圆锥曲线小题训练
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题所给的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的)
1. 经过点作直线,若直线与连接两点的线段总有公共点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
2. “”是“点在圆内”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
3. 已知抛物线上的点P到其焦点的距离为4,若点P在第一象限,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
4. M是抛物线上一点,F是抛物线的焦点,O是坐标原点,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.
5.椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,如图所示.设椭圆的两个焦点分别为.若光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为12c,点是椭圆上除顶点外的任意一点,在点处的切线为在上的射影在圆上,则的周长为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
6. 已知双曲线C:的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点为中点,若,且,则直线的斜率=( )
A. B.或 C. D.或
7. 已知分别为双曲线的左、右焦点,点是上一动点,为坐标原点,则的取值范围是( )
A.[0,6] B. C. D.
8.已知各项都不相等的数列,圆,圆,若圆平分圆的周长,则的所有项的和为( )
A.2024 B.2025 C.4048 D.4050
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为,为抛物线上一点,,为垂足.若直线的斜率,则下列结论正确的是( )
A.准线方程为 B.焦点坐标
C.点的坐标为 D.的长为3
10. 已知椭圆的左 右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,下列结论正确的是( )
A.若,则的离心率为 B.若,则的离心率为
C.若,则的离心率为 D.若,则的离心率为
11.我们把双曲线过焦点的弦称为焦点弦,垂直于双曲线的实轴的焦点弦称为通径.在如图所示的平面直角坐标系中,双曲线(,且为常数)的左 右焦点分别为,通径长为为的右支上任意一点,作在点处的切线分别交两浙近线于点,则( )
A.的离心率 B.线段长度的最小值是
C.一定是线段的中点 D.面积的最小值是
第Ⅱ卷非选择题
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的左焦点,则 .
13.已知点A,B,C是离心率为的双曲线上的三点,直线的斜率分别是,点D,E,F分别是线段的中点,为坐标原点,直线的斜率分别是,若,则 .
14.如图,双曲线的两顶点为,,虚轴两端点为,,两焦点为,,若以为直径的圆内切于菱形,切点分别为,则菱形的面积与矩形的面积的比值 .
18.已知双曲线的离心率为2,过点的直线与相交于两点,且当的斜率为0时,.
(1)求的方程;
(2)是否存在,使得两点关于直线对称?若存在,求出的方程;若不存在,请说明理由;
(3)与直线交于点,设,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.
19. 已知点是双曲线的图象上第一象限的任意一点,、分别为的左右焦点.直线,直线交轴于点.
(1)已知轴,求直线方程;
(2)求证:直线为的角平分线;
(3)若直线交于另一点,且,求直线和直线斜率之积.圆锥曲线小题训练小题训练(2025.10.24)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题所给的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的)
1. 经过点作直线,若直线与连接两点的线段总有公共点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由题意得,
因为直线与连接两点的线段总有公共点,
所以由图可知,即,
即斜率的取值范围为,故选:B.
2. “”是“点在圆内”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【详解】点在圆内,
所以“”是“点在圆内”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知抛物线上的点P到其焦点的距离为4,若点P在第一象限,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】将抛物线化为标准方程为,则抛物线的焦点坐标为,准线方程为.
设抛物线上一点,,由抛物线的定义可知,解得,所以点P的坐标为.故选:C.
4. M是抛物线上一点,F是抛物线的焦点,O是坐标原点,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.
【答案】A
【详解】由抛物线的方程可得焦点,准线方程为,
过M作准线的垂线,垂足为,过F作的垂线,垂足为N,设,
因为,则可得,
由抛物线的定义可得,而,
所以,
整理可得:,解得,
所以M的横坐标为,
由抛物线的性质可得.故选:A
5.椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,如图所示.设椭圆的两个焦点分别为.若光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为12c,点是椭圆上除顶点外的任意一点,在点处的切线为在上的射影在圆上,则的周长为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】先根据题意求出的关系,然后根据几何关系列出等式,求出,进而求出的周长.
【详解】由光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为,得,即.
延长交于点,如图,由光的反射定律知垂直平分线段(关键点),连接OH,
则OH是的中位线,于是,
而点在圆上,则的周长等于.
故选:D.
6. 已知双曲线C:的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点为中点,若,且,则直线的斜率=( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【详解】设,因为,所以,
根据双曲线的定义,可得,即,
解得,所以,,
又,
因为为中点,且,所以,
那么,
所以,则,
则,
,
设直线的倾斜角为,则,
则,
所以直线的斜率.故选:.
7. 已知分别为双曲线的左、右焦点,点是上一动点,为坐标原点,则的取值范围是( )
A.[0,6] B. C. D.
【答案】B
【分析】设是双曲线右支上的一点,则有
, ,所以,再根据,即可求得范围.
【详解】解:如图所示,,
不妨设是双曲线右支上的一点,
由焦半径公式可得
,
所以,同理可得,
所以,
又因为,,
所以原式,
又因为,所以,
所以,,
所以
故选:B.
8.已知各项都不相等的数列,圆,圆,若圆平分圆的周长,则的所有项的和为( )
A.2024 B.2025 C.4048 D.4050
【答案】D
【分析】先求出两圆的公共弦方程,由题意,公共弦过圆C的圆心,代入圆心,可得,写出所求的表达式,利用倒序相加求和法,即可得答案.
【详解】由题意,联立,两式相减可得公共弦所在直线方程为:
,即,
因为圆平分圆的周长,
所以公共弦过圆C的圆心,
圆C的标准方程为,则圆心为,
所以,即,
又的所有项的和为,
则,
两式相加得,
因为,
所以,则.
故选:D
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为,为抛物线上一点,,为垂足.若直线的斜率,则下列结论正确的是( )
A.准线方程为 B.焦点坐标
C.点的坐标为 D.的长为3
【答案】BC
【分析】由抛物线方程判断AB,先求出A点坐标再求P点坐标,从而求出的长,进而可判断CD.
【详解】由抛物线方程为,
焦点坐标,准线方程为,A错B对;
直线的斜率为,
直线的方程为,
当时,,
,
,为垂足,
点的纵坐标为,可得点的坐标为,C对;
根据抛物线的定义可知,D错.
故选:BC.
10. 已知椭圆的左 右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,下列结论正确的是( )
A.若,则的离心率为
B.若,则的离心率为
C.若,则的离心率为
D.若,则的离心率为
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用椭圆的标准方程,以及几何性质,结合余弦定理,列出关于的方程,进而求得椭圆的离心率.
【详解】由椭圆,可得,且,则,
对于A中,若,可得,
又由椭圆的定义,可得,所以,
在中,由余弦定理得,
在中,可得,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以A正确;
对于B中,若,因为,可得,
在和中,由余弦定理得, ,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以B正确;
对于C中,若,可得
由椭圆的定义, 且,
所以,可得,所以,
在和中,由余弦定理得, ,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以C不正确;
对于D中,若,设,则,
由勾股定理,可得,即,
解得,即,,
由,且三点共线,可得,
代入椭圆的方程,可得,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以D正确.
故选:ABD.
11.我们把双曲线过焦点的弦称为焦点弦,垂直于双曲线的实轴的焦点弦称为通径.在如图所示的平面直角坐标系中,双曲线(,且为常数)的左 右焦点分别为,通径长为为的右支上任意一点,作在点处的切线分别交两浙近线于点,则( )
A.的离心率
B.线段长度的最小值是
C.一定是线段的中点
D.面积的最小值是
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,求得,进而求出离心率判断A;再设出切点坐标并写出切线方程,联立切线与双曲线方程,借助判别式求出切线方程,然后逐一判断BCD.
【详解】设双曲线的半焦距为,当时,,解得,
由双曲线的通径为,得,解得,双曲线,
对于A,,因此的离心率,A正确;
设点,直线不垂直于轴,设直线方程为,
由消去得,
,
化简可得,
又,故,
切线的方程为,即,渐近线方程为,
对于C,由,得,设,
则,一定是线段的中点,C正确;
对于B,,则
,当且仅当时取等号,B错误;
对于D,直线交轴于点,的面积,
因此面积的最小值是,D正确.
故选:ACD
第Ⅱ卷非选择题
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的左焦点,则 .
【答案】35
【分析】根据椭圆的对称性,结合椭圆定义即可求解.
【详解】设椭圆的右焦点为,连接,
根据椭圆的对称性,可知,,,
又根据椭圆的定义,得,,,,
所以,
又由椭圆,可知,
所以.
故答案为:.
13.已知点A,B,C是离心率为的双曲线上的三点,直线的斜率分别是,点D,E,F分别是线段的中点,为坐标原点,直线的斜率分别是,若,则 .
【答案】3
【分析】由题意首先得,进一步由点差法得,由同理思想即可得解.
【详解】因为双曲线的离心率为,
所以,不妨设,
因为点A,B在上,所以,两式相减,得,
因为点是的中点,所以,,
所以,即,
所以,同理,.
因为,所以.
故答案为:3.
14.如图,双曲线的两顶点为,,虚轴两端点为,,两焦点为,,若以为直径的圆内切于菱形,切点分别为,则菱形的面积与矩形的面积的比值 .
【答案】
【分析】根据题意得到,求得,设,可得,进而求得和,即可求得的值.
【详解】因为以为直径的圆内切于菱形,可得点到直线的距离为,
又因为虚轴的两端点为,所以,
在中,由三角形的面积公式值,即,
因为,可得,即,
又因为,解得,
设,可得,所以,
在中,可得,
所以,
菱形的面积,
所以.
故答案为:.
18.已知双曲线的离心率为2,过点的直线与相交于两点,且当的斜率为0时,.
(1)求的方程;
(2)是否存在,使得两点关于直线对称?若存在,求出的方程;若不存在,请说明理由;
(3)与直线交于点,设,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
(3)为定值0
【分析】(1)由双曲线的离心率为2,得到,再由直线的方程为,代入双曲线的方程,求得,结合,进而得到竖曲线的方程;
(2)设直线的方程为,联立方程组,由,且,求得的范围,以及和,假设存在,使得两点关于直线对称,得到,进而得到线段的中点坐标为,结合中点不在直线上,得出结论;
(3)解:设,求得和,根据题意,求得和,化简得到,即可得到答案.
【详解】(1)解:设双曲线的焦距为,
因为的离心率为2,所以,即,所以,
当直线的斜率为0时,直线的方程为,代入,得,
所以,解得,所以的方程为.
(2)解:显然直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
联立方程组,整理得,
设,
可得,且,
解得,且,
又由,,①
假设存在,使得两点关于直线对称,则与直线垂直,所以,
所以,且,则,
因此线段的中点坐标为,
又因为,即点不在直线上,
所以不存在,使得两点关于直线对称.
(3)解:设,
由在直线上,可得,即;②
又由在直线上,可得,③
因为,可得,
即,解得,
同理:由,可得,
结合①②③,得
,
所以为定值0.
19. 已知点是双曲线的图象上第一象限的任意一点,、分别为的左右焦点.直线,直线交轴于点.
(1)已知轴,求直线方程;
(2)求证:直线为的角平分线;
(3)若直线交于另一点,且,求直线和直线斜率之积.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【详解】(1)由题知,
因为轴,在第一象限,所以,将代入双曲线方程可得,
所以直线方程为,整理可得,
(2)因为,
,
,
又直线,所以,则,,
所以,,所以,
在中,①,
在中,②,
又,联立①②可得,
因为,
所以,所以直线为的角平分线.
(3)
设点,则,设直线方程为,
联立直线与双曲线方程可得,消去可得,
由韦达定理可得,
则,则,
所以,
由已知,
即,解得(舍)或,
代入双曲线,则,
由可得,
所以.