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第三章 圆锥曲线的方程(A卷·知识通关练)
核心知识1 椭圆的定义与方程
1.(多选题)(2022·江苏·南京二十七中高二开学考试)点 , 为椭圆C的两个焦点,若椭圆C上存
在点P,使得 ,则椭圆C方程可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】设椭圆方程为 ,
设椭圆上顶点为B,椭圆 上存在点 ,使得 ,
则需 ,
,
即 , , ,
则 ,所以选项AC满足.
故选:AC.
2.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高二期中)椭圆 上点 到上焦点的距离为4,则点
到下焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
【答案】A
【解析】椭圆 ,所以 ,即 ,设上焦点为 ,下焦点为 ,则 ,
因为 ,所以 ,即点 到下焦点的距离为 ;
故选:A
3.(2022·上海市虹口高级中学高二期末)已知椭圆 的焦点分别 、 ,
点A为椭圆C的上顶点,直线 ,与椭圆C的另一个交点为B.若 ,则椭圆C的方程为
______.
【答案】【解析】如图,过点B作x轴的垂线,垂足为M,
由定义知, ,因为 ,所以
因为 , ,
所以 ,所以
将 代入 得 ,解得
所以
所以椭圆方程为 .
故答案为:
4.(2022·吉林·梅河口市第五中学高二期末)阿基米德既是古希腊著名的物理学家,也是著名的数学家,
他利用“逼近”的方法得到椭圆的面积除以圆周率π等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆C:
的左,右焦点分别是 , ,P是C上一点, , ,C的面积
为12π,则C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由椭圆的定义可知 ,又 ,所以 , .又 ,
,所以 ,所以 ,
.又椭圆的面积为12π,所以 ,解得 , , .故选:C.
5.(2022·安徽省蚌埠第三中学高二开学考试)方程 化简的结果是
___________.
【答案】
【解析】∵ ,
故令 , ,
∴ ,
∴方程表示的曲线是以 , 为焦点,长轴长 的椭圆,
即 , , ,
∴方程为 .
故答案为: .
6.(2022·江苏省南通中学高二期中)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点 ;
(2)离心率为 ,且椭圆上一点到两焦点的距离之和为26.
【解析】(1)由焦距是4可得 ,又焦点在y轴上,所以焦点坐标为 , ,
由椭圆的定义可知 ,
所以 ,所以 ,所以椭圆的标准方程为 ;
(2)由题意知 ,即 ,又 ,所以 ,
所以 ,
当椭圆的焦点在 轴上时,椭圆的方程为 ;
当椭圆的焦点在 轴上时,椭圆的方程为 ,
所以椭圆的方程为 或
7.(2022·黑龙江·大兴安岭实验中学高二期中)(1)求焦点的坐标分别为 ,且过点
的椭圆的方程.(2)求中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点 、 的椭圆标准方程.
【解析】(1)由题意,椭圆的焦点在 轴上,设椭圆方程为
由椭圆定义,
故
故椭圆的标准方程为:
(2)不妨设椭圆的方程为:
经过两点 、
故 ,解得
即
故椭圆的标准方程为:
8.(2022·吉林油田高级中学高二期中)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)与椭圆 有相同的焦点,且经过点 ;
(2)点 , , , 中恰有三个点在椭圆上.
【解析】(1)椭圆 的焦点坐标为 , .
所以设椭圆的标准方程为 ,
由题意得 解得
所以椭圆的标准方程为 .
(2)根据椭圆的对称性, , 两点必在椭圆上,
因为点A和点C的纵坐标为 ,A,C两点并不关于y轴对称,故点C不在椭圆上.所以点 , , 三点在椭圆上.
设椭圆方程为 ,代入A,D两点得
解得 所以椭圆的标准方程为 .
核心知识2 椭圆上两点距离的最值问题
9.(2022·内蒙古·赤峰二中高二期末(理))已知点 是椭圆 上的任意一点,过点 作圆 :
的切线,设其中一个切点为 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设 ,
则 ,
,
,
因为 ,
所以 ,即 ,
故选:B
10.(2022·河南南阳·高二期末(文))已知椭圆的长轴长为 ,短轴长为 ,则椭圆上任意一点 到椭
圆中心 的距离的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】不妨设椭圆的焦点在 轴上,则该椭圆的标准方程为 ,
设点 ,则 ,且有 ,
所以, .
故选:A.
11.(2022·河北·正定一中高二期中)椭圆 上任一点 到点 的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】设点 的坐标为 ,其中 ,
由 ,可得 ,
又由 ,
当 时, 取得最小值,最小值为 .
故选:B.
12.(2022·江苏·海安高级中学高二期中)设向量 , (x, ),满足
.
(1)求点 的轨迹c的方程;
(2)设 ( ),P为曲线C上任意一点,求A到点P距离的最大值 .
【解析】(1)由 得 ,
由椭圆定义知,点 是以 、 为焦点,长轴为 的椭圆,
∴点 的轨迹C的方程为: .
(2)设 ,
则
,( )
当 时,则 时, ;
当 时,函数 在 上为减函数,
∴当 时, .
综上,
13.(2022·山东威海·高二期中)平面直角坐标系中,动点M到定点 的距离与它到直线的距离之比为 ,
(1)求点M的轨迹方程.
(2)若点 ,则求 的最大值与最小值.
【解析】(1)设 ,
依题意得 ,
两边平方化简得 ,所以M的轨迹方程为 ;
(2) ,又M点满足 ,即 ,
因此 ,
又 ,
所以当 时, 有最小值 ,所以
当 时, 有最大值121,所以 .
核心知识3 椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
14.(2022·青海青海·高二期末(文))已知椭圆的方程为 ,过椭圆中心的直线交椭圆于A、B
两点, 是椭圆的右焦点,则 的周长的最小值为______.
【答案】10
【解析】椭圆的方程为 ,∴ , , ,
连接 , ,则由椭圆的中心对称性可得
的周长 ,
当AB位于短轴的端点时, 取最小值,最小值为 ,
.
故答案为:1015.(2022·河南平顶山·高二期末(理))设 为椭圆 上一点, , 为左、右焦点,且
,则( )
A. 为锐角三角形 B. 为钝角三角形
C. 为直角三角形 D. , , 三点构不成三角形
【答案】D
【解析】由题意可知, ,由椭圆的定义可知 ,而
,联立方程解得 ,且 ,则6+2=8,即 不构成三角形.
故选:D.
16.(2022·河南·辉县市第一高级中学高二期末(文))设 是椭圆 上一点, 、 是椭圆的
两个焦点,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在椭圆 中, , , ,
由椭圆定义可得 , ,
由余弦定理可得
,
当且仅当 时,等号成立,
因此, 的最小值为 .故选:A.
17.(多选题)(2022·广东·深圳市高级中学高二期中)已知椭圆M: 的左右焦点分别为 ,
左右顶点分别为 ,P是椭圆上异于 的任意一点,则下列说法正确的是( )
A. 周长为
B. 面积最大值为
C.存在点P满足:
D.若 面积为 ,则点P横坐标为
【答案】BD
【解析】由题意 , , ,短轴一个端点 ,
由题知 ,故 周长为 ,故A错误;
利用椭圆的性质可知 面积最大值为 ,故B正确;
因为 ,所以 ,从而 ,而 是椭
圆上任一点时,当 是短轴端点时 最大,因此不存在点 满足 ,故C错误;
因为 , ,
则 , ,故D正确.
故选:BD.
18.(多选题)(2022·福建福州·高二期末)已知椭圆 : , , 分别为它的左右焦点, ,
分别为它的左右顶点,点 是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( )A.存在P使得 B. 的最小值为
C. ,则 的面积为9 D.直线 与直线 斜率乘积为定值
【答案】ABC
【解析】设椭圆 短轴顶点为 ,由题知椭圆 : 中, ,
所以, , , , ,
对于A选项,由于 , ,所以 的最大角为钝角,
故存在P使得 ,正确;
对于B选项,记 ,则 ,
由余弦定理:
,当且仅当 时取“=”,B正确;
对于C选项,由于 ,故 ,所以 ,
C正确;
对于D选项,设 ,则 , ,于是
,故错误.
故选:ABC
19.(多选题)(2022·江苏·淮阴中学高二期中)已知椭圆 ,若P在椭圆 上, 、 是
椭圆 的左、右焦点,则下列说法正确的有( )
A.若 ,则 B. 面积的最大值为
C. 的最大值为 D.满足 是直角三角形的点 有 个
【答案】ABC
【解析】在椭圆 中, , , ,且 ,
对于A选项,当 时,则 ,由余弦定理可得 ,
因为 ,所以, ,A对;
对于B选项,当点 为椭圆 的短轴顶点时,点 到 轴的距离最大,
所以, 面积的最大值为 ,B对;
对于C选项,因为 ,即 ,
所以, ,C对;
对于D选项,当 或 时, 为直角三角形,此时满足条件的点 有 个,
当 为直角顶点时,设点 ,则 ,
, , ,
所以, , ,此时,满足条件的点 有 个,
综上所述,满足 是直角三角形的点 有 个,D错.
故选:ABC.
20.(多选题)(2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末)设椭圆 的右焦点为 ,直线
与椭圆交于 两点,现给出下述结论,其中所有正确结论的是( )
A.
B. 的周长的取值范围是(6,12)
C.当 时, 的面积为
D.当 时, 为直角三角形.
【答案】ABD
【解析】由椭圆 得 ,
设椭圆的左焦点为 ,则 ,
∴ 为定值,故A正确;的周长为 ,因为 为定值6,
∴ 的范围是 ,
∴ 的周长的范围是 ,故B正确;
当 时,将 与椭圆方程联立,解得 , ,
则 ,所以 的面积为 ,故C不正确;
当 时,将 与椭圆方程联立,解得 , ,
又因为 ,所以 ,所以 为直角三角形,故D正确.
故选:ABD.
21.(多选题)(2022·浙江省杭州第二中学高二期中)已知 , 是椭圆 : 的
左、右焦点, 是椭圆 上一动点,有( )
A. 时,满足 的点 有3个
B. 时,满足 的点 有4个
C. 时, 取得最小值
D.过点 作 的外角平分线的垂线,垂足为 ,则
【答案】BCD
【解析】对于A,当a 时,此时 ,所以椭圆中使得∠FPF=90°的点P位于短轴的两个端点,所
1 2
以有两个点P,故A错误;
对于B,当 时,此时 ,所以满足∠FPF=90°的点P有四个,分别位于4个象限,故B正确,
1 2
对于C,
∵cos∠FPF ,
1 2
故当|PF||PF|取得最大值时,cos∠FPF 取最小值.
1 2 1 2
又∵|PF|+|PF|= ,即 ,
1 2
当 时, 取得最小值,
对于D,如图,设FP的延长线与FM交于Q,
1 2
由直线l为∠FPF 的外角平分线,l⊥FQ,
1 2 2
可得|PQ|=|PF|,
2
又2a=|PF|+|PF|=|PF|+|PQ|=|FQ|,
1 2 1 1OM为△FFQ的中位线,可得|OM| |FQ|=a,所以D正确,
1 2 1
故选:BCD.
22.(2022·安徽省亳州市第一中学高二开学考试)已知点 、 为椭圆 的左、右焦点,若点
为椭圆上一动点,则使得 的点 的个数为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【解析】在椭圆 中, , , ,则 ,
,可得 ,
所以, ,解得 ,此时点 位于椭圆短轴的顶点.
因此,满足条件的点 的个数为 .
故选:B.
23.(2022·黑龙江·大庆实验中学高二期中)已知 分别是椭圆 的左、右焦点,点
为椭圆上一点,且 ,则 ( )
A. B. C. D.与 的取值有关
【答案】B
【解析】由椭圆定义可知: ,
,,
即
∴
故选:B
24.(2022·河南许昌·高二期末(文))已知 , 是椭圆 的两个焦点,点M在椭圆C上,
则 的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【解析】由椭圆 可得 ,所以 ,
因为点 在 上,所以 ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立, 最大值为9.
故选:C.
核心知识4 椭圆上两线段的和差最值问题
25.(2022·四川·成都七中高二期末(文))已知点 , 是椭圆 内的两个点,M是
椭圆上的动点,则 的最大值为______.
【答案】 【解析】依题意,椭圆方程为 ,所以 ,
所以 是椭圆的右焦点,设左焦点为 ,
根据椭圆的定义可知 ,
,
所以 的最大值为 .
故答案为:
26.(2022·天津市嘉诚中学高二期中)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,点P为椭圆上
一点,点 ,则 的最小值为__________.
【答案】1【解析】依题意,椭圆 的左焦点 ,右焦点 ,点P为椭圆上一点,点A在此椭圆
外,
由椭圆的定义得 ,因此,
,当且仅当点P是线段 与椭圆的交点时取“=”,
所以 的最小值为1.
故答案为:1
27.(2022·安徽·池州市第一中学高二期中)已知椭圆C的方程为 ,M为C上
任意一点,则 的最小值为___________.
【答案】
【解析】由题意, , ,所以 为左焦点, 为右焦点,
所 ,
当且仅当M、D、A共线时取等号.
故答案为: .
28.(2022·吉林·东北师大附中高二期中)点 在椭圆 上, 的左焦点为 ,点 在圆
上,则 的最小值为___________.
【答案】
【解析】点 在椭圆 上,
椭圆 左焦点 ,右焦点 ,如图:
由圆 ,得 ,半径为1,
由椭圆得定义可得: ,则 ,
则 ,
当 四点共线时, 取得最小值,
则 .
故答案为:0.29.(多选题)(2022·广东·广州市玉岩中学高二期中)已知F是椭圆 的左焦点,P为椭圆
C上任意一点,点 ,则 的最大值和最小值分别为( )
A.最大值为25 B.最小值为15 C.最大值为 D.最小值为
【答案】AB
【解析】设椭圆的右焦点为 ,由椭圆的标准方程可知: ,
可得 ,所以 ,
由椭圆的定义可知: ,
,
当且仅当 三点依次共线,
当且仅当 三点依
次共线,
故选:AB
30.(多选题)(2022·河北沧州·高二期末)已知点 为双曲线 右支上一点, 、 分别为圆
: 、 : 上的动点,则 的值可能为( )
A.2 B.6 C.9 D.12
【答案】BC
【解析】由双曲线的方程可得 ,焦点为 ,
圆 : 的圆心为 ,半径为2,圆 : 的圆心为 ,半径为1,
所以 , ,
所以 ,
,
所以 ,
故选:BC
31.(2022·四川遂宁·高二期末(理))已知F是椭圆 的左焦点,P为椭圆C上任意一点,
点Q坐标为 ,则 的最大值为( )
A.3 B.5 C. D.13
【答案】B
【解析】因为椭圆 ,
所以 , ,
则椭圆的右焦点为 ,
由椭圆的定义得: ,
当点P在点 处,取等号,
所以 的最大值为5,
故选:B.
32.(2022·河北石家庄·高二期末)已知 是椭圆 的左焦点, 为椭圆 上任意一点,点
坐标为 ,则 的最大值为( )
A. B.13 C.3 D.5【答案】B
【解析】如图所示:
,
故选:B
33.(2022·江西·景德镇一中高二期末(文))点 , 是椭圆 的左焦点, 是椭圆上任
意一点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 是椭圆 的右焦点,则
又因为 , ,
所以 ,则
故选:A
34.(2022·山东临沂·高二期末) , 分别为椭圆 的左、右焦点, 为椭圆上的动点,设点
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆方程得 ,
如图,连接 ,由于 ,所以 ,
所以 ,
因为 ,当且仅当 三点共线时等号成立,
所以
所以
故选:A
35.(2022·江西·景德镇一中高二期中(理))已知 是椭圆 的左焦点, 为椭圆 上一点,
,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 在椭圆的内部,设椭圆右焦点为 ,易得 ,则
,由椭圆定义可知: ,所以 ,因为
,所以 .
故选:D.
36.(2022·江西·芦溪中学高二期中(理))已知点 在曲线 ( )上,设
,则 的最大值( )
A.与 有关,且与 有关
B.与 有关,但与 无关C.与 无关,但与 有关
D.与 无关,且与 无关
【答案】B
【解析】
表示的是椭圆 的部分,而 是椭圆的下焦点,
设 为椭圆的上焦点, 为直线 与 轴的夹角,则 ,
,
当且仅当 轴时取等号,则只与 有关,与 无关,
故选:B.
37.(2022·山西·康杰中学高二开学考试)已知椭圆 : , , 分别为它的左右焦点, ,
分别为它的左右顶点,已知定点 ,点 是椭圆上的一个动点,下列结论中不正确的是
( )
A.存在点 ,使得 B.直线 与直线 斜率乘积为定值
C. 有最小值 D. 的范围为
【答案】A
【解析】对于A,依题意 ,
,A选项错误.
对于B,设 ,则 ,
, 为定值,B选项正确.对于C, ,
,
当且仅当 时等号成立.C选项正确.
对于D,Q在椭圆外,设直线 、 与椭圆相交于 如图所示,
则 ,
, ,
,即 ,
所以
所以 .D选项正确.
故选:A
核心知识5 根据椭圆的有界性求范围与最值问题
38.(2022·上海市宝山中学高二期中)已知方程 表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取
值范围是_______;
【答案】
【解析】由于方程 表示焦点在y轴上的椭圆,
所以 ,解得 .
故答案为:39.(2022·广西·钦州一中高二期中(文))若椭圆 的焦点在y轴上,则实数k的取值范围
是___________.
【答案】
【解析】因为椭圆 的焦点在y轴上,
所以 ,解得 ,即实数k的取值范围为 .
故答案为:
40.(2022·河南·林州一中高二期中(理))已知点 , ,
均在椭圆 上,则直线PA斜率的取值范围是___________.
【答案】
【解析】由题意得 ,解得 ,
点 ,点 在 上,
点 与 连线的斜率为 ,
过点 与 相切的直线方程为:
数形结合可得
故答案为:41.(2022·湖北·监利市教学研究室高二期末)已知 是椭圆 的两个焦点, 分别是该椭圆
的左顶点和上顶点,点 在线段 上,则 的最小值为__________.
【答案】
【解析】由题可得 , ,
设 ,因为点P在线段AB上,
所以,
∴ ,
∴当 时, 的最小值为 .
故答案为: .
42.(2022·安徽合肥·高二期末(理))已知椭圆 的离心率为 ,且椭圆上的点
到焦点的最长距离为 .
(1)求椭圆 的方程:
(2)过点 的直线 (不过原点 )与椭圆 交于两点 、 , 为线段 的中点.求 面积的
最大值及此时 的斜率.
【解析】(1)设椭圆上的点坐标为 , ,则点D到焦点距离为
,当 时,取得最大值,由题意知:
∴ ,∴椭圆C的方程为 .
(2)显然,直线 的斜率存在,
设直线 方程为 , , ,
联立直线与椭圆方程得: ,
原点到直线 的距离为 ,所以,
令 , .∴ ,
当且仅当 时等号成立,此时 ,且满足 ,
∴ 面积的最大值是 ,此时 的斜率为 .
核心知识6 求椭圆的离心率大小及离心率范围问题
43.(2022·江苏·南京二十七中高二开学考试)过椭圆的右焦点 作椭圆长轴的垂线,交椭圆于A,B两
点, 为椭圆的左焦点,若 为正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】图所示,易知 , .
由椭圆的定义可得 ,则该椭圆的离心率 .
故选:A.
44.(2022·河南·商丘市第一高级中学高二期末(文))已知 , 是椭圆C: 的左、
右焦点,O为坐标原点,点M是C上点(不在坐标轴上),点N是 的中点,若MN平分 ,则
椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】因为 是 的中点, 是 的中点,所以 ,
因为 平分 ,所以 ,
因为 ,所以 , ,由 (或 ),得椭圆
的离心率 ,又 ,所以椭圆 的离心率的取值范围是 .
故选:A.
45.(2022·北京市十一学校高二期末)已知椭圆C: ( )的左、右顶点分别为 , ,
且以线段 为直径的圆与直线 相交,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D. .
【答案】B
【解析】由题设,以线段 为直径的圆为 ,与直线 相交,
所以 ,可得 ,即 ,又 ,
所以 .
故选:B
46.(2022·福建泉州·高二期中)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,则椭圆 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,如图,若在椭圆 上存在点 ,使得由点 所作的圆 的两条切线互相垂直,则只需 ,即
, ,
即 ,因为 ,
解得: .
,即 ,而 ,
,即 .
故选:D.
47.(2022·浙江·乐清市知临中学高二期末)设 分别为椭圆 的左、右焦点,若在
直线 (c为半焦距)上存在点P,使 的长度恰好为椭圆的焦距,则椭圆离心率的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示,椭圆 ,可得焦距 ,
因为在直线 上存在点P,使 的长度恰好为椭圆的焦距,可得 ,即 ,可得 ,即 ,解得
又因为椭圆的离心率 ,所以 .
故选:B.
48.(2022·浙江浙江·高二期中)设椭圆 的两焦点为 , .若椭圆C上有一点P
满足 ,则椭圆C的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆的几何性质知当点 在短轴顶点时, 最大,设短轴顶点为B,则 ,得
,
故选:A
49.(2022·江苏·南京市中华中学高二开学考试)已知椭圆 ,过椭圆的左焦点 且斜
率为 的直线l与椭圆交于 两点( 点在 点的上方),若有 ,则椭圆的离心率为
________.
【答案】
【解析】设 , ,
因为 , , ,
将 代入椭圆方程得,
,两式相减得: ,
, ,
则 , ,
因为直线 斜率为 , , ,
将 代入椭圆方程整理得: ,
或 (舍),
故 .
故答案为:
50.(2022·江西·新余市第一中学高二开学考试)直线过椭圆: 的左焦点 和上顶
点 ,与圆心在原点的圆交于 , 两点,若 , ,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】 椭圆的焦点在 轴上, ,
, ,
故直线 的方程为 ,即 ,
所以直线 即 的斜率为 ,
如图所示,过 作 的垂线,则 为 的中点,
又 , , ,
, 是 的中点,
直线 的斜率 ,
所以 ,即 , ,
即离心率 ,
故答案为:
51.(2022·贵州·黔西南州金成实验学校高二期中(理))设 是椭圆 : 上任意一点,
为 的右焦点, 的最小值为 ,则椭圆 的离心率为_________.
【答案】 【解析】 是椭圆 上任意一点, 为 的右焦点, 的最小值为 ,
可得 ,所以 ,即 ,所以 ,解得 ,
所以 .
故答案为: .
52.(2022·广东汕尾·高二期末)设 , 为椭圆 的两个焦点, 为椭圆 上一点, ,
, ,则椭圆 的离心率 _________.
【答案】 或
【解析】因为 ,且 ,故 为锐角,所以 ,
由余弦定理 ,即 ,所以 ,故
或 ,故 或
故答案为: 或53.(2022·江西景德镇·高二期末(文))如图,已知 , 分别为椭圆C: 的左、
右焦点,A为C上位于第一象限内的一点, 与y轴交于点B,若 ,则C的离心率
为______.
【答案】
【解析】由题意知, ,设 ,
由 ,得 , ,
, ,
在 中, , ,
在 中, ;
根据椭圆的定义, ,
所以 .
故答案为:
54.(2022·河南省实验中学高二期中(文))已知椭圆C的焦点为F(﹣1,0),F(1,0),过点F
1 2 2
的直线与椭圆C交于A,B两点.若|AF|=2|FB|,|AB|=|BF|,则C的离心率是____.
2 2 1
【答案】
【解析】设 ,则 , , ,
,解得 ,所以 , ,
所以 为椭圆的上下顶点,不防设 为上顶点,则 ,则 ,由余弦定理有 ,
解得 ,所以 ,椭圆离心率 ;
故答案为: .
55.(2022·湖南·株洲二中高二期中)已知点 是椭圆 上的两点,且线段 恰
好为圆 的一条直径, 为椭圆 上与 不重合的一点,且直线 的斜率之积为
,则椭圆 的离心率为____________.
【答案】
【解析】设 , ,依题意, ,两式相减得 ,
因线段 恰好为圆 的一条直径,则 ,
于是得直线 的斜率之积为 ,解得 ,
所以椭圆 的离心率为 .
故答案为:
56.(2022·江西·上饶市第一中学高二期中(理))如图,焦点在x轴上的椭圆 1(a>0)的左、
右焦点分别为F、F,P是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线FP与y轴的正半轴交于A点,△APF
1 2 2 1
的内切圆在边PF 上的切点为Q,若|FQ|=4,则该椭圆的离心率为_____.
1 1【答案】 【解析】设△APF 的内切圆在 上的切点分别为 ,
1
因为由△APF 的内切圆在边PF 上的切点为Q,
1 1
所以由切线长定理得 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以
,
所以 ,得 ,
因为 ,所以 ,
所以椭圆的离心率为 ,
故答案为:57.(2022·黑龙江·佳木斯一中高二期中)设 是椭圆 左,右焦点,P为直线
上一点,若 是底角为 的等腰三角形,则椭圆 的离心率为___.
【答案】
【解析】如图,直线 交 轴于 点,
由题,结合椭圆性质得, ,故直线 在椭圆右顶点右侧,
,又 是底角为 的等腰三角形,
,
,
又 ,故
故答案为:
58.(2022·江苏南京·高二期中)已知椭圆 的两个焦点分别为 ,点 为椭圆上一点,且, ,则椭圆 的离心率为 __.
【答案】
【解析】因为 , ,则 ,所以 ,
且 ,
所以 ,
又由 ,即 ,即 ,
所以 .
故答案为:
59.(2022·内蒙古赤峰·高二期末(理))已知对任意正实数m,n,p,q,有如下结论成立:若 ,
则有 成立,现已知椭圆 上存在一点P, , 为其焦点,在 中,
, ,则椭圆的离心率为______
【答案】
【解析】由题意得: ,
所以 ,所以 ,
解得 .
故答案为:
60.(2022·云南·罗平县第一中学高二期中)已知椭圆 的左焦点为 是C上的动
点,点 ,若 的最大值为6,则C的离心率为_________.
【答案】
【解析】设右焦点 ,由椭圆定义, , ,当且仅当 三点共线时,取等号, .又 , , , .
故答案为: .
核心知识7 椭圆的简单几何性质问题
61.(2022·广西玉林·高二期中(理))已知点P(k,1),椭圆 =1,点P在椭圆外,则实数k的取
值范围为_____.
【答案】
【解析】因为点P(k,1)在椭圆 =1外,
所以 >1,
解得k< 或k> ,
故实数k取值范围为 .
故答案为:
62.(多选题)(2022·河北沧州·高二期末)已知椭圆 : ,则下列关于椭圆 的结论正确的
是( )
A.焦点坐标为 , B.长轴长为
C.离心率为 D.直线 与 无交点
【答案】BC
【解析】由椭圆方程知:椭圆焦点在 轴上, , , ;
对于A,焦点坐标为 , ,A错误;
对于B,长轴长 ,B正确;
对于C,离心率 ,C正确;
对于D,由 得: ,则 ,直线 与 交于两点,D错误.
故选:BC.
63.(多选题)(2022·河北·衡水市第二中学高二期中)已知曲线 : ,则( )
A.若 ,则曲线 是圆,其半径为
B.若 ,则曲线 是椭圆,其焦点在 轴上
C.若曲线 过点 , ,则 是双曲线
D.若 ,则曲线 不表示任何图形
【答案】BC
【解析】对于A, 时,曲线 可化为 ,其半径为 ,故A错误;
对于B, 时,曲线 可化为 表示的是椭圆,而 ,
所以其焦点在 轴上,故B正确;
对于C,将点 , ,代入曲线 : ,
有 , ,所以曲线 是双曲线,故C正确;
对于D,若 , ,满足条件,此时曲线 : ,表示两条直线,
故D错误,
故选:BC.
64.(2022·黑龙江·哈尔滨工业大学附属中学校高二期末(理))若方程 表示椭圆 ,则下
面结论正确的是( )
A. B.椭圆 的焦距为
C.若椭圆 的焦点在 轴上,则 D.若椭圆 的焦点在 轴上,则
【答案】C
【解析】因方程表示椭圆,则有 , ,且 ,即 ,A错误;
焦点在 轴上时, ,解得 ,D错误,C正确;
焦点在 轴上时,则 ,焦点在 轴上时, ,B错误.
故选:C65.(2022·四川·泸州老窖天府中学高二期中(理))椭圆 的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 恒成立,所以曲线 表示焦点在 轴上的椭圆,
所以 , ,
所以椭圆 的焦点坐标为 .
故选:C
66.(2022·上海·华东师范大学附属东昌中学高二期末)下列关于曲线 的结论正确的是
( )
A.曲线 是椭圆 B.y的取值范围是
C.关于直线 对称 D.曲线 所围成的封闭图形面积大于6
【答案】D
【解析】因为曲线 ,不是椭圆方程,
所以曲线 不是椭圆,故A正确;
因为曲线 ,
所以 ,所以 ,故B错误;
曲线 与 轴正半轴的交点坐标为 ,
若曲线 关于直线 对称,
则点 也在曲线 上,
又 ,所以点 不在曲线 上,
所以曲线 不关于直线 对称,故C错误;
对于D,曲线 与坐标轴的交点坐标为 ,
则以 四点为顶点的四边形的面积为 ,所以曲线 所围成的封闭图形面积大于6,故D正确.
故选:D.
67.(2022·安徽·高二期中)已知圆 经过椭圆C: 的右焦点,上顶点与右顶
点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】椭圆C: ,右焦点为 ,上顶点为 ,右顶点为 ,
代入圆的方程 ,
得 ,解得 ,
所以该圆的方程为 .
故选:A
核心知识8 双曲线的定义与方程
68.(2022·北京工业大学附属中学高二期中)已知双曲线的上、下焦点分别为 , ,P是
双曲线上一点且 ,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设双曲线的标准方程为 ,半焦距为c,
则由题意可知 , ,即 ,故 ,
所以双曲线的标准方程为 .
故选:C.
69.(2022·天津·耀华中学高二期中)与椭圆 共焦点且过点 的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】椭圆 的焦点坐标为 ,设双曲线的标准方程为 ,
由双曲线的定义可得 ,
, , ,
因此,双曲线的方程为 .
故选:C.
70.(2022·广东珠海·高二期末)已知双曲线 : 与椭圆 : 有相同的
焦点,且一条渐近线方程为 : ,则双曲线 的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵双曲线 : 的一条渐近线方程为 :
∴设双曲线 :
∵双曲线 与椭圆 有相同的焦点
∴ ,解得:
∴双曲线 的方程为 .
故选:B.
71.(2022·广东茂名·高二期末)已知双曲线 上点 到点 的距离为15,则点 到点
的距离为( )
A.9 B.6 C.6或36 D.9或21
【答案】D
【解析】设 , , , 为双曲线的焦点,则由双曲线的定义,知 ,而
所以 或21.
故选:D.
72.(2022·陕西咸阳·高二期末(理))已知双曲线C: 的两焦点分别为 , ,P为双曲线C
上一点,若 ,则 =___________.
【答案】18或2
【解析】由 ,得 ,则 ,
因为双曲线C: 的两焦点分别为 , ,P为双曲线C上一点,
所以 ,即 ,
所以 或 ,
因为 ,
所以 或 都符合题意,
故答案为:18或2
73.(2022·陕西·大荔县教学研究室高二期末(文))解答下列两个小题:
(1)双曲线 : 离心率为 ,且点 在双曲线 上,求 的方程;
(2)双曲线 实轴长为2,且双曲线 与椭圆 的焦点相同,求双曲线 的标准方程.
【解析】(1)由 ,得 ,即 ,
又 ,即 ,
双曲线 的方程即为 ,点 坐标代入得 ,解得 .
所以,双曲线 的方程为 .
(2)椭圆 的焦点为 ,
设双曲线 的方程为 ,
所以 ,且 ,
所以 ,所以,双曲线 的方程为 .
74.(2022·甘肃·张掖市第二中学高二期末(文))求满足下列条件的圆锥曲线方程的标准方程.
(1)经过点 , 两点的椭圆;
(2)与双曲线 - =1有相同的渐近线且经过点 的双曲线.
【解析】(1)因为 ,
所以P、Q分别是椭圆长轴和短轴上的端点,且椭圆的焦点在x轴上,
所以 ,
所以椭圆的标准方程为 .
(2)设与双曲线共渐近线的方程为 ,
代入点 ,解得m=2,
所以双曲线的标准方程为
核心知识9 双曲线上两点距离的最值问题
75.(2022·河南·沈丘县第一高级中学高二期末(文))已知定点 ,且 ,动点 满足
,则 的最小值是___________.
【答案】6
【解析】因为动点 满足 ,
所以点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的一支,
则 ,即 ,
不妨设焦点在x轴上,则双曲线方程为 ,
左焦点为 ,右焦点为 ,
设 ,则 ,
所以 ,
所以 的最小值是6,
故答案为:676.(2022·广东中山·高二期末(理))平面内,线段 的长度为10,动点 满足 ,则
的最小值为__________.
【答案】2
【解析】因为 ,所以 ,
因此动点 在以A,B为左右焦点的双曲线的右支上,
从而 的最小值为
核心知识10 双曲线中焦点三角形的问题
77.(多选题)(2022·江苏无锡·高二期末)(多选)已知点P在双曲线C: 上, , 分别是
双曲线C的左、右焦点,若 的面积为20,则( )
A.点P到x轴的距离为 B.
C. 为钝角三角形 D.
【答案】BC
【解析】设点 .因为双曲线 ,所以 .
又 ,所以 ,故A错误.
将 代入 得 ,得 .
由双曲线的对称性,不妨取点P的坐标为 ,得 .
由双曲线的定义得 ,所以 ,故B正确.
在 中, ,且 ,
则 为钝角,所以 为钝角三角形,故C正确.
由余弦定理得 ,所以 ,故D错误.
故选:BC.
78.(2022·江西科技学院附属中学高二期中(文))已知双曲线 ,直线l过其上焦点 ,交双曲线上支于A,B两点,且 , 为双曲线下焦点, 的周长为18,则m值为
( )
A.8 B.9 C.10 D.
【答案】D
【解析】由题意知 .
又 ,
所以 .
根据双曲线的定义可知 ,
所以 ,
解得 ,所以 .
故选:D
79.(2022·重庆·西南大学附中高二期末)已知 是双曲线 的左、右焦点,点P在C上,
,则 等于( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【解析】双曲线 , ,所以 ,根据双曲线的对称性,可假设 在第一象限,设
,则 ,
所以 , ,在 中,根据余弦定理:
,即 ,解得: ,所以
故选:D
80.(2022·吉林·梅河口市第五中学高二开学考试)已知双曲线 的左右焦点分别为 , ,
过 的直线与双曲线 的左支交于 ,
B
两点,若|AB|7,则 ABF
2
的周长为( )
A.16 B.30 C.38 D.60
【答案】B
【解析】设|AF |m,|BF |n,由题意可得mn7,
1 1
由双曲线的定义可得|AF |m8,|BF |n8,
2 2
则 ABF
2
的周长是|AB||AF
2
||BF
2
|mn(mn)16 162|AB|162730.
故选:B.x2 y2
81.(2022·上海市崇明中学高二期中)已知双曲线 1的两个焦点分别为F 、F , 为双曲线上一
16 9 1 2 P
点,且F
1
PF
2
2
,则△FPF 的面积为_________.
1 2
【答案】9
x2 y2
【解析】依题意,双曲线 16 9 1的焦点 F 1 (5,0) 、 F 2 (5,0) ,||PF 1 ||PF 2 ||8,
因F 1 PF 2 2 ,则有 |FF |2|PF |2 |PF |2(|PF ||PF |)2 2|PF ||PF | ,
1 2 1 2 1 2 1 2
即有2|PF ||PF |10282 36,解得|PF ||PF |18,
1 2 1 2
1
所以△FPF 的面积S
2
|PF
1
||PF
2
|9.
1 2
故答案为:9
x2 y2
82.(2022·四川·阆中中学高二期中(文))已知 为双曲线 : 1的两个焦点, , 为
F 1 ,F 2 C 16 4 P Q
C上关于坐标原点对称的两点,且 PQ F
1
F
2
,则四边形PF
1
QF
2
的面积为________.
【答案】8
【解析】由题意得,a4,b2,c2 5,
由双曲线的对称性以及 PQ FF 可知,四边形PFQF 为矩形,
1 2 1 2
PF PF 2a8
1 2
所以 ,解得 ,
PF
1
2 PF
2
2 4c2 80 PF
1
PF
2
8
所以四边形PFQF 的面积为 PF PF 8.
1 2 1 2
故答案为:8.
83.(2022·四川巴中·高二期末(文))在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC顶点A5,0 和B5,0
,x2 y2 sinAsinB
点C在双曲线 1的右支上,则 ___________.
16 9 sinC
4 BC AB AC
【答案】 【解析】由条件知 ,且 .又在△ABC中,有 2R(R
AC BC 8 AB 10
5 sinA sinC sinB
为△ABC外接圆的半径),
sinAsinB BC AC 8 4
从而 .
sinC AB 10 5
4
故答案为:
5
x2
84.(2022·北京·101中学高二期末)已知双曲线 y2 1的两个焦点分别为 , , 为双曲线上一点,
4 F 1 F 2 P
且FPF 90,则 PF PF 的值为________.
1 2 1 2
【答案】2
x2
【解析】双曲线 y2 1的a=2,b=1,c= ,
4 5
不妨设P为双曲线右支上的点,|PF|=m,|PF|=n,
1 2
则mn2a4,①
由余弦定理可得4c2 m2n22mncos90 m2n2 20,②
联立①②可得mn2
故答案为:2
核心知识11 双曲线上两线段的和差最值问题
x2 y2
85.(2022·广西玉林·高二期末(理))已知双曲线C: 1的左、右焦点分别是
F
,
F
,点 关于
16 9 1 2 M
F
1
,F
2
对称的点分别是A,
B
,线段MN的中点在双曲线C的右支上,则 AN BN ___________.
【答案】16
【解析】如图,设线段MN的中点为D.
由双曲线的定义可得 DF DF 2a8.
1 2
由对称性可得D,F
1
,F
2
分别是线段MN,MA,MB的中点,则|AN|2 DF
1
,|BN|2 DF
2
,
故|AN||BN|2 DF 2 DF 4a16.
1 2故答案为:16
x2 y2
86.(2022·黑龙江大庆·高二期末(文))设双曲线 1的左、右焦点分别为F,F,过F 的直线l
4 2 1 2 1
交双曲线左支于A,B两点,则|BF|+|AF|的最小值为__________.
2 2
【答案】10
x2 y2
【解析】由双曲线的标准方程 1得a=2,由双曲线的定义可得|AF|-|AF|=4,|BF|-|BF|=4,所以|
4 2 2 1 2 1
AF|-|AF|+|BF|-|BF|=8.因为|AF|+|BF|=|AB|,当直线l过点F,且垂直于x轴时,|AB|最小,所以(|AF|+|
2 1 2 1 1 1 1 2
2b2
BF|) =|AB| +8= 810
2 min min a
故答案为:10.
y2
87.(2022·福建省漳州第一中学高二期末)过双曲线x2 1的左焦点 作一条直线 交双曲线左支于
4 F 1 l
,Q两点,若 PQ 10,F 是双曲线的右焦点,则△PFQ的周长是___________.
P 2 2
【答案】24
【解析】由双曲线定义知:|PF ||PF ||QF ||QF |2a2,
2 1 2 1
所以|PF |2|PF |,|QF |2|QF |,而 PQ PF QF 10,
2 1 2 1 1 1
故 PF QF 14,故△PFQ的周长为 PQ PF QF 24.
2 2 2 2 2
故答案为:24
x2 y2
88.(2022·广东深圳·高二期末)P是双曲线 1的右支上一点,M、N分别是圆x52y2
4
和
9 16
x52 y2 1上的点,则 PM PN 的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
x2 y2
【解析】易得双曲线 1的焦点分别为 (-5,0), (5,0),且这两点刚好为两圆的圆心,由题意
9 16 F 1 F 2
可得,当且仅当P与M、F 三点共线以及P与N、F 三点共线时所求的值最大,此时 PM PN =
1 2
(PF +2)-(PF -1)
2 1(PF +2)-(PF -1)=6+3=9
2 1
x2 y2
89.(2022·陕西·西安中学高二期末(理))已知 是双曲线 1的左焦点, , 是双曲线右
F 4 12 A(1,4) P
支上的动点,则|PF||PA|的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】A
x2 y2
【解析】由 1,得 ,则 ,
4 12 a2 4,b2 12 a2,b2 3,c a2b2 4
所以左焦点为F(4,0),右焦点F(4,0),
则由双曲线的定义得 PF PF 2a4,
因为点A(1,4)在双曲线的两支之间,
所以 PA PF AF 3242 5,
所以 PF PA 9,当且仅当A,P,F三点共线时取等号,
所以|PF||PA|的最小值为9,
故选:A
x2 y2
90.(2022·全国·高二期末)若点 P 在曲线C 1 : 16 9 1上,点 Q 在曲线 C 2 :x52 y2 1 上,点 R 在曲
线C :x52y2 1上,则 PQ PR 的最大值是( )
3
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【解析】在双曲线C 中,a4,b3,c5,易知两圆圆心分别为双曲线C 的两个焦点,
1 1
记点F 5,0 、F 5,0 ,当 PQ PR 取最大值时, 在双曲线C 的左支上,
1 2 P 1
所以, PQ PR PF 1PF 1 PF PF 22a210.
2 1 2 1故选:B.
核心知识12求双曲线的离心率大小及离心率范围问题
x2 y2
91.(2022·河南开封·高二期末(理))已知双曲线C: 1a0,b0 的左、右焦点分别为 ,
a2 b2 F
1
F
2
,过F
2
作直线l垂直于双曲线的一条渐近线,直线l与双曲线的两条渐近线分别交于A,
B
两点,若
5AF
2
F
2
B,则双曲线C的离心率e为______.
15
【答案】
3
b b
【解析】由题意,双曲线 的渐近线为y x,若过 的直线 与直线y x垂直,垂足为 ,直线
C a F 2 l a A l
b
与直线y x交于 ,
F
c,0,
a B 2
因为5AF
2
F
2
B,所以F
2
在A,
B
之间,
a
如图所示,直线 的方程为y xc ,
l b
a
y xc
b
由 ,得 ,
y b x A a2c , abc
a a2b2 a2b2
a
y xc
b
由 b ,得 a2c abc ,
y x B ,
a a2b2 a2b2
abc abc 5 1 b2 2
由 ,可得5 ,所以 ,所以 ,
5AF F B a2b2 a2b2 a2b2 a2b2 a2 3
2 2
b2 2 15
所以双曲线 的离心率e 1 1 .
C a2 3 3
b 15
同理,过 的直线 与直线y x垂直时,双曲线 的离心率e .综上所述,双曲线 的离心率 为
F 2 l a C 3 C e
15
,
315
故答案为: .
3
x2 y2
92.(2022·云南昆明·高二期中)已知 , 为双曲线C: 1(a,b0)的左右焦点,直线
F
1
F
2
a2 b2
l:y 3x与双曲线C交于A,
B
两点,且|AB||F
1
F
2
|,则双曲线C的离心率为_________.
【答案】 31【解析】不妨设A,
B
分别在第一、第三象限,则AOF
2
60.
由|AB||FF |2c得|OA||OF |,且四边形AFBF 为矩形.
1 2 2 1 2
c
故△AOF 是正三角形,
|AF |c
,
|AF | 3c
.由双曲线的定义知
3cc2a
,从而e
a
31.
2 2 1
故答案为: 31.
y2
93.(2022·上海市崇明中学高二期中)已知直线 与双曲线x2 1(b0)无交点,则该双曲线离
y 2x b2
心率的最大值为_________.
【答案】 3
y2
【解析】双曲线x2 1(b0)的渐近线为: ,因直线 与双曲线无交点,
b2 y=bx y 2x
于是得b 2,而双曲线实半轴长为1,则该双曲线离心率e 1b2 3,
所以该双曲线离心率的最大值为 3.
故答案为: 3
x2 y2
94.(多选题)(2022·湖南·高二期末)已知双曲线C: 1ba0的左、右焦点分别为 ,
a2 b2 F,F
1 2
双曲线上存在点
P
(点
P
不与左、右顶点重合),使得PF
2
F
1
3PF
1
F
2
,则双曲线C的离心率的可能取值为 ( )
6 10
A. B. C. D.2
2 3 2
【答案】BC
b2
【解析】∵ ,则离心率e 1 2,则排除A;
ba0 a2
记PFF 045, PF m, PF n,
1 2 1 2
则PF F 3,mn2a,
2 1
m n 2c mn 2a
由正弦定理结合分比定理可知: ,
sin3 sin sin4 sin3sin sin3sin
sin4 2sin2cos2
e 2cos 2,2
则 ,
sin3sin sin2sin2
所以B,C是正确的,D不正确.
故选:BC.
x2 y2
95.(2022·湖南·新邵县教研室高二期末(理))设 是椭圆C : 1a b 0 与双曲线
F,F 1 a2 b2 1 1
1 2 1 1
x2 y2
C : 1a 0,b 0 的公共焦点,曲线 在第一象限内交于点 ,若椭圆的离心
2 a2 b2 2 2 C ,C M,FMF 90
2 2 1 2 1 2
6
率e ,1,则双曲线的离心率 的范围是( )
1 3 e
2
A. 1, 2 B. 1, 3 C. 3, D. 2,
【答案】A
【解析】由题意可得, MF MF 2a , MF MF 2a ,解得: MF a a , MF a a ,因为
1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2
2 2
1 1
F 1 MF 2 90 ,所以 MF 1 2 MF 2 2 4c2 ,即 a 1 2a 2 2 2c2 ,亦即 e 1 e 2 2,所以
1
e 1, 2
2 2
1 .
2
e
1
故选:A.
x2 y2
96.(2022·四川泸州·高二期末(理))双曲线C: 1(a0,b0)的左焦点为F,过原点作一条直线
a2 b2
分别交C的左右两支于A,B两点,若AFB , BF 2 AF ,则此双曲线的离心率为
3
( )A. 2 B. 3 C. 7 D.3
【答案】C
【解析】
设双曲线的右焦点为F ,连接BF,
1 1
根据椭圆的对称性可得 BF AF ,
1
由双曲线的定义可得 BF BF 2 AF AF AF 2a,所以 BF 4a,
1
AF 2 BF 2 AB2
在 中,cosAFB ,结合AFB , 可得 ,
△AFB 2 AF BF 3 |BF|2|AF| AB 3|AF|2 3a
所以 BF 2 AF 2 AB2 即 , AO 3a
AF AB
c
在 RtVAFO 中, OF 2 AF 2 AO 2即 c2 4a23a2 ,所以 c 7a ,则e a 7,
故选:C
x2 y2
97.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知双曲线 1a0,b0的两个顶点分别为 ,
a2 b2 A
B
,点
P
为双曲线上除A,
B
外任意一点,且点
P
与点A,
B
连线的斜率为k
1
,k
2
,若k
1
k
2
8,则双曲
线的离心率为( )
A. 2 B. 3 C.2 D.3
【答案】D
【解析】设P(x ,y ), x a ,A(a,0),B(a,0),
0 0 0
x2 y2
0 0 1,
a2 b2
a2
x2a2 y2,
0 b2 0
y y y2 b2
k k 0 0 0 8,
1 2 x a x a x2a2 a2
0 0 0
c b2
e 1 183.
a a2故选:D.
x2 y2 9
98.(2022·贵州铜仁·高二期末(文))点 到双曲线 1的一条渐近线的距离为 ,则双曲线
(3,0) 16 b2 5
的离心率e( )
5 5 4 25
A. B. C. D.
4 3 3 16
【答案】A
x2 y2 3b 9
【解析】由题意,双曲线 16 b2 1的一条渐近线方程为 bx4y0 ,故 b216 5 ,即 25b2 9 b216 ,
169 5
解得 ,故e
b2 9 16 4
故选:A
核心知识13 双曲线的简单几何性质问题
x2 y2 x2 y2
99.(2022·上海徐汇·高二期末)若椭圆 1(a0)与双曲线 1 (a0)有相同的焦点,则
4 a2 a2 2
实数a的值为___________.
【答案】1
【解析】双曲线的焦点在x轴上,所以4a2 a22,又a0,故解得a1.
故答案为:1.
x2 y2
100.(2022·陕西·榆林市第十中学高二期末(文))已知双曲线E: 1b0的渐近线方程为
3 b2
y 3x,则双曲线E的焦距等于______.
【答案】4 3
x2 y2
【解析】∵双曲线E: 1b0的渐近线方程为 ,
3 b2 y 3x
b2 2
∴ 3 ,即 ,
3 b2 9
∴c2 3b2 12,2c4 3,
∴E的焦距等于4 3.
故答案为:4 3.
x2 y2
101.(多选题)(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知曲线C: 1,则
2m 4m
( )
A.当
m2
时,则C的焦点是F
1
2,0 ,F
2
2,01
B.当 时,则 的渐近线方程为y x
m6 C 2
C.当C表示双曲线时,则m的取值范围为m2
D.存在m,使C表示圆
【答案】ABD
x2 y2
【解析】对于A,当 时,曲线C: 1,则 的焦点是F 2,0 ,F 2,0 ,所以A正确;
m2 4 2 C 1 2
x2 y2 1
对于B,当 时,曲线C: 1,则 的渐近线方程为y x,所以B正确;
m6 8 2 C 2
对于C,当C表示双曲线时,
2m4m0,解得:m4或m2,所以C不正确;
对于D,当2m4m,即m1时,曲线C表示圆,所以D正确.
故选:ABD.
x2
102.(多选题)(2022·云南·会泽县实验高级中学校高二开学考试)已知双曲线 y2 m2(m0),则
3
不因m的值改变而改变的是 ( )
A.焦距 B.离心率 C.顶点坐标 D.渐近线方程
【答案】BD
x2
【解析】∵双曲线 y2 m2(m0),
3
x2 y2
∴ 1,
3m2 m2 c2 m2
该双曲线焦距为:4 m2 ,
2 m2 2 3
离心率为: ,
3m2 3
顶点坐标为 3m2,0 和 3m2,0 ,
3x
渐近线方程为y ,
3
不因m的值改变而改变的是离心率与渐近线方程.
故选:BD.
103.(多选题)(2022·云南红河·高二期末)已知对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线C过点A( 5,1),则
( )
A.双曲线C的焦点到渐近线的距离为2
B.双曲线C的虚轴长为2
C.双曲线C的两条渐近线互相垂直D.F
1
,F
2
为双曲线C的两个焦点,过F
2
的直线与双曲线C的一支相交于P,Q两点,则 PF
1
Q的周长为8
【答案】AC
【解析】由题意可设双曲线C的方程为x2y2 (0),
x2 y2
把点 代入上式得双曲线 的方程为 1
A( 5,1) C 4 4
所以双曲线C的虚轴长为4;等轴双曲线的两条渐近线互相垂直;且渐近线方程为:yx,焦点坐标分别
为(2 2,0),(2 2,0),故焦点到渐近线距离为2;
由双曲线定义可知 PFQ的周长为 PF QF PQ 2a PF 2a QF PQ 4a2 PQ 82 PQ ,
1 1 1 2 2
所以BD错.
故选:AC
x2 y2 x2 y2
104.(2022·河南许昌·高二期末(文))双曲线 1与 1有相同的( )
6 2 2 6
A.离心率 B.渐近线 C.实轴长 D.焦点
【答案】D
x2 y2
【解析】对于双曲线 1可得:焦点在 轴上,
6 2 x a 1 6,b 1 2,c 1 2 2
c 2 3 b 3
则离心率e 1 ,渐近线y 1 x x,实轴长 ,焦点
1 a 3 a 3 2a 2 6 2 2,0
1 1 1
x2 y2
对于双曲线 1可得:焦点在 轴上,
2 6 x a 2 2,b 2 6,c 2 2 2
c b
则离心率e 2 a 2 2,渐近线y a 2 x 3x,实轴长 2a 2 2 ,焦点 2 2,0
2 2 2
∴ABC错误,D正确
故选:D.
105.(2022·河南南阳·高二期末(理))王老师在课堂中与学生探究某双曲线的性质时,有四位同学分别
给出了一个结论:
甲:该双曲线的实轴长是4 3;
乙:该双曲线的虚轴长是2;
丙:该双曲线的焦距为8;
2 3
丁:该双曲线的离心率为 .
3
如果只有一位同学的结论是错误的,那么这位同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】甲:2a4 3,a2 3;乙:2b2,b1;
丙:2c8,c4;
c 2 3 2 3
丁:e ,c a;
a 3 3
所以甲、丙、丁三者同时满足,
此时b c2a2 1612 2,所以乙同学结论错误.
故选:B
核心知识14 双曲线的渐近线问题
x2 y2
106.(多选题)(2022·云南·罗平县第一中学高二期中)已知双曲线 : 1a0,b0的左焦点
C a2 b2
为F ,过点F 作C的一条渐近线的平行线交C于点A,交另一条渐近线于点B.若FA2AB,则下列说法
正确的是( )
A.双曲线C的离心率为 3
B.双曲线C的渐近线方程为y 2x
b2
C.点 到两渐近线的距离的乘积为
A 4
2
D. 为坐标原点,则tanAOB
O 4
【答案】ABD
b b
【解析】双曲线的渐近线方程为y x,不妨设过左焦点F的直线与直线y x平行,交C于点A.
a a
b b b
对于A:设双曲线半焦距为c,过点Fc,0与直线y x平行的直线的方程为y (xc),与y x
a a a
c bc
联立,解得B , ,
2 2a
c bc
设 ,由 ,可得(xc,y)2( x, y),
A(x,y) FA2AB 2 2a
2c bc
所以A , ,
3 3a
4c2 c2 c2
所以 1,即 3,
9a2 9a2 a2
所以双曲线C的离心率为e 3,故选项A正确;
c2 b2 b
对于B:由 3,可得 2,所以 2,
a2 a2 a
所以渐近线方程为y 2x,故选项B正确;bx ay bx ay a2b2 b2
dd A A A A
对于C:A到两渐近线距离的乘积 1 2 2 c2 3 ,故选项C错误;
a2b2
b 2 b
对于D:k ,k 2,k k 1,
OA 2a 2 AB a OA AB
4c2 b2c2 6 c 2 2 bc bc 2 c
所以OA AB,|OA| c,|AB| c ,
9 9a2 3 2 3 2a 3a 2 3
|AB| 2
所以tanAOB ,故选项D正确.
|OA| 4
故选:ABD.
x2 y2
107.(多选题)(2022·湖北·高二期末)已知双曲线M: 1(ab0)的焦距为4,两条渐近线的夹角
a2 b2
为60,则下列说法正确的是( )
2 3 y2
A.M的离心率为 B.M的标准方程为x2 1
3 3
3
C.M的渐近线方程为y x D.直线 经过M的一个焦点
3 xy20
【答案】ACD
x2 y2
【解析】根据题意双曲线 M: 1(ab0) 的焦距为 4 ,两条渐近线的夹角为 , 有
a2 b2 60
a2b2 c2 4 ,①, 双曲线的两条渐近线的夹角为 60 ,
3 b b 3
则过一三象限的渐近线的斜率为 或 , 即 3 或 ,②
3 3 a a 3
联立①②可得: a2 1 , b2 3 , c2 4 或 a2 3 , b2 1 , c2 4 ;
x2
因为 ,所以 , , ,故双曲线的方程为 y2 1
ab a2 3 b2 1 c2 4 3
4 2 3
对A,则离心率为 ,故 A 正确 .
3 3
x2
对B,双曲线的方程为 y2 1 ,故 B 错误;
3
3
对C,渐近线方程为 y x ,故 C 正确;
3
对D,直线 xy20 经过 M 的一个焦点 (2,0) ,所以 D 正确 .
故选: ACD
108.(2022·湖南·新邵县教研室高二期末)双曲线x2my2 1mR
的右焦点坐标为
2,0
,则该双曲线
的渐近线方程为( )3
1
A.y x B. C. D.y x
3 y3x y 3x 3
【答案】C
y2
x2 1
【解析】双曲线 ,即 1 的右焦点坐标为 ,
x2my2 1(mR) m 2,0
1 y2
所以1 22,解得m 1 ,所以双曲线方程为x2 1,
m 3 3
则双曲线的渐近线为y 3x;
故选:C
x2 y2
109.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知双曲线C: 1a0,b0 的焦距为 ,
a2 b2 2 5
点P2,1
在C的渐近线上,则双曲线C的方程为( )
x2 y2
A. y2 1 B.x2 1
4 4
x2 y2 x2 y2
C. 1 D. 1
20 5 5 20
【答案】A
【解析】因为焦距为2 5,故半焦距为 5,故a2b2 5,
b
因为 在一条渐近线上,故 21,解得 ,
P(2,1) a a2,b1
x2
故双曲线方程为: y2 1.
4
故选:A.
110.(2022·四川凉山·高二期末(文))若双曲线C两条渐近线方程是yx,则双曲线C的离心率是
( ).
A. 2 B. 3 C.2 D. 5
【答案】A
b c b2
【解析】由渐近线方程可知 1,则 1 2.
a a a2
故选:A.
x2
111.(2022·陕西汉中·高二期末(理))已知双曲线 y2 1(a0)的渐近线与圆 相切,
a2 x2(y2)2 1
则a=( )1 3
A. B. C. D.
3 3 3 3
【答案】B
1 1
【解析】由题意得双曲线的渐近线方程为y x,根据对称性,不妨取y x,即 ,
a a xay0
因为渐近线与圆相切,
02a 1
所以圆心(0,2)到直线 的距离d 1,解得a2 ,
xay0 1a2 3
3 3
所以a 或a (舍).
3 3
故选:B
核心知识15 抛物线的定义与方程
112.(2022·湖北黄冈·高二期末)已知抛物线y2 2px(p0)的焦点为F ,过焦点F 的直线交抛物线与
1 1
8
两点,且 ,则拋物线的准线方程为________.
P,Q PF FQ
1
【答案】x
8
【解析】设直线 与 轴的夹角为(0 ),根据抛物线的对称性,不妨设 ,如图所示.设
PQ x 2 |PF||QF|
抛物线的准线与x轴的交点为E,过点P作准线与x轴的垂线,垂足分别为P,H,
过点Q分别作准线和x轴的垂线,垂足分别为Q,G.
p
由抛物线的定义可知,|PF||PP||EH ||EF||FH | p|PF|cos|PF| ,
1cosp
同理:|QF||QQ||EG||EF||GF| p|QF|cos|QF| ,
1cos
1 1 1cos 1cos 2 1 1
于是, 8 p ,则抛物线的准线方程为:x .
|PF| |QF| p p p 4 8
1
故答案为:x .
8
113.(2022·云南曲靖·高二期末)过抛物线y2 2px(p0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线
于点C,若CB2BF, AF 3,则此抛物线方程为__________.
【答案】y2 3x
【解析】
如图,作
AE⊥
准线于E,BD准线于D,设 BD a,由抛物线定义得 BD BF a,CB 2 BF 2a,
故BCD30,
在直角三角形ACE中,因为 AE AF 3, AC AF FC 33a,所以33a6,从而得a1,
1 3 3
设准线与x轴交于 ,则 FG FC ,所以p ,因此抛物线方程为 .
G 2 2 2 y2 3x
故答案为:y2 3x.
114.(2022·湖南·高二期末)已知抛物线C:y2 2pxp0
的焦点为F ,准线与x轴交于点Q,点M 是
抛物线C上一点,M 到准线的距离为2 3,且MFQ60,则抛物线C的方程为____________.
【答案】y2 6 3x
【解析】依题意可得p QF MF MF cos600 3 3,所以抛物线C的方程为y2 6 3x.
故答案为:y2 6 3x115.(2022·福建泉州·高二期末)已知抛物线y2 2px(p0)上有一点M2,y 与焦点之间的距离为3,
0
p
则 ___________.
【答案】2
p p
【解析】由题意可得:准线为x ,故2 3,则
2 2 p2
故答案为:2.
116.(2022·北京二中高二期末)已知抛物线y2 2px过点 1,2 ,则其准线方程为___________.
【答案】x1【解析】 抛物线y2 2px(p0)经过点 1,2 ,
42p
,
解得:p2,
抛物线y2 4x的准线方程为x1,
故答案为:x1.
117.(2022·湖南·永州市第一中学高二期末)已知抛物线C:y2 2pxp2
的焦点为F,点M为C上一
点,点N为x轴上一点,若 FMN 是边长为2的正三角形,则p的值为______.
【答案】3
【解析】如图,因为 FMN 是边长为2的正三角形,所以可得y 3,
M
当M与焦点F的横坐标相同时, MF p2,
所以点M位于点F的左侧,
p
所以x 1,
M 2
p
所以M 1, 3,
2
p
因为点M 1, 3在抛物线上,
2 p
所以32p 1,化简得 ,
2 p22p3
解得p1(舍去),或p3,
故答案为:3
118.(2022·云南·罗平县第一中学高二期末)已知抛物线x2 mym0
上的点
x
0
,1
到该抛物线焦点F 的
距离为2,则m( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】C
m m
【解析】由x2 mym0,可得其焦点F0, ,准线方程为y ,
4 4
因为点
x
0
,1
到该抛物线焦点F 的距离为2,所以点
x
0
,1
到抛物线准线的距离为2,
m
则1 2,解得 ,
4 m4
故选:C.
y
119.(多选题)(2022·江苏镇江·高二期中)下列四个方程所表示的曲线中既关于x轴对称,又关于 轴
对称的是( )
x2 y2
A. 0 B. C. D.
9 4 2yx2 0 4x29y2 1 x22xy2 0
【答案】AC
x2 y2
【解析】对于A选项,对于曲线
9
4
0上的任意点x,y,其关于
x
轴对称的点
x,y
满足方程
x2 y2 x2 y2
0,关于 轴对称的点 也满足方程 0,故满足条件;
9 4 y x,y 9 4
对于B选项,2yx2 0即为x2 2y,表示焦点在y轴正半轴的抛物线,关于y轴对称,但不关于x轴对
称,故不满足;
x2 y2
1
对于C选项, 即为 1 1 ,表示焦点在 轴上的椭圆,满足既关于 轴对称,又关于 轴
4x29y2 1 4 9 x x y
对称,故满足条件;
对于D选项,x22xy2 0即为 x12y2 1,表示圆心为1,0,半径为1的圆,其关于x轴对称,
y
不关于 轴对称,故不满足条件.
故选:AC
1
120.(2022·湖南衡阳·高二期末)抛物线E:y x2 的焦点到其准线的距离为( )
41 1
A. B. C.2 D.4
8 4
【答案】C
1
【解析】抛物线E:y x2,即 ,则 ,所以 ,
4 x2 4y 2p4 p2
所以抛物线的焦点到其准线的距离为p2.
故选:C
121.(2022·北京市十一学校高二期末)以x轴为对称轴,顶点为坐标原点,焦点到准线的距离为4的抛
物线方程是( )
A.y2 8x B.y2 8x C.y2 8x或y2 8xD.x2 8y或x2 =-8y
【答案】C
【解析】依题意设抛物线方程为y2 2pxp0
.
因为焦点到准线的距离为4,
所以p4,所以2p8,
所以抛物线方程为y2 8x或y2 8x.
故选:C.
核心知识16 抛物线上两点距离的最值问题
122.(2022·辽宁·本溪市第二高级中学高二期末)点M(8,0)到抛物线y2 10x上的点的距离的最小值为
________.
【答案】 55
n2
【解析】设抛物线 上的点坐标A ,n,则
y2 10x 10
MA n2 8 2 n2 n4 3 n2 64 1 n2 30 2 55,当 时, 取得最小值,且最小值
10 100 5 100 n2 30 MA
为 55.
故答案为: 55
123.(2022·吉林·吉化第一高级中学校高二期末)已知抛物线y2 2px(p0) 的焦点坐标为(1,0),则该
抛物线上一点到焦点的距离的取值范围是___________.
[1,)
【答案】
p
【解析】由抛物线 的焦点坐标为 ,可得 1,解得 ,
y2 2px(p0) (1,0) 2 p2
设抛物线上的任意一点为M(x,y )(x 0),焦点为F(1,0),
1 1 1由抛物线的定义可得 MF x 1,
1
因为x 0,所以 MF 1,所以抛物线上一点到焦点的距离的取值范围是[1,).
1
[1,)
故答案为: .
124.(2022·河北·张家口市第一中学高二期中)已知圆C: x32y2 4,点M 在抛物线T:y2 4x上
运动,过点M 引直线l
1
,l
2
与圆C相切,切点分别为
P
,Q,则 PQ 的取值范围为__________.
【答案】 2 2,4
【解析】如图,连接CP,CQ,CM,依题意,CPMP,CQMQ,而|CP||CQ|2,
而|MP||MQ|,则CM垂直平分线段PQ,于是得四边形MPCQ的面积为Rt CPM 面积的2倍,
1 1 2|CP||MP| 4 |CM |2 |CP|2 4
从而得 |PQ||CM |2 |CP||MP|,即|PQ| 4 1 ,
2 2 |CM | |CM | |CM |2
设点M(t,s),而C(3,0),s2 4tt0 ,则|CM |2(t3)2s2 t22t9(t1)288,
当且仅当t=1时取“=”,t0,|CM |2[8,),
4 1 1 4
因此得0 ,即 1 1,得 ,
|CM |2 2 2 |CM |2 2 2|PQ|4
所以 PQ 的取值范围为[2 2,4).
故答案为: 2 2,4
125.(2022·北京八中高二期末)已知曲线W : x2y2|y|1,则曲线W上的点到原点距离的最小值是
( )
2
A.1 B. C. D.
2 2 2 2 21
【答案】A
【解析】 x2y2|y|1即为
x2y2 1|y|,
两边平方,可得x2y2 1y22|y|,1 1
即有 ,则 y ,1 x1
x2 12|y| 2 2
作出曲线W 的图形,如下:
1 1
则点 与点(0, )或(0, )的距离最小,且为1 .
O 2 2 2
故选:A.
126.(2022·四川泸州·高二期末(理))动点P,Q分别在抛物线x2 4y和圆x2 y28y130上,则
|PQ|的最小值为( )
1 3
A. B. C. 3 D. 3
2 3 3 2 2
【答案】B
1
【解析】设Px , x 2 ,圆化简为 ,即圆心为(0,4),半径为 ,
0 4 0 x2(y4)2 3 3
所以点P到圆心的距离d x 02 1 x 24 2 1 x 22 x 216,
0 4 0 16 0 0
令t x 2,则t0,
0
1
令 f(t) t2t16, ,为开口向上,对称轴为 的抛物线,
16 t0 t8
所以 f(t)的最小值为 f 812,
所以d 12 2 3,
min
所以|PQ|的最小值为d 32 3 3 3.
min
故选:B
C0,4
127.(2022·四川泸州·高二期末(文))动点 在抛物线x2 4y上,则点 到点 的距离的最小值
P P
为( )
1
A. B. C. 3 D.12
3 2 3 2
【答案】B
【解析】设 P x, x 4 2 ,则 PC x2 x 4 2 4 2 1 1 6 x28 2 12,当 x2 8 时, PC 取得最小值,最小值为2 3
故选:B
128.(2022·内蒙古·赤峰二中高二期末(文))已知点P在抛物线y2x上,点Q在圆C:x32 y2 1
上,则 PQ 的最小值为( )
112 132
A. B. C. D.
21 52 2 2
【答案】C
【解析】设 Px,y ,由圆心
C(3,0)
,得 PC2 x32y2 x25x9
x 5
2
2 1
4
1 x0,
5 11 112
∴x 时, PC ,∴ PQ .
2 min 2 min 2
故选:C.
核心知识17 抛物线中焦点三角形的问题及焦半径公式
129.(2022·贵州黔西·高二期末(理))设点A
n
n,y
n
nN* 在抛物线y2 6x上,F 是焦点,则
AF A F A F ( )
1 2 40
A.880 B.878 C.876 D.882
【答案】A
p 3
【解析】由条件可知,抛物线开口向左,焦半径公式 A F n n,
n 2 2
3
所以 AF A F A F 4012...40
1 2 40 2
40140
60 880.
2
故选:A
130.(2022·新疆·乌市八中高二期末(理))过抛物线y2 4x焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若
|AF |3,则 BF 的值为( )
5 3
A. B.2 C. D.1
2 2 2
【答案】C
【解析】如图所示,设AFx,(0,), BF m,
因为|AF |3,所以点A到准线l:x1的距离为3,
1
所以 ,得cos ,
323cos 3因为m2mcos(),
所以m2mcos,
1 3
所以m2 m,得m ,
3 2
3
所以 的值为 ,
BF
2
故选:C
131.(2022·北京二中高二期末)已知抛物线C:y2 4x的焦点为F,准线为l,点P在C上,直线PF交y
轴于点Q,若PF 3FQ,则点P到准线l的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】由抛物线C:y2 4x,可知F(1,0),准线l的方程为x1,
过点P作 y 轴的垂线,垂足为N ,
|OF| |FQ| 1
因为 ,所以 ,
OF∥PN |PN| |QP| 4
所以|PN|4|FO|4,
所以点P到准线l的距离为415.
故选:C.132.(2022·河南开封·高二期末(理))设F为抛物线C:y2 4x的焦点,A是C上一点,O是坐标原点,
若tanAOF 2,则|AF |( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】设Ax ,y ,
0 0
y 2
则x 0 ,
0 4
y y 4
tanAOF 0 0 2
故 x y 2 y ,
0 0 0
4
所以 y
0
2,则x
0
1,
所以|AF|x 12.
0
故选:B.
核心知识18 抛物线上两线段的和差最值问题
133.(2022·陕西安康·高二期末(文))已知M为抛物线y2 4x上的动点,F为抛物线的焦点,P3,1,则 MP MF 的最小值为___________.
【答案】4
【解析】如图所示:
设点M在准线上的射影为D,
由抛物线的定义知 MF MD ,
∴要求 MP MF 的最小值,即求 MP MD 的最小值,
当D,M,P三点共线时, MP MD 最小,
最小值为314.
故答案为:4
134.(2022·山东淄博·高二期末)若点P是抛物线x2 8y上的动点,则点P到点A4,0 的距离与到直线
y2的距离之和的最小值是______.
【答案】2 5
【解析】抛物线x2 8y的焦点F0,2 ,准线方程为y2
抛物线x2 8y上动点 到直线y2的距离即动点 到焦点F0,2 的距离,
P P
故点P到点A4,0
的距离与到直线y2的距离之和的最小值为 FA 2 5.
故答案为:2 5.
135.(2022·全国·高二期中)已知抛物线的方程为y2 4x,焦点为F,点A的坐标为 3,4 ,若点P在此
抛物线上移动,记P到其准线的距离为d,则d PA的最小值为______,此时P的坐标为______.3 5
【答案】 ,1 5
2
2 5
【解析】过点P作抛物线准线的垂线,垂足为H ,连接PF,作图如下:
根据抛物线的定义,d PH PF ,
数形结合可知,当且仅当A,P,F三点共线,且P在A,F之间时取得最小值;
即d PA的最小值为 AF ,又A3,4,F1,0,故 AF 312 42 2 5;
此时直线AF 的方程为:y2x1 ,联立抛物线方程y2 4x,
3 5 3 5
可得: ,解得x (舍)或x ,此时 ,
x23x10 2 2 y1 5
3 5
即此时点 的坐标为 ,1 5 .
2
P
3 5
故答案为: ; ,1 5 .
2
2 5
136.(2022·湖南·高二期中)已知抛物线C :y2 8x的焦点为F ,圆C :(x2)2 y2 16与抛物线C 在第
1 2 1
一象限的交点为Ax
0
,y
0
,直线l:yt0t y
0
与抛物线C
1
的交点为
B
,直线l与圆C
2
在第一象限的交
点为D,则y
0
_______; C
2
DB周长的取值范围为____________.
【答案】 4 (8,12)
(x2)2y2 16 x2
【解析】 y2 8x y4 , y 0 0,y 0 4
设l:yt0t y
0
与抛物线的准线x2交于点
P
,则|BP| BC
2
C
2
DB周长为 BC
2
|BD| DC
2
|DP|4
又|DP|(4,8)∴周长(8,12).
故答案为:4;
8,121
137.(2022·河北·深州长江中学高二期末)已知抛物线y x2,P是抛物线上一点,F为焦点,一个定
4
点A3,6 ,则 PA PF 的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
1 p
【解析】由抛物线y
4
x2,化为
x2 4y
,得到
2
1,焦点 F0,1,准线
l:y1
,
过点P作PM l,垂足为M,则 PM PF .
PA PF PA PM AM ,又 AM 617,
当A,P,M共线时, PA PF 取最小值7,
故选:C.
138.(2022·贵州·遵义四中高二期末)点F是抛物线y2 8x的焦点,点A(4,2),P为抛物线上一点,P不
在直线AF上,则△PAF的周长的最小值是( )
A.4 B.6 C.62 2 D.6 2
【答案】C
【解析】抛物线y2 8x的焦点F(2,0),准线为x2
过P点作PH 准线l于点H ,故△PAF的周长为|PH ||PA||AF|,
|AF|2 2,可知当A,P,H 三点共线时周长最小,为62 2
故选:C
139.(2022·安徽池州·高二期中)已知点F 是抛物线y2 4x的焦点,点M为抛物线上的任意一点,
P3,1
为平面上定点,则|MP||MF|的最小值为( )A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】由题意得F1,0
,准线方程为x1,设点
M
在准线上的射影为D,
根据抛物线的定义可知 MF MD ,
要求|MP||MF|取得最小值,即求 MP MD 取得最小,
当D,M,P三点共线时 MP MD 最小,即为314.
所以|MP||MF|的最小值为4.
故选:B.
140.(2022·贵州·贵阳市白云区第二高级中学高二期末(理))抛物线y2 4x的焦点为F ,其准线与x
轴的交点为N ,过点F 做直线与此抛物线交于A,
B
两点,若NB AB,则 AF BF ( )A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】由y2 4x,则焦点F1,0 ,且准线方程为直线x1,即N1,0 ,
ykx1
设过点 的直线方程为 ,联立抛物线可得: ,
F
y k x 1 y2 4x
消去y可得:k2x12 4x,化简得:k2x2 2k24 xk2 0,
因为NB AB,且直线AB过点F ,所以NBFB,
即点B位于以线段NF 为直径的圆上,
易知以线段NF 为直径的圆的方程为x2y2 1,
将y2 4x代入上式,可得x24x1,解得x 52,x 2 5(舍去),
1 2
则点
B
的横坐标x
B
52,设点A的横坐标x
A
,
1
由韦达定理可得: ,则x 52,
x x 1 A 52
A B
根据抛物线的定义,可得AF 521,BF 521,
则AFBF 4,
故选:B.
核心知识19 抛物线的范围与最值问题
141.(2022·广西玉林·高二期末(文))已知M(2,0),N(3,0),P是抛物线C:y2 3x上一点,则
PMPN的最小值是______.
【答案】5
【解析】设P(x,y),则PM (2x,y),PN (3x,y),
从而PMPN (3x)(2x)y2 x25x6y2.
因为点
P
在抛物线C上,所以y2 3x,
所以PMPN (3x)(2x)y2 x25x63xx2 2x65,当且仅当x1时取等号.
故答案为:5
142.(2022·吉林油田高级中学高二期中)已知抛物线C:y2 2pxp0
与直线x2相交于A,B两点,
O为坐标原点,OAOB4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若点F是抛物线C的焦点,点P是抛物线C上任意一点,点Q是线段PF的中点,求直线OQ斜率的取
值范围.
【解析】(1)由题意,设A2,m,B2,m,则OAOB2,m2,m4m2 4,解得m2 2.
将点A或点B坐标代入抛物线方程得:84p,所以p2.所以抛物线C的方程为y2 4x.
y2
(2)由抛物线C的方程可知: F1,0,不妨设P
4
1 ,y
1
y
1
R .
1 y2 y
因为Q是线段PF的中点,则Q 1 , 1 .
2 8 2
y
1
所以直线OQ的斜率k 2 4y 1 y R .
1 y2 4y2 1
1 1
2 8
当y 0时,k 0;
1
4 4
k 1
当 时, 4 y 2 4 y (当且仅当 时等号成立),又 ,
y 1 0 y 1 1 y 1 1 y 1 2 k 0
所以0k 1.
4 4
k 1
当 y 1 0 时, y 4 1 y 1 2 y 4 1 y 1 (当且仅当 y 1 2 时等号成立),又 k 0 ,
所以1k 0.
综上,直线OQ斜率的取值范围是
1,1
.
143.(2022·浙江·宁波市北仑中学高二期中)已知抛物线x2=2py(p>0)上一点R(m,2)到它的准线的距离
为3.若点A,B,C分别在抛物线上,且点A、C在y轴右侧,点B在y轴左侧,△ABC的重心G在y轴上,
直线AB交y轴于点M且满足3|AM|<2|BM|,直线BC交y轴于点N.记△ABC,△AMG,△CNG的面积分别
为S,S,S.
1 2 3
(1)求p的值及抛物线的准线方程;
S
1
(2)求 的取值范围.
S S
2 3
p p
【解析】(1)有题意知,2 3, ,所以准线方程:y 1
2 p2 2(2)设点A(x,y ),B(x ,y ),C(x ,y ),x 0,x 0,x 0
1 1 2 2 3 3 1 2 3
S AM S CN
AMG , CNG ,
S AB S BC
ABG CBG
点G为ABC的重心,且在y轴上,
1 AM 1 CN
所以S ABG S CBG = 1 3 S ABC ,且 x x x 0 ,则S 2 3 AB S 1 ,S 3 3 BC S 1 ,且由相似三角形可知
1 2 3
AM x CN x
1 , 3
AB x x BC x x
1 2 3 2
S S 1 AM CN 1 x x 1 x x x 1 x x x
所以 2 3 ( ) ( 1 3 ) ( 1 1 2 ) ( 1 1 2 )
S 3 AB BC 3 x x x x 3 x x x 2x 3 x x x 2x
1 1 2 3 2 1 2 1 2 1 2 1 2
x S S 1 u u1 1 1 1
令u 1 , 2 3 ( ) (2 )
x S 3 u1 u2 3 u1 u2
2 1
1 3
(2 )
3 (u1)(u2)
2 9
因为 3 AM 2 BM ,所以 3x 1 2x 2 ,故 3 u0,(u1)(u2)u2u2 4 ,2 ,则
S S 1 2
2 3 ,
S 6 9
1
S 9
故 1 ,6
S S 2
2 3
144.(2022·广东·高二期末)已知过点 2,0 的直线与抛物线y2 2x相交于 ,Q两点,点A2,2 ,若
P
直线 ,AQ的斜率分别为k ,k ,则k k 的取值范围是( )
AP 1 2 1 2
1 1 2 2
A. , B. ,
2 2 2 2
1 1 2 2
C. , D. ,
4 4 4 4
【答案】C【解析】因为过点 2,0 的直线与抛物线y2 2x相交于 ,Q两点,
P
所以可设Px,y ,Qx ,y ,直线PQ的方程为:xmy2,
1 1 2 2
xmy2
由 得 ,因此 , ,
y2 2x y22my40 y y 2m y y 4
1 2 1 2
且4m2160,
又直线 ,AQ的斜率分别为k ,k ,点A2,2 ,
AP 1 2
y 2 y 2 y 2 y 2
所以k 1 1 ,k 2 2 ,
1 x 2 my 4 2 x 2 my 4
1 1 2 2
y 2 y 2 y y 2y y 4 44m4 m
因此k k 1 2 1 2 1 2 ,
1 2 my 4 my 4 m2y y 4my y 16 4m28m216 m24
1 2 1 2 1 2
当m0时,k k 0;
1 2
m
当 时,k k 0,
m0 1 2 m24
m 1 1 1
k k
且 1 2 m24 4 4 4,
m 2 m
m m
4
当且仅当m ,即 时,等号成立;
m m2
1
所以 k k 0;
4 1 2
m
当 时,k k 0,
m0 1 2 m24
m 1 1 1
k k
且 1 2 m24 m 4 2 m 4 4,
m m
4
当且仅当m ,即 时,等号成立;
m m2
1
所以0k k ,
1 2 4
1 1
综上k 1 k 2 4 , 4 .
故选:C.
核心知识20 抛物线的简单几何性质问题
145.(多选题)(2022·浙江·嘉兴市第五高级中学高二期中)关于抛物线y2 2x,下列说法正确的是
( )
A.开口向左 B.焦点坐标为
1,0
C.准线为x1 D.对称轴为x轴【答案】AD
【解析】对选项A,y2 2x,开口向左,故A正确;
1
对选项B, ,焦点为 ,0,故B错误;
y2 2x 2
1
对选项C, ,准线方程为x ,故C错误;
y2 2x 2
对选项D,y2 2x,对称轴为x轴,故D正确.
故选:AD
146.(2022·贵州遵义·高二期末(理))已知mn0,则方程mx2ny2 1与ny2 mx在同一坐标系内对
应的图形编号可能是( )
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】B
【解析】对于①:由双曲线的图像可知:m0,n0;由抛物线的图像可知:m,n同号,矛盾.故①错误;
对于②:由双曲线的图像可知:m0,n0;由抛物线的图像可知:m,n异号,符合要求.故②成立;
对于③:由椭圆的图像可知:m0,n0;由抛物线的图像可知:m,n同号,且抛物线的焦点在x轴上,
符合要求.故③成立;
对于④:由椭圆的图像可知:m0,n0;由抛物线的图像可知:m,n同号,且抛物线的焦点在x轴上,
矛盾.故④错误;
故选:B
1
147.(2022·江苏省仪征中学高二期中)对抛物线y x2 ,下列描述正确的是( )
8
1
A.开口向上,焦点为0,2 B.开口向上,焦点为
0,
32
1
C.开口向右,焦点为2,0 D.开口向右,焦点为
32
,0
【答案】A
【解析】由题知,该抛物线的标准方程为x2 8y,
则该抛物线开口向上,焦点坐标为
0,2
.故选:A.
148.(2022·浙江·高二期末)下列命题中正确的是( )
A.抛物线 C:y2 4x的焦点坐标为 1,0 .
B.抛物线 C:y2 4x的准线方程为 x =−1.
C.抛物线 C:y2 2px的图象关于 x 轴对称.
D.抛物线 C:y2 2px的图象关于 y 轴对称.
【答案】C
【解析】抛物线 C:y2 4x的焦点坐标为 1,0 ,故A错误;
抛物线 C:y2 4x的准线方程为x1,故B错误;
抛物线 C:y2 2px的图象关于 x 轴对称,故C正确,D错误;
故选:C.
149.(2022·陕西安康·高二期末(文))已知抛物线C:y2 4x与圆E:(x1)2 y2 4交于A,B两点,则
|AB|( )
A.2 B.2 2 C.4 D.4 2
【答案】C
y2 4x
【解析】由对称性易得A,B横坐标相等且大于0,联立 得 ,解得
x12 y2 4 x22x30
x 3,x 1,
1 2
则x x 1,将x1代入y2 4x可得y2,则|AB|4.
A B
故选:C.
150.(2022·江苏省响水中学高二期中)已知抛物线y2 2px(p0)上一点M 到其准线及对称轴的距离分
别为3和2 2,则p( )
A.2 B.2或4 C.1或2 D.1
【答案】B
【解析】因为抛物线y2 2px(p0)上一点M 到其准线及对称轴的距离分别为3和2 2,
y 2 2 y 2 2
M M
所以 p ,即 p ,代入抛物线方程可得 p,
x 3 x 3 82p3
M 2 M 2 2
整理得p26p80,解得p2或p4.
故选:B.
151.(2022·四川省内江市第六中学高二期中(理))已知抛物线C:y2 2pxp0
的焦点为F ,O为坐标原点.
(1)过F 作垂直于x轴的直线与抛物线C交于A,B两点, AOB的面积为2.求抛物线C的标准方程;
(2)抛物线上有M,N两点,若△MON 为正三角形,求△MON 的边长.
p
【解析】(1)由抛物线方程知:F ,0, 为抛物线的通径,则 ,
2 AB AB 2p
1 1 p 1
S OF AB 2p p2 2,解得: , 抛物线 的标准方程为: .
AOB 2 2 2 2 p2 C y2 4x
(2) MON 为正三角形,OM ON MN ,由抛物线对称性可知:MN x轴,设MN:xt,则
1
MN
,解得: , , , 2 2pt 3 ,解得:
tan30
y2 2pt y 2pt y 2pt MN 2 2pt t t 3
1 2
t 6p,MN 4 3p,即△MON 的边长为4 3p.
核心知识21 轨迹问题
152.(2022·四川·高二期末(文))若动点Px,y满足方程 x22 y2 x22 y2 8,则动点P
的轨迹方程为( )
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2
A. 1 B. 1 C. 1 D. 1
16 12 16 4 8 4 16 12
【答案】A
【解析】由题意得:Px,y 到A2,0 与B2,0
的距离之和为8,且8>4,故动点P的轨迹方程是以
A2,0 与B2,0
为焦点的椭圆方程,故2a8,c2,所以a4,b2 a2c2 16412,所以椭圆
x2 y2
方程为 1.
16 12
故选:A
153.(2022·广东广州·高二期末)已知
ABC的周长为14,顶点
B
、C的坐标分别为
0,3
、
0,3
,则
点A的轨迹方程为( )
x2 y2 y2 x2
A. 1x0 B. 1y0
16 7 16 7
x2 y2 y2 x2
C. 1y0 D. 1x0
16 7 16 7
【答案】D
【解析】由已知可得 BC 6, AB AC 14 BC 8 BC ,且A、
B
、C三点不共线,
故点A的轨迹是以B、C为焦点,且除去长轴端点的椭圆,
由已知可得2a8,得a4, c3,则b a2c2 7,
y2 x2
因此,点 的轨迹方程为 1x0.
A 16 7
故选:D.
154.(2022·广西·田东中学高二期末(理))在平面直角坐标系中,已知定点A 0, 2 、B(0, 2),直
线PA与直线PB的斜率之积为2,则动点P的轨迹方程为( )
y2 y2 y2 y2
A. x2 1 B. x2 1(x0) C. x2 1 D. x2 1(y 0)
2 2 2 2
【答案】B
y 2 y 2 y2
【解析】设动点P的坐标为 ,则由条件得 2.即 x2 1(x0).
(x,y) x x 2
y2
所以动点P的轨迹C的方程为 x2 1(x0).
2
故选:B.
155.(2022·福建福州·高二期末)动圆M与圆C : x42y2 1,圆C :x2y28x70,都外切,
1 2
则动圆圆心M的轨迹方程为( )
x2 y2 y2 y2
A. y2 1 B.x2 1 C.x2 1x1 D.x2 1x1
15 15 15 15
【答案】D
【解析】圆C : x42y2 1,圆心C 4,0,半径 r 1.
1 1 1
圆C :x2y28x70x42 y2 9,圆心C 4,0,半径 r 3.
2 2 2
设Mx,y ,半径为 ,因为动圆 与圆C ,C 都外切,
r M 1 2
MC r1
所以 1 MC MC 2 CC ,
MC
2
r3 2 1 1 2
所以M 的轨迹为以C
1
,C
2
为焦点,2a2的双曲线左支.
所以a1,c4,解得b 161 15,
y2
即 的轨迹方程为:x2 1x1.
M 15
故选:D
156.(2022·江苏·南京二十七中高二开学考试)已知圆C的方程为 x12 y2 16,B1,0,A为圆C
上任意一点,若点P为线段AB的垂直平分线与直线AC的交点,则点P的轨迹方程为( )
x2 y2
x2 y2
x2 y2
x2 y2
A. 1 B. 1 C. 1 D. 1
16 9 16 9 4 3 4 3
【答案】C【解析】因为点P为线段AB的垂直平分线与直线AC的交点,所以 PA PB ,
所以 PB PC PA PC AC 4,而 BC 2,
x2 y2
所以 点轨迹是以 为焦点,长轴长是4的椭圆.设其方程为 1(ab0),
P
B,C a2 b2
2a4,a2,c1,则b a2c2 3,
x2 y2
所以 点轨迹方程是 1.
P 4 3
故选:C.
157.(2022·新疆·博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学高二期中)动点P到点M(1,0)及点N(3,0)的距离之差为2,
则点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线的一支 C.两条射线 D.一条射线
【答案】D
【解析】由已知, PM PN 2 MN ,所以点
P
的轨迹是一条以N 为端点向x轴正方向的射线.
故选:D.
158.(2022·河南洛阳·高二期末(文))在平面直角坐标系中,已知
ABC的顶点A3,0 ,B3,0
,其
内切圆圆心在直线x2上,则顶点C的轨迹方程为( )
x2 y2 x2 y2
A. 1x2 B. 1x3
4 5 9 5
x2 y2 x2 y2
C. 10 x2 D. 10 x3
9 5 9 4
【答案】A
【解析】如图设 ABC与圆的切点分别为D、E、F ,
则有|AD||AE|5,|BF||BE|1,|CD||CF|,
所以|CA||CB|514.
根据双曲线定义,所求轨迹是以A、B为焦点,实轴长为4的双曲线的右支(右顶点除外),
即c3、a2,又c2 a2b2,所以b2 5,
x2 y2
所以方程为 1x2.
4 5
故选:A.159.(2022·甘肃兰州·高二期末(理))已知圆C :(x+3)2+y2=1和圆C :(x-3)2+y2=9,动圆M同时
1 2
与圆C 及圆C 相外切,求动圆圆心M的轨迹方程( )
1 2
y2 y2
A.x2- =1(x≤-1) B.x2- =1
8 8
y2 y2
C.x2- =1(x 1) D. -x2=1
8 8
【答案】A
【解析】|MC |r1,|MC |r3,则|MC ||MC |2
1 2 2 1
y2
根据双曲线定义知 的轨迹为x2 1的左半支
M 8
故选:A
160.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)已知圆C :x2y32 9和圆C :x2y32 1,
1 2
动圆M同时与圆C 及圆C 外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为______.
1 2
x2
【答案】y2 1y1
8
【解析】由题,设动圆M 的半径为r,圆C
1
的半径为r
1
3,圆C
2
的半径为r
2
1,
当动圆M 与圆C
1
,圆C
2
外切时, MC
1
3r, MC
2
1r,
所以 MC MC 3r1r2,
1 2
因为圆心C 0,3 ,C 0,3 ,即CC 6,又2 CC
1 2 1 2 1 2
根据双曲线的定义,得动点M 的轨迹为双曲线的上支,其中a1,c3,
x2
所以 ,则动圆圆心 的轨迹方程是y2 1y1;
b2 c2a2 8 M 8x2
故答案为:y2 1y1
8