专题02 圆锥曲线(3大题型)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学下学期期末真题分类汇编(广西专用)
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内容正文:
专题02 圆锥曲线
题型概览
题型01椭圆(精选8题)
题型02双曲线(精选6题)
题型03抛物线(精选6题)
优选提升题(精选4题)
椭圆题型01
一、单选题
1.(23-24高二下·广西南宁·期末)若椭圆的离心率为,则该椭圆的半焦距为( )
A. B. C.3或 D.3或
2.(22-23高二下·广西河池·期末)已知椭圆,其上顶点为,左、右焦点分别为,且三角形为等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·广西桂林·期末)已知点是椭圆C:()的左焦点,过原点作直线l交C于A,B两点,M,N分别是,的中点,若存在以线段MN为直径的圆过原点,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(23-24高二下·广西崇左·期末)已知曲线表示椭圆,则下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.若该椭圆的焦点在轴上,则
C.若,则该椭圆的焦距为
D.若椭圆的离心率为,则
三、填空题
5.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知分别是椭圆的左、右焦点,是上的一点,且,则的离心率为 .
6.(22-23高二下·广西南宁·期末)如图,在平面直角坐标系中,,分别为椭圆的左,右焦点,、分别为椭圆的上、下顶点,直线与椭圆的另一交点为,若,则直线的斜率为 .
四、解答题
7.(22-23高二下·广西南宁·期末)在平面直角坐标系中,已知点,直线:,动点到点的距离与直线的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设曲线与轴交于、两点,过轴上点作一直线与椭圆交于,两点(异于,),若直线与的交点为,记直线与的斜率分别为,,求.
8.(22-23高二下·广西河池·期末)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且点,当的面积最大时,求直线的方程.
双曲线题型02
一、单选题
1.(23-24高二下·广西桂林·期末)双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
2.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角小于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(22-23高二下·广西南宁·期末)直线与双曲线相交于,两点,且,两点的横坐标之积为,则离心率( )
A.4 B.3 C. D.
4.(22-23高二下·广西河池·期末)已知双曲线的左、右焦点分别是,焦距为,以线段为直径的圆在第一象限交双曲线于点,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
5.(23-24高二下·广西南宁·期末)若双曲线的左、右焦点分别为,,P是C右支上的动点,则的最小值为 .
三、解答题
6.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,且双曲线经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与交于两点(与点不重合),直线分别与直线交于点,求的值.
抛物线题型03
一、单选题
1.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,为上的一点,垂直于轴,为轴上一点,且,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
2.(22-23高二下·广西南宁·期末)已知抛物线的焦点为点,准线与对称轴的交点为,斜率为的直线与抛物线相交于,两点,线段的中点为,则下列结论正确的是( )
A.当,点到准线的最小距离为4
B.当时,直线的斜率最小值为
C.当直线过点时,斜率
D.当直线过点时,
3.(22-23高二下·广西河池·期末)已知抛物线的焦点在直线上,直线与抛物线交于点(为坐标原点),则下列说法中正确的是( )
A.
B.准线方程为
C.以线段为直径的圆与的准线相切
D.直线的斜率之积为定值
4.(22-23高二下·广西南宁·期末)已知抛物线C:的焦点为F,P为C上一点,下列说法正确的是( )
A.抛物线C的准线方程为
B.直线与C相切
C.若,则的最小值为4
D.若,则的周长的最小值为11
三、解答题
5.(23-24高二下·广西崇左·期末)一种卫星接收天线的轴截面如图所示.卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为0.5m.
(1)试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标;
(2)为了增强卫星波束的接收,拟将接收天线的口径增大为5.2m,求此时卫星波束反射聚集点的坐标.
6.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
一、单选题
1.(23-24高二下·广西玉林·期末)已知,是双曲线:的左、右焦点,椭圆与双曲线的焦点相同,与在第一象限的交点为P,若的中点在双曲线的渐近线上,且,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
二、多选题
2.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线右支上一点,则下列说法正确的是( )
A.若的内切圆圆心为,直线的斜率为
B.若的内切圆圆心为的外接圆半径为
C.若且,则
D.若且,则
三、解答题
3.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知抛物线的焦点F在直线上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于M,N两点,又点Q在线段MN上,且,证明:点Q在定直线上.
4.(22-23高二下·广西南宁·期末)已知椭圆:的一个端点为,且离心率为,过椭圆左顶点的直线与椭圆交于点,与轴正半轴交于点,过原点且与直线平行的直线交椭圆于点,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求证:为定值.
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专题02 圆锥曲线
题型概览
题型01椭圆(精选8题)
题型02双曲线(精选6题)
题型03抛物线(精选6题)
优选提升题(精选4题)
椭圆题型01
一、单选题
1.(23-24高二下·广西南宁·期末)若椭圆的离心率为,则该椭圆的半焦距为( )
A. B. C.3或 D.3或
【答案】D
【分析】分焦点在轴上和轴上讨论,分别计算和,得到答案.
【详解】若椭圆的焦点在x轴上,则离心率,得,此时半焦距;
若椭圆的焦点在y轴上,则离心率,得,此时半焦距,
所以该椭圆的半焦距为3或.
故选:D.
2.(22-23高二下·广西河池·期末)已知椭圆,其上顶点为,左、右焦点分别为,且三角形为等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,结合椭圆离心率的定义,即可求求解.
【详解】如图所示,椭圆,其上顶点为,左、右焦点分别为, 为等边三角形,
则椭圆的离心率为.
故选:A.
3.(23-24高二下·广西桂林·期末)已知点是椭圆C:()的左焦点,过原点作直线l交C于A,B两点,M,N分别是,的中点,若存在以线段MN为直径的圆过原点,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令椭圆右焦点为,根据给定条件,判断四边形为矩形,再利用椭圆定义结合均值不等式求解作答.
【详解】令椭圆右焦点为,半焦距为c,连接,因为分别是、的中点,O为的中点,
则,由以为直径的圆过原点,得,
则有,又点A,B关于原点O对称,即四边形为平行四边形,且是矩形,
于是,有,,
因此,当且仅当时取等号,
即有,,则,而,解得.
故选:A.
二、多选题
4.(23-24高二下·广西崇左·期末)已知曲线表示椭圆,则下列说法正确的是( )
A.的取值范围为
B.若该椭圆的焦点在轴上,则
C.若,则该椭圆的焦距为
D.若椭圆的离心率为,则
【答案】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,B对;
若,则,故,该椭圆的焦距为,C对;
若椭圆的离心率为,则或,可得或,D错.
故选:BC.
三、填空题
5.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知分别是椭圆的左、右焦点,是上的一点,且,则的离心率为 .
【答案】/
【分析】利用椭圆的定义和勾股定理列等式,化简后求得椭圆的离心率.
【详解】
由,,得,
而,由勾股定理有,
所以,所以,故.
故答案为:.
6.(22-23高二下·广西南宁·期末)如图,在平面直角坐标系中,,分别为椭圆的左,右焦点,、分别为椭圆的上、下顶点,直线与椭圆的另一交点为,若,则直线的斜率为 .
【答案】
【分析】由求出,设,可得,从而,进而由,可求出.
【详解】由椭圆的对称性及得,
因为,所以,
设,则,即,
则,
因为,所以,所以,所以,
故.
故答案为:
四、解答题
7.(22-23高二下·广西南宁·期末)在平面直角坐标系中,已知点,直线:,动点到点的距离与直线的距离之比为.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)设曲线与轴交于、两点,过轴上点作一直线与椭圆交于,两点(异于,),若直线与的交点为,记直线与的斜率分别为,,求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)设,根据给定条件列出方程,再化简即可作答.
(2)设出直线的方程,与轨迹的方程联立,利用韦达定理、斜率坐标公式推理计算作答.
【详解】(1)设,依题意,,整理得,
所以动点的轨迹是椭圆,其方程为.
(2)由(1)知,不妨令,设,
显然直线不垂直于y轴,设直线的方程:,
由消去x并整理得,有,即,
于是,即有,
由,,和,,三点共线,得,即,
而,从而,
因此,解得,而,
所以.
8.(22-23高二下·广西河池·期末)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆相交于两点,且点,当的面积最大时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据题意,结合椭圆的几何性质,求得的值,即可求得椭圆的方程;
(2)联立方程组,根据,得到的范围,由点到直线的距离公式和弦长公式,分别求得,,得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,可得,且,所以,则,
所以椭圆的方程为.
(2)解:由直线的方程为,则点到直线的距离为,
联立方程组,整理可得,
由判别式,解得,
设,则,
可得
,
所以
,
当且仅当时,等号成立,
所以所求直线的方程为或.
双曲线题型02
一、单选题
1.(23-24高二下·广西桂林·期末)双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线方程求出即可得解.
【详解】由双曲线知,,
所以,
所以.
故选:B
2.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角小于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用渐近线的斜率公式结合倾斜角与斜率之间的关系,即可解决.
【详解】由题意得的渐近线方程为,则.
故选:B.
3.(22-23高二下·广西南宁·期末)直线与双曲线相交于,两点,且,两点的横坐标之积为,则离心率( )
A.4 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】联立,消元结合韦达定理可求得,再根据即可求解.
【详解】联立,得,
因为,即,
所以由韦达定理得,解得,
所以.
故选:C
4.(22-23高二下·广西河池·期末)已知双曲线的左、右焦点分别是,焦距为,以线段为直径的圆在第一象限交双曲线于点,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先根据圆的直径得出垂直关系,再根据正弦值得出边长,结合双曲线定义可得2a,计算渐近线即可.
【详解】
因为线段为直径的圆在第一象限交双曲线于点
所以,
则渐近线方程为.
故选:B.
二、填空题
5.(23-24高二下·广西南宁·期末)若双曲线的左、右焦点分别为,,P是C右支上的动点,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】设,由双曲线定义可得,代入结合二次函数性质分析求解.
【详解】由题意可知:,且,
设,则,
可得在上单调递增,
所以当时,取得最小值3.
故答案为:3.
三、解答题
6.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,且双曲线经过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与交于两点(与点不重合),直线分别与直线交于点,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题得,进而即得;
(2)设直线的方程为,联立双曲线方程,根据直线,的方程表示出结合韦达定理即得.
【详解】(1)由题意可知,
解得,
所以双曲线的方程为.
(2)设直线的方程为,代入中,
可得,设,
则.
直线的方程为,
令,得点的纵坐标为,
直线的方程为,
令,得点的纵坐标为,
因为,
所以,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.
抛物线题型03
一、单选题
1.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知为坐标原点,为抛物线的焦点,为上的一点,垂直于轴,为轴上一点,且,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用数形结合,通过三角形相似找到的关系,建立关于的等式,进行求解.
【详解】根据题意作下图:
,
,
垂直于轴,
,
,
,
,
,
又,
,
解得,
故选:B.
二、多选题
2.(22-23高二下·广西南宁·期末)已知抛物线的焦点为点,准线与对称轴的交点为,斜率为的直线与抛物线相交于,两点,线段的中点为,则下列结论正确的是( )
A.当,点到准线的最小距离为4
B.当时,直线的斜率最小值为
C.当直线过点时,斜率
D.当直线过点时,
【答案】CD
【分析】根据给定条件结合抛物线定义判断A;设出直线的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理、数量积的坐标表示结合均值不等式判断B;设出直线的方程,与抛物线方程联立,由判别式及中点坐标公式判断CD作答.
【详解】对于A,作,连接,其中为准线,如图,
由抛物线定义知,,即,
当且仅当在上,且轴时取等号,此时直线的斜率为0,与矛盾,A错误;
对于B,设,由消去y并整理得,
当时,设,则,即,
,因此,而,即,
于是,即,解得或(舍去),
此时,满足题意,又,
因此直线的斜率,
当且仅当,即时取等号,B错误;
对于C,直线过点时,直线的方程为,
由消去y并整理可得,设,
则,解得,C正确;
因此,即,D正确.
故选:CD
3.(22-23高二下·广西河池·期末)已知抛物线的焦点在直线上,直线与抛物线交于点(为坐标原点),则下列说法中正确的是( )
A.
B.准线方程为
C.以线段为直径的圆与的准线相切
D.直线的斜率之积为定值
【答案】ACD
【分析】由直线过定点,得到,可判定A正确;根据抛物线的几何性质,可得判定B错误;过点作准线的垂线,根据抛物线的定义得到,可判定C正确;联立方程组,结合韦达定理,得到,求得,可判定D正确.
【详解】对于A中,由直线,可化为,可得直线过定点,
因为抛物线的焦点在直线上,可得,则,所以A正确;
对于B中,由抛物线的准线方程为,所以B错误;
对于C中,过点作准线的垂线,垂足分别为,的中点为点,
过点作准线的垂线,垂足为,可得,所以C正确;
对于D中,设,联立方程组,
整理得,可得,则,
所以D正确.
故选:ACD.
4.(22-23高二上·广西南宁·期末)已知抛物线C:的焦点为F,P为C上一点,下列说法正确的是( )
A.抛物线C的准线方程为
B.直线与C相切
C.若,则的最小值为4
D.若,则的周长的最小值为11
【答案】ABD
【分析】确定,,设,计算A正确,联立方程得到B正确,,C错误,过点作垂直于准线于,计算得到D正确,得到答案.
【详解】抛物线C:,即,,,设,
对选项A:抛物线C的准线方程为,正确;
对选项B:,整理得到,方程有唯一解,故相切,正确;
对选项C:,时取等号,错误;
对选项D:过点作垂直于准线于, ,当共线时等号成立,正确.
故选:ABD
三、解答题
5.(23-24高二下·广西崇左·期末)一种卫星接收天线的轴截面如图所示.卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为0.5m.
(1)试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标;
(2)为了增强卫星波束的接收,拟将接收天线的口径增大为5.2m,求此时卫星波束反射聚集点的坐标.
【答案】(1)抛物线的标准方程为,焦点的坐标为;
(2)
【分析】(1)建立如图所示的直角坐标系,利用待定系数法进行求解即可;
(2)利用待定系数法、代入法进行求解即可.
【详解】(1)建立如图所示的直角坐标系,
设抛物线的方程为:,把代入方程中,得
,
所以抛物线的标准方程为,焦点的坐标为;
(2)设抛物线的方程为,
把代入方程中,得,
所以焦点的坐标为:.
6.(23-24高二下·广西贵港·期末)已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线方程的定义即可由焦半径求解,
(2)联立直线与抛物线方程,利用焦半径公式即可求解.
【详解】(1)C上一点到点F的距离为4,
由抛物线定义可得,,抛物线的方程为.
(2)设直线,,设,,,,
将方程代入方程整理得,需满足,
,
故,解得,
当时,满足,故符合题意,
故直线方程为
一、单选题
1.(23-24高二下·广西玉林·期末)已知,是双曲线:的左、右焦点,椭圆与双曲线的焦点相同,与在第一象限的交点为P,若的中点在双曲线的渐近线上,且,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆和双曲线的定义表示出,利用中位线定理找到,的关系,再结合,借助勾股定理进行运算即可.
【详解】根据题意:设,设椭圆长半轴长为,短半轴长为,双曲线实半轴长为,虚半轴长为,则由椭圆及双曲线定义可得:,
又因为,且分别为,的中点,所以,
所以到渐近线的距离为,
所以,,结合,可得:①
因为,所以即,
整理得:,将①代入,,所以.
故选:C.
二、多选题
2.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线右支上一点,则下列说法正确的是( )
A.若的内切圆圆心为,直线的斜率为
B.若的内切圆圆心为的外接圆半径为
C.若且,则
D.若且,则
【答案】ACD
【分析】A.根据双曲线的性质,结合内心的性质,确定内切圆的圆心在轴的射影为双曲线的顶点,再结合二倍角公式和正切公式,即可判断A,根据A的结果判断是直角三角形,再结合正弦定理判断B;由斜率结合三角形的正切公式,表示和,再根据双曲线的定义和离心率公式,即可判断C;首先由正切值求,再根据余弦定理求和,结合离心率公式,即可判断D.
【详解】如图1,由条件,点应在双曲线的右支上,
设圆分别与的三边切于点,
则,
,得,连接,
则,
所以,A选项正确;
同理,是直角三角形..
由正弦定理,得选项错误;
若,则,
且,可得,
所以,故C正确;
对于选项D:因为,所以
因为,即,
解得,若,即,
则
即,即,故D正确.
故选:ACD
【点睛】结论点睛:双曲线焦点三角形内切圆的圆心在长轴的射影为顶点.
三、解答题
3.(23-24高二下·广西南宁·期末)已知抛物线的焦点F在直线上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于M,N两点,又点Q在线段MN上,且,证明:点Q在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据焦点坐标可得,即可得方程;
(2)设,,,,联立方程结合韦达定理可得,结合消元即可得结果.
【详解】(1)由题意可得,则,解得,
所以抛物线C的方程为.
(2)设直线MN的方程为:,,,,
不妨设,
联立直线MN与抛物线C的方程,消去y可得,
由,且,解得且,
则,,
因为,则,
整理可得,即,
又因为点Q在直线MN上,则,消m得,
且且,可得得且,
所以点Q在定直线:(且)上.
【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.
4.(22-23高二下·广西南宁·期末)已知椭圆:的一个端点为,且离心率为,过椭圆左顶点的直线与椭圆交于点,与轴正半轴交于点,过原点且与直线平行的直线交椭圆于点,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和过点列方程组求出,得到椭圆的标准方程;
(2)应用弦长公式分别求出计算化简可得定值.
【详解】(1)因为椭圆:过点,
所以,
又椭圆的离心率为,则
所以,
故椭圆方程为
(2)设直线的方程为,
所以,
设,由,
得,
则,
所以,
设直线的方程为,
由,得,
设,则,则,
所以,
故,
因此为定值.
【点睛】关键点点睛:定值取得的关键是对弦长公式的应用及结合图形的对称性得出.
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