内容正文:
专题03 圆锥曲线的方程及其几何性质
5大高频考点概览
考点01 圆锥曲线的方程问题
考点02 圆锥曲线的定义及其几何性质
考点03 圆锥曲线的焦点三角形
考点04 圆锥曲线的离心率问题
考点05 与圆锥曲线有关的最值问题
地 城
考点01
圆锥曲线的方程
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)已知椭圆的离心率为,且过点,则的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)如图,在直角中,.若以所在的直线为轴,线段的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,则以为焦点,且过点的双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市至臻学校)抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄二中)若椭圆的两焦点为和,且椭圆过点,则椭圆方程是( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)已知分别为椭圆的左,右焦点,点为直线与椭圆的一个公共点,满足,且,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
三、非选择题
6.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)实轴长为6,虚轴长为8,焦点在x轴上的双曲线方程为 .
7.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求的面积.
地 城
考点02
圆锥曲线的定义及其几何性质
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2 B.3 C.6 D.9
4.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
5.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)椭圆=1的焦距为4,则m的值可能是( )
A.12 B.10
C.6 D.4
8.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
9.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)抛物线与圆交于、两点,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、非选择题
10.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知双曲线C:的两个焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则 .
11.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)抛物线上与焦点的距离等于的点的纵坐标为 .
12.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)唐山市科技馆以“探索、创新、梦想、共享”为主题向社会大众免费开放,其中有一个“声聚焦装置”,通过两个大的抛物镜,演示声音的反射和聚焦过程.如图(1)所示:这两个抛物镜与轴截面的交线为抛物线,两个抛物镜相距.小红站在其中一个金属圆环处说话,小明在另一个金属圆环处就会听到相应的声音.如图(2),已知抛物镜的口径(直径)为,深度为,则金属圆环(抛物线焦点)到抛物镜底部(抛物线顶点)的距离大致为( )
A. B.0 C. D.
13.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)已知为抛物线的焦点,为抛物线上一点,为轴上一点,且,则 .
地 城
考点03
圆锥曲线的焦点三角形问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)点是椭圆上一点,点分别是椭圆的左、右焦点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,焦距为2c,直线l:与双曲线C的右支交于点P,若的内切圆半径为,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,,以线段为直径的圆与在第一象限内的交点为.若,则点到直线的距离为( )
A. B.1 C. D.2
二、多选题
4.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是( )
A.离心率
B.面积的最大值为
C.以线段为直径的圆与直线相切
D.的最小值为0
5.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)已知椭圆的左,右焦点分别为为上一点,则( )
A.
B.存在点使得
C.内切圆半径的最大值为
D.的取值范围为
6.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市运河区颐和中学)已知曲线的两个焦点为,,为曲线上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.若是椭圆,则 B.若是双曲线,则
C.若,则的周长为8 D.若,则的离心率为
7.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)已知是双曲线的两个焦点,若p是双曲线左支上的一个点,下列说法正确的是( )
A.
B.渐近线方程为
C.若,则的面积为16
D.若,则的面积为
三、非选择题
8.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)已知为抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于两点,若,则 .
9.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点、,,的长半轴与的实半轴之差为,离心率之比为.
(1)求这两条曲线的方程;
(2)求曲线以点为中点的弦所在直线的方程;
(3)若为两条曲线的交点,求的余弦值.
地 城
考点04
椭圆、双曲线的离心率问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)设椭圆的左,右焦点分别为,过作垂直于轴的直线交于两点,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,点P是C上一点,若,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省廊坊市)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)若双曲线的离心率为,则此双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,右顶点为A,上顶点为B,P为线段AB上一点,直线与直线交于点Q,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)已知分别是椭圆的左,右焦点,过作垂直于轴的直线交于两点,若直线与直线互相垂直,则的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省廊坊市)已知椭圆与双曲线具有相同焦点,记左、右焦点分别为,,是它们的一个交点,且,记椭圆与双曲线的离心率分别为,,则的最小值是( )
A. B.4 C. D.5
8.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知O为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线l与E的右支交于点P,Q设与的内切圆圆心分别是M,N,直线OM,ON的斜率分别是,则,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)设,分别是双曲线的左、右焦点,过点作双曲线E的一条渐近线的垂线,垂足为P,若为焦距,设双曲线E的离心率为e,则( )
A. B. C. D.
10.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知是椭圆的左焦点,为坐标原点,若上存在一点,使得是以为底边的等腰三角形,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、非选择题
11.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知双曲线:的右顶点为,以为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线于交、两点,若,则的离心率为 .
12.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知为坐标原点,椭圆:()的右焦点为,点在上,且为等边三角形,则的离心率为 .
13.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)已知为坐标原点,直线过双曲线的右焦点,且与该双曲线的两条渐近线分别交于两点,都在轴的右侧.若,且的面积为,则该双曲线的离心率为 .
14.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄二中)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,则双曲线的离心率是 .
15.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)已知椭圆的左,右顶点分别为,抛物线与交于两点,为坐标原点,若,则的离心率为 .
地 城
考点04
与圆锥曲线有关的最值问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)在双曲线的两支上各取一点,则的最小值为( )
A.6 B.9 C.14 D.18
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)过圆内一点作互相垂直的两条直线AB,CD,与圆分别交于A,B,C,D四点,则的最大值是( )
A. B. C. D.8
3.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市运河区颐和中学)已知抛物线的准线为,直线,动点在上运动,记点到直线与的距离分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
二、非选择题
5.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)已知直线,若为抛物线上的动点,则点到直线的距离最小时点的坐标为 .
6.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知抛物线上的点P的纵坐标为,点P到焦点F和原点O的距离相等.
(1)求抛物线的方程.
(2)若AB,CD是抛物线的两条不同的弦,且满足.
(ⅰ)求证:直线AB,CD过同一个定点Q;
(ⅱ)过原点O作AB,CD的垂线,垂足分别为M,N,求四边形OMQN面积的最大值.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)已知椭圆的左,右焦点分别为,,,离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作两条相互垂直的直线分别与曲线C相交于P,Q和E,F,求四边形EPFQ面积的取值范围.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知双曲线的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为,,且焦点到渐近线的距离为.点P是双曲线上不同于A,B的任意一点,过点作的平分线的垂线(垂足为M)交直线于点Q,(O为坐标原点).过右焦点的直线交双曲线的右支于C,D两点,记,的内切圆的圆心分别为,.
(1)求双曲线的标准方程,并求出直线CD的倾斜角的取值范围.
(2)(ⅰ)证明:,在一条定直线上.(ⅱ)求,到右顶点B的距离之差的取值范围.
8.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)已知双曲线的离心率为,其虚轴长为1,
(1)求双曲线C的方程;
(2)直线与双曲线C的右支交于M、N两点,
①求实数m的取值范围;
②若直线也与双曲线C的右支交于E、F两点,且与l垂直,求四边形EMFN面积的最小值.
试卷第1页,共3页
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专题03 圆锥曲线的方程及其几何性质
5大高频考点概览
考点01 圆锥曲线的方程问题
考点02 圆锥曲线的定义及其几何性质
考点03 圆锥曲线的焦点三角形
考点04 圆锥曲线的离心率问题
考点05 与圆锥曲线有关的最值问题
地 城
考点01
圆锥曲线的方程
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)已知椭圆的离心率为,且过点,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆中的关系求解即可.
【详解】由题意可得解得,所以椭圆的方程为.故选:A
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)如图,在直角中,.若以所在的直线为轴,线段的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,则以为焦点,且过点的双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意确定即可求解;
【详解】由题意可知:,即,可得:,由结合双曲线的定义可得:,即,则,所以双曲线方程为:,故选:B
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市至臻学校)抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将抛物线方程化为标准形式,再由标准方程判断焦点位置,并求焦点坐标.
【详解】因为,所以,所以抛物线的焦点在轴上,且,所以,所以抛物线焦点坐标为,故选:D.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄二中)若椭圆的两焦点为和,且椭圆过点,则椭圆方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意设出椭圆的标准方程,列出方程组求解出,,进而即可得出结果
【详解】根据题意可设椭圆的标准方程为:,.
则,解得:,,所以椭圆的方程为.故选:B.
二、多选题
5.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)已知分别为椭圆的左,右焦点,点为直线与椭圆的一个公共点,满足,且,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意利用椭圆定义结合,可求出;又直线,可得直线的方程为,联立求出P点坐标,代入椭圆方程可求出,即得答案.
【详解】由题意知P在椭圆上,则,
故,即,
又,故,则,结合,得;又直线,故直线的方程为,
联立,解得,即,代入,得,
结合,整理得,解得,故椭圆的方程为,故选:B
三、非选择题
6.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)实轴长为6,虚轴长为8,焦点在x轴上的双曲线方程为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,结合焦点在上的双曲线方程特征写出结论.
【详解】依题设,设双曲线方程为,且,即,所以双曲线方程为.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)求出、的值,可得出的值,由此可得出椭圆的标准方程;
(2)利用椭圆定义结合余弦定理可求得的值,结合三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】(1)因为椭圆的焦距为,得,
又,则,得,因此,椭圆的标准方程为.
(2)因为点是椭圆上的一点,则有,
可得,①
又由结合余弦定理,得②
①②可得,即,
则的面积.
地 城
考点02
圆锥曲线的定义及其几何性质
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的标准方程,结合渐近线方程,可得答案.
【详解】由方程,则,所以渐近线.故选:C.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接利用抛物线的方程求解焦点坐标即可.
【详解】因为抛物线的焦点在轴上,且,所以,所以抛物线的焦点坐标为.故选:D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.
【详解】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,即,解得.故选:C.
【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据抛物线方程的特征,得到准线方程.
【详解】的准线方程为.故选:A
5.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用方程表示椭圆的特征,列式求出的范围.
【详解】方程表示椭圆,则,解得或,所以实数的取值范围是.故选:D
6.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)抛物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由准线方程概念即可求解;
【详解】由抛物线可得准线方程为:,故选:B
7.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)椭圆=1的焦距为4,则m的值可能是( )
A.12 B.10
C.6 D.4
【答案】AD
【分析】由椭圆的标准方程中即可求解.
【详解】因为椭圆的焦距为,则,当焦点在轴上时,,
由,即,解得;当焦点在轴上时,,
由,即,解得. 故或.故选:AD.
8.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的方程求准线方程即可.
【详解】将抛物线方程转化为,则抛物线的准线方程为.
故选:C.
9.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)抛物线与圆交于、两点,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】联立抛物线与圆的方程求出坐标,利用建立方程求解即可.
【详解】设,联立,消y得,
由抛物线和圆都关于x轴对称,所以,所以,所以,所以.故选:B
二、非选择题
10.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知双曲线C:的两个焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则 .
【答案】18
【分析】根据给定条件,利用双曲线的定义求解即可.
【详解】双曲线C:的实半轴,半焦距,而,则,所以.故答案为:18
11.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)抛物线上与焦点的距离等于的点的纵坐标为 .
【答案】
【分析】首先求出准线方程,根据焦半径公式计算可得.
【详解】抛物线的准线为,设所求点的纵坐标为,则,解得.
故答案为:
12.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)唐山市科技馆以“探索、创新、梦想、共享”为主题向社会大众免费开放,其中有一个“声聚焦装置”,通过两个大的抛物镜,演示声音的反射和聚焦过程.如图(1)所示:这两个抛物镜与轴截面的交线为抛物线,两个抛物镜相距.小红站在其中一个金属圆环处说话,小明在另一个金属圆环处就会听到相应的声音.如图(2),已知抛物镜的口径(直径)为,深度为,则金属圆环(抛物线焦点)到抛物镜底部(抛物线顶点)的距离大致为( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【分析】建立直角坐标系,设抛物线方程为,由在抛物线上求解.
【详解】建立如图所示平面直角坐标系:
则设抛物线方程为:,因为在抛物线上,所以,解得,则,即金属圆环(抛物线焦点)到抛物镜底部(抛物线顶点)的距离大致为,故选:A
13.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)已知为抛物线的焦点,为抛物线上一点,为轴上一点,且,则 .
【答案】
【分析】设抛物线准线与轴交点为,作于,于,由得出,由,得,可求出的值,进而可得出的值,进而可求得的值.
【详解】易知抛物线的焦点 的坐标为,准线方程为,如图,
设抛物线准线与轴交点为,作于,于,则,则,由,得,又,,所以,解得,,又,所以故答案为:
地 城
考点03
圆锥曲线的焦点三角形问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)点是椭圆上一点,点分别是椭圆的左、右焦点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可知,记,
,,中,由余弦定理得,又,
,.故选:B.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,焦距为2c,直线l:与双曲线C的右支交于点P,若的内切圆半径为,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,由题意,根据双曲线的定义和内切圆的性质可得,设,则内切圆的圆心为,利用点到直线的距离公式建立关于的方程,解得,结合渐近线的概念即可求解.
【详解】因为左焦点,所以直线过点,
由双曲线的定义知,设内切圆与各边的切点为,
则,所以,设,
则,解得.又内切圆的半径为,所以内切圆的圆心为,
因为直线过点,设圆心到直线的距离为,则,解得,
又,所以,所以双曲线的渐近线方程为.故选:B
3.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)已知为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,,以线段为直径的圆与在第一象限内的交点为.若,则点到直线的距离为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】根据给定条件,用半焦距c表示,再结合双曲线定义求出,进而求得答案.
【详解】依题意,,双曲线的半焦距,
由,得,则,而,
于是,即,解得,而点是线段中点,
所以点到直线的距离为.故选:C
二、多选题
4.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是( )
A.离心率
B.面积的最大值为
C.以线段为直径的圆与直线相切
D.的最小值为0
【答案】CD
【分析】求出离心率可判断A;计算面积的最大值可判断B;求出圆的方程,再判断圆心到直线的距离与半径的关系可判断C;设进行数量积的坐标运算结合可判断D,进而可得正确选项.
【详解】对于A:由椭圆可知,,,,所以左、右焦点分别为,,离心率,故选项A错误;对于B:,当点与椭圆的上下顶点重合时,面积的最大,所以面积的最大值为,故选项B错误;对于C:以线段为直径的圆的圆心,半径为1,由圆心到直线的距离,所以以线段为直径的圆与直线相切,故选项C正确;对于D:设,,,则的最小值为,故选项D正确;故选:CD.
5.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)已知椭圆的左,右焦点分别为为上一点,则( )
A.
B.存在点使得
C.内切圆半径的最大值为
D.的取值范围为
【答案】ACD
【分析】设,求出根据的范围利用配方法可判断A;假设存在点使得,利用椭圆定义、勾股定理可判断B;设内切圆半径为,根据三角形面积相等、的范围,求出取得最大值可判断C;设,求出,根据的范围可判断D.
【详解】,,,对于A,设,则,,且,所以,故A正确;
对于B,假设存在点使得,由题意可得,整理可得,因为,方程无解,故不存在点使得,故B错误;
对于C,设内切圆半径为,由,
即,若能构成三角形,则,显然当取得最大值时,取得最大值为,故C正确;对于D,设,则,,且,,所以,因为,所以,故D正确.故选:ACD.
【点睛】方法点睛:解决焦点三角形问题要注意应用三个方面的知识:①圆锥曲线的定义;②勾股定理或余弦定理;③基本不等式与三角形的面积公式.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市运河区颐和中学)已知曲线的两个焦点为,,为曲线上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.若是椭圆,则 B.若是双曲线,则
C.若,则的周长为8 D.若,则的离心率为
【答案】BCD
【分析】对于A由于的大小范围不确定故不能判断焦点位置,对于B若是双曲线,则的焦点在轴上即可求解,对于C若,则是椭圆,则的周长为,对于D若,则是双曲线即可求解.
【详解】对于A:若是椭圆,则,其焦点可能在轴上,所以A错误;
对于B:若是双曲线,则的焦点在轴上,因为,所以,故B正确;
对于C:若,则是椭圆.因为,,,所以的周长为,故C正确;
对于D:若,则是双曲线.因为,,,所以离心率为,故D正确.
故选:BCD.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市四县联考)已知是双曲线的两个焦点,若p是双曲线左支上的一个点,下列说法正确的是( )
A.
B.渐近线方程为
C.若,则的面积为16
D.若,则的面积为
【答案】ACD
【分析】AB由题可直接计算离心率与渐近线;
C由双曲线定义,双曲线方程结合余弦定理,可得,即可得的面积;
D由双曲线定义,双曲线方程结合余弦定理,可得,即可得的面积.
【详解】对于A,由题可得,则,故A正确;对于B,双曲线的渐近线方程为:,故B错误;对于C,由题,由图结合双曲线定义可得,
则.
则,则,得,故C正确;对于D,因,则,
则,得,则,故D正确.故选:ACD
三、非选择题
8.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)已知为抛物线的焦点,过的直线与抛物线交于两点,若,则 .
【答案】
【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,借助弦长公式求出,再利用余弦定理求得答案.
【详解】设直线,点,
由消去得,所以,
所以,
解得,方程,解得,
于是,由余弦定理得.故答案为:
【点睛】结论点睛:直线l:上两点间的距离;
直线l:上两点间的距离.
9.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点、,,的长半轴与的实半轴之差为,离心率之比为.
(1)求这两条曲线的方程;
(2)求曲线以点为中点的弦所在直线的方程;
(3)若为两条曲线的交点,求的余弦值.
【答案】(1),;(2);(3)
【分析】(1)根据题意可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,进而可求得、的值,由此可得出两曲线的方程;
(2)利用点差法可求得曲线以点为中点的弦所在直线的方程,然后再将所求直线方程与曲线的方程联立,计算即可结论;
(3)设,,利用椭圆和双曲线的定义可求出、的值,再利用余弦定理可求得的余弦值.
【详解】(1)设椭圆方程为,双曲线方程为,.则,解得,,则,,
因此,椭圆方程为,双曲线方程为.
(2)曲线以点为中点的弦的两端点分别为、,则,,
若轴,则线段的中点在轴上,不合乎题意,
因为,这两个等式作差可得,
所以,,可得,
所以,直线的方程为,即,
检验:联立可得,则,合乎题意,
因此,曲线以点为中点的弦所在直线的方程为.
(3)不妨设、分别为两曲线的左、右焦点,是两曲线在第一象限的交点,
设,,由椭圆和双曲线的定义可得,解得,
所以,.
地 城
考点04
椭圆、双曲线的离心率问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)设椭圆的左,右焦点分别为,过作垂直于轴的直线交于两点,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用勾股定理求出可得答案.
【详解】若,则,所以,可得,所以椭圆的离心率为.
故选:C.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,点P是C上一点,若,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由,结合离心率公式即可求得范围.
【详解】由题可知,所以.又因为,所以,,
所以C的离心率的取值范围是,故选:D.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省廊坊市)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的离心率求出,进而求出双曲线的渐近线方程.
【详解】由双曲线的离心率为2,得,解得,而双曲线的渐近线方程为,所以所求方程为.故选:C
4.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)若双曲线的离心率为,则此双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据双曲线的离心率公式求出的值,再利用双曲线渐近线方程的公式得出渐近线方程.
【详解】已知离心率,由离心率公式可得(这是因为,两边同时除以得到,再开方就得到).所以,平方可移项得到. 可得. 对于双曲线(,),其渐近线方程为.已经求得,将其代入渐近线方程,可得渐近线方程为.故选:A
5.(24-25学年·高二上期末·河北省承德市)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,右顶点为A,上顶点为B,P为线段AB上一点,直线与直线交于点Q,若,且,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用得,即轴,进而求得,再利用勾股定理得转化为,解方程可得答案.
【详解】由,得为的中点,又坐标原点为的中点,则,于是轴,,则,因此,即,整理得,则,而,所以.
故选:A
6.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)已知分别是椭圆的左,右焦点,过作垂直于轴的直线交于两点,若直线与直线互相垂直,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出,再由直线与直线互相垂直可知,所以,解方程即可得出答案.
【详解】令可得,则,所以,所以,因为直线与直线互相垂直,所以,所以在中,,所以,所以,所以,所以或(舍去),所以的离心率为.故选:C.
【点晴】方法点晴,通过勾股定理将空间几何问题转化为平面几何问题,即由得到,从而得到点的轨迹,再利用几何关系即可求解.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省廊坊市)已知椭圆与双曲线具有相同焦点,记左、右焦点分别为,,是它们的一个交点,且,记椭圆与双曲线的离心率分别为,,则的最小值是( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【分析】首先根据椭圆和双曲线的定义分别得出关于与的等式,再结合利用勾股定理得到,与的关系,进而得出,最后通过对进行变形,利用基本不等式求出最小值.
【详解】设,,不妨设.由椭圆的定义可知,即 ①;
由双曲线的定义可知,即 ②.
因为,根据勾股定理可得.
椭圆与双曲线具有相同焦点,设半焦距为,则,所以 ③.
对①式平方可得 ④;对②式平方可得 ⑤.
用④-⑤可得:,即 ⑥.
将⑥代入③可得:,化简得.
椭圆的离心率,则,;双曲线的离心率,则,.
由,两边同时除以可得,即.
将进行变形,.
根据基本不等式有,当且仅当时等号成立.
所以.故选:C.
8.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知O为坐标原点,双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线l与E的右支交于点P,Q设与的内切圆圆心分别是M,N,直线OM,ON的斜率分别是,则,则双曲线E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据内切圆的性质确定圆心的坐标,进而得出,结合等量关系可得答案.
【详解】设的内切圆和三边分别相切于点,则,
又,所以,所以.设直线l的倾斜角为,则由内切圆的性质可得,,所以;
同理可得,所以;
因为,所以,解得.故选:C.
9.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)设,分别是双曲线的左、右焦点,过点作双曲线E的一条渐近线的垂线,垂足为P,若为焦距,设双曲线E的离心率为e,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先得出渐近线方程再结合点到直线距离公式得出进而求出,再应用两点间距离公式化简得出离心率即可.
【详解】由双曲线的方程可得双曲线渐近线方程:,右焦点,
到渐近线的距离,由渐近线的对称性,设渐近线为①,则直线方程为:②,由①②可得,,则,左焦点,
所以,因为,所以,得,所以,则C的离心率为故选:
10.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市)已知是椭圆的左焦点,为坐标原点,若上存在一点,使得是以为底边的等腰三角形,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令是的右焦点,根据题设知,存在点使得,由,即可求解.
【详解】令是的右焦点,由题可知,得到,所以存在点使得,设为椭圆的上顶点,所以,得到的离心率,
所以,又,所以,故选:A.
二、非选择题
11.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市武强中学)已知双曲线:的右顶点为,以为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线于交、两点,若,则的离心率为 .
【答案】
【详解】如图所示,
由题意可得|OA|=a,|AN|=|AM|=b,∵∠MAN=60°,∴|AP|=b,∴|OP|=.
设双曲线C的一条渐近线y=x的倾斜角为θ,则tan θ=.又tan θ=,
∴,解得a2=3b2,∴e=.
12.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知为坐标原点,椭圆:()的右焦点为,点在上,且为等边三角形,则的离心率为 .
【答案】/
【分析】借助等边三角形的性质可得点的坐标,由知,,最后将点的坐标代入椭圆方程,结合,计算即可得解.
【详解】如图,假设在第一象限,由题意,,
因为为等边三角形,,所以,,
即,代入椭圆方程得,,即,
又因为,所以,即,所以,
即,解得,,或,
因为,所以,所以,
因为,所以离心率为.故答案为:.
13.(24-25学年·高二上期末·河北省邢台市)已知为坐标原点,直线过双曲线的右焦点,且与该双曲线的两条渐近线分别交于两点,都在轴的右侧.若,且的面积为,则该双曲线的离心率为 .
【答案】
【分析】作图,设,根据几何关系可得,结合面积可得,进而可得,再根据二倍角的正切公式求解即可.
【详解】如图,设,则,.
又,即,故.又,解得,故.又,整理可得,
即,因为,故.则该双曲线的离心率.
故答案为:
14.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄二中)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,则双曲线的离心率是 .
【答案】/
【分析】利用点到直线的距离,建立关于的齐次式,即可求出离心率.
【详解】如图,以为圆心,为半径的圆与双曲线的渐近线交于两点,
,,所以,
点到直线的距离为,
可得,,所以,可得.
15.(24-25学年·高二上期末·河北省衡水市枣强中学)已知椭圆的左,右顶点分别为,抛物线与交于两点,为坐标原点,若,则的离心率为 .
【答案】
【分析】设,由对称性得,由直线斜率的定义可得,,进而可得,又,得,进而可得.
【详解】
由题意可知,设,由对称性可知,
则,,,
,
由得,化简得,即又,
得,即,故,故答案为:
地 城
考点05
与圆锥曲线有关的最值问题
一、单选题
1.(24-25学年·高二上期末·河北省唐山市)在双曲线的两支上各取一点,则的最小值为( )
A.6 B.9 C.14 D.18
【答案】A
【分析】当为双曲线的两顶点时,取得最小,最小值等于双曲线的实轴长.
【详解】由得,即,所以.故选:A.
2.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)过圆内一点作互相垂直的两条直线AB,CD,与圆分别交于A,B,C,D四点,则的最大值是( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【分析】设,,用表示,再结合基本不等式的知识即可得最大值.
【详解】过点O分别作AB,CD的垂线,垂足为M,N,则四边形OMPN为矩形,
所以.设,,则,,
所以,,所以.
因为
(当且仅当时取得最大值),所以的最大值为,故选:A.
3.(24-25学年·高二上期末·河北省沧州市运河区颐和中学)已知抛物线的准线为,直线,动点在上运动,记点到直线与的距离分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由抛物线的定义可知,设于点N,,当三点共线且M在中间时,取得最小值,再结合点到直线的距离公式计算可得.
【详解】设抛物线的焦点为,由抛物线的定义可知.
设于点,则.当三点共线,且在中间时,取得最小值.由抛物线,得,所以的最小值为.
故选:B.
4.(24-25学年·高二上期末·河北省辛集市)已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义以及三点共线来确定正确答案..
【详解】依题意,下焦点,设上焦点,双曲线的渐近线方程为,直线的斜率为,所以延长时,与双曲线没有交点,,设延长,交双曲线上支于,依题意,是双曲线上支上的动点,根据双曲线的定义可知,,当在点时等号成立,则,所以,所以,所以,所以的最大值不存在.故选:A
二、非选择题
5.(24-25学年·高二上期末·河北省张家口)已知直线,若为抛物线上的动点,则点到直线的距离最小时点的坐标为 .
【答案】
【分析】先设,根据点到直线距离公式得到到的距离,再结合二次函数的性质可求出结果.
【详解】因为为抛物线上的动点,所以可设,则到的距离为:,则时,,此时.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知抛物线上的点P的纵坐标为,点P到焦点F和原点O的距离相等.
(1)求抛物线的方程.
(2)若AB,CD是抛物线的两条不同的弦,且满足.
(ⅰ)求证:直线AB,CD过同一个定点Q;
(ⅱ)过原点O作AB,CD的垂线,垂足分别为M,N,求四边形OMQN面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)2
【分析】(1)由题意得,代入抛物线方程即可求得p值,则抛物线方程可得;
(2)(i)设直线AB的方程为,联立直线方程与抛物线方程,求得t值即可得直线AB过的定点,同理得CD过的定点即可得证;
(ii)先确定O,M,Q,N四点在以OQ为直径的圆上,结合图象即可直接求得四边形OMQN面积的最大值.
【详解】(1)原点,焦点,因为,所以点P在线段OF的垂直平分线上,故,
代入抛物线方程可得.又,所以,所以抛物线方程为.
(2)(ⅰ)证明:设直线AB的方程为,,,与联立可得,且,,由韦达定理可得.又,即,所以,解得,所以直线AB:经过定点,同理,直线CD也经过定点.
(ⅱ)由(ⅰ)知,,所以O,M,Q,N四点在以OQ为直径的圆上,圆心即焦点.
当MN经过圆心F且与OQ垂直时,四边形OMQN的面积最大,
此时四边形OMQN的面积为2,即四边形OMQN面积的最大值为2.
6.(24-25学年·高二上期末·河北省保定市)已知椭圆的左,右焦点分别为,,,离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作两条相互垂直的直线分别与曲线C相交于P,Q和E,F,求四边形EPFQ面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法,即可求解;
(2)利用弦长公式表示面积,再利用换元,转化为函数问题求最值.
【详解】(1)由,即,又,即,,,故椭圆C的方程为.
(2)设四边形EPFQ面积为S,当直线PQ与直线EF有一条斜率为0时,另一条斜率不存在,不妨设直线PQ斜率不存在,此时直线EF与x轴重合,,且PQ方程为,将与联立,求得两交点为,,,故.
当直线PQ与直线EF有一条斜率为可设直线PQ的方程为,
,,联立方程,得且恒成立,
,,
同理可得,
令,则,,
令,则,
在上单调递增,在上单调递减,,故.
7.(24-25学年·高二上期末·河北省邯郸市)已知双曲线的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为,,且焦点到渐近线的距离为.点P是双曲线上不同于A,B的任意一点,过点作的平分线的垂线(垂足为M)交直线于点Q,(O为坐标原点).过右焦点的直线交双曲线的右支于C,D两点,记,的内切圆的圆心分别为,.
(1)求双曲线的标准方程,并求出直线CD的倾斜角的取值范围.
(2)(ⅰ)证明:,在一条定直线上.(ⅱ)求,到右顶点B的距离之差的取值范围.
【答案】(1),;(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)
【分析】(1)利用焦点到渐近线的距离和焦点距离求出双曲线的值,得到标准方程,通过直线与双曲线方程联立,结合韦达定理和判别式求解直线斜率的范围,进而得到倾斜角的范围.
(2)(ⅰ)利用双曲线定义和内切圆性质,证明的横坐标均为,即它们在直线上;(ⅱ)由于的横坐标与右顶点相同,应用图形特征得出最后结合角的范围计算求解.
【详解】(1)焦点,到渐近线的距离均为b,故.
由角平分线的性质可知,在中,OM是中位线,则有.
又,即.又,,,所以,,所以双曲线的标准方程为.知,渐近线的倾斜角分别为,,
当CD是通径时,其倾斜角;
当CD不是通径时,可设其方程为,代入双曲线方程,整理可得,.
由,可得,所以或,
综上所述,.
(2)(ⅰ)设C在第一象限内,内切圆与,,的切点分别为R,S,T,
则,,,所以.
因此,切点T是右顶点B,所以圆心在直线上;
同理,圆心也在直线上,从而在直线上.
(ⅱ)解:连接,,,,由(1)知,都垂直于,
且,平分,.知,.
当时,到右顶点B的距离之差为0.
当时,在,中,因为,所以,,
则,,所以.
因为,所以.
又,且,即或,所以或.
综上所述,,到右顶点B的距离之差的取值范围是.
8.(24-25学年·高二上期末·河北省石家庄市)已知双曲线的离心率为,其虚轴长为1,
(1)求双曲线C的方程;
(2)直线与双曲线C的右支交于M、N两点,
①求实数m的取值范围;
②若直线也与双曲线C的右支交于E、F两点,且与l垂直,求四边形EMFN面积的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据题意列等式即可求解;
(2)①根据题意联立方程组,由直线与双曲线C的右支交于M、N两点,得,即可求解;
②根据题意联立方程组,求得四边形的两条对角线的长度,根据四边形的两条对角线互相垂直,其面积为两条对角线乘积的一半,列式得,结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)由题意可得,得,故双曲线C的方程为:
(2)①设,联立,
直线与双曲线右支有两个交点,,得
②由①可得,,
,
因为与l垂直,所以,同理可得,
,由可知,,且,
,,
,
,当且仅当,即时取到等号,
四边形EMFN面积的最小值为
试卷第1页,共3页
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