内容正文:
大单元复习03 圆锥曲线的方程(新高考人教A版专用)
目录
【知识梳理】 2
【热考题型】 9
【考点1】椭圆的定义及标准方程 9
【考点2】椭圆的焦点三角形 11
【考点3】椭圆的离心率 12
【考点4】椭圆的弦长与弦中点 13
【考点5】双曲线的定义及标准方程 13
【考点6】双曲线的焦点三角形 14
【考点7】双曲线的离心率 16
【考点8】双曲线的渐近线 17
【考点9】双曲线的弦长与弦中点 18
【考点10】抛物线及标准方程 19
【考点11】抛物线的简单几何性质 20
知识梳理
一、椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距.
注意:
(1)椭圆上的点到两焦点距离之和为定值.
(2)定值必须大于两定点的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
二、椭圆的方程
椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
焦点
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
c2=a2-b2
注意:
(1)椭圆的标准方程是指当椭圆在标准位置时的方程,所谓标准位置,就是指椭圆的中心在坐标原点,椭圆的对称轴为坐标轴.
(2)两种椭圆+=1,+=1(a>b>0)的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有a>b>0,a2=b2+c2;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
(3)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在谁的轴上.
三、椭圆的几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
注意:
(1)椭圆的焦点一定在它的长轴上.
(2)椭圆上到中心的距离最小的点是短轴的两个端点,到中心的距离最大的点是长轴的两个端点.
(3)椭圆上到焦点的距离最大和最小的点分别是长轴的两个端点,最大值为a+c,最小值为a-c.
四、离心率的性质
五、直线与椭圆的位置关系
直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系:联立
消去y(或x)得到一个关于x(或y)的一元二次方程
位置关系
解的个数
Δ的取值
相交
两解
Δ>0
相切
一解
Δ=0
相离
无解
Δ<0
六、弦长问题
弦长公式:当直线y=kx+b(k≠0)与椭圆+=1(a>b>0)的两交点为A(x1,y1),B(x2,y2)时,
|AB|==或
|AB|=.
七、双曲线的定义
一般地,把平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
注意:
(1)如果没有绝对值,点的轨迹表示双曲线的一支.
(2)双曲线定义中的常数必须要大于0且小于|F1F2|.
①若定义中的常数等于|F1F2|,此时动点轨迹是分别以F1和F2为端点的两条方向相反的射线(包括端点).
②若定义中的常数大于|F1F2|,此时动点轨迹不存在.
③若定义中的常数为0,此时动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线.
八、双曲线的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
a,b,c的关系
c2=a2+b2
注意:
(1)双曲线的标准方程是指当双曲线在标准位置时的方程,所谓标准位置,就是指双曲线的中心在坐标原点,对称轴为坐标轴.
(2)两种双曲线-=1,-=1(a>0,b>0)的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有a>0,b>0,a2+b2=c2;不同点是:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
九、双曲线的几何性质
(1)双曲线的几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a
y≥a或y≤-a
对称性
对称轴:坐标轴 对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
实轴和虚轴
实轴:线段A1A2,长:2a
虚轴:线段B1B2,长:2b
半实轴长:a,半虚轴长:b
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2c
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
(2)等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,它的渐近线是y=±x.
十、离心率的几何性质
1.填空 离心率
(1)定义:焦距与实轴长的比叫作双曲线的离心率,记为e,由a2+b2=c2,可得
e==.
(2)范围:由c>a>0可知,双曲线的离心率e>1.
(3)几何意义:由等式c2=a2+b2,得
===.
因此e越大,也越大,即渐近线y=±x的斜率的绝对值越大,这时双曲线的开口就越大,因此离心率e可以用来表示双曲线开口的程度.
十一、直线与双曲线位置关系的判断
设直线l:y=kx+m(m≠0),①
双曲线C:-=1(a>0,b>0),②
将①代入②,
得(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0.
a.当b2-a2k2=0,即k=±时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线C相交于一点.
b.当b2-a2k2≠0,即k≠±时,Δ=(-2a2mk)2-4(b2-a2k2)(-a2m2-a2b2),
Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此时直线与双曲线相交;
Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时直线与双曲线相切;
Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时直线与双曲线相离.
十二、弦长公式:
若斜率为k(k≠0)的直线与双曲线相交于A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=.
十三、抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
注意:
(1)定义可归纳为“一动,三定”:一动点M,一定点F(即焦点),一定直线l(即准线),一定值(即动点到焦点和准线的距离比值为常数1).
(2)定义中,要注意强调定点F不在定直线l上.当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F且垂直于定直线l的一条直线.
十四、抛物线的方程
抛物线标准方程的几种形式(p>0)
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px
x=-
y2=-2px
x=
x2=2py
y=-
x2=-2py
y=
注意:
(1)标准方程结构特征:顶点在坐标原点,焦点在坐标轴上.
(2)p的几何意义:焦点到准线的距离.
(3)抛物线的开口方向:其开口方向取决于一次项变量(x或y)的取值范围.
十五、抛物线的简单几何性质
四种形式的抛物线的几何性质
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
对称轴
x轴
x轴
y轴
y轴
焦点坐标
F
F
F
F
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
顶点坐标
O(0,0)
离心率
e=1
通径长
2p
注意:
(1)抛物线没有渐近线,在画图时不要把抛物线画成双曲线一支的形状,因为双曲线的开口越来越开阔,而抛物线的开口越来越扁平.
(2)抛物线的顶点只有一个,抛物线的焦点总在对称轴上,抛物线的准线始终与对称轴垂直.
十六、抛物线的焦半径与焦点弦
(1)抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,过焦点的直线与抛物线相交所得的弦叫做焦点弦.
(2)有关抛物线的焦点弦的结论
如图,AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),相应的准线为l.
①x1·x2=,y1·y2=-p2;
②以弦AB为直径的圆与准线相切;
③|AB|=x1+x2+p=2(x0+)=(α是直线AB的倾斜角,α≠0°);
④+=为定值(F是抛物线的焦点).
十七、直线与抛物线的位置关系的判断方法
设直线l:y=kx+b,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立消元得:k2x2+(2kb-2p)x+b2=0.
①若k2=0,此时直线与抛物线有一个交点,该直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.
②若k2≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;
当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;
当Δ<0时,直线与抛物线相离,无公共点.
十八、有关弦长问题
设斜率为k的直线l与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则|AB|=|x1-x2|=·或|AB|=|y1-y2|=(k≠0).
注意:
(1)直线与抛物线有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件.
(2)研究直线与抛物线的关系时要注意直线斜率不存在的情况.
热考题型
【考点1】椭圆的定义及标准方程
一、单选题
1.(23-24高二上·四川达州·期末)已知平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·陕西榆林·期中)已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
3.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(21-22高二上·辽宁营口·期末)在平面直角坐标系xOy中,已知,,,若动点P满足,则( )
A.存在点P,使得
B.面积的最大值为
C.对任意的点P,都有
D.椭圆上存在2个点P,使得的面积为
5.(22-23高二上·福建龙岩·期中)“脸谱”是戏曲舞台演出时的化妆造型艺术,更是中国传统戏曲文化的重要载体.如图,“脸谱”图形可近似看作由半圆和半椭圆组成的曲线C.半圆的方程为,半椭圆的方程为.则下列说法正确的是( )
A.点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,OA⊥OB,则△OAB面积的最大值为6
B.曲线C上任意一点到原点的距离的最大值与最小值之和为7
C.若,P是半椭圆上的一个动点,则cos∠APB的最小值为
D.画法几何的创始人加斯帕尔·蒙日发现:椭圆中任意两条互相垂直的切线,其交点都在与椭圆同中心的圆上.称该圆为椭圆的蒙日圆,那么半椭圆扩充为整个椭圆:后,椭圆的蒙日圆方程为
三、填空题
6.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则 .
【考点2】椭圆的焦点三角形
一、单选题
1.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的焦点为、,为该椭圆上任意一点(异于长轴端点),则的周长为( )
A.10 B.13 C.14 D.16
2.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)已知是椭圆的两个焦点,点在上,且,则的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.10
3.(2024·浙江金华·三模)已知,分别是椭圆的左,右焦点,是椭圆上一点,的角平分线与的交点恰好在轴上,则线段的长度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·四川内江·阶段练习)已知椭圆C:的左右焦点分别为,点P是椭圆上的一个动点,则以下说法正确的是( )
A.的周长为6
B.若,则的面积为
C.椭圆C上存在两个点,使得
D.的最小值为
5.(23-24高三下·江西·阶段练习)设分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上第一象限内任意一点,分别表示直线的斜率,则( )
A.存在点,使得 B.存在点,使得
C.存在点,使得 D.存在点,使得
三、填空题
6.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)设椭圆的左右焦点为,椭圆上点满足,则的面积为 .
【考点3】椭圆的离心率
一、单选题
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川成都·阶段练习)下列方程表示的椭圆中,形状最接近圆的是( )
A. B. C. D.
3.(21-22高二上·北京·阶段练习)设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·浙江温州·期中)已知曲线表示椭圆,下列说法正确的是( )
A.m的取值范围为 B.若该椭圆的焦点在y轴上,则
C.若,则该椭圆的焦距为4 D.若椭圆的离心率为,则
5.(24-25高三上·广西南宁·开学考试)椭圆C:的焦点为,,上顶点为A,直线与椭圆C的另一个交点为B,若,则( )
A.椭圆C的焦距为2 B.的周长为8
C.椭圆C的离心率为 D.的面积为
三、填空题
6.(22-23高二上·广东江门·期中)已知椭圆焦点在轴,它与椭圆有相同离心率且经过点,则椭圆标准方程为 .
【考点4】椭圆的弦长与弦中点
一、单选题
1.(24-25高三上·全国·单元测试)已知椭圆的上,下顶点分别为,左、右顶点分别为,若过的中点和原点的弦长为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆,一组斜率的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·安徽六安·阶段练习)已知椭圆:的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若的中点坐标为,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·吉林白山·期末)已知过点的直线与椭圆交于两点,则弦长可能是( )
A.1 B. C. D.
5.(24-25高二·上海·随堂练习)设椭圆的方程为,斜率为的直线不经过原点O,而且与椭圆相交于A、B两点,M为线段AB的中点.下列结论中正确的是( )
A.直线AB与OM垂直
B.若点M坐标为,则直线方程为
C.若直线方程为,则点M坐标为
D.若直线方程为,则
三、填空题
6.(23-24高二下·云南·开学考试)已知椭圆的右顶点为,过其焦点且垂直于长轴的弦长为1,则该椭圆的离心率为 .
【考点5】双曲线的定义及标准方程
一、单选题
1.(23-24高三上·广东湛江·阶段练习)已知点为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(2024·河南濮阳·模拟预测)在平面直角坐标系中,点F的坐标为,以线段FP为直径的圆与圆相切,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·上海·阶段练习)设是双曲线上一点,分别是双曲线左右两个焦点,若,则等于( )
A.1 B.17 C.1或17 D.5或13
二、多选题
4.(2024·广东广州·二模)已知双曲线的左右焦点分别为,左顶点为,点是的右支上一点,则( )
A.的最小值为8
B.若直线与交于另一点,则的最小值为6
C.为定值
D.若为的内心,则为定值
5.(22-23高二上·江苏·阶段练习)已知两点,若直线上存在点P,使,则称该直线为“B型直线”.下列直线中为“B型直线”的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
6.(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知双曲线,双曲线C上一点P到一个焦点的距离为15,则P到另一个焦点的距离为 .
【考点6】双曲线的焦点三角形
一、单选题
1.(2024·陕西榆林·模拟预测)设,是双曲线的左,右焦点,过的直线与轴和的右支分别交于点,,若是正三角形,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.(23-24高二下·福建福州·期末)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左支交于两点,若,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·甘肃白银·期末)设双曲线的左,右焦点分别为,过的直线分别交双曲线左右两支于点,连接,若,则( )
A.1 B. C. D.2
二、多选题
4.(23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习)已知左、右焦点分别为,的椭圆的长轴长为4,过的直线交椭圆于P,Q两点,则( )
A.离心率
B.若线段垂直于x轴,则
C.的周长为8
D.的内切圆半径为1
5.(23-24高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知P为双曲线右支上的一个动点(不经过顶点),,分别是双曲线的左、右焦点,的内切圆圆心为,过做,垂足为A,下列结论正确的是( )
A.的横坐标为2 B.
C. D.
三、填空题
6.(23-24高二下·上海·期末)设双曲线的左、右焦点为、,点是上一点,满足,则的面积为 .
【考点7】双曲线的离心率
一、单选题
1.(2023·广东·模拟预测)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,直线l经过,且与C交于两点,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二下·上海黄浦·期中)双曲线和的离心率分别为和,若满足,则下列说法正确是( )
A.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较开阔
B.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较狭窄
C.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较开阔
D.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较狭窄
3.(2024·浙江杭州·模拟预测)已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作直线与双曲线的左右两支分别交于两点,且,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二下·江西·阶段练习)双曲线与的离心率分别为和,则下列结论正确的是( )
A.的焦点在x轴上,的焦点在y轴上
B.的焦点到其渐近线的距离与的焦点到其渐近线的距离相等
C.的最小值为
D.
5.(24-25高三上·浙江·开学考试)设双曲线,则( )
A.的实轴长为2
B.的焦距为
C.的离心率为
D.的渐近线方程为
三、填空题
6.(24-25高三上·江苏南京·开学考试)设双曲线的左右焦点分别为,离心率为为上一点,且,若的面积为,则 .
【考点8】双曲线的渐近线
一、单选题
1.(24-25高三上·广东汕头·开学考试)双曲线的一条渐近线为,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.4
2.(2024·浙江·模拟预测)双曲线C:的左、右焦点为,,直线l过点且平行于C的一条渐近线,l交C于点P,若,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
3.(23-24高二上·上海·期末)设双曲线经过点,且与具有相同的渐近线,则经过点且与双曲线有且只有一个公共点的直线有( )条.
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
4.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)直线与双曲线交于两点,点位于第一象限,过点作轴的垂线,垂足为,点为双曲线的左焦点,则( )
A.若,则
B.若,则的面积为4
C.
D.的最小值为4
5.(2024·福建泉州·模拟预测)已知双曲线C:的一条渐近线方程为,上、下焦点分别为,,则( )
A.C的方程为
B.C的离心率为2
C.若点为双曲线C上支上的任意一点,,则的最小值为
D.若点为双曲线C上支上的一点,则的内切圆面积为
三、填空题
6.(23-24高二上·广东江门·期末)写出一个与双曲线有相同渐近线,且焦点在轴上的双曲线方程为 .
【考点9】双曲线的弦长与弦中点
一、单选题
1.(23-24高二下·云南曲靖·期中)双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为( )
A.2 B.1 C. D.
2.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线的焦点恰好为矩形的长边中点,且该矩形的顶点都在双曲线上,矩形的长宽比为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)已知双曲线的右焦点为,其左右顶点分别为,过且与轴垂直的直线交双曲线于两点,设线段的中点为,若直线与直线的交点在轴上,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.3 C. D.
二、多选题
4.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知双曲线焦距长为6,则( )
A. B.的离心率为
C.的渐近线为 D.直线与相交所得弦长为
5.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线,过原点的直线AC,BD分别交双曲线于A,C和B,D四点(A,B,C,D四点逆时针排列),且两直线斜率之积为,则下列结论正确的是( )
A.四边形ABCD一定是平行四边形 B.四边形ABCD可能为菱形
C.AB的中点可能为 D.的值可能为
三、填空题
6.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知双曲线C:,过点的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段的中点,则弦长 .
【考点10】抛物线及标准方程
一、单选题
1.(20-21高三上·黑龙江哈尔滨·期末)点到直线的距离比到点的距离大2,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)过抛物线上的一点P作圆C:的切线,切点为A,B,则的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
3.(24-25高三上·广东·阶段练习)记抛物线的焦点为,点在上,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、多选题
4.(2024·黑龙江·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在上,,则的值可能是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
5.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知抛物线的准线方程为为的焦点,过点的直线与交于两点,则( )
A.
B.若,则
C.为钝角
D.为定值
三、填空题
6.(2024·福建泉州·模拟预测)已知为坐标原点,矩形的顶点A,C在抛物线上,则顶点B的轨迹方程为 .
【考点11】抛物线的简单几何性质
一、单选题
1.(2024·山东聊城·二模)点在抛物线上,若点到点的距离为6,则点到轴的距离为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知轴上一定点,和抛物线上的一动点,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·北京·阶段练习)设抛物线C的焦点为F,点E是C的准线与C的对称轴的交点,点P在C上,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高三上·云南昆明·阶段练习)已知为抛物线上的三个点,且,当点与原点О重合时,,则下列说法中,正确的是( )
A.抛物线方程为
B.直线AB的倾斜角必为锐角
C.若线段AC的中点纵坐标为,AC的斜率为
D.当AB的斜率为2时,B点的纵坐标为
5.(21-22高二上·山西长治·期中)已知点F为抛物线的焦点,点K为点F关于原点的对称点,点M在抛物线C上,则下列说法正确的是( )
A.使得为等腰三角形的点M有且仅有4个
B.使得为直角三角形的点M有且仅有4个
C.使得的点M有且仅有4个
D.使得的点M有且仅有4个
三、填空题
6.(22-23高三下·上海·阶段练习)已知为抛物线的焦点,、、为抛物线上三点(允许重合),满足,且,则的取值范围是 .
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大单元复习03 圆锥曲线的方程(新高考人教A版专用)
目录
【知识梳理】 2
【热考题型】 9
【考点1】椭圆的定义及标准方程 9
【考点2】椭圆的焦点三角形 14
【考点3】椭圆的离心率 19
【考点4】椭圆的弦长与弦中点 23
【考点5】双曲线的定义及标准方程 27
【考点6】双曲线的焦点三角形 31
【考点7】双曲线的离心率 37
【考点8】双曲线的渐近线 41
【考点9】双曲线的弦长与弦中点 45
【考点10】抛物线及标准方程 50
【考点11】抛物线的简单几何性质 54
知识梳理
一、椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距.
注意:
(1)椭圆上的点到两焦点距离之和为定值.
(2)定值必须大于两定点的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
二、椭圆的方程
椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
焦点
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
c2=a2-b2
注意:
(1)椭圆的标准方程是指当椭圆在标准位置时的方程,所谓标准位置,就是指椭圆的中心在坐标原点,椭圆的对称轴为坐标轴.
(2)两种椭圆+=1,+=1(a>b>0)的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有a>b>0,a2=b2+c2;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
(3)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在谁的轴上.
三、椭圆的几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
注意:
(1)椭圆的焦点一定在它的长轴上.
(2)椭圆上到中心的距离最小的点是短轴的两个端点,到中心的距离最大的点是长轴的两个端点.
(3)椭圆上到焦点的距离最大和最小的点分别是长轴的两个端点,最大值为a+c,最小值为a-c.
四、离心率的性质
五、直线与椭圆的位置关系
直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系:联立
消去y(或x)得到一个关于x(或y)的一元二次方程
位置关系
解的个数
Δ的取值
相交
两解
Δ>0
相切
一解
Δ=0
相离
无解
Δ<0
六、弦长问题
弦长公式:当直线y=kx+b(k≠0)与椭圆+=1(a>b>0)的两交点为A(x1,y1),B(x2,y2)时,
|AB|==或
|AB|=.
七、双曲线的定义
一般地,把平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
注意:
(1)如果没有绝对值,点的轨迹表示双曲线的一支.
(2)双曲线定义中的常数必须要大于0且小于|F1F2|.
①若定义中的常数等于|F1F2|,此时动点轨迹是分别以F1和F2为端点的两条方向相反的射线(包括端点).
②若定义中的常数大于|F1F2|,此时动点轨迹不存在.
③若定义中的常数为0,此时动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线.
八、双曲线的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
a,b,c的关系
c2=a2+b2
注意:
(1)双曲线的标准方程是指当双曲线在标准位置时的方程,所谓标准位置,就是指双曲线的中心在坐标原点,对称轴为坐标轴.
(2)两种双曲线-=1,-=1(a>0,b>0)的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有a>0,b>0,a2+b2=c2;不同点是:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
九、双曲线的几何性质
(1)双曲线的几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a
y≥a或y≤-a
对称性
对称轴:坐标轴 对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
实轴和虚轴
实轴:线段A1A2,长:2a
虚轴:线段B1B2,长:2b
半实轴长:a,半虚轴长:b
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2c
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
(2)等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,它的渐近线是y=±x.
十、离心率的几何性质
1.填空 离心率
(1)定义:焦距与实轴长的比叫作双曲线的离心率,记为e,由a2+b2=c2,可得
e==.
(2)范围:由c>a>0可知,双曲线的离心率e>1.
(3)几何意义:由等式c2=a2+b2,得
===.
因此e越大,也越大,即渐近线y=±x的斜率的绝对值越大,这时双曲线的开口就越大,因此离心率e可以用来表示双曲线开口的程度.
十一、直线与双曲线位置关系的判断
设直线l:y=kx+m(m≠0),①
双曲线C:-=1(a>0,b>0),②
将①代入②,
得(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0.
a.当b2-a2k2=0,即k=±时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线C相交于一点.
b.当b2-a2k2≠0,即k≠±时,Δ=(-2a2mk)2-4(b2-a2k2)(-a2m2-a2b2),
Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此时直线与双曲线相交;
Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时直线与双曲线相切;
Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时直线与双曲线相离.
十二、弦长公式:
若斜率为k(k≠0)的直线与双曲线相交于A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=.
十三、抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
注意:
(1)定义可归纳为“一动,三定”:一动点M,一定点F(即焦点),一定直线l(即准线),一定值(即动点到焦点和准线的距离比值为常数1).
(2)定义中,要注意强调定点F不在定直线l上.当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F且垂直于定直线l的一条直线.
十四、抛物线的方程
抛物线标准方程的几种形式(p>0)
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px
x=-
y2=-2px
x=
x2=2py
y=-
x2=-2py
y=
注意:
(1)标准方程结构特征:顶点在坐标原点,焦点在坐标轴上.
(2)p的几何意义:焦点到准线的距离.
(3)抛物线的开口方向:其开口方向取决于一次项变量(x或y)的取值范围.
十五、抛物线的简单几何性质
四种形式的抛物线的几何性质
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
对称轴
x轴
x轴
y轴
y轴
焦点坐标
F
F
F
F
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
顶点坐标
O(0,0)
离心率
e=1
通径长
2p
注意:
(1)抛物线没有渐近线,在画图时不要把抛物线画成双曲线一支的形状,因为双曲线的开口越来越开阔,而抛物线的开口越来越扁平.
(2)抛物线的顶点只有一个,抛物线的焦点总在对称轴上,抛物线的准线始终与对称轴垂直.
十六、抛物线的焦半径与焦点弦
(1)抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,过焦点的直线与抛物线相交所得的弦叫做焦点弦.
(2)有关抛物线的焦点弦的结论
如图,AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),相应的准线为l.
①x1·x2=,y1·y2=-p2;
②以弦AB为直径的圆与准线相切;
③|AB|=x1+x2+p=2(x0+)=(α是直线AB的倾斜角,α≠0°);
④+=为定值(F是抛物线的焦点).
十七、直线与抛物线的位置关系的判断方法
设直线l:y=kx+b,抛物线:y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立消元得:k2x2+(2kb-2p)x+b2=0.
①若k2=0,此时直线与抛物线有一个交点,该直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.
②若k2≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;
当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;
当Δ<0时,直线与抛物线相离,无公共点.
十八、有关弦长问题
设斜率为k的直线l与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则|AB|=|x1-x2|=·或|AB|=|y1-y2|=(k≠0).
注意:
(1)直线与抛物线有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件.
(2)研究直线与抛物线的关系时要注意直线斜率不存在的情况.
热考题型
【考点1】椭圆的定义及标准方程
一、单选题
1.(23-24高二上·四川达州·期末)已知平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·陕西榆林·期中)已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
3.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(21-22高二上·辽宁营口·期末)在平面直角坐标系xOy中,已知,,,若动点P满足,则( )
A.存在点P,使得
B.面积的最大值为
C.对任意的点P,都有
D.椭圆上存在2个点P,使得的面积为
5.(22-23高二上·福建龙岩·期中)“脸谱”是戏曲舞台演出时的化妆造型艺术,更是中国传统戏曲文化的重要载体.如图,“脸谱”图形可近似看作由半圆和半椭圆组成的曲线C.半圆的方程为,半椭圆的方程为.则下列说法正确的是( )
A.点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,OA⊥OB,则△OAB面积的最大值为6
B.曲线C上任意一点到原点的距离的最大值与最小值之和为7
C.若,P是半椭圆上的一个动点,则cos∠APB的最小值为
D.画法几何的创始人加斯帕尔·蒙日发现:椭圆中任意两条互相垂直的切线,其交点都在与椭圆同中心的圆上.称该圆为椭圆的蒙日圆,那么半椭圆扩充为整个椭圆:后,椭圆的蒙日圆方程为
三、填空题
6.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
B
D
D
AD
ABD
1.B
【分析】根据椭圆的定义直接求解即可.
【详解】因为平面内一动点P到两定点,的距离之和为8,且,
所以动点P的轨迹方程为焦点位于轴的椭圆,
设椭圆方程为,焦距为,
则,解得,故动点P的轨迹方程为.
故选:B
2.D
【分析】根据椭圆的定义即可求出.
【详解】由椭圆,得,即,设左焦点为,右焦点为,
则,因为,所以,即点到左焦点的距离为2.
故选:D.
3.D
【分析】根据椭圆的标准方程即可求解m的范围.
【详解】依题意,解得或
故选:D
4.AD
【分析】根据题意求得P的轨迹是椭圆,从而判断椭圆上是否存在点,使得,判断A;
当点P为椭圆上、下顶点时,面积的取最大值,进而判断B;
由椭圆定义知,验证C选项;
求得使得的面积为的P点坐标满足的关系,与椭圆联立,根据判别式判断交点个数,判断D.
【详解】由题知,点P的轨迹是,,焦点在x轴上的椭圆,
则,椭圆方程为,
A:当点P为椭圆右顶点时,,故A正确;
B:当点P为椭圆上、下顶点时,面积的取最大值,
且最大值为,故B错误;
C:,
因,故C错误;
D:设使得的面积为的P点坐标为,
由坐标知,,直线的方程为,
则,解得或,
联立,化简得,
则,因此存在两个交点;
同理可得直线与椭圆没有交点;
综上,有且仅有2个点,使得的面积为,故D正确;
故选:AD
5.ABD
【分析】选项A,易得,,从而判断;选项B根据椭圆的性质解决椭圆中两点间距离问题;选项C由椭圆定义可得到|PA|、|PB|之和为定值,由基本不等式可以得到、|PB|乘积的最大值,结合余弦定理即可求出cos∠APB的最小值;选项D中分析蒙日圆的关键信息,圆心是原点,找两条特殊的切线,切线交点在圆上,求得圆半径得圆方程.
【详解】解:对于A,因为点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,OA⊥OB,
则,,
则,
当位于椭圆的下顶点时取等号,
所以△OAB面积的最大值为6,故A正确;
对于B,半圆上的点到点的距离都是,
半椭圆上的点到点的距离的最小值为,最大值为,
所以曲线C上任意一点到原点的距离的最大值与最小值之和为7,故B正确;
对于C,是椭圆的两个焦点,
在△PAB中,,由余弦定理知:
,
当且仅当时取等号,
所以cos∠APB的最小值为,故C错误;
对于D,由题意知:蒙日圆的圆心O坐标为原点(0,0),在椭圆:中取两条切线:和,它们交点为,
该点在蒙日圆上,半径为
此时蒙日圆方程为:,故D正确.
故选:ABD.
6.4
【分析】根据椭圆的对称性,利用三角形中位线定理求得,再由椭圆定义求解即可.
【详解】如图,根据椭圆的对称性,不妨设为左焦点,为右焦点,
由椭圆,得,,
是的中点,是的中点,
为的中位线,
,
由椭圆的定义得.
故答案为:4.
【考点2】椭圆的焦点三角形
一、单选题
1.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的焦点为、,为该椭圆上任意一点(异于长轴端点),则的周长为( )
A.10 B.13 C.14 D.16
2.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)已知是椭圆的两个焦点,点在上,且,则的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.10
3.(2024·浙江金华·三模)已知,分别是椭圆的左,右焦点,是椭圆上一点,的角平分线与的交点恰好在轴上,则线段的长度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·四川内江·阶段练习)已知椭圆C:的左右焦点分别为,点P是椭圆上的一个动点,则以下说法正确的是( )
A.的周长为6
B.若,则的面积为
C.椭圆C上存在两个点,使得
D.的最小值为
5.(23-24高三下·江西·阶段练习)设分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上第一象限内任意一点,分别表示直线的斜率,则( )
A.存在点,使得 B.存在点,使得
C.存在点,使得 D.存在点,使得
三、填空题
6.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)设椭圆的左右焦点为,椭圆上点满足,则的面积为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
D
C
C
ABD
ABD
1.D
【分析】根据方程可得,结合椭圆的定义运算求解.
【详解】由题意可知:,
则,
所以的周长为.
故选:D.
2.C
【分析】由椭圆定义和得到,结合,由余弦定理得,进而得到正弦值,利用三角形面积公式求出答案.
【详解】由椭圆定义可得,
故,
又,
则由余弦定理得,
故,
故.
故选:C
3.C
【分析】先根据题意画出图象,由角平分线的性质可得点到直线与的距离相等,进而利用直线的方程可得点的坐标,然后列方程求点的坐标,从而可得.
【详解】由题意可知,点只能在第一、四象限,不妨设点在第一象限,如图所示:
设,又,
由题意可知,直线的斜率一定存在,
所以,直线,即,则点,
直线,化为一般形式得,
因为点在的角平分线上,所以点到直线与的距离相等,
点到直线的距离,
点到直线的距离,
于是,化简得,
即,
又点在椭圆上,所以,得,
因此,,即,
解得或,点在第一象限,所以,,
则点,
所以.
故选:C.
【点睛】思路点睛:首先设点的坐标,再求出直线,直线的表达式以及点的坐标,最后再根据点到角两边的距离相等以及点在椭圆上,解出点的坐标,最后再求线段的长度.
4.ABD
【分析】先求出,根据椭圆的定义即可判断A;利用余弦定理结合椭圆的定义及三角形的面积公式即可判断B;求出的最大值即可判断C;根据椭圆的定义结合基本不等式中“1”的整体代换即可判断D.
【详解】由椭圆C:,得,则,
所以,
因为点P是椭圆上的一个动点,所以,
对于A,的周长为,故A正确;
对于B,在中,由余弦定理得,
,
即,则,
所以,
所以的面积为,故B正确;
对于C,当点位于椭圆得上下顶点时,最大,
当点位于椭圆得上下顶点时,,
此时为等边三角形,故的最大值为,
所以椭圆C上不存点,使得,故C错误;
对于D,因为,
所以
,
当且仅当,即时,取等号,
经检验符合题意,所以的最小值为,故D正确.
故选:ABD.
5.ABD
【分析】利用椭圆的性质以及坐标运算逐一确定选项中的范围,进而判断存在性.
【详解】由已知得:
对于A,由为椭圆上第一象限内任意一点可得,,A正确;
对于B,由,得以为直径的圆与椭圆有4个交点,因而存在点使得,B正确;
对于C,由为椭圆上第一象限内任意一点可得,
又由可得,解得,与矛盾,C错误;
对于D,由已知,
因为,
而,所以,所以存在点,使得,D正确.
故选:ABD.
6.
【分析】结合椭圆定理、勾股定理的逆定理与三角形面积公式计算即可得.
【详解】由椭圆定义可得,
则有,即,,
又,
由,故,
故.
故答案为:.
【考点3】椭圆的离心率
一、单选题
1.(2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川成都·阶段练习)下列方程表示的椭圆中,形状最接近圆的是( )
A. B. C. D.
3.(21-22高二上·北京·阶段练习)设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·浙江温州·期中)已知曲线表示椭圆,下列说法正确的是( )
A.m的取值范围为 B.若该椭圆的焦点在y轴上,则
C.若,则该椭圆的焦距为4 D.若椭圆的离心率为,则
5.(24-25高三上·广西南宁·开学考试)椭圆C:的焦点为,,上顶点为A,直线与椭圆C的另一个交点为B,若,则( )
A.椭圆C的焦距为2 B.的周长为8
C.椭圆C的离心率为 D.的面积为
三、填空题
6.(22-23高二上·广东江门·期中)已知椭圆焦点在轴,它与椭圆有相同离心率且经过点,则椭圆标准方程为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
D
C
A
BC
ABD
1.D
【分析】根据题意,利用椭圆的定义,求得的面积为,结合,求得,进而得到,代入椭圆的方程,得到,转化为,即可求解.
【详解】由椭圆,可得,
不妨设点在第一象限,由椭圆的定义知,
因为,可得,即,
可得,所以,
所以的面积为,可得,解得,
又因为,可得,即,
将点代入椭圆的方程,可得,整理得,
因为,可得,即,
解得和(舍去),即椭圆的离心率为.
故选:D.
2.C
【分析】根据椭圆方程计算离心率,越接近圆则离心率越小,即可得答案.
【详解】A:,则,
B:,则,
C:,则,
D:,则,
由上C选项中椭圆离心率最小,故最接近圆.
故选:C
3.A
【分析】根据条件知焦点在轴上,再由题设可得,得,即可求解.
【详解】因为椭圆的一个焦点为,所以焦点在轴上,
又离心率为,所以,解得,所以椭圆的方程为,
故选:A.
4.BC
【分析】
由方程表示椭圆可得判断A,再根据其它各项描述及椭圆的性质判断正误即可.
【详解】由题意,A错;
椭圆的焦点在y轴上,则,即,B对;
若,则,故,该椭圆的焦距为4,C对;
若椭圆的离心率为,则或,可得或,D错.
故选:BC
5.ABD
【分析】由已知结合椭圆的定义及性质先求出,,,即可根据焦距,焦点三角形的周长以及离心率求解ABC,根据余弦定理以及三角形面积公式可得D.
【详解】由题意可知,,,
故为等边三角形,则,,
又,
所以,,,
所以焦距,A正确;
离心率,C错误;
由椭圆定义可知,的周长,B正确.
设,则,又,
由余弦定理可得,
所以,D正确,
故选:ABD.
6.
【分析】设所求椭圆方程为,根据椭圆的离心率得到,又在椭圆上得到,求出可得答案.
【详解】椭圆的离心率为,
设所求椭圆方程为,
则,从而,,
又,∴,
∴所求椭圆的标准方程为.
故答案为: .
【考点4】椭圆的弦长与弦中点
一、单选题
1.(24-25高三上·全国·单元测试)已知椭圆的上,下顶点分别为,左、右顶点分别为,若过的中点和原点的弦长为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆,一组斜率的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·安徽六安·阶段练习)已知椭圆:的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若的中点坐标为,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二上·吉林白山·期末)已知过点的直线与椭圆交于两点,则弦长可能是( )
A.1 B. C. D.
5.(24-25高二·上海·随堂练习)设椭圆的方程为,斜率为的直线不经过原点O,而且与椭圆相交于A、B两点,M为线段AB的中点.下列结论中正确的是( )
A.直线AB与OM垂直
B.若点M坐标为,则直线方程为
C.若直线方程为,则点M坐标为
D.若直线方程为,则
三、填空题
6.(23-24高二下·云南·开学考试)已知椭圆的右顶点为,过其焦点且垂直于长轴的弦长为1,则该椭圆的离心率为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
A
C
A
BCD
BD
1.A
【分析】由题意求得直线的方程为,联立椭圆方程即可求得两个交点坐标,进一步由弦长列方程可得,结合离心率公式即可求解.
【详解】因为的中点坐标为,所以其所在直线的方程为.
则由得或,由题意和椭圆的对称性知,
得,则.
故选:A.
2.C
【分析】根据题意,设斜率的平行直线与椭圆相交于,且中点为,结合“点差法”,即可求解.
【详解】设斜率的平行直线与椭圆相交于,且中点为,
可得.
由,两式相减得,
整理得,可得,
即这些直线被椭圆截得的段的中点所在的直线方程为.
故选:C.
3.A
【分析】根据椭圆焦点坐标以及的中点坐标,利用点差法即可得,可求出椭圆的方程.
【详解】不妨设,所以,
两式相减可得,整理可得,
根据题意可知直线的斜率为,
由的中点坐标为可得;
因此,可得,
又焦点为可得,解得;
所以椭圆的方程为.
故选:A
4.BCD
【分析】讨论直线斜率存在性,设直线方程并联立椭圆方程,应用韦达定理及弦长公式求的范围,即可得答案.
【详解】由,即点在椭圆内,
若直线斜率存在,设直线为,联立椭圆,
整理得,且,
所以,
则,
若直线斜率不存在,则为长轴长,即,
综上,.
故选:BCD
5.BD
【分析】根据椭圆中点弦的性质,可以判断ABC;对于D,直线方程与椭圆方程联立,利用弦长公式即可求得,从而判断正误.
【详解】由题意可知:,
对于选项A:设,
则,且,
因为A、B两点在椭圆上,则,相减可得,
整理可得,即,
所以直线AB与OM不相互垂直,故 A错误;
对于选项B:因为,
若点M坐标为,则,可得,
所以直线方程为,即,故B正确;
对于选项C:若直线方程为,点,则,
可得,所以C错误;
对于选项D:若直线方程为,
联立方程,消去y整理得:,解得,
所以,故D正确;
故选:BD.
6./
【分析】由题意首先得,进一步结合、已知得,由次可得的值,结合离心率公式即可得解.
【详解】由题意,在中令,其中,可得,
所以,
因为过其焦点且垂直于长轴的弦长为1,
所以,所以,,
所以.
故答案为:.
【考点5】双曲线的定义及标准方程
一、单选题
1.(23-24高三上·广东湛江·阶段练习)已知点为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(2024·河南濮阳·模拟预测)在平面直角坐标系中,点F的坐标为,以线段FP为直径的圆与圆相切,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·上海·阶段练习)设是双曲线上一点,分别是双曲线左右两个焦点,若,则等于( )
A.1 B.17 C.1或17 D.5或13
二、多选题
4.(2024·广东广州·二模)已知双曲线的左右焦点分别为,左顶点为,点是的右支上一点,则( )
A.的最小值为8
B.若直线与交于另一点,则的最小值为6
C.为定值
D.若为的内心,则为定值
5.(22-23高二上·江苏·阶段练习)已知两点,若直线上存在点P,使,则称该直线为“B型直线”.下列直线中为“B型直线”的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
6.(23-24高二上·广东中山·阶段练习)已知双曲线,双曲线C上一点P到一个焦点的距离为15,则P到另一个焦点的距离为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
B
ACD
ACD
1.A
【分析】根据双曲线的定义可得,即可求解.
【详解】由于为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,
所以,故,
由于,
所以,
故选:A
2.B
【分析】分两圆外切和内切两种情况,根据两圆位置关系结合双曲线的定义分析求解.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
设,以线段FP为直径的圆的圆心为M,半径为,
若圆与圆外切,则,,
可得;
若圆与圆内切,则,,
可得;
综上所述:,
可知动点P的轨迹是以为焦点的双曲线,且,则,
所以动点P的轨迹方程为.
故选:B.
3.B
【分析】先求出,然后根据双曲线的定义结合可求得.
【详解】双曲线的,
由双曲线的定义可得.
因为,所以,得或17,
若,则在右支上,应有,不成立;
若,则在左支上,应有,成立.
故选:B.
4.ACD
【分析】根据双曲线的定义判断A;取直线可判断B;由向量的数量积公式和运算律进行化简判断C;根据双曲线的定义判断D.
【详解】对A,得,所以,
所以,
当为双曲线右支与轴交点时,取等号,
即的最小值为8,故A正确;
对B,若直线经过,当直线的斜率为0时,直线的方程为,
与双曲线的两个交点为,此时,故B错误;
对C,因为,
所以,,
两式相加得,,
所以,故C正确;
对D,设为的内心,
,
,
,
在双曲线上,,为定值,D正确,
故选:ACD.
5.ACD
【分析】首先求得满足的轨迹方程,再转化为判断直线与双曲线右支有交点,即可求解.
【详解】,所以点是以为焦点的双曲线的右支,
此时,,,,
所以双曲线方程是,,
“B型直线”是指直线与双曲线,有交点,
A. ,,,且,所以存在正根,即直线与双曲线右支有交点,所以是“型直线”,故A正确;
B.是双曲线的渐近线,所以直线不会和双曲线有交点,所以不是“型直线”,故B正确;
C.和双曲线,有交点,所以是“型直线”,故C正确;
D.联立,代入解得,那么是“型直线”,故D正确.
故选:ACD
6.31
【分析】根据题意结合双曲线的定义即可求解.
【详解】由双曲线方程可知,
设双曲线的左、右焦点分别为,,则,
根据对称性不妨设,
由双曲线定义可得,解得,
故答案为:31.
【考点6】双曲线的焦点三角形
一、单选题
1.(2024·陕西榆林·模拟预测)设,是双曲线的左,右焦点,过的直线与轴和的右支分别交于点,,若是正三角形,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
2.(23-24高二下·福建福州·期末)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左支交于两点,若,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·甘肃白银·期末)设双曲线的左,右焦点分别为,过的直线分别交双曲线左右两支于点,连接,若,则( )
A.1 B. C. D.2
二、多选题
4.(23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习)已知左、右焦点分别为,的椭圆的长轴长为4,过的直线交椭圆于P,Q两点,则( )
A.离心率
B.若线段垂直于x轴,则
C.的周长为8
D.的内切圆半径为1
5.(23-24高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知P为双曲线右支上的一个动点(不经过顶点),,分别是双曲线的左、右焦点,的内切圆圆心为,过做,垂足为A,下列结论正确的是( )
A.的横坐标为2 B.
C. D.
三、填空题
6.(23-24高二下·上海·期末)设双曲线的左、右焦点为、,点是上一点,满足,则的面积为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
B
B
B
BC
ABC
1.B
【分析】根据双曲线的定义及等边三角形的性质计算可得.
【详解】对于双曲线,则,
根据双曲线定义有,
又,,故.
故选:B
2.B
【分析】利用双曲线定义、已知条件求出、,设,由余弦定理、求出可得答案.
【详解】如图,由于,
有4,可得,
又由,可得,设,
在中,由余弦定理有.
在中,由余弦定理有.
又由,有,
可得,解得,所以双曲线的焦距为.
故选:B.
3.B
【分析】利用双曲线的几何定义,结合图中等腰直角三角形,能求解出的长,从而问题可求解.
【详解】
结合题意可知,设,则,
结合双曲线的定义可得,则,
又由双曲线的定义可得,则,解得,
所以,,,
在中,则余弦定理得:
,
所以,则,即.
故选:B.
4.BC
【分析】首先由题意把参数求出来,根据平方关系、离心率公式运算即可判断A;由题意将代入椭圆方程求出弦长即可判断B;由椭圆定义即可判断C;由的周长是定值,但面积会随着直线的倾斜程度而变化,由此即可判断D.
【详解】对于A,由题意椭圆的长轴长为4,所以,解得,
所以,离心率为,故A错误;
对于B,
由A可知椭圆方程为,由题意若直线的方程为,将其代入椭圆方程可得,即,故B正确;
对于C,的周长为,故C正确;
对于D,由题意直线斜率不为0且经过点,不妨设直线,
将其与椭圆方程联立消去得,
,
一方面,
另一方面,由C选项分析可知,不妨设的内切圆的半径为,所以,
对比两式可知,即与有关,故D错误.
故选:BC.
5.ABC
【分析】求出双曲线的实半轴长及半焦距,再利用双曲线的定义,结合三角形内切圆的性质逐项计算判断即得.
【详解】双曲线的实半轴长,半焦距,
设的内切圆在,,上的切点分别为,切点,
显然,即,而,则的横坐标为,A正确;
设的内切圆半径为,则,B正确;
延长交于点,由平分,,得,为的中点,
因此,即有,C正确;
,D错误.
故选:ABC
6.
【分析】由双曲线的方程得到,设,再根据双曲线的定义余弦定理,求得,进而求得三角形的面积.
【详解】
由题意,,不妨设,
则,由余弦定理,
所以,,
所以,.
故答案为:.
【考点7】双曲线的离心率
一、单选题
1.(2023·广东·模拟预测)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,直线l经过,且与C交于两点,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二下·上海黄浦·期中)双曲线和的离心率分别为和,若满足,则下列说法正确是( )
A.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较开阔
B.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较狭窄
C.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较开阔
D.的渐近线斜率的绝对值较大,的开口较狭窄
3.(2024·浙江杭州·模拟预测)已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作直线与双曲线的左右两支分别交于两点,且,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二下·江西·阶段练习)双曲线与的离心率分别为和,则下列结论正确的是( )
A.的焦点在x轴上,的焦点在y轴上
B.的焦点到其渐近线的距离与的焦点到其渐近线的距离相等
C.的最小值为
D.
5.(24-25高三上·浙江·开学考试)设双曲线,则( )
A.的实轴长为2
B.的焦距为
C.的离心率为
D.的渐近线方程为
三、填空题
6.(24-25高三上·江苏南京·开学考试)设双曲线的左右焦点分别为,离心率为为上一点,且,若的面积为,则 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
D
A
C
AC
BD
1.D
【分析】设,则,利用双曲线的定义表示,,由勾股定理可得关系进而可得离心率.
【详解】由题意知,,且A,B都在双曲线的右支上.
设,则,,.
在中,,得,
则,.
在中,,
即,得.
所以双曲线C的离心率为.
故选:D.
2.A
【分析】根据离心率公式及渐近线方程,得到两曲线渐近线斜率的关系,即可判断.
【详解】因为,,
又双曲线的渐近线方程为,双曲线的渐近线方程为,
因为,所以,即,即,
所以的渐近线斜率的绝对值较大,又离心率越大,双曲线开口越开阔.
故选:A.
3.C
【分析】利用焦半径三角形及双曲线的几何定义,再结合余弦定理,就可以求得离心率,从而也就可以求得渐近线方程.
【详解】
边接,由关于原点对称,可知四边形是平行四边形,
即,,由得:,
又由双曲线的定义得,解得,
再由余弦定理得:,
,
即,再由,
故渐近线方程为:,
故选:C.
4.AC
【分析】根据题意 ,利用双曲线的几何性质,结合基本不等式,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,根据双曲线的标准方程的形式,可判定A正确;
对于B中,由双曲线的几何性质,可得的焦点到其渐近线的距离为,的焦点到其渐近线的距离为,所以B错误;
对于C中,由,
当且仅当时,等号成立,所以C正确;
对于D中,由(不是定值),当且仅当时,等号成立,所以D错误.
故选:AC
5.BD
【分析】由题意得,由此即可逐一判断每一选项.
【详解】,即
由题意,所有,
所以的实轴长为,的焦距为,的离心率为,
的渐近线方程为,即,故AC错误,BD正确.
故选:BD.
6.2
【分析】根据双曲线定义以及余弦定理,由双曲线离心率和的面积为可解得.
【详解】不妨取点在第一象限,如下图所示:
根据双曲线定义可得,且;
由离心率为可得,可得,即;
设,则;
由的面积为可得,
解得;
利用余弦定理可得,
即,整理可得,
即,所以,解得.
故答案为:2
【考点8】双曲线的渐近线
一、单选题
1.(24-25高三上·广东汕头·开学考试)双曲线的一条渐近线为,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.4
2.(2024·浙江·模拟预测)双曲线C:的左、右焦点为,,直线l过点且平行于C的一条渐近线,l交C于点P,若,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
3.(23-24高二上·上海·期末)设双曲线经过点,且与具有相同的渐近线,则经过点且与双曲线有且只有一个公共点的直线有( )条.
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
4.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)直线与双曲线交于两点,点位于第一象限,过点作轴的垂线,垂足为,点为双曲线的左焦点,则( )
A.若,则
B.若,则的面积为4
C.
D.的最小值为4
5.(2024·福建泉州·模拟预测)已知双曲线C:的一条渐近线方程为,上、下焦点分别为,,则( )
A.C的方程为
B.C的离心率为2
C.若点为双曲线C上支上的任意一点,,则的最小值为
D.若点为双曲线C上支上的一点,则的内切圆面积为
三、填空题
6.(23-24高二上·广东江门·期末)写出一个与双曲线有相同渐近线,且焦点在轴上的双曲线方程为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
C
C
D
AD
BC
1.C
【分析】利用双曲线的性质计算即可.
【详解】由双曲线方程易知C的渐近线为,
所以,则.
故选:C
2.C
【分析】设,通过题意求出直线的方程、直线的方程,之后联立直线的方程、直线的方程及双曲线方程,计算即可得出答案.
【详解】设,由对称性可知P点在x轴上方或者下方不影响结果,不妨令P点在x轴下方,如图:
设、,,双曲线其中一条渐近线为,
直线的方程为,①
由,得,即直线的斜率为,直线方程为,②
由点在双曲线上,得,③
联立①③,得,联立①②,得,
则,即,因此,
所以离心率.
故选:C
3.D
【分析】首先求出双曲线的方程,再分两类讨论直线即可.
【详解】由题可设双曲线C的方程为(),
将点代入上式得:,
故双曲线C的方程为,显然其右顶点的坐标为,渐近线方程为,
当直线斜率不存在时,此时直线方程为,符合题意,
当直线与双曲线的渐近线平行时,即直线方程为时,此时也符合题意,
综上,这样的直线共有3条.
故选:D.
4.AD
【分析】根据已知,结合四边形的形状判断AB;将转化成直线斜率,借助渐近线斜率判断C;由双曲线定义,结合与之间的关系求最值判断D.
【详解】设双曲线右焦点为,由题意可知,四边形为平行四边形,
由双曲线可知:,
对于A,因为,所以,所以四边形为矩形,所以,故A正确;
对于B,据双曲线定义可知:,
若,则四边形为矩形,
则,所以,
即
所以,所以,
所以,故B不正确;
对于C,由双曲线的方程可知,
在中,,
又因为双曲线渐近线方程为:,所以,
所以,即,故C错误;
对于D,
当且仅当时,取到最小值为4,故D正确.
故选:AD.
5.BC
【分析】根据已知条件,结合双曲线的性质,以及内切圆的定义,即可依次计算判断.
【详解】对于A,双曲线C:的渐近线方程,则,
于是双曲线C的方程为,A错误;
对于B,双曲线C的离心率,B正确;
对于C,,
,当且仅当点为线段与双曲线上支的交点时取等号,C正确;
对于D,由点 在双曲线上支上,得,,
的周长,
设的内切圆半径为r,则,解得,
因此的内切圆面积为,D错误.
故选:BC
6.(答案不唯一)
【分析】设所求双曲线的方程为,再根据焦点在轴上,可得,即可得解.
【详解】设所求双曲线的方程为,
因为所求双曲线的焦点在轴上,所以,
则可取,
所以所求双曲线的方程为.
故答案为:.(答案不唯一)
【考点9】双曲线的弦长与弦中点
一、单选题
1.(23-24高二下·云南曲靖·期中)双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为( )
A.2 B.1 C. D.
2.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线的焦点恰好为矩形的长边中点,且该矩形的顶点都在双曲线上,矩形的长宽比为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)已知双曲线的右焦点为,其左右顶点分别为,过且与轴垂直的直线交双曲线于两点,设线段的中点为,若直线与直线的交点在轴上,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.3 C. D.
二、多选题
4.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知双曲线焦距长为6,则( )
A. B.的离心率为
C.的渐近线为 D.直线与相交所得弦长为
5.(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线,过原点的直线AC,BD分别交双曲线于A,C和B,D四点(A,B,C,D四点逆时针排列),且两直线斜率之积为,则下列结论正确的是( )
A.四边形ABCD一定是平行四边形 B.四边形ABCD可能为菱形
C.AB的中点可能为 D.的值可能为
三、填空题
6.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知双曲线C:,过点的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段的中点,则弦长 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
D
C
B
BC
AD
1.D
【分析】先求双曲线的渐近线,再应用点到直线距离结合圆求弦长即可.
【详解】双曲线的渐近线为,
根据对称性不妨取,圆的圆心为,半径,
可得圆心到渐近线的距离为,
则弦长为.
故选:D.
2.C
【分析】解法一:先求出长方形一个顶点,代入双曲线方程,结合解二次方程即可求解;
解法二:连接,结合几何图形利用双曲线定义得,即可求解.
【详解】解法一:由题可得,矩形的宽为,则长为,
双曲线以矩形长边中点为焦点,过顶点,如图所示,
则,代入双曲线的方程,得,即.
又因为,所以,即,
等式两边同时除以得.
设,则,即,
解得或(不合题意,舍去),即,
所以.
故选:C.
解法二:连接,由题意知,则,,,
则由双曲线的定义知,即,,
所以双曲线的离心率.
故选:C.
3.B
【分析】根据题意可得,,,,,,分别求出直线和的方程,从而得到直线和与轴的交点坐标,即可求出答案.
【详解】由题可得:,,,,,,
所以,直线的方程为:,
令,解得:,所以直线与轴交点为,
由于,则直线的方程为:,
令,解得:,所以直线与轴交点为,
因为直线与直线的交点在轴上,所以,解得:,
所以双曲线的离心率,
故选:B
4.BC
【分析】根据焦距得出判断A,B选项,根据渐近线公式计算判断C选项,联立方程求出点的坐标结合两点间距离公式计算判断D选项.
【详解】双曲线焦距长为6,可得,所以A不正确;
可得,所以的离心率为,所以B正确;
的渐近线为,所以C正确;
联立直线与双曲线方程,可得两个交点坐标为,
所以弦长为,D选项错误
故选:BC.
5.AD
【分析】根据双曲线的对称性和双曲线的结合性质,结合中点弦问题“点差法”,以及直线的夹角公式,逐项判定,即可求解.
【详解】由双曲线的中心对称性可知,点A,B分别关于原点与C,D对称,故,,
所以四边形ABCD一定是平行四边形,而直线AC,BD斜率之积为,则AC与BD不垂直,所以四边形ABCD不可能为菱形,A正确,B错误;
设,,则,,
两式作差得,
若的中点为,可得,
代入上式,求得,故AB的方程为,
联立方程组,整理得,可得,
则,此时,故C错误;
当点A位于第一象限,点B位于第二象限,
设直线OA的斜率为k,则直线OB的斜率为,结合双曲线渐近线,
易知,,可得,
又因为,所以的取值范围为;
当点A位于第四象限,点B位于第一象限,同理,可得的取值范围为.
综上的取值范围为,所以D正确.
故选:AD.
6.
【分析】设直线为,联立双曲线方程,应用韦达定理及中点坐标公式求k值,利用弦长公式求解即可.
【详解】由题设,直线l的斜率必存在,设过的直线为,
联立,得,
设,则,
所以,解得,经检验符合题意;
则,.
弦长.
故答案为:.
【考点10】抛物线及标准方程
一、单选题
1.(20-21高三上·黑龙江哈尔滨·期末)点到直线的距离比到点的距离大2,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)过抛物线上的一点P作圆C:的切线,切点为A,B,则的最小值是( )
A.4 B. C.6 D.
3.(24-25高三上·广东·阶段练习)记抛物线的焦点为,点在上,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、多选题
4.(2024·黑龙江·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在上,,则的值可能是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
5.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知抛物线的准线方程为为的焦点,过点的直线与交于两点,则( )
A.
B.若,则
C.为钝角
D.为定值
三、填空题
6.(2024·福建泉州·模拟预测)已知为坐标原点,矩形的顶点A,C在抛物线上,则顶点B的轨迹方程为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
D
B
B
AC
ACD
1.D
【分析】根据题意点到直线的距离和到点的距离相等,可得点的轨迹为抛物线,即可得解.
【详解】根据题意,设点,且点在的下方,
故点到直线的距离和到点的距离相等,
所以点的轨迹为以为焦点,以直线为准线的抛物线,
所以的轨迹方程为,
故选:D.
2.B
【分析】设,利用圆的切线性质,借助图形的面积把表示为的函数,再求出函数的最小值即可.
【详解】设,则,圆的圆心,半径,
由切圆于点,得,
则
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故选:B.
3.B
【分析】由抛物线的定义即可求解.
【详解】过点作的垂线,垂足为,则,
则,如图所示.
所以的最小值为.
故选:B.
4.AC
【分析】利用抛物线的定义来求焦半径,即可得到答案.
【详解】由点在抛物线上,可得点横坐标,
因为,由抛物线定义得,解得或,
故选:.
5.ACD
【分析】联立直线抛物线方程可得韦达定理,进而根据弦长公式求解A,根据焦半径公式可判断BD,利用数量积,结合坐标运算即可求解C.
【详解】由题意知,所以,则,设过点的动直线方程为,代入,得,设,
显然,则,
则,
当且仅当时等号成立,故A正确;
由得,,解得,所以,故B错误;
,所以为钝角,故C正确;
,为定值,故D正确.
故选:ACD.
6.
【分析】设,,则,再由,可得,进而可得答案.
【详解】如图,
设,,则,
依题意,四边形为矩形,
则,即,
所以,即,
则,
所以顶点的轨迹方程为,
故答案为:.
【考点11】抛物线的简单几何性质
一、单选题
1.(2024·山东聊城·二模)点在抛物线上,若点到点的距离为6,则点到轴的距离为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知轴上一定点,和抛物线上的一动点,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三下·北京·阶段练习)设抛物线C的焦点为F,点E是C的准线与C的对称轴的交点,点P在C上,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高三上·云南昆明·阶段练习)已知为抛物线上的三个点,且,当点与原点О重合时,,则下列说法中,正确的是( )
A.抛物线方程为
B.直线AB的倾斜角必为锐角
C.若线段AC的中点纵坐标为,AC的斜率为
D.当AB的斜率为2时,B点的纵坐标为
5.(21-22高二上·山西长治·期中)已知点F为抛物线的焦点,点K为点F关于原点的对称点,点M在抛物线C上,则下列说法正确的是( )
A.使得为等腰三角形的点M有且仅有4个
B.使得为直角三角形的点M有且仅有4个
C.使得的点M有且仅有4个
D.使得的点M有且仅有4个
三、填空题
6.(22-23高三下·上海·阶段练习)已知为抛物线的焦点,、、为抛物线上三点(允许重合),满足,且,则的取值范围是 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
B
ABD
ABD
1.A
【分析】由抛物线的定义知,点到焦点的距离等于点到准线的距离,结合点和准线的位置,求点到轴的距离.
【详解】抛物线开口向右,准线方程为,
点到焦点的距离为6,则点到准线的距离为6,
点在y轴右边,所以点到y轴的距离为4.
故选:A.
2.B
【分析】设,表示出,依题意可得恒成立,分和两种情况讨论,当时恒成立,即可得到,从而求出的取值范围.
【详解】设,则,所以
,
因为恒成立,所以恒成立,
所以恒成立,
当时显然恒成立,当时恒成立,
所以,则,又,所以,即实数的取值范围为.
故选:B
3.B
【分析】
先设,根据图形分别表示出和即可得解.
【详解】由于抛物线的对称性,不妨设抛物线为,则其焦点为,
点是的准线与的对称轴的交点,其坐标为,
点在上,设为,若,则,
且,则.
故选:B.
4.ABD
【分析】根据题意,结合抛物线的几何性质,以及直线的斜率公式,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,当点与原点重合时,直线的斜率为,
设,则,可得,
将代入抛物线方程,可得,解得,
所以抛物线方程为,所以A正确;
对于C中,因为,
若的中点纵坐标为,则,所以C错误;
对于B中,设直线的斜率为,则,,
则,,
因为,可得,所以B正确;
对于D中,由可得,,
即(*),
由,可得(*)式等价于,即,
化简得,当时,,所以D正确.
故选:ABD.
5.ABD
【分析】为等腰三角形,考虑两边相等,结合图形,可得有4个点;为直角三角形,考虑直角顶点,结合图形,可得有4个点;考虑直线,与抛物线的方程联立,解方程可得交点个数;由对称性可得有2个;考虑直线,代入抛物线的方程,解方程可得交点个数,由对称性可得点有4个.
【详解】如图,
由为等腰三角形,若,则有两个点;若,则不存在,若,则有两个点,则使得为等腰三角形的点有且仅有4个,故A正确;
由中为直角的点有两个;为直角的点不存在;为直角的点有两个,则使得为直角三角形的点有且仅有4个,故B正确;
若的在第一象限,可得直线,代入抛物线的方程可得,解得,由对称性可得在第四象限只有一个,则满足的有且只有2个,故C错误;
使得的点在第一象限,可得直线,
代入抛物线的方程,可得,,
可得点有2个;若在第四象限,由对称性可得也有2个,则使得的点有且只有4个,故D正确.
故选:ABD
6.
【分析】首先求出焦点坐标与准线方程,设,,,根据焦半径公式表示出,,,依题意可得,即可求出的取值范围,即可得解.
【详解】解:设,,,
抛物线的焦点坐标为,准线方程为,
所以,,,
,又、、为抛物线上三点,显然三点不完全重合,
,即,,
所以,
因为,所以,等价于,
由对称性,不妨设,
所以,即,
所以,所以,
所以,,,
当时,即;
当时,即;
所以
故答案为:
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