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文档简介
专题10圆锥曲线(选填题6种考法)考法一直线与圆【例1-1】(2022·北京·统考高考真题)若直线是圆的一条对称轴,则(
)A. B. C.1 D.【答案】A【解析】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.故选:A.【例1-2】(2023·江西上饶·统考一模)直线与圆的位置关系为(
)A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定【答案】C【解析】由直线得,令,得,故直线恒过点,又,即点在圆内,故直线与圆的位置关系为相交.故选:C.【例1-3】(2021·北京·统考高考真题)已知直线(为常数)与圆交于点,当变化时,若的最小值为2,则
A. B. C. D.【答案】C【解析】由题可得圆心为,半径为2,则圆心到直线的距离,则弦长为,则当时,弦长取得最小值为,解得.故选:C.【例1-4】(2021·全国·统考高考真题)(多选)已知直线与圆,点,则下列说法正确的是(
)A.若点A在圆C上,则直线l与圆C相切 B.若点A在圆C内,则直线l与圆C相离C.若点A在圆C外,则直线l与圆C相离 D.若点A在直线l上,则直线l与圆C相切【答案】ABD【解析】圆心到直线l的距离,若点在圆C上,则,所以,则直线l与圆C相切,故A正确;若点在圆C内,则,所以,则直线l与圆C相离,故B正确;若点在圆C外,则,所以,则直线l与圆C相交,故C错误;若点在直线l上,则即,所以,直线l与圆C相切,故D正确.故选:ABD.【例1-5】(2021·全国·统考高考真题)(多选)已知点在圆上,点、,则(
)A.点到直线的距离小于B.点到直线的距离大于C.当最小时,D.当最大时,【答案】ACD【解析】圆的圆心为,半径为,直线的方程为,即,圆心到直线的距离为,所以,点到直线的距离的最小值为,最大值为,A选项正确,B选项错误;如下图所示:当最大或最小时,与圆相切,连接、,可知,,,由勾股定理可得,CD选项正确.故选:ACD.考法二椭圆【例2-1】(2021·全国·统考高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为(
)A.13 B.12 C.9 D.6【答案】C【解析】由题,,则,所以(当且仅当时,等号成立).故选:C.【例2-2】(2023·全国·模拟预测)已知椭圆的左顶点为A,右焦点为F,M是椭圆上任意一点,则的取值范围为(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】解法一:由题意知,,设..因为,所以,所以,所以.解法二:由题意知,.设,取线段AF的中点N,则,连接MN..因为,所以,所以,所以.故选:D.【例2-3】(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】因为离心率,解得,,分别为C的左右顶点,则,B为上顶点,所以.所以,因为所以,将代入,解得,故椭圆的方程为.故选:B.【例2-4】.(2023·广西桂林·统考模拟预测)已知,分别为椭圆的左、右焦点,P为椭圆上一动点,关于直线的对称点为M,关于直线的对称点为N,当最大时,则的面积为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】由椭圆的方程可得,,连接PM,PN,则,所以当M,N,P三点共线时的值最大,此时,,所以,在中,由余弦定理可得,即,可得,所以,故选:D【例2-5】(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)设、为椭圆的两个焦点,M为C上一点.若为等腰三角形,则的内切圆半径为(
)A.或 B.或C.或 D.或【答案】D【解析】由题意知椭圆,则其长半轴,短半轴,焦距,当M点位于椭圆的短轴端点时,不妨设为A点,此时的面积为,设内切圆半径为r,则,即;(三角形内切圆半径公式的推导:)当M点不在椭圆短轴端点时,根据椭圆的对称性,不妨假设在第一象限内,此时,此时,由为等腰三角形,可知,则,的面积为,则,即,综合可得的内切圆半径为或,故选:D考法三双曲线【例3-1】(2023·广东肇庆·统考二模)已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】设双曲线的右焦点为,由双曲线的方程可得:,则,所以,且,所以,的周长为,当且仅当M,P,A三点共线时取等号,则周长的最小值为.故选:B.【例3-2】(2023·湖北·校联考模拟预测)已知O为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,点P在双曲线的右支上,若是面积为的正三角形,则的值为(
)A.2 B.6 C. D.【答案】C【解析】是面积为的正三角形,即,所以,所以的边长为,高为,所以,所以.又,所以,故选:C.【例3-3】(2023·广东惠州·统考模拟预测)“”是“方程表示双曲线”的(
)条件A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】B【解析】因为方程表示双曲线,所以,解得或.即.因为是的真子集,所以“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件.故选:B.【例3-4】(2023·云南曲靖·统考一模)(多选)已知双曲线C过点且渐近线方程为,则下列结论正确的是(
)A.C的方程为B.C的离心率为C.曲线经过C的一个焦点D.C的焦点到渐近线的距离为1【答案】CD【解析】因为双曲线C的渐近线方程为,则设双曲线C:,又点在双曲线C上,有,即双曲线C的方程为,A错误;双曲线C的实半轴长,虚半轴长,半焦距,双曲线C的离心率,B错误;双曲线C的焦点坐标为,其中满足,C正确;双曲线C的焦点到渐近线的距离,D正确.故选:CD【例3-5】(2022·天津·统考高考真题)已知抛物线分别是双曲线的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点,与双曲线的渐近线交于点A,若,则双曲线的标准方程为(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】抛物线的准线方程为,则,则、,不妨设点为第二象限内的点,联立,可得,即点,因为且,则为等腰直角三角形,且,即,可得,所以,,解得,因此,双曲线的标准方程为.故选:C.考法四抛物线【例4-1】(2022·全国·统考高考真题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则(
)A.2 B. C.3 D.【答案】B【解析】由题意得,,则,即点到准线的距离为2,所以点的横坐标为,不妨设点在轴上方,代入得,,所以.故选:B【例4-2】.(2023·湖南湘潭·统考二模)过点作直线,使它与抛物线仅有一个公共点,这样的直线有(
)A.1条 B.2条 C.3条 D.4条【答案】B【解析】】当直线的斜率不存在时,直线,代入抛物线方程可,故直线与抛物线有两个交点.不满足要求,当直线的斜率存在时,设直线的方程为,由,消得,,当时,解得,直线与抛物线有且只有一个交点,符合题意;当时,由,可得,即当时,符合题意.综上,满足条件的直线有2条.故选:B.【例4-3】(2023·全国·模拟预测)已知抛物线C:的焦点为F,直线交抛物线C于A,B两点,且点A在第一象限,若为等腰直角三角形,则(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】解:法一
由抛物线的对称性知∠AFB为直角,且.易知焦点,所以直线AF的方程为.联立方程,得,且,得,所以,由抛物线的定义得,法二
由抛物线的对称性知∠AFB为直角,且.设直线与x轴交于点M,则,.将代入抛物线方程,可得,所以,得,所以,故选:A.【例4-4】(2023·全国·模拟预测)(多选)已知抛物线的焦点为F,点在C上,P为C上的一个动点,则(
)A.C的准线方程为 B.若,则的最小值为C.若,则的周长的最小值为11 D.在x轴上存在点E,使得为钝角【答案】BC【解析】A选项:因为点在抛物线上,所以,解得,所以抛物线C的方程为,所以C的准线方程为,故A错误;B选项:设点,,则,因为,所以,当且仅当时等号成立,所以,故B正确;C选项:过点P作垂直于C的准线,垂足为N,连接MN,则,易知,,所以,所以的周长为,当且仅当M,P,N三点共线时等号成立,所以的周长的最小值为11,故C正确;D选项:设,则,,所以,因为点在C上,所以,即,所以,所以,故不可能为钝角,故D错误.故选:BC.考法五点差法【例5-1】(2022·全国·统考高考真题)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】[方法一]:设而不求设,则则由得:,由,得,所以,即,所以椭圆的离心率,故选A.[方法二]:第三定义设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:故,由椭圆第三定义得:,故所以椭圆的离心率,故选A.【例5-2】(2022·湖南邵阳)椭圆方程为椭圆内有一点,以这一点为中点的弦所在的直线方程为,则椭圆的离心率为______.【答案】【解析】设直线与椭圆交于,则.因为AB中点,则.又,相减得:.所以所以所以,所以,即离心率.故答案为:.【例5-3】(2022·全国·专题练习)双曲线:被斜率为的直线截得的弦的中点为则双曲线的离心率为______.【答案】【解析】设,则,将两点坐标代入双曲线方程得:;将上述两式相减可得:即,也即所以,即故答案为:【例5-4】(2022·四川内江)若双曲线上存在两个点关于直线对称,则实数的取值范围为______.【答案】【解析】依题意,双曲线上两点,,,,若点A、B关于直线对称,则设直线的方程是,代入双曲线方程化简得:,则,且,解得,且又,设的中点是,,所以,.因为的中点在直线上,所以,所以,又所以,即,所以所以,整理得,所以或,实数的取值范围为:故答案为:.【例5-5】(2022·全国·统考高考真题)已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则l的方程为___________.【答案】【解析】[方法一]:弦中点问题:点差法令的中点为,设,,利用点差法得到,设直线,,,求出、的坐标,再根据求出、,即可得解;解:令的中点为,因为,所以,设,,则,,所以,即所以,即,设直线,,,令得,令得,即,,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直线,即;故答案为:[方法二]:直线与圆锥曲线相交的常规方法解:由题意知,点既为线段的中点又是线段MN的中点,设,,设直线,,,则,,,因为,所以联立直线AB与椭圆方程得消掉y得其中,∴AB中点E的横坐标,又,∴∵,,∴,又,解得m=2所以直线,即[方法三]:令的中点为,因为,所以,设,,则,,所以,即所以,即,设直线,,,令得,令得,即,,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直线,即;故答案为:【例5-6】(2023·四川凉山·统考一模)如图,已知椭圆,.若由椭圆长轴一端点和短轴一端点分别向椭圆引切线和,若两切线斜率之积等于,则椭圆的离心率__________.【答案】【解析】由题可知,,设切线,,由,可得,所以,整理可得,由,可得,所以,整理可得,又两切线斜率之积等于,所以,即,所以,又,所以.故答案为:.考法六离心率【例6-1】(2021·全国·统考高考真题)已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,由双曲线的定义可得,所以,;因为,由余弦定理可得,整理可得,所以,即.故选:A【例6-2】(2023·黑龙江大庆·统考一模)设,分别是椭圆的左、右焦点,点P,Q在椭圆C上,若,且,则椭圆C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由,得,则点P是以为直径的圆与椭圆C的交点,不妨设和点P在第一象限,如图连接,令,则,,.因为,所以,即,得,又,所以,将代入,得.故选:A【例6-3】(2021·天津·统考高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为(
)A. B. C.2 D.3【答案】A【解析】设双曲线与抛物线的公共焦点为,则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,所以双曲线的离心率.故选:A.【例6-4】(2021·全国·统考高考真题)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】设,由,因为,,所以,因为,当,即时,,即,符合题意,由可得,即;当,即时,,即,化简得,,显然该不等式不成立.故选:C.【例6-5】(2023·陕西西安·统考一模)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,过的直线与圆相切于点Q,与双曲线的右支交于点P,若线段的垂直平分线恰好过右焦点,则双曲线C的离心率为(
)A. B. C. D.2【答案】A【解析】设的焦距为,则,由题意过的直线与圆相切于点Q,连接,则,连接,设M为的中点,则,则,因为O为的中点,故Q为的中点,即,在中,,故,则,由于M为的中点,所以,即,在双曲线中,P在右支上,有,所以,又,所以在中,,即,化简得,故双曲线的离心率为,故选:A【例6-6】(2023·山东临沂·统考一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与的左、右两支分别交于点,且,则的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为,所以,由双曲线的定义得,解得,则,设,,,联立,消去x得,由韦达定理得:,由,得,解得,所以,,解得,则,故选:D1.(2021·全国·统考高考真题)抛物线的焦点到直线的距离为,则(
)A.1 B.2 C. D.4【答案】B【解析】抛物线的焦点坐标为,其到直线的距离:,解得:(舍去).故选:B.2.(2021·北京·统考高考真题)若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】,则,,则双曲线的方程为,将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,因此,双曲线的方程为.故选:B3.(2021·全国·高考真题)点到双曲线的一条渐近线的距离为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由题意可知,双曲线的渐近线方程为:,即,结合对称性,不妨考虑点到直线的距离:.故选:A.4.(2021·全国·统考高考真题)设B是椭圆的上顶点,点P在C上,则的最大值为(
)A. B. C. D.2【答案】A【解析】设点,因为,,所以,而,所以当时,的最大值为.故选:A.5.(2023·山东日照·统考一模)已知椭圆:的左、右焦点为,,点为椭圆内一点,点在双曲线:上,若椭圆上存在一点,使得,则的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】点在双曲线:上,所以.所以椭圆左焦点坐标为.因为,所以,所以.因为,所以.点为椭圆内一点,所以,所以或.综上:.故选:A6.(2023·山西忻州·统考模拟预测)已知直线:与圆C:,则“”是“直线l与圆C一定相交”的(
)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】对于直线l:
,变形和可得:,令解得,即直线l过定点,圆C的标准方程为:,若A在圆内或圆周上,则,所以如果,则l与C必定相交,如果l与C相交,不一定能得到也可能是,所以“”是“直线l与圆C一定相交”的充分不必要条件;故选:A.7.(2023·全国·深圳中学校联考模拟预测)已知一个离心率为,长轴长为4的椭圆,其两个焦点为,,在椭圆上存在一个点P,使得,设的内切圆半径为r,则r的值为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为椭圆的离心率为,长轴长为4,所以,在中,由余弦定理得:,解得,所以=,解得,故选:D8.(2023·河南·校联考模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,.若椭圆C上存在一点M,使得,则椭圆C的离心率的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】设,,椭圆C的半焦距为c,则,,所以,因为,所以,所以,即,则,所以.故选:A.9.(2023·贵州贵阳·统考一模)以双曲线的实轴为直径的圆与该双曲线的渐近线分别交于A,B,C,D四点,若四边形的面积为,则该双曲线的离心率为(
)A.或2 B.2或 C. D.【答案】B【解析】依题意,根据双曲线与圆的对称性,可得四边形为矩形,如图,不放设点位于第一象限,则,因为双曲线的渐近线方程为,则,以双曲线的实轴为直径的圆的方程为,则,将代入,得,则,即,所以,则,故,又,所以,则,则,所以,则,即,所以,即,解得或,因为,所以或.故选:B.10.(2023·全国·模拟预测)若直线与直线被圆截得的弦长之比为,则圆C的面积为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】圆C的标准方程为,所以圆心到直线的距离为,到直线的距离分别为,所以直线被圆截得的弦长,直线被圆截得的弦长为,由题意可得,解得,满足,所以圆C的半径为,面积为.故选:B.11.(2023·全国·校联考模拟预测)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为定值,且的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系中,,点满足.设点的轨迹为曲线,则下列说法错误的是(
)A.的方程为B.当三点不共线时,则C.在C上存在点M,使得D.若,则的最小值为【答案】C【解析】设,由,得,化简得,故A正确;当三点不共线时,,所以是的角平分线,所以,故B正确;设,则,化简得,因为,所以C上不存在点M,使得,故C错误;因为,所以,所以,当且仅当在线段上时,等号成立,故D正确.故选:C.12.(2023·全国·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,若离心率,则椭圆的离心率的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为,所以,由椭圆的定义得:,解得,因为,所以,两边同除以a得,解得,因为,所以,所以该离心率的取值范围是故选:D.13.(2023·上海闵行·上海市七宝中学校考模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,椭圆存在一点,若,则椭圆的离心率取值范围为(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】设,,则,在中,,所以,所以,所以,因为,当且仅当时,取等号,所以,所以,所以,所以,所以,又,所以.故选:C14.(2023·湖南永州·统考二模)如图,为双曲线的左右焦点,过的直线交双曲线于两点,且,为线段的中点,若对于线段上的任意点,都有成立,则双曲线的离心率是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】取中点,连接,,,,则,恒成立,,又,,设,由得:,根据双曲线定义可知:,,,即,,,,又,,,则离心率.故选:D.15.(2022·全国·统考高考真题)(多选)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则(
)A.C的准线为 B.直线AB与C相切C. D.【答案】BCD【解析】将点的代入抛物线方程得,所以抛物线方程为,故准线方程为,A错误;,所以直线的方程为,联立,可得,解得,故B正确;设过的直线为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,所以,直线的斜率存在,设其方程为,,联立,得,所以,所以或,,又,,所以,故C正确;因为,,所以,而,故D正确.故选:BCD16.(2022·全国·统考高考真题)(多选)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点,若,则(
)A.直线的斜率为 B.C. D.【答案】ACD【解析】对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确;对于B,由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,设,则,则,代入抛物线得,解得,则,则,B错误;对于C,由抛物线定义知:,C正确;对于D,,则为钝角,又,则为钝角,又,则,D正确.故选:ACD.17.(2022·全国·统考高考真题)(多选)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】AC【解析】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用情况一M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为B,所以,因为,所以在双曲线的左支,,,,设,由即,则,选A情况二若M、N在双曲线的两支,因为,所以在双曲线的右支,所以,,,设,由,即,则,所以,即,所以双曲线的离心率选C[方法二]:答案回代法特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点都在左支,,,则,特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点在左右两支,在右支,,,则,[方法三]:依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,若分别在左右支,因为,且,所以在双曲线的右支,又,,,设,,在中,有,故即,所以,而,,,故,代入整理得到,即,所以双曲线的离心率若均在左支上,同理有,其中为钝角,故,故即,代入,,,整理得到:,故,故,故选:AC.18.(2023·山东菏泽·统考一模)(多选)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,下列命题正确的有(
)A.当点为线段的中点时,直线的斜率为B.若,则C.D.若直线的斜率为,且,则【答案】BCD【解析】选项A:设,代入双曲线得,,两式相减得,,∵点为线段的中点,∴,,即,,∴,,故A错误;选项B:设,,,,,又,,故B正确;选项C:设,其中,则,即,,,,,,,故C正确;选项D:,,,,,∵直线的斜率为即,且过点,∴直线的方程为:,又∵,,,即,又∵点到直线的距离:,点到直线的距离:,即,∴点与点关于直线对称,,,故D正确;故选:BCD.19.(2023·山东临沂·统考一模)(多选)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,为坐标原点,一束平行于轴的光线从点射入,经过上的点反射后,再经过上另一点反射后,沿直线射出,经过点,则()A.B.延长交直线于点,则,,三点共线C.D.若平分,则【答案】AB【解析】由题意知,点,,如图:将代入,得,所以,则直线的斜率,则直线的方程为,即,联立,得,解得,,又时,,则所以,所以A选项正确;又,所以C选项错误;又知直线轴,且,则直线的方程为,又,所以直线的方程为,令,解得,即,在直线上,所以,,三点共线,所以B选项正确;设直线的倾斜角为(),斜率为,直线的倾斜角为,若平分,即,即,所以,则,且,解得,又,解得:,所以D选项错误;故选:AB.20(2023·山东临沂·统考一模)(多选)已知圆,点,点在圆上,为坐标原点,则(
)A.线段长的最大值为6 B.当直线与圆相切时,C.以线段为直径的圆不可能过原点 D.的最大值为20【答案】ABD【解析】根据题意可知的圆心,半径,如下图所示:易知,当且仅当三点共线(且点在中间)时,等号成立,即A正确;当直线与圆相切时,由勾股定理可得,所以B正确;若以线段为直径的圆过原点,由直径所对圆周角为直角可得,易知当在轴上时,满足题意;所以以线段为直径的圆可能过原点,即C错误;设点,易知,则所以,即的最大值为20,即D正确;故选:ABD21(2023·江苏连云港·统考模拟预测)(多选)已知抛物线C:的焦点为F,直线l与C交于,两点,其中点A在第一象限,点M是AB的中点,作MN垂直于准线,垂足为N,则下列结论正确的是(
)A.若直线l经过焦点F,且,则B.若,则直线l的倾斜角为C.若以AB为直径的圆M经过焦点F,则的最小值为D.若以AB为直径作圆M,则圆M与准线相切【答案】BC【解析】A选项,由题意得:,准线方程为,当直线的斜率为0时,此时,直线l与C只有1个交点,不合题意,故设直线,与联立得:,故,则,所以,解得:,A错误;B选项,因为,所以三点共线,即直线经过抛物线焦点,当直线的斜率为0时,此时,直线l与C只有1个交点,不合题意,故设直线,与联立得:,故,因为,所以,代入中,得到,即,因为点A在第一象限,所以,故,即,,解得:故直线l的斜率为,设直线l的倾斜角为,则,解得:,B正确;C选项,设,过点作⊥准线于点,过点作⊥准线于点P,因为以AB为直径的圆M经过焦点F,所以⊥,则,由抛物线定义可知:,由基本不等式得:,则,当且仅当时,等号成立,故,即,C正确;D选项,当直线l不经过焦点时,设,由三角形三边关系可知:,由抛物线定义可知结合C选项可知:,即,若以AB为直径作圆M,则圆M与准线相离,D错误.故选:BC22.(2023·全国·模拟预测)(多选)已知椭圆()的离心率为,椭圆上一点P与焦点所形成的三角形面积最大值为,下列说法正确的是(
)A.椭圆方程为B.直线与椭圆C无公共点C.若A,B为椭圆C上的动点,且,过作,为垂足,则点H所在轨迹为圆,且圆的半径满足D.若过点作椭圆的两条切线,切点分别为A,B,则【答案】AC【解析】设椭圆的焦距为,由得,设,则,所以,当且仅当时,等号成立,所以的最大值为,依题意可得,所以,,,,所以椭圆的方程为:,故A正确;联立,消去并整理得,,所以直线与椭圆C有公共点,故B不正确;因为,且,所以,,设,,若的斜率存在且不为0,设为,则的斜率为,则,,联立,得,,则,同理可得,所以,若的斜率不存在或者为0,则为椭圆的顶点(一个为长轴的顶点,一个为短轴的顶点),则,终上所述:,即.设,则,则点H所在轨迹为圆,且圆的半径满足,故C正确.设,,由,得,得,得,所以切线的斜率为,切线的方程为,即,即,因为在切线上,,同理可得,由可知,在直线上,由可知,在直线上,所以直线的方程为,则.故D不正确.故选:AC23.(2023·全国·开滦第二中学校考模拟预测)(多选)设,分别为椭圆的左、右焦点,P为椭圆上第一象限内任意一点,,表示直线,的斜率,则下列说法正确的是(
)A.存在点P,使得成立 B.存在点P,使得成立C.存在点P,使得成立 D.存在点P,使得成立【答案】ABD【解析】由椭圆方程可得:,,对于A,由椭圆的性质可得:,又因为点P在第一象限内,所以,所以存在点P,使得成立,故选项A正确;对于B,设点,因为,所以,,则,因为,所以,所以,所以存在点P,使得,则成立,故选项B正确;对于C,因为,,若,则,因为点在第一象限内,所以,则可化为:,解得:不成立,所以不存在点P,使得成立,故选项C错误;对于D,由选项的分析可知:,所以存在点P,使得成立,故选项D正确,故选:ABD.24.(2023·全国·模拟预测)(多选)设直线l:,圆C:,若直线l与圆C恒有两个公共点A,B,则下列说法正确的是(
)A.r的取值范围是B.若r的值固定不变,则当时∠ACB最小C.若r的值固定不变,则的面积的最大值为D.若,则当的面积最大时直线l的斜率为1或【答案】BD【解析】A选项:因为直线l:,即,令,解得,所以直线l过定点,因为直线l与圆C恒有两个公共点,所以,故A错误;B选项:因为直线l过定点,所以当时,∠ACB最小,因为,所以此时直线l的斜率为,即,即,故B正确;C选项:设圆心C到直线l的距离为d,则的面积,因为,所以,①,即,则当时,的面积最大,且;②若,即,则函数S随着d的增大而增大,所以,综上的面积的最大值为或,故C错误;D选项:由C选项知,当时的面积最大,因为,所以,整理得,所以或,因为,所以直线l的斜率,所以或,故D正确.故选:BD.25.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)(多选)为抛物线的焦点,点在上且,则直线的方程可能为(
)A. B.C. D.【答案】BD【解析】抛物线的焦点坐标为,准线为,设,因为,所以,解得,所以,解得,所以或,则或,所以直线的方程为或,即或;故选:BD26(2023·辽宁·校联考模拟预测)(多选)已知F是抛物线的焦点,点在抛物线W上,过点F的两条互相垂直的直线,分别与抛物线W交于B,C和D,E,过点A分别作,的垂线,垂足分别为M,N,则(
)A.四边形面积的最大值为2B.四边形周长的最大值为C.为定值D.四边形面积的最小值为32【答案】ACD【解析】因为点在抛物线上,所以,故,,抛物线的焦点的坐标为,因为,,所以,当且仅当时,等号成立,所以四边形面积的最大值为2,故A正确.由,得,即,当且仅当时,等号成立,所以四边形周长的最大值为,故B不正确.设直线的方程为,联立消x得,方程的判别式,设,,则,则,同理得,,C正确.,所以,当且仅当时,等号成立,此时,故D正确.故选:ACD.27.(2023·云南·统考模拟预测)(多选)在平面直角坐标系中,动点P与两个定点和连线的斜率之积等于,记点P的轨迹为曲线E,则(
)A.E的方程为 B.E的离心率为C.E的渐近线与圆相切 D.过点作曲线E的切线仅有2条【答案】ACD【解析】设点,由已知得,整理得,所以点P的轨迹方程为,故A正确;又曲线E的离心率,故B不正确;圆的圆心到曲线E的渐近线的距离为,又圆的半径为1,故C正确;如图:曲线E的渐近线,则过点作曲线E的切线仅有2条故D正确.故选:ACD28.(2023·山东菏泽·统考一模)(多选)已知圆,下列说法正确有(
)A.对于,直线与圆都有两个公共点B.圆与动圆有四条公切线的充要条件是C.过直线上任意一点作圆的两条切线(为切点),则四边形的面积的最小值为4D.圆上存在三点到直线距离均为1【答案】BC【解析】对于选项A,因为,即:,所以,所以直线恒过定点,又因为,所以定点在圆O外,所以直线与圆O可能相交、相切、相离,即交点个数可能为0个、1个、2个.故选项A错误;对于选项B,因为圆O与动圆C有4条公切线,所以圆O与圆C相离,又因为圆O的圆心,半径,圆C的圆心,半径,所以,即:,解得:.故选项B正确;对于选项C,,又因为O到P的距离的最小值为O到直线的距离,即:,所以四边形PAOB的面积的最小值为.故选项C正确;对于选项D,因为圆O的圆心,半径,则圆心O到直线的距离为,所以,所以圆O上存在两点到直线的距离为1.故选项D错误.故选:BC.29.(2023·全国·模拟预测)(多选)在平面直角坐标系中,,点是圆上的动点,则(
)A.当的面积最大时,点的坐标为B.C.若点不在轴上,则平分D.当直线与圆相切时,【答案】CD【解析】对于A选项:由的面积,所以,要使得的面积最大,只需最大,由点为圆上的动点可得,所以的面积最大时,点的坐标为,所以A不正确;对于B选项:设,则,即,因为,所以,所以,所以B不正确;对于C选项:因为,所以,所以,延长到,使,连接,所以,所以,所以,因为,所以,所以,即平分,所以C正确;对于D选项:设直线的方程为,由直线与圆相切得所以,整理得,解得,所以,联立方程,所以消去得,解得,所以,点的坐标为或,显然有,所以D正确.故选:CD30.(2023·全国·模拟预测)(多选)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,,点到双曲线C的渐近线的距离为,直线l与双曲线C交于,两点,则(
)A.双曲线C的标准方程为B.若直线l过点,且A,B两点都在双曲线C的右支上,则C.若直线l过原点,为双曲线C上的一点,则直线PA,PB的斜率之积为D.若点,直线l的斜率存在且过点,则【答案】ABD【解析】A选项:由题意得,得,所以,①.不妨取双曲线C的一条渐近线,即,则由点到渐近线的距离为,得②.由①②得,,故双曲线C的标准方程为,所以A正确.B选项:易知直线l过,易知当直线l垂直于x轴时,取得最小值,将代入双曲线C的方程,得,所以,所以B正确.C选项:由题意知A,B关于原点对称,则.由,,两式作差得,即,则,所以C错误.D选项:由题意设直线l的方程为,代入双曲线方程并化简,得,所以,,所以,故,所以D正确.故选:ABD31.(2023·全国·模拟预测)已知为坐标原点,椭圆的左焦点为,直线与椭圆交于点,(在第一象限),,P为轴上一点,,面积的最大值为1,且直线与椭圆的另一个交点为,则当的面积最大时,下列结论正确的是(
)A. B.点为椭圆的右焦点C. D.的面积为【答案】AD【解析】如图,取椭圆的右焦点为,连接由对称性可得,所以,则椭圆C的方程为,又由题可知,将代入椭圆方程,得,得点M的坐标为,因为,所以,当且仅当,即时取等号,因为面积的最大值为1,所以,得,则,当的面积最大时,,则,,,故直线NP的方程为,代入椭圆方程,得,则,因为,所以与MQ不垂直;又,点Q到直线的距离为,故的面积为综上可知A,D正确,B,C错误;故选:AD.32.(2023·全国·模拟预测)(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,过的直线与C交于A,B两点,若,,则(
)A.B.椭圆C的离心率为C.若椭圆C的短轴长为2,则椭圆C的方程为D.直线的斜率的绝对值为【答案】AC【解析】解:由题知,,不妨设,则,即,由椭圆的定义可知:,所以,因为,即,解得,所以,显然,所以是以为直角的直角三角形,所以,故选项A正确;因为且,所以在中,由勾股定理知:,解得,故离心率,故选项B错误;由于,因为,可得,故椭圆方程为:,故选项C正确;根据对顶角相等可知等于直线的倾斜角,由于,,所以,在中,所以由余弦定理可得:,所以,所以选项D错误.故选:AC33.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)(多选)若椭圆的某两个顶点间的距离为4,则m的可能取值有(
)A. B. C. D.2【答案】BCD【解析】由题意可知,,若这两个顶点为长轴的两个端点时,;若这两个顶点为短轴的两个端点时,;若一个顶点短轴的端点,另一个为长轴的端点时,;故选:BCD34.(2023·福建漳州·统考二模)(多选)已知是双曲线的左、右焦点,且到的一条渐近线的距离为,为坐标原点,点,为右支上的一点,则(
)A. B.过点M且斜率为1的直线与C有两个不同的交点C. D.当四点共圆时,【答案】ACD【解析】设双曲线的半焦距为,一条渐近线为:因为到的一条渐近线的距离为,即,所以,又,所以,故A正确,对于B,双曲线的渐近线的斜率为1,所以过点M且斜率为1的直线为,联立,消去得:,只有一个交点,故B错误,对于C,由双曲线的定义知,,所以,因为为的中点,为右支上的一点,所以,所以,在中,由余弦定理得:,则有即,故C正确;对于D,当四点共圆时,所在的圆方程为,联立得,因为,所以,当点的坐标为时,,又,所以,当点的坐标为时,,又,所以,故D正确,故选:ACD.35.(2022·天津·统考高考真题)若直线与圆相交所得的弦长为,则_____.【答案】【解析】圆的圆心坐标为,半径为,圆心到直线的距离为,由勾股定理可得,因为,解得.故答案为:.36.(2022·全国·统考高考真题)已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是________________.【答案】13【解析】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为,直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,判别式,∴,∴,得,∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.故答案为:13.37.(2022·全国·统考高考真题)若双曲线的渐近线与圆相切,则_________.【答案】【解析】双曲线的渐近线为,即,不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,依题意圆心到渐近线的距离,解得或(舍去).故答案为:.38.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线的左焦点为F,过F且斜率为的直线交双曲线于点,交双曲线的渐近线于点且.若,则双曲线的离心率是_________.【答案】【解析】过且斜率为的直线,渐近线,联立,得,由,得而点在双曲线上,于是,解得:,所以离心率.故答案为:.39.(2022·全国·统考高考真题)设点,若直线关于对称的直线与圆有公共点,则a的取值范围是________.【答案】【解析】关于对称的点的坐标为,在直线上,所以所在直线即为直线,所以直线为,即;圆,圆心,半径,依题意圆心到直线的距离,即,解得,即;故答案为:40.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值______________.【答案】2(满足皆可)【解析】,所以C的渐近线方程为,结合渐近线的特点,只需,即,可满足条件“直线与C无公共点”所以,又因为,所以,故答案为:2(满足皆可)41.(2022·全国·统考高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为______________.【答案】【解析】[方法一]:三点共圆∵点M在直线上,∴设点M为,又因为点和均在上,∴点M到两点的距离相等且为半径R,∴,,解得,∴,,的方程为.故答案为:[方法二]:圆的几何性质由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线y=3x-4与直线的交点(1,-1).,的方程为.故答案为:42.(2022·全国·统考高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为____________.【答案】或或或.【解析】[方法一]:圆的一般方程依题意设圆的方程为,(1)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(2)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(3)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;故答案为:或或或.[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)设(1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(2)若圆过三点,设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;(3)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段的中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为;(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为,线段中垂线方程为,联立得,所以圆的方程为.故答案为:或或或.43.(2022·北京·统考高考真题)已知双曲线的渐近线方程为,则__________.【答案】【解析】对于双曲线,所以,即双曲线的标准方程为,则,,又双曲线的渐近线方程为,所以,即,解得;故答案为:44.(2022·全国·统考高考真题)写出与圆和都相切的一条直线的方程________________.【答案】或或【解析】[方法一]:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为,于是,故①,于是或,再结合①解得或或,所以直线方程有三条,分别为,,填一条即可[方法二]:设圆的圆心,半径为,圆的圆心,半径,则,因此两圆外切,由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意;又由方程和相减可得方程,即为过两圆公共切点的切线方程,又易知两圆圆心所在直线OC的方程为,直线OC与直线的交点为,设过该点的直线为,则,解得,从而该切线的方程为填一条即可[方法三]:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l时,因为,所以,设方程为O到l的距离,解得,所以l的方程为,当切线为m时,设直线方程为,其中,,由题意,解得,当切线为n时,易知切线方程为,故答案为:或或.45.(2021·全国·统考高考真题)若双曲线的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程___________.【答案】【解析】由题可知,离心率,即,又,即,则,故此双曲线的渐近线方程为.故答案为:.46.(2021·天津·统考高考真题)若斜率为的直线与轴交于点,与圆相切于点,则____________.【答案】【解析】设直线的方程为,则点,由于直线与圆相切,且圆心为,半径为,则,解得或,所以,因为,故.故答案为:.47.(2021·全国·统考高考真题)已知函数,函数的图象在点和点的两条切线互相垂直,且分别交y轴于M,N两点,则取值范围是_______.【答案】【解析】由题意,,则,所以点和点,,所以,所以,所以,同理,所以.故答案为:48(2021·全国·统考高考真题)已知双曲线的一条渐近线为,则C的焦距为_________.【答案】4【解析】由渐近线方程化简得,即,同时平方得,又双曲线中,故,解得(舍去),,故焦距.故答案为:4.49.(2021·全国·高考真题)已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为________.【答案】【解析】因为为上关于坐标原点对称的两点,且,所以四边形为矩形,设,则,所以,,即四边形面积等于.故答案为:.50.(2023·陕西西安·统考一模)已知双曲线C:的左,右焦点分别为,,过的直线与圆相切于点Q,与双曲线的右支交于点P,若线段PQ的垂直平分线恰好过右焦点,则双曲线C的渐近线方程______.【答案】【解析】如图所示:线段PQ的垂直平分线交于,连接,,,,是中点,故是中点,,又是中点,故,,中:,整理得到,故渐近线方程为:.故答案为:52.(2023·全国·开滦第二中学校考模拟预测)已知,分别为双曲线(,)的左、右焦点,P为双曲线右支上任意一点,若的最小值为2c,,则该双曲线的离心率是______.【答案】【解析】设,则,由双曲线的定义知,∴,,当,即时,,不符合题意;当,即时,在上单调递增,所以当时取得最小值,故,化简得,即,解得(舍)或,满足.综上所述,该双曲线的离心率是.故答案为:.53.(2023·四川成都·成都七中校考二模)点M是双曲线渐近线上一点,若以M为圆心的圆与圆C:x2+y2-4x+3=0相切,则圆M的半径的最小值等于________.【答案】【解析】不妨设点M是渐近线2x-y=0上一点.∵圆C:x2+y2-4x+3=0的标准方程为,∴圆心C(2,0),半径R=1.若圆M的半径最小,则圆M与圆C外切,且直线MC与直线2x-y=0垂直.因此圆M的半径的最小值rmin=|MC|min-R.由于,故.故答案为:54.(2023·四川·校联考一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,是E上一点,直线与E的另一个交点为B,则的周长为______.【答案】10【解析】由题意,点在双曲线的右支上,点在双曲线的左支上,根据双曲线的定义,,,从而,又,,,,故,所以的周长,故答案为:10.55.(2023·全国·深圳中学校联考模拟预测)已知双曲线()的两条渐近线所成角为60°,则______.【答案】2或6【解析】双曲线的渐近线方程为,为其两条渐近线,点分别为轴上的点,当时,有双曲线的对称性可知,则,所以,则;当时,有双曲线的对称性可知,所以,则;故答案为:2或6.56.(2023·山西忻州·统考模拟预测)已知双曲线C:的右焦点为F,直线l:与双曲线C交于A,B两点,若,则双曲线C的离心率是__________.【答案】【解析】不妨设A在第一象限,则△AFO(O为坐标原点)为直角三角形,则,.设双曲线C的左焦点为F',由双曲线的对称性可知,则,即,整理得,从而,解得.因为,所以.故答案为:.57.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,若在C上存在点P(不是顶点),使得,则C的离心率的取值范围为______.【答案】【解析】设与轴交点,连接,由对称性可知,,如图所示,又∵,∴,∴.又∵,∴,在中,,∴,∴,由,且三角形的内角和为,,即,则综上,.故答案为:.58.(2023·山东·烟台二中校考模拟预测)经过三点中的两点且圆心在直线上的圆的标准方程为_____.(写出一个即可)【答案】(或或,写出一个即可)【解析】若选,则圆心在直线上,又在直线上,故圆心坐标为,半径为,故所求圆的标准方程为;若选,则以这两点为端点的线段的中点为,所以其垂直平分线的方程为,即,由,得,
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