内容正文:
专题10 双曲线与抛物线(选填)
题型一 双曲线综合题
1.(2024·安徽合肥·一模)双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2024·安徽阜阳·模拟预测)已知双曲线的焦距为4,则该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
3.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知双曲线,直线是双曲线的一条渐近线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2024·安徽淮北·一模)已知双曲线的一条渐近线与圆交于,两点,若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
5.(2024·安徽合肥·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线左支上,线段交轴于点,且.设为坐标原点,点满足:,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(2024·安徽淮北·二模)已知为双曲线的右顶点,为坐标原点,为双曲线上两点,且,直线的斜率分别为4和,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
7.(2024·安徽·三模)过双曲线的下顶点作某一条渐近线的垂线,分别与两条渐近线相交于两点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.3
8.(2024·安徽合肥·三模)已知双曲线的右焦点为,圆与的渐近线在第二象限的交点为,若,则的离心率为( )
A.2 B. C.3 D.
9.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知椭圆:与双曲线:的焦点重合,,分别为,的离心率,则( )
A. B.
C. D.
10.(2024·安徽池州·二模)已知圆和两点为圆所在平面内的动点,记以为直径的圆为圆,以为直径的圆为圆,则下列说法一定正确的是( )
A.若圆与圆内切,则圆与圆内切
B.若圆与圆外切,则圆与圆外切
C.若,且圆与圆内切,则点的轨迹为椭圆
D.若,且圆与圆外切,则点的轨迹为双曲线
11.(2024·安徽·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,点是上一点,点满足,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
12.(2024·安徽黄山·一模)已知双曲线的左,右焦点分别为,过点与双曲线的一条渐近线平行的直线交于,且,当时,双曲线离心率的最大值为( )
A. B. C.2 D.
13.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知双曲线,、分别为左、右焦点,若双曲线右支上有一点P使得线段与y轴交于点E,,线段的中点H满足,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
(多选)14.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,动点在直线上,且,线段交于点,过作的垂线,垂足为,则( )
A.的面积 B.
C. D.为定值
(多选)15.(2024·安徽·二模)已知双曲线:(,)左右焦点分别为,,.经过的直线与的左右两支分别交于,,且为等边三角形,则( )
A.双曲线的方程为
B.的面积为
C.以为直径的圆与以实轴为直径的圆相交
D.以为直径的圆与以实轴为直径的圆相切
(多选)16.(2024·安徽·模拟预测)设两点的坐标分别为直线相交于点,且它们的斜率之积为,则下列说法中正确的是( )
A.的轨迹方程为
B.的轨迹与椭圆共焦点
C.是的轨迹的一条渐近线
D.过能做4条直线与的轨迹有且只有一个公共点
(多选)17.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,直线:与C的左、右两支分别交于M,N两点(点N在第一象限),点在直线上,点Q在直线上,且,则( )
A.C的离心率为3 B.当时,
C. D.为定值
(多选)18.(2024·安徽安庆·三模)直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,与的两条渐近线分别交于两点,从左到右依次排列,则( )
A.线段与线段的中点必重合 B.
C.线段的长度不可能成等差数列 D.线段的长度可能成等比数列
19.(2024·安徽马鞍山·三模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与的右支交于,两点,若,则 .
20.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,圆上的点到的一条渐近线的距离的最大值为是双曲线右支上一点,线段与双曲线的左支交于点,若的重心与内心重合,则直线的方程为 .
21.(2024·安徽·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知双曲线的左顶点为,直线与的渐近线的一个交点为,若,则的离心率为 .
22.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线交的左支于两点.若(为坐标原点),点到直线的距离为,则的离心率为 .
23.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知双曲线的左焦点为F,P为渐近线位于第一象限内的点,过原点O作直线AB平行于FP, 交双曲线于A,B两点,四边形FPBA为矩形,则该双曲线的离心率为 .
24.(2024·安徽六安·模拟预测)设,是双曲线的左、右焦点,点是双曲线右支上一点,若的内切圆的半径为(为圆心),且,使得,则双曲线的离心率为 .
题型二 抛物线综合题
1.(2024·安徽黄山·一模)已知抛物线的焦点为,则的值为( )
2.(2024·安徽马鞍山·模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过其焦点且与交于两点,若直线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线C:的焦点为F,若点在C上,则的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2024·安徽·三模)已知抛物线:与直线:交于M,N两点,点P在线段上,且,若点在直线上,则( )
A. B. C. D.
5.(2024·安徽安庆·三模)已知抛物线的焦点到其准线的距离为2,点是抛物线上两个不同点,且,则( )
A. B. C. D.3
6.(2024·安徽池州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的直线交于两点.过作直线的垂线,垂足分别为,则( )
A.16 B.18 C.20 D.24
7.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知抛物线,过其焦点F的直线交C于A,B两点,M为AB中点,过M作准线的垂线,垂足为N,若,则( )
A. B. C. D.
8.(2024·安徽·模拟预测)已知点是抛物线上不同的两点,,若的焦点到直线的距离为3,则直线的斜率为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
(多选)9.(2024·安徽马鞍山·三模)已知点P,A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,线段AB,PA,PB的中点分别为D,M,N,线段M,N的中点为E,若直线PA,PB的斜率之和为0,则( )
A.点M,N不在x轴上 B.点E在x轴上
C.点D与点P的横坐标相等 D.点D与点P的纵坐标互为相反数
(多选)10.(2024·安徽·三模)已知抛物线和的焦点分别为,动直线与交于两点,与交于两点,其中,且当过点时,,则下列说法中正确的是( )
A.的方程为
B.已知点,则的最小值为3
C.
D.若,则与的面积相等
(多选)11.(2024·安徽安庆·二模)抛物线的焦点为,经过点F且倾斜角为的直线l与抛物线C交于A,B两点,分别过点A、点B作抛物线C的切线,两切线相交于点E,则( )
A.当时,
B.面积的最大值为2
C.点E在一条定直线上
D.设直线倾斜角为,为定值
(多选)12.(2024·安徽·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线的焦点为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于两点(点在第一象限),若,则以下结论正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,抛物线的准线与轴交于点,过点的直线与抛物线相切于点,连接,在中,设,则的值为 .
14.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,半径为6的圆过坐标原点以及,且与该抛物线的准线相切,则 .
15.(2024·安徽·二模)已知抛物线的焦点,直线过与抛物线交于,两点,若,则直线的方程为 ,的面积为 (为坐标原点).
16.(2024·安徽池州·二模)造纸术是中国四大发明之一,彰显了古代人民的智慧.根据史料记载盛唐时期折纸艺术开始流行,19世纪折纸与数学研究相结合,发展成为折纸几何学.在一次数学探究课上,学生们研究了圆锥曲线的包络线折法.如图,在一张矩形纸片上取一点,记矩形一边所在直线为,将点折叠到上(即),不断重复这个操作,就可以得到由这些折痕包围形成的抛物线,这些折痕就是抛物线的包络线.在抛物线的所有包络线中,恰好过点的包络线所在的直线方程为 .
17.(2024·安徽阜阳·一模)抛物线绕其顶点逆时针旋转之后,得到抛物线,其准线方程为,则抛物线的焦点坐标为 .
18.(2024·安徽合肥·二模)抛物线的焦点为,准线为为上一点,以点为圆心,以为半径的圆与交于点,与轴交于点,若,则 .
19.(2024·安徽淮北·一模)已知抛物线准线为,焦点为,点,在抛物线上,点在上,满足:,,若,则实数 .
20.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,为上一点,为圆上一点,则的最小值为 .
21.(2024·安徽·模拟预测)已知为抛物线的焦点,过点的直线与交于A,B两点,过点作,与的准线交于点,且,,则 .
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专题10 双曲线与抛物线(选填)
题型一 双曲线综合题
1.(2024·安徽合肥·一模)双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线方程以及焦距可得,可得渐近线方程.
【详解】由焦距为4可得,即,又,
所以,可得,即;
则的渐近线方程为.
故选:B
2.(2024·安徽阜阳·模拟预测)已知双曲线的焦距为4,则该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据焦距为4得,由得,再根据渐近线方程求经过一、三象限的渐近线的斜率.
【详解】因为双曲线的焦距为4,所以,解得,
所以则该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率为.
故选:B
3.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知双曲线,直线是双曲线的一条渐近线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可知:双曲线的焦点在x轴上,且,结合离心率的定义分析求解.
【详解】因为双曲线的焦点在x轴上,由题意可知:,
所以该双曲线的离心率为.
故选:D
4.(2024·安徽淮北·一模)已知双曲线的一条渐近线与圆交于,两点,若,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到双曲线的渐近线过圆心,求得,进而求得双曲线的离心率.
【详解】由圆的方程,可得圆心为,半径为
又由双曲线,可得其中一条渐近线方程为,即,
因为双曲线的渐近线交圆于两点,且,
所以圆心在直线,即,可得,
则双曲线的离心率为.
故选:D
5.(2024·安徽合肥·二模)已知双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线左支上,线段交轴于点,且.设为坐标原点,点满足:,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,根据题设条件得到,,再利用在椭圆上,得到,即可求出结果.
【详解】如图,设,,则直线的方程为,
令,得到,所以,
,因为,
所以,得到,故,
又,所以,得到,
又,所以,得到①,
又因为在双曲线上,所以②,又③,
由①②③得到,所以,
解得或,又,所以,得到,
故选:D
6.(2024·安徽淮北·二模)已知为双曲线的右顶点,为坐标原点,为双曲线上两点,且,直线的斜率分别为4和,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】由可得:是的中点,即关于原点对称,然后设点,去表达直线的斜率,联立方程组可解得,最后把这点代入双曲线方程,就可以得到一个关于离心率的方程,并解得结果.
【详解】由可得:是的中点,即关于原点对称,
不妨假设点,则,
由及直线的斜率分别为4和可得:
,联立解得:,
所以把点代入双曲线方程得:
,
再由代入得:,解得:,
,
故选:A
7.(2024·安徽·三模)过双曲线的下顶点作某一条渐近线的垂线,分别与两条渐近线相交于两点,若,则C的离心率为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】过点作另一条渐近线的垂线于,借助双曲线的对称性计算可得,即可得离心率.
【详解】过点作另一条渐近线的垂线于,由对称性可得,
由,则有,则,
故,故,故,
即.
故选:A
8.(2024·安徽合肥·三模)已知双曲线的右焦点为,圆与的渐近线在第二象限的交点为,若,则的离心率为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】C
【分析】由解得,根据三角函数的定义知,利用同角的三角函数关系求得,,由诱导公式、两角和的正弦公式和正弦定理计算可得,结合离心率的概念即可求解.
【详解】如图,由题意知,双曲线的渐近线方程为,
则,解得,所以,
由三角函数的定义知,
又,且显然为锐角,,
又,解得,,
则,
在中,由正弦定理可得,即,
化简得,所以的离心率为.
故选:C
9.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知椭圆:与双曲线:的焦点重合,,分别为,的离心率,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得,由离心率的定义结合上式化简可得,再由基本不等式可得B正确;D错误;再举反例可得AC错误.
【详解】由已知得,.
由,得,又,
当,时,,
当,时,.
故选:B
10.(2024·安徽池州·二模)已知圆和两点为圆所在平面内的动点,记以为直径的圆为圆,以为直径的圆为圆,则下列说法一定正确的是( )
A.若圆与圆内切,则圆与圆内切
B.若圆与圆外切,则圆与圆外切
C.若,且圆与圆内切,则点的轨迹为椭圆
D.若,且圆与圆外切,则点的轨迹为双曲线
【答案】C
【分析】先证明当时,若,则圆与圆内切,圆与圆外切;若,则圆与圆外切,圆与圆内切,从而A和B错误;然后当时,将条件变为,从而根据椭圆定义知点的轨迹为椭圆,C正确;当时,将条件变为,从而根据双曲线定义知点的轨迹为双曲线的左支,D错误.
【详解】我们分别记的中点为,显然是的中点,故,.
当时,在圆内,此时,圆和圆不可能与圆外切,而圆与圆内切等价于,
即,即,同理,圆与圆内切也等价于;
当时,在圆外,故“圆与圆内切”和“圆与圆外切”分别等价于和,
即和,即和.
所以,此时“圆与圆内切”和“圆与圆外切”分别等价于和,同理,“圆与圆内切”和“圆与圆外切”分别等价于和.
下面考虑四个选项(我们没有考虑的情况,因为不需要分析此种情况也可判断所有选项的正确性):
由于当时,若,则圆与圆内切,圆与圆外切;
若,则圆与圆外切,圆与圆内切.
这分别构成A选项和B选项的反例,故A和B错误;
若,则,此时“圆与圆内切”和“圆与圆内切”都等价于,
而根据椭圆定义,对应的轨迹即为,C正确;
若,则,此时“圆与圆外切”等价于,
而根据双曲线定义,对应的轨迹为,
仅仅是双曲线的半支,D错误.
故选:C
11.(2024·安徽·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,点是上一点,点满足,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,过点作,交的延长线于点,由双曲线的定义结合余弦定理代入计算,再由离心率的计算公式,即可得到结果.
【分析】
由,得,.
因为,所以点在线段上,且.
如图,过点作,交的延长线于点,则,
所以,所以.
设,则,所以.
由双曲线的定义可知,所以,
则.设,则.
在中,由余弦定理,得,
即,所以,
则(负值已舍去).
故选:B
【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于结合双曲线的定义以及余弦定理代入计算.
12.(2024·安徽黄山·一模)已知双曲线的左,右焦点分别为,过点与双曲线的一条渐近线平行的直线交于,且,当时,双曲线离心率的最大值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】
根据渐近线方程求出直线的方程为,可求得,再由双曲线定义利用即可求得双曲线离心率的最大值为.
【详解】如下图所示:
不妨取渐近线方程为,又易知,
则直线的方程为,
联立直线与双曲线,可得,
所以;
且,由双曲线定义可得,
当时,可得,
所以,解得;
因此双曲线离心率的最大值为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用双曲线定义结合,表示出的长度再利用建立不等式即可解得离心率的取值范围.
13.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知双曲线,、分别为左、右焦点,若双曲线右支上有一点P使得线段与y轴交于点E,,线段的中点H满足,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,设,表示出的方程求得,则,由表示出P的坐标,代入双曲线方程,整理计算即可求解.
【详解】由,得的横坐标为,设,
则直线的方程为,令,得,即,
所以线段的中点,则,
由,得,则,
即,代入双曲线方程得,
即,整理得,
由,解得.
故选:A
【点睛】思路点睛:解答本题的思路是根据点的坐标表示出点的坐标,由中点坐标公式表示出点的坐标,结合平面向量数量积的坐标表示求得,代入双曲线方程计算即可.
(多选)14.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,动点在直线上,且,线段交于点,过作的垂线,垂足为,则( )
A.的面积 B.
C. D.为定值
【答案】BCD
【分析】对于A,通过相似三角形计算边的关系,并通过基本不等式求面积取值范围即可;对于B,通过两点距离公式计算线段的长度,并作比较即可;对于C,D,通过相似三角形确定边的比值即可;
【详解】依题意,如图所示,,设直线与轴的交点为,
所以,设,,
因为,所以,
所以,所以,
即,即,
所以且时等号成立,故A错误.
设,
所以,由得,
所以,
所以,故B正确.
由A选项可得,,所以,
所以,故正确.
由,得,
则,即,
所以为定值,故D正确.
故选:BCD.
(多选)15.(2024·安徽·二模)已知双曲线:(,)左右焦点分别为,,.经过的直线与的左右两支分别交于,,且为等边三角形,则( )
A.双曲线的方程为
B.的面积为
C.以为直径的圆与以实轴为直径的圆相交
D.以为直径的圆与以实轴为直径的圆相切
【答案】BD
【分析】根据双曲线定义结合为等边三角形得,,由余弦定理得 ,进而求出方程为判断选项A;求出判断选项B;利用两圆相切的几何意义可判断选项C、D.
【详解】由已知得,由双曲线定义知:,
因为,所以,故,,
在中,由余弦定理得:,
解得:,所以,方程为,A错误.
的面积为,B正确.
取的中点,,两圆内切,故C错误.
取的中点,则,两圆外切,故D正确.
故选:BD
(多选)16.(2024·安徽·模拟预测)设两点的坐标分别为直线相交于点,且它们的斜率之积为,则下列说法中正确的是( )
A.的轨迹方程为
B.的轨迹与椭圆共焦点
C.是的轨迹的一条渐近线
D.过能做4条直线与的轨迹有且只有一个公共点
【答案】BC
【分析】对A,设点,,根据条件列式求出轨迹方程可判断;对B,由点的轨迹方程求出焦点坐标可判断;对C,点的轨迹方程求出渐近线方程可判断;对D,点在轴上,过点的直线与点的轨迹只有一个公共点,只有两条切线,其中与渐近线平行的直线过点不合题意.
【详解】对于A,设点,,则,,
所以,化简得,所以点的轨迹方程为.故A错误;
对于B,由A选项,点的轨迹的焦点为与椭圆共焦点,故B正确;
对于C,点的轨迹对应曲线的渐近线为,故C正确;
对于D,点在轴上,设,则,,
所以直线,与渐近线平行,但点不在点的轨迹上,
故过点只能作点的轨迹两条切线,如图所示,故D错误.
故选:BC.
(多选)17.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,直线:与C的左、右两支分别交于M,N两点(点N在第一象限),点在直线上,点Q在直线上,且,则( )
A.C的离心率为3 B.当时,
C. D.为定值
【答案】BCD
【分析】根据离心率的公式即可求解A,联立直线与抛物线方程, 根据弦长公式即可求解B,根据二倍角公式以及斜率关系即可求解C,根据角的关系即可求解线段长度相等,判断D.
【详解】由题意得,,故A错误;
联立,得,解得或,则,故B正确;
由直线:可知,又,,故在线段的中垂线上,
设,的斜率分别为,,,故直线的方程为,
联立,得,
设,则,,故.
当轴时,,是等腰直角三角形,且易知;
当不垂直于x轴时,直线的斜率为,故,
因为,所以,所以,,故C正确;
因为,故,故,故D正确.
故选:BCD.
(多选)18.(2024·安徽安庆·三模)直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,与的两条渐近线分别交于两点,从左到右依次排列,则( )
A.线段与线段的中点必重合 B.
C.线段的长度不可能成等差数列 D.线段的长度可能成等比数列
【答案】ABD
【分析】设出直线的方程,并分别与双曲线的渐近线方程、双曲线方程联立,利用中点坐标公式判断出线段和共中点,可判断A;从而证得线段与线段的长度始终相等,可判断B;由等差中项的性质可判断C;由等比中项的性质可判断D.
【详解】设直线,
联立得,
于是,
联立得,
于是,所以,
因此线段与线段的中点必重合,A正确;
设中点为,则,所以,B正确;
假设线段的长度成等差数列,则,
所以,于是,
两边同时平方并整理得,
于是,
展开整理得,该方程有解,所以存在直线,
使得线段的长度成等差数列,C错误;
同上推理,当线段的长度相等时,
线段,的长度成等比数列,D正确.
故选:ABD.
【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;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
19.(2024·安徽马鞍山·三模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与的右支交于,两点,若,则 .
【答案】/
【分析】根据双曲线的定义表示出,,即可得到,再由余弦定理计算可得.
【详解】依题意过点的直线与的右支交于,两点,
且,,,
则,,,
所以,
可得,
解得或(舍去).
故答案为:.
20.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,圆上的点到的一条渐近线的距离的最大值为是双曲线右支上一点,线段与双曲线的左支交于点,若的重心与内心重合,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】首先得到圆的圆心和半径,判断渐近线与圆的位置关系,得到圆心到渐近线的距离,进而利用点到直线的距离公式求得,得到,然后根据的重心与内心重合得到,即可利用双曲线的定义、余弦定理及同角三角函数的基本关系得到直线的斜率,从而得到直线的方程.
【详解】即,则圆心为,半径,原点在圆的内部,则的渐近线与圆相交,
依题意可得圆心到渐近线的距离为的渐近线方程为,
则, 得,
设双曲线的焦距为,则.由题不妨设在轴上方,
若的重心与内心重合,则为等边三角形,
.
由双曲线的定义得,
又,所以,
又,所以在中,,
则,故直线的斜率为.
由对称性可知,当在轴下方时,直线的斜率为.
综上,直线的方程为或,即或.
故答案为:或.
【点睛】关键点点睛:
求解本题的关键有三点:一是根据圆上的点到的一条渐近线的距离的最大值求出;二是根据的重心与内心重合,得到为等边三角形;三是利用双曲线的定义求出相关线段的长,进而利用解三角形的知识求出直线的斜率,最终得到直线的方程.
21.(2024·安徽·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知双曲线的左顶点为,直线与的渐近线的一个交点为,若,则的离心率为 .
【答案】
【分析】不妨令点在渐近线上,利用双曲线的几何性质,结合,列出方程,求得,进而求得双曲线的离心率.
【详解】根据题意,根据双曲线的对称性,不妨令点在渐近线上,则,可得,
由,,且,
因为,可得,即,解得,
所以双曲线的离心率.
故答案为:.
22.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线交的左支于两点.若(为坐标原点),点到直线的距离为,则的离心率为 .
【答案】/
【分析】由可得,过点作于点,利用三角形中位线性质和双曲线定义可求得,,然后根据勾股定理构造齐次式可得离心率.
【详解】如图,连接,因为,所以.
过点作于点,则.
又,所以,
又,所以为的中位线,所以.
又,所以.
令双曲线的半焦距为,在中,,
即,得,所以的离心率为.
故答案为:
23.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知双曲线的左焦点为F,P为渐近线位于第一象限内的点,过原点O作直线AB平行于FP, 交双曲线于A,B两点,四边形FPBA为矩形,则该双曲线的离心率为 .
【答案】
【分析】由已知,可得P点坐标为,由双曲线的性质可得B为的中点,则得,代入双曲线方程,化简即可解出双曲线的离心率.
【详解】
由已知,四边形FPBA为矩形,可知O为AB的中点,所以,
设P点坐标为,则,
又P在渐近线上,联立解得,
延长交轴于点,由对称性可得为双曲线的右焦点,则B为的中点,
则,代入化简得,,
则得,解得(负值舍去).
故答案为:.
24.(2024·安徽六安·模拟预测)设,是双曲线的左、右焦点,点是双曲线右支上一点,若的内切圆的半径为(为圆心),且,使得,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【分析】首先向量坐标化,求得,再根据等面积公式和双曲线的定义,即可求解,再根据两点间的距离公式求得点的坐标,代入双曲线方程后,即可求解离心率.
【详解】设,,由对称性不妨设点在第一象限,此时点也在第一象限,
因为,所以,,
所以,又,
解得:,,
所以,
所以,解得:,所以,
代入双曲线方程得,解得:,,
所以离心率.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是求点的坐标.
题型二 抛物线综合题
1.(2024·安徽黄山·一模)已知抛物线的焦点为,则的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】
由抛物线标准方程可得焦点坐标,可求得的值.
【详解】根据抛物线的标准方程可得焦点坐标为,
即,可得.
故选:C
2.(2024·安徽马鞍山·模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线与轴交于点,直线过其焦点且与交于两点,若直线的斜率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用斜率已知,即角的正切值已知,结合抛物线的几何性质,来解直角三角形求一条焦半径,再利用抛物线的两焦半径的倒数和为定值,从而去求另一条焦半径,最后求得弦长.
【详解】
如图作垂直于准线,垂足为,可知设,
直线的斜率为得, ,
则,由勾股定理得:,
即,化简得:,解得,
再设过焦点的直线为与抛物线联立消元得:
,设交点,
则,
而,
当时,解得,此时,
当时,解得,此时,
故选:D
3.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线C:的焦点为F,若点在C上,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件,将点坐标代入抛物线方程,求得,求出,即可求得的面积.
【详解】
将代入C的方程,得,故,
所以,则的面积.
故选:A
4.(2024·安徽·三模)已知抛物线:与直线:交于M,N两点,点P在线段上,且,若点在直线上,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设直线,的方程分别为,,由点到直线的距离为,与点到直线的距离也为,得到,是方程的两根,由韦达定理可得,设,,则,故,将直线与抛物线联立,由韦达定理可得k的值.
【详解】已知直线:,设直线,的方程分别为,,
记点到直线的距离为,因为,所以点到直线的距离也为,由点到直线的距离公式可得:则,
整理得,,
故,是方程的两根,故,
设,,则,故,
联立 ,整理得:,
所以,,即
由韦达定理可得,,
则,故,解得,满足题意,
故选:A
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键点在于利用角平分线上的点到两边的距离相等,然后用点到直线的距离公式得到了关于和两个一元二次方程,由两个方程的结构相同得出,,是方程的两根,再根据韦达定理得到的结论,从而使得该题得解.
5.(2024·安徽安庆·三模)已知抛物线的焦点到其准线的距离为2,点是抛物线上两个不同点,且,则( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】抛物线的焦点到其准线的距离为,又,进而利用得,从而可得的值.
【详解】因为抛物线的焦点到其准线的距离为2,所以,
所以,即,
由得,即,则,
由焦半径公式可得.
故选:A
6.(2024·安徽池州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的直线交于两点.过作直线的垂线,垂足分别为,则( )
A.16 B.18 C.20 D.24
【答案】D
【分析】先通过和轴的交点为,得出,即,从而确定抛物线方程为,然后根据抛物线的定义即得,最后联立得,通过并结合韦达定理即可得到结果.
【详解】在中,令,得,所以,即,所以,
所以的方程为,则.
设,,联立得,即,所以,.
又,所以.
故选:D
7.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知抛物线,过其焦点F的直线交C于A,B两点,M为AB中点,过M作准线的垂线,垂足为N,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据抛物线定义可求得点坐标,进一步求得直线的方程,联立与抛物线的方程后,利用韦达定理可求得中点的坐标,继而求得点的坐标,利用两点间的距离公式计算即可.
【详解】由题可知,,准线方程为,
过点作于,于,于,
设,
由抛物线的定义知,
所以,
所以,,
所以,
所以,
则直线的方程为:,
联立直线与抛物线方程:
,消去得,,
则,
所以,
,
所以,则,
所以,
故选:B.
8.(2024·安徽·模拟预测)已知点是抛物线上不同的两点,,若的焦点到直线的距离为3,则直线的斜率为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【分析】设出直线的方程,与抛物线方程联立,再根据斜率公式或者点到直线的距离公式求解即可.
【详解】解法一 设直线的方程为,
与联立,并消去,得,
所以,得,可知直线经过点.
设直线的倾斜角为,由且到直线距离为,得,
所以或,直线的斜率为或.
解法二 设直线的方程为,与联立,
并消去得,所以,得,
则点到直线的距离为,解得,,
所以直线的斜率为或.
故选:A
(多选)9.(2024·安徽马鞍山·三模)已知点P,A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,线段AB,PA,PB的中点分别为D,M,N,线段M,N的中点为E,若直线PA,PB的斜率之和为0,则( )
A.点M,N不在x轴上 B.点E在x轴上
C.点D与点P的横坐标相等 D.点D与点P的纵坐标互为相反数
【答案】ABD
【分析】令且,则,且,结合坐标的中点公式判断名项正误.
【详解】解:如图所示:
令且,
则,
又,则,
而,
所以,
则,
故,而,则B选项正确;
若点M或N在x轴上,则,即,
故与题设矛盾,
所以点M或N不在x轴上,A选项正确;
由上,
则点D与点P的纵坐标互为相反数,D选项正确;
显然D不可能在抛物线上,点D与点P的横坐标不相等,C选项错误.
故选:ABD.
(多选)10.(2024·安徽·三模)已知抛物线和的焦点分别为,动直线与交于两点,与交于两点,其中,且当过点时,,则下列说法中正确的是( )
A.的方程为
B.已知点,则的最小值为3
C.
D.若,则与的面积相等
【答案】ACD
【分析】对于A,设,联立抛物线的方程,结合韦达定理求出即可判断;对于B,结合抛物线定义、三角形三边关系即可判断;对于C,设,分别联立抛物线方程,结合韦达定理即可判断;对于D,由C选项分析可得 ,结合以及韦达定理即可得出两个三角形的高相等,显然三角形同底,由此即可判断.
【详解】
当过点时,设,联立,可得,
,
故,解得,则,故A正确;
过点向的准线引垂线,垂足分别为,
点到的准线的距离,
由抛物线定义可知,
等号成立当且仅当点为与抛物线的交点,故错误;
设,由,可得,
,
由,可得,
,
故,同理可得,故正确;
,故,
注意到,可得,
所以,从而与的面积相等,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:判断D选项的关键是得出,由此即可顺利得解.
(多选)11.(2024·安徽安庆·二模)抛物线的焦点为,经过点F且倾斜角为的直线l与抛物线C交于A,B两点,分别过点A、点B作抛物线C的切线,两切线相交于点E,则( )
A.当时,
B.面积的最大值为2
C.点E在一条定直线上
D.设直线倾斜角为,为定值
【答案】CD
【分析】由焦点为可得抛物线方程,联立直线与曲线方程,可得关于的一元二次方程,即可得与有关韦达定理,对A:利用韦达定理与弦长公式计算即可得;对B:利用韦达定理与弦长公式及面积公式计算即可得;对C:借助导数的几何意义可得与的方程,即可得点坐标,即可得解;对D:由,故可得.
【详解】
由抛物线的焦点为,故,即,
由题意可知,直线斜率存在,
设,,,
联立,有,,
,,
对A:,
当时,即有,故,
即,即或,故A错误;
对B:,
故,故B错误;
对C:由,,即,有,
故,又,故,
同理可得,设点,
则有,有,
,由,,
故,,故点E在一条定直线上且该直线为,故C正确;
对D:由,,则,
故有,即,
故为定值且该定值为,故D正确.
故选:CD.
【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;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
(多选)12.(2024·安徽·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线的焦点为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于两点(点在第一象限),若,则以下结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用倾斜角和抛物线定义,分别求出点的横坐标即可得,可判断A;求出直线方程,联立抛物线方程求出点横坐标,利用定义即可得,然后可判断B;根据点的横坐标求出即可判断C;将代入直线方程,求出纵坐标,然后由可得面积,可判断D.
【详解】选项A:过点作轴的垂线,垂足为,则,
所以,所以,
由抛物线定义可得,,所以,
解得,故A正确.
选项B:由A得抛物线的方程为,,直线的方程为,
联立直线方程与抛物线的方程并化简,得,得或,
所以,故,故,B错误.
选项C:由,,得,故C正确.
选项D:由上知,得,
故,故D正确.
故选:ACD.
13.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,抛物线的准线与轴交于点,过点的直线与抛物线相切于点,连接,在中,设,则的值为 .
【答案】
【分析】设点在准线上的射影为,则,设的方程为,联立方程组,结合,求得,得到,在中,利用正弦定理,即可求解.
【详解】由抛物线,可得焦点,准线方程为,则,
设点在准线上的射影为,则,
因为直线与抛物线相切,设的方程为,
联立方程组,整理得,
所以,解得,所以,
在中,由正弦定理可知.
故答案为:.
14.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,半径为6的圆过坐标原点以及,且与该抛物线的准线相切,则 .
【答案】8
【分析】首先得到抛物线的焦点坐标与准线方程,依题意可知圆心在直线上,且,解得即可.
【详解】抛物线的焦点,准线为,
因为圆过坐标原点以及,所以圆心在直线上,
因为圆的半径为且与该抛物线的准线相切,所以,解得.
故答案为:
15.(2024·安徽·二模)已知抛物线的焦点,直线过与抛物线交于,两点,若,则直线的方程为 ,的面积为 (为坐标原点).
【答案】;
【分析】由题意求出抛物线方程,进而求出直线的方程,联立抛物线方程,求得,,结合计算即可求解.
【详解】因为抛物线过点A,所以,解得,所以抛物线的方程为,
则,得直线的方程为,与联立整理得,
设,故,,
故的面积为.
故答案为:;
16.(2024·安徽池州·二模)造纸术是中国四大发明之一,彰显了古代人民的智慧.根据史料记载盛唐时期折纸艺术开始流行,19世纪折纸与数学研究相结合,发展成为折纸几何学.在一次数学探究课上,学生们研究了圆锥曲线的包络线折法.如图,在一张矩形纸片上取一点,记矩形一边所在直线为,将点折叠到上(即),不断重复这个操作,就可以得到由这些折痕包围形成的抛物线,这些折痕就是抛物线的包络线.在抛物线的所有包络线中,恰好过点的包络线所在的直线方程为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,设出所求直线方程,与抛物线方程联立,结合判别式求解即得.
【详解】依题意,抛物线的每条包络线与该抛物线相切,
显然过点的包络线所在的直线斜率存在,设方程为,
由消去并整理得:,
则,解得,
所以所求直线方程为.
故答案为:
17.(2024·安徽阜阳·一模)抛物线绕其顶点逆时针旋转之后,得到抛物线,其准线方程为,则抛物线的焦点坐标为 .
【答案】
【分析】
利用旋转后抛物线的顶点到准线的距离等于顶点到其焦点的距离,求出,进而得到结果.
【详解】
由于抛物线绕其顶点逆时针旋转之后,
抛物线的顶点到其准线的距离与到其焦点的距离相等,即为
且可知,则,则,所以抛物线的焦点坐标为.
故答案为:.
18.(2024·安徽合肥·二模)抛物线的焦点为,准线为为上一点,以点为圆心,以为半径的圆与交于点,与轴交于点,若,则 .
【答案】
【分析】首先得到抛物线的焦点坐标与准线方程,设准线与轴交于点,根据圆的性质及抛物线的定义可得为等边三角形,即可求出,再在中利用余弦定理计算可得.
【详解】抛物线的焦点为,准线:,设准线与轴交于点,则,
依题意、均在轴的左侧,又,所以也在轴的左侧且点在轴上方,
又为圆的直径,所以,即,
由抛物线的定义可知,又,
所以为等边三角形,所以,则,
所以,
所以,,
在中
.
故答案为:.
19.(2024·安徽淮北·一模)已知抛物线准线为,焦点为,点,在抛物线上,点在上,满足:,,若,则实数 .
【答案】
【分析】由题设共线,作,垂足分别为,结合抛物线定义及相似比求参数值即可.
【详解】由题设知:共线,且,如下图,
作,垂足分别为,则,
所以,又,则,
所以,即,故.
故答案为:2
20.(2024·安徽·模拟预测)已知抛物线的焦点为,为上一点,为圆上一点,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】确定圆的圆心与半径,结合抛物线的定义可得,从而可得其最小值.
【详解】依题意抛物线的准线方程为,
圆的圆心为,半径为1,
过作垂直于抛物线的准线,垂足为,则,
所以,当三点共线,且点在之间时等号成立.
故答案为:.
21.(2024·安徽·模拟预测)已知为抛物线的焦点,过点的直线与交于A,B两点,过点作,与的准线交于点,且,,则 .
【答案】4
【分析】首先得到抛物线的焦点坐标与准线方程,设直线的方程为,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,过点作轴的垂线,过点作的垂线,垂足为,过点作的垂线,垂足为,即可得到,再由弦长公式计算可得..
【详解】由题意知抛物线的焦点为,准线方程为.
当过点的直线垂直于轴时,易知,,则,不符合题意.
当过点的直线斜率为0时,直线与只有一个交点,不符合题意.
设直线的方程为.
联立,化简得,
设,显然,则.
由,,可知.
所以.
如图,过点作轴的垂线,过点作的垂线,垂足为,过点作的垂线,垂足为.
因为,
所以,所以,则.
又,
所以,整理得,解得,则.
又,即,
所以,则,解得.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题以学生熟悉的抛物线为载体,求参数的值,将创新思维融于解题之中,具有化腐朽为神奇的效果.抓住是解本题的关键.
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