
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高考数学一轮复习 专题9.8 《平面解析几何》单元测试卷11
展开高考数学一轮复习策略
1、揣摩例题。
课本上和老师讲解的例题,一般都具有一定的典型性和代表性。要认真研究,深刻理解,要透过“样板”,学会通过逻辑思维,灵活运用所学知识去分析问题和解决问题,特别是要学习分析问题的思路、解决问题的方法,并能总结出解题的规律。
2、精练习题
复习时不要搞“题海战术”,应在老师的指导下,选一些源于课本的变式题,或体现基本概念、基本方法的基本题,通过解题来提高思维能力和解题技巧,加深对所学知识的深入理解。在解题时,要独立思考,一题多思,一题多解,反复玩味,悟出道理。
3、加强审题的规范性
每每大考过后,总有同学抱怨没考好,纠其原因是考试时没有注意审题。审题决定了成功与否,不解决这个问题势必影响到高考的成败。那么怎么审题呢? 应找出题目中的已知条件 ;善于挖掘题目中的隐含条件 ;认真分析条件与目标的联系,确定解题思路 。
4、重视错题
“错误是最好的老师”,但更重要的是寻找错因,及时进行总结,三五个字,一两句话都行,言简意赅,切中要害,以利于吸取教训,力求相同的错误不犯第二次。
专题9.8《平面解析几何》单元测试卷
考试时间:120分钟 满分:150
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷 选择题部分(共60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.(2022·全国·高三专题练习(理))已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用椭圆的焦点坐标,求出,然后求解椭圆的离心率.
【详解】
解:由题意可知:
又
,即
椭圆的离心率
故选:C.
2.(2022·全国·高三专题练习(理))点到双曲线的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
渐近线方程为,根据点到直线的距离公式得到答案.
【详解】
由题意可知,双曲线的渐近线方程为:,即,
结合对称性,不妨考虑点到直线的距离:.
故选:A.
3.(2021·广东实验中学高二期中)已知条件p:,条件q:表示焦点在x轴上的椭圆,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】A
【分析】
由命题q可得出,进而结合充分不必要条件的概念即可判断.
【详解】
条件q:表示焦点在x轴上的椭圆,所以需要满足,
因为是 的真子集,
故p是q的充分不必要条件,
故选:A
4.(2022·全国·高三专题练习)以抛物线的焦点为顶点,顶点为中心,离心率为2的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据抛物线方程可得抛物线焦点坐标,即为双曲线中的值,根据离心率即可求出的值,从而确定双曲线的标准方程
【详解】
因为抛物线的焦点为,所以,离心率,所以,所以双曲线的标准方程为.
故选:B
5.(2022·全国·高三专题练习)已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是2,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是( )
A.内含 B.相交 C.外切 D.外离
【答案】B
【分析】
根据圆的弦长公式,结合两点间距离公式进行求解判断即可.
【详解】
圆M:x2+(y-a)2=a2(a>0),圆心到直线x+y=0的距离为,
因此有,解得a=2,(舍去),
因为,所以两个圆相交,
故选:B.
6.(2022·全国·高三专题练习)直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A、B两点,且AB中点的横坐标为2,则k的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理结合中点关系即可求出.
【详解】
联立直线方程与抛物线方程,消去y得,
设,所以.
又,所以,解得k=-1或k=2.
经验证,k=-1时Δ=0,直线与抛物线相切,不符合题意,所以k=2.
故选:C.
7.(2021·重庆市万州第二高级中学高二期中)已知椭圆:的左、右焦点分别为、,点与椭圆的焦点不重合,分别延长、到、.使,.是椭圆上一点,延长到,使得,则( )
A.3 B.5 C.6 D.10
【答案】D
【分析】
根据向量线性运算的几何意义可得,进而得
,于是,
于是.
【详解】
由,得,
有,所以,
又,所以,
所以,故,
所以,则,
根据椭圆的定义,得,所以.
故选:D
8.(2021·安徽·合肥市第六中学高二期中)已知、分别为双曲线的左、右焦点,过点的直线与双曲线的右支交于、两点(在第一象限),若与内切圆半径之比为,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
、的内切圆与直线切于点、,于,证明轴,得到直线的倾斜角与相等,计算,得到,得到离心率范围.
【详解】
设与内切圆圆心分别为、,半径分别为、,
、的内切圆与直线切于点、,于.
的内切圆与交于点,与轴交于点,
则,
,故,即与重合,同理可得轴,
故直线的倾斜角与相等,
在中:,,,
故,
直线与双曲线右支有两个交点,需要满足,即,
所以,所以.
故选:A.
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.(2021·浙江温州·高二期中)已知双曲线C:,右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若,则有( )
A.渐近线方程为 B.
C. D.渐近线方程为
【答案】AC
【分析】
利用已知条件,转化求解A到渐近线的距离,推出a,c的关系,然后求解双曲线的离心率和渐近线即可.
【详解】
双曲线C:1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),
以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.
若∠MAN=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°,
可得:,即,故e.
且,故渐近线方程为渐近线方程为
故选:AC.
10.(2022·全国·高三专题练习)已知实数,满足方程,则下列说法错误的是( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】CD
【分析】
将圆的方程化为标准形式,求出圆心与半径,令,利用点到直线的距离公式可判断A、D;根据表示圆上的点到原点距离的平方,可判断B;表示圆上的点与原点连线的斜率,利用点到直线的距离公式可判断D.
【详解】
实数,满足方程,即满足,
表示以为圆心,半径等于的圆.
令,即,
当圆和直线相切时,取得最值,由,求得,或,
故的最大值为,最小值为,故A正确,D错误;
由于表示圆上的点到原点距离的平方,
故它的最大值,故B正确;
由于表示圆上的点与原点连线的斜率,故当直线和圆相切时,取得最值,
设过原点的切线方程为,即,
由,求得,故的最大值为,故C错误,
故选:CD.
11.(2021·安徽·六安一中高二期中)已知为坐标原点,,是抛物线:上两点,为其焦点,,若到准线的距离为2,则下列说法正确的有( )
A.若直线过点,则直线,的斜率之积恒为
B.周长的最小值为
C.若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D.若,则直线的斜率为
【答案】CD
【分析】
根据到准线的距离为2可知,即得抛物线方程,设,将直线方程与抛物线方程联立,可得,即可得出直线,的斜率之积不为,A错误;利用抛物线的定义可知B错误;根据外接圆与抛物线的准线相切,可知外接圆半径为,所以C正确;由,结合可得直线的斜率为,D正确.
【详解】
因为到准线的距离为2,所以,即抛物线方程为,焦点为,
对A,设,,由可得,,所以,,A错误;
对B,周长为,由抛物线的定义可知,的最小值为点到准线的距离,故周长的最小值为,B错误;
对C,外接圆与抛物线的准线相切,而外接圆的圆心横坐标为,所以外接圆半径为,即该圆面积为,C正确;
对D,由可得,直线过点,所以,而由前可知,,所以,即有,所以直线的斜率为,D正确.
故选:CD.
12.(2021·广东实验中学高二期中)已知椭圆C:的上下焦点分别为,,且焦距为2c,离心率为e.直线l:与椭圆交于A,B两点,则下列说法中正确的有( )
A.若AB的最小值为3c,则 B.的周长为4a
C.若,则e的取值范围为 D.若AB的中点为M,则
【答案】ABC
【分析】
易知的最小值为通径,则有,求出,A正确;
,B正确;
设,,,,则有,可得,C正确;
设,,,,,有,D错误.
【详解】
解:易知的最小值为通径,则有,即,解得,所以,A正确;
,B正确;
设,,,,,
则有,可得,C正确;
设,,,,,
有,,
由,作差得:,所以,
则有,D错误.
故选:ABC
第II卷 非选择题部分(共90分)
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2021·广东·广州市第七中学高二期中)唐代诗人李的诗《古从军行》开头两句诗说:“百日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题.即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为.若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短路程为________.
【答案】
【分析】
先求出点A关于直线的对称点,点到圆心的距离减去半径即为最短.
【详解】
设点A关于直线的对称点,
的中点为,
故解得,
要使从点A到军营总路程最短,
即为点到军营最短的距离,
“将军饮马”的最短总路程为,
故答案为:
14.(2021·上海市松江二中高二月考)已知为双曲线的右焦点,为的右顶点,为上的点,且垂直于轴.若的斜率为3,则的渐近线方程为____________.
【答案】
【分析】
由题,,根据斜率列出等式求解即可.
【详解】
由已知可得,因为垂直于轴,故,
由的斜率为3,可得,
因为,代入上式得,
所以解得,所以可得,
所以渐近线方程为.
故答案为:.
15.(2022·全国·高三专题练习(理))已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为______.
【答案】
【分析】
根据余弦定理得到,再利用面积公式计算得到答案.
【详解】
不妨设点P在双曲线的右支上,则,,
在△F1PF2中,由余弦定理,
,
∴,∴.
故答案为:.
16.(2021·山西大附中高三月考(理))过双曲线右焦点作直线,且直线与双曲线的一条渐近线垂直,垂足为,直线与另一条渐近线交于点.已知为坐标原点,若的内切圆的半径为,则双曲线的离心率为_________.
【答案】或2或
【分析】
若在轴的同侧,不妨设在第一象限,如图,设的内切圆的圆心为,过分别作于,于,由得四边形为正方形,再由已知条件可得,从而可求出离心率,若在轴的两侧,不妨设在第一象限,如图,由题意可得,从而可得,从而可求出离心率
【详解】
若在轴的同侧,不妨设在第一象限,如图,设的内切圆的圆心为,则在的平分线上,过分别作于,于,由得四边形为正方形,由焦点到渐近线的距离为,得,
因为,所以,
因为,所以,
所以,从而可得
若在轴的两侧,不妨设在第一象限,如图,易得,,,
所以的内切圆半径为,所以,
因为,所以得,
所以,所以,
所以
故答案为:或2
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2021·广东实验中学高二期中)已知圆O:,直线l:,当时,直线l与圆O恰好相切.
(1)若l被圆O截得弦长为,求l方程;
(2)若直线l上存在两点M、N,满足,在圆O上存在点P使得,求k的取值范围.
【答案】
(1)
(2)
【分析】
(1)由题干直线与圆相切结合点到直线距离公式求出,再由几何关系求出现有关系中弦心距,结合点到直线距离公式求解;
(2)分为直线与圆有无公共点讨论,结合点到直线距离公式可求k的取值范围.
(1)
由题干可知,,将圆心代入表达式得,故,
若l被圆O截得弦长为,则弦心距,将代入得,解得,又,故直线方程为:;
(2)
当直线与圆有公共点时,即,时,当点与点重合时,满足,符合题意;
当直线与圆无公共点时,即,因为,所以在以为直径的圆上,设中点为,则圆的方程为,此时圆与圆,则圆心距,即,故只需到直线距离,解得,故,
综上所述,
18.(2021·重庆市万州第二高级中学高二期中)动点到定点的距离与到定直线的距离之比为定值.
(1)求动点的轨迹方程:
(2)若直线与动点的轨迹交于不同的两点,,且线段被直线平分,求直线的斜率的取值范围.
【答案】
(1)
(2)
【分析】
(1)设点,根据两点坐标求出两点距,化简计算即可;
(2)联立,解方程组,设点,,的中点为,进而得出和,利用点差法求出,从而得出答案.
(1)
设点,依题意,有
两边平方,整理得
所以动点的轨迹方程为;
(2)
联立,解得.
设点,,的中点为
则,由题意可得,
又因为点,都在椭圆上,则
将上述两个等式作差得.则
则,即
所以,即
所以直线的斜率的取值范围是
19.(2021·河北邯郸·高二期中)已知椭圆的面积为,上顶点为A,右顶点为B,直线与圆相切,且椭圆C的面积是圆O面积的倍.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)P为圆O上任意一点,过P作圆O的切线与椭圆C交于M,N两点,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】
(1)
(2)是定值,定值为
【分析】
(1)首先根据题意得到,再解方程组即可.
(2)当过的切线的斜率不存在时,切线方程为,此时,即.当过的切线的斜率存在时,设切线方程为,根据直线与圆相切得到,联立直线与椭圆得到,从而得到,,再利用化简求解即可.
(1)
因为,,所以直线的方程为.
因为直线与圆O相切,所以,即.
因为椭圆的面积是圆O面积的倍,所以,.
即.
故椭圆的标准方程为.
(2)
当过的切线的斜率不存在时,切线方程为,
此时,所以.
当过的切线的斜率存在时,设切线方程为,
则,所以.
设,,
则,得,
所以,.
因为,且,.
所以
.
因为,所以,
所以
,
所以,即为定值,且.
20.(2021·河北·石家庄二中高二期中)1.双线曲经过点,一条渐近线的倾斜角为,直线l交双曲线于A、B.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若l过双曲线的右焦点,是否存在x轴上的点,使得直线l绕点无论怎样转动,都有成立?若存在,求出M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
(2)存在;定点M的坐标为
【分析】
(1)根据倾斜角得出渐近线的倾斜角,求出渐近线方程,进而得到a,b的关系,再将点的坐标代入双曲线方程,最后解出a,b即可;
(2)考虑直线的斜率存在和不存在两种情况,当直线斜率存在时,设出直线的点斜式方程并代入双曲线方程并化简,进而根据根与系数的关系与得到答案.
(1)
双曲线的渐近线方程为,因为两条渐近线的夹角为,故渐近线的倾斜角为或,所以或.
又,故或(无解),故,
所以双曲线.
(2)
双曲线的右焦点为,当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:,设,,因为,所以,
整理得到…①,
由可以得到,
因为直线l与双由线有两个不同的交点,
故且,
所以.
由题设有①对任意的总成立,
因,
所以①可转化为,
整理得到对任意的总成立,
故,故即所求的定点M的坐标为.
当直线l的斜率不存在时,则,此时或,
此时.
综上,定点M的坐标为.
【点睛】
本题第(2)问是一道常规压轴题,根据向量数量积为0得到两点的坐标关系,然后结合根与系数的关系将式子化简,最后求出答案.
21.(2022·全国·高三专题练习)已知动圆过定点A(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为H,点E(m,0)(m>0)为一个定点,过点E作斜率分别为k1,k2的两条直线交H于点A,B,C,D,且M,N分别是线段AB,CD的中点.
(1)求轨迹H的方程;
(2)若m=1,且过点E的两条直线相互垂直,求△EMN的面积的最小值;
(3)若k1+k2=1,求证:直线MN过定点.
【答案】
(1)y2=4x
(2)4
(3)证明见解析
【分析】
(1)设动圆圆心的坐标为(x,y),根据题意建立关系即可求出;
(2)联立直线AB和抛物线方程,表示出坐标,即可表示出△EMN的面积,利用基本不等式可求出最小值;
(3)联立直线AB和抛物线方程,表示出坐标,即可得出直线MN方程,求出定点.
(1)
设动圆圆心的坐标为(x,y),
由题意知,化简得y2=4x,
所以动圆圆心的轨迹H的方程为y2=4x.
(2)
当m=1时,E为抛物线y2=4x的焦点,
因为AB⊥CD,所以k1k2=-1.
设直线AB的方程为y=k1(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2).
联立,消去x并整理,得k1y2-4y-4k1=0,
则,y1y2=-4,.
因为,所以.
同理,可得.
所以
,
当且仅当,即k1=±1时,△EMN的面积取最小值4.
(3)
设直线AB的方程为y=k1(x-m),A(x1,y1),B(x2,y2).
联立,消去x并整理,得k1y2-4y-4k1m=0,
则,
.
因为,所以.
同理,可得,
所以,
所以直线MN的方程为
即y=k1k2(x-m)+2,所以直线MN过定点(m,2).
22.(2021·浙江·模拟预测)已知椭圆,过的直线与椭圆交于两点,过的直线与椭圆交于两点.
(1)当的斜率是时,用表示出的值;
(2)若直线的倾斜角互补,是否存在实数,使为定值,若存在,求出该定值及,若不存在,说明理由.
【答案】
(1)
(2)存在,定值为,理由见解析
【分析】
(1)直线的方程:与椭圆方程联立消可得,再由弦长公式计算即可求解;
(2)当直线的斜率存在时:设,,直线的方程:与椭圆方程联立可得,代入整理,当直线的斜率不存在时,分别计算和,再计算即可求解.
(1)
设直线的方程:,
由可得,
所以,
因此.
(2)
当直线的斜率存在时:
设直线的方程:,,,
由得,
则,,
所以
所以当时,为常数,
当直线的斜率不存在时,,
将代入可得
,
所以,当时,成立,
综上所述:当时,为常数.
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