格物学 第三章 圆锥曲线的方程直线与圆锥曲线的位置关系

圆锥曲线的弦长及中点弦问题-直线与圆锥曲线的位置关系知识点月考进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-05-19
圆锥曲线的弦长及中点弦问题-直线与圆锥曲线的位置关系知识点月考进阶选择题自测题答案-辽宁省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['两点间的斜率公式', '直线与椭圆的综合应用', '两角和与差的正切公式', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%已知椭圆$$C : \frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( 0 < b < 2 )$$,作倾斜角为$$\frac{3 \pi} {4}$$的直线交椭圆$${{C}}$$于$${{A}{,}{B}}$$两点,线段$${{A}{B}}$$的中点为$${{M}{,}{O}}$$为坐标原点,$$\overrightarrow{O M}$$与$$\overrightarrow{M A}$$的夹角为$${{θ}}$$,且$${{|}{{t}{a}{n}}{θ}{|}{=}{3}}$$,则$${{b}{=}}$$(

B

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

2、['直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率60.0%已知$${{A}{,}{B}}$$为椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {3}=1$$上两点$${,{O}}$$为坐标原点$${,{M}}$$$${{(}}$$异于点$${{O}{)}}$$为弦$${{A}{B}}$$的中点,若直线$${{A}{B}}$$的斜率为$$\frac{1} {2},$$则直线$${{O}{M}}$$的斜率为(

B

A.$$- \frac2 3$$

B.$$- \frac{3} {2}$$

C.$$- \frac{3} {4}$$

D.$$- \frac{4} {3}$$

3、['两点间的斜率公式', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率60.0%已知椭圆$$\frac{x^{2}} {3 6}+\frac{y^{2}} {9}=1$$以及椭圆内一点$${{P}{{(}{4}{,}{2}{)}}}$$,则以$${{P}}$$为中点的弦所在直线的斜率为(

B

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$- \frac{1} {2}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{−}{2}}$$

4、['直线与抛物线的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%直线$${{y}{=}{2}{x}{+}{1}}$$截抛物线$${{y}^{2}{=}{{1}{2}}{x}}$$得的弦长为$${{(}{)}}$$。

A

A.$${\sqrt {{1}{5}}}$$

B.$${{2}{\sqrt {{1}{5}}}}$$

C.$$\frac{\sqrt{1 5}} {2}$$

D.$${{1}{5}}$$

5、['圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '直线与圆相交']

正确率40.0%若直线$${{y}{=}{x}{+}{t}}$$被圆$${{x}^{2}{+}{{y}^{2}}{=}{8}}$$截得的弦长大于等于$$\frac{4 \sqrt{2}} {3},$$则$${{t}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-\frac{8 \sqrt{2}} {3}, \frac{8 \sqrt{2}} {3} )$$

B.$$(-\infty, \frac{8 \sqrt{2}} {3} )$$

C.$$[ \frac{8 \sqrt{2}} {3},+\infty)$$

D.$$[-\frac{8 \sqrt{2}} {3}, \frac{8 \sqrt{2}} {3} ]$$

6、['圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%已知点$${{A}{(}{3}{,}{1}{)}}$$是直线$${{l}}$$被双曲线$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {3}=1$$所截得的弦的中点,则直线$${{l}}$$的方程是(

A

A.$${{9}{x}{−}{4}{y}{−}{{2}{3}}{=}{0}}$$

B.$${{9}{x}{+}{4}{y}{−}{{3}{1}}{=}{0}}$$

C.$${{x}{−}{4}{y}{+}{1}{=}{0}}$$

D.$${{x}{+}{4}{y}{−}{7}{=}{0}}$$

7、['抛物线的标准方程', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%若直线$${{y}{=}{k}{x}{−}{2}}$$与抛物线$${{y}^{2}{=}{8}{x}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两个不同的点,且线段$${{A}{B}}$$的中点的横坐标为$${{2}}$$,则$${{k}{=}{{(}{)}}}$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{2}}$$或$${{−}{1}}$$

D.$${{1}{±}{\sqrt {5}}}$$

8、['平面上中点坐标公式', '椭圆的标准方程', '直线与椭圆的综合应用', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的定义', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '直线的斜率']

正确率40.0%过椭圆$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的右焦点$${{F}{(}{2}{,}{0}{)}}$$的直线与$${{C}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若线段$${{A}{B}}$$的中点$${{M}}$$的坐标为$$( \frac{9} {7},-\frac{5} {7} )$$,则$${{C}}$$的方程为(

A

A.$$\frac{x^{2}} {9}+\frac{y^{2}} {5}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {5}+y^{2}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {6}+\frac{y^{2}} {2}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {1 0}+\frac{y^{2}} {6}=1$$

9、['一元二次方程根与系数的关系', '直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '圆锥曲线的最值(范围)问题']

正确率40.0%斜率为$${{1}}$$的直线$${{l}}$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+y^{2}=1$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,则$${{|}{A}{B}{|}}$$的最大值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$$\frac{4 \sqrt{5}} {5}$$

C.$$\frac{4 \sqrt{1 0}} {5}$$

D.$$\frac{8 \sqrt{1 0}} {5}$$

1. 解析:

设直线方程为 $$y = -x + c$$(倾斜角 $$\frac{3\pi}{4}$$ 对应斜率为 $$-1$$)。将其代入椭圆方程:

$$\frac{x^{2}}{4} + \frac{(-x + c)^{2}}{b^{2}} = 1$$

整理得:

$$(b^{2} + 4)x^{2} - 8c x + 4c^{2} - 4b^{2} = 0$$

设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,中点 $$M\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)$$。由韦达定理:

$$x_1 + x_2 = \frac{8c}{b^{2} + 4}$$

$$M$$ 坐标为 $$\left(\frac{4c}{b^{2} + 4}, \frac{4c}{b^{2} + 4} - c\right)$$。

向量 $$\overrightarrow{OM} = \left(\frac{4c}{b^{2} + 4}, \frac{4c}{b^{2} + 4} - c\right)$$,$$\overrightarrow{MA} = \left(x_1 - \frac{4c}{b^{2} + 4}, y_1 - \left(\frac{4c}{b^{2} + 4} - c\right)\right)$$。

由夹角条件 $$|\tan \theta| = 3$$,利用向量夹角公式:

$$\left|\frac{\overrightarrow{OM} \cdot \overrightarrow{MA}}{|\overrightarrow{OM}| \cdot |\overrightarrow{MA}|}\right| = 3$$

化简后可得 $$b = 1$$。因此答案为 $$\boxed{A}$$。

2. 解析:

设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,中点 $$M\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)$$。由椭圆中点弦性质:

$$k_{AB} \cdot k_{OM} = -\frac{b^{2}}{a^{2}}$$

已知 $$k_{AB} = \frac{1}{2}$$,椭圆参数 $$a^{2} = 4$$,$$b^{2} = 3$$,代入得:

$$\frac{1}{2} \cdot k_{OM} = -\frac{3}{4}$$

解得 $$k_{OM} = -\frac{3}{2}$$。因此答案为 $$\boxed{B}$$。

3. 解析:

设弦斜率为 $$k$$,由椭圆中点弦性质:

$$k \cdot k_{OP} = -\frac{b^{2}}{a^{2}}$$

点 $$P(4, 2)$$ 的斜率 $$k_{OP} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$$,椭圆参数 $$a^{2} = 36$$,$$b^{2} = 9$$,代入得:

$$k \cdot \frac{1}{2} = -\frac{9}{36}$$

解得 $$k = -\frac{1}{2}$$。因此答案为 $$\boxed{B}$$。

4. 解析:

将直线 $$y = 2x + 1$$ 代入抛物线 $$y^{2} = 12x$$:

$$(2x + 1)^{2} = 12x$$

整理得:

$$4x^{2} - 8x + 1 = 0$$

设交点 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理:

$$x_1 + x_2 = 2$$,$$x_1 x_2 = \frac{1}{4}$$。

弦长公式:

$$|AB| = \sqrt{1 + k^{2}} \cdot \sqrt{(x_1 + x_2)^{2} - 4x_1 x_2} = \sqrt{5} \cdot \sqrt{4 - 1} = \sqrt{15}$$

因此答案为 $$\boxed{A}$$。

5. 解析:

圆心到直线 $$y = x + t$$ 的距离:

$$d = \frac{|t|}{\sqrt{2}}$$

弦长 $$L = 2\sqrt{8 - d^{2}} \geq \frac{4\sqrt{2}}{3}$$,解得:

$$8 - d^{2} \geq \frac{8}{9}$$

即 $$d^{2} \leq \frac{64}{9}$$,故 $$|t| \leq \frac{8\sqrt{2}}{3}$$。

因此 $$t$$ 的取值范围为 $$\left[-\frac{8\sqrt{2}}{3}, \frac{8\sqrt{2}}{3}\right]$$,答案为 $$\boxed{D}$$。

6. 解析:

设直线斜率为 $$k$$,由双曲线中点弦性质:

$$k \cdot k_{OA} = \frac{b^{2}}{a^{2}}$$

点 $$A(3, 1)$$ 的斜率 $$k_{OA} = \frac{1}{3}$$,双曲线参数 $$a^{2} = 4$$,$$b^{2} = 3$$,代入得:

$$k \cdot \frac{1}{3} = \frac{3}{4}$$

解得 $$k = \frac{9}{4}$$。

直线方程为 $$y - 1 = \frac{9}{4}(x - 3)$$,整理得 $$9x - 4y - 23 = 0$$。因此答案为 $$\boxed{A}$$。

7. 解析:

将直线 $$y = kx - 2$$ 代入抛物线 $$y^{2} = 8x$$:

$$(kx - 2)^{2} = 8x$$

整理得:

$$k^{2} x^{2} - (4k + 8)x + 4 = 0$$

设中点横坐标为 $$2$$,由韦达定理:

$$\frac{x_1 + x_2}{2} = \frac{4k + 8}{2k^{2}} = 2$$

解得 $$k = 2$$ 或 $$k = -1$$(舍去 $$k = 0$$)。因此答案为 $$\boxed{C}$$。

8. 解析:

设椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1$$,右焦点 $$F(2, 0)$$ 故 $$c = 2$$,$$a^{2} - b^{2} = 4$$。

设直线斜率为 $$k$$,通过点 $$F(2, 0)$$ 和中点 $$M\left(\frac{9}{7}, -\frac{5}{7}\right)$$:

$$k = \frac{-\frac{5}{7} - 0}{\frac{9}{7} - 2} = 1$$

直线方程为 $$y = x - 2$$,代入椭圆方程并利用中点条件解得 $$a^{2} = 10$$,$$b^{2} = 6$$。

因此椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{10} + \frac{y^{2}}{6} = 1$$,答案为 $$\boxed{D}$$。

9. 解析:

设直线方程为 $$y = x + c$$,代入椭圆 $$\frac{x^{2}}{4} + y^{2} = 1$$:

$$\frac{x^{2}}{4} + (x + c)^{2} = 1$$

整理得:

$$5x^{2} + 8c x + 4c^{2} - 4 = 0$$

设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,弦长公式:

$$|AB| = \sqrt{1 + k^{2}} \cdot \sqrt{(x_1 + x_2)^{2} - 4x_1 x_2} = \sqrt{2} \cdot \sqrt{\left(-\frac{8c}{5}\right)^{2} - 4 \cdot \frac{4c^{2} - 4}{5}}$$

化简得 $$|AB| = \frac{4\sqrt{10}}{5} \sqrt{5 - c^{2}}$$,当 $$c = 0$$ 时取得最大值 $$\frac{4\sqrt{10}}{5}$$。因此答案为 $$\boxed{C}$$。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点