因为点在抛物线上,所以.
由得或.
故选:A
6.C
【分析】由题意可得且,确定点M的坐标,将代入双曲线方程可得,则,根据的齐次式求解出离心率的值.
【详解】不妨设点M位于第一象限,
因为是等腰直角三角形,所以且,则,
将代入双曲线方程,得,解得,
所以,即,得,
由,解得.
故选:C
7.A
【分析】因为,设,,,,的方程为,通过联立直线与抛物线解得的纵坐标,同理得到的纵坐标,再根据斜率公式得到,整理得,设直线为,联立方程结合韦达定理可得答案.
【详解】抛物线的焦点为,
由题意可知:可知直线与抛物线必相交,
设,,,,
则,
设的方程为,
联立方程,消去并整理得,
根据韦达定理得,即,
同理可得,则,
可得,
设直线为,
联立方程,消去并整理得,
根据韦达定理得,所以.
故选:A.
8.B
【分析】建立平面直角坐标系,得到,代入抛物线方程,求出,从而得到答案.
【详解】如图所示,建立平面直角坐标系,则,
将代入,故,解得,

所以该抛物线的焦点到顶点的距离为m.
故选:B
9.BC
【分析】对于A,取验证即可;对于B,变形方程后进行判断即可;对于C,变形方程后进行判断即可;对于D,取验证即可.
【详解】当时,若,方程为,此时为圆,故A错误;
当时,方程化为,
因为,则,且,
符合椭圆方程的标准形式,故B正确;
若时,,
因为,则,符合双曲线的标准方程形式,故C正确;
若,令,方程化为,即,故D错误,
故选:BC.
10.ACD
【分析】对A:联立直线方程抛物线方程,根据判别式即可求得的范围;对B:根据A中所求,即可判断;对C:设出的中点坐标,借助韦达定理,即可判断;对D:借助韦达定理,求得,即可判断.
【详解】联立直线方程与抛物线方程,可得;
对A:由直线与抛物线交于A,B两点,可得,解得,故A正确;
对B:因为、,故可得,故B错误;
对C:设中点为,故可得;
故中点在定直线上,故C正确;
对D:为定值,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题CD选项解决的关键是能够熟练使用韦达定理,从而求得中点坐标,以及转化,属中档题.
11.ABD
【分析】利用椭圆的对称性判断A,利用椭圆的定义判断B,利用特殊位置法排除C,利用点在椭圆上与两点距离公式推得,再利用点差法求得的垂直平分线方程,进而求得点与直线的斜率,从而判断D.
【详解】因为椭圆,所以,则是其右焦点,
对于A,设椭圆的左焦点为,
因为过原点,所以由椭圆的对称性易知四边形是平行四边形,
则,故A正确;
对于B,因为,则,
又,
所以,
当在线段与椭圆的交点位置时,等号成立,故B正确;
对于C,当轴,点为椭圆的右顶点时,满足,此时,
但,故C错误;
对于D,因为在椭圆上,所以,,
所以,
同理:,而由,可知,
所以由,得,则,
故可设的中点坐标为,
又在椭圆上,所以,,
两式相减,得,
所以.
所以直线的斜率为,则直线的方程为,
令,得,即,
所以直线的斜率,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点睛:本题选项D解决的关键是求得,进而得到,再利用点差法得到的垂直平分线方程,从而得解.
12.
【分析】根据给定的渐近线方程,设出双曲线方程,利用待定系数法求解即得.
【详解】依题意,标准方程的双曲线的渐近线方程为,
设双曲线方程为,由双曲线过点,得,
所以双曲线的方程为,即.
故答案为:
13.10
【分析】由焦半径公式求得焦点弦长.
【详解】由题设抛物线焦点坐标为,
则由抛物线定义易知:,
故.
故答案为:10
14.1
【分析】结合已知得,利用即可得解.
【详解】根据题意即又,所以,
又,所以,
故答案为:
15.(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件求得,从而求得椭圆方程.
(2)将直线的方程与椭圆方程联立,利用弦长公式以及点到直线的距离公式求得正确答案.
【详解】(1)由已知,得,
设方程为,则,得,
椭圆方程为.
(2)因为左焦点坐标为,所以可得直线,也即,
设,
联立,得,即,
,.
又因为到直线的距离为,.
16.(1)
(2)
【分析】(1)求出直线的方程,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,根据题意可得出,利用平面向量数量积的坐标运算可求出的值;
(2)设的准线与轴的交点为,根据可求出的值,设的中点的坐标为,对直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合斜率公式可求得点的轨迹方程.
【详解】(1)解:由及,得直线的斜率,
则直线的方程为,即,
设、,
联立可得,则,
由韦达定理得,于是,
由,得,即,即,解得.
(2)解:由(1)得抛物线的焦点,设的准线与轴的交点为,
因为点、,则,

由,得,所以或,
又因为,所以.

设的中点的坐标为,
当与轴不垂直,即时,由,可得,
即,即,即,即,
当与轴垂直时,点与点重合,所以,
综上,中点的轨迹方程为.
【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:
(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;
(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;
(3)相关点法:用动点的坐标、表示相关点的坐标、,然后代入点的坐标所满足的曲线方程,整理化简可得出动点的轨迹方程;
(4)参数法:当动点坐标、之间的直接关系难以找到时,往往先寻找、与某一参数得到方程,即为动点的轨迹方程;
(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.
17.(1)
(2)证明见解析,
【分析】(1)先根据准线方程求得抛物线方程,再由抛物线及等腰直角三角形的对称性得,,从而求得坐标计算面积即可;
(2)设直线l方程及坐标,与抛物线方程联立,由垂直关系及韦达定理计算即可.
【详解】(1)因为抛物线的准线为,可得抛物线的方程为:,
又为等腰直角三角形,
根据抛物线及等腰直角三角形的对称性可知:,,
且两点关于横轴对称,则直线.
于是得,则,所以.
(2)设直线,,,
联立,
得,,且,
又因为,则,即.
由,得,,,
即,解得或(舍去).
当时,满足.此时,直线l的方程.
则l过定点.
18.(1)
(2)证明见解析,定点
【分析】(1)由椭圆性质可知,当为短轴端点时,面积最大,结合三角形面积公式计算即可得椭圆方程;
(2)当的斜率不存在时,可得直线与的交点坐标,当的斜率存在时,设出直线方程,联立直线方程与椭圆方程,可得与交点有关的韦达定理,可得直线与的方程,联立两直线方程,结合韦达定理可得,将代入,可得,即可得证.
【详解】(1)设椭圆半焦距为,∵离心率为,∴.
由椭圆性质可知,当为短轴端点时,面积最大.
∴,∴.
又,解得,,.
∴椭圆的方程为:;
(2)证明:设与轴交于点,则,
当的斜率为0时,显然不适合题意;
当的斜率不存在时,直线为,
∵四边形为矩形,∴,交于线段的中点.
当直线的斜率存在且不为0时,设,,
直线为:,联立,
得,

∴,,
设,,则,,
联立,得,
将,代入整理得,
将代入,得

综上,直线、交于定点.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
19.(1)椭圆所在的标准方程为,双曲线所在的标准方程为
(2)是定值,为,理由见解析
【分析】(1)设椭圆所在的标准方程为,双曲线所在的标准方程为,根据在曲线上、焦点坐标可得答案;
(2)设直线的方程为,,直线的方程与椭圆方程、双曲线方程分别联立,利用韦达定理求出、,由转化为化简可得答案.
【详解】(1)设椭圆所在的标准方程为,
双曲线所在的标准方程为,
因为,
所以可得,,
解得,,
所以椭圆所在的标准方程为,双曲线所在的标准方程为;
(2)是定值,为,理由如下,
由(1)椭圆所在的标准方程为,双曲线所在的标准方程为,
因为直线与“月蚀圆”依次交于B,C,D,E四点,所以直线的斜率不为0,
设直线的方程为,,
双曲线的渐近线方程为,所以,
可得,,
直线的方程与椭圆方程联立,整理得

所以,
所以,
直线的方程与双曲线方程联立,整理得

所以,
所以,
所以

所以是定值.
【点睛】关键点点睛:第二问解题的关键点是由转化为,再利用韦达定理.
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