
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新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇核心专题提升多维突破专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质
展开一、单项选择题
1. (2023·榆林四模)双曲线eq \f(y2,8)-eq \f(x2,6)=1的一条渐近线方程为( D )
A.3x-4y=0B.4x-3y=0
C.eq \r(3)x+2y=0D.2x-eq \r(3)y=0
【解析】 由eq \f(y2,8)-eq \f(x2,6)=0,得eq \f(y2,8)=eq \f(x2,6),得y=±eq \r(\f(8,6))x=±eq \f(2\r(3),3)x,即2eq \r(3)x±3y=0,即2x±eq \r(3)y=0.故选D.
2. (2023·海淀区一模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,点P在该抛物线上,且P的横坐标为4,则|PF|=( D )
A.2B.3
C.4D.5
【解析】 ∵抛物线方程为y2=4x,∴eq \f(p,2)=1,又点P在该抛物线上,且P的横坐标为4,∴|PF|=eq \f(p,2)+4=5.故选D.
3. (2023·顺义区二模)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线过双曲线eq \f(x2,3)-y2=1的一个焦点,则p=( C )
A.1B.2
C.4D.8
【解析】 双曲线eq \f(x2,3)-y2=1的焦点坐标(±2,0),抛物线y2=2px(p>0)的准线过双曲线eq \f(x2,3)-y2=1的一个焦点,所以eq \f(p,2)=2,可得p=4.故选C.
4. (2023·临泉县校级三模)已知椭圆长轴、短轴的一个端点分别为A,B,F为椭圆的一个焦点,若△ABF为直角三角形,则该椭圆的离心率为( C )
A.eq \f(\r(2),2)B.eq \f(\r(2),4)
C.eq \f(\r(5)-1,2)D.eq \f(\r(5)+1,4)
【解析】 椭圆长轴、短轴的一个端点分别为A,B,F为椭圆的一个焦点,若△ABF为直角三角形,则只有AB⊥BF,∴kAB·kBF=-1,不妨取A为右顶点(a,0),B为上顶点(0,b),则F为左焦点(-c,0),则-eq \f(b,a)·eq \f(b,c)=-1,即b2=ac,∴a2-c2=ac,两边同除以a2,得e2+e-1=0,∴e=eq \f(-1±\r(5),2)(舍负).故选C.
5. (2023·镇江三模)点(0,4)到双曲线eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的一条渐近线的距离为eq \f(16,5),则双曲线的离心率为( C )
A.eq \f(5\r(6),12)B.eq \f(4,3)
C.eq \f(5,3)D.5
【解析】 点(0,4)到双曲线eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的一条渐近线ax+by=0的距离为eq \f(16,5),可得eq \f(4b,\r(a2+b2))=eq \f(16,5),即25b2=16a2+16b2,9b2=16a2,解得e=eq \f(c,a)=eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \f(5,3).故选C.
6. (2023·山东模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点在圆x2+y2=4上,则该抛物线的焦点到准线的距离为( C )
A.1B.2
C.4D.8
【解析】 由于抛物线y2=2px(p>0)的焦点在x轴正半轴上,x2+y2=4与x轴正半轴的交点为(2,0),故抛物线的焦点为(2,0),所以eq \f(p,2)=2⇒p=4,因此抛物线的焦点到准线的距离为p=4.故选C.
7. (2023·淄博模拟)直线x-2y+2=0经过椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点F,交椭圆于A,B两点,交y轴于M点,若=3,则该椭圆的离心率为( C )
A.eq \f(\r(17)+\r(5),8)B.eq \f(\r(17)-\r(5),4)
C.eq \f(\r(17)-\r(5),2)D.eq \f(\r(17)+\r(5),9)
【解析】 由直线方程可得F(-2,0),M(0,1),则c=2,又∵=3,即|FM|=3|MA|,根据相似三角形可得Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3),\f(2,3))),则2a=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3)-2))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))2)+eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3)+2))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))2)=eq \f(2(\r(17)+\r(5)),3),∴e=eq \f(2c,2a)=eq \f(4,\f(2(\r(17)+\r(5)),3))=eq \f(\r(17)-\r(5),2),故选C.
8. (2023·哈尔滨二模)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦点为F1,直线y=kx(k>0)与双曲线C交于P,Q两点,且∠PF1Q=eq \f(2π,3),·=4,则当eq \f(1,2)a2+eq \f(b2,a2)取得最小值时,双曲线C的离心率为( D )
A.3B.eq \r(3)
C.2D.eq \r(2)
【解析】 不妨设P位于第一象限,双曲线C的右焦点为F2,连接PF2,F2Q,如图所示:
∵O为PQ,F1F2中点,∴四边形PF1QF2为平行四边形,∴=,∠F1PF2=eq \f(π,3),设|PF1|=m,|PF2|=n(m,n>0),则m-n=2a,又·=4,即·=mncs eq \f(π,3)=eq \f(1,2)mn=4,解得mn=8,在△PF1F2中,|F1F2|2=m2+n2-2mncs eq \f(π,3)=(m-n)2+mn=4a2+8=4c2,∴b2=c2-a2=2,∴eq \f(1,2)a2+eq \f(b2,a2)=eq \f(a2,2)+eq \f(2,a2)≥2eq \r(\f(a2,2)·\f(2,a2))=2(当且仅当a2=2时取等号),∴当eq \f(1,2)a2+eq \f(b2,a2)取得最小值时,双曲线C的离心率e=eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \r(2),故选D.
二、多项选择题
9. (2023·茂名二模)已知O为坐标原点,椭圆C:eq \f(x2,16)+eq \f(y2,9)=1的左、右焦点分别为F1、F2,椭圆的上顶点和右顶点分别为A、B,点P、Q都在C上,且=,则下列说法正确的是( ACD )
A.△PQF2周长的最小值为14
B.四边形PF1QF2可能是矩形
C.直线PB,QB的斜率之积为定值-eq \f(9,16)
D.△PQF2的面积最大值为3eq \r(7)
【解析】 由=,可知P,Q关于原点对称,对于A,根据椭圆的对称性,|PQ|+|PF2|+|QF2|=|PQ|+|PF2|+|PF1|=|PQ|+8,当PQ为椭圆的短轴时,|PQ|有最小值6,所以△PQF2周长的最小值为14,故A正确;对于B,因为tan∠F1AO=eq \f(c,b)=eq \f(\r(7),3),所以∠F1AO
A.|PF1|与双曲线的实轴长相等
B.△PF1F2的面积为eq \f(3,2)a2
C.双曲线的离心率为eq \f(\r(10),2)
D.直线eq \r(3)x+eq \r(2)y=0是双曲线的一条渐近线
【解析】 因为|PF1|=3|PF2|,又由题意及双曲线的定义可得:|PF1|-|PF2|=2a,则|PF2|=a,|PF1|=3a≠2a,所以A不正确;因为P在以F1F2为直径的圆上,所以PF1⊥PF2,所以S△PF1F2=eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=eq \f(1,2)·3a·a=eq \f(3,2)a2,所以B正确;在Rt△PF1F2中,由勾股定理可得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2=10a2,即4c2=10a2,所以离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(10),2),所以C正确;因为b2=c2-a2=eq \f(3,2)a2,所以渐近线的方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \f(\r(3),\r(2))x,即eq \r(3)x±eq \r(2)y=0,所以D正确;故选BCD.
11. (2023·德州三模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,直线l与x轴交于点P,过点F的直线与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,O为坐标原点,则( ACD )
A.若x1+x2=8,则|AB|=12
B.·=-27
C.eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(1,2)
D.△PAB面积的最小值为16
【解析】 抛物线C:y2=8x的焦点为F(2,0),准线l:x=-2,P(-2,0),设直线AB为x=my+2,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=8x,,x=my+2,))即y2-8my-16=0,Δ=64m2+64>0,故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y1+y2=8m,,y1y2=-16,))yeq \\al(2,1)yeq \\al(2,2)=64x1x2=162,故x1x2=4,对选项A:|AB|=x1+2+x2+2=x1+x2+4=12,正确;对选项B:·=x1x2+y1y2=4-16=-12,错误;对选项C:eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(1,x1+2)+eq \f(1,x2+2)=eq \f((x1+x2)+4,x1x2+2(x1+x2)+4)=eq \f((x1+x2)+4,2(x1+x2)+8)=eq \f(1,2),正确;对选项D:S△PAB=eq \f(1,2)×|PF|×|y2-y1|=2eq \r((y1+y2)2-4y1y2)=2eq \r(64m2+64)≥16,当m=0时等号成立,正确;故选ACD.
12. (2023·菏泽二模)画法几何的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆C:eq \f(x2,2)+y2=1.F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,直线l的方程为x+eq \r(2)y-3=0,M为椭圆C的蒙日圆上一动点,MA,MB分别与椭圆相切于A,B两点,O为坐标原点,下列说法正确的是( ACD )
A.椭圆C的蒙日圆方程为x2+y2=3
B.记点A到直线l的距离为d,则d-|AF2|的最小值为eq \f(4\r(3),3)
C.一矩形四条边与椭圆C相切,则此矩形面积最大值为6
D.△AOB的面积的最小值为eq \f(2,3),最大值为eq \f(\r(2),2)
【解析】 对于A,当直线MA,MB一条斜率为0,另一条斜率不存在时,则M(±eq \r(2),±1),由蒙日圆的定义可得蒙日圆方程为;x2+y2=2+1=3,故A正确;
对于B,∵A为椭圆C上的点,|AF1|+|AF2|=2a=2eq \r(2),∴d-|AF2|=d-(2eq \r(2)-|AF1|)=d+|AF1|-2eq \r(2);∵d+|AF1|的最小值为点F1到直线l的距离,又F1(-1,0),∴(d+|AF1|)min=eq \f(4,\r(1+2))=eq \f(4\r(3),3),∴(d-|AF2|)min=eq \f(4\r(3),3)-2eq \r(2),B错误;对于C,矩形四条边均与C相切,该矩形为蒙日圆的内接矩形,设矩形的长为m,宽为n,蒙日圆的半径r=eq \r(3),∴m2+n2=(2eq \r(3))2=12,∴mn≤eq \f(1,2)(m2+n2)=6(当且仅当m=n=eq \r(6)时取等号),此矩形面积最大值为6,C正确;对于D,设A(x1,y1)位于椭圆上半部分,即y=eq \r(1-\f(1,2)x2),∴y′=-eq \f(x,2\r(1-\f(1,2)x2)),在A处的切线斜率k=-eq \f(x1,2\r(1-\f(1,2)x\\al(2,1)))=-eq \f(x1,2y1),切线方程为:y-y1=-eq \f(x1,2y1)(x-x1),即x1x+2y1y=xeq \\al(2,1)+2yeq \\al(2,1)=2,∴在A处的切线方程为eq \f(1,2)x1x+y1y=1,同理可得:当A(x1,y1)位于椭圆下半部分,即y=-eq \r(1-\f(1,2)x2),切线方程为eq \f(1,2)x1x+y1y=1,在点A处的切线方程为eq \f(1,2)x1x+y1y=1,同理可知:在点B处的切线方程为eq \f(1,2)x2x+y2y=1,设H(x0,y0),则eq \f(1,2)x1x0+y1y0=1且eq \f(1,2)x2x0+y2y0=1,可知A,B坐标满足方程,eq \f(1,2)x0x+y0y=1,即切点弦AB所在直线方程为eq \f(1,2)x0x+y0y=1,当y0=0时,M(±eq \r(3),0),此时AB所在直线方程为:x=±eq \f(2\r(3),3),∴|AB|=2eq \r(1-\f(\f(4,3),2))=eq \f(2\r(3),3),∴SAOB=eq \f(1,2)×eq \f(2\r(3),3)×eq \f(2\r(3),3)=eq \f(2,3);当y0≠0时,由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x0x+y0y=1,,\f(1,2)x2+y2=1,))得:(2yeq \\al(2,0))x2-4x0x+4-4yeq \\al(2,0)=0,由A知:xeq \\al(2,0)+yeq \\al(2,0)=3,∴(6-xeq \\al(2,0))x2-4x0x+4xeq \\al(2,0)-8=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=eq \f(4x0,6-x\\al(2,0)),x1x2=eq \f(4x\\al(2,0)-8,6-x\\al(2,0)),|AB|=eq \r(1+\f(x\\al(2,0),4y\\al(2,0)))·eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4x\\al(2,0),6-x\\al(2,0))))2-4×\f(4x\\al(2,0)-8,6-x\\al(2,0)))=eq \r(\f(x\\al(2,0)+4y\\al(2,0),4y\\al(2,0)))·eq \r(\f(16(x\\al(2,0)-3)(x\\al(2,0)-4),(6-x\\al(2,0))2)),又原点O到直线AB的距离d=eq \f(1,\r(\f(x\\al(2,0),4)+y\\al(2,0)))=eq \f(2,\r(x\\al(2,0)+4y\\al(2,0))),∴S△AOB=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \r(\f(x\\al(2,0)+4y\\al(2,0),4y\\al(2,0)))·eq \r(\f(16(x\\al(2,0)-3)(x\\al(2,0)-4),(6-x\\al(2,0))2))·eq \f(2,\r(x\\al(2,0)+4y\\al(2,0)))=eq \r(\f(4(4-x\\al(2,0)),(6-x\\al(2,0))2))=2eq \r(\f(6-x\\al(2,0)-2,(6-x\\al(2,0))2))=2eq \r(-\f(2,(6-x\\al(2,0))2)+\f(1,6-x\\al(2,0))),令eq \f(1,6-x\\al(2,0))=t,∵xeq \\al(2,0)∈[0,3),则t∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,6),\f(1,3))),∵y=-2t2+t为开口方向向下,对称轴为t=eq \f(1,4)的抛物线,ymax=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))2+eq \f(1,4)=eq \f(1,8),ymin=-2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,6)))2+eq \f(1,6)=eq \f(1,9),(S△AOB)max=eq \f(\r(2),2),(S△AOB)min=eq \f(2,3),综上所述:面积的最小值为eq \f(2,3),最大值为eq \f(\r(2),2),故D正确.故选ACD.
三、填空题
13. (2023·桐乡市校级模拟)已知椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,m)=1的左、右焦点分别为点F1、F2,若椭圆上顶点为点B,且△F1BF2为等腰直角三角形,则m=_8__.
【解析】 椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,m)=1,故a2=16,b2=m,△F1BF2为等腰直角三角形,故b=c,故a2=2b2,即16=2m,m=8.
14. (2023·抚松县校级模拟)已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(p>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若|CD|=eq \r(2)|AB|.则双曲线的离心率为 eq \r(2) .
【解析】 由题意可得eq \f(p,2)=c,即p=2c,抛物线的准线方程x=-eq \f(p,2),联立x=-c代入双曲线的方程可得y2=b2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x2,a2)-1))=b2·eq \f(c2-a2,a2)=eq \f(b4,a2),可得|y|=eq \f(b2,a),可得|AB|=2|y|=eq \f(2b2,a),联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=-c,,y=-\f(b,a)x,))可得y=eq \f(bc,a),即|CD|=eq \f(2bc,a),因为|CD|=eq \r(2)|AB|,所以eq \f(2bc,a)=eq \r(2)·eq \f(2b2,a),可得c=eq \r(2)b,即a2+b2=2b2,可得a=b,所以离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(2)b,b)=eq \r(2).
15. (2023·武功县校级模拟)已知点F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,过点F且倾斜角为60°的直线交抛物线C于A,B两点,若|FA|·|FB|=3,则p= eq \f(3,2) .
【解析】 由题意知Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),AB的方程为y=eq \r(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2))),代入C的方程,得3x2-5px+eq \f(3p2,4)=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=eq \f(5p,3),x1x2=eq \f(p2,4);因为|FA|=eq \f(p,2)+x1,|FB|=eq \f(p,2)+x2,且|FA|·|FB|=3,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2)+x1))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2)+x2))=3,整理得eq \f(p2,4)+eq \f(p,2)·(x1+x2)+x1x2=3,所以eq \f(p2,4)+eq \f(p,2)·eq \f(5p,3)+eq \f(p2,4)=3,结合p>0,解得p=eq \f(3,2).
16. (2023·黄石模拟)设椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,且与圆x2+y2=c2在第二象限的交点为P,eq \f(1,2)≤eq \f(|PF1|,|PF2|)<1,则椭圆离心率的取值范围为 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\r(2),2),\f(\r(5),3))) .
【解析】 由以线段F1F2为直径的圆x2+y2=c2与椭圆在第二象限相交于点P,所以半径|OF1|>b,即c>b,且∠F1PF2=90°,所以e=eq \f(c,a)=eq \f(2c,2a)=eq \f(|F1F2|,|PF1|+|PF2|)=eq \f(\r(|PF1|2+|PF2|2),|PF1|+|PF2|)=
eq \f(\r((|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|),|PF1|+|PF2|)=
eq \r(1-\f(2|PF1|·|PF2|,(|PF1|+|PF2|)2))=eq \r(1-\f(2,\f(|PF1|,|PF2|)+\f(|PF2|,|PF1|)+2)),由于eq \f(1,2)≤eq \f(|PF1|,|PF2|)<1,令eq \f(|PF1|,|PF2|)=t,则eq \f(1,2)≤t<1,则e=eq \f(c,a)=eq \r(1-\f(2,t+\f(1,t)+2)),φ(t)=t+eq \f(1,t)+2,由于函数φ(t)=t+eq \f(1,t)+2在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1))上单调递减,故g(t)=eq \r(1-\f(2,t+\f(1,t)+2))在eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1))上单调递减,故eq \f(\r(2),2)=g(1)
新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点3圆锥曲线的交汇问题教师用书: 这是一份新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点3圆锥曲线的交汇问题教师用书,共3页。
新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点2圆锥曲线的几何性质教师用书: 这是一份新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点2圆锥曲线的几何性质教师用书,共6页。试卷主要包含了双曲线的渐近线方程与焦点坐标,抛物线的焦点坐标与准线方程, 已知抛物线C,故选A等内容,欢迎下载使用。
新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点1圆锥曲线的定义及标准方程教师用书: 这是一份新教材适用2024版高考数学二轮总复习第1篇专题5解析几何第2讲圆锥曲线的方程和性质核心考点1圆锥曲线的定义及标准方程教师用书,共8页。试卷主要包含了 设椭圆C1, 已知椭圆C,故选C, 设F为抛物线C, 椭圆C, 已知双曲线C等内容,欢迎下载使用。