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【冲刺985/211名校之2023届新高考题型模拟训练】
专题16 圆锥曲线综合问题 多选题(新高考通用)
1.(2023·广东·校联考模拟预测)已知双曲线 : ( , ), 的
左、右焦点分别为 , , 为 上一点,则以下结论中,正确的是( )
A.若 ,且 轴,则 的方程为
B.若 的一条渐近线方程是 ,则 的离心率为
C.若点 在 的右支上, 的离心率为 ,则等腰 的面积为
D.若 ,则 的离心率 的取值范围是
【答案】AD
【分析】由双曲线上一点 ,及 轴,可得 的值,即可求得双曲线
方程,从而判断A;根据双曲线渐近线方程与离心率的关系即可判断B;根据双曲线
的离心率与焦点三角形的几何性质即可求得等腰 的面积,从而判断C;由已知
结合正弦定理与双曲线的定义、焦半径的取值范围即可求得双曲线离心率的范围,从
而判断D.
【详解】对于A,若 ,且 轴,则 , ,
所以 ,则 ,所以 ,
则 的方程为 ,故A正确;
对于B,若 的一条渐近线方程是 ,则 ,离心率
,故B不正确;对于C,若 的离心率为 ,则 ,所以 ,若点 在 的右支
上, 为等腰三角形,则 ,连接 ,如图,
则 是直角三角形,所以 ,故C不正确;
对于D,若 ,由正弦定理得 ,可知点 在双曲线
的左支上,故 ,
则 ,又 ,所以 ,整理得 ,解得 ,
所以 的离心率 的取值范围是 ,故D正确.
故选:AD.
2.(2023·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:ABD
3.(2023秋·浙江·高三期末)如图,已知抛物线 ,M为x轴正半轴
上一点, ,过M的直线交 于B,C两点,直线 交抛物线
另一点于D,直线 交抛物线另一点于A,且点 在第一象限,则
( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】设 ,得 ,由直线 的方程以及根与系数关系求得,由直线 的方程以及根与系数关系求得 ,根据弦长公式求得
,进而求得 ,根据三角形的面积公式求得
【详解】设 ,则 ,设直线 ,
由 消去 并化简得 ,
A选项:所以 ,同理可得 ,所以 ,故A正确;
B选项: ,故B错误;
C选项:同理可得 ,所以 ,所以 ,所以 ,
令 , ,
则 ,
所以 ,故C错误;
D选项: ,故D正确.
故选:AD
4.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知椭圆 , , 分别为椭圆 的
左右顶点, 为椭圆的上顶点.设 是椭圆 上一点,且不与顶点重合,若直线 与
直线 交于点 ,直线 与直线 交于点 ,则( )A.若直线 与 的斜率分别为 , ,则
B.直线 与 轴垂直
C.
D.
【答案】ABC
【分析】设 ,由斜率公式及点在椭圆上可得 判断A,联立直线的方程求
出 、 坐标,由条件可得 即可判断B,求出 中点在 上,即可判断
CD.
【详解】如图,
设 ,则 ,故A正确;
直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,联立
得 ,即 ,
同理可得 ,因为 ,所以,所以 ,则直线 与 轴垂直,故B正确;
同理 ,所以
,故 的中点在直线 上,
故C正确;D错误,
故选:ABC.
5.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)已知双曲线 (
)的左、右焦点分别为 ,直线 交双曲线 于 两点,点 为
上一动点记直线 的斜率分别为 , 若 ,且 到 的渐近线
的距离为 ,则下列说法正确的是( )
A.双曲线 的离心率为
B.过右焦点的直线与双曲线 相交 两点,线段 长度的最小值为4
C.若 的角平分线与 轴交点为 ,则
D.若双曲线 在 处的切线与两渐近线交于 两点,则
【答案】ACD
【分析】首先由已知条件求得双曲线方程为 ,求出离心率判断A,由双曲线
的性质求得 最小值判断B,利用角平分线定理求得 ,计算三角形面积判断C,设 ,由导数求得切线方程后,求出 点坐标,计算三角形面积判断
D.
【详解】由题意知 ,
设 , ,则 ,
, ,相减整理得 ,
,
,故 ,双曲线的方程为 ,
对于A: ,故 ,选项A正确;
对于B:因实轴长 ,故选项B错误;
对于C:记 , , , , ,由角平分线
定理得: ,又 ,所以 ,于是
,所以 , ,故选
项C正确;
对于D:设 , , , ,
时, , , ,
切线方程为 ,整理得 ,
同理 时,, , , ,切线方程为 ,整理得 ,
时, 或 ,切线方程为 或 ,切线方程也可表示为
,
所以过 的切线方程为 ,与渐近线 联立解得 ,
故 ;与渐近线 联立,解得
,
于是 ,故选项D
正确,
故选:ACD
6.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)加斯帕尔·蒙日(如图甲)是
18~19世纪法国著名的几何学家,他在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂
直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”
(图乙).已知长方形R的四边均与椭圆 相切,则下列说法正确的是
( )A.椭圆C的离心率为 B.椭圆C的蒙日圆方程为
C.椭圆C的蒙日圆方程为 D.长方形R的面积最大值为18
【答案】CD
【分析】由 结合离心率公式判断A;当长方体R的对称轴恰好就是的
对称轴椭圆C时,求出蒙日圆的半径,进而判断BC;设长方体R的长为 ,宽为 ,
由基本不等式判断D.
【详解】由题意可知 ,则椭圆C的离心率为 ,故A错误;
当长方体R的对称轴恰好就是椭圆C的对称轴时,其长为 宽为 ,
所以椭圆C的蒙日圆的半径为 ,即椭圆C的蒙日圆方程为
,故C正确,B错误;
设长方体R的长为 ,宽为 ,则 ,长方形R的面积为 ,
当且仅当 时,取等号,即长方形R的面积最大值为18,故D正确;
故选:CD
7.(2023·辽宁·校联考模拟预测)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2
B.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
【分析】根据给定条件,求出抛物线 的方程,确定四边形 形状,利用勾股定
理及均值不等式计算判断A,B;设出直线 的方程,与抛物线方程联立,求出弦
长即可计算推理判断C,D作答.
【详解】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.
8.(2023·辽宁·校联考一模)抛物线 的焦点为 ,准线为 ,经过
上的点 作 的切线m,m与y轴、l、x轴分别相交于点N、P、Q,过M作l垂线,
垂足为 ,则( )
A. B. 为 中点
C.四边形 是菱形 D.若 ,则
【答案】BCD
【分析】设 与 轴交点为 ,则 未必是 的中点,即可判断A,利用韦达定理表
示出 的坐标可判断B,根据菱形的判定定理可判断C,利用三角形的全等关系可
判断D.【详解】
设 ,可知 斜率 存在,可设 ,
将 代入可得 ,由 ,即 可得
,
因此 ,令 解得 ,所以 ,
又因为 , ,
要使 ,则 必需为 中点,则必有 ,即 ,
所以当且仅当 时, 才成立,无法满足任意性,A错误;
中令 ,于是 ,
因为 , ,所以 为 中点,选项B正确.
因为 ,所以 是 的垂直平分线,
而 轴,所以四边形 是菱形,选项C正确;
,由 ,可得 ,所以 .因为 ,所以 ,选项D正确.
故选:BCD.
9.(2023·河北邯郸·统考一模)已知双曲线C: 的左、右焦点
分别是 , ,过 作圆 的切线l,切点为M,且直线l与双曲线C的左、
右两支分别交于A,B两点,则下列结论正确的是( )
A.若 , ,则
B.若 ,则双曲线C的渐近线方程为
C.若 ,则双曲线C的离心率是
D.若M是 的中点,则双曲线C的离心率是
【答案】ABD
【分析】 , , ,根据选项中的条件,求出 和 ,利用
双曲线的定义,求出渐近线方程和离心率等结果.
【详解】如图所示,
对于A:由 , ,得 ,所以 , , .
设 ,则 .
在 中,由余弦定理可得 ,解得 ,
则 , ,从而 ,故A正确;
对于B:由 ,得 ,因为O为 的中点,所以M为 的中点.由题意可知 , ,则 , .
由双曲线的定义可得 ,即 ,
则双曲线C的渐近线方程为 ,故B正确;
对于C:由 ,得 ,则 .
在 中,由余弦定理可得 ,
整理得 ,则 ,故C错误;
对于D:因为M,O分别是 , 的中点,所以 ,所以 ,
.
由双曲线的定义可得 ,即 ,则 ,故
D正确.
故选:ABD
10.(2023·山东潍坊·统考一模)双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,
经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲
线上任意一点的切线.平分该点与两焦点连线的夹角.已知 分别为双曲线
的左,右焦点,过 右支上一点 作直线 交 轴于点
,交 轴于点 .则( )
A. 的渐近线方程为 B.点 的坐标为
C.过点 作 ,垂足为 ,则 D.四边形 面积的最小值为4
【答案】ACD
【分析】根据方程,可直接求出渐近线方程,即可判断A项;由已知可得
,进而结合双曲线方程,即可得出点 的坐标,即可判断B项;根
据双曲线的光学性质可推得,点 为 的中点.进而得出 ,结合双曲线
的定义,即可判断C项;由 ,代入利用基本不等式即可求出面
积的最小值,判断D项.
【详解】对于A项,由已知可得 , ,所以 的渐近线方程为
,故A项正确;
对于B项,设 ,则 ,整理可得 .
又 ,所以 ,所以有 ,解得 ,所
以点 的坐标为 ,故B项错误;
对于C项,如上图,显然 为双曲线的切线.
由双曲线的光学性质可知, 平分 ,延长 与 的延长线交于点 .
则 垂直平分 ,即点 为 的中点.又 是 的中点,所以, ,
故C项正确;
对于D项, ,
当且仅当 ,即 时,等号成立.
所以,四边形 面积的最小值为4,故D项正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:C项中,结合已知中,给出的双曲线的光学性质,即可推出
.
11.(2023·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.
12.(2023秋·湖北武汉·高三统考期末)已知点 是曲线 : 上的动点,
点 是直线 上的动点.点 是坐标原点,则下列说法正确的有( )
A.原点在曲线 上
B.曲线 围成的图形的面积为
C.过 至多可以作出4条直线与曲线相切
D.满足 到直线 的距离为 的点有3个
【答案】ACD
【分析】分类讨论后,根据对称性画出函数图像,从而可以进一步求解.
【详解】对于A:将原点坐标 代入, 正确,故A选项正确;
对于B:当 时,
曲线 : ,
即 ,
即 ,
第一象限内曲线 与坐标轴围成的图形的面积为 ,
所以总面积为: .故选项B错误;
由函数图像知过 至多可以作出4条直线与曲线相切,故选项C正确;
原点到直线 的距离为: 满足 到直线 的距
离为 的点有 共3个,故选项D正确.
故选:ACD.
13.(2023春·湖北·高三校联考阶段练习)过椭圆 外一点 作椭
圆 的两条切线,切点分别为 ,若直线 的斜率之积为 ( 为常数),则
点 的轨迹可能是( )
A.两条直线 B.圆的一部分
C.椭圆的一部分 D.双曲线的一部分【答案】BCD
【分析】设出切线方程且斜率为 ,联立椭圆化简使判别式等于零得到关于 等式,根
据判别式及二次方程和韦达定理可得 的范围及 ,根据 的不同取值分别判断
关于 方程所对应的轨迹即可.
【详解】解:依题意可知直线 和直线 的斜率存在,
设过 的椭圆的切线方程为 ,
联立 化简可得:
,
取 ,
即 ,
且有 ,且上式两根分别为 ,
则上式的判别式 ,
整理得 ,符合题意,所以 ,
①若 ,则 ,
即 点的轨迹是直线(两条)的一部分;
②若 ,则 ,即 点的轨迹是直线(两条)的一部分;
若 且 ,整理可得 ,
③当 时, 12,轨迹方程可化为 ,即 点的轨迹是圆的一部分;
④当 或 时, ,且 ,
由于 ,且 ,所以 点的轨迹是椭圆的一部分;
⑤当 时, , 表示焦点在 轴上的双曲
线,
由于 ,所以 点的轨迹是双曲线的一部分.
故选:BCD
【点睛】思路点睛:该题考查直线与圆锥曲线的综合问题,属于难题,关于求轨迹方
程的思路有:
(1)已知轨迹,建立合适的轨迹方程,用待定系数求解;
(2)未知轨迹,求哪点轨迹设哪点坐标为 ,根据题意建立关于 的等式即可;
(3)轨迹不好判断,等式关系不好找时,找要求的轨迹点与题中的定点或定直线之间的
定量关系,根据转化找出轨迹特点,建立轨迹方程,用待定系数求解.
14.(2023·湖南·模拟预测)已知O为坐标原点, , 分别是双曲线E:
的左、右焦点,P是双曲线E的右支上一点,若 ,
双曲线E的离心率为 ,则下列结论正确的是( )
A.双曲线E的标准方程为
B.双曲线E的渐近线方程为
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.若直线 与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则
【答案】ACD
【分析】根据双曲线定义及离心率求出 得到双曲线的标准方程,即可求出渐近线方程判断AB,再由点到渐近线的距离判断C,点差法可判断D.
【详解】根据双曲线的定义得, ,故 ,由 ,得 ,
所以 ,所以双曲线E的标准方程为 ,渐近线方程为 ,
即 ,所以A正确,B不正确;
设 ,则点P到两条渐近线的距离之积为 ,所以C
正确;
设 , ,因为P,M在双曲线E上,所 ①, ②,
①-②并整理得, ,即 ,所以 ,所以D正
确.
故选:ACD.
15.(2023·湖南张家界·统考二模)过抛物线 的焦点F的直线 交抛
物线E于A,B两点(点A在第一象限),M为线段AB的中点.若 ,则
下列说法正确的是( )
A.抛物线E的准线方程为
B.过A,B两点作抛物线的切线,两切线交于点N,则点N在以AB为直径的圆上
C.若 为坐标原点,则
D.若过点 且与直线 垂直的直线 交抛物线于C,D两点,则
【答案】BC
【分析】对于A项,方法一:运用韦达定理 及抛物线定义表示 、 代入解
方程即可;方法二:运用 求解即可;对于B项,运用导数几何意义分别求得 、 ,将 的值代入 计算即可;对于C项,运用韦达定理及抛物
线弦长公式求得 、 及 的值,进而求出点M坐标,运用两点间距离公式
求得 即可;对于D项,方法一:将 中的斜率k换成 可求
得 ,进而求得 的值;方法二:运用抛物线焦点弦长公式可得
,进而求得 的值.
【详解】对于A项,方法一:由题意可设过点 的直线l的方程为 ,
,设 , ,
联立方程组 消去x整理得 ,可得 .
因为 ,所以 则 ,解得 ,所
以抛物线 ,故抛物线E的准线方程为 ,故A项错误;
方法二:∵ ,∴ , ,
又∵ ,∴ ,解得: ,
所以抛物线E: ,故抛物线E的准线方程为 ,故A项错误;
对于B项,设 , ,抛物线 , , ,
易得 , ,所以 ,
所以直线NA,NB垂直,所以点N在以AB为直径的圆上,故B项正确;
对于C项,由A项知,抛物线E: ,则直线l的方程为 , ,设, ,
,
所以 , ,
又因为 ,所以 , , ,
所以 ,解得: ,
所以 ,所以 ,
所以 , ,即: ,
所以 ,故C项正确;
对于D项,方法一:由C项知, , ,
又因为直线l垂直于直线m ,
所以 ,
所以 .故D项错误.
方法二:由题意知 .设直线 的倾斜角为 ,由 , ,
易得直线 的方程为 , , ,
根据焦点弦长公式可得 ,
所以 .故D项错误.
故选:BC.16.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)设双曲线 的右焦
点为 ,若直线 与 的右支交于 两点,且 为 的重心,则
( )
A. 的离心率的取值范围为
B. 的离心率的取值范围为
C.直线 斜率的取值范围为
D.直线 斜率的取值范围为
【答案】AC
【分析】根据重心性质得出 中点 的坐标,根据直线 与 的右支交于 两点可
知点 在右支内部,将 的坐标代入双曲线中建立不等式,即可得离心率的范围,根
据点差法可得直线 的斜率与 之间等式关系,由 不共线建立不等式,解
出离心率具体范围,根据离心率的范围及直线 的斜率与 之间等式关系,即可得
斜率的取值范围,解出即可.
【详解】解:设 为 的中点,根据重心性质可得 ,
因为 ,则 ,
因为直线 与 的右支交于 两点,所以点 在双曲线右支内部,
故有 ,解得 ,
当直线 斜率不存在时, 的中点 在 轴上,
故 三点不共线,不符合题意舍,
设直线 斜率为 ,设 ,所以 , ,
因为 在双曲线上,所以 ,
两式相减可得: ,
即 ,
即有 成立,
即有 ,因为 不共线,
即 ,即 ,即 ,
所以 的离心率的取值范围为 ,
因为
,
因为 ,即 ,
所以 ,
所以 .
故选:AC
【点睛】思路点睛:该题考查直线与圆锥曲线的综合问题,属于难题,关于圆锥曲线
中弦中点和直线斜率有关问题的思路有:
(1)设出点的坐标 ;
(2)根据中点坐标建立等式: , ;(3)将两点代入圆锥曲线中,再对两式作差,用平方差公式对等式变形;
(4)将 , 及 代入等式中即可得出关系.
17.(2023·广东茂名·统考一模)已知抛物线 ,F为抛物线C的焦点,下列
说法正确的是( )
A.若抛物线C上一点P到焦点F的距离是4,则P的坐标为 、
B.抛物线C在点 处的切线方程为
C.一个顶点在原点O的正三角形与抛物线相交于A、B两点, 的周长为
D.点H为抛物线C的上任意一点,点 , ,当t取最大值时,
的面积为2
【答案】ABD
【分析】根据抛物线定义判断A,利用导函数与切线的关系求解B,设点 ,根据
点在抛物线上即可求解C,利用抛物线定义结合图形分析得到直线GH与抛物线C相
切时t取最大值,即可求解.
【详解】A选项:由抛物线C的定义知 ,
解得 代入 可得 ,
所以P的坐标为 、 ,故A正确;
B选项:由 得 , ,
切线方抛物线C在点 处的切线斜率为 ,
所以切线方程为 ,故B正确;
C选项:顶点在原点O的正三角形与抛物线相交与A、B两点,
设正三角形的边长为 ,则根据对称性可得
且点 在抛物线上,所以 ,解得 ,所以这个正三角形的边长为 ,故C错误;
D选项:F为抛物线的焦点,过H作HD垂直抛物线C的准线 于点D,
如图,
由抛物线的定义知,
当t取最大值时, 取最小值,
即直线GH与抛物线C相切.
设直线HG的方程为 ,
由 得 ,
所以 ,解得 ,
此时 ,即 ,
所以 ,故 ,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
18.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)已知F是抛物线 的焦点,过点
F作两条互相垂直的直线 , , 与C相交于A,B两点, 与C相交于E,D两点,
M为A,B中点,N为D,E中点,直线l为抛物线C的准线,则( )
A.点M到直线l的距离为定值 B.以 为直径的圆与y轴相切
C. 的最小值为32 D.当 取得最小值时, 轴
【答案】CD
【分析】设直线方程,并联立抛物线方程,利用根与系数的关系式,求得点M的横坐标,结合抛物线定义,可判断A;利用抛物线定义推得 ,由此判
断B;计算出弦长 ,可得 的表达式,利用基本不等式求得其最小值,
判断C;求出 的表达式,采用换元法,利用二次函数的单调性求得其最小值,判断
D.
【详解】设 , , , , ,
直线 的方程为 ,则直线 的方程为 ,
将直线 的方程 代入 ,化简整理得 ,
则 , ,
故 ,
所以 , ,
因为点A到直线l的距离 ,点B到直线l的距离 ,
点M到直线l的距离 ,
又 ,所以 ,故A错误;
因为 ,
所以以 为直径的圆的圆心M到l的距离为 ,
即以 为直径的圆与l相切,故B错误;
同理, ,所以 , ,
,
则 ,当且仅当 时等号成立,故C正确;.
设 ,则 , , .
当 时,即 时, 最小,这时 ,即 轴,故D正确,
故选:CD.
19.(2023·广东湛江·统考一模)已知 分别为双曲线 的
左、右焦点,点 为双曲线C在第一象限的右支上一点,以A为切点作双曲线
C的切线交x轴于点 ,则下列结论正确的有( )
A.
B.
C.
D.若 ,且 ,则双曲线C的离心率
【答案】AB
【分析】利用导数的几何意义求出切线方程即可求得 可判断选项C,再根据
可判断选项A,利用 可判断选项B,根据向量共
线的坐标表示与余弦定理可判断D.
【详解】由 ,得 ,所以 ,
则在点 处的切线斜率为 ,所以在点 处的切线方程为 ,
又有 ,化简即可得切线方程为 ,
所以 ,所以 ,故C错误;
由 ,得 ,又 ,所以 ,故A正确;
由 ,得 ,
故 ,
由 ,得
所以 ,
所以 ,
所以 ,
设点A到x轴的距离为h,
则 ,
,
,
又 ,所以 ,故B正确;
由上可得 ,因为 ,则 ,得 ,
,
所以 ,
解得 ,故D错误,
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于利用导数的几何意义求切点 处切线方
程为
.
20.(2023·浙江·校联考三模)设椭圆 , , 为
椭圆 上一点, ,点 关于 轴对称,直线 分别与 轴交于 两点,
则( )
A. 的最大值为
B.直线 的斜率乘积为定值
C.若 轴上存在点 ,使得 ,则 的坐标为 或
D.直线 过定点
【答案】BCD
【分析】利用两点间距离公式表示出 ,结合 可得关于 的二次函
数的形式,通过讨论 与二次函数对称轴的位置关系,可求得 的最大值,知A错
误;利用斜率公式表示出 ,化简可得定值,知B正确;假设存在,可得,求得 横坐标后,代入化简知C正确;表示出直线 后,根
据直线过定点的求法可知D正确.
【详解】
对于A, 在椭圆 上, , ,
,
由题意知: , 的对称轴为 ,
若 ,即 时, ,
;
当 ,即 时, ,
;
综上所述:A错误;
对于B, 关于 轴对称, , , ,
,B正确;
对于C,假设存在点 ,使得, ,则 ∽ ,
;直线 ,直线 , , ,
,即 或 ,C正确;
对于D, , , ,
直线 ,即 ,
直线 过定点 ,D正确.
故选:BCD.
【点睛】思路点睛:本题考查直线与椭圆综合应用的问题,解题基本思路是能够利用
表示出所需的点的坐标,结合两点间距离公式、斜率公式、三角形相似关系等知
识化简所求量,从而确定选项的正误.
21.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)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
【分析】A选项,考虑直线斜率为0和不为0两种情况,设出直线方程,联立抛物线
方程,得到两根之和,两根之积,由 列出方程,求出 ,A错误;B
选项,先得到直线 经过抛物线焦点,与A一样,设出直线方程,联立抛物线方程,
得到两根之和,两根之积,结合 求出直线l的斜率,得到倾斜角;C选项,设,由抛物线定义结合基本不等式得到 的最小值;D选项,与C
一样,考虑直线l不经过焦点时,得到圆M与准线相离,D错误.
【详解】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:BC
【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来
解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函
数,再求这个函数的最值或范围.
22.(2023·河北邢台·校联考模拟预测)已知椭圆 的左焦点为 , 为的上顶点, , 是 上两点.若 , , 构成以 为公差的等差数列,
则( )
A. 的最大值是
B.当 时,
C.当 , 在 轴的同侧时, 的最大值为
D.当 , 在 轴的异侧时( , 与 不重合),
【答案】ABC
【分析】由题可得 ,根据椭圆的焦半径的取值范围可判断A,根据
结合椭圆方程可求 坐标,然后根据余弦定理可判断B,根据椭圆的
性质结合基本不等式及斜率公式可判断CD.
【详解】因为椭圆 ,
所以 , , ,
又 , , 构成以 为公差的等差数列,则 ,
不妨设 ,由题可知 ,则 的最大值是 ,
故A正确;
当 时, ,设 ,
则 ,解得 ,不妨取 ,设 ,则 ,解得 ,
所以 或 ,
当 时,又 , ,此时 ;
当 时, , ,
所以 , ,
综上,当 时, ,故B正确;
设椭圆的右焦点为 ,则 , , ,
, ,
当 , 在 轴的同侧时,则 , 关于 轴对称,设 ,则 ,
所以 ,由 ,所以 ,当且仅当 时取等号,所以 的最大值为 ,故C正确;
当 , 在 轴的异侧时( , 与 不重合),则 , 关于原点对称,
设 ,则 ,由 ,可得 ,
所以 ,故D错误.
故选:ABC.
23.(2023·福建漳州·统考二模)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
【分析】选项A利用双曲线的定义及性质判断即可,选项B利用直线与双曲线方程联
立判断即可,选项C利用双曲线的定义及中线长的公式即可解决,选项D利用圆与双
曲线的关系及性质即可.
【详解】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.
24.(2023·福建泉州·高三统考阶段练习)已知抛物线 的焦点为F,过点F
的直线l与C交于M,N两点,P为 的中点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为4 B. 的最大值为4
C.当 时, D.当 时,
【答案】AD
【分析】考虑直线的斜率不存在时,可得 ,当直线的斜率存在时,假设直线
的方程为 ,代入抛物线可得 ,利用抛物线
的定义可得 ,然后结合每个选项进行求解判断即可
【详解】由抛物线 可得焦点 ,准线为 ,
对于A,当直线l的斜率不存在时,方程为 ,代入抛物线可得所以此时 ;
当直线l的斜率存在时,假设直线的方程为 ,设
将直线方程代入抛物线可得
,则 ,
所以 ,
综上所述, 的最小值为4,故A正确;
对于B,当直线l的斜率存在时,
,故B错误;
对于C,因为P为 的中点, ,所以 ,所以 ,
则 ,所以 ,
将 代入可得 ,解得 或 ,
当 时, 易得不满足题意;
当 时, ,所以 ,故C错误;
对于D,由 易得斜率存在,
由P为 的中点可得 即 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,故D正确;
故选:AD
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为 ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于 (或 )的一元二次方程,必要时计算
;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为 、 (或 、 )的形式;
(5)代入韦达定理求解.
25.(2023·山东菏泽·统考一模)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
【分析】对于A选项,设 ,代入双曲线,用点差法即可判断;对于B
选项,设 ,表示出 和 ,得出
,再结合 即可得出结论;对于C选项,
设 ,其中 ,由双曲线方程,得出 ,利用两点之间距离公
式,分别表示出 和 ,通过做差即可得出结论;对于D选项,根据双曲
线的定义,得出 ,再证出点 与点 关于直线 对称,则,即可得出结论.
【详解】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.
【点睛】结论点睛:本题涉及到双曲线中的有关结论:
(1)若点 是双曲线 上一条弦 的中点,则直线 的斜率
;
(2)若双曲线上有两点 、 ,且位于不同两支,则 .
26.(2023春·江苏南京·高三南京市宁海中学校考阶段练习)已知曲线 ,抛
物线 , 为曲线 上一动点, 为抛物线 上一动点,与两
条曲线都相切的直线叫做这两条曲线的公切线,则以下说法正确的有( ).
A.直线 是曲线 和 的公切线;
B.曲线 和 的公切线有且仅有一条;
C. 最小值为 ;
D.当 轴时, 最小值为 .【答案】ACD
【分析】利用导数求出 斜率为1的切线并判断与 是否相切判断A;设出公切线与
和 的切点,利用导数几何意义结合零点存在性定理判断B;利用抛物线定义转化
求 的焦点与P的距离最小值判断C;构造函数并求出最小值判断D作答.
【详解】对于A,对函数 求导得 ,由 得 ,则与曲线 相切且斜
率为1的直线切曲线 于点 ,
切线方程为 ,由 消去x得: ,即直线 与曲线 相切,
所以直线 是曲线 和 的公切线,A正确;
对于B,设曲线 和 的公切线与曲线 相切于点 ,由选项A知,该切线斜率
为 ,
切线方程为 ,由 消去x得:
,
因此 ,令 ,求导得
,
当 时, ,当 时, ,则函数 在 上递减,在 上递
增, ,
而 , ,即存在 ,使得 ,因此函数 有0和 两
个零点,
显然当 时, ,因此 的解有0和 两个,即曲线 和 的公切线有两条,B错误;
对于C,抛物线 的焦点 ,准线方程 ,则 ,
因此 ,当且仅当 三点共线时取等号,
而 ,令 ,求导得
,
显然 在R上都递增,因此函数 在R上递增,而 ,
即当 时, ,当 时, ,函数 在 上递减,在
上递增,
,因此 ,所以当 ,点Q为线段 与抛物线 的交
点时, 最小值为 ,C正确;
对于D,当 轴时, ,则 , ,
令 ,求导得 ,当 时, ,当 时,
,
因此函数 在 上单调递减,在 上递增,
,
所以 最小值为 ,D正确.
故选:ACD【点睛】知识点睛:应用导数的几何意义求切点处切线的斜率,主要体现在以下几个
方面:(1) 已知切点 求斜率 ,即求该点处的导数 ;(2) 已知斜
率 求切点 即解方程 ;(3) 已知切线过某点 (不是
切点) 求切点, 设出切点 利用 求解.
27.(2023春·山东济南·高三统考开学考试)如图所示,抛物线E: 的
焦点为F,过点 的直线 , 与E分别相交于 , 和C,D两
点,直线AD经过点F,当直线AB垂直于x轴时, .下列结论正确的是( )
A.E的方程为
B.
C.若AD,BC的斜率分别为 , ,则D.若AD,BC的倾斜角分别为 , ,则 的最大值为
【答案】AD
【分析】根据抛物线定义表示 ,由条件列方程求 可得抛物线方程,判断A,设
的方程为 ,利用设而不求法求 ,判断B,设 ,
利用设而不求法求 ,根据直线AD经过点F,确定 的关系,利用 表示 ,
判断C,讨论 ,结合 关系利用基本不等式求 的最值即可判断D.
【详解】当直线 垂直于x轴时,直线 的方程为 ,
所以点 的横坐标为 ,
所以 ,又 ,
所以 ,所以抛物线的方程为 ,A正确;
所以 ,
若直线 的斜率为0,则直线 与抛物线只有一个交点,以已知矛盾,
故可设直线 的方程为 ,
联立 ,化简可得 ,
方程 的判别式 ,
由已知 为方程 的两根,
所以 , ,B错误;
同理可设 的方程为 ,
联立 ,化简可得 ,方程 的判别式 ,
设
所以 , ,
若直线 的斜率存在,则 , , ,
因为直线AD经过点F,所以 ,
所以 ,因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 , ,
所以 ,C错误;
因为AD,BC的倾斜角分别为 , ,
当 时,因为 ,所以 ,
所以 ,
当 时, , ,
所以 ,此时 ,
当 ,因为 ,所以 ,
所以所以 ,
当且仅当 , 时等号成立,即 时等号成立,
所以 的最大值为 ,D正确;
故选:AD.
【点睛】(1)解答直线与抛物线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去 (或 )建
立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量
关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊
情形.
28.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)已知过抛物线 的焦点 作直线 与
抛物线 交于 两点,弦 的中点为 ,过 两点分别作抛物线的两条切线交
于点 交抛物线 于 ,过 作抛物线 的切线分别交 于 ,则
( )
A. 轴 B.
C. D. 成等比数列
【答案】ABD
【分析】通过切线 求得 点横坐标与 点的横坐标相同,由此判断A选项的正
确性.利用 判断B选项的正确性.利用点到直线的距离公式以及三角形的面积公
式判断CD选项的正确性.
【详解】设 ,则 ,由 得 ,
故在 处的切线方程分别为: ,
即有: ( ),设 ,切线 均过点 ,
则切点弦 所在直线方程为: ,
又 过点 ,则 恒成立,即 在直线 上,
由( )可得 ,故 轴,选项A正确,
,故 ,故 ,选项B正确;
根据题意,直线 的斜率显然存在,设为 ,
则 .
故 ,
到直线 的距离分别为 ,
,故 是 的中位线, ,
且 ,根据题意可得 是 中点, ,
故 ,选项C错误,D正确;
答案选:ABD
【点睛】在圆锥曲线中求三角形的面积,关键点有两点,一个是选取底和高,不同的
问题,求解三角形面积所用的底和高会有所不同.另一个是点到直线的距离公式,点到
直线的距离公式的用途很广,需要准确的记忆,如要将直线方程转化为一般式,分子
有绝对值等.
29.(2023·广东广州·统考一模)平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西
尼卵形线,它是1675年卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的,已知在平面
直角坐标系 中, , ,动点P满足 ,则下列结论正
确的是( )
A.点 的横坐标的取值范围是B. 的取值范围是
C. 面积的最大值为
D. 的取值范围是
【答案】BC
【分析】设出点P的坐标,列出方程并化简整理,放缩解不等式判断A;利用几何意
义并结合求函数值域判断B;利用三角形面积公式计算判断C;取点计算判断D作答.
【详解】设点 ,依题意, ,
对于A, ,当且仅当 时
取等号,
解不等式 得: ,即点 的横坐标的取值范围是 ,A错误;
对于B, ,则 ,
显然 ,因此 ,B正确;
对于C, 的面积 ,当且仅当
时取等号,
当 时,点P在以线段MN为直径的圆 上,由
解得 ,
所以 面积的最大值为 ,C正确;
对于D,因为点 在动点P的轨迹上,当点P为此点时, ,D
错误.
故选:BC
【点睛】易错点睛:求解轨迹方程问题,设出动点坐标,根据条件求列出方程,再化
简整理求解,还应特别注意:补上在轨迹上而坐标不是方程解的点,剔出不在轨迹上而坐标是方程解的点.
30.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)已知 为坐标原点,椭圆
.过点 作斜率分别为 和 的两条直线 , ,其
中 与 交于 两点, 与 交于 两点,且 ,则( )
A. 的离心率为 B.
C. D. 四点共圆
【答案】ABD
【分析】求得 点坐标并代入椭圆方程,由此求得 ,进而求得椭圆的离心率.设出直
线 和 的参数方程并与椭圆方程联立,根据根与系数关系、圆的知识求得正确答案.
【详解】依题意 ,即 ,
所以 ,解得 (负根舍去).
所以椭圆 ,则 .
依题意可知直线 的倾斜角 为锐角,且 ,
由 解得 .
直线 的倾斜角 为钝角,且 ,
由 解得 .设直线 的参数方程为 ( 为参数),
由 整理得 ,
解得 (不妨设).
设直线 的参数方程为 ( 为参数),
由 整理得 ,
解得 (不妨设).
所以 ,B选项正确.
,C选项错误.
,
所以 ,而 ,所以 ,
所以 ,所以 四点共圆.
(也可用圆的相交弦定理的逆定理,直接由 判断出 四点
共圆)
所以D选项正确.
故选:ABD【点睛】待定系数法求椭圆的方程,可利用题目所给已知条件,列出等量关系式,由
此来求得椭圆方程中的未知参数.四点共圆的证明方法,可利用相交弦定理的逆定理,
也可利用“同弧所对的圆周角相等”来证明.