内容正文:
【 高中数学 】
5年高考真题·按册按章分类
2021—2025
序号及章
单选题
多选题
填空题
解答题
1.必修1 第一章 集合与常用逻辑用语
36
1
2.必修1 第二章 一元二次函数、方程和不等式
2
1
3
3.必修1 第三章 函数的概念与性质
13
6
1
4.必修1 第四章 指数函数与对数函数
22
1
4
5.必修1 第五章 三角函数
38
2
13
3
6.必修2 第六章 平面向量及其应用
23
13
20
7.必修2 第七章 复数
26
7
8.必修2 第八章 立体几何初步
25
4
10
12
9.必修2 第九章 统计
5
3
3
10.必修2 第十章 概率
5
1
1
11.选必1 第一章 空间向量与立体几何
4
2
24
12.选必1 第二章 直线和圆的方程
8
2
8
13.选必1 第三章 圆锥曲线的方程
27
7
19
22
14.选必2 第四章 数列
16
2
9
19
15.选必2 第五章 一次函数的导数及其应用
13
8
11
35
16.选必3 第六章 计数原理
8
13
17.选必3 第七章 随机变量及其分布
2
2
6
10
18.选必3 第八章 成对数据的统计分析
4
10
【高中数学人教A版(2019)】
5年高考真题-按章分类
( 2021—2025 )
选择性必修第一册 第三章 圆锥曲线的方程
27个单选题 + 7个多选题 + 19个填空题 + 22个解答题
---- 学 生 版 ----
一、单选题
1.(2021高考·全国)抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A.1 B.2 C. D.4
2.(2021高考·全国)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2021高考·全国)点到双曲线的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
4.(2021高考·全国)已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2021高考·全国)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
6.(2021高考·北京)若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
7.(2021高考·天津)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
8.(2022高考·全国)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
9.(2022高考·全国)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
11.(2022高考·天津)已知抛物线分别是双曲线的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点,与双曲线的渐近线交于点A,若,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
12.(2023高考·全国)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
13.(2023高考·全国)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
14.(2023高考·全国)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
15.(2023高考·全国)设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
16.(2023高考·全国)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
17.(2023高考·全国)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( )
A. B. C. D.
18.(2023高考·北京)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
19.(2023高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为.过作其中一条渐近线的垂线,垂足为.已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
20.(2024高考·全国)已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )
A.4 B.3 C.2 D.
21.(2024高考·全国)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
22.(2024高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为是双曲线右支上一点,且直线的斜率为2.是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
23.(2025高考·全国一卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
24.(2025高考·全国二卷)设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
25.(2025高考·上海)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
26.(2025高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
27.(2025高考·北京)双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.(2022高考·全国)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则( )
A.直线的斜率为 B.
C. D.
29.(2022高考·全国)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
30.(2023高考·全国)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形
31.(2024高考·全国)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则( )
A. B.点在C上
C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1 D.当点在C上时,
32.(2024高考·全国)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与相切 B.当P,A,B三点共线时,
C.当时, D.满足的点有且仅有2个
33.(2025高考·全国一卷)设抛物线的焦点为F,过F的直线交C于A、B,过F且垂直于的直线交于E,过点A作准线l的垂线,垂足为D,则( )
A. B. C. D.
34.(2025高考·全国二卷)双曲线的左、右焦点分别是,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且,则( )
A. B.
C.C的离心率为 D.当时,四边形的面积为
三、填空题
35.(2021高考·全国)若双曲线的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程__________.
36.(2021高考·全国)已知双曲线的一条渐近线为,则C的焦距为__________.
37.(2021高考·全国)已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为__________.
38.(2021高考·全国)双曲线的右焦点到直线的距离为__________.
39.(2021高考·全国)已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为__________.
40.(2022高考·全国)记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值__________.
41.(2022高考·全国)若双曲线的渐近线与圆相切,则__________.
42.(2022高考·全国)已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是__________.
43.(2022高考·北京)已知双曲线的渐近线方程为,则__________.
44.(2023高考·全国)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为__________.
45.(2023高考·全国)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为__________.
46.(2023高考·北京)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为__________.
47.(2023高考·天津)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为__________.
48.(2024高考·全国)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
49.(2024高考·北京)若直线与双曲线只有一个公共点,则的一个取值为 .
50.(2024高考·北京)抛物线的焦点坐标为 .
51.(2024高考·上海)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 .
52.(2024高考·天津)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为 .
53.(2025高考·北京)已知抛物线的顶点到焦点的距离为3,则 .
四、解答题
54.(2021高考·全国)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是。
55.(2021高考·全国)抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切。
(1)求C,的方程;
(2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由。
56.(2021高考·全国)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2。
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值。
57.(2021高考·北京)已知椭圆一个顶点,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围。
58.(2022高考·全国)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为。
(1)求C的方程;
(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点在C上,且.过P且斜率为的直线与过Q且斜率为的直线交于点M.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:
①M在上;②;③。
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分。
59.(2022高考·全国)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,。
(1)求C的方程;
(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程。
60.(2022高考·全国)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点。
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点。
61.(2022高考·北京)已知椭圆的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值。
62.(2023高考·全国)已知直线与抛物线交于两点,且。
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值。
63.(2023高考·全国)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点。
64.(2023高考·全国)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为。
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P,证明:点在定直线上。
65.(2023高考·北京)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,。
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:。
66.(2023高考·天津)设椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知。
(1)求椭圆方程及其离心率;
(2)已知点是椭圆上一动点(不与端点重合),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程。
67.(2024高考·全国)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
68.(2024高考·全国)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
69.(2024高考·北京)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
70.(2024高考·上海)已知双曲线左右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率时,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
71.(2025高考·全国一卷)设椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足。
(i)设,求点的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是椭圆上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
72.(2025高考·全国二卷)已知椭圆的离心率为,长轴长为4。
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于两点,为坐标原点,若的面积为,求。
73.(2025高考·北京)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小。
74.(2025高考·天津)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分。
75.(2025高考·上海)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围。
【高中数学人教A版(2019)】
5年高考真题-按章分类
( 2021—2025 )
选择性必修第一册 第三章 圆锥曲线的方程
参考答案及解析
一、单选题
1.B 抛物线的焦点坐标为,其到直线的距离:,解得:(舍去)。
2.C 设,由,因为 ,,所以,因为,当,即 时,,即 ,符合题意,由可得,即 ;当,即时, ,即,化简得, ,显然该不等式不成立。
3.A 由题意可知,双曲线的渐近线方程为:,即,结合对称性,不妨考虑点到直线的距离:。
4.A 因为,由双曲线的定义可得,所以,;因为,由余弦定理可得,整理可得,所以,即。
5.C 由题,,则,所以(当且仅当时,等号成立)。
6.B ,则,,则双曲线的方程为,将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,因此,双曲线的方程为.
7.A 设双曲线与抛物线的公共焦点为,则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,所以双曲线的离心率。
8.B 因为离心率,解得,,分别为C的左右顶点,则,B为上顶点,所以.所以,因为所以,将代入,解得,故椭圆的方程为。
9.A 【方法一】:设而不求,设,则则由得:,由,得,所以,即,所以椭圆的离心率。
【方法二】:第三定义,设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:故,由椭圆第三定义得:,故所以椭圆的离心率。
10.(2022高考·全国)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2 B. C.3 D.
10.B 由题意得,,则,即点到准线的距离为2,所以点的横坐标为,不妨设点在轴上方,代入得,,所以。
11.C 抛物线的准线方程为,则,则、,不妨设点为第二象限内的点,联立,可得,即点,因为且,则为等腰直角三角形,且,即,可得,所以,,解得,因此,双曲线的标准方程为。
12.B 方法一:因为,所以,从而,所以。
方法二:因为,所以,由椭圆方程可知,,所以,又,平方得:,所以。
13.B 方法一:设,所以,由,解得:,由椭圆方程可知,,所以,,解得:,即,因此。
方法二:因为①,,即②,联立①②,解得:,而,所以,即。
方法三:因为①,,即②,联立①②,解得:,由中线定理可知,,易知,解得:。
14.D 由,则,解得,所以双曲线的一条渐近线不妨取,则圆心到渐近线的距离,所以弦长。
15.D 设,则的中点,可得,因为在双曲线上,则,两式相减得,所以,可得,则,联立方程,消去y得,此时,所以直线AB与双曲线没有交点,A错误。可得,则,联立方程,消去y得,此时,所以直线AB与双曲线没有交点,B错误。可得,则由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,所以直线AB与双曲线没有交点,C错误。,则,联立方程,消去y得,此时,故直线AB与双曲线有交两个交点,D正确。
16.A 由,得,因此,而,所以。
17.C 将直线与椭圆联立,消去可得,因为直线与椭圆相交于点,则,解得,设到的距离到距离,易知,则,,,解得或(舍去)。
18.D 因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上,所以到准线的距离为,又到直线的距离为,所以,故。
19.D 如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,所以,所以。设,则,所以,所以。因为,所以,所以,所以,所以,因为,所以,所以,解得,所以双曲线的方程为。
20.C 由题意,设、、,
则,,,
则,则.
21.A 设点,则,因为为的中点,所以,即,
又在圆上,所以,即即点的轨迹方程为.
22.C 如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,,由,求得,
因为,所以,求得,即,,由正弦定理可得:,则由得,由得,则,由双曲线第一定义可得:,,所以双曲线的方程为.
23.D 设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为,由题知,,于是,则,即。
24.C 对,令,则,所以,即抛物线,故抛物线的准线方程为,故,则,代入抛物线得所以,C正确。
25.A 设曲线上一点为,则,则,,方程为:,即,根据点到直线的距离公式,到的距离为:,设,由于,显然关于单调递减,,无最小值,即中,边上的高有最大值,无最小值,又一定,故面积有最大值,无最小值。
26.A 根据题意可设,双曲线的半焦距为,,则,过作轴的垂线l,过作l的垂线,垂足为A,显然直线为抛物线的准线,则,由双曲线的定义及已知条件可知,则,由勾股定理可知,易知,即,整理得,∴,即离心率为2,故选A。
27.B 由得,,所以,即,所以。
二、多选题
28.ACD 易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确。由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,设,则,则,代入抛物线得,解得,则,则,B错误。由抛物线定义知:,C正确。,则为钝角,又,则为钝角,又,则,D正确。
29.AC 【方法一】:几何法,双曲线定义的应用
情况一
M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为B,所以,因为,所以在双曲线的左支,,, ,设,由即,则,。
情况二
若M、N在双曲线的两支,因为,所以在双曲线的右支,所以,, ,设,由,即,则,所以,即,所以双曲线的离心率。
【方法二】:答案回代法
特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点都在左支,,,则,特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点在左右两支,在右支,,,则。
【方法三】:依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,若分别在左右支,因为,且,所以在双曲线的右支,又,,,设,,在中,有,故即,所以,而,,,故,代入整理得到,即,所以双曲线的离心率。
若均在左支上,
同理有,其中为钝角,故,故即,代入,,,整理得到:,故,故,
30.AC 直线过点,所以抛物线的焦点,所以,则A选项正确,且抛物线的方程为,A入选。设,由消去并化简得,解得,所以,B错误。设的中点为,到直线的距离分别为,因为,即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C正确。直线,即,到直线的距离为,所以三角形的面积为,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D错误。
31.ABD 对于A:设曲线上的动点,则且,因为曲线过坐标原点,故,解得,A正确.对于B:又曲线方程为,而,故.当时,,故在曲线上,B正确.对于C:由曲线的方程可得,取,则,而,故此时,故在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,C错误.对于D:当点在曲线上时,由C的分析可得,故,D正确。
32.ABD 对于A,抛物线的准线为,的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,故准线和相切,A正确;对于B,三点共线时,即,则的纵坐标,由,得到,故,此时切线长,B正确;对于C,当时,,此时,故或,当时,,,,不满足;当时,,,,不满足;于是不成立,C错误;对于D,利用抛物线定义转化。根据抛物线的定义,,这里,于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,,中点,中垂线的斜率为,于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,,即的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个点,使得,D正确.
33.ACD 法一:对于A,对于抛物线,则,其准线方程为,焦点,则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,A正确。对于B,过点作准线的垂线,交于点,由题意可知,则,又,,所以,所以,同理,又,所以,即,显然为的斜边,则,B错误。对于C,易知直线的斜率不为,设直线的方程为,,联立,得,易知,则,又,,所以,当且仅当时取等号,C正确。对于D,在与中,,所以,则,即,同理,又,,所以,则,D正确。
法二:对于A,对于抛物线,则,其准线方程为,焦点,则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,A正确。对于B,过点作准线的垂线,交于点,由题意可知,则,又,,所以,所以,同理,又,所以,即,显然为的斜边,则,B错误。对于C,当直线的斜率不存在时,;当直线的斜率存在时,设直线方程为,联立,消去,得,易知,则,所以,综上,,C正确。对于D,在与中,,所以,则,即,同理,当直线的斜率不存在时,,;所以,即;当直线的斜率存在时,,,所以,则;综上,,D正确。
34.ACD 不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,A正确。对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,设,则,故,故,由A得,故即,B错误。
方法二:因为,因为双曲线中,,则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,
方法三:在利用余弦定理知,,即,则,则为直角三角形,且,则,B错误。对于C,方法一:因为,故,由B可知,故即,故离心率,C正确。
方法二:因为,则,则,C正确。对于D,当时,由C可知,,故,故四边形为,D正确。
三、填空题
35. 由题可知,离心率,即,又,即,则,故此双曲线的渐近线方程为。
36.4 由渐近线方程化简得,即,同时平方得,又双曲线中,故,解得(舍去),,故焦距。
37.8 因为为上关于坐标原点对称的两点,且,所以四边形为矩形,设,则,所以, ,即四边形面积等于。
38. 由已知,,所以双曲线的右焦点为,所以右焦点到直线的距离为。
39. 抛物线: ()的焦点,∵P为上一点,与轴垂直,所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为,不妨设,因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧,又,因为,所以 ,,所以的准线方程为
40.2(满足皆可) 解:,所以C的渐近线方程为,结合渐近线的特点,只需,即,可满足条件“直线与C无公共点”所以,又因为,所以。
41. 双曲线的渐近线为,即,不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,依题意圆心到渐近线的距离,解得或(舍去)。
42.13 ∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,判别式,∴,∴ , 得, ∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为。
43. 对于双曲线,所以,即双曲线的标准方程为,则,,又双曲线的渐近线方程为,所以,即,解得。
44. 由题意可得:,则,抛物线的方程为,准线方程为,点到的准线的距离为。
45./ 方法一:依题意,设,则,在中,,则,故或(舍去),所以,,则,故,所以在中,,整理得,故。
方法二:依题意,得,令,因为,所以,则,又,所以 ,则,又点在上,则,整理得,则,所以,即,整理得,则,解得或,又,所以或(舍去),故。
46. 令双曲线的实半轴、虚半轴长分别为,显然双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,其半焦距,由双曲线的离心率为,得,解得,则,所以双曲线的方程为。
47.6 易知圆和曲线关于轴对称,不妨设切线方程为,,所以,解得:,由解得:或,所以,解得:.当时,同理可得。
48. 由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入得,即,故,,又,得,解得,代入得,故,即,所以.
49.(或,答案不唯一) 联立,化简并整理得:,由题意得或,解得或无解,即,经检验,符合题意.故答案为:(或,答案不唯一).
50. 由题意抛物线的标准方程为,所以其焦点坐标为.
51. 由知抛物线的准线方程为,设点,由题意得,解得,代入抛物线方程,得,解得,则点到轴的距离为.
52./ 圆的圆心为,故即,由可得,故或(舍),故,故直线即或,故原点到直线的距离为.
53.6 因为抛物线的顶点到焦距的距离为,故,故。
四、解答题
54.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,又,所以椭圆方程为。
(2)由(1)得,曲线为,当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;当直线的斜率存在时,设,必要性:若M,N,F三点共线,可设直线即,由直线与曲线相切可得,解得,联立可得,所以,所以,所以必要性成立;充分性:设直线即,由直线与曲线相切可得,所以,联立可得,所以,所以 ,化简得,所以,所以或,所以直线或,所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;所以M,N,F三点共线的充要条件是。
55.【答案】(1)抛物线,方程为
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意设抛物线,所以抛物线的方程为,与相切,所以半径为,所以的方程为。
(2)【方法一】:设若斜率不存在,则方程为或,若方程为,根据对称性不妨设,则过与圆相切的另一条直线方程为,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在,不合题意,若方程为,根据对称性不妨设则过与圆相切的直线为,又,,此时直线关于轴对称,所以直线与圆相切;若直线斜率均存在,则,所以直线方程为,整理得,同理直线的方程为,直线的方程为,与圆相切,整理得,与圆相切,同理所以为方程的两根,,到直线的距离为:,所以直线与圆相切;综上若直线与圆相切,则直线与圆相切。
【方法二】:设,当时,同解法1.当时,直线的方程为,即。由直线与相切得,化简得,同理,由直线与相切得,因为方程同时经过点,所以的直线方程为,点M到直线距离为,所以直线与相切,综上所述,若直线与相切,则直线与相切。
56.【答案】(1)
(2)最大值为
【解析】(1)抛物线的焦点,准线方程为,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为,所以该抛物线的方程为。
(2)【方法一】:轨迹方程+基本不等式法设,则,所以,由在抛物线上可得,即,据此整理可得点的轨迹方程为,所以直线的斜率,当时,;当时,,当时,因为,此时,当且仅当,即时,等号成立;当时,;综上,直线的斜率的最大值为。
【方法二】:轨迹方程+数形结合法同方法一得到点Q的轨迹方程为.设直线的方程为,则当直线与抛物线相切时,其斜率k取到最值.联立得,其判别式,解得,所以直线斜率的最大值为.
【方法三】:轨迹方程+换元求最值法,同方法一得点Q的轨迹方程为.设直线的斜率为k,则.令,则的对称轴为,所以.故直线斜率的最大值为.
【方法四】:参数+基本不等式法,由题可设,因为,所以。于是,所以则直线的斜率为。当且仅当,即时等号成立,所以直线斜率的最大值为。
57.【答案】(1)
(2)或
【解析】(1)因为椭圆过,故,因为四个顶点围成的四边形的面积为,故,即,故椭圆的标准方程为:。
(2)
设,因为直线的斜率存在,故,故直线,令,则,同理.直线,由可得,故,解得或.又,故,所以又故即,综上,或。
58.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)右焦点为,∴,∵渐近线方程为,∴,∴,∴,∴,∴.∴C的方程为:。
(2)由已知得直线的斜率存在且不为零,直线的斜率不为零,若选由①②推③或选由②③推①:由②成立可知直线的斜率存在且不为零;若选①③推②,则为线段的中点,假若直线的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知在轴上,即为焦点,此时由对称性可知、关于轴对称,与从而,已知不符;总之,直线的斜率存在且不为零.设直线的斜率为,直线方程为,则条件①在上,等价于;两渐近线的方程合并为,联立消去y并化简整理得:设,线段中点为,则,设,则条件③等价于,移项并利用平方差公式整理得:,,即,即;由题意知直线的斜率为, 直线的斜率为,∴由,∴,所以直线的斜率,直线,即,代入双曲线的方程,即中,得:,解得的横坐标:,同理:,∴∴,∴条件②等价于,综上所述:条件①在上,等价于;条件②等价于;条件③等价于;选①②推③:由①②解得:,∴③成立;选①③推②:由①③解得:,,∴,∴②成立;选②③推①由②③解得:,,∴,∴,∴①成立。
59.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时,所以,所以抛物线C的方程为。
(2)【方法一】:【最优解】直线方程横截式设,直线,由可得,,由斜率公式可得,,直线,代入抛物线方程可得,,所以,同理可得,所以又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以,若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线。
【方法二】:直线方程点斜式,由题可知,直线MN的斜率存在,设,直线由 得:,,同理,.直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,,代入抛物线方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:。(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线。
【方法三】:三点共线,设,设,若 P、M、N三点共线,由所以,化简得,反之,若,可得MN过定点因此,由M、N、F三点共线,得,由M、D、A三点共线,得,由N、D、B三点共线,得,则,AB过定点(4,0)(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,所以直线。
60.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:设椭圆E的方程为,过,则,解得,,所以椭圆E的方程为:。
(2) ,所以,①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,可得,,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,过点.②若过点的直线斜率存在,设,联立得,可得,,且联立可得可求得此时,将,代入整理得,将代入,得显然成立,综上,可得直线HN过定点。
61.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:依题意可得,,又,所以,所以椭圆方程为。
(2)解:依题意过点的直线为,设、,不妨令,由,消去整理得,所以,解得,所以,,直线的方程为,令,解得,直线的方程为,令,解得,所以,所以,即即即整理得,解得。
62.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)设,由可得,,所以,所以,
即,因为,解得:。
(2)因为,显然直线的斜率不可能为零,设直线:,,由可得,,所以,,,因为,所以,即,亦即,将代入得,,,所以,且,解得或.设点到直线的距离为,所以,,所以的面积,而或,所以,当时,的面积。
63.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意可得,解得,所以椭圆方程为。
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,联立方程,消去y得:,则,解得,可得,因为,则直线,令,解得,即,同理可得,则 ,所以线段的中点是定点。
64.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,则由可得,,双曲线方程为。
(2)由(1)可得,设,显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,与联立可得,且,则。
直线的方程为,直线的方程为,联立直线与直线的方程可得:,由可得,即,据此可得点在定直线上运动。
65.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,得,则,又分别为椭圆上下顶点,,所以,即,所以,即,则,所以椭圆的方程为。
(2)因为椭圆的方程为,所以,因为为第一象限上的动点,设,则。
易得,则直线的方程为,,则直线的方程为,联立,解得,即,而,则直线的方程为,令,则,解得,即,又,则,,所以,又,即,显然,与不重合,所以。
66.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)椭圆的方程为,离心率为,如图,
由题意得,解得,所以,所以椭圆的方程为,离心率为。
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,设直线的方程为,联立方程组,消去整理得:,由韦达定理得,所以,所以,,所以,,,所以,所以,即,解得,所以直线的方程为。
67.【答案】(1)
(2)证明见解析。
【解析】(1)设,由题设有且,故,故,故,故椭圆方程为.
(2)直线的斜率必定存在,设,,,
由可得,故,故,又,而,故直线,故,所以,故,即轴.
68.【答案】(1)
(2)直线的方程为或
【解析】(1)由题意得,解得,所以.
(2)解法一:,则直线的方程为,即,,由(1)知,设点到直线的距离为,则,则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点,设该平行线的方程为:,则,解得或,当时,联立,解得或,即或,当时,此时,直线的方程为,即,当时,此时,直线的方程为,即,当时,联立得,,此时该直线与椭圆无交点.综上直线的方程为或.
解法二:同法一得到直线的方程为,点到直线的距离,设,则,解得或,即或,以下同法一.
解法三:同法一得到直线的方程为,点到直线的距离,设,其中,则有,联立,解得或,即或,以下同法一;
解法四:当直线的斜率不存在时,此时,,符合题意,此时,直线的方程为,即,当线的斜率存在时,设直线的方程为,联立椭圆方程有,则,其中,即,解得或,,,令,则,则同解法一得到直线的方程为,点到直线的距离,则,解得,此时,则得到此时,直线的方程为,即,综上直线的方程为或.
解法五:当的斜率不存在时,到距离,此时不满足条件.当的斜率存在时,设,令,,消可得,,且,即,,到直线距离,或,均满足题意,或,即或.
解法六:当的斜率不存在时,到距离,此时不满足条件.当直线斜率存在时,设,设与轴的交点为,令,则,联立,则有,,其中,且,则,则,解的或,经代入判别式验证均满足题意.则直线为或,即或.
69.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意,从而,所以椭圆方程为,离心率为;
(2)直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,联立,化简并整理得,由题意,即应满足,所以,若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,所以,在直线方程中令,得,所以,此时应满足,即应满足或,综上所述,满足题意,此时或.
70.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由题意得,则,.
(2)当时,双曲线,其中,,因为为等腰三角形,则①当以为底时,显然点在直线上,这与点在第一象限矛盾,故舍去;②当以为底时,,设,则 , 联立解得或或,因为点在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知,矛盾,舍去);③当以为底时,,设,其中,则有,解得,即.综上所述:.
(3)由题知, 当直线的斜率为0时,此时,不合题意,则,则设直线,设点,根据延长线交双曲线于点,根据双曲线对称性知, 联立有,显然二次项系数,其中,①,②,
,则,因为在直线上,则,,即,即,将①②代入有,即化简得,所以 , 代入到 , 得 , 所以 ,且,解得,又因为,则,综上知,,.
71.【答案】(1)
(2)(ⅰ) (ⅱ)
【解析】(1)由题可知,,所以,解得,故椭圆C的标准方程为。
(2)(ⅰ)设,易知,
法一:所以,故,且因为,,所以,即,解得,所以,所以点的坐标为。
法二:设,则,所以,,故点的坐标为。
(ⅱ)因为,,由,可得,化简得,即,所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点),为到圆心的距离加上半径。
法一:设,所以
,当且仅当时取等号,所以。
法二:设,则,,当且仅当时取等号,故。
72.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,故,故椭圆方程为:。
(2)
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,由可得,故即,且,故,解得,故。
73.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由椭圆可知,,所以,又,所以,,故椭圆E的方程为。
(2)联立,消去得,,整理得,①,又,所以,,故①式可化简为,即,所以,所以直线与椭圆相切,为切点.设,易知,当时,由对称性可知,.故设,易知,联立,解得,联立,解得,所以,,故。
法二:不妨设,易知,当时,由对称性可知,,故设,联立,解得,联立,解得,若,则,由对称性,不妨取,则,,,所以,同理,当时,,当时,则,,,又,所以,所以,,则,即,所以。
74.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,则左焦点,右顶点,离心率,即,因为为上一点,设,又直线的斜率为,则,即,所以,解得,则,即,因为的面积为,,高为,所以,解得,则,,所以椭圆的方程为。
.
(2)由(1)可知,,,易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,联立,消去得,,因为直线与椭圆有唯一交点,所以,即,则,解得,则,所以直线的方程为,联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,所以,,则,又,所以,即平分。
法二:所以,,,由两直线夹角公式,得,,则,又,所以,即平分。
法三:则,,故,又,所以,即平分。
法四:则,所以直线的方程为,即,则点到直线的距离为,又点到直线的距离也为,所以平分。
75.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由题意知,,则,由右焦点,可知,则,故离心率。
(2)由题意,由得,,解得,代入,得,又,解得。
(3)由线段的中垂线的斜率为,所以直线的斜率为,则,解得,由得中点坐标为,故直线,显然直线过椭圆内点,故直线与椭圆恒有两不同交点,设,由消得,由韦达定理得,因为为钝角,则,且,则有,所以,即,解得,又,故,即的取值范围是。
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【 高中数学 】
5年高考真题·按册按章分类
2021—2025
序号及章
单选题
多选题
填空题
解答题
1.必修1 第一章 集合与常用逻辑用语
36
1
2.必修1 第二章 一元二次函数、方程和不等式
2
1
3
3.必修1 第三章 函数的概念与性质
13
6
1
4.必修1 第四章 指数函数与对数函数
22
1
4
5.必修1 第五章 三角函数
38
2
13
3
6.必修2 第六章 平面向量及其应用
23
13
20
7.必修2 第七章 复数
26
7
8.必修2 第八章 立体几何初步
25
4
10
12
9.必修2 第九章 统计
5
3
3
10.必修2 第十章 概率
5
1
1
11.选必1 第一章 空间向量与立体几何
4
2
24
12.选必1 第二章 直线和圆的方程
8
2
8
13.选必1 第三章 圆锥曲线的方程
27
7
19
22
14.选必2 第四章 数列
16
2
9
19
15.选必2 第五章 一次函数的导数及其应用
13
8
11
35
16.选必3 第六章 计数原理
8
13
17.选必3 第七章 随机变量及其分布
2
2
6
10
18.选必3 第八章 成对数据的统计分析
4
10
【高中数学人教A版(2019)】
5年高考真题-按章分类
( 2021—2025 )
选择性必修第一册 第三章 圆锥曲线的方程
27个单选题 + 7个多选题 + 19个填空题 + 22个解答题
---- 教 师 版 ----
一、单选题
1.(2021高考·全国)抛物线的焦点到直线的距离为,则( )
A.1 B.2 C. D.4
1.B 抛物线的焦点坐标为,其到直线的距离:,解得:(舍去)。
2.(2021高考·全国)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.C 设,由,因为 ,,所以,因为,当,即 时,,即 ,符合题意,由可得,即 ;当,即时, ,即,化简得, ,显然该不等式不成立。
3.(2021高考·全国)点到双曲线的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
3.A 由题意可知,双曲线的渐近线方程为:,即,结合对称性,不妨考虑点到直线的距离:。
4.(2021高考·全国)已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
4.A 因为,由双曲线的定义可得,所以,;因为,由余弦定理可得,整理可得,所以,即。
5.(2021高考·全国)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
5.C 由题,,则,所以(当且仅当时,等号成立)。
6.(2021高考·北京)若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
6.B ,则,,则双曲线的方程为,将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,因此,双曲线的方程为.
7.(2021高考·天津)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
7.A 设双曲线与抛物线的公共焦点为,则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,所以双曲线的离心率。
8.(2022高考·全国)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
8.B 因为离心率,解得,,分别为C的左右顶点,则,B为上顶点,所以.所以,因为所以,将代入,解得,故椭圆的方程为。
9.(2022高考·全国)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
9.A 【方法一】:设而不求,设,则则由得:,由,得,所以,即,所以椭圆的离心率。
【方法二】:第三定义,设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:故,由椭圆第三定义得:,故所以椭圆的离心率。
10.(2022高考·全国)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2 B. C.3 D.
10.B 由题意得,,则,即点到准线的距离为2,所以点的横坐标为,不妨设点在轴上方,代入得,,所以。
11.(2022高考·天津)已知抛物线分别是双曲线的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点,与双曲线的渐近线交于点A,若,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
11.C 抛物线的准线方程为,则,则、,不妨设点为第二象限内的点,联立,可得,即点,因为且,则为等腰直角三角形,且,即,可得,所以,,解得,因此,双曲线的标准方程为。
12.(2023高考·全国)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
12.B 方法一:因为,所以,从而,所以。
方法二:因为,所以,由椭圆方程可知,,所以,又,平方得:,所以。
13.(2023高考·全国)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
13.B 方法一:设,所以,由,解得:,由椭圆方程可知,,所以,,解得:,即,因此。
方法二:因为①,,即②,联立①②,解得:,而,所以,即。
方法三:因为①,,即②,联立①②,解得:,由中线定理可知,,易知,解得:。
14.(2023高考·全国)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
14.D 由,则,解得,所以双曲线的一条渐近线不妨取,则圆心到渐近线的距离,所以弦长。
15.(2023高考·全国)设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
15.D 设,则的中点,可得,因为在双曲线上,则,两式相减得,所以,可得,则,联立方程,消去y得,此时,所以直线AB与双曲线没有交点,A错误。可得,则,联立方程,消去y得,此时,所以直线AB与双曲线没有交点,B错误。可得,则由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,所以直线AB与双曲线没有交点,C错误。,则,联立方程,消去y得,此时,故直线AB与双曲线有交两个交点,D正确。
16.(2023高考·全国)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
16.A 由,得,因此,而,所以。
17.(2023高考·全国)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( )
A. B. C. D.
17.C 将直线与椭圆联立,消去可得,因为直线与椭圆相交于点,则,解得,设到的距离到距离,易知,则,,,解得或(舍去)。
18.(2023高考·北京)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
18.D 因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上,所以到准线的距离为,又到直线的距离为,所以,故。
19.(2023高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为.过作其中一条渐近线的垂线,垂足为.已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
19.D 如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,所以,所以。设,则,所以,所以。因为,所以,所以,所以,所以,因为,所以,所以,解得,所以双曲线的方程为。
20.(2024高考·全国)已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )
A.4 B.3 C.2 D.
20.C 由题意,设、、,
则,,,
则,则.
21.(2024高考·全国)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
21.A 设点,则,因为为的中点,所以,即,
又在圆上,所以,即即点的轨迹方程为.
22.(2024高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为是双曲线右支上一点,且直线的斜率为2.是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
22.C 如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,,由,求得,
因为,所以,求得,即,,由正弦定理可得:,则由得,由得,则,由双曲线第一定义可得:,,所以双曲线的方程为.
23.(2025高考·全国一卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
23.D 设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为,由题知,,于是,则,即。
24.(2025高考·全国二卷)设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
24.C 对,令,则,所以,即抛物线,故抛物线的准线方程为,故,则,代入抛物线得所以,C正确。
25.(2025高考·上海)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
25.A 设曲线上一点为,则,则,,方程为:,即,根据点到直线的距离公式,到的距离为:,设,由于,显然关于单调递减,,无最小值,即中,边上的高有最大值,无最小值,又一定,故面积有最大值,无最小值。
26.(2025高考·天津)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
26.A 根据题意可设,双曲线的半焦距为,,则,过作轴的垂线l,过作l的垂线,垂足为A,显然直线为抛物线的准线,则,由双曲线的定义及已知条件可知,则,由勾股定理可知,易知,即,整理得,∴,即离心率为2,故选A。
27.(2025高考·北京)双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
27.B 由得,,所以,即,所以。
二、多选题
28.(2022高考·全国)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则( )
A.直线的斜率为 B.
C. D.
28.ACD 易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确。由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,设,则,则,代入抛物线得,解得,则,则,B错误。由抛物线定义知:,C正确。,则为钝角,又,则为钝角,又,则,D正确。
29.(2022高考·全国)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
29.AC 【方法一】:几何法,双曲线定义的应用
情况一
M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为B,所以,因为,所以在双曲线的左支,,, ,设,由即,则,。
情况二
若M、N在双曲线的两支,因为,所以在双曲线的右支,所以,, ,设,由,即,则,所以,即,所以双曲线的离心率。
【方法二】:答案回代法
特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点都在左支,,,则,特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点在左右两支,在右支,,,则。
【方法三】:依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,若分别在左右支,因为,且,所以在双曲线的右支,又,,,设,,在中,有,故即,所以,而,,,故,代入整理得到,即,所以双曲线的离心率。
若均在左支上,
同理有,其中为钝角,故,故即,代入,,,整理得到:,故,故,
30.(2023高考·全国)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形
30.AC 直线过点,所以抛物线的焦点,所以,则A选项正确,且抛物线的方程为,A入选。设,由消去并化简得,解得,所以,B错误。设的中点为,到直线的距离分别为,因为,即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C正确。直线,即,到直线的距离为,所以三角形的面积为,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D错误。
31.(2024高考·全国)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则( )
A. B.点在C上
C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1 D.当点在C上时,
31.ABD 对于A:设曲线上的动点,则且,因为曲线过坐标原点,故,解得,A正确.对于B:又曲线方程为,而,故.当时,,故在曲线上,B正确.对于C:由曲线的方程可得,取,则,而,故此时,故在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,C错误.对于D:当点在曲线上时,由C的分析可得,故,D正确。
32.(2024高考·全国)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与相切 B.当P,A,B三点共线时,
C.当时, D.满足的点有且仅有2个
32.ABD 对于A,抛物线的准线为,的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,故准线和相切,A正确;对于B,三点共线时,即,则的纵坐标,由,得到,故,此时切线长,B正确;对于C,当时,,此时,故或,当时,,,,不满足;当时,,,,不满足;于是不成立,C错误;对于D,利用抛物线定义转化。根据抛物线的定义,,这里,于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,,中点,中垂线的斜率为,于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,,即的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个点,使得,D正确.
33.(2025高考·全国一卷)设抛物线的焦点为F,过F的直线交C于A、B,过F且垂直于的直线交于E,过点A作准线l的垂线,垂足为D,则( )
A. B. C. D.
33.ACD 法一:对于A,对于抛物线,则,其准线方程为,焦点,则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,A正确。对于B,过点作准线的垂线,交于点,由题意可知,则,又,,所以,所以,同理,又,所以,即,显然为的斜边,则,B错误。对于C,易知直线的斜率不为,设直线的方程为,,联立,得,易知,则,又,,所以,当且仅当时取等号,C正确。对于D,在与中,,所以,则,即,同理,又,,所以,则,D正确。
法二:对于A,对于抛物线,则,其准线方程为,焦点,则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,A正确。对于B,过点作准线的垂线,交于点,由题意可知,则,又,,所以,所以,同理,又,所以,即,显然为的斜边,则,B错误。对于C,当直线的斜率不存在时,;当直线的斜率存在时,设直线方程为,联立,消去,得,易知,则,所以,综上,,C正确。对于D,在与中,,所以,则,即,同理,当直线的斜率不存在时,,;所以,即;当直线的斜率存在时,,,所以,则;综上,,D正确。
34.(2025高考·全国二卷)双曲线的左、右焦点分别是,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且,则( )
A. B.
C.C的离心率为 D.当时,四边形的面积为
34.ACD 不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,A正确。对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,设,则,故,故,由A得,故即,B错误。
方法二:因为,因为双曲线中,,则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,
方法三:在利用余弦定理知,,即,则,则为直角三角形,且,则,B错误。对于C,方法一:因为,故,由B可知,故即,故离心率,C正确。
方法二:因为,则,则,C正确。对于D,当时,由C可知,,故,故四边形为,D正确。
三、填空题
35.(2021高考·全国)若双曲线的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程__________.
35. 由题可知,离心率,即,又,即,则,故此双曲线的渐近线方程为。
36.(2021高考·全国)已知双曲线的一条渐近线为,则C的焦距为__________.
36.4 由渐近线方程化简得,即,同时平方得,又双曲线中,故,解得(舍去),,故焦距。
37.(2021高考·全国)已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为__________.
37.8 因为为上关于坐标原点对称的两点,且,所以四边形为矩形,设,则,所以, ,即四边形面积等于。
38.(2021高考·全国)双曲线的右焦点到直线的距离为__________.
38. 由已知,,所以双曲线的右焦点为,所以右焦点到直线的距离为。
39.(2021高考·全国)已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为__________.
39. 抛物线: ()的焦点,∵P为上一点,与轴垂直,所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为,不妨设,因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧,又,因为,所以 ,,所以的准线方程为
40.(2022高考·全国)记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值__________.
40.2(满足皆可) 解:,所以C的渐近线方程为,结合渐近线的特点,只需,即,可满足条件“直线与C无公共点”所以,又因为,所以。
41.(2022高考·全国)若双曲线的渐近线与圆相切,则__________.
41. 双曲线的渐近线为,即,不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,依题意圆心到渐近线的距离,解得或(舍去)。
42.(2022高考·全国)已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是__________.
42.13 ∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,判别式,∴,∴ , 得, ∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为。
43.(2022高考·北京)已知双曲线的渐近线方程为,则__________.
43. 对于双曲线,所以,即双曲线的标准方程为,则,,又双曲线的渐近线方程为,所以,即,解得。
44.(2023高考·全国)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为__________.
44. 由题意可得:,则,抛物线的方程为,准线方程为,点到的准线的距离为。
45.(2023高考·全国)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为__________.
45./ 方法一:依题意,设,则,在中,,则,故或(舍去),所以,,则,故,所以在中,,整理得,故。
方法二:依题意,得,令,因为,所以,则,又,所以 ,则,又点在上,则,整理得,则,所以,即,整理得,则,解得或,又,所以或(舍去),故。
46.(2023高考·北京)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为__________.
46. 令双曲线的实半轴、虚半轴长分别为,显然双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,其半焦距,由双曲线的离心率为,得,解得,则,所以双曲线的方程为。
47.(2023高考·天津)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为__________.
47.6 易知圆和曲线关于轴对称,不妨设切线方程为,,所以,解得:,由解得:或,所以,解得:.当时,同理可得。
48.(2024高考·全国)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
48. 由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入得,即,故,,又,得,解得,代入得,故,即,所以.
49.(2024高考·北京)若直线与双曲线只有一个公共点,则的一个取值为 .
49.(或,答案不唯一) 联立,化简并整理得:,由题意得或,解得或无解,即,经检验,符合题意.故答案为:(或,答案不唯一).
50.(2024高考·北京)抛物线的焦点坐标为 .
50. 由题意抛物线的标准方程为,所以其焦点坐标为.
51.(2024高考·上海)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 .
51. 由知抛物线的准线方程为,设点,由题意得,解得,代入抛物线方程,得,解得,则点到轴的距离为.
52.(2024高考·天津)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为 .
52./ 圆的圆心为,故即,由可得,故或(舍),故,故直线即或,故原点到直线的距离为.
53.(2025高考·北京)已知抛物线的顶点到焦点的距离为3,则 .
53.6 因为抛物线的顶点到焦距的距离为,故,故。
四、解答题
54.(2021高考·全国)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是。
54.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,又,所以椭圆方程为。
(2)由(1)得,曲线为,当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;当直线的斜率存在时,设,必要性:若M,N,F三点共线,可设直线即,由直线与曲线相切可得,解得,联立可得,所以,所以,所以必要性成立;充分性:设直线即,由直线与曲线相切可得,所以,联立可得,所以,所以 ,化简得,所以,所以或,所以直线或,所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;所以M,N,F三点共线的充要条件是。
55.(2021高考·全国)抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切。
(1)求C,的方程;
(2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由。
55.【答案】(1)抛物线,方程为
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意设抛物线,所以抛物线的方程为,与相切,所以半径为,所以的方程为。
(2)【方法一】:设若斜率不存在,则方程为或,若方程为,根据对称性不妨设,则过与圆相切的另一条直线方程为,此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在,不合题意,若方程为,根据对称性不妨设则过与圆相切的直线为,又,,此时直线关于轴对称,所以直线与圆相切;若直线斜率均存在,则,所以直线方程为,整理得,同理直线的方程为,直线的方程为,与圆相切,整理得,与圆相切,同理所以为方程的两根,,到直线的距离为:,所以直线与圆相切;综上若直线与圆相切,则直线与圆相切。
【方法二】:设,当时,同解法1.当时,直线的方程为,即。由直线与相切得,化简得,同理,由直线与相切得,因为方程同时经过点,所以的直线方程为,点M到直线距离为,所以直线与相切,综上所述,若直线与相切,则直线与相切。
56.(2021高考·全国)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2。
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值。
56.【答案】(1)
(2)最大值为
【解析】(1)抛物线的焦点,准线方程为,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为,所以该抛物线的方程为。
(2)【方法一】:轨迹方程+基本不等式法设,则,所以,由在抛物线上可得,即,据此整理可得点的轨迹方程为,所以直线的斜率,当时,;当时,,当时,因为,此时,当且仅当,即时,等号成立;当时,;综上,直线的斜率的最大值为。
【方法二】:轨迹方程+数形结合法同方法一得到点Q的轨迹方程为.设直线的方程为,则当直线与抛物线相切时,其斜率k取到最值.联立得,其判别式,解得,所以直线斜率的最大值为.
【方法三】:轨迹方程+换元求最值法,同方法一得点Q的轨迹方程为.设直线的斜率为k,则.令,则的对称轴为,所以.故直线斜率的最大值为.
【方法四】:参数+基本不等式法,由题可设,因为,所以。于是,所以则直线的斜率为。当且仅当,即时等号成立,所以直线斜率的最大值为。
57.(2021高考·北京)已知椭圆一个顶点,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围。
57.【答案】(1)
(2)或
【解析】(1)因为椭圆过,故,因为四个顶点围成的四边形的面积为,故,即,故椭圆的标准方程为:。
(2)
设,因为直线的斜率存在,故,故直线,令,则,同理.直线,由可得,故,解得或.又,故,所以又故即,综上,或。
58.(2022高考·全国)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为。
(1)求C的方程;
(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点在C上,且.过P且斜率为的直线与过Q且斜率为的直线交于点M.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:
①M在上;②;③。
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分。
58.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)右焦点为,∴,∵渐近线方程为,∴,∴,∴,∴,∴.∴C的方程为:。
(2)由已知得直线的斜率存在且不为零,直线的斜率不为零,若选由①②推③或选由②③推①:由②成立可知直线的斜率存在且不为零;若选①③推②,则为线段的中点,假若直线的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知在轴上,即为焦点,此时由对称性可知、关于轴对称,与从而,已知不符;总之,直线的斜率存在且不为零.设直线的斜率为,直线方程为,则条件①在上,等价于;两渐近线的方程合并为,联立消去y并化简整理得:设,线段中点为,则,设,则条件③等价于,移项并利用平方差公式整理得:,,即,即;由题意知直线的斜率为, 直线的斜率为,∴由,∴,所以直线的斜率,直线,即,代入双曲线的方程,即中,得:,解得的横坐标:,同理:,∴∴,∴条件②等价于,综上所述:条件①在上,等价于;条件②等价于;条件③等价于;选①②推③:由①②解得:,∴③成立;选①③推②:由①③解得:,,∴,∴②成立;选②③推①由②③解得:,,∴,∴,∴①成立。
59.(2022高考·全国)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,。
(1)求C的方程;
(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程。
59.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时,所以,所以抛物线C的方程为。
(2)【方法一】:【最优解】直线方程横截式设,直线,由可得,,由斜率公式可得,,直线,代入抛物线方程可得,,所以,同理可得,所以又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以,若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线。
【方法二】:直线方程点斜式,由题可知,直线MN的斜率存在,设,直线由 得:,,同理,.直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,,代入抛物线方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:。(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线。
【方法三】:三点共线,设,设,若 P、M、N三点共线,由所以,化简得,反之,若,可得MN过定点因此,由M、N、F三点共线,得,由M、D、A三点共线,得,由N、D、B三点共线,得,则,AB过定点(4,0)(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,所以直线。
60.(2022高考·全国)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点。
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点。
60.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:设椭圆E的方程为,过,则,解得,,所以椭圆E的方程为:。
(2) ,所以,①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,可得,,代入AB方程,可得,由得到.求得HN方程:,过点.②若过点的直线斜率存在,设,联立得,可得,,且联立可得可求得此时,将,代入整理得,将代入,得显然成立,综上,可得直线HN过定点。
61.(2022高考·北京)已知椭圆的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值。
61.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:依题意可得,,又,所以,所以椭圆方程为。
(2)解:依题意过点的直线为,设、,不妨令,由,消去整理得,所以,解得,所以,,直线的方程为,令,解得,直线的方程为,令,解得,所以,所以,即即即整理得,解得。
62.(2023高考·全国)已知直线与抛物线交于两点,且。
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值。
62.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)设,由可得,,所以,所以,
即,因为,解得:。
(2)因为,显然直线的斜率不可能为零,设直线:,,由可得,,所以,,,因为,所以,即,亦即,将代入得,,,所以,且,解得或.设点到直线的距离为,所以,,所以的面积,而或,所以,当时,的面积。
63.(2023高考·全国)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点。
63.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意可得,解得,所以椭圆方程为。
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,联立方程,消去y得:,则,解得,可得,因为,则直线,令,解得,即,同理可得,则 ,所以线段的中点是定点。
64.(2023高考·全国)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为。
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P,证明:点在定直线上。
64.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,则由可得,,双曲线方程为。
(2)由(1)可得,设,显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,与联立可得,且,则。
直线的方程为,直线的方程为,联立直线与直线的方程可得:,由可得,即,据此可得点在定直线上运动。
65.(2023高考·北京)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,。
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:。
65.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,得,则,又分别为椭圆上下顶点,,所以,即,所以,即,则,所以椭圆的方程为。
(2)因为椭圆的方程为,所以,因为为第一象限上的动点,设,则。
易得,则直线的方程为,,则直线的方程为,联立,解得,即,而,则直线的方程为,令,则,解得,即,又,则,,所以,又,即,显然,与不重合,所以。
66.(2023高考·天津)设椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知。
(1)求椭圆方程及其离心率;
(2)已知点是椭圆上一动点(不与端点重合),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程。
66.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)椭圆的方程为,离心率为,如图,
由题意得,解得,所以,所以椭圆的方程为,离心率为。
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,设直线的方程为,联立方程组,消去整理得:,由韦达定理得,所以,所以,,所以,,,所以,所以,即,解得,所以直线的方程为。
67.(2024高考·全国)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
67.【答案】(1)
(2)证明见解析。
【解析】(1)设,由题设有且,故,故,故,故椭圆方程为.
(2)直线的斜率必定存在,设,,,
由可得,故,故,又,而,故直线,故,所以,故,即轴.
68.(2024高考·全国)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
68.【答案】(1)
(2)直线的方程为或
【解析】(1)由题意得,解得,所以.
(2)解法一:,则直线的方程为,即,,由(1)知,设点到直线的距离为,则,则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点,设该平行线的方程为:,则,解得或,当时,联立,解得或,即或,当时,此时,直线的方程为,即,当时,此时,直线的方程为,即,当时,联立得,,此时该直线与椭圆无交点.综上直线的方程为或.
解法二:同法一得到直线的方程为,点到直线的距离,设,则,解得或,即或,以下同法一.
解法三:同法一得到直线的方程为,点到直线的距离,设,其中,则有,联立,解得或,即或,以下同法一;
解法四:当直线的斜率不存在时,此时,,符合题意,此时,直线的方程为,即,当线的斜率存在时,设直线的方程为,联立椭圆方程有,则,其中,即,解得或,,,令,则,则同解法一得到直线的方程为,点到直线的距离,则,解得,此时,则得到此时,直线的方程为,即,综上直线的方程为或.
解法五:当的斜率不存在时,到距离,此时不满足条件.当的斜率存在时,设,令,,消可得,,且,即,,到直线距离,或,均满足题意,或,即或.
解法六:当的斜率不存在时,到距离,此时不满足条件.当直线斜率存在时,设,设与轴的交点为,令,则,联立,则有,,其中,且,则,则,解的或,经代入判别式验证均满足题意.则直线为或,即或.
69.(2024高考·北京)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
69.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意,从而,所以椭圆方程为,离心率为;
(2)直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,联立,化简并整理得,由题意,即应满足,所以,若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,所以,在直线方程中令,得,所以,此时应满足,即应满足或,综上所述,满足题意,此时或.
70.(2024高考·上海)已知双曲线左右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率时,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
70.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由题意得,则,.
(2)当时,双曲线,其中,,因为为等腰三角形,则①当以为底时,显然点在直线上,这与点在第一象限矛盾,故舍去;②当以为底时,,设,则 , 联立解得或或,因为点在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知,矛盾,舍去);③当以为底时,,设,其中,则有,解得,即.综上所述:.
(3)由题知, 当直线的斜率为0时,此时,不合题意,则,则设直线,设点,根据延长线交双曲线于点,根据双曲线对称性知, 联立有,显然二次项系数,其中,①,②,
,则,因为在直线上,则,,即,即,将①②代入有,即化简得,所以 , 代入到 , 得 , 所以 ,且,解得,又因为,则,综上知,,.
71.(2025高考·全国一卷)设椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足。
(i)设,求点的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是椭圆上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
71.【答案】(1)
(2)(ⅰ) (ⅱ)
【解析】(1)由题可知,,所以,解得,故椭圆C的标准方程为。
(2)(ⅰ)设,易知,
法一:所以,故,且因为,,所以,即,解得,所以,所以点的坐标为。
法二:设,则,所以,,故点的坐标为。
(ⅱ)因为,,由,可得,化简得,即,所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点),为到圆心的距离加上半径。
法一:设,所以
,当且仅当时取等号,所以。
法二:设,则,,当且仅当时取等号,故。
72.(2025高考·全国二卷)已知椭圆的离心率为,长轴长为4。
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于两点,为坐标原点,若的面积为,求。
72.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,故,故椭圆方程为:。
(2)
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,由可得,故即,且,故,解得,故。
73.(2025高考·北京)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小。
73.【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由椭圆可知,,所以,又,所以,,故椭圆E的方程为。
(2)联立,消去得,,整理得,①,又,所以,,故①式可化简为,即,所以,所以直线与椭圆相切,为切点.设,易知,当时,由对称性可知,.故设,易知,联立,解得,联立,解得,所以,,故。
法二:不妨设,易知,当时,由对称性可知,,故设,联立,解得,联立,解得,若,则,由对称性,不妨取,则,,,所以,同理,当时,,当时,则,,,又,所以,所以,,则,即,所以。
74.(2025高考·天津)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分。
74.【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,则左焦点,右顶点,离心率,即,因为为上一点,设,又直线的斜率为,则,即,所以,解得,则,即,因为的面积为,,高为,所以,解得,则,,所以椭圆的方程为。
.
(2)由(1)可知,,,易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,联立,消去得,,因为直线与椭圆有唯一交点,所以,即,则,解得,则,所以直线的方程为,联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,所以,,则,又,所以,即平分。
法二:所以,,,由两直线夹角公式,得,,则,又,所以,即平分。
法三:则,,故,又,所以,即平分。
法四:则,所以直线的方程为,即,则点到直线的距离为,又点到直线的距离也为,所以平分。
75.(2025高考·上海)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围。
75.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由题意知,,则,由右焦点,可知,则,故离心率。
(2)由题意,由得,,解得,代入,得,又,解得。
(3)由线段的中垂线的斜率为,所以直线的斜率为,则,解得,由得中点坐标为,故直线,显然直线过椭圆内点,故直线与椭圆恒有两不同交点,设,由消得,由韦达定理得,因为为钝角,则,且,则有,所以,即,解得,又,故,即的取值范围是。
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