高中数学选学2-1圆锥曲线与方程高频率考题练习附答案一、单选题(共15题;共30分)1.已知抛物线的焦点为F,准线为l.若与双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A. √2 B. √3 C. 2 D. √5【答案】 D【解析】【解答】抛物线的准线l:x=−1∵抛物线的准线为F,∴|OF|=1∵抛物线的准线与双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于A,B两点,且|AB|=4|OF|=4,∴A(−1,2),B(−1,−2),将A点坐标代入双曲线渐近线方程得ba=2,∴b2=4a2,∴4a2=c2−a2,即5a2=c2,∴e=ca=√5.故答案为:D.【分析】求出抛物线的准线方程,双曲线的渐近线方程,而得出A、B的坐标,|AB|=4|OF|得出弦长|AB|的值,将A点坐标代入双曲线渐近线方程结合a,b,c的关系式得出出a,c的关系,即可求得离心率。
2.设F为双曲线C:x2a2−y2b2=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的离心率为()A. √2B. √3C. 2D. √5【答案】A【解析】【解答】根据题意可以设出以O为圆心圆的方程为x2+y2=a2,以OF为直径的圆的方程为:(x−c 2)2+y2=(c2)2,联立两个圆的{(x−c2)2+y2=(c2)2x2+y2=a2,两圆方程相减可得x=a2c,设PQ与x轴交于M点,|OM|=a2c |OP|=a,在直角三角形OMP中,MP2=OP2−OM2=a2−(a2c)2,又|PQ|=|OF|,∴|PM|=|MP|=c2即a2−a4c2=c24,整理化简可得c4=4a2(c2−a2),等式两边同时除以a4,, c4a4=4(c2a2−1), ∵e=ca∴e4−4e2+4=0,e2=2,e=√2.故答案为:A【分析】首先设出以OF为直径的圆的方程,联立两个圆的方程可求出两圆交点的横坐标,再结合直角三角形中的勾股定理,即可求出a与c的关系式然后再由整体思想求出关于e的方程解出即可。
3.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x23p +y2p=1的一个焦点,则p=()A. 2B. 3C. 4D. 8【答案】 D【解析】【解答】∵抛物线的焦点F(p,2,0),椭圆的焦点在x轴上则有a2=3p,b2=p,c2=2p, ∴c=√2p,抛物线的焦点是椭圆的焦点∴p2=√2p,解出p=8.故答案为:D【分析】首先求抛物线的焦点坐标和椭圆的焦点坐标,令两个代数式相等求出结果即可。
4.已知双曲线与椭圆x225+y29=1的焦点重合,它们的离心率之和为145,则双曲线的渐近线方程为()A. y=±√33x B. y=±53x C. y=±35x D. y= ±√3x【答案】D【解析】【解答】解:椭圆x225+y29=1,焦点为(4,0),(﹣4,0),离心率e= 45,∴双曲线离心率为145﹣45=2,设双曲线中c=4,可得a=2,可得b=2 √3,故双曲线的渐近线方程为:y= ±√3x.故选:D.【分析】求出椭圆的焦点坐标和离心率,进而求得双曲线离心率,根据离心率和焦点坐标建立方程组,求得a和b,则双曲线的渐近线方程即可.5.如图,已知点B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的短轴位于x轴下方的端点,过B作斜率为1的直线交椭圆于点M,点P在y轴上,且PM//x轴,BP→·BM→=9,若点P的坐标为(0,t),则t的取值范围是()A. 0<t<3B. 0<t≤3C. 0<t<32D. 0<t≤32【答案】C【解析】【解答】由题意可得B(0,-b)∴直线MB的方程为y=x-b联立方程, 可得∴M,∵PM∥x轴∴P∴. =,. =∵· =9,由向量的数量积的定义可知,| || |cos45°=9 即|. |=3∵P(0,t),B(0,-b)∴∴即∵t=3-b<b∴b>,t<由a>b得∴b<3∴t>0综上所述0<t<故选C【点评】本题主要考查了直线与椭圆的相交关系的应用,向量的基本运算的应用及一定的逻辑推理与运算的能力.6.已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为()A. 16B. 14C. 12D. 10【答案】A【解析】【解答】解:如图,l1⊥l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,要使|AB|+|DE|最小,则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,又直线l2过点(1,0),则直线l2的方程为y=x﹣1,联立方程组{y2=4xy=x−1,则y2﹣4y﹣4=0,∴y1+y2=4,y1y2=﹣4,∴|DE|= √1+1k2•|y1﹣y2|= √2× √32=8,∴|AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16,故选:A【分析】根据题意可判断当A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,|AB|+|DE|最小,根据弦长公式计算即可.7.已知抛物线 y 2=4x 的焦点为 F ,准线为 l ,若 l 与双曲线 x 2a 2−y 2b 2=1 (a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于点 A 和点 B ,且 |AB|=4|OF| ( O 为原点),则双曲线的离心率为( )A. √2B. √3C. 2D. √5 【答案】 D【解析】【解答】抛物线 y 2=4x 的准线 l : x =−1 ∵ 抛物线 y 2=4x 的准线为F , ∴ |OF|=1∵抛物线 y 2=4x 的准线与双曲线 x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,且|AB|=4|OF| =4 ,∴ A(−1,2) , B(−1,−2) ,将A 点坐标代入双曲线渐近线方程得 ba =2 , ∴b 2=4a 2 , ∴ 4a 2=c 2−a 2 , 即 5a 2=c 2 , ∴ e =ca =√5 . 故答案为:D.【分析】求出抛物线的准线方程,双曲线的渐近线方程,而得出A 、B 的坐标, |AB|=4|OF| 得出弦长|AB|的值,将A 点坐标代入双曲线渐近线方程结合 a,b,c 的关系式得出出 a,c 的关系,即可求得离心率。
8.如图,内外两个椭圆的离心率相同,从外层椭圆顶点向内层椭圆引切线AC ,BD ,设内层椭圆方程为x 2a2+y 2b 2=1(a>b>0),若直线AC 与BD 的斜率之积为−14,则椭圆的离心率为( )A. 12 B. √22C. √32D. 34【答案】 C【解析】【分析】【方法一】由于内层椭圆和外层椭圆的离心率相等,不妨设外层椭圆的方程为,设切线的方程为,则,消去得,由,化简得,同理可得,,因此,所以,因此,故椭圆的离心率为.故选C.【方法二】椭圆在其上一点处的切点方程为,设,,由于内外两个椭圆的离心率相同,则可设外层椭圆的方程为,则,内层椭圆在点C处的切线方程为,而AC的方程为,其斜率为,同理直线BD的方程为,其斜率为,∴①,直线AC过点,则有,直线BD过点,则有,∴,∴,∴,设,,不妨设点C为第一象限内的点,则点D为第二象限内的点,则为锐角,为钝角,则,∴,则为锐角,∴,∴,∴,由①式得,,∴,∴,∴,∴,故选C.9.已知双曲线x2a2−y2b2=1 (a>0 , b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点. 设A,B到双曲线同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为()A. x24−y212=1 B. x212−y24=1 C. x23−y29=1 D. x29−y23=1 【答案】C【解析】【解答】解:ca=2⇒c=2a ∴b=√3a∴双曲线渐近线方程为y=±√3x又A(c,b2a ),B(c,−b2a)即A(2a,3a),B(2a,−3a)则d1=|2√3a−3a|2=(2√3−3)a2d2=2√3a+3a2⇒d1+d2=2√3a=6⇒a=√3则b=3∴双曲线方程为x23−y29=1故答案为:C【分析】先由离心率,将双曲线方程用一个参数a表示,再利用通径两端点到渐近线距离之和为6,求出a,即可得到双曲线方程.10.双曲线x23−y2=1的焦点坐标是()A. (− √2,0),( √2,0)B. (−2,0),(2,0)C. (0,−√2),(0,√2)D. (0,−2),(0,2)【答案】B【解析】【解答】解:因为双曲线方程为x23−y2=1,所以焦点坐标可设为(±c,0),因为c2=a2+b2=3+1=4,c=2,所以焦点坐标为(±2,0),故答案为:B.【分析】求得双曲线的a,b,由c=√a2+b2,求得c=2,即可得到所求焦点坐标.11.以双曲线−3x2+y2=12的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆的标准方程是( )A. x216+y212=1 B. x216−y24=1 C. x212−y216=1 D. x24+y216=1【答案】 D【解析】【解答】即,所以双曲线的顶点为(0,),焦点为(0,),即椭圆中a=4,c=,所以,b=2,标准方程为,选D.【分析】简单题,确定椭圆的标准方程,主要利用a,b,c,e的关系。
12.如图所示,已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,双曲线C的右支上一点A,它关于原点O的对称点为B,满足∠AFB=120°,且|BF|=3|AF|,则双曲线C的离心率是()A. 2√77B. 52C. √72D. √7【答案】C【解析】【解答】解:如图所示点A它关于原点O的对称点为B,即可得出|BF|=|AF,|,|AF|=|BF′|∵点A、B都是双曲线上的点结合双曲线的定义可得出{|BF|−|BF′|=2a①|AF′|−|AF|=2a②),①+②即可得出2|BF |−2|AF |=4a ,∵ |BF|=3|AF| ∴4|AF |=4a,|AF |=a . 在平行四边形AFBF ′中, ∠AFB=120° ∴∠FBF ′=60º在△BFF ′中,由余弦定理可得|FF ′|2=|BF |2+|BF ′|2−2|BF ||BF ′cos60º|, 整理可得4c 2=7a 2,∴e 2=74,e =√72.故答案为:C【分析】根据题意结合双曲线的性质可得到平行四边形AFBF ′ , 进而得出边之间的相等关系,在由双曲线上点的定义找出|AF |=a , 再在△BFF ′中结合余弦定理,即可求出a 与c 的关系,利用整体思想即可求出双曲线的离心率即可。