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高二数学上学期期末复习解答题压轴题二十二大题型专练(范围:第一、二、三章)
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这是一份高二数学上学期期末复习解答题压轴题二十二大题型专练(范围:第一、二、三章),文件包含高二上学期期末复习解答题压轴题二十二大题型专练范围第一二三章原卷版docx、高二上学期期末复习解答题压轴题二十二大题型专练范围第一二三章解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共130页, 欢迎下载使用。
题型1
向量共线、共面的判定及应用
1.(23-24高二·全国·课后作业)如图所示,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,点E在A1D1上,且A1E=2ED1,点F在体对角线A1C上,且A1F=23FC.求证:E,F,B三点共线.
2.(23-24高二·湖南·课后作业)已知向量a,b,c不共面,AB=4a+5b+3c,AC=2a+3b+c,AD=6a+7b+5c.求证:B,C,D三点共线.
3.(23-24高三上·四川成都·开学考试)在四棱柱ABCD−A1B1C1D1中,D1E=kD1A,D1F=kD1B,D1G=kD1C,D1H=kD1D.
(1)当k=34时,试用AB,AD,AA1表示AF;
(2)证明:E,F,G,H四点共面;
4.(23-24高二·江苏·课后作业)已知A,B,C三点不共线,对于平面ABC外的任意一点O,分别根据下列条件,判断点M是否与点A,B,C共面:
(1)OM=12OA+13OB+16OC;
(2)OM=3OA−OB−OC.
题型2
空间向量的数量积及其应用
5.(24-25高二上·湖北宜昌·期中)如图,在三棱柱ABC−A1B1C1中,AB=a,AC=b,AA1=c,点D满足C1D=2DC.
(1)用a,b,c表示B1D;
(2)若三棱锥A1−ABC的所有棱长均为2,求B1D及A1C⋅B1D.
6.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段练习)如图,在六棱柱ABCDEF−A1B1C1D1E1F1中,底面ABCDEF是正六边形,设AB=a,AF=b,AA1=c.
(1)用a,b,c分别表示A1D,A1C.
(2)若cs∠BAA1=cs∠FAA1=14,AB=2,AA1=4,求:
(ⅰ)A1C⋅A1D;
(ⅱ)AE1.
7.(24-25高二上·四川广安·阶段练习)AB=AD=1,AA1=2,∠BAD=π2,∠BAA1=∠DAA1=π3.
(1)用向量AB,AD,AA1表示向量BD1,并求BD1;
(2)求csBD1,AC.
8.(23-24高二下·广东中山·开学考试)如图,在平行六面体ABCD−A1B1C1D1中,AB=5,AD=3,AA1=4,∠DAB=90°,∠BAA1=∠DAA1=60°,E是CC1的中点,设AB=a,AD=b,AA1=c.
(1)求AE的长;
(2)求AE和BC夹角的余弦值.
题型3
空间向量基本定理及其应用
9.(23-24高二下·上海·开学考试)如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,E为棱CC1的中点,点F在线段DB1上,且3DF=2FB1.
(1)用DA,DC,DD1表示D1A,D1E及D1F;
(2)求证:A,E,D1,F四点共面.
10.(24-25高二上·贵州遵义·期中)在四棱柱ABCD−A1B1C1D1中,AD//BC,AB⊥AD,∠A1AB=∠A1AD=π3,BB1=AD=2AB=2BC=2,点E满足B1E=2ED.
(1)若AE=xAB+yAA1+zAD,求x+y+z的值;
(2)求|AE|.
11.(24-25高二上·重庆·阶段练习)如图,在四面体P−ABC中,PA⊥平面PBC,BC⊥平面PAB,D为PC的中点,BE=2EA.
(1)设PA=a,PB=b,BC=c,用a,b,c表示DE;
(2)若PA=PB=BC=1
(i)求DE
(ii)求AC⋅DE.
12.(2024高二上·全国·专题练习)如图,在底面ABCD为菱形的平行六面体ABCD−A1B1C1D1中,M,N分别在棱AA1,CC1上,且A1M=13AA1,CN=13CC1,且∠A1AD=∠A1AB=∠DAB=60∘.
(1)用向量AA1,AD,AB表示向量MN;
(2)求证:D,M,B1,N共面;
(3)当AA1AB为何值时,AC1⊥A1B.
题型4
利用空间向量证明线、面的位置关系
13.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段练习)如图,正四棱柱ABCD−A1B1C1D1的底面边长为2,E为棱CD的中点,FC1=3CF,且四棱锥E−BCFB1的体积为526.
(1)求棱CC1的长;
(2)证明:平面BCD1⊥平面B1EF.
14.(24-25高二上·福建福州·期中)在四棱锥P−ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,PA=PD,AB⊥AD,AB=1,AD=2,AC=CD=5.
(1)求证:PD⊥平面PAB;
(2)在棱PA上是否存在点M,使得BM//平面PCD?若存在,求出PMPA的值;若不存在,请说明理由.
15.(24-25高二下·全国·课后作业)如图所示,四边形ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD,M,N,Q分别是PC,AB,CD的中点.
(1)求证:MN//平面PAD;
(2)求证:平面MNQ//平面PAD.
16.(24-25高二下·全国·课后作业)如图,在正三棱柱ABC−A1B1C1中,BC=CC1,M,N,P分别是CC1,AB,BB1的中点.
(1)求证:平面NPC//平面AB1M.
(2)在线段BB1上是否存在一点Q,使AB1⊥平面A1MQ?若存在,确定点Q的位置;若不存在,也请说明理由.
题型5
利用空间向量研究点、线、面的距离问题
17.(24-25高二上·广东广州·期中)如图,在四棱锥O−ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,OA⊥底面ABCD,OA=2,M为OA的中点,N为BC的中点,解答以下问题:
(1)证明:直线MN ∥平面OCD;
(2)求点N到平面OCD的距离.
18.(23-24高二上·山东淄博·阶段练习)在棱长为1的正方体ABCD−A1B1C1D1中,E为线段A1B1的中点,F为线段AB的中点.
(1)求直线EC与AC1所成角的余弦值;
(2)求直线FC到平面AEC1的距离.
19.(2024高二·全国·专题练习)设正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为2,求:
(1)求直线B1C到平面A1BD的距离;
(2)求平面A1BD与平面B1CD1间的距离.
20.(24-25高二上·福建福州·期中)如图,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,AB=3,AD=AA1=2,点E在AB上,且AE=1.
(1)求直线BC1与平面A1EC所成角的正弦值;
(2)若点P在侧面A1ABB1上,且点P到直线BB1和CD的距离相等,求点P到直线AD1距离的最小值.
题型6
利用空间向量求空间角
21.(24-25高二上·四川乐山·阶段练习)如图所示,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,已知M是BD的中点.
(1)求A1M与C1D所成角的余弦值;
(2)求平面A1BD与平面A1C1D夹角的余弦值.
22.(24-25高三上·湖北宜昌·阶段练习)如图,四边形ABCD与BDEF均为菱形,且FA=FC,∠DAB=∠DBF=60∘
(1)求证:平面ABCD⊥平面BDEF
(2)求直线AD与平面ABF所成角的正弦值.
23.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)如图所示,直三棱柱ABC−A1B1C1中,AC⊥BC,点M在线段AB上,AC=BC=CC1=3, AM =2.
(1)求证:AB1⊥BC1;
(2)求二面角A−CB1−M的正弦值.
24.(24-25高二上·山西大同·期中)如图,在多面体ABCDEF中,平面ABCD⊥平面ADEF,四边形ADEF为平行四边形,AB//CD,AD⊥CD,∠FAD=π4,AF=22,AB=AD=12CD=2,P为EC的中点.
(1)求证:DF⊥BC;
(2)求点P到平面ABF的距离;
(3)在线段BC上是否存在一点H,使得平面DHP与平面BEF的夹角的余弦值为4214?若存在,求BHBC的值;若不存在,请说明理由.
题型7
立体几何中的探索性问题
25.(24-25高二上·广西玉林·期中)如图,在四棱锥P−ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,AB⊥AD,PA=PD,AB=1,AD=2,AC=CD=5.
(1)求证:PD⊥平面PAB;
(2)求直线PA与平面PCD所成角的余弦值;
(3)在棱PB上是否存在点M,使得AM//平面PCD?若存在,求出BMBP的值;若不存在,请说明理由.
26.(23-24高二上·吉林·阶段练习)如图,在四棱锥S−ABCD中,四边形ABCD是矩形,△SAD是正三角形,且平面SAD⊥平面ABCD,AB=1,P为棱AD的中点,四棱锥S−ABCD的体积为233.
(1)若E为棱BS的中点,求证:PE//平面SCD;
(2)在棱SA上是否存在点M,使得平面PBM与平面SAD的夹角的余弦值为217?若存在,指出点M的位置并给以证明;若不存在,请说明理由.
27.(24-25高二上·福建厦门·阶段练习)在如图所示的几何体中,PD垂直于梯形ABCD所在的平面,∠ADC=∠BAD=π2,F为PA的中点,PD=2,AB=AD=12CD=1,四边形PDCE为矩形,线段PC交DE于点N.(用向量坐标法)
(1)求点N到平面PAB的距离;
(2)在线段EF上是否存在一点Q,使得直线BQ与平面BCP所成角的大小为π6?若存在,求出FQ的长; 若不存在,请说明理由.
28.(24-25高二上·北京·期中)如图,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,AD=1,AB=AA1=2,H,F,M分别是棱C1D1,BB1,B1C1的中点.
(1)判断直线A1M与平面B1HF的位置关系,并证明你的结论;
(2)求直线HF与平面A1MD所成角的正弦值;
(3)在线段HF上是否存在一点Q,使得点Q到平面A1BCD1的距离是2,若存在,求出HQHF的值;若不存在,说明理由.
题型8
直线与线段的相交关系求斜率范围
平面向量线性运算的坐标表示
平面向量线性运算的坐标表示
29.(24-25高二上·陕西安康·阶段练习)已知直线l过点P2,2,且与以A−1,−1和B3,2−3为端点的线段相交.
(1)求直线l的斜率k的取值范围;
(2)求直线l的倾斜角a的取值范围.
30.(23-24高二上·全国·课后作业)已知坐标平面内三点A−2,−4,B2,0,C−1,1.
(1)求直线AB的斜率和倾斜角;
(2)若Em,n是线段AC上一动点,求nm−2的取值范围.
31.(23-24高二上·四川巴中·阶段练习)已知坐标平面内三点A−1,1,B1,1,C2,3+1.
(1)求直线AC的倾斜角;
(2)若D为△ABC的AB边上一动点,求直线CD的倾斜角的取值范围.
32.(23-24高二上·河南·阶段练习)已知坐标平面内三点A−2,−4,B2,0,C−1,1.
(1)求直线AB的斜率和倾斜角;
(2)若A,B,C,D可以构成平行四边形,且点D在第一象限,求点D的坐标;
(3)若Em,n是线段AC上一动点,求nm−2的取值范围.
题型9
直线方程的求解
平面向量线性运算的坐标表示
平面向量线性运算的坐标表示
33.(24-25高二上·广东深圳·期中)已知△ABC的三个顶点是A(1,−3),B(2,1),C(−1,4).
(1)求BC边上的高所在直线l1的方程;
(2)若直线l2过点C,且点A,B到直线l2的距离相等,求直线l2的方程.
34.(24-25高二上·重庆·期中)已知△ABC的三个顶点分别是A5,1,B7,−3,C−9,5.
(1)求AB边上的高所在的直线方程;
(2)求AB边上的中线所在的直线方程;
(3)求∠ABC角平分线所在的直线方程.
35.(24-25高二上·广东佛山·阶段练习)已知△ABC的三个顶点分别是A5,1,B7,−3,C−8,2.
(1)求BC边上的高所在的直线方程;
(2)若直线l过点A,且与直线x+y+1=0平行,求直线l的方程;
(3)求BC边上的中线所在的直线方程.
36.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知△ABC的三个顶点是A1,5,B−5,−7,C3,−3,求:
(1)边BC上的中线所在直线的方程;
(2)边BC上的高所在直线的方程;
(3)∠ABC的角平分线所在直线的方程.
题型10
距离问题
37.(24-25高二上·吉林·阶段练习)已知直线l1:ax−2y+2=0,直线l2:x−a−1y−2=0.
(1)若l1//l2,求l1,l2之间的距离;
(2)若l1⊥l2,求l1,l2及x轴围成的三角形的面积.
38.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)已知直线l:(2m+2)x+(1−4m)y−2m−7=0
(1)证明:无论m为何值,直线l与直线x−2y−1=0总相交;
(2)求点Q(2,4)到直线l距离的最大值;
(3)若O为坐标原点,直线l与x,y轴的正半轴分别交于A,B两点,求△AOB面积的最小值.
39.(23-24高二上·天津河西·阶段练习)已知直线m:a−1x+2a+3y−a+6=0,n:x−2y+3=0.
(1)若坐标原点O到直线m的距离为5,求a的值;
(2)当a=0时,直线l过m与n的交点,且它在两坐标轴上的截距相反,求直线l的方程.
40.(24-25高二上·广东深圳·期中)已知直线l1:2x−y−3=0,l2:mx−(m+1)y+1=0,其中m为实数.
(1)当l1//l2时,求直线l1,l2之间的距离;
(2)当m=2时,求过直线l1,l2的交点,且平行于直线2x+y+4=0的直线方程.
题型11
点、线间的对称问题
41.(24-25高二上·福建龙岩·阶段练习)已知直线l:x+2y−2=0,试求:
(1)点P−2,−1关于直线l的对称点坐标.
(2)直线l1:y=x−2关于直线l对称的直线l2的方程.
(3)直线l关于点A1,1对称的直线方程.
42.(24-25高二上·湖北·期中)已知△ABC的顶点A(2,1),边AB的中线CM所在直线方程为x−y+1=0,边AC的高BH所在直线方程为x−2y+2=0.
(1)求点B的坐标;
(2)若入射光线经过点A(2,1),被直线CM反射,反射光线过点N(4,2),求反射光线所在的直线方程.
43.(24-25高二上·上海·随堂练习)如图,已知A6,63,B0,0,C12,0,直线l:k+3x−y−2k=0.
(1)求直线l经过的定点坐标;
(2)若P2,23,李老师站在点P用激光笔照出一束光线,依次由BC(反射点为K)、AC(反射点为I)反射后,光斑落在P点,求入射光线PK的直线方程.
44.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)直线l过点P−2,0,点Q1,3到直线l的距离为23,直线l′与直线l关于点Q对称.
(1)求直线l′的方程;
(2)记原点为O,直线l′上有一动点M,则当OM+MQ最小时,求点M的坐标.
题型12
圆的切线长及切线方程问题
45.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)已知圆C过A2,−4,B−2,−2两点,且圆心C在直线x+4y−6=0上.
(1)求圆C的方程;
(2)过点P7,−1作圆C的切线,求切线方程.
46.(24-25高二上·安徽芜湖·期中)已知圆M的方程为x2−8x+y2−8y−4=0.
(1)过点0,−4的直线m截圆M所得弦长为45,求直线m的方程;
(2)过直线l:x+y+4=0上任意一点P向圆M引切线,切点为Q,求PQ的最小值.
47.(24-25高二上·宁夏银川·期中)已知⊙C:x2+y2+Dx+Ey−12=0关于直线x+2y−4=0对称,且圆心在y轴上.
(1)求⊙C的标准方程;
(2)已知动点M在直线y=x−5上,过点M引⊙C的切线MA,求MA的最小值.
48.(23-24高二上·福建福州·期末)已知圆O:x2+y2=1,直线l:x+(m−3)y−m=0(m∈R).
(1)若直线l与圆O相切,求m的值;
(2)当m=4时,已知P为直线l上的动点,过P作圆O的两条切线,切点分别为A,B,当切线长最短时,求弦AB所在直线的方程.
题型13
直线与圆有关的最值(范围)问题
49.(2024高三·全国·专题练习)已知点Px,y是圆(x+2)2+y2=1上任意一点.
(1)求P点到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值.
(2)求x−2y的最大值和最小值.
(3)求y−2x−1的最大值和最小值
50.(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知圆C:x2+y2−2x−2my+4=0.
(1)求m的取值范围;
(2)当m取最小正整数时,若点P为直线4x−3y+12=0上的动点,过P作圆C的一条切线,切点为A,求线段PA的最小值.
51.(23-24高三上·四川绵阳·阶段练习)已知圆C:x2+y2+2x−4y+3=0
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上截距相等,求切线的方程;
(2)从圆C外一点Px,y向圆引切线PM,M为切点,O为坐标原点,且PM=PO,求PO的最小值
52.(23-24高二上·江苏泰州·期中)已知Mx,y,A1,2,B−2,−1,且MA=2MB,点Q−2,2.
(1)求MQ的最大值和最小值;
(2)求y−2x−2的最大值和最小值;
(3)求y−x的最大值和最小值.
题型14
直线与圆有关的面积问题
53.(24-25高二上·重庆·期中)已知圆C:x2+y2−8y+8=0,A是圆C上的一个动点,点P2,2,M是线段AP的中点,O为坐标原点.
(1)求动点M的轨迹方程;
(2)当OP=OM时,求直线PM的方程及△POM的面积.
54.(24-25高二上·上海·期中)已知直线l:ax−y+2−a=0a∈R,圆O:x2+y2=4
(1)求证:无论a取何值,直线l均与圆O相交;
(2)已知AC、BD是圆O的两条相互两直的弦,且垂足为M1,2,求四边形ABCD的面积的最大值.
55.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)已知动点M(x,y)与点P(3,0)的距离是它与原点O的距离的2倍.
(1)求动点M的轨迹E的方程;
(2)求x−y的最小值;
(3)经过原点O的两条互相垂直的直线分别与轨迹E相交于A,B两点和C,D两点,求四边形ACBD的面积S的最大值.
56.(23-24高二上·浙江湖州·期末)已知圆O:x2+y2=4,直线l:y=kx+4.
(1)若直线l与圆O交于不同的两点A,B,当∠AOB=90°时,求k的值;
(2)若k=12时,点P为直线l上的动点,过点P作圆O的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,求四边形OCPD的面积的最小值.
题型15
圆锥曲线的离心率问题
57.(24-25高三上·云南普洱·阶段练习)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为2,0,点2,2在C上.
(1)求C的离心率;
(2)设恒过点D的直线kx−y+2k+1=0交C于A,B两点,且D为AB的中点,求直线AB的方程.
58.(24-25高三上·安徽·开学考试)已知O为坐标原点,F1,F2分别是双曲线E:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点,直线l:y=43x与E交于A,B两点,F2A⋅F2B=0﹒
(1)求E的离心率;
(2)M为E上一点(不在x轴上),过F2作∠F1MF2平分线的垂线,垂足为N,若ON=1,求△AF1F2的面积.
59.(24-25高二上·北京·期中)已知P(0,2)和Q(2,1)为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的两点.
(1)求椭圆C的方程和离心率;
(2)设直线l:y=kx+1与椭圆C交于A、B两点,求三角形AOB面积的取值范围.
60.(23-24高二上·山东潍坊·期末)已知双曲线C:x2a2−y2b2=1a>0,b>0,点A1(−1,0),A2(2,3)都在双曲线C上,且C的右焦点为F.
(1)求C的离心率及其渐近线方程;
(2)设点P( x0 ,y0 ) ( x0≠2 )是双曲线C右支上的任意一点,记直线PF和PA1的斜率分别为k1、k2,证明:k1=2k2k22−1.
题型16
圆锥曲线的弦长与“中点弦”问题
61.(24-25高二上·山东青岛·期中)己知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,且椭圆C经过点(0,1),长轴长为22.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点M(1,0)且斜率为1的直线l与椭圆C交于A,B两点,求弦长|AB|;
(3)若直线l与椭圆相交于C,D两点,且弦CD的中点为P12,12,求直线l的方程.
62.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)已知椭圆C:y2a2+x2b2=1(a>b>0),其中离心率为22,且过点22,1
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点0,1的直线l被椭圆C截得的弦长为322,求直线l的方程.
63.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知双曲线C与椭圆x24+y2=1有公共焦点,其渐近线方程为y=±22x.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若直线y=x+m与双曲线C交于A,B两点,且AB=42,求实数m的值.
64.(24-25高二上·山东·期中)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F.
(1)求抛物线C的焦点坐标和准线方程;
(2)过焦点F的直线l与抛物线交于M,N两点,若MF=112,求线段MN的长.
题型17
圆锥曲线中的切线与切点弦问题
65.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆C1:y2a2+x2b2=1 a>b>0与抛物线C2:x2=2py p>0有相同的焦点F0,1,且椭圆C1过点1,−263.
(1)求椭圆C1与抛物线C2的标准方程;
(2)椭圆C1上一点P在x轴下方,过点P作抛物线C2的切线,切点分别为A,B,求△PAB的面积的最大值.
66.(23-24高三下·山西·开学考试)如图,已知抛物线E:y2=2x与点Px0,y0,过点P作E的两条切线,切点分别为A,B.
(1)若A2,−2,求切线PA的方程;
(2)若x0−y0+2=0,求证:直线AB恒过定点.
67.(23-24高二下·广东·阶段练习)已知线段AB是抛物线y2=4x的弦,且过抛物线焦点F.
(1)过点B作直线与抛物线对称轴平行,交抛物线的准线于点E,求证:A、O、E三点共线(O为坐标原点);
(2)设M是抛物线准线上一点,过M作抛物线的切线,切点为A1、B1.
求证:(i)两切线互相垂直;
(ii)直线A1B1过定点,请求出该定点坐标.
68.(23-24高二上·安徽蚌埠·期末)已知抛物线C的方程为x2=4y,过点P作抛物线C的两条切线,切点分别为A,B.
(1)若点P坐标为0,−1,求切线PA,PB的方程;
(2)若点P是抛物线C的准线上的任意一点,求证:切线PA和PB互相垂直.
题型18
圆锥曲线中的面积问题
69.(24-25高三上·北京·阶段练习)设椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右顶点分别为A1,A2,右焦点F1,0,A2F=1.
(1)求椭圆方程及其离心率;
(2)已知点P是椭圆上一动点(不与顶点重合),直线A2P交y轴于点Q,若△A1PQ的面积是△A2FP面积的2倍,求直线A2P的方程.
70.(24-25高三上·湖南·阶段练习)已知双曲线E的焦点在x轴上,离心率为233,点3,2在双曲线E上,点F1,F2分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求E的方程;
(2)过F2作两条相互垂直的直线l1和l2,与双曲线的右支分别交于A,C两点和B,D两点,求四边形ABCD面积的最小值.
71.(24-25高二上·安徽·期中)已知椭圆E:x24+y2=1,圆C过椭圆E的左、右顶点和上顶点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线l经过椭圆的右焦点F,与圆C交于A,B两点.
(i)若AB=13,求直线l的方程;
(ii)直线m经过点F与圆C交于P,Q,且直线m与直线l相互垂直,求四边形APBQ面积的最大值.
72.(24-25高三上·山东青岛·期中)已知过点1,0的直线与抛物线E:y2=2pxp>0交于A,B两点,O为坐标原点,当直线AB垂直于x轴时,△AOB的面积为2.
(1)求抛物线E的方程;
(2)过曲线E上一点P12,y0y0>0作两条互相垂直的直线,分别交曲线E于S,T(异于点P)两点,求证:直线ST恒过定点;
(3)若O为△ABC的重心,直线AC,BC分别交y轴于点M,N,记△MCN,△AOB的面积分别为S1,S2,求S1S2的取值范围.
题型19
圆锥曲线中的参数范围及最值问题
73.(24-25高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为22,设Px0,y0是第一象限内椭圆C上的一点,PF1、PF2的延长线分别交椭圆C于点A,B,连接OP,AB,AF2,若△APF2的周长为42.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当PF2⊥x轴,求△PAF2的面积;
(3)若分别记OP,AB的斜率分别为k1,k2,求1k2−1k1的最大值.
74.(23-24高二下·重庆九龙坡·期中)已知双曲线C和椭圆x24+y2=1有公共焦点,且离心率e=62.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点P2,1作两条相互垂直的直线PM,PN分别交双曲线C于不同于点P的M、N两点,求点P到直线MN距离的最大值.
75.(23-24高二下·江苏盐城·期末)在平面直角坐标系xy中,已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为23,右焦点F到椭圆E上任意一点的最小距离为1.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设A,B为椭圆E的左,右顶点,过点F作直线l交椭圆E于C,D两点,C与A,B不重合),连接AC,BD交于点Q.
①求证:点Q在定直线上:
②设AQ=λ1AC,BQ=λ2BD,求5λ1+1λ2的最大值.
76.(2024·全国·模拟预测)设抛物线C:x2=2py(p>0),直线x−y+1=0与C交于A,B两点,且AB=8.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知点P为x2+y+12=1上一点,过点P作抛物线C的两条切线PD,PE,设切点分别为D,E,试求直线PD,PE斜率之积的最小值.
题型20
圆锥曲线中的向量问题
77.(24-25高二上·天津北辰·期中)已知椭圆x2a2+y2b2=1的左焦点F为圆x2+y2+2x=0的圆心,且椭圆上的点到点F的距离的最小值为2−1.
(1)求椭圆的短轴长;
(2)已知经过点F的动直线l与椭圆交于不同的两点A,B,点M−54,0,求MA⋅MB的值.
78.(23-24高二下·上海·阶段练习)设点F1, F₂分别是椭圆C:x22t2+y2t2=1 (t>0)的左、右焦点,且椭圆C上的点到点F2的距离的最小值为 22−2.点M,N是椭圆C上位于x轴上方的两点,且向量 F1M与向量 F2N平行.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当 F1N⋅F2N=0时,求点N的坐标;
(3)当 |F2N|−|F1M|=6时,求直线F₂N的方程.
79.(2024·湖北襄阳·模拟预测)设双曲线E:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为F1,F2,F1F2=25,且E的渐近线方程为y=±12x,直线l交双曲线E于P,Q两点.
(1)求双曲线E的方程;
(2)当直线l过点4,0时,求AP⋅AQ的取值范围.
80.(2024高三·全国·专题练习)已知抛物线Γ:y2=2px(p>0)经过点P1,2,直线l与抛物线Γ有两个不同的交点A,B,直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(1)若直线l过点Q0,1,求直线l的斜率k的取值范围;
(2)若直线l过抛物线Γ的焦点F,交y轴于点D,DA=λAF,DB=μBF,求λ+μ的值;
(3)若直线l过点Q0,1,设O0,0,QM=λQO,QN=μQO,求1λ+1μ的值.
题型21
圆锥曲线中的定点、定值问题
81.(24-25高二上·北京·期中)如图,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0过点P3,1,焦距为42;斜率为−13的直线l与椭圆C相交于异于点P的M,N两点,且直线PM,PN均不与x轴垂直.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若MN=10,求MN的方程;
(3)记直线PM的斜率为k1,直线PN的斜率为k2,证明:k1k2为定值.
82.(24-25高二上·江苏盐城·期中)已知焦点在x轴上的双曲线C过点3,52,其焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知直线l:x=my+1与双曲线C的右支交于A,B两点,点E与点A关于x轴对称,求证:直线BE过定点,并求出定点的坐标.
83.(23-24高二下·云南昆明·阶段练习)已知双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的焦点为F2,0,且过点−5,63.
(1)求双曲线E的方程;
(2)过点F作斜率分别为k1,k2的直线l1,l2,直线l1交双曲线E于A,B两点,直线l2交双曲线E于C,D两点,点M,N分别是AB,CD的中点,若l1⊥l2,试判断直线MN是否过定点?若是,则求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
84.(23-24高二下·福建厦门·期中)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为22,点0,3在C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动直线l过曲线C的左焦点F,且与椭圆C分别交于P,Q两点,试问x轴上是否存在定点R,使得RP⋅RQ为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.
题型22
圆锥曲线中的定直线问题
85.(24-25高二上·河北石家庄·期中)已知F(1,0)为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,A,B分别为椭圆C的左、右顶点,且椭圆C过点T23,−263.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F作直线l与椭圆C交于M,N两点(不同于A,B),设直线AM与直线BN交于点D,证明:点D在定直线上.
86.(23-24高二下·广西贵港·期中)已知双曲线C:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的右焦点F10,0到C的一条渐近线的距离为6.
(1)求C的方程.
(2)设C的左、右顶点分别为A1,A2,过点3,0且斜率不为0的直线l与C相交于M,N两点,直线A1M与直线A2N相交于点P.试问点P是否在定直线上?若是,求出定直线的方程;若不是,说明理由.
87.(2024·湖北襄阳·模拟预测)过抛物线x2=2py(p>0)内部一点Pm,n作任意两条直线AB,CD,如图所示,连接AC,BD延长交于点Q,当P为焦点并且AB⊥CD时,四边形ACBD面积的最小值为32
(1)求抛物线的方程;
(2)若点P1,1,证明Q在定直线上运动,并求出定直线方程.
88.(24-25高二上·山东青岛·期中)已知过点A(0,1)且焦距为2的椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0),过点B0,−12且斜率存在的直线交椭圆E于P,Q两点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)直线AP,AQ的斜率之积是否为值?若是,求出定值;若不是,请说明理由;
(3)过点1,0作直线l与椭圆E交于C,D两点(点C在x轴上方),椭圆E的左顶点为A1,右顶点为A2,求证:直线A1D与直线A2C的交点G在一条定直线上.
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