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2021学年选修1-1第二章圆锥曲线与方程
精品单元模拟试卷
圆锥曲线与方程(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.方程表示的曲线是( )
A.一个圆 B.两个半圆 C.两个圆
D.半圆
【答案】A 【解析】
,表示一个圆.
2.若双曲线的一条渐近线与直线垂直,则此双曲线的实轴长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】∵双曲线的一条渐近线与直线垂直,
∴双曲线的渐近线方程为,∴,得,
∴.
3.双曲线
的焦点到其渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据双曲线的方程得到焦点为
,渐近线为
,
根据点到直线的距离得到焦点到渐近线的距离为.
4.在平面直角坐标系
中,已知椭圆
的右焦点为
,若
到
直线的距离为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由到直线的距离为,得直线的倾斜角为,∴,
即,解得,故选A.
5.曲线与曲线的( ) A.长轴长相等 B.短轴长相等
C.离心率相等
D.焦距相等
【答案】D
【解析】由双曲线,得,,
得
,∴
,
椭圆
的焦点坐标为;
由曲线可知该曲线为焦点在
轴上的椭圆, 且
,
,得
,∴
,
椭圆的焦点坐标为,
∴曲线与曲线有相同的焦点,焦距相等,
故选D. 6.抛物线的焦点为,是抛物线上的点,若三角形的外接圆与
抛物线
的准线相切,且该圆的面积为,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】∵
的外接圆与抛物线
的准线相切,
∴的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径.
∵圆面积为
,∴圆的半径为,
又∵圆心在
的垂直平分线上,,∴,,
故选D.
7.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点在双曲线的右支
上,点为的中点,为坐标原点,,,的面积
为,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由
为
的中点,所以
,且
,
故
,
,故
,
设双曲线的焦距为,
在
中,由余弦定理可得
,
∴,
∴的面积为,
∴,,
双曲线的方程为.
8.设双曲线
的左、右焦点分别为
,
,离心率为
,
是
上
一点,且,若的面积为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】∵,∴,根据双曲线的定义可得,
,即,
∵,∴,∴
,即
,解得
.
9.若双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,则双曲线的离心率为
( )
A. B. C. D.
【答案】C 【解析】∵抛物线
的焦点是
,
双曲线的一个焦点与抛物线
的焦点重合,
∴,,,∴.
10.已知平行四边形
内接于椭圆
,且直线
,
的斜率之
积的范围为
,则椭圆
离心率的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】D,B关于原点对称,设
,
,
,
∴
,
∴,∴,∴
,故选A.
11.试在抛物线
上求一点
,使其到焦点
的距离与到
的距离之和最小,则该
点坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意得抛物线的焦点为,准线方程为.
过点
作
于点
,
由定义可得,所以,
由图形可得,当,,三点共线时,最小,此时,
故点
的纵坐标为,所以横坐标,即点的坐标为,故选A.
12.已知双曲线
(
,
)的左、右焦点分别是
,
,
、
是其右支上的两支,,,则该双曲线的方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D 【解析】设,则,
,∴,
由
,得
,∴
,
设
,由余弦定理
,
由①,②得, 又
,∴
,
∴双曲线方程为.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.已知
,
是椭圆
的两个焦点,过
的直线交椭圆于
,
两点,则
的周长为 .
【答案】
【解析】根据椭圆的定义,的周长.
14.已知圆
和点
,
是圆上一点,线段
的垂直平分线交
于点
,则点
的轨迹方程为_________.
【答案】
【解析】由圆的方程可知,圆心,半径等于
,
设点的坐标为, ∵的垂直平分线交
于点,∴
,
又
,∴,
依据椭圆的定义可得,点的轨迹是以
、
为焦点的椭圆,
且
,
,∴
, 故椭圆方程为.
15.焦点为
的抛物线
的准线与坐标轴交于点
,点
在抛物线
上,则
的最
大值为 .
【答案】
【解析】根据题意,过做与准线垂直,垂足为,如图:
设
,则
,
若取得最大值,必有取得最小值,则取得最大值,此时与抛物线相切,
设直线
的方程为,联立,消去,得,即
,
由
,解得或(舍去),
由
,
知,,
所以
的最大值为
.
16.已知抛物线
,焦点为,定点
.若点,
是抛物线
上
的两相异动点,,
不关于
轴对称,且满足
,则直线
恒过的定点的坐标
为 .
【答案】
【解析】抛物线的标准方程为,焦点为,
所以,,所以,
设
,
,则
,
整理得
,所以恒有
,
直线
的方程为
,
所以过定点
.
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(10分)求下列各曲线的标准方程.
(1)实轴长为
,离心率为,焦点在轴上的椭圆;
(2)抛物线的焦点是双曲线
的左顶点.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)设椭圆的标准方程为,
由已知,,,∴,,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由已知,双曲线的标准方程为,其左顶点为,
设抛物线的标准方程为,其焦点坐标为,
则,即,
所以抛物线的标准方程为.
18.(12分)设椭圆与两坐标轴的交点分别为,(),点为坐标原点,
点
满足
,
所在直线的斜率为
.
(1)试求椭圆的离心率; (2)设点
的坐标为
,
为线段
的中点,证明:
.
【答案】(1)
;(2)证明见解析.
【解析】(1)由,(),
,知
,
由
,知
,所以
,
,
所以
.
(2)证明:由
是
的中点知,点
,所以
,
又,所以,
由(1)知
,即
,所以
,即
.
19.(12分)已知以原点为中心的双曲线的一条准线方程为,离心率.
(1)求该双曲线的方程;
(2)如下图,点的坐标为
,
是圆上的点,点
在双曲线右支上,
求
的最小值,并求此时
点的坐标.
【答案】(1)
;(2)
.
【解析】(1)由题意可知,双曲线的焦点在轴上,
故可设双曲线的方程为
(
,
),
设
,由准线方程为
,得
,
由
,得
,解得
,
,从而
,
∴该双曲线的方程为
. (2)设点
的坐标为
,则点、
为双曲线的焦点,
,所以
,
∵
是圆上的点,其圆心为,半径为,
故
,从而
,
当
,在线段上时取等号,此时
的最小值为
,
∴直线
的方程为
, 因点
在双曲线右支上,故
,
由方程组
,解得,,
所以点
的坐标为.
20.(12分)已知抛物线,,是抛物线上的两点,是坐标原点,且
.
(1)若,求的面积;
(2)设
是线段
上一点,若
与
的面积相等,求
的轨迹方程.
【答案】(1)16;(2)
.
【解析】设,,
(1)因为,又由抛物线的对称性可知,
关于
轴对称,
所以,
,
因为,所以,故
,则
,
又
,解得
或
(舍),
所以,
于是的面积为.
(2)直线的斜率存在,设直线的方程为,
代入
,得
,
,且
,
,
因为,所以,故,
则,所以或(舍),
因为
与
的面积相等,所以
为
的中点,
则点的横坐标为,纵坐标为,
故点的轨迹方程为.
21.(12分)已知动点到定点和到直线的距离之比为,设动点的轨迹为曲线
,过点作垂直于轴的直线与曲线相交于、两点,直线
与曲线交于、
两点,与相交于一点(交点位于线段上,且与
、
不重合).
(1)求曲线
的方程;
(2)当直线与圆
相切时,四边形
的面积是否有最大值?若有,求出其最大值
及对应的直线的方程;若没有,请说明理由.
【答案】(1);(2)有,最大值为,此时直线
和直线
.
【解析】(1)设点
,由题意可得
,得
,
∴曲线
的方程是
.
(2)设,
,由条件可得
,
当
时,显然不合题意;
当
时,∵直线与圆
相切,∴
,得
,
联立
,消去
,得
,
则,
,,
,
当且仅当
,即
时等号成立,
此时代入
,得,
经检验可知,直线
和直线符合题意.
22.(12分)已知椭圆
的一个焦点
与抛物线
的焦点重合,且
截抛物线的准线所得弦长为. (1)求该椭圆
的方程;
(2)若过点
的直线与椭圆
相交于
,两点,且点
恰为弦
的中点,求直线的
方程.
【答案】(1)
;(2). 【解析】(1)抛物线
的焦点为
,准线方程为
,
∴①,
又椭圆截抛物线的准线
所得弦长为,
∴可得上面的交点为
,∴②
由①代入②得
,解得或(舍去),
从而,∴该椭圆的方程为
.
(2)设
,
,
代入椭圆方程可得
,
, 相减可得
,
由
,
,
可得直线
的斜率为,
即直线的方程为,即为.