内容正文:
专题04 圆锥曲线
高频考点概览
考点01 椭圆
考点02 双曲线
考点03抛物线
考点04 解答题
地 城
考点01
椭圆
一、单选题
1.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)椭圆的焦距为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知椭圆的方程为,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)已知为椭圆的两个焦点,为椭圆上任意一点.若,则( )
A.1 B.6 C.7 D.4
5.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知点的轨迹方程为,则PC的中点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)如图,椭圆与x轴、y轴正半轴分别交于点A、B,点P是过左焦点F1且垂直x轴的直线与椭圆的一个交点,O为坐标原点,若AB//OP,则椭圆的焦距为( )
A. B. C.1 D.2
8.(24-25高二上·广西合浦县·期中)阿基米德在其著作《关于圆锥体和球体》中给出了一个计算椭圆面积的方法:椭圆长半轴的长度、短半轴的长度和圆周率三者的乘积为该椭圆的面积.已知椭圆的面积为,,为椭圆C的两个焦点,P为椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的焦距为( ).
A. B.2 C. D.
9.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆,为两个焦点,为椭圆上一点,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二下·广西来宾高级中学·开学考)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为 ( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
11.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是上的一点,的内切圆圆心为,当时,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,P是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则
A.4 B. C.2 D.3
13.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知离心率为的椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,线段的中点为,射线与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·广西柳州高级中学·期中)已知是椭圆的一个焦点,若直线与椭圆相交于两点,且,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
16.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.该卫星主要用于地面雷达设备标校和测量,为地面光学设备成像试验和低轨空间环境探测监视试验提供支持,为大气空间环境测量和轨道预报模型修正提供服务.假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,求天平三号卫星运行的轨迹方程可为( )
A. B. C. D.
二、多选题
17.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知椭圆,则( )
A.椭圆的长轴长为 B.椭圆的焦距为12
C.椭圆的短半轴长为 D.椭圆的离心率为
18.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆,则下列结论正确的是( )
A.若,则椭圆的离心率为
B.若椭圆的离心率越趋近于0,椭圆越接近于圆
C.若点分别为椭圆的左、右焦点,直线l过点且与椭圆交于A,B两点,则的周长为
D.若点分别为椭圆的左、右顶点,点P为椭圆上异于点的任意一点,则直线的斜率之积为.
19.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知分别为椭圆的左、右焦点,若点分别为椭圆的左、右顶点,是椭圆上一动点,下列结论中正确的有( )
A.的范围为 B.若为直角三角形,则的面积为
C.若点,则的最大值为 D.直线的斜率之积为
20.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)如图,曲线是一条“双纽线”,其上的点满足:到点与到点的距离之积为4,则下列结论正确的是( )
A.点在曲线上
B.点在上,则
C.点在椭圆上,若,则
D.过作轴的垂线交于两点,则
三、填空题
21.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为 .
22.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则 .
23.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,过作的垂线,与轴交于点,若,则椭圆的离心率为 .
地 城
考点02
双曲线
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知双曲线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·江西部分重点中学·期末)双曲线的离心率为,则( )
A.1 B. C. D.
3.(24-25高二上·广西合浦县·期中)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·广西柳州高级中学·期中)设双曲线的离心率是3,则其渐近线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)若双曲线的渐近线与已知圆相切,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)若实数m满足,则曲线与曲线的( )
A.离心率相等 B.焦距相等 C.实轴长相等 D.虚轴长相等
7.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知双曲线:的一条渐近线方程是,过其左焦点作斜率为2的直线交双曲线于,两点,则截得的弦长( )
A. B. C.10 D.
8.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知双曲线的左、右焦点分别是上的一点(在第一象限),直线与轴交于点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,P是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则
A.4 B. C.2 D.3
10.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线的右半支上,点,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.
二、填空题
11.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)一动圆与圆和都外切,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
12.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知双曲线的焦点分别为为双曲线上一点,若,则双曲线的渐近线方程为 .
13.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,.过点的直线与轴交于点,与交于点,且,点在以为直径的圆上,则的渐近线方程为 .
14.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知双曲线的左、右焦点分别为,若双曲线的左支上一点满足,以为圆心的圆与的延长线相切于点,且,则双曲线的离心率为 .
15.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)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 .
16.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过点且斜率为2的直线与的一条渐近线在第四象限相交于点,四边形为平行四边形.若直线的斜率,则的离心率的取值范围为 .
地 城
考点03
抛物线
一、单选题
1.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)顶点在原点,准线方程为的抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知抛物线的焦点为点在上. 若到直线的距离为4,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
3.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知抛物线的焦点为点,P是C上一个动点,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
4.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为拋物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径,深度,信号处理中心位于焦点处,以顶点为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系xOy,若是该抛物线上一点,点是圆上一点,则的最小值为( )
A.4 B.3 C. D.5
5.(24-25高三上·广西南宁·)已知,,在x轴上方的动点M满足直线AM的斜率与直线BM的斜率之积为2,则动点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
6.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A.的坐标为 B. C. D.
7.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知点在抛物线()上,F为抛物线的焦点,,则下列说法正确的是( )
A. B.点F的坐标为
C.直线AQ与抛物线相切 D.
8.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)设拋物线的焦点为F,M为上一动点,为定点,则下列结论正确的是( )
A.准线的方程是 B.的最小值为4
C.的最大值为5 D.以线段MF为直径的圆与轴相切
三、填空题
9.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)已知抛物线的焦点为,点在上,且点到直线的距离为,则 .
10.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)过抛物线的焦点的直线交于两点,则抛物线的方程为 .
地 城
考点04
解答题
1.分别求出适合下列条件的方程:
(1)已知抛物线的焦点为,且抛物线上一点到焦点的距离为5,求抛物线的方程;
(2)已知圆C的圆心在轴上,并且过原点和,求圆C的方程.
2.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)已知双曲线的两个焦点分别是,点是双曲线上的一点,.
(1)求双曲线的标准方程
(2)写出该双曲线的实半轴长和虚半轴长、顶点坐标、离心率、渐近线方程.
3.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆的右顶点为,过作直线与椭圆交于另一点,且,求直线l的方程.
4.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
5.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知点是平面直角坐标系中异于原点的一个动点,过点且与轴垂直的直线与直线交于点,且向量与向量垂直.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设位于第一象限,以OC为直径的圆与轴相交于点,且,求的值.
6.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知椭圆:()的左焦点为,短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点、斜率为1的直线交椭圆于,两点,为坐标原点,求的面积.
7.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知抛物线C:的焦点与双曲线E:的右焦点重合,双曲线E的渐近线方程为.
(1)求抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程.
(2)斜率为1且纵截距为的直线l与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,求的面积
8.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点的坐标为,过点的直线与抛物线:交于两点,且, 连接,直线斜率与直线的斜率之积为.
(1)求的值;
(2)若线段的垂直平分线与抛物线交于,两点,求的面积.
9.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,双曲线的渐近线方程为.
(1)求抛物线的标准方程和双曲线的标准方程;
(2)若斜率为2且纵截距为1的直线与抛物线交于M,N两点,为抛物线的焦点,求的面积.
10.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆的上顶点时,的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,且,求证:(为坐标原点)的面积为定值.
11.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知双曲线的焦距为4,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的左焦点分别作斜率为的两直线与,直线交双曲线于两点,直线交双曲线于两点,设分别为与的中点,若,证明:直线过定点.
12.(24-25高二上·广西合浦县·期中)动点与定点的距离和到定直线的距离的比为.记点的轨迹为.
(1)求的方程.
(2)已知直线.
①若直线与相交.求的取值范围;
②当直线与相交时,证明:直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
13.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,为椭圆C上一点.
(1)若焦距为,点的坐标为,求椭圆C的标准方程;
(2)若,且长轴长为,的面积为,求b的值.
14.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,,渐近线方程为,,直线与的左、右支分别交于点,(异于点,).
(1)求的方程;
(2)若直线与直线的斜率之积为,求的值.
15.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)对于椭圆:,我们称双曲线:为其伴随双曲线.已知椭圆,它的离心率是其伴随双曲线离心率的倍.
(1)求椭圆伴随双曲线的方程;
(2)点为的上焦点,过的直线与上支交于两点,设的面积为,(其中为坐标原点).若,求.
16.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)已知点在椭圆上,椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若不过点的直线交椭圆于,两点,直线,的斜率分别为,且,
①求证:直线AB经过定点;
②求面积的取值范围(为坐标原点).
17.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知,分别为双曲线的左,右焦点,与轴分别交于点,,它的一条渐近线的斜率为,且右焦点到该渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过的直线与曲线交于,两点(不与两个顶点重合,记直线,的斜率为,,证明:为定值.
(3)若动点在曲线的左支上,定点,点为圆上一动点,则求的最小值.
18.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知O为坐标原点,椭圆左、右焦点分别为,短轴长为,过的直线与椭圆交于两点,的周长为8.
(1)求的方程;
(2)若直线l与Ω交于A,B两点,且,求|AB|的最小值;
(3)已知点P是椭圆Ω上的动点,是否存在定圆O:x2+y2=r2(r>0),使得当过点P能作圆O的两条切线PM,PN时(其中M,N分别是两切线与C的另一交点),总满足|PM|=|PN|?若存在,求出圆O的半径r:若不存在,请说明理由.
19.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知椭圆的左、右焦点分别为,设点,在中,,周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设不经过点A的直线与椭圆相交于B、C两点,若直线AB与AC的斜率之和为,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
(3)记第(2)问所求的定点为E,点为椭圆上的一个动点,试根据面积的不同取值范围,讨论存在的个数,并说明理由.
20.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)在平面直角坐标系xOy中,若在曲线的方程中,以(为非零的正实数)代替得到曲线的方程,则称曲线关于原点“伸缩”,变换称为“伸缩变换”,称为伸缩比.如果曲线经“伸缩变换”后得到曲线,射线与分别交于两点A,B且.
(1)求的方程;
(2)若M,N在上,为垂足,求证:存在定点,使得|DQ|为定值.
21.(24-25高一上·广西柳州高级中学·期中)双曲线E的实轴两端点记为,以右焦点F为圆心,半径为的圆与渐近线相切.
(1)求双曲线E的方程.
(2)过点F任意作直线交曲线E于同支两点记为A,B.点O为坐标原点,求面积的最小值.
(3)过点F作直线交曲线E于异支两点记为C,D.设直线分别与直线,x轴相交于点M,T.问:在实轴上是否存在定点T使恒成立,若存在,则求出对应定直线,若不存在,则说明理由.
试卷第1页,共3页
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专题04 圆锥曲线
高频考点概览
考点01 椭圆
考点02 双曲线
考点03抛物线
考点04 解答题
地 城
考点01
椭圆
一、单选题
1.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)椭圆的焦距为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由题意得,则其焦距为2.故选:B.
2.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知椭圆的方程为,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得,所以,,.
故选:B.
3.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在中,,设,则,又由椭圆定义可知,则离心率,故选D.
4.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)已知为椭圆的两个焦点,为椭圆上任意一点.若,则( )
A.1 B.6 C.7 D.4
【答案】D
【详解】因为椭圆,所以椭圆长轴长为,由椭圆定义知,所以.故选:D
5.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意易得,则,因为椭圆的离心率为,所以,则,
故的标准方程为,故选:A.
6.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知点的轨迹方程为,则PC的中点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设点坐标为,点坐标为,由中点坐标公式得,即,
将代入,得点的轨迹方程为:,即.
故选:B
7.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)如图,椭圆与x轴、y轴正半轴分别交于点A、B,点P是过左焦点F1且垂直x轴的直线与椭圆的一个交点,O为坐标原点,若AB//OP,则椭圆的焦距为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】由题意知,,则点,所以直线BA的斜率为,直线PO的斜率为,由,得,所以,即,又,所以,所以焦距为.故选:D
8.(24-25高二上·广西合浦县·期中)阿基米德在其著作《关于圆锥体和球体》中给出了一个计算椭圆面积的方法:椭圆长半轴的长度、短半轴的长度和圆周率三者的乘积为该椭圆的面积.已知椭圆的面积为,,为椭圆C的两个焦点,P为椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的焦距为( ).
A. B.2 C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可得,则,因为,所以,则,所以椭圆C的焦距为:故选:D.
9.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆,为两个焦点,为椭圆上一点,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,所以,因为,所以,而,所以,所以的面积为.故选:C.
10.(24-25高二下·广西来宾高级中学·开学考)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为 ( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
【答案】D
【详解】设、,所以,运用点差法,所以直线的斜率为,设直线方程为,联立直线与椭圆的方程,所以;又因为,解得.
11.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是上的一点,的内切圆圆心为,当时,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,则,;由点在上,则有,即,所以;又,所以,,则;如图1,由焦点的内切圆可得:,,,所以;又,所以,即,故选:A.
12.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,P是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则
A.4 B. C.2 D.3
【答案】A
【详解】如图所示:设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,则根据椭圆及双曲线的定义:,,∴,,设,,则在中由余弦定理得,,∴化简得,该式可变成.故选A.
13.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知离心率为的椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,线段的中点为,射线与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由椭圆的离心率,得,, 由,,,可得,直线的斜率为,方程为,椭圆方程,即,联立直线和椭圆方程,可得,由,解得,
则,即,由,解得,.故选:C
14.(24-25高二上·广西柳州高级中学·期中)已知是椭圆的一个焦点,若直线与椭圆相交于两点,且,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】如图设分别为椭圆的左、右焦点,设直线与椭圆相交于,连接.得四边形为平行四边形.由椭圆的定义有,由余弦定理有:,即,所以,当且仅当时取等号,又的斜率存在,故不可能在轴上.所以等号不能成立,即即,所以.故选:A
15.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【详解】由已知条件可知,且,蒙日圆方程为,蒙日圆的圆心为原点,半径为,圆的圆心为,半径为,因为两圆只有一个公共点,则两圆外切或内切,则或,又因为,所以,或,解得或,故选:B.
16.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.该卫星主要用于地面雷达设备标校和测量,为地面光学设备成像试验和低轨空间环境探测监视试验提供支持,为大气空间环境测量和轨道预报模型修正提供服务.假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,求天平三号卫星运行的轨迹方程可为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设长轴长为2a,焦距为2c,由题可知,即万千米,因为天平三号卫星,运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,地球半径为0.65万千米,则,可得万千米,因此,所以椭圆的方程为.故选:A.
二、多选题
17.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知椭圆,则( )
A.椭圆的长轴长为 B.椭圆的焦距为12
C.椭圆的短半轴长为 D.椭圆的离心率为
【答案】AD
【详解】因为椭圆,所以,且椭圆的焦点在轴上,所以椭圆的长轴长为,焦距为,短半轴长为,离心率.故选:AD
18.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆,则下列结论正确的是( )
A.若,则椭圆的离心率为
B.若椭圆的离心率越趋近于0,椭圆越接近于圆
C.若点分别为椭圆的左、右焦点,直线l过点且与椭圆交于A,B两点,则的周长为
D.若点分别为椭圆的左、右顶点,点P为椭圆上异于点的任意一点,则直线的斜率之积为.
【答案】BCD
【详解】,且,解得离心率 ,选项A错误;根据椭圆离心率的性质“离心率越小椭圆越圆”,选项B正确;根据椭圆的定义,,所以的周长为,选项C正确;根据题意,,设点 ,其中,所以,选项D正确.
故答案为:BCD.
19.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知分别为椭圆的左、右焦点,若点分别为椭圆的左、右顶点,是椭圆上一动点,下列结论中正确的有( )
A.的范围为 B.若为直角三角形,则的面积为
C.若点,则的最大值为 D.直线的斜率之积为
【答案】ACD
【详解】对于A,,设,,则,故,由于,故,A正确,对于B,当时,此时,故的面积为,故B错误,对于C,由于,又,所以,
所以,当且仅当三点共线时,且在之间时取等号,故C正确.对于D,由椭圆,得,设,
则,又,则,所以,故D正确;故选:ACD
20.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)如图,曲线是一条“双纽线”,其上的点满足:到点与到点的距离之积为4,则下列结论正确的是( )
A.点在曲线上
B.点在上,则
C.点在椭圆上,若,则
D.过作轴的垂线交于两点,则
【答案】ACD
【详解】对于A,,由定义知,A正确;对于B,由点在上,得,化简得,解得,,B错误;对于C,椭圆的焦点坐标恰好为与,
则,由,得,则,,C正确;对于D,设,则,而,则,又,
则,化简得,解得,,因此1,,D正确.故选:ACD
三、填空题
21.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为 .
【答案】
【详解】由题意易得,则,因为椭圆的离心率为,所以,则,
故的标准方程为.故答案为:.
22.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)点在椭圆上,是椭圆的一个焦点,为的中点,,则 .
【答案】4
【详解】如图,根据椭圆的对称性,不妨设为左焦点,为右焦点,由椭圆,得,,是的中点,是的中点,为的中位线,
,由椭圆的定义得.故答案为:4.
23.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,过作的垂线,与轴交于点,若,则椭圆的离心率为 .
【答案】/0.5
【详解】设,,,则直线的斜率为,直线的斜率为,直线的方程为,令,得,即,因为,所以,即,解得.故答案为:
地 城
考点02
双曲线
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知双曲线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由双曲线,可知该双曲线的离心率.故选:C.
2.(23-24高二上·江西部分重点中学·期末)双曲线的离心率为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意,,即,解得.故选:B
3.(24-25高二上·广西合浦县·期中)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,得,,所以渐近线方程为,即故选:C
4.(24-25高二上·广西柳州高级中学·期中)设双曲线的离心率是3,则其渐近线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】双曲线的离心率是3,可得,则.
则双曲线的渐近线的方程为:.故选:A.
5.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)若双曲线的渐近线与已知圆相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】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).所以.故选:A.
6.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)若实数m满足,则曲线与曲线的( )
A.离心率相等 B.焦距相等 C.实轴长相等 D.虚轴长相等
【答案】B
【详解】因为,所以,所以曲线与曲线都是焦点在轴上的双曲线,,所以两曲线的焦点和焦距都相同,故B正确;因为,所以离心率不相等,故A错误;因为,所以实轴长不相等,故C错误;
因为,所以虚轴长不相等,故D错误.故选:B.
7.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知双曲线:的一条渐近线方程是,过其左焦点作斜率为2的直线交双曲线于,两点,则截得的弦长( )
A. B. C.10 D.
【答案】C
【详解】∵双曲线:的一条渐近线方程是,∴,即,∵左焦点,∴,∴,∴,,∴双曲线方程为,直线的方程为,设,由,消可得,∴,,∴.故选:C
8.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知双曲线的左、右焦点分别是上的一点(在第一象限),直线与轴交于点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,如下图所示: 由题意可得,;又,由可得,
即,解得;所以;因为,所以;即,可得,即,解得.故选:D
9.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知椭圆和双曲线有共同的焦点,,P是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则
A.4 B. C.2 D.3
【答案】A
【详解】如图所示:设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,则根据椭圆及双曲线的定义:,,∴,,
设,,则在中由余弦定理得,,
∴化简得,该式可变成.故选A.
10.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线的右半支上,点,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.
【答案】D
【详解】由题意,
当且仅当,,三点共线时等号成立.而直线的方程为,由可得,所以,所以点的坐标为.所以当且仅当点的坐标为时,的最小值为.
故选:D.
二、填空题
11.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)一动圆与圆和都外切,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
【答案】
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,设动圆的圆心,半径为,依题意,,则,因此动圆的圆心的轨迹是以为焦点,实轴长为的双曲线下支,实半轴长,半焦距,虚半轴长,方程为.故答案为:
12.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知双曲线的焦点分别为为双曲线上一点,若,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】由双曲线的对称性,不妨设在第一象限,设,又,所以,所以,因为为的中点,所以,即,所以两边平方得,所以,即,即,所以双曲线的渐近线方程为.故答案为.
13.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,.过点的直线与轴交于点,与交于点,且,点在以为直径的圆上,则的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】依题意,设,则,因为点在以为直径的圆上,则,在Rt中,,则,故或(舍去),所以,则,故,所以在中,,整理得,则,则,则,故的渐近线方程为.故答案为:.
14.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知双曲线的左、右焦点分别为,若双曲线的左支上一点满足,以为圆心的圆与的延长线相切于点,且,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【详解】由正弦定理可知且,又因为,可解得,又因为,所以为的中点,所以,又因为以为圆心的圆与的延长线相切于点,所以,所以,
又因为,所以,所以,解得,故答案为:.
15.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)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 .
【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:.
16.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过点且斜率为2的直线与的一条渐近线在第四象限相交于点,四边形为平行四边形.若直线的斜率,则的离心率的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意可得,,由于为平行四边形,故,直线的方程为,渐近线方程,联立,故,
所以,因此,化简得,
故离心率为,故答案为:
地 城
考点03
抛物线
一、单选题
1.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)顶点在原点,准线方程为的抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,抛物线的开口向左,设抛物线的标准方程为,则,所以,所以抛物线的标准方程为.故选:D.
2.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知抛物线的焦点为点在上. 若到直线的距离为4,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【详解】因为抛物线的焦点准线方程为,点M在C上,所以M到准线的距离为.又M到直线的距离为4,故.故选:D.
3.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知抛物线的焦点为点,P是C上一个动点,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【详解】由题意得,准线为,点A在抛物线C的内部,过点A作AB垂直于准线,垂足为B,过点P作PD垂直于准线,垂足为D,则有,当且仅当,P为AB与抛物线的交点时,等号成立,
所以的最小值为故选:C.
4.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为拋物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径,深度,信号处理中心位于焦点处,以顶点为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系xOy,若是该抛物线上一点,点是圆上一点,则的最小值为( )
A.4 B.3 C. D.5
【答案】A
【详解】由题意设抛物线的方程为,因为,,所以点在抛物线上,将的坐标代入到抛物线的方程中,可得,故,所以抛物线的方程为,所以抛物线的焦点的坐标为,准线方程为,圆的圆心位,半径位,可知圆在抛物线内部,如图:过点作与准线垂直,为垂足,点作与准线垂直,为垂足,则,所以,
当且仅当,,三点共线时,所以的最小值为4.故选:A
5.(24-25高三上·广西南宁·)已知,,在x轴上方的动点M满足直线AM的斜率与直线BM的斜率之积为2,则动点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设动点,由于,,根据直线与的斜率之积为.整理得,化简得:.故选:B
二、多选题
6.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知抛物线的焦点为F,O为坐标原点,点在抛物线上,若,则( )
A.的坐标为 B. C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,抛物线的焦点为,准线方程为,故A错误;对于BC,由抛物线定义可得,所以,,解得,故B正确C错误;对于D,,故D正确.故选:BD.
7.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知点在抛物线()上,F为抛物线的焦点,,则下列说法正确的是( )
A. B.点F的坐标为
C.直线AQ与抛物线相切 D.
【答案】AC
【详解】将代入中可得,故,,A正确,B错误,,则AQ方程为,则,,故直线AQ与抛物线相切,C正确,由于轴,所以不成立,故D错误,故选:AC
8.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)设拋物线的焦点为F,M为上一动点,为定点,则下列结论正确的是( )
A.准线的方程是 B.的最小值为4
C.的最大值为5 D.以线段MF为直径的圆与轴相切
【答案】BD
【详解】由抛物线,则其焦点为,准线为,A错,如下图示,其中准线于,则,故,当且仅当共线时最小,为到准线距离4,B对;由,当且仅当共线时取等号,其最大值为,C错;由,则中点坐标为,而,故,所以,以线段MF为直径的圆与轴相切,D对.故选:BD
三、填空题
9.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)已知抛物线的焦点为,点在上,且点到直线的距离为,则 .
【答案】5
【详解】抛物线的准线方程为,设点的坐标为,则,因为点到直线的距离为,所以点到准线的距离为,由抛物线定义可得.故答案为:.
10.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)过抛物线的焦点的直线交于两点,则抛物线的方程为 .
【答案】.
【详解】直线过点,所以抛物线的焦点,所以,,故抛物线的方程为.故答案为:
地 城
考点04
解答题
1.分别求出适合下列条件的方程:
(1)已知抛物线的焦点为,且抛物线上一点到焦点的距离为5,求抛物线的方程;
(2)已知圆C的圆心在轴上,并且过原点和,求圆C的方程.
【详解】(1)因为抛物线上一点到焦点的距离为5,准线为,故,则,
故抛物线标准方程为.
(2)因为圆C的圆心在轴上,则设圆C方程为,
由已知,圆C过原点和,由已知,解得,
所以圆C方程为.
2.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)已知双曲线的两个焦点分别是,点是双曲线上的一点,.
(1)求双曲线的标准方程
(2)写出该双曲线的实半轴长和虚半轴长、顶点坐标、离心率、渐近线方程.
【详解】(1)因为双曲线的两个焦点分别是,所以双曲线的焦点在轴上,
又因为点是双曲线上的一点,且,根据双曲线的定义,可得,所以,
又由,所以,所以双曲线的方程为.
(2)由(1)知,双曲线的方程为,可得,
所以双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,顶点坐标为,
离心率为,渐近线方程为.
3.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知椭圆的右顶点为,过作直线与椭圆交于另一点,且,求直线l的方程.
【详解】(1)由题可知,其中,所以,又点在椭圆上,所以,即,解得,所以椭圆E的方程为.
(2)由椭圆的方程,得,所以,
设,其中,因为,所以,
又点在椭圆上,所以,
联立方程组,得,解得或(舍),
当时,,即或.
所以当的坐标为时,直线的方程为;
当的坐标为时,直线的方程为.
综上,直线的方程为或.
4.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
【详解】(1)因为的离心率为,又的虚轴长为2,所以,又,
联立解得,,所以的方程为,左、右焦点坐标分别为.
(2)由(1)知,根据题意易得过的直线斜率存在,设的直线方程为,如下图所示:
联立,化简得,所以,
因为中点横坐标为3,所以,解得,所以,
则,则.
5.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知点是平面直角坐标系中异于原点的一个动点,过点且与轴垂直的直线与直线交于点,且向量与向量垂直.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设位于第一象限,以OC为直径的圆与轴相交于点,且,求的值.
【详解】(1)由题意,设,则,
由,即且.
(2)由题意,易知,即轴,
又,则,故,
又位于第一象限,则,所以,故,
则.
6.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知椭圆:()的左焦点为,短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点、斜率为1的直线交椭圆于,两点,为坐标原点,求的面积.
【详解】(1)由题设知,所以,
于是椭圆的方程为;
(2)依题意,直线的方程为,设,
联立,解得或,所以的面积
.
7.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知抛物线C:的焦点与双曲线E:的右焦点重合,双曲线E的渐近线方程为.
(1)求抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程.
(2)斜率为1且纵截距为的直线l与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,求的面积
【详解】(1)因为双曲线E的渐近线方程为.所以,解得,
从而,即,所以右焦点为,从而,解得,
抛物线C的标准方程和双曲线E的标准方程依次分别为,.
(2) 由题意直线,它过抛物线的焦点,
联立抛物线方程得,化简并整理得,
显然,,所以,
点到直线的距离为,所以,即的面积为.
8.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点的坐标为,过点的直线与抛物线:交于两点,且, 连接,直线斜率与直线的斜率之积为.
(1)求的值;
(2)若线段的垂直平分线与抛物线交于,两点,求的面积.
【详解】(1)设,直线斜率为,
由题可知:点,则直线的斜率为:;
因为直线斜率与直线的斜率之积为,则,解得,
又因为点,过点的直线与抛物线交于两点,
故直线的方程为,即,
联立方程,消去可得,
则,可得,
因为,则,
整理可得,即,解得.
(2)由题可知,直线垂直平分线段,
设线段的中点为,直线的斜率为,
由(1)知,则,即,
且,所以直线的方程为,即,
联立方程,消去可得,可得,
设,则,
所以,
且点到直线的距离为,所以的面积为.
9.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)已知抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,双曲线的渐近线方程为.
(1)求抛物线的标准方程和双曲线的标准方程;
(2)若斜率为2且纵截距为1的直线与抛物线交于M,N两点,为抛物线的焦点,求的面积.
【详解】(1)双曲线的渐近线方程为,
而双曲线的渐近线方程为,则,双曲线的方程为,
双曲线的右焦点坐标为,而抛物线的焦点为,
于是,解得,所以抛物线的标准方程为.
(2)直线的方程为,由消去得,
,设,则,,
令直线与轴的交点为,,由(1)知,
所以的面积.
10.(24-25高二上·广西南宁第三中学·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆的上顶点时,的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于两点,且,求证:(为坐标原点)的面积为定值.
【详解】(1)根据题意,,在椭圆上顶点,此时.
所以,则求椭圆的方程;
(2)如图所示,设,
联立直线与椭圆的方程得,
.
,又,
因为点到直线的距离,且,
所以,
综上,的面积为定值.
11.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知双曲线的焦距为4,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的左焦点分别作斜率为的两直线与,直线交双曲线于两点,直线交双曲线于两点,设分别为与的中点,若,证明:直线过定点.
【详解】(1)由题意得,得,所以,
因为点在双曲线上,所以,解得,所以双曲线方程为.
(2),设直线方程为,,由,得,则,
所以,所以的中点,
因为,所以用代换,得,
当,即时,直线的方程为,过点,
当时,,直线的方程为,
令,得,所以直线也过定点.
12.(24-25高二上·广西合浦县·期中)动点与定点的距离和到定直线的距离的比为.记点的轨迹为.
(1)求的方程.
(2)已知直线.
①若直线与相交.求的取值范围;
②当直线与相交时,证明:直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
【详解】(1)根据题意可得,化简得,即的方程为.
(2)①解:由,得.由,
解得,所以的取值范围为.
②证明:(方法一)由①中,得.
设直线被截得的线段的中点坐标为,则,.
由,消去可得,所以直线被截得的线段的中点在直线上.
(方法二)设直线与交于,两点.设,,线段的中点坐标为,
则直线的斜率为,,.
因为点,在上,所以,两式相减得,
化简得,即,
所以直线被截得的线段的中点在直线上.
13.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,为椭圆C上一点.
(1)若焦距为,点的坐标为,求椭圆C的标准方程;
(2)若,且长轴长为,的面积为,求b的值.
【详解】(1)已知,因为,所以,
点在椭圆上,将其代入椭圆的,可得,即①,
又因为,即②,联立①②,整理得,解得或,
因为,所以,所以,故椭圆的标准方程为;
(2)因为,所以的面积,则,
因为长轴长为,即,根据椭圆的定义得,
所以,即③,
由余弦定理可得,
整理得 ④,
联立③④得:,即,则,所以,
在椭圆中有,即,解得.
14.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,,渐近线方程为,,直线与的左、右支分别交于点,(异于点,).
(1)求的方程;
(2)若直线与直线的斜率之积为,求的值.
【详解】(1)因为,渐近线方程为,所以,解得,,
所以双曲线的方程为.
(2)设点,,,,根据题意知,
由,得,则,
,,
而;
由于,
;
,,,
化简可得,解得,或,
当时,,不符合题意,舍去,故.
15.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)对于椭圆:,我们称双曲线:为其伴随双曲线.已知椭圆,它的离心率是其伴随双曲线离心率的倍.
(1)求椭圆伴随双曲线的方程;
(2)点为的上焦点,过的直线与上支交于两点,设的面积为,(其中为坐标原点).若,求.
【详解】(1)的伴随双曲线为,
设椭圆与其伴随双曲线的离心率分别为,
依题意可得,即,即,解得,
所以椭圆,则椭圆伴随双曲线的方程为;
(2)由(1)可知,设直线的斜率为,,
则直线的方程,与双曲线联立并消去,得,
则,所以,,则,
又,
又,解得,又,所以
因为,所以.
16.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)已知点在椭圆上,椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)若不过点的直线交椭圆于,两点,直线,的斜率分别为,且,
①求证:直线AB经过定点;
②求面积的取值范围(为坐标原点).
【详解】(1)由题意得,解得,所以椭圆的方程为.
(2)联立,消元整理得,
时,
设,,则,,
由,
得,
所以,所以,
化简得,即,所以或,
当时过点,不合题意,舍去,
所以,即,此时过定点.
此时,所以,设到直线的距离为,
则,,,
当且仅当时,当时,所以.
17.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知,分别为双曲线的左,右焦点,与轴分别交于点,,它的一条渐近线的斜率为,且右焦点到该渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过的直线与曲线交于,两点(不与两个顶点重合,记直线,的斜率为,,证明:为定值.
(3)若动点在曲线的左支上,定点,点为圆上一动点,则求的最小值.
【详解】(1)因为双曲线的一条渐近线的斜率为,所以,,
则双曲线的一条渐近线的方程为,
因为,所以右焦点到渐近线的距离为,
所以,则,,所以双曲线的方程为.
(2)依题意可知,, 表示双曲线的两个顶点,由(1)可知,,
设,.因为不与重合,所以可设直线.
联立消得:,故,,
所以,,,
所以.
(3)由(1)可知,设,为曲线的左右焦点,圆半径为,圆心,,,
当且仅当,,共线且在,之间时取等号,
,
当且仅当是线段与双曲线的交点时取等号.
的最小值是.
18.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知O为坐标原点,椭圆左、右焦点分别为,短轴长为,过的直线与椭圆交于两点,的周长为8.
(1)求的方程;
(2)若直线l与Ω交于A,B两点,且,求|AB|的最小值;
(3)已知点P是椭圆Ω上的动点,是否存在定圆O:x2+y2=r2(r>0),使得当过点P能作圆O的两条切线PM,PN时(其中M,N分别是两切线与C的另一交点),总满足|PM|=|PN|?若存在,求出圆O的半径r:若不存在,请说明理由.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,
由双曲线定义可得,,故,又.
所以,.所以的方程为.
(2)①若直线斜率不存在,则设,则,
因为,所以,所以,所以.所以.
②若直线斜率存在,设方程为.设,.
联立,消去y整理得,,
则.由韦达定理,得,于是,
即.故.
令,则,.所以.
因为,所以当时,.
综上,的最小值为.
(3)如图所示,设PM、PN与圆O的切点分别为E、F,则.
又,则.所以,所以.
取MN中点Q,若O和Q不重合,则.所以.
又因为M、N在椭圆上,则,所以,
所以,所以,
又,,所以.矛盾.所以O和Q重合,即M、N关于原点对称.所以.
设直线的方程为,则r为点O到直线PM的距离,
所以.由(2)可知,,故,即.
又当MN斜率不存在时,也成立.综上,.
所以存在存在定圆满足条件,此时.
19.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)已知椭圆的左、右焦点分别为,设点,在中,,周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设不经过点A的直线与椭圆相交于B、C两点,若直线AB与AC的斜率之和为,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
(3)记第(2)问所求的定点为E,点为椭圆上的一个动点,试根据面积的不同取值范围,讨论存在的个数,并说明理由.
【详解】(1)由,则,所以,
由周长为,所以,
综上,可得,即椭圆方程为.
(2)设,,联立椭圆,
则,整理得,
显然,则,,
又,
所以,则,
又,整理得, 则,
所以直线过定点,得证;
(3)由(2)知,,且,则,
设直线,与椭圆相切,联立有,
整理得,则,可得,
所以两切线到的距离分别为,
当,则,
当,则,
所以时,为0个;时,为1个;
时,为2个;时,为3个;
时,为4个;
20.(24-25高二上·广西示范性高中·期中)在平面直角坐标系xOy中,若在曲线的方程中,以(为非零的正实数)代替得到曲线的方程,则称曲线关于原点“伸缩”,变换称为“伸缩变换”,称为伸缩比.如果曲线经“伸缩变换”后得到曲线,射线与分别交于两点A,B且.
(1)求的方程;
(2)若M,N在上,为垂足,求证:存在定点,使得|DQ|为定值.
【详解】(1)设伸缩比为,则曲线的方程为.
由解得,即,由解得,即,
因为,所以,解之得,
所以曲线的方程为
(2)证明:当直线的斜率存在且不为0时,
设直线方程为(为斜率),联立方程得,
消去得,,
直线与椭圆交于两点,所以,即,
由韦达定理可得,,,
因为且,所以,则,
即,其中,,
所以,
于是可得
化简整理可得,即.
所以或,经检验两式均能使.
当时,直线方程为,则直线方程为,
设点的坐标为,则由消去参数,
可得,即,此时存在定点使得|DQ|为定值;
当时,直线方程为,则直线方程为,
设点的坐标为,则由消去参数,
可得,即,
所以点与点重合,不符合题意,故舍去.
当时,可由求得,,所以,
可验证点在圆上,
此时存在定点使|DQ|为定值.
当直线的斜率不存在时,不妨设直线方程为,
由可解得点,,
由可得:,解之得(舍去),
所以点,可验证点在圆上,
此时存在定点使|DQ|为定值.
综上所述,存在定点使|DQ|为定值.
21.(24-25高一上·广西柳州高级中学·期中)双曲线E的实轴两端点记为,以右焦点F为圆心,半径为的圆与渐近线相切.
(1)求双曲线E的方程.
(2)过点F任意作直线交曲线E于同支两点记为A,B.点O为坐标原点,求面积的最小值.
(3)过点F作直线交曲线E于异支两点记为C,D.设直线分别与直线,x轴相交于点M,T.问:在实轴上是否存在定点T使恒成立,若存在,则求出对应定直线,若不存在,则说明理由.
【详解】(1)设双曲线的标准方程为 ,焦点,
则以右焦点F为圆心,半径为 的圆的方程为,双曲线的渐近线方程为,
根据圆与渐近线相切得,焦点到渐近线的距离,得,
所以双曲线的标准方程为.
(2)由(1)知 当直线 斜率不存在时,令,代入中得,即,所以,
当直线 斜率存在时,设直线的方程为,,
,消去并整理得,,
根据根与系数的关系得,
因为直线交曲线E于同支两点记为A,B,
所以
,解得或,因为到直线的距离,
所以
,其中.
综上所述,当直线 斜率不存在时,面积最小,面积为.
(3)由过点F作直线交曲线E于异支两点,得直线的斜率存在,且斜率不为0, 设直线的方程为,其中或,
因为恒成立,即,得为的角平分线,
设,假设存在,联立,整理可得:,
,
因为,所以,整理可得
,,即,
因为,整理可得,即,
综上所述,在实轴上存在定点使恒成立,对应定直线是.
试卷第1页,共3页
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