2025年高考数学一轮复习-直线与圆锥曲线-专项训练(含答案)
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这是一份2025年高考数学一轮复习-直线与圆锥曲线-专项训练(含答案),共16页。试卷主要包含了基本技能练,创新拓展练等内容,欢迎下载使用。
一、基本技能练
1.椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,9)=1中,以点M(-1,2)为中点的弦所在直线斜率为( )
A.eq \f(9,16) B.eq \f(9,32)
C.eq \f(9,64) D.-eq \f(9,32)
2.抛物线y2=4x的焦点为F,点A在抛物线上.若|AF|=3,则直线AF的斜率为( )
A.±eq \r(2) B.±2eq \r(2)
C.eq \r(2) D.2eq \r(2)
3.若双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆x2+y2-4y+2=0所截得的弦长为2,则双曲线C的离心率为( )
A.eq \r(3) B.eq \f(2\r(3),3)
C.2 D.eq \r(2)
4.F1,F2分别是椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点,B是椭圆的上顶点,过点F1作BF2的垂线交椭圆C于P,Q两点,若3eq \(PF1,\s\up6(→))=7eq \(F1Q,\s\up6(→)),则椭圆C的离心率是( )
A.eq \f(\r(3),3)或eq \f(\r(6),3) B.eq \f(2\r(5),5)或eq \f(\r(5),5)
C.eq \f(\r(21),7)或eq \f(2\r(7),7) D.eq \f(5,9)或eq \f(2\r(14),9)
5.已知椭圆M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,2)=1(a>eq \r(2)),过焦点F的直线l与M交于A,B两点,坐标原点O在以AF为直径的圆上,若|AF|=2|BF|,则M的方程为( )
A.eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1 B.eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1
C.eq \f(x2,5)+eq \f(y2,2)=1 D.eq \f(x2,6)+eq \f(y2,2)=1
6.(多选)已知双曲线C:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1,F1,F2为C的左、右焦点,则( )
A.双曲线eq \f(x2,4+m)-eq \f(y2,5+m)=1(m>0)和C的离心率相等
B.若P为C上一点,且∠F1PF2=90°,则△F1PF2的周长为6+2eq \r(14)
C.若直线y=tx-1与C没有公共点,则teq \f(\r(6),2)
D.在C的左、右两支上分别存在点M,N,使得4eq \(F1M,\s\up6(→))=eq \(F1N,\s\up6(→))
7.已知直线y=kx-1与焦点在x轴上的椭圆eq \f(x2,2)+eq \f(y2,b)=1总有公共点,则b的取值范围是________.
8.已知F1,F2为椭圆C:eq \f(x2,16)+eq \f(y2,4)=1的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为________.
9.已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,P(x1,y1),Q(x2,y2)是双曲线右支上的两点,x1+y1=x2+y2=3.记△PQF1,△PQF2的周长分别为C1,C2,若C1-C2=8,则双曲线的右顶点到直线PQ的距离为________.
10.已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过原点的直线l与双曲线在第一象限和第三象限的交点分别为A,B,∠F1AF2=60°,四边形AF1BF2的周长p与面积S满足p2=eq \f(128\r(3),9)S,则该双曲线的离心率为________.
11.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,其准线与x轴交于点P,过点P作直线l与C交于A,B两点,点D与点A关于x轴对称.
(1)证明:直线BD过点F;
(2)若eq \(DF,\s\up6(→))=3eq \(FB,\s\up6(→)),求l的斜率.
12.已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(\r(3),2),且经过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\r(3),\f(1,2))).
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,点M是x轴上的一点,过点M的直线l与椭圆C交于A,B两点(点A在x轴的上方),若|AM|=2|MB|,且直线l与圆O:x2+y2=eq \f(4,7)相切于点N,求△OMN的面积.
二、创新拓展练
13.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(9,6),动点C在线段OB上,BD⊥y轴,CE⊥y轴,CF⊥BD,垂足分别是D,E,F,OF与CE相交于点P.已知点Q在点P的轨迹上,且∠OAQ=120°,则|AQ|=( )
A.4 B.2
C.eq \f(4,3) D.eq \f(2,3)
14.(多选)已知F为抛物线C:y2=6x的焦点,过直线x=-eq \f(3,2)上一动点P作C的两条切线,切点分别为A,B,则下列恒为定值的是( )
A.eq \f(|PA|·|PB|,|AB|) B.eq \f(|FA|·|FB|,|AB|)
C.eq \f(\(PA,\s\up6(→))·\(PB,\s\up6(→)),\(PF,\s\up6(→))2) D.eq \f(\(FA,\s\up6(→))·\(FB,\s\up6(→)),\(FP,\s\up6(→))2)
15.双曲线T:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦距为2c,圆x2+y2=c2与T及T的渐近线分别在第一象限交于点M,N.若M,N关于直线y=x对称,则T的离心率为________.
16.在平面直角坐标系中,顶点在原点、以坐标轴为对称轴的抛物线C经过点(1,2).
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知抛物线C关于x轴对称,过焦点F的直线交C于A,B两点,线段AB的垂直平分线交直线AB于点P,交C的准线于点Q.若|AB|=|PQ|,求直线AB的方程.
参考答案与解析
一、基本技能练
1.答案 B
解析 设以M为中点的弦为弦AB,弦AB的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则eq \f(xeq \\al(2,1),16)+eq \f(yeq \\al(2,1),9)=1,eq \f(xeq \\al(2,2),16)+eq \f(yeq \\al(2,2),9)=1,两式相减得eq \f((x1+x2)(x1-x2),16)+eq \f((y1+y2)(y1-y2),9)=0,又弦AB中点为M(-1,2),
∴x1+x2=-2,y1+y2=4,
即eq \f(-2(x1-x2),16)+eq \f(4(y1-y2),9)=0,
∴k=eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \f(9,32).
2.答案 B
解析 由题意得F(1,0),设点A(x0,y0),
则|AF|=x0+1=3,
故x0=2,y0=±2eq \r(2),
故点A坐标为(2,2eq \r(2))或(2,-2eq \r(2)),
所以直线AF的斜率为±2eq \r(2).故选B.
3.答案 C
解析 不妨设双曲线的一条渐近线方程为:bx+ay=0,
圆x2+y2-4y+2=0的圆心为(0,2),半径为eq \r(2),
可得圆心到直线的距离为
eq \f(2a,\r(a2+b2))=eq \r((\r(2))2-12),
整理得4a2=a2+b2,
即4a2=c2,∴e=eq \f(c,a)=2,故选C.
4.答案 B
解析 由椭圆C的方程可得B(0,b),F2(c,0),F1(-c,0),
所以kBF2=-eq \f(b,c),
设直线PQ的方程为y=eq \f(c,b)(x+c),
即x=eq \f(b,c)y-c,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(b2x2+a2y2=a2b2,,x=\f(b,c)y-c,))
整理得(b4+a2c2)y2-2b3c2y-b4c2=0,
可得y1+y2=eq \f(2b3c2,b4+a2c2),①
y1y2=-eq \f(b4c2,b4+a2c2),②
因为3eq \(PF1,\s\up6(→))=7eq \(F1Q,\s\up6(→)),
则3(-c-x1,-y1)=7(x2+c,y2),
可得y1=-eq \f(7,3)y2代入①可得
y2=-eq \f(3b3c2,2(b4+a2c2)).③
将y1=-eq \f(7,3)y2代入②可得
yeq \\al(2,2)=eq \f(3b4c2,7(b4+a2c2)),④
③代入④可得eq \f(9b6c4,4(b4+a2c2)2)=eq \f(3b4c2,7(b4+a2c2))化简,得25c4-25a2c2+4a4=0,
即25e4-25e2+4=0,
解得e2=eq \f(1,5)或e2=eq \f(4,5),
即e=eq \f(\r(5),5)或e=eq \f(2\r(5),5),故选B.
5.答案 A
解析 由题意不妨设F(-c,0),
因为原点O在以AF为直径的圆上,
所以OA⊥OF,
可得A为椭圆M短轴的端点,则A(0,eq \r(2)),
因为|AF|=2|BF|,
所以Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)c,-\f(\r(2),2)))代入椭圆M方程中可得eq \f(9c2,4a2)+eq \f(1,4)=1,即a2=3c2,
又c2=a2-2,所以a2=3(a2-2),
解得a2=3,
所以椭圆M的方程为eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1,故选A.
6.答案 BC
解析 选项A:双曲线C:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1的离心率e=eq \f(3,2),
双曲线eq \f(x2,4+m)-eq \f(y2,5+m)=1(m>0)的离心率e=eq \f(\r(4+m+5+m),\r(4+m))=eq \f(\r(9+2m),\r(4+m)),
则双曲线eq \f(x2,4+m)-eq \f(y2,5+m)=1(m>0)和C的离心率不一定相等.判断错误;
选项B:P为C:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1上一点,且∠F1PF2=90°,
则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(|PF1|2+|PF2|2=36,,|PF1|-|PF2|=4,))整理得|PF1|+|PF2|=2eq \r(14),
则△F1PF2的周长为6+2eq \r(14).选项B判断正确;
选项C:由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(x2,4)-\f(y2,5)=1,,y=tx-1,))
可得(5-4t2)x2+8tx-24=0,
由题意可知,方程(5-4t2)x2+8tx-24=0无解.
当5-4t2=0时,方程(5-4t2)x2+8tx-24=0有解;
当5-4t2≠0时,
则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(5-4t2≠0,,(8t)2+96(5-4t2)0),
一条渐近线方程为y=eq \f(b,a)x,
设M(x1,y1),N(x2,y2),其中x1,x2,y1,y2>0,
联立方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=\f(b,a)x,,x2+y2=c2))可得x2=a2,
∴x=±a,
即M的横坐标为x1=a.
联立方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2+y2=c2,,\f(x2,a2)-\f(y2,b2)=1))
整理得b2(c2-y2)-a2y2=a2b2,
即y2=eq \f(b4,c2),解得y=±eq \f(b2,c),
即点N的纵坐标为y2=eq \f(b2,c).
因为点M与点N关于直线y=x对称可得x1=y2,
即a=eq \f(b2,c),即b2=ac,∴c2-a2=ac,
即e2-e-1=0,解得e=eq \f(1+\r(5),2)或e=eq \f(1-\r(5),2),
又∵双曲线离心率e>1,∴e=eq \f(1+\r(5),2).
16.解 (1)当焦点在x轴时,设抛物线C:
y2=2px(p>0).
将点(1,2)代入得p=2,
此时抛物线的方程为y2=4x.
当焦点在y轴时,设抛物线C:x2=2py(p>0),
将点(1,2)代入得p=eq \f(1,4),
此时抛物线的方程为x2=eq \f(1,2)y.
综上,抛物线C的方程为y2=4x或x2=eq \f(1,2)y.
(2)当抛物线C的焦点在x轴时,其方程为y2=4x,焦点坐标为(1,0),准线方程为
x=-1.
∵当直线AB的斜率不存在时,|AB|=4,|PQ|=2,不符合题意,
∴直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x-1)(k≠0),与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=k(x-1),,y2=4x))消去y得,
k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
∴Δ=16k2+16>0,x1+x2=eq \f(2k2+4,k2),
∴|AB|=x1+x2+2=4+eq \f(4,k2),
线段AB的中点P为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,k2),\f(2,k))),
∴直线PQ的方程为
y-eq \f(2,k)=-eq \f(1,k)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-1-\f(2,k2))).
令x=-1,得y=eq \f(4,k)+eq \f(2,k3),
∴Qeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(4,k)+\f(2,k3))),
∴|PQ|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,k2)+1))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,k)-\f(4,k)-\f(2,k3)))\s\up12(2))=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,k2)))eq \r(1+\f(1,k2)).
由|PQ|=|AB|得,2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,k2)))eq \r(1+\f(1,k2))=4+eq \f(4,k2),
解得k=±eq \f(\r(3),3),
∴直线AB的方程为y=eq \f(\r(3),3)x-eq \f(\r(3),3)或y=-eq \f(\r(3),3)x+eq \f(\r(3),3).
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