(新高考)高考数学三轮冲刺考前预测09《圆锥曲线中的基本量及性质的考查》(2份打包,解析版+原卷版)
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预测09 圆锥曲线中的基本量及性质的考查
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
选择题、填空题☆☆☆☆
解答题☆☆
考向预测
(1) 圆锥曲线的定义及应用;
(2) 圆锥曲线的标准方程;
(3) 圆锥曲线的几何性质;
(4) 直线与圆锥曲线的位置关系
直线与椭圆、双曲线以及抛物线的位置关系.
考查圆锥曲线的题目有小有大,其中小题以考查圆、椭圆、双曲线、抛物线的方程及几何性质为主,难度在中等或以上;大题则主要考查直线与椭圆、直线与抛物线的位置关系问题;命题的主要特点有:一是以过特殊点的直线与圆锥曲线相交为基础设计“连环题”,结合曲线的定义及几何性质,利用待定系数法先行确定曲线的标准方程·
一、椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1 (a>b>0)
图形
性质
范围
-a≤x≤a-b≤y≤b
-b≤x≤b-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴 对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
轴
长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b
焦距
F1F2=2c
离心率
e=∈(0,1)
a,b,c
的关系
c2=a2-b2
焦半径公式:称到焦点的距离为椭圆的焦半径
① 设椭圆上一点,则(可记为“左加右减”)
② 焦半径的最值:由焦半径公式可得:焦半径的最大值为,最小值为
焦点三角形面积:(其中)
一、 双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
集合P={M=2a},=2c,其中a,c为常数,且a>0,c>0.
(1)当a<c时,点P的轨迹是双曲线;
(2)当a=c时,点P的轨迹是两条射线;
(3)当a>c时,点P不存在.
二 、双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e= ,e∈(1,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
常用结论
1、过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为,也叫通径.
2、与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为-=t(t≠0).
3、双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
4、若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
三、抛物线的标准方程与几何性质
标准
方程
y2=2p x(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
开口方向
向右
向左
向上
向下
焦半径公式:设抛物线的焦点为,,则
焦点弦长:设过抛物线焦点的直线与抛物线交于,则(,再由焦半径公式即可得到)
1、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=
A.2 B.3
C.6 D.9
【答案】C
【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,即,解得.
故选:C.
2、【2020年高考全国Ⅲ卷理数】设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为直线与抛物线交于两点,且,
根据抛物线的对称性可以确定,所以,
代入抛物线方程,求得,所以其焦点坐标为,
故选:B.
3、【2020年高考全国Ⅲ卷理数】设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=
A. 1 B. 2
C. 4 D. 8
【答案】A
【解析】,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,
故选:A.
4、【2020年高考天津】设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题可知,抛物线的焦点为,所以直线的方程为,即直线的斜率为,
又双曲线的渐近线的方程为,所以,,因为,解得.
故选:.
5、【2020年高考北京】已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为
A. 4 B. 5
C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】设圆心,则,
化简得,
所以圆心的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
所以,所以,
当且仅当在线段上时取得等号,
故选:A.
6、【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
【答案】D
【解析】因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,所以,解得,故选D.
7、【2019年高考全国Ⅲ卷理数】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
【解析】由,
又P在C的一条渐近线上,不妨设为在上,则,
,故选A.
8、【2019年高考北京卷理数】已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则
A.a2=2b2 B.3a2=4b2
C.a=2b D.3a=4b
【答案】B
【解析】椭圆的离心率,化简得,
故选B.
9、【2019年高考天津卷理数】已知抛物线的焦点为,准线为,若与双曲线的两条渐近线分别交于点和点,且(为原点),则双曲线的离心率为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】抛物线的准线的方程为,
双曲线的渐近线方程为,
则有,
∴,,,
∴.
故选D.
10、【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是
A. B.1
C. D.2
【答案】C
【解析】因为双曲线的渐近线方程为,所以,则,所以双曲线的离心率.故选C.
11、【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】法一:如图,由已知可设,则,
由椭圆的定义有.
在中,由余弦定理推论得.
在中,由余弦定理得,解得.
所求椭圆方程为,故选B.
法二:由已知可设,则,
由椭圆的定义有.
在和中,由余弦定理得,
又互补,,两式消去,得,解得.所求椭圆方程为,故选B.
12、【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知曲线.
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mn0,则C是两条直线
【答案】ACD
【解析】对于A,若,则可化为,
因为,所以,
即曲线表示焦点在轴上的椭圆,故A正确;
对于B,若,则可化为,
此时曲线表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;
对于C,若,则可化为,
此时曲线表示双曲线,
由可得,故C正确;
对于D,若,则可化为,
,此时曲线表示平行于轴的两条直线,故D正确;
故选:ACD.
13、【2020年高考全国I卷理数】已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为 .
【答案】2
【解析】联立,解得,所以.
依题可得,,,即,变形得,,
因此,双曲线的离心率为.
故答案为:.
14、【2020年高考天津】已知直线和圆相交于两点.若,则的值为_________.
【答案】5
【解析】因为圆心到直线的距离,
由可得,解得.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查圆的弦长问题,涉及圆的标准方程和点到直线的距离公式,属于基础题.
15、【2020年高考北京】已知双曲线,则C的右焦点的坐标为_________;C的焦点到其渐近线的距离是_________.
【答案】;
【解析】在双曲线中,,,则,则双曲线的右焦点坐标为,
双曲线的渐近线方程为,即,
所以,双曲线的焦点到其渐近线的距离为.
故答案为:;.
16、【2020年高考江苏】在平面直角坐标系xOy中,若双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率是 ▲ .
【答案】
【解析】双曲线,故.由于双曲线的一条渐近线方程为,即,所以,所以双曲线的离心率为.
故答案为:
17、【2019年高考全国Ⅲ卷理数】设为椭圆C:的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则M的坐标为___________.
【答案】
【解析】由已知可得,
,∴.
设点的坐标为,则,
又,解得,
,解得(舍去),
的坐标为.
18、【2020年高考全国Ⅱ卷理数】已知椭圆C1:(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且.
(1)求C1的离心率;
(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
【解析】(1)由已知可设的方程为,其中.
不妨设在第一象限,由题设得的纵坐标分别为,;的纵坐标分别为,,故,.
由得,即,解得(舍去),.
所以的离心率为.
(2)由(1)知,,故,
设,则,,故.①
由于的准线为,所以,而,故,代入①得,即,解得(舍去),.
所以的标准方程为,的标准方程为.
19、【2020年高考全国Ⅲ卷理数】已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
【解析】(1)由题设可得,得,
所以的方程为.
(2)设,根据对称性可设,由题意知,
由已知可得,直线BP的方程为,所以,,
因为,所以,将代入的方程,解得或.
由直线BP的方程得或8.
所以点的坐标分别为.
,直线的方程为,点到直线的距离为,故的面积为.
,直线的方程为,点到直线的距离为,故的面积为.
综上,的面积为.
20、【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若,求|AB|.
【解析】设直线.
(1)由题设得,故,由题设可得.
由,可得,则.
从而,得.
所以的方程为.
(2)由可得.
由,可得.
所以.从而,故.
代入的方程得.
故.
一、单选题
1、(2021·湖北高三期末)抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由得,所以抛物线为开口向上的抛物线,且,
所以焦点坐标为,
故选:C
2、(2021·江苏省新海高级中学高三期末)已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则值为( )
A.2 B.3 C.4 D.
【答案】C
【解析】
因为双曲线的渐近线方程为,
又其一条渐近线与直线垂直,直线的斜率为,
所以
故选:C.
3、(2020届山东省烟台市高三上期末)若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由题,离心率,解得,
因为焦点在轴上,则渐近线方程为,即
故选:C
4、(2021·山东泰安市·高三期末)抛物线上一点与焦点间的距离是10,则点到轴的距离是( )
A.10 B.9 C.8 D.5
【答案】B
【解析】
抛物线的焦点,准线为,因为M到焦点的距离为10,
由定义可知,M到准线的距离也为10,所以到M到轴的距离是9.
故选:B.
5、(2021·全国高三专题练习(理))设分别是双曲线的左、右焦点,过点的直线交双曲线的右支于两点,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设,则,
由余弦定理得,
解得,
为直角三角形,,
故选:B.
6、(2021·江苏苏州市·高三期末)已知双曲线:(,)的上、下顶点分别为,,点在双曲线上(异于顶点),直线,的斜率乘积为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设点,又,,则 ,
所以,又因为点在双曲线上得,
所以,故,所以
则双曲线的渐近线方程为.
故选:B
二、多选题
7、(2020届山东省德州市高三上期末)已知抛物线的焦点为,直线的斜率为且经过点,直线与抛物线交于点、两点(点在第一象限),与抛物线的准线交于点,若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】如下图所示:
分别过点、作抛物线的准线的垂线,垂足分别为点、.
抛物线的准线交轴于点,则,由于直线的斜率为,其倾斜角为,
轴,,由抛物线的定义可知,,则为等边三角形,
,则,,得,
A选项正确;
,又,为的中点,则,B选项正确;
,,(抛物线定义),C选项正确;
,,D选项错误.
故选:ABC.
8、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,则能使双曲线C的方程为的是( )
A.离心率为 B.双曲线过点
C.渐近线方程为 D.实轴长为4
【答案】ABC
【解析】
由题意,可得:焦点在轴上,且;
A选项,若离心率为,则,所以,此时双曲线的方程为:,故A正确;
B选项,若双曲线过点,则,解得:;此时双曲线的方程为:,故B正确;
C选项,若双曲线的渐近线方程为,可设双曲线的方程为:,
所以,解得:,所以此时双曲线的方程为:,故C正确;
D选项,若实轴长为4,则,所以,此时双曲线的方程为:,故D错误;
故选:ABC.
9、(2021·湖北高三期末)关于双曲线,下列说法正确的是( )
A.该双曲线与双曲线有相同的渐近线
B.过点作直线与双曲线交于,若,则满足条件的直线只有一条
C.若直线与双曲线的两支各有一个交点,则直线的斜率
D.过点能作4条直线与双曲线仅有一个交点
【答案】ACD
【解析】
双曲线的渐近线方程可表示为为,双曲线的渐近线方程可表示为,整理后都是,故A正确;
由于双曲线的实轴长为,∴过焦点与左右两支都相交的直线被双曲线截得的弦长的取值范围是,存在关于对称的两种情况,使其弦长为5,另外当直线垂直于x轴时,经计算可得弦长正好是5,故满足条件的直线有三条,如图所示:
故B错误;
由于双曲线的渐近线的斜率为,焦点在x轴上,
∴若直线与双曲线的两支各有一个交点,则直线的斜率,
如图所示:
故C正确;
由于点在双曲线的两条渐近线的上方,如图所示:
故过能作4条直线与双曲线仅有一个交点,其中两条与渐近线平行,另外两条与双曲线相切.
故选:.
10、(2021·江苏省新海高级中学高三期末)如图,过点作两条直线和:()分别交抛物线于,和,(其中,位于轴上方),直线,交于点.则下列说法正确的( )
A.,两点的纵坐标之积为
B.点在定直线上
C.点与抛物线上各点的连线中,最短
D.无论旋转到什么位置,始终有
【答案】ABC
【解析】
设点,
将直线l的方程代入抛物线方程得:.
则,故A正确;
由题得,
则,,
直线的方程为,
直线的方程为,
消去y得,将代入上式得,
故点Q在直线上,故B正确;
设抛物线上任一点,
则,当时,最小,此时,即最短,故C正确;
因为,但,所以D错误.
故选:ABC.
11、(2021·江苏常州市·高三期末)已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于点,且,.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.△的面积为
【答案】BCD
【解析】
选项A. 由抛物线的定义可得,解得,所以A不正确.
选项B. 所以,,抛物线方程为
将点坐标代入抛物线方程,得,所以,所以B正确
选项C. 当时,则,则直线的方程为:
则 ,得,解得或
所以,则,
同理当时,可得,所以C正确.
选项D.由上可知当时,
同理当时,,所以D正确.
故选:BCD
三、填空题
12、(2021·河北张家口市·高三期末)双曲线的左、右顶点分别为A,B,右支上有一点M,且,则的面积为______________.
【答案】3
【解析】
因为,,故直线的方程为,
代入,整理得,解得或,
故,故.
故答案为:3.
13、(2020·辽宁抚顺市·高三期末)已知椭圆与双曲线的焦点相同,则双曲线的渐近线方程为________.
【答案】
【解析】
因为椭圆与双曲线的焦点相同,
所以,
即,
解得,
所以双曲线的渐近线方程为,
故答案为:
14、(2021·江苏苏州市·高三期末)已知抛物线:的焦点为,点是抛物线上一点,以为圆心,半径为的圆与交于点,过点作圆的切线,切点为,若,且的面积为,则______.
【答案】2
【解析】
因为,, 所以,因为,所以是线段的中点,因为的面积为,所以的面积为.又由可得,所以,所以,解得.
故答案为:2
四、解答题
15、(2020届山东省潍坊市高三上期末)在平面直角坐标系中,,设的内切圆分别与边相切于点,已知,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过的直线与轴正半轴交于点,与曲线E交于点轴,过的另一直线与曲线交于两点,若,求直线的方程.
【解析】
(1)由内切圆的性质可知,,,
.
所以曲线是以为焦点,长轴长为的椭圆(除去与轴的交点).
设曲线则,
即
所以曲线的方程为.
(2)因为轴,所以,设,
所以,所以,则
因为,所以,
所以
所以,所以
设则
,所以
①直线斜率不存在时, 方程为
此时,不符合条件舍去.
②直线的斜率存在时,设直线的方程为.
联立,得
所以,
将代入得
,所以.
所以,
所以直线的方程为或.
16、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知椭圆的离心率为,是其右焦点,直线与椭圆交于,两点,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,若为锐角,求实数的取值范围.
【解析】
(1)设为椭圆的左焦点,连接,由椭圆的对称性可知,,
所以,所以,
又,,解得,,
所以椭圆的标准方程为
(2)设点,则,,
联立,得,
所以,,
因为为锐角,所以,
所以
,
解得或
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