2025年高考数学一轮复习-圆锥曲线的综合问题(定值 最值 范围 )-专项训练【含解析】   _第1页
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文档简介

答案第=page11页,共=sectionpages22页2025年高考数学一轮复习-圆锥曲线的综合问题(定值最值范围)-专项训练(原卷版)【练基础】单选题1.(2024·广东广州·统考一模)已知抛物线的顶点为坐标原点,焦点任铀上,过点的且线交于两点,且,线段的中点为,则直线的斜率的取大值为(

)A. B. C. D.12.(2024·河南郑州·统考一模)过抛物线的焦点F作直线交抛物线于、两点,若,则的值为(

)A.4 B.6 C.8 D.103.(2024·全国·高三专题练习)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.4.(2024·江西上饶·统考一模)双曲线C:的左,右焦点分别为,,过作垂直于x轴的直线交双曲线于A,B两点,则的内切圆半径等于(

)A. B. C. D.25.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线C:的离心率为,,分别是C的左、右焦点,经过点且垂直于C的一条渐近线的直线l与C交于A,B两点,若的面积为64,则C的实轴长为(

)A.6 B.8 C.12 D.166.(2024·陕西安康·统考二模)设抛物线C:的焦点是F,直线l与抛物线C相交于A,B两点,且,过弦AB的中点P作的垂线,垂足为Q,则的最小值为(

)A. B.3 C. D.7.(2024·辽宁阜新·校考模拟预测)若椭圆的左右焦点为、,过和点的直线交椭圆于M、N两点,若P(0,m)满足,则m的取值范围为(

)A. B. C. D.8.(2024·内蒙古·校联考模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点作两条互相垂直的直线,且直线分别与抛物线交于和,则的最小值是(

)A. B. C. D.二、多选题9.(2024·安徽·统考一模)已知为坐标原点,点,线段的中点在抛物线上,连接并延长,与交于点,则(

)A.的准线方程为 B.点为线段的中点C.直线与相切 D.在点处的切线与直线平行10.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆:,,点为椭圆外一点,过点作椭圆的两条不同的切线,,切点分别为,.已知当点在圆上运动时,恒有.则(

)A.B.若矩形的四条边均与椭圆相切,则矩形的面积的最小值为14C.若点的运动轨迹为,则原点到直线的距离恒为1D.若直线,的斜率存在且其斜率之积为,则点在椭圆上运动11.(2024·全国·模拟预测)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12.(2024·安徽淮北·统考一模)已知曲线,直线l过点交于A,B两点,下列命题正确的有(

)A.若A点横坐标为8,则B.若,则的最小值为6C.原点O在AB上的投影的轨迹与直线有且只有一个公共点D.若,则以线段AB为直径的圆的面积是三、填空题13.(2024·福建福州·统考二模)已知椭圆C:,直线l与C在第二象限交于A,B两点(A在B的左下方),与x轴,y轴分别交于点M,N,且|MA|:|AB|:|BN|=1:2:3,则l的方程为__________.14.(2024·贵州贵阳·统考一模)抛物线,圆,直线l过圆心M且与抛物线E交于A,B与圆M交于C,D.若,则___________.15.(2024·内蒙古赤峰·统考模拟预测)抛物线的焦点为F,过C上一点P作C的准线l的垂线,垂足为A,若直线的斜率为,则的面积为______.16.(2024·陕西·西安市西光中学校联考一模)点A,B是抛物线C:上的两点,F是抛物线C的焦点,若,AB中点D到抛物线C的准线的距离为d,则的最小值为________.四、解答题17.(2024·广东广州·统考一模)已知椭圆的离心率为,以C的短轴为直径的圆与直线相切.(1)求C的方程;(2)直线:与C相交于A,B两点,过C上的点P作x轴的平行线交线段AB于点Q,直线OP的斜率为(O为坐标原点),△APQ的面积为.的面积为,若,判断是否为定值?并说明理由.18.(2024·山东泰安·统考一模)已知椭圆:的左,右焦点分别为,,离心率为,是椭圆上不同的两点,且点在轴上方,,直线,交于点.已知当轴时,.(1)求椭圆的方程;(2)求证:点在以,为焦点的定椭圆上.【提能力】一、单选题19.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为,过且斜率大于零的直线与相交于,两点,若直线与抛物线相切,则(

)A.4 B.6 C.8 D.1020.(2024·全国·模拟预测)已知抛物线C:,O为坐标原点,A,B是抛物线C上两点,记直线OA,OB的斜率分别为,,且,直线AB与x轴的交点为P,直线OA、OB与抛物线C的准线分别交于点M,N,则△PMN的面积的最小值为(

)A. B. C. D.21.(2024·广西梧州·统考一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为双曲线右支上的动点,过作两渐近线的垂线,垂足分别为,.若圆与双曲线的渐近线相切,则下列结论正确的有(

)个.①;②为定值;③双曲线的离心率;④当点异于顶点时,△的内切圆的圆心总在直线上.A.1 B.2 C.3 D.422.(2024·江西景德镇·统考模拟预测)已知双曲线:的左、右顶点为P、Q,点D在双曲线上且位于第一象限,若且,则(

)A. B. C. D.23.(2022·全国·高三专题练习)已知O为坐标原点,焦点在x轴上的曲线C:的离心率满足,A,B是x轴与曲线C的交点,P是曲线C上异于A,B的一点,延长PO交曲线C于另一点Q,则的取值范围是(

)A. B. C. D.24.(2022·广东广州·统考一模)双曲线的左,右焦点分别为,过作垂直于轴的直线交双曲线于两点,的内切圆圆心分别为,则的面积是(

)A. B. C. D.25.(2024春·甘肃张掖·高三高台县第一中学统考期末)椭圆的左、右顶点分别为,点在上,且直线斜率取值范围是,那么直线斜率取值范围是(

)A. B.C. D.26.(2022·青海西宁·湟川中学校考一模)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C在第一、四象限分别交于点A,B,与圆相切,则的值等于(

)A. B. C. D.二、多选题27.(2024·山东临沂·统考一模)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28.(2024·浙江·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,准线与x轴的交点为M,过点F的直线l与抛物线C相交于A,B两点(点A在第一象限),过A,B点作准线的垂线,垂足分别为.设直线l的倾斜角为,当时,.则下列说法正确的是(

)A.有可能为直角B.C.Q为抛物线C上一个动点,为定点,的最小值为D.过F点作倾斜角的角平分线FP交抛物线C于P点(点P在第一象限),则存在,使29.(2024·全国·开滦第二中学校考模拟预测)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30.(2024·山东济宁·统考一模)已知,是椭圆:()与双曲线:()的公共焦点,,分别是与的离心率,且是与的一个公共点,满足,则下列结论中正确的是(

)A. B.C.的最大值为 D.的最大值为三、填空题31.(2024·陕西咸阳·陕西咸阳中学校考模拟预测)已知拋物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,在抛物线的准线上,且满足,则直线的方程为___________.32.(2024秋·湖南湘潭·高三校联考期末)已知双曲线的右焦点为,直线与双曲线相交于两点,点,以为直径的圆与相交于两点,若为线段的中点,则__________.33.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)设F为双曲线的右焦点,A,B分别为双曲线E的左右顶点,点P为双曲线E上异于A,B的动点,直线l:x=t使得过F作直线AP的垂线交直线l于点Q时总有B,P,Q三点共线,则的最大值为____________.34.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆,斜率为的直线分别交轴负半轴、轴负半轴于、两点,交于、两点,点在轴上方,过点作轴的平行线交于、两点,则面积的最大值为________.四、解答题35.(2024·陕西咸阳·陕西咸阳中学校考模拟预测)已知椭圆的离心率为,过椭圆的焦点且与长轴垂直的弦长为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点作直线交椭圆于两点,交直线于点,若,求证:为定值.36.(2024春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)已知双曲线E:与直线l:相交于A、B两点,M为线段AB的中点.(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;(2)若l与双曲线E的两条渐近线分别相交于C、D两点,问:是否存在实数k,使得A、B是线段CD的两个三等分点?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.37.(2024·全国·高三专题练习)如图,已知,直线l:,P为平面上的动点,过点P作l的垂线,垂足为点Q,且.(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)过点F的直线与轨迹C交于A,B两点,与直线l交于点M,设,,证明定值,并求的取值范围.38.(2024·全国·高三专题练习)已知椭圆经过点,且椭圆的长轴长为.(1)求椭圆的方程;(2)设经过点的直线与椭圆相交于、两点,点关于轴的对称点为,直线与轴相交于点,求的面积的取值范围.2025年高考数学一轮复习-圆锥曲线的综合问题(定值最值范围)-专项训练(原卷版)【练基础】一、单选题1.(2024·广东广州·统考一模)已知抛物线的顶点为坐标原点,焦点任铀上,过点的且线交于两点,且,线段的中点为,则直线的斜率的取大值为(

)A. B. C. D.1【答案】A【分析】根据给定条件,设出抛物线C及直线PQ的方程,借助垂直关系求出抛物线方程及点M的坐标,再用斜率坐标公式建立函数,利用均值不等式求解作答.【详解】依题意,抛物线的焦点在x轴的正半轴上,设的方程为:,显然直线不垂直于y轴,设直线PQ的方程为:,点,由消去x得:,则有,由得:,解得,于是抛物线:的焦点,弦的中点的纵坐标为,则点,显然直线的斜率最大,必有,则直线的斜率,当且仅当,即时取等号,所以直线的斜率的取大值为.故选:A2.(2024·河南郑州·统考一模)过抛物线的焦点F作直线交抛物线于、两点,若,则的值为(

)A.4 B.6 C.8 D.10【答案】B【分析】利用抛物线的定义结合已知计算即可.【详解】抛物线的焦点为,准线方程为由抛物线的定义可得,故选:B3.(2024·全国·高三专题练习)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【分析】确定,,,当M,N,P三点共线时的值最大,计算,根据余弦定理得到,计算面积即可.【详解】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:D4.(2024·江西上饶·统考一模)双曲线C:的左,右焦点分别为,,过作垂直于x轴的直线交双曲线于A,B两点,则的内切圆半径等于(

)A. B. C. D.2【答案】C【分析】由已知求出的值,找出的坐标,即可求出,,由等面积法即可求出内切圆的半径.【详解】由双曲线,知,所以,所以,所以过作垂直于轴的直线为,代入中,解出,,所以,,设的内切圆半径为,在中,由等面积法得:所以,解得:.故选:C.5.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线C:的离心率为,,分别是C的左、右焦点,经过点且垂直于C的一条渐近线的直线l与C交于A,B两点,若的面积为64,则C的实轴长为(

)A.6 B.8 C.12 D.16【答案】B【分析】由离心率得到双曲线的渐近线方程,联立方程由韦达定理得、,代入中计算可得结果.【详解】∵,∴,即:,,∴渐近线方程为.由题意知,不妨设直线l的方程为,,消去x得,则,设,,则,,所以,解得,即:,故双曲线C的实轴长为8.故选:B.6.(2024·陕西安康·统考二模)设抛物线C:的焦点是F,直线l与抛物线C相交于A,B两点,且,过弦AB的中点P作的垂线,垂足为Q,则的最小值为(

)A. B.3 C. D.【答案】A【分析】设,,过点A,B分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为.由抛物线定义及梯形中位线定理可得,又由余弦定理可得,则可得,后利用基本不等式可得答案.【详解】设,,过点A,B分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为则,.因为点P为弦AB的中点,根据梯形中位线定理可得,P到抛物线C的准线的距离为,因为,所以在AFB中,由余弦定理得,所以,当且仅当时取等号.所以,最小值为.故选:A.7.(2024·辽宁阜新·校考模拟预测)若椭圆的左右焦点为、,过和点的直线交椭圆于M、N两点,若P(0,m)满足,则m的取值范围为(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】写出直线MN的方程,与椭圆方程联立,写出,解不等式.【详解】设,,过和的直线为,联立,消去y,得,所以,,则,,,所以,解得.故选:D.【点睛】方法点睛:将坐标的数量积,用坐标表示,即将直线方程与椭圆方程联立得到韦达定理式,再将其整体代入即可得到关于m的不等式.8.(2024·内蒙古·校联考模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点作两条互相垂直的直线,且直线分别与抛物线交于和,则的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】设,与抛物线方程联立可得韦达定理的结论,结合抛物线焦点弦长公式可求得,同理可得,从而得到,由,利用基本不等式可取得最小值.【详解】由抛物线方程得:;由题意知:直线的斜率存在且不为,设,,,由得:,,此时,,,同理可得:,,(当且仅当,即时取等号),的最小值为.故选:B.二、多选题9.(2024·安徽·统考一模)已知为坐标原点,点,线段的中点在抛物线上,连接并延长,与交于点,则(

)A.的准线方程为 B.点为线段的中点C.直线与相切 D.在点处的切线与直线平行【答案】BCD【分析】将代入抛物线得,则得到其准线方程,则可判断A,联立直线的方程与抛物线方程即可得到,即可判断B,利用导数求出抛物线在点处的切线方程,令,则可判断C,再次利用导数求出抛物线在处的切线斜率,则可判断D.【详解】对A,根据中点公式得,将其代入得,则,所以抛物线的准线方程为,故A错误,对B,,则直线的斜率为,则直线的方程为,将其代入得,解得或0(舍去),此时,则,所以为中点,故B正确;对C,,即,则,故抛物线在点处的切线的斜率为,故切线方程为,令得,所以直线为的切线,故C正确;对D,抛物线在处的切线方程的斜率为,而直线的斜率为,则两直线的斜率相等,且两直线显然不可能重合,所以在点处的切线与直线平行.故选:BCD.10.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆:,,点为椭圆外一点,过点作椭圆的两条不同的切线,,切点分别为,.已知当点在圆上运动时,恒有.则(

)A.B.若矩形的四条边均与椭圆相切,则矩形的面积的最小值为14C.若点的运动轨迹为,则原点到直线的距离恒为1D.若直线,的斜率存在且其斜率之积为,则点在椭圆上运动【答案】BC【分析】根据点在圆上运动时,恒有,设过的直线为,代入椭圆方程后利用,得到关于的一元二次方程,确定方程的两根为,由,即可得的值,从而判断A;讨论直线的斜率求得各情况下,,即可得矩形,结合不等式求得最值来判断B;根据椭圆上一点的切线方程结论,确定切线,的方程,结合点的运动轨迹为,可得切点弦所在直线方程,即可求得原点到直线的距离来判断C;设,,过的直线为,代入椭圆方程后利用,得到关于的一元二次方程,确定方程的两根为,由,可得所满足的方程,即可判断D.【详解】当平行于轴时,恰好平行于轴,,,,满足,将代入圆有,得;当不平行于轴时,设,,则,过的直线为,联立得,令得,整理得,且此方程的两根为,则,又,所以,得,所以;综上,,故A不正确;椭圆的方程为,若矩形的四条边均与椭圆相切,①当的斜率为0时,,,此时,②当的斜率不存在时,,,此时,③当的斜率存在且不为0时,设直线,直线,,联立,消去得,,化简得,同理可得,所以两平行线和的距离,以代替,可得两平行线和的距离,所以矩形的对角线,根据基本不等式,当且仅当,即时等号成立,因为,所以矩形面积的最大值为14,故B正确;下证:任一椭圆在其上面的点,处的切线方程均可写为设椭圆在点,处的切线方程为,则,令得,所以,所以,则切线方程为整理得.对于椭圆:,设切点坐标为,,,,则切线,的方程分别为,,若点的运动轨迹为,设点,则,又两切线均过点,可得,,点,的坐标都适合方程,故直线的方程是,即,所以原点到直线的距离为,故C正确;设,,过得直线为,联立得,令得,整理得,且此方程的两根为,则,又直线,的斜率存在且其斜率之积为,所以,得,故点在双曲线上运动,故D不正确.故选:BC.【点睛】关键点睛:解决本题的关键是确定直线与椭圆相切时,切线斜率之间的关系需要联立切线与椭圆方程得判别式为零,则得到关于斜率的一元二次方程,由韦达定理即可得切线斜率之积的关系,即可结合轨迹方程可得相关结论;对于直线与椭圆相切的切线方程问题,利用直线与椭圆相切,得切点坐标与直线斜率与截距的关系,可得椭圆上一点,处的切线方程均可写为;对于切点弦问题,根据上述切线方程及两切线的交点,由直线方程特点,即可得切点弦方程.11.(2024·全国·模拟预测)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【分析】根据离心率可得,根据求出,可得,可得椭圆方程为,故A正确;联立直线与椭圆方程,根据判别式大于0可知B不正确;根据题意求出可知C正确;根据导数的几何意义求出切线方程,再求出切点弦的方程,可知D不正确.【详解】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:AC【点睛】关键点点睛:C选项中,求出为定值是解题关键,D选项中,利用导数的几何意义求出切线方程是解题关键.12.(2024·安徽淮北·统考一模)已知曲线,直线l过点交于A,B两点,下列命题正确的有(

)A.若A点横坐标为8,则B.若,则的最小值为6C.原点O在AB上的投影的轨迹与直线有且只有一个公共点D.若,则以线段AB为直径的圆的面积是【答案】BCD【分析】对A选项将点的横坐标代入,求出点A的坐标,进而求出直线方程,联立直线及抛物线方程,由弦长即可求出弦长;对B选项作图可知,过点A作准线的垂线,垂足为,当三点共线时取最小值,即可求得最小值;对C选项根据题意,得出原点O在AB上的投影的轨迹,联立方程由判别式即可判断公共点的个数;对D选项设出AB直线方程,联立直线与抛物线方程,由结合得出直线方程,再由弦长公式计算出线段AB的长度即可判断【详解】对于A,易得是抛物线的焦点,若A点横坐标为8,则,即或,根据抛物线的对称性可得两种情况计算出的相同,再此取计算.所以l的直线方程是即,直线与相交,联立方程得,,得,,故A错误;对于B,过点A作准线的垂线,垂足为,则,当三点共线时取最小值,此时最小值为,故B正确;对于C,设原点在直线上的投影为,的中点为,因为,所以,所以为直角三角形,所以,根据几何性质及圆的定义可知点的轨迹方程为,联立得,解得,所以直线与只有一个交点,故C正确;对于D,设直线的方程为,联立得所以,因为,而,所以,所以,所以所以,解得,则,所以,,所以以线段AB为直径的圆的面积是,故D正确.故选:BCD.三、填空题13.(2024·福建福州·统考二模)已知椭圆C:,直线l与C在第二象限交于A,B两点(A在B的左下方),与x轴,y轴分别交于点M,N,且|MA|:|AB|:|BN|=1:2:3,则l的方程为__________.【答案】【分析】由题意可得点为线段中点,设点坐标为,求出A点坐标,代入椭圆方程解出点的坐标即可得解.【详解】如图,由条件得点为线段中点,设点坐标为,得,由得坐标为,将坐标分别代入中,得解得

则坐标分别为、,故直线方程为,即,所以直线的方程为.故答案为:14.(2024·贵州贵阳·统考一模)抛物线,圆,直线l过圆心M且与抛物线E交于A,B与圆M交于C,D.若,则___________.【答案】##【分析】设直线的方程为,由题意可知圆的圆心为弦的中点,据此联立直线与抛物线方程,由根与系数的关系即可求出,再由弦长公式即可得解.【详解】由可得,故圆心,半径,因为直线l过圆心M且,所以,,即为的中点,显然,直线斜率为0时,不符合题意,设直线的方程为,联立,消元得,设,由,所以,由为的中点可知,,即,所以,所以.故答案为:15.(2024·内蒙古赤峰·统考模拟预测)抛物线的焦点为F,过C上一点P作C的准线l的垂线,垂足为A,若直线的斜率为,则的面积为______.【答案】##7.5【分析】设,则,由的斜率解得,再将代入抛物线方程可得,进而可得的面积.【详解】由抛物线的方程可得,准线方程为,设,由题意可得,则,解得n=3,将代入抛物线方程可得,解得,即,则,所以的面积.故答案为:.16.(2024·陕西·西安市西光中学校联考一模)点A,B是抛物线C:上的两点,F是抛物线C的焦点,若,AB中点D到抛物线C的准线的距离为d,则的最小值为________.【答案】【分析】由抛物线几何性质可得,再由余弦定理和基本不等式可得.【详解】在中,,易得,当且仅当时等号成立.故答案为:.四、解答题17.(2024·广东广州·统考一模)已知椭圆的离心率为,以C的短轴为直径的圆与直线相切.(1)求C的方程;(2)直线:与C相交于A,B两点,过C上的点P作x轴的平行线交线段AB于点Q,直线OP的斜率为(O为坐标原点),△APQ的面积为.的面积为,若,判断是否为定值?并说明理由.【答案】(1);(2)是定值,.【分析】(1)利用椭圆离心率及圆的切线性质,建立关于的方程组,解方程组作答.(2)由给定的面积关系可得直线PQ平分,进而可得直线的斜率互为相反数,再联立直线与椭圆方程,利用韦达定理结合斜率坐标公式计算判断作答.【详解】(1)由椭圆的离心率为得:,即有,由以C的短轴为直径的圆与直线相切得:,联立解得,所以C的方程是.(2)为定值,且,因为,则,因此,而,有,于是平分,直线的斜率互为相反数,即,设,由得,,即有,而,则,即于是,化简得:,且又因为在椭圆上,即,即,,从而,,又因为不在直线上,则有,即,所以为定值,且.【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.18.(2024·山东泰安·统考一模)已知椭圆:的左,右焦点分别为,,离心率为,是椭圆上不同的两点,且点在轴上方,,直线,交于点.已知当轴时,.(1)求椭圆的方程;(2)求证:点在以,为焦点的定椭圆上.【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据椭圆的离心率及当轴时,,代入椭圆方程,列方程即可求得的值,从而得椭圆的方程;(2)由,则设直线的方程为,所以直线的方程为,设,,,,代入椭圆方程可得坐标关系,可得的表达式,由平行线分线段成比例可得,,结合椭圆的定义即可证得为定值,从而得结论.【详解】(1)由题知,,点在椭圆C上,则,解得,所以椭圆C的方程为;(2)证明:∵,且点A在x轴上方∴设,,,,设直线的方程为,则直线的方程为,由,得,∴或(舍),∴同理,所以,由,得∴∴又点B在椭圆C上,∴,则∴同理:,所以∴又,∴∴点P在以,为焦点的定椭圆上.【提能力】一、单选题19.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为,过且斜率大于零的直线与相交于,两点,若直线与抛物线相切,则(

)A.4 B.6 C.8 D.10【答案】C【分析】由已知设直线的方程为,,由直线与抛物线相切,列方程求,联立直线与抛物线的方程,利用设而不求法结合弦长公式求.【详解】抛物线的焦点的坐标为,由已知可设直线的方程为,,因为直线与抛物线相切,所以只有一组解,所以方程有且只有一个根,故,又,所以,联立,消,得,方程的判别式,设,则,所以,故选:C.20.(2024·全国·模拟预测)已知抛物线C:,O为坐标原点,A,B是抛物线C上两点,记直线OA,OB的斜率分别为,,且,直线AB与x轴的交点为P,直线OA、OB与抛物线C的准线分别交于点M,N,则△PMN的面积的最小值为(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】设出A、B的坐标,由解得的值,再分别求出点M、点N的坐标,求得的式子,研究恒过x轴上的定点可得点P的坐标,进而用方法1基本不等式或方法2函数思想求得三角形面积的最小值.【详解】设,,则,,∴∴,∴设:,令得:,∴,同理:∴,设:,,,,又∵,∴,解得:,∴:恒过点,∴与x轴交点P的坐标为,即:,∴点P到准线的距离为8+1=9.方法1:,当且仅当时取等号.∴,∴△PMN的面积的最小值为.方法2:∵∴,当且仅当m=0时取得最小值.∴,∴△PMN的面积的最小值为.故选:D.21.(2024·广西梧州·统考一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为双曲线右支上的动点,过作两渐近线的垂线,垂足分别为,.若圆与双曲线的渐近线相切,则下列结论正确的有(

)个.①;②为定值;③双曲线的离心率;④当点异于顶点时,△的内切圆的圆心总在直线上.A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】由双曲线渐近线方程,圆圆心,半径是1,应用点线距离公式列方程求,设有,由点线距离公式写出,直接用离心率定义求双曲线离心率,根据圆切线性质及双曲线定义可得,进而确定内切圆的圆心的位置.【详解】由题意,双曲线渐近线方程是,圆的圆心,半径是1,则,可得(舍去),①错误.设,则,即,渐近线方程是,则,,为常数,②正确;由,所以,离心率为,③正确;设△的内切圆与三边切点分别为,,,如图,由圆的切线性质知,所以,因此内心在直线,即直线上,④正确;故选:C22.(2024·江西景德镇·统考模拟预测)已知双曲线:的左、右顶点为P、Q,点D在双曲线上且位于第一象限,若且,则(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】设,则,由得出,再由正弦定理得出.【详解】如图所示,设,则,设,则,即,由双曲线方程可得,所以,又,,则,解得,则,在三角形中,由正弦定理,可得故选:D23.(2022·全国·高三专题练习)已知O为坐标原点,焦点在x轴上的曲线C:的离心率满足,A,B是x轴与曲线C的交点,P是曲线C上异于A,B的一点,延长PO交曲线C于另一点Q,则的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由离心率的范围可知曲线为椭圆,根据离心率与的关系得到的范围,然后利用斜率公式表示出,进而求出其范围.【详解】由解得,所以曲线C是椭圆.因椭圆C的焦点在x轴上,则.因为,所以,不妨设,,,,由题意知,则,即,.故选:A.24.(2022·广东广州·统考一模)双曲线的左,右焦点分别为,过作垂直于轴的直线交双曲线于两点,的内切圆圆心分别为,则的面积是(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由题意画出图,由已知求出的值,找出的坐标,由的内切圆圆心分别为,进行分析,由等面积法求出内切圆的半径,从而求出的底和高,利用三角形的面积公式计算即可.【详解】由题意如图所示:由双曲线,知,所以,所以,所以过作垂直于轴的直线为,代入中,解出,由题知的内切圆的半径相等,且,的内切圆圆心的连线垂直于轴于点,设为,在中,由等面积法得:由双曲线的定义可知:由,所以,所以,解得:,因为为的的角平分线,所以一定在上,即轴上,令圆半径为,在中,由等面积法得:,又所以,所以,所以,,所以,故选:A.25.(2024春·甘肃张掖·高三高台县第一中学统考期末)椭圆的左、右顶点分别为,点在上,且直线斜率取值范围是,那么直线斜率取值范围是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】设,再根据表达推导可得,进而根据直线斜率取值范围求解即可.【详解】设,则,,,于是,故.∵∴.故选:B.26.(2022·青海西宁·湟川中学校考一模)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C在第一、四象限分别交于点A,B,与圆相切,则的值等于(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】直线l方程为,根据相切得到,联立方程,解得,,得到答案.【详解】直线l的斜率存在,设为k,直线l过点,得直线l的方程为,即.由直线l与圆相切,得,解得.不妨取,设,,易知,联立,消去y,整理得,则,,则,故选:D二、多选题27.(2024·山东临沂·统考一模)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【分析】根据题设和抛物线和性质得到点,,将点代入抛物线的方程得到,从而求出直线的方程,联立直线和抛物线得到点的坐标,即可判断选项A和C,又结合直线和直线得到点,即可判断B选项,若平分,得到,转化为直线斜率和直线的斜率的关系式即可求出.【详解】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.28.(2024·浙江·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,准线与x轴的交点为M,过点F的直线l与抛物线C相交于A,B两点(点A在第一象限),过A,B点作准线的垂线,垂足分别为.设直线l的倾斜角为,当时,.则下列说法正确的是(

)A.有可能为直角B.C.Q为抛物线C上一个动点,为定点,的最小值为D.过F点作倾斜角的角平分线FP交抛物线C于P点(点P在第一象限),则存在,使【答案】ABD【分析】根据给定条件,求出抛物线方程,再逐项分析、计算判断作答.【详解】依题意,点,准线方程为,设,直线,由消去x得:,,当时,,,,解得,抛物线,,对于A,当时,,有,为直角,A正确;对于B,,,,,因此,即,而,则,B正确;对于C,显然点E在抛物线C内,,当且仅当点Q是直线EF与抛物线C的交点时取等号,C错误;对于D,由,,得,,同理,,令,而,解得,则,D正确.故选:ABD29.(2024·全国·开滦第二中学校考模拟预测)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【分析】根据椭圆的性质逐项进行分析即可判断.【详解】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.30.(2024·山东济宁·统考一模)已知,是椭圆:()与双曲线:()的公共焦点,,分别是与的离心率,且是与的一个公共点,满足,则下列结论中正确的是(

)A. B.C.的最大值为 D.的最大值为【答案】BD【分析】根据共焦点得到,A错误,计算,,得到,B正确,设,,代入计算得到C错误,D正确,得到答案.【详解】对选项A:椭圆和双曲线共焦点,故,错误;对选项B:,即,,,故,,故,即,即,正确;对选项C:设,,,若最大值为,则,,,即,不成立,错误;对选项D:设,,,,若最大值为,则,,,即,,,成立,正确;故选:BD【点睛】关键点睛:本题考查了椭圆和双曲线的离心率相关问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中利用三角换元求最值可以简化运算,是解题的关键.三、填空题31.(2024·陕西咸阳·陕西咸阳中学校考模拟预测)已知拋物线,过焦点的直线与抛物线交于两点,在抛物线的准线上,且满足,则直线的方程为___________.【答案】【分析】根据准线方程求得,也即求得抛物线的方程,设直线,联立直线的方程和抛物线方程,化简写出根与系数关系,结合抛物线的性质求得,进而求得直线的方程.【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,得,所以抛物线的方程为,因为,所以在以为直径的圆上.由抛物线性质可知为切点,所以圆心纵坐标为.设直线,点,联立方程组,可得,所以,所以,直线.故答案为:32.(2024秋·湖南湘潭·高三校联考期末)已知双曲线的右焦点为,直线与双曲线相交于两点,点,以为直径的圆与相交于两点,若为线段的中点,则__________.【答案】2【分析】根据直线与双曲线的位置关系确定交点坐标关系,利用直线和圆的几何性质,即可求得的长.【详解】解:如图,由题可知,的坐标为,设,联立方程组,可得,则,.因为为线段的中点,所以的坐标为.又以为直径的圆与相交于两点,所以,所以,解得,又,所以,所以,故.故答案为:2.33.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)设F为双曲线的右焦点,A,B分别为双曲线E的左右顶点,点P为双曲线E上异于A,B的动点,直线l:x=t使得过F作直线AP的垂线交直线l于点Q时总有B,P,Q三点共线,则的最大值为____________.【答案】##1.25【分析】设出直线方程,与双曲线的方程联立,韦达定理表示出A与P的关系,根据三点B,P,Q共线,求得Q点坐标的横坐标表示出t,然后运用设参数m法化简,最后根据二次函数的性质求出最大值.【详解】设,,联立整理得:;所以,得到,所以;过F作直线PA的垂线与直线交于Q,因为B,Q,P三点共线,所以Q是直线与BP的交点,Q是与的交点所以得,所以设则所以当时,即m=2即时,取得最大值.故答案为:【点睛】方法点睛:(1)联立方程,根据韦达定理表示出坐标关系式;按照题目中给出的关系,构建关系式,表示出所求变量;(2)在计算推理的过程中运用整体转化,化简函数式,从而得到二次函数或者不等式,求得最值;本题的解题的关键是,表示出Q点的交点坐标,找到与t有关的解析式.34.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆,斜率为的直线分别交轴负半轴、轴负半轴于、两点,交于、两点,点在轴上方,过点作轴的平行线交于、两点,则面积的最大值为________.【答案】【分析】设直线的方程为,根据题意求得,求出点的横坐标,以及,求出点到直线的距离,利用三角形的面积可得出,令,利用导数法求出函数在上的最大值,即可得出面积的最大值.【详解】设直线的方程为,由题意可知,直线交轴负半轴于点,设点、,则,联立可得,,由于,解得,因为,可得,解方程可得,所以,,所以,,所以,,可得,故,直线的方程为,联立可得,所以,,,所以,点到直线的距离为,所以,,令,则,令,其中,则,令,可得,当时,;当时,,,因为,故当时,,则,当时,,则.所以,函数在上单调递增,在上单调递减,故当,因为,故,故.故答案为:.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.四、解答题35.(2024·陕西咸阳·陕西咸阳中学校考模拟预测)已知椭圆的离心率为,过椭圆的焦点且与长轴垂直的弦长为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点作直线交椭圆于两点,交直线于点,若,求证:为定值.【答案】(1);(2)证明见解析.【分析】

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