新高考数学一轮复习精品教案第35讲 圆锥曲线基础过关小题(含解析)
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这是一份新高考数学一轮复习精品教案第35讲 圆锥曲线基础过关小题(含解析),共62页。教案主要包含了知识点总结,典型例题,技能提升训练等内容,欢迎下载使用。
第35讲 圆锥曲线基础过关小题
【知识点总结】
一.椭圆的定义
平面内与两个定点的距离之和等于常数()的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作,定义用集合语言表示为:
注明:当时,点的轨迹是线段;
当时,点的轨迹不存在.
二.椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
统一方程
参数方程
第一定义
到两定点的距离之和等于常数2,即()
范围
且
且
顶点
、
、
、
、
轴长
长轴长 短轴长
长轴长 短轴长
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
焦点
、
、
焦距
离心率
点和椭圆
的关系
通径
过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长=(最短的过焦点的弦)
弦长公式
设直线与椭圆的两个交点为,,,
则弦长
(其中是消后关于的一元二次方程的的系数,是判别式)
三、双曲线的定义
平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于常数(大于零且小于)的点的轨迹叫做双曲线(这两个定点叫双曲线的焦点).用集合表示为
.
注(1)若定义式中去掉绝对值,则曲线仅为双曲线中的一支.
(2)当时,点的轨迹是以和为端点的两条射线;当时,点的轨迹是线段的垂直平分线.
(3)时,点的轨迹不存在.
在应用定义和标准方程解题时注意以下两点:
①条件“”是否成立;②要先定型(焦点在哪个轴上),再定量(确定,的值),注意的应用.
四、双曲线的方程、图形及性质
双曲线的方程、图形及性质.
标准方程
图形
y
x
B1
B2
F2
A2
A1
F1
B1
F1
x
y
A1
F2
B2
A2
焦点坐标
,
,
对称性
关于,轴成轴对称,关于原点成中心对称
顶点坐标
,
,
范围
实轴、
虚轴
实轴长为,虚轴长为
离心率
渐近线方程
令,
焦点到渐近线的距离为
令,
焦点到渐近线的距离为
点和双曲线
的位置关系
共渐近线的双曲线方程
弦长公式
设直线与双曲线两交点为,,.
则弦长,
,其中“”是消“”后关于“”的一元二次方程的“”系数.
通径
通径(过焦点且垂直于的弦)是同支中的最短弦,其长为
五、抛物线的定义
平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
注 若在定义中有,则动点的轨迹为的垂线,垂足为点.
六、抛物线的方程、图形及性质
抛物线的标准方程有4种形式:,其中一次项与对称轴一致,一次项系数的符号决定开口方向(如表10-3所示)
表10-3
标准方程
y
x
O
F
l
y
x
O
F
l
F
y
x
O
l
图形
y
x
O
F
l
对称轴
轴
轴
顶点
原点
焦点坐标
准线方程
三、抛物线中常用的结论
1. 点与抛物线的关系
(1)在抛物线内(含焦点).
(2)在抛物线上.
(3)在抛物线外.
2. 焦半径
抛物线上的点与焦点的距离称为焦半径,若,则焦半径,.
3. 的几何意义
为焦点到准线的距离,即焦准距,越大,抛物线开口越大.
4. 焦点弦
若为抛物线的焦点弦,,,则有以下结论:
(1).
(2).
(3)焦点弦长公式1:,,当时,焦点弦取最小值,即所有焦点弦中通径最短,其长度为.
焦点弦长公式2:(为直线与对称轴的夹角).
(4)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习)已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为,它的长轴长等于圆C:x2+y2-2x-15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
圆C:(x-1)2+y2=16,∴ 2a=4,即a=2.由,
而,所以椭圆的标准方程是:,
故选:B
例2.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线C:mx2+ny2=1,下列结论不正确的是( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
【答案】B
【详解】
对于A,当m>n>0时,有,
方程化为,表示焦点在y轴上的椭圆,故A正确;
对于B,由m=n>0,方程变形为,
该方程表示半径为的圆,故B错误;
对于C,由mn<0知曲线表示双曲线,其渐近线方程为,故C正确;
对于D,当m=0,n>0时,方程变为ny2=1表示两条直线,故D正确.
故选:B.
例3.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三期末(文))等轴双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,与抛物线的准线交于A、B两点,,则的实轴长为( )
A. B. C.4 D.8
【答案】B
【详解】
解:设等轴双曲线的方程为.,①
抛物线,,,.
抛物线的准线方程为.
设等轴双曲线与抛物线的准线的两个交点,,,
则,.
将,代入①,得,
等轴双曲线的方程为,即
,的实轴长为.
故选:.
(多选题)例4.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线C:,右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若,则有( )
A.渐近线方程为 B.
C. D.渐近线方程为
【答案】AC
【详解】
双曲线C:1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),
以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.
若∠MAN=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°,
可得:,即,故e.
且,故渐近线方程为渐近线方程为
故选:AC.
(多选题)例5.(2022·全国·高三专题练习)以下说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长为4,短轴长为
B.离心率为的椭圆较离心率为的椭圆来得扁
C.椭圆的焦点在轴上且焦距为2
D.椭圆的离心率为
【答案】ABD
【详解】
对于A:椭圆中,,
故长轴长为4,短轴长为,故A正确;
对于B:因为椭圆的离心率越大,该椭圆越扁,
所以离心率为的椭圆较离心率为的椭圆来得扁,故B正确;
对于C:椭圆的焦点在轴上,故C错误;
对于D:椭圆中,,
故离心率为;
故选:ABD
(多选题)例6.(2022·全国·高三专题练习)若椭圆:的一个焦点坐标为,则下列结论中正确的是( )
A. B.的长轴长为 C.的短轴长为 D.的离心率为
【答案】AD
【详解】
由已知可得,解得或(舍去),
椭圆的方程为
∴, ,即,,
长轴长为,短轴长,离心率.
故选:AD.
(多选题)例7.(2022·全国·高三专题练习)已知F1,F2分别是双曲线C:y2-x2=1的上、下焦点,点P是其一条渐近线上一点,且以线段F1F2为直径的圆经过点P,则( )
A.双曲线C的渐近线方程为y=±x
B.以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=1
C.点P的横坐标为±1
D.△PF1F2的面积为
【答案】ACD
【详解】
等轴双曲线C:y2-x2=1的渐近线方程为y=±x,故A正确;
由双曲线的方程可知F1F2=,
所以以F1F2为直径的圆,圆心为,半径为,则圆的方程为x2+y2=2,故B错误;
点P(x0,y0)在圆x2+y2=2上,
不妨设点P(x0,y0)在直线y=x上,
所以由解得|x0|=1,
则点P的横坐标为±1,故C正确;
由上述分析可得△PF1F2的面积为,故D正确.
故选:ACD.
(多选题)例8.(2022·全国·高三专题练习)已知中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线与椭圆有相同的焦距,且一条渐近线方程为,则双曲线的方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】
解:椭圆中,,
焦距,
双曲线与椭圆有相同的焦距,一条渐近线方程为,
设双曲线的方程为,即,
当时,,解得,
双曲线的方程为;
当时,,解得,
双曲线的方程为;
综上,双曲线的方程可能为或.
故选:AD.
例9.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三期末(文))过抛物线焦点的直线交拋物线于两点,若两点的横坐标之和为5,则___________.
【答案】7
【详解】
由抛物线方程可得,
则由抛物线定义可得.
故答案为:7.
例10.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,若椭圆上的点P满足轴,,则该椭圆的离心率为___________.
【答案】
【详解】
设,则.
由椭圆的定义可知:,所以.
所以
因为轴,所以为直角三角形,
由勾股定理得:,
即,即,
所以离心率.
故答案为:
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习(文))已知为椭圆上一点,若到一个焦点的距离为1,则到另一个焦点的距离为( )
A.3 B.5 C.8 D.12
【答案】B
【分析】
利用椭圆的定义求解.
【详解】
椭圆的长轴长为,
由椭圆的定义得:,
又因为到一个焦点的距离为1,即,
所以到另一个焦点的距离为,
故选:B
2.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆:的左右焦点分别是,,椭圆上任意一点到,的距离之和为4,过焦点且垂直于轴的直线交椭圆于,两点,若线段的长为3,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据给定条件结合椭圆定义求出a,设出点F2坐标,由给定弦长求出b即可得解.
【详解】
依题意,由椭圆定义得,即,
令椭圆:的半焦距为c,则F2(c,0),直线AB:x=c,
由得,于是得,则,
所以椭圆的方程为.
故选:C
3.(2022·全国·高三专题练习)已知的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在边上,则的周长是( )
A. B.6 C.4 D.
【答案】D
【分析】
先由椭圆方程求出,再利用椭圆的定义进行求解.
【详解】
由椭圆,得:,
由题意可得的周长为:
.
故选:D.
4.(2022·全国·高三专题练习(文))已知椭圆,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在一点P,使得,则该椭圆离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
结合椭圆定义求出焦半径,利用可得离心率的不等关系,求得其范围.
【详解】
所以,又,所以,
,
故选:D.
5.(2022·全国·高三专题练习)设是椭圆上的点.若是椭圆的两个焦点,则等于
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】D
【详解】
试题分析:因为椭圆的方程为,所以,由椭圆的的定义知 ,
故选D.
考点:1、椭圆的标准方程;2、椭圆的定义.
6.(2022·浙江·高三专题练习)若动点始终满足关系式,则动点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由等式表示的几何意义,结合相应圆锥曲线定义即可得解.
【详解】
因动点满足关系式,
则该等式表示点到两个定点的距离的和为8,而,
即动点M的轨迹是以为焦点,长轴长的椭圆,于是短半轴长b有,
所以动点M的轨迹方程为.
故选:B
7.(2022·全国·高三专题练习)设圆的圆心为,点是圆内一定点,点为圆周上任一点,线段的垂直平分线与的连线交于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
由垂直平分线的性质可知,从而得到,可知轨迹满足椭圆定义,可得,进而求得,从而得到所求轨迹方程.
【详解】
为垂直平分线上的一点
点的轨迹是以为焦点的椭圆 ,
的轨迹方程为
故选:
【点睛】
本题考查动点轨迹方程的求解问题,关键是能够通过垂直平分线的性质得到所求动点轨迹满足椭圆定义.
8.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,过的直线与椭圆C交于A,B两点.若的周长为8,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
利用椭圆的定义,可求解a,由椭圆的离心率求得c,即可得到b,得到结果.
【详解】
如图:
由椭圆的定义可知,的周长为4a,
∴4a=8,a=2,又离心率为,
∴c=1,
b2,
所以椭圆方程为,
故选A.
【点睛】
本题考查椭圆的定义及简单性质的应用,属于基础题.
9.(2022·全国·高三专题练习)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则的面积为( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】B
【分析】
利用椭圆的几何性质,得到,,进而利用得出,进而可求出
【详解】
解:由椭圆的方程可得,
所以,得
且,,
在中,由余弦定理可得
,
而,所以,,
又因为,,所以,
所以,
故选:B
10.(2022·浙江·高三专题练习)已知、是椭圆:()的两个焦点,为椭圆上的一点,且.若的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据的面积以及该三角形为直角三角形可得,,然后结合,简单计算即可.
【详解】
依题意有,所以
又,,所以,
又,可得,
即,则,
故选:B.
11.(2022·全国·高三专题练习)已知,是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若以为直径的圆过点P,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题意,在中,设,则,进而根据椭圆定义得,进而可得离心率.
【详解】
在中,
设,则,
又由椭圆定义可知
则离心率,
故选:B.
【点睛】
本题考查椭圆离心率的计算,考查运算求解能力,是基础题.本题解题的关键在于根据已知条件,结合椭圆的定义,在焦点三角形中根据边角关系求解.
12.(2022·全国·高三专题练习)如果方程表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是( )
A. B. C., D.
【答案】D
【分析】
化曲线方程为椭圆的标准方程,由题意可得,求解此不等式可得的取值范围.
【详解】
由方程,可得,
因为方程表示焦点在轴上的椭圆,可得,解得.
所以实数的取值范围是.
故选:D.
13.(2022·全国·高三专题练习)下列四个椭圆中,形状最扁的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据椭圆的离心率越大,椭圆的形状越扁,结合选项中的椭圆的方程,求得的关系,即可求解.
【详解】
由,根据选项中的椭圆的方程,可得的值满足,
因为椭圆的离心率越大,椭圆的形状越扁,
所以这四个椭圆中,椭圆的离心率最大,故其形状最扁.
故选:A.
14.(2022·重庆·模拟预测)已知椭圆的一个焦点坐标为,则( )
A.1 B.2 C.5 D.9
【答案】A
【分析】
由焦点坐标及椭圆方程中参数关系有,即可求参数m.
【详解】
由题设知:,可得.
故选:A.
15.(2022·全国·高三专题练习)若直线x-2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为( )
A.+y2=1 B.+y2=1
C.+y2=1或 D.以上答案都不正确
【答案】C
【分析】
由直线方程得直线与坐标轴的交点,分焦点在x轴上、焦点在y轴上讨论可得答案.
【详解】
由直线方程x-2y+2=0 得直线与坐标轴的交点为(0,1),(-2,0),
由题意知当焦点在x轴上时,c=2,b=1,所以a2=5,所求椭圆的标准方程为;当焦点在y轴上时,b=2,c=1,所以a2=5,所求椭圆的标准方程为.
故选:C.
16.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若的中点坐标为,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
设,可得,,将两点的坐标分别代入椭圆方程,两式相减可求出===,进而可求出的值.
【详解】
设,则,,
则,
两式相减得:,
∴===,
又==,∴,
联立,得.
∴椭圆方程为.
故选:D.
17.(2022·全国·高三专题练习)过点(-3,2)且与有相同焦点的椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先得焦点坐标,设方程为,将点代入解出的值,进而可得结果.
【详解】
因为焦点坐标为,设方程为,
将代入方程可得,解得,故方程为,
故选:A.
18.(2022·浙江·高三专题练习)已知椭圆过点和点,则此椭圆的标准方程是( )
A. B.或
C. D.以上都不对
【答案】A
【分析】
设经过两点和点的椭圆标准方程为,利用待定系数法能求出椭圆方程.
【详解】
设经过两点和点的椭圆标准方程为
,
代入A、B得, ,解得 ,∴所求椭圆方程为.
故选:A.
19.(2022·浙江·高三专题练习)已知点是椭圆上的一点,椭圆的长轴长是焦距的倍,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
由长轴长是焦距的得,再把已知点的坐标代入,结合可解得得椭圆方程.
【详解】
由题意,解得,所以椭圆方程为.
故选:D.
20.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆:经过点,且的离心率为,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
由题意将点代入椭圆方程,结合离心率公式即可得解.
【详解】
依题意可得,解得,
故的方程是.
故选:A.
【点睛】
本题考查了通过椭圆经过的点及离心率确定椭圆方程,考查了运算求解能力,属于基础题.
21.(2022·上海·高三专题练习)若椭圆的焦点在轴上,焦距为,且经过点,则该椭圆的标准方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先由题意得到,求出,再由椭圆的焦点在轴上,设椭圆方程为: ,将
代入方程,即可求出结果.
【详解】
因为焦距为,所以,即;
又椭圆的焦点在轴上,所以设椭圆方程为: ,
又椭圆过点,所以,解得,
因此所求椭圆的方程为:.
故选D
【点睛】
本题主要考查由椭圆的焦距与椭圆所过的点求椭圆方程,熟记椭圆的标准方程,用待定系数法求解即可,属于常考题型.
22.(2022·全国·高三专题练习)一个椭圆中心在原点,焦点,在轴上,是椭圆上一点,且、、成等差数列,则椭圆方程为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由于,,成等差数列,及是椭圆上的一点,可得,即可得到,又是椭圆上一点,利用待定系数法即可.
【详解】
解:,,成等差数列,是椭圆上的一点,
,
.
设椭圆方程为,则
解得,,.
故椭圆的方程为.
故选:.
【点睛】
本题考查椭圆的标准方程与性质,考查待定系数法的运用,正确设出椭圆的方程是关键.
23.(2022·全国·高三专题练习)与椭圆共焦点且过点的双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
先根据椭圆的标准方程,求得焦点坐标,进而设双曲线的方程,根据点在双曲线上,代入解方程最终求出双曲线的方程.
【详解】
椭圆的焦点坐标是.
设双曲线的标准方程为,
因为双曲线过点,
所以,又,
解得,
所以所求双曲线的标准方程是.
故选:B.
24.(2022·全国·高三专题练习(文))椭圆与关系为( )
A.有相等的长轴长 B.有相等的离心率
C.有相同的焦点 D.有相等的焦距
【答案】D
【分析】
分别求出两个椭圆的长轴、短轴和焦距,进行比较可得答案
【详解】
由题意,对于椭圆,焦点在x轴上,a=5,b=3,所以c==4,则离心率e==,
对于椭圆,因为25-k>9-k>0,所以焦点在y轴上,a=≠5,b=≠3,所以c==4,则离心率e==≠,
故选项D正确,其他选项错误.
故选:D.
25.(2022·全国·高三专题练习)过椭圆 的左焦点作轴的垂线交椭圆于点, 为右焦点,若,则椭圆的离心率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
作出图形,设,可得,,可将和均用表示,即可计算出该椭圆的离心率.
【详解】
设该椭圆的焦距为,如下图所示:
设,轴,,
,,
由椭圆定义可得,
因此,该椭圆的离心率为.
故选:B.
26.(2022·全国·高三专题练习)如图,已知椭圆,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,A
为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B,若∠F1AB=90°,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由∠F1AB=90°,得△F1AF2为等腰直角三角形,从而得,易得离心率.
【详解】
若∠F1AB=90°,则△F1AF2为等腰直角三角形,所以有|OA|=|OF2|,即b=c.
所以,.
故选:C.
27.(2022·全国·高三专题练习)已知F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆上存在点P,使∠F1PF2=90°,则椭圆的离心率e的取值范围为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
如图,椭圆上存在点P,使得PF1⊥PF2,化为,即可得出椭圆的离心率的范围.
【详解】
若椭圆上存在点P,使得PF1⊥PF2,
则以原点为圆心,F1F2为直径的圆与椭圆必有交点,如图,
可得,即c2≥b2,
所以2c2≥a2,即e2≥,
又e0,则,解得,则该双曲线的实轴长为.
故选:B.
48.(2022·全国·高三专题练习)直线是双曲线等的一条渐近线,且双曲线的一个顶点到渐近线的距离为,则该双曲线的虚轴长为( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】A
【分析】
由双曲线的一个顶点到渐近线的距离求得,再由渐近线方程的斜率求得答案.
【详解】
双曲线的顶点不妨设为,到渐近线的距离为,
得,又渐近线方程为,得,解得,∴.
故选:A.
49.(2022·上海·高三专题练习)设双曲线的顶点坐标为,焦点坐标为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】A
【分析】
由条件求出双曲线的方程,然后可得答案.
【详解】
因为双曲线的顶点坐标为,焦点坐标为
所以,所以,所以双曲线的方程为
所以其渐近线方程为和
故选:A
50.(2022·全国·高三专题练习(文))已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由求出即可
【详解】
因为,所以
所以其渐近线方程为
故选:A
【点睛】
在椭圆中有,在双曲线中有.
51.(2022·全国·高三专题练习)渐近线方程为的双曲线的离心率是
A. B.1
C. D.2
【答案】C
【分析】
本题根据双曲线的渐近线方程可求得,进一步可得离心率.容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】
根据渐近线方程为x±y=0的双曲线,可得,所以c
则该双曲线的离心率为 e,
故选C.
【点睛】
理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.
52.(2022·全国·高三专题练习)若双曲线C:的一条渐近线与直线平行,则m的值为( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】
首先判断,即可表示出双曲线的渐近线方程,再根据两直线平行斜率相等得到方程,即可求出;
【详解】
解:双曲线C:,所以,则双曲线的渐近线为,又双曲线的一条渐近线与直线平行,所以,所以,
故选:B
53.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线的离心率,则该双曲线的一条渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据题意,可知该双曲线焦点在轴上,则它的渐近线方程为,再根据双曲线离心率,求出的值,从而可求出该双曲线的一条渐近线方程.
【详解】
解:根据题意,双曲线的离心率,
可知该双曲线焦点在轴上,则它的渐近线方程为,
而,则,所以,
故其中一条渐近线方程为,
故选:D.
54.(2022·全国·高三专题练习(文))设,为双曲线:的两个焦点,若双曲线的两个顶点恰好将线段三等分,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由双曲线的两个顶点恰好将线段三等分得到求解.
【详解】
因为双曲线的两个顶点恰好将线段三等分点,
所以,则,
所以,
所以,
所以双曲线的渐近线的方程为,
故选:A.
55.(2022·全国·高三专题练习(理))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
【分析】
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.
【详解】
由.
,
又P在C的一条渐近线上,不妨设为在上,
,故选A.
【点睛】
忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.
56.(2022·河北张家口·高三期末)已知是拋物线上一点,是的焦点,,则( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】
结合抛物线的定义以及抛物线的标准方程列方程,化简求得的值.
【详解】
由定义,又,
所以,解得.
故选:C
57.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三期末(文))在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,点在抛物线上,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】
根据点在抛物线上,可求出参数m的值,方法一,可根据两点间的距离公式求出的值;方法二,可由抛物线的定义,根据到焦点的距离与到准线的距离相等,得出结论.
【详解】
抛物线的焦半径求解
法一:由题意可知,点在抛物线上,
则,解得,即,且,
所以.
故选:D.
法二:由题意可知,抛物线的渐近线为,
点在抛物线上,则,解得,即,
则由抛物线的定义可得,.
故选:D.
58.(2022·全国·高三专题练习)抛物线上一点P到焦点的距离是2,则P点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
设,由抛物线的定义,列出方程求得,代入抛物线的方程,即可求解.
【详解】
设,由抛物线的定义,可得,解得,
代入抛物线的方程,可得,解得,
所以点P点坐标为.
故选:D.
59.(2022·江苏·高三专题练习)已知抛物线:()的焦点为,点是上的一点,到直线的距离是到的准线距离的2倍,且,则( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】
利用抛物线的定义求解.
【详解】
设,
由题意得,
解得,
故选:A
60.(2022·全国·高三专题练习)已知A(3,2),点F为抛物线的焦点,点P在抛物线上移动,为使取得最小值,则点P的坐标为( )
A.(0,0) B.(2,2) C. D.
【答案】B
【分析】
设点P到准线的距离为,根据抛物线的定义可知,即可根据点到直线的距离最短求出.
【详解】
如图所示:
设点P到准线的距离为,准线方程为,
所以,当且仅当点为与抛物线的交点时,取得最小值,此时点P的坐标为.
故选:B.
61.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(6,y)到焦点F的距离为8,则p=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】
解方程即得解.
【详解】
因为到焦点F的距离为8,
所以,得.
故选:D
62.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为是C上一点,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】
利用抛物线的定义、焦半径公式列方程即可得出.
【详解】
由抛物线可得,
准线方程,
,是上一点,,.
,
解得.
故选:B.
63.(2022·全国·高三专题练习(理))若抛物线()上一点到其焦点的距离为2,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
用焦半径公式解方程算出即可获解.
【详解】
∵抛物线上的点到焦点的距离为2,
∴,即,则,
∴,则.
故选:D.
64.(2022·全国·高三专题练习)顶点在原点,对称轴为坐标轴,焦点为直线3x-4y-12=0与坐标轴的交点的抛物线的标准方程为( )
A.x2=-12y或y2=16x B.x2=12y或y2=-16x
C.x2=9y或y2=12x D.x2=-9y或y2=-12x
【答案】A
【分析】
由直线求出抛物线焦点坐标,根据焦点坐标求出抛物线方程.
【详解】
对于直线方程3x-4y-12=0,令x=0,得y=-3;令y=0,得x=4,
所以抛物线的焦点为(0,-3)或(4,0).
当焦点为(0,-3)时,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则=3,所以p=6,
此时抛物线的标准方程为x2=-12y;
当焦点为(4,0)时,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则=4,所以p=8,
此时抛物线的标准方程为y2=16x.
故所求抛物线的标准方程为x2=-12y或y2=16x.
故选:A
65.(2022·全国·高三专题练习(理))已知抛物线,过焦点且倾斜角为的直线交于,两点,则弦的中点到准线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
先求得的方程为,联立方程组,结合根与系数的关系,求得,进而求得弦的中点到准线的距离,得到答案.
【详解】
由题意,抛物线,可得焦点,准线方程为,
设,,直线的方程为,
联立方程组,整理得,
则,所以弦的中点的横坐标为,
则弦的中点到准线的距离为.
故选:C.
66.(2022·江苏·高三专题练习)过抛物线焦点的直线交抛物线于两点(点在第一象限),若直线的倾斜角为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求出直线方程,联立直线和抛物线方程,解得A,B坐标,即可由抛物线定义求得,得出所求.
【详解】
由题可得,设,(),
直线的倾斜角为,直线斜率为,
则直线l的方程为,
联立可得,解得,
由抛物线的定义可得,
则.
故选:B.
67.(2022·全国·高三专题练习)已知F是抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点,曲线C2是以F为圆心,为半径的圆,直线4x-3y-2p=0与曲线C1,C2从上到下依次相交于点A,B,C,D,则 =( )
A.16 B.4
C. D.
【答案】A
【分析】
根据抛物线的定义以及圆的知识将转化为,再联立直线与抛物线,解得,即可得到答案.
【详解】
如图:
因为直线4x-3y-2p=0过C1的焦点F(C2的圆心),
故|BF|=|CF|=,所以=,
由抛物线的定义得|AF|-= ,|DF|- =,
由,整理得8x2-17px+2p2=0,即(8x-p)(x-2p)=0,
可得,,
故.
故选:A.
【点睛】
本题考查了圆的性质,考查了抛物线的定义,考查了直线与抛物线的交点,属于中档题.
68.(2022·全国·高三专题练习(文))已知双曲线被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,2),则该双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.2
【答案】B
【分析】
设弦的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),代入双曲线方程并作差整理得:,再结合直线的斜率为1和弦的中点,可得,从而可求出离心率
【详解】
设弦的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则
,,
两式作差整理得:.
∵斜率为1,弦的中点为(4,2),
∴,,,
∴,即,
∴. 故.
故选:B
69.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l被双曲线C:﹣y2=1所截得的弦的中点坐标为(1,2)
,则直线l的方程( )
A.x+4y﹣9=0 B.x﹣4y+7=0
C.x﹣8y+15=0 D.x+8y﹣17=0
【答案】C
【分析】
运用代入法、点差法求出直线l的斜率,最后利用直线的点斜式方程进行求解即可.
【详解】
解:设P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
∵线段PQ的中点为(1,2),∴x1+x2=2,y1+y2=4,
∵,
∴﹣(y1﹣y2)(y1+y2)=0,
整理得,即直线l的斜率为,
故直线l的方程为y﹣2=(x﹣1),
即x﹣8y+15=0,
故选:C.
二、多选题
70.(2022·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的左,右焦点,P为椭圆C上异于长轴端点的动点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为10
B.面积的最大值为
C.当时,的面积为
D.存在点P使得
【答案】AB
【分析】
由椭圆的方程可得,由的周长为可判断A,当点
位于短轴端点时,的面积最大,可判断B,利用余弦定理可椭圆的定义求出,可判断C,设,则,由可得,解出方程可判断D.
【详解】
由椭圆的方程可得
的周长为,故A正确
当点位于短轴端点时,的面积最大,最大值为,故B正确
当时,由余弦定理可得
所以,所以,可得
所以的面积为,故C错误
设,则
由可得,从而可得解得,不成立,故D错误
故选:AB
71.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线C的方程为(且),则下列结论正确的是( )
A.当时,曲线C是焦距为4的双曲线
B.当时,曲线C是离心率为的椭圆
C.曲线C可能是一个圆
D.当时,曲线C是渐近线方程为的双曲线
【答案】AD
【分析】
根据给定方程,逐一利用各个选项中的条件,再列式计算并判断作答.
【详解】
对于A,当时,曲线C的方程为,表示双曲线,且,即焦距为4,A正确;
对于B,当时,曲线C的方程为,表示椭圆,离心率,B错误;
对于C,令,得,,该方程无解,则曲线C不可能是一个圆,C错误;
对于D,当时,曲线C的方程为,表示双曲线,渐近线方程为,即,D正确.
故选:AD
72.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线的方程为,则下列结论正确的是( )
A.当,曲线为椭圆
B.当时,曲线为双曲线,其渐近线方程为
C.“或”是“曲线为双曲线”的充要条件
D.不存在实数使得曲线为离心率为的双曲线
【答案】BCD
【分析】
根据椭圆双曲线方程的特点分别判断每个选项即可.
【详解】
对A,若,则曲线方程表示圆,故A错误;
对B,当时,曲线方程为,表示双曲线,其渐近线方程为,故B正确;
对C,要使曲线为双曲线,需满足,解得或,故“或”是“曲线为双曲线”的充要条件,故C正确;
对D,若离心率为,则,则可得,则或,两个方程均无解,故D正确.
故选:BCD.
73.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为,点)在抛物线上,若,则( )
A. B.
C. D.的坐标为
【答案】AC
【分析】
根据抛物线的定义和几何性质求解即可.
【详解】
由题可知,由,,
所以,.
故选:AC.
74.(2022·全国·高三专题练习)[多选题]已知抛物线的焦点为,,是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )
A.点的坐标为
B.若直线过点,则
C.若,则的最小值为
D.若,则线段的中点到轴的距离为
【答案】BCD
【分析】
根据抛物线方程的标准形式求出焦点可判断A;由抛物线的性质可判断B、C;利用抛物线的焦半径公式可判断D.
【详解】
易知点的坐标为,选项A错误;
根据抛物线的性质知,过焦点时,,选项B正确;
若,则过点,则的最小值即抛物线通径的长,
为,即,选项C正确,
抛物线的焦点为,准线方程为,
过点,,分别作准线的垂线,,垂足分别为,,,
所以,.
所以,
所以线段,
所以线段的中点到轴的距离为,选项D正确.
故选:BCD
75.(2022·江苏·高三专题练习)在平面直角坐标系中,点在抛物线上,抛物线的焦点为,延长与抛物线相交于点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的准线方程为 B.
C.的面积为 D.
【答案】AD
【分析】
根据条件求出,再联立直线与抛物线求出,进而求出结论.
【详解】
解:点在抛物线上,
,
,焦点为,准线为,对,
因为,
故,
故直线为:,
联立或,
,,
,,
,错,
,对,
的面积为.故错,
故选:.
三、填空题
76.(2022·浙江·高三专题练习)已知点,的周长是,则的顶点的轨迹方程为___.
【答案】
【分析】
由于点P满足,知点P的轨迹是以M、N为焦点,且的椭圆(由于P与M、N不共线,故),再利用待定系数法求解.
【详解】
由于点P满足,
知点P的轨迹是以M、N为焦点,且的椭圆(由于P与M、N不共线,故),
∴,
又,∴,
故的顶点P的轨迹方程为,
故答案为:.
77.(2022·全国·高三专题练习)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为________.
【答案】9
【分析】
根据椭圆的定义可得,结合基本不等式即可求得的最大值.
【详解】
∵在椭圆上
∴
∴根据基本不等式可得,即,当且仅当时取等号.
故答案为:9.
78.(2022·上海·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若椭圆上的点满足,则________
【答案】
【分析】
根据椭圆定义,得到,再由题中条件,即可得出结果.
【详解】
由题意,在椭圆中,,
又,所以,因此.
故答案为:
【点睛】
本题主要考查椭圆上的点到焦点的距离,熟记椭圆的定义即可,属于基础题型.
79.(2022·全国·高三专题练习)点P是椭圆上一点,是椭圆的两个焦点,且的内切
圆半径为1,当P在第一象限内时,P点的纵坐标为________.
【答案】
【分析】
由椭圆的定义可知,根据椭圆方程求得焦距,利用内切圆的性质把三角形分成三个三角形分别求出面积,再利用面积相等建立等式求得P点纵坐标.
【详解】
解:根据椭圆的定义可知,
令内切圆圆心为O
则
又∵.
所以,.
故答案为:
【点睛】
本题考查了椭圆的定义以及焦点三角形的内切圆问题,属于中档题.
80.(2022·浙江·高三专题练习)过点(,-),且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为_______.
【答案】
【分析】
由题设条件设出椭圆方程,再列出关于a2与b2的方程组即可作答.
【详解】
所求椭圆与椭圆的焦点相同,则其焦点在y轴上,半焦距c有c2=25-9=16,
设它的标准方程为 (a>b>0),于是得a2-b2=16,
又点(,-)在所求椭圆上,即,
联立两个方程得,即,解得b2=4,则a2=20,
所以所求椭圆的标准方程为.
故答案为:
81.(2022·上海·高三专题练习)已知椭圆的焦点在轴上,焦距为2,且经过点,则该椭圆的标准方程为______.
【答案】
【分析】
根据焦距和与轴交点得到,由求得,进而得到标准方程.
【详解】
椭圆焦距为
又焦点在轴上,经过点
椭圆的标准方程为
故答案为
【点睛】
本题考查椭圆标准方程的求解,属于基础题.
82.(2022·全国·高三专题练习)与椭圆有相同离心率且经过点的椭圆标准方程为________.
【答案】或
【分析】
分焦点在轴上两种情况,结合基本量间的关系计算求解即可
【详解】
方法一 ∵,若焦点在x轴上,设所求椭圆方程为,则,从而,
又,∴m2=8,n2=6.
∴所求椭圆的标准方程为.
若焦点在y轴上,设椭圆的方程为,
则,且,解得
故所求椭圆的标准方程为
故答案为: 或
83.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点,则椭圆方程为_____.
【答案】
【分析】
设椭圆方程为(,,且),将两点坐标代入椭圆方程,求出即可.
【详解】
设椭圆方程为(,,且).
椭圆经过两点,则,解得,
所以所求椭圆方程为.
故答案为:
84.(2022·全国·高三专题练习)与双曲线有共同的渐近线,且过点M(2,-2)的双曲线方程为________.
【答案】
【详解】
设双曲线方程为
所以双曲线方程为
85.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线:的准线为,若M为上的一个动点,设点N的坐标为,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】
先求得抛物线的方程,设,结合两点间的距离公式,求得的最小值,由此求得的最小值.
【详解】
由题意知,,
∴抛物线:.
设,由题意知,
则,
当时,取得最小值8,
∴的最小值为.
故答案为:.
86.(2022·全国·高三专题练习)О为坐标原点,F为抛物线C ∶y2= 4x的焦点,P为C上的一点,若,则三角形POF的面积为 _________.
【答案】
【分析】
由抛物线的焦半径公式(或定义)求得点坐标,然后可计算三角形面积.
【详解】
由题意,抛物线的焦点为,准线方程为,由,
设,则,,所以,即点的坐标为,
则的面积为.
故答案为:.
87.(2022·全国·高三专题练习)直线过抛物线的焦点,与交于俩点,则________.
【答案】10
【分析】
先求出,再利用公式可求.
【详解】
因为直线过抛物线的焦点,故即,
故抛物线,
设,
由可得,
故,
故答案为:10.
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