高考数学压轴专题最新备战高考《平面解析几何》技巧及练习题

【最新】数学复习题《平面解析几何》专题解析
一、选择题
1．已知曲线()22
22:100x y C a b a b
-=＞，＞的左、右焦点分别为12,,F F O 为坐标原点，P
是双曲线在第一象限上的点，MO OP =u u u u v u u u v
，直线2PF 交双曲线C 于另一点N ，若
122PF PF =，且2120MF N ∠=︒则双曲线C 的离心率为（ ）
A ．
23
B ．7
C ．3
D ．2
【答案】B 【解析】 【分析】
由题意结合双曲线的定义可得124,2PF a PF a == ，在三角形12PF F 中，由余弦定理可得2224208c a a =+，据此计算双曲线的离心率即可. 【详解】
由题意，122PF PF =，由双曲线的定义可得，122PF PF a -= ，可得
124,2PF a PF a == ，
由四边形12PF MF 为平行四边形，又2120MF N ∠=︒，可得12120F PF ∠=︒， 在三角形12PF F 中，由余弦定理可得2224164242cos120c a a a a =+-⋅⋅⋅︒ ， 即有2224208c a a =+，即227c a =，可得7c a =，即7c
e a
=
=.
【点睛】
双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质，求双曲线的离心率(或离心率的取值范围)，常见有两种方法： ①求出a ，c ，代入公式c e a
=
； ②只需要根据一个条件得到关于a ，b ，c 的齐次式，结合b 2＝c 2－a 2转化为a ，c 的齐次式，然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式)，解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围)．
2．已知抛物线x 2
＝16y 的焦点为F ，双曲线22
145
x y -=的左、右焦点分别为F 1、F 2，点P
是双曲线右支上一点，则|PF|＋|PF 1|的最小值为（ ） A ．5 B ．7
C ．9
D ．11
【答案】C 【解析】 【分析】
由题意并结合双曲线的定义可得
1222(4)44PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+，然后根据两点间的距离公
式可得所求最小值． 【详解】
由题意得抛物线2
16x y =的焦点为()0,4F ，双曲线22
145
x y -=的左、右焦点分别为
()()123,0,3,0F F -．
∵点P 是双曲线右支上一点， ∴124PF PF =+．
∴1222(4)44549PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+=+=，当且仅当
2,,F P F 三点共线时等号成立，
∴1PF PF +的最小值为9． 故选C ． 【点睛】
解答本题的关键是认真分析题意，然后结合图形借助数形结合的方法求解．另外在解题中注意利用双曲线的定义将所求问题进行转化，考查分析理解能力和解决问题的能力，属于基础题．
3．已知双曲线22
22:1(0)x y E a b a b
-=>>的左、右焦点分别为1F ，2F ，P 是双曲线E 上
的一点，且212||PF PF =.若直线2PF 与双曲线E 的渐近线交于点M ，且M 为2PF 的中点，则双曲线E 的渐近线方程为( )
A ．1
3y x =±
B ．12
y x =±
C ．2y x =±
D ．3y x =±
【答案】C 【解析】 【分析】
由双曲线定义得24PF a =，12PF a =，OM 是
12PF F △的中位线，可得OM a =，在
2OMF △中，利用余弦定理即可建立,a c 关系，从而得到渐近线的斜率.
【详解】
根据题意，点P 一定在左支上.
由212PF PF =及212PF PF a -=，得12PF a =，24PF a =， 再结合M 为2PF 的中点，得122PF MF a ==，
又因为OM 是12PF F △的中位线，又OM a =，且1//OM PF ， 从而直线1PF 与双曲线的左支只有一个交点.
在2OMF △中222
24cos 2a c a
MOF ac
+-∠=
.——① 由2tan b MOF a ∠=
，得2cos a
MOF c
∠=. ——② 由①②，解得2
25c a
=，即2b a =，则渐近线方程为2y x =±.
故选：C. 【点睛】
本题考查求双曲线渐近线方程，涉及到双曲线的定义、焦点三角形等知识，是一道中档题.
4．直线3y kx =+与圆22(3)(2)4x y -+-=相交于M ，N 两点，若||23MN ≥．则k 的取值范围是（ ）
A ．3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
B ．30,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦
C ．3,03⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
D ．2,03
⎡⎤-⎢⎥⎣
⎦
【答案】A 【解析】 【分析】
可通过将弦长转化为弦心距问题，结合点到直线距离公式和勾股定理进行求解 【详解】
如图所示，设弦MN 中点为D ，圆心C(3,2),330y kx kx y =+⇒-+=Q
∴弦心距2
2
2
(1)
1
CD k k =
=
+-+，又2||23||
33MN DN DN 厖?，
∴
由勾股定理可得2
222223DN CN CD ⎛⎫
=-=-…
，223
1|31|
(31)1(43)004
k k k k k k ⇒+++⇒+⇒-剟剟
答案选A 【点睛】
圆与直线的位置关系解题思路常从两点入手：弦心距、勾股定理。

处理过程中，直线需化成一般式
5．已知O 为平面直角坐标系的原点，2F 为双曲线()22
2210,0x y a b a b
-=>>的右焦点，
E 为2O
F 的中点，过双曲线左顶点A 作两渐近线的平行线分别与y 轴交于C ，D 两点，
B 为双曲线的右顶点，若四边形ACBD 的内切圆经过点E ，则双曲线的离心率为（ ）
A ．2 B
C
D
．
3
【答案】B 【解析】 【分析】
由对称性可得四边形ACBD 为菱形，其内切圆圆心为坐标原点O ，求出圆心O 到BC 的距离d ，由四边形ACBD 的内切圆经过点E ，可得21
2
d OF =，化简得出双曲线的离心率. 【详解】
由已知可设()0A a -，
，()0B a ，，AC b
k a
=， 有直线点斜式方程可得直线AC 方程为()b
y x a a
=
+， 令0x =，可得()0C b ，
， 由直线的截距式方程可得直线BC 方程为
1x y
a b
+=，即0bx ay ab +-=， 由对称性可得四边形ACBD 为菱形，其内切圆圆心为坐标原点O ，设内切圆的半径为r ， 圆心O 到BC
的距离为ab
d r c
=
=
=， 又∵四边形ACBD 的内切圆经过点E ， ∴
2122
ab c
OF r c ===,
∴22ab c =， ∴()2
2
244a
c
a c -=，同除以4a 得，42440e e -+=，
∴()
2
22
0e -=，
∴22e =，
∴e =
(舍)，
∴e =
故选：B. 【点睛】
本题考查求双曲线离心率的问题，通过对称的性质得出相关的等量关系，考查运算求解能力和推理论证能力，是中档题.
6．已知抛物线24y x =上有三点,,A B C ，,,AB BC CA 的斜率分别为3，6，2-，则
ABC ∆的重心坐标为（ ）
A ．14,19⎛⎫
⎪⎝⎭
B ．14,09⎛⎫
⎪⎝⎭
C ．14,027⎛⎫
⎪⎝⎭
D ．14,127⎛⎫
⎪⎝⎭
【答案】C 【解析】 【分析】
设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ，进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标，进一步可求横坐标，利用重心坐标公式即可得解. 【详解】
设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则
121222
121212
4
344
AB y y y y k y y x x y y --=
===-+-，得124
3
y y +=
， 同理234263y y +=
=，31422
y y +==--，三式相加得1230y y y ++=， 故与前三式联立，得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==，2
2
214y x ==，
2
33449
y x ==，
则
12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫
⎪⎝⎭
，故选C. 【点睛】
本题主要考查了解析几何中常用的数学方法，集合问题坐标化，进而转化为代数运算，对学生的能力有一定的要求，属于中档题.
7．已知椭圆22
1259
x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4，那么点M 到另一个
焦点的距离等于（ ） A ．1 B ．3
C ．6
D ．10
【答案】C 【解析】
由椭圆方程可得225210a a =∴= ，由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C ．
8．如图，12,F F 是双曲线2
2
1:13
y C x -=与椭圆2C 的公共焦点，点A 是1C ，2C 在第一
象限的公共点，若112F A F F =，则2C 的离心率是（ ）
A ．
1
3
B ．
15
C ．
23
D ．
25
【答案】C 【解析】
由2
2
1:13
y C x -=知2c =，1124F A F F ==
∵122F A F A -= ∴22F A =
∵由椭圆得定义知1226a F A F A =+= ∴2
3,3
c a e a === 故选C
9．已知直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5，直线l 经过
2:2(0)C y px p =>的焦点，M 为C 上的一个动点，若点N 的坐标为()4,0，则MN 的
最小值为（ ） A ．3B 3
C ．2
D ．22【答案】A 【解析】
【分析】
联立直线与抛物线方程利用弦长公式列方程，结合直线过抛物线的焦点，解方程可得
2p =，再利用两点的距离公式，结合二次函数配方法即可得结果.
【详解】
由222
24(42)02y x b
x b p x b y px
=+⎧⇒+-+=⎨=⎩， 12122
2,24
b p b x x x x +=-=-，
因为直线:2l y x b =+被抛物线2
:2(0)C y px p =>截得的弦长为5，
125x =-，
所以()222
2
2512424b p b ⎡⎤
-⎛⎫=+-⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦
（1） 又直线l 经过C 的焦点，
则,22
b p
b p -=∴=- （2）
由（1）（2）解得2p =，故抛物线方程为2
4y x =.
设()2
0000,,4M x y y x ∴=.
则()()()222
22
00000||444212MN x y x x x =-+=-+=-+，
故当02x =时，min ||MN = 故选：A. 【点睛】
本题主要考查直线与抛物线的位置关系，考查了弦长公式以及配方法的应用，意在考查综合应用所学知识解答问题的能力，属于中档题.
10．当点P 在圆221x y +=上变动时，它与定点(3,0)Q 的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是（ ）
A ．22(3)4x y ++=
B ．22(23)41x y -+=
C ．22(3)1x y -+=
D ．22(23)41x y ++=
【答案】B 【解析】 【分析】
根据已知条件可设()00,P x y ，线段PQ 的中点为(),M x y ，再利用中点坐标公式可得到
0023,2x x y y =-=，再代入圆的方程221x y +=即可得到线段PQ 的中点的轨迹方程.
【详解】
设()00,P x y ，线段PQ 的中点为(),M x y ，（如图）
则00
322x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
即00232x x y y =-⎧⎨=⎩，
Q 点()00,P x y 在圆221x y +=上变动，即22001x y +=
()()222321x y ∴-+=即()2
22341x y -+=
故选：B 【点睛】
本题考查了中点坐标公式，动点轨迹方程求法，属于一般题.
11．已知12,F F 分别双曲线22233(0)x y a a -=>的左右焦点，是P 抛物线28y ax =与双曲线的一个交点，若1212PF PF += ，则抛物线的准线方程为（ ） A ．4x =- B ．3x =-
C ．2x =-
D ．1x =-
【答案】C 【解析】
由题得双曲线的方程为222213x y a a
-=，所以2222
34,2c a a a c a =+=∴=.
所以双曲线的右焦点和抛物线的焦点重合.
由题得1221212
,62PF PF PF a PF PF a
⎧+=⎪∴=-⎨
+=⎪⎩. 联立双曲线的方程和抛物线的方程得2
2
3830,(33
a
x ax a x x a --=∴=-
=舍）或. 由抛物线的定义得6-a=3a-(-2a),所以a=1,所以抛物线的准线方程为x=-2，故选C.
点睛：本题的难点在于如何找到关于a 的方程，本题利用的就是抛物线的定义得到6-a=3a-(-2a).在解析几何里，看到曲线上的点到焦点的距离，要联想到圆锥曲线的定义解题,这个技巧大家要理解掌握并做到灵活运用.
12．已知点M 是抛物线24x y =上的一动点，F 为抛物线的焦点，A 是圆C ：
22(1)(4)1x y -+-=上一动点，则||||MA MF +的最小值为（ ）
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
【答案】B 【解析】 【分析】
根据抛物线定义和三角形三边关系可知当,,M A P 三点共线时，MA MF +的值最小，根据圆的性质可知最小值为CP r -；根据抛物线方程和圆的方程可求得CP ，从而得到所求的最值. 【详解】
如图所示，利用抛物线的定义知：MP MF =
当,,M A P 三点共线时，MA MF +的值最小，且最小值为1CP r CP -=-
Q 抛物线的准线方程：1y =-，()1,4C
415CP ∴=+= ()min 514MA MF ∴+=-=
本题正确选项：B 【点睛】
本题考查线段距离之和的最值的求解，涉及到抛物线定义、圆的性质的应用，关键是能够找到取得最值时的点的位置，从而利用抛物线和圆的性质来进行求解.
13．已知双曲线()22
2210,0x y a b a b
-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点,若
121
cos 4
F MF ∠=
,122MF MF =,则此双曲线渐近线方程为( ) A ．3y x = B ．3y x = C ．y x =± D ．2y x =±
【答案】A 【解析】 【分析】
因为M 为双曲线上一点,可得122MF MF a -=,在12F MF ∆使用余弦定理,结合已知条件即可求得答案. 【详解】
Q 双曲线()222210,0x y a b a b
-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点 ∴ 1212
22MF MF a MF MF ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得:14MF a =,22MF a = 在12F MF ∆中,根据余弦定理可得:
∴ 1212
122
2
122c 2os F F MF MF M MF MF F F ∠=+-⋅⋅
可得:2
2
2
1
(2)(4)(2)2424
c a a a a =+-⋅⋅⋅ 化简可得:2c a =
由双曲线性质可得:22222243b c a a a a =-=-= 可得
:b =
Q 双曲线渐近线方程为:b y x a
=±
则双曲线渐近线方程为
: y = 故选:A. 【点睛】
本题考查了求双曲线渐近线方程问题,解题关键是掌握双曲线的基本知识,数形结合,考查分析能力和计算能力,属于中档题.
14．倾斜角为45︒的直线与双曲线22
214x y b
-=交于不同的两点P 、Q ，且点P 、Q 在x
轴上的投影恰好为双曲线的两个焦点，则该双曲线的焦距为（ ） A
．2 B
．2
C
1
D
1
【答案】B 【解析】 【分析】
方法一；由双曲线的对称性可知直线过原点，可得2Rt QOF △为等腰三角形且
245QOF ∠=︒
，根据勾股定理及双曲线的定义可得：1c =.方法二：等腰
2Rt QOF △中，可得2
2b QF a
=，且2b c a =.又根据222b a c =-
，联立可解得1c =. 【详解】
方法一；由双曲线的对称性可知直线过原点，在等腰2Rt QOF △中，245QOF ∠=︒， 则122F F c =，2QF c =
，1QF =.
由双曲线的定义可得：122QF QF a
-=，
41c c -==，，
故2252c =+.
方法二：等腰2Rt QOF △中，22b
QF a
=，
∴2b c a
=. 又222b a c =-， ∴2240c c --=， 得51c =+. ∴2252c =+. 故选：B . 【点睛】
本题考查双曲线的性质，解题关键是将题目条件进行转化，建立等量关系求解，属于中等题.
15．过双曲线22
134x y -=的左焦点1F 引圆223x y +=的切线，切点为T ，延长1F T 交双曲
线右支于P 点，M 为线段1F P 的中点，O 为坐标原点，则MO MT -=（ ） A ．1 B ．23-
C ．13+
D ．2
【答案】B 【解析】 【分析】
根据三角形的中位线性质，双曲线的定义，及圆的切线性质，即可得到结论． 【详解】
由图象可得
()1111||MO MT MO MF TF MO MF TF -=--=-+=
()(2221111
2322322PF PF OF OT -+-=⋅-+= 故选：B. 【点睛】
本题考查圆与双曲线的综合，解题的关键是正确运用双曲线的定义，三角形的中位线性质．
16．过点(11)M ， 的直线与椭圆22
143
x y += 交于A ，B 两点，且点M 平分AB ，则直
线AB 的方程为（ ） A ．3470x y +-= B ．3410x y -+= C ．4370x y +-= D ．4310x y --=
【答案】A 【解析】
设1122(,),(,)A x y B x y ，代入椭圆的方程可得2222
1122
1,14343
x y x y +=+=，
两式相减可得12121212()()()()
044
x x x x y y y y +-+-+=，
又12
1212
12
2,2,y y x x y y k x x -+=+==-， 即为12123()3
4()4
x x k y y +=-
=-+，
则直线AB 的方程为：3
1(1)4
y x -=-
-，化为3470x y +-=，故选A ． 点睛：本题考查了直线与椭圆的位置关系，注意运用“点差法”的应用，考查了学生的推理与计算能力，试题比较基础，属于基础题，解答此类问题的关键在于把握弦的中点，恰当的选择“点差法”是解答的关键．
17．已知点1F ，2F 分别是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点，1e ，2e 分别是1C 和2C 的离心率，点P 为1C 和2C 的一个公共点，且1223
F PF π
∠=，若22e =，则1e 的值是（ ） A
B
C
．
7
D
【答案】D 【解析】 【分析】
利用椭圆和双曲线的定义以及余弦定理可得到方程222
1243c a a =+，由此得到关于离心率
的方程求得结果. 【详解】
设椭圆长半轴长为1a ，双曲线实半轴长为2a ，焦点坐标为()1,0F c -，()2,0F c ， 不妨设P 为第一象限内的点，则1212+=PF PF a ，1222-=PF PF a ， 则2
2
1212PF PF a a =-，
由余弦定理得：22
22
2
12121212242cos
3
c PF PF PF PF PF PF PF PF π=+-=++， ()2222
2211212443c a a a a a ∴=--=+，2
212314e e ∴
+=，又22e =，2145
e ∴=，
15
e ∴=
. 故选：D . 【点睛】
本题考查共焦点的椭圆与双曲线问题的求解，关键是能够熟练应用椭圆和双曲线的定义，利用余弦定理构造等量关系，配凑出关于椭圆和双曲线离心率的方程.
18．已知双曲线222:41(0)x C y a a -=>
的右顶点到其一条渐近线的距离等于4，抛物线
2:2E y px =的焦点与双曲线C 的右焦点重合，则抛物线E 上的动点M 到直线1:4360l x y -+=和2:1l x =-距离之和的最小值为（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
【答案】B 【解析】
分析：由双曲线的右顶点到渐近线的距离求出2
3
4
a =
，从而可确定双曲线的方程和焦点坐标，进而得到抛物线的方程和焦点，然后根据抛物线的定义将点M 到直线2l 的距离转化为到焦点的距离，最后结合图形根据“垂线段最短”求解．
详解：由双曲线方程2
2241(0)x y a a
-=>可得，
双曲线的右顶点为(,0)a ，渐近线方程为1
2y x a
=±，即20x ay ±=．
4
=
，解得2
34a =，
∴双曲线的方程为2
24413
x y -=，
∴双曲线的焦点为(1,0)．
又抛物线2
:2E y px =的焦点与双曲线C 的右焦点重合， ∴2p =，
∴抛物线的方程为2
4y x =，焦点坐标为(1,0)F ．如图，
设点M 到直线1l 的距离为||MA ，到直线2l 的距离为||MB ，则MB MF =， ∴MA MB MA MF +=+．
结合图形可得当,,A M F 三点共线时，MA MB MA MF +=+最小，且最小值为点F 到直线1l 的距离2
2
416243
d ⨯+==+．
故选B ．
点睛：与抛物线有关的最值问题一般情况下都与抛物线的定义有关，根据定义实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化，具体有以下两种情形：
（1）将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离，构造出“两点之间线段最短”，使问题得解；
（2）将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离，利用“与直线上所有点的连线中的垂线段最短”解决．
19．（2017新课标全国卷Ⅲ文科）已知椭圆C ：22
221(0)x y a b a b
+=>>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20bx ay ab -+=相切，则C 的离心率为
A 6
B 3
C ．
23
D ．
13
【答案】A 【解析】
以线段12A A 为直径的圆的圆心为坐标原点()0,0，半径为r a =，圆的方程为
222x y a +=，
直线20bx ay ab -+=与圆相切，所以圆心到直线的距离等于半径，即
2
2
d a a b
=
=+，
整理可得223a b =，即(
)2
22
3,a a c
=-即2
223a
c =，
从而22
22
3
c e a ==，则椭圆的离心率2633c e a ===
，
故选A.
【名师点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及取值范围问题，其关键就是确立一个关于,,a b c 的方程或不等式，再根据,,a b c 的关系消掉b 得到,a c 的关系式，而建立关于
,,a b c 的方程或不等式，要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.
20．若点O 和点F 分别为椭圆22
143
x y +=的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，
则OP FP →
→
g 的最大值为（ ） A ．4 B ．5
C ．6
D ．7
【答案】C 【解析】 【分析】
设(),P x y ，由数量积的运算及点P 在椭圆上，可把OP FP ⋅u u u r u u u r
表示成为x 的二次函数，根
据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】
设(),P x y ，()()1,0,0,0F O -，则
()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r
，则 22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r
，
因为点P 为椭圆上，所以有：22143
x y +=即2
2334y x =-，
所以()2222
23132244
x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r
又因为22x -≤≤，
所以当2x =时，OP FP ⋅u u u r u u u r
的最大值为6 故选：C 【点睛】
本题考查了数量积的坐标运算，求二次函数的最大值，属于一般题.。