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2025年高考数学多选题专练8 平面解析几何
1.已知直线l:x=my+1,则( )
A.直线l恒过定点(1,0)
B.直线l的斜率必定存在
C.m=时,直线l的倾斜角为60°
D.m=2时,直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为
2.(2024·郑州段考)已知双曲线C:-y2=λ(λ<0),则( )
A.双曲线C的实轴长为定值 B.双曲线C的焦点在y轴上
C.双曲线C的离心率为定值 D.双曲线C的渐近线方程为y=±x
3.(2024·南京模拟)点F1,F2为椭圆C的两个焦点,若椭圆C上存在点P,使得∠F1PF2=90°,则椭圆C的方程可以是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4.已知F1,F2分别是双曲线C:y2-x2=1的上、下焦点,点P是其一条渐近线上一点,且以线段F1F2为直径的圆经过点P,则( )
A.双曲线C的渐近线方程为y=±x B.以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=1
C.点P的横坐标为±1 D.△PF1F2的面积为
5.(2024·福州质检)已知曲线C:+=1,则下列选项正确的是( )
A.若m>,则C是椭圆
B.若-<m<,则C是双曲线
C.当C是椭圆时,若|m|越大,则C越接近于圆
D.当C是双曲线时,若|m|越小,则C的张口越大
6.已知直线l:y=x+m与椭圆C:+=1,则( )
A.若C与l至少有一个公共点,则m≤2
B.若C与l有且仅有两个公共点,则|m|<2
C.若m=3,则C上到l的距离为5的点只有1个
D.若m=-,则C上到l的距离为1的点只有3个
7.(2024·武汉调研)已知圆C:x2+y2-4y+3=0,一条光线从点P(2,1)射出经x轴反射,下列结论正确的是( )
A.圆C关于x轴的对称圆的方程为x2+y2+4y+3=0
B. 若反射光线平分圆C的周长,则入射光线所在直线方程为3x-2y-4=0
C.若反射光线与圆C相切于点A,与x轴相交于点B,则|PB|+|BA|=2
D.若反射光线与圆C交于M,N两点,则△CNM面积的最大值为
8.(2024·青岛模拟)抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过点F,其斜率k>0,且交抛物线于A,B(点A在x轴下方)两点,抛物线的准线为m,AA1⊥m于A1,BB1⊥m于B1,下列结论正确的是( )
A.若=3,则k= B.+=1
C.若k=1,则|AB|=2 D.∠A1FB1=90°
9.(2024·石家庄调研)已知双曲线C:-=1,F1,F2为C的左、右焦点,则( )
A.双曲线-=1(m>0)和C的离心率相等
B.若P为C上一点,且∠F1PF2=90°,则△F1PF2的周长为6+2
C.若直线y=tx-1与C没有公共点,则t<-或t>
D.在C的左、右两支上分别存在点M,N,使得4=
10.(2024·宁波质检)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上、下顶点分别为A1,A2,点P是C上异于A1,A2的点,则下列结论正确的是( )
A.若C的离心率为,则直线PA1与直线PA2的斜率之积为-
B.若PF1⊥PF2,则△PF1F2的面积为b2
C.若C上存在四个点P使得PF1⊥PF2,则C的离心率的取值范围是
D.若|PF1|≤2b恒成立,则C的离心率的取值范围为
参考答案
1.AD [A中,由直线方程知,直线恒过定点(1,0),正确;
B中,当m=0时,直线斜率不存在,错误;
C中,m=时,直线l:y=(x-1),
则直线l的斜率为,倾斜角为30°,错误;
D中,m=2时,直线l:x=2y+1,则直线l与x轴,y轴的交点分别为(1,0),,
所以直线l与两坐标轴围成的三角形的面积为,正确.]
2.BCD [由曲线C:-y2=λ(λ<0),
整理可得-=1(λ<0),
所以曲线表示焦点在y轴上的双曲线,且a2=-λ(λ<0),不是定值,故A错误,B正确;
e====,为定值,故C正确;
渐近线的方程为=y2,即y=±x,故D正确.]
3.AC [设椭圆方程为+=1(a>b>0),
设椭圆上顶点为B,椭圆C上存在点P,
使得∠F1PF2=90°,则需∠F1BF2≥90°,
所以|BF1|2+|BF2|2≤|F1F2|2,即a2+a2≤4c2,
因为c2=a2-b2,所以2a2≤4a2-4b2,
则a2≥2b2,所以选项AC满足.]
4.ACD [等轴双曲线C:y2-x2=1的渐近线方程为y=±x,故A正确;
由双曲线的方程可知|F1F2|=2,
所以以F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=2,故B错误;
设点P(x0,y0),因为点P是双曲线C的一条渐近线上一点,
所以不妨设点P(x0,y0)在直线y=x上,
又点P(x0,y0)在圆x2+y2=2上,
所以解得|x0|=1,
则点P的横坐标为±1,故C正确;
由上述分析可得△PF1F2的面积为×2×1=,故D正确.]
5.BD [当2m2-4>0且2m2-4≠4时,
曲线C:+=1是椭圆,
此时解得m2>2且m2≠4,
所以m<-或m>且m≠±2,
所以A错误.
当2m2-4<0时,曲线C:+=1是双曲线,
此时解得-<m<,所以B正确.
当曲线C:+=1是椭圆时,
记该椭圆的离心率为e1,
若0<2m2-4<4,即2<m2<4,
则e=1-=1-=2-,
当|m|越大,即m2越大时,e越小,椭圆越圆;
若2m2-4>4,即m2>4,
则e=1-=1-=1-,
当|m|越大,即m2越大时,e越大,椭圆越扁,
所以C错误.
当曲线C:+=1是双曲线时,
记该双曲线的离心率为e2,则2m2-4<0,
即m2<2,e=1+=1+=2-,
当|m|越小,即m2越小时,e越大,
所以双曲线的张口越大,所以D正确.]
6.BCD [联立
得4x2+6mx+3m2-6=0,
则Δ=12(8-m2).
令Δ=12(8-m2)≥0,则|m|≤2,A错误;
令Δ=12(8-m2)>0,则|m|<2,B正确;
令l与C相切,则Δ=12(8-m2)=0,
即m=±2,直线y=x+3与直线y=x-2的距离d==5,C正确;
如图,直线y=x-与直线y=x-2和直线y=x间的距离均为1,
因此C上到l的距离为1的点只有3个,D正确.]
7.ABD [将圆C的方程化为标准方程得x2+(y-2)2=1,
则圆C的圆心为C(0,2),半径为1.
对于A,因为C(0,2)关于x轴的对称点为
C′(0,-2),所以圆C关于x轴对称的圆的方程为x2+(y+2)2=1,
即x2+y2+4y+3=0,故A正确;
对于B,因为反射光线平分圆C的周长,
所以反射光线经过圆心C(0,2),所以入射光线所在的直线过点(0,-2),所以入射光线所在直线的方程为y+2=x,
即3x-2y-4=0,故B正确;
对于C,由题意可知反射光线所在的直线过点
P′(2,-1),
所以|PB|+|BA|=|P′B|+|BA|=|P′A|.
因为|P′A|===2,
所以|PB|+|BA|=2,故C错误;
对于D,设∠CMN=θ,θ∈,
则圆心C(0,2)到直线P′N的距离d=sin θ,
且|MN|=2cos θ,
所以S△CMN=d|MN|=sin θcos θ=sin 2θ,当sin 2θ=1,即θ=时,△CNM面积取得最大值,故D正确.]
8.ABD [如图所示,延长BA,交准线m于点Q,
设|FA|=|AA1|=t,|FB|=|BB1|=3t,|AQ|=x,
则△QAA1∽△QBB1,
所以=,
则=,解得x=2t,
故∠A1AQ=60°,故kAB=,A正确;
且+==1,B正确;
|AB|==8,C错误;
因为∠BB1F=∠B1FB,∠AA1F=∠A1FA,
则∠B1FB+∠A1FA=+
=90°,
所以∠A1FB1=90°,故D正确.]
9.BC [对于A,双曲线-=1中,
a2=4,b2=5,则c2=9,
故离心率为,同理双曲线-=1的离心率为,
由m>0,得≠,故A错误;
对于B,不妨设点P在第一象限,则
|PF1|-|PF2|=4,|PF1|2+|PF2|2=36,
联立解得|PF1|=+2,|PF2|=-2,
∴△F1PF2的周长为
+2+-2+6=6+2,故B正确;
对于C,联立
得(5-4t2)x2+8tx-24=0,
要使直线y=tx-1与C没有公共点,
∴Δ<0,解得t<-或t>,故C正确;
对于D,若4=,则F1,M,N三点共线,
设MN的方程为y=k(x+3),
设M(x1,y1),N(x2,y2),∵4=,
∴4(x1+3,y1)=(x2+3,y2),则y2=4y1,
联立得(5-4k2)x2-24k2x-36k2-20=0,且5-4k2≠0,
∴x1+x2=,x1x2=-,
∴y1+y2=,y1y2=,
∴=5y1,=4y,
消去y1可得×=,此方程无解,
∴不存在M,N,使4=, 故D错误.]
10.BD [对于A,设P(x0,y0),则+=1,
∵e==,∴a=2c,∴a2=b2,
∴+=1,∴3x+4y=4b2,
∴kPA1·kPA2=·===-,故A错误;
对于B,若PF1⊥PF2,
则|PF1|+|PF2|=2a,|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴|PF1|·|PF2|=2b2,
则△PF1F2的面积为·|PF1|·|PF2|=b2,故B正确;
对于C,若C上存在四个点P使得PF1⊥PF2,
则C上存在四个点P使得△PF1F2的面积为b2,
∴·2c·b>b2,∴c>b,
∴c2>a2-c2,∴e∈,故C错误;
对于D,若|PF1|≤2b恒成立,则a+c≤2b,
∴a2+c2+2ac≤4b2=4(a2-c2),
∴5e2+2e-3≤0,∴0<e≤,故D正确.]
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