内容正文:
专题:圆锥曲线的方程-2027届高三数学上学期复习系列
一、单选题
1.已知双曲线的实轴长为4,焦距为8,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,则( )
A. B. C. D.
3.若椭圆:,与抛物线有相同焦点,则该椭圆与在第一象限的交点坐标为( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线:(,)的一条渐近线的倾斜角为,则的离心率为( )
A. B. C.2 D.
5.已知点是抛物线:上任意一点,是抛物线的焦点,点,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
6.椭圆的两个焦点坐标分别为,,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为20,则此椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线的准线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,点为坐标原点,若双曲线的离心率为2,则三角形的面积( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,为双曲线右支上异于顶点的动点,的内切圆与轴相切于点,若点是以为圆心、半径为1的圆上的动点,则的最小值为( )
A.2 B. C.1 D.
二、多选题
9.设抛物线:()的焦点为,过点的直线交于,两点,过点且垂直于的直线交的准线于点.已知的最小值为4,则( )
A. B.
C.当时, D.
10.当变化时,有关表示曲线的说法正确的是( )
A.当为第一象限角时,方程表示椭圆
B.当为第二象限角时,方程表示焦点在轴的双曲线
C.当的终边在轴的非负半轴上时,方程表示两条平行线
D.当为第四象限角时,方程表示焦点在轴的双曲线
11.已知点,分别为双曲线:的左右顶点,点为上异于,的动点,直线,与轴的两个交点分别为,,下列结论正确的是( )
A.双曲线的离心率为 B.直线,的倾斜角互余
C.以线段为直径的圆过的顶点 D.的取值范围是
三、填空题
12.已知椭圆的左焦点为,过的直线与椭圆交于,两点.若线段的中点的横坐标为,则________.
13.在平面直角坐标系中,曲线上的点均在圆外,且对上任意一点,到直线的距离等于该点与圆上点的距离的最小值,则曲线的方程为________.
14.已知双曲线的一条渐近线方程为,直线与交于,两点,分别过点,作的垂线,垂足为,.若四边形的面积为,则的虚半轴长为________.
四、解答题
15.已知椭圆,且焦点在轴上,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,为坐标原点,若,求直线的方程及弦长.
16.已知抛物线,过点作斜率为的直线与抛物线相交于,两点.
(1)若,求抛物线的方程;
(2)求的最大值.
17.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.
18.设与双曲线相交于不同两点.
(1)若双曲线的开口比等轴双曲线的开口更开阔,求:实数的取值范围;
(2)若双曲线的两条渐近线的夹角为,求:双曲线的标准方程;
(3)在(2)的条件下,若,且两点都在双曲线的右支上,设线段的中点为,斜率为的直线经过点,设直线在轴上的截距为,求:的取值范围.
19.已知抛物线:的焦点为,是上的动点,过点作的切线,直线与椭圆:交于,两个不同的点,记的中点为.设直线(为原点)与直线交于.
(1)若椭圆经过抛物线的焦点,且椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)在(1)的条件下,证明:直线与直线垂直;
(3)若与交于,且,证明:
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《专题:圆锥曲线的方程-2027届高三数学上学期复习系列》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
C
B
C
A
C
ABD
BCD
题号
11
答案
ACD
1.B
【详解】由题意得双曲线的实轴长为4,焦距为8,
可得,,,则渐近线方程为,故B正确.
2.B
【分析】由抛物线方程求出抛物线的焦点坐标和准线方程,由条件结合抛物线定义列方程求结论.
【详解】由题意可得抛物线的焦点的坐标为,准线方程为,
根据抛物线的定义可得,
则.
3.D
【分析】求出抛物线的焦点,求出椭圆焦点,利用两者相等求出的值,然后利用联立方程组解出第一象限坐标即可得到答案.
【详解】由题可得抛物线的焦点坐标是,
所以椭圆的右焦点坐标是,所以即,
所以椭圆方程是,
联立椭圆方程与抛物线方程,
把抛物线方程代入椭圆方程,去分母整理得,
解得或,因为,故,
因为求第一象限的交点,代入抛物线方程解得,
所以交点坐标为.
4.C
【分析】借助渐近线定义与离心率定义计算即可得.
【详解】由题意知的倾斜角为,所以,
则.
5.B
【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,准线为:,
设点到抛物线的准线:的距离为,
则,等号在时成立,
所以的最小值为9.
6.C
【详解】由题意,,所以.
又,所以.
且焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为:.
7.A
【详解】因为双曲线的离心率为,可得,
则双曲线的渐近线为,
又因为抛物线的准线为,
可知直线与渐近线的交点为,,
所以三角形的面积.
8.C
【分析】利用双曲线的定义与切线长定理确定出切点为定点,进而将问题转化为求已知圆上的动点到定焦点的最短距离.
【详解】由题意得,则,所以,
设的内切圆与分别相切于两点,则有,
由双曲线定义可得,即,
进而,即,
因为,所以,
联立得,因为,所以,
所以点在以为圆心,半径的圆上移动,且,
所以.
9.ABD
【分析】对于A,联立得到弦长的最小值为,再列方程即可求解;对于B,由得,进而得到,再利用向量证明即可;对于C,由可得,再求得,进而得到即可判断;对于D,由,得,再计算得到的表达式,并求出最值即可判断.
【详解】对于A,,设直线的方程为,,
联立得:,消去得,
,
,
,解得,故A正确;
对于B,由,得,
直线与垂直,故的斜率为,方程为,
代入准线得,即,
,
因此,即,故B正确;
对于C,当时,,结合,
解得,
点坐标为,由两点间距离公式:
,故C错误;
由,得,
由抛物线定义,,
,
,
当时,乘积取得最小值8,因此,故D正确.
10.BCD
【分析】根据题意,结合三角函数值的符号,曲线的方程,利用双曲线的标准方程的形式,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,当为第一象限角时,取,此时,
即曲线方程为,此时曲线表示以坐标原点为圆心,半径为的圆,所以A不正确;
对于B,当为第二象限角时,可得,
此时曲线方程,方程表示焦点在轴的双曲线,所以B正确;
对于C,当的终边在轴的非负半轴上时,可得
此时曲线方程为,即,可得方程表示两条平行线,所以C正确;
对于D,当为第四象限角时,可得,
此时曲线方程,方程表示焦点在轴的双曲线,所以D正确.
11.ACD
【分析】通过等轴双曲线的性质,结合直线方程、斜率、圆的几何特征、距离范围求解等知识点,通过设双曲线上动点的坐标,结合双曲线方程逐一验证各选项即可.
【详解】 根据题意,如图所示:
对于A,双曲线的标准形式为,为等轴双曲线,,,离心率,故A正确;
对于B,设,满足,,,则,
若均为负,对应倾斜角均为钝角,不满足互余,故B错误;
对于C,直线的方程为,令得,所以直线的斜率,
,故,即在以为直径的圆上,故C正确;
对于D,直线的方程为,令得,则,
由得,故,即,取值范围为,D正确.
12.
【分析】设,由题设及椭圆第二定义可得答案.
【详解】由椭圆的标准方程知,,,
设,,则.
由椭圆第二定义可得:,.
所以.
13.
【分析】设点的坐标为,根据题意列出方程,化简即可得到曲线的方程.
【详解】设点的坐标为,由于是圆外的一点,
故到圆上点的距离的最小值等于点到圆圆心的距离减去圆的半径,
因此,
易知圆上的点位于直线的右侧,于是,
所以,
化简即得曲线的方程为.
14.
【分析】通过四边形的面积计算,并得到点的坐标,代入双曲线的方程求解.
【详解】不妨设点在第一象限,如图,
直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,故,
因为,所以,由对称性易得四边形是平行四边形,
其面积为,
得,则,代入双曲线方程得,又,
解得,,则,即的虚半轴长为.
15.(1).
(2)直线的方程为,弦长.
【分析】(1)由题意根据椭圆离心率求得,进而计算可求椭圆的方程;
(2)由题意结合弦长公式、点到直线的距离公式可得三角形面积,进而建立等式计算求解即可.
【详解】(1)已知椭圆焦点在轴上,故,即.
由离心率,得,,
因此椭圆方程为;
(2)设过的直线方程为,设,.
联立直线与椭圆方程得:,
消去整理得,
由判别式 ,得.
由韦达定理得,.
原点到直线的距离,
弦长.
三角形面积,
令,,则 ,
代入化简可得,整理得 ,
解得,即,得,即,满足,
当,即时,直线的方程为,.
当直线斜率不存在时,直线过,此时三点共线,不符合题意,舍去.
16.(1)
(2)
【分析】(1)把直线方程与抛物线方程联立方程组,利用弦长公式求出的值,可得抛物线方程;
(2)结合韦达定理表示出,通过换元法和基本不等式求最大值.
【详解】(1)由题意设直线方程为:,设,,
联立消去可得,,
由韦达定理,,则,
由题意得,化简得.
解得或(舍),故抛物线方程为.
(2),
令,故,
由,当且仅当,即时等号成立,
故当,取得最大值.
17.(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.
18.(1);
(2)或;
(3).
【分析】(1)由双曲线离心率与双曲线开口程度关系可得答案;
(2)由题设结合到角公式可得答案;
(3)设 ,将直线与双曲线方程联立,然后由题设及韦达定理可得,最后由题设及不等式性质可得答案.
【详解】(1)对于双曲线, ,
双曲线开口越开阔即双曲线离心率更大 ,
又等轴双曲线离心率为 ,
∴ ;
(2),
从而双曲线渐近线为,斜率分别为, ,
因双曲线的两条渐近线的夹角为 , ,
解得:或 ,
∴双曲线的标准方程为:或 .
(3)设 ,
联立消去得: ,
由题设可得 ,由韦达定理可得: ,
从而:,得.由题可得,代入坐标,
可得: ,因,
则,令,则,
注意到,则.
19.(1);
(2)由(1)可知,,则.
设,.由于在抛物线上,所以.
由,求导数得,,所以在点切线的斜率为:,
其方程为.
联立方程,消得,①,
此时即,
由于直线与椭圆:交于,两个不同的点,
所以为方程①的两根,则,
,
所以点坐标为.
因此,直线的方程为,
再联立方程,得的横坐标,所以直线与垂直.
(3)当时,直线,即,介于轴与抛物线准线之间.
延长交抛物线的准线于点,
再联立方程,消得,①,
此时即.
显然为方程①的两根,则,
,
所以点坐标为.
因此,直线的方程为,
再联立方程,得的横坐标,所以与轴垂直.
则点的坐标为;点的坐标为,
则直线的斜率为,又直线的斜率为,
因为,所以.
由抛物线的定义,为等腰三角形,且得直线平分.
而,.所以,
由角平分线性质可知,
因为,故,
所以.
【分析】(1)利用抛物线与椭圆的基本性质即可求解;
(2)利用导数法来写出抛物线在某点处的切线,然后借助方程组思想和韦达定理来求出中点的坐标,再通过直线与直线相交求解出的横坐标,即可得出证明;
(3)利用(2)的解法同理可求出的横坐标,再利用抛物线的定义可求出点的坐标为,然后通过斜率可判断,再借助几何意义可得,从而问题即可得到证明.
【详解】(1)由题意可知抛物线E的焦点为,故,则,
因为椭圆C的离心率为,,
所以联立方程组可解得:,故椭圆的方程为.
(2)略
(3)略
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