12平面解析几何(圆锥曲线)-重庆市2023-2024学年高三上学期期末数学专题练习(人教A版,
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这是一份12平面解析几何(圆锥曲线)-重庆市2023-2024学年高三上学期期末数学专题练习(人教A版,,共23页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.设抛物线的准线与轴的交点为N,O为坐标原点,经过O、N两点的圆C与直线相切,圆C与抛物线E的另一个交点为P,若,则( )
A.2或B.2或4C.或D.2或
2.已知 Q 为抛物线 C: 上的动点,动点 M 满足到点A(2,0)的距离与到点F(F是C的焦点)的距离之比为 则|QM|+|QF|的最小值是( )
A.B.C.D.4
3.设双曲线的左、右焦点分别为,点在的右支上,且,则的面积为( )
A.2B.C.D.
4.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为( )
A.B.
C.D.
5.几何学中,把满足某些特定条件的曲线组成的集合叫做曲线族.点是椭圆族上任意一点,如图所示,椭圆族T的元素满足以下条件:①长轴长为4;②一个焦点为原点;③过定点,则的最大值是( )
A.5B.7C.9D.11
6.已知双曲线(,)的左右焦点分别为,,O为坐标原点,点P为双曲线C中第一象限上的一点,的平分线与x轴交于Q,若,则双曲线的离心率范围为( )
A.B.C.D.
7.设,分别为双曲线:的左、右焦点,为双曲线的左顶点,以为直径的圆交双曲线的某条渐近线于,两点,且,(如图),则该双曲线的离心率为( )
A.B.C.2D.
8.已知斜率为2的直线与双曲线 的左、右两支分别交于两点,且、,都垂直于轴(其中、分别为双曲线的左、右焦点),则该双曲线的离心率为
A.B.C.D.
9.抛物线的焦点为坐标为
A.B.C.D.
10.已知双曲线的左、右焦点分别是,,过的直线交双曲线的右支于,两点,若,且,则该双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
11.在平面直角坐标系中,双曲线的离心率为2,其焦点到渐近线的距离为,过点的直线与双曲线交于,两点.若是的中点,则直线的斜率为( )
A.2B.4C.6D.8
12.已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,双曲线C与圆x2+y2=a2+b2在第一象限的交点为P,∠PF1F2的角平分线与PF2交于点Q,若4|PQ|=3|F2Q|,则双曲线C的离心率为( )
A.6+2B.3C.6﹣2D.4
13.已知抛物线的焦点为,过点作斜率为的直线l与抛物线C交于A,B两点,直线分别交抛物线C与M,N两点,若,则
A.1B.C.D.
二、填空题
14.已知,分别是双曲线C:()的左、右焦点,过作一直线交C于M,N两点,若,且的周长为1.则C的焦距为 .
15.已知抛物线的准线过双曲线的一个焦点,则点到双曲线的渐近线的距离为 ..
16.如图,过抛物线的焦点作直线交C于A,B两点,过A,B分别向C的准线l作垂线,垂足为A1,B1,已知与的面积分别为9和1,则的面积为 .
17.已知为双曲线与圆的一个公共点,分别为双曲线的左右焦点,设,若,则双曲线的离心率的取值范围是 .
18.已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线上一点,为双曲线渐近线上一点,均位于第一象限,且,则双曲线的离心率为 .
19.如图所示,过抛物线的焦点F作直线交C于A、B两点,过A、B分别向C的准线作垂线,垂足为,已知四边形的面积分别为15和7,则的面积为 .
三、解答题
20.已知,B,C是抛物线E:上的三点,且直线与直线的斜率之和为0.
(1)求直线的斜率;
(2)若直线,均与圆M:()相切,且直线被圆M截得的线段长为,求r的值.
21.已知以原点O为中心的椭圆标准方程的离心率为,焦点F为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过焦点F且倾斜角为的直线与此椭圆相交于A、B两点,求的面积.
22.已知曲线过点和.
(1)求曲线C的方程,并指出曲线类型;
(2)若直线2x-y-2=0与曲线C的两个交点为A,B,求△OAB的面积(其中O是坐标原点).
23.已知为椭圆C:1(a>b>0)的一个焦点,且点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点P(m,0)为椭圆C的长轴上一动点,过P且斜率为的直线l交椭圆C于A,B两点,求证|PA|2+|PB|2为定值.
24.已知点,是坐标轴上两点,动点满足直线与的斜率之积为(其中为常数,且).记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)过点斜率为的直线与曲线交于点,点在曲线上,且,若,求的取值范围.
参考答案:
1.A
【分析】由题意知圆C的圆心在直线上,由正弦定理得,解得,利用相交弦性质用表示圆的坐标,再由直线与圆相切点到直线的距离公式建立关于的等量关系,求解可得.
【详解】由抛物线方程,得准线方程为,
则,
设圆心,半径为,,
在中,由正弦定理得,
,.
又圆与直线相切,
当时,
则圆心到直线距离,解得;
当时,
则圆心到直线距离.
即,或(舍),
综上或.
故选:A.
2.B
【分析】根据题意得到点的轨迹,然后将的最小值转化为的最小值,根据垂线段最短得到当三点共线时,最小,然后求最小值即可.
【详解】
由题意得,等于点到准线的距离,
过点作垂直准线于点,则,
设动点,则,整理得,
所以点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,
,
所以当四点共线时,最小,.
故选:B.
3.C
【分析】由双曲线定义和余弦定理求出,利用三角形面积公式求出答案.
【详解】由题意得,
由双曲线定义可得,,,
由余弦定理得,
即,解得,
又,解得,
故.
故选:C
4.A
【分析】根据双曲线以及椭圆的定义可得,,进而在焦点三角形中运用余弦定理即可得,再结合均值不等式即可求解.
【详解】如图,设椭圆的长半轴长为,双曲线的半实轴长为,
则根据椭圆及双曲线的定义,得,,
所 以,,
设,,
则在△中由余弦定理,得,
化简得:,即,
又,,,则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为.
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是利用椭圆与双曲线的定义得到,,从而利用余弦定理构造得关于的齐次方程,由此得解.
5.A
【分析】根据已知条件及椭圆的定义,结合两点间的距离的公式即可求解.
【详解】如图所示
设点所在椭圆的另一焦点为,则
.
故选:A.
6.B
【分析】根据角平分线的性质得出,,利用三角形的三边关系以及双曲线的性质即可求解.
【详解】设双曲线的半焦距为, 离心率为,
由,则,,
因为是的平分线,
所以,
又因为,
所以,
所以,解得,即,
所以双曲线的离心率取值范围为.
故选:B
7.D
【分析】联立与求出,进而的正切可求,得出的关系,从而进一步解出答案.
【详解】依题意得, 以线段 为直径的圆的方程为 ,
双曲线 的一条渐近线的方程为 .
由 以及
解得 或
不妨取 , 则 .
因为 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
所以 ,
所以该双曲线的离心率 .
故选:D.
8.D
【解析】由题意可知两点关于原点对称,即直线的方程是,根据条件可知两点的横坐标分别是,代入椭圆方程和直线方程,求纵坐标,建立方程求双曲线的离心率.
【详解】直线与双曲线的左右两支分别交于两点,且、,都垂直于轴,
根据双曲线的的对称性,设点, ,
则 ,即
根据双曲线的对称性可知,直线过原点,直线的方程是,
,
,整理得,两边同时除以,
可得: ,
解得.
故选:D
【点睛】本题考查双曲线的离心率,意在考查转化与化归和数形结合的思想,和计算能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,然后利用公式求解;2.公式法:,3.构造法:根据条件,可构造出的齐次方程,通过等式两边同时除以,进而得到关于的方程.
9.B
【解析】抛物线化简为标准方程,再求焦点坐标.
【详解】抛物线化简为标准方程
抛物线的焦点坐标是.
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的标准方程和简单几何性质,属于简单题型.
10.A
【解析】把中的线段根据已知条件和双曲线的定义用表示出来,然后通过建立等式,变形后可求得离心率.
【详解】解:,,得,,故,,
,
,
,
,,或(舍).
故选:A.
【点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是列出关于的等式.本题结合已知条件分析,在中利用可建立关系式.
11.C
【解析】根据离心率与焦点到渐近线的距离可求得双曲线的方程,再根据点差法求解斜率即可.
【详解】由题,双曲线中,又焦点到渐近线的距离,且,解得.故双曲线.
设则,两式相减得
.又中点,
故.
故选:C
【点睛】本题主要考查了双曲线的方程求解以及点差法求解中点弦的斜率,属于中等题型.
12.A
【分析】由题意画出图形,设,则,则有,求解,再由解得,然后结合隐含条件求解双曲线的离心率.
【详解】解:如图,
设,则,
,,则,
所以,,即,解得.
又,解得,
,整理得,解得.
故选:A.
【点睛】本题考查双曲线的简单性质,考查三角形内角平分线定理的应用,考查计算能力,是中档题.
13.D
【分析】设A(),B(),P(0,-2),可得,同时可得,,联立直线与方程可得,,,代入可得k的值.
【详解】解:设A(),B(),P(0,-2),
A、B、P三点共线,可得,整理可得…①,
由抛物线关于y轴对称及焦半径公式可得:
,,
,可得…②,
由①②可得,即:…③
由直线的方程:y=kx-2,抛物线,可得,
,,代入③式可得,
,可得,
故选D.
【点睛】本题直线与抛物线的综合,联立直线与方程灵活利用抛物线的性质是解题的关键.
14./
【分析】设,求出直线的方程,并与双曲线方程联立,利用弦长公式求出,结合双曲线定义求出三角形周长即得.
【详解】设双曲线的焦距为,点,由双曲线方程知,
显然直线的倾斜角为,斜率为,方程为,
由消去y并整理得,,
则,,,
显然,则的周长,解得,
所以双曲线C的焦距.
故答案为:
【点睛】思路点睛:双曲线上一点与两焦点构成的三角形,称为双曲线的焦点三角形,与焦点三角形有关的计算或证明常利用并结合解三角形知识求解.
15.1
【分析】根据抛物线的准线方程可求得,则可求得双曲线方程,继而求得双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式计算即可.
【详解】因为抛物线的准线方程为,
根据题意可得,
即双曲线中,
则,所以,
双曲线方程为,
其渐近线方程为,
若取一条即,
则点到直线的距离为:
,
故答案为:1.
16.6
【分析】直线代入抛物线方程,利用韦达定理,计算,相乘化简可得,由三角形面积公式可得.
【详解】设直线,
代入抛物线方程,消元可得,
设,则,
,
,
,
,
.
故答案为:
17.
【详解】由题知,又,
所以,
两式做比值可得:,
而,
又,,
故,.
点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出a,c,代入公式;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
18./
【分析】设,由求得,然后求得点坐标代入双曲线方程可求得离心率.
【详解】,,设,则,,由题设可得,解之得,
所以,由可得代入双曲线方程可得,
即,
故答案为:.
19.6
【详解】首先证,
然后有题意有
两式作积得
解这个方程得
20.(1)
(2)
【分析】(1)由题意首先根据求得抛物线方程,然后由得,结合斜率公式即可得解.
(2)由题意得若,则,,再结合点到直线距离公式以及圆的弦长公式即可列方程求解.
【详解】(1)由题意是抛物线E:上的点,所以,解得,
所以抛物线方程为,不妨设,
由题意,所以,即,
所以直线的斜率为.
(2)
由题意设过点且斜率为的直线与圆M:()相切,
所以,所以,
而直线,的斜率均是方程的根,
令,则,,
又直线的方程为,
所以圆心到直线的距离为,
又直线被圆M截得的线段长为,
所以,即,
又因为,所以解得.
【点睛】关键点睛:第二问的关键是发现若,则,,由此即可顺利得解.
21.(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆离心率以及焦点坐标,列方程求解,即可得答案.
(2)写出直线方程,联立直线和椭圆方程,可得根与系数的关系式,求出弦长以及原点到直线AB的距离,即可求得答案.
【详解】(1)设椭圆的焦距为2c,由题意知:,
所以椭圆方程为.
(2)由题意知直线AB的方程为,设,
联立,,
则,
故
,
点O到直线AB的距离为:,
故的面积为.
22.(1)曲线的方程为,表示椭圆
(2)
【分析】(1)点代入解方程组即可得出结果.
(2)利用弦长公式计算即可.
【详解】(1)曲线C过点和,
则解得
∴曲线C的方程为,表示椭圆.
(2)由得,.
设,,则.
又O到直线2x-y-2=0的距离为,
∴△OAB的面积为.
23.(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)由题得到关于的方程组,解方程组即得解;
(2)设直线l的方程为,联立椭圆方程得到韦达定理,过作轴交轴于点,过作轴交轴于点,再利用直角三角函数得解.
【详解】(1)由题意:,1,a2=b2+c2,解得:,
故椭圆C的方程为;
(2)证明:设直线l的方程:,与椭圆联立,消去整理得:,,
如图:过作轴交轴于点,过作轴交轴于点,
,
所以,
所以为定值.
【点睛】方法点睛:定值问题的处理常见的方法有:(1)特殊探究,一般证明.(2)直接求题目给定的对象的值,证明其结果是一个常数.
24.(1),曲线表示去掉左右顶点,焦点在轴上的椭圆 (2)
【解析】(1)直接设点,由斜率之积列式得轨迹方程,根据参数范围得曲线,注意范围.
(2)的方程为,与椭圆方程联立求出点坐标,同理可得点坐标,由得出的关系.由可得的范围.
【详解】解(1)设点,,,,整理即,得,因直线与的斜率存在,故
为所求轨迹方程;
因为,曲线表示去掉左右顶点,焦点在轴上的椭圆
(2)的方程为,联立并整理得解得或,
的方程为,同理可得,把带入得
因为,所因,,整理得
而,则,.
,,,,
,,得,,,得,解得.
【点睛】本题考查直接法求轨迹方程,考查直线与椭圆相交问题.本题在直线与椭圆相交时,直接由直线与椭圆方程联立解方程组得交点坐标,计算弦长.考查了学生的运算求解能力.
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