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专题 22 圆锥曲线的几何性质
一、单选题
1.(2024届湖南省天壹名校联盟高三上学期联考)已知双曲线 的一条渐近线方程为
,则 ( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【解析】由题设知, ,解得 .故选A.
2.(2024届福建省福州第八中学高三上学期质检卷)已知 的顶点在抛物线 上,若抛物线的
焦点 恰好是 的重心,则 的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】设 ,抛物线 ,则 ,焦点 恰好是 的重心,
则 ,故 .故选A.
3.(2024届广东省七校联合体高三上学期联考)已知 、 是椭圆的两个焦点,满足 的点
总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据椭圆的对称性,不妨设焦点在横轴上的椭圆标准方程为: ,
设 ,设 ,
,点 在椭圆内部,有 ,
要想该不等式恒成立,只需 ,
而 ,故选B
4.(2024届湖南省永州市高三一模)已知椭圆 的左、右焦点分别是 ,点 是
椭圆 上位于第一象限的一点,且 与 轴平行,直线 与 的另一个交点为 ,若 ,则
的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 令 ,得 ,
由于 与 轴平行,且 在第一象限,所以 .由于 ,
所以 ,
即 ,将 点坐标代入椭圆 的方程得 ,
, ,
所以离心率 .故选B5.(2024届贵州省贵阳市六校高三上学期联合考试)椭圆 : 的左、右焦点分别为
, ,现已知 与抛物线 的焦点重合,椭圆 与过点 的幂函数 的图象交于点
,且幂函数在点 处的切线过点 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意,抛物线 的焦点坐标为 ,则 , .又因为幂函数
过点 ,故 ,解得 ,故 .设点 的坐标为 , ,
则过 的切线为 ,且幂函数在点 处的切线过点 ,
故 ,解得 ,故 ,而 在椭圆上,则 ,而 ,
可得 , ,则椭圆的离心率为 .故选C.
6.(2024届天津市第四十五中学高三上学期月考)已知抛物线 的焦点为F,点 ,若点A
为抛物线任意一点,当 取最小值时,点A的坐标为( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设点A在准线上的射影为D,如图,
则根据抛物线的定义可知 ,求 的最小值,即求 的最小值,显然当D,B,
A三点共线时 最小,此时 点的横坐标为1,代入抛物线方程可知 .故选B.
7.(2024届天津市第四十五中学高三上学期月考)已知 分别是双曲线 的左、
右焦点,P为双曲线右支上一点,若 , ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】∵ 分别是双曲线 的左、右焦点,
为双曲线右支上一点,∴ , ,又∵在 中, ,∵ ,∴ ,则 ,
又 ,
∴ ,即 ,故 ,解得: ,
∵ ,∴ .故选A
8.(2024届江西省万安中学高三上学期开学考试)如图, 设直线 与抛物线 (
为常数) 交于不同的两点 , 且当 时, 抛物线 的焦点 到直线 的距离为 . 过点
的直线交抛物线于另一点 , 且直线 过点 , 则直线 过点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线 ,即 ,依题意, 到直线 的距离为
,所以抛物线方程为 ,直线 ,由 消去 并化简得
, ,且 ,设 ,则 .由 ,直线 的方程为 ,
所以 ,即 ,
则 ,故 ,
所以 ,所以 ,
直线 的方程为 ,即 ,
则 ,故 ,
所以 ,也即直线 过定点 .故选A.
9.(2023届四川省成都市四七九名校高全真模拟)已知直线 与双曲线
相交于A,B两点,点 在第一象限,经过点 且与直线 垂直的直线与双曲线 的
另外一个交点为 ,点 在 轴上, ,点 为坐标原点,且 ,则双曲线 的渐
近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,画出示意图,如图所示.
因为 ,所以B、N、M三点共线.设线段BM的中点为 ,连接OQ,
根据题意,显然可得点 为线段AB的中点,所以 ,设 , , , .
因为点B,M都在双曲线 上,则 两式相减,得 ,
即 .而 , ,
所以 ,即 .
又因为 ,则 ,即 ,所以 ,即 ,
所以 .又 ,则 ,
即 ,故 ,所以 .
而 ,故 ,即 ,
则双曲线 的渐近线方程为: .故选C
10.(2024届四川省成都市第七中学高三上学期入学考试)如图抛物线 的顶点为 ,焦点为 ,准线
为 ,焦准距为4;抛物线 的顶点为 ,焦点也为 ,准线为 ,焦准距为6. 和 交于 两点,
分别过 作直线与两准线垂直,垂足分别为 ,过 的直线与封闭曲线 交于
两点,则下列说法正确的是( )① ②四边形 的面积为100
③ ④ 的取值范围为
A.①②④ B.①③④ C.②③ D.①③
【答案】B
【解析】以 为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图,
抛物线 的顶点为 ,焦点为 ,准线为 ,焦准距为4;可得 ,抛物线的标准方程为: .
抛物线 的顶点为 ,焦点也为 ,准线为 ,焦准距为6.可得 ,所以 ,所以①正
确;抛物线 的方程为: . 和 交于 、 两点, ,可得 、 两点的横
坐标为:3,两点的纵坐标: ,分别过 、 作直线与两准线垂直,垂足分别为 、 、 、 ,
可得 , , , , , ,四边形 的面积为: .所以
②不正确;又 ,则 , ,可得 ,所以③正确;根据抛物线的对
称性不妨设点 在封闭曲线 的上部分,设 在直线 上的射影分别为 ,
当点 在抛物线 ,点 在抛物线 上时, ,当 与 重合时, 最小,最小值为 ,当 与 重合,点 在抛物线 上时,因为 ,
直线 ,与抛物线 的方程为 联立,可得 ,
设 ,则 , ,
所以 ;当点 在抛物线 ,点 在抛物线 上时,设 ,
与抛物线 的方程为 联立,可得 ,
设 ,则 , ,
当 ,即 时取等号,故此时 ;
当点 在抛物线 ,点 在抛物线 上时,根据抛物线的对称性可知, ;
综上, ,所以④正确.故选B.
11.(2024届江西省丰城拖船中学高三上学期开学测试)已知椭圆 .过点 作圆
的切线 交椭圆 于 两点.将 表示为 的函数,则 的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】由题意知, ,当 时,切线 的方程为 ,点 , 的坐标分别为 , ,
此时 ;当 时,同理可得 ;当 时,设切线方程为 ,
由 得 ,设 , 两点两点坐标分别为 , ,则, ,又由 于圆 相切,得 ,即 ,
∴ ,
由于当 时, ,∴ , ,∵ ,当
且仅当 时, ,∴ 的最大值为2.故选B.
12.(2024届四川省成都市第七中学高三上学期入学考试)定义:若直线 将多边形分为两部分,且使得
多边形在 两侧的点到直线 的距离之和相等,则称 为多边形的一条“等线”.已知双曲线
(a,b为常数)和其左右焦点 ,P为C上的一动点,过P作C的切线分别交两条渐近线于点A,B,
已知四边形 与三角形 有相同的“等线” .则对于下列四个结论:
① ;
②等线 必过多边形的重心;
③ 始终与 相切;
④ 的斜率为定值且与a,b有关.
其中所有正确结论的编号是( )
A.①② B.①④ C.②③④ D.①②③
【答案】D
【解析】①:设 ,当 时,设 ,则由 ,得 ,
所以 ,所以切线的斜率为 ,所以切线方程为 ,
因为点 在双曲线上,所以 ,得 , ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
同理可求出当 时的切线方程为 ,
当 时,双曲线的切线方程为 ,满足 ,
所以过P点切线方程为 ,渐近线方程为
联立两直线方程得 ,
故有 ,故
②:设多边形顶点坐标为 ,其中
设“等线”方程为 ,则 到等线的距离为:
又因为等线将顶点分为上下两部分,则有
, ,
从而 ,整理得 即等线 必过该多边形重心.
③④:考察 重心,设 ,则重心 .对于四边形 ,其重心H必在 与重心连线上,也必在 与 重心连线上,则 即为直线GH.
设 与 重心分别为 ,则 ,所以 ∥ ,
因为 为 的重心,所以 ,所以 ∥ ,所以 三点共线,
因为 在 上,所以 ∥ ,过 ,
因为直线 为 ,所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,整理得 ,
所以直线 方程 ,
由①的求解过程可知该方程为 切线方程,所以③正确,④错误,
故①②③正确.故选D
二、多选题
13.(2024届河南省南阳市第一中学校2高三上学期开学考试)下列关于双曲线 的结论中,正
确的是( )
A.离心率为 B.焦距为
C.两条渐近线互相垂直 D.焦点到渐近线的距离为1
【答案】ACD【解析】双曲线 ,可得 , , ,则双曲线 的离线率为 ,故A
正确;焦距 ,故B错误;渐近线为 与 ,且斜率之积为-1,即两条渐近线互相垂直,故
C正确;焦点到渐近线的距离为 ,故D正确;故选ACD.
14.(2024届云南师范大学附属中学高三高考适应性月考)已知抛物线 的焦点为 ,
准线为 ,经过点 且斜率为 的直线与抛物线 交于 , 两点(点 在第一象限),若 ,
,则以下结论正确的是( )
A.
B.
C.若 为 上的动点,其在 上的射影为 ,则
D.过点 且与 有且仅有一个公共点的直线有3条
【答案】BCD
【解析】
对于A,因为 ,直线的斜率为 ,则设直线 的方程为 ,
联立 ,得 ,解得: , ,由 ,得 ,故A错误;
对于B,由于 ,则 ,故B正确;
对于C,如图所示,抛物线 的焦点为 , ,
当且仅当 , , 三点共线时取等号,故C正确;
对于D,当直线斜率不存在时,直线方程为 ,与抛物线只有一个公共点;
当直线斜率存在时,设直线方程为 ,联立 ,消 得 ,
当 时,方程的解为 ,此时直线与抛物线只有一个交点;
当 时,则 ,解得 ,综上所述,过点 与 有且仅有一个公共点的直线有 条,故
D正确;故选BCD.
15.已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,过 的直线 与 交于 , 两点,
若 ,则( )
A. B. 的面积等于
C.直线 的斜率为 D. 的离心率等于
【答案】ABD
【解析】由 可知,
不妨设 ,又 ,可得 ;
利用椭圆定义可知 ,所以可得 ;
即 ,所以点 即为椭圆的上顶点或下顶点,如下图所示:由 , 可知满足 ,所以 ;即A正确;
所以 为等腰直角三角形,且 ,
因此 的面积为 ,即B正确;
此时可得直线 的斜率 ,所以C错误;
在等腰直角三角形 中,易知 ,即可得离心率 ,即D正确;故选ABD
16.(2024届浙江省浙南名校联盟高三上学期联考)已知 是椭圆 上不同的三点,记
的面积分别为 ( 为坐标原点).若 ,则( )
A. B.
C. D. 为定值
【答案】BC
【解析】先证明:设 , 不共线,则 .
若 ,则 ,
若 ,当 中有一个为0时,例如 ,则易得 ,
当 都不为0时,设直线 与 轴交点为 ,直线 方程为 ,令 是 ,
当 时, ,
当 时, ,
综上, ,
由已知设 , , ,
则 ,同理 , ,
由 得 ,
,
,
,
,
,
由题意 中任意两点都与原点 不共线,即 , ,
所以 , ,
所以 , ,从而 或
,
所以 , ,故选BC.
17.(2024届江西省吉安市第三中学高三上学期开学考试)已知双曲线 : ,点 为双曲线右
支上的一个动点,过点 分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为 , 两点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的离心率为
B.存在点 ,使得四边形 为正方形
C.直线 , 的斜率之积为2D.存在点 ,使得
【答案】AB
【解析】对于A,由双曲线 : ,得 ,
故 ,A正确;
对于B,双曲线 : 的渐近线为 ,
则四边形 为矩形,
又双曲线右顶点为 , 到直线 的距离均为 ,
故矩形 为正方形,
即存在点 ,即M为双曲线右顶点时,使得四边形 为正方形,B正确;
对于C,设 ,不妨设A在第一象限,B在第四象限,
由于 ,故可得 的方程为 ,
联立 ,可得 ,则 ,
同理 ,可得 的方程为 ,
联立 ,可得 ,则 ,
故 ,而 ,故 ,C错误;
对于D,由以上分析可知 ,
同理 ,
故 ,
根据双曲线的对称性,不妨假设M在第一象限,则 ,
故 ,令 ,
将 代入 ,即有 ,显然不可能,
即双曲线上不存在点 ,使得 ,D错误,故选AB
三、填空题
18.(2024届上海市松江二中高三上学期阶段测试)已知椭圆C: 的离心率为 ,
则椭圆的短轴长为 .
【答案】
【解析】根据题意可得离心率 ,解得 ,所以椭圆的短轴长为 .
19.(2023届四川省绵阳南山中学高三仿真)双曲线 的离心率为2,则右焦点 到其渐
近线的距离为 .
【答案】
【解析】双曲线 的离心率为2,由 得 ,则 ,
右焦点 ,渐近线方程为 , 到渐近线的距离为 .20.(2023届湖北省武汉市华中师大第一附属中学高三5月适应性考试)设双曲线 (
)的右焦点为F,过F作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为H,若 (O为坐标原点),
则双曲线C的离心率为 .
【答案】
【解析】由双曲线的几何性质可得, , , ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,所以离心率 .
21.(2024届广东省阳江市高三上学期第一次阶段调研)已知点 在抛物线
上, 为抛物线 的焦点,圆 与直线 相交于 两点,与线段 相交于
点 ,且 .若 是线段 上靠近 的四等分点,则抛物线 的方程为 .
【答案】
【解析】由 可知 ,
设 ,则 ,
则 ,故 ,即 ①;
又点 在抛物线 上,故 ②,且 ,即 ③,
②联立得 ,得 或 ,
由于 ,故 ,结合 ③,
解得 ,故抛物线方程为
22.(2023届四川省遂宁市射洪市高三5月模拟)已知椭圆C: ,过 的右焦点 的直线 交
于 , 两点( , 在 轴右侧),则 的取值范围为 .
【答案】
【解析】
由题意 , , ,设点 , ,则 , , ,
因 ,可设直线 方程为 ,联立 ,得 ,
由韦达定理得 , ,
由 ,得 ,直线 过椭圆上顶点 和焦点 ,点 在椭圆上,则, ,则直线 的方程为 ,即 ,联立 ,得 ,
故 , , , ,
由椭圆的对称性知, , 故 ,
设 , ,则 , ,
,当 时, ,函数 在区间 上单调递减,
当 时, ,函数 在区间 上单调递增,
, , ,故