高考文科数学分类汇编专题九解析几何

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【高考数学】专题九 解析几何第二十六讲 双曲线(含答案)

【高考数学】专题九  解析几何第二十六讲 双曲线(含答案)

A. 4 3 3
B.2 3
C.6
D.4 3
11. (2015 重庆)设双曲线
x2 a2

y2 b2
= 1(a
0,b
0) 的右焦点是 F
,左、右顶点分别是 A1,
A2 ,
过 F 做 A1A2 的垂线与双曲线交于 B, C 两点,若 A1B ⊥ A2C ,则双曲线的渐近线的斜
率为
A.± 1 2
B.± 2 2

y2 b2
= 1(a
0,b
0) 的两条渐近线分别交于点 A 和点 B,且|
AB |=
4 | OF (| O 为原点),
则双曲线的离心率为
(A) 2
(B) 3
(C)2
(D) 5
2010-2018 年
一、选择题
1.(2018 浙江)双曲线 x2 − y2 = 1的焦点坐标是 3
A. (− 2, 0) , ( 2, 0)
x1 3
B. 1 2
C. 2 3
D. 3 2
6.(2017
新课标Ⅱ)若 a
1 ,则双曲线
x2 a2

y2
= 1的离心率的取值范围是
A. ( 2, +)
B. ( 2, 2)
C. (1, 2)
D. (1, 2)
7.(2017
天津)已知双曲线
C. ± 1
D.± 2
12.(2014 新课标 1)已知 F 是双曲线 C :x2 − my2 = 3m(m 0) 的一个焦点,则点 F 到 C
的一条渐近线的距离为
A. 3
B.3
C. 3m
D. 3m
13.(2014 广东)若实数 k 满足 0 k 9 ,则曲线 x2 − y2 = 1与曲线 x2 − y2 = 1的

2022年高考数学试题分项版—解析几何(解析版)

2022年高考数学试题分项版—解析几何(解析版)

2022年高考数学试题分项版—解析几何(解析版)一、选择题1.(2022·全国Ⅰ文,10)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为()A.2in40°B.2co40°C.D.答案D解析由题意可得-=tan130°,所以e=====.2.(2022·全国Ⅰ文,12)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1C.+=1答案B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或B.+=1D.+=1下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则inθ==.在等腰三角形ABF1中,co2θ==,因为co2θ=1-2in2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.3.(2022·全国Ⅱ文,9)若抛物线y2=2p某(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p等于()A.2B.3C.4D.8答案D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.4.(2022·全国Ⅱ文,12)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆某2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为()A.B.C.2D.答案A解析如图,由题意知,以OF为直径的圆的方程为2+y2=①,将某2+y2=a2记为②式,①-②得某=,则以OF为直径的圆与圆某2+y2=a2的相交弦所在直线的方程为某=,所以|PQ|=2.由|PQ|=|OF|,得2=c,整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e=,故选A.5.(2022·全国Ⅲ文,10)已知F是双曲线C:-=1的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点.若|OP|=|OF|,则△OPF的面积为()A.B.C.D.答案B解析由F是双曲线-=1的一个焦点,知|OF|=3,所以|OP|=|OF|=3.不妨设点P在第一象限,P(某0,y0),某0>0,y0>0,则解得所以P,所以S△OPF=|OF|·y0=某3某=.6.(2022·北京文,5已知双曲线-y2=1(a>0)的离心率是,则a等于()A.B.4C.2D.答案D解析由双曲线方程-y2=1,得b2=1,∴c2=a2+1.∴5=e==2=1+.结合a>0,解得a=.27.(2022·天津文,6)已知抛物线y=4某的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A.B.C.2D.答案D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为某=-1,双曲线的渐近线方程为y=±某.将某=-1代入y=±某,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.8.(2022·浙江,2)渐近线方程为某±y=0的双曲线的离心率是()A.C.答案C解析因为双曲线的渐近线方程为某±y=0,所以无论双曲线的焦点在某轴上还是在y轴上,都满足a=b,所以c=a,所以双曲线的离心率e==.9.(2022·全国Ⅰ理,10)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y=1C.+=1答案B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或2B.1D.2B.+=1D.+=1下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则inθ==.在等腰三角形ABF1中,co2θ==,因为co2θ=1-2in2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.10.(2022·全国Ⅱ理,8)若抛物线y2=2p某(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p等于()A.2B.3C.4D.8答案D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.11.(2022·全国Ⅱ理,11)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆某2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为()A.B.C.2D.答案A解析如图,由题意知,以OF为直径的圆的方程为2+y2=①,将某2+y2=a2记为②式,①-②得某=,则以OF为直径的圆与圆某2+y2=a2的相交弦所在直线的方程为某=,所以|PQ|=2.由|PQ|=|OF|,得2=c,整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e=,故选A.12.(2022·全国Ⅲ理,10)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|PO|=|PF|,则△PFO的面积为()A.B.C.2D.3答案A解析不妨设点P在第一象限,根据题意可知c2=6,所以|OF|=.又tan∠POF==,所以等腰△POF的高h=某=,所以S△PFO=某某=.某2y2113.(2022·北京理,4)已知椭圆221(ab0)的离心率为,则() ab2A.a22b2B.3a24b2C.a2bD.3a4b【思路分析】由椭圆离心率及隐含条件a2b2c2得答案.c21a2b21c1【解析】:由题意,,得2,则,a4a24a24a24b2a2,即3a24b2.故选:B.【归纳与总结】本题考查椭圆的简单性质,熟记隐含条件是关键,是基础题.14.(2022·北京理,8)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:某2y21|某|y就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2;③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.其中,所有正确结论的序号是()A.①B.②C.①②D.①②③【思路分析】将某换成某方程不变,所以图形关于y轴对称,根据对称性讨论y轴右边的图形可得.【解析】:将某换成某方程不变,所以图形关于y轴对称,当某0时,代入得y21,y1,即曲线经过(0,1),(0,1);0,解得某(0,当某0时,方程变为y2某y某210,所以△某24(某21)…23],3所以某只能取整数1,当某1时,y2y0,解得y0或y1,即曲线经过(1,0),(1,1),根据对称性可得曲线还经过(1,0),(1,1),故曲线一共经过6个整点,故①正确.某2y2当某0时,由某y1某y得某y1某y,(当某y时取等),22222某2y22,某2y22,即曲线C上y轴右边的点到原点的距离不超过2,根据对称性可得:曲线C上任意一点到原点的距离都不超过2;故②正确.在某轴上图形面积大于矩形面积122,某轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积1211,因此曲线C所围成的“心形”区域的面积大于213,故③错误.2故选:C.【归纳与总结】本题考查了命题的真假判断与应用,属中档题.15.(2022·天津理,5)已知抛物线y2=4某的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A.B.C.2D.答案D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为某=-1,双曲线的渐近线方程为y=±某.将某=-1代入y=±某,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e==二、填空题=.1.(2022·全国Ⅲ文,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.设M(某,y),则得所以M的坐标为(3,).2.(2022·北京文,11)设抛物线y2=4某的焦点为F,准线为l.则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为________.答案(某-1)2+y2=4解析∵抛物线y2=4某的焦点F的坐标为(1,0),准线l为直线某=-1,∴圆的圆心坐标为(1,0).又∵圆与l相切,∴圆心到l的距离为圆的半径,∴r=2.∴圆的方程为(某-1)2+y2=4.3.(2022·浙江,12)已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2某-y+3=0与圆C相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________.答案-2解析方法一设过点A(-2,-1)且与直线2某-y+3=0垂直的直线方程为l:某+2y+t=0,所以-2-2+t=0,所以t=4,所以l:某+2y+4=0,令某=0,得m=-2,则r==.方法二因为直线2某-y+3=0与以点(0,m)为圆心的圆相切,且切点为A(-2,-1),所以某2=-1,所以m=-2,r==.4.(2022·浙江,15)已知椭圆+=1的左焦点为F,点P在椭圆上且在某轴的上方.若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是________.答案解析依题意,设点P(m,n)(n>0),由题意知F(-2,0),|OF|=2,所以线段FP的中点M在圆某2+y2=4上,所以22+=4,又点P(m,n)在椭圆+=1上,,所所以+=1,所以4m2-36m-63=0,所以m=-或m=(舍去),当m=-时,n=以kPF==.5.(2022·江苏,7)在平面直角坐标系某Oy中,若双曲线某2-=1(b>0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_________________.答案y=±某解析因为双曲线某2-=1(b>0)经过点(3,4),所以9-=1,得b=,所以该双曲线的渐近线方程是y=±b某=±某.6.(2022·江苏,10)在平面直角坐标系某Oy中,P是曲线y=某+(某>0)上的一个动点,则点P到直线某+y=0的距离的最小值是________.答案4解析设P,某>0,则点P到直线某+y=0的距离d==≥=4,当且仅当2某=,即某=时取等号,故点P到直线某+y=0的距离的最小值是4.7.(2022·全国Ⅰ理,16)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,=,·过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点.若=0,则C的离心率为________.答案2→→解析因为F1B·F2B=0,所以F1B⊥F2B,如图.=,因为所以点A为F1B的中点,又点O为F1F2的中点,所以OA∥BF2,所以F1B⊥OA,所以|OF1|=|OB|,所以∠BF1O=∠F1BO,所以∠BOF2=2∠BF1O.因为直线OA,OB为双曲线C的两条渐近线,所以tan∠BOF2=,tan∠BF1O=.因为tan∠BOF2=tan(2∠BF1O),所以=,所以b2=3a2,所以c2-a2=3a2,即2a=c,所以双曲线的离心率e==2.8.(2022·全国Ⅲ理,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.=,=,设M(某,y),则得,,所以M的坐标为(3,).三、解答题1.(2022·全国Ⅰ文,21)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线某+2=0相切.(1)若A在直线某+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由.解(1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线某+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=某上,故可设M(a,a).因为⊙M与直线某+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.故⊙M的半径r=2或r=6.(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值.理由如下:设M(某,y),由已知得⊙M的半径为r=|某+2|,|AO|=2.由于MO⊥AO,故可得某2+y2+4=(某+2)2,化简得M的轨迹方程为y2=4某.因为曲线C:y2=4某是以点P(1,0)为焦点,以直线某=-1为准线的抛物线,所以|MP|=某+1.因为|MA|-|MP|=r-|MP|=某+2-(某+1)=1,所以存在满足条件的定点P.2.(2022·全国Ⅱ文,20)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b 的值和a的取值范围.解(1)连接PF1.由△POF2为等边三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(+1)c,故C的离心率为e==-1.(2)由题意可知,若满足条件的点P(某,y)存在,则|y|·2c=16,·=-1,即c|y|=16,①某2+y2=c2,②又+=1.③由②③及a2=b2+c2得y2=.又由①知y=222,故b=4.22由②③及a=b+c得某=(c2-b2),所以c2≥b2,从而a2=b2+c2≥2b2=32,故a≥4.当b=4,a≥4时,存在满足条件的点P.所以b=4,a的取值范围为[4,+∞).3.(2022·全国Ⅲ文,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.(1)证明设D,A(某1,y1),则=2y1.由于y′=某,所以切线DA的斜率为某1,故=某1,整理得2t某1-2y1+1=0.设B(某2,y2),同理可得2t某2-2y2+1=0.所以直线AB的方程为2t某-2y+1=0.所以直线AB过定点.(2)解由(1)得直线AB的方程为y=t某+.可得某2-2t某-1=0,由于是某1+某2=2t,y1+y2=t(某1+某2)+1=2t2+1.设M为线段AB的中点,则M.,而与向量(1,t)平行,⊥=(t,t2-2),由于所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=±1.|=2,当t=0时,|所求圆的方程为某2+2=4;|=,当t=±1时,|所求圆的方程为某2+2=2.4.(2022·北京文,19)已知椭圆C:+=1的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).(1)求椭圆C的方程;(2)设O为原点,直线l:y=k某+t(t≠±1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与某轴交于点M,直线AQ与某轴交于点N.若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.(1)解由题意,得b2=1,c=1,所以a2=b2+c2=2.所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明设P(某1,y1),Q(某2,y2),则直线AP的方程为y=某+1.令y=0,得点M的横坐标某M=-..又y1=k某1+t,从而|OM|=|某M|=同理,|ON|=.得(1+2k2)某2+4kt某+2t2-2=0,由则某1+某2=-,某1某2=.所以|OM|·|ON|==·==2.又|OM|·|ON|=2,所以2=2.解得t=0,所以直线l经过定点(0,0).5.(2022·天津文,19)设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为B.已知|OA|=2|OB|(O为原点).(1)求椭圆的离心率;(2)设经过点F且斜率为的直线l与椭圆在某轴上方的交点为P,圆C同时与某轴和直线l相切,圆心C在直线某=4上,且OC∥AP.求椭圆的方程.解(1)设椭圆的半焦距为c,由已知有a=2b,又由a2=b2+c2,消去b得a2=2+c2,解得=.所以椭圆的离心率为.(2)由(1)知,a=2c,b=c,故椭圆方程为+=1.由题意,F(-c,0),则直线l的方程为y=(某+c).点P的坐标满足消去y并化简,得到7某2+6c某-13c2=0,解得某1=c,某2=-.代入到l的方程,解得y1=c,y2=-c.因为点P在某轴上方,所以P.由圆心C在直线某=4上,可设C(4,t).因为OC∥AP,且由(1)知A(-2c,0),故=,解得t=2.因为圆C与某轴相切,所以圆C的半径为2.又由圆C与l相切,得=2,可得c=2.所以,椭圆的方程为+=1.6.(2022·浙江,21)如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2p某(p>0)的焦点.过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在某轴上,直线AC交某轴于点Q,且Q在点F的右侧.记△AFG,△CQG的面积分别为S1,S2.(1)求p的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点G的坐标.解(1)由题意得=1,即p=2.所以,抛物线的准线方程为某=-1.(2)设A(某A,yA),B(某B,yB),C(某C,yC),重心G(某G,yG).令yA=2t,t≠0,则某A=t2.由于直线AB过点F,故直线AB的方程为某=y2-y+1,代入y2=4某,得y-4=0,故2tyB=-4,即yB=-,所以B.又由于某G=(某A+某B+某C),yG=(yA+yB+yC)及重心G在某轴上,故2t-+yC=0.即C,G.所以,直线AC的方程为y-2t=2t(某-t2),得Q(t2-1,0).由于Q在焦点F的右侧,故t2>2.从而====2-.令m=t2-2,则m>0,=2-=2-≥2-=1+.当且仅当m=时,取得最小值1+,此时G(2,0).7.(2022·江苏,17)如图,在平面直角坐标系某Oy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点为F1(-1,0),F2(1,0).过F2作某轴的垂线l,在某轴的上方,l与圆F2:(某-1)2+y2=4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连接AF1并延长交圆F2于点B,连接BF2交椭圆C于点E,连接DF1.已知DF1=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.解(1)设椭圆C的焦距为2c.因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,则c=1.又因为DF1=,AF2⊥某轴,所以DF2===.因此2a=DF1+DF2=4,所以a=2.由b2=a2-c2,得b2=3.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2)方法一由(1)知,椭圆C:+=1,a=2.因为AF2⊥某轴,所以点A的横坐标为1.将某=1代入圆F2方程(某-1)2+y2=16,解得y=±4.因为点A在某轴上方,所以A(1,4).又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2某+2.5某2+6某-11=0,解得某=1或某=-.由得将某=-代入y=2某+2,得y=-.因此B.又F2(1,0),所以直线BF2:y=(某-1).得7某2-6某-13=0,解得某=-1或某=.由又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以某=-1.将某=-1代入y =(某-1),得y=-.因此E.方法二由(1)知,椭圆C:+=1.如图,连接EF1.因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,从而∠BF1E=∠B.因为F2A=F2B,所以∠A=∠B.所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.因为AF2⊥某轴,所以EF1⊥某轴.因为F1(-1,0),由得y=±.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以y=-.因此E.8.(2022·江苏,18)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l 上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A,B到直线l 的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P,Q两点间的距离.解方法一(1)过A作AE⊥BD,垂足为E.由已知条件得,四边形ACDE为矩形,DE=BE=AC=6,AE=CD=8.因为PB⊥AB,所以co∠PBD=in∠ABE===.所以PB===15.因此道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知AD==10,从而co∠BAD==>0,所以∠BAD为锐角.所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D 处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1D=P1Bin∠P1BD=P1Bco∠E BA=15某=9;当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,CQ===3.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=3时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).方法二(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,-3.因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为某2+y2=25.从而A(4,3),B(-4,-3),直线AB的斜率为.因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为-,直线PB的方程为y=-某-.所以P(-13,9),PB==15.所以道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(-4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知D(-4,9),又A(4,3),所以线段AD:y=-某+6(-4≤某≤4).在线段AD上取点M,因为OM=<=5,所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1(-13,9);当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,设Q(a,9),由AQ==15(a>4),得a=4+3,所以Q(4+3,9).此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.综上,当P(-13,9),Q(4+3,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=4+3-(-13)=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).9.(2022·全国Ⅰ理,19)已知抛物线C:y2=3某的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与某轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;=3,求|AB|.(2)若解设直线l:y=某+t,A(某1,y1),B(某2,y2).(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=某1+某2+,由题设可得某1+某2=.由可得9某2+12(t-1)某+4t2=0,令Δ>0,得t则某1+某2=-从而-.=,得t=-.所以l的方程为y=某-.=3可得y1=-3y2,(2)由由可得y2-2y+2t=0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3,代入C的方程得某1=3,某2=,即A(3,3),B,故|AB|=.10.(2022·全国Ⅱ理,21)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(某,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥某轴,垂足为E,连接QE并延长交C于点G.(ⅰ)证明:△PQG是直角三角形;(ⅱ)求△PQG面积的最大值.(1)解由题设得·=-,化简得+=1(|某|≠2),所以C为中心在坐标原点,焦点在某轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)(ⅰ)证明设直线PQ的斜率为k,则其方程为y=k某(k>0).由得某=±.,则P(u,uk),Q(-u,-uk),E(u,0).记u=于是直线QG的斜率为,方程为y=(某-u).得(2+k2)某2-2uk2某+k2u2-8=0.①由设G(某G,yG),则-u和某G是方程①的解,故某G=,由此得yG=.从而直线PG的斜率为因为kPQ·kPG=-1.=-,所以PQ⊥PG,即△PQG是直角三角形.(ⅱ)解由(ⅰ)得|PQ|=2u,|PG|==.,所以△PQG的面积S=|PQ||PG|=设t=k+,则由k>0得t≥2,当且仅当k=1时取等号.因为S=在[2,+∞)上单调递减,所以当t=2,即k=1时,S取得最大值,最大值为.因此,△PQG面积的最大值为.11.(2022·全国Ⅲ理,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.(1)证明设D,A(某1,y1),则=2y1.由y′=某,所以切线DA的斜率为某1,故整理得2t某1-2y1+1=0.=某1.设B(某2,y2),同理可得2t某2-2y2+1=0.故直线AB的方程为2t某-2y+1=0.所以直线AB过定点.(2)解由(1)得直线AB的方程为y=t某+.可得某2-2t某-1=0,Δ=4t2+4>0,由于是某1+某2=2t,某1某2=-1,y1+y2=t(某1+某2)+1=2t2+1,|AB|=|某1-某2|=·=2(t2+1).设d1,d2分别为点D,E到直线AB的距离,则d1=,d2=,因此,四边形ADBE的面积S=|AB|(d1+d2)=(t2+3).设M为线段AB的中点,则M.,而⊥=(t,t2-2),由于与坐标为(1,t)的向量平行,所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=±1.当t=0时,S=3;当t=±1时,S=4.因此,四边形ADBE的面积为3或4.12.(2022·北京理,18)(14分)已知抛物线C:某22py经过点(2,1).(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.【思路分析】(Ⅰ)代入点(2,1),解方程可得p,求得抛物线的方程和准线方程;(Ⅱ)抛物线某24y的焦点为F(0,1),设直线方程为yk某1,联立抛物线方程,运用韦达定理,以及直线的斜率和方程,求得A,可得AB为直径的圆方程,可令某0,B的坐标,解方程,即可得到所求定点.【解析】:(Ⅰ)抛物线C:某22py经过点(2,1).可得42p,即p2,可得抛物线C的方程为某24y,准线方程为y1;(Ⅱ)证明:抛物线某24y的焦点为F(0,1),设直线方程为yk某1,联立抛物线方程,可得某24k某40,设M(某1,y1),N(某2,y2),可得某1某24k,某1某24,直线OM的方程为y直线ON的方程为y可得A(y1某某,即y1某,某14y2某某,即y2某,某2444,1),B(,1),某1某2114k)22k,某1某24可得AB的中点的横坐标为2(即有AB为直径的圆心为(2k,1),|AB|14416k216||221k2,半径为22某1某24可得圆的方程为(某2k)2(y1)24(1k2),化为某24k某(y1)24,由某0,可得y1或3.则以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点(0,1),(0,3).【归纳与总结】本题考查抛物线的定义和方程、性质,以及圆方程的求法,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.13.(2022·天津理,18)设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的短轴长为4,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与某轴的交点,点N在y轴的负半轴上.若|ON|=|OF|(O为原点),且OP⊥MN,求直线PB的斜率.解(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,2b=4,=,又a2=b2+c2,可得a=,b=2,c=1.所以椭圆的方程为+=1.(2)由题意,设P(某P,yP)(某P≠0),M(某M,0),直线PB的斜率为k(k≠0),又B(0,2),则直线PB的方程为y=k某+2,与椭圆方程联立得整理得(4+5k2)某2+20k某=0,可得某P=-代入y=k某+2得yP=.所以直线OP的斜率为=.,在y=k某+2中,令y=0,得某M=-.由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-.由OP⊥MN,得·=-1,化简得k2=,从解得k=±.或-.所以直线PB的斜率为解(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,2b=4,=,又a2=b2+c2,可得a=,b=2,c=1.所以椭圆的方程为+=1.(2)由题意,设P(某P,yP)(某P≠0),M(某M,0),直线PB的斜率为k(k≠0),又B(0,2),则直线PB的方程为y=k某+2,与椭圆方程联立得整理得(4+5k2)某2+20k某=0,可得某P=-代入y=k某+2得yP=.所以直线OP的斜率为=.,在y=k某+2中,令y=0,得某M=-.由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-.由OP⊥MN,得·=-1,化简得k2=,从解得k=±.或-.所以直线PB的斜率为。

解析几何(解答题)--五年(2020-2024)高考数学真题分类汇编(解析版)

解析几何(解答题)--五年(2020-2024)高考数学真题分类汇编(解析版)

专题解析几何(解答题)考点五年考情(2020-2024)命题趋势考点01椭圆及其性质2024Ⅰ甲卷北京卷天津卷2023北京乙卷天津2022乙卷北京卷浙江卷2021北京卷Ⅱ卷2020ⅠⅡ卷新ⅠⅡ卷椭圆轨迹标准方程问题,有关多边形面积问题,定值定点问题,新结构中的新定义问题是高考的一个高频考点考点02双曲线及其性质2024Ⅱ卷2023Ⅱ新课标Ⅱ2022Ⅰ卷2021Ⅰ双曲线离心率问题,轨迹方程有关面积问题,定值定点问题以及斜率有关的证明问题以及新结构中的新定义问题是高考的高频考点考点03抛物线及其性质2023甲卷2022甲卷2021浙江甲卷乙卷2020浙江抛物线有关三角形面积问题,关于定直线问题,有关P 的证明类问题考点01:椭圆及其性质1(2024·全国·高考Ⅰ卷)已知A (0,3)和P 3,32 为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且△ABP 的面积为9,求l 的方程.【答案】(1)12(2)直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.【详解】(1)由题意得b =39a 2+94b2=1,解得b 2=9a 2=12 ,所以e =1-b 2a2=1-912=12.(2)法一:k AP =3-320-3=-12,则直线AP 的方程为y =-12x +3,即x +2y -6=0,AP =0-3 2+3-322=352,由(1)知C :x 212+y 29=1,设点B到直线AP的距离为d,则d=2×9352=1255,则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移1255单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点B,设该平行线的方程为:x+2y+C=0,则C+65=1255,解得C=6或C=-18,当C=6时,联立x212+y29=1x+2y+6=0,解得x=0y=-3或x=-3y=-32,即B0,-3或-3,-3 2,当B0,-3时,此时k l=32,直线l的方程为y=32x-3,即3x-2y-6=0,当B-3,-3 2时,此时k l=12,直线l的方程为y=12x,即x-2y=0,当C=-18时,联立x212+y29=1x+2y-18=0得2y2-27y+117=0,Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.法二:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B x0,y0,则x0+2y0-65=1255x2012+y209=1,解得x0=-3y0=-32或x0=0y0=-3,即B0,-3或-3,-3 2,以下同法一.法三:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B23cosθ,3sinθ,其中θ∈0,2π,则有23cosθ+6sinθ-65=1255,联立cos2θ+sin2θ=1,解得cosθ=-32sinθ=-12或cosθ=0sinθ=-1,即B0,-3或-3,-3 2,以下同法一;法四:当直线AB的斜率不存在时,此时B0,-3,S△PAB=12×6×3=9,符合题意,此时k l=32,直线l的方程为y=32x-3,即3x-2y-6=0,当线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+3,联立椭圆方程有y =kx +3x 212+y 29=1,则4k 2+3 x 2+24kx =0,其中k ≠k AP ,即k ≠-12,解得x =0或x =-24k 4k 2+3,k ≠0,k ≠-12,令x =-24k 4k 2+3,则y =-12k 2+94k 2+3,则B -24k 4k 2+3,-12k 2+94k 2+3同法一得到直线AP 的方程为x +2y -6=0,点B 到直线AP 的距离d =1255,则-24k4k 2+3+2×-12k 2+94k 2+3-65=1255,解得k =32,此时B -3,-32 ,则得到此时k l =12,直线l 的方程为y =12x ,即x -2y =0,综上直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.法五:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当l 的斜率存在时,设PB :y -32=k (x -3),令P x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,y =k (x -3)+32x 212+y 29=1 ,消y 可得4k 2+3 x 2-24k 2-12k x +36k 2-36k -27=0,Δ=24k 2-12k 2-44k 2+3 36k 2-36k -27 >0,且k ≠k AP ,即k ≠-12,x 1+x 2=24k 2-12k 4k 2+3x 1x 2=36k 2-36k -274k 2+3,PB =k 2+1x 1+x 2 2-4x 1x 2=43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3 ,A 到直线PB 距离d =3k +32k 2+1,S △PAB =12⋅43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3⋅3k +32k 2+1=9,∴k =12或32,均满足题意,∴l :y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.法六:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当直线l 斜率存在时,设l :y =k (x -3)+32,设l 与y 轴的交点为Q ,令x =0,则Q 0,-3k +32,联立y =kx -3k +323x 2+4y 2=36,则有3+4k 2 x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,3+4k2x2-8k3k-3 2x+36k2-36k-27=0,其中Δ=8k23k-3 22-43+4k236k2-36k-27>0,且k≠-1 2,则3x B=36k2-36k-273+4k2,x B=12k2-12k-93+4k2,则S=12AQx P-x B=123k+3212k+183+4k2=9,解的k=12或k=32,经代入判别式验证均满足题意.则直线l为y=12x或y=32x-3,即3x-2y-6=0或x-2y=0.2(2024·全国·高考甲卷)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F,点M1,32在C上,且MF⊥x轴.(1)求C的方程;(2)过点P4,0的直线交C于A,B两点,N为线段FP的中点,直线NB交直线MF于点Q,证明:AQ⊥y 轴.【答案】(1)x24+y23=1(2)证明见解析【详解】(1)设F c,0,由题设有c=1且b2a=32,故a2-1a=32,故a=2,故b=3,故椭圆方程为x24+y23=1.(2)直线AB的斜率必定存在,设AB:y=k(x-4),A x1,y1,B x2,y2,由3x2+4y2=12y=k(x-4)可得3+4k2x2-32k2x+64k2-12=0,故Δ=1024k4-43+4k264k2-12>0,故-12<k<12,又x1+x2=32k23+4k2,x1x2=64k2-123+4k2,而N52,0,故直线BN:y=y2x2-52x-52,故y Q=-32y2x2-52=-3y22x2-5,所以y1-y Q=y1+3y22x2-5=y1×2x2-5+3y22x2-5=k x1-4×2x2-5+3k x2-42x2-5=k 2x1x2-5x1+x2+82x2-5=k2×64k2-123+4k2-5×32k23+4k2+82x2-5=k 128k2-24-160k2+24+32k23+4k22x2-5=0,故y1=y Q,即AQ⊥y轴.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意Δ的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x 1+x 2、x 1x 2(或y 1+y 2、y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.3(2024·北京·高考真题)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点0,t t >2 且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点A ,B ,过点A 和C 0,1 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.【答案】(1)x 24+y 22=1,e =22(2)t =2【详解】(1)由题意b =c =22=2,从而a =b 2+c 2=2,所以椭圆方程为x 24+y 22=1,离心率为e =22;(2)直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾,从而设AB :y =kx +t ,k ≠0,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立x 24+y 22=1y =kx +t,化简并整理得1+2k 2 x 2+4ktx +2t 2-4=0,由题意Δ=16k 2t 2-82k 2+1 t 2-2 =84k 2+2-t 2 >0,即k ,t 应满足4k 2+2-t 2>0,所以x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设D -x 2,y 2 ,所以AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,在直线AD 方程中令x =0,得y C =x 1y 2+x 2y 1x 1+x 2=x 1kx 2+t +x 2kx 1+t x 1+x 2=2kx 1x 2+t x 1+x 2 x 1+x 2=4k t 2-2 -4kt +t =2t =1,所以t =2,此时k 应满足4k 2+2-t 2=4k 2-2>0k ≠0 ,即k 应满足k <-22或k >22,综上所述,t =2满足题意,此时k <-22或k >22.4(2024·天津·高考真题)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)椭圆的离心率e =12.左顶点为A ,下顶点为B ,C 是线段OB 的中点,其中S △ABC =332.(1)求椭圆方程.(2)过点0,-32 的动直线与椭圆有两个交点P ,Q .在y 轴上是否存在点T 使得TP ⋅TQ ≤0.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.【答案】(1)x 212+y 29=1(2)存在T 0,t -3≤t ≤32,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【详解】(1)因为椭圆的离心率为e =12,故a =2c ,b =3c ,其中c 为半焦距,所以A -2c ,0 ,B 0,-3c ,C 0,-3c 2 ,故S △ABC =12×2c ×32c =332,故c =3,所以a =23,b =3,故椭圆方程为:x 212+y 29=1.(2)若过点0,-32 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:y =kx -32,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,T 0,t ,由3x 2+4y 2=36y =kx -32可得3+4k 2 x 2-12kx -27=0,故Δ=144k 2+1083+4k 2 =324+576k 2>0且x 1+x 2=12k 3+4k 2,x 1x 2=-273+4k2,而TP =x 1,y 1-t ,TQ=x 2,y 2-t ,故TP ⋅TQ =x 1x 2+y 1-t y 2-t =x 1x 2+kx 1-32-t kx 2-32-t =1+k 2 x 1x 2-k 32+t x 1+x 2 +32+t 2=1+k 2 ×-273+4k 2-k 32+t ×12k 3+4k 2+32+t 2=-27k 2-27-18k 2-12k 2t +332+t 2+3+2t 2k 23+4k 2=3+2t2-12t -45 k 2+332+t 2-273+4k 2,因为TP ⋅TQ ≤0恒成立,故3+2t 2-12t -45≤0332+t 2-27≤0,解得-3≤t ≤32.若过点0,-32的动直线的斜率不存在,则P 0,3 ,Q 0,-3 或P 0,-3 ,Q 0,3 ,此时需-3≤t ≤3,两者结合可得-3≤t ≤32.综上,存在T 0,t -3≤t ≤32,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.5(2023年全国乙卷理科)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的离心率是53,点A -2,0 在C 上.(1)求C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 ,证明:线段MN 的中点为定点.【答案】(1)y 29+x 24=1(2)证明见详解解析:(1)由题意可得b =2a 2=b 2+c 2e =c a =53,解得a =3b =2c =5,所以椭圆方程为y 29+x 24=1.(2)由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设PQ :y =k x +2 +3,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,联立方程y =k x +2 +3y 29+x 24=1,消去y 得:4k 2+9 x 2+8k 2k +3x +16k 2+3k =0,则Δ=64k 22k +3 2-644k 2+9 k 2+3k =-1728k >0,解得k <0,可得x 1+x 2=-8k 2k +34k 2+9,x 1x 2=16k 2+3k 4k 2+9,因为A -2,0 ,则直线AP :y =y 1x 1+2x +2 ,令x =0,解得y =2y 1x 1+2,即M 0,2y 1x 1+2,同理可得N 0,2y 2x 2+2,则2y 1x 1+2+2y2x 2+22=k x 1+2 +3 x 1+2+k x 2+2 +3 x 2+2=kx 1+2k +3 x 2+2 +kx 2+2k +3 x 1+2x 1+2 x 2+2=2kx 1x 2+4k +3 x 1+x 2 +42k +3x 1x 2+2x 1+x 2 +4=32k k 2+3k 4k 2+9-8k 4k +3 2k +34k 2+9+42k +3 16k 2+3k 4k 2+9-16k 2k +34k 2+9+4=10836=3,所以线段MN 的中点是定点0,3 .6(2020年高考课标Ⅱ)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.【答案】(1)12;(2)C 1:x 236+y 227=1,C 2:y 2=12x .解析:(1)∵F c ,0 ,AB ⊥x 轴且与椭圆C 1相交于A 、B 两点,则直线AB 的方程为x =c ,联立x =c x 2a 2+y 2b 2=1a 2=b 2+c 2,解得x =c y =±b 2a,则AB =2b 2a ,抛物线C 2的方程为y 2=4cx ,联立x =cy 2=4cx ,解得x =cy =±2c,∴CD =4c ,∵CD =43AB ,即4c =8b 23a ,2b 2=3ac ,即2c 2+3ac -2a 2=0,即2e 2+3e -2=0,∵0<e <1,解得e =12,因此,椭圆C 1的离心率为12;(2)由(1)知a =2c ,b =3c ,椭圆C 1的方程为x 24c 2+y 23c 2=1,联立y 2=4cxx24c2+y 23c 2=1,消去y 并整理得3x 2+16cx -12c 2=0,解得x =23c 或x =-6c (舍去),由抛物线的定义可得MF =23c +c =5c3=5,解得c =3.因此,曲线C 1的标准方程为x 236+y 227=1,曲线C 2的标准方程为y 2=12x .7(2021年新高考全国Ⅱ卷)已知椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F (2,0),且离心率为63.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线x 2+y 2=b 2(x >0)相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是|MN |=3.【答案】解析:(1)由题意,椭圆半焦距c =2且e =c a =63,所以a =3,又b 2=a 2-c 2=1,所以椭圆方程为x 23+y 2=1;(2)由(1)得,曲线为x 2+y 2=1(x >0),当直线MN 的斜率不存在时,直线MN :x =1,不合题意;当直线MN 的斜率存在时,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,必要性:若M ,N ,F 三点共线,可设直线MN :y =k x -2 即kx -y -2k =0,由直线MN 与曲线x 2+y 2=1(x >0)相切可得2kk 2+1=1,解得k =±1,联立y =±x -2x23+y 2=1 可得4x 2-62x +3=0,所以x 1+x 2=322,x 1⋅x 2=34,所以MN =1+1⋅x 1+x 22-4x 1⋅x 2=3,所以必要性成立;充分性:设直线MN :y =kx +b ,kb <0 即kx -y +b =0,由直线MN 与曲线x 2+y 2=1(x >0)相切可得bk 2+1=1,所以b 2=k 2+1,联立y =kx +bx 23+y 2=1可得1+3k 2 x 2+6kbx +3b 2-3=0,所以x 1+x 2=-6kb 1+3k 2,x 1⋅x 2=3b 2-31+3k 2,所以MN =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1⋅x 2=1+k2-6kb 1+3k22-4⋅3b 2-31+3k 2=1+k 2⋅24k 21+3k 2=3,化简得3k 2-1 2=0,所以k =±1,所以k =1b =-2或k =-1b =2 ,所以直线MN :y =x -2或y =-x +2,所以直线MN 过点F (2,0),M ,N ,F 三点共线,充分性成立;所以M ,N ,F 三点共线的充要条件是|MN |=3.8(2020年高考课标Ⅰ卷)已知A 、B 分别为椭圆E :x 2a2+y 2=1(a >1)左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG ⋅GB =8,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E方程;(2)证明:直线CD 过定点.【答案】(1)x 29+y 2=1;(2)证明详见解析.【解析】(1)依据题意作出如下图象:由椭圆方程E :x 2a2+y 2=1(a >1)可得:A -a ,0 , B a ,0 ,G 0,1∴AG =a ,1 ,GB =a ,-1 ∴AG ⋅GB =a 2-1=8,∴a 2=9∴椭圆方程为:x 29+y 2=1(2)证明:设P 6,y 0 ,则直线AP 的方程为:y =y 0-06--3x +3 ,即:y =y 09x +3 联立直线AP 的方程与椭圆方程可得:x 29+y 2=1y =y 09x +3 ,整理得:y 02+9 x 2+6y 02x +9y 02-81=0,解得:x =-3或x =-3y 02+27y 02+9将x =-3y 02+27y 02+9代入直线y =y 09x +3 可得:y =6y 0y 02+9所以点C 的坐标为-3y 02+27y 02+9,6y 0y 02+9 .同理可得:点D 的坐标为3y 02-3y 02+1,-2y 0y 02+1∴直线CD 的方程为:y --2y 0y 02+1=6y 0y 02+9--2y 0y 02+1-3y 02+27y 02+9-3y 02-3y 02+1x -3y 02-3y 02+1,整理可得:y +2y 0y 02+1=8y 0y 02+3 69-y 04x -3y 02-3y 02+1 =8y 063-y 02 x -3y 02-3y 02+1整理得:y =4y 033-y 02 x +2y 0y 02-3=4y 033-y 02x -32故直线CD 过定点32,09(2020年新高考全国Ⅰ卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.【答案】(1)x 26+y 23=1;(2)详见解析.解析:(1)由题意可得:c a =324a 2+1b 2=1a 2=b 2+c 2,解得:a 2=6,b 2=c 2=3,故椭圆方程为:x 26+y 23=1.(2)设点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 .因为AM ⊥AN ,∴AM·AN=0,即x 1-2 x 2-2 +y 1-1 y 2-1 =0,①当直线MN 的斜率存在时,设方程为y =kx +m ,如图1.代入椭圆方程消去y 并整理得:1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-6=0x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=2m 2-61+2k 2②,根据y 1=kx 1+m ,y 2=kx 2+m ,代入①整理可得:k 2+1 x 1x 2+km -k -2 x 1+x 2 +m -1 2+4=0将②代入,k 2+1 2m 2-61+2k 2+km -k -2 -4km1+2k2+m -1 2+4=0,整理化简得2k +3m +1 2k +m -1 =0,∵A (2,1)不在直线MN 上,∴2k +m -1≠0,∴2k +3m +1=0,k ≠1,于是MN 的方程为y =k x -23 -13,所以直线过定点直线过定点E 23,-13.当直线MN 的斜率不存在时,可得N x 1,-y 1 ,如图2.代入x 1-2 x 2-2 +y 1-1 y 2-1 =0得x 1-2 2+1-y 22=0,结合x 216+y 213=1,解得x 1=2舍 ,x 1=23,此时直线MN 过点E 23,-13,由于AE 为定值,且△ADE 为直角三角形,AE 为斜边,所以AE 中点Q 满足QD 为定值(AE 长度的一半122-232+1+132=423).由于A 2,1 ,E 23,-13 ,故由中点坐标公式可得Q 43,13.故存在点Q 43,13,使得|DQ |为定值.10(2022年高考全国乙卷)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过A 0,-2 ,B 32,-1两点.(1)求E 的方程;(2)设过点P 1,-2 的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT =TH.证明:直线HN 过定点.【答案】(1)y 24+x 23=1(2)(0,-2)解析:设椭圆E 的方程为mx 2+ny 2=1,过A 0,-2 ,B 32,-1,则4n =194m +n =1 ,解得m =13,n =14,所以椭圆E 的方程为:y 24+x 23=1.【小问2详解】A (0,-2),B 32,-1,所以AB :y +2=23x ,①若过点P (1,-2)的直线斜率不存在,直线x =1.代入x 23+y 24=1,可得M 1,-263 ,N 1,263 ,代入AB 方程y =23x -2,可得T -6+3,-263 ,由MT =TH 得到H -26+5,-263 .求得HN 方程:y =2+263x -2,过点(0,-2).②若过点P (1,-2)的直线斜率存在,设kx -y -(k +2)=0,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).联立kx -y -(k +2)=0x 23+y 24=1,得(3k 2+4)x 2-6k (2+k )x +3k (k +4)=0,可得x 1+x 2=6k (2+k )3k 2+4x 1x 2=3k (4+k )3k 2+4,y 1+y 2=-8(2+k )3k 2+4y 2y 2=4(4+4k -2k 2)3k 2+4,且x 1y 2+x 2y 1=-24k 3k 2+4(*)联立y =y 1y =23x -2,可得T 3y12+3,y 1 ,H (3y 1+6-x 1,y 1).可求得此时HN :y -y 2=y 1-y 23y 1+6-x 1-x 2(x -x 2),将(0,-2),代入整理得2(x 1+x 2)-6(y 1+y 2)+x 1y 2+x 2y 1-3y 1y 2-12=0,将(*)代入,得24k +12k 2+96+48k -24k -48-48k +24k 2-36k 2-48=0,显然成立,综上,可得直线HN 过定点(0,-2).11(2020年新高考全国卷Ⅱ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.【答案】(1)x 216+y 212=1;(2)18.解析:(1)由题意可知直线AM 的方程为:y -3=12(x -2),即x -2y =-4.当y =0时,解得x =-4,所以a =4,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 过点M (2,3),可得416+9b 2=1,解得b 2=12.所以C 的方程:x 216+y 212=1.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:x -2y =m ,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程x -2y =m 与椭圆方程x 216+y 212=1,可得:3m +2y 2+4y 2=48,化简可得:16y 2+12my +3m 2-48=0,所以Δ=144m 2-4×163m 2-48 =0,即m 2=64,解得m =±8,与AM 距离比较远的直线方程:x -2y =8,直线AM 方程为:x -2y =-4,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:d =8+41+4=1255,由两点之间距离公式可得|AM |=(2+4)2+32=35.所以△AMN 的面积的最大值:12×35×1255=18.12(2020年高考课标Ⅲ卷)已知椭圆C :x 225+y 2m 2=1(0<m <5)的离心率为154,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线x =6上,且|BP |=|BQ |,BP ⊥BQ ,求△APQ 的面积.【答案】(1)x 225+16y 225=1;(2)52.解析:(1)∵C :x 225+y 2m 2=1(0<m <5)∴a =5,b =m ,根据离心率e =ca=1-b a2=1-m 5 2=154,解得m =54或m =-54(舍),∴C 的方程为:x 225+y 2542=1,即x 225+16y 225=1;(2)不妨设P ,Q 在x 轴上方∵点P 在C 上,点Q 在直线x =6上,且|BP |=|BQ |,BP ⊥BQ ,过点P 作x 轴垂线,交点为M ,设x =6与x 轴交点为N 根据题意画出图形,如图∵|BP |=|BQ |,BP ⊥BQ ,∠PMB =∠QNB =90°,又∵∠PBM +∠QBN =90°,∠BQN +∠QBN =90°,∴∠PBM =∠BQN ,根据三角形全等条件“AAS ”,可得:△PMB ≅△BNQ ,∵x 225+16y 225=1,∴B (5,0),∴PM =BN =6-5=1,设P 点为(x P ,y P ),可得P 点纵坐标为y P =1,将其代入x 225+16y 225=1,可得:x P 225+1625=1,解得:x P =3或x P =-3,∴P 点为(3,1)或(-3,1),①当P 点为(3,1)时,故MB =5-3=2,∵△PMB ≅△BNQ ,∴|MB |=|NQ |=2,可得:Q 点为(6,2),画出图象,如图∵A (-5,0),Q (6,2),可求得直线AQ 的直线方程为:2x -11y +10=0,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d =2×3-11×1+1022+112=5125=55,根据两点间距离公式可得:AQ =6+52+2-0 2=55,∴△APQ 面积为:12×55×55=52;②当P 点为(-3,1)时,故MB =5+3=8,∵△PMB ≅△BNQ ,∴|MB |=|NQ |=8,可得:Q 点为(6,8),画出图象,如图∵A (-5,0),Q (6,8),可求得直线AQ 的直线方程为:8x -11y +40=0,根据点到直线距离公式可得P 到直线AQ 的距离为:d =8×-3 -11×1+4082+112=5185=5185,根据两点间距离公式可得:AQ =6+52+8-0 2=185,∴△APQ 面积为:12×185×5185=52,综上所述,△APQ 面积为:52.1313(2023年北京卷)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)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,|AC |=4.(1)求E 的方程;(2)设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PA 与直线y =-2交于点N .求证:MN ⎳CD .【答案】(1)x 29+y 24=1(2)证明见解析:(1)依题意,得e =c a =53,则c =53a ,又A ,C 分别为椭圆上下顶点,AC =4,所以2b =4,即b =2,所以a 2-c 2=b 2=4,即a 2-59a 2=49a 2=4,则a 2=9,所以椭圆E 的方程为x 29+y 24=1.(2)因为椭圆E 的方程为x 29+y 24=1,所以A 0,2 ,C 0,-2 ,B -3,0 ,D 3,0 ,因为P 为第一象限E 上的动点,设P m ,n 0<m <3,0<n <2 ,则m 29+n 24=1,易得k BC =0+2-3-0=-23,则直线BC 的方程为y =-23x -2,k PD =n -0m -3=n m -3,则直线PD 的方程为y =n m -3x -3 ,联立y =-23x -2y =n m -3x -3,解得x =33n -2m +63n +2m -6y =-12n 3n +2m -6,即M 33n -2m +6 3n +2m -6,-12n 3n +2m -6,而k PA =n -2m -0=n -2m ,则直线PA 的方程为y =n -2mx +2,令y =-2,则-2=n -2m x +2,解得x =-4m n -2,即N -4mn -2,-2 ,又m 29+n 24=1,则m 2=9-9n 24,8m 2=72-18n 2,所以k MN =-12n3n +2m -6+233n -2m +6 3n +2m -6--4mn-2=-6n +4m -12 n -29n -6m +18 n -2 +4m 3n +2m -6=-6n 2+4mn -8m +249n 2+8m 2+6mn -12m -36=-6n 2+4mn -8m +249n 2+72-18n 2+6mn -12m -36=-6n 2+4mn -8m +24-9n 2+6mn -12m +36=2-3n 2+2mn -4m +12 3-3n 2+2mn -4m +12 =23,又k CD =0+23-0=23,即k MN =k CD ,显然,MN 与CD 不重合,所以MN ⎳CD .14(2023年天津卷)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左右顶点分别为A 1,A 2,右焦点为F ,已知A 1F =3,A 2F =1.(1)求椭圆方程及其离心率;(2)已知点P 是椭圆上一动点(不与端点重合),直线A 2P 交y 轴于点Q ,若三角形A 1PQ 的面积是三角形A 2FP 面积的二倍,求直线A 2P 的方程.【答案】(1)椭圆的方程为x 24+y 23=1,离心率为e =12.(2)y =±62x -2 .解析:(1)如图,由题意得a +c =3a -c =1,解得a =2,c =1,所以b =22-12=3,所以椭圆的方程为x 24+y 23=1,离心率为e =c a =12.(2)由题意得,直线A 2P 斜率存在,由椭圆的方程为x 24+y 23=1可得A 22,0 ,设直线A 2P 的方程为y =k x -2 ,联立方程组x 24+y 23=1y =k x -2,消去y 整理得:3+4k 2 x 2-16k 2x +16k 2-12=0,由韦达定理得x A 2⋅x P =16k 2-123+4k 2,所以x P =8k 2-63+4k 2,所以P 8k 2-63+4k 2,--12k3+4k 2,Q 0,-2k .所以S △A 2QA 1=12×4×y Q ,S △A 2PF =12×1×y P ,S △A 1A 2P =12×4×y P ,所以S △A 2QA 1=S △A 1PQ +S △A 1A 2P =2S △A 2PF +S △A 1A 2P ,所以2y Q =3y P ,即2-2k =3-12k3+4k 2,解得k =±62,所以直线A 2P 的方程为y =±62x -2 .15(2022高考北京卷)已知椭圆:E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,1),焦距为23.(1)求椭圆E 的方程;(2)过点P (-2,1)作斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 分别与x 轴交于点M ,N ,当|MN |=2时,求k 的值.【答案】解析:(1)依题意可得b =1,2c =23,又c 2=a 2-b 2,所以a =2,所以椭圆方程为x 24+y 2=1;(2)解:依题意过点P -2,1 的直线为y -1=k x +2 ,设B x 1,y 1 、C x 2,y 2 ,不妨令-2≤x 1<x 2≤2,由y -1=k x +2x 24+y 2=1,消去y 整理得1+4k 2 x 2+16k 2+8k x +16k 2+16k =0,所以Δ=16k 2+8k 2-41+4k 2 16k 2+16k >0,解得k <0,所以x 1+x 2=-16k 2+8k 1+4k 2,x 1⋅x 2=16k 2+16k1+4k2,直线AB 的方程为y -1=y 1-1x 1x ,令y =0,解得x M =x 11-y 1,直线AC 的方程为y -1=y 2-1x 2x ,令y =0,解得x N =x 21-y 2,所以MN =x N -x M =x 21-y 2-x 11-y 1=x 21-k x 2+2 +1 -x 11-k x 1+2 +1=x 2-k x 2+2 +x 1k x 1+2=x 2+2 x 1-x 2x 1+2k x 2+2 x 1+2=2x 1-x 2k x 2+2 x 1+2=2,所以x 1-x 2 =k x 2+2 x 1+2 ,即x 1+x 22-4x 1x 2=k x 2x 1+2x 2+x 1 +4即-16k 2+8k 1+4k22-4×16k 2+16k 1+4k 2=k 16k 2+16k 1+4k 2+2-16k 2+8k 1+4k2+4 即81+4k 22k 2+k 2-1+4k 2 k 2+k =k1+4k216k2+16k -216k 2+8k +41+4k 2整理得8-k =4k ,解得k =-416(2022年浙江省高考)如图,已知椭圆x 212+y 2=1.设A ,B 是椭圆上异于P (0,1)的两点,且点Q 0,12 在线段AB 上,直线PA ,PB 分别交直线y =-12x +3于C ,D 两点.(1)求点P 到椭圆上点的距离的最大值;(2)求|CD |的最小值.【答案】解析:(1)设Q (23cos θ,sin θ)是椭圆上任意一点,P (0,1),则|PQ |2=12cos 2θ+(1-sin θ)2=13-11sin 2θ-2sin θ=-11sin θ+111 2+14411≤14411,当且仅当sin θ=-111时取等号,故|PQ |的最大值是121111.(2)设直线AB :y =kx +12,直线AB 方程与椭圆x 212+y 2=1联立,可得k 2+112 x 2+kx -34=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,所以x 1+x 2=-kk 2+112x 1x 2=-34k 2+112 ,因为直线PA :y =y 1-1x 1x +1与直线y =-12x +3交于C ,则x C=4x 1x 1+2y 1-2=4x 1(2k +1)x 1-1,同理可得,x D =4x 2x 2+2y 2-2=4x 2(2k +1)x 2-1.则|CD |=1+14x C -x D =524x 1(2k +1)x 1-1-4x 2(2k +1)x 2-1=25x 1-x 2(2k +1)x 1-1 (2k +1)x 2-1=25x 1-x 2(2k +1)2x 1x 2-(2k +1)x 1+x 2 +1=352⋅16k 2+13k +1=655⋅16k 2+1916+13k +1≥655×4k ×34+1×123k +1=655,当且仅当k =316时取等号,故CD 的最小值为655.17(2021高考北京)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)一个顶点A (0,-2),以椭圆E 的四个顶点为顶点的四边形面积为45.(1)求椭圆E 的方程;(2)过点P (0,-3)的直线l 斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 分别与直线交y =-3交于点M ,N ,当|PM |+|PN |≤15时,求k 的取值范围.【答案】(1)x 25+y 24=1;(2)[-3,-1)∪(1,3].解析:(1)因为椭圆过A 0,-2 ,故b =2,因为四个顶点围成的四边形的面积为45,故12×2a ×2b =45,即a =5,故椭圆的标准方程为:x 25+y 24=1.(2)设B x 1,y 1 ,C x 2,y 2 , 因为直线BC 的斜率存在,故x 1x 2≠0,故直线AB :y =y 1+2x 1x -2,令y =-3,则x M =-x1y 1+2,同理x N =-x 2y 2+2直线BC :y =kx -3,由y =kx -34x 2+5y 2=20可得4+5k 2 x 2-30kx +25=0,故Δ=900k 2-1004+5k 2 >0,解得k <-1或k >1.又x 1+x 2=30k 4+5k 2,x 1x 2=254+5k 2,故x 1x 2>0,所以x M x N >0又PM +PN =x M +x N =x 1y 1+2+x 2y 2+2=x1kx1-1+x2kx2-1=2kx1x2-x1+x2k2x1x2-k x1+x2+1=50k4+5k2-30k4+5k225k24+5k2-30k24+5k2+1=5k故5k ≤15即k ≤3,综上,-3≤k<-1或1<k≤3.考点02双曲线及其性质1(2024·全国·高考Ⅱ)已知双曲线C:x2-y2=m m>0,点P15,4在C上,k为常数,0<k<1.按照如下方式依次构造点P n n=2,3,...:过P n-1作斜率为k的直线与C的左支交于点Q n-1,令P n为Q n-1关于y轴的对称点,记P n的坐标为x n,y n .(1)若k=12,求x2,y2;(2)证明:数列x n-y n是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n为△P n P n+1P n+2的面积,证明:对任意正整数n,S n=S n+1.【答案】(1)x2=3,y2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【详解】(1)由已知有m=52-42=9,故C的方程为x2-y2=9.当k=12时,过P15,4且斜率为12的直线为y=x+32,与x2-y2=9联立得到x2-x+322=9.解得x=-3或x=5,所以该直线与C的不同于P1的交点为Q1-3,0,该点显然在C的左支上.故P23,0,从而x2=3,y2=0.(2)由于过P n x n,y n且斜率为k的直线为y=k x-x n+y n,与x2-y2=9联立,得到方程x2-k x-x n+y n2=9.展开即得1-k2x2-2k y n-kx nx-y n-kx n2-9=0,由于P n x n,y n已经是直线y=k x-x n+y n和x2 -y2=9的公共点,故方程必有一根x=x n.从而根据韦达定理,另一根x=2k y n-kx n1-k2-x n=2ky n-x n-k2x n1-k2,相应的y=k x-x n+y n=y n+k2y n-2kx n1-k2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n ,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k 1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW=c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV ⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW=12UV⋅UW 1-UV ⋅UWUV ⋅UW 2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2c 2+d 2-ac +bd2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k 的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n=121-k 1+k m -1+k 1-k mx 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m .而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2=x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k-921-k 1+k 2-1+k 1-k 2.这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k 的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m .这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k=x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.2(2023年新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C 的中心为坐标原点,左焦点为-25,0 ,离心率为5.(1)求C的方程;(2)记C左、右顶点分别为A1,A2,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MA1与NA2交于点P.证明:点P在定直线上.【答案】(1)x24-y216=1(2)证明见解析.解析:(1)设双曲线方程为x2a2-y2b2=1a>0,b>0,由焦点坐标可知c=25,则由e=ca=5可得a=2,b=c2-a2=4,双曲线方程为x24-y216=1.(2)由(1)可得A1-2,0,A22,0,设M x1,y1,N x2,y2,显然直线的斜率不为0,所以设直线MN的方程为x=my-4,且-12<m<12,与x24-y216=1联立可得4m2-1y2-32my+48=0,且Δ=64(4m2+3)>0,则y1+y2=32m4m2-1,y1y2=484m2-1,直线MA1的方程为y=y1x1+2x+2,直线NA2的方程为y=y2x2-2x-2,联立直线MA1与直线NA2的方程可得:x+2 x-2=y2x1+2y1x2-2=y2my1-2y1my2-6=my1y2-2y1+y2+2y1my1y2-6y1=m⋅484m2-1-2⋅32m4m2-1+2y1m×484m2-1-6y1=-16m4m2-1+2y148m4m2-1-6y1=-13,由x+2x-2=-13可得x=-1,即x P=-1,据此可得点P在定直线x=-1上运动.3(2022新高考全国II卷)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±3x.(1)求C的方程;(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点P x1,y1,Q x2,y2在C上,且.x1>x2>0,y1>0.过P 且斜率为-3的直线与过Q 且斜率为3的直线交于点M .从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:①M 在AB 上;②PQ ∥AB ;③|MA |=|MB |.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.【答案】(1)x 2-y 23=1(2)见解析:(1)右焦点为F (2,0),∴c =2,∵渐近线方程为y =±3x ,∴ba=3,∴b =3a ,∴c 2=a 2+b 2=4a 2=4,∴a =1,∴b =3.∴C 的方程为:x 2-y 23=1;(2)由已知得直线PQ 的斜率存在且不为零,直线AB 的斜率不为零,若选由①②推③或选由②③推①:由②成立可知直线AB 的斜率存在且不为零;若选①③推②,则M 为线段AB 的中点,假若直线AB 的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知M 在x 轴上,即为焦点F ,此时由对称性可知P 、Q 关于x 轴对称,与从而x 1=x 2,已知不符;总之,直线AB 的斜率存在且不为零.设直线AB 的斜率为k ,直线AB 方程为y =k x -2 ,则条件①M 在AB 上,等价于y 0=k x 0-2 ⇔ky 0=k 2x 0-2 ;两渐近线方程合并为3x 2-y 2=0,联立消去y 并化简整理得:k 2-3 x 2-4k 2x +4k 2=0设A x 3,y 3 ,B x 3,y 4 ,线段中点N x N ,y N ,则x N =x 3+x 42=2k 2k 2-3,y N =k x N -2 =6kk 2-3,设M x 0,y 0 , 则条件③AM =BM 等价于x 0-x 3 2+y 0-y 3 2=x 0-x 4 2+y 0-y 4 2,移项并利用平方差公式整理得:x 3-x 4 2x 0-x 3+x 4 +y 3-y 4 2y 0-y 3+y 4 =0,2x 0-x 3+x 4 +y 3-y 4x 3-x 42y 0-y 3+y 4 =0,即x 0-x N +k y 0-y N =0,即x 0+ky 0=8k 2k 2-3;由题意知直线PM 的斜率为-3, 直线QM 的斜率为3,∴由y 1-y 0=-3x 1-x 0 ,y 2-y 0=3x 2-x 0 ,∴y 1-y 2=-3x 1+x 2-2x 0 ,所以直线PQ 的斜率m =y 1-y 2x 1-x 2=-3x 1+x 2-2x 0 x 1-x 2,直线PM :y =-3x -x 0 +y 0,即y =y 0+3x 0-3x ,代入双曲线的方程3x 2-y 2-3=0,即3x +y 3x -y =3中,得:y 0+3x 0 23x -y 0+3x 0 =3,解得P 的横坐标:x 1=1233y 0+3x 0+y 0+3x 0,。

【文.2010-2018.高考真题分类】九 解析几何第二十五讲 椭圆【有答案】

【文.2010-2018.高考真题分类】九  解析几何第二十五讲  椭圆【有答案】

7.(2016 年全国 I 卷)直线 l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到 l 的距离为其
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1
短轴长的 1 ,则该椭圆的离心率为 4
A. 1 3
B. 1 2
C. 2 3
D. 3 4
8.(2016
年全国
III
卷)已知
O
为坐标原点,F
是椭圆
C:
x2 a2
+
y2 b2
= 1(a
> b > 0) 的左焦
∠PF2 F1 = 60° ,则 C 的离心率为
A.1 − 3 2
B. 2 − 3
C. 3 −1 2
D. 3 − 1
3.(2018 上海)设 P 是椭圆 x2 + y2 = 1上的动点,则 P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为 53
A. 2 2
B. 2 3
C. 2 5
D. 4 2
4.(2017 浙江)椭圆 x2 + y2 = 1的离心率是 94
A、 1 2
B、 2 3
C、 3 4
D、 4 5
二、填空题
16.(2018
浙江)已知点
P(0,1)
,椭圆
x2
+
y2
=
m(
m
> 1)上两点
A

B
满足
uuur AP
=
uuur 2PB

4
则当 m =___时,点 B 横坐标的绝对值最大.
17.(2015 浙江)椭圆
x2 a2
+
y2 b2
= 1( a
>b
>
x2 a2

2024年高考真题分类专项(解析几何)(学生版)

2024年高考真题分类专项(解析几何)(学生版)

2024年高考真题分类专项(解析几何)一、单选题1.(2024年北京高考数学真题)圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为( )A B .2C .3D .2.(2024年天津高考数学真题)双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=3.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为( ) A .221164x y +=(0y >)B .221168x y +=(0y >)C .221164y x +=(0y >)D .221168y x +=(0y >)4.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)已知直线20ax by a b +-+=与圆2241=0C x y y ++-:交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )A .2B .3C .4D .65.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )A.4 B .3C .2D6.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c 与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( ) A .1B .2C .4D.二、多选题7.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则( ) A .l 与A 相切B .当P ,A ,B三点共线时,||PQ = C .当||2PB =时,PA AB ⊥D .满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个8.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足:横坐标大于2-,到点(2,0)F 的距离与到定直线(0)x a a =<的距离之积为4,则( )A .2a =- B.点在C 上C .C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D .当点()00,x y 在C 上时,0042y x ≤+三、填空题9.(2024年上海夏季高考数学真题)已知抛物线24y x =上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为 .10.(2024年北京高考数学真题)抛物线216y x =的焦点坐标为 .11.(2024年北京高考数学真题)若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为 .12.(2024年天津高考数学真题)圆22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 .13.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为 .四、解答题14.(2024年上海夏季高考数学真题(网络回忆版))已知双曲线222Γ:1,(0),y x b b-=>左右顶点分别为12,A A ,过点()2,0M -的直线l 交双曲线Γ于,P Q 两点. (1)若离心率2e =时,求b 的值.(2)若2b MA P =△为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标. (3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若121A R A P ⋅=,求b 的取值范围.15.(2024年北京高考数学真题)已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D . (1)求椭圆E 的方程及离心率; (2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.16.(2024年天津高考数学真题)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S △. (1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.17.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知(0,3)A 和33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且ABP 的面积为9,求l 的方程.18.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线交C 于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.。

高考数学解析几何知识点归纳

高考数学解析几何知识点归纳

高考数学解析几何知识点归纳解析几何是高考数学中的一个重要板块,它将代数与几何巧妙地结合在一起,具有较强的综合性和逻辑性。

以下是对高考数学中解析几何知识点的详细归纳。

一、直线1、直线的倾斜角与斜率倾斜角:直线与 x 轴正方向所成的角,范围是0, π)。

斜率:当倾斜角不是 90°时,斜率 k =tanα(α 为倾斜角)。

过两点 P(x₁, y₁),Q(x₂, y₂)的直线斜率 k =(y₂ y₁) /(x₂ x₁)(x₁≠ x₂)。

2、直线的方程点斜式:y y₁= k(x x₁),适用于已知斜率和一点的情况。

斜截式:y = kx + b,其中 k 为斜率,b 为截距。

两点式:(y y₁) /(y₂ y₁) =(x x₁) /(x₂ x₁),适用于已知两点的情况。

截距式:x / a + y / b = 1,其中 a、b 分别为 x 轴和 y 轴上的截距(a ≠ 0,b ≠ 0)。

一般式:Ax + By + C = 0(A、B 不同时为 0)。

3、两直线的位置关系平行:斜率相等且截距不相等,即 k₁= k₂且 b₁ ≠ b₂(斜截式);A₁B₂ A₂B₁= 0 且 A₁C₂ A₂C₁ ≠ 0 (一般式)。

垂直:斜率之积为-1,即 k₁k₂=-1 (斜率都存在);A₁A₂+ B₁B₂= 0 (一般式)。

4、点到直线的距离公式点 P(x₀, y₀)到直线 Ax + By + C = 0 的距离 d =|Ax₀+ By₀+ C| /√(A²+ B²)二、圆1、圆的方程标准方程:(x a)²+(y b)²= r²,圆心为(a, b),半径为 r。

一般方程:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0(D²+ E² 4F > 0),圆心为(D/2, E/2),半径为 r =√(D²+ E² 4F) / 2 。

备战(陕西版)高考数学分项汇编 专题09 圆锥曲线(含解析)文

备战(陕西版)高考数学分项汇编 专题09 圆锥曲线(含解析)文

专题09 圆锥曲线一.基础题组1. 【2007高考陕西版文第3题】抛物线y x =2的准线方程是(A )014=+x (B )014=+y (C )012=+x(D )012=+y【答案】B考点:抛物线的几何性质,容易题.2. 【2011高考陕西版文第2题】设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是( ). A.y 2=-8x B.y 2=-4x C.y 2=8x D.y 2=4x 【答案】C考点:抛物线的几何性质,容易题.3. 【2013高考陕西版文第11题】双曲线221169x y -=的离心率为__________. 【答案】54考点:双曲线的几何性质,容易题.4. 【2014高考陕西版文第11题】抛物线24y x =的准线方程为________.【答案】1x =-考点:抛物线的几何性质.5. 【2015高考陕西,文3】已知抛物线22(0)y px p =>的准线经过点(1,1)-,则抛物线焦点坐标为( )A .(1,0)-B .(1,0)C .(0,1)-D .(0,1)【答案】B【考点定位】抛物线方程和性质. 二.能力题组1. 【2006高考陕西版文第10题】已知双曲线22212x y a -=(a >2)的两条渐近线的夹角为π3 ,则双曲线的离心率为( )A .2B . 3C .263 D .233【答案】D考点:双曲线的几何性质.2. 【2007高考陕西版文第9题】已知双曲线C ∶a by a x (12222=->0,b >0),以C 的右焦点为圆心且与C 的渐近线相切的圆的半径是 (A )a(B)b(C)ab(D)22ba +【答案】B考点:双曲线的几何性质.3. 【2008高考陕西版文第9题】双曲线22221x ya b-=(0a>,0b>)的左、右焦点分别是12F F,,过1F作倾斜角为30o的直线交双曲线右支于M点,若2MF垂直于x轴,则双曲线的离心率为()A.6B.3C.2D.3【答案】B考点:双曲线的几何性质.4. 【2009高考陕西版文第7题】”0m n>>”是”方程221mx ny+=表示焦点在y轴上的椭圆”的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充要条件 (D) 既不充分也不必要条件【答案】C【解析】试题分析:将方程221mx ny+=转化为22111x ym n+=, 根据椭圆的定义,要使焦点在y轴上必须满足110,0,m n >>所以11n m>,故选C. w.w. 考点:椭圆的定义.5. 【2010高考陕西版文第9题】已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为(A )12(B )1(C )2(D )4【答案】C6. 【2011高考陕西版文第17题】设椭圆C : ()222210x y a b a b +=>>过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标. 【答案】(1)2212516x y +=;(2)36,25⎛⎫- ⎪⎝⎭.w.考点:椭圆的方程与性质.7. 【2012高考陕西版文第14题】右图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米. 【答案】62考点:抛物线的应用.8. 【2012高考陕西版文第20题】已知椭圆221:14x C y +=,椭圆2C 以1C 的长轴为短轴,且与1C 有相同的离心率.(Ⅰ)求椭圆2C 的方程;(Ⅱ)设O 为坐标原点,点A B ,分别在椭圆1C 和2C 上,2OB OA =u u u r u u u r,求直线AB 的方程.【答案】(Ⅰ)141622=+x y ;(Ⅱ)x y =或x y -=.【解析】考点:椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系.9. 【2013高考陕西版文第20题】已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍.(1)求动点M的轨迹C的方程;(2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点,若A是PB的中点,求直线m的斜率.【答案】(1)22143x y+=;(2)32-或32.考点:椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系. 三.拔高题组1. 【2006高考陕西版文第21题】如图,三定点A (2,1),B (0,-1),C (-2,1); 三动点D ,E ,M 满足AD →=t AB →, BE → = t BC →, DM →=t DE →, t ∈[0,1]. (Ⅰ) 求动直线DE 斜率的变化范围; (Ⅱ)求动点M 的轨迹方程.yOMD AB C-1 -1 -2 12E【答案】(Ⅰ) [-1,1]; (Ⅱ) x 2=4y , x ∈[-2,2].考点:轨迹方程.2. 【2007高考陕西版文第22题】已知椭圆C :2222by a x =1(a >b >0)的离心率为36,短轴一个端点到右焦点的距离为3. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为23,求△AOB 面积的最大值. 【答案】(Ⅰ) 2213x y +=;(Ⅱ) 32.∴当AB 最大时,AOB △面积取最大值max 133222S AB =⨯⨯=. 考点:椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系.3. 【2008高考陕西版文第21题】已知抛物线C :22y x =,直线2y kx =+交C 于A B ,两点,M 是线段AB 的中点,过M 作x 轴的垂线交C 于点N . (Ⅰ)证明:抛物线C 在点N 处的切线与AB 平行;(Ⅱ)是否存在实数k 使0NA NB =u u u r u u u rg ,若存在,求k 的值;若不存在,说明理由. 【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)存在2k =±,使0NA NB =u u u r u u u rg .22142224k k ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭. MN ⊥Q x 轴,22216||||2488M N k k k MN y y +∴=-=+-=.又222121212||1||1()4AB k x x k x x x x =+-=++-gg 2222114(1)11622k k k k ⎛⎫=+-⨯-=++ ⎪⎝⎭g g .22216111684k k k +∴=++g ,解得2k =±.即存在2k =±,使0NA NB =u u u r u u u r g .22313164k k ⎛⎫⎛⎫=---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭0=,21016k --<Q ,23304k ∴-+=,解得2k =±.即存在2k =±,使0NA NB =u u u r u u u rg .考点:抛物线的方程,直线与抛物线的位置关系.4. 【2009高考陕西版文第22题】已知双曲线C 的方程为22221(0,0)y x a b a b-=>>,离心率5e =,顶点到渐近线的距离为25。

专题九 解析几何第二十八讲 抛物线(含答案)

专题九  解析几何第二十八讲  抛物线(含答案)

专题 解析几何第二十八讲 抛物线2019年1.(2019全国II 理8)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .82.(2019北京理18(1))已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,-1).求抛物线C 的方程及其准线方程;3.(2019全国I 理19)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P . (1)若4AF BF +=,求l 的方程;(2)若3AP PB =uu u r uu r,求AB .4. (2019全国III 理21)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设抛物线C :24=y x 的焦点为F ,过点(2,0)-且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则⋅FM FN = A .5B .6C .7D .82.(2017新课标Ⅰ)已知F 为抛物线C :24y x =的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A 、B 两点,直线2l 与C 交于D 、E 两点,则||||AB DE +的最小值为A .16B .14C .12D .103.(2016年四川)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为A B .23C .2D .1 4.(2016年全国I)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 =||DE =C 的焦点到准线的距离为 A .2 B .4 C .6 D .85.(2015浙江)如图,设抛物线24y x =的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点,,A B C ,其中点,A B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则BCF ∆与ACF ∆的面积之比是A .11BF AF -- B .2211BF AF -- C .11BF AF ++ D .2211BF AF ++6.(2015四川)设直线l 与抛物线24y x =相交于,A B 两点,与圆()()22250x y r r -+=>相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是 A .()13, B .()14, C .()23, D .()24,7.(2014新课标1)已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个焦点,若4FP FQ =,则||QF = A .72 B .52C .3D .2 8.(2014新课标2)设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于,A B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( )A B C .6332 D .949.(2014辽宁)已知点(2,3)A -在抛物线C :22y px =的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( ) A .12 B .23 C .34 D .4310.(2013新课标1)O 为坐标原点,F 为抛物线2:C y =的焦点,P 为C 上一点,若||PF =POF ∆的面积为( )A .2B .C .D .411.(2013江西)已知点()2,0A ,抛物线2:4C x y =的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则||:||FM MN =A .B .1:2C .1:D .1:312.(2012新课标)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于A 、B 两点,34||=AB ,则C 的实轴长为 A 、2B 、22C 、4D 、813.(2012山东)已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为A .2x y =B .2x y =C .28x y =D .216x y = 14.(2011新课标)已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,||12AB =,P 为C 的准线上一点,则ABP ∆的面积为A .18B .24C .36D .48 二、填空题15.(2018全国卷Ⅲ)已知点(1,1)M -和抛物线C :24y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=,则k =______.16.(2017新课标Ⅱ)已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则||FN = .17.(2015陕西)若抛物线22(0)y px p =>的准线经过双曲线221x y -=的一个焦点,则p =18.(2014湖南)如图4,正方形ABCD DEFG 和正方形的边长分别为,()a b a b <,原点O 为AD 的中点,抛物线22(0)y px p =>经过,bC F a=两点,则 .19.(2013北京)若抛物线22y px =的焦点坐标为(1,0),则p = ,准线方程为 . 20.(2012陕西)右图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.21.(2010浙江)设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点(0,2)A .若线段FA 的中点B在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为_____________. 三、解答题22.(2018北京)已知抛物线C :22y px =经过点(1,2)P .过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=,QN QO μ=,求证:11λμ+为定值.23.(2018全国卷Ⅱ)设抛物线24=:C y x 的焦点为F ,过F 且斜率为(0)>k k 的直线l与C 交于A ,B 两点,||8=AB .(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.24.(2018浙江)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :24y x =上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆2214y x +=(0x <)上的动点,求PAB ∆面积的取值范围. 25.(2017新课标Ⅲ)已知抛物线C :22y x =,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(4,2)P -,求直线l 与圆M 的方程.26.(2017浙江)如图,已知抛物线2x y =.点11(,)24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .x(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围;(Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.27.(2017北京)已知抛物线C :22y px =过点(1,1)P .过点1(0,)2作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.28.(2016年全国III)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线1l ,2l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ ;(Ⅱ)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.29.(2015新课标1)在直角坐标系xoy 中,曲线C :24x y =与直线y kx a =+(0)a >交与M ,N 两点,(Ⅰ)当0k =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P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由. 30.(2014山东)已知抛物线)>0(2:2p px y C =的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有FA FD =,当点A 的横坐标为3时,ADF ∆为正三角形。

2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析

2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析

2024高考数学解析几何知识点总结与题型分析随着时间的推移,我们离2024年的高考越来越近。

数学作为高考的一门重要科目,解析几何是其中的一个重点内容。

为了帮助同学们更好地复习解析几何,并在高考中取得好成绩,本文将对2024高考数学解析几何的知识点进行总结与题型分析。

1. 直线与平面1.1 直线的方程直线的一般方程为Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数。

根据直线的特点,我们可以将其方程转化为其他形式,如点斜式、两点式、截距式等,以便于解题。

1.2 平面的方程平面的一般方程为Ax + By + Cz + D = 0,其中A、B、C、D为常数。

类似于直线的情况,根据平面的性质,我们可以将其方程转化为点法式、截距式等形式。

2. 空间几何体2.1 球球是解析几何中的一个重要概念。

其方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 + (z-c)^2 = r^2,其中(a, b, c)为球心坐标,r为半径长度。

2.2 圆锥曲线圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。

通过对几何体的方程进行适当的变化,可以得到不同类型的圆锥曲线方程。

掌握其特点和方程形式,对于解析几何的学习非常重要。

3. 空间几何关系3.1 直线与直线的位置关系直线与直线的位置关系包括相交、平行、重合等情况。

根据两条直线的方程,我们可以通过求解方程组或直线的斜率等方式,判断它们之间的空间位置关系。

3.2 直线与平面的位置关系直线与平面的位置关系包括相交、平行、重合等情况。

根据直线的方程和平面的方程,我们可以通过代入求解或者检验点的方法,判断它们之间的位置关系。

4. 解析几何的常见题型4.1 直线与平面的交点求解给定直线和平面的方程,我们需要求解它们的交点。

通过将直线方程代入平面方程中,可以得到关于未知变量的方程组,进而求解出交点的具体坐标。

4.2 距离计算在解析几何中,我们常常需要计算点、直线或平面之间的距离。

对于给定的两点,我们可以利用距离公式进行计算;对于直线和平面,我们可以利用点到直线/平面的距离公式进行计算。

高考数学:专题九 第五讲 解析几何课件

高考数学:专题九 第五讲 解析几何课件

2 2 解得 k=± 2 ,所以直线 l 的斜率为± 2 .
(2)证明 设线段 AB 中点的坐标为 N(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
因为直线 AB 不与 x 轴垂直,所以 AB 斜率存在, 4-x0 y0 所以直线 MN 的斜率为 ,直线 AB 的斜率为 , y0 x0-4 4-x0 直线 AB 的方程为 y-y0= y (x-x0), 0
设 A,B 两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则 4k2m2-4 8k2m x1+x2= ,x x = . 1+4k2 1 2 1+4k2 |km| 2 2 又由 l 与圆 x +y =1 相切,得 2 =1, k +1 2 2 2 即 m k =k +1.
所以|AB|= x2-x12+y2-y12 = 1+k2[x1+x22-4x1x2] 64k4m2 44k2m2-4 = 1+k2 2 2- 2 1+4k 1+4k 4 3|m| = 2 . m +3
题型突破
|BF2| 同理|PF2|= (2 2-|AF1|). |AF1|+|BF2|
第五讲
本 讲 栏 目 开 关
|AF1| |BF2| 因此,|PF1|+|PF2|= (2 2-|BF2|)+ · 2-|AF1|) (2 |AF1|+|BF2| |AF1|+|BF2| 2|AF1|· 2| |BF =2 2- . |AF1|+|BF2|
例 2
第五讲
在平面直角坐标系 xOy 中,过定点 C(0,p)作直线与抛物线 x2=
2py(p>0)相交于 A,B 两点.
本 讲 栏 目 开 关
(1)若点 N 是点 C 关于坐标原点 O 的对称点,求△ANB 面积的最小值; (2)是否存在垂直于 y 轴的直线 l,使得 l 被以 AC 为直径的圆截得的弦 长恒为定值?若存在,求出 l 的方程,若不存在,说明理由.

(9)平面解析几何-2021年高考数学真题模拟试题专项汇编

(9)平面解析几何-2021年高考数学真题模拟试题专项汇编

(9)平面解析几何——2021年高考数学真题模拟试题专项汇编1.【2021年新高考Ⅱ卷,3】若抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+则p =( )A.1B.2C. D.42.【2021年新高考Ⅰ卷,5】已知1F ,2F 是椭圆22:194x y C +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为( ) A.13B.12C.9D.63.【2021年全国甲卷(理),5】已知1F ,2F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且1260F PF ∠=°,123PF PF =,则C 的离心率为( )4.【2021年全国甲卷(文),5】点(3,0)到双曲线221169x y -=的一条渐近线的距离为( ) A.95B.85C.65D.455.【2021年全国乙卷(理),11】设B 是椭圆22221(0):x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( )A.⎫⎪⎪⎣⎭B.1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.⎛ ⎝⎦D.10,2⎛⎤⎥⎝⎦6.【2021年新高考Ⅱ卷,11】(多选)已知直线2:0l ax by r +-=与圆222:C x y r +=,点,()A a b ,则下列说法正确的是( )A.若点A 在圆C 上,则直线l 与圆C 相切B.若点A 在圆C 内,则直线l 与圆C 相离C.若点A 在圆C 外,则直线l 与圆C 相离D.若点A 在直线l 上,则直线l 与圆C 相切7.【2021年新高考Ⅰ卷,11】(多选)已知点P 在圆22(5)(5)16x y -+-=上,点(4,0)A ,(0,2)B ,则( )A.点P 到直线AB 的距离小于10B.点P 到直线AB 的距离大于2C.当PBA ∠最小时,||PB =D.当PBA ∠最大时,||PB =8.【2021年全国乙卷(理),13】已知双曲线22:1(0)x C y m m-=>0my +=,则C 的焦距为_____________.9.【2021年新高考Ⅱ卷,13】已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,离心率2e =,则双曲线C 的渐近线方程为___________.10.【2021年新高考Ⅰ卷,14】已知O 为坐标原点,抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥.若||6FQ =,则C 的准线方程为_____.11.【2021年全国甲卷(理),15】已知1F ,2F 为椭圆22:1164x y C +=的两个焦点,P ,Q 为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQ F F =,则四边形12PF QF 的面积为___________. 12.【2021年全国甲卷(理),20】抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点在x 轴上,直线:1l x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点(2,0)M ,且M 与l 相切. (1)求C ,M 的方程.(2)设1A ,2A ,3A 是C 上的三个点,直线21A A ,31A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.13.【2021年新高考Ⅱ卷,20】已知椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,右焦点为F ,(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F三点共线的充要条件是MN .14.【2021年新高考Ⅰ卷,21】在平面直角坐标系xOy 中,已知点1(F ,2F ,点M 满足122MF MF -=,记M 的轨迹为C . (1)求C 的方程; (2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,且||||||||TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.15.【2021年全国乙卷(理),21】已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p .(2)若点P 在M 上,PA 、PB 是C 的两条切线,A 、B 是切点,求PAB 面积的最大值.答案以及解析1.答案:B解析:本题考查点到直线的距离及抛物线的焦点坐标.抛物线22(0)y px p =>的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭.=2p =. 2.答案:C解析:本题考查椭圆的性质,二次函数的最值.设点M 的坐标为(,)x y ,所以21253399MF MF x ⎛⎫⎛⎫⋅=-=- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.因为33x -≤≤,所以2125999MF MF x ⋅=-≤,当0x =时,取得最大值9. 3.答案:A解析:本题考查双曲线的定义及离心率、余弦定理.设122PF PF a -=,由123PF PF =,可知13PF a =,2PF a =,又122F F c =,1260F PF ∠=︒,故222(2)(3)23cos60c a a a a =+-⨯︒,解得2247c a =. 4.答案:A解析:本题考查双曲线的性质与渐近线方程、点到直线的距离公式.由于双曲线221169x y -=的渐近线方程为043x y±=,即340x y ±=,则点(3,0)到该渐近线的距离为95d ==. 5.答案:C解析:本题考查椭圆的方程与几何性质、离心率,二次函数的图象与性质,不等式的求解.由题可得(0,)B b ,设()00,P x y ,0[,]y b b ∈-,则有2200221x y a b +=,可得2220021y x a b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故()2222222000002||12y PB x y a y b b y b b ⎛⎫=+=-+-+=⎪⎝⎭-223222222000022222c c b y by a b y y a b b b c ⎛⎫--++=-⋅+++ ⎪⎝⎭,根据题目条件知0y b =-时,2||PB 取得最大值22(2)4b b =,则有32b b c-≤-,整理得22b c ≥,即222a c c -≥,解得a ≥,故椭圆离心率c e a =≤0e <≤. 6.答案:ABD解析:本题考查点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系.圆心(0,0)到直线20ax by r +-=的距离222r d a b =+,若点A 在圆上,则222a b r +=,则2222||||r r d r r a b===+,所以直线l 与圆C 相切,故A 项正确;若点A 在圆内,则222a b r +<,则2222||||r r d r r a b=>=+,所以直线l 与圆C 相离,故B 项正确;若点A 在圆外,则222a b r +>,则2222||||r r d r r a b=<=+,所以直线l 与圆C 相交,故C 项错误;若点A 在直线l 上,则2220a b r +-=,即222a b r +=,则点A 也在圆C 上,||d r =,所以直线l 与圆C 相切,故D 项正确. 7.答案:ACD解析:本题考查圆的图象与切线的性质、点到直线的距离及最值问题.由题可知直线AB 的方程为142x y+=,即240x y +-=,所以圆心(5,5)C 到直线AB 的距离为2|5104|115512+-=+,所以点P 到直线AB 的距离的最大值为1154105+<,A 项正确;点P 到直线AB 的距离的最小值为115425-<,B 项错误;由于直线AB 和圆C 的位置确定,所以PBA ∠取得最值应为切线位置,如图,因为22||5(52)34BC =+-=,半径4r =,所以22||||341632PB BC r =-=-=,C 项,D 项正确.8.答案:4解析:本题考查双曲线的方程与几何性质、渐近线方程及其性质.由双曲线22:1x C y m-=可0y m±=30x my +=3m=,解得3m =,故12c m +,所以C 的焦距为24c =.9.答案:3y x =±解析:本题考查双曲线的几何性质.双曲线C 的离心率2212c b e a a ==+=,所以3ba=,所以双曲线C 的渐近线方程为3by x x a=±=±.10.答案:32x =-解析:本题考查抛物线的图象与性质.因为PF x ⊥轴,所以点P 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭(假设点P在x 轴上方,点P 在x 轴下方同理).因为PQ OP ⊥,所以OPF PQF ,所以PF OFFQ PF=,即2PF OF FQ =⋅,所以23p p =,解得3p =,所以C 的准线方程为32x =-.11.答案:8解析:本题考查椭圆的定义、焦点,矩形的判定和面积.由题可知四边形12PF QF 是矩形,且222121248PF PF F F +==,1228PF PF a +==,可得128PF PF ⋅=.12.答案:(1)由题意,直线1x =与C 交于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥, 设C 的焦点为F ,P 在第一象限,则根据抛物线的对称性,45POF QOF ∠=∠=︒, 所以(1,1)P ,(1,1)Q -.设C 的方程为22(0)y px p =>,则12p =,得12p =, 所以C 的方程为2y x =.因为圆心(2,0)M 到l 的距离即M 的半径,且距离为1, 所以M 的方程为22(2)1x y -+=.(2)设()111,A x y ,()222,A x y ,()333,A x y ,当1A ,2A ,3A 中有一个为坐标原点,另外两个点的横坐标均为3时,满足条件,此时直线23A A 与M 相切.当123x x x ≠≠时,直线()121212:0A A x y y y y y -++=,1=,即()222121211230y y y y y -++-=,同理可得()222131311230y y y y y -++-=,所以2y ,3y 是方程()2221111230y y y y y -++-=的两个根, 则1232121y y y y -+=-,21232131y y y y -=-.直线23A A 的方程为()23230x y y y y y -++=,设点M 到直线23A A 的距离为(0)d d >,则()()2212223122223121322111211y y y y d y y y y ⎛⎫-+ ⎪+-⎝⎭===++⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭,即1d =, 所以直线23A A 与M 相切. 综上所述,直线23A A 与M 相切. 13.答案:(1)由题意得c =c a =a = 从而222321b a c =-=-=,所以椭圆C 的方程为2213x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,若MN x ⊥轴,由MN 与221(0)x y x +=>相切可知, 直线MN 的方程为1x =,不过点F ,不合题意,所以MN 的斜率必存在且不为0. 设直线MN 的方程为(0)y kx m k =+≠. 由直线MN 与221(0)x y x+=>1=,即221k m +=.将(0)y kx m k =+≠与椭圆方程2213x y +=联立,消去y ,化简得()()222136310k xkmx m +++-=,()()22222(6)431131212360km m k m k ∆=-⨯-+=-++>.由根与系数的关系得122613kmx x k -+=+,()21223113m x x k -=+,所以||MN ===. 又221m k =+,所以||MN =(*)若点M ,N ,F 共线,则0m +,即m =. 又221k m +=,所以21k =,代入(*)式可得||MN==反之,若||MN =即2|13k k +,整理得21k =,又221k m +=,所以22m =. 又曲线221(0)x y x +=>为右半圆,则m 与k 异号,所以1k =,m =1k =-,m =即MN 的方程为y x =y x =-F , 所以M ,N ,F 三点共线的充要条件是||MN 14.答案:(1)因为122MF MF -=,所以轨迹C 为双曲线右半支,设C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,所以222217,22,,c a c a b ⎧=⎪=⎨⎪=+⎩解得1,4,a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以C 的方程为221(1)16y x x -=≥.(2)设1,2T n ⎛⎫⎪⎝⎭,()11,A x y ,()22,B x y ,设直线11:2AB y n k x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,联立1221,21,16y n k x y x ⎧⎛⎫-=- ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪-=⎪⎩整理得()()222221111111621604k x k k n x k n k n -+---+-=,所以2111221216k k n x x k -+=-,22111221116416k n k n x x k +-+⋅=-,11||2TA x ⎫=-⎪⎭,21||2TB x ⎫=-⎪⎭,所以()()()22121122112111||||12216n k TA TB k x x k ++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅--= ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭. 设直线21:2PQ y n k x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,同理可得,()()22222121||||16nk TP TQ k ++⋅=-,因为||||||||TA TB TP TQ ⋅=⋅,所以22122212111616k k k k ++=--,化简得2212k k =.因为12k k ≠,所以120k k +=,即直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和为0.15.答案:(1)点0,2p P ⎛⎫⎪⎝⎭到圆M 上的点的距离的最小值为||14142p FM -=+-=,解得2p =.(2)由(1)知,抛物线的方程为24x y =,即214y x =,则12y x '=, 设切点()11,A x y ,()22,B x y ,直线PA 的方程为1111()2y y x x x -=-,又点()11,A x y 在抛物线上,所以2114x y =,所以211:24PA x x l y x =-,同理可得,222:24PB x x l y x =-,联立211222,24,24x x y x x x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩从而得到1212,24x x x x P +⎛⎫ ⎪⎝⎭.设:AB l y kx b =+,联立2,4,y kx b x y =+⎧⎨=⎩消去y 并整理可得2440x kx b --=,所以216160k b ∆=+>,即20k b +>,且124x x k +=,124x x b =-, 所以(2,)P k b -. 因为||AB ,点P 到直线AB 的距离d所以()3221||42PABSAB d k b =⋅=+①, 又点(2,)P k b -在圆22:(4)1M x y ++=上,代入得221(4)4b k --=,代入①得,322121544PABb b S⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,而[5,3]P y b =-∈--,所以当5b =时,()maxPAB S=。

全国高考文科数学试题解析几何

全国高考文科数学试题解析几何

高考文科数学真题分类汇编:解析几何H1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程6.[2014·福建卷] 已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0垂直,则l 的方程是( )A.x +y -2=0 B.x -y =2=0 C.x+y -3=0 D.x -y+3=020.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知点P (2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A,B 两点,线段AB的中点为M ,O为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|O P|=|OM |时,求l的方程及△POM 的面积.21.[2014·重庆卷] 如图1-5,设椭圆错误!+错误!=1(a >b>0)的左、右焦点分别为F 1,F2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F1F 2,|F 1F 2||DF 1|=2错误!,△DF 1F2的面积为错误!. (1)求该椭圆的标准方程.(2)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.图1-5H2 两直线的位置关系与点到直线的距离18.[2014·江苏卷] 如图1-6所示,为保护河上古桥OA ,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC 与河岸AB 垂直;保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80 m.经测量,点A位于点O正北方向60 m处,点C 位于点O 正东方向170 m 处(OC 为河岸),t an ∠BCO =43.(1)求新桥BC 的长.(2)当O M多长时,圆形保护区的面积最大?图1-622.[2014·全国卷] 已知抛物线C :y 2=2p x(p >0)的焦点为F,直线y =4与 y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF |=\f (5,4)|PQ |.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N两点,且A,M ,B ,N四点在同一圆上,求l 的方程.21.[2014·重庆卷] 如图1-5,设椭圆\f (x 2,a 2)+\f(y 2,b2)=1(a>b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,|F 1F2||D F1|=2错误!,△DF 1F 2的面积为错误!. (1)求该椭圆的标准方程.(2)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.图1-5H3 圆的方程17.[2014·湖北卷] 已知圆O :x 2+y 2=1和点A (-2,0),若定点B (b ,0)(b ≠-2)和常数λ满足:对圆O 上任意一点M ,都有|MB |=λ|MA |,则(1)b =________;(2)λ=________.20.[2014·辽宁卷] 圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴、y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图1-5所示).图1-5(1)求点P 的坐标;(2)焦点在x 轴上的椭圆C 过点P ,且与直线l :y =x+\r (3)交于A,B 两点,若△P AB 的面积为2,求C 的标准方程.20.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知点P (2,2),圆C :x 2+y2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.H4 直线与圆、圆与圆的位置关系5.[2014·浙江卷] 已知圆x2+y2+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是()A.-2 B.-4C.-6 D.-86.[2014·安徽卷]过点P(-错误!,-1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是()A.错误! B.错误! C.错误!D.错误!7.[2014·北京卷] 已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1和两点A(-m,0),B(m,0)(m >0).若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为()A.7 B.6C.5D.411.[2014·福建卷]已知圆C:(x-a)2+(y-b)2=1,平面区域Ω:错误!若圆心C∈Ω,且圆C与x轴相切,则a2+b2的最大值为()A.5 B.29 C.37D.4921.[2014·福建卷] 已知曲线Γ上的点到点F(0,1)的距离比它到直线y=-3的距离小2.(1)求曲线Γ的方程.(2)曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A,直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N.以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B.试探究:当点P在曲线Γ上运动(点P 与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.6.[2014·湖南卷]若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=()A.21 B.19 C.9 D.-119.[2014·江苏卷]在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y-3=0被圆(x-2)2+(y+1)2=4截得的弦长为________.16.、[2014·全国卷] 直线l1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l1与l 2的交点为(1,3),则l1与l 2的夹角的正切值等于________.12.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设点M (x 0,1),若在圆O :x 2+y 2=1上存在点N ,使得∠OMN =45°,则x 0的取值范围是( )A. [-1,1] B. 错误! C. [-错误!,错误!] D. 错误!20.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知点P(2,2),圆C:x 2+y 2-8y=0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|O M|时,求l 的方程及△POM 的面积.14.[2014·山东卷] 圆心在直线x -2y =0上的圆C 与y 轴的正半轴相切,圆C 截x 轴所得弦的长为23,则圆C的标准方程为________.14.[2014·重庆卷] 已知直线x-y +a =0与圆心为C 的圆x2+y2+2x -4y -4=0相交于A,B 两点,且A C⊥BC,则实数a 的值为________.9.[2014·四川卷] 设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B的动直线mx -y -m+3=0交于点P (x ,y),则|PA |+|PB |的取值范围是( )A .[错误!,2 错误! ] B.[错误!,2 错误! ] C.[错误!,4 错误! ] D.[2错误!,4 5 ]21.[2014·重庆卷] 如图1-5,设椭圆\f(x2,a 2)+错误!=1(a >b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,D F1⊥F 1F2,|F 1F2||DF 1|=2错误!,△DF 1F 2的面积为错误!. (1)求该椭圆的标准方程.(2)是否存在圆心在y 轴上的圆,使圆在x 轴的上方与椭圆有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.图1-5H5 椭圆及其几何性质20.[2014·安徽卷] 设函数f (x)=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a>0.(1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;(2)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.19.[2014·北京卷] 已知椭圆C:x2+2y2=4.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值.20.[2014·广东卷]已知椭圆C:\f(x2,a2)+错误!=1(a>b>0)的一个焦点为(错误!,0),离心率为错误!.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.20.[2014·湖南卷] 如图1-5所示,O为坐标原点,双曲线C1:错误!-错误!=1(a1>0,b1>0)和椭圆C2:错误!+错误!=1(a2>b2>0)均过点P错误!,且以C1的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(1)求C1,C2的方程.(2)是否存在直线l,使得l与C1交于A,B两点,与C2只有一个公共点,且|错误!+错误! |=|AB| ?证明你的结论.图1-517.[2014·江苏卷] 如图1-5所示,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别是椭圆x2 a2+错误!=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.(1)若点C的坐标为错误!,且BF2=错误!,求椭圆的方程;(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.图1-514.[2014·江西卷] 设椭圆C:错误!+错误!=1(a >b >0)的左右焦点分别为F1,F 2,过F2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B两点,F1B 与y轴相交于点D .若AD ⊥F 1B,则椭圆C 的离心率等于________.20.[2014·辽宁卷] 圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴、y 轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图1-5所示).图1-5(1)求点P 的坐标;(2)焦点在x 轴上的椭圆C 过点P,且与直线l :y =x +错误!交于A ,B 两点,若△P AB 的面积为2,求C 的标准方程.9.[2014·全国卷] 已知椭圆C :错误!+错误!=1(a >b>0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为错误!,过F 2的直线l 交C 于A,B 两点.若△AF 1B的周长为4 错误!,则C 的方程为( )A .x 23+\f (y 2,2)=1 B.x 23+y2=1 C.错误!+错误!=1 D.错误!+错误!=1 20.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F 1,F 2分别是椭圆C :错误!+错误!=1(a >b >0)的左、右焦点,M是C 上一点且MF 2与x 轴垂直.直线MF 1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|M N|=5|F 1N |,求a ,b.21.[2014·山东卷] 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :\f (x 2,a 2)+错误!=1(a >b>0)的离心率为错误!,直线y =x 被椭圆C 截得的线段长为错误!.(1)求椭圆C 的方程.(2)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD ⊥AB ,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(i)设直线BD ,AM 的斜率分别为k 1,k 2,证明存在常数λ使得k 1=λk 2,并求出λ的值; (ii )求△O MN 面积的最大值.20.[2014·陕西卷] 已知椭圆错误!+错误!=1(a >b >0)经过点(0,错误!),离心率为12,左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0). (1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-\f (1,2)x +m与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足错误!=错误!,求直线l 的方程.图1-520.[2014·四川卷] 已知椭圆C :错误!+错误!=1(a>b >0)的左焦点为F(-2,0),离心率为错误!.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O 为坐标原点,T 为直线x =-3上一点,过F 作TF 的垂线交椭圆于P ,Q .当四边形OPT Q是平行四边形时,求四边形OPTQ 的面积.18.[2014·天津卷] 设椭圆错误!+错误!=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为A ,上顶点为B.已知|A B|=错误!|F1F 2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段P B为直径的圆经过点F1,经过点F2的直线l 与该圆相切于点M ,|MF 2|=22,求椭圆的方程.H6 双曲线及其几何性质8.[2014·重庆卷] 设F 1,F 2分别为双曲线错误!-错误!=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得(|P F1|-|PF 2|)2=b 2-3ab,则该双曲线的离心率为( )A.\r(2)B.\r (15) C .4 D.\r(17)10.[2014·北京卷] 设双曲线C 的两个焦点为(-错误!,0),(错误!,0),一个顶点是(1,0),则C 的方程为________.8.[2014·广东卷] 若实数k满足0<k <5,则曲线\f (x 2,16)-错误!=1与曲线错误!-错误!=1的( )A.实半轴长相等 B .虚半轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等8.[2014·湖北卷] 设a,b是关于t 的方程t 2cos θ+t si n θ=0的两个不等实根,则过A (a ,a 2),B (b ,b 2)两点的直线与双曲线错误!-错误!=1的公共点的个数为( )A .0B .1 C.2 D.317.[2014·浙江卷] 设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线\f (x 2,a2)-\f (y2,b 2)=1(a>0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m ,0)满足|P A |=|P B|,则该双曲线的离心率是________.9.[2014·江西卷] 过双曲线C:错误!-错误!=1的右顶点作x轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A .若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为( )A.x24-\f (y2,12)=1 B.x 27-错误!=1 C.错误!-错误!=1 D.错误!-错误!=111.[2014·全国卷] 双曲线C :错误!-错误!=1(a >0,b >0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为3,则C的焦距等于( )A.2 B .2 错误! C.4 D .4 错误!4.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知双曲线\f (x 2,a2)-错误!=1(a >0)的离心率为2,则a =( )A.2 B.错误! C.错误! D.115.[2014·山东卷] 已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,右顶点为A,抛物线x2=2py (p >0)的焦点为F .若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c ,且|F A |=c ,则双曲线的渐近线方程为________.11.[2014·四川卷] 双曲线 x 24-y 2=1的离心率等于________. 6.[2014·天津卷] 已知双曲线错误!-错误!=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x+10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1 B .错误!-错误!=1 C.错误!-错误!=1 D.错误!-错误!=1H7 抛物线及其几何性质10.[2014·四川卷] 已知F 为抛物线y 2=x的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x轴的两侧,错误!·错误!=2(其中O 为坐标原点),则△A BO 与△AF O面积之和的最小值是( )A.2B.3 C.错误! D.错误!3.[2014·安徽卷] 抛物线y =14x2的准线方程是( ) A.y=-1 B.y =-2 C.x =-1 D.x =-211.[2014·广东卷] 曲线y =-5e x +3在点(0,-2)处的切线方程为________.22.[2014·湖北卷] 在平面直角坐标系xO y中,点M 到点F (1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M 的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k 的直线l 过定点P (-2,1),求直线l 与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k 的相应取值范围.14.[2014·湖南卷] 平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.20.[2014·江西卷] 如图1-2所示,已知抛物线C:x 2=4y ,过点M(0,2)任作一直线与C 相交于A ,B 两点,过点B作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D(O为坐标原点).(1)证明:动点D在定直线上.(2)作C 的任意一条切线l(不含x 轴),与直线y =2相交于点N 1,与(1)中的定直线相交于点N 2.证明:|MN 2|2-|MN 1|2为定值,并求此定值.图1-28. [2014·辽宁卷] 已知点A(-2,3)在抛物线C:y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( )A.-错误!B.-1 C.-错误! D.-错误!22.[2014·全国卷] 已知抛物线C :y2=2px (p >0)的焦点为F ,直线y=4与 y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF |=错误!|P Q|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l ′与C 相交于M ,N 两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.10.[2014·新课标全国卷Ⅱ]设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=()A.错误!B.6 C.12 D.7错误!10.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=54x0,则x0=()A.1 B.2 C.4 D.815.[2014·山东卷]已知双曲线x2a2-错误!=1(a>0,b>0)的焦距为2c,右顶点为A,抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F.若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c,且|FA|=c,则双曲线的渐近线方程为________.11.[2014·陕西卷]抛物线y2=4x的准线方程为________.22.[2014·浙江卷] 已知△ABP的三个顶点都在抛物线C:x2=4y上,F为抛物线C的焦点,点M为AB的中点,错误!=3FM.图1-6(1)若|PF|=3,求点M的坐标;(2)求△ABP面积的最大值.H8 直线与圆锥曲线(AB课时作业)20.[2014·安徽卷] 设函数f(x)=1+(1+a)x-x2-x3,其中a>0.(1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;(2)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.19.[2014·北京卷] 已知椭圆C:x2+2y2=4.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值.22.[2014·浙江卷] 已知△ABP的三个顶点都在抛物线C:x2=4y上,F为抛物线C的焦点,点M 为AB的中点,PF ,→=3FM.图1-6(1)若|PF |=3,求点M的坐标;(2)求△A BP 面积的最大值.20.[2014·广东卷] 已知椭圆C :\f(x 2,a 2)+错误!=1(a >b>0)的一个焦点为(错误!,0),离心率为错误!.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若动点P(x 0,y 0)为椭圆C外一点,且点P 到椭圆C 的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.8.[2014·湖北卷] 设a ,b 是关于t 的方程t2co s θ+ts in θ=0的两个不等实根,则过A(a ,a2),B (b ,b 2)两点的直线与双曲线x 2co s2θ-y2sin 2θ=1的公共点的个数为( ) A.0 B.1 C .2 D .322.[2014·湖北卷] 在平面直角坐标系xOy 中,点M到点F (1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M 的轨迹为C .(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l 过定点P (-2,1),求直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.14.[2014·湖南卷] 平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.17.[2014·江苏卷] 如图1-5所示,在平面直角坐标系xO y中,F 1,F 2分别是椭圆\f (x 2,a 2)+\f(y 2,b 2)=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C.(1)若点C 的坐标为错误!,且BF 2=错误!,求椭圆的方程;(2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.图1-515.[2014·辽宁卷]已知椭圆C:\f(x2,9)+错误!=1,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=________.20.[2014·辽宁卷]圆x2+y2=4的切线与x轴正半轴、y轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图1-5所示).图1-5(1)求点P的坐标;(2)焦点在x轴上的椭圆C过点P,且与直线l:y=x+\r(3)交于A,B两点,若△P AB的面积为2,求C的标准方程.22.[2014·全国卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=54|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.20.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F1,F2分别是椭圆C:x2a2+\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直.直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为\f(3,4),求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.[2014·山东卷] 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:\f(x2,a2)+y2b2=1(a>b>0)的离心率为错误!,直线y=x被椭圆C截得的线段长为错误!.(1)求椭圆C的方程.(2)过原点的直线与椭圆C交于A,B两点(A,B不是椭圆C的顶点).点D在椭圆C 上,且AD⊥AB,直线BD与x轴、y轴分别交于M,N两点.(i)设直线BD,AM的斜率分别为k1,k2,证明存在常数λ使得k1=λk2,并求出λ的值;(ii)求△OMN面积的最大值.20.[2014·陕西卷]已知椭圆x2a2+\f(y2,b2)=1(a>b>0)经过点(0,3),离心率为错误!,左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=-错误!x+m与椭圆交于A,B两点,与以F1F2为直径的圆交于C,D两点,且满足错误!=错误!,求直线l的方程.图1-520.、[2014·四川卷] 已知椭圆C:错误!+错误!=1(a>b>0)的左焦点为F(-2,0),离心率为\f(6,3).(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,T为直线x=-3上一点,过F作TF的垂线交椭圆于P,Q.当四边形OPTQ是平行四边形时,求四边形OPTQ的面积.18.[2014·天津卷] 设椭圆\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|=\r(3)2|F1F2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过点F2的直线l与该圆相切于点M,|MF2|=22,求椭圆的方程.H9 曲线与方程12.[2014·福建卷] 在平面直角坐标系中,两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)间的“L-距离”定义为||P1P2||=|x1-x2|+|y1-y2|,则平面内与x轴上两个不同的定点F1,F2的“L-距离”之和等于定值(大于||F1F2||)的点的轨迹可以是()A BC D图1-4。

专题-解析几何知识点汇总(全)

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直线的方程1、直线的方程:类型直线方程方向向量d法向量n斜率k截距x轴/y轴/两点式x x1y y1x2x1y2y1(x2x1,y2y1)(y2y1,x1x2)y2y1x2x1点方向式点法向式点斜式截距式斜截式x xy yu va(x x) b(y y) 0(u,v)(v, u)vuab//(b, a)(1,k)( m,n)(1,k)(B, A)(a,b)(k, 1)(n,m)(k, 1)(A,B)//y yk(x x)x y1m ny kx bAx By C 0knm//m/nbCBkAB一般式C A注意:(1)点法向式方程和一般式方程可以表示所有的直线;(2)两点式方程和点方向式方程不能表示垂直于x轴或垂直于y轴的直线;(3)点斜式方程和斜截式方程不能表示垂直于x轴的直线;(4)截距式方程不能表示经过原点的直线.2、直线的倾斜角和斜率:(1)直线的倾斜角为平面直角坐标系中直线与x轴正半轴的夹角.取值范围: [0, );(2)直线的斜率:tan , [0,) (, )22k不存在,2;k 0 0k 2 0 0k tan 在[0, )和 k 不存在 = 2(2, )上单调递增.2k 0 2 y 2 y 1(3)若直线过点(x x ,x 1 x 21,y 1),(x 2,y 2),则该直线的斜率k 2 x 1,k R .不存在,x 1 x 23、两条直线的位置关系:已知l 1:a 1x b 1y c 1 0,l 2:a 2x b 2y c 2 0,则(1)系数法:①l 1 l 2 a 1a 2 b 1b 2 0;特别地,若l 1的斜率为k 1,l 2的斜率为k 2,l 1 l 2 k 1 k 2 1;②l 1与l 2相交 a 1b 2 a 2b 1;③l 1与l 2重合 a 1:b 1:c 1 a 2:b 2:c 2;④l 与l a 1:b 1 a 2:b 212平行 a .1:c 1 a 2:c 2或b 1:c 1 b 2:c 2(2)向量法:已知l 的法向量为 n11 (a 1,b 1),l 2的法向量为n 2 (a 2,b 2),则①l l12 n 1 n 20 a 1a 2 b 1b 2 0;特别地,若l 1的斜率为k 1,l 2的斜率为k 2,则l 1 l 2 k 1 k 2 1;②l l1与2相交 n 1与n 2不平行 a 1b 2 a 2b 1;③l 1与l 2平行或重合 n 1与n 2平行 a 1b 2 a 2b 1.(3)行列式法:已知Da 1b 1a ,Db 1xc 12b 2c 2b ,D y a 1c 12a 2c ,则21l 1与l2相交 D 0;②l1与l2重合 D D x D y 0;则③1与2平行 l l D 0.D x、D y 不全为零4、两条相交直线l 1:a 1x b 1y c 1 0和l 2:a 2x b 2y c 2 0的夹角 :(1)若l 1、l 2的法向量分别为n 1 (a 1,b 2)、n 2 (a 2,b 2),且l 1、l 2的方向向量分别为d 1、d 2,则n n 2cos 1n 1 n 2a 1a 2b 1b 2a 12 b 12 a 22 b 22d 1 d 2 或cos, [0,];2d 1 d 2(2)若l 1、l 2的斜率分别为k 1、k 2,且l 1到l 2的角为 1,l 2到l 1的角为 2,则tank k 1k k 2k 1 k 2, [0,);tan 1 2,tan 2 1.1 k 1k 21 k 1k 21 k 1k 225、点到直线的距离公式:(1)点P (x 0,y 0)到直线l :Ax By C 0的距离为dAx 0 By 0 CA B22;(2)直线l 1:Ax By C 1 0与直线l 2:Ax By C 2 0的距离为dC 1 C 2A B22.6、直线l :Ax By C 0同侧/异侧:(1)Ax 0 By 0 C 0(A 0) P (x 0,y 0)在直线l :Ax By C 0(A 0)的右侧;Ax 0 By 0 C 0(A 0) P (x 0,y 0)在直线l :Ax By C 0(A 0)的左侧.(2)点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2)在直线l 同侧 (Ax 1 By 1 C )(Ax 2 By 2 C ) 0;点M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2)在直线l 异侧 (Ax 1 By 1 C )(Ax 2 By 2 C ) 0.7、点关于直线的对称问题:点直线P (x 0,y 0)x 轴P (x 0, y 0)y 轴P ( x 0,y 0)y xP (y 0,x 0)y xP ( y 0, x 0)x mP (2m x 0,y 0)y n P (x 0,2n y 0)对称点补充:①点P(x0,y)关于直线y x b的对称的点为P (yb,xb);②点P(x0,y)关于直线y x b的对称的点为P (b y,b x);A(n y) B(m x)③点P(x0,y)关于直线Ax By C 0的对称点P (m,n)满足 m x.n yA B C 022或者P (m,n),其中 8、三线共点问题:三条互不平行的直线l1:a1x b1y c10,直线l2:a2x b2y c20,直线l3:a3x b3y c30共m x0 2AD Ax By C,D 022.A Bn y0 2BDa1点的充要条件是a2b1b2b3c1c20.c3a39、直线系方程:具有某一个共同性质的一簇直线称为直线系.(1)平行直线系:①斜率为k0(常数)的直线系:,例:y 2x b;y kx b(b为参数)②平行于直线A0x By 0的直线系:Ax By C 0(C为参数).(2)过已知点的直线系:①以斜率k作为参数的直线系:y y0 k(x x),直线过定点(x,y);②以斜率k作为参数的直线系:y kx b0,直线过定点(0,b).③过两条直线l1:A1x B1y C10,l2:A2x B2y C20的交点的直线系:A 1x B1y C1(A2x B2y C2) 0( 为参数).注意:对于①②,过定点且平行于y轴或与y轴重合的直线不在直线系内;对于③,其中直线l2不在直线系内.10、定直线上动点与两定点距离和差问题:(1)定直线上动点与两定点距离和:问题已知定直线l上动点P,两个定点A、B,求PA PB的取值范围.取值范围A、B在l的解答步骤同侧 A B,AB, ①作点A关于l的对称点A ;②联结A B,交l于M;③点M为最小值状态点.①联结AB交l于M;②点M为最小值状态点.异侧(2)定直线上动点与两定点距离差:已知定直线l上动点P,两个定点A、B,点A、B到l的距离分别为d1、d2,问题直线AB与直线l的夹角为 ,求PA PB的取值范围.A、B在l的d1与d2的大小关系d1d2取值范围解答步骤①联结AB并延长交l于M;②点M为最大值状态点./①联结BA并延长交l于M;②点M为最小值状态点.①作点A关于l的对称点A ;②联结A B并延长交l于M;③点M为最大值状态点./①作点A关于l的对称点A ;②联结BA 并延长交l于M;2AB cos ,ABAB,ABAB,AB cos同侧d1 d2d 1 d2d 1 d2A B cos ,A BA B,A BA B,AB cos异侧d1d2d1d2点M为最小值状态点.曲线的方程(一)曲线的方程概论1、轴对称的两个曲线:曲线对称轴曲线F(x,y) 0x轴F(x, y) 0y轴y x y x x m y n F( x,y) 0F(y,x) 0F( y, x) 0F(2m x,y) 0F(x,2n y) 0补充:①曲线F (x ,y ) 0关于y x b 对称的曲线方程为F (y b ,x b ) 0;②曲线F (x ,y ) 0关于y x b 对称的曲线方程为F (b y ,b x ) 0.2、中心对称的两个曲线:曲线对称中心曲线F (x ,y ) 03、轴对称的曲线:曲线对称轴条件(m ,n )F (2m x ,2n y ) 0F (x ,y ) 0y x F (y ,x ) F (x ,y )补充:y x F ( y , x ) F (x ,y )x mF (2m x ,y ) F (x ,y )y nF (x ,2n y ) F (x ,y )a b对称。

2024年高考数学试题分类汇编07:解析几何

2024年高考数学试题分类汇编07:解析几何

解析几何一、单选题1.(2024·全国)已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为()A .221164x y +=(0y >)B .221168x y +=(0y >)C .221164y x +=(0y >)D .221168y x +=(0y >)2.(2024·全国)已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的上、下焦点分别为()()120,4,0,4F F -,点()6,4P -在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A .4B .3C .2D 23.(2024·全国)已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c ++=与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为()A .2B .3C .4D .254.(2024·北京)求圆22260x y x y +-+=的圆心到20x y -+=的距离()A .23B .2C .32D 65.(2024·天津)双曲线22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=二、多选题6.(2024·全国)造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足横坐标大于2-,到点(2,0)F 的距离与到定直线(0)x a a =<的距离之积为4,则()A .2a =-B .点(22,0)在C 上C .C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D .当点()00,x y 在C 上时,0042y x ≤+7.(2024·全国)抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则()A .l 与A 相切B .当P ,A ,B 三点共线时,||15PQ =C .当||2PB =时,PA AB⊥D .满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个三、填空题8.(2024·全国)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为.9.(2024·北京)已知双曲线2214x y -=,则过()3,0且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为.10.(2024·北京)已知抛物线216y x =,则焦点坐标为.11.(2024·天津)22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为.12.(2024·上海)已知抛物线24y x =上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为.四、解答题13.(2024·全国)已知(0,3)A 和33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且ABP 的面积为9,求l 的方程.14.(2024·全国)已知双曲线()22:0C x y m m -=>,点()15,4P 在C 上,k 为常数,01k <<.按照如下方式依次构造点()2,3,...n P n =,过1n P -作斜率为k 的直线与C 的左支交于点1n Q -,令n P 为1n Q -关于y 轴的对称点,记n P 的坐标为(),n n x y .(1)若12k =,求22,x y ;(2)证明:数列{}n n x y -是公比为11kk+-的等比数列;(3)设n S 为12n n n P P P ++ 的面积,证明:对任意的正整数n ,1n n S S +=.15.(2024·全国)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭在C 上,且MF x⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线与C 交于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.16.(2024·北京)已知椭圆方程C :()222210x y a b a b+=>>,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过()0,t (t >的直线l 与椭圆交于A ,B ,()0,1C ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆方程和离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t .17.(2024·天津)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S =△.(1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤ 恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.18.(2024·上海)已知双曲线222Γ:1,(0),y x b b-=>左右顶点分别为12,A A ,过点()2,0M -的直线l 交双曲线Γ于,P Q 两点.(1)若离心率2e =时,求b 的值.(2)若2,3b MA P =△为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标.(3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若121A R A P ⋅=,求b 的取值范围.参考答案:1.A【分析】设点(,)M x y ,由题意,根据中点的坐标表示可得(,2)P x y ,代入圆的方程即可求解.【解析】设点(,)M x y ,则0(,),(,0)P x y P x ',因为M 为PP '的中点,所以02y y =,即(,2)P x y ,又P 在圆2216(0)x y y +=>上,所以22416(0)x y y +=>,即221(0)164x y y +=>,即点M 的轨迹方程为221(0)164x y y +=>.故选:A 2.C【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率.【解析】由题意,()10,4F -、()20,4F 、()6,4P -,则1228F F c ==,110PF ==,26PF ==,则1221064a PF PF =-=-=,则28224c e a ===.故选:C.3.C【分析】结合等差数列性质将c 代换,求出直线恒过的定点,采用数形结合法即可求解.【解析】因为,,a b c 成等差数列,所以2b a c =+,2c b a =-,代入直线方程0ax by c ++=得20ax by b a ++-=,即()()120a x b y -++=,令1020x y -=⎧⎨+=⎩得12x y =⎧⎨=-⎩,故直线恒过()1,2-,设()1,2P -,圆化为标准方程得:()22:25C x y ++=,设圆心为C ,画出直线与圆的图形,由图可知,当PC AB ⊥时,AB 最小,1,PC AC r ===,此时24AB AP ====.故选:C 4.C【分析】求出圆心坐标,再利用点到直线距离公式即可.【解析】由题意得22260x y x y +-+=,即()()221310x y -++=,则其圆心坐标为()1,3-,则圆心到直线20x y -+=221323211++=+,故选:C.5.C【分析】可利用12PF F △三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设2PF m =,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【解析】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PF m =,211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得1sin 5θ=因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=,2sin 5θ=121212::sin :sin :sin 902:1:5PF PF F F θθ=︒=则由2PF m =得1122,25PF m F F c m ===,由1212112822PF F S PF PF m m =⋅=⋅= 得22m =则211222PF PF F F c =====由双曲线第一定义可得:122PF PF a -==a b ==所以双曲线的方程为22128x y -=.故选:C 6.ABD【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a ,故可判断A 的正误,结合曲线方程可判断B 的正误,利用特例法可判断C 的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D 的正误.【解析】对于A :设曲线上的动点(),P x y ,则2x >-4x a -=,04a ⨯-=,解得2a =-,故A 正确.对于B 24x +=,而2x >-,()24x+=.当0x y ==()2844=-=,故()在曲线上,故B 正确.对于C :由曲线的方程可得()()2221622y x x =--+,取32x =,则2641494y =-,而64164525624510494494494---=-=>⨯,故此时21y >,故C 在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C 错误.对于D :当点()00,x y 在曲线上时,由C 的分析可得()()()220022001616222y x x x =--≤++,故0004422y x x -≤≤++,故D 正确.故选:ABD.【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.7.ABD【分析】A 选项,抛物线准线为=1x -,根据圆心到准线的距离来判断;B 选项,,,P A B 三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C 选项,根据2PB =先算出P 的坐标,然后验证1PA AB k k =-是否成立;D 选项,根据抛物线的定义,PB PF =,于是问题转化成PA PF =的P 点的存在性问题,此时考察AF 的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P 点坐标进行求解.【解析】A 选项,抛物线24y x =的准线为=1x -,A 的圆心(0,4)到直线=1x -的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l 和A 相切,A 选项正确;B 选项,,,P A B 三点共线时,即PA l ⊥,则P 的纵坐标4P y =,由24P P y x =,得到4P x =,故(4,4)P ,此时切线长PQ ===,B 选项正确;C 选项,当2PB =时,1P x =,此时244P P y x ==,故(1,2)P 或(1,2)P -,当(1,2)P 时,(0,4),(1,2)A B -,42201PA k -==--,4220(1)AB k -==--,不满足1PA AB k k =-;当(1,2)P -时,(0,4),(1,2)A B -,4(2)601PA k --==--,4(2)60(1)AB k --==--,不满足1PA AB k k =-;于是PA AB ⊥不成立,C 选项错误;D 选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB PF =,这里(1,0)F ,于是PA PB =时P 点的存在性问题转化成PA PF =时P 点的存在性问题,(0,4),(1,0)A F ,AF 中点1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,AF 中垂线的斜率为114AF k -=,于是AF 的中垂线方程为:2158x y +=,与抛物线24y x =联立可得216300y y -+=,2164301360∆=-⨯=>,即AF 的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P 点,使得PA PF =,D 选项正确.方法二:(设点直接求解)设2,4t P t ⎛⎫⎪⎝⎭,由PB l ⊥可得()1,B t -,又(0,4)A ,又PA PB =,214t =+,整理得216300t t -+=,2164301360∆=-⨯=>,则关于t 的方程有两个解,即存在两个这样的P 点,D 选项正确.故选:ABD8.32【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出2AF ,结合双曲线第一定义求出1AF ,即可得到,,a b c 的值,从而求出离心率.【解析】由题可知2,,A B F 三点横坐标相等,设A 在第一象限,将x c =代入22221x y a b -=得2b y a =±,即22,,,b b A c B c a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故2210b AB a ==,225b AF a ==,又122AF AF a -=,得1222513AF AF a a =+=+=,解得4a =,代入25ba=得220b =,故22236,c a b =+=,即6c =,所以6342c e a ===.故答案为:329.12±【分析】首先说明直线斜率存在,然后设出方程,联立双曲线方程,根据交点个数与方程根的情况列式即可求解.【解析】联立3x =与2214x y -=,解得52y =,这表明满足题意的直线斜率一定存在,设所求直线斜率为k ,则过点()3,0且斜率为k 的直线方程为()3y k x =-,联立()22143x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,化简并整理得:()222214243640k x k x k -+--=,由题意得2140k -=或()()()2222Δ244364140k k k =++-=,解得12k =±或无解,即12k =±,经检验,符合题意.故答案为:12±.10.()4,0【分析】形如()22,0y px p =≠的抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由此即可得解.【解析】由题意抛物线的标准方程为216y x =,所以其焦点坐标为()4,0.故答案为:()4,0.11.45/0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【解析】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p=即2p =,由()2221254x y y x⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍),。

【备战2021】(上海版)高考数学一轮试题分项汇编 专题09 圆锥曲线(含解析)文

【备战2021】(上海版)高考数学一轮试题分项汇编 专题09 圆锥曲线(含解析)文

专题09 圆锥曲线一.基础题组1. 【2014上海,文4】若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆15922=+y x 的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为___________. 【答案】2x =-.【考点】椭圆与抛物线的几何性质2. 【2013上海,文12】设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且∠CBA =4π.若AB =4,BC =2,则Γ的两个焦点之间的距离为______. 【答案】4633. 【2013上海,文18】记椭圆22441x ny n ++=1围成的区域(含边界)为Ωn (n =1,2,…),当点(x ,y )分别在Ω1,Ω2,…上时,x +y 的最大值分别是M 1,M 2,…,则lim n n M →∞=( )A .0B .14` C .2D .22【答案】D4. 【2010上海,文8】若动点P 到点F (2,0)的距离与它到直线x +2=0的距离相等,则点P 的轨迹方程为________. 【答案】y 2=8x5. 【2010上海,文13】在平面直角坐标系中,双曲线Γ的中心在原点,它的一个焦点坐标为(5,0),e 1=(2,1)、e 2=(2,-1)分别是两条渐近线的方向向量.任取双曲线Γ上的点P ,若OP =a e 1+b e 2(a 、b ∈R ),则a 、b 满足的一个等式是________. 【答案】4ab =16. (2009上海,文9)过点A(1,0)作倾斜角为4的直线,与抛物线y 2=2x 交于M 、N 两点,则|MN|=___________.【答案】627. (2009上海,文12)已知F 1、F 2是椭圆C:12222=+by a x (a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且21PF PF ⊥.若△PF 1F 2的面积为9,则b=____________.【答案】38. 【2008上海,文6】若直线10ax y -+=经过抛物线24y x =的焦点,则实数a =___. 【答案】-19. 【2008上海,文12】设p 是椭圆2212516x y +=上的点.若12F F ,是椭圆的两个焦点,则12PF PF +等于( ) A .4B .5C .8D .10【答案】D10. 【2007上海,文5】以双曲线15422=-y x 的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的抛物线方程是 .【答案】x y 122= 【解析】11. 【2006上海,文7】已知双曲线中心在原点,一个顶点的坐标为(3,0),且焦距与虚轴长之比为5:4,则双曲线的标准方程是____________________.【答案】221916x y -=12. 【2005上海,文7】若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是()0,152,则椭圆的标准方程是__________.【答案】2218020x y +=【解后反思】在求椭圆方程和研究性质时,要深刻理解确定椭圆的形状及大小的主要特征数,如a 、b 、c 、p 、e 的几何意义及它们的关系式,熟练运用这些公式解决有关问题. 二.能力题组1. 【2014上海,文22】(本题满分16分)本题共3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分5分,第3小题满分8分.在平面直角坐标系xoy 中,对于直线l :0ax by c ++=和点),,(),,(22211y x P y x P i 记1122)().ax by c ax by c η=++++(若η<0,则称点21,P P 被直线l 分隔.若曲线C 与直线l 没有公共点,且曲线C 上存在点21P P ,被直线l 分隔,则称直线l 为曲线C 的一条分隔线.⑴ 求证:点),(),(012,1-B A 被直线01=-+y x 分隔; ⑵若直线kx y =是曲线1422=-y x 的分隔线,求实数k 的取值范围;⑶动点M 到点)(2,0Q 的距离与到y 轴的距离之积为1,设点M 的轨迹为E ,求E 的方程,并证明y 轴为曲线E 的分割线.【答案】(1)证明见解析;(2)11(,][,)22k ∈-∞-+∞;(3)证明见解析.【考点】新定义,直线与曲线的公共点问题.2. 【2013上海,文23】如图,已知双曲线C 1:22x -y 2=1,曲线C 2:|y |=|x |+1.P 是平面内一点,若存在过点P 的直线与C 1、C 2都有公共点,则称P 为“C 1-C 2型点”.(1)C 1的左焦点是“C 1-C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y =kx 与C 2有公共点,求证|k |>1,进而证明原点不是“C 1-C 2型点”; (3)求证:圆x 2+y 2=12内的点都不是“C 1-C 2型点”. 【答案】(1) x =3y =(3)k k +,其中|k 3;(2)参考解析; (3)参考解析3. 【2012上海,文22】在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C1:2x2-y2=1.(1)设F是C的左焦点,M是C右支上一点,若||22MF=,求点M的坐标;(2)过C的左顶点作C的两条渐近线的平行线,求这两组平行线围成的平行四边形的面积;(3)设斜率为k(|k|<2)的直线l交C于P,Q两点,若l与圆x2+y2=1相切,求证:OP⊥OQ.【答案】(1) M(6,2±); (2)2; (3)参考解析4. 【2010上海,文23】已知椭圆Γ的方程为22x a+22y b =1(a >b >0),A (0,b ),B (0,-b )和Q (a,0)为Γ的三个顶点.(1)若点M 满足AM =12(AQ +AB ),求点M 的坐标; (2)设直线l 1:y =k 1x +p 交椭圆Γ于C 、D 两点,交直线l 2:y =k 2x 于点E .若k 1·k 2=-22b a,证明:E 为CD 的中点;(3)设点P 在椭圆Γ内且不在x 轴上,如何构作过PQ 中点F 的直线l ,使得l 与椭圆Γ的两个交点P 1、P 2满足1PP +2PP =PQ ?令a =10,b =5,点P 的坐标是(-8,-1),若椭圆Γ上的点P 1、P 2满足1PP +2PP =PQ ,求点P 1、P 2的坐标. 【答案】(1) (a 2,-b2); (2) 参考解析;(3) P 1(8,3),P 2(-6,-4)5. (2009上海,文22)已知双曲线C 的中心是原点,右焦点为F(3,0),一条渐近线m:02=+y x ,设过点A(23-,0)的直线l 的方向向量e =(1,k). (1)求双曲线C 的方程;(2)若过原点的直线a∥l,且a 与l 的距离为6,求k 的值;(3)证明:当22>k 时,在双曲线C 的右支上不存在点Q,使之到直线l 的距离为6. 【答案】(1) 1222=-y x ; (2) 22±=k ;(3)参考解析6. 【2008上海,文20】(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分7分.已知双曲线2212x C y -=:.(1)求双曲线C 的渐近线方程;(2)已知点M 的坐标为(01),.设P 是双曲线C 上的点,Q 是点P 关于原点的对称点.记MP MQ λ=.求λ的取值范围;(3)已知点D E M ,,的坐标分别为(21)(21)(01)---,,,,,,P 为双曲线C 上在第一象限内的点.记l 为经过原点与点P 的直线,s 为DEM △截直线l 所得线段的长.试将s 表示为直线l 的斜率k 的函数. 【答案】(1)220,022y x y x -=+=;(2)(,1].-∞-;(3)参考解析7.【2007上海,文21】(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分5分,第3小题满分9分.我们把由半椭圆12222=+b y a x (0)x ≥与半椭圆12222=+c x b y (0)x ≤合成的曲线称作“果圆”,其中222c b a +=,0>a ,0>>c b .如图,设点0F ,1F ,2F 是相应椭圆的焦点,1A ,2A 和1B ,2B 是“果圆” 与x ,y 轴的交点,M 是线段21A A 的中点.(1)若012F F F △是边长为1的等边三角形,求该“果圆”的方程;(2)设P 是“果圆”的半椭圆12222=+cx b y (0)x ≤上任意一点.求证:当PM 取得最小值时,P 在点12B B ,或1A 处;(3)若P 是“果圆”上任意一点,求PM 取得最小值时点P 的横坐标.【答案】(1)2241(0)7x y x +=≥,2241(0)3y x x +=≤;(2)参考解析;(3)a 或c -8. 【2006上海,文21】本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知在平面直角坐标系xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为(3,0)F ,右顶点为(2,0)D ,设点11,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求该椭圆的标准方程;(2)若P 是椭圆上的动点,求线段PA 中点M 的轨迹方程; (3)过原点O 的直线交椭圆于点,B C ,求ABC ∆面积的最大值.【答案】(1)1422=+y x ;(2)1)41(4)21(22=-+-y x ;(3)29. 【2005上海,文21】(本题满分16分)已知抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4、且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5.过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M.(1)求抛物线方程;(2)过M 作FA MN ⊥,垂足为N ,求点N 的坐标;(3)以M 为圆心,MB 为半径作圆M ,当)0,(m K 是x 轴上一动点时,讨论直线AK 与圆M 的位置关系. 【答案】(1)y 2=4x;(2)(58,54);(3)参考解析【解后反思】解答圆锥这部分试题需准确地把握数与形的语言转换能力,推理能力,本题计算量并不大,但步步等价转换的意识要准确无误.。

高考数学一轮复习专题九平面解析几何1直线方程与圆的方程综合篇课件新人教A版

高考数学一轮复习专题九平面解析几何1直线方程与圆的方程综合篇课件新人教A版

3.直线方程的几种形式
名称 方程
说明
斜截式 y=kx+b
k是斜率,
b是纵截距
点斜式 y-y0=k(x-x0)
(x0,y0)是直线上的已知点, k是斜率
两点式
y y1 y2 y1
=
x x1 x2 x1
(x1≠x2,y1≠y2)
(x1,y1),(x2,y2)是直线上的两个已知点
适用条件 与x轴不垂直的直线
A
x1
2
x2
B
y1
2
y2
C
0, 可得到点P1关于l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其
A( y1 y2 ) B(x1 x2 ),
中A≠0,x1≠x2).
②直线关于直线的对称
此类问题一般转化为点关于直线的对称问题来解决,有两种情况:一是已
知直线与对称轴相交;二是已知直线与对称轴平行.
以下为教师用书专用
圆的方程
名称 标准方程 一般方程
考点二 圆的方程
方程
(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0)
圆心 (a,b)
DE
- 2 ,- 2
半径
r
1 D2 E2 4F 2
温馨提示 (1)方程(x-a)2+(y-b)2=r2中,若没有给出r>0,则圆的半径为|r|,实 数r可以取负值.
(2)由已知设直线y=3x的倾斜角为α,则所求直线的倾斜角为2α.因为tan α=
3,所以tan 2α= 2 tan α =- 3 .
1 tan2α 4
又直线经过点A(-1,-3),因此所求直线方程为y+3=- 3 (x+1),即3x+4y+15=0.

平面解析几何(选择题、填空题)(解析版)-三年(2022–2024)高考数学真题分类汇编(全国通用)

平面解析几何(选择题、填空题)(解析版)-三年(2022–2024)高考数学真题分类汇编(全国通用)

专题05平面解析几何(选择题、填空题)考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1:直线方程与圆的方程2022年全国II卷、2022年全国甲卷(文)2022年全国乙卷(理)近三年高考对解析几何小题的考查比较稳定,考查内容、频率、题型难度均变化不大,备考时应熟练以下方向:(1)要重视直线方程的求法、两条直线的位置关系以及点到直线的距离公式这三个考点.(2)要重视直线与圆相交所得弦长及相切所得切线的问题.(3)要重视椭圆、双曲线、抛物线定义的运用、标准方程的求法以及简单几何性质,尤其是对离心率的求解,更是高考的热点问题,因方法多,试题灵活,在各种题型中均有体现.考点2:直线与圆的位置关系2024年北京卷、2022年全国甲卷(理)2022年天津卷、2022年北京卷2023年全国Ⅰ卷、2024年北京卷考点3:圆与圆的位置关系2022年全国I卷考点4:轨迹方程及标准方程2023年北京卷、2023年天津卷2024年全国Ⅱ卷、2022年天津卷2022年全国甲卷(文)考点5:椭圆的几何性质2022年全国I卷2023年全国甲卷(理)2023年全国甲卷(文)考点6:双曲线的几何性质2022年北京卷2023年全国乙卷(理)考点7:抛物线的几何性质2024年北京卷、2024年天津卷2023年全国乙卷(理)2023年天津卷、2023年全国Ⅱ卷2024年全国Ⅱ卷、2022年全国I卷考点8:弦长问题2022年全国乙卷(理)2023年全国甲卷(理)考点9:离心率问题2024年全国Ⅰ卷、2022年全国甲卷(文)2023年全国Ⅰ卷、2022年浙江卷2022年全国乙卷(理)2024年全国甲卷(理)2023年全国Ⅰ卷、2022年全国甲卷(理)考点10:焦半径、焦点弦问题2022年全国II卷、2023年北京卷考点11:范围与最值问题2022年全国II卷2024年全国甲卷(文)2023年全国乙卷(文)考点12:面积问题2024年天津卷、2023年全国Ⅱ卷2023年全国Ⅱ卷考点13:新定义问题2024年全国Ⅰ卷考点1:直线方程与圆的方程1.(2022年新高考全国II 卷数学真题)已知直线l 与椭圆22163x y +=在第一象限交于A ,B 两点,l 与x 轴,y 轴分别交于M ,N 两点,且||||,||23MA NB MN ==l 的方程为.【答案】2220x -=【解析】[方法一]:弦中点问题:点差法令AB 的中点为E ,设()11,A x y ,()22,B x y ,利用点差法得到12OE AB k k ⋅=-,设直线:AB y kx m =+,0k <,0m >,求出M 、N 的坐标,再根据MN 求出k 、m ,即可得解;令AB 的中点为E ,因为MA NB =,所以ME NE =,设()11,A x y ,()22,B x y ,则2211163x y +=,2222631x y +=,所以2222121206633x x y y -+-=,即()()()()12121212063x x x x y y y y -++-+=所以()()()()1212121212y y y y x x x x +-=--+,即12OE AB k k ⋅=-,设直线:AB y kx m =+,0k <,0m >,令0x =得y m =,令0y =得m x k =-,即,0m M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,N m ,所以,22m m E k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,即1222mk m k⨯=--,解得22k =或22k =(舍去),又23MN =,即()22223MN m m=+=2m =或2m =-(舍去),所以直线2:22AB y x =-+,即2220x -=;故答案为:2220x -=[方法二]:直线与圆锥曲线相交的常规方法由题意知,点E 既为线段AB 的中点又是线段MN 的中点,设()11,A x y ,()22,B x y ,设直线:AB y kx m =+,0k <,0m >,则,0m M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,N m ,,22m m E k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为3MN =3OE =联立直线AB 与椭圆方程得22163y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消掉y 得222(12)4260k x mkx m +++-=其中2221224=4-4(12)260,12mkmk k m x x k ∆+-+=-+()()>,∴AB 中点E 的横坐标2212E mk x k =-+,又,22m m E k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴22=122E mk x k m k =-+-∵0k <,0m >,∴22k 又22+322O m m k E -=()(),解得m=2所以直线2:22AB y x =-+,即2220x -=2.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)设点M 在直线210x y +-=上,点(3,0)和(0,1)均在M 上,则M 的方程为.【答案】22(1)(1)5x y -++=【解析】[方法一]:三点共圆∵点M 在直线210x y +-=上,∴设点M 为(,12)-a a ,又因为点(3,0)和(0,1)均在M 上,点M 到两点的距离相等且为半径,2222(3)(12)(2)-+-+-a a a a R ,222694415-++-+=a a a a a ,解得1a =,∴(1,1)M -,5R =M 的方程为22(1)(1)5x y -++=.故答案为:22(1)(1)5x y -++=[方法二]:圆的几何性质由题可知,M 是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线y=3x-4与直线210x y +-=的交点(1,-1).5R =M 的方程为22(1)(1)5x y -++=.故答案为:22(1)(1)5x y -++=3.(2022年高考全国乙卷数学(理)真题)过四点(0,0),(4,0),(1,1),(4,2)-中的三点的一个圆的方程为.【答案】()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭.【解析】[方法一]:圆的一般方程依题意设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,(1)若过()0,0,()4,0,()1,1-,则01640110F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪+-++=⎩,解得046F D E =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,所以圆的方程为22460x y x y +--=,即()()222313x y -+-=;(2)若过()0,0,()4,0,()4,2,则01640164420F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪++++=⎩,解得042F D E =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,所以圆的方程为22420x y x y +--=,即()()22215x y -+-=;(3)若过()0,0,()4,2,()1,1-,则0110164420F D E F D E F =⎧⎪+-++=⎨⎪++++=⎩,解得083143F D E ⎧⎪=⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩,所以圆的方程为22814033x y x y +--=,即224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(4)若过()1,1-,()4,0,()4,2,则1101640164420D E F D F D E F +-++=⎧⎪++=⎨⎪++++=⎩,解得1651652F D E ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,所以圆的方程为2216162055x y x y +---=,即()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭;故答案为:()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭.[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)设()()()()0,04,01,14,2A B C D -点,,,(1)若圆过、、A B C 三点,圆心在直线2x =,设圆心坐标为(2,)a ,则()2224913,413a a a r a +=+-⇒=+=22(2)(3)13x y -+-=;(2)若圆过A B D 、、三点,设圆心坐标为(2,)a ,则22244(2)1,45a a a r a +=+-⇒==+=的方程为22(2)(1)5x y -+-=;(3)若圆过A C D 、、三点,则线段AC 的中垂线方程为1y x =+,线段AD 的中垂线方程为25y x =-+,联立得4765,333x y r ==⇒=,所以圆的方程为224765()()339x y -+-=;(4)若圆过B C D 、、三点,则线段BD 的中垂线方程为1y =,线段BC 中垂线方程为57y x =-,联立得813,155x y r ==⇒=,所以圆的方程为()228169()1525x -y +-=.故答案为:()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭.【整体点评】方法一;利用圆过三个点,设圆的一般方程,解三元一次方程组,思想简单,运算稍繁;方法二;利用圆的几何性质,先求出圆心再求半径,运算稍简洁,是该题的最优解.考点2:直线与圆的位置关系4.(2024年北京高考数学真题)若直线()3y k x =-与双曲线2214xy -=只有一个公共点,则k 的一个取值为.【答案】12(或12-,答案不唯一)【解析】联立()22143x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,化简并整理得:()222214243640k x k x k -+--=,由题意得2140k -=或()()()2222Δ244364140k k k =++-=,解得12k =±或无解,即12k =±,经检验,符合题意.故答案为:12(或12-,答案不唯一).5.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)若双曲线2221(0)x y m m-=>的渐近线与圆22430x y y +-+=相切,则m =.33【解析】双曲线()22210x y m m-=>的渐近线为y x m =±,即0x my ±=,不妨取0x my +=,圆22430x y y +-+=,即()2221x y +-=,所以圆心为()0,2,半径1r =,依题意圆心()0,2到渐近线0x my +=的距离2211m d m==+,解得33m =或33m =.336.(2022年新高考天津数学高考真题)若直线()00x y m m -+=>与圆()()22113x y -+-=相交所得的弦长为m ,则m =.【答案】2【解析】圆()()22113x y -+-=的圆心坐标为()1,13圆心到直线()00x y m m -+=>1122m-+由勾股定理可得22322m ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为0m >,解得2m =.故答案为:2.7.(2022年新高考北京数学高考真题)若直线210x y +-=是圆22()1x a y -+=的一条对称轴,则=a ()A .12B .12-C .1D .1-【答案】A【解析】由题可知圆心为(),0a ,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即2010a +-=,解得12a =.故选:A .8.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)过点()0,2-与圆22410x y x +--=相切的两条直线的夹角为α,则sin α=()A .1B .154C .104D .64【答案】B【解析】方法一:因为22410x y x +--=,即()2225x y -+=,可得圆心()2,0C ,半径5r =,过点()0,2P -作圆C 的切线,切点为,A B ,因为()22222PC =+-223PA PC r =-可得51036sin ,cos 442222APC APC ∠=∠==,则10615sin sin 22sin cos 2444APB APC APC APC ∠=∠=∠∠=⨯⨯=,22226101cos cos 2cos sin 0444APB APC APC APC ⎛⎫⎫∠=∠=∠-∠=-=-< ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即APB ∠为钝角,所以()15sin sin πsin 4APB APB =-∠=∠=α法二:圆22410x y x +--=的圆心()2,0C ,半径5r =,过点()0,2P -作圆C 的切线,切点为,A B ,连接AB ,可得()22222PC =+-223PA PB PC r ==-=,因为22222cos 2cos PA PB PA PB APB CA CB CA CB ACB +-⋅∠=+-⋅∠且πACB APB ∠=-∠,则()336cos 5510cos πAPB APB +-∠=+--∠,即3cos 55cos APB APB -∠=+∠,解得1cos 04APB ∠=-<,即APB ∠为钝角,则()1cos cos πcos 4APB APB =-∠=-∠=α,且α为锐角,所以215sin 1cos 4αα=-=;方法三:圆22410x y x +--=的圆心()2,0C ,半径5r 若切线斜率不存在,则切线方程为0x =,则圆心到切点的距离2d r =>,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为2y kx =-,即20kx y --=,22251k k -=+2810k k ++=,且644600∆=-=>设两切线斜率分别为12,k k ,则12128,1k k k k +=-=,可得()21212124215k k k k k k -+-=所以1212tan 151k k k k -==+αsin 15cos αα=,可得cos 15=α,则2222sin sin cos sin 115+=+=αααα,且()0,πα∈,则sin 0α>,解得15sin 4α=.故选:B.9.(2024年北京高考数学真题)圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为()A 2B .2C .3D .32【答案】D【解析】由题意得22260x y x y +-+=,即()()221310x y -++=,则其圆心坐标为()1,3-,则圆心到直线20x y -+=()()221323211--+=+-故选:D.考点3:圆与圆的位置关系10.(2022年新高考全国I 卷数学真题)写出与圆221x y +=和22(3)(4)16x y -+-=都相切的一条直线的方程.【答案】3544y x =-+或7252424y x =-或=1x -【解析】[方法一]:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为0x by c ++=,2||11c b =+24.1b=+故221c b =+①,|34||4|.b c c ++=于是344b c c ++=或344b c c ++=-,再结合①解得01b c =⎧⎨=⎩或247257b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩或4353b c ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以直线方程有三条,分别为10x +=,724250x y --=,3450.x y +-=(填一条即可)[方法二]:设圆221x y +=的圆心(0,0)O ,半径为11r =,圆22(3)(4)16x y -+-=的圆心(3,4)C ,半径24r =,则12||5OC r r ==+,因此两圆外切,由图像可知,共有三条直线符合条件,显然10x +=符合题意;又由方程22(3)(4)16x y -+-=和221x y +=相减可得方程3450x y +-=,即为过两圆公共切点的切线方程,又易知两圆圆心所在直线OC 的方程为430x y -=,直线OC 与直线10x +=的交点为4(1,)3--,设过该点的直线为4(1)3y k x +=+24311k k -=+,解得724k =,从而该切线的方程为724250.(x y --=填一条即可)[方法三]:圆221x y +=的圆心为()0,0O ,半径为1,圆22(3)(4)16x y -+-=的圆心1O 为(3,4),半径为4,22345+=,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l 时,因为143OO k =,所以34l k =-,设方程为3(0)4y x t t =-+>O 到l 的距离19116d ==+,解得54t =,所以l 的方程为3544y x =-+,当切线为m 时,设直线方程为0kx y p ++=,其中0p >,0k <,由题意22113441p k k p k ⎧=⎪+⎪⎨++⎪=⎪+⎩,解得7242524k p ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,7252424y x =-当切线为n 时,易知切线方程为=1x -,故答案为:3544y x =-+或7252424y x =-或=1x -.考点4:轨迹方程及标准方程11.(2023年北京高考数学真题)已知双曲线C 的焦点为(2,0)-和(2,0)2,则C 的方程为.【答案】22122x y -=【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 22ca=2a =222b c a =-=所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=12.(2023年天津高考数学真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F 、.过2F 向一条渐近线作垂线,垂足为P .若22PF =,直线1PF 的斜率为24,则双曲线的方程为()A .22184x y -=B .22148x y -=C .22142x y -=D .22124x y -=【答案】D【解析】如图,因为()2,0F c ,不妨设渐近线方程为by x a=,即0bx ay -=,所以222bc bcPF b ca b ==+,所以2b =.设2POF θ∠=,则2tan PF b bOP OP aθ===,所以OP a =,所以2OF c =.因为1122P ab c y =⋅,所以P ab y c =,所以tan P P P aby b c x x a θ===,所以2P a x c =,所以2,a ab P c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,因为()1,0F c -,所以122222222424PF ab ab a a ck a a c a a a c c=====+++++,)2224a a +=,解得2a =所以双曲线的方程为22124x y -=故选:D13.(2022年新高考天津数学高考真题)已知抛物线21245,,y F F =分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点1F ,与双曲线的渐近线交于点A ,若124F F A π∠=,则双曲线的标准方程为()A .22110x y -=B .22116y x -=C .2214y x -=D .2214x y -=【答案】C【解析】抛物线245y =的准线方程为5x =-5c =,则()15,0F 、)25,0F ,不妨设点A 为第二象限内的点,联立b y x a x c⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,可得x c bc y a =-⎧⎪⎨=⎪⎩,即点,bc A c a ⎫⎛- ⎪⎝⎭,因为112AF F F ⊥且124F F A π∠=,则12F F A △为等腰直角三角形,且112AF F F =,即2=bc c a,可得2ba =,所以,22225ba c c ab ⎧=⎪⎪⎪⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得125a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,因此,双曲线的标准方程为2214y x -=.故选:C.14.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为13,12,A A 分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若121BA BA ⋅=-,则C 的方程为()A .2211816x y +=B .22198x y +=C .22132x y +=D .2212x y +=【答案】B【解析】因为离心率22113c b e a a ==-,解得2289b a =,2289=b a ,12,A A 分别为C 的左右顶点,则()()12,0,,0A a A a -,B 为上顶点,所以(0,)B b .所以12(,),(,)=--=- BA a b BA a b ,因为121BA BA ⋅=-所以221-+=-a b ,将2289=b a 代入,解得229,8a b ==,故椭圆的方程为22198x y +=.故选:B.15.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为()A .221164x y +=(0y >)B .221168x y +=(0y >)C .221164y x +=(0y >)D .221168y x +=(0y >)【答案】A【解析】设点(,)M x y ,则0(,),(,0)P x y P x ',因为M 为PP '的中点,所以02y y =,即(,2)P x y ,又P 在圆2216(0)x y y +=>上,所以22416(0)x y y +=>,即221(0)164x y y +=>,即点M 的轨迹方程为221(0)164x y y +=>.故选:A考点5:椭圆的几何性质16.(2022年新高考全国I 卷数学真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,C 的上顶点为A ,两个焦点为1F ,2F ,离心率为12.过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,||6DE =,则ADE V 的周长是.【答案】13【解析】∵椭圆的离心率为12c e a ==,∴2a c =,∴22223b a c c =-=,∴椭圆的方程为222222213412043x y x y c c c+=+-=,即,不妨设左焦点为1F ,右焦点为2F ,如图所示,∵222AF a OF c a c ===,,,∴23AF O π∠=,∴12AF F △为正三角形,∵过1F 且垂直于2AF 的直线与C 交于D ,E 两点,DE 为线段2AF 的垂直平分线,∴直线DE 的斜率为333直线DE 的方程:3x c =-,代入椭圆方程22234120x y c +-=,整理化简得到:22136390y cy c --=,判别式()2222634139616c c c ∆=+⨯⨯=⨯⨯,∴()212Δ13226461313cDE y =+-==⨯⨯⨯=,∴138c =,得1324a c ==,∵DE 为线段2AF 的垂直平分线,根据对称性,22AD DF AE EF ==,,∴ADE V 的周长等于2F DE △的周长,利用椭圆的定义得到2F DE △周长为222211*********DF EF DE DF EF DF EF DF DF EF EF a a a ++=+++=+++=+==.故答案为:13.17.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)设O 为坐标原点,12,F F 为椭圆22:196x y C +=的两个焦点,点P 在C 上,123cos 5F PF ∠=,则||OP =()A .135B .302C .145D .352【答案】B【解析】方法一:设12π2,02F PF θθ∠=<<,所以122212tan tan 2PF F F PF S b b θ∠== ,由22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos +sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====+,解得:1tan 2θ=,由椭圆方程可知,222229,6,3a b c a b ===-=,所以,1212111236222PF F p p S F F y y =⨯⨯=⨯=⨯ ,解得:23p y =,即2399162p x ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,因此22930322p p OP x y =++故选:B .方法二:因为1226PF PF a +==①,222121212122PF PF PF PF F PF F F +-∠=,即2212126125PF PF PF PF +-=②,联立①②,解得:22121215,212PF PF PF PF =+=,而()1212PO PF PF =+ ,所以1212OP PO PF PF ==+ ,即22121122111315302212222522PO PF PF PF PF PF PF =++⋅+=+⨯⨯= .故选:B .方法三:因为1226PF PF a +==①,222121212122cos PF PF PF PF F PF F F +-∠=,即2212126125PF PF PF PF +-=②,联立①②,解得:221221PF PF +=,由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,易知1223F F=302OP =.故选:B .18.(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)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【答案】B【解析】方法一:因为120PF PF ⋅= ,所以1290FPF ∠=,从而122121tan 4512FP F S b PF PF ===⨯⋅,所以122PF PF ⋅=.故选:B.方法二:因为120PF PF ⋅= ,所以1290FPF ∠= ,由椭圆方程可知,25142c c =-=⇒=,所以22221212416PF PF F F +===,又1225PF PF a +==22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=,所以122PF PF ⋅=.故选:B.考点6:双曲线的几何性质19.(2022年新高考北京数学高考真题)已知双曲线221x y m +=的渐近线方程为33y x =±,则m =.【答案】3-【解析】对于双曲线221x y m+=,所以0m <,即双曲线的标准方程为221x y m -=-,则1a =,b m =-221x y m +=的渐近线方程为33y =±,所以33a b =33m =-,解得3m =-;故答案为:3-20.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)设A ,B 为双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A .()1,1B .()1,2-C .()1,3D .()1,4--【答案】D【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,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1,9AB k 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92,2AB k k =-=-,则95:22AB y x =--,联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=,此时()224544561445160∆=⨯-⨯⨯=-⨯⨯<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得3,3AB k k ==,则:3AB y x=由双曲线方程可得1,3a b ==,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 :94,4AB k 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.考点7:抛物线的几何性质21.(2024年北京高考数学真题)抛物线216y x =的焦点坐标为.【答案】()4,0【解析】由题意抛物线的标准方程为216y x =,所以其焦点坐标为()4,0.故答案为:()4,0.22.(2024年天津高考数学真题)圆22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为.【答案】45/0.8【解析】圆22(1)25-+=x y 的圆心为()1,0F ,故12p=即2p =,由()2221254x y y x ⎧-+=⎪⎨=⎪⎩可得22240x x +-=,故4x =或6x =-(舍),故()4,4A ±,故直线()4:13AF y x =±-即4340x y --=或4340x y +-=,故原点到直线AF 的距离为4455d ==,故答案为:4523.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知点(5A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为.【答案】94【解析】由题意可得:2521p =⨯,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:94.24.(2023年天津高考数学真题)已知过原点O 的一条直线l 与圆22:(2)3C x y ++=相切,且l 与抛物线22(0)y px p =>交于点,O P 两点,若8OP =,则p =.【答案】6【解析】易知圆()2223x y ++=和曲线22y px =关于x 轴对称,不妨设切线方程为y kx =,0k >,2231k k =+3k =232y y px ⎧=⎪⎨=⎪⎩解得:00x y =⎧⎨=⎩或23233p x p y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以2222348333p p p OP ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得:6p =.当3k =-故答案为:6.25.(多选题)(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则()A .l 与A 相切B .当P ,A ,B 三点共线时,||15PQ =C .当||2PB =时,PA AB⊥D .满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个【答案】ABD【解析】A 选项,抛物线24y x =的准线为=1x -,A 的圆心(0,4)到直线=1x -的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l 和A 相切,A 选项正确;B 选项,,,P A B 三点共线时,即PA l ⊥,则P 的纵坐标4P y =,由24P P y x =,得到4P x =,故(4,4)P ,此时切线长22224115PQ PA r =-=-=,B 选项正确;C 选项,当2PB =时,1P x =,此时244P P y x ==,故(1,2)P 或(1,2)P -,当(1,2)P 时,(0,4),(1,2)A B -,42201PA k -==--,4220(1)AB k -==--,不满足1PA AB k k =-;当(1,2)P -时,(0,4),(1,2)A B -,4(2)601PA k --==--,4(2)60(1)AB k --==--,不满足1PA AB k k =-;于是PA AB ⊥不成立,C 选项错误;D 选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB PF =,这里(1,0)F ,于是PA PB =时P 点的存在性问题转化成PA PF =时P 点的存在性问题,(0,4),(1,0)A F ,AF 中点1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,AF 中垂线的斜率为114AF k -=,于是AF 的中垂线方程为:2158x y +=,与抛物线24y x =联立可得216300y y -+=,2164301360∆=-⨯=>,即AF 的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P 点,使得PA PF =,D 选项正确.方法二:(设点直接求解)设2,4t P t ⎛⎫⎪⎝⎭,由PB l ⊥可得()1,B t -,又(0,4)A ,又PA PB =,422(4)1164t t t +-=+,整理得216300t t -+=,2164301360∆=-⨯=>,则关于t 的方程有两个解,即存在两个这样的P 点,D 选项正确.故选:ABD26.(多选题)(2022年新高考全国I 卷数学真题)已知O 为坐标原点,点(1,1)A 在抛物线2:2(0)C x py p =>上,过点(0,1)B -的直线交C 于P ,Q 两点,则()A .C 的准线为1y =-B .直线AB 与C 相切C .2|OP OQ OA ⋅>D .2||||||BP BQ BA ⋅>【答案】BCD【解析】将点A 的代入抛物线方程得12p =,所以抛物线方程为2x y =,故准线方程为14y =-,A 错误;1(1)210AB k --==-,所以直线AB 的方程为21y x =-,联立221y x x y=-⎧⎨=⎩,可得2210x x -+=,解得1x =,故B 正确;设过B 的直线为l ,若直线l 与y 轴重合,则直线l 与抛物线C 只有一个交点,所以,直线l 的斜率存在,设其方程为1y kx =-,1122(,),(,)P x y Q x y ,联立21y kx x y=-⎧⎨=⎩,得210x kx -+=,所以21212Δ401k x x k x x ⎧=->⎪+=⎨⎪=⎩,所以2k >或2k <-,21212()1y y x x ==,又2221111||OP x y y y =+=+,2222222||OQ x y y y =+=+所以2121212||||(1)(1)||2||OP OQ y y y y kx kx k OA ⋅=++=⨯=>=,故C 正确;因为21||1||BP k x =+,22||1|BQ k x =+,所以2212||||(1)||15BP BQ k x x k ⋅=+=+>,而2||5BA =,故D 正确.故选:BCD27.(多选题)(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设O 为坐标原点,直线)31y 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【答案】AC【解析】A 选项:直线)31y x =-过点()1,0,所以抛物线()2:20C y px p =>的焦点()1,0F ,所以1,2,242pp p ===,则A 选项正确,且抛物线C 的方程为24y x =.B 选项:设()()1122,,,M x y N x y ,由)2314y x y x⎧=--⎪⎨=⎪⎩消去y 并化简得()()231033310x x x x -+=--=,解得1213,3x x ==,所以121163233MN x x p =++=++=,B 选项错误.C 选项:设MN 的中点为A ,,,M N A 到直线l 的距离分别为12,,d d d ,因为()()12111222d d d MF NF MN =+=+=,即A 到直线l 的距离等于MN 的一半,所以以MN 为直径的圆与直线l 相切,C 选项正确.D 选项:直线)31y x =-330x y +=,O 330y +的距离为3d =所以三角形OMN 的面积为1163432323⨯=由上述分析可知)1212333123,3133y y ⎫=--=-=--=⎪⎭所以()22221231332321,333OM ON ⎛⎫⎛⎫=+-==+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以三角形OMN 不是等腰三角形,D 选项错误.故选:AC.考点8:弦长问题28.(2022年高考全国乙卷数学(理)真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,点A 在C 上,点(3,0)B ,若AF BF =,则AB =()A .2B .22C .3D .32【答案】B【解析】由题意得,()1,0F ,则2AF BF ==,即点A 到准线=1x -的距离为2,所以点A 的横坐标为121-+=,不妨设点A 在x 轴上方,代入得,()1,2A ,所以()()22310222AB =-+-=.故选:B29.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>5C 的一条渐近线与圆22(2)(3)1x y -+-=交于A ,B 两点,则||AB =()A .55B .255C .355D .455【答案】D【解析】由5e =222222215c a b b a a a+==+=,解得2ba=,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25521d ==+,所以弦长22145||22155AB r d =-=-=.故选:D考点9:离心率问题30.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为.【答案】32【解析】由题可知2,,A B F 三点横坐标相等,设A 在第一象限,将x c =代入22221x ya b -=得2b y a =±,即22,,,b b A c B c a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故2210b AB a ==,225bAF a ==,又122AF AF a -=,得1222513AF AF a a =+=+=,解得4a =,代入25b a=得220b =,故22236,c a b =+=,即6c =,所以6342c e a ===.故答案为:3231.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)记双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为e ,写出满足条件“直线2y x =与C 无公共点”的e 的一个值.【答案】2(满足15e <皆可)【解析】2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,所以C 的渐近线方程为b y x a =±,结合渐近线的特点,只需02b a <≤,即224b a≤,可满足条件“直线2y x =与C 无公共点”所以221145=++c b e a a又因为1e >,所以15e <≤故答案为:2(满足15e <皆可)32.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知双曲线2222:1(0,0)x 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,11222,3F A F B F A F B ⊥=- ,则C 的离心率为.355/355【解析】方法一:依题意,设22AF m =,则2113,22BF m BF AF a m ===+,在1Rt ABF 中,2229(22)25m a m m ++=,则(3)()0a m a m +-=,故a m =或3a m =-(舍去),所以124,2AF a AF a ==,213BF BF a ==,则5AB a =,故11244cos 55AF a F AF ABa ∠===,所以在12AF F △中,2221216444cos 2425a a c F AF a a +-∠==⨯⨯,整理得2259c a =,故355c e a =方法二:依题意,得12(,0),(,0)F c F c -,令()00),,(0,A x y B t ,因为2223F A F B =-,所以()()002,,3x c y c t -=--,则00235,3x c y t ==-,又11F A F B ⊥ ,所以()1182,,33F A F B c t c t ⎛⎫⋅=-⋅ ⎪⎝⎭ 2282033c t =-=,则224t c =,又点A 在C 上,则2222254991c t a b-=,整理得2222254199c t a b -=,则22222516199c c a b -=,所以22222225169c b c a a b -=,即()()2222222225169c c a a c a c a --=-,整理得4224255090c a c a -+=,则()()22225950c a c a --=,解得2259c a =或225c a =,又1e >,所以355e =或55e =(舍去),故355e =故答案为:355.33.(2022年新高考浙江数学高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点为F ,过F 且斜率为4b a的直线交双曲线于点()11,A x y ,交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<.若||3||FB FA =,则双曲线的离心率是.【答案】364【解析】过F 且斜率为4b a 的直线:()4b AB y x c a=+,渐近线2:b l y x a =,联立()4b y x c a b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得,33c bc B a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由||3||FB FA =,得5,,99c bc A a ⎛⎫- ⎪⎝⎭而点A 在双曲线上,于是2222222518181c b c a a b -=,解得:228124c a =,所以离心率36e 4=.36434.(多选题)(2022年高考全国乙卷数学(理)真题)双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ∠=,则C 的离心率为()A 52B .32C 132D .172【答案】AC【解析】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用情况一M 、N 在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为B ,所以1OB F N ⊥,因为123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的左支,OB a =,1OF c =,1FB b =,设12F NF α∠=,由即3cos 5α=,则4sin 5α=,235NA NF 22a a ==,21NF NF 2a-=532222a a b a ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,52b e 2a =∴=,选A 情况二若M 、N 在双曲线的两支,因为123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的右支,所以OB a =,1OF c =,1FB b =,设12F NF α∠=,由123cos 5F NF ∠=,即3cos 5α=,则4sin 5α=,235NA NF 22a a ==,12NF NF 2a -=352222a b a a +-=,所以23b a =,即32b a =,所以双曲线的离心率221312c b e a a =+=选C[方法二]:答案回代法5A e 2=选项特值双曲线())22121,F 5,0,F 5,04x y -=∴,过1F 且与圆相切的一条直线为(y 2x 5=+,两交点都在左支,62N 5,555⎛∴ ⎝,2112NF 5,NF 1,FF 5∴===,则123cos 5F NF ∠=,13C e 2=选项特值双曲线())2212x y 1,F 13,0,F 13,049-=∴-,过1F 且与圆相切的一条直线为(2y x 133=+, 两交点在左右两支,N 在右支,1418N 13,131313∴,2112NF 5,NF 9,FF 213∴===,则123cos 5F NF ∠=,[方法三]:依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G ,若,M N 分别在左右支,因为1OG NF ⊥,且123cos 05F NF ∠=>,所以N 在双曲线的右支,又OG a =,1OF c =,1GF b =,设12F NF α∠=,21F F N β∠=,在12F NF △中,有()212sin sin sin NF NF cβαβα==+,故()122sin sin sin NF NF cαββα-=+-即()sin sin sin a c αββα=+-,所以sin cos cos sin sin sin a cαβαββα=+-,而3cos 5α=,sin a c β=,cos bcβ=,故4sin 5α=,代入整理得到23b a =,即32b a =,所以双曲线的离心率221312c b e a a =+=若,M N 均在左支上,同理有()212sin NF NF c βαβα==+,其中β为钝角,故cos bcβ=-,故()212sin sin sin NF NF cβαβα-=-+即sin sin cos cos sin sin a c βαβαβα=--,代入3cos 5α=,sin a c β=,4sin 5α=,整理得到:1424a b a =+,故2a b =,故2512b e a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,故选:AC.35.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A .4B .3C .2D 2【答案】C【解析】由题意,设()10,4F -、()20,4F 、()6,4P -,则1228F F c ==,()22164410PF =++=,()2226446PF +-=,则1221064a PF PF =-=-=,则28224c e a ===.故选:C.36.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设椭圆2222122:1(1),:14x x C y a C y a +=>+=的离心率分别为12,e e .若213e e =,则=a ()A 233B 2C 3D 6【答案】A【解析】由213e e =,得22213e e =,因此2241134a a --=⨯,而1a >,所以233a =.故选:A37.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>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 .13【答案】A【解析】[方法一]:设而不求设()11,P x y ,则()11,Q x y -则由14AP AQk k ⋅=得:21112211114AP AQ y y y k k x a x a x a ⋅=⋅==+-+-+,由2211221x y a b +=,得()2221212b a x y a-=,所以()2221222114b a x ax a -=-+,即2214b a =,所以椭圆C 的离心率22312c b e a a ==- A.[方法二]:第三定义设右端点为B ,连接PB ,由椭圆的对称性知:PB AQ k k =-故()14AP AQ PA PB k k k k ⋅=⋅-=-,由椭圆第三定义得:22PA PBb k k a⋅=-,故2214b a =所以椭圆C 的离心率22312c b e a a ==- A.考点10:焦半径、焦点弦问题38.(多选题)(2022年新高考全国II 卷数学真题)已知O 为坐标原点,过抛物线2:2(0)C y px p =>焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点(,0)M p ,若||||AF AM =,则()A .直线AB 的斜率为26B .||||OB OF =C .||4||AB OF >D .180OAM OBM ∠+∠<︒【答案】ACD【解析】对于A ,易得(,0)2p F ,由AF AM =可得点A 在FM 的垂直平分线上,则A 点横坐标为3224ppp +=,代入抛物线可得2233242p y p p =⋅=,则36()42p A ,则直线AB 的斜率为6226342p p =-,A 正确;对于B ,由斜率为26可得直线AB 的方程为226p x y =+,联立抛物线方程得2206y py p -=,设11(,)B x y ,则16626p y p +=,则163y =-,代入抛物线得2162p p x ⎛=⋅ ⎝⎭,解得13p x =,则6(,)33p pB ,则22673332p p p p OB OF ⎛⎫⎛⎫=+-≠= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,B 错误;对于C ,由抛物线定义知:325244312p p pAB p p OF =++=>=,C 正确;对于D ,23663663()(,)0423343234p p p p p p p p OA OB ⎛⎫⋅=⋅-=⋅+⋅-=-< ⎪ ⎪⎝⎭,则AOB ∠为钝角,又26262665()(,)0423343236p p p p p MA MB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅--=-⋅-+⋅-=-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则AMB ∠为钝角,又360AOB AMB OAM OBM ∠+∠+∠+∠= ,则180OAM OBM ∠+∠< ,D 正确.故选:ACD.39.(2023年北京高考数学真题)已知抛物线2:8C y x =的焦点为F ,点M 在C 上.若M 到直线3x =-的距离为5,则||MF =()A .7B .6C .5D .4【答案】D【解析】因为抛物线2:8C y x =的焦点()2,0F ,准线方程为2x =-,点M 在C 上,所以M 到准线2x =-的距离为MF ,又M 到直线3x =-的距离为5,所以15MF +=,故4MF =.故选:D.考点11:范围与最值问题40.(2022年新高考全国II 卷数学真题)设点(2,3),(0,)A B a -,若直线AB 关于y a =对称的直线与圆22(3)(2)1x y +++=有公共点,则a 的取值范围是.【答案】13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】()2,3A -关于y a =对称的点的坐标为()2,23A a '--,()0,B a 在直线y a =上,所以A B '所在直线即为直线l ,所以直线l 为32a y x a -=+-,即()3220a x y a -+-=;圆()()22:321C x y +++=,圆心()3,2C --,半径1r =,依题意圆心到直线l 的距离()()223342132a ad a ----=≤-+,即()()2225532a a -≤-+,解得1332a ≤≤,即13,32a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故答案为:13,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦41.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)已知直线20ax y a ++-=与圆2241=0C x y y ++-:交于,A B 两点,则AB 的最小值为()A .2B .3C .4D .6【答案】C 【解析】因为直线20ax y a ++-=,即()120a x y -++=,令10x -=,则x 1,y 2==-,所以直线过定点()1,2-,设()1,2P -,将圆2241=0C x y y ++-:化为标准式为()2225x y ++=,所以圆心()0,2C -,半径5r =,1PC =当PC AB ⊥时,AB 的最小,此时222514AB r PC =-⨯-.故选:C42.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)已知实数,x y 满足224240x y x y +---=,则x y -的最大值是()A .3212B .4C .132+D .7【答案】C【解析】法一:令x y k -=,则x k y =+,代入原式化简得()22226440y k y k k +-+--=,因为存在实数y ,则0∆≥,即()()222642440k k k --⨯--≥,化简得22170k k --≤,解得132132k -≤≤+故x y -的最大值是321,法二:224240x y x y +---=,整理得()()22219x y -+-=,令3cos 2x θ=+,3sin 1y θ=+,其中[]0,2πθ∈,则π3cos 3sin 132cos 14x y θθθ⎛⎫-=-+=++ ⎪⎝⎭,[]0,2θπ∈ ,所以ππ9π,444θ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则π2π4θ+=,即74πθ=时,x y -取得最大值321,法三:由224240x y x y +---=可得22(2)(1)9x y -+-=,设x y k -=,则圆心到直线x y k -=的距离|21|32k d =≤,解得132132k -≤≤+故选:C.考点12:面积问题43.(2024年天津高考数学真题)双曲线22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=【答案】C【解析】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,1290F PF ∠=︒,设2PF m =,211122,PF F PF F θθ∠=∠=,由21tan 2PF k θ==,求得1sin 5θ=因为1290F PF ∠=︒,所以121PF PF k k ⋅=-,求得112PF k =-,即21tan 2θ=,2sin 5θ=121212::sin :sin :sin 902:1:5PF PF F F θθ=︒=则由2PF m =得1122,25PF m F F c m ===,由1212112822PF F S PF PF m m =⋅=⋅= 得22m =则211222,42,2210,10PF PF F F c c =====由双曲线第一定义可得:1222PF PF a -==222,8a b c a ==-所以双曲线的方程为22128x y -=.故选:C44.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知直线:10l x my -+=与()22:14C x y -+= 交于A ,B 两点,写出满足“ABC 面积为85”的m 的一个值.【答案】2(112,2,,22--中任意一个皆可以)【解析】设点C 到直线AB 的距离为d ,由弦长公式得224AB d =-,。

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《2018年高考文科数学分类汇编》第九篇:解析几何一、选择题1.【2018全国一卷4】已知椭圆C :22214x y a +=的一个焦点为(20),,则C 的离心率为 A .13B .12CD2.【2018全国二卷6】双曲线,则其渐近线方程为A .B .C .D .3.【2018全国二11】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 .CD4.【2018全国三卷8】直线分别与轴,轴交于A ,B 两点,点P 在圆上,则面积的取值范围是A .B .C .D .5.【2018全国三卷10】已知双曲线,则点到的渐近线的距离为AB.C .D .6.【2018天津卷7】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 22221(0,0)x y a b a b-=>>y =y =y =y =1F 2F C P C 12PF PF ⊥2160PF F ∠=︒C 12120x y ++=x y ()2222x y -+=ABP △[]26,[]48,⎡⎣22221(00)x y C a b a b-=>>:,(4,0)C 22和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A221412x y -=B221124x y -= C22139x y -=D 22193x y -= 7.【2018浙江卷2】双曲线221 3=x y -的焦点坐标是A .,0),0)B .(?2,0),(2,0)C .(0,,(0D .(0,?2),(0,2)8.【2018上海卷13】设P 是椭圆 ²5x + ²3y =1上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )√2 √3 √5 √2 二、填空题1.【2018全国一卷15】直线1y x =+与圆22230x y y ++-=交于A B ,两点,则AB =________.2.【2018北京卷10】已知直线l 过点(1,0)且垂直于??轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.3.【2018北京卷12】若双曲线2221(0)4x y a a -=>的离心率为2,则a =_________. 4.【2018天津卷12】在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________.5.【2018江苏卷8】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c,则其离心率的值是 . 6.【2018江苏卷12】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=u u u r u u u r,则点A 的横坐标为 .7.【2018浙江卷17】已知点P (0,1),椭圆24x +y 2=m (m >1)上两点A ,B 满足AP u u u u r =2PB u u u u r ,则当m =___________时,点B 横坐标的绝对值最大.8.【2018上海卷2】2.双曲线2214x y -=的渐近线方程为 . 9.【2018上海卷12】已知实数x ?、x ?、y ?、y ?满足:²²1x y +=₁₁,²²1x y +=₂₂,212x x y y +=₁₂₁,的最大值为__________三、解答题1.【2018全国一卷20】设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN =∠∠.2.【2018全国二卷20】设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.(1)求的方程;24C y x =:F F (0)k k >l C A B ||8AB =l(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.3.【2018全国三卷20】已知斜率为的直线与椭圆交于,两点.线段的中点为.(1)证明:; (2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:.4.【2018北京卷20】已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的离心率为3,焦距为.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B .(Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅰ)若1k =,求||AB 的最大值;(Ⅰ)设(2,0)P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)44Q -共线,求k .5.【2018天津卷19】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆||AB = (I )求椭圆的方程;A B C k l 22143x y C +=:A B AB (1,)(0)M m m >12k <-F C P C FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r2||||||FP FA FB =+u u u r u u u r u u u r(II )设直线:(0)l y kx k =<与椭圆交于,P Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,求k 的值.6.【2018江苏卷18】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △,求直线l 的方程.7.【2018浙江卷21】如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上. (Ⅰ)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(Ⅱ)若P 是半椭圆x 2+24y =1(x <0)上的动点,求△P AB 面积的取值范围.8.【2018上海卷20】(本题满分16分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分)设常数t >2,在平面直角坐标系xOy 中,已知点F (2,0),直线l :x=t ,曲线τ:²8y x =00x t y (≦≦,≧),l 与x 轴交于点A ,与τ交于点B ,P 、Q 分别是曲线τ与线段AB 上的动点.(1)用t 为表示点B 到点F 的距离;(2)设t =3,2FQ =∣∣,线段OQ 的中点在直线FP 上,求△AQP 的面积; (3)设t =8,是否存在以FP 、FQ 为邻边的矩形FPEQ ,使得点E 在τ上?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.参考答案 一、选择题二、填空题1. 222.)0,1( 4.0222=-+x y x8.x y 21±= 9.32+三、解答题1.解:(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =2,可得M 的坐标为(2,2)或(2,–2).所以直线BM 的方程为y =112x +或112y x =--.(2)当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠ABM =∠ABN .当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为(2)(0)y k x k =-≠,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0.由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,得ky 2–2y –4k =0,可知y 1+y 2=2k ,y 1y 2=–4.直线BM ,BN 的斜率之和为 1221121212122()22(2)(2)BM BN y y x y x y y y k k x x x x ++++=+=++++.① 将112y x k =+,222yx k=+及y 1+y 2,y 1y 2的表达式代入①式分子,可得 121221121224()882()0y y k y y x y x y y y k k++-++++===.所以k BM +k BN =0,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM +∠ABN . 综上,∠ABM =∠ABN .2.解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由得. ,故.所以.由题设知,解得k =–1(舍去),k =1. 因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为 ,即.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩2222(24)0k x k x k -++=216160k ∆=+=212224k x x k ++=212244(1)(1)k AB AF BF x x k +=+=+++=22448k k +=2(3)y x -=--5y x =-+解得或 因此所求圆的方程为或.3.解:(1)设,,则,.两式相减,并由得. 由题设知,,于是. 由题设得,故. (2)由题意得F (1,0).设,则.由(1)及题设得,.又点P 在C 上,所以,从而23=. 于是.同理.所以.故.00220005(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩,0032x y =⎧⎨=⎩,00116.x y =⎧⎨=-⎩,22(3)(2)16x y -+-=22(11)(6)144x y -++=11()A x y ,22()B x y ,2211143x y +=2222143x y +=1212=y y k x x --1212043x x y y k +++⋅=1212x x +=122y y m +=34k m=-302m <<12k <-33()P x y ,331122(1)(1)(1)(00)x y x y x y -+-+-=,,,,3123()1x x x =-+=312()20y y y m =-+=-<34m =3(1)2P -,1||22x FA ==-uu r 2||=22xFB -uu r 1214()32FA FB x x +=-+=uu r uu r 2||=||+||FP FA FB uu r uu r uu r4.解:(Ⅰ)由题意得2c =,所以c =又c e a ==,所以a =2221b a c =-=, 所以椭圆M 的标准方程为2213x y +=.(Ⅱ)设直线AB 的方程为y x m =+,由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2246330x mx m ++-=, 则2223644(33)48120m m m ∆=-⨯-=->,即24m <,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1232m x x +=-,212334m x x -=,则12|||AB x x =-==易得当20m =时,max ||AB ,故||AB. (Ⅲ)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y ,则221133x y += ①,222233x y += ②,又(2,0)P -,所以可设1112PA y k k x ==+,直线PA 的方程为1(2)y k x =+, 由122(2)13y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222111(13)121230k x k x k +++-=,则2113211213k x x k +=-+,即2131211213k x x k =--+,学科*网 又1112y k x =+,代入①式可得13171247x x x --=+,所以13147y y x =+,所以1111712(,)4747x y C x x --++,同理可得2222712(,)4747x y D x x --++.故3371(,)44QC x y =+-u u u r ,4471(,)44QD x y =+-u u u r ,因为,,Q C D 三点共线,所以34437171()()()()04444x y x y +--+-=,将点,C D 的坐标代入化简可得12121y y x x -=-,即1k =.5. 解:(I )设椭圆的焦距为2c ,由已知得2259c a =,又由222a b c =+,可得23a b =.由||AB ==,从而3,2a b ==.所以,椭圆的方程为22194x y +=. (II )设点P 的坐标为11(,)x y ,点M 的坐标为22(,)x y ,由题意,210x x >>,点Q 的坐标为11(,)x y --.由BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,可得||=2||PM PQ ,从而21112[()]x x x x -=--,即215x x =.易知直线AB 的方程为236x y +=,由方程组236,,x y y kx +=⎧⎨=⎩消去y ,可得2632x k =+.由方程组221,94,x y y kx ⎧+⎪=⎨⎪=⎩消去y,可得1x =. 由215x x =5(32)k =+,两边平方,整理得2182580k k ++=,解得89k =-,或12k =-.当89k =-时,290x =-<,不合题意,舍去;当12k =-时,212x =,1125x =,符合题意. 所以,k 的值为12-.6.解:(1)因为椭圆C 的焦点为12() 3,0,(3,0)F F -,可设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>.又点1)2在椭圆C 上,所以2222311,43,a ba b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 因此,椭圆C 的方程为2214x y +=.因为圆O 的直径为12F F ,所以其方程为223x y +=.(2)①设直线l 与圆O 相切于0000(),,(00)P x y x y >>,则22003x y +=,所以直线l 的方程为0000()x y x x y y =--+,即0003x y x y y =-+. 由220001,43,x y x y x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y ,得222200004243640()x y x x x y +-+-=.(*) 因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)(44364820)4x x y y y x ∆=--+-=-=. 因为00,0x y >,所以002,1x y ==.因此,点P 的坐标为(2,1).②因为三角形OAB 的面积为26, 所以21 26AB OP ⋅=,从而42AB =. 设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得22000001,22448(2)x y x x ±-=,所以2222121()()x B y y x A =-+-222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+.因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=, 解得22005(202x x ==舍去),则2012y =,因此P 的坐标为102(,).综上,直线l 的方程为532y x =-+.7.解:(Ⅰ)设00(,)P x y ,2111(,)4A y y ,2221(,)4B y y . 因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以1y ,2y 为方程202014()422y x y y ++=⋅即22000280y y y x y -+-=的两个不同的实数根. 所以1202y y y +=. 因此,PM 垂直于y 轴.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知120212002,8,y y y y y x y +=⎧⎪⎨=-⎪⎩ 所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-,12||y y -= 因此,PAB △的面积32212001||||4)2PABS PM y y y x =⋅-=-△. 因为220001(0)4y x x +=<,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈.因此,PAB △面积的取值范围是4. 8.解:(1)由抛物线的性质可知,抛物线x y 82=的准线为2-=x ,抛物线上的点B 到焦点)0,2(F 的距离等于点B 到准线2-=x 的距离, 由题意知,点B 的横坐标为t ,则2+=t BF 。

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