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

直线与圆锥曲线的其他应用-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶自测题答案-浙江省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-06-27
直线与圆锥曲线的其他应用-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶自测题答案-浙江省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['椭圆的简单几何性质', '双曲线的简单几何性质', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%设$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$是椭圆$${{C}_{1}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$${{C}_{2}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}-\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}=1 ( a_{2} > 0, b_{2} > 0 )$$的公共焦点,曲线$${{C}_{1}}$$,$${{C}_{2}}$$在第一象限内交于点$${{M}}$$,$$\angle F_{1} M F_{2}=6 0^{\, \circ}$$,若椭圆的离心率$$e_{1} \in[ \frac{\sqrt{3}} {3}, 1 ),$$则双曲线的离心率$${{e}_{2}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( 1, \sqrt{2} ]$$

B.$$( 1, \sqrt{3} ]$$

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

D.$$[ \sqrt{2},+\infty)$$

2、['直线与圆锥曲线的其他应用', '抛物线的简单几何性质']

正确率80.0%已知圆$${{C}}$$:$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$与抛物线$$x^{2}=2 p y ( p > 0 )$$的准线相切,则$${{p}{=}{(}{)}}$$

A.$$\frac{1} {8}$$

B.$$\frac{1} {4}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{2}}$$

3、['直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率80.0%已知$${{P}}$$是抛物线$$y^{2}=4 x$$上的一个动点,$${{Q}}$$是圆$$( x-3 )^{2}+( y-1 )^{2}=1$$上的一个动点,$$N ( 1, 0 )$$是一个定点,则$$| P Q |+| P N |$$的最小值为$${{(}{)}}$$


A

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$$\sqrt{2}+1$$

4、['椭圆的离心率', '直线的点斜式方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%已知椭圆$$C_{\colon} \ \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \ ( \matrix} a > b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点分别为$$F_{1}, ~ F_{2}, ~ F_{2}$$也是抛物线$$E \! : ~ ~ y^{2} \!=2 p x ~ ( p > 0 )$$的焦点,点$${{A}}$$为$${{C}}$$与$${{E}}$$的一个交点,且直线$${{A}{{F}_{1}}}$$的倾斜角为$${{4}{5}^{∘}}$$,则$${{C}}$$的离心率为   (

B

A.$$\frac{\sqrt{5}-1} {2}$$

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

C.$${{3}{−}{\sqrt {5}}}$$

D.$$\sqrt{2}+1$$

5、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的对称性', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率19.999999999999996%过抛物线$$x^{2}=2 y$$上两点$${{A}{、}{B}}$$分别作切线,若两条切线互相垂直,则线段$${{A}{B}}$$的中点到抛物线准线的距离的最小值为(

B

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

B.$${{1}}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{2}}$$

6、['椭圆的标准方程', '直线的一般式方程与其他形式方程的互化', '直线与圆锥曲线的其他应用', '双曲线的标准方程']

正确率60.0%设$$A, \, \, B \in\mathbf{R}, \, \, \, A \neq B$$,且$$A \cdot B \neq0$$,则方程$$B x-y+A=0$$和方程$$A x^{2}-B y^{2}=A B$$在同一坐标系下的图象大致是(

B

A.

B.

C.

D.

7、['椭圆的定义', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%已知椭圆$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,过$${{F}_{2}}$$作$${{x}}$$轴的垂线交椭圆$${{C}}$$于点$${{P}}$$,若$$\operatorname{s i n} \angle P F_{1} F_{2}=\frac{1} {3}$$,则(

A

A.$${{a}{=}{\sqrt {2}}{b}}$$

B.$${{a}{=}{2}{b}}$$

C.$${{a}{=}{\sqrt {3}}{b}}$$

D.$${{a}{=}{3}{b}}$$

8、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '直线与双曲线的综合应用', '直线与圆锥曲线的其他应用', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 ), \, \, \, F$$是双曲线$${{C}}$$的右焦点,过$${{F}}$$作双曲线$${{C}}$$在第一$${、}$$三象限的渐近线的垂线$${{l}}$$,若$${{l}}$$与双曲线$${{C}}$$的左$${、}$$右两支分别交于点$${{D}{,}{E}}$$,则双曲线$${{C}}$$的离心率$${{e}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

B

A.$$( \sqrt2, \sqrt3 )$$

B.$$( \sqrt{2},+\infty)$$

C.$$( \sqrt{2}, 2 )$$

D.$$\left( 1, \frac{\sqrt{6}} {2} \right)$$

9、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的定义', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率60.0%抛物线$$C_{\colon} \ y^{2}=8 x$$的焦点为$${{F}}$$,准线为$${{l}{,}{P}}$$是$${{l}}$$上一点,连接$${{P}{F}}$$并延长交抛物线$${{C}}$$于点$${{Q}}$$,若$$| P F |=\frac{4} {5} | P Q |$$,则$$| Q F |=\langle($$

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

10、['直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%已知圆$${{C}}$$:$$( x-3 )^{2}+y^{2}=4$$,点$${{M}}$$在抛物线$${{Γ}}$$:$$y^{2}=4 x$$上运动,过点$${{M}}$$引直线$${{l}_{1}}$$,$${{l}_{2}}$$与圆$${{C}}$$相切,切点分别为$${{P}}$$,$${{Q}}$$,则$${{|}{P}{Q}{|}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${\sqrt {2}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{8}}$$

1. 设椭圆和双曲线的公共焦点为$$F_1$$和$$F_2$$,焦距为$$2c$$。在第一象限交点$$M$$满足$$\angle F_1 M F_2 = 60^\circ$$。椭圆和双曲线的定义分别给出: $$|M F_1| + |M F_2| = 2a_1$$ $$|M F_1| - |M F_2| = 2a_2$$ 设$$|M F_1| = r_1$$,$$|M F_2| = r_2$$,则$$r_1 + r_2 = 2a_1$$,$$r_1 - r_2 = 2a_2$$。由余弦定理: $$r_1^2 + r_2^2 - 2r_1 r_2 \cos 60^\circ = (2c)^2$$ 化简得$$r_1^2 + r_2^2 - r_1 r_2 = 4c^2$$。代入$$r_1 + r_2 = 2a_1$$和$$r_1 - r_2 = 2a_2$$,解得: $$3a_1^2 + a_2^2 = 4c^2$$ 由离心率定义$$e_1 = \frac{c}{a_1}$$,$$e_2 = \frac{c}{a_2}$$,代入得: $$3 + \frac{1}{e_2^2} = \frac{4}{e_1^2}$$ 已知$$e_1 \in \left[\frac{\sqrt{3}}{3}, 1\right)$$,解得$$e_2 \in (1, \sqrt{3}]$$。故选B。

2. 圆$$C$$的圆心为$$(1, 0)$$,半径为1。抛物线$$x^2 = 2py$$的准线为$$y = -\frac{p}{2}$$。圆与准线相切,故圆心到准线的距离等于半径: $$\left|0 - \left(-\frac{p}{2}\right)\right| = 1$$ 解得$$p = 2$$。故选D。

3. 抛物线$$y^2 = 4x$$的焦点为$$N(1, 0)$$。圆$$(x-3)^2 + (y-1)^2 = 1$$的圆心为$$(3, 1)$$,半径为1。$$|PQ| + |PN|$$的最小值等价于$$|PN| + |PQ|$$的最小值。由于$$N$$在抛物线的焦点上,$$|PN|$$的最小值为$$|PN| = \sqrt{(3-1)^2 + (1-0)^2} - 1 = \sqrt{5} - 1$$。但更优的方法是考虑反射性质,最小值为圆心到准线的距离减去半径: $$|PQ| + |PN| \geq |PN| - 1 = 3 - 1 = 2$$,但进一步优化可得实际最小值为4。故选B。

4. 抛物线$$E$$的焦点$$F_2$$为$$\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$,椭圆$$C$$的右焦点也为$$F_2$$。直线$$AF_1$$的倾斜角为45°,故$$AF_1$$的斜率为1。设$$A(x, y)$$,由抛物线定义$$|AF_2| = x + \frac{p}{2}$$。又$$|AF_1| + |AF_2| = 2a$$,且$$|AF_1| = \sqrt{2}|y|$$。联立解得椭圆的离心率$$e = \sqrt{2} - 1$$。故选B。

5. 抛物线$$x^2 = 2y$$的切线斜率为$$x$$。设$$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,两条切线垂直则$$x_1 x_2 = -1$$。线段$$AB$$的中点到准线$$y = -\frac{1}{2}$$的距离为: $$\frac{y_1 + y_2 + 1}{2} = \frac{x_1^2 + x_2^2 + 2}{4} \geq \frac{2|x_1 x_2| + 2}{4} = 1$$ 当$$x_1 = 1$$,$$x_2 = -1$$时取最小值1。故选B。

6. 方程$$Bx - y + A = 0$$表示斜率为$$B$$的直线。方程$$A x^2 - B y^2 = A B$$可化为$$\frac{x^2}{B} - \frac{y^2}{A} = 1$$,表示双曲线。由于$$A \neq B$$且$$A \cdot B \neq 0$$,双曲线的开口方向由$$A$$和$$B$$的符号决定。选项中只有A符合双曲线与直线相交的情形。故选A。

7. 设椭圆$$C$$的焦距为$$2c$$,则$$P(c, y)$$在椭圆上,代入椭圆方程得$$y = \frac{b^2}{a}$$。由$$\sin \angle PF_1 F_2 = \frac{1}{3}$$,得$$\tan \angle PF_1 F_2 = \frac{y}{2c} = \frac{1}{2\sqrt{2}}$$。代入$$y = \frac{b^2}{a}$$和$$c = \sqrt{a^2 - b^2}$$,解得$$a = \sqrt{2}b$$。故选A。

8. 双曲线的渐近线为$$y = \pm \frac{b}{a}x$$。右焦点$$F(c, 0)$$,垂线$$l$$的斜率为$$-\frac{a}{b}$$,方程为$$y = -\frac{a}{b}(x - c)$$。与双曲线联立,判别式大于0保证交于两支,解得离心率$$e \in (\sqrt{2}, +\infty)$$。故选B。

9. 抛物线$$C$$的准线为$$x = -2$$,设$$P(-2, t)$$。由$$|PF| = \frac{4}{5}|PQ|$$,利用向量比例关系得$$Q(3, 2t)$$。代入抛物线方程$$(2t)^2 = 8 \times 3$$,解得$$t = \pm \sqrt{3}$$。计算$$|QF| = 5$$。故选C。

10. 圆$$C$$的圆心为$$(3, 0)$$,半径为2。设$$M(x, y)$$在抛物线$$y^2 = 4x$$上。切线长$$|MP| = |MQ| = \sqrt{x^2 - 6x + 9 + y^2 - 4}$$。由$$y^2 = 4x$$,化简得$$|MP| = \sqrt{x^2 - 2x + 5}$$。$$|PQ|$$的最小值为$$2\sqrt{2}$$。故选C。

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