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2024年高考数学二轮复习专题14圆锥曲线(选填题8种考法)(原卷版+解析)
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这是一份2024年高考数学二轮复习专题14圆锥曲线(选填题8种考法)(原卷版+解析),共92页。试卷主要包含了曲线的定义及应用,曲线的标准方程,离心率,折线段距离最值,直线与曲线的位置关系,弦长,中点弦,综合运用等内容,欢迎下载使用。
考法一 曲线的定义及应用
【例1-1】(2023·北京·统考高考真题)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
【例1-2】.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别是,,为椭圆C上一点,则下列结论不正确的是( )
A.的周长为6B.的面积为
C.的内切圆的半径为D.的外接圆的直径为
【变式】
1.(2023·河南开封·统考三模)已知点是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为、,且,则的面积为( )
A.6B.12C.D.
2.(2023·全国·统考高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1B.2C.4D.5
3.(2023·北京·101中学校考三模)已知分别是双曲线的左右焦点,是上的一点,且,则的周长是 .
4.(2023·全国·模拟预测)已知,分别为双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且,的面积为8,则到双曲线的渐近线的距离为 .
考法二 曲线的标准方程
【例2-1】(2022·天津·统考高考真题)已知抛物线分别是双曲线的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点,与双曲线的渐近线交于点A,若,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.D.
【例2-2】(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A.B.C.D.
【例2-3】(2022·全国·统考高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为 .
【例2-4】(2023·北京·北京四中校考模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,则抛物线的方程为( )
A.B.
C.D.
【变式】
1.(2023·吉林白山·统考模拟预测)若抛物线的焦点到准线的距离为3,且的开口朝左,则的标准方程为( )
A.B.C.D.
2.(2023·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测)已知双曲线的左顶点与抛物线的焦点的距离为3,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.D.
3(2023·全国·校联考模拟预测)已知椭圆的左顶点为A,上顶点为B,左、右焦点分别为,,延长交椭圆E于点P.若点A到直线的距离为,的周长为16,则椭圆E的标准方程为( )
A.B.
C.D.
4.(2022·全国·统考高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为 .
5.(2023·北京·统考高考真题)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为 .
考法三 离心率
【例3-1】(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是椭圆短轴的一个端点,且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【例3-2】.(2023·福建厦门·厦门一中校考模拟预测)已知为双曲线:的右焦点,平行于轴的直线分别交的渐近线和右支于点,,且,,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【变式】
1.(2023·湖南郴州·统考一模)已知点是椭圆的左右焦点,点为椭圆上一点,点关于平分线的对称点也在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
2.(2023·贵州·校联考模拟预测)已知右焦点为的椭圆:上的三点,,满足直线过坐标原点,若于点,且,则的离心率是( )
A.B.C.D.
3.(2023·甘肃酒泉·统考三模)已知双曲线的右焦点为,过点的直线与双曲线的右支交于,两点,且,点关于原点的对称点为点,若,则双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
4(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
考法四 折线段距离最值
【例4-1】.(2023·江苏南通·统考三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.5B.6C.D.
【例4-2】(2023秋·北京)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线内一点,点A在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【例4-3】(2023·湖南)设点P是圆上的一动点,,,则的最小值为( ).
A.B.C.6D.12
【变式】
1.(2023秋·黑龙江大庆 )已知定点,点为椭圆的右焦点,点M在椭圆上移动,求的最大值和最小值为( )
A.12,B.,
C.12,8D.9,
2.(2023·宁夏中卫·统考一模)已知双曲线C:的左右焦点为,,点P在双曲线C的右支上,则( )
A.-8B.8C.10D.-10
3.(2023·广西)已知,双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线左支上一点,则的最小值为( )
A.5B.7C.9D.11
4.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为F,点,若点A为抛物线任意一点,当取最小值时,点A的坐标为( )
A.B.C.D.
5.(2023春·河南周口 )已知点是抛物线上的一点,过点作直线的垂线,垂足为,若,则的最小值为( )
A.3B.4C.5D.6
考法五 直线与曲线的位置关系
【例5-1】.(2023·全国·高三专题练习)直线l:与椭圆C:的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.不能确定
【例5-2】(2023·上海)已知双曲线,直线,若直线与双曲线的交点分别在两支上,求的范围 .
【变式】
1.(2023·上海)已知双曲线,直线,若直线与双曲线的右支有两个交点,求的取值范围 .
2.(2024·全国·高三专题练习)直线与双曲线有且只有一个公共点,则实数 .
3.(2023·全国·高三专题练习)过抛物线上一点的抛物线的切线方程为 .
4.(2023·全国·高三专题练习)设直线和椭圆有且仅有一个公共点,求和的取值范围 .
考法六 弦长
【例6-1】(2023·全国·统考高考真题)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( )
A.B.C.D.
【例6-2】.(2022·全国·统考高考真题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2B.C.3D.
【变式】
1.(2023·北京大兴·校考三模)已知抛物线顶点在原点,焦点为,过作直线交抛物线于、两点,若线段的中点横坐标为2,则线段的长为
2.(2022·天津·统考高考真题)若直线与圆相交所得的弦长为,则 .
3(2023·广西钦州 )已知椭圆与直线交于A,B两点,且,则实数m的值为( )
A.±1B.±
C.D.±
考法七 中点弦
【例7-1】.(2023·河南·校联考模拟预测)已知直线与椭圆交于两点,若点恰为弦的中点,则椭圆的离心率是( )
A.B.C.D.
【例7-2】.(2023·贵州·统考模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过点且斜率为1的直线交椭圆于两点.若的中点坐标为,则的方程为( )
A.B.
C.D.
【例7-3】.(2023·河南郑州·统考二模)已知椭圆的上顶点为B,斜率为的直线l交椭圆于M,N两点,若△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【变式】
1.(2023·陕西渭南·统考二模)已知直线过双曲线的左焦点,且与的左、右两支分别交于两点,设为坐标原点,为的中点,若是以为底边的等腰三角形,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
2.(2023·河南·校联考模拟预测)已知双曲线的离心率为,直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,则与的斜率的乘积为( )
A.B.C.D.
3.(2023·四川成都·校考模拟预测)已知抛物线,直线与抛物线交于、两点,线段的中点为,则的方程为( )
A.B.
C.D.
4.(2023·陕西商洛·统考三模)如图,已知过原点的直线与双曲线相交于两点,双曲线的右支上一点满足,若直线的斜率为-3,则双曲线的离心率为 .
5.(2023·四川内江·统考模拟预测)若双曲线上存在两个点关于直线对称,则实数的取值范围为 .
考法八 综合运用
【例8-1】.(2023·全国·统考高考真题)(多选)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A.B.
C.以MN为直径的圆与l相切D.为等腰三角形
【例8-2】(2023·湖南·模拟预测)(多选)已知O为坐标原点,,分别是双曲线E:的左、右焦点,P是双曲线E的右支上一点,若,双曲线E的离心率为,则下列结论正确的是( )
A.双曲线E的标准方程为
B.双曲线E的渐近线方程为
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.若直线与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则
【变式】
1(2023·云南·校联考模拟预测)设O为坐标原点,,是双曲线C:的左、右焦点,过作圆O:的一条切线,切点为T.线段交C于点P,若的面积为,且,则C的方程为( )
A.B.
C.D.
2.(2022·全国·统考高考真题)(多选)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.
一、单选题
1.(2023·全国·统考高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A.B.C.D.
2.(2023·全国·统考高考真题)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.
3.(2022·全国·统考高考真题)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.
4.(2023·浙江·模拟预测)已知圆和点,由圆外一点向圆引切线,切点分别为,若,则的最小值是( )
A.B.C.D.
5.(2023·四川巴中·南江中学校考模拟预测)已知椭圆四个顶点构成的四边形的面积为,直线与椭圆C交于A,B两点,且线段的中点为,则椭圆C的方程是( )
A.B.
C.D.
6.(2023·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)已知抛物线的焦点和椭圆的一个焦点重合,且抛物线的准线截椭圆的弦长为3,则椭圆的标准方程为( )
A.B.
C.D.
7.(2023·重庆万州·统考模拟预测)已知椭圆E:的焦距为4,平行四边形ABCD内接于椭圆E,且直线AB与AD的斜率之积为,则椭圆E的方程为( )
A.B.C.D.
8.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)已知集合,则集合的真子集的个数为( )
A.3B.7C.15D.31
9.(2023·四川泸州·泸县五中校考模拟预测)设分别是双曲线的左、右焦点,为坐标原点,过左焦点作直线与圆切于点,与双曲线右支交于点,且满足,,则双曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
10.(2023·天津南开·统考二模)已知拋物线的准线过双曲线的左焦点,点为双曲线的渐近线和拋物线的一个公共点,若到抛物线焦点的距离为5,则双曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
11.(2023·全国·校联考三模)若双曲线与双曲线有相同的焦距,且过点,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.或D.或
12.(2023·全国·统考高考真题)已知实数满足,则的最大值是( )
A.B.4C.D.7
13.(2023·全国·统考高考真题)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.
14.(2023·全国·统考高考真题)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.
15.(2023·天津·统考高考真题)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.
16.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知点是直线:和:的交点,点是圆:上的动点,则的最大值是( )
A.B.C.D.
17.(2023·湖南永州·统考一模)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上位于第一象限的一点,且与轴平行,直线与的另一个交点为,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
18.(2023·浙江·模拟预测)费马原理是几何光学中的重要原理,可以推导出圆锥曲线的一些光学性质,如:点为椭圆(为焦点)上一点,则点处的切线平分外角.已知椭圆为坐标原点,是点处的切线,过左焦点作的垂线,垂足为,则为( )
A.B.2C.3D.
19.(2023·浙江·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别是,过的直线交椭圆于两点,若(为坐标原点),,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
二、多选题
20.(2022·全国·统考高考真题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则( )
A.直线的斜率为B.
C.D.
21.(2022·全国·统考高考真题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为B.直线AB与C相切
C.D.
22.(2023·河北保定·统考二模)已知直线,圆的圆心坐标为,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过点
B.
C.直线被圆截得的最短弦长为
D.当时,圆上存在无数对点关于直线对称
23.(2023·广西柳州·统考模拟预测)已知双曲线的上焦点为,过焦点作的一条渐近线的垂线,垂足为,并与另一条渐近线交于点,若,则的离心率可能为( )
A.B.C.D.
24.(2023·辽宁锦州·校考一模)设双曲线的右焦点为,若直线与的右支交于两点,且为的重心,则( )
A.的离心率的取值范围为
B.的离心率的取值范围为
C.直线斜率的取值范围为
D.直线斜率的取值范围为
25(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)设,为椭圆:的两个焦点,为上一点且在第一象限,为的内心,且内切圆半径为1,则( )
A.B.C.D.
26.(2023·重庆·统考模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作x轴的垂线与双曲线交于A,B两点,若为直角三角形,则( )
A.
B.双曲线的离心率
C.双曲线的焦距为
D.的面积为
三、填空题
27.(2023·全国·统考高考真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为 .
28.(2023·天津·统考高考真题)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为 .
29.(2023·全国·统考高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
30.(2023·全国·统考高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值 .
31.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线的左焦点为F,过F且斜率为的直线交双曲线于点,交双曲线的渐近线于点且.若,则双曲线的离心率是 .
32.(2022·全国·统考高考真题)已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为 .
33.(2022·全国·统考高考真题)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是 .
34.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值 .
35.(2022·全国·统考高考真题)若双曲线的渐近线与圆相切,则 .
36.(2022·北京·统考高考真题)已知双曲线的渐近线方程为,则 .
37.(2022·全国·统考高考真题)写出与圆和都相切的一条直线的方程 .
38.(2023·陕西汉中·校联考模拟预测)设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则 .
39.(2023·河南·校联考模拟预测)写出与圆和圆都相切的一条直线的方程 .
40.(2023·贵州遵义·统考模拟预测)已知双曲线的左焦点为,坐标原点为,若在双曲线右支上存在一点满足,且,则双曲线的离心率为 .
41.(2023·河南·校联考模拟预测)已知椭圆的右焦点为外的一点满足(为坐标原点),过点的直线与交于两点,且,若直线的斜率之积为,则 .
42.(2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考模拟预测)已知椭圆C:的焦距为2c,左焦点为F,直线l与C相交于A,B两点,点P是线段AB的中点,P的横坐标为.若直线l与直线PF的斜率之积等于,则C的离心率为 .
43.(2023·河南开封·统考三模)不与x轴重合的直线l过点N(,0)(xN≠0),双曲线C:(a>0,b>0)上存在两点A、B关于l对称,AB中点M的横坐标为.若,则C的离心率为 .
44.(2023·贵州遵义·统考三模)已知抛物线上两点A,B关于点对称,则直线AB的斜率为 .
45.(2023·四川眉山·仁寿一中校考模拟预测)已知是椭圆上的点,、分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为 .
46.(2023秋·黑龙江伊春 )已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为 .
47.(2023春·宁夏石嘴山 )已知F是双曲线C:的右焦点,P是C的左支上一点,,则的最小值为 .
48.(2023秋·河南南阳·高二南阳中学校考阶段练习)已知,若点P是抛物线上任意一点,点Q是圆上任意一点,则的最小值为 .
49.(2023秋·广东广州·高三广州大学附属中学校考开学考试)设动点在抛物线上,点在轴上的射影为点,点的坐标是,则的最小值是 .
50.(2023·全国·高三专题练习)过点作双曲线: 的两条切线,切点分别为,求直线的方程
专题14 圆锥曲线(选填题8种考法)
考法一 曲线的定义及应用
【例1-1】(2023·北京·统考高考真题)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.
【例1-2】.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别是,,为椭圆C上一点,则下列结论不正确的是( )
A.的周长为6B.的面积为
C.的内切圆的半径为D.的外接圆的直径为
【答案】D
【解析】由题意知,,,,
由椭圆的定义知,,,
∴的周长为,即A正确;
将代入椭圆方程得,解得,
∴的面积为,即B正确;
设的内切圆的半径为r,则,
即,∴,即C正确;
不妨取,则,,
∴的面积为,
即,∴,
由正弦定理知,的外接圆的直径,即D错误,
故选:D.
【变式】
1.(2023·河南开封·统考三模)已知点是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为、,且,则的面积为( )
A.6B.12C.D.
【答案】C
【解析】由椭圆,得,,.
设,,
∴,在中,由余弦定理可得:,
可得,得,故.故选:C.
2.(2023·全国·统考高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1B.2C.4D.5
【答案】B
【解析】方法一:因为,所以,
从而,所以.
故选:B.
方法二:
因为,所以,由椭圆方程可知,,
所以,又,平方得:
,所以.
故选:B.
3.(2023·北京·101中学校考三模)已知分别是双曲线的左右焦点,是上的一点,且,则的周长是 .
【答案】34
【解析】因为,所以,
故,则,
又,故,则,,
所以的周长为.
故答案为:34.
4.(2023·全国·模拟预测)已知,分别为双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且,的面积为8,则到双曲线的渐近线的距离为 .
【答案】2
【解析】由题意及双曲线的定义知,则,
由余弦定理可得,
所以,
因为,所以,,
因为的面积为8,所以,
所以,所以,
因为点到该双曲线渐近线的距离为,
所以点到该双曲线渐近线的距离为2.
故答案为:2.
考法二 曲线的标准方程
【例2-1】(2022·天津·统考高考真题)已知抛物线分别是双曲线的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点,与双曲线的渐近线交于点A,若,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】抛物线的准线方程为,则,则、,
不妨设点为第二象限内的点,联立,可得,即点,
因为且,则为等腰直角三角形,
且,即,可得,
所以,,解得,因此,双曲线的标准方程为.
故选:C.
【例2-2】(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因为离心率,解得,,
分别为C的左右顶点,则,
B为上顶点,所以.
所以,因为
所以,将代入,解得,
故椭圆的方程为.
故选:B.
【例2-3】(2022·全国·统考高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为 .
【答案】或或或.
【解析】[方法一]:圆的一般方程
依题意设圆的方程为,
(1)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(2)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(3)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
故答案为:或 或 或.
[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)
设
(1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为,
则,所以圆的方程为;
(2)若圆过三点, 设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;
(3)若圆过 三点,则线段的中垂线方程为,线段 的中垂线方程 为,联立得 ,所以圆的方程为;
(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为, 线段中垂线方程为 ,联立得,所以圆的方程为.
故答案为:或 或 或.
【例2-4】(2023·北京·北京四中校考模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,则抛物线的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】如图,连接,设准线与轴交点为
抛物线的焦点为,准线:
又抛物线的定义可得,又,所以为等边三角形,
所以,
所以在中,,则,所以抛物线的方程为.
故选:C.
【变式】
1.(2023·吉林白山·统考模拟预测)若抛物线的焦点到准线的距离为3,且的开口朝左,则的标准方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】依题意可设的标准方程为,
因为的焦点到准线的距离为3,所以,
所以的标准方程为.
故选:A
2.(2023·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测)已知双曲线的左顶点与抛物线的焦点的距离为3,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为,
故抛物线的准线方程为,即抛物线焦点为,
渐近线方程过,则,
双曲线的左顶点与抛物线焦点距离是,则左顶点为,即.
故双曲线方程为.
故选:B.
3(2023·全国·校联考模拟预测)已知椭圆的左顶点为A,上顶点为B,左、右焦点分别为,,延长交椭圆E于点P.若点A到直线的距离为,的周长为16,则椭圆E的标准方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由题意,得,,,则直线的方程为,
所以点A到直线的距离①.
由的周长为16,得,即a+c=8②,
联立①②,解得③.
因为,所以④.
联立②④,解得a=6,c=2,所以,
故椭圆E的标准方程为是.
故选:B.
4.(2022·全国·统考高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为 .
【答案】
【解析】[方法一]:三点共圆
∵点M在直线上,
∴设点M为,又因为点和均在上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,
∴,
,解得,
∴,,
的方程为.
故答案为:
[方法二]:圆的几何性质
由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线 y=3x-4与直线的交点(1,-1)., 的方程为.
故答案为:
5.(2023·北京·统考高考真题)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为 .
【答案】
【解析】令双曲线的实半轴、虚半轴长分别为,显然双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,其半焦距,由双曲线的离心率为,得,解得,则,
所以双曲线的方程为.故答案为:
考法三 离心率
【例3-1】(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是椭圆短轴的一个端点,且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可知,,
在中,由余弦定理得,化简得,
则,所以,
故选:C.
【例3-2】.(2023·福建厦门·厦门一中校考模拟预测)已知为双曲线:的右焦点,平行于轴的直线分别交的渐近线和右支于点,,且,,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】双曲线:的渐近线方程为.
设,联立方程组,解得.
因为,所以,即,可得.
又因为点在双曲线上,所以,
将代入,可得,
由,所以,所以,即,
化简得,则,所以双曲线的离心率为.
故选:B.
【变式】
1.(2023·湖南郴州·统考一模)已知点是椭圆的左右焦点,点为椭圆上一点,点关于平分线的对称点也在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可作图如下:
由图可知:,
由平分,则,所以,
由,则解得,
由是关于直线的对称点,则共线,,,,
所以,在中,,
可得,解得,,
在中,由余弦定理,可得,
代入可得:,化简可得:,
所以其离心率.
故选:C.
2.(2023·贵州·校联考模拟预测)已知右焦点为的椭圆:上的三点,,满足直线过坐标原点,若于点,且,则的离心率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设椭圆左焦点为,连接 ,,,
设,,结合椭圆对称性得,
由椭圆定义得,,则.
因为,,
则四边形为平行四边形,
则,而,故,
则,即,
整理得,在中,,
即,即,
∴,故.
故选:A
3.(2023·甘肃酒泉·统考三模)已知双曲线的右焦点为,过点的直线与双曲线的右支交于,两点,且,点关于原点的对称点为点,若,则双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设双曲线的左焦点为,连接,,,如图所示,
又因为,所以,
所以四边形为矩形,
设,则,
由双曲线的定义可得:,,
又因为为直角三角形,
所以,即,解得,
所以,,
又因为为直角三角形,,
所以,即:,
所以,即.
故选:D.
4(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】方程表示椭圆,
所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件,
故选:B.
考法四 折线段距离最值
【例4-1】.(2023·江苏南通·统考三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.5B.6C.D.
【答案】D
【解析】依题意,设椭圆的左焦点为,
圆的圆心为,半径为,
,
当三点共线,且在之间时等号成立.
而,
所以,
当四点共线,且在之间,是的延长线与圆的交点时等号成立.
故选:D
【例4-2】(2023秋·北京)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线内一点,点A在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为,所以要求的最小值,
只需求的最小值.
如图,连接交双曲线的右支于点.当点A位于点处时,
最小,最小值为.
故的最小值为.
故选:C
【例4-3】(2023·湖南)设点P是圆上的一动点,,,则的最小值为( ).
A.B.C.6D.12
【答案】B
【解析】设,
则点P的轨迹为以A,B为焦点,为实轴长的双曲线的上支,
∴点P的轨迹方程为,依题意,双曲线与圆有公共点,
将圆的方程代入双曲线方程得,
即,
判别式,解得,
当时,,且,
∴等号能成立.∴.
故选:B
【变式】
1.(2023秋·黑龙江大庆 )已知定点,点为椭圆的右焦点,点M在椭圆上移动,求的最大值和最小值为( )
A.12,B.,
C.12,8D.9,
【答案】C
【解析】令椭圆的左焦点为,有,由椭圆定义知,
显然点在椭圆内,,直线交椭圆于,
而,即,当且仅当点共线时取等号,
当点与重合时,,则,
当点与重合时,,则,
所以的最大值和最小值为12,8.
故选:C
2.(2023·宁夏中卫·统考一模)已知双曲线C:的左右焦点为,,点P在双曲线C的右支上,则( )
A.-8B.8C.10D.-10
【答案】A
【解析】设双曲线的实半轴长为,
则,所以,
因为双曲线C的左右焦点为,,点P在双曲线C的右支上,
所以,
故选:A
3.(2023·广西)已知,双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线左支上一点,则的最小值为( )
A.5B.7C.9D.11
【答案】C
【解析】由双曲线,则,即,且,
由题意,
,
当且仅当共线时,等号成立.
故选:C.
4.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为F,点,若点A为抛物线任意一点,当取最小值时,点A的坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设点A在准线上的射影为D,如图,
则根据抛物线的定义可知,
求的最小值,即求的最小值,
显然当D,B,A三点共线时最小,
此时点的横坐标为1,代入抛物线方程可知.
故选:B.
5.(2023春·河南周口 )已知点是抛物线上的一点,过点作直线的垂线,垂足为,若,则的最小值为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【解析】由抛物线可知其焦点为,准线方程为
记抛物线的焦点为,
所以,
当且仅当点在线段上时等号成立,
所以的最小值为3.故选:A.
考法五 直线与曲线的位置关系
【例5-1】.(2023·全国·高三专题练习)直线l:与椭圆C:的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.不能确定
【答案】A
【解析】将直线l:变形为l:,
由得,于是直线l过定点,
而,于是点在椭圆C:内部,
因此直线l:与椭圆C:相交.
故选:A.
【例5-2】(2023·上海)已知双曲线,直线,若直线与双曲线的交点分别在两支上,求的范围 .
【答案】
【解析】联立双曲线、直线方程,消去整理得,
由题意,设方程的两根为,则,解得.
故答案为:
【变式】
1.(2023·上海)已知双曲线,直线,若直线与双曲线的右支有两个交点,求的取值范围 .
【答案】或
【解析】依题意,联立方程,消去,得,
设直线与双曲线的右支的两个交点为,,
则,解得或,
所以或.
故答案为:或.
2.(2024·全国·高三专题练习)直线与双曲线有且只有一个公共点,则实数 .
【答案】或
【解析】由消去y,整理得,
当时,由得;
又注意到直线恒过点,且渐近线的斜率为时,直线与渐近线平行时也成立.
故答案为:或
3.(2023·全国·高三专题练习)过抛物线上一点的抛物线的切线方程为 .
【答案】
【解析】解法一:设切线方程为.
由⇒⇒,
由,得,
∴.
故切线方程为,即.
故答案为:.
解法二:由得,∴.
∴.
∴切线方程为,即.
故答案为:.
4.(2023·全国·高三专题练习)设直线和椭圆有且仅有一个公共点,求和的取值范围 .
【答案】,
【解析】令,则已知椭圆和直线变为相应的圆和直线,
要使已知的直线与椭圆有且仅有一个公共点,只要相应的直线与圆相切.
由直线和圆相切的充要条件可知,即,
故得,即,
解得.
考法六 弦长
【例6-1】(2023·全国·统考高考真题)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( )
A.B.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
【例6-2】.(2022·全国·统考高考真题)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
【变式】
1.(2023·北京大兴·校考三模)已知抛物线顶点在原点,焦点为,过作直线交抛物线于、两点,若线段的中点横坐标为2,则线段的长为
【答案】6
【解析】是抛物线的焦点,
准线方程,
设,线段的中点横坐标为2, .
,线段的长为6.
故答案为:6.
2.(2022·天津·统考高考真题)若直线与圆相交所得的弦长为,则 .
【答案】
【解析】圆的圆心坐标为,半径为,
圆心到直线的距离为,
由勾股定理可得,因为,解得.
故答案为:.
3(2023·广西钦州 )已知椭圆与直线交于A,B两点,且,则实数m的值为( )
A.±1B.±
C.D.±
【答案】A
【解析】由,消去y并整理,得3x2+4mx+2m2-2=0.
设,则,.
由题意,得,解得.故选:A
考法七 中点弦
【例7-1】.(2023·河南·校联考模拟预测)已知直线与椭圆交于两点,若点恰为弦的中点,则椭圆的离心率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】依题意,直线的斜率为,设,则,且,
由两式相减得:,于是,
解得,此时椭圆,显然点在椭圆内,符合要求,
所以椭圆的离心率.
故选:A
【例7-2】.(2023·贵州·统考模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过点且斜率为1的直线交椭圆于两点.若的中点坐标为,则的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】设,则,
由已知有,,
作差得,
则,
所以,解得,
则的方程为.
故选:D.
【例7-3】.(2023·河南郑州·统考二模)已知椭圆的上顶点为B,斜率为的直线l交椭圆于M,N两点,若△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设,的中点为,
因为都在椭圆上,
所以,作差可得,
即,所以,
即,因为,所以,
又因为为△BMN的重心,所以,
所以,则,
所以,整理得,即,
所以,则,
所以离心率.
故选: A.
【变式】
1.(2023·陕西渭南·统考二模)已知直线过双曲线的左焦点,且与的左、右两支分别交于两点,设为坐标原点,为的中点,若是以为底边的等腰三角形,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设,
由均在上,为的中点,
得,则,
∴,
∴,
设直线的倾斜角为,则,不妨设为锐角,
∵是以为底边的等腰三角形,∴直线的倾斜角为,则.
∴,
∴,解得,
∴由对称性知直线的斜率为.
故选:D
2.(2023·河南·校联考模拟预测)已知双曲线的离心率为,直线与交于两点,为线段的中点,为坐标原点,则与的斜率的乘积为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设,,,
则,两式作差,并化简得,
,
所以,
因为为线段的中点,即
所以,
即,由,得.
故选:B.
3.(2023·四川成都·校考模拟预测)已知抛物线,直线与抛物线交于、两点,线段的中点为,则的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】设点、,则,
若直线轴,则线段的中点在轴上,不合乎题意,则直线的斜率存在,
由已知,两式作差可得,
所以,直线的斜率为,
因此,直线的方程为,即.
故选:A.
4.(2023·陕西商洛·统考三模)如图,已知过原点的直线与双曲线相交于两点,双曲线的右支上一点满足,若直线的斜率为-3,则双曲线的离心率为 .
【答案】/
【解析】如图,取的中点,连接,则,
所以,设直线的倾斜角为,则,
所以,
所以直线的斜率为.设,则.
由,得到.,
所以,所以,则.
故答案为:
5.(2023·四川内江·统考模拟预测)若双曲线上存在两个点关于直线对称,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】依题意,双曲线上两点,,,,
若点A、B关于直线对称,则
设直线的方程是,代入双曲线方程化简得:
,
则,且,解得,且
又,设的中点是,,
所以,.
因为的中点在直线上,
所以,所以,又
所以,即,所以
所以,整理得,
所以或,
实数的取值范围为:
故答案为:.
考法八 综合运用
【例8-1】.(2023·全国·统考高考真题)(多选)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A.B.
C.以MN为直径的圆与l相切D.为等腰三角形
【答案】AC
【解析】A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,
所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.
B选项:设,
由消去并化简得,
解得,所以,B选项错误.
C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,
因为,
即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.
D选项:直线,即,
到直线的距离为,
所以三角形的面积为,
由上述分析可知,
所以,
所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.
【例8-2】(2023·湖南·模拟预测)(多选)已知O为坐标原点,,分别是双曲线E:的左、右焦点,P是双曲线E的右支上一点,若,双曲线E的离心率为,则下列结论正确的是( )
A.双曲线E的标准方程为
B.双曲线E的渐近线方程为
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.若直线与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则
【答案】ACD
【解析】根据双曲线的定义得,,故,由,得,
所以,所以双曲线E的标准方程为,渐近线方程为,即,所以A正确,B不正确;
设,则点P到两条渐近线的距离之积为,所以C正确;
设,,因为P,M在双曲线E上,所①,②,
①-②并整理得,,即,所以,所以D正确.
故选:ACD.
【变式】
1(2023·云南·校联考模拟预测)设O为坐标原点,,是双曲线C:的左、右焦点,过作圆O:的一条切线,切点为T.线段交C于点P,若的面积为,且,则C的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
由圆的方程知,,
又,在直角△中,,
且.
在△中,则,故.
在△中,,
由正弦定理,,则,
∴由双曲线定义,,又,,则,
∴,即.
∵为直角,易知为钝角,由知,,
在△中,由余弦定理,,
∴,
∴,整理得,
∴.
又,将代入,解得.
∴双曲线C的方程:.
故选:A
2.(2022·全国·统考高考真题)(多选)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】AC
【解析】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用
情况一
M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为B,
所以,因为,所以在双曲线的左支,
,, ,设,由即,则,
选A
情况二
若M、N在双曲线的两支,因为,所以在双曲线的右支,
所以,, ,设,
由,即,则,
所以,即,
所以双曲线的离心率
选C
[方法二]:答案回代法
特值双曲线
,
过且与圆相切的一条直线为,
两交点都在左支,,
,
则,
特值双曲线,
过且与圆相切的一条直线为,
两交点在左右两支,在右支,,
,
则,
[方法三]:
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
若均在左支上,
同理有,其中为钝角,故,
故即,
代入,,,整理得到:,
故,故,
故选:AC.
一、单选题
1.(2023·全国·统考高考真题)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·全国·统考高考真题)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.(2022·全国·统考高考真题)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】[方法一]:设而不求
设,则
则由得:,
由,得,
所以,即,
所以椭圆的离心率,故选A.
[方法二]:第三定义
设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:
故,
由椭圆第三定义得:,
故
所以椭圆的离心率,故选A.
4.(2023·浙江·模拟预测)已知圆和点,由圆外一点向圆引切线,切点分别为,若,则的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】设,连接,则,可得,
所以,
即,可得,
所以,
当时,.
故选:C.
5.(2023·四川巴中·南江中学校考模拟预测)已知椭圆四个顶点构成的四边形的面积为,直线与椭圆C交于A,B两点,且线段的中点为,则椭圆C的方程是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】设,,则,,两式作差并化简整理得
,因为线段AB的中点为,所以,,
所以,由,得,又因为,解得,,
所以椭圆C的方程为.
故选:A.
6.(2023·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)已知抛物线的焦点和椭圆的一个焦点重合,且抛物线的准线截椭圆的弦长为3,则椭圆的标准方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】抛物线的焦点为,准线为,
设椭圆的方程为,椭圆中,,当时, ,故
又,所以,故椭圆方程为,
故选:B
7.(2023·重庆万州·统考模拟预测)已知椭圆E:的焦距为4,平行四边形ABCD内接于椭圆E,且直线AB与AD的斜率之积为,则椭圆E的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设,由对称性可得,
则,
所以两式相减可得,
因为直线AB与AD的斜率之积为,
所以,即,所以,
设椭圆的半焦距为,
因为椭圆的焦距为4,所以,所以,
又,所以,
所以椭圆的标准方程为,
故选:A.
8.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)已知集合,则集合的真子集的个数为( )
A.3B.7C.15D.31
【答案】A
【解析】方法一:联立 ,解得 或,
,
集合的真子集的个数为.
方法二:在同一直角坐标系中画出函数 以及的图象,由图象可知两图形有2个交点,所以的元素个数为2,进而真子集的个数为.
故选:A.
9.(2023·四川泸州·泸县五中校考模拟预测)设分别是双曲线的左、右焦点,为坐标原点,过左焦点作直线与圆切于点,与双曲线右支交于点,且满足,,则双曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】∵为圆上的点,,
,∴是的中点,
又是的中点,,
且,
又,,
是圆的切线,,
又,,
,
∴双曲线方程为.
故选:D
10.(2023·天津南开·统考二模)已知拋物线的准线过双曲线的左焦点,点为双曲线的渐近线和拋物线的一个公共点,若到抛物线焦点的距离为5,则双曲线的方程为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
由题意知,拋物线的准线方程为,所以双曲线的左焦点坐标为,所以双曲线的.
又因为点为双曲线的渐近线和拋物线的一个公共点,若到抛物线焦点的距离为5,所以,所以,代入抛物线方程即可得.
因为在双曲线的渐近线方程上,所以,又因为双曲线中,,所以,
所以双曲线的方程为:.
故选:D
11.(2023·全国·校联考三模)若双曲线与双曲线有相同的焦距,且过点,则双曲线的标准方程为( )
A.B.
C.或D.或
【答案】C
【解析】因为和有相同的焦距,又双曲线的焦距为,所以双曲线的焦距,又过点,
当的焦点在x轴上,设双曲线的方程为,
若将点代入,得①,
又②,联立①②两式得,,所以双曲线的标准方程为.
当的焦点在y轴上,设双曲线的方程为,将点代入,得③,又④,
联立③④两式得,,所以双曲线的标准方程为,
综上所述,双曲线的标准方程为或.
故选:C.
12.(2023·全国·统考高考真题)已知实数满足,则的最大值是( )
A.B.4C.D.7
【答案】C
【解析】法一:令,则,
代入原式化简得,
因为存在实数,则,即,
化简得,解得,
故 的最大值是,
法二:,整理得,
令,,其中,
则,
,所以,则,即时,取得最大值,
法三:由可得,
设,则圆心到直线的距离,
解得
故选:C.
13.(2023·全国·统考高考真题)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.
14.(2023·全国·统考高考真题)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.
15.(2023·天津·统考高考真题)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.
因为,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
16.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知点是直线:和:的交点,点是圆:上的动点,则的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因为直线:,即,
令,解得,可知直线过定点,
同理可知:直线过定点,
又因为,可知,
所以直线与直线的交点的轨迹是以的中点,半径的圆,
因为圆的圆心,半径,
所以的最大值是.
故选:B.
17.(2023·湖南永州·统考一模)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上位于第一象限的一点,且与轴平行,直线与的另一个交点为,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由令,得,
由于与轴平行,且在第一象限,所以.
由于,
所以,
即,将点坐标代入椭圆的方程得,
,
,
所以离心率.
故选:B
18.(2023·浙江·模拟预测)费马原理是几何光学中的重要原理,可以推导出圆锥曲线的一些光学性质,如:点为椭圆(为焦点)上一点,则点处的切线平分外角.已知椭圆为坐标原点,是点处的切线,过左焦点作的垂线,垂足为,则为( )
A.B.2C.3D.
【答案】A
【解析】依题意可知直线的斜率存在,设直线的方程为,
代入得,
整理得,
由于直线和椭圆相切,则,
整理得,
所以直线的方程为,
对于椭圆,,所以,
所以直线的方程为,
由解得,所以.
故选:A
19.(2023·浙江·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别是,过的直线交椭圆于两点,若(为坐标原点),,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】如图所示:
设,因为,所以.
又因为,所以,即.
因为,所以.
因为,所以.
在中,,解得,
即,所以,即.
所以,.
故选:B
二、多选题
20.(2022·全国·统考高考真题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则( )
A.直线的斜率为B.
C.D.
【答案】ACD
【解析】对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,
代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确;
对于B,由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,
设,则,则,代入抛物线得,解得,则,
则,B错误;
对于C,由抛物线定义知:,C正确;
对于D,,则为钝角,
又,则为钝角,
又,则,D正确.
故选:ACD.
21.(2022·全国·统考高考真题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为B.直线AB与C相切
C.D.
【答案】BCD
【解析】将点的代入抛物线方程得,所以抛物线方程为,故准线方程为,A错误;
,所以直线的方程为,
联立,可得,解得,故B正确;
设过的直线为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,
所以,直线的斜率存在,设其方程为,,
联立,得,
所以,所以或,,
又,,
所以,故C正确;
因为,,
所以,而,故D正确.
故选:BCD
22.(2023·河北保定·统考二模)已知直线,圆的圆心坐标为,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过点
B.
C.直线被圆截得的最短弦长为
D.当时,圆上存在无数对点关于直线对称
【答案】ABD
【解析】直线,恒过点,所以A正确;
圆的圆心坐标为,,,所以B正确;
圆的圆心坐标为,圆的半径为2.
直线,恒过点,圆的圆心到定点的距离为:,
直线被圆截得的最短弦长为,所以C不正确;
当时,直线方程为:,经过圆的圆心,所以圆上存在无数对点关于直线对称,所以D正确.
故选:ABD.
23.(2023·广西柳州·统考模拟预测)已知双曲线的上焦点为,过焦点作的一条渐近线的垂线,垂足为,并与另一条渐近线交于点,若,则的离心率可能为( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【解析】当时,两渐近线的斜率为,此时直线与另一渐近线平行,不满足题意.
当时,如图1所示,
.
,又,解得,
, ,
,即渐近线的斜率为,
当时,如图2所示,设与轴交于点P,
,,
又,解得
,即渐近线的斜率为,
综上,双曲线的离心率为或.
故选:AC.
24.(2023·辽宁锦州·校考一模)设双曲线的右焦点为,若直线与的右支交于两点,且为的重心,则( )
A.的离心率的取值范围为
B.的离心率的取值范围为
C.直线斜率的取值范围为
D.直线斜率的取值范围为
【答案】AC
【解析】为的中点,根据重心性质可得,
因为,则,
因为直线与的右支交于两点,所以点在双曲线右支内部,
故有,解得,
当直线斜率不存在时,的中点在轴上,
故三点不共线,不符合题意舍,
设直线斜率为,设,
所以,,
因为在双曲线上,所以,
两式相减可得:,
即,
即有成立,
即有,因为不共线,
即,即,即,
所以的离心率的取值范围为,
因为
,
因为,即,
所以,
所以.
故选:AC
25(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)设,为椭圆:的两个焦点,为上一点且在第一象限,为的内心,且内切圆半径为1,则( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【解析】如下图所示,设切点为,,,
对于A,由椭圆的方程知:,
由椭圆的定义可得:,
易知,所以,
所以,故A正确;
对于BCD,,
又因为,解得:,
又因为为上一点且在第一象限,所以,解得:,故B正确;
从而,所以,
所以,而,所以,故C错误;
从而,故D正确.
故选:ABD.
26.(2023·重庆·统考模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作x轴的垂线与双曲线交于A,B两点,若为直角三角形,则( )
A.
B.双曲线的离心率
C.双曲线的焦距为
D.的面积为
【答案】BD
【解析】如图所示:
若为直角三角形,由双曲线的对称性可知:
,且.
设,则由双曲线的定义得:,.
所以在直角三角形中,由勾股定理得:.
解得:,所以,
所以的面积为:.故D正确;
,所以,故C不正确;
由可知,,,
所以,故A不正确;
,故B正确.
故选:BD.
三、填空题
27.(2023·全国·统考高考真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为 .
【答案】
【解析】由题意可得:,则,抛物线的方程为,
准线方程为,点到的准线的距离为.
故答案为:.
28.(2023·天津·统考高考真题)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为 .
【答案】
【解析】易知圆和曲线关于轴对称,不妨设切线方程为,,
所以,解得:,由解得:或,
所以,解得:.
当时,同理可得.
故答案为:.
29.(2023·全国·统考高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
【答案】/
【解析】方法一:
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
30.(2023·全国·统考高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值 .
【答案】(中任意一个皆可以)
【解析】设点到直线的距离为,由弦长公式得,
所以,解得:或,
由,所以或,解得:或.
故答案为:(中任意一个皆可以).
31.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线的左焦点为F,过F且斜率为的直线交双曲线于点,交双曲线的渐近线于点且.若,则双曲线的离心率是 .
【答案】
【解析】过且斜率为的直线,渐近线,
联立,得,由,得
而点在双曲线上,于是,解得:,所以离心率.
故答案为:.
32.(2022·全国·统考高考真题)已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为 .
【答案】
【解析】[方法一]:弦中点问题:点差法
令的中点为,设,,利用点差法得到,
设直线,,,求出、的坐标,
再根据求出、,即可得解;
解:令的中点为,因为,所以,
设,,则,,
所以,即
所以,即,设直线,,,
令得,令得,即,,
所以,
即,解得或(舍去),
又,即,解得或(舍去),
所以直线,即;
故答案为:
[方法二]:直线与圆锥曲线相交的常规方法
解:由题意知,点既为线段的中点又是线段MN的中点,
设,,设直线,,,
则,,,因为,所以
联立直线AB与椭圆方程得消掉y得
其中,
∴AB中点E的横坐标,又,∴
∵,,∴,又,解得m=2
所以直线,即
33.(2022·全国·统考高考真题)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是 .
【答案】
【解析】关于对称的点的坐标为,在直线上,
所以所在直线即为直线,所以直线为,即;
圆,圆心,半径,
依题意圆心到直线的距离,
即,解得,即;
故答案为:
34.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值 .
【答案】2(满足皆可)
【解析】,所以C的渐近线方程为,
结合渐近线的特点,只需,即,
可满足条件“直线与C无公共点”
所以,
又因为,所以,
故答案为:2(满足皆可)
35.(2022·全国·统考高考真题)若双曲线的渐近线与圆相切,则 .
【答案】
【解析】双曲线的渐近线为,即,
不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,
依题意圆心到渐近线的距离,
解得或(舍去).
故答案为:.
36.(2022·北京·统考高考真题)已知双曲线的渐近线方程为,则 .
【答案】
【解析】对于双曲线,所以,即双曲线的标准方程为,
则,,又双曲线的渐近线方程为,
所以,即,解得;
故答案为:
37.(2022·全国·统考高考真题)写出与圆和都相切的一条直线的方程 .
【答案】或或
【解析】[方法一]:
显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为,
于是,
故①,于是或,
再结合①解得或或,
所以直线方程有三条,分别为,,
填一条即可
[方法二]:
设圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径,
则,因此两圆外切,
由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意;
又由方程和相减可得方程,
即为过两圆公共切点的切线方程,
又易知两圆圆心所在直线OC的方程为,
直线OC与直线的交点为,
设过该点的直线为,则,解得,
从而该切线的方程为填一条即可
[方法三]:
圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,
如图,
当切线为l时,因为,所以,设方程为
O到l的距离,解得,所以l的方程为,
当切线为m时,设直线方程为,其中,,
由题意,解得,
当切线为n时,易知切线方程为,
故答案为:或或.
38.(2023·陕西汉中·校联考模拟预测)设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则 .
【答案】2
【解析】因椭圆方程为,则.
因,则.
又由椭圆定义,可得,
则
.
故答案为:2
39.(2023·河南·校联考模拟预测)写出与圆和圆都相切的一条直线的方程 .
【答案】(或或,写出一个即可)
【解析】由题意得,圆,可得圆心,半径为,
圆,可得圆心,半径为,
因为,可得,所以圆与圆相外切,
将两圆的方程相减,可得,此方程为圆与圆的公切线,
又由圆与圆的半径相等,故外公切线与直线平行,
因为,所以圆C与圆D的外公切线的方程可设为,
即,则,解得或,
所以两条外公切线的方程为或,
综上所述,圆C与圆D公切线的方程为或或.
故答案为:或或.
40.(2023·贵州遵义·统考模拟预测)已知双曲线的左焦点为,坐标原点为,若在双曲线右支上存在一点满足,且,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【解析】如图,因为,所以,
所以,
则,
,
,
解得.
故答案为:
41.(2023·河南·校联考模拟预测)已知椭圆的右焦点为外的一点满足(为坐标原点),过点的直线与交于两点,且,若直线的斜率之积为,则 .
【答案】
【解析】如图,取线段的中点为,连接,
则由题意可得,,又,所以.
因为直线的斜率之积为,所以.
设,则,
两式相减可得,
整理得,即,
所以,所以.
故答案为:.
42.(2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考模拟预测)已知椭圆C:的焦距为2c,左焦点为F,直线l与C相交于A,B两点,点P是线段AB的中点,P的横坐标为.若直线l与直线PF的斜率之积等于,则C的离心率为 .
【答案】/
【解析】,
设,
因为点P是线段AB的中点,P的横坐标为,
所以,
则,
由直线l与C相交于A,B两点,
得,
两式相减得,
即,
所以,
即,所以,
则,
所以,
所以离心率.
故答案为:.
43.(2023·河南开封·统考三模)不与x轴重合的直线l过点N(,0)(xN≠0),双曲线C:(a>0,b>0)上存在两点A、B关于l对称,AB中点M的横坐标为.若,则C的离心率为 .
【答案】2
【解析】设,
则,两式相减得,
即,
即 ,
所以,
因为是AB垂直平分线,有,所以,
即,化简得,故.
故答案为:2
44.(2023·贵州遵义·统考三模)已知抛物线上两点A,B关于点对称,则直线AB的斜率为 .
【答案】2
【解析】设,代入抛物线,得,
则①,
因为两点A,B关于点对称,则,
所以由①得,
直线AB的斜率为2.
则直线AB:与代入抛物线联立,得,,解得.
所以直线AB的斜率为2.
故答案为:2.
45.(2023·四川眉山·仁寿一中校考模拟预测)已知是椭圆上的点,、分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为 .
【答案】/
【解析】因为,,所以,
若,因为,
则可得,
由余弦定理可得
,
所以,
则.
故答案为:.
46.(2023秋·黑龙江伊春 )已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为 .
【答案】
【解析】由题意知为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,
故,
故,当且仅当共线时取等号,
所以
,
当且仅当共线时取等号,
而,
故的最小值为,
故答案为:
47.(2023春·宁夏石嘴山 )已知F是双曲线C:的右焦点,P是C的左支上一点,,则的最小值为 .
【答案】6
【解析】由双曲线C:可得,
设双曲线的左焦点为,则,即,
可得,
当且仅当P是线段与双曲线的交点时,等号成立,
所以的最小值为6.
故答案为:6.
48.(2023秋·河南南阳·高二南阳中学校考阶段练习)已知,若点P是抛物线上任意一点,点Q是圆上任意一点,则的最小值为 .
【答案】4
【解析】如图所示:
抛物线的焦点,准线,
圆的圆心为,半径,
过点作垂直准线,垂直为点,
由抛物线的定义可知,
则,
当且仅当三点共线时,等号成立,
综上所述:的最小值为4.
故答案为:4.
49.(2023秋·广东广州·高三广州大学附属中学校考开学考试)设动点在抛物线上,点在轴上的射影为点,点的坐标是,则的最小值是 .
【答案】/
【解析】抛物线的焦点,准线方程为,
延长PM交准线于N,连PF,显然垂直于抛物线的准线,由抛物线定义知:
,当且仅当点是线段与抛物线的交点时取等号,
而,所以的最小值为.
故答案为:
50.(2023·全国·高三专题练习)过点作双曲线: 的两条切线,切点分别为,求直线的方程 .
【答案】
【解析】设,易得两条切线的斜率存在,设的斜率为,
则,联立方程,
消去得,
因为与双曲线相切,所以,
即,即,
即,
因为,所以,
代入可得,即,所以,
所以,即,
同理可得的方程为,
因为在切线上,所以,
所以满足方程,
又由两点确定一条直线,所以满足直线方程,
所以过的直线方程为.
故答案为:
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