内容正文:
专题04 圆锥曲线的定义
3大高频考点概览
考点01 圆锥曲线的定义
考点02 离心率问题
考点03 焦点三角形问题
地 城
考点01
圆锥曲线的定义
一、单选题
1.(24-25高二上·辽宁大连大连育明高级中学·期末)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,是椭圆上第一象限的一点,的重心和内心分别为M,N,且轴.又点是该椭圆上任一点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】B
【来源】辽宁省大连市大连育明高级中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】设的内切圆与分别切于点,利用切线长定理可得,结合椭圆的的定义可得,进而求得,结合已知可得,可求得,进而求得椭圆的方程,利用三角代换可求得的最大值.
【详解】设的内切圆与分别切于点,如图所示:
则.
又因为,联立,可得,
又因为
,
所以,所以,
因为的重心是三边中线的交点,所以在上,
由重心性质可得,因为,所以,解得,
所以,所以椭圆的方程为,
因为在椭圆上,所以,
所以,其中,
当,取最大值,最大值为.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:关键在于得到,从而求得,进而求得.
2.(23-24高二·河北郑口中学·)已知椭圆的右焦点为,为椭圆上任意一点,点的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【来源】河北省郑口中学2023-2024学年高二第三次质量检测数学试题
【分析】根据椭圆的定义,将转化为,当三点共线时,取最大值即,再利用两点距离公式就可求解.
【详解】由题意,椭圆的左焦点为,
由椭圆定义可得,所以,
因为,故在椭圆内,
所以,
当三点共线时,等号成立.
故选:B
3.(24-25高二上·辽宁大连大连育明高级中学·期末)双曲线上的点到点的距离为,则点到点的距离为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【来源】辽宁省大连市大连育明高级中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】根据双曲线的定义分析即可求解.
【详解】由双曲线,可得,所以,
所以与是双曲线的焦点,
因为双曲线上的点到点的距离为,且,
所以或,又,所以.
故选:A.
4.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)与两圆和都外切的圆的圆心在( )
A.一个椭圆上 B.双曲线的一支上
C.两支双曲线上 D.一条抛物线上
【答案】B
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】由条件求出圆和圆的圆心坐标和半径,设与圆和圆都外切的圆的圆心为,结合条件可得,结合双曲线定义判断点的轨迹可得结论.
【详解】圆的圆心为,半径,
方程可化为
圆的圆心为,半径,
设与圆和圆都外切的圆的圆心为,该圆的半径为,
则,,
所以,且,
所以点的轨迹为以,为焦点的双曲线左支,
故选:B.
5.(24-25高二上·辽宁多校联考·期末)已知抛物线的焦点为,点,是抛物线上的一个动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省多校联考2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】过点作垂直于准线,垂足为,过点作垂直于准线,垂足为,由抛物线的定义可得,可得出,利用当、、三点共线时,取最小值,即可得解.
【详解】由题意得,准线方程为,过点作垂直于准线,垂足为,
过点作垂直于准线,垂足为,由抛物线的定义可得,
.
当且仅当为线段与抛物线的交点时,等号成立,
故的最小值为.
故选:C.
6.(24-25高二上·辽宁点石联考·期末)已知抛物线的焦点为,P为抛物线上一点,若,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【来源】辽宁省点石联考2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】根据焦点求得抛物线方程,由抛物线的定义结合图形即得.
【详解】因为抛物线的焦点为,则,得,
所以抛物线的方程为,令,则,
设过P作抛物线准线的垂线于点B,可得,则.
故点在抛物线内部,过点A作抛物线准线的垂线交抛物线于点P,此时取得最小值,最小值为.
故选:C.
7.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)已知,抛物线:的焦点为,为上一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省抚顺市省重点高中六校协作体2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】由方程求焦点的坐标,根据向量垂直的坐标表示列方程求,结合抛物线定义求.
【详解】抛物线的焦点的坐标为,又,,
所以,,
因为,
所以 ,即,
又,所以,
解得,,
所以.
故选:C.
8.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知双曲线的实轴长等于虚轴长的2倍,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省葫芦岛市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】根据实轴和虚轴的长度列方程即可求解得解.
【详解】由题意可知:实轴长为,虚轴长为,
故,解得,
故双曲线方程为,
故选:C
9.(24-25高二上·辽宁丹东·期末)抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】根据抛物线标准方程可直接求解.
【详解】由标准方程可得,即;
所以准线方程为.
故选:A
10.(24-25高二上·辽宁大连·期末)已知曲线:(),从上任意一点向轴作垂线段,为垂足,则线段中点的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】C
【来源】辽宁省大连市2024-2025学年高二上学期期末考试数学试题
【分析】设点,由题意,根据中点坐标表示可得,代入圆的方程即可求解.
【详解】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.
故选:C.
11.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)若双曲线满足,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】根据双曲线渐近线的性质直接可得解.
【详解】由双曲线的渐近线方程为,
由,得,
则的渐近线方程为,
故选:D.
12.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)已知,分别为椭圆的左、右顶点,为的上顶点,为坐标原点,为上一点,且位于第二象限,直线,分别与轴交于点,.若为线段的中点,为线段的中点,则点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】根据平行关系,列出线段的比例关系式,即可求解.
【详解】过点作轴,垂足为.由题意可得,,
即,,两式相乘,化简得,
所以,则.
故选:D.
13.(22-23高二上·河南豫北名校·)设椭圆的左焦点为,上下顶点分别为,,直线的斜率为,并交椭圆于另一点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】河南省豫北名校2022-2023学年高二上学期10月教学质量检测数学试题
【分析】由椭圆基本性质结合两点间斜率公式求得即可得解.
【详解】,则,,即椭圆方程为,
设,,,且,即,
,
.
故选:C.
14.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)已知双曲线 的焦距为4,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省抚顺市省重点高中六校协作体2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】根据的关系可得,即可由渐近线方程求解.
【详解】由于,故,故双曲线的焦点在轴上,
根据焦距为4,故,
故,解得,则双曲线 的渐近线方程为.
故选:C
15.(24-25高二上·辽宁重点中学协作校·期末)抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】辽宁省重点中学协作校2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试题
【分析】根据标准方程即可求解.
【详解】的标准方程为,故准线方程为,
故选:B
16.(24-25高二上·辽宁沈阳重点联合体·期末)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,则( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】D
【来源】辽宁沈阳市重点联合体2024-2025学年高二上学期期末检测数学试卷
【分析】由椭圆标准方程可得顶点坐标,再由两点间距离公式可得.
【详解】由椭圆,可得,
则,,所以有.
故选:D.
17.(24-25高二上·辽宁多校联考·期末)已知抛物线的顶点为原点,对称轴是轴,与直线相交所得线段的长为12,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】辽宁省多校联考2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】设抛物线 ,根据点在上,代入抛物线方程,求出的值,即可得解.
【详解】由题意,设抛物线 ,
因为抛物线与直线相交所得线段的长为12,
所以点在上,所以,
解得,所以的标准方程为.
故选:B
三、多选题
18.(24-25高二上·辽宁实验中学等五校·期末)在圆锥曲线(包括椭圆、双曲线和抛物线)中,曲线上任意一点到焦点的连线段称为焦半径.则下列选项正确的为( )
A.椭圆以焦半径为直径的圆与以椭圆长轴为直径的圆相内切.
B.双曲线以焦半径为直径的圆与以双曲线实轴为直径的圆相外切.
C.抛物线以焦半径为直径的圆与轴相切.
D.抛物线以焦半径为直径的圆与准线相切.
【答案】AC
【来源】辽宁省实验中学等五校2024-2025学年高二上学期期末联考数学试卷
【分析】设椭圆的方程为,分别是椭圆的左右焦点,计算可求得两圆心之间的距离为圆半径之差判断A;分在左右两支上结合双曲线的定义计算可判断B;设点点坐标为,计算可得为直径的圆的半径为,可判断D.
【详解】对于A,设椭圆的方程为,分别是椭圆的左右焦点,
作出以线段为直径的圆和以长轴为直径的圆,如图所示.
设中点为,连结,∴是的中位线,可得,
即两圆的圆心距为,|根据椭圆的定义,可得,
所以圆心距,
即两圆的圆心距等于它们半径之差,因此,以为直径的圆与以长半轴为直径的圆相内切.故A正确;
对于B,设以实轴为直径的圆的圆心为,其半径,
线段为直径的圆的圆心为,其半径为,
当在双曲线左支上时,,
所以,所以,所以两圆内切.
当P在双曲线右支上时,,
所以,所以,
所以两圆外切.故B错误;
对于CD,抛物线的焦点的坐标为,设点点坐标为,
则以为直径的圆的圆心是,
根据抛物线的定义与到直线是等距离的,
所以为直径的圆的半径为,因此以为直径的圆与轴相切,故C正确,D错误.
故选:AC.
19.(24-25高二上·辽宁重点中学协作校·期末)已知点是圆上的动点,点为,线段的垂直平分线交直线于点,点为,则下列结论正确的是( )
A.若,且圆与圆外切,与轴相切,则点的轨迹为抛物线
B.若,动点的轨迹是双曲线的右支
C.若,,在圆上运动,且,为线段的中点,则点的轨迹是圆
D.若,动点的轨迹是椭圆
【答案】ACD
【来源】辽宁省重点中学协作校2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试题
【分析】根据相切的性质,结合抛物线的定义即可求解A,根据垂直平分线的性质,结合双曲线以及椭圆的定义即可求解BD,根据点点距离公式,结合圆的性质,即可求解C.
【详解】对于A,由于圆与圆外切,与轴相切,故,其中为圆心到轴的距离,因此圆心到的距离与到直线的距离相等,且圆心不经过直线,故点的轨迹为以为焦点,以为准线在抛物线,A正确,
对于B,当时,,由垂直平分线的性质可得,
如图,当靠近左半圆时,,
当靠近右半圆时,,
因此点的轨迹为以为焦点的双曲线,B错误,
对于C,连接,由于为线段的中点,故,又,故,
设,由,即,化简可得,即,故点的轨迹是圆,C正确,
对于D,时,在圆内,如图,此时,由垂直平分线的性质可得,故,因此点的轨迹为以为焦点的椭圆,D正确,
故选:ACD
方法点睛:解析几何中与动点轨迹有关的题目,在此类问题中要么很容易的看出动点符合什么样的轨迹(定义),要么通过计算(建系)求出具体的轨迹表达式,所求的轨迹一般有四种,即线段型,平面型,二次曲线型,球型.
四、填空题
20.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知椭圆的右焦点为,短轴长为,点在椭圆上,若的最大值是最小值的4倍,则椭圆的焦距为 .
【答案】
【来源】辽宁省葫芦岛市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】由椭圆短轴长可得,再根据的最值构造方程组可解得,求出结果.
【详解】依题意可知,
由的最大值是最小值的4倍可得,即;
又,即;
联立,解得,
所以椭圆的焦距为.
故答案为:
21.(24-25高二上·辽宁辽阳·期末)已知为抛物线的焦点,为抛物线上一点.若,则点的坐标为 ,点的横坐标为 .
【答案】 9
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】由抛物线的几何性质可得焦点坐标,由焦半径公式可求的横坐标.
【详解】由题意得抛物线的焦点为.设,因为,所以.
故答案为:;.
22.(24-25高二上·辽宁实验中学等五校·期末)反比例函数的图像是双曲线,则这个双曲线的一个焦点坐标为 .
【答案】(或)
【来源】辽宁省实验中学等五校2024-2025学年高二上学期期末联考数学试卷
【分析】结合双曲线性质,计算双曲线的半实轴长及半虚轴长即可得其半焦距,即可得其焦点坐标.
【详解】由双曲线的渐近线为轴与轴,对称轴为,且其焦点在上,
联立方程,解得或,
即其两顶点坐标分别为,,可知其实半轴长为,
且双曲线的渐近线相互垂直,可知双曲线为等轴双曲线,
故其虚半轴长为4,可知其半焦距为,
故其焦点坐标分别为,.
故答案为:(或).
23.(24-25高二上·辽宁实验中学等五校·期末)点是椭圆上任意一点,点是圆上任意一点,求的取值范围 .
【答案】
【来源】辽宁省实验中学等五校2024-2025学年高二上学期期末联考数学试卷
【分析】根据圆的性质可得,设,结合两点间距离公式求的最值,即可得结果.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
因为点是圆上任意一点,
则,即,
又因为点是椭圆上任意一点,设,
可得,
当时,取到最小值;
当时,取到最大值5;
可得,所以的取值范围为.
故答案为:.
24.(24-25高二上·辽宁丹东·期末)已知,是双曲线的左右焦点,点P在双曲线上,若,则 .
【答案】2或14
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】利用双曲线标准方程及其定义计算即可求出结果.
【详解】由双曲线可知,
所以,因此的最小值为;
再由双曲线定义可知,
可知2或14.
故答案为:2或14
地 城
考点02
离心率问题
一、单选题
1.(24-25高二上·辽宁丹东·期末)已知椭圆,过点的直线l与C交于两点,若的中点坐标为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】根据点差法结合直线斜率可求出,即可得到椭圆的离心率.
【详解】
由题意得,.
设,则,
∵点在椭圆上,∴,
两式相减得,,即,
∴,∴,
∴C的离心率.
故选:B.
2.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知点在双曲线上,到两渐近线的距离分别为,为双曲线的一个焦点,且到双曲线渐近线的距离为,若恒成立,则双曲线的离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【来源】辽宁省葫芦岛市2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试卷
【分析】根据点到直线的距离公式,即可根据求解.
【详解】设,则双曲线的渐近线方程为,
因此,
故,
由于在双曲线上,故,即,
因此,
由于,
由可得,故,故离心率的最小值为,
故选:B
3.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)已知点是双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在一点满足,则该双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】设,将向量的数量积转化成坐标运算,结合双曲线的几何性质,化简,得到相关不等式,解不等式即可得到结果.
【详解】设,则,即,
设双曲线的半焦距为,则
所以,
,
因为双曲线上的点坐标都满足,所以.
则有即,所以
故选:D.
4.(24-25高二上·辽宁沈阳重点联合体·期末)已知双曲线的离心率为,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【来源】辽宁沈阳市重点联合体2024-2025学年高二上学期期末检测数学试卷
【分析】先判断双曲线的焦点位置,写出,利用离心率列出方程,求解即得.
【详解】由双曲线的方程可知其焦点在轴上,,
因,,,,
则,解得,符合题意.
故选:A.
二、多选题
5.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,若上恰好存在四条弦,使得,其中,则的离心率可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】在椭圆中利用椭圆的几何性质,结合双曲线的第二定义,三角形的中线定理,分析计算处椭圆的离心率的取值范围,从而做出判定.
【详解】首先,由于椭圆上到焦点距离最近的点是焦点相应一侧的顶点,因此以为圆心的相同半径的圆若与椭圆相交的话,各自只能有两个交点,根据椭圆和圆的对称性,可知所得四个交点两两关于椭圆的长轴和短轴对称,如图所示.
为了满足题设条件,则只能是如图所示的图1中的情况:与长轴平行和图2中的情况:经过椭圆的中心.
图1中的到的距离是到短轴距离的2倍,这是在以为焦点,短轴为相应准线的离心率为2的双曲线,设,
则点,又因为,
所以是这双曲线的实轴的顶点,因此这双曲线必然与椭圆有四个交点,如图所示,这样得到图1中的四条满足题意的椭圆的弦.
为了使得椭圆上恰好存在四条满足题意的弦,图2中所示的四条弦是不应当存在的.
图2中的四条弦必然满足,设,椭圆的长轴和焦距依次为,
则,,
由三角形的中线长公式得到,即,
,根据题意,此方程应当无解,所以,
此即,只有选项CD中的离心率满足此条件,
故选:CD.
6.(24-25高二上·辽宁实验中学等五校·期末)如图,是椭圆与双曲线在第一象限的交点,,且,共焦点,离心率分别为,,则下列结论正确的是( )
A., B.若,则
C. D.若,则的最大值是
【答案】ACD
【来源】辽宁省实验中学等五校2024-2025学年高二上学期期末联考数学试卷
【分析】A.利用椭圆和双曲线的定义,即可求解;BD.应用余弦定理整理可设设,,结合三角知识判断BD;C.分别在椭圆和双曲线中,在焦点三角形中,应用余弦定理表示,建立等量关系,即可判断.
【详解】A.由题意可知,,,
得,故A正确;
BD.中,若,设椭圆和双曲线的半焦距为,
根据余弦定理,,
整理为,可得,
设,,
则,可得,即,
因为,故B错误;
又因为,
当,即时,取到最大值,故D正确;
C. 在椭圆中,,
,
整理为,
在双曲线中,,
整理为,
所以,即,
而,则,故C正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是正确应用椭圆和双曲线的定义,并在两个曲线中正确表示离心率,以及焦点三角形中应用余弦定理.
三、填空题
7.(24-25高二上·辽宁沈阳五校协作体·期末)已知椭圆和双曲线焦点相同,是它们的公共焦点,是椭圆和双曲线的交点,椭圆和双曲线的离心率分别为和,若,则 .
【答案】
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高二上学期期末考试数学试题
【分析】设椭圆相关参数为,双曲线相关参数为,,利用椭圆、双曲线定义可得,且,再应用余弦定理可得,进而求目标式的值.
【详解】设椭圆相关参数为,双曲线相关参数为,,
则,则,且,则,
所以,且,
又,则,
所以,则,即,
所以.
故答案为:4
8.(24-25高二上·辽宁重点中学协作校·期末)已知椭圆的焦点分别为,,过椭圆外一点和右顶点的直线交椭圆于另一点,若,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【来源】辽宁省重点中学协作校2024-2025学年高二上学期1月期末考试数学试题
【分析】由已知可得也是中点,由中点坐标公式可得的坐标,代入椭圆方程即可求解.
【详解】因为,,,可得为的中点,
又,所以也是中点,
因为,则,代入椭圆方程可得,
所以,所以,
则离心率.
故答案为:.
9.(24-25高二上·辽宁大连·期末)已知曲线:是双曲线,曲线:是椭圆,其离心率分别是和,则 .
【答案】
【来源】辽宁省大连市2024-2025学年高二上学期期末考试数学试题
【分析】可知轴为曲线的渐近线,进而可得,设,根据题意整理可得,结合椭圆定义可得以及,即可得结果.
【详解】对于曲线:,则轴为其渐近线,即渐近线相互垂直,
可知该双曲线为等轴双曲线,可得,
对于曲线,设曲线上的点,
由于将代入中,方程不变,故曲线关于对称,
由于将代入中,方程不变,故曲线关于对称,
由此令,代入到中,
可得,该椭圆焦点为,
由于曲线:是椭圆可按变换得到,
故按此变换,由,可取,
可得,解得,
当且仅当时,,当且仅当时,,
又因为
,
,
则,
可知曲线是以为焦点的椭圆,则,可得,
所以.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:1.根据双曲线渐近线的特征确定双曲线的离心率;
2.利用椭圆定义证明曲线为椭圆,注意的取值范围.
10.(24-25高二上·辽宁点石联考·期末)已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,直线l:与C相交于点M,若,则离心率e的取值范围为 .
【答案】
【来源】辽宁省点石联考2024-2025学年高二上学期期末考试数学试卷
【分析】根据双曲线的定义,渐近线的性质以及余弦定理求出,,在代入到不等式中即可求解.
【详解】如图,双曲线C的焦点为,,渐近线方程为,
因为直线l的斜率,则直线l与双曲线C的一条渐近线平行,且过点,
设直线l与双曲线C的另一条渐近线相交于点N,
可知,,,,
因为,即,
且,即,
解得,,若,
即,解得,所以,又,所以.
故答案为:
11.(24-25高二上·辽宁大连大连育明高级中学·期末)下列说法:
①过点且在,轴上的截距互为相反数的直线方程为;
②已知双曲线的渐近线方程为,则它的离心率;
③若关于的方程有实数解,则实数的取值范围为;
④一动圆与圆外切,与圆内切,则该动圆圆心的轨迹方程为.
其中正确的序号是 .
【答案】③
【来源】辽宁省大连市大连育明高级中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】分截距是否为0,求直线方程判断①;根据双曲线渐近线方程可求其离心率,判断②;根据直线和圆的位置关系求参数范围可判断③;根据圆与圆的位置关系可求动点的轨迹方程判断④.
【详解】对于①,当直线在,轴上的截距均为0时,符合题意,此时直线方程为,
当直线在,轴上的截距不为0时,设方程为,
将代入,则,即直线方程为,
即过点且在,轴上的截距互为相反数的直线方程为或,①错误;
对于②,双曲线焦点在x轴上时,设双曲线方程为,
双曲线的渐近线方程为,则,
则它的离心率,
双曲线焦点在y轴上时,设双曲线方程为,
双曲线的渐近线方程为,则,
则它的离心率,故②错误;
对于③,关于的方程有实数解,
即直线与半圆有公共点,
当直线与半圆相切时,,当直线过点时,,
故直线与半圆有公共点时,,③正确;
对于④,圆与圆的圆心距,
即两圆内切,切点为;
设动圆圆心为M,半径为r,由题意得,,
则,即动点M在以为焦点的椭圆上,
该椭圆的长半轴长,半焦距长为,
即椭圆方程为,结合图以及题意可知点不符合题意,
故动圆圆心的轨迹方程为,④错误,
故答案为:③
12.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)正四面体中,分别是棱上的点,满足,分别为的中点,直线与平面相交于点,记点的轨迹为曲线,则曲线的离心率的值为 .
【答案】
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】建立空间直角坐标系,表达出,进而表达出,写出直线的方程,结合,得到曲面与平面的交线方程为,为双曲线,进而可求得双曲线离心率.
【详解】以中点为坐标原点,以所在直线为轴,取轴平面,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
作平面,则为等边三角形的中心,故为的接近的三等分点,故,
由勾股定理得:,所以,
设,
因为,所以,
所以,
直线的方程为,
因为分别为的中点,且,
所以平面的方程为,代入的方程得:
,
故,所以,
即,
故点的轨迹的方程为,为双曲线,
其中,,所以离心率.
故答案为:.
地 城
考点03
焦点三角形问题
一、单选题
1.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)取两只小钉子并钉在一张平板上(平板上垫有纸),将一条定长为的绳子结成一个绳圈套在两个钉子上,然后把一只笔插入圈内并轻轻拉紧,使笔尖顺势在平板上移动一圈,则笔尖在纸上画出的图形是一个椭圆.在上述实验中,笔尖与两个钉子所围成的三角形的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】不妨设两个钉子对应的位置为,,设笔尖对应的位置为动点,由条件确定点的轨迹,建立平面直角坐标系求轨迹方程,表示三角形面积,利用导数求其最大值.
【详解】如图:不妨设两个钉子对应的位置为,,设笔尖对应的位置为动点,
设,则,
由已知,则,
设,,
以为轴的正方向,以的中点为原点,建立平面直角坐标系,
因为,所以点的轨迹为以为焦点的椭圆,
由已知改椭圆方程为,设点的坐标为,
则,
所以的面积,
所以
设,,
则,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
所以当时,函数取最大值,最大值为,
所以,当,时取等号,
所以的面积的最大值为.
故选:A.
2.(24-25高二上·辽宁大连·期末)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作倾斜角为的直线交双曲线于,两点,若,的内切圆半径分别为,,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【来源】辽宁省大连市2024-2025学年高二上学期期末考试数学试题
【分析】联立直线与双曲线,求出点和,根据双曲线定义,结合焦点三角形的面积、周长公式,可分别求得和的内切圆半径,,相乘即可.
【详解】双曲线的左、右焦点分别为,,
直线过且倾斜角为,故方程为.
联立直线方程与双曲线方程,得,
解得或,故不妨设交点,,
则,,在和中,有和,
所以,,则的周长为,的周长为,
分别设和的内切圆半径为,,
则,,
又,,
所以,解得,同理可得,所以.
故选:A.
【点睛】思路点睛:由题设先求出A、B两点坐标,再双曲线定义以及两点间距离公式求出两三角形的三边,再利用与三角形内切圆相关的三角形面积公式即可求解.
二、多选题
3.(24-25高二·辽宁名校联盟·)已知椭圆和双曲线具有相同的焦点,,点是它们的一个公共点,且在圆上,椭圆和双曲线的离心率分别为,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.椭圆的方程为
C.的面积为
D.的周长为
【答案】ABC
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高二1月份联合考试数学试题
【分析】对A,设椭圆与双曲线的交点在第一象限,根据椭圆与双曲线的定义化简可得,结合可判断;对B,由A项可知,再根据椭圆的基本量关系求解即可;对C,根据椭圆与双曲线的定义,结合求解即可;对D,根据椭圆的基本量关系判断即可.
【详解】A项,由题意知,设焦距为,则.
设椭圆的长轴长为,短轴长为,双曲线的实轴长为,虚轴长为,
根据对称性,不妨设椭圆与双曲线的交点在第一象限,
由椭圆的定义知 ,则,
由双曲线的定义知,则 ,
由两式相加化简得,
因为点在圆上,所以,所以,
则,则,又,联立解得,,故A项正确;
B项,由A项可知,解得,则,所以椭圆的方程为,故B项正确;
C项,由,,则,
所以的面积 ,故C项正确;
D项,的周长为 ,故D项错误.
故选:ABC
三、解答题
4.(24-25高二上·辽宁丹东·期末)已知,是椭圆的焦点,,且过点.
(1)求C的方程;
(2)若点P在C上,,求的面积.
【答案】(1)
(2)2.
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】(1)根据椭圆顶点坐标和焦距长代入标准方程即可求得结果;
(2)利用椭圆定义以及勾股定理计算可得,再由的面积是的面积的一半即可求解.
【详解】(1)因为是椭圆短半轴的一个顶点,则,
又,则,
由,则,
所以C的方程为.
(2)如下图所示:
根据椭圆的定义及可得 ①
②
联立①②得,
则的面积为,
因为的面积是的面积为,
所以的面积为2.
试卷第1页,共3页
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专题04圆锥曲线的定义
☆3大高频考点概览
考点01圆锥曲线的定义
考点02离心率问题
考点03焦点三角形问题
考点01
圆锥曲线的定义
一、单选题
1.(2425高=上辽宁大连大连育明高级中学期末)已知椭圆C:若+芳=1的左、右焦点分别为,F2,P
是椭圆上第一象限的一点,△PF1F2的重心和内心分别为M,N,且MN⊥x轴又点Q(m,n)是该椭圆上任一
点,则+的最大值为()
A.2
B.3
C.2
D.1
2.23-24高二河北郑口中学)已知椭圆C号+号=1的右焦点为P,P为椭圆C上在意一点,点A的坐标为
(-,),则PA+PF的最大值为()
A号
B.5
C.
.号
3.Q425高二上辽宁大连大连育明高级中学期未双面线。号=1止的点P到点(5,0的距离为8,剥点P到
点(-5,0)的距离为()
A.16
B.
c.16
D.8+27或8-27
4.(24-25高二上辽宁大连第二十四中学期末)与两圆C1:x2+(y+1)2=1和C2:x2+y2-8x+2y+13=0都
外切的圆的圆心在()
A.一个椭圆上
B,双曲线的一支上
C.两支双曲线上
D.一条抛物线上
5.(24-25高二上·辽宁多校联考期末)已知抛物线C:32x=y的焦点为F,点H(4,2),P是抛物线C上的一个动
点,则PFI+PH的最小值为()
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A.8
B.10
C.12
D.16
6.(24-25高二上辽宁点石联考期末)已知抛物线y2=2px的焦点为F(1,0),P为抛物线上一点,若A(2,1),
则PA+IPFI的最小值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
7.(2425高二上辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)已知A(0,2),抛物线T:y2=2px(p>0)的焦点为F,B
(4,yo)为T上一点,若AB1AF,则BF1=()
A.2
B.4
C.5
D.6
8.425高二上辽宁葫芦岛期末已知双曲线C片。片=1(m>0的实转长等于虚轴长的2倍,则双曲
线C的标准方程为()
A.若-苦=1
B.若苦=1
c.若=1
D.若若=1
9.(24-25高二上·辽宁丹东·期末)抛物线y2=x的准线方程为()
A.x=-
B.x=-月
C.y=
D.y-
10,(24-25高二上辽宁大连·期末)已知曲线C:x2+y2=4(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段PQ,
Q为垂足,则线段PQ中点M的轨迹方程为()
A.¥+2=1y>0)
B.若+=1y>0)
C.¥+y2=1y>0
D.若+号=1y>0)
1,2425高二上辽宁江阳期末若双曲线c会若=1(a>0,b>0)满足a-4的=0,则G的渐近线方程为
()
A.y=±
B.y=±
C.y=±2x
D.y=±4x
12.24-25高二上辽宁辽阳期末)已知A,B分别为椭圆C总+兰=1(Q>b>0)的左、右顶点,D为C的上顶
点,O为坐标原点,E为C上一点,且位于第二象限,直线AE,BE分别与y轴交于点H,G.若D为线段OH的
中点,G为线段OD的中点,则点E到x轴的距离为()
A.
B.26
2
c
D.9
13.(2.23高二上河南豫北名校)设椭圆后+荒=1(a>b>0)的左焦点为P,上下顶点分别为A,B,直线AP
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的斜率为,
并交椭圆于另一点C,则直线BC的斜率为()
A.月
B.月
c.
D.月
142425商二上辽宁无顺重点流中六饺协作体期利已知双面线C::兰。=1(-<m<3)的焦距
为4,则双曲线C的渐近线方程为()
A.y=±3x
B.y=±V2x
C.y=±V3x
D.y=±9
15.(24-25高二上辽宁重点中学协作校期末)抛物线y=4x2的准线方程是()
A.x=16
B.y=话
C.x=-1
D.y=-1
16.(24-25高二上辽宁沈阳重点联合体期末)已知椭圆号+y2=1的左顶点为A,上顶点为B,则4B1=
()
A.V2
B.1
C.2
D.3
17.(24-25高二上辽宁多校联考期末)已知抛物线C的顶点为原点,对称轴是x轴,与直线x=6相交所得线
段的长为12,则C的标准方程为()
A.y2=3x
B.y2=6x
C.y2=12x
D.y2=24x
三、多选题
18,(24-25高二上·辽宁实验中学等五校期末)在圆锥曲线(包括椭圆、双曲线和抛物线)中,曲线上任意
一点到焦点的连线段称为焦半径.则下列选项正确的为()
A,椭圆以焦半径为直径的圆与以椭圆长轴为直径的圆相内切
B,双曲线以焦半径为直径的圆与以双曲线实轴为直径的圆相外切
C.抛物线x2=2py以焦半径为直径的圆与x轴相切,
D.抛物线x2=2py以焦半径为直径的圆与准线y=-相切,
19.(24-25高二上辽宁重点中学协作校期末)已知点M是圆A:(x+2)2+y2=2(r>0)上的动点,点B为
(2,0),线段BM的垂直平分线交直线MA于点P,点Q为(-1,2),则下列结论正确的是()
A.若r=1,且圆C与圆A外切,与y轴相切,则点C的轨迹为抛物线
B,若r=3,动点P的轨迹是双曲线的右支
C.若r=4,D,E在圆A上运动,且∠DQE=90°,F为线段DE的中点,则点F的轨迹是圆
D.若r=8,动点P的轨迹是椭圆
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四、填空题
20.(2425高二上辽宁葫芦岛期末)已知椭圆C学+若=1(Q>b>0)的右焦点为P,短轴长为23,点M在
椭圆上,若MF的最大值是最小值的4倍,则椭圆的焦距为
21.(24-25高二上辽宁辽阳·期末)已知F为抛物线C:y2=8x的焦点,A为抛物线C上一点,若|AF1=11,则
点F的坐标为
,点A的横坐标为
22.(24-25高二上辽宁实验中学等五校期末)反比例函数y=8的图像是双曲线,则这个双曲线的一个焦点
坐标为·
23.2425高二上辽宁实验中学等五校期末)P点是椭圆后+号=1上任意一点,Q点是圆(6x-1)2+y2=1止
任意一点,求PQ的取值范围·
24.(Q425高=上辽宁丹东期末)已知F1,F2是双曲线写号=1的左右焦点,点P在双曲线上,若P℉
=8,则PF1=
目目
考点02
离心率问题
一、单选题
1.2425高=上辽宁丹东期末)已知椭圆C学+发=1(a>b>0,过点(0④的直线1与C交于AB两点,
若AB的中点坐标为(4,2),则C的离心率为()
A.月
B.9
c.
D.9
2.2425高二上辽宁葫芦岛期末)已知点P在双曲线C塔卡=1〔Q>0,b>0)上,P到两南近线的距离分别
为d1,d2,F为双曲线的一个焦点,且F到双曲线渐近线的距离为d3,若d1d2≤d3恒成立,则双曲线C的离
心率的最小值为()
A.2
B.3
C.2
D.5
3.24-25高二上辽宁大连第二十四中学期末)已知点P1、F2是双曲线器若=1〔Q>0,b>0)的左、右焦点,
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若双曲线上存在一点P满足PF1·PF2=-a2,则该双曲线的离心率的取值范围为()
A.[3,+∞)B.[2,+o)
c.[W5-1,+∞)
D.V2,+o)
4.(2425高二上辽宁沈阳重点联合体期末)已知双曲线号¥=1的离心率为5,则实数m的值为()
A.1
B.2
c.
D.月
二、多选题
5.(24-25高二上辽宁大连第二十四中学期末)已知椭圆T的左、右焦点分别为F1,F2,若T上恰好存在四条弦M:
N,使得|F1M1|=|MN=|WF2,其中i=1,2,3,4,则T的离心率可以为()
A.9
B.9
C.
D.2
6
6.(2425高=上辽宁实验中学等五校期末)如图,P是椭圆C1后+发=1(a>b>0)与双曲线c2需片=1
(m>0,n>0)在第一象限的交点,∠F1PF2=0,且C1,C2共焦点,离心率分别为e1,e2,则下列结论正确
的是()
A.PFl=a+m,PF2l=a-m
B.若0=60,则吃+=4
6 n
C.tan=
D.若0=60,则哈+的最大值是9
三、填空题
7.(24-25高二上·辽宁沈阳五校协作体期末)已知椭圆C1和双曲线C2焦点相同,F1F2是它们的公共焦点,P
是裤固和双曲线的交点,椭圆和双曲线的商心率分别为1和e2,若4R,P,=60,测时+号=—
8.(2425高二上辽宁重点中学协作校期末)已知椭题器+号=1(a>b>0)的焦点分别为F1(0,-0),F2
(0,c),过椭圆外一点P(0,3c)和右顶点M的直线交椭圆于另一点N,若MF1‖NF2,则椭圆的离心率为
9,(24-25高二上辽宁大连期末)已知曲线C1:y=是双曲线,曲线C2:x2-y+y2=1是椭圆,其离心率
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分别是e1和e2,则e子+e3=
10.(2425高=上辽宁点石联考期已知双曲线C:二苦=1(a>0,b>0的左、右焦点分别为F1(-c,0),
F2(c,0),直线1:bx+ay-bc=0与C相交于点M,若|MF1l≥8MF2l,则离心率e的取值范围为
11.(24-25高二上·辽宁大连大连育明高级中学期末)下列说法:
①过点P(1,2)且在x,y轴上的截距互为相反数的直线方程为x-y+1=0;
②已知双曲线的渐近线方程为y=士,则它的离心率e=
③若关于x的方程V4-x2=V3x+b有实数解,则实数b的取值范围为[-2√3,4:
④一动圆与圆C1:(x+2+y2=1外切,与圆C2:(x-22+y2=25内切,则该动圆圆心的轨迹方程为号+
5
=1
其中正确的序号是
12.(24-25高二上·辽宁大连第二十四中学·期末)正四面体ABCD中,M,N分别是棱AB,CD上的点,满足
BM=CN,P,Q,R分别为AB,AC,AD的中点,直线MN与平面PQR相交于点T,记点T的轨迹为曲线2,则曲线2
的离心率的值为
目目
考点03
焦点三角形问题
一、单选题
1.(24-25高二上辽宁大连第二十四中学期末)取两只小钉子并钉在一张平板上(平板上垫有纸),将一条
定长为的绳子结成一个绳圈套在两个钉子上,然后把一只笔插入圈内并轻轻拉紧,使笔尖顺势在平板上移
动一圈,则笔尖在纸上画出的图形是一个椭圆在上述实验中,笔尖与两个钉子所围成的三角形的面积的最
大值为()
A.312
36
B.32
24
c.2
D.2
2.2425高=上辽宁大连期末已知双曲线c:号-。=1的左、右焦点分别为F,P,过r作倾斜角为的
直线交双曲线C于A,B两点,若△AF1F2,△BF1F2的内切圆半径分别为r1,r2,则r1r2=()
A.4
B.3
C.2
D.1
二、多选题
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3.(24-25高二辽宁名校联盟)己知椭圆C1和双曲线C2具有相同的焦点F1(-1,0),F2(1,0),点P是它们的一
个公共点,且在圆x2+y2=1上,椭圆C1和双曲线C2的离心率分别为e1,e2,且e2=V2e1,则下列说法正
确的是()
A.e2=5
2
B梢圆G:的方程为号+3y2=1
C.△PF,F2的面积为
D,△PF1F2的周长为V3+2
三、解答题
4.(Q425高二上辽宁丹东期末已知F1,P2是椭圆C塔+发=1〔a>b>0)的焦点,P,P2引=42,且过点
(0,2)
(1)求C的方程;
(2)若点P在C上,∠F1PF2=90°,求△0PF2的面积
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