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五年(2019-2023)年高考真题分项汇编
专题 05 平面解析几何
考点一 两条平行直线间的距离
1.(2020•上海)已知直线 , ,若 ,则 与 的距离为 .
【解析】直线 , ,
当 时, ,解得 ;
当 时 与 重合,不满足题意;
当 时 ,此时 , ;
则 与 的距离为 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分1 百】故答案为: .
考点二 圆的一般方程
2.(2021•上海)若 ,求圆心坐标为 .
【解析】由 ,可得圆的标准方程为 ,
所以圆心坐标为 .
故答案为: .
3.(2023•上海)已知圆 的面积为 ,则 .
【解析】圆 化为标准方程为: ,
圆的面积为 , 圆的半径为1,
,
.
故答案为: .
考点三 直线与圆的位置关系
4.【多选】(2021•新高考Ⅱ)已知直线 与圆 ,点 ,
则下列说法正确的是
A.若点 在圆 上,则直线 与圆 相切
B.若点 在圆 外,则直线 与圆 相离
C.若点 在直线 上,则直线 与圆 相切
D.若点 在圆 内,则直线 与圆 相离
【解析】 中,若 在圆上,则 ,而圆心到直线 的距离 ,所
以直线与圆相切,即 正确;
中,点 在圆 外,则 ,而圆心到直线 的距离 ,所以直线
与圆相交,所以 不正确;
中,点 在直线 上,则 ,而圆心到直线 的距离 ,所以直
线 与圆相切,所以 正确;
中,点 在圆 内,则 ,而圆心到直线 的距离 ,所以直线
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分2 百】与圆相离,所以 正确;
故选: .
5.【多选】(2021•新高考Ⅰ)已知点 在圆 上,点 ,
,则
A.点 到直线 的距离小于10 B.点 到直线 的距离大于2
C.当 最小时, D.当 最大时,
【解析】 , ,
过 、 的直线方程为 ,即 ,
圆 的圆心坐标为 ,
圆心到直线 的距离 ,
点 到直线 的距离的范围为 , ,
, , ,
点 到直线 的距离小于10,但不一定大于2,故 正确, 错误;
如图,当过 的直线与圆相切时,满足 最小或最大 点位于 时 最小,位于
时 最大),
此时 ,
,故 正确.
故选: .
6.(2022•新高考Ⅱ)设点 , ,若直线 关于 对称的直线与圆
有公共点,则 的取值范围是 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分3 百】【解析】点 , , ,所以直线 关于 对称的直线的斜率为:
,所以对称直线方程为: ,即: ,
的圆心 ,半径为1,
所以 ,得 ,解得 , .
故答案为: , .
7.(2022•上海)设集合 , ,
①存在直线 ,使得集合 中不存在点在 上,而存在点在 两侧;
②存在直线 ,使得集合 中存在无数点在 上;
A.①成立②成立 B.①成立②不成立
C.①不成立②成立 D.①不成立②不成立
【解析】当 时,集合 , , ,
当 时,集合 , , ,
表示圆心为 ,半径为 的圆,
圆的圆心在直线 上,半径 单调递增,
相邻两个圆的圆心距 ,相邻两个圆的半径
之和为 ,
因为 有解,故相邻两个圆之间的位置关系可能相离,
当 时,同 的情况,故存在直线 ,使得集合 中不存在点在 上,而存在点在
两侧,故①正确,
若直线 斜率不存在,显然不成立,
设直线 ,若考虑直线 与圆 的焦点个数,
, ,
给定 , ,当 足够大时,均有 ,
故直线 只与有限个圆相交,②错误.
故选: .
8.(2023•新高考Ⅱ)已知直线 与 交于 , 两点,写
出满足“ 面积为 ”的 的一个值 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分4 百】【解析】由圆 ,可得圆心坐标为 ,半径为 ,
因为 的面积为 ,可得 ,
解得 ,设 所以 ,
可得 , , 或 ,
或 ,
圆心眼到直线 的距离 或 ,
或 ,
解得 或 .
故答案为:2(或 或 或 .
考点四 圆的切线方程
9.(2023•新高考Ⅰ)过点 与圆 相切的两条直线的夹角为 ,则
A.1 B. C. D.
【解析】圆 可化为 ,则圆心 ,半径为 ;
设 ,切线为 、 ,则 ,
中, ,所以 ,
所以 .
故选: .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分5 百】10.(2019•浙江)已知圆 的圆心坐标是 ,半径长是 .若直线 与圆
相切于点 ,则 , .
【解析】如图,
由圆心与切点的连线与切线垂直,得 ,解得 .
圆心为 ,则半径 .
故答案为: , .
11.(2022•新高考Ⅰ)写出与圆 和 都相切的一条直线的方
程 .
【解析】圆 的圆心坐标为 ,半径 ,
圆 的圆心坐标为 ,半径 ,
如图:
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分6 百】, 两圆外切,由图可知,与两圆都相切的直线有三条.
, 的斜率为 ,设直线 ,即 ,
由 ,解得 (负值舍去),则 ;
由图可知, ; 与 关于直线 对称,
联立 ,解得 与 的一个交点为 ,在 上取一点 ,
该点关于 的对称点为 , ,则 ,解得对称点为 , .
,则 ,即 .
与圆 和 都相切的一条直线的方程为:
(填 , 都正确).
故答案为: (填 , 都正确).
12.(2020•浙江)已知直线 与圆 和圆 均相切,
则 , .
【解析】由条件得 , , , ,
因为直线 与 , 都相切,
故有 , ,
则有 ,故可得 ,整理得 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分7 百】因为 ,所以 ,即 ,
代入 ,解得 ,则 ,
故答案为: ; .
考点五 椭圆的性质
13.(2023•新高考Ⅰ)设椭圆 , 的离心率分别为 ,
.若 ,则
A. B. C. D.
【解析】由椭圆 可得 , , ,
椭圆 的离心率为 ,
, , ,
,
或 (舍去).
故选: .
14.(2021•新高考Ⅰ)已知 , 是椭圆 的两个焦点,点 在 上,则
的最大值为
A.13 B.12 C.9 D.6
【解析】 , 是椭圆 的两个焦点,点 在 上, ,
所以 ,当且仅当 时,取等号,
所以 的最大值为9.
故选: .
15.(2023•新高考Ⅱ)已知椭圆 的左焦点和右焦点分别为 和 ,直线
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分8 百】与 交于点 , 两点,若△ 面积是△ 面积的两倍,则
A. B. C. D.
【解析】记直线 与 轴交于 ,
椭圆 的左,右焦点分别为 , , , ,
由△ 面积是△ 的2倍,可得 ,
,解得 或 ,
或 , 或 ,
联立 可得, ,
直线 与 相交,所以△ ,解得 ,
不符合题意,
故 .
故选: .
16.(2022•新高考Ⅱ)已知直线 与椭圆 在第一象限交于 , 两点, 与
轴、 轴分别相交于 , 两点,且 , ,则 的方程为 .
【解析】设 , , , ,线段 的中点为 ,
由 , ,
相减可得: ,
则 ,
设直线 的方程为: , , , , , ,
, , ,
,解得 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分9 百】, ,化为: .
, ,解得 .
的方程为 ,即 ,
故答案为: .
17.(2021•上海)已知椭圆 的左、右焦点为 、 ,以 为顶点,
为焦点作抛物线交椭圆于 ,且 ,则抛物线的准线方程是 .
【解析】设 , ,则抛物线 ,
直线 ,联立方程组 ,解得 , ,
所以点 的坐标为 ,所以 ,又
所以 ,
则 ,
所以抛物线的准线方程为: ,
故答案为: .
18.(2021•浙江)已知椭圆 ,焦点 , , .若过
的直线和圆 相切,与椭圆的第一象限交于点 ,且 轴,则该
直线的斜率是 ,椭圆的离心率是 .
【解析】直线斜率不存在时,直线与圆不相切,不符合题意;
由直线过 ,设直线的方程为 ,
直线和圆 相切,
圆心 到直线的距离与半径相等,
,解得 ,
将 代入 ,可得 点坐标为 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分10百】,
, ,
.
故答案为: .
19.(2019•浙江)已知椭圆 的左焦点为 ,点 在椭圆上且在 轴的上方.若
线段 的中点在以原点 为圆心, 为半径的圆上,则直线 的斜率是 .
【解析】椭圆 的 , , , ,
设椭圆的右焦点为 ,连接 ,
线段 的中点 在以原点 为圆心,2为半径的圆,
连接 ,可得 ,
设 的坐标为 ,可得 ,可得 , ,
由 ,可得直线 的斜率为
.
另解:由 , , ,
可得 ,
,
可得直线 的斜率为 .
故答案为: .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分11百】20.(2019•上海)已知椭圆 , , 为左、右焦点,直线 过 交椭圆于 ,
两点.
(1)若直线 垂直于 轴,求 ;
(2)当 时, 在 轴上方时,求 、 的坐标;
(3)若直线 交 轴于 ,直线 交 轴于 ,是否存在直线 ,使得 ,
若存在,求出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)依题意, ,当 轴时,则 , ,得 ;
(2)设 , , ,
,
又 在椭圆上,满足 ,即 ,
,解得 ,即 .
直线 ,
联立 ,解得 , ;
(3)设 , , , , , ,
直线 ,
则 ,
.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分12百】联立 ,得 .
则 , .
由直线 的方程: ,得 纵坐标 ;
由直线 的方程: ,得 的纵坐标 .
若 ,即 ,
,
, ,
代入根与系数的关系,得 ,解得 .
存在直线 或 满足题意.
考点六 直线与椭圆的综合
21.(2022•新高考Ⅰ)已知椭圆 , 的上顶点为 ,两个焦点为
, ,离心率为 .过 且垂直于 的直线与 交于 , 两点, ,则
的周长是 .
【解析】 椭圆 的离心率为 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分13百】不妨可设椭圆 , ,
的上顶点为 ,两个焦点为 , ,
△ 为等边三角形,
过 且垂直于 的直线与 交于 , 两点,
,
由等腰三角形的性质可得, , ,
设直线 方程为 , , , , ,
将其与椭圆 联立化简可得, ,
由韦达定理可得, , ,
,解得
,
的周长等价于 .
故答案为:13.
22.(2020•海南)已知椭圆 过点 ,点 为其左顶点,且
的斜率为 .
(1)求 的方程;
(2)点 为椭圆上任意一点,求 的面积的最大值.
【解析】(1)由题意可知直线 的方程为: ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分14百】即 ,
当 时,解得 ,所以 ,
椭圆 过点 ,
可得 ,解得 ,
所以 的方程: .
(2)设与直线 平行的直线方程为: ,当直线与椭圆相切时,与 距离比
较远的直线与椭圆的切点为 ,此时 的面积取得最大值.
代入椭圆方程: .
化简可得: ,所以△ ,即 ,
解得 ,
与 距离比较远的直线方程: ,
利用平行线之间的距离为: ,
.
所以 的面积的最大值: .
23.(2020•山东)已知椭圆 的离心率为 ,且过点 .
(1)求 的方程;
(2)点 , 在 上,且 , , 为垂足.证明:存在定点 ,使得
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分15百】为定值.
【解析】(1) 离心率 ,
,
又 ,
, ,
把点 代入椭圆方程得, ,解得 ,
故椭圆 的方程为 .
(2)①当直线 的斜率存在时,设其方程为 ,
联立 ,得 ,
由△ ,知 ,
设 , , , ,则 , ,
, , , ,即
,
,化简整理得,
,
或 ,
当 时, ,过定点 ,不符合题意,舍去;
当 时, ,过定点 .
, 点 在以 为直径的圆上,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分16百】故当点 为 的中点,即 , 时, ,为定值;
②当直线 的斜率不存在时,设其方程为 , , ,且 ,
, , , ,
解得 或2(舍 ,
, ,此时 ,为定值.
综上所述,存在定点 , ,使得 为定值,且该定值为 .
考点七 双曲线的性质
24.(2022•上海)双曲线 的实轴长为 .
【解析】由双曲线 ,可知: ,
所以双曲线的实轴长 .
故答案为:6.
25.(2019•浙江)渐近线方程为 的双曲线的离心率是
A. B.1 C. D.2
【解析】根据渐近线方程为 的双曲线,可得 ,所以
则该双曲线的离心率为 ,
故选: .
26.(2021•新高考Ⅱ)已知双曲线 的离心率 ,则该双曲线的
渐近线方程为 .
【解析】 双曲线的方程是 ,
双曲线渐近线为
又 离心率为 ,可得
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分17百】,即 ,可得
由此可得双曲线渐近线为
故答案为:
27.(2023•新高考Ⅰ)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , .
点 在 上,点 在 轴上, , ,则 的离心率为 .
【解析】(法一)如图,设 , , ,
设 ,则 ,
又 ,则 ,可得 ,
又 ,且 ,
则 ,化简得 .
又点 在 上,
则 ,整理可得 ,
代 ,可得 ,即 ,
解得 或 (舍去),
故 .
(法二)由 ,得 ,
设 ,由对称性可得 ,
则 ,
设 ,则 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分18百】在△ 中,由余弦定理可得 ,
即 ,则 .
故答案为: .
28.(2022•浙江)已知双曲线 的左焦点为 ,过 且斜率为 的
直线交双曲线于点 , ,交双曲线的渐近线于点 , 且 .若
,则双曲线的离心率是 .
【解析】(法一)如图,过点 作 轴于点 ,过点 作 轴于点 ,
由于 , 且 ,则点 在渐近线 上,不妨设 ,
设直线 的倾斜角为 ,则 ,则 ,即 ,则 ,
,
又 ,则 ,
又 ,则 ,则 ,
点 的坐标为 ,
,即 ,
.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分19百】(法二)由 ,解得 ,
又 ,
所以点 的纵坐标为 ,
代入方程 中,解得 ,
所以 ,代入双曲线方程中,可得 ,
所以 .
故答案为: .
考点八 直线与双曲线的综合
29.(2022•新高考Ⅰ)已知点 在双曲线 上,直线 交 于 ,
两点,直线 , 的斜率之和为0.
(1)求 的斜率;
(2)若 ,求 的面积.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分20百】【解析】(1)将点 代入双曲线方程得 ,
化简得 , ,故双曲线方程为 ,
由题显然直线 的斜率存在,设 ,设 , , ,
则联立双曲线得: ,
故 , ,
,
化简得: ,
故 ,
即 ,而直线 不过 点,故 ;
(2)设直线 的倾斜角为 ,由 ,
,得
由 , ,
得 ,即 ,
联立 ,及 得 ,
同理 ,
故 ,
而 ,由 ,得 ,
故 .
30.(2021•新高考Ⅰ)在平面直角坐标系 中,已知点 , , , ,
点 满足 .记 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分21百】(2)设点 在直线 上,过 的两条直线分别交 于 , 两点和 , 两点,且
,求直线 的斜率与直线 的斜率之和.
【解析】(1)由双曲线的定义可知, 的轨迹 是双曲线的右支,设 的方程为
,
根据题意 ,解得 ,
的方程为 ;
(2)(法一)设 ,直线 的参数方程为 ,
将其代入 的方程并整理可得, ,
由参数的几何意义可知, , ,则 ,
设 直 线 的 参 数 方 程 为 , , , 同 理 可 得 ,
,
依题意, ,则 ,
又 ,故 ,则 ,即直线 的斜率与直线 的斜率之和
为0.
(法二)设 ,直线 的方程为 , , , , ,设
,
将直线 方程代入 的方程化简并整理可得,
,
由韦达定理有, ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分22百】又由 可得 ,
同理可得 ,
,
设直线 的方程为 ,设 ,
同理可得 ,
又 ,则 ,化简可得 ,
又 ,则 ,即 ,即直线 的斜率与直线 的斜率之和为0.
31.(2022•新高考Ⅱ)已知双曲线 的右焦点为 ,渐近线
方程为 .
(1)求 的方程;
(2)过 的直线与 的两条渐近线分别交于 , 两点,点 , , , 在
上,且 , .过 且斜率为 的直线与过 且斜率为 的直线交于点 .
从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.
① 在 上;② ;③ .
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分23百】【解析】(1)由题意可得 , ,
解得 , ,
因此 的方程为 ,
(2)解法一:设直线 的方程为 , ,将直线 的方程代入
可得 ,
△ ,
, ,
,
,
设点 的坐标为 , ,则 ,
两式相减可得 ,
,
,
解得 ,
两式相加可得 ,
,
,
解得 ,
,其中 为直线 的斜率;
若选择①②:
设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 , , 的坐标为 , ,
则 ,解得 , ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分24百】同理可得 , ,
, ,
此 时 点 的 坐 标 满 足 , 解 得 ,
,
为 的中点,即 ;
若选择①③:
当直线 的斜率不存在时,点 即为点 ,此时不在直线 上,矛盾,
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 ,
, 的坐标为 , ,
则 ,解得 , ,
同理可得 , ,
此时 ,
,
由于点 同时在直线 上,故 ,解得 ,
因此 .
若选择②③,
设直线 的方程为 ,并设 的坐标为 , , 的坐标为 , ,
则 ,解得 , ,
同理可得 , ,
设 的中点 , ,则 , ,
由于 ,故 在 的垂直平分线上,即点 在直线 上,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分25百】将该直线 联立,解得 , ,
即点 恰为 中点,故点 在直线 上.
(2)解法二:由已知得直线 的斜率存在且不为零,直线 的斜率不为零,
若选由①② ③,或选由②③ ①:由②成立可知直线 的斜率存在且不为0.
若选①③ ②,则 为线段 的中点,假设 的斜率不存在,
则由双曲线的对称性可知 在 轴上,即为焦点 ,
此时由对称性可知 、 关于 轴对称,从而 ,已知不符.
综上,直线 的斜率存在且不为0,
直线 的斜率为 ,直线 的方程为 .
则条件① 在直线 上,等价于 ,
两渐近线的方程合并为 ,
联立方程组,消去 并化简得: ,
设 , , , ,线段中点为 , ,
则 . ,
设 , ,
则条件③ 等价于 ,
移项并利用平方差公式整理得:
,
,
,
,
,
,
由题意知直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
由 , ,
,
直线 的斜率 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分26百】直线 ,即 ,
代入双曲线的方程为 ,即 中,
得 ,
解得 的横坐标为 ,
同理, , ,
,
条件② 等价于 ,
综上所述:
条件① 在 上等价于 ,
条件② 等价于 ,
条件③ 等价于 .
选①② ③:
由①②解得 , ③成立;
选①③ ②:
由①③解得: , , , ②成立;
选②③ ①:
由②③解得: , , , ①成立.
32.(2020•上海)已知双曲线 与圆 交于点 ,
(第一象限),曲线 为 、 上取满足 的部分.
(1)若 ,求 的值;
(2)当 , 与 轴交点记作点 、 , 是曲线 上一点,且在第一象限,且
,求 ;
(3)过点 斜率为 的直线 与曲线 只有两个交点,记为 、 ,用 表示
,并求 的取值范围.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分27百】【解析】(1)由 ,点 为曲线 与曲线 的交点,联立 ,解
得 , ;
(2)由题意可得 , 为曲线 的两个焦点,
由双曲线的定义可得 ,又 , ,
所以 ,因为 ,则 ,
所以 ,
在△ 中,由余弦定理可得
,
由 ,可得 ;
(3)设直线 ,可得原点 到直线 的距离 ,
所以直线 是圆的切线,设切点为 ,
所以 ,并设 与圆 联立,可得 ,
可得 , ,即 ,
注意直线 与双曲线的斜率为负的渐近线平行,
所以只有当 时,直线 才能与曲线 有两个交点,
由 ,可得 ,
所以有 ,解得 或 (舍去),
因为 为 在 上的投影可得, ,
所以 ,
则 , .
33.(2023•新高考Ⅱ)已知双曲线 中心为坐标原点,左焦点为 , ,离心率为
.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分28百】(1)求 的方程;
(2)记 的左、右顶点分别为 , ,过点 的直线与 的左支交于 , 两点,
在第二象限,直线 与 交于 ,证明 在定直线上.
【解析】(1)双曲线 中心为原点,左焦点为 , ,离心率为 ,
则 ,解得 ,
故双曲线 的方程为 ;
(2)证明:过点 的直线与 的左支交于 , 两点,
则可设直线 的方程为 , , , , ,
记 的左,右顶点分别为 , ,
则 , ,
联立 ,化简整理可得, ,
故△ 且 ,
, ,
直线 的方程为 ,直线 方程 ,
故
,
故 ,解得 ,
所以 ,
故点 在定直线 上运动.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分29百】考点九.抛物线的性质
34.(2021•新高考Ⅱ)若抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则
A.1 B.2 C. D.4
【解析】抛物线 的焦点 , 到直线 的距离为 ,
可得 ,解得 .
故选: .
35.【多选】(2022•新高考Ⅱ)已知 为坐标原点,过抛物线 焦点
的直线与 交于 , 两点,其中 在第一象限,点 .若 ,则
A.直线 的斜率为 B.
C. D.
【解析】如图,
, , ,且 , , ,
由抛物线焦点弦的性质可得 ,则 ,则 , ,
,故 正确;
, , ,故 错误;
,故 正确;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分30百】, , , , ,
, ,
, 均为锐角,可得 ,故 正确.
故选: .
36.(2021•上海)已知抛物线 ,若第一象限的 , 在抛物线上,焦点为
, , , ,求直线 的斜率为 .
【解析】如图所示,设抛物线的准线为 ,作 于点 , 于点 , 于
点 ,
由抛物线的定义,可得 , ,
,
直线 的斜率 .
故答案为: .
37.(2021•新高考Ⅰ)已知 为坐标原点,抛物线 的焦点为 , 为
上一点, 与 轴垂直, 为 轴上一点,且 .若 ,则 的准线方
程为 .
【解析】法一:由题意,不妨设 在第一象限,则 , , , .
所以 ,所以 的方程为: ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分31百】时, ,
,所以 ,解得 ,
所以抛物线的准线方程为: .
法二:根据射影定理,可得 ,可得 ,解得 ,
因此,抛物线的准线方程为: .
故答案为: .
38.(2020•山东)斜率为 的直线过抛物线 的焦点,且与 交于 , 两点,
则 .
【解析】由题意可得抛物线焦点 ,直线 的方程为 ,
代入 并化简得 ,
设 , , , ,则 ;
,
由抛物线的定义可得 .
故答案为: .
39.(2019•上海)过曲线 的焦点 并垂直于 轴的直线分别与曲线 交于 ,
, 在 上方, 为抛物线上一点, ,则 .
【解析】过 的焦点 并垂直于 轴的直线分别与 交于 , , 在 上方,
依题意:得到: , , ,
设点 ,
所以: 为抛物线上一点, ,
则: , , , , ,
代入 ,
得到: .
故答案为:3
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分32百】考点十 直线与抛物线的综合
40.【多选】(2023•新高考Ⅱ)设 为坐标原点,直线 过抛物线
的焦点,且与 交于 , 两点, 为 的准线,则
A. B.
C.以 为直径的圆与 相切 D. 为等腰三角形
【解析】直线 过抛物线 的焦点,可得 ,所以 ,
所以 正确;
抛物线方程为: ,与 交于 , 两点,
直线方程代入抛物线方程可得: ,
,
所以 ,所以 不正确;
, 的中点的横坐标: ,中点到抛物线的准线的距离为: ,
所以以 为直径的圆与 相切,所以 正确;
,
不妨可得 , , , ,
, , ,
所以 不是等腰三角形,所以 不正确.
故选: .
41.【多选】(2022•新高考Ⅰ)已知 为坐标原点,点 在抛物线
上,过点 的直线交 于 , 两点,则
A. 的准线为 B.直线 与 相切
C. D.
【解析】 点 在抛物线 上,
,解得 ,
抛物线 的方程为 ,准线方程为 ,选项 错误;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分33百】由于 , ,则 ,直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,解得 ,故直线 与抛物线 相切,选项 正
确;
根据对称性及选项 的分析,不妨设过点 的直线方程为 ,与抛物线在第
一象限交于 , , , ,
联 立 , 消 去 并 整 理 可 得 , 则 , ,
,
, 由 于 等 号 在
时才能取到,故等号不成立,选项 正确;
选项 正确.
故选: .
42.(2023•上海)已知抛物线 ,在 上有一点 位于第一象限,设 的纵坐标
为 .
(1)若 到抛物线 准线的距离为3,求 的值;
(2)当 时,若 轴上存在一点 ,使 的中点在抛物线 上,求 到直线 的距
离;
(3)直线 ,抛物线上有一异于点 的动点 , 在直线 上的投影为点 ,直线
与直线 的交点为 .若在 的位置变化过程中, 恒成立,求 的取值范围.
【解析】(1)抛物线 的准线为 ,
由于 到抛物线 准线的距离为3,
则点 的横坐标为2,则 ,
解得 ;
(2)当 时,点 的横坐标为 ,则 ,
设 ,则 的中点为 ,
由题意可得 ,解得 ,
所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分34百】则 ,
由点斜式可得,直线 的方程为 ,即 ,
所以原点 到直线 的距离为 ;
(3)如图,
设 ,则 ,
故直线 的方程为 ,
令 ,可得 ,即 ,
则 ,
依题意, 恒成立,
又 ,
则最小值为 ,即 ,即 ,
则 ,解得 ,
又当 时, ,当且仅当 时等号成立,
而 ,即当 时,也符合题意.
故实数 的取值范围为 , .
43.(2020•浙江)如图,已知椭圆 ,抛物线 ,点 是椭
圆 与抛物线 的交点,过点 的直线 交椭圆 于点 ,交抛物线 于点 ,
不同于 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分35百】(Ⅰ)若 ,求抛物线 的焦点坐标;
(Ⅱ)若存在不过原点的直线 使 为线段 的中点,求 的最大值.
【解析】(Ⅰ) ,则 ,则抛物线 的焦点坐标 , ,
(Ⅱ)直线 与 轴垂直时,此时点 与点 或点 重合,不满足题意,
设直线 的方程为 , , , , , , ,
由 ,消 可得 ,
△ ,即 ,
, ,
, , ,
点 在抛物线 上, ,
,
联立 ,解得 , ,
代入椭圆方程可得 ,解得
,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分36百】,当且仅当 ,即 , 时等号成立,
故 的最大值为 .
44.(2019•浙江)如图,已知点 为抛物线 的焦点.过点 的直线交
抛物线于 , 两点,点 在抛物线上,使得 的重心 在 轴上,直线 交 轴
于点 ,且 在点 的右侧.记 , 的面积分别为 , .
(Ⅰ)求 的值及抛物线的准线方程;
(Ⅱ)求 的最小值及此时点 的坐标.
【解析】(Ⅰ)由抛物线的性质可得: ,
,
抛物线的准线方程为 ;
(Ⅱ)设 , , , , , ,重心 , ,
令 , ,则 ,
由于直线 过 ,故直线 的方程为 ,
代入 ,得: ,
,即 , , ,
又 , ,重心在 轴上,
,
, , , ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分37百】直线 的方程为 ,得 , ,
在焦点 的右侧, ,
,
令 ,则 ,
,
当 时, 取得最小值为 ,此时 .
考点十一 圆锥曲线的综合
45.(2020•浙江)已知点 , , .设点 满足 ,且
为函数 图象上的点,则
A. B. C. D.
【解析】点 , , .设点 满足 ,
可知 的轨迹是双曲线 的右支上的点,
为函数 图象上的点,即 在第一象限的点,
联立两个方程,解得 , ,
所以 .
故选: .
46.【多选】(2020•海南)已知曲线 .
A.若 ,则 是椭圆,其焦点在 轴上
B.若 ,则 是圆,其半径为
C.若 ,则 是双曲线,其渐近线方程为
D.若 , ,则 是两条直线
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分38百】【解析】 .若 ,则 ,则根据椭圆定义,知 表示焦点在 轴上
的椭圆,故 正确;
.若 ,则方程为 ,表示半径为 的圆,故 错误;
.若 , ,则方程为 ,表示焦点在 轴的双曲线,故此时渐近线方
程为 ,
若 , ,则方程为 ,表示焦点在 轴的双曲线,故此时渐近线方程为
,
故 正确;
.当 , 时,则方程为 表示两条直线,故 正确;
故选: .
47.(2022•上海)设有椭圆方程 ,直线 , 下端
点为 , 在 上,左、右焦点分别为 , 、 , .
(1) , 中点在 轴上,求点 的坐标;
(2)直线 与 轴交于 ,直线 经过右焦点 ,在 中有一内角余弦值为 ,求
;
(3)在椭圆 上存在一点 到 距离为 ,使 ,随 的变化,求 的最
小值.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分39百】【解析】(1)由题意可得 ,
,
的中点在 轴上,
的纵坐标为 ,
代入 得 .
(2)由直线方程可知 ,
①若 ,则 ,即 ,
,
.
②若 ,则 ,
, ,
, .
即 , , ,
综上 或 .
(3)设 ,
由点到直线距离公式可得 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分40百】很明显椭圆在直线的左下方,则 ,
即 ,
, ,
据此可得 , ,
整理可得 ,即 ,
从而 .
即 的最小值为 .
48.(2022•浙江)如图,已知椭圆 .设 , 是椭圆上异于 的两点,且
点 在线段 上,直线 , 分别交直线 于 , 两点.
(Ⅰ)求点 到椭圆上点的距离的最大值;
(Ⅱ)求 的最小值.
【解析】(Ⅰ)设椭圆上任意一点 ,则
, , ,
而函数 的对称轴为 ,则其最大值为
,
,即点 到椭圆上点的距离的最大值为 ;
(Ⅱ)设直线 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分41百】联立直线 与椭圆方程有 ,消去 并整理可得, ,
由韦达定理可得, ,
,
设 , , , ,直线 ,直线 ,
联立 以及 ,
可得 ,
由弦长公式可得
,
当且仅当 时等号成立,
的最小值为 .
49.(2021•新高考Ⅱ)已知椭圆 的方程为 ,右焦点为 , ,
且离心率为 .
(Ⅰ)求椭圆 的方程;
(Ⅱ)设 , 是椭圆 上的两点,直线 与曲线 相切.证明: ,
, 三点共线的充要条件是 .
【解析】(Ⅰ)解:由题意可得,椭圆的离心率 ,又 ,
所以 ,则 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分42百】故椭圆的标准方程为 ;
(Ⅱ)证明:先证明充分性,
当 时,设直线 的方程为 ,
此时圆心 到直线 的距离 ,则 ,
联立方程组 ,可得 ,
则△ ,
因为 ,
所以 , ,
因为直线 与曲线 相切,
所以 ,则 ,
则直线 的方程为 恒过焦点 ,
故 , , 三点共线,
所以充分性得证.
若 , , 三点共线时,设直线 的方程为 ,
则圆心 到直线 的距离为 ,解得 ,
联立方程组 ,可得 ,
即 ,
所以 ;
所以必要性成立;
综上所述, , , 三点共线的充要条件是 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分43百】50.(2021•浙江)如图,已知 是抛物线 的焦点, 是抛物线的准线与
轴的交点,且 .
(Ⅰ)求抛物线的方程:
(Ⅱ)设过点 的直线交抛物线于 , 两点,若斜率为2的直线 与直线 , ,
, 轴依次交于点 , , , ,且满足 ,求直线 在 轴上截
距的取值范围.
【解析】(Ⅰ)依题意, ,故抛物线的方程为 ;
(Ⅱ)由题意得,直线 的斜率存在且不为零,设直线 ,
将直线 方程代入抛物线方程可得, ,
则由韦达定理有, ,则 ,
设直线 ,其中 ,设直线 ,其中 ,
则
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分44百】,
设直线 ,
联立 ,可得 ,则 ,
联立 ,可得 ,则 ,
同理可得, ,
又 ,
,即 ,
,
,即 ,解得 或 ;
当直线 的斜率不存在时,则直线 , , , ,
直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
设直线 ,则 , , , ,
又 ,故 ,
解得 满足 .
直线 在 轴上截距的取值范围为 .
考点十二 圆锥曲线的轨迹问题
51.(2021•浙江)已知 , , ,函数 .若 , ,
成等比数列,则平面上点 的轨迹是
A.直线和圆 B.直线和椭圆 C.直线和双曲线 D.直线和抛物线
【解析】函数 ,因为 , , 成等比数列,
则 ,即 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分45百】即 ,
整理可得 ,
因为 ,故 ,即 ,
所以 或 ,
当 时,点 的轨迹是直线;
当 ,即 ,因为 ,故点 的轨迹是双曲线.
综上所述,平面上点 的轨迹是直线或双曲线.
故选: .
52.(2020•上海)已知椭圆 ,作垂直于 轴的垂线交椭圆于 、 两点,作垂
直于 轴的垂线交椭圆于 、 两点,且 ,两垂线相交于点 ,则点 的轨迹是
A.椭圆 B.双曲线 C.圆 D.抛物线
【解析】 , ,判断轨迹为上下两支,即选双曲线,
设 , ,
所以 ,
因为 , ,消去 可得: ,
故选: .
53.(2023•新高考Ⅰ)在直角坐标系 中,点 到 轴的距离等于点 到点 的距
离,记动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)已知矩形 有三个顶点在 上,证明:矩形 的周长大于 .
【解析】(1)设点 点坐标为 ,由题意得 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分46百】两边平方可得: ,
化简得: ,符合题意.
故 的方程为 .
(2)解法一:不妨设 , , 三点在 上,且 .
设 , , ,
则 , .
由题意, ,即 ,
显然 ,于是 .
此时, . .于是 , .
不妨设 ,则 ,
则
.
设 ,则 ,即 ,
又 .
显然, 为最小值点.故 ,
故矩形 的周长为 .
注意这里有两个取等条件,一个是 ,另一个是 ,
这显然是无法同时取到的,所以等号不成立,命题得证.
解法二:不妨设 , , 在抛物线 上, 不在抛物线 上,欲证命题为
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分47百】.
由图象的平移可知,将抛物线 看作 不影响问题的证明.
设 , ,平移坐标系使 为坐标原点,
则新抛物线方程为 ,写为极坐标方程,
即 ,即 .
欲证明的结论为 ,
也即 .
不妨设 ,将不等式左边看成关于 的函数,根据绝对值函数的性质,
其最小值当 即 时取得,
因此欲证不等式为 ,即 ,
根据均值不等式,有
,
由题意,等号不成立,故原命题得证.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分48百】