内容正文:
2023年全国一卷新高考题型分类S1-3
——圆锥曲线(大题)13
资料编制说明:
1、 试卷主要是2023年全国一卷新高考地区真题、模拟题,约208套。其中全国卷6套,广东42,山东42,江苏29,福建17,湖南26,湖北21,河北25。
2、 题目设置有尾注答案,复制题干的时候,答案也会被复制过去,显示在文档的后面,双击尾注编号可以查看。方便老师备课选题。
3、 题目前面括号,标注该题的出处。有“末”字的,表示单选、填空的最后一题,难度相对会大一些。
多选3、多选4也难。
圆锥曲线——大题13:
(2023年粤J43深圳德琳)中国是纸的故乡,折纸也是起源于中国.后来数学家将几何学原理运用到折纸中,并且利用折纸来研究几何学,很好的把折纸艺术与数学相结合.将一张纸片折叠一次,纸片上会留下一条折痕,如果在纸片上按照一定的规律折出很多折痕后,纸上能显现出一条漂亮曲线的轮廓.如图,一张圆形纸片的圆心为点D,A是圆外的一个定点,P是圆D上任意一点,把纸片折叠使得点A与P重合,然后展平纸片,折痕与直线DP相交于点Q,当点P在圆上运动时,得到点Q的轨迹.
(1)证明:点Q的轨迹是双曲线;([endnoteRef:2]) [2: 【答案】(1)证明见解析.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用双曲线的定义即可证得结果.
(2)利用直线与双曲线的位置关系即可求得结果.
【小问1详解】
证明:设圆D半径为r,由题意知,
所以,
因此,动点Q到定点A和D的距离之差的绝对值为定值r,且,
由双曲线定义知,点Q的轨迹是以A,D为焦点的双曲线.
【小问2详解】
由(1)知双曲线中,,设双曲线方程为,
又点在双曲线上,,解得,因此双曲线方程为,
渐近线为,则.
①直线l斜率不存在,此时为顶角为的等腰三角形,且,所以;
②若直线l斜率存在,设为:,联立双曲线,得:
.
因为直线l交双曲线于y轴右侧于两点,
所以,且,;解得或.
设,,联立直线和渐近线方程解得:,,
所以,,
,
令,,
当时,,单调递增,且,此时.
当时,,单调递减,当时,,单调递增所以的极小值为,此时.
综上所述,面积的最小值为,此时且,即直线l与双曲线相切.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中关于最值的求解方法主要有:①二次函数型,利用二次函数最值求解;②基本不等式法,借助基本不等式求解最值;③导数法,利用导数求解最值.
]
(2)设定点A坐标为,纸片圆的边界方程为.若点位于(1)中所描述的双曲线上,过点M的直线l交该双曲线的渐近线于E,F两点,且点E,F位于y轴右侧,O为坐标原点,求面积的最小值.
(2023年粤J41深圳适应性)已知定点,关于原点对称的动点,到定直线的距离分别为,,且,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明曲线是什么曲线?([endnoteRef:3]) [3: 【答案】(1)曲线的方程为或,曲线是以点,为焦点,长轴长为的椭圆与轴组成的曲线
(2)比值为1
【解析】
【分析】(1)设,由直接列式化简可得;
(2)先证直线直线的交点也是直线与直线的交点,则有,,由即可求解.
【小问1详解】
设,.
由有,,
两边平方得,化简得,
即曲线的方程为或.
曲线是以点,为焦点,长轴长为的椭圆与轴组成的曲线.
【小问2详解】
设直线与椭圆相交于,两点,则,.
令,将代入并整理得,,,.
直线的方程为:.
设,则,
同理直线与直线相交于点,
,其中.
从而,与重合.
因为,所以.
又,,则.
所以与面积的比值为1.
]
(2)已知点,是直线与曲线的两个交点,,在轴上的射影分别为,(,不同于原点),且直线与直线相交于点,求与面积的比值.
(2023年粤J30广州冲刺)已知圆,椭圆的左右焦点为,如图为圆上任意一点,过分别作椭圆两条切线切椭圆于两点.
(1)若直线的斜率为2,求直线的斜率;([endnoteRef:4]) [4: 【答案】(1)
(2)存在,最大值为
【解析】
【分析】(1)设,切线,由点在圆上并联立切线与椭圆方程,根据得到关于k的一元二次方程,应用韦达定理得,即可得直线的斜率;
(2)讨论切线斜率的存在性,求得的方程为,进而易得直线为,写出直线方程并求交点,确定椭圆轨迹方程,根据椭圆交点三角形性质求的面积最大值.
【小问1详解】
设,切线,则,
由得:,
由得:,
设切线的斜率分别为,则,
又直线的斜率为2,则直线的斜率为.
【小问2详解】
当切线斜率都存在时,设,
切线方程为,
由(1)得:
由点在椭圆上,得代入得:,即,
切线的方程为,
由于在切线上,则,所以直线为,
由得:直线方程为,联立直线,
解得,
由得:点轨迹方程为,且焦点恰为,
当切线斜率有一个不存在时,不妨设斜率不存在,且,
直线方程方程为,解