文档内容
备战2024年高考阶段性检测名校重组卷(新高考)
解析几何
本试卷22小题,满分150分。考试用时120分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的。
1.(2023·广东·高三统考模拟预测)设 ,则“ ”是“直线 与直线
平行”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】若直线 与直线 平行,
则 ,解得 或 ,
经检验 或 时两直线平行.
故“ ”能得到“直线 与直线 平行”,但是 “直线
与直线 平行”不能得到“ ”
故选:A
2.(2023·南京模拟)已知椭圆的两个焦点分别为F(0,2), F(0,-2),P为椭圆上任意一点,
1 2
若|FF|是|PF|,|PF|的等差中项,则此椭圆的标准方程为( )
1 2 1 2
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【答案】 D
【解析】 由题意|PF|+|PF|=2|FF|=8=2a,故a=4,又c=2,则b=2,
1 2 1 2
焦点在y轴上,故椭圆的标准方程为+=1.
3.(2023·广东江门·统考模拟预测)若直线 与圆 相交于P,Q两点,
且 (其中O为坐标原点),则b的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,圆的半径为1, ,
圆心 到直线 的距离 , ,解得 .
故选:C4.(2023·昆明模拟)已知椭圆+=1的两个焦点为F ,F ,过F 的直线交椭圆于M,N两
1 2 2
点,则△FMN的周长为( )
1
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】 D
【解析】 由+=1得a=2.
因为M,N是椭圆上的点,F,F 是椭圆的焦点,
1 2
所以|MF |+|MF |=2a,|NF |+|NF |=2a,
1 2 1 2
因此△FMN的周长为|MF |+|MN|+|NF |=|MF |+|MF |+|NF |+|NF |=2a+2a=4a=8.
1 1 1 1 2 2 1
5.(2023·湖南长沙·长沙市明德中学校考三模)已知抛物线 的焦点为
,准线为 , 为 上一点, ,垂足为 , 与 轴交点为 ,若 ,
且 的面积为 ,则 的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由抛物线定义知 ,所以 为等边三角形, 为 的中点,
所以 , ,
的面积 ,所以 的方程为 .
故选:A.
6.(2023·江苏·统考三模)已知F为椭圆C: 的右焦点,P为C上一点,Q为圆
M: 上一点,则PQ+PF的最大值为( )
A.3 B.6
C. D.
【答案】D【详解】圆M: 的圆心为 ,
设椭圆的左焦点为 ,如下图,由椭圆的定义知, ,
所以 ,所以
,
当且仅当 三点在一条直线上时取等,
, , , .
故选:D.
7.(2023·浙江·统考二模)已知 是圆 上一点, 是圆 的直径,弦
的中点为 .若点 在第一象限,直线 、 的斜率之和为0,则直线 的斜率是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题可得圆的方程,设直线 的斜率为 ,则直线 的方程为 ,代
入圆的方程可得 的坐标,从而可得 的坐标,于是根据斜率关系可解得 的值,由于
点 在第一象限,对 的值进行取舍,即可得所求.
【详解】已知 是圆 上一点,所以
设直线 的斜率为 ,则直线 的方程为 ,所以 ,
则 , 恒成立,所以
由于 ,所以 ,则 ,由于 是圆 的直径,
所以 ,则弦 的中点为 坐标为因为直线 、 的斜率之和为0,所以 ,整理得
解得 或 ,又点 在第一象限,所以 ,故 ,即直线 的斜率是
.
故选:C.
8.(2022·济南模拟)已知抛物线C:y2=4x,圆F:(x-1)2+y2=1,直线l:y=k(x-1)(k≠0)
自上而下顺次与上述两曲线交于M,M,M,M 四点,则下列各式结果为定值的是( )
1 2 3 4
A.|MM|·|MM| B.|FM|·|FM|
1 2 3 4 1 4
C.|MM|·|MM| D.|FM|·|MM|
1 3 2 4 1 1 2
【答案】 A
【解析】 如图,
分别设M,M,M,M 四点的横坐标为x,x,x,x,
1 2 3 4 1 2 3 4
由y2=4x得焦点F(1,0),准线l:x=-1,
0
由定义得,|MF|=x+1,
1 1
又|MF|=|MM|+1,
1 1 2
所以|MM|=x,
1 2 1
同理|MM|=x,
3 4 4
由消去y,
整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0(k≠0),
设M(x,y),M(x,y),
1 1 1 4 4 4
则xx=1,即|MM|·|MM|=1.
1 4 1 2 3 4二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(2023·广东肇庆·统考一模)已知圆 ,直线
,则( )
A.直线 过定点
B.直线 与圆 可能相离
C.圆 被 轴截得的弦长为
D.圆 被直线 截得的弦长最短时,直线 的方程为
【答案】AC
【解析】直线 ,由 ,得 ,即l恒过定点
,故A正确;
点 与圆心 的距离 ,故直线l与圆C恒相交,故B错误;
令 ,则 ,可得 ,故圆C被y轴截得的弦长为 ,故
C正确;
要使直线l被圆C截得弦长最短,只需 与圆心 连线垂直于直线 ,
所以直线l的斜率 ,可得 ,故直线l为 ,故D错误.
故选:AC.
10.(2023·安徽马鞍山·统考三模)已知抛物线 : 的焦点为 ,点 为
坐标原点,点 在抛物线上,直线 与抛物线 交于点 ,则( )
A. 的准线方程为 B.
C.直线 的斜率为 D.
【答案】CD
【详解】由题意可知, ,得 ,则抛物线方程为 ,所以抛物线的准线方
程为 ,故A错误;
抛物线的焦点 , ,则直线 的方程为 ,与抛物线方程联立
,得 ,
设 , ,,则 ,故B错误,C正确;
,得 或 ,
当 时, ,当 时, ,
即 , , ,故D正确.
故选:CD
11..(2023·湖北四地联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F ,F ,长轴长
1 2
为4,点P(,1)在椭圆C外,点Q在椭圆C上,则( )
A.椭圆C的离心率的取值范围是
B.当椭圆C的离心率为时,|QF|的取值范围是[2-,2+]
1
C.存在点Q使得QF1·QF2=0
D.+的最小值为1
【答案】 BCD
【解析】 由题意得a=2,
又点P(,1)在椭圆C外,
则+>1,解得b<,
所以椭圆C的离心率e==>,
即椭圆C的离心率的取值范围是 ,故A不正确;
当e=时,c=,b==1,
所以|QF|的取值范围是[a-c,a+c],
1
即[2-,2+],故B正确;
设椭圆的上顶点为A(0,b),F(-c,0),F(c,0),
1 2
由于AF1·AF2=b2-c2=2b2-a2<0,
所以存在点Q使得QF1·QF2=0,故C正确;
(|QF|+|QF|) =2++≥2+2=4,
1 2
当且仅当|QF|=|QF|=2时,等号成立,
1 2
又|QF|+|QF|=4,
1 2
所以+≥1,故D正确.12.(2023·湖南邵阳·统考三模)已知双曲线C 的左、右焦点分别为 ,
,双曲线具有如下光学性质:从右焦点 发出的光线m交双曲线右支于点P,经双曲线
反射后,反射光线n的反向延长线过左焦点 ,如图所示.若双曲线C的一条渐近线的方程
为 ,则下列结论正确的有( )
A.双曲线C的方程为
B.若 ,则
C.若射线n所在直线的斜率为k,则
D.当n过点M(8,5)时,光由 所经过的路程为10
【答案】AC
【详解】对于A ,由题意可知, 因为双曲线C的一条渐近线的方程为 ,
所以 ,即 ,所以双曲线的方程为 故A正确;
对于B,由 ,得 ,解得 ,
在 中, ,由勾股定理及双曲线的定义知,
,
即 ,解得 ,故B错误;
对于C,由题意可知,双曲线的渐近线方程为 ,
由双曲线的性质可得射线 所在直线的斜率范围为 ,故C正确;
对于D,由题意可知, ,当 过点 时,
由双曲线定义可得光由 所经过的路程为
,故D错误.
故选:AC.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(2023·浙江台州·统考二模)已知椭圆 经过点 和 ,
则椭圆 的离心率为___________.
【答案】 /0.5
【分析】通过已知两个点求出椭圆方程即可得到离心率.
【详解】将两个点代入椭圆方程得: ,解得 ,故 .
故答案为:
14.(2023·浙江·统考二模)已知圆 ,若 被两坐标轴截得的弦
长相等,则 __________.
【答案】 /
【分析】 被两坐标轴截得的弦长相等,则圆心 到两坐标轴的距离相等,即圆心的横纵
坐标的绝对值相等可得答案.
【详解】圆的弦长为 ( 为圆的半径, 为圆心到弦的距离),
若 被两坐标轴截得的弦长相等,则圆心 到两坐标轴的距离相等,
即圆心的横纵坐标的绝对值相等,即 ,解得 .
故答案为: .
15.(2023·长沙模拟)已知抛物线C:y2=16x,倾斜角为的直线l过焦点F交抛物线于A,B
两点,O为坐标原点,则△ABO的面积为________.
【答案】 64
【解析】 方法一 (常规解法)
依题意,抛物线C:y2=16x的焦点为F(4,0),
直线l的方程为x=y+4.
由
消去x,整理得y2-16y-64=0.
设A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2
则y+y=16,yy=-64.
1 2 1 2
S =|y-y|·|OF|=2
△OAB 1 2=2=64.
方法二 (活用结论)
依题意,抛物线y2=16x,p=8.
又l的倾斜角α=.
所以S ===64.
△OAB
16.(2023·辽宁大连·统考三模)已知 为坐标原点, 是双曲线
的左、右焦点,双曲线 上一点 满足 ,且
,则双曲线 的渐近线方程为__________.点A是双曲线 上一定点,过点
的动直线 与双曲线 交于 两点, 为定值 ,则当 时实数 的
值为__________.
【答案】
【详解】(1)根据 ,取 的中点 ,易知 ,
可知 , ,即△ 为直角三角形.
设 ,依题意有 ,解得 ,
根据勾股定理得 ,解得 ,
故双曲线为等轴双曲线,渐近线为 .
(2)当 时,双曲线 ,
设直线 ,
联立方程组 ,化简得 ,
,,
因为 为定值 ,所以
法一: ,
,
,解得 ,
法二: ,解得 .
故答案为: ,
四、解答题:本大题共6小题,共70分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字
说明、证明过程或演算步骤。
17.(2023·衡水模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F ,F ,离心率为,短
1 2
轴顶点分别为M,N,四边形MF NF 的面积为32.
1 2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线l交椭圆C于A,B两点,若AB的中点坐标为(-2,1),求直线l的方程.
【解析】 (1)因为离心率e==,所以a=c,
因为a2=b2+c2,所以b=c.
因为四边形MF NF 的面积为32,所以2bc=32,所以b=c=4,a=4,
1 2
故椭圆C的标准方程为+=1.
(2)由题意得,直线l的斜率存在.
设A(x,y),B(x,y),则
1 1 2 2
两式相减得+=0,
所以=-·.
因为AB的中点坐标为(-2,1)在椭圆内部,所以=1,所以直线l的斜率为1,
故直线l的方程为y-1=x+2,即x-y+3=0.18.(2023·重庆·统考三模)已知椭圆 的上、下顶点分别为 ,
左顶点为 , 是面积为 的正三角形.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过椭圆 外一点 的直线交椭圆 于 两点,已知点 与点 关于 轴对称,
点 与点 关于 轴对称,直线 与 交于点 ,若 是钝角,求 的取值范
围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1) 是面积为 的正三角形, ,解得: ,
椭圆 的方程为: .
(2)
设 ,则 ,
直线 方程为: ,即 ;
由对称性可知:点 在 轴上,则令 ,解得: ,
设直线 ,
由 得: , ,
,,
又 , , , ,
为钝角, ,解得: 或 ,
即实数 的取值范围为 .
19.(2023·安徽·校联考三模)如图,椭圆 的左、右焦点分别为 ,
,点A,B,C分别为椭圆 的左、右顶点和上顶点,O为坐标原点,过点 的直线l交
椭圆 于E,F两点,线段 的中点为 .点P是 上在第一象限内的动点,直线AP
与直线BC相交于点Q,直线CP与x轴相交于点M.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 的面积为 , 的面积为 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)16
【详解】(1)因为线段 的中点为 在y轴上,O为 的中点,
所以 轴,即 轴,
设 , , ,代入椭圆 的方程得, ,
又 ,所以 ,即 ,
所以 ,解得 ,
所以椭圆 的方程为 .(2)由题意可得 , ,所以直线BC的方程的截距式为 ,即为
.
设直线AP的斜率为k,点P的坐标为 ,则AP的方程为 ,
联立 得 ,
所以 ,即 , .
所以 .直线CP的方程为 ,
设点M,Q的坐标分别为 , ,
在 中,令 得 .
解 得 .
所以 .
20.(2023·安徽蚌埠·统考三模)已知 , 是双曲线 的左、右顶点, 为双
曲线上与 , 不重合的点.
(1)设直线 , 的斜率分别为 , ,求证: 是定值;
(2)设直线 与直线 交于点 , 与 轴交于点 ,点 满足 ,直线 与
双曲线 交于点 (与 , , 不重合).判断直线 是否过定点,若直线 过定
点,求出该定点坐标;若直线 不过定点,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)直线MN过定点
【详解】(1)设 ,由题意 ,且 ,
所以
(2)设 , , ,BN的斜率为 ,由 知:,由(1)知: 所以
设MN: ,与双曲线 联立,
得: ,
所以 ,
所以 ,
即 ﹐
则
整理得 ,解得 或 (舍),
故直线MN过定点 .
21.(2023·山西运城·统考三模)已知抛物线 的焦点为 , 分别为
上两个不同的动点, 为坐标原点,当 为等边三角形时, .
(1)求 的标准方程;
(2)抛物线 在第一象限的部分是否存在点 ,使得点 满足 ,且点 到直线
的距离为2?若存在,求出点 的坐标及直线 的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点 ,直线 的方程为 .
【详解】(1)由对称性可知当 为等边三角形时, 两点关于 轴对称,
当 为等边三角形时, 的高为 ,
由题意知点 在 上,代入 ,得 ,解得 ,
所以 的标准方程为 .
(2)由(1)知 ,根据题意可知直线 的斜率不为0,
设直线 的方程为 , , , ,联立 ,得 ,
所以 ,即 ,且 , ,
所以 ,
由 ,得 ,
所以 ,所以 ,即 ,
又点 在 上,所以 ,即 ,①
所以 ,解得 ,
又点 在第一象限,所以 ,所以 .
又点 到直线 的距离 ,化简得 ,②
联立①②解得 ,或 (舍去),或 (舍去).
此时点 ,直线 的方程为 .
22.(2023·山东淄博·统考二模)“工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术
活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如:用一张圆形纸片,按如
下步骤折纸(如图)
步骤1:设圆心是 ,在圆内异于圆心处取一点,标记为 ;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点 ;
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕;
步骤4:不断重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕.则这些折痕所围成的图形是一个椭
圆.
现取半径为 的圆形纸片,定点 到圆心 的距离为 ,按上述方法折纸.以向量
的方向为 轴正方向,线段 中点为原点建立平面直角坐标系.
(1)求折痕围成的椭圆 的标准方程;(2)已知点 是圆 上任意一点,过点 做椭圆 的两条切线,切点分别是
,求 面积的最大值,并确定此时点 的坐标.
注:椭圆: 上任意一点 处的切线方程是: .
【答案】(1) ;
(2) , .
【分析】(1)利用椭圆的定义结合条件即得;
(2)由题可得直线 的方程是 ,然后利用韦达定理法结合条件可表示出
,然后利用换元法利用导数求函数的最值即得.
【详解】(1)设 为椭圆上一点,
则 ,
所以 点轨迹是以 为焦点,长轴长为 的椭圆,设椭圆的方程为
,
所以 ,则 ,
所以椭圆方程为 ;
(2)设 ,则 ,
切线 方程: ,切线 方程: ,两直线都经过点 ,
所以,得 , ,从而直线 的方程是: ,
由 ,得 ,
由韦达定理,得 ,
,
点 到直线 的距离 ,
,其中 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
在 上递增,
,即 时, 的面积取到最大值 ,此时点 .