圆锥曲线小题(高考题)
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高考圆锥曲线经典真题知识整合:直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及地点关系的判断,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等. 突出观察了数形联合、分类谈论、函数与方程、等价转变等数学思想方法,要求考生解析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉开考生“品位”,有益于选拔的功能 .1. (江西卷 15)过抛物线x22 py( p0)的焦点 F 作倾角为30o的直线,与抛物线AF1分别交于 A 、 B 两点( A 在y轴左边),则FB.32 (2008 年安徽卷 ) 若过点A(4,0)的直线 l 与曲线(x 2)2y21有公共点 , 则直线l的斜率的取值范围为( )A.[ 3,3]B.(3,3)[ 3 , 3 ]( 3 , 3 ) C.33 D.33x2y23(2008 年海南 ---宁夏卷 ) 设双曲线91的右极点为 A, 右焦点为 F, 过点 F 16平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B, 则三角形 AFB 的面积为 -___________.热门考点研究:考点一:直线与曲线交点问题例 1. 已知双曲线 C: 2x2-y2=2 与点 P(1 ,2)(1)求过 P(1 ,2) 点的直线 l 的斜率取值范围,使 l 与 C分别有一个交点,两个交点,没有交点 .解: (1) 当直线 l 的斜率不存在时, l 的方程为 x=1, 与曲线 C 有一个交点 . 当 l的斜率存在时,设直线l 的方程为 y-2=k(x -1), 代入 C的方程,并整理得(2 -k2)x2+2(k2 -2k)x -k2+4k-6=0(*) ( ⅰ) 当 2-k2=0, 即 k=± 2 时,方程(*)有一个根,l与C有一个交点( ⅱ) 当 2-k2≠0, 即 k≠± 2 时=[2(k2 -2k) ] 2-4(2 -k2)( - k2+4k-6)=16(3 -2k)3①当=0, 即 3- 2k=0,k= 2时,方程 (*) 有一个实根, l 与 C有一个交点 .33②当> 0, 即 k<2 , 又 k≠±2 , 故当 k<-2或-2<k<2或2<k<2时,方程(*) 有两不等实根, l 与 C有两个交点 .3③当<0,即k>2时,方程(*)无解,l与C无交点.3综上知:当 k=± 2 ,或k=2,或k不存在时,l与C只有一个交点;3当 2 <k<2,或-2<k<2,或k<-2时,l与C有两个交点;3当 k>2时, l 与 C没有交点 .(2) 假设以 Q 为中点的弦存在,设为AB,且 A(x1,y1),B(x2,y2),则 2x12-y12=2,2x22 - y22=2 两式相减得: 2(x1 - x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)又∵ x1+x2=2,y1+y2=2∴2(x1 -x2)=y1 - y1y1y2即 kAB=x1x2 =2但渐近线斜率为±2 , 联合图形知直线 AB与 C无交点,因此假设不正确,即以Q 为中点的弦不存在 .(2)若 Q(1, 1) ,试判断以 Q为中点的弦能否存在 .考点二:圆锥曲线中的最值问题关于圆锥曲线问题上一些动点,在变化过程中会引入一些互相联系、互相限制的变量,从而使变量与此中的参变量之间构成函数关系,此时,用函数思想与函数方法办理起来十分方便。
(一)数学全国1卷设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠. 解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x=1.由已知可得,点A 的坐标为或(1,.所以AM 的方程为y x =+y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则12x x <<MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++.则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠.综上,OMA OMB∠=∠.已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,P4(1,C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.解:(1)由于3P,4P两点关于y轴对称,故由题设知C经过3P,4P两点.又由222211134a b a b+>+知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此222111314ba b⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241ab⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C的方程为2214xy+=.(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知0t≠,且||2t<,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).则121k k+-=-,得2t=,不符合题设.从而可设l:y kx m=+(1m≠).将y kx m=+代入2214xy+=得222(41)8440k x kmx m+++-=由题设可知22=16(41)0k m∆-+>.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2841kmk-+,x1x2=224441mk-+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+ 1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--,所以l 过定点(2,1-) 数学全国1卷设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E. (I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C1,直线l 交C1于M,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【答案】(I )13422=+y x (0≠y );(II ))38,12[ 【解析】试题分析:(I )利用椭圆定义求方程;(II )把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
答案解析1将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程:x b ay b y a x -==+22222,111.因为a >b >0,因此,ab 11>>0,所以有:椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左,得D 选项. 4.答案:B 2.答案:D ∵θ∈(0,4π),∴sin θ∈(0,22),∴a 2=tan θ,b 2=c ot θ∴c 2=a 2+b 2=tan θ+c ot θ,∴e 2=θθθθ222sin 1tan cot tan =+=a c ,∴e =θsin 1,∴e ∈(2,+∞) 3.答案:D 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上∴椭圆焦点(2253n m -,0),双曲线焦点(2232n m +,0)∴3m 2-5n 2=2m 2+3n 2∴m 2=8n 2又∵双曲线渐近线为y =±||2||6m n ⋅²x∴代入m 2=8n 2,|m |=22|n |,得y =±43x 4答案:C 由F 1、F 2的坐标得2c =3-1,c =1,又∵椭圆过原点a -c =1,a =1+c =2,又∵e =21=a c ,∴选C. 5.答案:D 由题意知a =2,b =1,c =3,准线方程为x =±ca 2,∴椭圆中心到准线距离为6.答案:C 渐近线方程为y =±b a x ,由b a ²(-ba )=-1,得a 2=b 2,∴c =2a ,14.答案:B y =-x 2的标准式为x 2=-y ,∴p =21,焦点坐标F (0,-41). 7.答案:A 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|,故选A.8.答案:A 将已知椭圆中的x 换成-y ,y 换成-x 便得椭圆C 的方程为9)3(4)2(22+++y x=1,所以选A.9.答案:A 由已知有⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2142a c c a a =2,c =1,b 2=3,于是椭圆方程为3422y x +=1, 10.答案:C 如图8—14,原点O 逆时针方向旋转90°到O ′,则O ′(-4,4)为旋转后椭圆的中心,故旋转后所得椭圆方程为25)4(9)4(22-++y x =1.所以选C. 11.答案:B 把已知方程化为25)1(9)3(22++-y x =1,∴a =5,b =3,c =4 ∵椭圆的中心是(3,-1),∴焦点坐标是(3,3)和(3,-5).12.答案:A 由已知,直线l 的方程为ay +bx -ab =0,原点到直线l 的距离为43c ,则有c b a ab 4322=+,又c 2=a 2+b 2,∴4ab =3c 2,两边平方,得16a 2(c 2-a 2)=3c 4,两边同除以a 4,并整理,得3e 4-16e 2+16=0∴e 2=4或e 2=34.而0<a <b ,得e 2=222221ab a b a +=+>2,∴e 2=4.故e =2.13.答案:D ,得2)cos 2(2θ-x +(y +sin θ)2=1.∴椭圆中心的坐标是(2cos θ,-sinθ).其轨迹方程是⎩⎨⎧-==θθsin cos 2y x θ∈[0,2π].即22x +y 2=1(0≤x ≤2,-1≤y ≤0).30.答案:C 将双曲线方程化为标准形式为x 2-32y=1,其焦点在x 轴上,且a =1,b =3,故其渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以应选C.14.答案:D 原方程可变为ky x 2222+=1,因为是焦点在y 轴的椭圆,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>220k k ,解此不等式组得0<k <1,因而选D.15.答案:A 解法一:由双曲线方程知|F 1F 2|=25,且双曲线是对称图形,假设P (x ,142-x ),由已知F 1P ⊥F 2 P ,有151451422-=+-⋅--x x x x ,即1145221,52422=-⋅⋅==x S x ,因此选A.16.答案:23因为F 1、F 2为椭圆的焦点,点P 在椭圆上,且正△POF 2的面积为3,所以S =21|OF 2|²|PO |sin60°=43c 2,所以c 2=4.∴点P 的横、纵坐标分别为23,2c c ,即P (1,3)在椭圆上,所以有2231b a +=1,又b 2+c 2=a 2,⎩⎨⎧+==+22222243ba b a a b17.答案:(3,2)解法一:设直线y =x -1与抛物线y 2=4x 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点为P (x 0,y 0).由题意得⎩⎨⎧=-=xy x y 412,(x -1)2=4x ,x 2-6x +1=0.∴x 0=221x x +=3.y 0=x 0-1=2.∴P (3,2). 18.答案:1625)2(22y x +- =1由两焦点坐标得出椭圆中心为点(2,0),焦半径c =3 ∵长轴长为10,∴2a =10,∴a =5,∴b =22c a -=4∴椭圆方程为1625)2(22y x +-=1 19答案:(±7,0)由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±2m x ∴m =3,求得双曲线方程为3422y x -=1,从而得到焦点坐标. 20.答案:(2,1)抛物线(y -1)2=4(x -1)的图象为抛物线y 2=4x 的图象沿坐标轴分别向右、向上平移1个单位得来的.∵抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0)∴抛物线(y -1)2=4(x -1)的焦点为(2,1)21.答案:-1椭圆方程化为x 2+ky 52-=1∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=k -5,b 2=1又∵c 2=a 2-b 2=4,∴k =-122答案:x 2-4y 2=1设P (x 0,y 0) ∴M (x ,y )∴2,200y y x x == ∴2x =x 0,2y =y 0∴442x -4y 2=1⇒x 2-4y 2=1 23.答案:516设|PF 1|=M ,|PF 2|=n (m >n )a =3 b =4 c =5∴m -n =6 m 2+n 2=4c 2 m 2+n 2-(m -n )2=m 2+n 2-(m 2+n 2-2mn )=2mn =4³25-36=64 mn =32.又利用等面积法可得:2c ²y =mn ,∴y =516 24.答案:16922y x -=1由已知a =3,c =5,∴b 2=c 2-a 2=16又顶点在x 轴,所以标准方程为16922y x -=1. 25.解:(1)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A (1,23)在椭圆上,因此222)23(21b +=1得b 2=3,于是c 2=1.所以椭圆C 的方程为3422y x +=1,焦点F 1(-1,0),F 2(1,0). (2)设椭圆C 上的动点为K (x 1,y 1),线段F 1K 的中点Q (x ,y )满足:2,2111yy x x =+-=, 即x 1=2x +1,y 1=2y . 因此3)2(4)12(22y x ++=1.即134)21(22=++y x 为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M 、N 是双曲线:2222by a x -=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN之积是与点P 位置无关的定值.设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中2222bn a m -=1.又设点P 的坐标为(x ,y ),由mx ny k m x n y k PN PM++=--=,, 得k PM ²k PN =2222m x n y m x n y m x n y --=++⋅--,将22222222,ab n b x a b y =-=m 2-b 2代入得k PM ²k PN =22ab .26解:(1)设F 2(c ,0)(c >0),P (c ,y 0),则2222by a c -=1.解得y 0=±a b 2∴|PF 2|=a b 2在直角三角形PF 2F 1中,∠PF 1F 2=30°解法一:|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =ab 23将c 2=a 2+b 2代入,解得b 2=2a 2 解法二:|PF 1|=2|PF 2|由双曲线定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=2a .∵|PF 2|=a b 2,∴2a =ab 2,即b 2=2a 2,∴2=a b故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .27.(Ⅰ)解:由椭圆定义及条件知2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1. (Ⅱ)由点B (4,y B )在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.(如图8—18) 因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54根据椭圆定义,有|F 2A |=54(425-x 1),|F 2C |=54(425-x 2)由|F 2A |,|F 2B |,|F 2C |成等差数列,得54(425-x 1)+54(425-x 2)=2³59由此得出x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为P (x 0,y 0) 则x 0=28221=+x x =4. (Ⅲ)由A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x 图8—18④⑤由④-⑤得9(x 12-x 22)+25(y 12-y 22)=0. 即)))(2(25)2(921212121x x y y y y x x --+++=0(x 1≠x 2) 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+(k ≠0)代入上式,得 9³4+25y 0(-k1)=0(k ≠0). 由上式得k =3625y 0(当k =0时也成立). 由点P (4,y 0)在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m . 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0. 由P (4,y 0)在线段BB ′(B ′与B 关于x 轴对称,如图8—18)的内部,得-59<y 0<59. 所以-516<m <516. 28.解法一:由已知|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=25,根据直角的不同位置,分两种情况:若∠PF 2F 1为直角,则|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2即|PF 1|2=(6-|PF 1|)2+20, 得|PF 1|=314,|PF 2|=34,故27||||21=PF PF ;若∠F 1PF 2为直角,则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,即20=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,得|PF 1|=4,|PF 2|=2,故||||21PF PF =2.29.证法一:依题设得椭圆的半焦距c =1,右焦点为F (1,0),右准线方程为x =2,点E 的坐标为(2,0),EF 的中点为N (23,0). 若AB 垂直于x 轴,则A (1,y 1),B (1,-y 1),C (2,-y 1),∴AC 中点为N (23,0),即AC 过EF 中点N .若AB 不垂直于x 轴,由直线AB 过点F ,且由BC ∥x 轴知点B 不在x 轴上,故直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0.记A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则(2,y 2)且x 1,x 2满足二次方程22x +k 2(x -1)2=1,即(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0∴2221222121)1(2,214kk x x k k x x +-=+=+. 又x 12=2-2y 12<2,得x 1-23≠0,故直线AN 、CN 的斜率分别为 )1(2232,32)1(22322211111-=-=--=-=x k yk x x k x y k .∴k 1-k 2=2k ²32)32)(1()1(1121-----x x x x∵(x 1-1)-(x 2-1)(2x 1-3)=3(x 1+x 2)-2x 1x 2-4 =2211k+[12k 2-4(k 2-1)-4(1+2k 2)]=0, ∴k 1-k 2=0,即k 1=k 2.故A 、C 、N 三点共线.所以,直线AC 经过线段EF 的中点N .30.解:设椭圆C 的方程为12222=+b y a x ,由题意a =3,c =22,于是b =1.∴椭圆C 的方程为92x +y 2=1.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=19222y x x y 得10x 2+36x +27=0, 因为该二次方程的判别式Δ>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=518-, 故线段AB 的中点坐标为(51,59-).图8—22。
历年高考圆锥曲线2000年:(10)过原点的直线与圆相切,若切点在第三象限,则该直03422=+++x y x 线的方程是( )(A ) (B ) (C )(D )x y 3=x y 3-=x 33x 33-(11)过抛物线的焦点F 作一条直线交抛物线于P 、Q 两点,若线()02>=a ax y段PF 与FQ 的长分别是、,则等于( )p q qp 11+(A )(B )(C ) (D )a 2a21a 4a4(14)椭圆的焦点为、,点P 为其上的动点,当为钝角14922=+y x 1F 2F 21PF F ∠ 时,点P 横坐标的取值范围是________。
(22)(本小题满分14分)如图,已知梯形ABCD 中,点E 分有向线段所成的比为,CD AB 2=AC λ双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点。
当时,求双曲线离心率4332≤≤λ的取值范围。
e 2004年3.过点(-1,3)且垂直于直线的直线方程为( )032=+-y x A .B .C .D .12=-+y x 052=-+y x 052=-+y x 072=+-y x 8.已知圆C 的半径为2,圆心在轴的正半轴上,直线与圆C 相切,则圆x 0443=++y x C 的方程为( )A .B .03222=--+x y x 0422=++x y x C .D .3222=-++x y x 0422=-+x y x 8.(理工类)已知椭圆的中心在原点,离心率,且它的一个焦点与抛物线21=e 的焦点重合,x y 42-= 则此椭圆方程为( )A .B .13422=+y x 16822=+y x C .D .1222=+y x 1422=+y x 22.(本小题满分14分)双曲线的焦距为2c ,直线过点(a ,0)和(0,b ),且点)0,1(12222>>=-b a by a x l (1,0)到直线的距离与点(-1,0)到直线的距离之和求双曲线的离心率e l l .54c s ≥的取值范围.2005年:9.已知双曲线的焦点为,点在双曲线上且则点1222=-y x 12,F F M 120,MF MF ⋅= 到M 轴的距离为(x )A .B .CD435310.设椭圆的两个焦点分别为过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△为12,,F F 2F 12F PF等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A B C .D 2121、(理工类)(本小题满分12分)设,两点在抛物线上,是的垂直平分线。
高二数学专题学案圆锥曲线部分高考试题汇编(椭圆部分)1、(2016全国I卷)(20)(本小题满分12分)设圆x2 + y2 + 2x—15 = 0的圆心为4直线l过点B (1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C, D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(I)证明|EA| + |EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于PQ两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.x2 y22、(2015全国I卷)(14)一个圆经过椭圆7十一二1的三个顶点,且圆心在乂轴上,则该圆的标准方程16 4为。
3、(2014全国I卷)20.(本小题满分12分)已知点A(0,-2),椭圆E:上+ y2= 1(a > b > 0)的离心率为3,,F是椭圆a2 b2 2的焦点,直线AF的斜率为233,O为坐标原点.(I)求E的方程;(II)设过点A的直线l与E相交于P, Q两点,当A OPQ的面积最大时,求l的方程.4、(2016山东卷)(21)(本小题满分14分)平面直角坐标系g中,椭圆C::喙=1(a>b>°)的离心率是浮,抛物线E3x=2'的焦点F是C的一个顶点.(I)求椭圆C的方程;(II)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点6,记^PFG的面积为S j ^PDM的面积为S2,求S-的最大值及取得最大值2时点P的坐标.八- x 2 Y 2 一,,〜5、(2015山东卷)(20)(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C :— + ) =1(a > b > 0)a 2 b2的离心率为*,左、右焦点分别是F , F ,以F 为圆心,以3为半径的圆与以F 为圆心,以1为半径的 2 1212圆相交,交点在椭圆C 上. (I )求椭圆C 的方程;x 2 y 2(H )设椭圆E :江+而二1,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P的直线厂"m 交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.圆锥曲线部分高考试题汇编(双曲线部分)1、(2016全国I 卷)(5)已知方禾m 2+n--就工=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的i )求|OQ | | OP |的值;(ii )求A ABQ 面积最大值.取值范围是(2、(2015全国I 卷)(5)已知M (x 0 丫0)是双曲线C : --W= 1上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若西 • MF 2 <0,则y 0的取值范围是(2J3(D )(一二33、(2014全国I 卷)4.已知F 是双曲线C : x 2 - my 2 = 3m (m > 0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A . <3B .3C . <3mD . 3mx 2 y 24、(2016山东卷)(13)已知双曲线E_,: ---= 1 (a >0, b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上, 1a 2b 2AB , CD 的中点为E 的两个焦点,且21AB |=3|BC |,则E 的离心率是.x 2 y 25、(2015山东卷)(15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线C : 一--—= 1(a > 0,b > 0)的渐近线与抛物线1a 2 b2C : x 2 = 2py (p > 0)交于点O , A , B ,若A OAB 的垂心为C 的焦点,则C 的离心率为. 2 21x 2 y 2 x 2 y 26、(2014山东卷)(10)已知a > b ,椭圆C 的方程为—+ -- = 1 ,双曲线C 的方程为——^- = 1, C1 a2 b 2 2 a 2 b 2 1与C 的离心率之积为二,则C 的渐近线方程为()222(A ) x 土 <2y = 0 (B ) J2x 土 y = 0 (C ) x 土2y = 0 (D ) 2x 土 y = 0圆锥曲线部分高考试题汇编(抛物线部分)(A )(-1,3)(B )(-1八”)(C )(0,3)(D )(0,\与)2<2 (C )(-—— 32<31、(2016全国I卷)(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A, B两点,交C的准线于D, E两点.已知| AB | = 4";2 , | DEI= 2d5,则C的焦点到准线的距离为()(A)2 (B)4 (C)6 (D)82、(2015全国I卷)(20)(本小题满分12分)x2在直角坐标系xoy中,曲线C:y =—与直线y = kx + a(a >0)交与M,N两点,(I)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(II)y轴上是否存在点R使得当k变动时,总有N OPM =Z OPN ?说明理由。
(完整版)圆锥曲线⾼考真题(1)求M 的⽅程(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对⾓线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 的⾯积最⼤值.2.设1F ,2F 分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上⼀点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另⼀个交点为N.(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离⼼率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a,b .3.已知椭圆C :,直线不过原点O 且不平⾏于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(1) 证明:直线OM 的斜率与的斜率的乘积为定值;(2)若过点(),延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平⾏四边⾏?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.4.已知抛物线C :22y x = 的焦点为F ,平⾏于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ ;(2)若△PQF 的⾯积是△ABF 的⾯积的两倍,求AB 中点的轨迹⽅程.5.已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的⽅程.6.已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上⼀点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r .证明:FA u u u r,FP u u u r ,FB u u u r 成等差数列,并求该数列的公差.7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离⼼率为,且经过点(0,1),圆22221:C x y a b +=+。
高考数学一轮复习《圆锥曲线》练习题(含答案)一、单选题1.双曲线2228x y -=的渐近线方程是( ) A .12y x =±B .2y x =±C .2y x =±D .22y x =±2.已知双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的左右焦点分别为()()1200F c F c -,,,,若直线2y x =与双曲线的一个交点P 的横坐标恰好为c ,则双曲线的离心率为( ) A .5B .2C .21+D .21-3.如图,在体积为3的三棱锥P-ABC 中,P A ,PB ,PC 两两垂直,1AP =,若点M 是侧面CBP 内一动点,且满足AM BC ⊥,则点M 的轨迹长度的最大值为( )A .3B .6C .23D .324.抛物线22y x =的焦点坐标为( ).A .1,02⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,8⎛⎫- ⎪⎝⎭5.设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B ,点A 在第一象限,且|AF |﹣|BF |32=,则AF BF =( ) A .32B .2C .3D .46.已知抛物线M :24y x =的焦点为F ,O 是坐标原点,斜率为()0k k >的直线l 交抛物线M 于A ,B 两点,且点A ,B 分别位于第一、四象限,交抛物线的准线l '于点C .若2ACFABFSS=,2BF =,则AOBS=( )A .33-B .33+C .2D .231+7.若双曲线的中心为坐标原点,焦点在y 轴上,其离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( ) A .3y x =±B .33y x =±C .4y x =±D .14y x =±8.已知双曲线E 的左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点.若点P 在E 上,2OP OQ =-,22PF OF =,1132QF OF =,则E 的离心率为A .2B .2C .5D .31+9.设1F ,2F 是离心率为5的双曲线222124x y a -=的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且1234PF PF =,则12PF F △的面积等于A .42B .83C .24D .4810.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,直线20l :x y '-+=,动点M 在C 上运动,记点M 到直线l 与l ′的距离分别为d 1,d 2,O 为坐标原点,则当d 1+d 2最小时,cos ∠MFO =( ) A .22B .23C .24D .2611.如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,M N 分别是棱1,AA BC 上的动点,若2MN =,则线段MN 的中点P 的轨迹是( )A .一条线段B .一段圆弧C .一部分球面D .两条平行线段12.已知拋物线21:2(0)C y px p =>的焦点F 为椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,且1C与2C 的公共弦经过F ,则椭圆的离心率为( )A 1B C D二、填空题13.已知点(3,2)在椭圆221(0,0)x y m n m n+=>>上,则点(-3,3)与椭圆的位置关系是__________.14.过点且渐近线与双曲线22:12x C y -=的渐近线相同的双曲线方程为______.15.焦点在y 轴上的双曲线221y mx -=,则m 的值为___________.16.已知过抛物线C :y 2=8x 焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作抛物线准线的垂线,垂足为M ,AB BM =,则A 点的横坐标为___.三、解答题17.求经过点(3,1)A -,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程.18.已知椭圆C :22143x y +=,过椭圆右焦点的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求MN 的取值范围.19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率12e =,且椭圆C 经过点31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程.(2)不过点P 的直线:2l y kx =+与椭圆C 交于A ,B 两点,记直线P A ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,试判断12k k +是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆221:195x y C +=与()222206:136x y b C b =<<+的离心率相等.椭圆1C 的右焦点为F ,过点F 的直线与椭圆1C 交于A ,B 两点,射线OB 与椭圆2C 交于点C ,椭圆2C 的右顶点为D .(1)求椭圆2C 的标准方程;(2)若ABO 10,求直线AB 的方程; (3)若2AF BF =,求证:四边形AOCD 是平行四边形.21.已知(0,2),(3,1)A B 是椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>上的两点.(1)求椭圆G 的离心率;(2)已知直线l 过点B ,且与椭圆G 交于另一点C (不同于点A ),若以BC 为直径的圆经过点A ,求直线l 的方程.22.已知椭圆C 的离心率2e =()10,1B -,()20,1B . (1)求椭圆C 的方程;(2)设动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且只有一个公共点P ,且与直线2x =相交于点Q .问在x 轴上是否存在定点N ,使得以PQ 为直径的圆恒过定点N ,若存在,求出N 点坐标;若不存在,说明理由.23.已知点P 在圆22:4O x y +=上运动,PQ x ⊥轴,垂足为Q ,点A 满足12AQ PQ =. (1)求点A 的轨迹E 的方程;(2)过点30,2⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与曲线E 交于,M N 两点,记OMN ∆的面积为S ,求S 的最大值.24.已知抛物线1C :()220x py p =>的焦点为F ,圆2C :()()22284x y +++=,过y 轴上点G 且与y 轴不垂直的直线l 与抛物线1C 交于A 、B 两点,B 关于y 轴的对称点为D ,O 为坐标原点,连接2GC 交x 轴于点E ,且点E 、F 分别是2GC 、OG 的中点. (1)求抛物线1C 的方程; (2)证明:直线AD 与圆2C 相交参考答案1.C2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.D9.C10.A11.B12.A 13.点在椭圆外 14.22163x y -=15.4 16.417.设所求的等轴双曲线的方程为:()220x y λλ-=≠,将(3,1)A -代入得:()2231λ--=,即=8λ, 所以等轴双曲线的标准方程:22188x y -=18.解:由椭圆C :22143x y +=知,2a =,b =1c =,所以椭圆C 的右焦点为()1,0F .当直线l 的斜率不存在时,223b MN a==. 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为(1)y k x =-,将其代入椭圆C 的方程得()22223484120kxk x k +-+-=.设()11,M x y ,()22,N x y ,则2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+, 所以=MN ()222121333434+==+++k k k因为20k ≥,所以(]3,4MN ∈. 综上,MN 的取值范围是[]3,4. 19.(1)因为12c e a ==,所以2a c =,所以222234b a c a =-=.因为椭圆C 过31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以221914a b +=,所以24a =,23b =,故椭圆C 的标准方程为22143x y +=. (2)因为直线l 不过31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,且直线P A ,PB 的斜率存在,所以72k ≠且12k ≠.设()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程组222143y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()22341640k x kx +++=, 则1221634k x x k +=-+,122434x x k =+. 由()()221616340k k ∆=-+>,得214k >且72k ≠.因为()()12121212121212121273377272222211111kx x k x x y y kx kx k k x x x x x x x x ⎛⎫++++++++ ⎪⎝⎭+=+=+=+++++++, 所以2221222271682712482134343416416713434k k k k k k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-+-++++===-+-+++, 即12k k +为定值,且123k k +=.20.(1)由题意知,椭圆1C 的长轴长126a =,短轴长12b =124c ==, 椭圆2C 的长轴长2212a =,短轴长2b ,焦距22c =.因为椭圆1C 与2C 的离心相等,所以1212c c a a =,即23= 因为06b <<,所以220b =,所以椭圆2C 的标准方程为2213620x y +=.(2)因为椭圆1C 右焦点为()2,0F ,且A ,O ,B 三点不共线, 设直线AB 的方程为2x my =+,联立22195x y +=,消x 得()225920250m y my ++-=.设()11,A x y ,()22,B x y ,()22(20)100590m m ∆=++>,所以1,2y ==, 即1212222025,5959m y y y y m m -+=-=++. 因为121212111||||||222ABOAOFBOFSS SOF y OFy O y y y F y =+=+=-=-==, 化简得4259m=,所以m =, 所以直线AB 的方程为2x y =+,即5100x ±-=. (3)因为2AF BF =,所以2AF FB =.因为()()1122,,,,(2,0)A x y B x y F ,所以()()11222,22,x y x y --=-,所以121262,2.x x y y =-⎧⎨=-⎩ 因为()()1122,,,A x y B x y 在椭圆22195x y +=上, 所以221122221,951,95x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,所以()222222226241,951,95x y x y ⎧-+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消2y ,得2218x =. 代入2222195x y +=,由对称性不妨设120,0y y ><,所以2y =从而得,113,4x y ==即321,,48A B ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭.所以OC k =,直线OC的方程为y x =, 联立2213620x y +=,得244116x =.由题知0x >,所以21,4x y ==21,4C ⎛ ⎝⎭.又(6,0)D,所以OA CD k k ==又因为,OA CD 不共线,所以//OA CD ,又AD OC k k ==,且,OC AD 不共线,所以//OC AD . 所以四边形AOCD 是平行四边形. 21.解:(1)由已知2b =, 由点(3,1)B 在椭圆G 上可得29114a +=,解得212,a a ==所以2228,c a b c =-== 所以椭圆G的离心率是c e a ==; (2)当直线l 过点B 且斜率不存在时,可得点(3,1)C -,不满足条件; 设直线BC 的方程为1(3)y k x -=-),点(),C C C x y ,由22131124y kx kx y =+-⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()222316(13)3(13)120k x k k x k ++-+--=,显然0∆>,此方程两个根是点B 和点C 的横坐标, 所以223(13)12331C k x k --=+,即22(13)431C k x k --=+,所以2236131C k k y k --+=+,因为以BC 为直径的圆经过点A , 所以AB AC ⊥,即0AB AC ⋅=,2222963961(3,1),3131k k k k AB AC k k ⎛⎫-----⋅=-⋅ ⎪++⎝⎭2236128031k k k --==+, 即(32)(31)0k k -+=, 123k ,213k =-, 当213k =-时,即直线AB ,与已知点C 不同于点A 矛盾,所以123BC k k ==, 所以直线BC 的方程为213y x =-. 22.(1)由题意可设椭圆为22221x y a b+=由题意可得c e a ==1b =,可得a =所以椭圆的方程为:2212x y +=.(2)联立2222y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,整理可得:()222124220k x kmx m +++-=, 由题意可得()()222216412220k m k m ∆=-+-=,可得2212m k =+;可得()242212P km k x m k -==-+,1P P y kx m m =+=,即21,k P m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 联立2y kx mx =+⎧⎨=⎩,可得2Q x =,2Q y k m =+,即()2,2Q k m +,设在x 轴上存在()0,0N x .由0PN QN ⋅=,可得()0021,2,20k x x k m m m ⎛⎫+-⋅---= ⎪⎝⎭,可得200242210k k k x x m m m ⎛⎫+--++= ⎪⎝⎭, 即()200022110kx x x m-++-=, 可得20002101x x x ⎧-+=⎨=⎩,可得01x =,即定点()1,0N .23.(1)设(,)A x y ,11(,)P x y , ∵12AQ PQ =,∴A 为PQ 的中点, ∴11,2,x x y y =⎧⎨=⎩∴22(2)4x y +=,即2214x y +=.∴点A 的轨迹E 的方程2214x y +=.(2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为32y kx =+,将直线方程代入椭圆方程中得22(14)1250k x kx +++=, ∴222251444(14)56420016k k k k ∆=-⨯+=->⇒>. 设1122(,),(,)M x y N x y ,∴12133||224OMN POM PON S S S x x ∆∆∆=-=⨯⨯-=令2914()4t k t =+>,则214k t -=,∴3344OMN S S ∆====∵914049t t >⇒<<,∴129t =时,34143OMN S ∆≤⨯=,∴S 的最大值1.24.(1)设点()0,0E x ,()00,G y ,因为圆2C :()()22284x y +++=,所以圆心()22,8C --,因为点E 是2GC 的中点,所以00202820x y -+=⎧⎨-+=⨯⎩,解得0018x y =-⎧⎨=⎩,则点()0,8G ,因为点F 是OG 的中点, 所以()0,4F ,则42p=,解得8p =, 故抛物线的方程为216x y =.(2)因为B 关于y 轴的对称点为D , 所以设()11,B x y ,()22,A x y ,()11,D x y -,设直线AB 的方程为8y kx -=,即80kx y -+=,联立28016kx y x y-+=⎧⎨=⎩,消去x 得()22161640y k y -++=,则1264y y =, 设直线AD 的方程为y mx n =+,联立216y mx n x y=+⎧⎨=⎩,消去x 得()2221620y m n y n -++=,则212y y n =, 故264n =,易知0n <,则8n =-,直线AD 的方程为8y mx =-,必过定点()0,8-, 而圆2C :()()22284x y +++=正好与y 轴交于定点()0,8-, 且过点()0,8-的所有直线中,只有与y 轴重合的直线才能与圆2C :()()22284x y +++=相切,直线AD 显然不可能是y 轴,因此,直线AD 与圆2C 相交.。
圆锥曲线--高考真题汇编第一节椭圆1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25 C.35【解析】解法一(利用焦点三角形面积公式):设122F PF θ∠=,π02θ<<.22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====++,解得1tan 2θ=.由椭圆焦点三角形面积公式得1222121tantan 6322F PF F PF S b b θ∠===⨯=△.121211322F PF P P S F F y ===△,解得23P y =.则代入椭圆方程得292P x =,因此302OP ==.故选B.解法二(几何性质+定义):因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.解法三(向量法):由解法二知12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.而()1212PO PF PF =+,所以1213022PO PF PF =+===.故选B.2.(2023全国甲卷文科7)设12,F F 为椭圆22:15x C y +=的两个焦点,点P 在C 上,若120PF PF ⋅= ,则12PF PF ⋅=()A.1B.2C.4D.5【分析】解法一:根据焦点三角形面积公式求出12PF F △的面积,即可解出;解法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.【解析】解法一:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,从而122121tan 4512F PF S b PF PF ===⨯⋅ △,所以122PF PF ⋅=.故选B.解法二:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,由椭圆方程可知,25142c c =-=⇒=,所以22221212416PF PF F F +===,又122PF PF a +==22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=,所以122PF PF ⋅=.故选B.3.(2023新高考I 卷5)设椭圆()2212:11x C y a a +=>,222:14x C y +=的离心率分别为1e ,2e .若21e =,则a =()A.233B.【解析】11a e a =,232e =,由21e =可得32=,解得233a =.故选A.4.(2023新高考II 卷5)已知椭圆22:13x C y +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线y x m =+与C 交于,A B 两点,若1F AB △的面积是2F AB △面积的2倍,则m =()A.23B.3C.3-D.23-【解析】设AB 与x 轴相交于点(),0D m -,由122F AB F AB S S =△△,得122F DF D=.又12F F =23F D =,则有()3m --=,解得3m =.故选C.第二节双曲线1.(2023新高考I 卷16)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在C 上,点B 在y 轴上,11F A F B ⊥ ,2223F A F B =- ,则C 的离心率为.【解析】解法一:建立如图所示的平面直角坐标系,设()()()12,0,,0,0,F c F c B n -,由2223F A F B =- 可得52,33A c n ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又11F A F B ⊥ 且182,33F A c n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,()1,F B c n = ,则()22118282,,03333F A F B c n c n c n ⎛⎫⋅=-⋅=-= ⎪⎝⎭ ,所以224n c =,又点A 在C 上,则2222254991c n a b -=,整理可得2222254199c n a b-=,代入224n c =,可得222225169c c a b -=,即222162591e e e -=-,解得295e =或()215e =舍.故355e =.解法二:由2223F A F B =-可得2223F A F B =,设222,3F A x F B x ==,由对称性可得,13F B x =,由定义可得,122AF x a =+,5AB x =,设12F AF θ∠=,则33sin 55x x θ==,所以422cos 55x a xθ+==,解得x a =,所以1224AF x a a =+=,222F A x a ==,在12AF F △中,由余弦定理可得222216444cos 165a a c a θ+-==,2295a c =,所以355e =.2.(2023全国甲卷理科8)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255 D.455【解析】由5e =,则222222215c a b b a a a +==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离22235521d ⨯-==+,所以弦长221452155AB r d =--.故选D.3.(2023全国甲卷文科9)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255D.455【解析】由e =,则222222215c a b b a a a+==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离55d ==,所以弦长5AB =.故选D.4.(2023北京卷12)已知双曲线C 的焦点为()2,0-和()2,0,离心率为,则C 的方程为.【分析】根据给定条件,求出双曲线C 的实半轴、虚半轴长,再写出C 的方程作答.【解析】令双曲线C 的实半轴、虚半轴长分别为,a b ,显然双曲线C 的中心为原点,焦点在x 轴上,其半焦距2c =,由双曲线C ,得ca,解得a =,则b =所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=.因为()2,0F c ,不妨设渐近线方程为所以222bc bcPF c a b ==+设2POF θ∠=,则tan θ=第三节抛物线2.(2023全国乙卷理科13,文科13)已知点A 在抛物线2:2C y px =上,则A 到C 的准线的距离为.【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为54x =-,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【解析】由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =-,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫--= ⎪⎝⎭.故答案为:94.3.(2023新高考II 卷10)设O 为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p=,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.第四节直线与圆锥曲线的位置关系1.(2023全国乙卷理科11,文科12)已知,A B 是双曲线2219y x -=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--【分析】设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,根据点差法分析可得9AB k k ⋅=,对于A ,B ,D 通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +-+===+-+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x ---=,所以221222129AB y y k k x x -⋅==-.对于选项A :可得1k =,9AB k =,则:98AB y x =-,联立方程229819y x y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得272272730x x -⨯+=,此时()2272472732880∆=-⨯-⨯⨯=-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得2k =-,92AB k =-,则95:22AB y x =--,联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=,此时()()22454456144545610∆=⨯-⨯⨯=⨯⨯-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得3k =,3AB k =,则:3AB y x =.由双曲线方程可得1a =,3b =,则:3AB y x =为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :4k =,94AB k =,则97:44AB y x =-,联立方程22974419y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +-=,此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确.故选D.2.(2023新高考I 卷22)在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD的周长大于【解析】(1)设(,)P x y ,则22212x y y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,故21:4W y x =+.(2)解法一:不妨设三个顶点,,A B C 在抛物线214y x =+上,且AB BC ⊥,显然,AB BC 的斜率存在且不为0,令222111,,,,,444A a a B b b C c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,AB BC k a b k b c =+=+,1AB BC k k =-,即()()1a b b c ++=-,即1a b b c-+=+,本题等价于证明332AB BC +>,令||||AB BC b c m +=--=,则m b c =-+-,(未知数有,,a b c ,通过转化(放缩),将变量归一)由221ABBC kk =⋅,即()()22221AB BC k k a b b c =++=⋅,不妨设()221AB k a b =+≤,则m b c=-+-b =-+b c ≥--c ≥-()b b c =+-+1b a b=+++()3221a b a b⎡⎤⎣⎦++=+.令a b t +=,则()()1232323323222211223411332t t a b ta b tt t⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥++⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭+++==≥=+⎣⎦,当212t =时取等号,又()2321t m t+≥取等时必有21t =,因此取不到等号,所以332m >.解法二:如图所示,先将第一问中的曲线下移14个单位,其表达式为2x y =.不妨设,,A B D 三点在抛物线上,再设()2,A t t 及AB 的斜率为k .由题意知AD 的斜率为1k -,因为11k k ⎛⎫⋅-= ⎪⎝⎭,故而可再使01k <≤,直线AB 的方程()2y t k x t -=-,即2y kx kt t =-+,与曲线联立可得220x kx kt t -+-=,由此可知()222222221211414412AB k x x k k kt t k k kt t k k t=+-=+--=+-+=+-同理,21112AD t k k=++,由此可知矩形ABCD 的周长ρ满足2211122122k k t t k kρ+-++=+2211122212k k t k t k k=+-+++22t t≥-+①12+2k t tk⎫-+⎪⎭1+k≥②()323222112122=2kkk k⎛⎫++⎪+⎝⎭=322k⎛⎫⎝⎭≥⨯③22⨯==.当1k=时①处取等号,当12,2k t tk-+同号时②处取等号,当212k=时③处取等号,显然三处不能同时取等号,所以矩形ABCD的周长大于.由题意得31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得所以椭圆的方程为24x y +(2)由题意得,直线2A A P 的方程为y =第五节圆锥曲线综合探究型问题1.(2023全国甲卷理科20)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B 两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px -+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y y ==-=,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一(向量法):由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=,又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅=++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R△()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNF S =-△(当且仅当2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标法):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有21cos MF θ=-,21sin NF θ=+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4θ3π=,即4MFO π∠=时取等号.2.(2023全国甲卷文科21)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px-+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y ==-==,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一:由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=.又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅==++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R △()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNFS-=-△2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有22,1cos 1sin MF NF θθ==-+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4MFO π∠=时取等号.3.(2023全国乙卷理科20,文科21)已知椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>的离心率为3,点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,求证:线段MN 中点为定点.【解析】(1)依题意,2b =,3c e a ==,则2224b a c =-=,得3a =,c =,曲线C 的方程为22194y x +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,直线():32PQ y k x -=+,()11:22y AP y x x =++,令0x =,得1122M yy x =+,()22:22y AQ y x x =++,令0x =,得2222N yy x =+.MN 的中点坐标为12120,22y y x x ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭,联立直线PQ 的方程和椭圆方程得()22239436y k x x y ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消y 建立关于x 的一元二次方程,()229423360x k x +⎡++⎤-=⎣⎦,即()()222249162416480k x k k x k k +++++=,21222122162449164849k kx x k k k x x k ⎧++=-⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,又()()121212121223231123222222k x k x y y k x x x x x x ++++⎛⎫+=+=++ ⎪++++++⎝⎭()2221222121222162416364492323164832482444949k k k x x k k k k k k k x x x x k k --+++++=+⋅=+⋅+++++-+++3=.所以线段MN 过定点()0,3.【评注】本题为2022全国乙卷的变式题,难度有所降低,考查仍为极点、极线的性质,定点()0,3为()2,3P -关于椭圆22194y x +=的极线123x y +=-与y 轴的交点.本题以椭圆中极点极线理论的射影不变性为命题背景,考查椭圆中对称式的计算方法,要求考生具有较强的计算能力.除此之外,如果考生具有先猜再证的解题意识,本题中的定点可以通过极限思想进行猜想.4.(2023新高考II 卷21)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为()-.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P ,求证:点P 在定直线上.【解析】(1)设双曲线方程为()22221,0x y a b a b-=>,且22220c a b =+=.又c e a a===,得2a =,因为c =,所以4b =,因此双曲线的方程为221416x y -=.(2)(设点设线).设()()1122,,,M x y N x y ,:4MN x ty =-.由(1)可得,()()122,0,2,0A A -,则()111:22y MA y x x =++,()222:22yNA y x x =--.联立12,MA NA 的方程,消y 得()()12122222y yx x x x +=-+-,即2121122212112122222266y x y ty ty y y x x x y ty y ty y y +--+=⋅=⋅=----.联立MN 的方程与双曲线221416x y -=,得224416x ty x y =-⎧⎨-=⎩,消x 得()224416ty y --=,即()224132480t y ty --+=.由韦达定理()()221221223244148032414841t t t y y t y y t ∆⎧=---⨯>⎪⎪⎪+=⎨-⎪⎪=⎪-⎩(非对称结构处理).()12122483412t ty y y y t ==+-,则()()1221212112331221222393236222y y y y y x x y y yy y +--+===--+--+,得1x =-.因此点P 在定直线1x =-上.5.(2023北京卷19)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为53,,A C 分别是E 的上、下顶点,,B D分别是E 的左、右顶点,4AC =.(1)求椭圆E 的方程;(2)点P 为第一象限内E 上的动点,直线PD 与直线BC 交于点M ,直线AP 与直线2y =-交于点N .求证://MN CD .【分析】(1)结合题意得到c a =24b =,再结合222a c b -=,解之即可;(2)依题意求得直线BC 、PD 与PA 的方程,从而求得点,M N 的坐标,进而求得MN k ,再根据题意求得CD k ,得到MN CD k k =,由此得解.【解析】(1)依题意,得53c e a ==,则53c a =,又,A C 分别为椭圆上下顶点,4AC =,所以24b =,即2b =,所以2224a c b -==,即22254499a a a -==,则29a =,所以椭圆E 的方程为22194x y +=.(2)因为椭圆E 的方程为22194x y +=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0A C B D --,因为P 为第一象限E 上的动点,设()(),03,02P m n m n <<<<,则22194m n +=,易得022303BC k +==---,则直线BC 的方程为223y x =--,033PD n n k m m -==--,则直线PD 的方程为()33n y x m =--,联立()22333y x n y x m ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩,解得()332632612326n m x n m n y n m ⎧-+=⎪⎪+-⎨-⎪=⎪+-⎩,即()332612,326326n m n M n m n m ⎛-+⎫- ⎪+-+-⎝⎭,而220PA n n k m m --==-,则直线PA 的方程为22n y x m-=+,令=2y -,则222n x m --=+,解得42m x n -=-,即4,22m N n -⎛⎫- ⎪-⎝⎭,又22194m n +=,则22994n m =-,2287218m n =-,所以()()()()()()12264122326332696182432643262MN n n m n n m k n m n m n m n m m n m n -+-+--+-==-+-+-++---+--222222648246482498612369612367218n mn m n mn m n m mn m n m n n m -+-+-+-+==++---++--()()22222324126482429612363332412n mn m n mn m n mn m n mn m -+-+-+-+===-+-+-+-+,又022303CD k +==-,即MN CD k k =,显然,MN 与CD 不重合,所以//MN CD .第六节平面几何性质在圆锥曲线中的应用1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25C.35【解析】因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.2.(2023新高考II 卷10)设O为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p =,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.。
圆锥曲线复习题1.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,经过F 倾斜角为60°的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点.求弦AB 的长.【分析】根据已知条件,结合抛物线的性质,即可求解.【解答】解:∵抛物线C :y 2=4x ,∴抛物线的焦点F (1,0),p =2,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵直线l 经过F 倾斜角为60°,∴直线l 的方程为y =√3(x −1),联立方程{y =√3(x −1)y 2=4x,化简整理可得,3x 2﹣10x +3=0, 由韦达定理可得,x 1+x 2=103,∴|AB |=|AF|+|BF|=x 1+p 2+x 2+p 2=x 1+x 2+p =103+2=163. 【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查计算能力,属于基础题.2.已知A(2,√2)为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与抛物线y 2=2px 的交点,设椭圆的左右焦点为F 1,F 2,抛物线的焦点为F ,直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分.(1)求椭圆及抛物线的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于P 、Q 两点,且△OPQ 的重心恰好在圆O :x 2+y 2=1上,求m 的取值范围.【分析】(1)利用点A 为椭圆和抛物线的交点,代入两个方程,即可求出抛物线的方程,再利用直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分,求出c 的值,由此得到a ,b 的值,从而得到椭圆的标准方程;(2)联立直线与椭圆的方程,得到韦达定理和判别式大于0,由△POQ 重心恰好在圆x 2+y 2=1上,得到(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2=9,利用韦达定理进行化简变形,表示出m 2的表达式,由基本不等式求解即可得到答案.【解答】解:(1)由题意可知,点A(2,√2)为椭圆与抛物线的交点,4a 2+2b 2=1且2=4p ,解得p =12,则y 2=x ;又直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分,所以c +14=97(c −14),解得c =2,则a 2﹣b 2=4,解得b =2,a =2√2,抛物线的方程为y 2=x ;椭圆的方程为x 28+y 24=1; (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由{x 28+y 24=1y =kx +m,可得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2﹣8=0, 由Δ>0,可得4(2k 2+1)>m 2(※),且x 1+x 2=−4km1+2k 2,由△POQ 重心恰好在圆x 2+y 2=1上,可得(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2=9,即(x 1+x 2)2+[k(x 1+x 2)+2m]2=9,即(1+k 2)(x 1+x 2)2+4km(x 1+x 2)+4m 2=9,所以16(1+k 2)k 2m 2(1+2k 2)2−16k 2m 21+2k 2+4m 2=9,化简得m 2=9(1+2k 2)24(4k 2+1),代入(※)中可得k ∈R ,设4k 2+1=t ⇒k 2=t−14(t ≥1),则m 2=9(1+2k 2)24(4k 2+1)=9(t 2+2t+1)16t =916(t +1t +2)≥94, 当且仅当t =1时取等号,故m 2≥94,则实数m 的取值范围为m ≤−32或m ≥32.【点评】本题考查了椭圆标准方程以及抛物线标准方程的求解、直线与椭圆位置关系的应用,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.3.点P (x 0,y 0)为椭圆C :x 25+y 2=1上位于x 轴上方的动点,F 1,F 2分别为C 的左、右焦点.(1)若线段PF 1的垂直平分线经过椭圆C 的上顶点B ,求点P 的纵坐标y P ;(2)设点A (t ,0)为椭圆C 的长轴上的定点,当点P 在椭圆上运动时,求|P A |关于x 0的函数f (x 0)的解析式,并求出使f (x 0)为增函数的常数t 的取值范围;(3)延长PF 1、PF 2,分别交C 于点M 、N ,求点P 的坐标使得直线MN 的斜率等于−19.【分析】(1)根据题意,建立关于x 0,y 0的方程组,解出即可;(2)由两点间的距离公式表示出f (x 0),再由二次函数的性质可得出t 的取值范围;(3)设出点M ,N 的坐标及直线PF 1,直线PF 2的方程,分别与椭圆方程联立,进而可得到直线MN 的斜率,再结合题意可得到x 0=5y 0,代入椭圆方程即可得到答案.【解答】解:(1)由题意可知,B (0,1),|PB |=|BF 1|,则√x 02+(y 0−1)2=√5,即x 02+(y 0−1)2=5,而点P (x 0,y 0)在椭圆x 25+y 2=1上,则x 025+y 02=1,联立{ x 02+(y 0−1)2=5x 025+y 02=1y 0>0,解得y 0=√5−14, ∴点P 的纵坐标为y p =√5−14; (2)∵|PA|=√(x 0−t)2+y 02=√(x 0−t)2+1−x 025=√4x 025−2tx 0+t 2+1, ∴f(x 0)=√4x 025−2tx 0+t 2+1,x 0∈(−√5,√5),其对称轴为x 0=5t 4,要使f (x 0)为增函数,只需5t 4≤−√5, ∴−√5≤t ≤−4√55;(3)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),直线PF 1的方程为x =my ﹣2,直线PF 2的方程为x=ny +2,则m =x 0+2y 0,n =x 0−2y 0, 由{x =my −2x 2+5y 2=5得(m 2+5)y 2﹣4my ﹣1=0, ∴y 1=4m m 2+5−y 0=−y 04x 0+9,x 1=my 1−2=−9x 0−204x 0+9, 同理,由{x =ny +2x 2+5y 2=5得(n 2+5)y 2+4ny ﹣1=0, ∴y 2=y 04x 0−9,x 2=9x 0−204x 0−9, ∴k MN =y 04x 0−9+y 04x 0+99x 0−204x 0−9+9x 0+204x 0+9=x 0y 09x 02−45=−19, ∴5−x 02=x 0y 0,则5y 02=x 0y 0,又y 0>0,∴x 0=5y 0,代入椭圆方程得y 0=5√66,∴x 0=5√66,∴P(5√66,√66).【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系,考查化简变形及运算求解能力,特别是对运算能力要求较高,属于较难题目.4.过椭圆W :x 22+y 2=1的左焦点F 作直线l 1交椭圆于A ,B 两点,其中A (0,1),另一条过F 的直线l 2交椭圆于C ,D 两点(不与A ,B 重合),且D 点不与点(0,﹣1)重合,过F 做x 轴的垂线分别交直线AD ,BC 于E ,G .(Ⅰ)求椭圆W 的离心率和B 点坐标;(Ⅱ)求证:E ,G 两点关于x 轴对称.【分析】(I ) 由题意可得直线 l 1 的方程为y =x +1.与椭圆方程联立方程组,即可求解B 点坐标;(II ) 设 C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),l 2的方程为y =k (x +1),联立方程组,根据根与系数的关系,求得x 1+x 2=−4k 22k 2+1x 1x 2=2k 2−22k 2+1,进而得出E ,G 点的纵坐标,化简即可证得,得到证明.【解答】解:(I )由椭圆的标准方程x 22+y 2=1,得a =√2,b =1,c =1,所以椭圆的离心率为e =c a =√22, 由题意可得l 1的方程为y =x +1,与椭圆方程联立得{y =x +1x 22+y 2=1., 解得x =0或−43,当x =−43时,y =−13,所以B(−43,−13).解:(2)当l 2斜率不存在时,C ,D 两点与E ,G 重合,因为椭圆W 关于x 轴对称,所以E ,G 两点关于x 轴对称;当l 2斜率存在时,设 C (x 1,y 1),(x 1≠−43),D (x 2,y 2),(x 2≠0),设l 2的方程为y =k (x +1)(k ≠1),y 1=k (x 1+1),y 2=k (x 2+1),A(0,1),B(−43,−13),所以直线BC 的方程为y +13=y 1+13x 1+43(x +43), 直线AD 的方程为y −1=y 2−1x 2x , 联立 {y +13=y 1+13x 1+43(x +43)x =−1,解得 y =y 1−x 1−13x 1+4=(k−1)(x 1+1)3x 1+4, 所以G(−1,(k−1)(x 1+1)3x 1+4), y =x 2−y 2+1x 2=(1−k)(x 2+1)x 2, 所以E(−1,(1−k)(x 2+1)x 2), 所以y G +y E =(1−k)(x 1+1)3x 1+4+(1−k)(x 2+1)x 2=(1−k)[2x 1x 2+3(x 1+x 2)+4]3x 1x 2+4x 2, 联立{x 22+y 2=1y =k(x +1),得(2k2+1)x2+4k2x+2k2﹣2=0,因为Δ=(4k2)2﹣4(2k2+1)(2k2﹣2)=8k2+8>0,所以x1+x2=−4k22k2+1,x1x2=2k2−22k2+1,所以y G+y E=(1−k)(2⋅2k2−22k2+1−3⋅4k22k2+1+4)3x1x2+4x2=0,所以y G=﹣y E,综上所述:E,G两点关于x轴对称.【点评】本题考查椭圆的离心率,椭圆与直线的综合应用,属于难题.5.作斜率为﹣1的直线l与抛物线C:y2=2px交于A,B两点(如图所示),点P(1,2)在抛物线C上且在直线l上方.(Ⅰ)求C的方程并证明:直线P A和PB的倾斜角互补;(Ⅱ)若直线P A的倾斜角为θ(π4<θ<π2),求△P AB的面积的最大值.【分析】(Ⅰ)利用点P在抛物线上,求出p的值,即可得到抛物线的方程,联立直线与抛物线方程,求出b的取值范围,利用两点间斜率公式以及韦达定理化简k P A+k PB=0,即可证明;(Ⅱ)先由倾斜角的范围确定直线P A斜率的范围,结合(Ⅰ)中的结论,进一步求解b 的取值范围,由弦长公式求出|AB|,点到直线的距离公式求出三角形的高,用b表示出三角形的面积,构造函数f(x)=(x+1)(3﹣x)2,x∈(﹣1,3),利用导数研究函数的单调性,求解函数的最值即可.【解答】解:(Ⅰ)因为点P(1,2)在抛物线C上,所以22=2p×1,解得p=2,因此抛物线C的方程为y2=4x,设直线l的方程为y=﹣x+b,因为直线l与抛物线C交于A,B两点,且点P(1,2)在直线l的上方,所以设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且1+2﹣b >0,即b <3,由{y =−x +b y 2=4x,可得x 2﹣(2b +4)x +b 2=0, 而由Δ=[﹣(2b +4)]2﹣4b 2=16(b +1)>0,解得b >﹣1,因此﹣1<b <3,且x 1+x 2=2b +4,x 1x 2=b 2,所以k PA +k PB =y 1−2x 1−1+y 2−2x 2−1=−x 1−2+b x 1−1+−x 2−2+b x 2−1=−(x 1−1)−3+b x 1−1+−(x 2−1)−3+b x 2−1=−2+(b −3)(1x 1−1+1x 2−1) =−2+(b −3)×x 1+x 2−2x 1x 2−(x 1+x 2)+1=−2+(b −3)×2b+2b 2−2b−3=−2+2(b+1)(b−3)(b+1)(b−3)=0(−1<b <3),即k P A +k PB =0,所以直线P A 和直线PB 的倾斜角互补;(Ⅱ)因为直线P A 的倾斜角为θ(π4<θ<π2),所以k P A >1,又由(Ⅰ)可知,k P A +k PB =0,所以k PA k PB =−k PA 2<−1, 由(Ⅰ)可知,−(x 1−1)−3+b x 1−1⋅−(x 2−1)−3+b x 2−1<−1, 即x 1x 2+(2−b)(x 1+x 2)+(2−b)2x 1x 2−(x 1+x 2)+1<−1, 所以−4b+12b 2−2b−3<−1,解得﹣1<b <3,又因为|AB|=√2×√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=4√2×√b +1,而点P 到直线l 的距离为√2,所以△P AB 的面积S =4√22×√b +1×√2=2√(b +1)(3−b)2, 设f (x )=(x +1)(3﹣x )2,x ∈(﹣1,3),则f '(x )=3x 2﹣10x +3=(3x ﹣1)(x ﹣3),当x ∈(−1,13)时,f '(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(13,3)时,f '(x )<0,f (x )单调递减, 故当x =13时,f (x )取得最大值为f(13)=25627,所以△P AB的面积的最大值为2√f(13)=32√39.【点评】本题考查了抛物线标准方程的求解、直线与抛物线位置关系的应用,两点间斜率公式的应用,弦长公式以及点到直线距离公式的应用,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.。
高考真题一、单选题1.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点. 设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A . 221412x y -=B . 221124x y -=C . 22139x y -=D . 22193x y -= 2.已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点.设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且 则双曲线的方程为A .B .C .D .3.设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为的直线与C 交于M ,N 两点,则=A . 5B . 6C . 7D . 84.设,是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为A .B .C .D .5.已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为A .B .C .D .6.已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为A .B .C .D .7.已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为A .B .C .D .8.(陕西省西安市长安区第一中学上学期期末考)已知双曲线的左焦点为,点在双曲线的渐近线上,是边长为2的等边三角形(为原点),则双曲线的方程为( )A .B .C .D .9.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点为()2,0F ,且双曲线的渐近线与圆()2223x y -+=相切,则双曲线的方程为( )A . 221913x y -=B . 221139x y -= C . 2213x y -= D . 2213y x -= 10.(2017新课标全国卷Ⅲ文科)已知椭圆C :的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线相切,则C 的离心率为A .B .C .D .11.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,离心率为若经过F 和()0,4P 两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为A . 22144x y -=B . 22188x y -=C . 22148x y -=D . 22184x y -=12.(2017新课标全国卷Ⅰ文科)设A ,B 是椭圆C :长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是A .B .C .D . 13.已知F 是双曲线C : 2213y x -=的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则APF 的面积为A . 13B . 12C . 23D . 3214.已知双曲线222=14x y b -(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为A . 223=144x y -B . 224=143x y -C . 22=144x y -D . 22=1412x y - 15.(2017新课标全国II 文科)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交于点(在的轴上方),为的准线,点在上且,则到直线的距离为A .B .C .D . 16.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的焦距为52,且双曲线的一条渐近线与直线02=+y x 垂直,则双曲线的方程为(A )1422=-y x(B )1422=-y x (C )15320322=-y x (D )12035322=-y x本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
圆锥曲线一、单选题1.设椭圆的两个焦点分别为 F 1,F 2 ,过 F 2 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点 P ,若△ F 1PF 2 为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )A .√22B .√2−12C .2−√2D .√2−12.(2016高二上·黄陵开学考)曲线 x 225+y 29 =1与曲线 x 225−k +y 29−k=1(k <9)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等3.已知双曲线 C:x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0) 的一条渐近线与直线 3x +√6y +3=0 垂直,以 C的右焦点 F 为圆心的圆 (x −c)2+y 2=2 与它的渐近线相切,则双曲线的焦距为( ) A .1B .2C .√5D .2√54.(2017·浙江模拟)双曲线x 2﹣4y 2=4的渐近线方程是( )A .y=±4xB .y=± 14xC .y=±2xD .y=± 12x5.(2020高一下·高安期中)设点F 为抛物线 y 2=16x 的焦点,A ,B ,C 三点在抛物线上,且四边形 ABCF 为平行四边形,若对角线 |BF|=5 (点B 在第一象限),则对角线 AC 所在的直线方程为( )A .8x −2y −11=0B .4x −y −8=0C .4x −2y −3=0D .2x −y −3=06.(2022·全国甲卷)椭圆 C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0) 的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y轴对称.若直线 AP ,AQ 的斜率之积为 14 ,则C 的离心率为( )A .√32B .√22C .12D .137.(2022·全国甲卷)已知椭圆 C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 的离心率为 13 , A 1,A 2 分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若 BA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BA 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−1 ,则C 的方程为( )A .x 218+y 216=1B .x 29+y 28=1C .x 23+y 22=1D .x 22+y 2=18.(2022·全国乙卷)设F 为抛物线 C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点 B(3,0) ,若 |AF|=|BF| ,则 |AB|= ( ) A .2B .2√2C .3D .3√29.(2022·全国乙卷)双曲线C的两个焦点为F1,F2,以C的实轴为直径的圆记为D,过F1作D 的切线与C交于M,N两点,且cos∠F1NF2=35,则C的离心率为()A.√52B.32C.√132D.√17210.(2021·新高考Ⅱ卷)抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为√2,则p=()A.1B.2C.2√2D.411.(2021·北京)双曲线C:x2a2−y2b2=1过点(√2,√3),且离心率为2,则该双曲线的标准方程为()A.x2−y23=1B.x23−y2=1C.x2−√3y23=1D.√3x23−y2=112.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:x 25+y2=1的上顶点,点P在C上,则|PB|的最大值为()A.52B.√6C.√5D.213.(2021·全国甲卷)点(3,0)到双曲线x 216−y29=1的一条渐近线的距离为()A.95B.85C.65D.45 14.(2021·全国甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且△F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为()A.√72B.√132C.√7D.√1315.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是()A.[√22,1)B.[12,1)C.(0,√22]D.(0,12]16.(2021·新高考Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:x 29+y24=1的两个焦点,点M在C 上,则|MF1|·|MF2|的最大值为()A.13B.12C.9D.617.(2020·新课标Ⅱ·理)设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为√5.P是C上一点,且F1P△F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.818.(2020·新课标Ⅱ·理)设O 为坐标原点,直线x=2与抛物线C :y 2=2px(p>0)交于D ,E 两点,若OD△OE ,则C 的焦点坐标为( ) A .( 14,0)B .( 12,0)C .(1,0)D .(2,0)二、多选题19.(2020高二上·福州期中)下列说法中错误的是( )A .“ m =8 ”是“椭圆 x 2m +y 24=1 的离心率为 √22 ”的充要条件B .设 x,y ∈R ,命题“若 x 2+y 2≠0 ,则 xy ≠0 ”是真命题;C .“ −4<k <2 ”是“方程 x 24+k +y 22−k=1 表示的曲线为椭圆”的必要不充分条件D .命题“若 x =3 ,则 x 2−4x +3=0 ”的否命题是真命题20.(2020高三上·珠海月考)已知双曲线 x 24−y 2b2=1 的右焦点与抛物线 y 2=12x 的焦点F 重合,则( )A .双曲线的实轴长为2B .双曲线的离心率为3C .双曲线的渐近线方程为 y =±√52xD .F 到渐近线的距离为 √521.(2022高三上·泰安期末)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点P(√62,√32),F 为C 的右焦点,则下列结论正确的是( ) A .C 的离心率为√62B .C 的渐近线方程为x −√2y =0C .若F 到C 的渐近线的距离为√2,则C 的方程为x 24−y 22=1D .设O 为坐标原点,若|PO|=|PF|,则S ΔPOF =3√2222.(2020高二上·莆田期中)已知抛物线 x 2=4y 的焦点为 F , A(x 1,y 1) , B(x 2,y 2) 是抛物线上两点,则下列结论正确的是( ) A .点 F 的坐标为 (1,0)B .若 A , F , B 三点共线,则 OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−3 C .若直线 OA 与 OB 的斜率之积为 −14 ,则直线 AB 过点 FD .若 |AB|=6 ,则 AB 的中点到 x 轴距离的最小值为223.(2020高二下·凌源期末)已知双曲线 E:x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别为直线l 1:y =2x , l 2:y =−2x ,则下列表述正确的有( )A.a>bB.a=2bC.双曲线E的离心率为√5D.在平面直角坐标系xOy中,双曲线E的焦点在x轴上答案解析部分1.【答案】D【知识点】椭圆的简单性质【解析】【解答】设点 P 在 x 轴上方,则坐标为 (c,b 2a) ,因为△ F 1PF 2 为等腰直角三角形,所以|PF 2|=|F 1F 2| ,即 b 2a =2c ,等式两边同除以 a ,化简得 1−e 2=2e ,解得 e =√2−1 ,故答案为:D .【分析】与焦点横坐标相同的椭圆上的点可直接用参数a ,b 表示该点的纵坐标,联系等腰Rt 三角形可得参数之间的关系,从而得到答案。
圆锥曲线历年高考题(整理)附答案数学圆锥曲线测试高考题一、选择题:1.(2006全国II)已知双曲线$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$的一条渐近线方程为$y=x$,则双曲线的离心率为()。
A。
$\frac{\sqrt{2}}{2}$ B。
$\frac{\sqrt{3}}{2}$ C。
$\frac{\sqrt{5}}{2}$ D。
$\frac{\sqrt{7}}{2}$2.(2006全国II)已知$\triangle ABC$的顶点B、C在椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则$\triangle ABC$的周长是()。
A。
2.B。
3.C。
4.D。
63.(2006全国卷I)抛物线$y=-x^2$上的点到直线$4x+3y-8=0$的距离的最小值是()。
A。
2.B。
$\frac{4}{3}$。
C。
$\sqrt{2}$。
D。
$\sqrt{3}$4.(2006广东高考卷)已知双曲线$3x^2-y^2=9$,则双曲线右支上的点P到右焦点的距离与点P到右准线的距离之比等于()。
A。
2.B。
$\frac{1}{2}$。
C。
$\sqrt{2}$。
D。
45.(2006辽宁卷)方程$2x^2-5x+2=0$的两个根可分别作为()。
A。
一椭圆和一双曲线的离心率B。
两抛物线的离心率C。
一椭圆和一抛物线的离心率 D。
两椭圆的离心率6.(2006辽宁卷)曲线$\frac{x^2}{m}+\frac{y^2}{6-m}=1(m<6)$与曲线$\frac{x^2}{5}+\frac{y^2}{m-4}=1(5<m<9)$的()。
A。
焦距相等。
B。
离心率相等。
C。
焦点相同。
D。
准线相同7.(2006安徽高考卷)若抛物线$y=2px$的焦点与椭圆$\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{9}=1$的右焦点重合,则p的值为()。