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高中数学压轴题小题专项训练专题43圆锥曲线与定比分点法含解析答案
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这是一份高中数学压轴题小题专项训练专题43圆锥曲线与定比分点法含解析答案,共64页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.已知F为椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,线段BF的延长线交椭圆C于点D,且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
2.已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A.B.
C.D.
3.过双曲线的右顶点作斜率为的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为.若,则双曲线的离心率是
A.B.C.D.
4.已知双曲线的左、右焦点分别是、,是其右支上的两点,,则该双曲线的方程是( )
A.B.C.D.
5.双曲线,左、右顶点分别为为坐标原点,如图,已知动直线与双曲线左、右两支分别交于两点,与其两条渐近线分别交于两点,则下列命题正确的是( )
A.存在直线,使得
B.在运动的过程中,始终有
C.若直线的方程为,存在,使得取到最大值
D.若直线的方程为,则双曲线的离心率为
6.已知为抛物线的焦点,过的直线交抛物线于两点,若,则( )
A.1B.C.3D.4
7.已知分别是椭圆的左、右焦点,是上一点且与轴垂直,直线与的另一个交点为,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
8.已知直线的斜率为,它与抛物线相交于两点,为抛物线的焦点, 若,则( )
A.B.C.D.
9.已知双曲线的左,右焦点分别为,点M为关于渐近线的对称点.若,且的面积为8,则C的方程为( )
A.B.C.D.
10.已知椭圆的离心率为,过右焦点且斜率为的直线与相交于两点.若,则
A.1B.C.D.2
11.已知椭圆C:的右焦点为F,过F的直线与C交于A、B两点,其中点A在x轴上方且,则B点的横坐标为( )
A.B.C.D.
12.已知抛物线的焦点为F,点是抛物线C上一点,圆M与线段MF相交于点A,且被直线截得的弦长为,若,则
A.B.1
C.2D.3
13.已知点A,B,C都在双曲线:上,且点A,B关于原点对称,.过A作垂直于x轴的直线分别交,于点M,N.若,则双曲线的离心率是( )
A.B.C.2D.
14.已知为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于A,两点(点A在第一象限),若,则以为直径的圆的标准方程为( )
A.B.
C.D.
15.已知椭圆:的左右焦点分别为,,过的直线交椭圆于A,B两点,若,点满足,且,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
16.如图,,分别是双曲线的左、右焦点,点是双曲线与圆在第二象限的一个交点,点在双曲线上,且,则双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
17.已知椭圆内有一定点,过点P的两条直线,分别与椭圆交于A、C和B、D两点,且满足,,若变化时,直线CD的斜率总为,则椭圆的离心率为
A.B.C.D.
18.已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,两点,交轴于点,若,,则实数的取值是( )
A.B.C.D.与有关
19.已知直线与双曲线相交于A,B两点,点在第一象限,经过点且与直线垂直的直线与双曲线的另外一个交点为,点在轴上,,点为坐标原点,且,则双曲线的渐近线方程为( )
A.B.C.D.
二、多选题
20.已知点A,B,C都在双曲线上,点在第一象限,点在第四象限,A,B关于原点对称,,过作垂直于轴的直线分别交,于点D,E.若,则下列结论正确的是( )
A.点的纵坐标为B.
C.D.双曲线的离心率为
21.已知离心率为的椭圆的左,右焦点分别为,,过点且斜率为的直线l交椭圆于A,B两点,A在x轴上方,M为线段上一点,且满足,则( )
A.B.直线l的斜率为
C.,,成等差数列D.的内切圆半径
22.已知抛物线C:的焦点为,点在抛物线C上,则( )
A.若三点共线,且,则直线的倾斜角的余弦值为
B.若三点共线,且直线的倾斜角为,则的面积为
C.若点在抛物线C上,且异于点,,则点到直线的距离之积为定值
D.若点在抛物线C上,且异于点,,其中,则
23.已知椭圆的右焦点为在椭圆上但不在坐标轴上,若,且,则椭圆的离心率的值可以是( )
A.B.C.D.
24.双曲线:的左右焦点分别为,,两条渐近线分别为,,过坐标原点的直线与的左右两支分别交于,两点,为上异于,的动点,下列结论正确的是( )
A.若以为直径的圆经过,则
B.若,则或9
C.过点作的垂线,垂足为,若(),则
D.设,的斜率分别为,,则的最小值为2
25.在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为,准线为,过点且斜率大于0的直线交抛物线于,两点(其中在的上方),过线段的中点且与轴平行的直线依次交直线,,于点,,.则( )
A.
B.若,是线段的三等分点,则直线的斜率为
C.若,不是线段的三等分点,则一定有
D.若,不是线段的三等分点,则一定有
26.已知椭圆的离心率为,左,右焦点分别为,,过且倾斜角为的直线与椭圆C交于A,B两点(点A在第一象限),P是椭圆C上任意一点,则( )
A.a,b满足B.的最大值为
C.存在点P,使得D.
27.已知抛物线的焦点为,准线交轴于点,直线过且交于不同的两点,且,下列命题正确的有( )
A.直线的斜率
B.若,则
C.若,则
D.存在使得平分
28.如图,为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,过双曲线右支上一点作双曲线的切线分别交两渐近线于两点,交轴于点,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.若存在点,使得,且,则双曲线的离心率为2或
29.已知双曲线C:,,为C的左、右焦点,则( )
A.双曲线和C的离心率相等
B.若P为C上一点,且,则的周长为
C.若直线与C没有公共点,则或
D.在C的左、右两支上分别存在点M,N使得
30.已知抛物线的焦点为,准线交轴于点,直线过且交于不同的两点,在线段上,点为在上的射影,线段交轴于点,则下列命题正确的是( )
A.对于任意直线,均有
B.不存在直线,满足
C.对于任意直线,直线与抛物线相切
D.存在直线,使
31.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,过椭圆C上一点P和原点O作直线l交圆O:于M,N两点,下列结论正确的是( )
A.实数a越小,椭圆C越圆
B.若,且,则
C.当时,过的直线交C于A,B两点(点A在x轴的上方)且,则的斜率
D.若,则
三、填空题
32.设分别为椭圆的左,右焦点,点在椭圆上.若,则点的坐标是 .
33.已知椭圆,过定点的直线与椭圆交于,两点(可重合),则的取值范围为 .
34.如图,已知是双曲线:上的一点,、两点在双曲线的两条渐近线上,且分别位于第一、第二象限,若,,则面积的取值范围为 .
35.如图,已知经过定点的直线l与椭圆C:交于A,B两点,已知点,直线AQ,BQ分别与椭圆C交于E,F两点,且,,则的取值范围为 .
36.如图,已知梯形中,,点在线段上且,双曲线过三点,且以为焦点.当时,双曲线离心率的取值范围是 .
37.已知点,椭圆上的两点.满足,则当 时,点横坐标的绝对值最大值为 .
38.已知抛物线的焦点为,准线,直线过点且与抛物线交于,两点,为坐标原点,若,则的面积为 .
39.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的两支分别交于,两点.若,且,则双曲线的离心率是 .
40.已知椭圆的左焦点为F,离心率为,过F的直线l交椭圆于A,B两点,且,则直线l的斜率为 .
41.已知抛物线的焦点为是准线上一点,直线与的一个交点为,且,则 ,点的横坐标为 .
42.已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上一点,的内切圆的圆心为,若,则椭圆的离心率为 .
43.已知梯形中,,, ,若双曲线以、为焦点,且过、、三点,则双曲线的离心率为
44.已知抛物线的焦点为点,过点的直线交抛物线于点,两点,交抛物线的准线于点,且,,则
45.已知F是抛物线的焦点,点,抛物线上两点A,B满足,则与(其中O为坐标原点)面积之和的最小值是 ,此时的值是 .
46.圆的一条切线l,与抛物线相交于A,B两点,与x轴相交于点M.若,则切线l的斜率 .
47.已知是椭圆上四个不同的点,且是线段的交点,且,则直线的斜率为 .
48.已知是双曲线的右焦点,直线经过点且与双曲线相交于两点,记该双曲线的离心率为,直线的斜率为,若,则k与e的关系是 .
参考答案:
1.B
【分析】由题意知,,设,由解得点坐标,代入椭圆方程,化简即可求得离心率.
【详解】设椭圆的焦点在轴上,方程为,,,
设,由,且,
故,,
由点在椭圆上,故,整理得,
故离心率,
故选:B.
2.D
【分析】由题意设椭圆的方程为:,由,,可求出或,代入椭圆方程化简即可得求出,即可得出答案.
【详解】因为椭圆的焦点为,,
所以设椭圆的方程为:,
设,,,
则,因为,
所以,所以,
所以,又因为,
所以,所以,
所以,所以或,
因为在上,所以,即,
解得:或,因为椭圆的焦点在轴上,
所以.故的方程为.
故选:D.
3.C
【详解】试题分析:直线l:y=-x+a与渐近线l1:bx-ay=0交于B,
l与渐近线l2:bx+ay=0交于C,A(a,0),
∴,∵,
∴,b=2a,∴,∴,∴
考点:直线与圆锥曲线的综合问题;双曲线的简单性质
4.D
【解析】先根据长度关系以及双曲线的定义求解出,然后利用对应的余弦定理即可求解出的值,从而双曲线的方程可求.
【详解】设,则,
,由得,
设,
由余弦定理可知:
由①,②得,又,,
∴双曲线方程为.
故选:D.
【点睛】本题考查双曲线方程的求解,其中涉及到互为邻补角对应的余弦定理以及双曲线的定义,对学生的转化与计算能力要求较高,难度较难.如果两个角互为邻补角,则两角的余弦值和为零.
5.B
【分析】根据与渐近线平行的直线不可能与双曲线有两个交点可对A项判断;设直线分别与双曲线联立,渐近线联立,分别求出和坐标,从而可对B、C项判断;根据,求出,从而可对D项判断.
【详解】对于A项:与渐近线平行的直线不可能与双曲线有两个交点,故A项错误;
对于项:设直线,与双曲线联立,得:,
设,由根与系数关系得:,
所以线段中点,
将直线,与渐近线联立得点坐标为,
将直线与渐近线联立得点坐标为,
所以线段中点,
所以线段与线段的中点重合,所以,故B项正确;
对于C项:由B项可得,因为为定值,
当越来越接近渐近线的斜率时,趋向于无穷,
所以会趋向于无穷,不可能有最大值,故C项错误;
对于D项:联立直线与渐近线,解得,
联立直线与渐近线,解得由题可知,,
所以即,,解得,
所以,故D项错误.
故选:B.
6.C
【分析】由抛物线的定义求得点的横坐标,代入抛物线得点坐标,从而求得直线的方程,联立抛物线与直线即可得点的横坐标,求得,从而可得的值.
【详解】如图,过作准线于,过作准线于,
由抛物线的焦点,准线方程为,
由抛物线的定义可得,所以,代入抛物线方程得
若,直线的斜率为,则直线方程为,即
联立得,则,所以,
则;
若,直线的斜率为,则直线方程为,即
联立得,则,所以,
则;
综上,.
故选:C.
7.A
【分析】先求出的坐标,根据得出的坐标,根据在椭圆上列方程求解即可.
【详解】
不妨设在第一象限,由题意,的横坐标为,
令,解得,即.
设,又,,,
由可得:,解得,
又在椭圆上,即,
整理得,解得.
故选:A
8.A
【分析】设直线方程,并与抛物线联立,求出韦达定理,结合,建立关于的方程,即可得到结果.
【详解】设直线的方程为,
与抛物线相交于,,
联立与得,
,
所以,
由,得,
,,
由得其焦点,
因为,
所以,
所以,
代入韦达定理化简得,
,
所以,
又因为得,
,
所以,即,
解得,
所以,
代入得,
,
故选:A.
9.C
【分析】利用点到直线的距离公式、勾股定理结合三角形面积公式可解.
【详解】记与渐近线相交于点N,
由题可知,ON为的中位线,且,
所以,
因为焦点到渐近线的距离,
所以,,
则,
又,即,
联立解得,
所以C的方程为.
故选:C
10.B
【详解】因为,所以,从而,则椭圆方程为.依题意可得直线方程为,联立可得
设坐标分别为,则
因为,所以,从而有 ①
再由可得,根据椭圆第二定义可得,即 ②
由①②可得,所以,则,解得.因为,所以,故选B
11.D
【分析】由题意可知:,设,,根据向量共线可得,结合椭圆方程运算求解即可.
【详解】由题意可知:,可知,
设,,则,
因为,可得,整理得,
将代入方程可得,解得,
可知B点的横坐标为.
故选:D.
12.B
【详解】由题意:M(x0,2√2)在抛物线上,则8=2px0,则px0=4,①
由抛物线的性质可知,, ,则,
∵被直线截得的弦长为√3|MA|,则,
由,在Rt△MDE中,丨DE丨2+丨DM丨2=丨ME丨2,即
,
代入整理得: ②,
由①②,解得:x0=2,p=2,
∴ ,
故选B.
【点睛】本题考查抛物线的简单几何性质,考查了抛物线的定义,考查勾股定理在抛物线的中的应用,考查数形结合思想,转化思想,属于中档题,将点A到焦点的距离转化为点A到其准线的距离是关键.
13.B
【分析】设,由且轴得,注意到,也就是,而,,即,由此结合离心率公式即可求解.
【详解】
不妨设,由且轴,
所以,所以,
从而,即,
设点,且它在双曲线上,
,
即,其中,,
从而,.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:关键是得到,,,由此即可顺利得解.
14.A
【分析】由题意先设为,联立方程与,可解得,进而得到的坐标,由此求得圆心与半径,即可得到所求圆的标准方程.
【详解】依题意知,直线斜率不为0,,故设方程为,
联立,消去得,则,
又,则 ,则,即,
将其代入,可解得或,
因为点A在第一象限,故,所以,
代入,可得,
故圆心坐标为中点坐标,
又,故圆半径为,
所以为直径的圆方程为.
故选:A.
15.B
【分析】由、结合正弦定理可得,又,故,再结合余弦定理计算即可得离心率.
【详解】由椭圆定义可知,由,故,,
点满足,即,则,
又,,
即,又,
故,则,即,
即平分,又,故,
则,则,
,
,
由,
故,
即,即,又,故.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题关键在于由、,得到平分,结合,从而得到.
16.D
【分析】连接,设,设 ,由题意推得,可得,根据,可得,在中,由余弦定理推得,从而求得 ,可得,进而求得双曲线离心率.
【详解】由题意知,连接,设,设 ,
由双曲线的定义可得,
点是双曲线与圆在第二象限的一个交点,
可得 ,则 ,即,
在 中, ,
由 ,则 ,由双曲线的定义可得 ,
因为,故,所以,
在中, ,
由余弦定理可得:,
即,所以,
结合,可得 ,
所以,故
所以双曲线的离心率为,则,
故选;D
【点睛】方法点睛:求解双曲线的离心率问题,一般是要推出之间的关系式,即可求得离心率,本题中,结合题意连接,设,设,利用图形的几何性质,结合余弦定理,逐步求得 ,则问题得解.
17.A
【分析】设出四点的坐标,将两点坐标代入椭圆方程并化简,同理将两点坐标代入椭圆方程并化简,根据化简上述两个式子,由此求得的值,进而求得椭圆离心率.
【详解】设因为,且,所以,同理.将两点坐标代入椭圆方程并化简得,即,同理,由于,,所以,即,即,两式相加得,即,所以,所以,故选A.
【点睛】
本小题主要考查直线和椭圆的位置关系,考查定比分点坐标公式,考查点在曲线上的运用,考查化归与转化的数学思想方法,考查运算求解能力,考查椭圆离心率的求法,难度较大,属于难题.
18.B
【分析】设的坐标,以及直线方程,联立抛物线方程,结合韦达定理,根据题意利用,分别用来表示,再根据可得代入计算可得答案.
【详解】如图,设,
由题意直线的斜率存在,设方程为,
由,得,
由韦达定理知,,
因为
由,得,
所以所以,
代入②得,解得,
所以,
又点在直线上,所以,
即,解得,
又,
因为且
所以即,
故选:B.
【点睛】探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
19.C
【分析】作出辅助线,设,根据点差法得到,由垂直关系得到,结合求出,由得到方程,求出,求出渐近线方程.
【详解】根据题意,画出示意图,如图所示.
因为,所以B、N、M三点共线.设线段BM的中点为,连接OQ,
根据题意,显然可得点为线段AB的中点,所以,
设,,,.
因为点B,M都在双曲线上,则两式相减,得,
即.而,,
所以,即.
又因为,则,即,所以,即,
所以.又,则,
即,故,所以.
而,故,即,
则双曲线的渐近线方程为:.
故选:C
【点睛】方法点睛:直线与圆锥曲线相交涉及中点弦问题,常用点差法,该法计算量小,模式化强,易于掌握,若相交弦涉及的定比分点问题时,也可以用点差法的升级版—定比点差法,解法快捷.
20.ABD
【分析】设,,,由求出可判断A;由可判断B;由三点共线,则可判断C;注意到,也就是,而,,即,由此结合离心率公式可判断D.
【详解】对于A,因为A,B关于原点对称,,,
设,,
因为,所以,,
解得:,,,故A正确;
对于B,因为,所以,
所以,所以,故B正确;
对于C,因为三点共线,,,,
所以,则,故C错误;
对于D,因为,在双曲线上,所以,,
,
因为,即,其中,
所以,所以,
则,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点睛:本题D选项的关键是得到,,,由此即可顺利得解.
21.AC
【分析】对于A:由得,可证得结论成立;对于B:设,由结合韦达定理可求得的值即得斜率;对于C:可证得A点为椭圆的上顶点,求出,,验证即可;对于D,可得是以A为直角的直角三角形,根据直角三角形内切圆半径公式求解即可.
【详解】
如图1:因为,
设,则,
所以,所以,故,故A正确.
设,,,
由椭圆离心率为可得:,,故椭圆方程可化为:,
联立直线l方程整理得:.
设,,则有:,,
又,所以,,
所以 ,解得:,故,故B错误.
如图2:设椭圆上顶点为,则,
因为所以,
所以与重合,所以为上顶点,
故,,,
易知满足,故C正确
对于D:由知:是以A为直角的直角三角形,
故内切圆半径,故D错误.
故选:AC.
22.BCD
【分析】分别设定抛物线C和直线的方程,设,,联立求得关于点坐标的韦达定理形式,进而转化各个选项即可;选项A,将转化为,求解即可;选项B,,求解即可;选项C,求得点的坐标,进而求得点到直线的距离,求解即可;选项D,设点到直线的距离为,可得,求解即可.
【详解】对A,设抛物线C:,设直线:,
设,,联立,
则,,
由于,可得,代入上式得:,
解得:,且直线的斜率为,
设直线MN的倾斜角为,则,且,
则,解得,故A错误;
对B,设抛物线C:,且直线的倾斜角为,
设直线:,
设,,联立,
则,,
,故B正确;
对C,由于点在抛物线C上,此时抛物线C:,
设,,
设直线AM:,
联立
则,解得(舍去,此时重合)或,
则点到直线的距离为,
同理可得,因为,则到直线的距离为,
故所求距离之积为,故C正确;
对D,由于点在抛物线C上,此时抛物线C:,
设直线AM:,
与抛物线方程联立可得,
则,则,用替换可得,
则,
则,,
故直线MN:,即,
则点F到直线MN的距离,
而
即,
,
得,
令,
故,
,
当且仅当时等号成立,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:若点在抛物线C上,且异于点,,则直线的斜率为定值,且该定值为处切线斜率的相反数.
23.CD
【分析】方法一直曲联立,得到的横纵坐标,用表示,再用向量的数量积为零,求出离心率的取值范围;方法二用中点坐标公式,表示出,再用向量的数量积为零,求出的轨迹方程,与椭圆有交点,求出取值范围;方法三用三角形中位线性质,再用向量垂直的条件得到的关系,再计算离心率的范围.
【详解】
方法一:设直线,其中,联立
解得,不妨设,
则,,
而,故,
将代入并除化简整理得,故,
观察可知,
故选:CD.
方法二:依题意,可得,又有,
故,即,;
又有,即圆与椭圆有公共点且公共点不在坐标轴上,
故,即,故,
故选:CD.
方法三:依题意,,
故分别是线段的中点,故;
又有,故,
则;因为,故,
即,得,
故选:CD.
【点睛】本题考查椭圆的方程、椭圆的性质,考查数学运算、逻辑推理、直观想象的核心素养. 方法一直曲联立,得到的横纵坐标,用表示,再用向量的数量积为零,求出离心率的取值范围;方法二用中点坐标公式,表示出,再用向量的数量积为零,求出的轨迹方程,与椭圆有交点,求出取值范围;方法三用三角形中位线性质,再用向量垂直的条件得到的关系,再计算离心率的范围.
24.AD
【分析】由双曲线的方程可知,,的值,逐一分析所给选项,判断正误.
【详解】由双曲线的方程可知,,,由题意可设,,
对于A,以为直径的圆经过,连接,,可得四边形为矩形,
设,,可得,即,得,
所以,故A正确;
对于B,,所以在双曲线的左支上,则,故B不正确;
对于C,由题意可得,设其中一条渐近线的方程为,则直线的方程为,即,
代入双曲线方程可得,化简得,解得,
如图在之间,所以,,即,
所以,故,故C不正确;
对于D,联立,可得:,由于,,
所以,由,当且仅当时取等号,故D正确.
故选:AD
25.AB
【分析】设直线方程为,,直线方程代入抛物线方程应用韦达定理得,从而可表示出点坐标,然后求出点坐标,判断各选项.
【详解】抛物线的焦点为,准线
设直线方程为,,,
联立,消去y得,
由韦达定理得:,,
∴,,直线方程为,
对于A,∵共线,∴,,同理,
,,
∴,即,故A正确;
对于B,若P,Q是线段的三等分点,则,,即,
又,,
∴,∴,又,解得:,故B正确;
对于C,由得,,
,,∴,
又,∴,
当时,,故C错;
对于D,由图可知,而,只要,就有,故D错.
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的焦点弦的性质,及直线与抛物线的位置关系,解题的关键是通过直线与抛物线联立结合韦达定理求出点坐标,然后求出点坐标,再依次判断选项,考查学生的运算求解能力,逻辑推理能力,属于难题.
26.ABD
【分析】A选项,根据离心率得到;B选项,设,,故,计算出;C选项,由椭圆定义及余弦定理,基本不等式得到点P在短轴端点时,最大,且此时,故C错;D选项,法一:设出直线方程,联立椭圆方程,求出,得到结论;法二:利用椭圆的第二定义进行求解.
【详解】A选项,因为C的离心率,所以,,解得,故A对;
B选项,由题意得,设,则,,
因为,,所以,,
则,
故B对;
C选项,设,,,,
则
,
当且仅当时,等号成立,
由于在上单调递减,
当点P在短轴端点时,最大,且此时,
故此时,故C错;
D选项,法一:直线方程为,即,
与椭圆方程联立得,
因为,所以,
,故,故D对.
法二:据椭圆第二定义易知:,
其中,
即,
解得,同理可得.
所以成立,故D对.
故选:ABD
【点睛】结论点睛:为椭圆上任意一点,为椭圆的焦点,则最大当且仅当为短轴顶点;
为椭圆上任意一点,为椭圆的长轴顶点,则最大当且仅当为短轴顶点;
为椭圆上任意一点,为椭圆的焦点,若,则椭圆的离心率的取值范围是.
27.ACD
【分析】A选项,由判别式可判断选项正误;B选项,由抛物线定义结合可判断选项正误;C选项,如图,过A,B作准线垂线,垂足为,由抛物线定义结合可判断选项正误;D选项,方法1,通过证明,可得,即可得坐标,后由抛物线定义可求得;方法2,设 关于轴的对称点为,通过说明三点共线,可得,后同方法1;方法3,由角平分线定理结合抛物线定义可得,后同方法1;方法4,利用结合,可得,即可得,后同方法1.
【详解】由题可得,.设方程为:,,将直线与抛物线方程联立:,消去x得:.
由题:,又由韦达定理知:.
A选项,由题可得或,则,故A正确;
B选项,由抛物线定义可知:,
则,
得.故B错误;
C选项,如图,过A,B作准线垂线,垂足为,因,则,
又,则.故C正确.
选项D,方法1:如图,过作x轴垂线,垂足为N,M.
则,
又所以.
注意到:,
则.
则,即存在满足题意,故D正确;
方法2:设 关于轴的对称点为,则.注意到:
,则三点共线,
所以,其余同方法1;
方法3:若平分,则由角平分线定理可得,
所以,又,.
即,下同方法1;
方法4:只需,即,
注意到,,则
,解得或3(舍去),后同方法1.
故选:ACD
【点睛】关键点睛:应难以直接用坐标表示角度,故角平分线条件常通过角平分线定理,相似,三角函数等转化为与长度,特殊角度相关的条件.
28.AB
【分析】对于A,先证明双曲线上一点的切线方程为,与双曲线的渐近线进行联立,可得坐标,可得到,结合即可判断;对于B,由A选项可得点是线段的中点,即可判断;对于C,由即可判断;对于D,通过可得,则能算出,结合余弦定理即可求解
【详解】对于选项,先求双曲线上一点的切线方程,
不妨先探究双曲线在第一象限的部分(其他象限由对称性同理可得).
由得:,所以,
则在点的切线斜率为,
所以在点的切线方程为:,
又因为,所以在点的切线方程为:,
当为右顶点时,切线方程为,易得也满足,
不失一般性,设点是双曲线在第一象限的一点或双曲线的右顶点,是切线与渐近线在第一象限的交点,是切线与渐近线在第四象限的交点,双曲线的渐近线方程为,
联立,
所以点,同理可得:,
则,
又因为,所以,即:,故A项正确;
对于选项B,由A项知,,
所以点是线段的中点,所以,故B项正确;
对于选项,因为在点的切线方程为:,
令得,所以点,
则,
当点在顶点时,仍然满足,故C项错误;
对于选项D,因为,所以,
又因为,所以,解得:,
即:,代入得,
所以
,
,
因为,所以,
所以,
解得:或6,所以离心率为或,故D项错误.
故选:AB
【点睛】结论点睛:双曲线上一点的切线方程为,对椭圆、抛物线也有类似结论.
29.BC
【分析】求得双曲线和C的离心率判断选项A;求得的周长判断选项B;由直线与圆锥曲线位置关系的判定判断选项C;求解满足题意条件的直线MN判断选项D.
【详解】选项A:双曲线C:的离心率
双曲线的离心率
则双曲线和C的离心率不一定相等.判断错误;
选项B:P为C:上一点,且
则有,整理得
则的周长为.判断正确;
选项C:由,可得
由题意可知,方程无解
当时,方程有解;
当时,则有,解之得或
故若直线与C没有公共点,则或.判断正确;
选项D:根据题意,过双曲线C的左焦点的直线方程可设为
令,由,可得
由,可得
则有,则有,
整理得,显然不成立.
当过双曲线C的左焦点的直线为水平直线时,方程为
则,,即.
综上可知,不存在分别在C的左、右两支上M,N使得.判断错误.
故选:BC
30.AC
【分析】A选项由为线段的中点以及抛物线定义即可判断;B选项由及抛物线方程求出,坐标,再说明,,三点共线,即存在直线即可,C选项设,,表示出直线,联立抛物线,利用即可判断,D选项设出直线,联立抛物线得到,通过焦半径公式结合基本不等式得即可判断.
【详解】解:对于A:如图:由抛物线知为的中点,轴,
所以为线段的中点,
由抛物线的定义知,所以,故A正确;
B选项,设,,,,,,,
为线段的中点,则,
,,,,
由,得,解得,,
又,,故,,,,,
可得,,故存在直线,满足.故B不正确;
C选项:由题意知,为线段的中点,从而设,,则,
直线的方程:,
与抛物线方程联立可得:
,由,
代入左式整理得,
则,所以直线与抛物线相切,故C正确;
对于D:设的方程,
联立,则,
,,
由,
而,由,得,解得:,
故,所以,故D错误.
故选:AC.
【点睛】本题考查了抛物线的定义和性质,考查向量问题,考查韦达定理的应用以及数形结合思想,是难题.
31.BD
【分析】A选项,根据离心率得到越大,越大,椭圆C越扁;
B选项,根据,得到,又因为,得到方程,求出,,得到离心率;
C选项:设出的方程,联立椭圆方程得到两根之和,两根之积,结合求出的值,从而求出直线斜率;
D选项,表达出,,从而得到方程,求出,进而表达出,即可判断D;
【详解】A选项,因为,所以,此时,故椭圆的离心率为,
越大,越大,椭圆C越扁,A错误;
B选项:因为,则,
又因为,则,故,
又因为,
解得,,故,B正确;
C选项:当时,椭圆C: 且,
当过的直线斜率为0时,此时A在轴上,不符合要求,舍去,
设过的直线的方程为,
因为点A在轴的上方,且,所以直线的斜率大于0,
联立得,,设,,
则,,所以,
解得,负值舍去,
所以直线的方程的斜率为,C错误;
D选项:设,则,所以,
则
,
同理可得,由,得,
故,则,
又因为,,
故
,D正确;
故选:BD.
【点睛】椭圆的焦半径公式:
(1)椭圆上一点,其中椭圆左右焦点分别为,,则,.
(2)椭圆上一点,其中椭圆上下焦点分别为,,则,.
32.
【详解】椭圆+y2=1焦点在x轴上,a=,b=1,c=
∴焦点坐标F1(﹣,0)F2(,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x1+,y1),=(x2﹣,y2),
∵,,由点A,B在椭圆上, 解得:x1=0,y1=±1,∴点A的坐标是(0,±1,).
故答案为(0,±1).
33.
【分析】先利用定比分点公式得到坐标的关系,将的坐标代入椭圆方程进行相减,得到,再利用椭圆的有界性进行求解.
【详解】设,,,则,
即,,将,的坐标代入椭圆方程,
得
,得,
即,又,
∴.
又∵,
∴,.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:此题考查直线与椭圆的位置关系,考查定比分点公式的应用,解决本题的关键在于得到和,考查计算能力,属于较难题.
34.
【分析】由以及定比分点公式得,再结合在双曲线上满足,可得与的关系并由的范围求得范围,从而由三角行列式面积公式即可求解面积的取值范围.
【详解】设,,,渐近线方程分别为,,
∴①,②,
由三角形行列式面积公式得③,
由于,由定比分点坐标公式得,
由于点在双曲线上,故满足,即为④,
将①②代入④中,即为,
化简为,即为,,
令,则,
所以时,;时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
且,
故.∴.
故答案为:.
35.
【分析】利用线段的定比分点公式得到①②两式,运用点差法推导出③式,代入结果化简得,将其与①式联立,求出,同理得,故得,设直线方程与椭圆方程联立,消元得并求出其值域,从而求得的范围.
【详解】设点,,,.
∵,∴,即.
由题意得,两式相减得③.
将式①②代入式③,整理得.
由得,同理可得,故.
当直线AB的斜率存在时,设直线,
联立方程,消去y得,故.
当时,;当时,,
从而,即,解得,
当直线AB的斜率不存在时,,此时.
综上,.
故答案为:.
36.
【分析】建立平面直角坐标系,写出对应点的坐标,根据点满足双曲线方程,建立双曲线离心率与参数之间的函数关系,进而求其值域即可.
【详解】以所在直线为轴、线段的中点为原点建立平面直角坐标系,如下所示:
设过点三点的双曲线方程为:,
根据题意可得:,设两点坐标分别为,
则,
由可得:,解得,
因为点的坐标都满足双曲线方程,故可得:
,则,将其代入,
整理化简可得:,即,
整理得:,又因为,
故可得,则.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:本题考查双曲线离心率的求解,解决问题的关键是根据题意,建立离心率与参数之间的关系,同时要注意计算的准确度,属中档题.
37. 5 2
【分析】方法一:先根据条件得到A,B坐标间的关系,代入椭圆方程解得B的纵坐标,即得B的横坐标关于m的函数关系,最后根据二次函数性质确定最值即可解出;方法二:设直线方程,与椭圆联立,根据的关系解出,根据不等式求出范围即可;方法三:利用直线的参数方程几何意义得到,根据韦达定理得出,利用不等式求出范围;方法四:直接硬算求解,最后利用二次函数性质得出;方法五:利用仿射变换求解;方法六:利用中点弦的性质求解.
【详解】[方法一]:点差法+二次函数性质
设,由得
∵A,B在椭圆上,∴ ,
即,与相减得:,
∴,当且仅当时取等号,
即时,点B横坐标的绝对值最大,为2.
[方法二]:【通性通法】设线+韦达定理
由条件知直线的斜率存在,设,直线的方程为,
联立,得,,
根据韦达定理得,
由知,代入上式解得,
∴.
此时,又,解得.
[方法三]:直线的参数方程+基本不等式
设直线的参数方程为其中t为参数,为直线的倾斜角,
将其代入椭圆方程中化简得,
设点A,B对应的参数分别为,则.
由韦达定理知,解得,
∴,
此时,即,代入,解得.
[方法四]:直接硬算求解+二次函数性质
设,∵,∴.
即 ①, ②,
又∵,∴.
不妨设,因此,
代入②式可得,
化简整理得.
由此可知,当时,上式有最大值16,即点B横坐标的绝对值有最大值2.
∴.
[方法五]:【最优解】仿射变换
如图,作如下仿射变换,则为一个圆.
根据仿射变换的性质,点B的横坐标的绝对值最大,等价于点的横坐标的绝对值最大,则
.
当时等号成立,根据,易得,此时.
[方法六]:中点弦性质的应用
设,由可知,则中点.
∵,∴,整理得,
由于,则时,,∴.
故答案为:5;2.
38.
【分析】由准线方程可得抛物线为,设直线的方程为并于抛物线联立,利用韦达定理和即可求得,两点的纵坐标,再由可得结果.
【详解】易知准线,可得,所以可得抛物线,则;
设直线的方程为,如下图所示:
联立直线和抛物线方程可得,易知;
不妨设,可得;
由可得,即;
联立可解得或;
又的面积为.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用三角形相似将线段比例转化成纵坐标的比值,结合韦达定理和三角形面积表达式求解.
39.
【分析】设,则,根据双曲线的定义和余弦定理得到,则得到离心率的值.
【详解】设,则.
由双曲线的定义可得.
因为,所以,所以,
则,.
在中,由余弦定理可得,
即,即,
在中,由余弦定理可得,
则,即,
从而,即,即,故.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是设,则,再灵活运用双曲线定义求得,,然后再多次利用余弦定理得到,从而解出离心率.
40.或
【分析】由A,F,B三点共线可得,再将A,B两点代入椭圆得到对应关系式,最后消去求出,进而得到直线的斜率.
【详解】设,,因为,
又A,F,B三点共线,所以,
所以,所以,.
又,在椭圆上,
所以,所以,
即,
所以,所以,
所以,又,所以,所以,
由,解得,
当时,直线l的斜率;
当时,直线l的斜率,所以直线l的斜率为或.
41. /
【分析】设,由求出,进而可得出答案.
【详解】由题意,准线:,
设,则,
又,
则有,解得或,
因此点的横坐标为,
设准线与轴交于点,则,
故在中,,所以.
故答案为:;.
42./
【分析】取线段的中点为,由已知条件可得,即三点共线,,且,则,再利用以及等面积法即可求得椭圆离心率为.
【详解】如图所示:
不妨取点在轴上方,设点的纵坐标为,点的纵坐标为,的内切圆半径为,椭圆焦距为,
取线段的中点为,设点的纵坐标为,
由可得,即
又为的中点,可得,即,
所以三点共线,且,可得,
又因为,所以;
利用椭圆定义以及等面积法可得,,
,
所以,可得,
即椭圆离心率为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:求解内切圆问题时,一般是利用等面积法将三角形面积与周长之间建立联系,再根据椭圆定义即可直接得出之间的关系,进而求出离心率.
43.
【分析】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,设、,求出点的坐标,利用求出点的坐标,将点的坐标代入双曲线方程,可得出关于的方程,即可解得该双曲线的离心率的值.
【详解】,以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
设双曲线的方程为,
由于双曲线的焦点为、,可设、,
由于双曲线过、两点,且,
由双曲线的对称性可知,点、关于轴对称,则,
将代入双曲线方程可得,可得,则,
设点,由可得,
即,可得,解得,
所以,点,
将点的坐标代入双曲线方程可得,即,可得,
,解得.
因此,该双曲线的离心率为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:
(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率的值;
(2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;
(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.
44.
【分析】联立直线和抛物线方程,利用韦达定理得到,再利用平行线分线段成比例,将长度比转换为坐标关系,从而得解.
【详解】依题意,抛物线的焦点坐标为,
易知直线斜率存在,设直线方程为:,,
联立,消去,得
易知,则,即,
过作垂直于轴,过作平行于轴,两者交于,
过作垂直于轴,交轴于,根据对称性,示意图如下,
因为,所以,
因为,所以,
则.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
45.
【分析】设,根据,可得三点共线,,设直线的方程为,联立方程,利用韦达定理求出,不妨令,再计算即可得解.
【详解】,
设,
因为,
所以三点共线,且,
即,
可设直线的方程为,
联立,消得,
则,
,
,
因为与面积之和的最小值,则只能,
不妨令,
则,,
故,
当且仅当,,即时取等号,
此时,
所以与面积之和的最小值为.
故答案为:;.
46.
【分析】设,根据,得到关系,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,即可得到的关系,然后再根据直线与圆相切,列出方程即可求得结果.
【详解】设,显然直线的斜率存在且不为0
则直线方程为
因为
因为,则,即
联立消去,化简可得
由韦达定理可得
且,所以
所以
即直线方程为
且直线与圆相切,则
令,则,解得或(舍)
即
故答案为:
47./
【分析】设,由,结合向量坐标运算表示出,代入到椭圆的方程,再由点差法和斜率公式求解即可.
【详解】如图,设,故,
则,又都在椭圆上,
故,且,
两式相减得:,
即,且把该式记为①,
同理可得:,且把该式记为②,
故由②-①得:,所以.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题考查解析几何,解题关键是合理分析给定的条件,然后运用点差法,得到所要求的斜率即可.
48..
【分析】设设,,然后将直线方程代入双曲线方程并化简,进而根据根与系数的关系及建立关于的方程,进而解得答案.
【详解】由题意,设,易知,设,则,代入双曲线方程得:,
易知,,…①,
由,代入①得:,
所以,,
即.
故答案为:.
【点睛】由,由此可知题目应涉及到根与系数的关系,进而设出直线方程然后与双曲线联立,然后解决问题.
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