内容正文:
专题09 高二上学期期中必刷题精选(常考121题20类考点专练)
考点1
空间向量中的共线、共面问题
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江台州·阶段练习)已知直线l的方向向量,若点是直线l上的点,下列点坐标中,也是直线l上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,根据空间平行向量的坐标表示,结合方向向量的概念依次判断选项即可.
【详解】设.
A:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故A不符合题意;
B:若点在直线上,有,
则存在实数使得成立,即向量与共线,故B符合题意;
C:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故C不符合题意;
D:若点在直线上,有,
则不存在实数使得成立,即向量与不共线,故D不符合题意;
故选:B.
2.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)在空间直角坐标系中,已知点,若三点共线,则的值为( )
A. B. C.10 D.13
【答案】B
【分析】根据三点共线,可得空间向量共线,即存在实数,使得,结合向量的坐标运算,即可得答案.
【详解】因为,且三点共线,
所以存在实数,使得,
解得.
故选:B.
3.(23-24高二下·广东·期中),,,若,,共面,则实数k为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】利用空间向量共面定理列式求解即可.
【详解】由于共面,则存在,使得,
又,
故,
故,解得.
故选:D.
4.(24-25高二上·天津·阶段练习)在四面体中,空间的一点满足,若、、、四点共面,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用空间向量的共面向量定理的推论列式计算即得.
【详解】在四面体中,不共面,
而
则
所以
故选:D
5.(23-24高二上·河南周口·阶段练习)已知,,且,,不共面,若,则x,y的值分别为( )
A.,8 B.,5 C.7,5 D.7,8
【答案】A
【分析】利用共线向量定理解决即可.
【详解】因为且,则存在实数,使得,即,
又因为,,不共面,则,解得.
故选:A
6.(23-24高二上·广东江门·期中)若是空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】根据共面向量定理逐个分析判断即可.
【详解】对于A,因为,所以,,三个向量共面,所以A错误,
对于B,因为,所以,,三个向量共面,所以B错误,
对于C,假设,,三个向量共面,则存在实数,使,
所以三个向量共面,
因为是空间的一个基底,所以三个向量不共面,
所以假设错误,所以,,三个向量不共面,所以C正确,
对于D,因为,所以,,三个向量共面,所以D错误,
故选:C
7.(24-25高二下·全国·课后作业)已知A,B,C三点共线,O为空间任一点,则①;②存在三个不为0的实数,m,n,使,那么使①②成立的与的值分别为( )
A.1, B.,0 C.0,1 D.0,0
【答案】B
【分析】根据三点共线的推理即可求得,.
【详解】,B,C三点共线,,,解得,
又由,得,
由A,B,C三点共线知,,则.
故选:B
8.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)在正三棱锥中,,点满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,延长至点,使得,得到,结合空间向量的共面定理,得到四点共面,把到平面的距离转化为点到平面的距离的一半,结合正四棱锥的性质,即可求解.
【详解】如图所示,延长至点,使得,
所以,
又由,所以四点共面,
所以的最小值,即为点到平面的距离,
因为点是的中点,则点到平面的距离是点到平面的距离的一半,
又因为,所以三棱锥为正三棱锥,
取等边的中心为,连接,可得平面,
所以即为点到平面的距离,
在等边,因为,可得,
在直角中,可得,
即点到平面的距离为,所以的最小值为.
故选:B.
考点2
空间向量的数量积运算及其应用
一、单选题
1.(23-24高二上·四川泸州·期末)向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据投影向量的概念进行运算即可求得.
【详解】由题意,,,
则向量在向量上的投影向量为.
故选:A.
2.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)已知正方体的棱长为1,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】C
【分析】根据空间向量的数量积公式及运算律计算即可.
【详解】根据题意知,
则,
所以原式,
故选:C.
3.(23-24高二下·江苏常州·期中)如图,在正三棱柱中,,P为的中点,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】以为基底表示后可求的值.
【详解】由正三棱柱可得,,
而,
故
.
故选:A.
4.(24-25高二上·北京·阶段练习)如图所示,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱的长度都为1,且两两夹角为,则与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设向量,根据向量的运算法则,求得和,且,结合向量的夹角公式,即可求解.
【详解】设向量,且,
可得,
则,所以,
,
所以,
且,
所以.
故选:B.
5.(24-25高二上·湖北·阶段练习)在棱长为的正四面体中,点与满足,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】以为基底,表示出,利用空间向量的数量积求模.
【详解】如图:
以为基底,则,,
所以.
因为.
所以
.
所以.
故选:D
考点3
空间向量基本定理
一、单选题
1.(15-16高二上·贵州遵义·期末)如图,在四面体中,,点在上,且,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据向量的运算法则即可求解.
【详解】可知:,
即.
故选:B.
2.(23-24高二上·福建厦门·阶段练习)已知向量在基底下的坐标为,则在基底下的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意,结合向量坐标的意义即可求解.
【分析】因为向量在基底下的坐标为,
可得,
所以向量在基底下的坐标为.
故选:B.
3.(24-25高二上·吉林·阶段练习)在空间四边形OABC中,,,,且,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】借助空间向量的线性运算法则计算即可得.
【详解】.
故选:B.
4.(24-25高二上·北京·阶段练习)如图,已知斜三棱柱,设分别为与BC的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合图形,根据空间向量的线性运算即可得到答案.
【详解】因为,
,
.
故选:D.
5.(24-25高二上·湖北荆门·阶段练习)如图,已知空间四边形OABC,其对角线OB,AC,M,N分别是对边OA,BC的中点,点G在线段MN上,且,现用向量,,表示向量,设,则x,y,z的值分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件用,,表示,即可得答案.
【详解】由题设,
结合,得,
故选:C
考点4
空间向量解决距离问题
一、单选题
1.(23-24高二下·甘肃·期中)已知棱长为2的正方体中,,,分别是的中点,则直线与平面之间的距离为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】建立空间直角坐标系,先利用向量法证明平面EMN,根据线面距离的定义把直线AC到平面EMN的距离转化为点A到平面EMN的距离,再利用点面距离的向量公式求解即可.
【详解】如图,以为原点,建立空间直角坐标系,
则,
所以,设平面的一个法向量为,
则令,可得,所以,
即,又平面,所以平面,
故点到平面的距离即为直线到平面的距离,
又,所以点到平面的距离为,
即直线与平面之间的距离为.
故选:B
2.(23-24高二下·江苏徐州·期末)在棱长为4的正方体中,分别为棱的中点,点在棱上,且,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量和,再利用点到平面距离的向量法,即可求出结果.
【详解】如图,建立空间直角坐标系,因为正方体的棱长为4,
则,
所以,,,
设平面的一个法向量为,
由,得到,取,得到,所以,
所以点到平面的距离为,
故选:C.
3.(24-25高二上·河北张家口·阶段练习)已知四棱锥平面BCDE,底面EBCD是为直角,的直角梯形,如图所示,且,点为AD的中点,则到直线BC的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可.
【详解】由题意知,平面,平面,
所以,又,
故以为原点,所在的直线分别为轴,建立如图空间直角坐标系,
则,得
所以,,
记,
则,
所以F到直线BC的距离为.
故选:A
4.(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)在直四棱柱中,底面ABCD为等腰梯形,,为棱的中点,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】建立空间直角坐标系,求平面的法向量,利用向量方法求点面距离即可.
【详解】底面ABCD为等腰梯形,,,
如图,在底面ABCD中,过点作,垂足为,
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系.
则,
,
设平面的法向量为,
则,所以,两式相减可得,
令,解得,
则平面的一个法向量为,
则点到平面的距离为.
故选:D.
二、多选题
5.(24-25高二下·全国·课后作业)(多选)如图,在棱长为1的正方体中,E,F分别为的中点,则下列结论正确的是( )
A.点F到点E的距离为 B.点F到直线的距离为
C.点F到平面的距离为 D.平面到平面的距离为
【答案】ABC
【分析】空间向量法求两点间距离判断A,求点到直线距离判断B,应用点到平面距离判断C,求面面距离判断D选项.
【详解】以D为原点,分别以的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
由题意知,,
,
.
设平面的法向量为,
所以则可得平面的一个法向量为.
点F到点E的距离,故A正确;
点F到直线的距离为,故B正确;
点F到平面的距离,故C正确;
由正方体的性质可知,平面平面,
平面到平面的距离即为点F到平面的距离.故D错误.
故选:ABC.
考点5
空间向量解决夹角问题
一、单选题
1.(23-24高一下·河北承德·期末)在正四棱锥中,是棱的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】建立空间直角坐标系,运用空间向量法求解线线夹角.
【详解】
由题意知,
所以,,,,
,
,,
所以
故选:D.
2.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)如图,在四棱锥中,侧面底面,侧棱,底面为直角梯形,其中,,,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】取中点为,以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,根据线面角的向量公式求解可得.
【详解】取中点为,连接,
,,
又侧面底面,侧面底面,平面,
底面,
,,,连接,则,
以为原点,所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
设平面的法向量为,
则,可取,
设直线与平面所成角为,则,
直线与平面所成角的正弦值为.
故选:.
3.(23-24高二下·福建龙岩·阶段练习)如图,四棱锥的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,平面,为侧棱上的点,则二面角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】建立空间直角坐标系,结合向量即可求解.
【详解】连接,设交于点,则平面,
以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
设底面边长为,则,
显然是平面的一个法向量,
因为平面,所以是平面的一个法向量,
设二面角为,所以.
故选:B.
4.(23-24高二上·广西·期末)如图所示空间直角坐标系A﹣xyz中,是正三棱柱的底面内一动点,,直线PA和底面ABC所成的角为,则P点的坐标满足( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】写出各点坐标,求得平面法向量,利用线面角公式计算化简求得答案.
【详解】由正三棱柱,且,根据坐标系可得:,,又是正三棱柱的底面内一动点,则,所以,又平面ABC,所以是平面ABC的一个法向量,因为直线PA和底面ABC所成的角为,
所以,整理得,又z=2,所以.
故选:A.
5.(22-23高二上·湖北武汉·期中)在正四面体中,点E在棱AB上,满足,点F为线段AC上的动点,则( )
A.存在某个位置,使得
B.存在某个位置,使得
C.存在某个位置,使得直线DE与平面DBF所成角的正弦值为
D.存在某个位置,使得平面DEF与平面DAC夹角的余弦值为
【答案】C
【分析】设正四面体的底面中心为点,连接,则平面,以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立空间直角坐标系,设正四面体的棱长为,然后利用空间向量法逐一分析求解可得结果.
【详解】如下图所示,设正四面体的底面中心为点,连接,则平面,
以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立空间直角坐标系,
设正四面体的棱长为,
则,,,,,
设,其中,
对于A,若存在某个位置使得,,,
所以,解得,不满足题意,故A错误;
对于B,若存在某个位置使得,,,
则,该方程无解,故B错误;
对于C,设平面的一个法向量为,
,,
由,令,则,
若存在某个位置,使得直线DE与平面DBF所成角的正弦值为,又,
则,
整理得,解得或(舍去),
所以存在,即为的中点,满足题意,故C正确;
对于D,设平面的一个法向量为,
又,,
由,取,得,
设平面的一个法向量为,
,,
由,取,则,
若存在某个位置,使得平面DEF与平面DAC夹角的余弦值为,
则,
整理得,易得,所以该方程无解,故D错误.
故选:C.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键点在于建立空间直角坐标系,利用空间向量法解决立体几何的相关问题,解题过程要注意利用方程思想进行向量运算,认真细心,准确计算.
考点6
直线中的斜率问题
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏扬州·阶段练习)已知,直线过定点,且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【分析】根据已知条件,结合直线的斜率公式,以及直线与线段相交,即可求解.
【详解】∵,,,
则,,
直线与线段相交,
则直线的斜率的取值范围是.
故选:A.
2.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)如图,若直线 的斜率分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据斜率与倾斜角的关系即可判断.
【详解】倾斜角为锐角时,斜率为正,倾斜角越大,倾斜程度越大,斜率越大;
倾斜角为钝角时,斜率为负,倾斜角越大,倾斜程度越小,斜率越大,
所以
故选: A.
3.(24-25高二上·河南郑州·阶段练习)设点,,直线过且与线段相交,则的斜率的取值范围是( )
A.或 B. C. D.以上都不对
【答案】A
【分析】画出图形,由题意得所求直线的斜率满足或,用直线的斜率公式求出和的值,即可求解.
【详解】如图所示:由题意得,所求直线的斜率满足或,
而,,
所以或.
故选:A.
4.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)过点作直线,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题知直线的斜率,再根据斜率范围求解倾斜角的范围即可.
【详解】
设直线的倾斜角为,,
当直线的斜率不存在时,,符合,
当直线的斜率存在时,设直线的斜率为,
因为点, ,,则,,
因为直线经过点,且与线段总有公共点,所以,
因为,又,所以,
所以直线的倾斜角范围为.
故选:B.
5.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)已知实数满足,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到点在线段上移动,且,,设,利用斜率公式,求得的值,进而求得的取值范围,得到答案.
【详解】由题意知,点满足关系式,且,
可得点在线段上移动,且,,如图所示,
设,则,
因为点在线段上,所以的取值范围是.
故选:D.
考点7
直线中的平行、垂直问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线,,若,则实数( )
A. B. C.-1 D.-2
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合两直线垂直的性质列出方程即可求解.
【详解】因为直线,
所以,
解得:.
故选:C.
2.(24-25高二上·河北保定·期中)若直线与直线垂直,且直线与直线₄:垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由直线垂直的充要条件,可列出方程组解出即可.
【详解】由题意知:直线与直线垂直,则,
直线与直线垂直,则,
即得.
故选:B.
3.(24-25高二上·陕西榆林·阶段练习)已知为实数,直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】计算出时的的值,结合充分条件与必要条件的定义即可得.
【详解】若,则有,解得,
当时,,不重合,符合要求;
当时,,不重合,符合要求;
故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4.(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)已知直线与垂直,垂足为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据两直线垂直的充要条件求出,再把点代入直线,可把值求出,再把已知点代入另一直线中,求出得解.
【详解】因为直线:与直线:互相垂直,
则,解得,
又因两直线垂足为,则,解得,
将代入直线,则,
解之得,
所以.
故选:B.
5.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)设为实数,已知直线,若,则( )
A.6 B. C.6或 D.或3
【答案】A
【分析】由两条直线的一般式方程平行的条件求解即可.
【详解】因为,所以,解得:或.
当时,,平行;
当时,,可判断此时重合,舍去.
故选:A
6.(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据直线平行的等价条件求出的值,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】当,则直线分别为和直线满足平行,即充分性成立,
若直线和直线平行,
当时,直线分别为和,不满足条件,
当时,满足,即,解得或,
当时,两直线重合,故不满足条件,故,即必要性成立,
综上“”是“直线和直线平行”的充要条件,
故选:C.
考点8
直线中的对称问题
一、单选题
1.(24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知点与关于直线对称,则( )
A. B. C.0 D.3
【答案】B
【分析】将线段的中点代入直线的方程中即可求解.
【详解】由题可知,线段的中点在直线上,即,
所以,
故选:B.
2.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
【答案】A
【分析】根据线关于点对称即可得两直线平行,进而根据点的对称代入求解即可.
【详解】由于直线与直线关于点对称,
所以两直线平行,故,则,
由于点在直线上,关于点的对称点为,
故在上,代入可得,故,
故选:A
3.(23-24高二上·四川内江·期中)已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意直线为线段的中垂线,先求出直线的斜率及中点坐标,再根据两直线垂直的性质得到直线的斜率,最后利用点斜式求出方程,化简即可得出.
【详解】因为点关于直线对称的点为,所以直线为线段的中垂线,
因为,中点为,且,
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为即.
故选:D
4.(23-24高三上·广东·期末)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】作出图象,找出一个对称点和直线与直线的交点,即可求出对称直线的方程.
【详解】由题意,
在直线中,作出图象如下图所示,
由图可知,点关于直线对称的点为,
直线与直线的交点为,
∴关于直线对称的直线方程为:,即,
∴关于直线对称的直线方程是:.
故选:B.
5.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)如图已知,,,若光线从点射出,直线反射后到直线上,再经直线反射回原点,则光线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由点关于轴的对称点,设点关于直线的对称点列方程组求出,,从而求出直线,联立,得点坐标,由此能求出光线所在的直线方程.
【详解】由题意知,过点和点的直线为,且点,
设光线分别射在上的处,
由于光线从点经两次反射后又回到点,
根据反射规律,则
作出点关于的对称点,作出点关于的对称点,
则
所以共线,
因为,所以,
点关于轴的对称点
设点关于直线的对称点
所以,解得,
所以直线,即
联立,得,
所以直线,即光线L所在的直线方程为
故选:C.
考点9
直线中的距离问题
一、单选题
1.(23-24高二上·四川雅安·阶段练习)若点,到直线的距离相等,则( )
A.1 B. C.1或 D.或2
【答案】C
【分析】根据斜率公式以及中点坐标即可求解.
【详解】若,在直线的同侧,则,解得.
若,分别在直线的两侧,则直线经过的中点,则,解得.
故选:C
2.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)已知,是直线上的两点,若,则( )
A.5 B.
C.10 D.
【答案】D
【分析】根据两点间的距离公式计算即可.
【详解】由题意得:,是直线上的两点,
则,,
若,则,
即,
则,则,
故.
故选:D
3.(2024高二·全国·专题练习)已知,,且,,则坐标原点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出直线的方程,再利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】由题设可得的直线方程为;
所以原点到直线的距离为.
故选:A.
4.(24-25高二上·湖南·阶段练习)已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】的几何意义为直线上的点到原点的距离,由点到直线的距离公式可得.
【详解】点为直线上任意一点,
又的几何意义为直线上的点到的距离,
故最小值为到直线的距离,即最小值为
故选:C.
5.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)已知直线与平行,且、之间的距离与点到的距离均为,则在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设直线的方程为,根据题意可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,化简直线的方程,即可得出结果.
【详解】因为直线与平行,设直线的方程为,
因为、之间的距离与点到的距离均为,
则,解得,
所以,直线的方程为,即,
故直线在轴上的截距为.
故选:B.
6.(24-25高二上·天津河东·阶段练习)已知点在直线上,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】利用两点距离公式将问题转化为点到点的距离之和的最小值,再利用将军饮马问题的解决方法,数形结合即可得解.
【详解】因为,
设,,
则表示点到点的距离之和,
设点关于直线的对称点为,又直线斜率为,
则,解得,则,
因为点在直线上,
所以,
当为与直线的交点时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
考点10
圆的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)以直线恒过的定点为圆心,半径为的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据直线过定点可得圆心坐标,再结合半径可得圆的方程.
【详解】由,得,
令,则,
即直线恒过定点,
则圆的方程为,即,
故选:D.
2.(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)若方程表示一个圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将圆的一般方程写成标准方程,再根据等号右边的式子大于求解.
【详解】原方程可化为,
方程表示圆,则有,即.
故选:D
3.(2024·吉林长春·三模)经过,,三个点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设经过,,三个点的圆的方程为,代入三点坐标可得答案.
【详解】设经过,,三个点的圆的方程为
,
由题意可得,解得,
且满足,
所以经过,,三个点的圆的方程为,
即为.
故选:C.
4.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)已知点关于直线对称的点在圆上,则( )
A.4 B.5 C.-4 D.-5
【答案】B
【分析】先求出点的对称点,代入圆的方程求解即可.
【详解】设,则
所以
由题可知,
故选:B
5.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)已知点,则以为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据中点坐标公式算出的中点坐标为,且,从而得到所求圆的圆心和半径,可得圆的标准方程.
【详解】因为,
线段的中点为,,
所以以线段为直径的圆的圆心坐标为,半径,
所以线段为直径的圆的方程为.
故选:D.
6.(24-25高二上·河北唐山·阶段练习)已知圆的方程为,若点在圆外,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】化简得到圆的标准方程为,根据题意,列出不等式,即可求解.
【详解】由圆的方程为,
可得圆的标准方程为,所以,解得,
因为点在圆外,可得,
整理得,解得或,
综上可得,实数的取值范围是.
故选:D.
考点11
直线与圆相交及弦长问题
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)直线与圆的位置关系是( )
A.相交且过圆心 B.相切
C.相离 D.相交但不过圆心
【答案】A
【分析】先求出圆的圆心和半径,再求出圆心到直线的距离,与半径比较可得结论.
【详解】圆的圆心为,半径,
因为,所心直线过圆心,
所以直线与圆相交且过圆心.
故选:A.
2.(2024·全国·模拟预测)已知直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】求得圆心坐标为,半径为,由弦长公式可解得.
【详解】易知圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
又,解得.
故选:B.
3.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)若圆C的圆心为,且被y轴截得的弦长为8,则圆C的一般方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】运用弦长结合垂径定理求出圆的半径即可.
【详解】如图,过点 C 作CD⊥AB 于D,依题意, 因为故|CD|=3,
从而,圆的半径为 故所求圆的方程为
即
故选:C
4.(23-24高二下·全国·随堂练习)过三点的圆交于轴于两点,则=( )
A. B.8 C. D.10
【答案】C
【分析】由,则为直角三角形,所以可得圆心为的中点,半径为,从而可求出圆的方程,则可求出圆与轴的交点,进而可求出结果.
【详解】因为,所以,
所以,
所以,所以为直角三角形,
所以过三点的圆的圆心,半径为,
所以过三点的圆的方程为,
令,则,得,
所以,
故选:C
5.(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知圆是圆上的两点,点,且,则的值为( )
A. B.7 C. D.8
【答案】B
【分析】根据给定条件,设出直线的方程,与圆的方程联立,借助韦达定理及向量数量积的坐标表示求解即得.
【详解】圆的圆心,半径,由,得点共线,
显然直线不垂直于坐标轴,设直线的方程为,且,
由消去x得:,设,
则,又,
所以.
故选:B
考点12
直线与圆相切
一、单选题
1.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)若直线与圆相切,则实数的值为( )
A.或 B.1或
C.或3 D.或
【答案】C
【分析】借助圆心到切线的距离等于半径,计算即可得.
【详解】由圆心为,半径为,
即,
则,
解得或.
故选:C.
2.(24-25高二上·福建三明·阶段练习)已知圆C:,过点作圆C的切线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用点到直线的距离公式求出切线的斜率,再求直线方程即可,特别要注意直线斜率是否存在.
【详解】因为,所以圆心,半径,
①当切线斜率不存在时,无法与圆相切,舍;
②当切线斜率存在时,不妨设,则,解得.
所以切线方程为.
故选:D.
3.(24-25高二上·江西·阶段练习)已知圆经过点,则圆在点P处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先求的值, 然后求圆心坐标,接着求圆心与点连线的斜率,最后求圆在点处的切线方程.
【详解】因为圆经过点,
将点代入圆的方程可得:.即,所以,
则圆的方程为.
对于圆,其圆心坐标为,所以此圆的圆心.:
根据斜率公式,这里,,则.
因为圆的切线与圆心和切点连线垂直,若两条垂直直线的斜率分别为和,则.
已知,所以切线的斜率.
又因为切线过点,根据点斜式方程(这里),
可得切线方程为.整理得.
故选:A.
4.(23-24高三上·云南曲靖·阶段练习)过点作圆的两条切线,设切点为A,B,则切点弦AB的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求以及切线长,再根据等面积法即可得结果.
【详解】圆,即,
易知,圆C的半径,所以切线长.
所以四边形的面积为.
所以根据等面积法知:,
所以.
故选:B.
5.(2024·四川德阳·模拟预测)已知 过坐标原点O作的两条切线,切点为A、B,则四边形的面积为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】求出⊙C圆心坐标,半径,,求出和,求出四边形的面积.
【详解】
由题意得⊙C圆心为,半径,,
则,
则四边形的面积.
故选:B.
考点13
直线与圆中的最值和范围问题
一、单选题
1.(23-24高二上·吉林延边·期中)若点P在直线上,点Q在圆上,则线段PQ长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出圆的圆心和半径,判断直线与圆的位置关系,则线段PQ长度的最小值为圆心到直线的距离减去半径即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
因为圆心到直线的距离为,
所以线段PQ长度的最小值为.
故选:B
2.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)已知点,,点P是圆上任意一点,则面积的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】求出直线的方程,利用点到直线的距离,结合圆的性质求出点到直线距离的最小值即可求得面积最小值.
【详解】根据,则直线的方程为,即,
又由,则圆心为,
则,
所以点到直线的最小值,
.
故选:C
3.(24-25高二上·江苏扬州·阶段练习)已知圆上有四个点到直线的距离等于1,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】若圆上有4个点到直线的距离等于1,则到直线的距离小于1,代入点到直线的距离公式,可得答案.
【详解】圆心为,半径为,
若圆上有四个点到直线的距离等于1,
所以到直线的距离小于,
所以,所以,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
4.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)直线(其中)被圆所截得的最短弦长等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出直线过定点,根据圆的几何性质当定点与圆心连线垂直直线时,直线截得弦最短即可得解.
【详解】因为可化为,
所以直线恒过定点,
由圆知圆心,半径,
由圆的几何性质知,当与直线垂直时,直线被圆所截得弦最短,
此时弦长为,
故选:B
5.(24-25高二上·浙江杭州·阶段练习)直线分别与轴,轴交于两点,点在圆上,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出两点坐标得到,再计算圆心到直线距离,得到点P到直线距离的范围,由三角形的面积公式计算即可.
【详解】因为线分别与轴,轴交于两点,
所以,所以,
由,可得圆的圆心为,半径为,
因为点在圆上,所以圆心到直线的距离为,
故到直线的距离的范围为,
则.
故选:A.
6.(24-25高二上·黑龙江·阶段练习)已知点是坐标原点,点是圆上的动点,点,则当实数变化时,的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【分析】由点的坐标特点得到点在直线上运动,进而转化为一个动点两个定点的距离和最小问题,只需要再做一次点关于直线对称即可.
【详解】点在直线:上,
圆心关于直线对称点,
圆:关于直线对称圆:
如图:
连接与圆交直线于点,连接交圆于,
此时最小,,
故选:C
7.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)已知为圆上两动点,且,则弦的中点到直线距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出弦的中点的轨迹方程,进而可得出答案.
【详解】圆的圆心,半径,
则,
由,得,
所以,则,
在中,,
所以弦的中点的轨迹方程为,圆心为,半径,
圆心到直线距离的,
所以弦的中点到直线距离的最大值为.
故选:A .
8.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知点,点是圆上的动点,点是圆上的动点,则的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】设圆和圆,得到的最大值为,的最小值为,由点在直线上,求得关于的对称点为,结合,即可求解.
【详解】由题意,的最大时,最大,最小即可,
设圆,可得圆心,半径,
设圆,可得圆心,半径,
则的最大值为,的最小值为,
所以 ,
因为在直线上,关于的对称点为,
直线与交点为,所以,
共线时等号成立,
所以的最大值为.
故选:D.
考点14
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南·阶段练习)圆与圆的位置关系是( )
A.内含 B.内切 C.外离 D.相交
【答案】D
【分析】结合两圆的圆心距与两圆半径之间的关系,即可求解.
【详解】圆,则圆心,半径,
圆,则圆心,半径,
则,
由于,即,
故圆与圆的位置关系为相交.
故选:D.
2.(23-24高二下·黑龙江鹤岗·开学考试)圆心在直线上,且经过两圆和的交点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用圆系方程可求圆的方程.
【详解】由题可先设出圆系方程:,
则圆心坐标为; ,
又圆心在直线上,可得,解得,
所以圆的方程为:,故A正确.
故选:A.
3.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)圆与圆的公切条数为( )
A.2条 B.1条 C.3条 D.4条
【答案】A
【分析】首先把圆的一般式转换为标准式,进一步判断两圆的位置关系,最后得出两圆的公切线的条数.
【详解】由是以为圆心, 3为半径的圆.,
转换为,
即该圆是以为圆心,4为半径的圆.
所以圆心距,
所以
所以两圆相交,故公切线的条数为2,
故选:A
4.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知圆,圆,则这两圆的公共弦长为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】C
【分析】由两圆方程求出两圆公共弦所在直线方程,再与圆联立求出相交弦的弦长即可.
【详解】由圆,圆,
两式相减得相交弦所在直线方程:.
由圆可得圆,
所以圆心、半径.
所以圆心到直线的距离,
所以相交弦长为.
故选:C
5.(23-24高三上·重庆·阶段练习)已知圆,圆,下列直线中不能与圆,同时相切的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用点到直线的距离公式逐项验证即可.
【详解】由题意知:,
所以圆的圆心为,半径为1;圆的圆心为,半径为2,
对于A,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于B,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于C,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于D,圆的圆心到直线的距离为,不满足相切条件,
即直线不可能是两圆的公切线;
故选:D.
6.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知在圆上恰有两个点到原点的距离为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由两圆的圆心距大于两圆的半径只差的绝对值,小于半径之和即可求解;
【详解】由题意可得圆与圆相交,
则,
解得或,
所以的取值范围是,
故选:C.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知圆和圆交于两点,点在圆上运动,点在圆上运动,则下列说法正确的是( )
A.圆和圆关于直线对称
B.圆和圆的公共弦长为
C.的取值范围为
D.若为直线上的动点,则的最小值为
【答案】D
【分析】求出圆心和半径,再结合中垂线知识可判断A,利用等等这些距离公式结合勾股定理可判断B,由题意可知,当点和重合时,的值最小,当,,,四点共线时,的值最大,进而可判断C,求出关于直线对称点的坐标,再结合两点间距离公式可判断D.
【详解】对于A,和圆,
圆心和半径分别是,
则两圆心中点为,
若圆和圆关于直线对称,则直线是的中垂线,
但两圆心中点不在直线上,故A错误;
对于B,到直线的距离,
故公共弦长为,B错误;
对于C,圆心距为,当点和重合时,的值最小,
当四点共线时,的值最大为,
故的取值范围为,C错误;
对于D,如图,设关于直线对称点为,
则解得即关于直线对称点为,
连接交直线于点,此时最小,
,
即的最小值为,D正确.
故选:D.
8.(23-24高二下·河南·阶段练习)已知点关于直线的对称点Q落在圆上,则( )
A.1 B. C. D.0
【答案】A
【分析】根据点关于直线对称确定Q在圆上.联立,求出Q点坐标,根据对称知识,即可求得答案.
【详解】由题可知,直线l经过坐标原点O,所以,
则Q在圆上.
联立方程组,两式相减得,
代入得,则,
即,则,
而关于直线对称,
则,
故选:A
考点15
椭圆的离心率
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南衡阳·阶段练习)若椭圆满足,则该椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由椭圆离心率的公式计算.
【详解】椭圆满足,
则该椭圆的离心率.
故选:B.
2.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,以及正三角形的性质求得也即椭圆的离心率.
【详解】如图所示不妨设椭圆的左、右焦点分别为为椭圆的上顶点.
依题意可知,是正三角形.
因为在中,,
所以,即椭圆的离心率.
故选:A
3.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义结合勾股定理,易得等式求出离心率.
【详解】由椭圆定义得:,又因为,
所以解得:,
再由于,,结合勾股定理可得:
,解得,所以椭圆的离心率为,
故选:C.
4.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知椭圆的焦距为,若直线恒与椭圆有两个不同的公共点,则椭圆的离心率范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆焦点坐标以及直线过定点可得点在椭圆内部,整理不等式可得离心率.
【详解】将直线整理可得,
易知该直线恒过定点,
若直线恒与椭圆有两个不同的公共点,可知点在椭圆内部;
易知椭圆上的点当其横坐标为时,纵坐标为,即可得,
整理可得,即,
解得.
故选:A
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆的左、右焦点为为在第一象限的两个动点,且,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合椭圆定义在中由余弦定理求得,同理在中利用余弦定理可得,再由可得关系,进而得离心率.
【详解】连接,设,则,
在中,由余弦定理可得
,
即,
解得,即.
由可知,
在中利用余弦定理可得
,
同理可解得,
又因为,即,
所以.
故选:A.
6.(2025·四川巴中·模拟预测)已知是椭圆的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,结合题意可得,根据椭圆定义整理可得,根据向量关系可得∥,且,同理结合椭圆定义可得,进而可求离心率.
【详解】由题意可知:,
设,
因为,则,可得,
由椭圆定义可知:,即,
整理可得;
又因为,则∥,且,
则,可得,
由椭圆定义可知:,即,
整理可得;
即,可得,
所以椭圆C的离心率.
故选:B.
【点睛】方法点睛:椭圆的离心率(离心率范围)的求法
求椭圆的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求e的值.
考点16
双曲线的渐近线
一、单选题
1.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的性质,即可解题.
【详解】由题意可知,所以,所以双曲线的渐近线方程为.
故选:D.
2.(23-24高二下·全国·随堂练习)已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】运用离心率公式结合渐近线方程可解.
【详解】由题知,,解得,
又双曲线的焦点在x轴上,所以渐近线方程为.
故选:D
3.(23-24高二下·浙江·阶段练习)过点且与双曲线有相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据渐近线相同可设所求为,将点代入求得即可得解.
【详解】因为所求双曲线与双曲线有相同的渐近线,所以设其方程为,
又点在双曲线上,所以,解得,
则双曲线方程为.
故选:B.
4.(2024·北京东城·二模)已知双曲线过点,且一条渐近线的倾斜角为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据渐近线方程可设双曲线方程为,代入点运算求解即可.
【详解】由题意可知:双曲线的一条渐近线方程为,
设双曲线方程为,
代入点,可得,
所以双曲线的方程为.
故选:A.
5.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直接代入点到直线距离公式求出,再求离心率.
【详解】由题意可知,双曲线焦点在轴,,右焦点到渐近线的距离,
所以,,.
故选:A
6.(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
【答案】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.
考点17
双曲线的离心率
一、单选题
1.(23-24高三上·广东·期末)若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过椭圆的离心率得出之间的关系,即可求出双曲线的离心率.
【详解】由题意,
在椭圆中,离心率,
∴,即,
在双曲线中,
∴双曲线的离心率.
故选:A.
2.(23-24高二上·贵州黔东南·期末)若直线与双曲线有公共点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合双曲线的渐近线求离心率的取值范围.
【详解】由题意:的斜率要小于双曲线渐近线的斜率,
所以.
故选::D
3.(24-25高三上·河北邢台·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点且与实轴垂直的直线交双曲线于两点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】设,则,,再根据双曲线的定义求出,从而求出离心率.
【详解】设,因为为等边三角形,则,,
又,
所以双曲线的离心率.
故选:A
4.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)过双曲线的左焦点作直线与它的两条渐近线分别交于两点,且是坐标原点,则双曲线的离心率是( )
A.2 B. C. D.3
【答案】A
【分析】根据向量关系得出渐近线得倾斜角,再根据渐近线斜率及关系进而得出离心率.
【详解】
由题意可得双曲线的渐近线的方程为.
由
∵为线段的中点,
∴,则为等腰三角形.
∴,
连接
由双曲线的的渐近线的性质可得
∴
∴,即.
∴双曲线的离心率为
所以.
故选:A.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆与双曲线共焦点,分别为左、右焦点,点为与的一个交点,且,设与的离心率分别为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆与双曲线的定义,结合余弦定理构造齐次式,再利用对勾函数的性质求范围即可.
【详解】设点在第一象限,由题知,
解得,,
在中,由余弦定理得,,
化简得,即,
所以,
令,因为,所以,
则,
由“对勾”函数的性质可知,函数在区间上单调递增,
所以.
故选:C
6.(23-24高二下·甘肃·期末)过双曲线的左焦点作斜率为2的直线交于两点.若,则双曲线的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】设,由,得,设直线的方程为,代入双曲线方程化简,利用根与系数的关系,再结合可得到关于的式子,化简后可求得离心率.
【详解】设,由,得,
设直线的方程为,
由消去,得,
由根与系数的关系,得,
所以,
所以,化简得,
所以,得,
所以,可得.
故选:D
【点睛】关键点点睛:此题考查求双曲线的离心率,考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是由题意设出直线的方程为,代入双曲线方程化简整理利用根与系数的关系,考查计算能力,属于较难题.
考点18
抛物线的定义及其应用
一、单选题
1.(23-24高二下·青海·期末)已知F为抛物线的焦点,点M在C上,且,则点M到y轴的距离为( )
A.6 B.5 C.4 D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义求解.
【详解】由题意及抛物线定义,点M到C的准线的距离为6,
所以点M到y轴的距离为.
故选:C.
2.(23-24高二下·贵州遵义·期中)已知抛物线上的点到其准线的距离为4,则( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】C
【分析】根据焦半径公式得到方程,求出.
【详解】因为点到C的准线的距离为4,所以,解得.
故选:C
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知抛物线的焦点为,定点为上一动点,则的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】A
【分析】根据题意可得准线方程为,过作的准线的垂线,垂足为,从而可得,即可求解.
【详解】易知抛物线的准线方程为,过作的准线的垂线,垂足为,
由抛物线的定义可知,所以,
当且仅当三点共线且准线时,等号成立.故的最小值为12.故A正确.
故选:A.
4.(22-23高二下·河南焦作·期末)已知点,抛物线的焦点为, 射线与抛物线 交于点,与拋物线准线相交于,若 , 则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】过作准线,垂足为,根据抛物线的定义可得,可得,运算求解即可.
【详解】过作准线,垂足为,则,
由题意可得:,
且为锐角,则,
可得,
在中,,
即,解得.
故选:C.
5.(23-24高二下·湖南·期中)如图,为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则的面积为( )
A. B. C.8 D.12
【答案】B
【分析】根据抛物线定义求出,再代入回抛物线方程求出其纵坐标,最后计算面积即可.
【详解】由可得抛物线的焦点,准线方程为,
如图:过点作准线的垂线,垂足为,
根据抛物线的定义可知,设,则,解得,
将代入可得,
所以的面积为.
故选:B.
6.(23-24高二上·广东深圳·期末)已知抛物线C:上一点,点,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】利用抛物线定义将 转化为 ,数形结合根据线段和的几何意义求得 的最小值, 即可求得答案.
【详解】在抛物线 中, ,
∴,
又 , 故 在抛物线 的外部,
∴,
∵抛物线 的焦点为 , 准线方程为 ,
∴, ,
∵, 当三点共线( 在之间)时,
取到最小值 ,
∴ 的最小值为 ,
故选: C
考点19
圆锥曲线中的弦长问题及其应用
一、解答题
1.(23-24高二上·青海西宁·期中)已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,其中左焦点为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:与椭圆C交于不同两点P、Q,求弦长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出椭圆方程,由题意可得,,即可和椭圆方程;
(2)把直线与椭圆方程进行联立,结合弦长公式求解即可.
【详解】(1)由题意可设,
则,即,且,可得,
所以椭圆方程为.
(2)设,
将直线与椭圆联立,得,解得或
所以弦长.
2.(23-24高二下·贵州黔南·期中)已知抛物线,过点作一条直线交抛物线于,两点,且点为线段的中点.
(1)求线段所在的直线方程.
(2)求线段的长.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)设点,点,利用点差法即可求得直线方程的斜率,从而解决问题.
(2)由(1),联立直线方程和抛物线方程,消元得一元二次方程,再结合根系数的关系和弦长公式即可得解.
【详解】(1)设点,点,线段所在的直线方程的斜率为k
1°当斜率k不存在时,线段所在的直线方程为,
解方程得
所以,或,
此时,线段的中点坐标为,不合题意;
2°当斜率k存在时,,在抛物线上,,.
两式相减,得.
∵点是的中点,∴,即
,
直线的方程为,即;
综上,线段所在的直线方程为.
(2)由(1)知,直线方程为:,与抛物线方程联立得:
消元得,
,,
.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
【答案】(1)方程为,左、右焦点坐标分别为
(2)
【分析】(1)根据双曲线虚轴长以及离心率联立方程组即可得出的方程;
(2)联立直线与双曲线方程,由韦达定理以及弦长公式计算可得.
【详解】(1)因为的离心率为,又的虚轴长为2,所以,
又,
联立解得,,
所以的方程为,左、右焦点坐标分别为.
(2)由(1)知,
根据题意易得过的直线斜率存在,
设的直线方程为,如下图所示:
联立,化简得,
所以,
因为中点横坐标为3,所以,
解得,所以,
则,
则.
4.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且,的面积为
(1)求E的方程;
(2)若不过点F的直线l与E交于A,B两点,的重心在直线上,且则满足条件的直线l是否存在,若存在求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)由得,,再由的面积为,求出,得E的方程;
(2)由题意直线l的斜率存在,设 , , ,代入抛物线方程有 ,由 的重心在直线 上, ,得 ,又 ,有 ,得 ,可得直线l的方程.
【详解】(1)M为抛物线上一点,且,则有,
解得,故,
又的面积为,得,所以,
则E的方程为
(2)当直线l的斜率不存在时,l与E交于A,B两点,线段 AB 的中点的纵坐标为0,
的重心不在直线上,因此直线l的斜率都存在.
设 , , ,由 (1) 知 ,
由 消去x后整理得 ,则,
有
因为 的重心在直线 上,所以 ,则 ,所以 ,
由 ,有 ,则 ,即 ,所以 ,
,,满足,且直线l不过点F,
因此直线l的方程为
5.(24-25高三上·湖南·阶段练习)已知双曲线的焦点在轴上,离心率为,点在双曲线上,点分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求的方程;
(2)过作两条相互垂直的直线和,与双曲线的右支分别交于,两点和两点,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由和,及点在双曲线上,求出,即可求出的方程;
(2)设直线,其中,根据题中条件确定,再将的方程与联立,利用根与系数的关系,用表示,的长,再利用,即可求出四边形面积的最小值.
【详解】(1)因为,又由题意得 ,则有,
又点在双曲线上,故,解得,
故的方程为.
(2)
根据题意,直线的斜率都存在且不为,
设直线,其中,
因为均与的右支有两个交点,所以,所以,
将的方程与联立,可得.
设,则,
所以
,
同理,
所以.
令,所以,
则,
当,即时,等号成立.
故四边形面积的最小值为.
6.(24-25高三上·河北沧州·阶段练习)已知点为椭圆上不同两点,点为椭圆的一个焦点.
(1)求椭圆的标准方程和离心率;
(2)若的面积,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)根据椭圆上点坐标以及焦点坐标解方程可得椭圆的标准方程,由离心率定义计算可得离心率;
(2)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,联立直线以及椭圆方程并求得弦长,再由面积即可得出直线的方程.
【详解】(1)由在椭圆上可得,
解得,
又可得,因此,即
所以椭圆的标准方程为,
其离心率为.
(2)根据题意可知,若直线的斜率不存在,则,如下图所示:
此时,的面积为,满足题意;
可得此时直线的方程为;
若直线的斜率存在,设直线的方程为,如下图所示:
联立,消去并整理可得,
解得或,又,所以
此时,
点到直线的距离为,
所以的面积为,
解得,
所以直线的方程为;
综上可知,直线的方程为或
考点20
圆锥曲线中的定值、定点问题
一、解答题
1.(23-24高二上·贵州安顺·期末)已知平面直角坐标系内的动点恒满足:点到定点的距离与它到定直线的距离相等.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点的直线l与(1)中的曲线C交于A,B两点,O为坐标原点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据抛物线的定义求解即可;
(2)设,联立直线与抛物线的方程,得出韦达定理,再代入计算得即可.
【详解】(1)设点P的坐标,由题设及抛物线的定义可知,
点P的轨迹为以焦点,准线方程为的抛物线,
故点P的轨迹C的方程为:.
(2)证明:由(1)得,曲线C的方程为:.
由题设可知,直线l的斜率必不为0,故设,
由得:,,
设,,则,.
所以,,故即.
2.(2024·河南商丘·模拟预测)已知中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线经过点,且其渐近线的斜率为.
(1)求的方程.
(2)若动直线与交于两点,且,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由渐近线的斜率设,再将代入求解即可;
(2)分两种情况证明,当直线的斜率存在,设,与双曲线联立,根据韦达定理及得出,设点到直线的距离为,则由等面积法即可证明;当直线的斜率不存在,设直线的斜率为1,分别求出,即可证明.
【详解】(1)由题可设双曲线的方程为.
因为经过点,
所以,解得,
故的方程为.
(2)若直线的斜率存在,设,
由,消去得,
则,即,
设,则,
因为,所以,即,
所以,整理得,
设点到直线的距离为,则由等面积法得,所以,
又,所以;
若直线的斜率不存在,则直线的斜率为,
不妨设直线的斜率为1,则,
将点的坐标代入方程,得,
所以,
所以.
综上,为定值.
3.(24-25高三上·北京·开学考试)已知椭圆的离心率为,左、右顶点分别为A、B,左、右焦点分别为.过右焦点的直线l交椭圆于点M、N,且的周长为16.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)记直线AM、BN的斜率分别为,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知条件结合椭圆定义、离心率公式,确定的值,得出椭圆的标准方程.
(2)设直线的方程为:,与椭圆方程联立,消去得到关于的一元二次方程,由韦达定理得到,,再把用,表示出来,化简即可得解.
【详解】(1)由的周长为16,及椭圆的定义,可知:,即,
又离心率为所以
.
所以椭圆C的方程为:.
(2)依题意,直线l与x轴不重合,
设l的方程为:.
联立得:,
因为在椭圆内,所以,
即,易知该不等式恒成立,
设,
由韦达定理得.
又,则
注意到,即:
.
【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.
4.(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)在平面直角坐标系中,动点满足.记点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在y轴上(异于原点),过点T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,并且,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和.
【答案】(1)
(2)0
【分析】(1)根据抛物线的定义即可求解;
(2)设出直线,的方程,与抛物线联立,列出式子利用韦达定理即可求解.
【详解】(1)因为,
所以点M到定点的距离等于到定直线的距离,
所以M的轨迹为抛物线,方程为;
(2)设,如图:
设直线AB的方程为,
直线PQ的方程为且 ,,
由 ,得,,
,
同理,
因为,
所以,
因为,所以由得.
5.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知椭圆,点为椭圆上顶点,直线与椭圆相交于两点,
(1)若为的中点,为坐标原点,,求实数的值;
(2)若直线的斜率为,且,证明:直线过定点,并求定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析;定点坐标
【分析】(1)直曲联立表示出韦达定理,再由中点坐标公式求出,最后结合两点间距离公式求出即可;
(2)当直线的斜率不存在时,设直线方程为,则,由斜率关系求出;当直线的斜率存在时,直曲联立表示出韦达定理,再由斜率的定义结合化简得到和的关系,然后再求出直线所过定点即可;
【详解】(1)
当时,,
设,
,消去可得,
,
,
由中点坐标公式可得,,
又,解得,符合题意;
(2)当直线的斜率不存在时,设直线方程为,则,
因为点为椭圆上顶点,所以,
所以,则,
所以,
当直线的斜率存在时,直线方程为,
联立椭圆方程,消去可得,
,
,
则,
将韦达定理代入上式并化简可得,
即,舍,所以,
所以直线,此时直线过定点,
综合以上可知直线过定点.
6.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,斜率不为0的直线与交于两点.
(1)若是线段的中点,求直线的方程;
(2)若直线经过点(点在点之间),直线与直线的斜率分别为,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用中点弦问题求解即可;
(2)利用韦达定理得到再根据斜率的坐标表示可得,结合韦达定理可证明.
【详解】(1)设,则有,
且,作差可得,
所以,
由点斜式得,,
整理得即为直线的方程.
(2)
不妨设的直线方程为,
联立,消去整理得,
由韦达定理得,
所以,
因为,
所以为定值.
7.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)设动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过的直线与曲线交右支于两点(在轴上方),曲线与轴左、右交点分别为,设直线的斜率为,直线的斜率为,试判断是否为定值,若是定值,求出此值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)为定值,且定值为
【分析】(1)根据点到直线的距离以及点到点的距离公式,即可列方程化简求解,
(2)由题意,设直线的方程为,将直线方程与双曲线方程联立,结合条件求出即可.
【详解】(1)设,到定直线的距离为则,
故,平方后化简可得,
故点的轨迹的方程为:
(2)由题意,,
设直线的方程为,,,,,
由,可得,
所以,.
则,,
所以
;
当直线的斜率不存在时,,此时,
综上,为定值.
8.(23-24高二上·广西南宁·期中)在平面直角坐标系中,动点在抛物线上运动,点在轴上的射影为,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过点作直线与曲线顺次交于、两点,过点作斜率为1的直线与曲线的另一个交点为点,求证:直线过定点.
【答案】(1);
(2)证明见详解.
【分析】(1)根据向量关系得点的坐标关系,利用相关点法可得;
(2)设方程为,的方程为,联立抛物线方程,利用韦达定理可得,代入方程化简即可得证.
【详解】(1)设,则,则,
又,所以,得,
因为点在抛物线上,所以,
所以动点的轨迹方程为
(2)显然直线斜率存在且不为0,设方程为,
由得,,
设,则,
所以①,
直线的方程为,
由得,,
设,则②,
由①②得,整理得③,
若直线斜率不存在,则,代入③可得,
则,所以直线方程为;
若直线斜率存在,则,
则直线方程为,即,
将③代入得,
即,故直线斜率存在时过定点.
综上,直线过定点.
【点睛】关键点睛:第二问关键在于设出方程,联立抛物线方程,利用韦达定理消去点坐标,得到坐标关系,根据此关系代入方程整理即可得证.
9.(24-25高三上·广东·开学考试)设直线.点和点分别在直线和上运动,点为的中点,点为坐标原点,且.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设,求当取得最小值时直线的方程;
(3)设点关于直线的对称点为,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)或
(3)证明见解析
【分析】(1)设,由利用数量积坐标化得到关系,利用中点坐标公式将坐标用坐标表示,代入消元即可得;
(2)由双曲线的性质可得的范围,得到最小值,再求解最值状态下即为实轴端点时的直线方程即可;
(3)求解当直线斜率不存在时的方程;当斜率存在时,写出直线的方程,利用一垂直二平分求解点坐标,进而得到直线的方程,观察方程写出定点.
【详解】(1)设,则,
所以从而
因为,所以,即.
则,化简得.
所以点的轨迹方程为.
(2)由(1)得,则的最小值为1,此时或,
即或.
当时,可得,从而直线的方程为;
当时,同理可得直线的方程为.
(3)设,,由(2)可知,
当时,直线,得,直线;
当时,直线,得,直线.
当是其他点时,直线的斜率存在,
且,
则直线的方程为,
注意到,化简得.
点与关于直线对称,
设,则由,
解得,
又,所以
,
从而,
令,得,因此直线过定点.
【点睛】关键点点睛:解决此题目的关键在于多参设法的消参方法,一是代入消元,如第(1)问中将用动点坐标表示代入关系式即可;二是整体消元,如第(3)问中的应用;三是设而求法,解元消元,如第(3)问中坐标的运算求解.
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专题09 高二上学期期中必刷题精选(常考121题20类考点专练)
考点1
空间向量中的共线、共面问题
一、单选题
1.(23-24高二上·浙江台州·阶段练习)已知直线l的方向向量,若点是直线l上的点,下列点坐标中,也是直线l上的点是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)在空间直角坐标系中,已知点,若三点共线,则的值为( )
A. B. C.10 D.13
3.(23-24高二下·广东·期中),,,若,,共面,则实数k为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(24-25高二上·天津·阶段练习)在四面体中,空间的一点满足,若、、、四点共面,则( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·河南周口·阶段练习)已知,,且,,不共面,若,则x,y的值分别为( )
A.,8 B.,5 C.7,5 D.7,8
6.(23-24高二上·广东江门·期中)若是空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
7.(24-25高二下·全国·课后作业)已知A,B,C三点共线,O为空间任一点,则①;②存在三个不为0的实数,m,n,使,那么使①②成立的与的值分别为( )
A.1, B.,0 C.0,1 D.0,0
8.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)在正三棱锥中,,点满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
考点2
空间向量的数量积运算及其应用
一、单选题
1.(23-24高二上·四川泸州·期末)向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)已知正方体的棱长为1,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.
3.(23-24高二下·江苏常州·期中)如图,在正三棱柱中,,P为的中点,则( )
A. B.1 C. D.
4.(24-25高二上·北京·阶段练习)如图所示,在平行六面体中,以顶点为端点的三条棱的长度都为1,且两两夹角为,则与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·湖北·阶段练习)在棱长为的正四面体中,点与满足,且,则的值为( )
A. B. C. D.
考点3
空间向量基本定理
一、单选题
1.(15-16高二上·贵州遵义·期末)如图,在四面体中,,点在上,且,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·福建厦门·阶段练习)已知向量在基底下的坐标为,则在基底下的坐标为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·吉林·阶段练习)在空间四边形OABC中,,,,且,,则( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·北京·阶段练习)如图,已知斜三棱柱,设分别为与BC的中点,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·湖北荆门·阶段练习)如图,已知空间四边形OABC,其对角线OB,AC,M,N分别是对边OA,BC的中点,点G在线段MN上,且,现用向量,,表示向量,设,则x,y,z的值分别为( )
A. B.
C. D.
考点4
空间向量解决距离问题
一、单选题
1.(23-24高二下·甘肃·期中)已知棱长为2的正方体中,,,分别是的中点,则直线与平面之间的距离为( )
A.1 B. C. D.
2.(23-24高二下·江苏徐州·期末)在棱长为4的正方体中,分别为棱的中点,点在棱上,且,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·河北张家口·阶段练习)已知四棱锥平面BCDE,底面EBCD是为直角,的直角梯形,如图所示,且,点为AD的中点,则到直线BC的距离为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·河北邢台·阶段练习)在直四棱柱中,底面ABCD为等腰梯形,,为棱的中点,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(24-25高二下·全国·课后作业)(多选)如图,在棱长为1的正方体中,E,F分别为的中点,则下列结论正确的是( )
A.点F到点E的距离为 B.点F到直线的距离为
C.点F到平面的距离为 D.平面到平面的距离为
考点5
空间向量解决夹角问题
一、单选题
1.(23-24高一下·河北承德·期末)在正四棱锥中,是棱的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)如图,在四棱锥中,侧面底面,侧棱,底面为直角梯形,其中,,,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·福建龙岩·阶段练习)如图,四棱锥的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,平面,为侧棱上的点,则二面角的余弦值为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·广西·期末)如图所示空间直角坐标系A﹣xyz中,是正三棱柱的底面内一动点,,直线PA和底面ABC所成的角为,则P点的坐标满足( )
A. B.
C. D.
5.(22-23高二上·湖北武汉·期中)在正四面体中,点E在棱AB上,满足,点F为线段AC上的动点,则( )
A.存在某个位置,使得
B.存在某个位置,使得
C.存在某个位置,使得直线DE与平面DBF所成角的正弦值为
D.存在某个位置,使得平面DEF与平面DAC夹角的余弦值为
考点6
直线中的斜率问题
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏扬州·阶段练习)已知,直线过定点,且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
2.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)如图,若直线 的斜率分别为,则( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·河南郑州·阶段练习)设点,,直线过且与线段相交,则的斜率的取值范围是( )
A.或 B. C. D.以上都不对
4.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)过点作直线,若直线与连接,两点的线段总有公共点,则直线的倾斜角范围为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)已知实数满足,且,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
考点7
直线中的平行、垂直问题
一、单选题
1.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知直线,,若,则实数( )
A. B. C.-1 D.-2
2.(24-25高二上·河北保定·期中)若直线与直线垂直,且直线与直线₄:垂直,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·陕西榆林·阶段练习)已知为实数,直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)已知直线与垂直,垂足为,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)设为实数,已知直线,若,则( )
A.6 B. C.6或 D.或3
6.(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)“”是“直线和直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
考点8
直线中的对称问题
一、单选题
1.(24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习)已知点与关于直线对称,则( )
A. B. C.0 D.3
2.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为( )
A.2 B.6 C. D.
3.(23-24高二上·四川内江·期中)已知点关于直线对称的点为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三上·广东·期末)直线关于直线对称的直线方程是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·江苏无锡·阶段练习)如图已知,,,若光线从点射出,直线反射后到直线上,再经直线反射回原点,则光线所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
考点9
直线中的距离问题
一、单选题
1.(23-24高二上·四川雅安·阶段练习)若点,到直线的距离相等,则( )
A.1 B. C.1或 D.或2
2.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)已知,是直线上的两点,若,则( )
A.5 B.
C.10 D.
3.(2024高二·全国·专题练习)已知,,且,,则坐标原点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·湖南·阶段练习)已知点为直线上任意一点,则的最小值是( )
A. B.2 C. D.
5.(24-25高二上·河南周口·阶段练习)已知直线与平行,且、之间的距离与点到的距离均为,则在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·天津河东·阶段练习)已知点在直线上,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
考点10
圆的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·全国·课后作业)以直线恒过的定点为圆心,半径为的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)若方程表示一个圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·吉林长春·三模)经过,,三个点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)已知点关于直线对称的点在圆上,则( )
A.4 B.5 C.-4 D.-5
5.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)已知点,则以为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·河北唐山·阶段练习)已知圆的方程为,若点在圆外,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考点11
直线与圆相交及弦长问题
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)直线与圆的位置关系是( )
A.相交且过圆心 B.相切
C.相离 D.相交但不过圆心
2.(2024·全国·模拟预测)已知直线被圆截得的弦长为,则( )
A. B. C.4 D.
3.(24-25高二上·江西赣州·阶段练习)若圆C的圆心为,且被y轴截得的弦长为8,则圆C的一般方程为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二下·全国·随堂练习)过三点的圆交于轴于两点,则=( )
A. B.8 C. D.10
5.(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知圆是圆上的两点,点,且,则的值为( )
A. B.7 C. D.8
考点12
直线与圆相切
一、单选题
1.(23-24高二上·福建泉州·阶段练习)若直线与圆相切,则实数的值为( )
A.或 B.1或
C.或3 D.或
2.(24-25高二上·福建三明·阶段练习)已知圆C:,过点作圆C的切线,则切线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·江西·阶段练习)已知圆经过点,则圆在点P处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高三上·云南曲靖·阶段练习)过点作圆的两条切线,设切点为A,B,则切点弦AB的长度为( )
A. B. C. D.
5.(2024·四川德阳·模拟预测)已知 过坐标原点O作的两条切线,切点为A、B,则四边形的面积为( )
A.1 B. C.2 D.
考点13
直线与圆中的最值和范围问题
一、单选题
1.(23-24高二上·吉林延边·期中)若点P在直线上,点Q在圆上,则线段PQ长度的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏常州·阶段练习)已知点,,点P是圆上任意一点,则面积的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
3.(24-25高二上·江苏扬州·阶段练习)已知圆上有四个点到直线的距离等于1,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)直线(其中)被圆所截得的最短弦长等于( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·浙江杭州·阶段练习)直线分别与轴,轴交于两点,点在圆上,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·黑龙江·阶段练习)已知点是坐标原点,点是圆上的动点,点,则当实数变化时,的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
7.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)已知为圆上两动点,且,则弦的中点到直线距离的最大值为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知点,点是圆上的动点,点是圆上的动点,则的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
考点14
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南·阶段练习)圆与圆的位置关系是( )
A.内含 B.内切 C.外离 D.相交
2.(23-24高二下·黑龙江鹤岗·开学考试)圆心在直线上,且经过两圆和的交点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)圆与圆的公切条数为( )
A.2条 B.1条 C.3条 D.4条
4.(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知圆,圆,则这两圆的公共弦长为( )
A. B. C.2 D.1
5.(23-24高三上·重庆·阶段练习)已知圆,圆,下列直线中不能与圆,同时相切的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知在圆上恰有两个点到原点的距离为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知圆和圆交于两点,点在圆上运动,点在圆上运动,则下列说法正确的是( )
A.圆和圆关于直线对称
B.圆和圆的公共弦长为
C.的取值范围为
D.若为直线上的动点,则的最小值为
8.(23-24高二下·河南·阶段练习)已知点关于直线的对称点Q落在圆上,则( )
A.1 B. C. D.0
考点15
椭圆的离心率
一、单选题
1.(24-25高二上·湖南衡阳·阶段练习)若椭圆满足,则该椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知椭圆的焦距为,若直线恒与椭圆有两个不同的公共点,则椭圆的离心率范围为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆的左、右焦点为为在第一象限的两个动点,且,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(2025·四川巴中·模拟预测)已知是椭圆的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
考点16
双曲线的渐近线
一、单选题
1.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二下·全国·随堂练习)已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·浙江·阶段练习)过点且与双曲线有相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
4.(2024·北京东城·二模)已知双曲线过点,且一条渐近线的倾斜角为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
6.(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
考点17
双曲线的离心率
一、单选题
1.(23-24高三上·广东·期末)若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·贵州黔东南·期末)若直线与双曲线有公共点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·河北邢台·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点且与实轴垂直的直线交双曲线于两点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
4.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)过双曲线的左焦点作直线与它的两条渐近线分别交于两点,且是坐标原点,则双曲线的离心率是( )
A.2 B. C. D.3
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆与双曲线共焦点,分别为左、右焦点,点为与的一个交点,且,设与的离心率分别为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·甘肃·期末)过双曲线的左焦点作斜率为2的直线交于两点.若,则双曲线的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
考点18
抛物线的定义及其应用
一、单选题
1.(23-24高二下·青海·期末)已知F为抛物线的焦点,点M在C上,且,则点M到y轴的距离为( )
A.6 B.5 C.4 D.
2.(23-24高二下·贵州遵义·期中)已知抛物线上的点到其准线的距离为4,则( )
A.6 B. C.8 D.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知抛物线的焦点为,定点为上一动点,则的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
4.(22-23高二下·河南焦作·期末)已知点,抛物线的焦点为, 射线与抛物线 交于点,与拋物线准线相交于,若 , 则的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
5.(23-24高二下·湖南·期中)如图,为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则的面积为( )
A. B. C.8 D.12
6.(23-24高二上·广东深圳·期末)已知抛物线C:上一点,点,则的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
考点19
圆锥曲线中的弦长问题及其应用
一、解答题
1.(23-24高二上·青海西宁·期中)已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,其中左焦点为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:与椭圆C交于不同两点P、Q,求弦长.
2.(23-24高二下·贵州黔南·期中)已知抛物线,过点作一条直线交抛物线于,两点,且点为线段的中点.
(1)求线段所在的直线方程.
(2)求线段的长.
3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
4.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且,的面积为
(1)求E的方程;
(2)若不过点F的直线l与E交于A,B两点,的重心在直线上,且则满足条件的直线l是否存在,若存在求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
5.(24-25高三上·湖南·阶段练习)已知双曲线的焦点在轴上,离心率为,点在双曲线上,点分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求的方程;
(2)过作两条相互垂直的直线和,与双曲线的右支分别交于,两点和两点,求四边形面积的最小值.
6.(24-25高三上·河北沧州·阶段练习)已知点为椭圆上不同两点,点为椭圆的一个焦点.
(1)求椭圆的标准方程和离心率;
(2)若的面积,求直线的方程.
考点20
圆锥曲线中的定值、定点问题
一、解答题
1.(23-24高二上·贵州安顺·期末)已知平面直角坐标系内的动点恒满足:点到定点的距离与它到定直线的距离相等.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点的直线l与(1)中的曲线C交于A,B两点,O为坐标原点,证明:.
2.(2024·河南商丘·模拟预测)已知中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线经过点,且其渐近线的斜率为.
(1)求的方程.
(2)若动直线与交于两点,且,证明:为定值.
3.(24-25高三上·北京·开学考试)已知椭圆的离心率为,左、右顶点分别为A、B,左、右焦点分别为.过右焦点的直线l交椭圆于点M、N,且的周长为16.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)记直线AM、BN的斜率分别为,证明:为定值.
4.(23-24高二上·云南昆明·阶段练习)在平面直角坐标系中,动点满足.记点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)设点T在y轴上(异于原点),过点T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,并且,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和.
5.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知椭圆,点为椭圆上顶点,直线与椭圆相交于两点,
(1)若为的中点,为坐标原点,,求实数的值;
(2)若直线的斜率为,且,证明:直线过定点,并求定点坐标.
6.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,斜率不为0的直线与交于两点.
(1)若是线段的中点,求直线的方程;
(2)若直线经过点(点在点之间),直线与直线的斜率分别为,求证:为定值.
7.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)设动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过的直线与曲线交右支于两点(在轴上方),曲线与轴左、右交点分别为,设直线的斜率为,直线的斜率为,试判断是否为定值,若是定值,求出此值,若不是,请说明理由.
8.(23-24高二上·广西南宁·期中)在平面直角坐标系中,动点在抛物线上运动,点在轴上的射影为,动点满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)过点作直线与曲线顺次交于、两点,过点作斜率为1的直线与曲线的另一个交点为点,求证:直线过定点.
9.(24-25高三上·广东·开学考试)设直线.点和点分别在直线和上运动,点为的中点,点为坐标原点,且.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设,求当取得最小值时直线的方程;
(3)设点关于直线的对称点为,证明:直线过定点.
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