内容正文:
2024-2025学年高二数学下学期期末复习满分冲刺(培优课程)
专题02 圆锥曲线高频考点分类复习
题型01:圆锥曲线的方程
1.(22-23高二下·上海宝山·期末)已知方程表示的曲线为.则以下四个判断中错误选项为( )
2.(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 .
3.(23-24高二上·全国·期中)方程可化简为( )
A. B.
C. D.
4.动点满足方程,则点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
5.(2024秋七宝中学高二期末)顶点在原点,且过点(﹣4,4)的抛物线的标准方程是______
6.(2024秋格致中学高二期末)下列说法正确的个数是( )
①动点满足,则P的轨迹是椭圆
②动点满足,则P的轨迹是双曲线
③动点满足到y轴的距离比到的距离小1,则P的轨迹是抛物线
④动点满足,则P的轨迹是圆和一条直线( )
A.0 B.1 C.2 D.3
题型02:圆锥曲线的性质
7.(23-24高二下·上海·期中)已知椭圆的方程为,则它的焦点坐标为 .
8.(24-25高二上·上海浦东新·期末)双曲线的焦距是,则实数的值为 .
9.(21-22高二上·上海浦东新·期末)抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高二上·上海奉贤·期末)抛物线的准线方程为 .
11.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
12.(22-23高二下·上海杨浦·期中)椭圆与椭圆的( )
A.长轴相等 B.短轴相等 C.焦距相等 D.长轴、短轴、焦距均不相等
13.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知,则关于双曲线与双曲线,下列说法中正确的是( ).
A.有相同的焦距 B.有相同的焦点
C.有相同的离心率 D.有相同的渐近线
14.(24-25高二上·上海·阶段练习)在椭圆上任意一点P,左右焦点分别为,若有,则点P纵坐标的取值范围为 .
15.(23-24高二上·上海·阶段练习)过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,它们的横坐标之和等于3,则这样的直线( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条
C.有无穷多条 D.不存在
16.已知是双曲线:的右焦点,则点到的渐近线的距离为 .
题型03:焦距、焦点三角形
17.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆的两个焦点为、,过的直线交椭圆于M、N两点,则的周长为 .
18.(23-24高二下·江苏盐城·阶段练习)已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A.20 B.22 C.28 D.36
19.(23-24高二下·上海·阶段练习)该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
20.(21-22高二·全国·阶段练习)已知、是双曲线的两个焦点,点M是双曲线C上一点,且,求的面积.
21.(24-25高二上·上海·单元测试)已知在双曲线上,其左、右焦点分别为、,三角形的内切圆切轴于点,则的值为 .
题型04:离心率和渐近线
22.(23-24高二上·上海·期末)若双曲线C:的焦距长为8,则该双曲线的渐近线方程为 .
23.(21-22高二上·上海·期末)已知双曲线:与椭圆:有相同的焦点,且一条渐近线方程为:,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
24.(23-24高二下·上海·期中)已知双曲线一条渐近线方程为,且过点则双曲线的标准方程是 .
25.(23-24高二下·上海·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.
26.(24-25高二上·上海·阶段练习)椭圆的左、右焦点分别为、,过焦点的倾斜角为的直线交椭圆于两点,弦长,若三角形的内切圆的面积为,则椭圆的离心率为 .
27.(22-23高二下·上海青浦·期末)点为椭圆的右顶点,为椭圆上一点(不与重合),若(是坐标原点),则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
28.已知是双曲线的左、右焦点,以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率的取值范围是 .
29.(23-24高二下·上海·阶段练习)从某个角度观察篮球(如图1)可以得到一个对称的平面图形(如图2),篮球的外轮廓为圆,将篮球的表面粘合线视为坐标轴和双曲线,若坐标轴和双曲线与圆的交点将圆的周长等分,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
题型05:直线与圆锥曲线的位置关系
30.过点且与抛物线有且只有1个公共点的直线条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
31.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知椭圆,直线,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
32.(2022高二·上海·阶段练习)若直线与圆没有公共点,则过点的一条直线与椭圆的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
题型06:弦长、中点弦等问题
33.已知直线与椭圆交于两点,则 .
34.过椭圆9x2+25y2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB的长为( )
A.5 B.6 C. D.7
35.已知双曲线C:1(a>0,b>0)的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线y=x+m被双曲线C截得的弦长为4,求实数m的值.
36.椭圆中,以点M(2,1)为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
37.已知双曲线x21,过点P(2,1)作一条直线交双曲线于A,B,并使P为AB的中点,求AB所在直线的方程和弦AB的长
题型07:曲线与方程、参数方程
38.在平面直角坐标系中,方程所表示的曲线是( )
A.椭圆 B.两条平行线 C.三角形 D.菱形
39.曲线C是平面内与两个定点的距离的积等于的点P的轨迹,给出下列四个结论:
①曲线C关于坐标轴对称;
②周长的最小值为;
③点P到y轴距离的最大值为;
④点P到原点距离的最小值为.
其中所有正确结论的序号是__________.
40.(24-25高二上·上海·期末)参数方程(为参数)的普通方程是 .
41.(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 .
42.直线(为参数,)和曲线(为参数,)交于、两点,则 .
题型08:定点定值定直线问题
43.(24-25高二上·上海·期中)已知(),若点到点的距离和它到轴的距离之比为常数,记点的轨迹为曲线.
(1)若,,求曲线的方程;
(2)若,试根据的不同取值,讨论曲线的形状;
(3)若,,过点且不与轴垂直的直线与交于,两点,若点关于轴的对称点为点,求证:直线恒过定点.
44.(24-25高三上·上海·期中)已知椭圆的离心率为,A、分别为椭圆的左、右顶点.过点作斜率为的动直线交椭圆于、两点;当变化时,面积的最大值为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当时,求的面积;
(3)如图,设关于原点的对称点为,直线、交于点,设直线的斜率为,试探究是否为定值?若是定值,请求出该定值;若不是定值,请说明理由.
45.(2024行知中学月考)已知椭圆过点,离心率为,抛物线的准线交轴于点,过点作直线交椭圆于,.
(1)求椭圆的标准方程和点的坐标;
(2)若是线段的中点,求直线的方程;
(3)设,是直线上关于轴对称的两点,问:直线于的交点是否在一条定直线上?请说明你的理由.
题型9:向量问题
46.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知椭圆E:的离心率为,且过点,直线交E于A,B两点.
(1)求E的方程;
(2)求三角形的面积的最大值;
(3)若E上存在点P使得,在上的投影向量相等,且的重心在y轴上,求直线的方程.
47.(2023·上海徐汇·三模)椭圆的焦点、是双曲线的顶点,其顶点是双曲线的焦点.双曲线的渐近线是,椭圆与双曲线有一个交点,的周长为.
(1)求椭圆与双曲线的标准方程;
(2)设直线交双曲线于、两点,交直线于点,若.证明:为的中点;
(3)过点作一动直线交椭圆于A、两点,记.若在线段上取一点,使得,求点的轨迹方程.
48.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆方程为(),离心率为且过点.
(1)求椭圆方程;
(2)动点在椭圆上,过原点的直线交椭圆于A,两点,证明:直线、的斜率乘积为定值;
(3)过左焦点的直线交椭圆于,两点,是否存在实数,使恒成立?若存在,求此时的最小值;若不存在,请说明理由.
题型10:范围与最值问题
49.(23-24高二下·上海松江·阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为、,焦距为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的右焦点,且斜率不为零的直线交于、两点,求面积的最大值.
50.(2024·上海闵行·二模)如图,已知椭圆和抛物线,的焦点是的上顶点,过的直线交于、两点,连接、并延长之,分别交于、两点,连接,设△OMN、的面积分别为、.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
51.(24-25高二上·上海·期中)已知椭圆,过点,且长轴长是焦距的2倍.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点为椭圆上的一个动点,求动点到定点的最短距离;
(3)若直线与椭圆交于不同的两点,且线段的垂直平分线过定点,求的取值范围.
题型11:存在性问题
52.(2024·上海·三模)已知椭圆,设过点的直线交椭圆于M,N两点,交直线于点,点为直线上不同于点的任意一点.
(1)椭圆的离心率为,求的值;
(2)若,求的取值范围;
(3)若,记直线,,的斜率分别为,,,问是否存在,,的某种排列,,(其中,使得,,成等差数列或等比数列?若存在,写出结论,并加以证明;若不存在,说明理由.
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2024-2025学年高二数学下学期期末复习满分冲刺(培优课程)
专题02 圆锥曲线高频考点分类复习
题型01:圆锥曲线的方程
1.(22-23高二下·上海宝山·期末)已知方程表示的曲线为.则以下四个判断中错误选项为( )
A.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
B.当或时,曲线表示双曲线
C.当时,曲线表示椭圆
D.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
【答案】C
【分析】利用椭圆和双曲线的标准方程求解即可.
【详解】选项A:当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,解得,正确;
选项B:当时,曲线表示双曲线,解得或,正确;
选项C:当时,曲线表示椭圆,解得且,错误;
选项D:当时,曲线表示焦点在轴上的双曲线,解得,正确;
故选:C
2.(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.
【详解】 是焦点在x轴的双曲线,
,即 ;
故答案为: .
3.(23-24高二上·全国·期中)方程可化简为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】移项平方化简可得答案.
【详解】由得,
两边平方得,且得,
两边再平方得,
可化简为.
故选:D.
4.动点满足方程,则点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【分析】根据轨迹方程所代表的意义和抛物线的定义可得答案.
【解析】由得,
等式左边表示点和点的距离,
等式的右边表示点到直线的距离,
整个等式表示的意义是点到点的距离和到直线的距离相等,
且点不在直线上,所以其轨迹为抛物线.
故选:D.
5.(2024秋七宝中学高二期末)顶点在原点,且过点(﹣4,4)的抛物线的标准方程是______
【解题思路】依题意,设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0)或y2=﹣2px(p>0),将点(﹣4,4)的坐标代入抛物线的标准方程,求得p即可.
【解答过程】解:∵抛物线的顶点在原点,且过点(﹣4,4),
∴设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0)或y2=﹣2px(p>0),
将点(﹣4,4)的坐标代入抛物线的标准方程x2=2py(p>0)得:16=8p,
∴p=2,
∴此时抛物线的标准方程为x2=4y;
将点(﹣4,4)的坐标代入抛物线的标准方程y2=﹣2px(p>0),同理可得p=2,
∴此时抛物线的标准方程为y2=﹣4x.
综上可知,顶点在原点,且过点(﹣4,4)的抛物线的标准方程是x2=4y或y2=﹣4x.
6.(2024秋格致中学高二期末)下列说法正确的个数是( )
①动点满足,则P的轨迹是椭圆
②动点满足,则P的轨迹是双曲线
③动点满足到y轴的距离比到的距离小1,则P的轨迹是抛物线
④动点满足,则P的轨迹是圆和一条直线( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】根据椭圆、双曲线、抛物线、直线和圆的知识对四个说法进行分析,从而确定正确答案.
【解析】①,表示点与点的距离和为,
而两点的距离为,所以点轨迹是两点间的线段,①错误.
②,表示点与点的距离和为,
而两点的距离为,,所以点的轨迹是椭圆,②错误.
③,动点满足到y轴的距离比到的距离小1,
当点在y轴左侧或在y轴上时则动点满足到直线的距离和到的距离相等,则P的轨迹是抛物线;
当点在y轴右侧时,此时P的轨迹是射线,③不正确.
④,动点满足,
则或,
表示的是直线在圆外和圆上的部分;
表示一个圆,所以P的轨迹是圆和两条射线,④错误.
所以正确的有0个.
故选:A
题型02:圆锥曲线的性质
7.(23-24高二下·上海·期中)已知椭圆的方程为,则它的焦点坐标为 .
【答案】
【分析】化椭圆方程为标准形式,求出长短半轴长,进而求出半焦距即得.
【详解】椭圆,即,长半轴长,短半轴长,
则半焦距,显然椭圆焦点在y轴上,
所以它的焦点坐标为.
故答案为:
8.(24-25高二上·上海浦东新·期末)双曲线的焦距是,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】分类讨论和,由题意可得出或,解方程即可得出答案.
【详解】若,则双曲线,
,所以焦距为,
解得:.
若,则双曲线,
,所以焦距为,
解得:.
故答案为:或
9.(21-22高二上·上海浦东新·期末)抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简抛物线方程为标准形式,然后求解焦点坐标即可
【详解】,则抛物线的标准方程为:,焦点坐标在轴上,焦点坐标为:.
故选:B
10.(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.
【详解】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:.
11.(23-24高二下·上海·期中)抛物线的方程为,焦点为,点为上一点,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】根据焦半径公式,结合抛物线方程,直接计算即可.
【详解】对,其焦点坐标为,,解得.
故选:C.
12.(22-23高二下·上海杨浦·期中)椭圆与椭圆的( )
A.长轴相等 B.短轴相等 C.焦距相等 D.长轴、短轴、焦距均不相等
【答案】C
【分析】分别求出两个椭圆的长轴长、短轴长和焦距即可判断.
【详解】椭圆即,则此椭圆的长轴长为10,短轴长为6,焦距为;
椭圆即,因为,
则此椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,
故两个椭圆的焦距相等.
故选:C.
13.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知,则关于双曲线与双曲线,下列说法中正确的是( ).
A.有相同的焦距 B.有相同的焦点
C.有相同的离心率 D.有相同的渐近线
【答案】AC
【分析】根据题意,结合双曲线的几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由双曲线,可得,则焦距为,
焦点坐标为,渐近线方程为,离心率为;
又由双曲线,可得,则焦距为,
焦点坐标为,渐近线方程为,离心率为,
所以双曲线和有相同的焦距,离心率相同,焦点坐标和渐近线方程不同.
故选:AC.
14.(24-25高二上·上海·阶段练习)在椭圆上任意一点P,左右焦点分别为,若有,则点P纵坐标的取值范围为 .
【答案】
【分析】设,结合将数量积坐标化,利用椭圆方程消建立关于的不等式,再由椭圆的几何性质得范围取交集可得.
【详解】由椭圆方程,得,
则,所以.
设,由题意得,
则,所以.
由,
解得,所以,解得,或,
所以点P纵坐标的取值范围为.
故答案为:.
15.(23-24高二上·上海·阶段练习)过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,它们的横坐标之和等于3,则这样的直线( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条
C.有无穷多条 D.不存在
【答案】B
【分析】过一点的直线需先考虑直线斜率是否存在,当斜率不存在时不符合题意,当斜率存在时,由题意求得的符合题意的直线有两条.
【详解】过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,
若直线的斜率不存在,则横坐标之和等于2,不符合题意;
故设直线的斜率为,则直线的方程为,
代入到抛物线得,
因为两点的横坐标之和为3,
所以,解得:,所以,
则这样的直线有且仅有两条.
故选:B
16.已知是双曲线:的右焦点,则点到的渐近线的距离为 .
【答案】1
【分析】线求出右焦点和渐近线方程,再用点到直线距离公式计算即可
【解析】根据,得到,则,则,则.
所以右焦点,渐近线方程为,即.
根据点到直线距离公式,知道到的渐近线的距离为.
故答案为:1.
题型03:焦距、焦点三角形
17.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知椭圆的两个焦点为、,过的直线交椭圆于M、N两点,则的周长为 .
【答案】8
【分析】根据椭圆定义求解.
【详解】由椭圆可知,即,
由椭圆的定义可知,的周长为,
故答案为:
18.(23-24高二下·江苏盐城·阶段练习)已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A.20 B.22 C.28 D.36
【答案】C
【分析】先根据双曲线定义列出,,然后结合求出的周长.
【详解】由题意知,,
所以,
又,
所以,
所以的周长为.
故选:C.
19.(23-24高二下·上海·阶段练习)该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
【答案】9
【分析】解法一:由椭圆方程求出,设,然后由椭圆的定义结合已知条件列方程可求出,从而可求出的面积,解法二:利用焦点三角形的面积公式求解
【详解】解法一:由,得,则,
设,则由题意得
,
由,得,
所以,得,
所以的面积为
解法二:由,得,
因为
所以由焦点三角形的面积公式得.
故答案为:9
20.(21-22高二·全国·阶段练习)已知、是双曲线的两个焦点,点M是双曲线C上一点,且,求的面积.
【答案】
【分析】根据双曲线焦点坐标结合题意求得,根据双曲线定义和余弦定理求得,再利用三角形面积公式即可求得结果.
【详解】因为、是双曲线的两个焦点,
所以,所以;
设,,
因为点M是双曲线上一点,且,所以;
在△中,由余弦定理可得:;
联立上述两式可得:,
所以的面积.
21.(24-25高二上·上海·单元测试)已知在双曲线上,其左、右焦点分别为、,三角形的内切圆切轴于点,则的值为 .
【答案】
【分析】由已知点的坐标求得,根据内切圆性求得点坐标,然后由数量积的坐标运算计算.
【详解】因为在双曲线上,所以,解得,
∴,则、,
如图,设,内切圆与轴的切点是点,、与内切圆的切点分别为、,
∵由双曲线的定义可得,
由圆的切线长定理知,,,,
故,即,故,
∴,即,则,,
∴,
故答案为:.
题型04:离心率和渐近线
22.(23-24高二上·上海·期末)若双曲线C:的焦距长为8,则该双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】
根据焦距求解双曲线方程,即可由渐近线方程求解.
【详解】由题意可得,故,
故双曲线方程为,因此渐近线方程为,
故答案为:
23.(21-22高二上·上海·期末)已知双曲线:与椭圆:有相同的焦点,且一条渐近线方程为:,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由渐近线方程,设出双曲线方程,结合与椭圆有相同的焦点,求出双曲线方程.
【详解】∵双曲线:的一条渐近线方程为:
∴设双曲线:
∵双曲线与椭圆有相同的焦点
∴,解得:
∴双曲线的方程为.
故选:B.
24.(23-24高二下·上海·期中)已知双曲线一条渐近线方程为,且过点则双曲线的标准方程是 .
【答案】
【分析】首先表示出双曲线的渐近线方程,依题意可得,解得、,即可得解.
【详解】双曲线的渐近线方程为,
依题意可得,解得,
所以双曲线的标准方程为.
故答案为:
25.(23-24高二下·上海·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.
26.(24-25高二上·上海·阶段练习)椭圆的左、右焦点分别为、,过焦点的倾斜角为的直线交椭圆于两点,弦长,若三角形的内切圆的面积为,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【分析】由题可得直线的方程,再计算到直线的距离,从而可表示出面积,又利用焦点三角形及内切圆的性质,也可表示出面积,则两面积相等即可求椭圆的离心率.
【详解】由题知直线的方程为,即,
所以到直线的距离,
又因为的内切圆面积为,则半径,
所以由等面积可得,
解得.
故答案为:.
27.(22-23高二下·上海青浦·期末)点为椭圆的右顶点,为椭圆上一点(不与重合),若(是坐标原点),则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,由,得到,再与椭圆方程联立得到,再由点P的位置求解.
【详解】解:设,
又,且,
则,与椭圆方程联立,
即,解得或,
则,即,
即,则,
故选:B
28.已知是双曲线的左、右焦点,以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于两点,若,则双曲线的离心率的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出到渐近线的距离,求出,根据求出的取值范围.
【解析】
设以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,
则到渐近线的距离,
所以,因为,
所以,所以,
所以,所以,因为,
所以双曲线的离心率的取值范围是.
故答案为:.
29.(23-24高二下·上海·阶段练习)从某个角度观察篮球(如图1)可以得到一个对称的平面图形(如图2),篮球的外轮廓为圆,将篮球的表面粘合线视为坐标轴和双曲线,若坐标轴和双曲线与圆的交点将圆的周长等分,且,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设双曲线的标准方程为,求出圆与双曲线在第一象限内的交点的坐标,将点的坐标代入双曲线的方程,可得出的值,再利用双曲线的离心率公式可求得该双曲线的离心率.
【详解】设双曲线的标准方程为,
设圆与双曲线在第一象限内的交点为,连接、,
则,
因为坐标轴和双曲线与圆的交点将圆的周长等分,则,
故点,
将点的坐标代入双曲线的方程可得,所以,
所以该双曲线的离心率为.
故选:B.
题型05:直线与圆锥曲线的位置关系
30.过点且与抛物线有且只有1个公共点的直线条数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】通过作图,可见直线与抛物线有且只有1个公共点的直线有两类:一类与抛物线对称轴平行,一类与抛物线相切,统计即得.
【解析】
如图,设过点的直线为,则当与轴平行时,与抛物线有一个公共点;
当直线和抛物线相切(有两条切线)时,直线与抛物线也只有一个公共点.
由画图可知,过点与抛物线有且只有1个公共点的直线有3条.
故选:D.
31.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知椭圆,直线,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【答案】A
【分析】根据直线方程可得直线过定点,判断点与椭圆C的位置关系即可得结果.
【详解】对于直线,整理得,
令,解得,
故直线过定点.
∵,则点在椭圆C的内部,
所以直线l与椭圆C相交.
故选:A.
32.(2022高二·上海·阶段练习)若直线与圆没有公共点,则过点的一条直线与椭圆的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【答案】C
【分析】
根据直线与圆没有公共点,利用圆心到直线的距离大于半径,得到,再判断点与椭圆的位置关系即可得出答案.
【详解】
圆的圆心,半径为,
因为直线与圆没有公共点,
所以圆心到直线的距离大于半径,得,即,
所以,则点在椭圆内部,
所以过点的直线与椭圆必有2个公共点.
故选:C.
题型06:弦长、中点弦等问题
33.已知直线与椭圆交于两点,则 .
【答案】/
【分析】联立直线和椭圆方程,得到两根之和,两根之积,利用弦长公式求出答案.
【解析】联立与,得,
设,
则,
故.
故答案为:
34.过椭圆9x2+25y2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB的长为( )
A.5 B.6 C. D.7
【解题思路】由题意作图辅助,从而可得点F(4,0),AB的方程为y=x﹣4;联立方程化简可得34x2﹣200x+175=0;再利用根与系数的关系及椭圆的第二定义求解即可.
【解答过程】解:作图如右图,由题意知,
a=5,b=3,c=4;
故点F(4,0),AB的方程为y=x﹣4;
设A(x1,y1),B(x2,y2);
由联立消y化简可得,
34x2﹣200x+175=0;
故x1+x2;
则弦AB的长|AB|=|AF|+|BF|
(x1)(x2)
;
故选:C.
35.已知双曲线C:1(a>0,b>0)的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线y=x+m被双曲线C截得的弦长为4,求实数m的值.
【解题思路】(1)由双曲线的离心率为,实轴长为2,列出方程组,求出a=1,c,b=2,由此能求出双曲线C的方程.
(2)联立,得x2﹣2mx﹣m2﹣2=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式能求出实数m的值.
【解答过程】解:(1)∵双曲线C:1(a>0,b>0)的离心率为,实轴长为2.
∴由题意,得,解得a=1,c,b=2,
∴所求双曲线C的方程为.
(2)联立,得x2﹣2mx﹣m2﹣2=0,
∵直线y=x+m被双曲线C截得的弦长为4,
∴△=4m2+4m2+8>0,
设直线与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
由弦长公式得,
解得m=±1.
36.椭圆中,以点M(2,1)为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意,先设出弦的两端点的坐标,分别代入椭圆方程,两式相减后整理即可求得弦所在的直线的斜率.
【解答过程】解:根据题意,设以点M(2,1)为中点弦的两端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
则有,
两式相减得可得:,
变形可得:,
又由点M(2,1)为AB的中点,则有x1+x2=4,y1+y2=2,
则有,
即以点M(2,1)为中点的弦所在直线斜率为;
故选:C.
37.已知双曲线x21,过点P(2,1)作一条直线交双曲线于A,B,并使P为AB的中点,求AB所在直线的方程和弦AB的长
【解题思路】设出直线AB的方程与双曲线方程联立消去y,设两实根为x1,x2,利用韦达定理可表示出x1+x2的值,根据P点坐标求得x1+x2=4进而求得k,则直线AB的方程可得,进而利用弦长公式求得|AB|.
【解答过程】解:易知直线AB不与y轴平行,设其方程为y﹣1=k(x﹣2)
由
得(3﹣k2)x2+2k(2k﹣1)x﹣4(k2﹣k+1)=0
设此方程两实根为x1,x2,
则x1+x2
又P(2,1)为AB的中点,
所以4
解得,k=6
当k=6时,直线与双曲线相交,即上述二次方程的△>0所求直线AB的方程为y﹣1=6(x﹣2)化成一般式为6x﹣y﹣11=0.
∴|AB|.
题型07:曲线与方程、参数方程
38.在平面直角坐标系中,方程所表示的曲线是( )
A.椭圆 B.两条平行线 C.三角形 D.菱形
【答案】D
【分析】用轴对称和点对称的定义逐一判断即可.
【解析】当,方程为;
以代替x方程不变,曲线关于y轴对称;
以代替y方程不变,曲线关于x轴对称;
以、代替x、y方程不变,曲线关于原点对称;
∴曲线既是轴对称图形也是中心对称图形;
∴方程的曲线围成的封闭图形是一个
以、、、为顶点的菱形.
故选:D.
39.曲线C是平面内与两个定点的距离的积等于的点P的轨迹,给出下列四个结论:
①曲线C关于坐标轴对称;
②周长的最小值为;
③点P到y轴距离的最大值为;
④点P到原点距离的最小值为.
其中所有正确结论的序号是__________.
18.①②④.
【分析】由题意得到方程,结合对称性的判定方法,可判定①正确;设,得到,结合基本不等式,可判定②正确;过点作,求得的最大面积为,结合面积相等,可判定③不正确;化简,结合不等式,可判定④是正确的.
【解析】由题意,曲线C是平面内与两个定点的距离的积等于,
可得,即,
用代换,或代换方程不变,所以曲线关于坐标轴对称,所以①正确;
设,可得,
则,当且仅当时,等号成立,
所以周长的最小值为,所以②正确;
过点作,则,
当且仅当时,等号成立,
当时,取得最大值,
所以的最大面积为,
又由,解得,即点到轴的最大距离为,
所以③不正确;
由
,
又由,当且仅当时,等号成立,
所以,所以,可得,
所以④是正确的.
故答案为:①②④.
【点评】方法技巧:根据题设条件得到,令和,得到,结合基本不等式求解是解答的关键.
40.(24-25高二上·上海·期末)参数方程(为参数)的普通方程是 .
【答案】
【分析】消参,可得普通方程.
【解析】由已知,
即,
即,
化简可得,
故答案为:.
41.(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:
42.直线(为参数,)和曲线(为参数,)交于、两点,则 .
【答案】/
【分析】根据消参可得直线方程,和曲线方程,联立直线与曲线方程,根据弦长公式即可求解.
【解析】直线方程为,曲线,
联立消去整理可得,
设则,
.
故答案为:
题型08:定点定值定直线问题
43.(24-25高二上·上海·期中)已知(),若点到点的距离和它到轴的距离之比为常数,记点的轨迹为曲线.
(1)若,,求曲线的方程;
(2)若,试根据的不同取值,讨论曲线的形状;
(3)若,,过点且不与轴垂直的直线与交于,两点,若点关于轴的对称点为点,求证:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)当时,曲线为椭圆;
当时,曲线为抛物线;
当时,曲线为双曲线;
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意可得,化简即可;
(2)由题意可得,进而分类讨论可得结论;
(3)设直线的方程为,设,则,联立方程组可得,可得直线的方程为,令,可求得定点坐标.
【解析】(1)当,时,则,设,
由题意可得,化简得,
所以曲线的方程为;
(2)若,则,设,
由题意可得,化简得,即,
当时,方程表示椭圆;
当时,方程表示抛物线;
当时,方程表示双曲线;
(3)若,,则,由(2)可得曲线的方程为,
设直线的方程为,
由,消去,得,
设,则,
所以,
直线的方程为,由双曲线关于轴对称,可得定点在轴上,
当时,
,
所以直线恒过定点.
【点睛】方法点睛:本题求定点坐标,关键由对称性可得定点在轴上,进而令直线方程中的,求解可得定点坐标.
44.(24-25高三上·上海·期中)已知椭圆的离心率为,A、分别为椭圆的左、右顶点.过点作斜率为的动直线交椭圆于、两点;当变化时,面积的最大值为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当时,求的面积;
(3)如图,设关于原点的对称点为,直线、交于点,设直线的斜率为,试探究是否为定值?若是定值,请求出该定值;若不是定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定值,
【分析】(1)由题意可得,由面积可得,再结合,即可得出答案.
(2)直线的方程为,联立方程解出,进而可求面积;
(3)设,直线的方程为,联立直线和椭圆方程,利用根与系数的关系、斜率公式即可求得为定值.
【解析】(1)依题意可知,
当为短轴顶点时,取到最大值,
可得,解得,
所以椭圆的标准方程.
(2)因为点在椭圆内部,可知直线与椭圆必相交,设,
若,则直线,
联立方程,消去可得,解得或,
所以的面积.
(3)由(2)可设,则,
设直线的方程为,此时,
联立直线与椭圆方程,消去可得,
则,
不妨设,因为三点共线,则,
可得,则,
因为三点共线,则,
可得,则,
可得,
则,可得,
所以,即.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
45.(2024行知中学月考)已知椭圆过点,离心率为,抛物线的准线交轴于点,过点作直线交椭圆于,.
(1)求椭圆的标准方程和点的坐标;
(2)若是线段的中点,求直线的方程;
(3)设,是直线上关于轴对称的两点,问:直线于的交点是否在一条定直线上?请说明你的理由.
【解答】解:(1)由题意知且,
解得,,
所以椭圆方程为,
由抛物线方程易知准线为,所以;
(2)设,,则,
依题意有,解得,,
所以;
(3)设,,,,,,,
联立,得,
,
直线,,
交点横坐标,又,
解得,
与的交点恒在直线上.
题型9:向量问题
46.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知椭圆E:的离心率为,且过点,直线交E于A,B两点.
(1)求E的方程;
(2)求三角形的面积的最大值;
(3)若E上存在点P使得,在上的投影向量相等,且的重心在y轴上,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由点在椭圆上,离心率的定义,以及椭圆的性质求解即可;
(2)直曲联立,得到韦达定理,由弦长公式求出弦长,再由点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,最后由三角形的面积公式和对勾函数的单调性求解即可;
(3)由重心坐标公式可得,再由投影向量关系可得直线的方程,进而求出,然后代入椭圆方程求解即可;
【详解】(1)因为椭圆经过点,代入可得,即,
又离心率为,所以,
由,
所以椭圆E的方程为.
(2)
联立,消去并整理可得,
,
设,
,
所以,
原点到直线的距离,
所以三角形的面积,
令,,则,
所以,
由对勾函数的单调性可得当时,分母取得最小值4,
所以三角形的面积的最大值为.
(3)
设弦的中点,,重心,
由(2)中可得,且的重心在y轴上,即,
所以,
则,,
因为,在上的投影向量相等,所以,且,
所以直线的方程为,
所以,
所以,
代入椭圆方程可得,即,
又,所以,
所以直线的方程为.
【点睛】关键点点睛:本题第二小问的关键在于表示出三角形面积公式后设,结合对勾函数的单调性求出最值;第三小问的关键在于利用重心坐标公式和投影向量关系求出点坐标,再代入椭圆方程.
47.(2023·上海徐汇·三模)椭圆的焦点、是双曲线的顶点,其顶点是双曲线的焦点.双曲线的渐近线是,椭圆与双曲线有一个交点,的周长为.
(1)求椭圆与双曲线的标准方程;
(2)设直线交双曲线于、两点,交直线于点,若.证明:为的中点;
(3)过点作一动直线交椭圆于A、两点,记.若在线段上取一点,使得,求点的轨迹方程.
【答案】(1),
(2)证明见详解
(3)
【分析】(1)根据题意结合椭圆的定义以及双曲线的渐近线分析运算;
(2)根据题意利用点差法分析运算;
(3)根据题意讨论直线的斜率是否为0,结合韦达定理以及向量的线性运算分析运算.
【解析】(1)设椭圆的半焦距为,双曲线的实轴长、虚轴长、焦距依次为、、,
则可得,
因为双曲线的焦点在x轴上,且渐近线是,则,即,
可得,即,所以,
又因为点在椭圆上,则的周长为,
解得,
可得,
所以椭圆的标准方程为,双曲线的标准方程.
(2)设,则的中点,
由题意可知:,则,
可得,
因为在双曲线上,则,两式相减可得,
整理得,即,
又因为,则,
且点均在直线上,则点即为点,即为的中点.
(3)设,
当直线的斜率为0时,则,
可得,
因为,则,解得,
又因为,则,解得,即;
当直线的斜率不为0时,可设直线的方程为,
可得,
联立方程,消去x得,
则,解得或,
可得,
因为,则,整理得,
由,可得,
又因为,则,
整理得;
综上所述:点的轨迹方程为.
【点睛】方法点睛:与相交有关的向量问题的解决方法
在解决直线与圆锥曲线相交,所得弦端点的有关的向量问题时,一般需利用相应的知识,将该关系转化为端点坐标满足的数量关系,再将其用横(纵)坐标的方程表示,从而得到参数满足的数量关系,进而求解.
48.(23-24高二上·上海·期末)已知椭圆方程为(),离心率为且过点.
(1)求椭圆方程;
(2)动点在椭圆上,过原点的直线交椭圆于A,两点,证明:直线、的斜率乘积为定值;
(3)过左焦点的直线交椭圆于,两点,是否存在实数,使恒成立?若存在,求此时的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析.
(3)存在,使成立,最小为3.
【分析】(1)由离心率和顶点得椭圆的方程;
(2)设点P,A的坐标,由对称性得点B的坐标,计算斜率之积,证明为定值;
(3)按直线MN斜率是否为零分类讨论,计算及,并求的最小值.
【解析】(1)由题,,,所以,
椭圆的方程为.
(2)
证明:设点,因为点P在椭圆上,所以,,
同理设点,则,,
因为直线AB过原点,所以关于原点对称,点,
.
(3)
,当直线MN斜率为零时,不妨设,,
则,,,,
存在,使成立,
当直线MN斜率不为零时,设直线方程为,,,
联立方程组,消去x得,易知,
所以,,,
,
又因为,,
所以,,
又因为,当时,最小为3,
综上,存在,使成立,最小为3.
【点睛】方法点睛:过定点且斜率不为零的直线可以设为.
题型10:范围与最值问题
49.(23-24高二下·上海松江·阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为、,焦距为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的右焦点,且斜率不为零的直线交于、两点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)依题意可得,解得、即可;
(2)由椭圆的定义可求出的最大值,从而可得周长最大值;
(3)设直线的方程为,与椭圆方程联立,可得根与系数的关系,由三角形面积公式及基本不等式即可求解最值.
【详解】(1)依题意可得,
解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可得,,则,
又,
所以,
当且仅当为的延长线与椭圆交点时取等号,
所以,
故周长的最大值为;
(3)设直线的方程为,,.
由,消去整理得,显然,
所以,,
所以
,
又因为
,
当且仅当,即时取等号,
所以,
故面积的最大值为.
【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.
50.(2024·上海闵行·二模)如图,已知椭圆和抛物线,的焦点是的上顶点,过的直线交于、两点,连接、并延长之,分别交于、两点,连接,设△OMN、的面积分别为、.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由抛物线的焦点坐标求的值;
(2)设直线的方程,与抛物线联立方程组,利用韦达定理求的值;
(3)设直线、的方程,与椭圆联立方程组表示出,由,化简并结合基本不等式求取值范围.
【解析】(1)椭圆的上顶点坐标为,
则抛物线的焦点为,故.
(2)若直线与轴重合,则该直线与抛物线只有一个公共点,不符合题意,
所以直线的斜率存在,设直线的方程为,点、,
联立可得,恒成立,则,
.
(3)设直线、的斜率分别为、,其中,,
联立可得,解得,
点在第三象限,则,
点在第四象限,同理可得,
且
,
当且仅当时,等号成立.
的取值范围为.
【点睛】方法点睛:
解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
51.(24-25高二上·上海·期中)已知椭圆,过点,且长轴长是焦距的2倍.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点为椭圆上的一个动点,求动点到定点的最短距离;
(3)若直线与椭圆交于不同的两点,且线段的垂直平分线过定点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或.
【分析】(1)根据题设求出后可求椭圆的方程;
(2)用两点之间的距离公式求出,再利用二次函数的性质可求最小值;
(3)联系直线方程和椭圆方程,再结合韦达定理求出中点的坐标,根据中垂线过可求的关系,再结合判别式可求的取值范围.
【详解】(1)设半焦距为,则由题设有,故,
故椭圆方程为:,故,故,
故椭圆方程为:.
(2)设,则,
整理得到:,
因为,故,故.
(3)设,的中点为,
由可得,
故,
故.
而,,
因为线段的垂直平分线过定点,故,
整理得到:,所以,
解得或.
题型11:存在性问题
52.(2024·上海·三模)已知椭圆,设过点的直线交椭圆于M,N两点,交直线于点,点为直线上不同于点的任意一点.
(1)椭圆的离心率为,求的值;
(2)若,求的取值范围;
(3)若,记直线,,的斜率分别为,,,问是否存在,,的某种排列,,(其中,使得,,成等差数列或等比数列?若存在,写出结论,并加以证明;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),,或,,成等差数列
【分析】(1)根据题意可得,结合,求得,进而求得;
(2)设点,表示出,结合可得,结合可得不等式,即可求得答案;
(3)设点,,①若直线斜率为0,直接验证;②直线斜率不为0,设直线,,,则,,,与椭圆方程联立,结合韦达定理求解.
【解析】(1)由题意知,,故,
又离心率,故,于是.
(2)设点,其中,且,
则,
由,得,
,,,,,,只需,
又,故,
所以的取值范围是.
(3),,或,,成等差数列,证明如下:
若,则,设点,.
①若直线斜率为0,则点,不妨令点,,
则,,,此时,,的任意排列,,均不成等比数列,,,或,,成等差数列.
②直线斜率不为0,设直线,,,则点,
由得,,
故,,
因为,,,
所以
,
所以,,或,,成等差数列.
综合上述,,,或,,成等差数列.
【点睛】关键点睛:本题第三问与数列进行了综合,关键在于判断出结论,进而证明.先由直线斜率为0时,直接验证,,或,,成等差数列;直线斜率不为0时,结合直线方程联立椭圆方程,利用根与系数的关系结合进行化简验证.
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