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2025 二轮复习专项训练26
直线与圆锥曲线的位置关系
[考情分析] 直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问
题,运算量大,能力要求高,突出方程思想、转化化归与分类讨论思想方法的考查,难度
为高档.
【练前疑难讲解】
一、弦长、面积问题
判断方法:通过解直线方程与圆锥曲线方程联立得到的方程组进行判断.
弦长公式:|AB|=|x1-x2|,
或|AB|=|y1-y2|.
二、中点弦问题
解决圆锥曲线“中点弦”问题的方法
1.根与系数的关系法:联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,
由根与系数的关系及中点坐标公式求解.
2.点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐
标代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB 的中点和直线AB 的斜率有
关的式子,可以大大减少计算量.
三、圆锥曲线中二级结论的应用
1.椭圆焦点三角形面积为b2tan (α 为|F1F2|的对角).
2.双曲线焦点三角形面积为(α 为|F1F2|的对角).
3.抛物线的有关性质:已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l 过点F 且与抛物线交
于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)|AB|=x1+x2+p=(α 为直线l 的倾斜角).
(2)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.
(3)+=.
一、单选题
1.(22-23 高三上·湖北武汉·期末)已知A 是椭圆
:
的上顶点,点
,
是
上异于A 的两点,
是以A 为直角顶点的等腰直角三角形.若满足条件的
有且仅有1 个,则椭圆
离心率的取值范围是( )
1
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A.
B.
C.
D.
2.(21-22 高二上·天津和平·期末)双曲线
的两个焦点分别是
,点
是双
曲线上一点且满足
,则
的面积为( )
A.
B.
C.
D.
3.(21-22 高二上·安徽淮北·期中)已知椭圆
的右焦点
与抛物线
的焦点重合,过点
的直线交
于
、
两点, 若
的中点坐标为
,则
的方程为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
4.(2022·全国·高考真题)已知O 为坐标原点,点
在抛物线
上,
过点
的直线交C 于P,Q 两点,则( )
A.C 的准线为
B.直线AB 与C 相切
C.
D.
5.(2023·云南昆明·模拟预测)在直角坐标系
中,已知抛物线
:
的
焦点为
,过点
的倾斜角为
的直线与
相交于
,
两点,且点
在第一象限,
2
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的面积是
,则( )
A.
B.
C.
D.
6.(2023·广东深圳·二模)设抛物线C:
的焦点为F,过抛物线C 上不同的两点A,
B 分别作C 的切线,两条切线的交点为P,AB 的中点为Q,则( )
A.
轴
B.
C.
D.
三、填空题
7.(2022 高三·全国·专题练习)过椭圆
的左焦点作倾斜角60°的直线,直线与椭
圆交于A,B 两点,则
.
8.(22-23 高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知
,
为椭圆
:
的两个焦点,
P,Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且
,则四边形
的面积为
.
9.(23-24 高二上·河北石家庄·阶段练习)已知椭圆
的一条弦所在的
直线方程是
,弦的中点坐标是
,则椭圆的离心率是 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
C
D
BCD
AC
AC
1.B
【分析】根据题意联立方程求点
的横坐标,由
结合弦长公式整理可得关于
3
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的方程
有且仅有一个解,分类讨论运算求解.
【详解】由题意可得:
,
∵直线
的斜率存在且不为0,设为
,则直线
,
联立方程
,消去y 得:
,解得
或
(舍
去),
即点B 的横坐标为
,
同理可得:点C 的横坐标为
,
由题意可得:
,即
,
整理得:
,
由题意结合椭圆的对称性可得:关于
的方程
有且
仅有一个解,则有:
当
是方程
的根,即
,则
,
若
,则
有且仅有一个解
,即
符合题意;
当
不是方程
的根,则
在
内无零点,
∵
,则
的对称轴
,
∴
,解得
;
4
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综上所述:
,故椭圆
离心率
.
故选:B.
【点睛】易错点点睛:
在处理关于
的方程
有且仅有一个解的问题时,注
意到该方程一定有一解
,则需要讨论
是否为
的根.
2.C
【分析】设
,
,可得
,
中再利用余弦定理可得
,由面积公式即可求得答案.
【详解】
,所以
,
,
,
在双曲线上,设
,
,
①,
由
,在
中由余弦定理可得:
,
故
②,
由①②可得
,
直角
的面积
.
故选:C.
3.D
【分析】利用点差法可求得
,再由
可得出
、
的值,即可得出椭圆的标准
方程.
5
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【详解】解:设
、
,若
轴,则
、
关于
轴对称,不合乎题意,
将
、
的坐标代入椭圆方程得
,两式相减得
,
可得
,
因为线段
的中点坐标为
,所以,
,
,
因为抛物线
的焦点为
,所以
,
又直线
过点
,因此
,所以,
,
整理得
,又
,解得
,
,
因此,椭圆
的方程为
,
故选:D.
4.BCD
【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB 与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公
式及弦长公式可判断C、D.
【详解】将点
的代入抛物线方程得
,所以抛物线方程为
,故准线方程为
,A 错误;
,所以直线
的方程为
,
联立
,可得
,解得
,故B 正确;
设过
的直线为,若直线与
轴重合,则直线与抛物线
只有一个交点,
所以,直线的斜率存在,设其方程为
,
,
6
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联立
,得
,
所以
,所以
或
,
,
又
,
,
所以
,故C 正确;
因为
,
,
所以
,而
,故D 正确.
故选:BCD
5.AC
【分析】根据
和点
到直线
的距离公式结合
的面积是
可得
,
;
由公式
,
可得
,
.
【详解】由题意得
,设直线:
即
,
则点
到直线
的距离是
,
所以
,得
,所以
,
,
,所以AC 正确,
7
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故选:AC.
6.AC
【分析】设切线求交点根据两根之和判断A 选项;特殊值法判断B,C 选项;根据定义数形
结合判断D 选项.
【详解】对于A 选项:设
,
,
,
过点A 切线为:
①,
过点B 切线为:
②,
①
②得
化简可得
轴,A 选项正确.
设
过A 点的切线为
,过B 点的切线为
,交点为
AB 的中点为
,所以
不垂直
,B 选项错误;
,所以
,D 选项错误;
8
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作抛物线准线的垂线
,连接
则
显然
,所以
又因为由抛物线定义,得
,故知
是线段
的中垂线,得到
则
同理可证:
,
,
所以
,即
,
所以
,即
.
故选:AC.
7.
/
【分析】设
,
,利用“设而不求法”求弦长即可.
【详解】∵椭圆方程为
,∴焦点分别为
,
,
∵直线AB 过左焦点
的倾斜角为60°,∴直线AB 的方程为
,将AB 方程与椭
9
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圆方程联立消去y,得
.设
,
,可得
,
,
∴
,因此,
.
故答案为:
.
8.18
【分析】判断满足条件的点
存在,再借助对称的性质确定四边形形状,利用椭圆定义
求解作答.
【详解】椭圆
:
的长短半轴长
,半焦距
,
于是椭圆
上存在点到原点距离等于椭圆半焦距c,
由P,Q 为
上关于坐标原点对称的两点,得四边形
为平行四边形,
又
,则
为矩形,即有
,
而
,所以四边形
的面积
.
故答案为:18
9.
【分析】先利用点差法应用弦中点,再求椭圆离心率.
【详解】设直线与椭圆交于
两点,其中
,
10
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将
两点代入椭圆可得
,两式作差可得
,
即
,又
中点坐标是
,
所以
,所以
,
令
,则
,所以
,
所以
,
故答案为:
【基础保分训练】
一、单选题
1.(21-22 高二下·海南·期中)已知椭圆
的左、右焦点分别为
、
,过
且斜率为1 的直线交椭圆
于A、
两点,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
2.(22-23 高三下·海南海口·期中)已知
,
为椭圆
的两个焦点,P 为椭圆上
一点且
,则
的面积为( )
A.
B.
C.4
D.
3.(2023·浙江宁波·二模)设椭圆
的右焦点为
,点
在
椭圆外,P,Q 在椭圆上,且P 是线段AQ 的中点.若直线PQ,PF 的斜率之积为
,则
椭圆的离心率为( )
11
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A.
B.
C.
D.
二、多选题
4.(2023·云南·二模)已知椭圆
,
为C 的左、右焦点,P 为C 上一点,
且
,若
交C 点于点Q,则( )
A.
周长为8
B.
C.
面积为
D.
5.(2022·全国·模拟预测)双曲线
的左,右焦点分别为
,
,点P 在C 上.
若
是直角三角形,则
的面积为( )
A.
B.
C.4
D.2
6.(23-24 高二上·江苏·阶段练习)设椭圆的方程为
,斜率为k 的直线不经过原
点O,而且与椭圆相交于A,B 两点,M 为线段AB 的中点,下列结论不正确的是( )
A.直线AB 与OM 垂直
B.若点M 坐标为
,则直线方程为
C.若直线方程为
,则点M 坐标为
D.若直线方程为
,则
三、填空题
7.(23-24 高三上·湖北·开学考试)已知圆
,直线
12
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,当圆
被直线截得的弦长最短时,直线的方程为
.
8.(2023 高三·全国·专题练习)已知
是椭圆
上的点,
分别是椭圆的左、
右焦点,若
,则
的面积为
9.(22-23 高二下·陕西榆林·期末)已知
为双曲线
上两点,且线段
的中点
坐标为
,则直线
的斜率为 .
四、解答题
10.(23-24 高二上·河南南阳·期末)已知椭圆C:
(
,
)的长轴为
,短轴长为4.
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)设直线l:
与椭圆C 交于不同两点A、B,且
,求直线
的方程.
11.(24-25 高二上·北京·阶段练习)已知椭圆
长轴长为4,且椭圆
的离心率
,其左右焦点分别为
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设斜率为
且过
的直线与椭圆
交于
两点,求
的面积.
12.(23-24 高二上·安徽滁州·阶段练习)已知圆
的圆心
是抛物线
的焦
点.
(1)求抛物线
的方程;
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(2)若直线交抛物线
于
两点,且点
是弦
的中点,求直线的方程.
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
B
AD
AC
ACD
1.A
【分析】利用弦长公式求解即可.
【详解】设直线AB 方程为
,联立椭圆方程
整理可得:
,设
,
则
,
,根据弦长公式有:
=
.故B,C,D 错误.
故选:A.
2.B
【分析】利用椭圆定义求得
的值,判断
为等腰三角形,即可求得答案.
【详解】由椭圆
可知
,
故
,结合
,
可得
,而
,
故
为等腰三角形,其面积为
,
故选:B
3.B
【分析】利用中点弦问题,结合点差法可得
,即可求离心率.
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【详解】
如图,取
的中点为
,连接
,
则由题意可得,
,
所以
相似,所以
,
因为直线PQ,PF 的斜率之积为
,
所以
,
设
,
则有
,两式相减可得
,
即
,即
,
即
,所以椭圆的离心率为
,
故选:B.
4.AD
【分析】根据椭圆方程,求出对应的
,利用几何性质即可得出正确的选项
【详解】由题意,在椭圆
中,
,不妨设
在
轴上方,
15
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则
,
,
所以
,故B 错;
的周长为
,A 正确;
设
,
在
中,
得
,
所以
,D 正确;
,
所以
,
故C 不正确,
故选:AD.
5.AC
【分析】根据双曲线方程求出,再根据对称性只需考虑
或
.当
时,将
代入双曲线方程,求出
,即可求出三角形面积,当
时,
由双曲线的定义可知
,再由勾股定理求出
,即可得解;
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【详解】解:由双曲线
可得
.根据双曲线的对称性只
需考虑
或
.
当
时,将
代入
可得
,所以
的面积为
.
当
时,由双曲线的定义可知,
,由勾股定理可得
.
因为
,
所以
,此时
的面积为
综上所述,
的面积为4 或
.
故选:
.
6.ACD
【分析】根据椭圆中点弦的性质
,可以判断ABC,对于D,直线方程与椭圆
方程联立,利用弦长公式即可求得
,从而判断正误.
【详解】对于A:设A(x1, y1),B(x2, y2),则
,相减可得
,
所以
,故 A 错误;
对于B:根据
,
,所以
,所以直线方程为
,即
17
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,故B 正确;
对于C:若直线方程为
,点
,则
,所以C 错误;
对于D:若直线方程为
,与椭圆方程
联立,得到
,
整理得:
,解得
,
所以
,故D 错误;
故选:ACD.
7.
【分析】直线过的定点
,当直线垂直于
时,圆
被直线截得的弦长最短,可求
直线的方程.
【详解】由题意,直线的方程化为
,
由
得
∴直线过定点
,显然点
在圆
内,
要使直线被圆
截得弦长最短,只需
与圆心
的连线垂直于直线,
,解得
,
代入到直线的方程并化简得
.
故答案为:
.
8.
【分析】由已知得到
,
,
,利用余弦定理求出
18
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,面积公式求
的面积.
【详解】椭圆
中,
,则
,有
,
是椭圆
上的点,
,
,
在
中,由余弦定理得:
,
即
,得
,
所以
.
故答案为:
9.
/2.25
【分析】利用点差法和两点坐标求直线斜率公式化简计算即可.
【详解】设
,
则
两式相减得
,
由线段
的中点坐标为
,
即
,
.
故答案为:
10.(1)
19
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(2)
【分析】(1)由长轴长和短轴长可得椭圆方程;
(2)联立直线方程与椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式即可求得m 的值,则直线
的
方程可求.
【详解】(1)由已知长轴为
,短轴长为4,
可得
,
,
则椭圆C 的标准方程为:
;
(2)依题意
,
解得
,
因为
,可得
,
且
,
因为
,
解得
,
所以直线
的方程为l:
.
11.(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的基本性质得到椭圆
的值,写出椭圆方程.
20
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(2)写出直线方程,联立方程组,由韦达定理得到
和
,用交点弦长
公式得到线段长,由点到直线距离得到三角形高,从而算出三角形面积.
【详解】(1)由题意可知:
,则
,
∵
,∴
,
∴
,
∴椭圆
(2)
,∴直线:
,
联立方程组
得
,
设
,
则
,
点
到直线
的距离
∴
21
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12.(1)
(2)
【分析】(1)由圆心
是抛物线
的焦点,找到抛物线的焦点,从而得到抛物线的方程;
(2)利用点差法,找到直线的斜率,进而求得直线的方程.
【详解】(1)圆
的方程可化为
,
故圆心的坐标为
.
设抛物线
的方程为
(
),所以
,所以
,
所以抛物线
的方程为
.
(2)设
,
,则
两式相减,
得
,即
,
所以直线的斜率
.
因为点
是
的中点,所以
,所以
.
所以直线的方程为
,即
.
22
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【能力提升训练】
一、单选题
1.(2023·山东临沂·一模)已知双曲线
的左、右焦点分别为
,过
的直线与
的左、右两支分别交于点
,且
,则
的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023·山西·模拟预测)已知抛物线
的焦点为F,准线为l,过F 且斜
率为
的直线与C 交于A,B 两点,D 为AB 的中点,且
于点M,AB 的垂直平分
线交x 轴于点N,四边形DMFN 的面积为
,则
( )
A.
B.4
C.
D.
3.(21-22 高二上·江苏盐城·期末)椭圆
中以点
为中点的弦所在直线斜
率为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
23
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4.(2023·山东临沂·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
5.(2022·湖南永州·二模)画法几何的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:椭圆的
两条切线互相垂直,则两切线的交点位于一个与椭圆同中心的圆上,称此圆为该椭圆的蒙
日圆.已知椭圆
的离心率为
,
、
分别为椭圆的左、右焦点,
点
在椭圆上,直线
,则( )
A.直线与蒙日圆相切
B.
的蒙日圆的方程为
C.记点
到直线的距离为
,则
的最小值为
D.若矩形
的四条边均与
相切,则矩形
的面积的最大值为
6.(23-24 高三上·湖北武汉·阶段练习)直线
过抛物线
的焦点
24
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且与该抛物线交于M,N 两点,设O 为坐标原点,则下列说法中正确的是( )
A.
B.抛物线E 的准线方程是
C.以MN 为直径的圆与定直线相切
D.
的大小为定值
三、填空题
7.(2024·辽宁大连·一模)已知抛物线
的焦点分别为
,点
分别在(
上,且线段
平行于x 轴.若
是等腰三角形,则
.
8.(2023·湖北·模拟预测)已知
为抛物线
的焦点,直线
与
交于
,
,
与
的另一个交点为
,
与
的另一个交点为
.若
与
的面积之比为
,则
.
9.(21-22 高二上·上海杨浦·期末)过点
作斜率为
的直线与双曲线
相交于A,B 两点,若M 是线段
的中点,则双曲线
的离心率为 .
四、解答题
10.(23-24 高二上·吉林长春·阶段练习)已知椭圆
的离心率为
,
椭圆上的点到焦点的最小距离是
.
(1)求椭圆
的方程;
(2)倾斜角为
的直线交椭圆于
两点,已知
,求直线的一般式方程.
11.(22-23 高二下·陕西安康·期中)已知椭圆
的一个焦点为
,
且离心率为
.
(1)求椭圆
的方程;
25
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(2)不过原点
的直线
与椭圆C 交于
两点,求
面积的最大值及此时直
线的方程.
12.(23-24 高二上·河北·期中)已知P 是圆C:
上一动点,过P 作x 轴的垂线,
垂足为Q,点M 满足
,记点M 的轨迹为E.
(1)求E 的方程;
(2)若A,B 是E 上两点,且线段AB 的中点坐标为
,求
的值.
13.(2023·广东肇庆·二模)设抛物线方程为
,过点
的直线
分别与抛物线
相切于
两点,且点
在
轴下方,点
在
轴上方.
(1)当点
的坐标为
时,求
;
(2)点
在抛物线上,且在
轴下方,直线
交
轴于点
.直线
交
轴于点
,且
.若
的重心在
轴上,求
的取值范围.
14.(2024·全国·高考真题)已知双曲线
,点
在
上,
为常
数,
.按照如下方式依次构造点
:过
作斜率为
的直线与
的左
支交于点
,令
为
关于
轴的对称点,记
的坐标为
.
(1)若
,求
;
(2)证明:数列
是公比为
的等比数列;
(3)设
为
的面积,证明:对任意正整数
,
.
26
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15.(21-22 高三上·河南·阶段练习)已知椭圆
的右焦点为F,直线l 与椭圆
C 交于A,B 两点.
(1)若
,且直线l 的斜率为4,求直线
(点
为坐标原点)的斜率.
(2)若直线
,
的斜率互为相反数,且直线l 不与x 轴垂直,探究:直线l 是否过定点?
若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
A
A
AB
AC
BC
1.D
【分析】由
,设
,利用双曲线的定义
得到
,然后设
,与双曲线方程联立,利用弦长公式求解.
【详解】解:因为
,
所以
,
由双曲线的定义得
,
解得
,
则
,
设
,
,
,
联立
,消去x 得
,
由韦达定理得:
,
由
,得
,解得
,
27
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所以
,
,
解得
,
则
,
故选:D
2.A
【分析】设出直线AB 的方程,联立抛物线方程,表达出
点坐标,作出辅助线,求出
,得到四边形DMFN 为平行四边形,利用面积列出方程,求出
.
【详解】由题意知
,直线AB 的方程为
.
设
,由
,得
,
所以
,所以
,
由
,得
.
如图所示,作
轴于点E,则
.
28
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因为
,
故
,
,
又
,故
,
又
,得四边形DMFN 为平行四边形.
所以其面积为
,解得
.
故选:A
3.A
【分析】先设出弦的两端点的坐标,分别代入椭圆方程,两式相减后整理即可求得弦所在
的直线的斜率.
【详解】设弦的两端点为
,
,
代入椭圆得
两式相减得
,
即
,
即
,
即
,
29
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即
,
弦所在的直线的斜率为
,
故选:A .
4.AB
【分析】根据题设和抛物线的性质得到点
,
,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
,
,
30
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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.
5.AC
【分析】分析可得出
,求出蒙日圆的方程,可判断B 选项的正误;利用直线与圆的
位置关系可判断A 选项;利用椭圆的定义和点到直线的距离公式可判断C 选项的正误;分
析可知矩形
的四个顶点都在蒙日圆上,利用基本不等式可判断D 选项的正误.
【详解】当两切线分别与两坐标轴垂直时,两切线的方程分别为
、
,
所以,点
在蒙日圆上,故蒙日圆的方程为
,
31
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因为
,可得
.
对于A 选项,蒙日圆圆心到直线的距离为
,
所以,直线与蒙日圆相切,A 对;
对于B 选项,
的蒙日圆的方程为
,B 错;
对于C 选项,由椭圆的定义可得
,则
,
所以,
,
因为
,直线的方程为
,
点
到直线的距离为
,
所以,
,
当且仅当
时,等号成立,C 对;
对于D 选项,若矩形
的四条边均与
相切,则矩形
的四个顶点都在蒙日圆
上,
所以,
,
所以,矩形
的面积为
,D 错.
故选:AC.
6.BC
【分析】由直线
过定点
,得到
,可判定A 正确;根据抛物线的几何性质,可
得判定B 正确;过
点作准线的垂线,根据抛物线的定义得到
32
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,可判定C 正确;联立方程组,结合韦达定理,得到
,
求得
,可判定D 错误.
【详解】对于A 中,由直线
,可化为
,可得直线
过定点
,
因为抛物线
的焦点
在直线
上,可得
,则
,所以A 错误;
对于B 中,由抛物线
的准线方程为
,所以B 正确;
对于C 中,过
点作准线的垂线,垂足分别为
,
的中点为
点,
过
点作准线的垂线,垂足为
,可得
,故以MN 为直径的
圆与准线相切,所以C 正确;
对于D 中,设
,联立方程组
,
整理得
,
,
,
可得
,则
,
则
,但
的大小不是定值,
设
,而
,
则
,则
,
而
,并不是定值,所以D 错误.
故选:BC.
33
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7.
【分析】由题意设出点的坐标,不妨设
,然后分三种情况讨论即可求解.
【详解】设F2(1,0),
,
.
不妨设
,然后分三种情况讨论:
若
,则有
,解得
,此时
;
若
,则
,解得
,这不可能;
若
,则
,这同样不可能.
综上,
.
故答案为:
.
8.
34
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【分析】由题意可判断得
,写出点
,
的坐标,从而得
,表示出直线
的方程,与抛物线联立方程组,从而求解出点
的横坐标,代入抛物线方程计算,即可得
,从而根据三角形面积公式表示
与
的面积,再根据面积比列式计算
可得的值.
【详解】如图,抛物线
的焦点为
,可知
,
由题意,得
,即
所以直线
的方程为
,
联立
,化简得
,
,因为
,可得点
的横坐标为
,
代入抛物线方程可得,
,所以
,
,
,又
,所以
.
故答案为:
35
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9.
/
【分析】利用点差法,结合
是线段
的中点,斜率为
,即可求出双曲线
的离心率.
【详解】解:设
,
,
,
,则
①,
②,
是线段
的中点,
,
,
直线
的方程是
,
,
过点
作斜率为
的直线与双曲线
相交于
,
两点,
是
线段
的中点,
①②两式相减可得√2
,即
,
.
故答案为:
.
10.(1)
36
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(2)
或
【分析】(1)根据题意,得到
且
,求得
的值,即可求解;
(2)设的方程
,联立方程组,结合韦达定理和弦长公式,根据题意,列出方程,
求得
,即可求解.
【详解】(1)由椭圆
的离心率为
,即
,可得
,
由椭圆上的点到焦点的最小距离是
,可得
,
解得
,
,
,
所以椭圆的方程
.
(2)解:因为直线的倾斜角为
,可设的方程
,
由方程组
,整理得
,
可得
,解得
,
设
,
,则
,
,
又由
,
解得
,满足
,
所以直线的一般式方程为
或
.
11.(1)
(2)
,
【分析】(1)由焦点和离心率即可求出
,从而可得椭圆方程;
37
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(2)设出直线的方程,联立椭圆方程,由点直线的距离公式,结合韦达定理,把
面积表示为
的函数,再利用基本不等式即可求出结果.
【详解】(1)由已知得
,又离心率
,得到
,
,
所以椭圆
的方程为
.
(2)设
,
联立
,消
得
,
,得到
,
由韦达定理得,
,
又因为
,
又原点到直线的距离为
,
所以
,
当且仅当
,即
,满足
,
所以,
面积的最大值为
,此时直线的方程为
.
12.(1)
(2)
38
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【分析】(1)设
,利用
,得出
的坐标,在利用P 在圆C:
上,即可求出M 的轨迹方程.
(2)利用点差法求出直线AB,再联立直线和椭圆方程,利用弦长公式即可求解.
【详解】(1)设
,则
,
因为
,则
,
因为P 在圆C 上,所以
,
故E 的方程为
.
(2)设
,
,
若A,B 是E 上两点,则
,
两式相减得
,即
.
因为线段AB 的中点坐标为
,所以
,
所以
,则直线AB 的方程为
.
联立方程组
,整理得
,其中
,
则
,
,
.
39
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13.(1)
;
(2)
.
【分析】(1)设
,根据导数的几何意义可得切线方程,利用切线方程
与抛物线方程可得
,
,进而即得;或利用条件可得切点所在直线,
利用韦达定理法即得;
(2)设
,根据三角形面积公式结合条件可表示
,然后根据二次函数的性质
结合条件即得.
【详解】(1)解法一:设
,
,
,
由
,可得
,
所以
,直线PA 的斜率
,
直线PA:
,又
在
上,
,
所以
,又
,
所以
,
同理可得
,
,
40
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;
解法二:设
,
,
,
由
,可得
,
所以
,直线PA 的斜率
,
直线PA:
,又
在
上,
故
,即
,
因为
,所以
,同理可得
,
故直线
的方程为
,
联立
消去
,得
,
故
,
故
;
(2)设
,由条件知
,
41
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,
,
∴
,
,当
时,
,AC 重合,不合题意,
或
,
的取值范围为
.
14.(1)
,
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出
的坐标即可;
(2)思路一:根据等比数列的定义即可验证结论;思路二:利用点差法和合比性质即可证
明;
(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明
的取值为与
无关的定值即可.
思路二:使用等差数列工具,证明
的取值为与
无关的定值即可.思路三:利用点差法得
到
,
,再结合(2)中的结论得
,最后证明出
即可.
【详解】(1)
42
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由已知有
,故
的方程为
.
当
时,过
且斜率为
的直线为
,与
联立得到
.
解得
或
,所以该直线与
的不同于
的交点为
,该点显然在
的左支
上.
故
,从而
,
.
(2)方法一:由于过
且斜率为
的直线为
,与
联立,
得到方程
.
展开即得
,由于
已经是直线
和
的公共点,故方程必有一根
.
从而根据韦达定理,另一根
,相应的
.
43
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所以该直线与
的不同于
的交点为
,而注意到
的
横坐标亦可通过韦达定理表示为
,故
一定在
的左支上.
所以
.
这就得到
,
.
所以
.
再由
,就知道
,所以数列
是公比为
的等比数列.
方法二:因为
,
,
,则
,
由于
,作差得
,
,利用合比性质知
,
因此
是公比为
的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点
,若
,
,
则
.(若
在同一条直线上,约定
)
证明:
44
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.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到
,
,
故
.
再由
,就知道
,所以数列
是公比为
的等比数列.
所以对任意的正整数
,都有
.
而又有
,
,
故利用前面已经证明的结论即得
45
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.
这就表明
的取值是与
无关的定值,所以
.
方法二:由于上一小问已经得到
,
,
故
.
再由
,就知道
,所以数列
是公比为
的等比数列.
所以对任意的正整数
,都有
.
这就得到
,
46
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以及
.
两式相减,即得
.
移项得到
.
故
.
而
,
.
所以
和
平行,这就得到
,即
.
方法三:由于
,作差得
,
变形得
①,
同理可得
,
由(2)知
是公比为
的等比数列,令
则
②,
同时
是公比为
的等比数列,则
③,
将②③代入①,
即
,从而
,即
.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方
面知识方可得解.
15.(1)
;
47
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(2)过定点,
﹒
【分析】(1)由
值M 为AB 中点,由点差法即可得OM 的斜率;
(2)根据椭圆对称性,结合已知条件可知l 过定点时,定点应该在x 轴上,设定点为(t,0),
写出直线方程,联立直线与椭圆方程根据韦达定理得到根与系数的关系,再由直线
,
的斜率互为相反数列出方程,即可求得定点坐标﹒
【详解】(1)设
,
,依题意,M 为线段
的中点,
∵A,B 在椭圆C 上,故
两式相减可得
,
则
,
故
,解得
.
(2)假设定点存在,根据椭圆对称性,可知该直线所过定点在x 轴上,设定点坐标为
,
则直线l 的方程为
,
联立
,消去y 整理得
,
则
,
.
设直线
,
的斜率分别为
,
,由题可知
,
则
48
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.
即
,
∴
,
,
即直线l 过定点
.
【点睛】解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)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.
49