文档内容
模块七 圆锥曲线(测试)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第Ⅰ卷
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.已知直线 是双曲线 的一条渐近线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知 ,所以 .
故选:D.
2.若拋物线 上一点 到焦点的距离为1,则点 的横坐标是( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【解析】 化为标准形式为 ,故焦点坐标为 ,准线方程为 ,
由焦半径可得 ,解得 .
故选:A
3.若动点 在 上移动,则点 与点 连线的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】设PQ的中点为 ,
则 ,解得 ,
即 ,又点P在曲线 上,
所以 ,即 ,
所以PQ的中点的轨迹方程为 .
故选:A
4.已知抛物线 ,过点 的直线 与抛物线 交于 两点,若 ,则直线 的斜率
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,则 ,
因为 ,所以 为 的中点,
所以 ,
故直线 的斜率 .
故选:D5.已知 是椭圆 和双曲线 的公共焦点,P是它们的一个公共
点,且 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 , ,依题意,由椭圆及双曲线的定义得:
, ,
由 ,
解得 ,而 ,所以双曲线 的离心率 .
故选:A.
6.已知 是 : 上一点,过点 作圆 : 的两条切线,切点分别为A,B,
则当直线AB与 平行时,直线AB的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为以 为直径的圆的方程为 ,
又圆 : ,两圆方程相减可得两切点所在直线AB的方程为 ,
由 ,可得 ,即得直线AB的方程为 .
故选:C.7.已知双曲线 的左右焦点分别为 , ,P为双曲线在第一象限上的一点,若 ,
则 ( )
A. B. C.14 D.15
【答案】C
【解析】依题意,椭圆长半轴长 ,短半轴长 ,半焦距 ,则 ,
在 中, ,
即有 ,解得 ,则 ,即 是等腰三角形,
.
故选:C
8.椭圆 任意两条相互垂直的切线的交点轨迹为圆: ,这个圆称
为椭圆的蒙日圆.在圆 上总存在点 ,使得过点 能作椭圆 的两条
相互垂直的切线,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知椭圆 的蒙日圆方程为 ,圆心为原点,半径为 ,圆 的圆心为 ,半径为 ,
则圆 与 必有交点才符合题意,
即两圆圆心距 ,
则 .
故选:C
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.已知双曲线 的两个焦点分别为 ,且满足条件 ,可以解得双曲线 的方程为
,则条件 可以是( )
A.实轴长为4 B.双曲线 为等轴双曲线
C.离心率为 D.渐近线方程为
【答案】ABD
【解析】设该双曲线标准方程为 ,则 .
对于A选项,若实轴长为4,则 , ,符合题意;
对于B选项,若该双曲线为等轴双曲线,则 ,又 , ,
可解得 ,符合题意;
对于C选项,由双曲线的离心率大于1知,不合题意;对于D选项,若渐近线方程为 ,则 ,结合 ,可解得 ,符合题意,
故选:ABD.
10.已知圆 , ,则( )
A.直线 的方程为
B.过点 作圆 的切线有且仅有 条
C.两圆相交,且公共弦长为
D.圆 上到直线 的距离为 的点共有 个
【答案】AB
【解析】由题知, ,
则直线 的方程为 ,所以A正确;
因为 ,圆 半径为 ,
过点 作圆 的切线有 两条,所以B正确;
又 ,
公共弦所在直线 为 ,
圆心 到 的距离为 ,
所以公共弦长为 ,所以C错误;
圆心 到直线 的距离为 ,
所以圆 上到直线 距离为 的点有 个,所以D错误.故选:AB
11.已知抛物线 的焦点为 ,准线与 轴的交点为 ,过点 且斜率为 的直线 与抛
物线 交于两个不同的点 ,则下列说法正确的有( )
A.当 时,
B.
C.若直线 的倾斜角分别为 ,则
D.若点 关于 轴的对称点为点 ,则直线 必恒过定点
【答案】ACD
【解析】设 , .
对于选项A:当 时,抛物线方程为 ,准线方程为: ,点 .
当 时,过点 的直线 方程为 .
联立方程组 ,整理得: ,
则 .
所以由抛物线的定义可得: ,故选项A正确;
对于选项B:当 时,直线 为 轴,此时直线 和抛物线只有一个交点,故选项B不正确;
对于选项C:由 可得:点 ,准线方程为 ,点 .
则直线 .联立方程组 ,整理得: ,
则 .
因为 ,
所以
所以 ,故选项C正确;
对于选项D:因为点 关于 轴的对称点为点 ,
,
所以直线 与 的倾斜角相同,即 三点共线.
所以直线 必恒过定点 ,故选项D正确.
故选:ACD.
12.双曲线具有以下光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长
线经过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角.已知
分别为双曲线 的左,右焦点,过 右支上一点 作双曲线的切线交 轴
于点 ,交 轴于点 ,则( )
A.平面上点 的最小值为
B.直线 的方程为C.过点 作 ,垂足为 ,则 ( 为坐标原点)
D.四边形 面积的最小值为4
【答案】ABD
【解析】对于A,由双曲线定义得 ,且 ,
则 ,
所以 的最小值为 .故A正确;
对于B,设直线 的方程为 , ,
联立方程组 ,消去 整理得, ,
,化简整理得 ,解得 ,
可得直线 的方程为 ,即 ,故B正确;
对于C,由双曲线的光学性质可知, 平分 ,延长 与 的延长线交于点 ,
则 垂直平分 ,即 , 为 的中点,
又 是 中点,所以 ,故C错误;
对于D,由直线 的方程为 ,令 ,得 ,则 ,
,
当且仅当 ,即 时等号成立,所以四边形 面积的最小值为4,故D项正确.
故选:ABD.
.
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知圆 ,过 作圆 的切线 ,则直线 的倾斜角为 .
【答案】 (或写为 )
【解析】因为 ,所以,点 在圆 上,直线 的斜率为 ,
由圆的几何性质可知, ,则直线 的斜率为 ,
设直线 的倾斜角为 ,则 ,则 ,故 .
即直线 的倾斜角为 (或 ).
故答案为: (或写为 ).
14.已知椭圆 的右顶点、上顶点分别为A,B,直线 与直线 相交于点
D,且点D到x轴的距离为a,则C的离心率为 .
【答案】 /
【解析】设直线 与x轴的交点为E,如下图所示:则 , , ,即 , ,
易知 ,则 ,所以 ,
即 ,所以 .
故答案为: .
15.已知双曲线 的左,右焦点分别为 , ,过左焦点 作直线 与双曲线交于
A,B两点(B在第一象限),若线段 的中垂线经过点 ,且点 到直线 的距离为 ,则双曲线的
离心率为 .
【答案】
【解析】
设双曲线 的半焦距为c, , ,根据题意得 ,
又 , ,设 的中点为 ,
在 中, , , ,则 , ,根据 ,
可知 , .
故答案为: .
16.已知双曲线 : 的焦距为 ,过双曲线 上任意一点 作直线 , 分别平行
于两条渐近线,且与两条渐近线分别交于点 , .若四边形 的面积为 ,则双曲线 的方程为
.
【答案】
【解析】因为双曲线 的焦距为 ,所以 .
双曲线渐近线方程为 ,即 ,
设 , 分别为点 到 和 的距离,
则 到两条渐近线的距离之积
,
又 ,
,
所以 ,
又所以 .
所以 .
所以 .
因为 ,所以 , .
所以双曲线 的方程为 .
故答案为:
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
17.(10分)
已知点 ,直线 及圆 .
(1)若直线 与圆 相切,求 的值.
(2)求过 点的圆 的切线方程.
【解析】(1)圆心坐标 ,半径 ,
若直线 与圆 相切,
则圆心到直线的距离 ,解得 或 .
所以 或 .
(2)圆心坐标 ,半径 ,
当直线的斜率不存在时,直线方程为 ,
由圆心 到直线 的距离 知,直线与圆相切.当直线的斜率存在时,设方程 ,即 .
由题意知 ,解得 ,
即直线方程为 ,即 .
综上所述,过 点的圆的切线方程为 或 .
18.(12分)
设椭圆 经过点 ,且其左焦点坐标为 .
(1)求椭圆的方程;
(2)对角线互相垂直的四边形 的四个顶点都在 上,且两条对角线均过 的右焦点,求 的
最小值.
【解析】(1)因为椭圆 的左焦点坐标为 ,
所以右焦点坐标为 .
又椭圆 经过点 ,
所以 .
所以椭圆的方程为 .
(2)①当直线 中有一条直线的斜率不存在时, .
②当直线 的斜率存在且不为0时,
设直线 的方程 ,
由 ,得 ,则 ,
.
设直线 的方程为 ,同理得 ,
所以 ,
设 ,则 ,
则 ,
所以 时, 有最小值 .
综上, 的最小值是 .
19.(12分)
已知F是抛物线E: 的焦点, 是抛物线E上一点, 与点F不重合,点F关
于点M的对称点为P,且 .
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)若过点 的直线与抛物线E交于A,B两点,求 的最大值.【解析】(1)∵ ,点N与点F不重合,∴ ,∴ .
∵点F关于点M的对称点为P,
∴ ,(中点坐标公式).
∴ ,得 ,
∴抛物线E的标准方程为 .
(2)由(1)知 ,
易知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为 ,代入 ,整理得, ,
,
设 ,则 .
∵ ,
∴
,
当 时, 取得最大值,为 .
20.(12分)
在直角坐标系 中,抛物线 与直线 交于 两点.
(1)若 点的横坐标为4,求抛物线在 点处的切线方程;
(2)探究 轴上是否存在点 ,使得当 变动时,总有 ?若存在,求出 点坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由已知,得 ,因为 ,所以 ,斜率 ,
因此,切线方程为 ,即 .
(2)存在符合题意的点 ,理由如下:
设点 为符合题意的点, ,直线 的斜率分别为 .
联立方程 ,得 ,
因为 ,则 ,可得 ,
从而
,
因为 不恒为0,可知当且仅当 时,恒有 ,
则直线 与直线 的倾斜角互补,故 ,
所以点 符合题意.
21.(12分)
已知双曲线 : 的左、右焦点分别为 , ,且 , 的一条渐近线与直线 :垂直.
(1)求 的标准方程;
(2)点 为 上一动点,直线 , 分别交 于不同的两点 , (均异于点 ),且 ,
,问: 是否为定值?若为定值,求出该定值,请说明理由.
【解析】(1)因为 ,所以 ,
因为双曲线 的渐近线与直线 : 垂直,
所以 ,②
又 ,③
解得 , ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)设 ,则 , ,
设 , ,
所以 , ,
因为 ,所以 ,所以 ,
同理可得 ,所以 ,
直线 的方程为 ,
联立双曲线的方程可得 ,
所以 ,所以 ,所以 ,因为 ,即 ,所以
同理 ,
,
所以 是定值,定值为 .
22.(12分)
设抛物线 ,过焦点 的直线与抛物线 交于点 、 .当直线 垂直于
轴时, .
(1)求抛物线 的标准方程.
(2)已知点 ,直线 、 分别与抛物线 交于点 、 .求证:直线 过定点.
【解析】(1)由题意,当直线 垂直于 轴时,直线 的方程为 ,联立 可得 ,则 ,所以 ,即 ,
所以抛物线 的方程为 .
(2)证明:若直线 与 轴重合,则直线 与抛物线 只有一个交点,不合乎题意,
同理可知,直线 也不与 轴重合,
设 、 ,设直线 的方程为 ,
联立 得 , ,
因此 , .
设直线 的方程为 ,联立 得 ,
则 ,因此 , ,则 ,同理可得 .
所以 .
因此直线 的方程为 ,
由对称性知,定点在 轴上,
令 得,,
所以,直线 过定点 .