2012-2021山东春季高考数学试题分类汇编 专题七 解析几何(2)
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这是一份2012-2021山东春季高考数学试题分类汇编 专题七 解析几何(2),文件包含7-专题七解析几何2答案版docx、7-专题七解析几何2原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2012年春季高考数学第10题)已知以坐标原点为顶点的抛物线,其焦点在x轴正半轴上,且焦点到准线的距离是3,则抛物线的标准方程是 ( )
A.y2=6x B. y2=-6x C.y2=3x D.y2=-3x
答案:A
解析:因为抛物线以坐标原点为顶点,且焦点在x轴正半轴上,所以设抛物线的标准方程是y2=2px,又因为焦点到准线的距离是3,所以p=3,所以抛物线的标准方程是y2=6x
2.(2012年春季高考数学第13题)椭圆的离心率是 ( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:由题意知,a2=9,b2=8,c2=a2-b2=1,所以a=3,b=2√2,c=1,所以c/a=
3.(2012年春季高考数学第24题)已知椭圆= 1 的左焦点是F1,右焦点是F2,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点在y轴上,那么|PF1|:|PF2|等于 ( )
A.3:2 B.2:3 C.9:1 D.1:9
答案:A
解析:|PF1|+|PF2|=2a=10①;线段PF1的中点在y轴上,取中点为N,又因为O为|PF1|和|PF2|的中点,所以NO//PF2,所以PF2⊥F1F2,所以|PF1|2=|PF2|2+20②;联立①②求得|PF1|=6,|PF2|=4,所以|PF1|:|PF2|=3:2
4.(2013年春季高考数学第14题)已知抛物线的准线方程为 ,则抛物线的标准方程为 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:因为抛物线的准线方程为 ,所以抛物线开口向左,设抛物线的标准方程为y2= - 2px,因为抛物线的准线方程为 ,所以p=4,所以抛物线的标准方程为y2= - 8x
5.(2014年春季高考数学第15题)第一象限内的点P在抛物线y2 =12x上,它到准线的距离为7,则点P的坐标为 ( )
A.(4,4 ) B.(3,6) C.(2,2 ) D.(1,2 )
答案:A
解析:因为抛物线为y2 =12x,所以焦点为(3,0),准线为x=-3,因为点P到准线的距离为7,所以P的横坐标为4,代入抛物线y2 =12x,解得y=4√3,所以点P的坐标为(4,4 )
6.(2014年春季高考数学第19题)双曲线4x2-9y2=1的渐近线方程为 ( )
A.y=± EQ \F(3,2)x B.y=± EQ \F(2,3)x
C.y=± EQ \F(9,4)x D.y=± EQ \F(4,9)x
答案:B
解析:4x2-9y2=1可化为x2/(1/4)-y2/(1/9)=1,所以a2=1/4,b2=1/9,所以a=1/2,b=1/3,所以渐近线方程为y=±b/ax=± EQ \F(2,3)x
7.(2015年春季高考数学第14题)关于x,y的方程,给出下列命题:
①当时,方程表示双曲线; ②当时,方程表示抛物线;
③当时,方程表示椭圆; ④当时,方程表示等轴双曲线;
⑤当时,方程表示椭圆.
其中,真命题的个数是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案:B
解析:当时,方程表示双曲线;当时,方程表示两条垂直于x轴的直线;当时,方程表示焦点在y轴上的椭圆;当时,方程表示圆;当时,方程表示焦点在x轴上的椭圆.①③⑤正确.
8.(2015年春季高考数学第20题)已知是双曲线的左焦点,点P在双曲线上,直线与x轴垂直,且,则双曲线的离心率是 ( )
A. B. C.2 D.3
答案:A
解析:的坐标为,设P点坐标为,,解得,由可得,则,该双曲线为等轴双曲线,离心率为.
9.(2016年春季高考数学第13题)关于x,y的方程和在同一坐标系中的图象大致是 ( )
答案:D
解析: 当的图象为椭圆时,,则的图象单调递增,且与y轴的截距大于0,A、B均不符;当的图象为双曲线时, eq \\ac(○,1)当时,双曲线的焦点在y轴上,的图象单调递减,且与y轴的截距大于0; eq \\ac(○,2)当时,双曲线的焦点在x轴上,的图象单调递增,且与y轴的截距小于0,综上所述,选项D正确.
10.(2017年春季高考数学第20题)已知A1,A2为双曲线(a>0,b>0)的两个顶点,以A1A2为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于M,N两点,若△A1MN的面积为,则该双曲线的离心率是 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:由双曲线的渐近线方程y=±x,设以A1A2为直径的圆与双曲线的渐近线y=x交于M,N两点,则A1(﹣a,0)到直线y=x的距离d==,△A1MN的面积S=×2a×==,整理得:b=c,则a2=b2﹣c2=c2,即a=c,双曲线的离心率e==.
11.(2018年春季高考数学第14题)y
关于x,y的方程 ,表示的图形不可能是 ( )
y
y
y
O
X
X
O
X
O
O
答案:D
解析:因为x2+ay²=a2(a≠0),所以x2/a2+y2/a2=1,所以当a²>a>0时,表示A;当a²0>a时,表示C;选D.
12.(2018年春季高考数学第17题)己知抛物线x²=ay(a≠0)的焦点为F,准线为l,该抛物线上的点M到x轴的距离为5,且|MF |=7,则焦点F到准线l的距离是 ( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
答案:C
解析:因为|MF|=7,点M到x轴的距离为5.所以|a|/4=7-5,所以|a|=8,因此焦点F到准线l的距离是|a|/2=4,选C
13.(2019年春季高考数学第19题)已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为坐标轴,若该抛物线经过点M(-2,4),则其标准方程是 ( )
A. y2=-8x B. y2=-8x 或x2=y C. x2=y D. y2=8x 或x2=-y
答案:B
解析:因为抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为坐标轴,所以有两种情况
若对称轴为x轴,抛物线方程可设为 y2=2px,代入M(-2,4)可求得p=-4,即y2=-8x;
若对称轴为y轴,抛物线方程可设为 x2=2py,代入M(-2,4)可求得p=1/2,即x2=y
14.(2020年春季高考数学第17题)已知椭圆的长轴长为10,焦距为8,则该椭圆的短轴长等于 ( )
A. 3B. 6C. 8D. 12
答案:B
解析:椭圆的长轴长为10,焦距为8,所以2a=10,2c=8,可得a=5,c=4,所以b2=a2-c²=25-16=9,可得b=3,所以该椭圆的短轴长2b=6,故选B.
15.(2021年春季高考数学第14题)关于,的方程,给出以下命题;
①当时,方程表示双曲线;②当时,方程表示抛物线;③当时,方程表示椭圆;④当时,方程表示等轴双曲线;⑤当时,方程表示椭圆.
其中,真命题的个数是 ( )
A. 2B. 3C. 4D. 5
答案:B
解析:可化为x2+y2/(1/m)=1
①当时,方程表示双曲线,正确;
②当时,方程表示直线,错误;
③当时,方程表示椭圆,正确;
④当时,方程表示圆,错误;
⑤当时,方程表示椭圆,正确.
16.(2021年春季高考数学第20题)已知是双曲线(,)的左焦点,点在双曲线上,直线与轴垂直,且,那么双曲线的离心率是 ( )
A. B. C. 2D. 3
答案:A
解析:因为是的左焦点,所以(-c,0),因为点在双曲线上,直线与轴垂直,所以(-c,b2/a),又因为,所以b2/a=a,所以b2=a2,所以是等轴双曲线,所以离心率为
二、填空题
1.(2015年春季高考数学第24题)已知椭圆的中心在坐标原点,右焦点与圆的圆心重合,长轴长等于圆的直径,则短轴长等于 .
答案:
解析:圆的圆心为(3,0),半径为4,则椭圆的长轴长为8,即,,则短轴长为
2.(2016年春季高考数学第23题)如果抛物线上的点M到y轴的距离是3,那么点M到该抛物线焦点F的距离是 .
答案:
解析:因为抛物线上的点M到y轴的距离是3,所以点的横坐标为3,再将代入得到,所以点,又因为,准线,则点M到该抛物线焦点F的距离是5.
3.(2017年春季高考数学第23题)已知F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于P、Q两点,则△PQF2的周长等于 .
答案:24
解析:椭圆+=1的焦点在y轴上,则a=6,b=4,设△PQF2的周长为l,则l=|PF2|+|QF2|+|PQ|=(|PF1|+|PF2|)+(|QF1|+|QF2|)=2a+2a,=4a=24.∴△PQF2的周长24,
4.(2018年春季高考数学第24题)已知椭圆C的中心在坐标原点,一个焦点的坐标是(0,3),若点(0,4)
在椭圆C上,则椭圆C的离心率等于 .
答案:3/5
解析:因为b=4,c=3,所以 a=5,e=3/5
5.(2019年春季高考数学第25题)已知O为坐标原点,双曲线的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点,若|AF|+|BF|=8|OF|,则该双曲线的渐近线方程是 .
答案:y=±√6x/2
解析:因为A,B在抛物线上,所以A,B到准线的距离为|AF|+|BF|=8|OF|=4p,即ya+yb+p=4p,ya+yb=3p,
,得a2y2-2pb2y+a2b2=0,所以ya+yb=2pb2/a2=3p,即b2/a2=3/2,b/a=y=√6/2,所
x2=2py
以该双曲线的渐近线方程是y=±√6x/2
6.(2020年春季高考数学第25题) 已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点与双曲线的左焦点重合,若两曲线相交于,两点,且线段的中点是点,则该双曲线的离心率等于______.
答案:
解析:由题意知 - 2p= - c,所以p=2c,所以抛物线方程为y²= - 2px= - 4cx,∵M在抛物线上,所以M(-c,2c),因为M在双曲线上,所以c2/a2-4c2/b2=1,因为b2=c²-a²,所以c2-6a²c²+a2=0,所以e2=3±2√2,又e∈(1,+∞),所以e=√2+1. 故答案为√2+1
7.(2021年春季高考数学第24题)已知椭圆的中心在坐标原点,右焦点与圆x2+my2-6mx-7=0的圆心重合,长轴长等于圆的直径,那么短轴长等于______.
答案:
解析:,x2+my2-6mx-7=0为圆,所以m=1,所以圆心为(0,3),半径为4,因为右焦点与圆心重合,所以右焦点为(0,3),即c=3,因为长轴长等于圆的直径,所以2a=8,即a=4,所以b=√(a2-c2)=√7,所以短轴长等于
考点五 直线与圆锥曲线的位置关系
一、选择题
1.(2016年春季高考数学第20题)已知椭圆的焦点分别是,点在椭圆上,如果,那么点到轴的距离是 ( )
A. B. C. D.
答案:B
解析: 椭圆,即,设点的坐标为,又,点又在以原点为圆心,半径为2的圆上,圆方程为,即①,又②,联立①②得,点到轴的距离是.
二、填空题
1.(2013年春季高考数学第29题)设直线与圆的两个交点为A,B,则线段AB的长度为_________.
答案:8
解析:圆的圆心为(0,0),半径为5,圆心为(0,0)到直线的距离为||/(12+(-1)2)=3,线段AB的长度为2√(52-32)=8
三、解答题
1.(2012年春季高考数学第35题)如图所示,已知双曲线的中心在坐标原点O,焦点分别是F1(-2,0 ),F2(2 ,0),且双曲线经过点P(2,3)。
求双曲线的标准方程;
(2)设点A 是双曲线的右顶点,若直线l 平行于直线AP ,且l 与双曲线相交于M , N 两点,||=4试求直线l 的方程。
答案:(1)设双曲线的标准方程是x2/a2-y2/b2=1,(a>0,b>0),
因为点P(2,3)在双曲线上,所以22/a2-32/b2=1,①
由焦点坐标可知,半焦距c=2,
又因为a²+b²=c²,所以a²+b²=4,②
联立①②解得a²=1,b²=3,所以双曲线的标准方程是x2-y2/3=1,
(2) 因为a²=1,所以a=1,故双曲线的右顶点A的坐标是(1,0),
由此得到直线AP的方程是y=[(3-0)/(2-1)](x-1),即y=3x-3,
因为l//AP,所以可设直线l的方程为y=3x+n,
设M(x1,y1),N(x2,y2),联立直线l与双曲线的方程得 y=3x+n,
x2-y2/3=1
消去y,并整理得到6x²+6mx+n²+3=0,③
于是,x1+x2=-n,y1+y2=(3x1+n)+(3x2+n)=3(x1+x2)+2n=-n,
因为直线1与双曲线有两个交点,所以(6n)²-4×6×(n²+3)>0,
解得n√6,即n的取值范围是{n|n√6},
因为AM=(x1-1,y1),AN=(x2-1,y2),
所以,AM+AN=(x1+x2-2,y1+y2)=(-n-2,-n),
又因为|AM+AN|=4,所以√[(-n-2)2+(-n)2]=4,整理得n²+2n-6=0,解得n=√7-1或-√7-1。
又因为√7-1∉{n|n√6},-√7-1∈{n|n√6},
所以直线l的方程是y=3x-√7-1。
2.(2013年春季高考数学第35题)已知椭圆的一个焦点为,其离心率为。
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)圆的任一条切线与椭圆均有两个交点A,B,求证:(O为坐标原点)。
答案:(1)由椭圆的一个焦点坐标为,得,由椭圆的离心率为,得,因此得,
从而,由已知得焦点在x轴上,所以椭圆的标准方程为。
(2)当圆的切线斜率存在时,设其方程为,
将其代人,整理得,
设,由韦达定理得, ,
所以,
由点到直线的距离公式知,原点到切线的距离为,
即,得,
因此,
所以,即 ,
当圆的切线斜率不存在时,切线方程为,
此时其中一条切线与椭圆的交点,
显然,即 。
同理可得,另一条切线也具有此性质。所以,切线斜率不存在时,也成立。
综上,。
3.(2014年春季高考数学第30题)如图,F1,F2分别是椭圆的左右两个焦点,且a=b,M为椭圆上一点,MF2垂直于x轴,过F2且与OM垂直的直线交椭圆于P,Q两点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若三角形PF1Q的面积为4,求椭圆的标准方程.
答案:(1)√2/2 (2)
解析:(1)由题意知,a=√2b,a2=b²+c2,所以b=c,于是e=c/a=c/√2c=√2/2
(2)由(1)知,椭圆方程为x2/2c2+y²/c2=1,即x2+2y²=2c²,
设F2(c,0),M(e,m),将M(c,m)代入椭圆方程得m=√2c/2,
OM的斜率为√2/2,则PQ的斜率为-√2,
直线PQ的方程为y=-√2(x-c),
解方程组y=-√2(x-c),x2+2y²=2c²,
消去x,整理得5y²-2√2cy-2e²=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由韦达定理,得y1+y2=2√2c/5,y1y2=-2c²/5,
由△PF1Q=△PF1F2+△QF1F2=c|y1-y2|=c√(y1+y2)2-4y1y2,
于是,4√3=c√(8c2/25+8c2/5)
得c³=5,则a2=10,b²=5,所以椭圆的标准方程为x2/10+y²/5=1
4.(2015年春季高考数学第30题)已知抛物线的顶点是坐标原点O,焦点F在x轴的正半轴上,Q是抛物线上的点,点Q到焦点F的距离是1,且到y轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线l经过点M(3,1),与抛物线相交于A,B两点,且,求直线l的方程.
答案:(1)由已知条件,可设抛物线的方程为,
因为点Q到焦点F的距离是1,所以点Q到准线的距离是1,
又因为点Q到y轴的距离是,所以,解得,
所以抛物线方程是.
假设直线l的斜率不存在,
与联立,可解得交点A、B的坐标分别为,
易得,可知直线OA与直线OB不垂直,不满足题意,故假设不成立,从而,直线l的斜率存在.
设直线l的斜率为k,
则方程为,整理得,
设联立直线l与抛物线的方程得 ,
消去y,并整理得,
于是.
由①式变形得,代入②式并整理得,
于是,又因为,所以,即,
,解得或.
当时,直线l的方程是,不满足,舍去.
当时,直线l的方程是,即,
所以直线l的方程是
5.(2016年春季高考数学第30题)如图所示,已知双曲线的中心在坐标原点O,焦点分别是,且双曲线上的任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值等于2.
(1)求该双曲线的标准方程、离心率及渐近线方程;
(2)若直线l经过双曲线的右焦点,并与双曲线交于M,N两点,向量是直线l的法向量,点P是双曲线左支上的一个动点.求面积的最小值.
第30题图
答案:(1)根据题意设双曲线的标准方程为,双曲线上的任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值等于2,,即,则该双曲线的标准方程为,离心率,渐近线方程为;
向量是直线l的法向量,直线的斜率,又直线l经过双曲线的右焦点,即直线l的方程为,设,又双曲线的方程为,即,,则,要使面积的最小值,即点P到直线l的距离最小,则点P坐标为,,则
6.(2017年春季高考数学第30题)已知椭圆的右焦点与抛物线y2=4x的焦点F重合,且椭圆的离心率是,如图所示.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)抛物线的准线与椭圆在第二象限相交于点A,过点A作抛物线的切线l,l与椭圆的另一个交点为B,求线段AB的长.
答案:(1)根据题意,得F(1,0),∴c=1,又e=,∴a=2,∴b2=a2﹣c2=3,故椭圆的标准方程为:
(2)抛物线的准线方程为x=﹣1,由,解得,,
由A位于第二象限,则A(﹣1,),过点A作抛物线的切线l的方程为:
即直线l:4x﹣3y﹣4=0,由整理得:ky2﹣4y+4k+6=0,
当k=0,解得:y=,不符合题意,
当k≠0,由直线与抛物线相切,则△=0,∴(﹣4)2﹣4k(4k+6)=0,解得:k=或k=﹣2,
当k=时,直线l的方程y﹣=(x+1),则,整理得:(x+1)2=0,直线与椭圆只有一个交点,不符合题意,
当k=﹣2时,直线l的方程为y﹣=﹣2(x+1),由,整理得:19x2+8x﹣11=0,解得:x1=﹣1,x2=,则y1=,y2=﹣,由以上可知点A(﹣1,),B(,﹣),∴丨AB丨==,
综上可知:线段AB长度为.
7.(2018年春季高考数学第30题)双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,抛物线y2=2px(p>0)的焦点与点F2重合,点M(2,)是抛物线与双曲线的一个交点,如图所示.
求双曲线及抛物线的标准方程;
设直线l与双曲线的过一、三象限的渐近线平行,且交抛物线于A,B两点,交双曲线于点C,若点C是线段AB的中点,求直线l的方程.
O
B
M
y
A
X
答案:(1)x2-y2/8=1 (2)2√2x-y-√2=0
解析:(1)把点 M(2,2√6)代入抛物线方程,得(2√6)2=2 p×2 ,解得p=6,所以抛物线的标准方程是y2 =12x ;抛物线的焦点和双曲线的右焦点 F2坐标是(3,0),即c=3,把点 M(2,2√6)代入双曲线方程,得 (22/a2)-[(2√6)2/(3-a2)]=1,解得 a2=1 或 a2=36(舍去),所以双曲线的标准方程是:x2-y2/8=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2、y2),因为双曲线的过一、三象限象的渐近线方程为 y=2√2x ,所以设直线l的方程为 y=2√2x+m ,由题意得: y=2√2x+m ,化 为 8x2+(4√2m-12)x+ m2=0 ,
y=2√2x
得x1+x2=(3-√2m)/2 , x1x2=m2/8 ,y1+y2=(2√2x1+m)+(2√2x2+m) = 2√2 ×[(3-√2m)/2]+2m=3√2 , 所以线段AB中点C的坐标为((3-√2m)/4 ,3√2/2),因为点 C 在双曲线上,所以[ (3-√2m)/4]2-(3√2/2)2/8=1,化为m2-3√2m-8=0 ,解得:m=-√2 或 m=4√2 ,因为 m=4√2 时,方程8x2+(4√2m-12)x+m2=0化为8x2+20x+32=0 ,△<0 , 不合题意,故舍去; m=-√ 2 ,符合题意,所以所求直线l的方程为 2√2x-y-√2=0
8.(2019年春季高考数学第29题)如图所示,已知椭圆 的两个焦点分别是F1,F2,短轴的两个端点分别是B1、B2,四边形F1B1F2B2为正方形,且椭圆经过点P.
(l)求椭圆的标准方程;
O
F1
F2
M
y
x
B2
B1
(2)与椭圆有公共焦点的双曲线,其离心率 ,且与椭圆在第一象限交于点M,求线段MF1、MF2的长度.答案:(1)x2/2+y2=1 (2)4√2/3,2√2/3
解析:(1)因为四边形F1B2F2B1为正方形,所以|F1F2|=|B1B2|,因为|F1F2|=2c,|B1B2|=2b,所以c=b,因为a²=b+c²,所以a=√2b,因此椭圆的方程可化为x2/2b2+y2/b2=1,解得b=1,因为椭圆经过点P(1,√2/2),所以1/2b2+(√2/2)2/b2=1,解得b=1,故a=√2b=√2,所以椭圆的标准方程是x2/2+y2=1
(2)由(1)可知c=1,设双曲线的实半轴长为d,因为e=3√2/2,且双曲线与椭圆有公共的焦点,故c/d=3√2/2,即1/a2=3√2/2,解得a’=√2/3,由椭圆和双曲线的定义可知
|MF1|+|MF2|=2a,即 |MF1|+|MF2|=2√2,解得 |MF1|=4√2/3,
|MF1|-|MF2|=a’ |MF1|-|MF2|=2√2/3 |MF2|=2√2/3
所以线段 MF1,MF2的长度分别是4√2/3,2√2/3
9.(2020年春季高考数学第30题)已知抛物线的顶点在坐标原点,椭圆的顶点分别为,,,,其中点为抛物线的焦点,如图所示.
(1)求抛物线标准方程;
(2)若过点直线与抛物线交于,两点,且,求直线的方程.
答案:(1);(2)
解析:(1)由椭圆x2/4+y²=1可知a²=4,b²=1,所以a=2,b=1,则A2(2,0),因为抛物线的焦点为 A2,可设抛物线方程为y2=2px(p>0),所以p/2=2,即p=4,所以抛物线的标准方程为y2=8x.
(2)由椭圆x2/4+y²=1①,,可知A1(-2,0),B1(0,-1)。若直线L无斜率,则其方程为x= - 2,经检验,不符合要求;所以直线L斜率存在,设为k,直线L 过点A1(-2,0),则直线L方程为y=k(x+2)②,设点M(x1,y1),N(x2,y2),联立①、②消去y得:k²x²+(4k²-8)x+4k²=0③,因为直线L与抛物线有两个交点,所以k²≠0、△>0,即k≠0,(4k²-8)2-4k²×4k²>0,解得-1
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