第3章圆锥曲线 综合检测-【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册章节复习
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第三章圆锥曲线综合检测卷 一、单选题1.已知双曲线的渐近线为,且过点,则该双曲线的标准方程为( )A. B. C. D.2.椭圆上一点与椭圆的两个焦点,的连线相互垂直,则的面积为( )A.49 B.24 C.12 D.73.以抛物线的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( )A. B.C. D.4.已知点,直线,点是上的动点.若过垂直于轴的直线与线段的垂直平分线交于点,则点的轨迹是( )A.双曲线 B.椭圆C.圆 D.抛物线5.已知椭圆的右焦点为,短轴的一个端点为,直线与椭圆相交于、两点.若,点到直线的距离不小于,则椭圆离心率的取值范围为( )A. B. C. D.6.已知双曲线()的左、右焦点分别为、,点在双曲线的左支上,且,则此双曲线的离心率的最大值为( )A. B. C. D.7.若圆与双曲线(,)的一条浙近线相切,则此双曲线的渐近线方程为( )A. B. C. D.8.若曲线C上存在点M,使M到平面内两点,距离之差的绝对值为8,则称曲线C为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )A. B. C. D.9.已知椭圆,长轴在轴上,若焦距为4,则m等于( )A.4 B.5 C.7 D.810.虚轴长为2,离心率的双曲线两焦点为,,过作直线交双曲线的一支于、两点,且,则的周长为( )A.3 B.16+C.12+ D.2411.如图,圆上一动点M,抛物线上一动点,则的最小值为( )A.1 B.3 C.4 D.612.定义:以双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线与原双曲线互为共轭双曲线,以下关于共轭双曲线的结论正确的个数是( )①与共轭的双曲线是;②互为共轭的双曲线渐近线不相同;③互为共轭的双曲线的离心率为,则;④互为共轭的双曲线的4个焦点在同一圆上.A.1 B.2 C.3 D.4 二、填空题13.已知双曲线的方程为,则焦点到渐近线的距离为_________.14.已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是________.15.设F为抛物线的焦点,A、B、C 为该抛物线上三点,若F是三角形的重心,则_________.16.设双曲线的左、右焦点分别为、,若在双曲线的右支上存在一点,使得,则双曲线的离心率的取值范围是____. 三、解答题17.已知抛物线经过点,F为抛物线的焦点,且.(1)求的值;(2)点Q为抛物线C上一动点,点M为线段的中点,试求点M的轨迹方程.18.设点是椭圆上一动点,椭圆的长轴长为,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)求点到直线距离的最大值.19.已知椭圆的左右焦点分别为,双曲线与共焦点,点在双曲线上.(1)求双曲线的方程:(2)已知点P在双曲线上,且,求的面积.20.椭圆E与有共同的焦点,且经过点(1)求椭圆E的标准方程和离心率;(2)设F为E的左焦点,M为椭圆E上任意一点,求的最大值.21.如图,已知圆,点,P是圆上的一动点,N是上一点,M是平面内一点,满足,.(1)求点N轨迹的方程;(2)若均为轨迹上的点,且以为直径的圆过Q,求证:直线过定点.22.已知椭圆的左、右焦点分别为.点在椭圆上滑动,若的面积取得最大值4时,有且仅有2个不同的点使得为直角三角形.(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆分别相交于两点,与轴交于点.设,,求证:为定值,并求该定值.
参考答案1.B【分析】按照焦点在轴、轴讨论,由渐近线方程及椭圆过的点运算即可得解.【详解】当双曲线的焦点在轴上,设双曲线的方程为,则渐近线方程为,即,所以双曲线方程为,所以,解得,所以双曲线的方程为;当双曲线的焦点在轴上,设双曲线的方程为,则渐近线方程为,即,所以双曲线方程为,所以,不合题意;所以该双曲线的标准方程为.故选:B.2.B【分析】先利用椭圆定点得,再结合勾股定理得,再计算面积即可.【详解】由定义得,即,又,即得,即.故.故选:B.3.A【分析】求出抛物线的焦点坐标即圆心坐标,求得圆半径可得圆方程.【详解】抛物线的标准方程是,焦点为,,所以圆方程为,即.故选:A.4.D【分析】根据垂直平分线的定义可得出点到直线的距离等于,利用抛物线的定义可得出结果.【详解】连接,由中垂线性质知,即到定点的距离与它到直线距离相等.因此,点的轨迹是抛物线.故选:D.5.C【分析】根据,得到,根据点到直线距离,求出,从而求出得范围,从而求出答案.【详解】设椭圆的左焦点为,为短轴的上端点,连接,如下图所示:由椭圆的对称性可知,关于原点对称,则又 四边形为平行四边形 又,解得:点到直线距离:,解得:,即 .故选:C.【点睛】求椭圆离心率的方法:(1)利用定义寻找参数的关系;(2)利用曲线与方程的关系构建等量关系;(3)利用椭圆的有界性来建立起参数中的不等关系6.A【分析】设,,根据双曲线的定义以及性质可得,,再利用离心率的式子即可求解.【详解】作图,设,,则有,,,∴,,解得,故选:A.7.B【分析】设双曲线的一条渐近线方程,结合直线与圆相切,根据圆心到直线的距离等于半径,求得,即可求得渐近线的方程.【详解】设双曲线的一条渐近线方程,即,又由圆的圆心为,半径为,因为与相切,可得,解得,即,所以双曲线的渐近线方程为.8.C【分析】根据题意可知M的轨迹为:,即与其有交点的曲线都是“好曲线”,结合图形即可判断不是“好曲线”的曲线.【详解】由题意知:M平面内两点,距离之差的绝对值为8,由双曲线定义知:M的轨迹以为焦点的双曲线且,即轨迹方程为:,∴“好曲线”一定与有交点,结合各选项方程的曲线知:所以不是“好曲线”的是C.故选:C9.D【分析】先将椭圆的方程化为标准方程,进而根据焦距求得.【详解】解:由题意知:椭圆的标准方程为:,又椭圆的长轴在轴上,,解得:;又,,即,解得:.故选:D .【点睛】易错点睛:由圆锥曲线的方程求参数范围时,应注意将方程化为标准方程,再根据焦点的位置求出相应的参数.10.B【分析】先由条件求出、、的值,再利用双曲线的定义和性质,求出的周长.【详解】由于,,,,.由双曲线的定义知:①,②,又,①②得:,,则的周长为,故选:B11.A【分析】利用抛物线的定义求出,再利用的最小值为求解即可.【详解】由抛物线焦点坐标,准线方程, 圆的圆心坐标,半径,设到准线的距离,则,所以,当且,,三点共线时,取最小值,的最小值2,所以最小值为,故选:A.【点睛】与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.12.D【分析】根据共轭双曲线定义得到两双曲线方程,进而可表示出对应渐近线方程,离心率、焦点坐标等,再逐一进行判断即可.【详解】根据共轭双曲线的定义可知,与共轭的双曲线是,故①正确;由双曲线的方程可得,的渐近线方程均为,②正确由双曲线方程可得,,所以, 上式整理得,根据、都是大于1的正数,得,两边约去,得,时等号成立,故③正确;的焦点坐标为,的焦点为,4个焦点在以原点为圆心,以为半径的圆上,④正确.故选:D.【点睛】本题通过对多个命题真假的判断,综合考查双曲线的方程与性质,属于难题.这种题型综合性较强,也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.13.【分析】求出双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式,即可得答案;【详解】焦点坐标,渐近线方程,则点到直线距离.故答案为:1.14.【分析】由题可得,解出即可.【详解】根据题意,方程表示焦点在轴上的椭圆,∴,解得或.故的取值范围是.故答案为:.15.【分析】由题意得是三角形的重心,故,再由抛物线的定义可得.【详解】抛物线的焦点坐标,准线方程:,设,由F是三角形的重心,则,所以,由抛物线的定义可知:,故答案为:.【点睛】关键点睛:熟记抛物线的概念和性质是解决本题的关键.16.【分析】利用双曲线的定义可求得,再由结合可求得双曲线的离心率的取值范围.【详解】由双曲线的定义可得,又,则,,所以,.因此,双曲线的离心率的取值范围是.故答案为:.【点睛】求双曲线离心率或离心率范围的两种方法:一种是直接建立的关系式求或的范围;另一种是建立、、的齐次关系式,将用、表示,转化为的关系式,进而求解.17.(1);(2).【分析】(1)根据题意,由,可得,解得,再由点,代入即可得解;(2),设,,根据点M为线段的中点,可得:,由点Q为抛物线C上,代入即可得解,【详解】(1)由抛物线经过点可得:,又,可得,解得,;(2)由(1)知,则,设,,根据点M为线段的中点,可得:,即,由点Q为抛物线C上,所以,整理可得点M的轨迹方程为.18.(1);(2)【解析】【分析】(Ⅰ)利用椭圆的离心率,长轴长为,求出几何量,即可得椭圆的方程;(2) 设点,利用点到直线的距离公式即可求出.【详解】(1)由已知得,得 椭圆(2)设,则当时,.【点睛】本题考查求椭圆的标准方程,利用点到直线的距离公式和三角函数的有界性求的最大值,属于基础题.19.(1);(2)【分析】(1)首先求焦点坐标,再利用双曲线的定义,求双曲线方程;(2)结合余弦定理和双曲线的定义,求.【详解】(1)由椭圆方程可知,,,, ,,双曲线的方程;(2)设点在双曲线的右支上,并且设,,,变形为,20.(1);;(2)【分析】(1)根据题意求出,设出椭圆:,结合即可求解. (2)利用椭圆的参数方程即可求解.【详解】(1)由,可得, 设椭圆E的标准方程:,且经过点.,解得,所以椭圆E的标准方程:,.(2)由(1)可知:,,设 (为参数),则 ,,所以,() 当时,取得最大值,即的最大值为.21.(1)(2)见解析【分析】(1)根据向量的知识证明,从而得出,再由椭圆的定义证明点的轨迹是焦点在轴上的椭圆,从而得出方程;(2)求出点的坐标,当直线的斜率存在时,联立椭圆以及直线的方程,由韦达定理结合得出的关系,借助直线的知识得出定点;当直线的斜率不存在时,由以及椭圆方程得出的直线方程,从而求出定点.【详解】(1)为线段的中点且点的轨迹是焦点在轴上的椭圆,且即点N轨迹的方程为(2),即当直线的斜率存在时,设,,即即,整理得解得或若时,,即,过定点,与点重合,不符合题意;若时,,即,过定点当直线的斜率不存在时,设解得或(舍),即直线的方程为,过定点综上,直线过定点.【点睛】本题的第一问主要是借助椭圆的定义求出轨迹方程,第二问中关键是对进行因式分解,得出的关系.22.(1);(2)证明见解析,.【分析】(1)点在短轴端点时的面积最大,根据此时的特征可得,再根据面积可得,从而可求椭圆的方程.(2)设直线,根据向量关系可得,联立直线方程和椭圆方程并利用韦达定理化简前者可得定值.【详解】(1)由对称性知,点在短轴端点时,的面积最大为直角三角形且,且,所以且,解得,,所以椭圆的方程为.(2)证明:显然直线的斜率不为0,设直线,,联立,消去,得.设,则.令,则,所以,因为,所以,所以,同理,所以.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决圆锥曲线中的定值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关于(或的形式);(5)代入韦达定理求定值.