内容正文:
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1.(2025·广东湛江模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线l:x-y-3=0交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,则p=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
基础巩固练
D
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解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则
整理得==1,
因为线段AB中点的横坐标为7,所以线段AB中点的纵坐标为4,则y1+y2=8,
从而可得p=4.
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2.直线l与双曲线-y2=1交于P,Q两点,线段PQ的中点为M(4,1),则直线l的方程为( )
A.y=x-3 B.y=-x-3
C.y=x+5 D.y=-x+5
A
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解析:设P(x1,y1),Q(x2,y2),因为线段PQ的中点为M(4,1),所以x1+x2=8,y1+y2=2,
两式相减可得-=-,
即=(y1+y2)(y1-y2),所以·=,即=1,
所以直线l的斜率为1,所以直线l的方程为y-1=x-4,化简为y=x-3,经检验符合题意.
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3.(2025·江西南昌模拟)过原点作直线l与双曲线C:-y2=1交于P,Q两点,设双曲线C的右焦点为F,已知∠PFQ=,则△PFQ的面积为( )
A. B.1
C. D.
D
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解析:设双曲线的左焦点为F',连接PF',QF',由双曲线的对称性可知四边形PF'QF为平行四边形,由∠PFQ=,则∠F'PF=,
不妨设点P在双曲线的右支上,设|PF'|=m,|PF|=n,又|FF'|=2c=2,
由双曲线的定义可得|PF'|-|PF|=m-n=2a=2,
在△FPF'中由余弦定理可得,|FF'|2=|PF'|2+|PF|2-2|PF'|·|PF|cos,
即12=m2+n2-mn=(m-n)2+mn=(2)2+mn,解得mn=4,
所以S△PFQ=S△PFF'=|PF'|·|PF|sin=×4×=.
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4.(2025·陕西安康模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0),过点M(x0,y0)作倾斜角为的直线与C交于A,B两点,当M为线段AB的中点时,直线OM(O为坐标原点)的斜率为-,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
D
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解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),所以
两式相减得+=0,
即=-,
又=-,整理得=-,
又kAB=tan=1=,kOM==-,
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所以1=-×(-3),所以=,
所以椭圆C的离心率e====.
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5.(2025·浙江嘉兴模拟)已知抛物线C:y2=4x,其准线为l,焦点为F,过M(3,0)的直线PQ与l和C从左到右依次相交于A,P,Q三点,且|FQ|=10,则△FAP和△FAQ的面积之比为( )
A. B.
C. D.
B
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解析:不妨设点Q在第一象限,如图所示,
由题可知,l:x=-1,F(1,0),设Q(xQ,yQ),所以|FQ|=xQ+1=10,所以xQ=9,所以=36,
又yQ>0,所以yQ=6,故Q(9,6),此时kPQ=kMQ==1,所以直线PQ:y=x-3,
与抛物线联立得y2-4y-12=0,解得y=6或y=-2.设P(xP,yP),所以yP=-2,代入抛物线方程得4=4xP,所以xP=1,
所以P(1,-2),易得A(-1,-4),所以|AQ|==10,|AP|==2,
==.
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6.(多选)(2025·湖南邵阳模拟)已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与C的右支交于A,B两点,则( )
A.直线y=x-1与C恰有两个公共点
B.双曲线C的离心率为
C.当∠F1AF2=60°时,△AF1F2的面积为5
D.当直线AB的斜率为k1,过线段AB的中点和原点的直线的斜率为k2时,k1k2=
BC
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解析:对于A选项,联立
可得
所以直线y=x-1与C恰有一个公共点,A错;
对于B选项,对于双曲线C,a=2,b=,c==3,所以双曲线C的离心率为e==,B对;
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对于C选项,设|F1A|=m,|F2A|=n,由双曲线的定义可得m-n=2a=4,
由余弦定理可得|F1F2|2=4c2=36=m2+n2-2mncos 60°=m2+n2-mn=(m-n)2+mn=16+mn,可得mn=20,则=mnsin 60°=×20×=5,C对;
对于D选项,设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为M(,),
则k1=,k2==,则k1k2=,
由题意可得
所以-=0,则k1k2==,D错.
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7.(多选)(2025·湖南永州模拟)斜率为2的直线l与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,与双曲线分别交于C,D两点,P是线段AB的中点,则下列说法正确的是( )
A.-=0是双曲线两条渐近线所构成的“X”形图象的方程
B.P也是线段CD的中点
C.若l过双曲线的焦点,则直线OP的斜率是-
D.若l过双曲线的焦点,点P的坐标为(2,1),则a=b
ABD
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解析:对于A,-=(-)(+)=0,所以-=0或+=0,这恰为双曲线两条渐近线,故A正确;
对于B,设直线l的方程为y=2x+m,分别联立
得(-)x2-x--1=0和(-)x2-x-=0,
这两式的两根之和都是,所以AB,CD的中点为同一个,故B正确;
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对于C,设C(xC,yC),D(xD,yD),P(xP,yP),因为-=1,-=1,所以2==·=·=·,
所以直线OP的斜率是kOP=,故C错误;
对于D,由C选项可知=,即a=b,故D正确.
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8.(2025·河北衡水模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为6,点M(1,1),直线MF2与C交于A,B两点,且M为AB中点,则△AF1B的周长为 .
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解析:由题意知F1(-3,0),F2(3,0),设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),所以+=1,+=1,两式相减得+=0,
由题意M为AB中点,则x1+x2=2,y1+y2=2,代入整理得=-.
即由题意知kAB===-,因此-=-,所以a2=2b2,c2=b2,由焦距为6,解得a=3.由椭圆定义知△AF1B的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=12.
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9.(2025·江西南昌模拟)在抛物线y2=2px(p>0)上有三个不同点A,B,C,焦点为F,点A的坐标为(1,2)且AF⊥x轴,F为△ABC的重心,则△ABC的面积
为 .
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解析:由点A的坐标为(1,2)且AF⊥x轴得F(1,0),即p=2,抛物线方程为y2=4x,
设B(x1,y1),C(x2,y2),
则相减可得(y1-y2)(y1+y2)=4(x1-x2),
BC所在直线斜率kBC==,
设BC的中点为D(m,n),又由F为△ABC的重心,可知=2,
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则(0,-2)=2(m-1,n),可得即点D(1,-1),
所以kBC===-2,
所以BC所在直线方程为y+1=-2(x-1),即y=-2x+1,
联立方程得4x2-8x+1=0,Δ=(-8)2-4×4>0,
由根与系数的关系可得x1x2=,x1+x2=2,得|x1-x2|==,
故S△ABC=S△ADB+S△ADC=·|AD|·|x1-x2|=×3×=.
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10.(多选)(2025·山西临汾模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,A,B为椭圆C上关于原点对称的两点,且|AB|=|F1F2|,则( )
A.AF1⊥AF2
B.四边形AF1BF2的周长为4a
C.四边形AF1BF2的面积为b2
D.椭圆C的离心率的取值范围为
能力提升练
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解析:依题意,AB,F1F2互相平分,且|AB|=|F1F2|,则四边形AF1BF2是矩形,令椭圆的半焦距为c.
对于A,AF1⊥AF2,A正确;
对于B,四边形AF1BF2的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a,B正确;
对于C,四边形AF1BF2的面积为
2=|AF1||AF2|
=
=2a2-2c2=2b2,C错误;
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对于D,由以原点为圆心,c为半径的圆与椭圆有公共点,得c≥b,即c2≥b2=a2-c2,
解得≥,即离心率e∈,D正确.
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11.(多选)(2025·全国一卷)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线l:x=-的垂线,垂足为D,过F且与直线AB垂直的直线交l于点E,则( )
A.|AD|=|AF|
B.|AE|=|AB|
C.|AB|≥6
D.|AE|·|BE|≥18
ACD
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解析:由题意可得F,直线l即为抛物线C的准线.由抛物线的定义可得|AD|=|AF|,故A正确.由抛物线的性质可得,当AB垂直于x轴时,|AB|最小,此时AB为抛物线的通径,则有|AB|≥6,故C正确.过点B作l的垂线,垂足为H.由EF⊥AB可得∠AFE=,又∠ADE=,|AD|=|AF|,所以∠DEA=∠FEA.同理可得∠FEB=∠HEB,故∠AEB=(∠DEF+∠FEH)=,在Rt△AEB中,
EF为AB边上的高,所以|AE||BE|=|AB||EF|,当E为l与x轴的交点
且AB为抛物线的通径时,|AB||EF|取得最小值,最小值为3×6=
18,故|AE|·|BE|≥18,故D正确.在Rt△AEB中,∠AEB=,故|AE|≠|AB|,
故B错误.
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12.(2025·山东淄博模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),离心率e=,F1,F2分别是双曲线C的左、右焦点,过点F2的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,点P(,)在双曲线上.
(1)求双曲线C的标准方程;
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解:由题意可得==,则=,即a2=4b2.
又因为点P(,)在双曲线上,所以-=1,解得b2=1,a2=4,
所以双曲线C的标准方程为-y2=1.
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(2)若△ABF1的周长为12,求直线l的方程.
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解:因为△ABF1的周长为12,所以|AB|+|AF1|+|BF1|=12,①
由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a=4,|BF1|-|BF2|=2a=4,
所以|AF1|+|BF1|-(|AF2|+|BF2|)=|AF1|+|BF1|-|AB|=8,②
由①②可得|AB|=2,
由(1)知c2=a2+b2=5,所以F2(,0).
因为直线l的斜率不为0,设l:x=my+,
则联立
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可得(m2-4)y2+2my+1=0,
当m2-4=0,即m=±2时,直线与双曲线只有一个交点,不合题意,
所以m2-4≠0,y1+y2=-,y1y2=,
所以|AB|===2,
所以==2,
解得m2=-6(舍去)或m2=,所以m=±,
直线l的方程为x=±y+,即3x±y-3=0.
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13.(2025·湖南长沙模拟)在平面直角坐标系Oxy中,圆C的方程为(x+)2+y2=16,定点F(,0),B是圆C上任意一点,线段 BF的垂直平分线l 和半径BC 相交于点 T.
(1)求点T的轨迹W的方程;
创新拓展练
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解:圆C的方程为(x+)2+y2=16,圆心为C(-,0),半径r=4,
由题可得,点T在线段BF的垂直平分线上,则|TB|=|TF|,
所以|TC|+|TF|=|TC|+|TB|=|CB|=4>2=|CF|,
根据椭圆的定义知,点T的轨迹是以(±,0)为焦点的椭圆,
设方程为+=1(a>b>0),则2a=4,c=,所以b2=a2-c2=4-3=1,
所以点T的轨迹W的方程为+y2=1.
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(2)轨迹W与x轴的交点为M,N(点N在点M 右侧),直线PQ与轨迹W 交于P,Q两点(异于M,N),MP的斜率为 k1,NQ的斜率为k2且k1=3k2,△MPQ与△NPQ的面积分别为S1,S2,求 |S1-S2|的最大值.
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解:显然直线PQ的斜率不为0,设直线PQ的方程为x=ty+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),M(-2,0),N(2,0),
将直线PQ的方程代入椭圆 +y2=1,整理得(t2+4)y2+2tmy+m2-4=0,
Δ=4t2m2-4(t2+4)(m2-4)=16(t2+4-m2)>0,
所以y1y2=,y1+y2=-,
则x1+x2=t(y1+y2)+2m
=-+2m=,
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x1x2=(ty1+m)(ty2+m)
=t2y1y2+mt(y1+y2)+m2
=+mt(-)+m2
=,
由k1=3k2得=,又由椭圆方程可知=,即=- ,
所以=-,即3(x1+2)(x2+2)+4y1y2=0,
即3[x1x2+2(x1+x2)+4]+4y1y2=0,
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即=0,
所以m2+3m+2=0,解得m=-1或m=-2 (舍去,此时PQ过点M),
所以直线PQ过定点G(-1,0),
所以|MG|=1,|NG|=3,
此时y1y2=,y1+y2=,
所以|S1-S2|=×2×|y1-y2|
=
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=4
=4,
因为t2+4≥4,
则0<≤,
所以当t=0时|S1-S2|取得最大值,所以|S1-S2|的最大值为.
感谢您的观看
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