圆锥曲线的方程专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-09-08
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摘要:
**基本信息**
聚焦圆锥曲线核心概念与几何性质,通过多题型覆盖离心率、轨迹方程、位置关系等高频考点,构建从定义到综合应用的知识逻辑链,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念应用|单选1-6、填空12-14(约10题)|考查定义、标准方程及焦点、渐近线等基础量计算|从圆锥曲线定义出发,推导标准方程,关联基本几何量|
|几何性质综合|单选7-8、多选9-11(约5题)|离心率综合、性质判断及简单轨迹问题|整合椭圆、双曲线性质,建立a,b,c关系,强化运算能力|
|直线与圆锥曲线综合|解答15-19(5题)|位置关系、面积最值及存在性证明|以直线与曲线联立为核心,运用方程思想解决综合问题,发展模型观念|
内容正文:
高中数学人教A版选择性必修一圆锥曲线的方程
一、单选题
1.已知圆与双曲线的渐近线相切,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
2.直线过抛物线的焦点,交抛物线于,两点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知,分别为椭圆的左、右焦点,点在上,且的周长为16,则面积的最大值为( )
A.6 B.12 C.16 D.24
4.若圆与双曲线的渐近线相切,则的离心率是( )
A. B.
C. D.
5.已知椭圆的焦点是椭圆的顶点,点到焦点的距离为,则( )
A. B. C. D.
6.如果曲线表示双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.离心率为的椭圆和离心率为的双曲线的交点构成四边形,的渐近线与的交点构成四边形,若,且四边形与四边形的面积相等,则( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知椭圆和双曲线有相同的焦点,,是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知双曲线:的离心率,则( )
A.双曲线渐近线夹角大于
B.
C.通径长范围为
D.焦点到渐近线距离大于
10.在直角坐标系中,点为动点,,记的轨迹为为的上顶点,则( )
A.的方程为 B.
C. D.
11.已知抛物线,为上一点,过点的直线交于两点,为坐标原点,则( ).
A.的焦点坐标为 B.直线与相切
C. D.的取值范围为
三、填空题
12.抛物线的焦点也是双曲线的一个焦点,则__________.
13.已知椭圆C的离心率为,其左右焦点分别为,上顶点为,若的外接圆半径为,则椭圆C的方程为__________.
14.设椭圆与的离心率相等,则______.
四、解答题
15.已知双曲线:(,)的右焦点与抛物线的焦点重合,且双曲线的渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线过点且与双曲线交于,两点,若,求直线的方程.
16.(1)已知椭圆与圆,若在椭圆上存在点P,使得由点P所作的圆的两条切线互相垂直,求椭圆C1的离心率的取值范围;
(2)已知动点P在椭圆上,为椭圆的焦点,若,,且恒成立,求实数的最小值.
17.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,且,点,是椭圆上关于坐标原点对称的两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若点在第一象限,轴于点,直线交椭圆于点(不同于点),证明:;
(3)已知点在椭圆上,直线与圆相切,连接,问:是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.
18.在平面直角坐标系中,设抛物线:,点().过点的直线与交于,两点,设点到直线的垂足为,记的面积为.
(1)若,且轴,求;
(2)求关于的表达式;
(3)当直线变化时,若为定值,则求出的值,并求该定值.
19.已知椭圆的焦距为2,椭圆上的点到两焦点距离之和为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交于,两点,直线与的另一个交点为,若的面积是的面积的4倍,求的方程.
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高中数学人教A版选择性必修一圆锥曲线的方程
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
A
B
C
C
B
BC
BD
题号
11
答案
BCD
1.A
【分析】由双曲线方程得其一条渐近线的方程,由圆得圆心、半径,利用直线与圆相切列方程即可得.
【详解】由双曲线,可得其一条渐近线的方程为,,
由圆,得,则圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,则,可得.
2.A
【分析】解法一:设直线,与抛物线方程联立利用韦达定理运算求解即可;解法二:利用结论,,代入运算求解即可.
【详解】解法一:由题意可知:,且直线的斜率不为0,
设直线,,,
联立方程,消去x可得,
则,可得,,
则,,
可得,
所以的取值范围为;
解法二:设直线的倾斜角为,点在点上方,
则,,
则,
由题意知,,即,
所以的取值范围为.
3.B
【详解】的周长为16,
所以有,
化简得.
由椭圆方程可知,,代入,
解得,,
设椭圆的短半轴长为,则,
所以,当点为椭圆上下顶点时,面积最大,最大值为.
4.A
【详解】对于双曲线,
其渐近线方程为,即.
已知圆,则其圆心坐标为,半径为1.
由于圆与双曲线的渐近线相切,则,即.
由双曲线的离心率,可得.
5.B
【分析】令,根据题意可得出,利用平面内两点间的距离结合已知条件可求出的值.
【详解】令,则椭圆的焦点坐标为,
而椭圆在轴上的顶点坐标为,由题意可知,故,
易知椭圆的焦点坐标为,即,
因为点到焦点的距离为,即,解得.
6.C
【分析】利用双曲线的第二定义来转化原式为,进而可得,再由曲线是双曲线可得所求值的范围.
【详解】由曲线,变形为,
由方程两边非负且表示双曲线(有解),所以.
将看成点到定点的距离,
再将看成点到直线的距离,且定点不在直线上,
由圆锥曲线的第二定义可知,离心率,即.
因为曲线为双曲线,所以,即,解得.
因此实数的取值范围为.
7.C
【分析】设,.利用,分别求出两四边形在第一象限内顶点的坐标,再由两四边形面积相等得到,最后利用椭圆、双曲线离心率公式求.
【详解】设
则.
又因为,所以
设椭圆与双曲线在第一象限的交点为.
由同时在两曲线上,得
即
解得
因此四边形的面积为
双曲线在第一象限的渐近线为
设该渐近线与椭圆在第一象限的交点为,则.
代入椭圆方程,得所以
因此四边形的面积为
由题意,
由于均为正数,所以
代入上式,得
得即
又因为所以
8.B
【分析】设椭圆,双曲线,设点在第一象限,且,根据椭圆及双曲线的定义,结合余弦定理、离心率公式列式求解即可.
【详解】如图,设椭圆,双曲线,
因为它们有相同的焦点,所以,
不妨设点在第一象限,且,
因为点在椭圆上,所以,
即,又因为,
所以,所以,
因为,所以,
又因为点在双曲线上,所以,
即,又因为,
所以,所以,可得,
所以双曲线的离心率为.
9.BC
【分析】本题利用双曲线离心率公式得到的取值范围,再结合两直线夹角定义、通径公式、焦点到渐近线距离的二级结论,逐一对四个选项进行推理判断,完成多选.
【详解】对于A,根据两条相交直线夹角的范围为,
得双曲线渐近线夹角大于就是错误的,A错误;
对于B,,
由题意得,,,
解得,,B正确;
对于C,双曲线的通径长为,
由,得,
所以,C正确;
对于D,焦点到渐近线的距离,
由,得,D错误.
10.BD
【分析】先求出轨迹方程判断A,根据距离公式可判断B,根据反例判断C,根据二次函数的性质判断D.
【详解】设(),由斜率公式得,,
所以,整理得(,).
因为轨迹不包含,两点,
所以的方程不能写成的形式,A 错误;
由的方程知其上顶点为,所以,B 正确;
当 时,与重合. 直线 的斜率分别为 ,
则,而为三角形内角,故.
而,C错误;
,
因为 在椭圆 上,所以 ,
故,
而或,所以即,D 正确.
11.BCD
【分析】选项A,将点代入抛物线方程可求出的值,进而得到抛物线标准方程,判断焦点坐标;选项B,联立直线与抛物线方程,利用判别式判断直线与抛物线的位置关系;
选项C、D, 设直线的方程,联立直线与抛物线方程,利用韦达定理得到、纵坐标的关系,结合抛物线方程可得横坐标的关系,再分别计算、的表达式,结合直线与抛物线有两个交点分析取值范围.
【详解】因为点在C上,所以,,
故C的方程为,其焦点坐标为,A错误;
由、,可得直线斜率,
所以由点斜式可得直线的方程为,
代入,得,,
故直线与C相切,B正确;
设,,直线MN的方程,
代入,得,,
即,且,,
,
,C正确;
,,
所以
,
因为,所以的取值范围为,D正确.
12.2
【详解】由双曲线,所以,
其焦点为,抛物线的焦点为.
由题意得,两边平方并整理得,
即.
因为,所以.
13.
【分析】借助离心率和三角形外接圆的半径,求解椭圆的方程.
【详解】已知椭圆C的离心率为,所以,
因为,所以,
因为,,所以为等边三角形,
由题知,的外接圆半径为,
由正弦定理得,即,解得,
所以,,
所以椭圆C的方程为.
14.3
【详解】由题可知,椭圆的离心率为,
当即时,椭圆的离心率,
当时,,则椭圆的离心率无解.
综上,.
15.(1)
(2)
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,双曲线的半焦距,
双曲线的渐近线方程为,,
又,,
双曲线的方程为.
(2)如图,
易知直线斜率存在,设直线的方程为(,),
联立,消去,可得,
设,,则①,②,
又,可得③,
由①③可得,,
代入②,化简可得,解得,
则直线的方程为.
16.(1) ; (2) .
【分析】(1)由题意知,存在点P使和两个切点围成的四边形为正方形,得,进而知即可,利用椭圆参数关系求离心率范围.
(2)依题意知,该椭圆的焦点,点M在以为圆心,1为半径的圆上,当PF最长时,切线长PM最大,作出图形,即可得到答案.
【详解】(1)设过作圆的切线,切点为,连接,
因为,根据切线的对称性可知,
在中,则,
可得,即,,
可得,化简得,可得,即,
所以椭圆离心率的取值范围为;
(2)由题意可知:,,,
设为椭圆的右焦点,
因为,可知点的轨迹是以为圆心,半径为1的圆,
又因为,则,可知为圆的切线,
且,则,可得,
所以实数的最小值为.
17.(1);
(2)证明:由题可设,则,
所以直线的方程为,
联立,
则、,即,
所以,又,
所以;
所以;
(3)为定值,定值为.理由如下:
当直线斜率不存在时,,则,
所以,故,
当直线斜率存在时,设,
则,即,
联立,
设,则即,且,
所以
,
,
由题意,,
所以.
综上,是定值,定值为1.
【分析】(1)设,代点并结合数量积的运算建立关于的方程组即可计算求解;
(2)设,联立直线的方程与椭圆方程求出点M,再由数量积运算求出即可得证;
(3)先分析计算直线斜率不存在时的值,接着分析直线斜率存在时情况,此时设,依据直线与圆相切和点到直线距离公式计算得到等量关系,再联立直线和椭圆方程,利用韦达定理、弦长公式和两点间距离公式依次计算和即可得到,进而得解.
【详解】(1)设,
则由题,
所以椭圆C标准方程;
(2)略
(3)略
18.(1)2
(2)
(3),定值为2.
【分析】(1)由直线与抛物线联立求解出,两点,再根据三角形面积公式即可求出.
(2)先设出直线的方程,再联立抛物线方程,分别表示出即可.
(3)由(2)可得,,再代入求解即可.
【详解】(1)由且轴,得:.
将代入,得,得,
从而.
点到直线的距离为1,故.
(2)设直线:,
联立抛物线方程得,
,设,,
,又∵,∴,
,,
∴.
(3)由(2)得,
∴,
∴,
当时,为定值.
19.(1);
(2)或.
【分析】(1)根据椭圆的概念及基本性质,即可求得椭圆的方程;
(2)设直线方程为,与椭圆联立,结合韦达定理及三角形的面积关系,即可求解.
【详解】(1)由椭圆定义,可得,解得,
又椭圆的焦距为2,即,解得,
又在椭圆中,,即,解得,
因此,椭圆的方程为.
(2)由题意,直线的斜率一定存在,设其斜率为,则直线的方程为,
设,,将直线与椭圆联立,即,
整理得,
则,解得,
由韦达定理可得,,
因为直线与的另一个交点为,所以是关于原点的对称点,
所以,
又,所以,即,所以,
又,,所以,
代入韦达定理,可得,则,所以,
又,即,解得,
所以直线的方程为,即或.
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