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统考版2024届高考数学二轮专项分层特训卷一客观题专练14解析几何文(附解析)
展开这是一份统考版2024届高考数学二轮专项分层特训卷一客观题专练14解析几何文(附解析),共7页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.[2023·云南省昆明市测试]抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-y2=1的渐近线的距离为( )
A.eq \f(1,2)B.eq \f(\r(2),2)C.eq \f(\r(3),2)D.2
2.[2023·广东省湛江市高三一模]已知抛物线C:x2=-2py(p>0)的焦点为F,点M是C上的一点,M到直线y=2p的距离是M到C的准线距离的2倍,且|MF|=6,则p=( )
A.4B.6C.8D.10
3.[2023·全国甲卷(文)]设F1,F2为椭圆C:eq \f(x2,5)+y2=1的两个焦点,点P在C上,若eq \(PF1,\s\up6(→))·eq \(PF2,\s\up6(→))=0,则|PF1|·|PF2|=( )
A.1B.2C.4D.5
5.[2023·福建省六校联考]过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且斜率大于0的直线l交抛物线于点A,B(点A位于第一象限),交其准线于点C,若|BC|=3|BF|,则直线AB的斜率为( )
A.2eq \r(3)B.2eq \r(2)C.eq \r(3)D.eq \r(2)
6.[2023·湖南高三模拟]F1,F2分别是双曲线eq \f(x2,2)-eq \f(y2,4)=1的左、右焦点,过F1的直线分别交该双曲线的左、右两支于A,B两点,若AF2⊥BF2,|AF2|=|BF2|,则|AF2|=( )
A.2B.2eq \r(2)C.4D.4eq \r(2)
7.[2023·成都诊断性检测]已知抛物线x2=4y的焦点为F,过F的直线与抛物线相交于A,B两点,Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(7,2))),若PB⊥AB,则|AF|=( )
A.eq \f(3,2)B.2C.eq \f(5,2)D.3
8.[2023·河北省邯郸市高三一模]设F1,F2是双曲线C:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,8)=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C的左支上,且eq \f(eq \(OF1,\s\up6(→))·\(OP,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\(OP,\s\up6(→)))))+eq \f(eq \(F1P,\s\up6(→))·\(OP,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\(OP,\s\up6(→)))))=2eq \r(3),则△PF1F2的面积为( )
A.8B.8eq \r(3)C.4D.4eq \r(3)
9.[2023·广东深圳模拟]已知椭圆C:eq \f(x2,m2+9)+eq \f(y2,m2)=1,F1,F2分别是其左、右焦点,若对椭圆C上的任意一点P,eq \(PF1,\s\up6(→))·eq \(PF2,\s\up6(→))>0恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.(-3,0)∪(0,3) B.[-3,0)∪(0,3]
C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-∞,-3]∪[3,+∞)
10.[2023·温州适应性测试]设F为双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为( )
A.eq \r(3)B.eq \r(2)C.2D.eq \r(5)
11.[2023·全国乙卷(文)]设A,B为双曲线x2-eq \f(y2,9)=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A.(1,1) B.(-1,2) C.(1,3) D.(-1,-4)
12.[2023·四川遂宁模拟]已知椭圆T:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的长半轴长为2,且过点M(0,1).若过点M引两条互相垂直的直线l1,l2,P为椭圆上任意一点,记点P到l1,l2的距离分别为d1,d2,则eq \r(d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )的最大值为( )
A.2B.eq \f(4\r(3),3)C.5D.eq \f(16,3)
[答题区]
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.[2023·辽宁省丹东市高三质量监测]已知双曲线C经过坐标原点O,两个焦点坐标分别为F1(-1,0),F2(3,0),则C的离心率为________.
14.[2023·济南名校联考]可知F1,F2为双曲线x2-eq \f(y2,4)=1的左、右焦点,P为双曲线右支上一点,且|PF1|=2|PF2|,则△PF1F2的面积为________.
15.[2023·辽宁省沈阳市高三质量监测]已知抛物线x2=4y,点M(t,-2),t∈[-1,1],过M作抛物线的两条切线MA,MB,其中A,B为切点,直线AB与y轴交于点P,则eq \f(|PA|,|PB|)的取值范围是________.
16.[2023·山东济南模拟]已知椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的短轴长为2,上顶点为A,左顶点为B,左、右焦点分别是F1,F2,且△F1AB的面积为eq \f(2-\r(3),2),则椭圆的方程为________;若点P为椭圆上的任意一点,则eq \f(1,|PF1|)+eq \f(1,|PF2|)的取值范围是________.
解析几何(14)
1.B 因为抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线为x±y=0,
所以抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为d=eq \f(|1±0|,\r(12+12))=eq \f(\r(2),2),故选B.
2.A 设M(x0,y0),则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2p-y0=6×2,\f(p,2)-y0=6)),解得p=4,故选A.
3.B 方法一 因为eq \(PF1,\s\up6(→))·eq \(PF2,\s\up6(→))=0,所以PF1⊥PF2,则=eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=b2taneq \f(∠F1PF2,2),得eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=1×taneq \f(90°,2),所以|PF1|·|PF2|=2,故选B.
方法二 因为eq \(PF1,\s\up6(→))·eq \(PF2,\s\up6(→))=0,所以PF1⊥PF2,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2=16.因为|PF1|+|PF2|=2a=2eq \r(5),所以(|PF1|+|PF2|)2=20,即|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=20,所以|PF1|·|PF2|=2,故选B.
4.B ∵PF的中点到y轴的距离为3,
∴eq \f(xP+|OF|,2)=3,即eq \f(xP+2,2)=3,解得xP=4,
代入抛物线方程可得P(4,4eq \r(2)),
因为F点的坐标为(2,0),所以直线PF的斜率为eq \f(4\r(2)-0,4-2)=2eq \r(2).故选B.
5.B 作BB1垂直准线于B1,在Rt△BCB1中,cs∠CBB1=eq \f(|BB1|,|BC|)=eq \f(|BF|,|BC|)=eq \f(1,3),sin∠CBB1=eq \r(1-\f(1,9))=eq \f(2\r(2),3),所以tan∠CBB1=2eq \r(2),所以直线AB的斜率为2eq \r(2).故选B.
6.C 由双曲线的定义可得,|AF2|-|AF1|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,
因为|AF2|=|BF2|,所以|BF2|-|AF1|=2a,
所以|BF1|-|AF1|=4a,即|AB|=4a,
因为AF2⊥BF2,
所以|AF2|2+|BF2|2=|AB|2,所以2|AF2|2=|AB|2=16a2,
由eq \f(x2,2)-eq \f(y2,4)=1,得a2=2,
所以2|AF2|2=|AB|2=16a2=32,得|AF2|=4,故选C.
7.D 解法一 由题意,知F(0,1),直线AB的斜率存在且不为0.
设直线AB的方程为y=kx+1(k≠0),A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2)(y2>0),由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx+1,x2=4y)),消去x,得y2-(4k2+2)y+1=0,Δ>0,所以y1y2=1 ①
因为Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(7,2))),所以|PF|=1+eq \f(7,2)=eq \f(9,2).
由抛物线的定义,知|BF|=y2+1.
因为PB⊥AB,所以△PBF为直角三角形,所以|BF|2+|BP|2=|PF|2,即(y2+1)2+x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) +eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y2+\f(7,2)))eq \s\up12(2)=eq \f(81,4),即(y2+1)2+4y2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y2+\f(7,2)))eq \s\up12(2)=eq \f(81,4),得y2=eq \f(1,2),代入①,解得y1=2,所以|AF|=y1+1=2+1=3,故选D.
解法二 由题意,知F(0,1),直线AB的斜率存在且不为0.
设直线AB的方程为y=kx+1(k≠0),A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2)(y2>0),由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx+1,x2=4y)),消去x,得y2-(4k2+2)y+1=0,所以y1y2=1,所以x1x2=-4eq \r(y1y2) ①
因为PB⊥AB,所以eq \(PB,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=0,即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2,y2+\f(7,2)))·(x2-x1,y2-y1)=0,结合①整理,得2y eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) +15y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) +6y2-7=0,即(y2+7)(y2+1)(2y2-1)=0,得y2=eq \f(1,2),所以y1=2,所以|AF|=y1+1=2+1=3,故选D.
8.A 由eq \f(eq \(OF1,\s\up6(→))·\(OP,\s\up6(→)),|\(OP,\s\up6(→))|)+eq \f(eq \(F1P,\s\up6(→))·\(OP,\s\up6(→)),|\(OP,\s\up6(→))|)=eq \f((eq \(OF1,\s\up6(→))+eq \(F1P,\s\up6(→)))·\(OP,\s\up6(→)),|\(OP,\s\up6(→))|)=eq \f(\(OP,\s\up6(→))·\(OP,\s\up6(→)),|\(OP,\s\up6(→))|)=|eq \(OP,\s\up6(→))|=2eq \r(3),
不妨设F1(-2eq \r(3),0),F2(2eq \r(3),0),
所以|OP|=eq \f(1,2)|F1F2|,所以点P在以F1F2为直径的圆上,
即△PF1F2是以P为直角顶点的直角三角形,
故|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,即|PF1|2+|PF2|2=48.
又|PF1|-|PF2|=2a=4,
所以16=(|PF1|-|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=48-2|PF1||PF2|,
解得:|PF1||PF2|=16,所以=eq \f(1,2)|PF1||PF2|=8.故选A.
9.C 当点P为短轴上的顶点时,∠F1PF2最大,要使eq \(PF1,\s\up6(→))·eq \(PF2,\s\up6(→))>0恒成立,则∠F1PF2为锐角,即∠F1PO<45°(O为坐标原点),即tan∠F1PO=eq \f(c,b)<1,所以c2
10.B 解法一 以OF为直径的圆的方程为x2+y2-cx=0,圆O的方程为x2+y2=a2,所以PQ所在直线的方程为x=eq \f(a2,c),把x=eq \f(a2,c)代入x2+y2=a2,得|PQ|=eq \f(2ab,c),因为|PQ|=|OF|,所以eq \f(2ab,c)=c,即2ab=c2=a2+b2,所以a=b,所以双曲线的离心率e=eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \r(2),故选B.
解法二 因为|PQ|=|OF|,所以PQ为以OF为直径的圆的直径,所以可取Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,2),\f(c,2))),又|OP|=a,所以eq \f(\r(2)c,2)=a,所以离心率e=eq \f(c,a)=eq \r(2),故选B.
11.D 结合选项可知,直线AB的斜率存在且不为零.
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M(x0,y0),由点A,B在双曲线上,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) -\f(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,9)=1,x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) -\f(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,9)=1)),两式作差,得x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) -x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) =eq \f(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) -y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,9),即(x1-x2)(x1+x2)=eq \f((y1-y2)(y1+y2),9),化简得eq \f((y1-y2)(y1+y2),(x1-x2)(x1+x2))=9,即eq \f(y1-y2,x1-x2)·eq \f(\f(y1+y2,2),\f(x1+x2,2))=kAB·eq \f(y0,x0)=9,因此kAB=9·eq \f(x0,y0).
由双曲线方程可得渐近线方程为y=±3x,如图.
对于A选项,因为kAB=9×eq \f(1,1)=9>3,所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;对于B选项,因为kAB=9×eq \f(-1,2)=-eq \f(9,2)<-3,所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;对于C选项,kAB=9×eq \f(1,3)=3,此时直线AB与渐近线y=3x平行,与双曲线不可能有两个交点,不符合题意;对于D选项,因为kAB=9×eq \f(-1,-4)=eq \f(9,4)<3,所以直线AB与双曲线有两个交点,满足题意.故选D.
12.B 由题意可得a=2,b=1,所以椭圆的方程为eq \f(x2,4)+y2=1.设P(x,y).①若直线l1,l2中的一条直线的斜率不存在,则另一条直线的斜率为0,不妨设直线l1的方程为x=0,则l2的方程为y=1.则d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) =x2+(1-y)2,因为P在椭圆上,所以x2=4-4y2,所以d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) =5-3y2-2y=5-3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y+\f(1,3)))eq \s\up12(2)+eq \f(1,3),y∈[-1,1],所以当y=-eq \f(1,3)时,d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) 有最大值eq \f(16,3),所以eq \r(d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )的最大值为eq \f(4\r(3),3).②当直线l1,l2的斜率存在,且不为0时,设直线l1的方程为y=kx+1,即kx-y+1=0,则l2的方程为y=-eq \f(1,k)x+1,即x+ky-k=0.则d1=eq \f(|kx-y+1|,\r(1+k2)),d2=eq \f(|x+ky-k|,\r(1+k2)),所以d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) =eq \f((kx-y+1)2+(x+ky-k)2,1+k2)=x2+y2-2y+1=4-4y2+y2-2y+1=5-3y2-2y,由①可得eq \r(d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +d eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )的最大值为eq \f(4\r(3),3).故选B.
13.答案:2
解析:双曲线C经过坐标原点O,两个焦点坐标分别为F1(-1,0),F2(3,0),
可得2c=4,所以c=2,c-a=1,所以a=1,所以双曲线的离心率为:e=eq \f(c,a)=2.
14.答案:4
解析:因为点P在双曲线的右支上,所以|PF1|-|PF2|=2a=2,又|PF1|=2|PF2|,所以|PF2|=2,|PF1|=4,又易知|F1F2|=2eq \r(5),所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,所以△PF1F2为直角三角形,所以=eq \f(1,2)|PF1||PF2|=eq \f(1,2)×2×4=4.
15.答案:eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),2))
解析:设切点A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线y=eq \f(1,4)x2,y′=eq \f(1,2)x,
∴切线MA:x1x=2y1+2y,
同理切线MB:x2x=2y2+2y,
又点M是两条切线的交点,所以x1t=2y1-4,x2t=2y2-4.
所以直线AB的方程为tx=-4+2y,即y-2=-eq \f(tx,2).
此直线恒过P(0,2),则eq \f(|PA|,|PB|)=eq \f(\r(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +(y1-2)2),\r(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) +(y2-2)2))=eq \f(\r(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) +\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(tx1,2)))\s\up12(2)),\r(x eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) +\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(tx2,2)))\s\up12(2)))=-eq \f(x1,x2).
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(y=\f(tx,2)+2,x2=4y))),消去y,得x2-2tx-8=0,
∴x1+x2=2t,x1x2=-8,∴eq \f((x1+x2)2,x1x2)=eq \f(x1,x2)+eq \f(x2,x1)+2=-eq \f(t2,2).
∵t∈[-1,1],∴-eq \f(t2,2)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),0)),即-eq \f(1,2)≤eq \f(x1,x2)+eq \f(x2,x1)+2≤0,
令m=eq \f(x1,x2),则-eq \f(1,2)≤m+eq \f(1,m)+2≤0,即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)≤m+\f(1,m)+2,m+\f(1,m)+2≤0))),解得-2≤m≤-eq \f(1,2),
∴eq \f(x1,x2)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-2,-\f(1,2))),即eq \f(|PA|,|PB|)=-eq \f(x1,x2)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),2)).
16.答案:eq \f(x2,4)+y2=1 [1,4]
解析:由已知得2b=2,故b=1,∴a2-c2=b2=1.∵△F1AB的面积为eq \f(2-\r(3),2),∴eq \f(1,2)(a-c)b=eq \f(2-\r(3),2),∴a-c=2-eq \r(3),∴a=2,c=eq \r(3),则椭圆的方程为eq \f(x2,4)+y2=1.由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=2a=4,∴eq \f(1,|PF1|)+eq \f(1,|PF2|)=eq \f(|PF1|+|PF2|,|PF1||PF2|)=eq \f(4,|PF1|(4-|PF1|))=eq \f(4,-|PF1|2+4|PF1|),又2-eq \r(3)≤|PF1|≤2+eq \r(3),∴1≤-|PF1|2+4|PF1|≤4,∴1≤eq \f(1,|PF1|)+eq \f(1,|PF2|)≤4.即eq \f(1,|PF1|)+eq \f(1,|PF2|)的取值范围为[1,4].题号
1
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答案
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