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专题06 圆锥曲线 曲线与方程(七大题型+优选提升题)
圆锥曲线有关的概念
1.(23-24高二上·上海奉贤·期末)抛物线的准线方程为 .
【答案】
【分析】利用抛物线的标准方程可得焦点在轴上,从而可求准线方程.
【解析】由抛物线,可得抛物线的焦点在轴上,且,所以,
所以抛物线的准线方程为.
故答案为:.
2.(23-24高二下·上海·期末)双曲线的渐近线是 .
【答案】
【分析】根据渐近线方程的公式即可求解.
【解析】双曲线的渐近线是,
故答案为:
3.(23-24高二上·上海奉贤·期末)椭圆的短轴长为 .
【答案】
【分析】利用椭圆的标准方程即可求解.
【解析】由,可得,
所以,所以椭圆的短轴长为.
故答案为:.
4.(23-24高三上·上海松江·期末)双曲线的右焦点坐标是 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义求解.
【解析】因为,所以,
且焦点在x轴上,所以右焦点为.
故答案为:.
5.(21-22高二下·上海闵行·期末)若是椭圆上动点,则到该椭圆两焦点距离之和是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆定义直接求解即可.
【解析】由椭圆方程得:,根据椭圆定义可知:到椭圆两焦点的距离之和为.
故选:B.
6.(22-23高二上·上海闵行·期末)双曲线的离心率为 .
【答案】
【分析】根据双曲线方程求出、,即可得解.
【解析】解:双曲线,则,,
所以,,
所以离心率.
故答案为:
7.(21-22高二下·上海闵行·期末)若椭圆与椭圆圆扁程度相同,则的值为 .
【答案】或
【分析】根据焦点的位置以及椭圆离心率的计算公式即可求解.
【解析】两椭圆的圆扁程度相同,所以两个椭圆的离心率相同,
椭圆的离心率为,
当焦点在轴时,椭圆的离心率为,解得
当焦点在轴时,椭圆的离心率为,可得,
故的值为或,
故答案为:或
8.(21-22高二下·上海闵行·期末)已知点在双曲线上,则( )
A.点不在双曲线上 B.点不在双曲线上
C.点在双曲线上 D.以上均无法确定
【答案】C
【分析】根据双曲线的对称性进行判断即可.
【解析】因为双曲线关于横轴、纵轴、原点对称,
而点关于横轴、纵轴、原点对称的点分别为、、,
所以只有选项C正确,
故选:C
根据圆锥曲线的方程求参数
9.(23-24高二上·上海·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据方程表示椭圆可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【解析】因为方程表示椭圆,则,解得且.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
10.(2023·上海浦东新·三模)已知曲线是焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是 .
【答案】.
【分析】根据双曲线标准方程的特点求解.
【解析】 是焦点在x轴的双曲线,
,即 ;
故答案为: .
11.(22-23高二上·上海浦东新·期末)已知曲线为实数,则下列说法错误的是( )
A.曲线可能表示两条直线
B.若,则是椭圆,长轴长为
C.若,则是圆,半径为
D.若,则是双曲线,渐近线方程为
【答案】D
【分析】A选项,注意到当时,可表示两条直线;
B选项,由题,将化为,据此可判断选项正误;
C选项,由题,将化为,据此可判断选项正误;
D选项,当,化为;当,化为,据此可判断选项正误.
【解析】A选项,注意到当时,,表示两条直线或,故A正确;
B选项,,因,则,故椭圆长轴为
,故B正确;
C选项,,则圆半径为,故C正确;
D选项,当,,则双曲线渐近线为;
当,,则双曲线渐近线为.故D错误.
故选:D
圆锥曲线的性质
12.(21-22高二下·上海徐汇·期末)设椭圆的焦距为,若,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】由的关系得出的齐次方程,转化为的方程解之可得.
【解析】由已知,,即,
解得(舍去).
故答案为:.
13.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,在上有一点满足,则点到轴的距离为 .
【答案】9
【分析】求出抛物线的准线方程,再利用抛物线定义求出点的横坐标即得.
【解析】抛物线的准线方程为:,设点,
由抛物线的定义知:,解得,
所以点到轴的距离为9.
故答案为:9
14.(23-24高二下·上海青浦·期末)已知中,,,,则以A、B为焦点,经过点C的椭圆的离心率为 .
【答案】/
【分析】由A、B为焦点,可得,点C在椭圆上,可得,即可求得椭圆的离心率.
【解析】由已知,所以,
又点C在椭圆上,所以,所以,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:.
15.(23-24高二上·上海奉贤·期末)如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为,,,,其大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆与双曲线的离心率的性质即可解决.
【解析】由题意得到椭圆①,②的b值相同,a值①比②小,则,可以知道,;
根据双曲线的开口越大离心率越大,则.
所以,
故选:A.
16.(22-23高二上·上海浦东新·阶段练习)已知是椭圆上一个动点,是椭圆的左焦点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设点,则,利用两点间的距离公式以及的取值范围可求得的最小值.
【解析】由题意知,,,则,设点,则,
所以,,
因此,的最小值为.
故答案为:.
17.(22-23高二上·上海嘉定·期末)古希腊数学家阿基米德早在2200多年前利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,已知椭圆,则该椭圆的面积为 .
【答案】
【分析】根据椭圆方程求出、,依题意椭圆的面积,从而计算可得.
【解析】对于椭圆,则、,
所以椭圆的面积;
故答案为:
18.(23-24高二下·上海·阶段练习)设,P为双曲线右支上一动点.若点P到直线的距离大于c恒成立,则c的最大值为 .
【答案】/
【分析】依据题意将题目转化为平行线间距离的最值问题,利用平行线间距离公式建立方程,求解参数值即可.
【解析】
由双曲线方程可得,则双曲线的一条渐近线方程为,
因为双曲线无限接近于渐近线,且显然直线与直线平行,
则两直线之间的距离即为的最大值,此时.
故答案为:
19.(2024·上海金山·二模)已知双曲线(,),给定的四点、、、中恰有三个点在双曲线上,则该双曲线的离心率是 .
【答案】
【分析】根据双曲线的对称性可得,两点一定在双曲线上,然后再判断另一个点,求出双曲线方程,再根据离心率公式即可得解.
【解析】根据双曲线的对称性可得,两点一定在双曲线上,
若在双曲线上,
则,方程组无解,故不在双曲线上,
则在双曲线上,
则,解得,
所以双曲线的离心率.
故答案为:.
20.(23-24高二上·上海·期末)已知P是双曲线右支上任意一点,,分别为左、右焦点,设,,则= .
【答案】/0.25
【分析】根据内切圆的性质,由切线长以及双曲线定义可得,即可利用锐角三角函数求解.
【解析】由可得,
如图:作出的内切圆与三边分别交于,
则,
又,
所以,所以轴,
由内切圆的性质可得,,
,所以,
故答案为:
21.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆的左右焦点分别为、,抛物线的焦点为,若,则椭圆的长轴长为 .
【答案】
【分析】根据抛物线焦点坐标公式,结合平面向量共线的坐标表示公式进行求解即可.
【解析】抛物线的焦点为,
设椭圆左右焦点分别为,
由得
所以,即椭圆的长轴长为,
故答案为:
22.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于点(在轴上方),过作,垂足为,则到直线的距离为 .
【答案】
【分析】分析可知是等边三角形,求出该三角形的边长,即可求解.
【解析】设直线交轴于点,因为直线的斜率为,则该直线的倾斜角为,
由抛物线的定义可得,易知轴,则,,
所以是等边三角形,
则,所以,
因此,点到直线的距离为.
故答案为:
23.(23-24高二下·上海闵行·期末)设是以为焦点的抛物线上的动点,是圆上的动点,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】根据抛物线的定义和圆的性质转化为三点一线即可求出最值.
【解析】抛物线的准线为,设点到准线的距离为,圆心,圆心到准线的距离为,则,
则,
则的最小值为4.
故答案为:4.
焦点三角形(四边形)
24.(23-24高二下·上海长宁·期末)设、为双曲线Γ:左、右焦点,且Γ的离心率为,若点M在Γ的右支上,直线与Γ的左支相交于点N,且,则 .
【答案】3
【分析】根据离心率公式求出,画出草图,结合双曲线定义可解.
【解析】如图,画出草图.
由的离心率为,且,可得,解得.
因为,
所以由双曲线的定义,可得.
故答案为:.
25.(23-24高二下·上海闵行·期末)设分别是双曲线的左,右焦点,若存在过点的直线与的左支交于两点,且为等腰直角三角形,则双曲线的离心率为 .
【答案】或
【分析】分和两种情况,结合双曲线的定义以及通径分析求解即可.
【解析】因为为等腰直角三角形,则或或,
结合对称性可知:,结果是相同的,
所以只需讨论或即可,则有:
若,可知直线与轴垂直,则,即,
整理得,解得或(舍去);
若,设,则,
因为,即,可得,
且,即,解得,
又因为,则,
即,整理可得,
所以双曲线的离心率为;
综上所述:双曲线的离心率为或.
故答案为:或.
26.(23-24高二下·上海宝山·期末)设P是椭圆第一象限部分上的一点,过P分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为M、N,则矩形OMPN的面积的最大值为 .
【答案】1
【分析】写出椭圆的参数方程,所以点,进而表示出矩形的面积,结合三角函数的知识求解最大值即可.
【解析】椭圆的参数方程为(为参数),
则可设点,
所以矩形的面积为,
所以,
因为点在第一象限,所以当且仅当,即时,等号成立,
故矩形面积的最大值为1.
故答案为:1.
27.(23-24高二下·上海·期末)如图,已知点为椭圆在第一象限内的任意一点,过椭圆的右顶点和上顶点分别作与轴和轴的平行线交于,过引、的平行线交于,交于,交于、,矩形的面积是,三角形的面积是,则
【答案】1
【分析】设,用表示矩形的面积和的面积,可得.
【解析】如图:
设,则.
因为,,所以,,
所以.
又直线的方程为:,所以,,
所以.
因为,所以.
所以.
故答案为:1
28.(19-20高二上·上海浦东新·期末)如图,、是椭圆的短轴端点,点M在椭圆上运动,且点M不与、重合,点N满足:,,则与的面积之比为 .
【答案】
【分析】设为椭圆的左顶点,由此求出点,,的坐标,利用直角三角形的性质求出的长度,进而可以求解.
【解析】解:设为椭圆的左顶点,由椭圆的性质可得在的正半轴上,
则,,,
由,可得,
则,
故答案为:.
直线与圆锥曲线
29.(23-24高二上·上海·期末)已知双曲线的焦点到渐近线的距离为,且直线与双曲线没有公共点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据双曲线的焦点到渐近线的距离可求出的值,将直线的方程与双曲线的方程联立,根据直线与双曲线无公共点可得出关于的不等式,即可解得的取值范围.
【解析】双曲线的渐近线方程为,即,
双曲线的焦点到渐近线的距离为,
联立可得,
由题意可知,关于的方程无实数解,则,
又因为,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
30.(23-24高二上·上海·期末)已知,若关于x的方程有两个不相等的实根,则b的取值范围是 .
【答案】
【分析】方程有两个不相等的实根等价于与有两个交点,利用数形结合即可求.
【解析】由题意,表示交点在轴上的椭圆的上半部分,且左顶点为,
表示斜率为1的一组平行线,
若直线与椭圆相切时,由得,
所以,解得(负根舍去),
当两图象有两个交点时,根据图象,
纵截距的取值范围为:.
故答案为:
31.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,经过的直线与抛物线交于两点,设点M在抛物线的准线上,若是等腰直角三角形,则 .
【答案】或
【分析】根据抛物线方程可得焦点坐标和准线方程,分别对直角顶点进行分类讨论,利用三角形相似以及焦点弦公式列方程即可解得的取值为或.
【解析】如下图所示:
易知抛物线的焦点为,准线方程为,
设直线的方程为,,设的中点为;
联立直线与抛物线方程可得,显然,
则,则;
可得,
因为是等腰直角三角形,当点为直角顶点时,
过点作轴的垂线,过点作,垂足为,过点作,垂足为,如下图所示:
易知,,,
所以,
可得,,可得;
又,,所以,
即,解得,可得,
所以;
同理可得当点为直角顶点时,;
当点为直角顶点时,点在以为直径的圆上,如下图所示:
易知线段的中点为,
可得以为直径的圆的方程为,
当时,解得;
即,此时与轴平行,
又是等腰直角三角形,所以,即直线与轴垂直,
显然此时,满足题意;
故答案为:或
【点睛】方法点睛:求抛物线中弦长问题时往往利用焦点弦公式,利用韦达定理以及等腰直角三角形性质,根据圆周角性质列方程可得结果.
题型06 弦长、中点弦问题
32.(21-22高二下·上海金山·期末)已知椭圆,斜率为1的直线过点其左焦点,且与椭圆交于、两点,则弦长 .
【答案】
【分析】求得直线的方程并与椭圆方程联立,结合弦长公式求得.
【解析】椭圆方程为,所以,
所以,所以直线的方程为,
由消去并化简得,
设,所以,
所以.
故答案为:
33.(21-22高二下·上海黄浦·期末)双曲线的左、右焦点分别为,已知焦距为8,离心率为2,过右焦点作垂直于轴的直线与双曲线的右支交于两点,则 .
【答案】12
【分析】根据双曲线的焦距和离心率求得双曲线方程,根据题意可令,即可求得答案.
【解析】由题意双曲线,则半焦距,
又离心率为2,则,故,
则双曲线方程为,
过右焦点作垂直于轴的直线与双曲线的右支交于两点,
则令,故,
故,
故答案为:12.
34.(21-22高二上·上海杨浦·期末)过点作斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,若M是线段的中点,则双曲线的离心率为 .
【答案】/
【分析】利用点差法,结合是线段的中点,斜率为,即可求出双曲线的离心率.
【解析】解:设,,,,则①,②,
是线段的中点,
,,
直线的方程是,
,
过点作斜率为的直线与双曲线相交于,两点,是线段的中点,
①②两式相减可得,即,
.
故答案为:.
35.(2023·上海杨浦·一模)已知抛物线的焦点为,第一象限的、两点在抛物线上,且满足,.若线段中点的纵坐标为4,则抛物线的方程为 .
【答案】
【分析】先根据焦半径公式得到的关系,然后根据弦长公式求解出,结合两点间斜率公式以及点在抛物线上求解出的值,则抛物线方程可求.
【解析】设,
因为,
所以,所以,
又因为,所以,
因为都在第一象限,所以,
又因为且,
所以,所以,所以抛物线方程为,
故答案为:.
36.(23-24高二上·上海·期末)在平面直角坐标系中,曲线,曲线.经过上一点作一条倾斜角为的直线,与交于两个不同的点,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】设,则直线的方程为,将直线方程与曲线方程联立,由可得t的取值范围,设的横坐标分别为,,结合的倾斜角为,结合弦长公式可将表示为关于t的函数,从而求得其取值范围.
【解析】设,则直线的方程为,
代入曲线的方程,得,
化简可得:,①
由于与交于两个不同的点,故关于x的方程①的判别式,即
,
解得,②
设的横坐标分别为,由①知,,
因此,结合的倾斜角为可知,
,
由②可知,,
故,
从而得,
故答案为:.
【点睛】
圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
37.(21-22高二上·上海闵行·期末)已知椭圆的左顶点为,过点作不与坐标轴垂直的直线交椭圆于点两点,直线与直线分别交于,下列说法正确的是( )
A.为定值 B.为定值
C.为定值 D.为定值
【答案】C
【分析】设直线的方程为,,联立直线与椭圆方程可得,利用直线方程可得,,则可求得,,,的值,从而可得答案.
【解析】解:由题可设直线的方程为,,
由得,所以,
则方程,令,得,所以,同理,
所以,
,
,
,
则只有为定值.
故选:C.
题型07 曲线与方程
38.(21-22高二下·上海浦东新·期末)已知椭圆的参数方程为,则该椭圆的离心率为 .
【答案】/0.6
【分析】根据给定的参数方程求出椭圆的长短半轴长,再利用离心率公式计算作答.
【解析】依题意,椭圆的长半轴长,短半轴长,则该椭圆半焦距,
所以该椭圆的离心率.
故答案为:
39.(21-22高二下·上海杨浦·期末)极坐标系中,点与点,表示同一个点,则 .
【答案】/
【分析】与点表示同一个点满足,,根据,对赋值即可求解.
【解析】由题,与点表示同一个点满足,,
所以,,
因为,所以当时,,
故答案为:
40.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆上有一点,是轴上的定点,若有一点满足,则的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】设,,根据题意,得到,代入椭圆方程,即可求解.
【解析】解:设是所求轨迹上的一点,且,
因为,且,可得,
即,可得,
代入椭圆,可得,整理得,
所以点的轨迹方程为.
故答案为:.
41.(23-24高二下·上海闵行·期末)已知点集分别表示曲线,其中实数满足,则的公共点的个数可能为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】首先根据对称性分析可知:曲线的公共点的个数不可能为奇数,再说明若曲线在坐标轴上有交点,则交点也为4个,不会出现2个,并举例说明4个交点的可能.
【解析】对于,
用替换可得:,
即,方程不变,可知曲线关于y轴对称;
用替换可得:,
即,方程不变,可知曲线关于x轴对称;
综上所述:曲线关于x、y轴对称;
同理可知:曲线关于x、y轴对称;
且,可知原点不为公共点,
结合对称性可知:曲线的公共点的个数不可能为奇数,故AC错误;
根据对称性:不妨假设,
若曲线在第一象限内有交点,根据对称性可知:每个象限内均有交点,即交点个数为4的倍数;
若曲线在坐标轴上有交点,不妨设为曲线的公共点,
则,解得,
此时曲线,曲线,
显然也为曲线的公共点,
结合对称性可知:此时至少有4个公共点,即曲线不可能有2个交点,故B错误;
例如,
则曲线,曲线,
令,则,解得,
即,解得或或或,
即交点为,为4个,故D正确;
故选:D.
【点睛】关键点点睛:分析方程的对称性,结合对称性可知交点个数必为偶数.
一、解答题
1.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的离心率是,点是椭圆的上顶点,点是椭圆上不与椭圆顶点重合的任意一点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设圆,若直线与圆相切,求点的坐标;
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据离心率得到,从而得到椭圆方程.
(2)确定圆心和半径,设出直线,根据圆心到直线的距离等于半径得到斜率,解得答案.
【解析】(1)椭圆的离心率是,解得.
故椭圆方程为:.
(2)圆,即,
故圆心,半径,,
设直线的方程为,即,
直线与圆相切,则,解得,
当时,,解得或(舍),故,
当时,,解得或(舍),故,
故或
2.(21-22高二下·上海黄浦·期末)某团队开发一款“猫捉老鼠”的游戏,如图所示,A、B两个信号源相距10米,O是AB的中点,过O点的直线l与直线AB的夹角为45°,机器猫在直线l上运动,机器鼠的运动轨迹始终满足:接收到A点的信号比接收到B点的信号晚秒,其中(单位:米/秒)是信号传播的速度.
(1)以O为原点,以OB方向为x轴正方向,且以米为单位建立平面直角坐标系,设机器鼠所在位置为点P,求点P的轨迹方程;
(2)若游戏设定:机器鼠在距离直线l不超过2米的区域运动时,有“被抓”的风险.如果机器鼠保持目前的运动轨迹不变,是否有“被抓”风险?
【答案】(1)
(2)如果机器鼠保持目前的运动轨迹不变,有被抓风险.
【分析】(1)结合双曲线的定义求得正确答案.
(2)求与直线距离为2的平行直线的方程,结合平行直线与点轨迹有无公共点即可.
【解析】(1)依题意,,
所以点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
,
所以点的轨迹方程为.
(2)直线的方程为,即,
设与直线的距离为2的平行直线的方程为,
所以,
所以与直线的距离为2的平行直线的方程为或,
双曲线的渐近线为,
直线,即,斜率为,过点,
,所以直线与点的轨迹没有公共点.
直线,即,
由,消去并化简得,
,
又,所以方程存在大于4的实数解,
所以直线与点的轨迹有公共点.
综上所述,如果机器鼠保持目前的运动轨迹不变,有被抓风险.
3.(24-25高二下·上海·期末)双曲线的左、右焦点分别为、,直线l过且与双曲线交于A、B两点.
(1)若双曲线的离心率为2;求b的值;
(2)若l的倾斜角为,是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(3)设,若l的斜率存在,且,求l的斜率.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)利用离心率求解即可,(2)利用是等边三角形,得到,(3)由知,故.联立双曲线和直线的方程结合韦达定理求解即可.
【解析】(1),,∴.
∴,∴;
(2)设.由题意,,,,
因为是等边三角形,所以,即,
解得.故双曲线的渐近线方程为;
(3)由已知,,.
设,,直线l:.显然.
由,得.
因为l与双曲线交于两点,所以,且.
设AB的中点为.
由
即,知,故.
而,,,
所以,得,故l的斜率为.
4.(24-25高二下·上海·期末)已知点,,动点满足直线与的斜率之积为.记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)写出曲线的两条性质;
(3)过坐标原点的直线交于,两点,点在第一象限,轴,垂足为,连接并延长交于点.证明:是直角三角形.
【答案】(1),为中心在坐标原点,焦点在轴上的椭圆,不含左右顶点;
(2)答案见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)根据斜率的计算公式利用直接法即可得结果;
(3)根据椭圆(类似)的性质作答即可;
(3)直线的斜率为,通过联立方程组求出的坐标,通过斜率计算公式可得的斜率为,进而可得结果.
【解析】(1)依题意可得,
化简得,
∴为中心在坐标原点,焦点在轴上的椭圆,不含左右顶点;
(2)曲线的上下顶点为,曲线上点到中心的距离的取值范围为等;
(3)设直线的斜率为,则其方程为.
由,解得.
记,则,,.
于是直线的斜率为,方程为.
由得①,
设,则和是方程①的解,故,由此得.
从而直线的斜率为,∴,即是直角三角形.
5.(22-23高二下·上海松江·期末)已知椭圆:的离心率是,点是椭圆的上顶点,点是椭圆上不与椭圆顶点重合的任意一点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设圆.若直线与圆相切,且点在轴右方,求点的坐标;
(3)若点是椭圆上不与椭圆顶点重合且异于点的任意一点,点关于轴的对称点是点,直线、分别交轴与点、点,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不为定值,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)为定值,
【分析】(1)根据椭圆离心率的定义可得结果;
(2)设直线的方程为,由直线与圆相切求出k,联立直线与椭圆方程解方程组得交点坐标可得结果;
(3)设,由三点共线,得,由三点共线,得,计算可得结果.
【解析】(1)因为椭圆的离心率是,解得,
故椭圆方程为:.
(2)圆,即,
故圆心,半径,,
设直线的方程为,即,
直线与圆相切,则,解得,
因为点在轴右方,所以,
由,解得或(舍),故.
(3)设,
且,,
因三点共线,则,即,
解得,
因三点共线,同理可得,,
所以为定值,该定值为.
【点睛】关键点点睛:本题第三问关键点是根据三点共线,得,由三点共线,得,计算可得结果.
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专题06 圆锥曲线 曲线与方程(七大题型+优选提升题)
圆锥曲线有关的概念
1.(23-24高二上·上海奉贤·期末)抛物线的准线方程为 .
2.(23-24高二下·上海·期末)双曲线的渐近线是 .
3.(23-24高二上·上海奉贤·期末)椭圆的短轴长为 .
4.(23-24高三上·上海松江·期末)双曲线的右焦点坐标是 .
5.(21-22高二下·上海闵行·期末)若是椭圆上动点,则到该椭圆两焦点距离之和是( )
A. B. C. D.
6.(22-23高二上·上海闵行·期末)双曲线的离心率为 .
7.(21-22高二下·上海闵行·期末)若椭圆与椭圆圆扁程度相同,则的值为 .
8.(21-22高二下·上海闵行·期末)已知点在双曲线上,则( )
A.点不在双曲线上 B.点不在双曲线上
C.点在双曲线上 D.以上均无法确定
根据圆锥曲线的方程求参数
9.(23-24高二上·上海·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围为 .
10.(2023·上海浦东新·三模)已知曲线是焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是 .
11.(22-23高二上·上海浦东新·期末)已知曲线为实数,则下列说法错误的是( )
A.曲线可能表示两条直线
B.若,则是椭圆,长轴长为
C.若,则是圆,半径为
D.若,则是双曲线,渐近线方程为
圆锥曲线的性质
12.(21-22高二下·上海徐汇·期末)设椭圆的焦距为,若,则椭圆的离心率为 .
13.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,在上有一点满足,则点到轴的距离为 .
14.(23-24高二下·上海青浦·期末)已知中,,,,则以A、B为焦点,经过点C的椭圆的离心率为 .
15.(23-24高二上·上海奉贤·期末)如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为,,,,其大小关系为( )
A. B.
C. D.
16.(22-23高二上·上海浦东新·阶段练习)已知是椭圆上一个动点,是椭圆的左焦点,则的最小值为 .
17.(22-23高二上·上海嘉定·期末)古希腊数学家阿基米德早在2200多年前利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,已知椭圆,则该椭圆的面积为 .
18.(23-24高二下·上海·阶段练习)设,P为双曲线右支上一动点.若点P到直线的距离大于c恒成立,则c的最大值为 .
19.(2024·上海金山·二模)已知双曲线(,),给定的四点、、、中恰有三个点在双曲线上,则该双曲线的离心率是 .
20.(23-24高二上·上海·期末)已知P是双曲线右支上任意一点,,分别为左、右焦点,设,,则= .
21.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆的左右焦点分别为、,抛物线的焦点为,若,则椭圆的长轴长为 .
22.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,经过点且斜率为的直线与抛物线交于点(在轴上方),过作,垂足为,则到直线的距离为 .
23.(23-24高二下·上海闵行·期末)设是以为焦点的抛物线上的动点,是圆上的动点,则的最小值为 .
焦点三角形(四边形)
24.(23-24高二下·上海长宁·期末)设、为双曲线Γ:左、右焦点,且Γ的离心率为,若点M在Γ的右支上,直线与Γ的左支相交于点N,且,则 .
25.(23-24高二下·上海闵行·期末)设分别是双曲线的左,右焦点,若存在过点的直线与的左支交于两点,且为等腰直角三角形,则双曲线的离心率为 .
26.(23-24高二下·上海宝山·期末)设P是椭圆第一象限部分上的一点,过P分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为M、N,则矩形OMPN的面积的最大值为 .
27.(23-24高二下·上海·期末)如图,已知点为椭圆在第一象限内的任意一点,过椭圆的右顶点和上顶点分别作与轴和轴的平行线交于,过引、的平行线交于,交于,交于、,矩形的面积是,三角形的面积是,则
28.(19-20高二上·上海浦东新·期末)如图,、是椭圆的短轴端点,点M在椭圆上运动,且点M不与、重合,点N满足:,,则与的面积之比为 .
直线与圆锥曲线
29.(23-24高二上·上海·期末)已知双曲线的焦点到渐近线的距离为,且直线与双曲线没有公共点,则的取值范围是 .
30.(23-24高二上·上海·期末)已知,若关于x的方程有两个不相等的实根,则b的取值范围是 .
31.(23-24高二上·上海·期末)已知抛物线的焦点为,经过的直线与抛物线交于两点,设点M在抛物线的准线上,若是等腰直角三角形,则 .
题型06 弦长、中点弦问题
32.(21-22高二下·上海金山·期末)已知椭圆,斜率为1的直线过点其左焦点,且与椭圆交于、两点,则弦长 .
33.(21-22高二下·上海黄浦·期末)双曲线的左、右焦点分别为,已知焦距为8,离心率为2,过右焦点作垂直于轴的直线与双曲线的右支交于两点,则 .
34.(21-22高二上·上海杨浦·期末)过点作斜率为的直线与双曲线相交于A,B两点,若M是线段的中点,则双曲线的离心率为 .
35.(2023·上海杨浦·一模)已知抛物线的焦点为,第一象限的、两点在抛物线上,且满足,.若线段中点的纵坐标为4,则抛物线的方程为 .
36.(23-24高二上·上海·期末)在平面直角坐标系中,曲线,曲线.经过上一点作一条倾斜角为的直线,与交于两个不同的点,则的取值范围为 .
37.(21-22高二上·上海闵行·期末)已知椭圆的左顶点为,过点作不与坐标轴垂直的直线交椭圆于点两点,直线与直线分别交于,下列说法正确的是( )
A.为定值 B.为定值
C.为定值 D.为定值
题型07 曲线与方程
38.(21-22高二下·上海浦东新·期末)已知椭圆的参数方程为,则该椭圆的离心率为 .
39.(21-22高二下·上海杨浦·期末)极坐标系中,点与点,表示同一个点,则 .
40.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆上有一点,是轴上的定点,若有一点满足,则的轨迹方程为 .
41.(23-24高二下·上海闵行·期末)已知点集分别表示曲线,其中实数满足,则的公共点的个数可能为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
一、解答题
1.(23-24高二下·上海·期末)已知椭圆的离心率是,点是椭圆的上顶点,点是椭圆上不与椭圆顶点重合的任意一点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设圆,若直线与圆相切,求点的坐标;
2.(21-22高二下·上海黄浦·期末)某团队开发一款“猫捉老鼠”的游戏,如图所示,A、B两个信号源相距10米,O是AB的中点,过O点的直线l与直线AB的夹角为45°,机器猫在直线l上运动,机器鼠的运动轨迹始终满足:接收到A点的信号比接收到B点的信号晚秒,其中(单位:米/秒)是信号传播的速度.
(1)以O为原点,以OB方向为x轴正方向,且以米为单位建立平面直角坐标系,设机器鼠所在位置为点P,求点P的轨迹方程;
(2)若游戏设定:机器鼠在距离直线l不超过2米的区域运动时,有“被抓”的风险.如果机器鼠保持目前的运动轨迹不变,是否有“被抓”风险?
3.(24-25高二下·上海·期末)双曲线的左、右焦点分别为、,直线l过且与双曲线交于A、B两点.
(1)若双曲线的离心率为2;求b的值;
(2)若l的倾斜角为,是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(3)设,若l的斜率存在,且,求l的斜率.
4.(24-25高二下·上海·期末)已知点,,动点满足直线与的斜率之积为.记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)写出曲线的两条性质;
(3)过坐标原点的直线交于,两点,点在第一象限,轴,垂足为,连接并延长交于点.证明:是直角三角形.
5.(22-23高二下·上海松江·期末)已知椭圆:的离心率是,点是椭圆的上顶点,点是椭圆上不与椭圆顶点重合的任意一点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设圆.若直线与圆相切,且点在轴右方,求点的坐标;
(3)若点是椭圆上不与椭圆顶点重合且异于点的任意一点,点关于轴的对称点是点,直线、分别交轴与点、点,探究是否为定值,若为定值,求出该定值,若不为定值,说明理由.
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