摘要:
**基本信息**
高中数学一轮复习专项训练,聚焦直线与圆锥曲线位置关系,以题载法构建“几何直观-代数运算-性质应用”三维解题体系,培养逻辑推理与数学建模素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|6题|定点位置判断法、焦点弦性质、离心率公式推导|直线与椭圆/抛物线/双曲线位置关系判定→代数化归思想|
|多选题|3题|三角形面积公式、光学性质应用、向量垂直条件|几何性质与代数运算结合→多维度验证能力|
|填空题|3题|中点弦方程、对称问题转化、离心率综合计算|参数关系建立→方程思想应用|
|解答题|2题|双曲线方程求解、轨迹证明、导数几何意义|问题分层转化→逻辑推理与数学表达|
内容正文:
课时8 直线与圆锥曲线的位置关系
一、单选题
1.已知直线y=kx+2与椭圆+=1总有公共点,则m的取值范围是( )
A. [4,+∞) B. (0,9)
C. [4,9) D. [4,9)∪(9,+∞)
2.(2026·安徽六安市模拟)已知抛物线C:y2=4x,过点P的任意一条直线与C均有公共点,则点P的坐标可以为( )
A.(0,1) B.(1,-3)
C.(3,4) D.(2,-2)
3.椭圆的左、右焦点为,,P为椭圆上不在坐标轴上的一点,点M,N满足,,其中O为坐标原点.若四边形的周长等于,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2026·广东汕头市期初)若直线mx+ny=9和圆x2+y2=9没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数为( )
A.1 B.0或1
C.2 D.0
5.(2026·广东肇庆市模拟)已知双曲线,则过点与有且只有一个公共点的直线共有( )
A.4条 B.3条 C.2条 D.1条
6.(2026·江苏如东市期末)若直线l过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线交于A,B两点,则4AF+BF的最小值是( )
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
二.多选题
7.设P为双曲线y2=1上一点,点A(﹣2,0),B(2,0),令∠PAB=α,∠PBA=β,
下列式子为定值的有( )
A.tanαtanβ B.tantan
C.S△PABtan(α+β) D.S△PABcos(α+β)
8、设椭圆+=1的右焦点为F,直线y=m(0<m<)与椭圆交于A,B两点,则( )
A.AF+BF为定值
B.△ABF的周长的取值范围是[6,12]
C.当m=时,△ABF为直角三角形
D.当m=1时,△ABF的面积为
9.(2026·河北唐山市模拟)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线r:y2=x,O为坐标原点,一束平行于x轴的光线l1从点P射入,经r上的点A(x1,y1)反射后,再经r上另一点B(x2,y2)反射后,沿直线l2射出,经过点Q,则下列结论正确的有( )
A.y1y2=-1
B.AB=
C.BP平分∠ABQ
D.延长AO,交直线x=-于点C,则C,B,Q三点共线
三.填空题
10. (2026·湖南怀化市二模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,下顶点为A,过A,F的直线l与椭圆C交于另一点B,若直线l的斜率为1,且AB=,则椭圆C的标准方程为__ __.
11、已知,在拋物线上存在两个不同的点关于直线对称,则的取值范围是 .
12.(2026·四川绵阳市模拟)已知F1,F2是椭圆C1:+=1(a1>b1>0)与双曲线C2:-=1(a2>0,b2>0)的公共焦点,e1,e2分别是C1与C2的离心率,且P是C1与C2的一个公共点,满足·=0,则+=_ __;+的最大值为__ __.
四.解答题
13、已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点分别为F1(-2,0),F2(2,0),点P(5,)在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)记O为坐标原点,过点Q(0,2)的直线l与双曲线C交于不同的两点A,B,若△OAB的面积为2,求直线l的方程.
14、(2026·八省联考)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,.
(1)求的方程;
(2)已知点,证明:线段的垂直平分线与恰有一个公共点;
(3)设是坐标平面内的动点,且线段的垂直平分线与恰有一个公共点,证明:的轨迹为圆,并求该圆的方程.
课时8 直线与圆锥曲线的位置关系参考答案
1.D【解析】因为直线y=kx+2恒过点(0,2),为使直线y=kx+2与椭圆+=1恒有公共点,只需点(0,2)在椭圆+=1上或椭圆内,所以+≤1,即m≥4.又m≠9,所以m≥4且m≠9.故选D.
2.D【解析】点(0,1)在y轴上,所以点(0,1)在抛物线外部,将x=1代入抛物线C:y2=4x中,则|y|=2<3,所以点(1,-3)在抛物线外部,将x=3代入抛物线C:y2=4x中,则|y|=2<4,所以点(3,4)在抛物线外部,将x=2代入抛物线C:y2=4x中,则|y|=2>2,所以点(2,-2)在抛物线内部,将选项中的点分别在平面直角坐标系中画出来,只有点(2,-2)在抛物线内部,故当点P的坐标为(2,-2)时,经过点P的任意一条直线与C均相交,均有公共点.故选D.
3.C 【解析】因为,所以为线段的中点.因为,所以,即,所以为线段的中点.又因为线段的中点,
所以且,且,所以四边形的周长为.又因点P为椭圆上不在坐标轴上的一点,所以,所以,即,故椭圆C的离心率为.故选C.
4.C【解析】因为直线mx+ny=9和圆x2+y2=9没有交点,所以>3,即m2+n2<9,所以+≤+<1,即点(m,n)在椭圆+=1内,所以过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数为2.故选C.
5.C【解析】分析条件可得:点在双曲线的渐近线上,且位于第一象限,和双曲线的右顶点有相同横坐标,如图:
所以过且与双曲线有且只有一个公共点的直线只有两条,一条是切线:,一条是过点且与另一条渐近线平行的直线.故选C.
6.B【解析】由过抛物线焦点的弦的性质可知==1,所以4AF+BF=(4AF+BF)·=4+1+≥5+2×2=9,当且仅当BF=2AF时取等号. 故选B.
7.AC【解析】可设P(m,n),可得-n2=1,即m2-4=4n2,则kPA·kPB,可得tanαtanβ=为定值,由S△PAB tan(α+β)=
.故选AC.
8、ACD【解析】设椭圆的左焦点为F′,连接AF′,则AF′=BF,所以AF+BF=AF+AF′=2a=6为定值,A正确.
△ABF的周长为AB+AF+BF,因为AF+BF为定值6,AB长的取值范围是(0,6),所以△ABF的周长的取值范围是(6,12),B错误.
将y=与椭圆方程联立,可得x=±,不妨设A,B的坐标分别为,
.又因为F(,0),所以·=+=0,所以
△ABF为直角三角形,C正确.
将y=1与椭圆方程联立,得x=±,不妨设A,B的坐标分别为(-,1),(,1).所
以S△ABF=×2×1=,D正确.故选ACD.
9.BCD【解析】设抛物线的焦点为F,如图所示,
则F.因为P,且l1∥x轴,故A(1,1),故直线AF:y==x-.
由可得y2-y-=0,故y1y2=-,故A错误.
又y1=1,故y2=-,故B,故AB=1++=,故B正确.
AP=-1==AB,故△APB为等腰三角形,故∠ABP=∠APB,而l1∥l2,故∠PBQ=
∠APB,即∠ABP=∠PBQ,故PB平分∠ABQ,故C正确.
直线AO:y=x,由可得C,故yC=y2,所以C,B,Q三点共线,故D正确.故选BCD.
10.+=1【解析】设F(c,0),由题意知,b=c,a=c,直线l的方程为y=x-c,与椭圆C的方程联立,化简得3x2-4cx=0,所以xA=0,xB=c,故AB=·|xB-xA|=c=,解得c=,所以b=,a=2,椭圆C的方程为+=1.
11、【解析】设抛物线上关于直线对称的两点为,,
则,两式相减得.由条件可知,,即,所以中点的纵坐标为,横坐标为,即中点坐标为.由题意可知,中点应在抛物线内,即,得.
12.2;2【解析】如图,·=0,即∠F1PF2=,PF1+PF2=2a1,PF1-PF2=2a2,故PF1=a1+a2,PF2=a1-a2,故(a1+a2)2+(a1-a2)2=4c2,即a+a=2c2,即+=2.设=sinθ,=cosθ,则+=sinθ+cosθ=2sin,当θ+=+2kπ,k∈Z,即θ=+2kπ,k∈Z时取最大值2,此时e1=,e2=,满足题意.
13、【解】 (1)依题意,c=2,所以a2+b2=4,则双曲线C的方程为-=1(0<a2<4).
将点P(5,)代入上式,得-=1,解得a2=50(舍去)或a2=2,故所求双曲线的方程为-=1.
(2)依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理,得(1-k2)x2-
4kx-6=0.因为直线l与双曲线C交于不同的两点A,B,所以
解得
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=-,所以AB=·
=·.又原点O到直线l的距离d=,所以S△OAB=d·AB=××
·=.又S△OAB=2,即=1,所以k4-k2-2=0,解得
k=±,满足(*).故满足条件的直线l有两条,其方程分别为y=x+2和y=-x+2.
14、(1)【解】由题意知,的方程为.
(2)【证明】设中点为,则,,的中垂线方程为.
联立,,△,的垂直平分线与恰有一个公共点.
(3)【证明】设线段的垂直平分线与切于点,,则,对两边关于求导可得:,,所以切点处的切线方程为,即为,
①.
又,即,所以 ②.
①②可得,又,所以,所以,.又,,所以,轨迹方程为,它为一个圆.
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