1、2023届高考数学一轮复习单元双优测评卷第三章 圆锥曲线的方程B卷 培优提能过关卷一、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已知点,动点到直线的距离为,则( )A点的轨迹是圆B点的轨迹曲线的离心率等于C点的轨迹方程为D的周长为定值2点在双曲线上,、是双曲线的两个焦点,且的三条边长满足,则此双曲线的离心率是( )ABC2D53已知椭圆的左右焦点为,若椭圆上恰好有6个不同的点,使得为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是( )ABCD4已知双曲线的左、右焦点分别为,过且斜率为的直线与其左支交于点,若存在,使,且,则双曲线的离心率为( )AB
2、CD5已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线的右支上一点满足,直线与该双曲线的左支交于点,且恰好为线段的中点,则双曲线的渐近线方程为( )ABCD6已知直线,动点在椭圆上,作交于点,作交于点.若为定值,则( )ABCD7设是双曲线在第一象限内的点,为其右焦点,点关于原点的对称点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( )ABCD8已知、是双曲线或椭圆的左、右焦点,若椭圆或双曲线上存在点,使得点,且存在,则称此椭圆或双曲线存在“点”,下列曲线中存在“点”的是( )ABCD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
3、得0分9设椭圆1的右焦点为F,直线ym(0m)与椭圆交于A,B两点,下列结论正确为( )A|AF|+|BF|为定值BABF的周长的取值范围是6,12C当m时,ABF为直角三角形D当m1时,ABF的面积为10设为双曲线的右焦点,为坐标原点,以为直径的圆M与圆O: 交于,两点,若,则下列选项正确的是( )A曲线的离心率为B圆心到双曲线的渐近线的距离为C所在直线方程为D直线被双曲线的渐近线截得的线段长为11已知,分别为双曲线的左右焦点,分别为其实轴的左右端点,且,点为双曲线右支一点,为的内心,则下列结论正确的有( )A离心率B点的横坐标为定值C若成立,则D若垂直轴于点,则12已知抛物线的焦点为,圆与
4、抛物线交于,两点,点为劣弧上不同于,的一个动点,过点作平行于轴的直线交抛物线于点,则( )A点的纵坐标的取值范围是B等于点到抛物线的准线的距离C圆的圆心到抛物线的准线的距离为2D周长的取值范围是三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13已知抛物线C:的焦点为F,在C上存在A.B两点满足,且点A在x轴上方,以A为切点作C的切线l,l与该抛物线的准线相交于点M,则点M到直线AB的距离为_.14在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y24x的焦点F,且与该抛物线相交于A、B两点,其中点A在x轴上方若直线l的倾斜角为60,则OAF的面积为_15已知椭圆:()与双曲线:(,)有相同的焦点,其中为左
5、焦点,点P为两曲线在第一象限的交点,分别为曲线,的离心率,若是以为底边的等腰三角形,则的取值范围为_.16如图所示,一个圆柱形乒乓球筒,高为厘米,底面半径为厘米.球筒的上底和下底分别粘有一个乒乓球,乒乓球与球筒底面及侧面均相切(球筒和乒乓球厚度忽略不计).一个平面与两乒乓球均相切,且此平面截球筒边缘所得的图形为一个椭圆,则该椭圆的离心率为_四、解答题:本题共6小题,共70分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17已知如图,长为,宽为的矩形,以、为焦点的椭圆恰好过两点.设圆的圆心为,直线过点,且与轴不重合,直线交圆于两点,过点作的平行线交于,判断点的轨迹是否椭圆.(1)在两个条件中任选一个条件
6、,求椭圆的标准方程;(2)根据(1)所得椭圆的标准方程,过椭圆右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交椭圆两点,在轴上是否存在点,使得恰为的平分线?18已知椭圆经过点,点为椭圆的上顶点,且直线与直线相互垂直.(1)求椭圆的方程;(2)若不垂直轴的直线过椭圆的右焦点,交椭圆于两点在轴上方),直线分别与轴交于两点,为坐标原点,求证:.19已知椭圆的右焦点F与抛物线的焦点重合,的中心与的顶点重合.过F且与x轴重直的直线交于A,B两点,交于C,D两点,且.(1)求的离心率;(2)若的四个顶点到的准线距离之和为6,求与的标准方程.20已知直线:与轴交于点,且,其中为坐标原点,为抛物线:的焦点.(1)求拋物线的方
7、程;(2)若直线与抛物线相交于,两点(在第一象限),直线,分别与抛物线相交于,两点(在的两侧),与轴交于,两点,且为中点,设直线,的斜率分别为,求证:为定值;(3)在(2)的条件下,求的面积的取值范围.21如图为一座高100米的双曲线冷却塔外壳的简化三视图(忽略壁厚),其底面直径大于上底直径,已知其外壳主视图与左视图中的曲线均为双曲线,高度为100m,俯视图为三个同心圆,其半径分别40m,m,30m,试根据上述尺寸计算视图中该双曲线的标准方程(m为长度单位米);22已知双曲线经过点,两个焦点为,(1)求的方程;(2)设是上一点,直线与直线相交于点,与直线相交于点,证明:当点在上移动时,为定值,
8、并求此定值一、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已知点,动点到直线的距离为,则( )A点的轨迹是圆B点的轨迹曲线的离心率等于C点的轨迹方程为D的周长为定值【答案】C【解析】解:点,动点到直线的距离为,设动点的坐标为,可得:,化简得点的轨迹方程为,所以的轨迹是椭圆,所以A错误,C正确;离心率为:,所以B不正确;的周长为定值:,所以D不正确;故选:C2点在双曲线上,、是双曲线的两个焦点,且的三条边长满足,则此双曲线的离心率是( )ABC2D5【答案】D【解析】设点在双曲线的右支上,则,因为,所以,因为,所以是直角三角形,所以所以,即,所以
9、,解得:或(舍),所以此双曲线的离心率是,故选:D.3已知椭圆的左右焦点为,若椭圆上恰好有6个不同的点,使得为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是( )ABCD【答案】D【解析】显然,是短轴端点时,满足为等腰三角形,因此由对称性,还有四个点在四个象限内各有一个,设是第一象限内使得为等腰三角形的点,若,则,又,消去整理得:,解得(舍去)或,同得,所以,即,若,则,又,消去整理得:,解得或,舍去所以,所以,即,时,是等边三角形,只能是短轴端点,只有2个,不合题意综上,的范围是故选:D4已知双曲线的左、右焦点分别为,过且斜率为的直线与其左支交于点,若存在,使,且,则双曲线的离心率为( )ABCD
10、【答案】D【解析】存在,使,说明为线段上的点,说明,即为直角,过且斜率为的直线与其左支交于点,说明,所以为等腰直角三角形,所以在轴上,是在上的投影,是在上的投影,分别是线段和的长度,说明,为等腰直角三角形,,双曲线的离心率为,故选:D.5已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线的右支上一点满足,直线与该双曲线的左支交于点,且恰好为线段的中点,则双曲线的渐近线方程为( )ABCD【答案】C【解析】依题意,令,则有,令,由双曲线定义得,而点P是QF1中点且在双曲线左支上,则,在中,即,解得,则,在中,即,于是得,所以双曲线C的渐近线方程为.故选:C6已知直线,动点在椭圆上,作交于点,作交于点.若为定值
11、,则( )ABCD【答案】C【解析】如图所示:,易知由四边形OMPN是平行四边形,所以为定值,取点时,由 ,解得 ,所以,由对称性得:,所以,取点时,由 ,解得 ,所以,由对称性得:,所以,所以 ,即,故选:C7设是双曲线在第一象限内的点,为其右焦点,点关于原点的对称点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( )ABCD【答案】C【解析】设双曲线的左焦点为,设,则根据题意得,则双曲线的离心率为,令,易知在单调递增,且,则,即.故选:C.8已知、是双曲线或椭圆的左、右焦点,若椭圆或双曲线上存在点,使得点,且存在,则称此椭圆或双曲线存在“点”,下列曲线中存在“点”的是( )ABCD【答案】C【解析】
12、对于A选项,、,所以,到焦点距离的最小值为,最大值为,假设存在点,满足,则,解得,不合乎题意,所以A选项中的椭圆不存在“点”;对于B选项,、,所以,到焦点距离的最小值为,最大值为,假设存在点,满足,则,解得,不合乎题意,所以B选项中的椭圆不存在“点”;对于C选项,双曲线的方程为,则双曲线的两个焦点为、,若双曲线上存在点,使得点到两个焦点、的距离之比为,则,可得,即双曲线存在“点”;对于D选项,双曲线的标准方程为,则,、,所以,若双曲线上存在点,使得点到两个焦点、的距离之比为,则,解得,所以D选项中的双曲线不存在“点”.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
13、,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设椭圆1的右焦点为F,直线ym(0m)与椭圆交于A,B两点,下列结论正确为( )A|AF|+|BF|为定值BABF的周长的取值范围是6,12C当m时,ABF为直角三角形D当m1时,ABF的面积为【答案】ACD【解析】设椭圆的左焦点为,则为定值,A正确;由椭圆,可得,则,因为,所以的取值范围是,的周长为,因为为定值6的周长的范围是,B错误;将与椭圆方程联立,可解得,又,所以 是直角三角形,C正确;将与椭圆方程联立,解得,D正确.故选:ACD.10设为双曲线的右焦点,为坐标原点,以为直径的圆M与圆O: 交于,两点,若,则下列选
14、项正确的是( )A曲线的离心率为B圆心到双曲线的渐近线的距离为C所在直线方程为D直线被双曲线的渐近线截得的线段长为【答案】ACD【解析】依题意,以为直径的圆M:,与圆O: 联立得,故由知,垂直x轴,也是圆M的一条直径,过圆心,即,故,即,故A正确;由知,双曲线的渐近线为,圆心到双曲线的渐近线的距离为,故B错误;,垂直x轴,故所在直线方程为,故C正确;由代入双曲线的渐近线得,故截得的线段长为,故D正确.故选:ACD.11已知,分别为双曲线的左右焦点,分别为其实轴的左右端点,且,点为双曲线右支一点,为的内心,则下列结论正确的有( )A离心率B点的横坐标为定值C若成立,则D若垂直轴于点,则【答案】A
15、BC【解析】A. ,故有,则左右两边同除得,解得,故A对B.设圆与轴相切于点,与相切于点,与相切于点,则如图有故则有则有,又,故则,故,点的横坐标为定值,则B对.C. 若成立,设内切圆半径为 ,则有则则,故C对D. 若垂直轴于点,设则则又,故故故D错故选:ABC12已知抛物线的焦点为,圆与抛物线交于,两点,点为劣弧上不同于,的一个动点,过点作平行于轴的直线交抛物线于点,则( )A点的纵坐标的取值范围是B等于点到抛物线的准线的距离C圆的圆心到抛物线的准线的距离为2D周长的取值范围是【答案】BCD【解析】圆的圆心为,半径,与轴正半轴的交点为,抛物线的焦点为,准线方程为,由,得,故点的纵坐标,故A错
16、误;由抛物线的定义可得等于点到抛物线的准线的距离,故B正确;易知圆的圆心到抛物线的准线的距离为2,故C正确;的周长为,故D正确.故选:BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13已知抛物线C:的焦点为F,在C上存在A.B两点满足,且点A在x轴上方,以A为切点作C的切线l,l与该抛物线的准线相交于点M,则点M到直线AB的距离为_.【答案】【解析】作出抛物线的准线l:x1,设A、B在l上的射影分别是C、D,连接AC、BD,过B作BEAC于E3,设|m,则|3m,由点A、B分别在抛物线上,结合抛物线的定义,得|m,|3m,|2m因此,RtABE中,cosBAE,得BAE60所以,直线A
17、B的倾斜角AFx60,得直线AB的斜率为tan60直线AB的方程为y(x1),代入y24x,可得3x210x+30,x3或x,A在x轴上方,A,设过A的切线的斜率为k,则切线的方程为,与联立得到,即令,可得,过A的切线的方程为,令x-1,可得的坐标为,又直线AB的方程为y(x1)故点M到直线AB的距离:故答案为:14在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y24x的焦点F,且与该抛物线相交于A、B两点,其中点A在x轴上方若直线l的倾斜角为60,则OAF的面积为_【答案】【解析】解:由题意得:抛物线交点,直线l的倾斜角为60,直线l的方程为,即代入抛物线方程,得解得(舍去)所以,于是可得故答案为:1
18、5已知椭圆:()与双曲线:(,)有相同的焦点,其中为左焦点,点P为两曲线在第一象限的交点,分别为曲线,的离心率,若是以为底边的等腰三角形,则的取值范围为_.【答案】【解析】由是以为底边的等腰三角形,即,根据椭圆的定义可得,根据双曲线的定义可得,联立方程组,可得,所以,易知,则,所以,即,所以的取值范围是.故答案为:.16如图所示,一个圆柱形乒乓球筒,高为厘米,底面半径为厘米.球筒的上底和下底分别粘有一个乒乓球,乒乓球与球筒底面及侧面均相切(球筒和乒乓球厚度忽略不计).一个平面与两乒乓球均相切,且此平面截球筒边缘所得的图形为一个椭圆,则该椭圆的离心率为_【答案】【解析】对圆柱沿底面直径进行纵切,
19、如图所示:切点为,与圆柱面相交于,此时可知即为椭圆的长轴,在直角三角形 中, ,又因为,所以,由平面与圆柱所截可知椭圆短轴即为圆柱底面直径的长,即,则求得,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、证明过程或演算步骤17已知如图,长为,宽为的矩形,以、为焦点的椭圆恰好过两点.设圆的圆心为,直线过点,且与轴不重合,直线交圆于两点,过点作的平行线交于,判断点的轨迹是否椭圆.(1)在两个条件中任选一个条件,求椭圆的标准方程;(2)根据(1)所得椭圆的标准方程,过椭圆右焦点作与坐标轴都不垂直的直线交椭圆两点,在轴上是否存在点,使得恰为的平分线?【答案】(1)(1)选选:(2)证明
20、见解析,切线方程为(2)存在点【解析】(1)选:由已知,将代入椭圆方程得: 故椭圆方程为: 选:由题设可得如下示意图,易知:为等腰三角形且,又,即,则,椭圆定义知:动点到两定点的距离和为定值4,的轨迹方程为.(2)设直线方程为 与椭圆联立得 显然 恒成立故 假设在轴上是否存在点设 由题意 即 整理得 故解得,故存在点18已知椭圆经过点,点为椭圆的上顶点,且直线与直线相互垂直.(1)求椭圆的方程;(2)若不垂直轴的直线过椭圆的右焦点,交椭圆于两点在轴上方),直线分别与轴交于两点,为坐标原点,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】(1)由,得.直线与直线相互垂直,则,解得.所以椭圆的方
21、程为.(2)依题意设直线,联立和椭圆的方程得:,设,则有.,令,则,同理:.所以.则,分子,所以.19已知椭圆的右焦点F与抛物线的焦点重合,的中心与的顶点重合.过F且与x轴重直的直线交于A,B两点,交于C,D两点,且.(1)求的离心率;(2)若的四个顶点到的准线距离之和为6,求与的标准方程.【答案】(1)(2):,:【解析】(1)根据题意,分别表示出与,构造齐次式,即可求解;(2)根据题意,结合椭圆与抛物线的性质,即可求解.(1)因为椭圆的右焦点为,其中,所以抛物线的方程为:,由于椭圆的方程为,将代入椭圆的方程,得,所以,因此;将当代入的方程,得,所以,由得,即,即,所以,解得或(舍去),所以
22、的离心率为.(2)由(1)知,所以,故的准线方程为:.因为的四个顶点到的准线距离之和为6,所以,解得,.所以的标准方程为,的标准方程为.20已知直线:与轴交于点,且,其中为坐标原点,为抛物线:的焦点.(1)求拋物线的方程;(2)若直线与抛物线相交于,两点(在第一象限),直线,分别与抛物线相交于,两点(在的两侧),与轴交于,两点,且为中点,设直线,的斜率分别为,求证:为定值;(3)在(2)的条件下,求的面积的取值范围.【答案】(1);(2)证明见解析;(3).【解析】(1)由已知得,且为的中点,所以 .所以,解得,故抛物线的方程为.(2)证明:联立,解得 ,由为的中点得.不妨设,其中 .则,.所
23、以,即为定值.(3)由(2)可知直线的方程为,即 ,与抛物线联立,消 x可得,解得或(舍),所以,即 ,故点到直线的距离.设过点的抛物线的切线方程为,联立得 ,由,得,所以切线方程为,令,得 ,所以要使过点的直线与抛物线有两个交点,则有,又,所以,即,故 的面积的取值范围为.21如图为一座高100米的双曲线冷却塔外壳的简化三视图(忽略壁厚),其底面直径大于上底直径,已知其外壳主视图与左视图中的曲线均为双曲线,高度为100m,俯视图为三个同心圆,其半径分别40m,m,30m,试根据上述尺寸计算视图中该双曲线的标准方程(m为长度单位米);【答案】,【解析】最窄处即双曲线两顶点间, 设双曲线的标准方程为:,由题意知:当(地面半径)时对应的值是,当时,的值为,解得:,双曲线的标准方程是,.22已知双曲线经过点,两个焦点为,(1)求的方程;(2)设是上一点,直线与直线相交于点,与直线相交于点,证明:当点在上移动时,为定值,并求此定值【答案】(1)(2)见解析,为定值【解析】解:解法1:(1)由题意,所以,的方程可化为因为的方程经过点,所以,解得,或(舍去)于是的方程为(2)由(1)知直线的方程为把,分别代入得:,又在上,所以,所以于是为定值 解法2:(1)由双曲线定义得所以,因为,所以,于是的方程为