内容正文:
检测06 圆锥曲线的方程(能力卷)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·广东佛山·模拟预测)已知M是抛物线上的一点,F是抛物线的焦点,以为始边、为终边的角,则点M的横坐标为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二下·北京延庆·期中)已知,,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·全国·随堂练习)设为椭圆上的任意一点,,为其上、下焦点,则的最大值是( )
A.4 B.6 C.9 D.12
4.(24-25高三上·贵州遵义·阶段练习)设椭圆的左、右焦点分别为,,过作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2024·陕西西安·模拟预测)已知双曲线的焦点关于渐近线的对称点在双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
6.(2025·安徽·一模)抛物线的焦点为,准线与轴的交点为.过点作直线与抛物线交于两点,其中点A在点B的右边.若的面积为,则等于( )
A. B.1 C.2 D.
7.(24-25高三上·陕西安康·开学考试)在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
8.(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.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.(24-25高二上·全国·课后作业)设,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且.则下列说法中正确的是( )
A., B.为直角三角形
C.的面积为6 D.的面积为12
10.(2024·云南昆明·三模)已知分别是双曲线的左、右焦点,是左支上一点,且在在上方,过作角平分线的垂线,垂足为是坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的斜率为
B.若,则
C.若,则
D.若,则
11.(2024·重庆·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点与点关于原点对称,过点的直线与抛物线交于,两点(点和点在点的两侧),则下列命题正确的是( )
A.若为的中线,则
B.
C.存在直线使得
D.对于任意直线,都有
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(2024·黑龙江牡丹江·一模)设为坐标原点,是以为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为 .
13.(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,点在以为圆心、为半径的圆上,且直线与圆相切,若直线与的一条渐近线交于点,且,则的离心率为 .
14.(24-25高二上·上海·单元测试)椭圆C:的左、右焦点分别为、,点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接、,设的平分线交椭圆C的长轴于点,则m的取值范围为 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. (13分) (2024·海南·模拟预测)已知双曲线的实轴长为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点且斜率为的直线与双曲线的另一个交点为,求.
16. (15分) (23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆,右焦点的坐标为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点(直线不与轴垂直),已知点与点关于轴对称,证明:直线恒过定点,并求出此定点坐标.
17. (15分) (23-24高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知抛物线,其准线方程为.
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线与抛物线交于不同的两点,,若以线段为直径的圆过坐标原点,求的值.
18. (17分) (24-25高三上·四川达州·开学考试)定义:若椭圆上的两个点满足,则称为该椭圆的一个“共轭点对”,记作.已知椭圆的一个焦点坐标为,且椭圆过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求证:有两个点满足“共轭点对”,并求出的坐标;
(3)设(2)中的两个点分别是,设为坐标原点,点在椭圆上,且,顺时针排列且,证明:四边形的面积小于.
19. (17分) (24-25高三上·湖南·阶段练习)在平面直角坐标系中,抛物线的焦点到准线的距离等于椭圆的短轴长,点在抛物线上,圆(其中).
(1)若为圆上的动点,求线段长度的最小值;
(2)设是抛物线上位于第一象限的一点,过作圆的两条切线,分别交抛物线于点.证明:直线经过定点.
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
A
D
D
A
B
ABC
AC
题号
11
答案
ABD
1.D
【分析】过作轴于点,设点的横坐标为,利用抛物线的定义得到,在中,利用余弦和二倍角的余弦公式即可求解.
【详解】解:过作轴于点,设点的横坐标为,
抛物线,则焦点,准线方程为,
根据抛物线的定义得,
在中,
,
.
故选:D.
2.D
【分析】根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由可知,点P的轨迹是以为焦点的双曲线上支,
设双曲线的方程为,可知,,
所以,,,
所以双曲线的方程为.
故选:D.
3.C
【分析】利用椭圆的定义和基本不等式求解即可.
【详解】椭圆,
故,
故,当且仅当时,等号成立.
故选:C
4.A
【分析】由题意结合椭圆定义可求出,再由通径定义可得,进而求出,再由结合离心率公式即可求解.
【详解】由题意可知,
所以由椭圆定义得,
又由椭圆通径定义可知,所以,即,
所以.
故选:A.
5.D
【分析】设双曲线的右焦点为,求出渐近线方程,设F关于的对称点为,由中点坐标公式和两直线垂直的条件列出方程,化简整理即可求解.
【详解】双曲线的右焦点为,渐近线方程为:,
设F关于的对称点为,
由题意可得,解得,
又点M在双曲线上,则,
整理得:,得离心率,
故选:D
6.D
【分析】先由题得直线斜率必存在且,故由对称性不妨设得A和B在第一象限,过作轴交于点,则根据题意可得结合点,然后利用结合条件条件即得.
【详解】由题可知,,直线斜率必存在,且,
由对称性不妨设,则A和B在第一象限,
因为,所以,过作轴交于点,
则,即,
又点在上,所以即,
代入得,
整理得,即,
所以或,此时或,
因为A和B在第一象限,所以,故,
所以
,
所以即.
故选:D.
【点睛】思路点睛:由图的结构特征可知,所以解决本题的方向是求出点A和B,先由题得直线斜率必存在,且,故由对称性不妨设得A和B在第一象限,过作轴交于点,则由得,再结合点在上计算整理得或,进而由A和B在第一象限求出点A和B.
7.A
【分析】由点在双曲线上得到,再由图中角度关系结合两角差的正切展开式得到,然后结合已知得到,最后由离心率的齐次式得到结果;
【详解】
设,则,,
,则,①
则,
所以,
,
所以,②
将①代入②得,
,
因为,
所以,
所以双曲线的离心率为,
故选:A.
【点睛】方法点睛:过两点的直线斜率(或正切值)为,再结合两角差的正切展开式将问题转化为.
8.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.
9.ABC
【分析】由椭圆的定义可得,结合可求出的值,然后逐个分析判断即可.
【详解】由,得,则
,
因为P是椭圆上一点,所以,
因为,所以,,所以A正确,
对于B,因为,所以,所以为直角三角形,所以B正确,
对于CD,因为为直角三角形,,所以,所以C正确,D错误.
故选:ABC.
10.AC
【分析】根据垂直关系以及角平分线可得,即可求解斜率,判断A,根据数量积的几何意义即可根据长度求解B,根据三角形全等,以及三角形的中位线即可求解DC.
【详解】,不妨设在第二象限,
当时,则,则,故,
,,故,,
由于是的角平分线,所以,进而可得,故斜率为,故A正确,
由于,所以,B错误,
延长,交于点,连接,
由于是的角平分线,,所以,
故是的中点,,
由双曲线定义可得,
又是的中点,,故C正确,D错误,
故选:AC
11.ABD
【分析】取,两点都在第一象限, 设,,联立抛物线,利用韦达定理以及抛物线的定义来判断各项正误.
【详解】不妨取,两点都在第一象限,过分别作抛物线准线的垂线,垂足为,
设,,,
联立,得且,即,
所以,
则,
对于A:若为的中线,则,结合得,所以,
所以,,
此时,所以,A正确;
对于B:由求根公式,
则,所以,B正确;
对于C:若,即,明显等腰直角三角形,
此时,即,所以,解得,此时,
此时为同一点,不合题意,C错误;
对于D:,
又,结合,都恒成立,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,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.
12.
【分析】根据向量的共线关系可得,即可由斜率公式得斜率表达式,结合基本不等式即可求解最值.
【详解】解:根据题意可设,,,
又,,,
,,,
,
当且仅当,即时,等号成立,
直线的斜率的最大值为.
故答案为:.
13.
【分析】由题意可得,由此求出,,即可求出点坐标,代入,即可得出答案.
【详解】不妨设点在第一象限,连接,则,
故,,
设,因为,所以为的中点,
,故.,
将代入中,故,则.
故答案为:.
14.
【分析】先设,分别求出直线,的方程,再由角平分线的性质,得到,结合的取值范围即可得的取值范围;
【详解】
设,则.
又,,
所以直线,的方程分别为,
.
由点到两直线的距离相等得,,
所以.
因为,,
所以,所以,
因此.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【分析】(1)将点代入双曲线方程即可求解;
(2)写出直线方程,与双曲线方程联立,由弦长公式可得结果.
【详解】(1)因为双曲线的实轴长为,所以,解得:;
又因为点在双曲线上,所以,解得:,
所以双曲线的标准方程为:
(2)设,
由题可得过点且斜率为的直线方程为:,即,
联立,消去可得:,
所以,,
所以
16.(1)
(2)证明见解析,.
【分析】(1)由题意得到关于a,b,c的方程组,求解方程组确定a,b,c的值即可确定椭圆方程;
(2)设,,,联立直线方程与椭圆方程,由题意可得,结合韦达定理和直线斜率的定义得到m与k的关系,代入直线PB的方程即可证得直线过定点.
【详解】(1)由已知得,解得,
椭圆的标准方程,
(2)
设,则,
可设的直线方程为,
联立方程,整理得,
,
,
,
整理得,,
,解得,
的直线方程为:,
直线恒过定点.
17.(1);
(2).
【分析】(1)根据抛物线的标准方程和准线方程即可求解;
(2)利用直径所对的圆周角为直角,得出,再用向量的坐标表示垂直关系,结合韦达定理建立方程,即可求解.
【详解】(1)准线为,,
抛物线的方程为;
(2)
设,,联立得,
,得,
则,,
所以
以为直径的圆过坐标原点,所以,即,
则,
或,经检验,当时,直线过坐标原点,不合题意,
又,
综上,的值为.
18.(1)
(2)证明见解析,点的坐标为
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意,根据椭圆的焦点坐标、点在椭圆上以及,,的关系列出等式即可求出椭圆的标准方程;
(2)设,根据“共轭点对”得到直线方程为,再联立方程求解;
(2)将直线的方程与椭圆方程联立,求出,的坐标,设点,,,,利用点差法得到,设过点且与直线平行的直线的方程为,求出直线与椭圆相切时的值,再检验证明此时不满足,进而证明四边形面积小于.
【详解】(1)由题,椭圆的另一焦点为,
因此,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设“共轭点对”中点的坐标为,
根据“共轭点对”定义:
点的坐标满足所以或
于是有两个点满足,且点的坐标为.
(3)设.
设所在直线为,则的方程为.
设点,则
两式相减得.
又,于是,则,所以线段的中点在直线上.
所以线段被直线平分.
设点到直线的距离为,
则四边形的面积.
又,则有.
设过点且与直线平行的直线的方程为,则当与相切时,取得最大值.
由消去得
令,解得.
当时,方程为,即,解得,
则此时点或点必有一个和点重合,不符合条件,
从而直线与不可能相切,
即小于直线和平行直线(或)的距离,
所以.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
19.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆的短轴可得抛物线方程,进而根据两点斜率公式,结合三角形的三边关系,即可由二次函数的性质求解,
(2)根据两点坐标可得直线的直线方程,由直线与圆相切可得是方程的两个解,即可利用韦达定理代入化简求解定点.
【详解】(1)由题意得椭圆的方程:,所以短半轴
所以,所以抛物线的方程是.
设点,则,
所以当时,线段长度取最小值.
(2)是抛物线上位于第一象限的点,
,且.
设,则:
直线,即,即.
直线,即.
由直线与圆相切得,即.
同理,由直线与圆相切得.
所以是方程的两个解,
.
代入方程得,
解得
直线恒过定点.
【点睛】圆锥曲线中定点问题的两种解法
(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.
(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.
技巧:若直线方程为,则直线过定点;
若直线方程为 (为定值),则直线过定点
学科网(北京)股份有限公司
$$
检测06 圆锥曲线的方程(能力卷)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·广东佛山·模拟预测)已知M是抛物线上的一点,F是抛物线的焦点,以为始边、为终边的角,则点M的横坐标为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二下·北京延庆·期中)已知,,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·全国·随堂练习)设为椭圆上的任意一点,,为其上、下焦点,则的最大值是( )
A.4 B.6 C.9 D.12
4.(24-25高三上·贵州遵义·阶段练习)设椭圆的左、右焦点分别为,,过作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若,,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2024·陕西西安·模拟预测)已知双曲线的焦点关于渐近线的对称点在双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
6.(2025·安徽·一模)抛物线的焦点为,准线与轴的交点为.过点作直线与抛物线交于两点,其中点A在点B的右边.若的面积为,则等于( )
A. B.1 C.2 D.
7.(24-25高三上·陕西安康·开学考试)在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
8.(2025·四川巴中·模拟预测)已知是椭圆的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.(24-25高二上·全国·课后作业)设,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且.则下列说法中正确的是( )
A., B.为直角三角形
C.的面积为6 D.的面积为12
10.(2024·云南昆明·三模)已知分别是双曲线的左、右焦点,是左支上一点,且在在上方,过作角平分线的垂线,垂足为是坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的斜率为
B.若,则
C.若,则
D.若,则
11.(2024·重庆·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点与点关于原点对称,过点的直线与抛物线交于,两点(点和点在点的两侧),则下列命题正确的是( )
A.若为的中线,则
B.
C.存在直线使得
D.对于任意直线,都有
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(2024·黑龙江牡丹江·一模)设为坐标原点,是以为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为 .
13.(24-25高三上·江西九江·开学考试)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,点在以为圆心、为半径的圆上,且直线与圆相切,若直线与的一条渐近线交于点,且,则的离心率为 .
14.(24-25高二上·上海·单元测试)椭圆C:的左、右焦点分别为、,点P是椭圆C上除长轴端点外的任一点,连接、,设的平分线交椭圆C的长轴于点,则m的取值范围为 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. (13分) (2024·海南·模拟预测)已知双曲线的实轴长为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点且斜率为的直线与双曲线的另一个交点为,求.
16. (15分) (23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆,右焦点的坐标为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点(直线不与轴垂直),已知点与点关于轴对称,证明:直线恒过定点,并求出此定点坐标.
17. (15分) (23-24高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知抛物线,其准线方程为.
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线与抛物线交于不同的两点,,若以线段为直径的圆过坐标原点,求的值.
18. (17分) (24-25高三上·四川达州·开学考试)定义:若椭圆上的两个点满足,则称为该椭圆的一个“共轭点对”,记作.已知椭圆的一个焦点坐标为,且椭圆过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求证:有两个点满足“共轭点对”,并求出的坐标;
(3)设(2)中的两个点分别是,设为坐标原点,点在椭圆上,且,顺时针排列且,证明:四边形的面积小于.
19. (17分) (24-25高三上·湖南·阶段练习)在平面直角坐标系中,抛物线的焦点到准线的距离等于椭圆的短轴长,点在抛物线上,圆(其中).
(1)若为圆上的动点,求线段长度的最小值;
(2)设是抛物线上位于第一象限的一点,过作圆的两条切线,分别交抛物线于点.证明:直线经过定点.
学科网(北京)股份有限公司
$$