圆锥曲线综合检测试卷(一)
考试时间:120 分钟 满分:150 分
一、单选题: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.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点M 在双曲线的左支上,且|
MF2|=7|MF1|,则此双曲线离心率的最大值为( )
(A) (B) (C)2 (D)
2.已知点
,椭圆
与直线
交于点
,则
的周长为( )
(A)
(B) (C)
(D)
3.已知双曲线
的离心率为
,则双曲线
的一个焦点
到它的
一条渐近线的距离为 ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
4.已知等边△AOB(O 为坐标原点)的三个顶点在抛物线Γ:y2=2px(p>0)上,且△AOB 的面
积为9,则p=( )
(A) (B)3 (C) (D)2
5.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线
的距离为( )
(A)
(B)
(C)
(D)
6. 若椭圆
x2
a2 + y2
b2 =1(a>b>0)
的离心率为
e=1
2 ,右焦点为F(c ,0),方程
ax 2+bx −c=0 的两个根分别为m
n
和,则点M (m,n)必在 ( )
(A)圆x2+ y2=2 上 (B)圆x2+ y2=2 外
(C)圆
x2+ y2= 7
4 上 (D)圆
x2+ y2= 7
4 内
7.有一动圆
过定点
,且与已知圆
相切,则动圆圆心
的轨
迹方程是 ( )
(A)
x2
4 −y2
5 =1( x≤−2)
(B)
(C)
(D)
8.设
为坐标原点,直线
与双曲线
的两条渐近线分别交于
两点,若
的面积为8,则
的焦距的最小值为( )
(A) 4 (B) 8 (C) 16 (D) 32
二、多选题:本题共3 小题,每小题6 分,共18 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6 分,部分选对的得部分分,有选错的得0 分.
9.已知椭圆
的左焦点为
,直线
与椭圆相交于点
,当
的周长
最大时,则下列结论正确的是 ( )
(A)实数
(B)
的面积等于
(C)实数
(D)
的面积等于
10.设F 为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x2
+y2=a2交于P,Q 两点.若|PQ|=|OF|,则C 的离心率e 的取值不可能所在区间为( )
(A)(1,] (B)(,] (C)(,2] (D)[,
]
11.已知
分别为椭圆
的左、右顶点,
为椭圆
上一动点,
与直
线
交于
两点,设直线
和
的斜率分别为
和
,且
和
的外接
圆的周长分别为
;则下列结论正确的是 ( )
(A)
(B)
(C)
的最大值为
(D)
的最小值为
三.填空题:本题共3 小题,每小题5 分,共15 分.
12.椭圆+=1 上的点到直线x+2y-=0 的最大距离是
.
13.已知圆
,抛物线
的准线为,设抛物线上任意一
点
到直线的距离为
,则
的最小值为
.
14.如图,已知
为双曲线
的右焦点,
过点
的直线交两渐近线分别于
两点;若
,
且
内切圆的半径
,则双曲线的离心率
.
四.解答题:本题共5 小题,15 题13 分,16、17 题各15 分,
18、19 题各17 分,共77 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知椭圆T :
x2
100 + y2
b2 =1(0<b<10)
的离心率为
3
5 .(1)求椭圆T 的方程;(2)在椭圆T
内有一点
,
为T 的左焦点,
是T 上的一动点,设
的最大值和最小值
分别为
和
,求M +m 的值.
16.如图,已知点
为抛物线
的焦点,过点
的
动直线与抛物线
交于
两点,且当直线的倾斜角为
时,
.(1)求抛物线
的方程;(2)试确定在
轴上是否存在点
,使得直线
的斜率之和恒为零?若存在,求出
点的坐标;
若不存在,说明理由.
17.已知双曲线E :
x2
a2−y2
b2 =1(a,b>0)
的离心率为2 ,点A(a,0),B(0,−b),且坐标
原点到直线AB 的距离为
√3
2 .(1)求双曲线E 的方程;(2)设F 是双曲线的右焦点,直线l 过
点F 且与双曲线的右支交于不同的两点P、Q ,点M 为线段PQ 的中点.若点M 在直线
x=−2上的射影为N ,满足⃗PN⋅⃗QN =0,|⃗PQ|=10,求直线l 的方程.
18.已知抛物线C:y2=2px(p>0)在第一象限内的点P(2,t)到焦点F 的距离为.(1)若
N(-,0),过点N,P 的直线l1与抛物线相交于另一点Q,求的值;(2)若直线l2与抛物线C
相交于A,B 两点,与圆M:(x-a)2+y2=1 相交于D,E 两点,O 为坐标原点,OA⊥OB,
试问:是否存在实数a,使得|DE|为定值?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明由.
19.已知椭圆
的焦距为
,点
关于直线
的对称
点在椭圆
上.(1)求椭圆
的方程;(2)如图,椭圆
的
上、下顶点分别为
,过点
的直线与椭圆
相交于两个不
同的点
.①求
面积的最大值;②当
与
相交
于点
时,试问:点
的纵坐标是否是定值?若是,求出该定值;
若不是,说明理由.
检测试卷(一)答案及详细解析
一、单选题:
1.A 由双曲线定义及题意得,解得|MF1|=;设双曲线的左顶点为A1,则由|MF1|=≥|A1F1|=
c-a,∴离心率e=≤,故选A.
2.B 因直线
过定点
,而
恰为椭圆
的两个焦点,由椭
圆定义知
的周长为
.故选B.
3.C 依题意,离心率为
,解得
,则
,
从而得渐近线方程为
,则
,得双曲线的焦点坐标为
,
由对称性不妨设
,则
到渐近线
的距离为
,故选
C.(也可利用重要结论:双曲线的焦点到其渐近线的距离为
.)
4.C 根据抛物线和等边三角形的对称性,可知A,B 两点关于x 轴对称,不妨设直线OA 为
y=x,与y2=2px 联立,解得A(6p,2p),故|AB|=4p.因为正△AOB 的面积为9,所以×(4p)2
=9,解得p=.故选C.
5.B 由于圆上的点
在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆至少与一条坐标轴相交,
不合乎题意,所以圆心必在第一象限;设圆心的坐标为
,则圆的半径为
,圆的标
准方程为
. 由题意可得
,可得
,解得
或
,所以圆心的坐标为
或
.圆心
到直线
的距离均为
;圆心
到直线
的距离
均为
;综上圆心到直线
的距离均为
;
即圆心到直线
的距离为
.故选:B.
6.C 由
c
a=e=1
2 ,
得
c=a
2 ;则
b=√a2−c2=√3
2 a
,即
b
a=√3
2 ;由于m,n 为方程
ax 2+bx −c=0 的两个根,由韦达定理得
m+n=−b
a=−√3
2 ①,
mn=−c
a=−1
2
②;将②代入①的平方中得
m2+n2+2mn=m2+n2−1= 3
4 ,即
m2+n2= 7
4 ;故点
M (m,n)必在圆
x2+ y2= 7
4 上.故选C.
7.C 设动圆
的半径为
,则
;已知圆圆心
,半径为
,且点
在
圆
的外部.由于圆
与圆
相切,分情况讨论如下:①当两圆外切时,则有
,即
;②当两圆内切时,则有
,即
.综合①②得
,由双曲线的定义知:动圆圆心
的轨迹是以
为两焦点的双曲线,且
,则
,得其方程为
.故选C.
8.B
,
双曲线的渐近线方程是
,
直线
与双曲线
的两条渐近线分别交于
,
两点;不妨设
为在第一象限,
在第四象限,联立
,解得
;故
,联立
,解得
,
故
,
面积为:
,
双曲线
;
其焦距为
,当且仅当
取等号,
的焦距的最小值为
.故选B.
二、多选题
9.BC 设椭圆的右焦点为
,由椭圆定义与几何性质可知,
周长
,当且仅当直线
过右焦点
时取等号;
易知
,即当
时,
.将
,代入
中,解得
,故此
时
.
10.BCD 如图,连接OP,又∵|PQ|=|OF|=c,即线段PQ 也是以OF 为直径圆的直径,∴PQ
过圆心(,0),易得P(,).又∵|OP|=a,∴a2=()2+()2=,∴()2=2,∴离
心率e==
(1,]不符合要求,显然其它三个选项符合结论要求.故选
BCD.
11.BD 易知
, 设
, 则
, 即
,故得
. 设直线
方程为
, 直线
方程为
,易得
;不妨设
,则
,设
和
外接圆的半径分别为
和
,由正弦定理得
,且
,即
,所以
(当且仅当
,即
时取等号),故
.
三、填空题
12. 设椭圆+=1 上的点P(4cos θ,2sin θ),则点P 到直线x+2y-=0 的距离为d==,
∴dmax==;故填.
13.
由题意得圆
的方程为
,得圆心
.由抛物线定义
知,当
最小时为圆心
与抛物线焦点
间的距离,即
.故填
.
14.
因焦点
到其渐近线的距离为
,且
,则
,在
中,由余弦定理得
,即
, 解得
. 设
的内心为
, 作
于
,易知
且
,则
,
则
,
则
,故
.故填
.
四、解答题
15.(1)
;(2)
.
解:(1)依题意,这里
a=10,e= c
a= c
10 =3
5 ,解得c=6 ,则b2=a2−c2=64 ,故椭圆T
的方程为
.
(2)如图,设椭圆
的右焦点为
.由于
c=6 ,则
.由椭圆
的定义知
, 即
, 则需
求
的最值,连接
并延长与
反向延长分别交椭圆于
与
. 由平面几何知识得
,即
.则当点
与点
重合时, 得
;当点
与点
重合时, 得
;于是得
.
16.(1)
;(2)存在唯一一点
满足题意.
解:(1)法1.依题意设
.因
,得直线方程为
,将其代
入
中,化简得
,由韦达定理得
,
.由弦长
公式得
,得
,故抛物线
的方程
为
.
法2.前同法1,易知抛物线的准线方程为
,由抛物线定义得焦半径
,
,于是有
,得
,故抛物线
的
方程为
.
法3.直接利用抛物线
过焦点的弦长公式得
,其中
为
直线
的倾斜角;将
代入上式得
,故抛物线
的方程为
.
(2)假设满足条件的点
存在,设
,且
.①当直线
轴时,设直线的方
程为
,代入方程
中,整理得
,其
显然成立,由韦达定理得
,
.依题意,有
,
,
由
,
得
对
且
恒成立,只需
即可,此时
.②当直线
轴时,易知直线
与
关于
轴对称,此时只要点
与焦点
不重合就有
成立,即此时
同样符合题意.综上所述,存在唯一一点
满足题中条件.
17.(1)
x2−y2
3 =1
;(2)y=±3( x−2).
解:(1)
∵e= c
a=2,∴c=2a, 则4 a2=c2=a2+b2,∴b2=3a2,
b
即=√3a
;又因直线
AB 方程为
x
a +
y
−√3a
=1,
即√3 x−y−√3a=0,由条件得
√3
2 =d=|−√3a|
2
,⇒a=1.
故双曲线E 的方程为:
x2−y2
3 =1
.
(2)∵c=2,∴F(2,0);①当l⊥x轴时,l方程为:x=2与方程
x2−y2
3 =1
联解得
P(2,3),Q(2,−3),而N (−2,0),则⃗PN⋅⃗QN =(−4,−3)⋅(−4,3)=16−9=7≠0 ,故此时不
合题意.
②当l¿ x轴时,设直线l方程为:y=k(x−2),并设P(x1, y1),Q(x2, y2),M (x0, y0),联立
方程组{
y=k( x−2)
3 x2−y2−3=0 ,消y 得:(3-k2)x2+4 k2 x−4 k2−3=0 ,依题意有
{
3−k2≠0
Δ
且>0
x1+x2= 4 k2
k2−3 >0
x1⋅x2= 4 k2+3
k2−3 >0
⇒
k2>3 ,且
x0= x1+x2
2
= 2k2
k2−3 ;又∵PN ⊥NQ 且M 为PQ
的
中
点
,
∴x0+2=|MN |=1
2|PQ|=5
⇒k2=9,
k
即=±3,此时l的方程为y=±3( x−2). 故综合①、②得直线l的方程为:
y=±3( x−2).
18.(1)=;(2)存在实数a=2,使得|DE|=2 为定值.
解:(1)∵点P(2,t)到焦点F 的距离为,∴2+=,解得p=1,故抛物线C 的方程为y2=
2x,将点P(2,t)的坐标代入抛物线C 的方程中,得t2=22,且t>0,解得t=2,知点P(2,2),
又因直线l1经过N(-,0),P(2,2)两点,易得l1的方程为y=x+,联立方程组得可解得xQ=,
又|QF|=xQ+=,|PF|=,∴==.
(2)设直线l2的方程为x=ny+m(m≠0),代入抛物线方程可得y2-2ny-2m=0;设A(x1,
y1),B(x2,y2),则由韦达定理得y1+y2=2n,y1y2=-2m,①
由OA⊥OB 得,(ny1+m)(ny2+m)+y1y2=0,整理得(n2+1)y1y2+nm(y1+y2)+m2=0,②
将①代入②解得m=2 或m=0(舍去),满足Δ=4n2+8m>0,∴直线l2:x=ny+2,
∵圆心M(a,0)到直线l2的距离d=,∴|DE|=2,显然当a=2 时,|DE|=2,∴存在实数a=
2,使得|DE|=2 为定值.
19.(1)
;(2)①面积的最大值为
;②点
的纵坐标为定值.
解:(1)因为点
关于直线
的对称点为
,且
在椭圆
上,所以
,所以椭圆
的方程为
.
(2)①设直线的方程为
,点
到直线的距离为
.
消去
整理得:
, 由
,可得
,
;
②由题意得,
,联立方程组,消去
得
, 又
,代入上式化简
可得
,即
为常数;故点
的纵坐标为定值.