内容正文:
专题05 平面解析几何
6大高频考点概览
考点01 直线和圆的方程
考点02 圆锥曲线中的离心率问题
考点03 圆锥曲线的性质
考点04 圆锥曲线中定点、定值和参数范围问题
考点05 圆锥曲线中面积相关问题
考点06 圆锥曲线中的探索性问题
地 城
考点01
直线和圆的方程
1.(24-25高三上·浙江宁波九校·期末)在平面直角坐标系中,若点到直线的距离不小于2,则的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
2.下列选项中的圆既与轴相切又与直线相切的是( )
A. B.
C. D.
3.(多选题)(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知直线:和圆:,则( )
A.当与圆相切时,
B.当为圆的一条对称轴时,
C.当时,与圆没有公共点
D.当时,被圆截得的弦长为
4.(24-25高三上·浙江丽水·期末)已知是双曲线的左,右焦点,过左焦点的直线交双曲线左支于两点(其中在轴上方,在轴下方),的内切圆半径为的内切圆半径为.若,则直线的斜率等于 .
地 城
考点02
椭圆和双曲线的离心率
1.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)设分别是双曲线 的左右焦点,过双曲线上一点作切线交轴于点,若,,则该双曲线的离心率是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·浙江杭州·期末)已知双曲线的右焦点为,一条渐近线被以为圆心,为半径的圆截得的弦长为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
3.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)已知双曲线的左顶点为是双曲线的右焦点,点在直线上,且的最大值是,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知双曲线的两条渐近线均与圆相切,切点分别为M,N,且,则双曲线C的离心率是 .
5.如图,椭圆的右顶点A是抛物线的焦点,过A作x轴的垂线交于点B,线段BO与交于点D,F是焦点则的离心率 .
6.(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知,是双曲线:(,)的左、右焦点,过作斜率为的直线交于点,且在第一象限,若(为坐标原点),则的离心率为 .
7.已知右焦点为的椭圆上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若于点,且,则的离心率是 .
8.(24-25高三上·浙江绍兴第一中学·期末)已知双曲线的两个焦点分别为、,,以为直径的圆与双曲线在第四象限的交点为,若直线与圆相切,则双曲线的离心率是 .
9.(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)设双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为,,若,则的离心率为 .
10.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)已知点F为椭圆的右焦点,不过F的直线l与椭圆相交于两点,且与圆在y轴右侧相切,则的周长为 .
地 城
考点03
圆锥曲线的性质
1.(多选题)(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)已知曲线,下列说法正确的有( )
A.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
B.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
C.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
D.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
2.(多选题)(24-25高三上·浙江金华十校·期末)已知,为椭圆的右顶点和上顶点,,为椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点,圆的圆心在第一象限,且与轴相切于点,直线与圆的另一个交点为,直线(为坐标原点)垂直于直线,记椭圆的离心率为,则( )
A.若且,则
B.若,则最大值为
C.是圆的切线
D.若为线段的中点,则
3.(多选题)(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知,是椭圆的左、右焦点,为坐标原点,是椭圆的一条切线,切点为,,在直线上的投影分别为,,则( )
A. B.
C. D.
4.(多选题)已知抛物线 的焦点为,准线交轴于点,直线过且交于不同的两点,在线段上,点为在上的射影.线段交轴于点,下列命题正确的是( )
A.对于任意直线,均有
B.不存在直线,满足
C.对于任意直线,直线与抛物线相切
D.存在直线,使
5.(多选题)(24-25高三上·浙江慈溪·期末)胆式瓶创于南宋龙泉窑,康熙时期以郎红釉胆式瓶为贵.如图是18世纪的窑变红釉胆瓶,其优美的造型可看作图中曲线的一部分.已知曲线上的点到的距离与到轴的距离之积为6,若曲线上的点在第一象限,则( )
A.的最大值为
B.
C.曲线的内接矩形的面积最大值为24
D.一个胆式瓶的剖面图可近似看作曲线(),若一正四面体可在胆式瓶内任意转动(忽略胆式瓶的厚度),则该正四面体棱长的最大值为4
6.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)设抛物线的焦点为,点. 若线段的中点在抛物线上,则焦点到准线的距离为 .
地 城
考点04
圆锥曲线中定点、定值和参数范围问题
1.(24-25高三上·浙江金华十校·期末)已知双曲线的一个焦点是,渐近线方程是
(1)求双曲线的方程;
(2)点为轴上一点,点是双曲线的右顶点,点是双曲线上异于顶点的一点,若是正三角形,求点的坐标.
2.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知抛物线,直线与C交于两点,与x轴交于点H,且
(1)若H的坐标为,求直线l的方程;
(2)若点H关于原点的对称点为G,求的值.
3.双曲线左顶点为A,实轴长是虚轴长的2倍,其左焦点坐标为,过A点的两条直线分别交双曲线的右支于点P,Q,且
(1)求双曲线的方程;
(2)(ⅰ)证明:直线PQ过定点;
(ⅱ)直线AP,AQ,PQ分别交直线于点M,N,T,若,求PQ的直线方程.
4.等轴双曲线的顶点,到其渐近线的距离为过点作斜率为的直线l,l与的左、右支分别交于点A
(1)求的方程;
(2)若且求的值;
(3)过点A再作斜率为的直线交双曲线于另一点C,若满足是坐标原点求k的取值范围.
5.(24-25高三上·浙江杭州·期末)已知椭圆过点,离心率为
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线l与椭圆交于A,B两点,与x轴交于点P,与y轴交于点Q,
(ⅰ)若点M为线段AB的中点,求证:;
(ⅱ)若原点O总在以AB为直径的圆外,求直线l斜率的取值范围.
地 城
考点5
圆锥曲线中与面积相关问题
1.(24-25高三上·浙江宁波九校·期末)如图,双曲线的左右焦点分别为,,双曲线与有相同的渐近线和焦距.过上一点作的两条切线,切点分别为A,B,A在轴上方,连接AB交于点M.
(注:过曲线外一点作曲线的两条切线,则两切点所在直线方程为)
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:直线AB与切于点M,且;
(3)当点在第三象限,且时,求的值.
2.(24-25高三上·浙江绍兴第一中学·期末)已知椭圆:,两焦点和短轴一个端点构成边长为的正三角形.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线:与椭圆相切于第一象限内的点,不过原点直线:与椭圆交于不同的两点,点关于原点的对称点为.记直线的斜率为,直线的斜率为.
①求的值;
②若,,,四点围成的四边形为平行四边形,求的值.
3.(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)已知是抛物线C:上一点,F是C的焦点,且.
(1)求C的方程;
(2)记O为坐标原点,斜率为1的直线与C交于A,B两点(异于点O),若,求的面积.
4.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)两条动直线和分别与抛物线相交于不同于原点的A,B两点,当的垂心恰是C的焦点时,.
(1)求p;
(2)若,弦中点为P,点关于直线的对称点N在抛物线C上,求的面积.
5.(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知点是椭圆:()上一点,的焦距为2.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点作斜率不为0的直线,交于,两点,,是的左、右顶点,记直线,的斜率分别为,.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)设为直线与直线的交点,记的面积为,的面积为,求的最小值.
6.(24-25高三上·浙江丽水·期末)已知分别为椭圆的左,右焦点,为的上顶点,点为椭圆上的一个动点,且三角形面积的最大值为1,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点作两直线分别与椭圆相交于点和点.
(i)若点不在坐标轴上,且,求直线的方程;
(ii)若直线斜率都存在,且,求四边形面积的最小值.
地 城
考点6
圆锥曲线中的探索性问题
1.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)在平面直角坐标系中,过椭圆 中心作斜率为的一条弦,将坐标平面沿轴折成一个直二面角.
(1)求折起后的连线与轴所成夹角的大小;
(2)若此椭圆的离心率为,且过点,求:
(ⅰ)椭圆的标准方程;
(ⅱ)设点,过点作平面的垂线,且,问:椭圆上是否存在点,使得三角形的面积与三角形的面积之比为最小?若存在,求点坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知点,,曲线上的点与两点的连线的斜率分别为和,且,在下列条件中选择一个,并回答问题(1)和(2).
条件①:;条件②:.
问题:
(1)求曲线的方程;
(2)是否存在一条直线与曲线交于,两点,以为直径的圆经过坐标原点.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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专题05 平面解析几何
6大高频考点概览
考点01 直线和圆的方程
考点02 圆锥曲线中的离心率问题
考点03 圆锥曲线的性质
考点04 圆锥曲线中定点、定值和参数范围问题
考点05 圆锥曲线中面积相关问题
考点06 圆锥曲线中的探索性问题
地 城
考点01
直线和圆的方程
1.(24-25高三上·浙江宁波九校·期末)在平面直角坐标系中,若点到直线的距离不小于2,则的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【详解】由点可知,点A在圆上,
圆心到直线的距离,
由题意知,即,化简可得,
解得,
故选:B
2.下列选项中的圆既与轴相切又与直线相切的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对A:圆心为,半径为,圆心到直线的距离为,所以圆不与轴相切,故A错误;
对B:圆心为,半径为1,圆心到直线的距离为:,所以圆与直线不相切,故B错误;
对C:圆心为,半径为,圆心到轴的距离为,到直线的距离为:,所以所给的圆既与轴相切又与直线相切,故C正确;
对D:圆心为,半径为1,圆心到直线的距离为,所以圆与直线不相切,故D错误.
故选:C
3.(多选题)(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知直线:和圆:,则( )
A.当与圆相切时,
B.当为圆的一条对称轴时,
C.当时,与圆没有公共点
D.当时,被圆截得的弦长为
【答案】BCD
【详解】圆:的圆心为,半径.
A选项,若与圆相切,则,解得,
所以A选项错误.
B选项,当为圆的一条对称轴时,在直线上,
所以,所以B选项正确.
C选项,当时,到直线的距离为,
所以与圆没有公共点,所以C选项正确.
D选项,当时,到直线的距离为,
所以弦长为,所以D选项正确.
故选:BCD
4.(24-25高三上·浙江丽水·期末)已知是双曲线的左,右焦点,过左焦点的直线交双曲线左支于两点(其中在轴上方,在轴下方),的内切圆半径为的内切圆半径为.若,则直线的斜率等于 .
【答案】/
【详解】设的内切圆的圆心为,的内切圆的圆心为,
记边上的切点分别为,
由切线的性质可得:,
由双曲线定义得:,即,
则,又,
则,又,则,即,
同理可得,的内切圆也与轴相切于点.
连接,则与轴垂直,设圆与相切于点,连接,
过点作于,则,
设直线的倾斜角为,即,显然四边形有外接圆,
则,在中,,
,则,
所以直线的斜率.
故答案为:
地 城
考点02
椭圆和双曲线的离心率
1.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)设分别是双曲线 的左右焦点,过双曲线上一点作切线交轴于点,若,,则该双曲线的离心率是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
连接,由双曲线的光学性质可知切线为的角平分线;
则,
又,所以,
所以
在中,由正弦定理可得:
,
所以,
也即,
所以,
故选:D
2.(24-25高三上·浙江杭州·期末)已知双曲线的右焦点为,一条渐近线被以为圆心,为半径的圆截得的弦长为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】解:双曲线:的一条渐近线不妨取:,
由双曲线:的一条渐近线被以为圆心,为半径的圆截得的弦长为,可得到的距离为,
所以,解得,
故双曲线C的离心率为
故选:B
3.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)已知双曲线的左顶点为是双曲线的右焦点,点在直线上,且的最大值是,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图,直线与轴交于点,设,则.
因为,
所以,
.
因为,当且仅当时,等号成立,
所以,整理得,
则,解得.
故选:B
4.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知双曲线的两条渐近线均与圆相切,切点分别为M,N,且,则双曲线C的离心率是 .
【答案】
【详解】由题意可知双曲线的一条渐近线方程为:,
圆的圆心,半径为:b,
由题意可得圆心到双曲线渐近线的距离 ,得,即,
,
又,
所以,解得,
解得
故答案为:
5.如图,椭圆的右顶点A是抛物线的焦点,过A作x轴的垂线交于点B,线段BO与交于点D,F是焦点则的离心率 .
【答案】
【详解】令,直线:,在椭圆中,令,得,
点,在抛物线中,令,得,
由,得,即,而,
解得,所以的离心率
故答案为:
6.(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知,是双曲线:(,)的左、右焦点,过作斜率为的直线交于点,且在第一象限,若(为坐标原点),则的离心率为 .
【答案】
【详解】
如图:因,可得,
因直线的斜率为,故,
由,故,,
故,得,
故答案为:
7.已知右焦点为的椭圆上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若于点,且,则的离心率是 .
【答案】
【详解】设椭圆的左焦点为,连接,
因为点平分,所以四边形为平行四边形,
又因为,所以四边形为矩形,
设,则,
在直角中,,所以,
整理可得,所以,
在直角中,,所以,
所以,所以.
故答案为:.
8.(24-25高三上·浙江绍兴第一中学·期末)已知双曲线的两个焦点分别为、,,以为直径的圆与双曲线在第四象限的交点为,若直线与圆相切,则双曲线的离心率是 .
【答案】/
【详解】设直线与圆相切于点,
因为以为直径的圆过点,所以,
又圆与直线的切点为,所以,从而,
由 ,得,所以,
又,所以,解得,
因此离心率为,
故答案为:.
9.(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)设双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为,,若,则的离心率为 .
【答案】
【详解】根据双曲线的两条渐近线的倾斜角为,,
则,又,所以,
所以,
故.
故答案为:
10.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)已知点F为椭圆的右焦点,不过F的直线l与椭圆相交于两点,且与圆在y轴右侧相切,则的周长为 .
【答案】
【详解】设,易知长半轴长,离心率;
若没有经过点,设,,
由椭圆性质和题意可知,,所以,
.
由椭圆方程得,
代入上式有.
,
则,
同理,所以的周长.
故答案为:.
地 城
考点03
圆锥曲线的性质
1.(多选题)(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)已知曲线,下列说法正确的有( )
A.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
B.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则
C.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
D.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则
【答案】ACD
【详解】对于A,曲线表示焦点在轴上的椭圆,则,解得,A正确;
对于B,曲线表示焦点在轴上的椭圆,则,解得,B错误;
对于C,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,且,解得,C正确;
对于D,曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,且 ,解得,D正确.
故选:ACD
2.(多选题)(24-25高三上·浙江金华十校·期末)已知,为椭圆的右顶点和上顶点,,为椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点,圆的圆心在第一象限,且与轴相切于点,直线与圆的另一个交点为,直线(为坐标原点)垂直于直线,记椭圆的离心率为,则( )
A.若且,则
B.若,则最大值为
C.是圆的切线
D.若为线段的中点,则
【答案】ACD
【详解】对于A,设,因为且,则,
,故A正确;
对于B,由椭圆的定义可得,由得,
由余弦定理可得
,当且仅当时等号成立.
所以,最大值为,故B不正确;
对于C,由圆与轴相切于点,得,因为直线(为坐标原点)垂直于直线,
由圆的性质知为的垂直平分线,得,所以≌,
所以,所以是圆的切线,故C正确;
对于D,因为为线段的中点,所以,又,
所以,即,所以,故D正确.
故选:ACD.
3.(多选题)(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知,是椭圆的左、右焦点,为坐标原点,是椭圆的一条切线,切点为,,在直线上的投影分别为,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】对于选项A:设切线上一动点为,
一方面根据椭圆定义得到,
当且仅当点在切点时,取到等号;
另一方面,设右焦点关于切线的对称点为,
设左焦点关于切线的对称点为,
则,
当且仅当点,,,三点共线时,取到等号;
所以,,三点共线,所以,故选项A正确;
对于选项B:由前面分析得到,同理,
所以,故选项B正确;
对于选项C:举反例说明,如取切点在椭圆上顶点时,则,
而所给椭圆中与的大小不确定,故选项C不正确;
对于选项D:设,,,
所以,,则,
又在中,,
化简得,即,
所以,故选项D正确.
故选:ABD.
4.(多选题)已知抛物线 的焦点为,准线交轴于点,直线过且交于不同的两点,在线段上,点为在上的射影.线段交轴于点,下列命题正确的是( )
A.对于任意直线,均有
B.不存在直线,满足
C.对于任意直线,直线与抛物线相切
D.存在直线,使
【答案】AC
【详解】对于选项A,如图,由抛物线知为的中点,轴,所以为线段的中点,
由抛物线的定义知,所以,所以选项A正确;
对于选项B,设,,,,,为线段的中点,则,
,, 由,得,
解得,,又,,故,,,
可得,,故存在直线,满足,所以选项B不正确;
对于选项C,由题意知,为线段的中点,从而设,则,
直线的方程,与抛物线方程联立可得:,
又,代入整理得,
则,所以直线与抛物线相切,所以选项C正确;
对于选项D,设的方程,联立,则,所以,,
由,
而,由,得,解得:,
故,所以,所以选项D错误,
故选:AC.
5.(多选题)(24-25高三上·浙江慈溪·期末)胆式瓶创于南宋龙泉窑,康熙时期以郎红釉胆式瓶为贵.如图是18世纪的窑变红釉胆瓶,其优美的造型可看作图中曲线的一部分.已知曲线上的点到的距离与到轴的距离之积为6,若曲线上的点在第一象限,则( )
A.的最大值为
B.
C.曲线的内接矩形的面积最大值为24
D.一个胆式瓶的剖面图可近似看作曲线(),若一正四面体可在胆式瓶内任意转动(忽略胆式瓶的厚度),则该正四面体棱长的最大值为4
【答案】ABD
【详解】设为曲线上任意一点,则.
对A:当时,,所以是的最大值,故A正确;
对B:由 ,
又点在第一象限,所以 ,故B成立;
对C:将曲线向下平移4个单位,所得曲线方程为,与原曲线形状一致.
设为新曲线上位于第一象限的一点,则曲线内接矩形的面积为,
因为,因为,所以.
即曲线内接矩形的面积小于24,故C错误;
对D:设正四面体的棱长为,则其外接球的半径为.
若要正四面体在胆式瓶内任意转动,需要圆与曲线相切,当时,两曲线在轴右侧且于点,故的最大值为4.故D正确.
故选:ABD
6.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)设抛物线的焦点为,点. 若线段的中点在抛物线上,则焦点到准线的距离为 .
【答案】
【详解】由可得,
因点是线段的中点,则,
又点在抛物线上,则得,解得,
故焦点到准线的距离为.
故答案为:.
地 城
考点04
圆锥曲线中定点、定值和参数范围问题
1.(24-25高三上·浙江金华十校·期末)已知双曲线的一个焦点是,渐近线方程是
(1)求双曲线的方程;
(2)点为轴上一点,点是双曲线的右顶点,点是双曲线上异于顶点的一点,若是正三角形,求点的坐标.
【详解】(1)因为渐近线方程是,得,,
又,,即,整理得,
解得:,,故双曲线方程为.
(2)
设直线的方程为,
联立,可得,根据题意,
解得点纵坐标为,代入,解得,
所以,
设线段的中点为,依题意,则点的坐标为,
设点,因为是正三角形,所以有,
,,则由得,,
即,整理有:,所以①.
在正三角形中,有,由结合弦长公式得,
,化简得.
代入①可得,所以点或.
2.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)已知抛物线,直线与C交于两点,与x轴交于点H,且
(1)若H的坐标为,求直线l的方程;
(2)若点H关于原点的对称点为G,求的值.
【详解】(1)设,,直线l:,
与C联立方程得,消去x得,
则 ①, ②,
由,得,
代入①得,,
代入②得,,
所以直线l:;
(2)设点,,
则,,
由,得,即,
则,代入C得,则,,
所以,,
故
3.双曲线左顶点为A,实轴长是虚轴长的2倍,其左焦点坐标为,过A点的两条直线分别交双曲线的右支于点P,Q,且
(1)求双曲线的方程;
(2)(ⅰ)证明:直线PQ过定点;
(ⅱ)直线AP,AQ,PQ分别交直线于点M,N,T,若,求PQ的直线方程.
【详解】(1)由题意可得,,又,
解得,,
所以双曲线的方程为:.
(2)
(ⅰ)设,,,其中,
直线PQ与双曲线联立可得,
则,且,
因为,
代入整理得,故或,
代入得定点为或舍,
故直线PQ过定点;
(ⅱ)根据(i)得直线PQ得方程为,则,
直线PQ与双曲线方程联立得,
则,
则直线,则,
则,
同理,又,
则,化简得,
因为,故,
则韦达定理代入得,化简得,即,
所以PQ的直线方程为
4.等轴双曲线的顶点,到其渐近线的距离为过点作斜率为的直线l,l与的左、右支分别交于点A
(1)求的方程;
(2)若且求的值;
(3)过点A再作斜率为的直线交双曲线于另一点C,若满足是坐标原点求k的取值范围.
【详解】(1)由题意得解得
.
(2)设
代入双曲线方程,得:
由韦达定理可得:
令,则,
所以解得
A,B三点共线,
.
(3)设
代入双曲线方程得:
由韦达定理,得,即
同理可得:
C两点关于原点对称,
设
由韦达定理得:
解得:所以
5.(24-25高三上·浙江杭州·期末)已知椭圆过点,离心率为
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线l与椭圆交于A,B两点,与x轴交于点P,与y轴交于点Q,
(ⅰ)若点M为线段AB的中点,求证:;
(ⅱ)若原点O总在以AB为直径的圆外,求直线l斜率的取值范围.
【详解】(1)由题意得,又,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)由题意可知:直线的斜率必定存在,故设直线 l的方程为,
联立方程,
整理得,
所以,
(i)由,解得,
所以直线l的方程为,
令,得;令,得,
所以PQ的中点为,
即AB与PQ有相同的中点,
所以,命题得证;
(ii)又
,
则
,
令,即,解得,
则直线l斜率的取值范围为 .
地 城
考点5
圆锥曲线中与面积相关问题
1.(24-25高三上·浙江宁波九校·期末)如图,双曲线的左右焦点分别为,,双曲线与有相同的渐近线和焦距.过上一点作的两条切线,切点分别为A,B,A在轴上方,连接AB交于点M.
(注:过曲线外一点作曲线的两条切线,则两切点所在直线方程为)
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:直线AB与切于点M,且;
(3)当点在第三象限,且时,求的值.
【详解】(1)的渐近线方程为,,
的渐近线方程为,,
所以,得,,所以双曲线的方程为.
(2)已知,且满足,
设切点,,,
根据题意得,直线AB方程为.
直线AB与联立,得,
化简得,,
所以直线AB与切于点.
所以,.
直线AB与联立,得,即,
得,
所以,即为中点,
所以.
(3)法一:因为,则,
直线与直线联立,
得,即,
将点代入,
得,化简得,
由得,,
所以.
法二:因为,,点与点关于原点对称,所以.
因为,所以,
因为,所以,所以,
,
所以.
【点睛】关键点点睛:第三问的关键在于直接算面积需要求出,或者利用三角形面积之间关系可转化为求,不论那种方法,都需要较强的运算能力.
2.(24-25高三上·浙江绍兴第一中学·期末)已知椭圆:,两焦点和短轴一个端点构成边长为的正三角形.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线:与椭圆相切于第一象限内的点,不过原点直线:与椭圆交于不同的两点,点关于原点的对称点为.记直线的斜率为,直线的斜率为.
①求的值;
②若,,,四点围成的四边形为平行四边形,求的值.
【详解】(1)由题意,从而,,
所以椭圆方程为.
(2)①由消得(*),
由,得,
此时方程(*)可化为:,
解得:(由条件可知:,异号),
设,则,,
即,所以,
因为直线,
由消得,
当时,方程有两个不相等的实根,
设,,则,,
因为,两点关于原点对称,所以,
所以,,
所以,故.
②设直线与轴交于点,直线与轴交于点,则,
于是,
由①可知:,若四点围成的四边形为平行四边形,
则还需,即,
由①可知:,所以.
又,,
所以,
由可得:,
又,所以,即,
当时,;
当时,.
3.(24-25高三上·浙江强基联盟·期末)已知是抛物线C:上一点,F是C的焦点,且.
(1)求C的方程;
(2)记O为坐标原点,斜率为1的直线与C交于A,B两点(异于点O),若,求的面积.
【详解】(1)由题可知
解得,故C的方程为.
(2)设的方程为,,,
联立方程组整理得,
则,.
因为,所以,
解得或(舍去),
所以与轴的交点为,
则的面积.
4.(24-25高三上·浙江杭州学军中学·期末)两条动直线和分别与抛物线相交于不同于原点的A,B两点,当的垂心恰是C的焦点时,.
(1)求p;
(2)若,弦中点为P,点关于直线的对称点N在抛物线C上,求的面积.
【详解】(1)由的垂心恰是C的焦点,由抛物线对称性得,,而,
不妨设,而焦点,则,解得,所以.
(2)由(1)知,,
由,解得,同理,则,
而,因此
所以P的轨迹方程为,
当时,不妨设,,此时,直线AB过点,
当时,直线AB的斜率为,
AB的方程为,整理得,直线AB过点,
因此直线 AB过定点,
由可得,解得,于是或,
当时,MN的中点为,直线MN的斜率为,
此时直线AB的方程为,由解得或,
当时,直线AB为,不符合题意,舍去,则,
,边上的高,因此的面积,
当时,由对称性,同理可得,
所以的面积为.
5.(24-25高三上·浙江慈溪·期末)已知点是椭圆:()上一点,的焦距为2.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点作斜率不为0的直线,交于,两点,,是的左、右顶点,记直线,的斜率分别为,.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)设为直线与直线的交点,记的面积为,的面积为,求的最小值.
【详解】(1)由题意知,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)
(ⅰ)设直线的方程为,,,
由得,,
所以,,
所以,
由(1)得,,
则
.
(ⅱ)设直线的直线方程为,
由(ⅰ)可知,
则直线的方程为,联立解得的横坐标为4.
所以
由(ⅰ)知,,
,
所以
,
所以当时,的最小值为.
6.(24-25高三上·浙江丽水·期末)已知分别为椭圆的左,右焦点,为的上顶点,点为椭圆上的一个动点,且三角形面积的最大值为1,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点作两直线分别与椭圆相交于点和点.
(i)若点不在坐标轴上,且,求直线的方程;
(ii)若直线斜率都存在,且,求四边形面积的最小值.
【详解】(1)由题意得,,
故,.
故椭圆的标准方程为.
(2)如图:
(i)设的倾斜角为的倾斜角为,则,所以,
又,
所以.
由题意的斜率不为零,设
联立得,
恒成立.
设,则
,
又,所以,
即,所以,
因为,所以,所以的方程为
(ii)设,
联立,化简得,故恒成立.
由韦达定理得:,
,
因为,所以
同理
所以
,当且仅当,即
时,取等号.
所以,当时,四边形面积的最小值为.
地 城
考点6
圆锥曲线中的探索性问题
1.(24-25高三上·浙江绍兴上虞区·期末)在平面直角坐标系中,过椭圆 中心作斜率为的一条弦,将坐标平面沿轴折成一个直二面角.
(1)求折起后的连线与轴所成夹角的大小;
(2)若此椭圆的离心率为,且过点,求:
(ⅰ)椭圆的标准方程;
(ⅱ)设点,过点作平面的垂线,且,问:椭圆上是否存在点,使得三角形的面积与三角形的面积之比为最小?若存在,求点坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)在折后的平面内作轴,因为坐标平面沿轴折成一个直二面角,
则折后平面底面,又因为平面底面,且平面,
则底面,则建立如图所示空间直角坐标系,
则由题意知,折后,,则,
轴的方向向量,则,
则,则连线与轴所成夹角的大小为,
所以是等腰直角三角形,即与轴所成夹角为.
(2)(ⅰ)由离心率,
不妨设,则,得:,,
所以椭圆的坐标方程为:.
(ⅱ)在底面内过点作,垂足为,连,
则由坐标平面,即平面,因为平面,则,
又因为,且,平面,
所以平面,因为平面,所以,即.
,
则题意就是要使二面角的平面角最小,
即当最大时,最小.
假设这样的点存在,令,则:
当时,则,
当时,,
当且仅当是取到等号.
此时,的方程是,代入椭圆方程,
即联立,解得或(舍去)
则点.
2.已知点,,曲线上的点与两点的连线的斜率分别为和,且,在下列条件中选择一个,并回答问题(1)和(2).
条件①:;条件②:.
问题:
(1)求曲线的方程;
(2)是否存在一条直线与曲线交于,两点,以为直径的圆经过坐标原点.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)若选条件①:点的坐标为,则,,
由题意可得,,化简得,
进而曲线的方程为.
若选条件②:设点的坐标为,则,,
由题意可得,,化简得,
进而曲线的方程为.
(2)若选条件①:(ⅰ)若直线的斜率存在,设,
由,得,
则,即,
设,,则,.
因为以为直径的圆经过原点,所以,则,
即,整理得.
,
设为点到直线的距离,则,所以,
又,所以.
(ⅱ)若直线的斜率不存在,则,
不妨设,则,代入方程,得,
所以,则.
综上,存在这样的直线与曲线交于,两点,以为直径的圆经过坐标原点.
且.
若选条件②:(ⅰ)若直线的斜率存在,
设,由
得,
则,即,
设,,则,.
因为以为直径的圆经过原点,所以,则,
即,整理得.
,
设为点到直线的距离,则,所以,
又,所以.
(ⅱ)若直线的斜率不存在,则,
不妨设,则,代入方程,得,
所以,则.
综上,存在这样的直线与曲线交于,两点,以为直径的圆经过坐标原点.
且.
试卷第1页,共3页
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