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十年高考数学真题分项汇编(2014-2023)(理科)专题16解析几何选择题(理科)(Word版附解析)
展开TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc140394746" 题型一:直线的方程 PAGEREF _Tc140394746 \h 1
\l "_Tc140394747" 题型二:圆的方程 PAGEREF _Tc140394747 \h 2
\l "_Tc140394748" 题型三:直线和圆的综合问题 PAGEREF _Tc140394748 \h 3
\l "_Tc140394749" 题型四:椭圆 PAGEREF _Tc140394749 \h 9
\l "_Tc140394750" 题型五:双曲线 PAGEREF _Tc140394750 \h 17
\l "_Tc140394751" 题型六:抛物线 PAGEREF _Tc140394751 \h 36
\l "_Tc140394752" 题型七:圆锥曲线的综合问题 PAGEREF _Tc140394752 \h 44
题型一:直线的方程
1.(2018年高考数学北京(理)·第7题)在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当变化时,的最大值为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
解析:是单位圆上的点,直线过定点,当与垂直时,即时,是最大值.
2.(2014高考数学上海理科·第17题)已知与是直线(为常数)上两个不同的点,则关于和的方程组的解的情况是( ).
A.无论如何,总是无解B.无论如何,总有唯一解
C.存在,使之恰有两解D.存在,使之有无穷多解
【答案】B
解析:易得原点不在直线上,所以不在同一直线上,故向量与向量不平行,所以,方程组有唯一解,故选B.
3.(2014高考数学江西理科·第10题)如右图,在长方体中,=11,=7,=12,一质点从顶点A射向点,遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将次到第次反射点之间的线段记为,,将线段竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )
( )
【答案】C
分析:
因为,所以延长交于,过作垂直于在矩形中分析反射情况:由于,第二次反射点为在线段上,此时,第三次反射点为在线段上,此时,第四次反射点为在线段上,由图可知,选C.
题型二:圆的方程
1.(2015高考数学新课标2理科·第7题)过三点,,的圆交轴于两点,则( )
A.B.8C.D.10
【答案】C
解析:由已知得,,所以,所以,即为直角三角形,其外接圆圆心为,半径为,所以外接圆方程为,令,得,所以,故选C.
2.(2022高考北京卷·第3题)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.B.C.1D.
【答案】A
解析:由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.
故选,A.
3.(2014高考数学江西理科·第9题)在平面直角坐标系中,分别是轴和轴上的动点,若以为直径的圆与直线相切,则圆面积的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】 A
解析:设直线:.因为,所以圆心C的轨迹为以O为焦点,为准线的抛物线.圆C半径最小值为,圆面积的最小值为选A.
题型三:直线和圆的综合问题
1.(2020北京高考·第5题)已知半径为的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( ).
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设圆心,则,化简得,
所以圆心的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
所以,所以,
当且仅当在线段上时取得等号,故选:A.
2.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第6题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1B.C.D.
【答案】B
解析:方法一:因为,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,
因为,则,
可得,
则,
,
即为钝角,
所以;
法二:圆的圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,连接,
可得,则,
因为
且,则,
即,解得,
即为钝角,则,
且为锐角,所以;
方法三:圆的圆心,半径,
若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;
若切线斜率存在,设切线方程为,即,
则,整理得,且
设两切线斜率分别为,则,
可得,
所以,即,可得,
则,
且,则,解得.
故选:B.
3.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第11题)已知⊙M:,直线:,为上的动点,过点作⊙M的切线,切点为,当最小时,直线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】圆的方程可化为,点到直线的距离为,所以直线与圆相离.
依圆的知识可知,四点四点共圆,且,所以,而,
当直线时,,,此时最小.
∴即,由解得,.
所以以为直径的圆的方程为,即,
两圆的方程相减可得:,即为直线的方程.
故选:D.
【点睛】本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,以及圆的几何性质的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.
4.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第5题)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:由于圆上的点在第一象限,若圆心不在第一象限,
则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,
设圆心的坐标为,则圆的半径为,
圆的标准方程为.
由题意可得,
可得,解得或,
所以圆心的坐标为或,
圆心到直线的距离均为;
圆心到直线的距离均为
圆心到直线的距离均为;
所以,圆心到直线的距离为.
故选:B.
【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.
5.(2021高考北京·第9题)已知直线(为常数)与圆交于点,当变化时,若的最小值为2,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:由题可得圆心为,半径为2, 则圆心到直线的距离,
则弦长为,
则当时,弦长取得最小值为,解得.
故选:C.
6.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第6题)直线分别与轴,轴交于两点,点在圆上,则面积的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
解法一:由直线易知,,故
圆的圆心到直线的距离为,
所以点到直线的距离的取值范围为即
所以,故选A.
解法二:设,则点到直线的距离,
令,则代入圆的方程整理得:
利用方程有解条件,则有
注:此处也可利用线性规划寻求的范围
解法三:利用三角换元
设,则
解法四:利用面积公式的坐标形式
设则
下同解法二
7.(2014高考数学福建理科·第6题)直线与圆相交于两点,则是的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件
【答案】解析:若直线与圆O:相交于A,B 两点,
则圆心到直线距离,,
若,则,,则成立,即充分性成立.
若,则,
解得,则不成立,即必要性不成立.
故“k=1”是“△OAB的面积为”的充分不必要条件.故选:A.
8.(2015高考数学重庆理科·第8题)已知直线是圆的对称轴.过点作圆的一条切线,切点为,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:圆标准方程为,圆心为,半径为,因此,,即,.选C.
9.(2015高考数学山东理科·第9题)一条光线从点射出,经轴反射后与圆 QUOTE 相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.或B. QUOTE 或 QUOTE C.或D.或
【答案】D
解析:由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点 ,设反射光线所在直线的斜率为 ,则反身光线所在直线方程为: ,即:.
又因为光线与圆相切, 所以, ,
整理: ,解得: ,或 ,故选D.
10.(2015高考数学广东理科·第5题)平行于直线且与圆相切的直线的方程是( )
A.或B.或
C.或D.或
【答案】A
解析:设所求切线方程为,依题意有:,解得:,所以所求切线方程为或,故选A
11.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第4题)圆的圆心到直线的距离为1,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由得:,所以圆心坐标为,所以圆心到直线的距离为:,所以,故选A.
题型四:椭圆
1.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第5题)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:由,得,因此,而,所以.
故选:A
2.(2023年新课标全国Ⅱ卷·第5题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A.B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A.B.C.D.
【答案】C
解析:将直线与椭圆联立,消去可得,
因为直线与椭圆相交于点,则,解得,
设到的距离到距离,易知,
则,,
,解得或(舍去),
故选:C.
3.(2023年全国甲卷理科·第12题)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点P在C上,,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:方法一:设,所以,
由,解得:,
由椭圆方程可知,,
所以,,解得:,
即,因此.
故选:B.
方法二:因为①,,
即②,联立①②,
解得:,
而,所以,
即.
故选:B.
方法三:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
由中线定理可知,,易知,解得:.
故选:B.
4.(2021年新高考Ⅰ卷·第5题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13B.12C.9D.6
【答案】C
解析:由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
5.(2021年高考全国乙卷理科·第11题)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:设,由,因为,,所以
,
因为,当,即时,,即,符合题意,由可得,即;
当,即时,,即,化简得,,显然该不等式不成立.
故选:C.
【点睛】本题解题关键是如何求出的最大值,利用二次函数求指定区间上的最值,要根据定义域讨论函数的单调性从而确定最值.
6.(2022年高考全国甲卷数学(理)·第10题)椭圆的左顶点为A.点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】,设,则,
则,故,
又,则,所以,即,
所以椭圆的离心率.
故选:A.
7.(2019·全国Ⅱ·理·第8题)若抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,所以,解得,故选D.
【点评】利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于的方程,即可解出,或者利用检验排除的方法,如时,抛物线焦点为,椭圆焦点为,排除A,同样可排除B,C,故选D.
8.(2019·全国Ⅰ·理·第10题)已知椭圆的焦点为,,过的直线与交于,两点.若,
,则的方程为( )
【答案】答案:B
解析:如图,设,则,由,可得,,所以点为椭圆的上顶点或下顶点.
在中,由余弦定理可得,
所以,即,即,又,所以椭圆方程为.
9.(2019·北京·理·第4题)已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】椭圆的离心率,化简得,故选B.
10.(2018年高考数学上海·第13题)设是椭圆上的动点,则到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A.B.B.D.
【答案】B
解析:,根据椭圆的定义,椭圆上任一点到两焦点的距离之和为.
11.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第11题)设是双曲线的左、右焦点,是坐标原点,过作的一条渐近线的垂线,垂足为,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:法一:根据双曲线的对称性,不妨设过点作渐近线的垂线,该垂线的方程为,联立方程,解得
由
整理可得即
即即,所以,所以,故选C.
法二:由双曲线的性质易知,,所以
在中,
在中,由余弦定理可得
所以,整理可得,即
所以,所以,故选C.
12.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第12题)已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:因为为等腰三角形,,所以,由余弦定理得,
所以,而,由已知,得,即,故选D.
13.椭圆的中心为点,它的一个焦点为,相应于焦点的准线方程为,则这个椭圆的方程是
A.B.( )
C.D.
【答案】D
解:椭圆的中心为点它的一个焦点为∴ 半焦距,相应于
焦点F的准线方程为 ∴ ,,则这个椭圆的方程是,选D.
14.(2014高考数学大纲理科·第6题)已知椭圆C:的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线交C于A.B两点,若的周长为4 EQ \R(,3),则C的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:如下图,的周长为
,而离心率,所以,从而所求椭圆的方程为,故选A.
15.(2017年高考数学浙江文理科·第2题)椭圆的离心率是( )
A.B.C.D.
【答案】 B
【解析】法一:由椭圆方程得,,所以,所以,,
.故选B.
法二:.故选B.
16.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第10题)已知椭圆,的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】以线段为直径的圆的圆心为原点,半径为,该圆与直线相切
所以圆心到直线的距离,整理可得
所以,故选A.
17.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第11题)已知为坐标原点,是椭圆C:的左焦点,分别为的左、右顶点.为上一点,且轴.过点的直线与线段交于点,与轴交于点.若直线经过OE的中点,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由题意,设直线的方程为,分别令与,得点,,由△OBE∽△CBM,得,即,整理得,所以椭圆的离心率,故选A.
题型五:双曲线
1.(2023年天津卷·第9题)双曲线的左、右焦点分别为.过作其中一条渐近线的垂线,垂足为.已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
解析:如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设则,所以,所以.
因,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
2.(2023年全国乙卷理科·第11题)设A.B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:设,则的中点,
可得,
因为在双曲线上,则,两式相减得,
所以.
对于选项A: 可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故A错误;
对于选项B:可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误;
对于选项C:可得,则
由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,
所以直线AB与双曲线没有交点,故C错误;
对于选项D:,则,
联立方程,消去y得,
此时,故直线AB与双曲线有交两个交点,故D正确;
故选:D.
3.(2021年高考全国甲卷理科·第5题)已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:因为,由双曲线的定义可得,
所以,;
因为,由余弦定理可得,
整理可得,所以,即.
故选:A
【点睛】关键点睛:双曲线的定义是入手点,利用余弦定理建立间的等量关系是求解的关键.
4.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第8题)设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4B.8C.16D.32
【答案】B
解析:
双曲线的渐近线方程是
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限
联立,解得
故
联立,解得
故
面积为:
双曲线
其焦距为
当且仅当取等号
的焦距的最小值:
故选:B.
【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
5.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第11题)设双曲线C:(a>0,b>0)左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1B.2C.4D.8
【答案】A
解析:,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.
6.(2020年浙江省高考数学试卷·第8题)已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA.–|PB.=2,且P为函数y=图像上的点,则|OP|=( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:因为,所以点在以为焦点,实轴长为,焦距为的双曲线的右支上,由可得,,即双曲线的右支方程为,而点还在函数的图象上,所以,
由,解得,即. 故选:D.
7.(2022年高考全国乙卷数学(理)·第11题)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D.过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,
若分别在左右支,
因为,且,所以在双曲线的右支,
又,,,
设,,
在中,有,
故即,
所以,
而,,,故,
代入整理得到,即,
所以双曲线的离心率
8.(2021高考天津·第8题)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,交双曲线的渐近线于C.D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A.B.C.2D.3
【答案】A
解析:设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,所以双曲线的离心率.
故选:A.
9.(2021高考北京·第5题)若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:,则,,则双曲线的方程为,
将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,
因此,双曲线的方程为. 故选:B
10.(2020天津高考·第7题)设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由题可知,抛物线的焦点为,所以直线的方程为,即直线的斜率为,
又双曲线的渐近线的方程为,所以,,因为,解得.
故选:.
11.(2019·浙江·第2题)渐近线方程为的双曲线的离心率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意得,则双曲线是等轴双曲线,离心率.故选C.
12.(2019·全国Ⅲ·理·第10题)双曲线C:=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点,若,则△PFO的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由,
又P在C的一条渐近线上,不妨设为在上,则.
,故选A.
【点评】本题考查以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.
13.(2019·全国Ⅱ·理·第11题)设为双曲线的右焦点,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于,两点,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设与轴交于点,由对称性可知轴,又∵,∴ ,
为以为直径的圆的半径,∴为圆心.∴,又点在圆上,
∴,即,∴,∴,故选A.
【点评】准确画图,由图形对称性得出点坐标,代入圆的方程得到与关系,可求双曲线的离心率.
本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.
14.(2018年高考数学浙江卷·第2题)双曲线的焦点坐标是( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:双曲线的焦点在轴上,且,所以,所以焦点坐标为.
15.(2018年高考数学天津(理)·第7题)已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点.设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:如图,过点分别向渐近线作垂线,垂足分别为,则是梯形的中位线,所以,又为点到渐近线的距离,所以,所以,由离心率,所以,,所以,所以双曲线方程为.
16.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第5题)双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:因为,所以,所以,渐进线的方程为,故选A.
17.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第11题)已知双曲线,为坐标原点,为的右焦点,过的直线与的两条渐近线的交点分别为.若为直角三角形,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:双曲线的渐近线方程为:,渐近线的夹角为:,不妨设过的直线为:,则解得;解得:,则,故选B.
18.(2014高考数学重庆理科·第8题)设分别为双曲线的左、右焦点,双曲线上存在一点使得则该双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:根据双曲线的性质不妨设点在右支上,则由题意
即
19.(2014高考数学天津理科·第5题)已知双曲线的一条渐近线平行于直线:,双曲线的一个焦点在直线上,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:双曲线的其中一条渐近线与直线平行,所以且左焦点为,所以,解得,,故双曲线方程为.故选A.
20.(2014高考数学山东理科·第10题)已知,椭圆的方程为,双曲线的方程为,与的离心率之积为,则的渐近线方程为( )
A.B.C.D.
【答案】
解析:因为,所以,双曲线的渐近线方程为.
21.(2014高考数学课标1理科·第4题)已知是双曲线:的一个焦点,则点到的一条渐近线的距离为( )
A.B.3C.D.
【答案】 A
解析:由:,得,
设,一条渐近线,即,则点到的一条渐近线的距离=,选A..
22.(2014高考数学湖北理科·第9题)已知、是椭圆和双曲线的公共焦点,是他们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线
的离心率的倒数之和的最大值为( )
A.B.C.3D.2
【答案】A
解析:设椭圆长半轴为a1,双曲线实半轴长为a2,|F1F2|=2c.
由余弦定理4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|.
而|PF1|+|PF2|=2a1,
||PF1|-|PF2||=2a2可得.
令a1=2ccs θ,,
即
=
=
=.
故最大值为,故选A.
23.(2014高考数学广东理科·第4题)若实数满足则曲线与曲线的( )
A.离心率相等B.虚半轴长相等C.实半轴长相等D.焦距相等
【答案】D.
解析:由于所以,,所以这两条曲线均为双曲线.相等,故而选D.
24.(2014高考数学大纲理科·第9题)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上,若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:如下图,设,则根据双曲线的第一定义可得,所以,又因为离心率,所以,在中,由余弦定理得
,故选A.
25.(2015高考数学重庆理科·第10题)设双曲线的右焦点为,右顶点为,过作的垂线与双曲线交于两点,过分别作的垂线交于点.若到直线的距离小于,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:由题意,由双曲线的对称性知在轴上,设,由得,解得,所以,所以,因此渐近线的斜率取值范围是,选A.
26.(2015高考数学新课标2理科·第11题)已知为双曲线的左,右顶点,点在上,为等腰三角形,且顶角为,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:设双曲线方程为,如图所示,,,过点作轴,垂足为,在中,,,故点的坐标为,代入双曲线方程得,即,所以,故选D.
考点:双曲线的标准方程和简单几何性质.
27.(2015高考数学新课标1理科·第5题)已知是双曲线C:上的一点,是C上的两个焦点,若,则的取值范围是( )
A.(-,)B.(-,)
C.(,)D.(,)
【答案】A
解析:由题知,,所以= =,解得,故选A.
28.(2015高考数学天津理科·第6题)已知双曲线的一条渐近线过点,且双曲线的一个焦点在抛物线的准线上,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:双曲线 的渐近线方程为,由点在渐近线上,所以,双曲线的一个焦点在抛物线准线方程上,所以,由此可解得,所以双曲线方程为,故选D.
29.(2015高考数学四川理科·第5题)过双曲线的右焦点且与x轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于两点,则( )
B.C.6D.
【答案】D
解析:双曲线的右焦点为,过F与x轴垂直的直线为,渐近线方程为,将代入得:.选D.
30.(2015高考数学湖北理科·第8题)将离心率为的双曲线的实半轴长和虚半轴长同时增加个单位长度,得到离心率为的双曲线,则( )
A.对任意的,
B.当时,;当时,
C.对任意的,
D.当时,;当时,
【答案】D
解析:依题意,,,
因为,由于,,,
所以当时,,,,,所以;
当时,,,而,所以,所以.
所以当时,;当时,.
31.(2015高考数学广东理科·第7题)已知双曲线的离心率,且其右焦点F2(5,0),则双曲线C的方程为
A.B.C.D.
【答案】C
解析:因为所求双曲线的右焦点为且离心率为,所以,所以所求双曲线方程为,故选C
32.(2015高考数学福建理科·第3题)若双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线上,且,则等于( )
A.11B.9C.5D.3
【答案】B
解析:由双曲线定义得,即,解得,故选B.
33.(2015高考数学安徽理科·第4题)下列双曲线中,焦点在轴上且渐近线方程为的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:由题意,选项的焦点在轴,故排除,项的渐近线方程为,即,故选C.
34.(2017年高考数学天津理科·第5题)已知双曲线的左焦点为,离心率为.若经过和两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】 B.
【解析】由题意得所以,又因为,所以,则双曲线方程为,故选B.
35.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第5题)已知双曲线的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点,则的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】 B
【解析】由渐近线的方程,可设双曲线的方程为
又椭圆的焦点坐标为
所以,且,故所求双曲线的方程为:,故选B.
【考点】双曲线与椭圆共焦点问题;待定系数法求双曲线的方程
【点评】求双曲线的标准方程的基本方法是待定系数法.具体过程是先定形,再定量,即先确定双曲线标准方程的形式,然后再根据及渐近线之间的关系,求出的值.如果已知双曲线的渐近线方程,求双曲线的标准方程,可利用有公共渐近线的双曲线方程为,再由条件求出的值即可.
36.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科·第9题)若双曲线(,)的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则的离心率为( )
A.2B.C.D.
【答案】 A
【命题意图】主要考查双曲线的性质及直线与圆的位置关系,意在考查考生的转化与化归思想.
【解析】解法一:常规解法
根据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为,根据直线与圆的位置关系可求得圆心到
渐进线的距离为,∴ 圆心到渐近线的距离为,即,解得.
解法二:待定系数法
设渐进线的方程为,根据直线与圆的位置关系可求得圆心到渐进线的距离为,
∴ 圆心到渐近线的距离为,即,解得;由于渐近线的斜率与离心率
关系为,解得.
解法三:几何法
从题意可知:,为等边三角形,所以一条渐近线的倾斜较为
由于,可得,
渐近线的斜率与离心率关系为,解得.
解法四:坐标系转化法
根据圆的直角坐标系方程:,可得极坐标方程,由可得极
角,从上图可知:渐近线的倾斜角与圆的极坐标方程中的极角相等,所以,
渐近线的斜率与离心率关系为,解得.
解法五:参数法之直线参数方程
如上图,根据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为,可以表示点的坐标为,∵ , ∴ 点的坐标为,代入圆方程中,
解得.
【知识拓展】双曲线已成为高考必考的圆锥曲线内容(理科),一般与三角形﹑直线与圆﹑向量
相结合,属于中档偏上的题,但随着二卷回归基础的趋势,圆锥曲线小题虽然处于中档题偏上
位置,但难度逐年下降.
37.(2016高考数学浙江理科·第7题)已知椭圆与双曲线的焦点重合,分别为的离心率,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【命题意图】本题主要考查椭圆、双曲线的定义与几何性质等知识,考查考生的运算求解能力、推理论证能力.
解析:由于,,则,故,又
,所以.故选A.
38.(2016高考数学天津理科·第6题)已知双曲线,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于四点,四边形的面积为,则双曲线的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】d
解析:渐近线,设,则,∴,∴,∴,∴,∴.
考点:(1)8.6.2双曲线的标准方程
39.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第11题)已知是双曲线的左,右焦点,点在上,与轴垂直,,则的离心率为( )
A.B.C.D.2
【答案】A
【解析1】由题可令,则 所以,,所以,所以
故选A.
【解析2】离心率,由正弦定理得.故选A.
40.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第5题)已知方程EQ\F(x2,m2+n)表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则的取值范围是( )
(A)(B)(C)(D)
【答案】A
【解析】表示双曲线,则,∴
由双曲线性质知:,其中是半焦距
∴焦距,解得∴故选A.
题型六:抛物线
1.(2023年北京卷·第6题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7B.6C.5D.4
【答案】D
解析:因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上,
所以到准线的距离为,
又到直线的距离为,
所以,故.
故选:D.
2.(2021年新高考全国Ⅱ卷·第3题)抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A.1B.2C.D.4
【答案】B
解析:抛物线的焦点坐标为,其到直线的距离:,解得:(舍去),故选B.
3.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第4题)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2B.3C.6D.9
【答案】C
【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,即,解得.
故选:C.
【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题.
4.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第5题)设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:因为直线与抛物线交于两点,且,
根据抛物线的对称性可以确定,所以,
代入抛物线方程,求得,所以其焦点坐标为,
故选:B.
【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.
5.(2022年高考全国乙卷数学(理)·第5题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2B.C.3D.
【答案】B
解析:由题意得,,则,
即点到准线的距离为2,所以点的横坐标为,
不妨设点在轴上方,代入得,,
所以. 故选:B
6.(2020北京高考·第7题)设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点B.经过点
C.平行于直线D.垂直于直线
【答案】B
【解析】如图所示:.
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.故选:B.
7.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第8题)设抛物线的焦点为.过点且斜率为的直线与交于两点,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线为:,联立直线与抛物线,消去可得:,解得,不妨,,,,则,故选D.
8.(2014高考数学四川理科·第10题)已知为抛物线的焦点,点在该抛物线上且位于轴的两侧,(其中为坐标原点),则△与△面积之和的最小值是( )
A.2B.3C.D.
【答案】B
解析:设直线AB的方程为:,点,,又,直线AB与轴的交点(不妨假设)
由,所以
又
因为点,在该抛物线上且位于轴的两侧,所以,故
于是
当且仅当时取“”
所以与面积之和的最小值是
9.(2014高考数学辽宁理科·第10题)已知点在抛物线C:的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B.记C的焦点为F,则直线BF的斜率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:抛物线C:的准线方程为,焦点F(2,0),而点在准线上,所以解得p=4,设B(m,n),抛物线在第一象限的方程为,所以,所以过点B的切线斜率为,而切线又过点A,所以①,而点B又在满足方程,即②,将其代入到①式中,解得m=n=8,所以BF的斜率为.
解析2:的准线方程为,焦点F(2,0),而点在准线上,所以解得p=4,设直线AB的方程为,与方程联立,得,化简,,所以k=2,(或k=-1舍去),将k=2代入中,可求得y=8,从而解得x=8,故B(8,8),所以BF的斜率为.
10.(2014高考数学课标2理科·第10题)设F为抛物线C:的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A.B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:由题意可知:直线AB的方程为:,带入抛物线的方程可得:,设,则所求三角形的面积为,故选D。
11.(2014高考数学课标1理科·第10题)已知抛物线:的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则=( )
A.B.C.3D.2
【答案】C
【解析】:过Q作QM⊥直线L于M,∵
∴,又,∴,由抛物线定义知
选C
12.(2015高考数学浙江理科·第5题)如图,设抛物线的焦点为,不经过焦点的直线上有三个不同的点,,,其中点,在抛物线上,点在轴上,则与的面积之比是( )
( )
A.B.C.D.
【答案】A.
解析:
,故选A.
13.(2015高考数学四川理科·第10题)设直线与抛物线相交于两点,与圆相切于点,且为线段的中点.若这样的直线恰有4条,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:显然当直线的斜率不存在时,必有两条直线满足题设.当直线的斜率存在时,设斜率为.设,则,相减得.由于,所以,即.圆心为,由得,所以,即点M必在直线上.将代入得.因为点M在圆上,所以.又(由于斜率不存在,故,所以不取等号),所以.选D.
14.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科·第10题)已知为抛物线的焦点,过作两条互相垂直的直线,,直线与交于两点,直线与交于两点,则的是小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】法一:设,,直线方程为
取方程,得
∴
同理直线与抛物线的交点满足
由抛物线定义可知
当且仅当(或)时,取得等号.
法二:设的倾斜角为,则直线的倾斜角为
根据焦点弦长公式有:
.
故选A.
法三:设的倾斜角为,则直线的倾斜角为,而
则,代入抛物线中,可得
设对应的参数分别为,则有
所以
同理可得
所以.
故选A.
法四:设点,则
设直线的方程为
联立直线与抛物线方程消去可得
所以,所以
同理
所以(当且仅当时等号成立)
小结:本质回归
抛物线的正交弦性质:已知为抛物线的焦点,过作两条互相垂直的直线,直线与交于两点,直线与交于两点,则的调和平均数为定值:.
于是本题可以直接利用这个性质秒杀
,所以.
椭圆与双曲线有类似的性质,于是得到圆锥曲线的正交定值定理
已知圆锥曲线的焦点作两条互相垂直的直线,直线与交于两点,直线与交于两点,则.
其中是圆锥曲线的离心率,是焦点到对应准线的距离.
15.(2016高考数学四川理科·第8题)设为坐标原点,是为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】法一:由可知,设,
则
所以
法二如图,由题可知,设点坐标为
显然,当时,;时,,要求最大值,不妨设.
则
,当且仅当等号成立 故选C.
16.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第10题)以抛物线的顶点为圆心的圆交于两点,交的准线于两点.已知,,则的焦点到准线的距离为( )
(A)2(B)4(C)6(D)8
【答案】B
【解析】以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理
设抛物线为,设圆的方程为,题目条件翻译如图:
设,,
点在抛物线上,∴……①
点在圆上,∴……②
点在圆上,∴……③
联立①②③解得:,焦点到准线的距离为. 故选B.
题型七:圆锥曲线的综合问题
1.(2023年全国甲卷理科·第8题)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A.B两点,则( )
AB.C.D.
【答案】D
解析:由,则,
解得,
所以双曲线的一条渐近线不妨取,
则圆心到渐近线的距离,
所以弦长.
故选:D
2.(2021年高考浙江卷·第9题)已知,函数.若成等比数列,则平面上点的轨迹是( )
A.直线和圆B.直线和椭圆C.直线和双曲线D.直线和抛物线
【答案】C
解析:由题意得,即,
对其进行整理变形:
,
,,
,所以或,其中为双曲线,为直线,故选C.
3.(2019·天津·理·第5题)已知抛物线的焦点为,准线为,若与双曲线的两条渐近线分别交于点和点,且(为原点),则双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:,,,所以双曲线的两条渐近线方程为
,所以,则双曲线的离心率.
4.(2019·北京·理·第8题)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:就是其中之一(如图).给出下列三个结论:
①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过;
③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.
其中,所有正确结论的序号是( )
A.①B.②C.①②D.①②③
【答案】C
【解析】由得,,,
所以可为的整数有0,-1,1,从而曲线恰好经过(0,1),(0,-1),(1,0),(1,1), (-1,0),(-1,1)六个整点,结论①正确;
由得,,解得,所以曲线上任意一点到原点的距离都不超过,结论②正确;
如图所示,易知,四边形的面积,
很明显“心形”区域的面积大于,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.故选C.
5.(2014高考数学福建理科·第9题)设分别是圆和椭圆上的点,则两点间的最大距离是( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:设椭圆上的点为,则
∵圆的圆心为,半径为,
∴椭圆上的点与圆心的距离为,
∴P,Q两点间的最大距离是.故选:D.A.
B.
C.
D.
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