2021年高考数学真题分类汇编:专题(10)解析几何(纯Word版,含解析)
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2021年高考数学真题分类汇编专题10:解析几何
一、单选题
1.已知F1 , F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.点 到双曲线 的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
3.设B是椭圆C: (a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足 ,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.设B是椭圆C: 的上顶点,点P在C上,则|PB|的最大值为( )
A. B. C. D. 2
5.已知F1,F2是椭圆C: 的两个焦点,点M在C 上,则|MF1|·|MF2|的最大值为( )
A. 13 B. 12 C. 9 D. 6
6.抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则 ( )
A. 1 B. 2 C. D. 4
7.已知圆 ,直线 ,当 变化时, 截得圆 弦长的最小值为2,则 ( )
A. B. C. D.
8.双曲线 过点 ,且离心率为2,则该双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
9.已知双曲线 的右焦点与抛物线 的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A , B两点,交双曲钱的渐近线于C、D两点,若 .则双曲线的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 3
二、多选题
10.已知点P在圆 + =16上,点A(4,0),B(0,2),则( )
A. 点P到直线AB的距离小于10
B. 点P到直线AB的距离大于2
C. 当∠PBA最小时,|PB|=3
D. 当∠PBA最大时,|PB|=3
11.已知直线 与圆 ,点 ,则下列说法正确的是( )
A. 若点A在圆C上,则直线l与圆C相切 B. 若点A在圆C内,则直线l与圆C相离
C. 若点A在圆C外,则直线l与圆C相离 D. 若点A在直线l上,则直线l与圆C相切
三、填空题
12.已知F1 , F2为椭圆C: 的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点堆成的两点,且 ,则四边形PF1QF2的面积为________。
13.双曲线 的右焦点到直线x+2y-8=0的距离为________.
14.已知双曲线C: (m>0)的一条渐近线为 +my=0,则C的焦距为________.
15.已知O为坐标原点,抛物线C: 的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP,若|FQ|=6,则C的准线方程为________
16.已知双曲线 ,离心率 ,则双曲线C的渐近线方程为________.
17.已知函数 ,函数 的图象在点 和点 的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则 取值范围是________.
18.已知抛物线 ,焦点为 ,点 为抛物线 上的点,且 ,则 的横坐标是________;作 轴于 ,则 ________.
19.已知椭圆 ,焦点 , ,若过 的直线和圆 相切,与椭圆在第一象限交于点P , 且 轴,则该直线的斜率是________,椭圆的离心率是________.
20.若斜率为 的直线与y轴交于点A , 与圆 相切于点B , 则 ________.
四、解答题
21.抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线L:x = 1交C于P,Q两点,且OP丄OQ.已知点M(2,0),且 M与L相切,
(1)求 M的方程;
(2)设A1,A2,A3,是C上的三个点,直线A1 A2 , A1 A3均与 M相切,判断A2A3与 M的位置关系,并说明理由.
22.已知抛物线C: (p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程.
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足 ,求直线OQ斜率的最大值.
23.己知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p;
(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求 PAB的最大值.
24.在平面直角坐标系xOy中,己知点 (- 7,0), ( 7,0),点M满足|MFt|-|MF2|=2.记M 的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在直线 上,过T 的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|·|TB|=|TP|·|TQ| ,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和
25.已知椭圆C的方程为 ,右焦点为 ,且离心率为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线 与曲线 相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是 .
26.已知椭圆 过点 ,以四个顶点围成的四边形面积为 .
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k , 交椭圆E于不同的两点B , C , 直线AB , AC交y=-3于点M、N , 直线AC交y=-3于点N , 若|PM|+|PN|≤15,求k的取值范围.
27.如图,已知F是抛物线 的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且 ,
(1)求抛物线的方程;
(2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线 ,x轴依次交于点P , Q , R , N , 且 ,求直线l在x轴上截距的范围.
28.已知椭圆 的右焦点为F,上顶点为B,离心率为 ,且 .
(1)求椭圆的方程;
(2)直线l与椭圆有唯一的公共点M , 与y轴的正半轴交于点N , 过N与BF垂直的直线交x轴于点P . 若 ,求直线l的方程.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
解:由 |PF1|=3|PF2| , |PF1|-|PF2|=2a得 |PF1|=3a,|PF2|=a
在△F1PF2中,由|F1F2|2= |PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos∠F1PF2
得(2c)2=(3a)2+a2-2×3a×a×cos60°
解得
所以
故答案为:A
2.【答案】 A
解:不妨取双曲线的一条渐近线为: , 即3x-4y=0,
则所求距离为
故答案为:A
3.【答案】 C
【解】依题意,点B(0,b),设P(x0,y0),则有
移项并用十字相乘法得到:
因为恒成立,即恒 成立,
据此解得 ,
故答案为:C。
4.【答案】 A
【解】由题意知B(0,1),设P(x,y)则|PB|2=(x-0)2+(y-1)2=x2+y2-2y+1=5(1-y2)+y2-2y+1
=-4y2-2y+6=-4(y+4)2+,因为所以当时,|PB|2max=,此时,|PB|max
= ,
故答案为:A
5.【答案】 C
解:由椭圆的定义可知a2=9,b2=4,|MF1|+|MF2|=2a=6,
则由基本不等式可得|MF1||MF2|≤ ,
当且仅当|MF1|=|MF2|=3时,等号成立.
故答案为:C
6.【答案】 B
解:抛物线的焦点坐标为 , 则其到直线x-y+1=0的距离为 , 解得p=2或p=-6(舍去),故p=2.
故答案为:B
7.【答案】 C
解:由题意可设弦长为n,圆心到直线l的距离为d,
则 ,
则当n取最小值2时,d取得最大值为 ,
则
当k=0时,d取得最大值为 ,
则
解得
故答案为:C
8.【答案】 A
解:由得c=2a,则b2=c2-a2=3a2
则可设双曲线方程为: ,
将点 代入上式,得
解得a2=1,b2=3
故所求方程为:
故答案为:A
9.【答案】 A
解:设双曲线 与抛物线 的公共焦点为(c,0),
则抛物线 的准线为x=-c
将x=-c代入 , 得 , 解得 , 所以 ,
又因为双曲线的渐近线为 , 所以 ,
所以 , 则
所以
所以双曲线的离心率为
故答案为:A
二、多选题
10.【答案】 A,C,D
解:直线AB为: , 即x+2y-4=0,
设点P(5+4cosθ,5+4sinθ),则点P到直线AB的距离为 , 则
所以A正确B错误;
又圆心O为(5,5),半径为4,则 ,
所以当直线PB与圆相切时,∠PBA取得最值,此时,
所以CD正确
故答案为:ACD.
11.【答案】 A,B,D
解:由题意得圆心C(0,0)到直线l:ax+by-r2=0的距离
对于A,若点A在圆C上,则a2+b2=r2 , 则 , 则直线l与圆C相切,故A正确;
对于B,若点A在圆C内,则a2+b2r2 , 则 , 则直线l与圆C相交,故C错误;
对于D,若点A在直线l上,则a2+b2-r2=0 , 即a2+b2=r2 , 则 , 则直线l与圆C相切,故D正确.
故答案为:ABD三、填空题
12.【答案】 8
解:由|PQ|=|F1F2|,得|OP|=|F1F2|,所以PF1⊥PF2 ,
所以
故答案为:8
13.【答案】
【解】由题意得,a2=4,b2=5,所以c2=a2+b2=9,所以c=3(c>0),所以椭圆的右焦点是(3,0),则右焦点(3,0)到直线x+2y-8的距离为.
14.【答案】 4
【解】因为又曲线方程C:,一条渐近线是 ,
所以双曲线方程是,
故答案为:4
15.【答案】
解:由题意可设 , 则,
因此直线PQ的方程为:
令y=0,得
因此
则p=3
因此抛物线C的准线方程为:
16.【答案】
解:由得 , 所以该双曲线的渐近线方程为
故答案为:
17.【答案】
解:由题意得 , 则 ,
所以点A(x1,1-ex1),点B(x2,ex2-1),KAM=-ex1 , KBN=ex2
所以-ex1·ex2=-1,x1+x2=0, 所以AM:y-1+ex1=-ex1(x-x1),
所以 ,
同理
所以
故答案为:(0,1)
18.【答案】 5;
解:由题意知焦点F为(1,0),准线为x=-1,设点M为(x0,y0),
则有|FM|=x0+1=6,解得x0=5,则 ,
不妨取点M为
则点N为
则|FN|=5-1=4
则
故答案为:5,
19.【答案】 ;
【解】如图所示:不妨假设 ,设切点为 ,
因为圆B方程:,所以|AB|=C, BF1= 所以
所以直线PF1的斜率为k=
将x=c代入椭圆方程, ,可得P点的坐标:
由 ,所以 , 于是 ,即 ,所以 .
故答案为: ; .
20.【答案】
解:设直线AB的方程为 , 则点A(0,b)
∵直线AB与圆 相切
∴ , 解得b=-1或b=3
所以|AC|=2
又∵|BC|=1
∴
故答案为:
四、解答题
21.【答案】 (1)依题意设抛物线 ,
,
所以抛物线 的方程为 ,
与 相切,所以半径为 ,
所以 的方程为 ;
(2)
设
若 斜率不存在,则 方程为 或 ,
若 方程为 ,根据对称性不妨设 ,
则过 与圆 相切的另一条直线方程为 ,
此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在 ,不合题意;
若 方程为 ,根据对称性不妨设
则过 与圆 相切的直线 为 ,
又 ,
,此时直线 关于 轴对称,
所以直线 与圆 相切;
若直线 斜率均存在,
则 ,
所以直线 方程为 ,
整理得 ,
同理直线 的方程为 ,
直线 的方程为 ,
与圆 相切,
整理得 ,
与圆 相切,同理
所以 为方程 的两根,
,
到直线 的距离为:
,
所以直线 与圆 相切;
综上若直线 与圆 相切,则直线 与圆 相切.
22.【答案】 (1)抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
由题意,该抛物线焦点到准线的距离为 ,
所以该抛物线的方程为 ;
(2)设 ,则 ,
所以 ,
由 在抛物线上可得 ,即 ,
所以直线 的斜率 ,
当 时, ;
当 时, ,
当 时,因为 ,
此时 ,当且仅当 ,即 时,等号成立;
当 时, ;
综上,直线 的斜率的最大值为 .
23.【答案】 (1)解:焦点 到 的最短距离为 ,所以p=2.
(2)抛物线 ,设A(x1 , y1),B(x2 , y2),P(x0 , y0),则
,
,且 .
, 都过点P(x0 , y0),则 故 ,即 .
联立 ,得 , .
所以 = , ,所以
= = = .
而 .故当y0=-5时, 达到最大,最大值为 .
24.【答案】 (1) ,
轨迹 为双曲线右半支, , ,
, ,
.
(2)设 ,
设 : ,
联立 ,
,
,
,
,
,
,
设 : ,
同理 ,
,
, ,
,即 ,
,
.
25.【答案】 (1)由题意,椭圆半焦距 且 ,所以 ,
又 ,所以椭圆方程为 ;
(2)由(1)得,曲线为 ,
当直线 的斜率不存在时,直线 ,不合题意;
当直线 的斜率存在时,设 ,
必要性:
若M,N,F三点共线,可设直线 即 ,
由直线 与曲线 相切可得 ,解得 ,
联立 可得 ,所以 ,
所以 ,
所以必要性成立;
充分性:设直线 即 ,
由直线 与曲线 相切可得 ,所以 ,
联立 可得 ,
所以 ,
所以
,
化简得 ,所以 ,
所以 或 ,所以直线 或 ,
所以直线 过点 ,M,N,F三点共线,充分性成立;
所以M,N,F三点共线的充要条件是 .
26.【答案】 (1)因为椭圆过 ,故 ,
因为四个顶点围成的四边形的面积为 ,故 ,即 ,
故椭圆的标准方程为: .
(2)设 ,
因为直线 的斜率存在,故 ,
故直线 ,令 ,则 ,同理 .
直线 ,由 可得 ,
故 ,解得 或 .
又 ,故 ,所以
又
故 即 ,
综上, 或 .
27.【答案】 (1)解:因为 ,故 ,故抛物线的方程为:
(2)解:设 , , ,
所以直线 ,由题设可得 且 .
由 可得 ,故 ,
因为 ,故 ,故 .
又 ,由 可得 ,
同理 ,
由 可得 ,
所以 ,
整理得到 ,
故 ,
令 ,则 且 ,
故 ,
故 即 ,
解得 或 或 .
故直线 在 轴上的截距的范围为 或 或
28.【答案】 (1)易知点 、 ,故 ,
因为椭圆的离心率为 ,故 , ,
因此,椭圆的方程为 ;
(2)设点 为椭圆 上一点,
先证明直线 的方程为 ,
联立 ,消去 并整理得 , ,
因此,椭圆 在点 处的切线方程为 .
在直线 的方程中,令 ,可得 ,由题意可知 ,即点 ,
直线 的斜率为 ,所以,直线 的方程为 ,
在直线 的方程中,令 ,可得 ,即点 ,
因为 ,则 ,即 ,整理可得 ,
所以, ,因为 , ,故 , ,
所以,直线 的方程为 ,即 .