内容正文:
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让教与学更高效
专题01圆锥曲线(6大考点55题)
目目
考点01
圆的一般方程
1.2
2.4
3.3
4.(x-2)2+(y+1)2=2
5.(3,1
目目
考点02
直线与圆的位置关系
6.C
7.(1,3
8.(5,+0)
9.2√2
10.x+2y-5=0
11.以(1,-3)为圆心、√10为半径,且位于圆0内的一段圆弧PQ
12.(片
(2)x=0或3x-4y+16=0
13.(01=5
(2)r=√2
14.(1)3x+4y-36=0
(2)(3,1;证明见解析
(3)弦长为4√5;直线方程为2x-y-5=0
目目
考点03
椭圆
15.D
16.8
1/4
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让教与学更高效
.
18
19.
20.2
21.6
2.02+y2=1
4
(2)证明见解析
(3)2
23.wy
唱
(③)是,号
240号
2
(3)最大值是1
25.(号
②
(3)证明见解析
6,四+y=l,e的
2
e*--器
(3)证明见解析
目目
考点04
双曲线
27.y2
=1
416
28.4
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让教与学更高效
30.V5或6
31.2
32.
5/18
1717
4
33.arctan7
3
34.y=±
35.242
7
36.5
37.arctan 26
38.(1,3
39.45或4
3
40.1
41.y=±37
42.(1)P2,22)
(230
3
目目
考点05
抛物线
43.B
44.A
45.4.83
46.4
n苦
48.=-2
49.25
50.2y2
1
1
4
51.(MN=1
3
3/4
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让教与学更高效
(2)3
52.(1)y2=4V7x
(2327
>
(3)d=
32或d=
目目
考点06
曲线与方程
53.B
54.A
55.D
专题01 圆锥曲线(6大考点55题)
6大高频考点概览
考点01圆的一般方程
考点02直线与圆的位置关系
考点03椭圆
考点04 双曲线
考点05抛物线
考点06曲线与方程
地 城
考点01
圆的一般方程
1.(24-25高二下·上海宜川中学·期末)圆的半径为__________.
2.(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)设实数,圆的面积为,则________.
3.(24-25高二下·上海杨浦区·模拟)已知圆的方程是,则这个圆的半径是____________.
4.(24-25高二下·上海华东师范大学附属周浦中学·期中)已知圆与圆关于轴对称.则圆的标准方程为________.
5.(24-25高二下·上海第三女子中学·期末)已知圆,则圆的圆心坐标为__________.
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
6.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知直线和曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围是________.
8.(24-25高一下·上海交通大学附属中学·期末)若直线(常数)与曲线有两个不同的公共点,则的取值范围是_______.
9.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)已知直线与圆相交于、两点,则________.
10.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)已知点在圆上,则过点M的圆C的切线方程为________.
11.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)过圆外一点任意引一条割线交圆于、两点,求弦的中点的轨迹是__________.
三、解答题
12.(24-25高二下·上海向明中学·期末)已知圆
(1)若直线,,,经过圆心,求的最大值.
(2)若直线过点且与圆有且仅有一个公共点,求该直线的方程.
13.(24-25高二下·上海崇明区·期末)已知圆,直线.
(1)若直线与圆相切,求实数的值;
(2)直线与圆相交于、两点,且,求圆的半径.
14.(24-25高二下·上海桃浦中学·期末)已知圆C:及直线l:.
(1)求过点的圆的切线方程;
(2)找出不论m取什么实数时直线l恒经过的点,并证明:直线l与圆C恒相交;
(3)求直线l被圆C截得的最短弦的长及此时的直线方程.
地 城
考点03
椭圆
一、单选题
15.(24-25高二下·上海桃浦中学·期末)方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
16.(24-25高二下·上海宜川中学·期末)直线与椭圆交于,两点,为椭圆左焦点.则周长最大值是__________.
17.(24-25高二下·上海松江区·期末)若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是__________
18.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,是上在第二象限内的一点,且,则直线的斜率为________.
19.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知,是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,则的最大值为________.
20.(24-25高二下·上海崇明区·期末)椭圆的两个焦点之间的距离为_______.
21.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)椭圆的短轴的长是__________.
三、解答题
22.(24-25高二下·上海金山中学·期末)已知椭圆的长轴为,椭圆的离心率,左右焦点分别记作、,且,过、分别作直线、交椭圆于、(在轴上方),且;
(1)求此椭圆方程.
(2)当直线的斜率与直线的斜率都存在时,求证:为定值.
(3)求四边形面积的最大值.
23.(24-25高二下·上海洋泾中学·期末)已知椭圆:()的焦距为,上、下顶点分别为、,点关于直线的对称点在椭圆上,过点的直线与椭圆相交于两个不同的点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的取值范围;
(3)当与相交于点时,试问点的纵坐标是否为定值?若是,则求出该定值;若否,请说明理由.
24.(24-25高二下·上海嘉定区·期末)如图,直线与椭圆交于A、B两点,记的面积为S.
(1)当,时,求S;
(2)当,时,求直线AB的方程;
(3)求S的最大值.
25.(24-25高二下·上海崇明区·期末)如图,已知椭圆的左焦点为,点P是椭圆C上位于第一象限的点,M, N是y轴上的两个动点(点M位于x轴上方),满足且,线段PN交x轴于点Q.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若点M的坐标为,求点P的坐标;
(3)求证:为定值.
26.(24-25高二下·上海青浦区·调研)已知椭圆分别是椭圆短轴的上下两个端点,是椭圆左焦点,是椭圆上异于点的点,是边长为的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程和离心率;
(2)当直线的一个法向量是时,求以为直径的圆的标准方程;
(3)设点满足:,求证:为定值.
地 城
考点04
双曲线
一、填空题
27.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知双曲线C:(,)的一条渐近线方程为,且C的实轴长为4,则C的方程为________.
28.(24-25高二下·上海徐汇区·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,设点,则的值为________.
29.(24-25高二下·上海洋泾中学·期末)已知双曲线:,则的离心率为_____.
30.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,若双曲线的一条渐近线与直线平行,则双曲线的离心率为________.
31.(24-25高二下·上海实验学校·期末)已知双曲线的右焦点为F,一条渐近线被以点F为圆心,为半径的圆截得的弦长为,则双曲线C的离心率为__________.
32.(24-25高二下·上海嘉定区·期末)在相距2000m的两个观察站A、B先后听到远处传来的爆炸声,已知A站听到的时间比B站早4s,声速是340m/s,根据以上信息,爆炸点位于以A、B为焦点的双曲线上,该双曲线的离心率是______.
33.(24-25高二下·上海松江区·期末)双曲线的两条渐近线的夹角大小是__________ .
34.(24-25高二下·上海第三女子中学·期末)双曲线的渐近线方程是__________.
35.(24-25高二下·上海浦东新区上海南汇中学·期末)如图,、是椭圆:与双曲线:的公共焦点,A、B分别是、在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的离心率是_______________.
36.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)点、是双曲线:的左、右焦点,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点.若、、组成一个直角三角形,且其中两条直角边的长度分别为3和4,则满足条件的双曲线的离心率有________种情况.
37.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线交的左支于两点.若(为坐标原点),且点到直线的距离为,则该双曲线的两条渐近线的夹角为____________________.
38.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是__________.
39.(24-25高二下·上海杨浦区·模拟)双曲线的两条渐近线的夹角是,则该双曲线的焦距长是____________.
40.(24-25高二下·上海静安区·期末)若焦点在x轴上的椭圆与双曲线有相同的焦点F1、F2,P是两曲线的一个交点,则的面积是_______.
41.(24-25高二下·上海虹口区·期末)如图,是椭圆与双曲线的公共焦点,分别是在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的渐近线方程为_____.
二、解答题
42.(24-25高二下·上海向明中学·期末)已知双曲线,左、右顶点分别为,,过点的直线交双曲线于,两点.
(1)若,为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(2)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
地 城
考点05
抛物线
一、单选题
43.(24-25高二下·上海崇明区·期末)方程可以化简为( )
A. B. C. D.
44.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)抛物线的焦点为,点P是抛物线上任意一点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
二、填空题
45.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)如图,小明同学听到外面有小狗的叫声,于是放下作业跑到窗台PQ:()寻找小狗.已知矩形EFGH与曲边图形STB为视线遮挡物,其中线段EF:(),曲线SB:().小狗沿线段CB:()以每秒1米的速度从C跑到B,则小明能看到小狗的最长时间为________秒.(精确到0.01)
46.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知抛物线的顶点到焦点的距离为2,则________.
47.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·)已知抛物线的焦点为双曲线的一个焦点,若过点,则的标准方程为______.
48.(24-25高二下·上海普陀区长征中学·期末)顶点在坐标原点,以轴为对称轴的抛物线过点则它的方程是_____.
49.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为_____________.
50.(24-25高二下·上海青浦区·调研)在平面直角坐标系中,已知双曲线是以直线为渐近线,且经过抛物线的焦点,则该双曲线的标准方程是_____.
三、解答题
51.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.,求点的横坐标;
52.(24-25高二下·上海浦东新区上海南汇中学·期末)已知双曲线,其右顶点为,右焦点为.
(1)求以为焦点的抛物线的标准方程;
(2)已知点,设点是双曲线上任一点,求的最小值;
(3)设直线过点,其法向量为,若在双曲线上恰有三个点到直线的距离均为,求的值.
地 城
考点06
曲线与方程
53.(24-25高二下·上海同济大学第二附属中学·期末)坐标平面上的点,将点绕原点逆时针旋转后得到点.这个过程称之为旋转变换,已知旋转变换公式:,将曲线:绕原点顺时针旋转后得到曲线,则曲线的方程为( )
A. B. C. D.
54.(24-25高二下·上海虹口区·期末)对于曲线,给出两个结论:①曲线所围成的封闭图形的面积小于8;②曲线上的点到原点的距离的最大值为.则( )
A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立
55.(23-24高二下·上海闵行区·调研)已知点集分别表示曲线,其中实数满足,则的公共点的个数可能为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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专题01 圆锥曲线(6大考点55题)
6大高频考点概览
考点01圆的一般方程
考点02直线与圆的位置关系
考点03椭圆
考点04 双曲线
考点05抛物线
考点06曲线与方程
地 城
考点01
圆的一般方程
1.(24-25高二下·上海宜川中学·期末)圆的半径为__________.
【答案】
【分析】根据给定条件,把圆的方程化成标准方程即可求解.
【详解】圆的标准方程为,
∴圆的半径为.
故答案为:.
2.(24-25高二下·上海莘庄中学·期末)设实数,圆的面积为,则________.
【答案】
【分析】将一般方程化成标准方程后可得圆的半径,结合已知面积可求参数的值.
【详解】圆的标准方程为,
故,故(负解舍去),
故答案为:.
3.(24-25高二下·上海杨浦区·模拟)已知圆的方程是,则这个圆的半径是____________.
【答案】3
【分析】化圆的方程为标准形式,进而求出圆半径.
【详解】圆的方程化为:,
所以圆的半径为3.
故答案为:3
4.(24-25高二下·上海华东师范大学附属周浦中学·期中)已知圆与圆关于轴对称.则圆的标准方程为________.
【答案】
【分析】利用对称求出圆心坐标和半径即得所求圆的方程.
【详解】圆化成标准方程为:,
所以圆心,半径,
而圆与圆关于轴对称,即圆心与圆心关于轴对称,而两圆半径相等,
即圆心,半径,
所以圆的标准方程为:.
故答案为:
5.(24-25高二下·上海第三女子中学·期末)已知圆,则圆的圆心坐标为__________.
【答案】
【分析】应用圆的一般方程圆心坐标公式计算求解.
【详解】由圆,则圆的圆心坐标为.
故答案为:.
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
6.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知直线和曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件得到曲线表示以原点为圆心,为半径的半圆,结合条件,数形结合,即可求解.
【详解】由,得到,
所以曲线表示以原点为圆心,为半径的半圆,图象如图,
当直线过点时,,此时与曲线有两个不同的交点,
当直线与曲线相切时,由,解得或(舍),
由图可知,实数的取值范围是,
故选:C.
二、填空题
7.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】先确定圆心到直线的距离,再利用圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,则,然后解不等式即可.
【详解】圆心到直线的距离,
又圆上的点到直线的距离为1的点有且仅有2个,
所以,即,解得.
故答案为:.
8.(24-25高一下·上海交通大学附属中学·期末)若直线(常数)与曲线有两个不同的公共点,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】根据给定条件,确定曲线表示的图形并作出,再利用直线与圆的位置关系求出范围.
【详解】由,得,则曲线表示以原点为圆心,1为半径的圆在及右侧部分,
直线恒过定点,斜率为,在同一坐标系内作出直线与曲线,
观察图象知,且,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
9.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)已知直线与圆相交于、两点,则________.
【答案】
【分析】利用圆的弦长公式计算得解.
【详解】圆的圆心为,半径,则圆心到直线的距离,
所以.
故答案为:
10.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)已知点在圆上,则过点M的圆C的切线方程为________.
【答案】
【分析】先求得半径,然后根据点斜式求得切线方程.
【详解】由于点在圆上,
所以,所以圆,
所以圆心,,
所以过点M的圆C的切线的斜率为,
所以过点M的圆C的切线方程为,
化简得.
故答案为:
11.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)过圆外一点任意引一条割线交圆于、两点,求弦的中点的轨迹是__________.
【答案】以为圆心、为半径,且位于圆内的一段圆弧.
【分析】根据题意,由条件可得,然后代入计算化简,即可得到结果.
【详解】
如图所示,设弦的中点的坐标为,连接,由,
,可得,即,得.又,,
于是,即.
因此,点的轨迹是以为圆心、为半径,且位于圆内的一段圆弧.
故答案为:以为圆心、为半径,且位于圆内的一段圆弧.
三、解答题
12.(24-25高二下·上海向明中学·期末)已知圆
(1)若直线,,,经过圆心,求的最大值.
(2)若直线过点且与圆有且仅有一个公共点,求该直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由圆的方程确定圆心坐标和半径,根据条件可得,结合基本不等式求的最大值;
(2)先验证过点斜率不存在直线满足条件,再由直线与圆有且只有一个交点结合几何关系列方程求,由此可得结论.
【详解】(1)圆的圆心坐标为,半径,
因为直线经过圆心,
所以,又,,
,当且仅当时等号成立,
即,
所以的最大值为;
(2)过点斜率不存在的直线为,
联立,可得,
所以直线与圆有且只有一个交点,满足条件,
过点的斜率为的直线方程为,
若直线与圆有且只有一个交点,
则点到直线距离为,
所以,化简可得,
解得,即直线方程为,
所以若直线过点且与圆有且仅有一个公共点,
则该直线方程为或.
13.(24-25高二下·上海崇明区·期末)已知圆,直线.
(1)若直线与圆相切,求实数的值;
(2)直线与圆相交于、两点,且,求圆的半径.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)将圆的一般方程整理成标准方程,利用圆心到直线的距离等于半径建立方程,即可得解;
(2)联立直线方程和圆的方程,根据韦达定理结合向量数量积的坐标运算可得,即可得解.
【详解】(1)由圆的一般方程可得标准方程,则,即.
所以圆心到直线的距离,
因为直线与圆相切,所以,解得,满足.
所以,.
(2)由题意,联立可得,
设,
则,解得,
根据韦达定理可得,
则,
所以,满足.
所以,圆的半径满足,故.
14.(24-25高二下·上海桃浦中学·期末)已知圆C:及直线l:.
(1)求过点的圆的切线方程;
(2)找出不论m取什么实数时直线l恒经过的点,并证明:直线l与圆C恒相交;
(3)求直线l被圆C截得的最短弦的长及此时的直线方程.
【答案】(1)
(2);证明见解析
(3)弦长为;直线方程为
【分析】(1)由两直线垂直求出斜率,再由点斜式求出直线方程可得;
(2)将直线方程整理为关于的方程,再解方程组可得顶点;由定点在圆内可证明;
(3)弦长最短时利用斜率关系求出斜率,点斜式得到直线方程,再由几何法求弦长可得.
【详解】(1)由题意可得圆心,
由点在圆上,所以设切线斜率为,
则,
所以直线方程为,即.
(2)变形为,
令,解得,
所以直线l恒经过点,
因为,所以点在圆内部,
所以直线l与圆C恒相交.
(3)当直线l被圆C截得的弦长最短时,此弦与过圆心和点所在的直线垂直,
设弦的斜率为,则,
弦方程为,即,
所以圆心到直线的距离为,
所以弦长为.
地 城
考点03
椭圆
一、单选题
15.(24-25高二下·上海桃浦中学·期末)方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将方程化成椭圆的标准方程形式,即可求解.
【详解】方程等价于,
因为方程表示焦点在y轴上的椭圆,所以,
解得,则实数k的取值范围是.
故选:D.
二、填空题
16.(24-25高二下·上海宜川中学·期末)直线与椭圆交于,两点,为椭圆左焦点.则周长最大值是__________.
【答案】8
【分析】设椭圆右焦点为,连接,.根据三角形三边关系可得,当且仅当,,三点共线时等号成立.故周长.根据椭圆的定义及椭圆的标准方程,即可求解周长最大值为.
【详解】
如图所示,设椭圆右焦点为,直线交轴于点,连接,.
则根据三角形三边关系可得,当且仅当,,三点共线时等号成立,即点与点重合.
∴周长.
根据椭圆的定义及椭圆的标准方程可知:,
∴,即周长最大值为.
故答案为:.
17.(24-25高二下·上海松江区·期末)若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是__________
【答案】
【分析】根据方程表示焦点在轴上的椭圆建立不等式,并解出不等式即可
【详解】由题意可知:方程表示焦点在轴上的椭圆
则有:
解得:
故答案为:.
18.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,是上在第二象限内的一点,且,则直线的斜率为________.
【答案】/
【分析】首先根据椭圆的定义求出的值,然后可确定,进而得到点的坐标,从而求出直线的斜率.
【详解】如图所示,根据椭圆的定义可知,①,
由题意知②,
联立①②方程组可解得.
而,所以,即为直角三角形,.
由于在第二象限,所以点的坐标为.
因为,所以直线的斜率为.
故答案为:.
19.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知,是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,则的最大值为________.
【答案】/
【分析】根据椭圆定义得出距离和为定值,再应用焦半径范围及对勾函数单调性计算求解.
【详解】,是椭圆的两个焦点,所以,
点在椭圆上,则,,所以,
又因为单调递减,单调递增,
则,
则,
当或时,则最大值为.
故答案为:.
20.(24-25高二下·上海崇明区·期末)椭圆的两个焦点之间的距离为_______.
【答案】2
【分析】确定椭圆焦点坐标,即可求解.
【详解】由椭圆方程可知:,
所以,
则焦点坐标为,
所以两个焦点之间的距离为2,
故答案为:2
21.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)椭圆的短轴的长是__________.
【答案】6
【分析】方程化为椭圆的标准方程,即可得出,求解即可.
【详解】由可得,
所以,即,,
所以椭圆的短轴的长为,
故答案为:6
三、解答题
22.(24-25高二下·上海金山中学·期末)已知椭圆的长轴为,椭圆的离心率,左右焦点分别记作、,且,过、分别作直线、交椭圆于、(在轴上方),且;
(1)求此椭圆方程.
(2)当直线的斜率与直线的斜率都存在时,求证:为定值.
(3)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)与转换成关于,,的方程,解方程即可.
(2)设,代入椭圆方程中,作差即可得到结论.
(3)利用四边形为平行四边形,把四边形面积转化成面积的2倍,然后设直线的方程为,联立椭圆方程,设而不求,把的面积表示成关于的函数,换元,利用基本不等式求出函数最值.
【详解】(1)设,,
,得到;
又因为,所以,,.
即椭圆方程为.
(2)设,,根据对称性,有,因为,都在椭圆上,
所以,,二式相减得,,
所以为定值.
(3)由题意得,直线的倾斜角不为,由对称性得四边形为平行四边形,
,
,设直线的方程为,代入,
得.显然,,.
所以 ,
设,所以,.
所以.
当且仅当即时等号成立,所以.
所以平行四边形面积的最大值为.
23.(24-25高二下·上海洋泾中学·期末)已知椭圆:()的焦距为,上、下顶点分别为、,点关于直线的对称点在椭圆上,过点的直线与椭圆相交于两个不同的点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的取值范围;
(3)当与相交于点时,试问点的纵坐标是否为定值?若是,则求出该定值;若否,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是,
【分析】(1)求出点关于直线的对称点,由椭圆的性质得出,进而得出椭圆的方程;
(2)当直线的斜率不存在时,求出的坐标,由数量积公式得出, 当直线的斜率存在时,设出方程,并联立椭圆方程,由韦达定理求出,再由数量积公式得出,再结合的范围求出的取值范围;
(3)设出直线,直线的方程,联立两直线方程求出点的纵坐标,再结合,从而可求解.
【详解】(1)因为点关于直线的对称点为,且在椭圆上,
所以,又因为又,故,则,
则椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,,此时;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,
联立,消去整理得,
由题意可得,化简得,
则由根与系数关系得,
所以
,
又因为,所以,
综上所述:.
(3)点的纵坐标为定值,证明如下:
由题意得,:,
将两直线方程联立,消去得,
由(2)可得,
从而得,
故点的纵坐标为定值.
24.(24-25高二下·上海嘉定区·期末)如图,直线与椭圆交于A、B两点,记的面积为S.
(1)当,时,求S;
(2)当,时,求直线AB的方程;
(3)求S的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)最大值是1
【分析】(1)设出交点坐标,联立方程,求得交点坐标,根据三角形面积公式,可得答案;
(2)联立方程,写出韦达定理,根据三角形面积公式与弦长公式,化简方程,可得答案;
(3)由(2)可知弦长表达式,根据基本不等式,可得答案.
【详解】(1)设,.由得,解得,,
可得下图:
则.因此.
(2)由得.
由,
可得,,
由,得.
又,
代入,得,解得,.
直线AB的方程是.
(3).
由基本不等式得,
当且仅当,等号成立.
由第(2)小题的结论知,S可以取到1,因此S的最大值是1.
25.(24-25高二下·上海崇明区·期末)如图,已知椭圆的左焦点为,点P是椭圆C上位于第一象限的点,M, N是y轴上的两个动点(点M位于x轴上方),满足且,线段PN交x轴于点Q.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若点M的坐标为,求点P的坐标;
(3)求证:为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆方程,直接求离心率;
(2)首先利用垂直关系,先求点的坐标,再求点的坐标;
(3)首先设,设,,首先根据,得到,再根据,得到坐标的关系,最后根据,即可求解.
【详解】(1)由条件可知,,,则,
所以椭圆的离心率;
(2),,设,,,
因为,所以,即,即
设,,,
由题意可知,,得,,
则;
(3)设,,设,,,,
由,所以,得,
,,,
由,所以,且,
化简得,又,
所以,即
所以,得,
.
26.(24-25高二下·上海青浦区·调研)已知椭圆分别是椭圆短轴的上下两个端点,是椭圆左焦点,是椭圆上异于点的点,是边长为的等边三角形.
(1)写出椭圆的标准方程和离心率;
(2)当直线的一个法向量是时,求以为直径的圆的标准方程;
(3)设点满足:,求证:为定值.
【答案】(1),;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据已知求出椭圆参数,即可得椭圆方程;
(2)根据已知有,联立椭圆得,进而求圆心和半径,即可得圆的方程;
(3)设点,直线为:,直线为,联立求的横坐标,再应用三角形面积公式求比值.
【详解】(1)因为是边长为的等边三角形,所以,,
又,所以,,
故椭圆的标准方程为,离心率为;
(2)因为的一个法向量是且直线过点,
所以直线方程为,
联立直线方程与椭圆方程,得,解得,
所以线段中点为,线段长度为,
故以为直径的圆的标准方程为;
(3)由题意,点为直线过点的垂线与直线过点的垂线的交点,
设点,所以直线为:,直线为,
则直线为,直线为,
联立直线方程与直线方程,消去,得,
整理得,即,解得,
因为,
所以,得证.
地 城
考点04
双曲线
一、填空题
27.(24-25高二下·上海大同中学·期末)已知双曲线C:(,)的一条渐近线方程为,且C的实轴长为4,则C的方程为________.
【答案】
【分析】根据给定条件,结合双曲线渐近线方程求出即可.
【详解】由双曲线C:的实轴长为4,得,
双曲线C:的渐近线方程为,而双曲线C的一条渐近线方程为,
则,解得,所以C的方程为.
故答案为:
28.(24-25高二下·上海徐汇区·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,设点,则的值为________.
【答案】
【分析】根据双曲线的定义与方程运算求解.
【详解】由双曲线的标准方程可得,
由满足方程,知点在双曲线的右支上,
.
故答案为:4.
29.(24-25高二下·上海洋泾中学·期末)已知双曲线:,则的离心率为_____.
【答案】
【分析】根据离心率公式直接求解即可.
【详解】已知双曲线:,则的离心率为.
故答案为:.
30.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,若双曲线的一条渐近线与直线平行,则双曲线的离心率为________.
【答案】或
【分析】根据题意分焦点在轴和轴,再利用渐近线与直线平行可求离心率.
【详解】当双曲线焦点在轴时,曲线方程可设,
此时双曲线的一条渐近线为,与直线平行,
所以,又,
所以离心率;
当双曲线焦点在轴时,曲线方程可设,
此时双曲线的一条渐近线为,与直线平行,
所以,又,
所以离心率;
故答案为:或.
31.(24-25高二下·上海实验学校·期末)已知双曲线的右焦点为F,一条渐近线被以点F为圆心,为半径的圆截得的弦长为,则双曲线C的离心率为__________.
【答案】2
【分析】由题意得,再结合即可求解.
【详解】渐近线方程为,
∵点F到渐近线的距离为,∴,
即,所以.
故答案为:.
32.(24-25高二下·上海嘉定区·期末)在相距2000m的两个观察站A、B先后听到远处传来的爆炸声,已知A站听到的时间比B站早4s,声速是340m/s,根据以上信息,爆炸点位于以A、B为焦点的双曲线上,该双曲线的离心率是______.
【答案】/
【分析】根据题意结合双曲线的定义与方程求解离心率即可.
【详解】如图,以的中点为坐标原点,建立平面直角坐标系,则,
设爆炸点为,
由题意可得:,
所以爆炸点在以为焦点的双曲线上(左半支),
设双曲线的焦距为,实轴长为,虚轴长为,
可得,所以双曲线的离心率是.
故答案为:.
33.(24-25高二下·上海松江区·期末)双曲线的两条渐近线的夹角大小是__________ .
【答案】
【分析】根据题意,求得双曲线的渐近线方程,结合正切的倍角公式,即可求解.
【详解】由双曲线,可得其渐近线的方程为,
则渐近线与轴的夹角,
设渐近线与轴的夹角为,则,
所以两条渐近线的夹角为,且,则,
所以两条渐近线的夹角为.
故答案为:.
34.(24-25高二下·上海第三女子中学·期末)双曲线的渐近线方程是__________.
【答案】
【分析】由双曲线的标准方程直接求解渐近线.
【详解】因为双曲线所以渐近线方程为,
故答案为:.
35.(24-25高二下·上海浦东新区上海南汇中学·期末)如图,、是椭圆:与双曲线:的公共焦点,A、B分别是、在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的离心率是_______________.
【答案】/
【分析】由题意,根据双曲线的定义,结合矩形的性质,可得椭圆长轴长,由离心率的计算公式,可得答案.
【详解】设,,因为在双曲线上,所以,
又四边形为矩形,所以,
所以,,
设椭圆方程为,则,,又因与双曲线有相同焦点,则,
所以离心率为.
故答案为:.
36.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)点、是双曲线:的左、右焦点,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点.若、、组成一个直角三角形,且其中两条直角边的长度分别为3和4,则满足条件的双曲线的离心率有________种情况.
【答案】5
【分析】由双曲线的定义得:,所以,根据直角三角形的六种情况可求,进而利用定义可求,再利用勾股定理或余弦定理可求,即可得到离心率.
【详解】
因为两条直角边的长度分别为3和4,所以斜边为5,
由双曲线的定义得:,
所以,解得,
①时,,若
又,,
,
所以此时离心率;
若
又,,
,
所以此时离心率;
②时,,若,
,,
,
所以此时离心率;
若,
,,
,
所以此时离心率;
③,若,,
,,
所以此时离心率;
若,,
,,
所以此时离心率;
综上,满足条件的双曲线的离心率有5种情况.
故答案为:5.
37.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线交的左支于两点.若(为坐标原点),且点到直线的距离为,则该双曲线的两条渐近线的夹角为____________________.
【答案】
【分析】由题意得,进一步得所求为,结合诱导公式、二倍角公式即可求解.
【详解】令双曲线的半焦距为,取的中点,连接,由,
得,,连接,由为的中点,得,
则,,,
因此,即,整理得,
所以,即,所以,
设双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则,
所以,
故双曲线的两条渐近线的夹角的正切为.
故答案为:.
38.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由双曲线定义可得,解不等式组即可.
【详解】因为方程表示焦点在轴上的双曲线,
所以,
即实数的取值范围为,
故答案为:.
39.(24-25高二下·上海杨浦区·模拟)双曲线的两条渐近线的夹角是,则该双曲线的焦距长是____________.
【答案】或4
【分析】求出双曲线的渐近线方程,结合夹角大小求出,进而求出焦距.
【详解】双曲线的其中一条渐近线方程是,
由两条渐近线的夹角是,得直线的倾斜角是或,
则,或,,
所以该双曲线的焦距长是或4.
故答案为:或4
40.(24-25高二下·上海静安区·期末)若焦点在x轴上的椭圆与双曲线有相同的焦点F1、F2,P是两曲线的一个交点,则的面积是_______.
【答案】1
【分析】由题设中的条件,设两个圆锥曲线的焦距为,椭圆的长轴长,双曲线的实轴长为,由它们有相同的焦点,得到.根据双曲线和椭圆的定义可得,,在中由三边的关系得出其为直角三角形,由的面积公式即可运算得到结果.
【详解】由题意设两个圆锥曲线的焦距为,
椭圆的长轴长,双曲线的实轴长为,
由它们有相同的焦点,得到,即.
不妨令P在双曲线的右支上,由双曲线的定义,①
由椭圆的定义,②
得,
即有,
又,
可得,
,即,
则的形状是直角三角形
即有的面积为.
故答案为:1.
41.(24-25高二下·上海虹口区·期末)如图,是椭圆与双曲线的公共焦点,分别是在第二、四象限的公共点,若四边形为矩形,则的渐近线方程为_____.
【答案】
【分析】四边形为矩形,利用勾股定理及双曲线、椭圆的定义建立方程,求出,再得到,即可得出双曲线的渐近线方程.
【详解】由四边形为矩形,得,
由双曲线,且,
由椭圆,得,
解得,即,
解得,,
所以的渐近线方程为.
故答案为:
二、解答题
42.(24-25高二下·上海向明中学·期末)已知双曲线,左、右顶点分别为,,过点的直线交双曲线于,两点.
(1)若,为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(2)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等腰三角形两腰长相等可列方程组求点的坐标;
(2)利用直线与双曲线联立方程组,由韦达定理来表示,利用这个等式可得到与直线参数的函数关系,利用函数求最大值.
【详解】(1)
当时,双曲线,且.
由点在第一象限,可知为钝角.
由为等腰三角形,得.
设点,且,则,解得,
即;
(2)
由双曲线的方程知,且由题意知关于原点对称.
设,则.
由直线不与轴垂直,可设直线的方程为.
联立,得,
则,即,,
由,得,
得,所以
整理得,则,
再由,得,解得,所以,
又,得,即的最大值为.
地 城
考点05
抛物线
一、单选题
43.(24-25高二下·上海崇明区·期末)方程可以化简为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】等式两边同时平方,化简即可.
【详解】由,两边同时平方有,
故选:B.
44.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)抛物线的焦点为,点P是抛物线上任意一点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】根据抛物线的定义求得正确答案.
【详解】抛物线的焦点为,准线为,
根据抛物线的定义可知,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,
所以的最小值也即是到准线的距离的最小值,
当与原点重合时,到准线的距离最小为,
也即是的最小值为.
故选:A
二、填空题
45.(24-25高二下·上海闵行区五校联考·调研)如图,小明同学听到外面有小狗的叫声,于是放下作业跑到窗台PQ:()寻找小狗.已知矩形EFGH与曲边图形STB为视线遮挡物,其中线段EF:(),曲线SB:().小狗沿线段CB:()以每秒1米的速度从C跑到B,则小明能看到小狗的最长时间为________秒.(精确到0.01)
【答案】
【分析】根据题意分别作直线,切线,求出的值即可得解.
【详解】如图,连接并延长交于点,过作于抛物线相切交于点,
由题意,,
则由可得,,
设直线,
则由可得,
则,解得或
即直线或,
当时,由可得切点纵坐标为,符合题意,
当时,由可得切点纵坐标,不符合题意,
故所求切线方程为,令,可得,
故,
所以(秒).
故答案为:
46.(24-25高二下·上海复旦大学附属中学·)已知抛物线的顶点到焦点的距离为2,则________.
【答案】4
【分析】由抛物线方程可得顶点坐标与焦点坐标,建立方程,可得答案.
【详解】由抛物线,则其顶点为,焦点,由题意可得,解得.
故答案为:.
47.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·)已知抛物线的焦点为双曲线的一个焦点,若过点,则的标准方程为______.
【答案】
【分析】根据焦点坐标和双曲线上的点可构造方程组求得结果.
【详解】的焦点,;
又双曲线过点,;
由得:或(舍),的标准方程为:.
故答案为:.
48.(24-25高二下·上海普陀区长征中学·期末)顶点在坐标原点,以轴为对称轴的抛物线过点则它的方程是_____.
【答案】
【分析】设抛物线为,结合点在抛物线上求方程即可.
【详解】由题意,设抛物线为,
,
,
综上:抛物线方程为.
故答案为:.
49.(24-25高二下·上海宝山区·期末)已知是抛物线上的一个动点,则到的距离与到准线的距离之和的最小值为_____________.
【答案】
【分析】利用抛物线的定义可求则到的距离与到准线的距离之和的最小值.
【详解】设为抛物线的焦点,则,
如图,设,为到准线的距离且为垂足,
则,
当且仅当三点共线且在之间时等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
50.(24-25高二下·上海青浦区·调研)在平面直角坐标系中,已知双曲线是以直线为渐近线,且经过抛物线的焦点,则该双曲线的标准方程是_____.
【答案】
【分析】先根据题意判断双曲线的焦点位置;再设出双曲线的方程,根据双曲线经过的点及渐近线列出方程组求解,从而可得出双曲线的方程.
【详解】抛物线的焦点为:.
因为双曲线经过点,
所以该双曲线的焦点在轴上,设该双曲线方程为:.
又因为双曲线是以直线为渐近线,
所以,解得:.
所以该双曲线方程为:.
故答案为:.
三、解答题
51.(24-25高二下·上海吴淞中学·期末)已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.,求点的横坐标;
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)根据已知得直线为,联立抛物线,应用韦达定理及抛物线的定义求;
(2)设,,切线为,根据内切圆及点线距离公式得,进而得到且,即可求的横坐标;
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,则设直线为,
设点,
联立直线与抛物线方程可得,
因此,所以;
(2)设,于是有,的准线方程为,
设,过的直线的方程可设为,
根据题意,两直线均与圆相切,因此,
化简得,
设的斜率为,
因此,
将代入上式,化简得,解得或(舍),
因此点的横坐标为3.
52.(24-25高二下·上海浦东新区上海南汇中学·期末)已知双曲线,其右顶点为,右焦点为.
(1)求以为焦点的抛物线的标准方程;
(2)已知点,设点是双曲线上任一点,求的最小值;
(3)设直线过点,其法向量为,若在双曲线上恰有三个点到直线的距离均为,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)求出双曲线右焦点为,从而得抛物线方程;
(2)利用两点间距离公式,结合双曲线上点的坐标范围求解;
(3)由题意直线的斜率为1,设与直线平行的直线方程为,联立方程组,由可得的值,从而得的值.
【详解】(1)由双曲线,可得,
则右焦点为,所以以为焦点的抛物线的标准方程为;
(2)设,则有,
=,由,
当时,.
(3)由题意,直线法向量为,可得直线的斜率为1,
设与直线平行的直线方程为,
联立方程组,整理得,
令,解得,
当时,直线与的距离为;
当时,直线与的距离为,
所以的值或.
地 城
考点06
曲线与方程
53.(24-25高二下·上海同济大学第二附属中学·期末)坐标平面上的点,将点绕原点逆时针旋转后得到点.这个过程称之为旋转变换,已知旋转变换公式:,将曲线:绕原点顺时针旋转后得到曲线,则曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设曲线上一点,其绕原点顺时针旋转后对应的曲线上的点为,然后根据旋转变换公式列方程组表示出,代入曲线的方程化简可得结果.
【详解】设曲线上一点,其绕原点顺时针旋转后对应的曲线上的点为,
则,即,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,即.
所以曲线的方程为.
故选:B
54.(24-25高二下·上海虹口区·期末)对于曲线,给出两个结论:①曲线所围成的封闭图形的面积小于8;②曲线上的点到原点的距离的最大值为.则( )
A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立
【答案】A
【分析】A根据给定的曲线方程,探讨其范围判断①;利用三角代换求出距离最大值判断②即可.
【详解】对于①,由,得,当且仅当时取等号,
由,得,当且仅当时取等号,
因此曲线在一个长为4,宽为2的矩形及内部,
因此曲线所围成的封闭图形的面积小于,①正确;
对于②,设曲线上一点为,由,设,
则到原点的距离的平方为,
其中锐角由确定,当时,距离平方有最大值,即,
因此距离的最大值为,②正确.
所以选:A
55.(23-24高二下·上海闵行区·调研)已知点集分别表示曲线,其中实数满足,则的公共点的个数可能为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】首先根据对称性分析可知:曲线的公共点的个数不可能为奇数,再说明若曲线在坐标轴上有交点,则交点也为4个,不会出现2个,并举例说明4个交点的可能.
【详解】对于,
用替换可得:,
即,方程不变,可知曲线关于y轴对称;
用替换可得:,
即,方程不变,可知曲线关于x轴对称;
综上所述:曲线关于x、y轴对称;
同理可知:曲线关于x、y轴对称;
且,可知原点不为公共点,
结合对称性可知:曲线的公共点的个数不可能为奇数,故AC错误;
根据对称性:不妨假设,
若曲线在第一象限内有交点,根据对称性可知:每个象限内均有交点,即交点个数为4的倍数;
若曲线在坐标轴上有交点,不妨设为曲线的公共点,
则,解得,
此时曲线,曲线,
显然也为曲线的公共点,
结合对称性可知:此时至少有4个公共点,即曲线不可能有2个交点,故B错误;
例如,
则曲线,曲线,
令,则,解得,
即,解得或或或,
即交点为,为4个,故D正确;
故选:D.
【点睛】关键点点睛:分析方程的对称性,结合对称性可知交点个数必为偶数.
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