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新高考数学第一轮复习讲义命题方向全归类(新高考专用)第7讲解析几何(2022-2023年高考真题)(原卷版+解析)
展开1.(2023•乙卷)设为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为,则直线的倾斜角不大于的概率为
A.B.C.D.
2.(2023•乙卷)已知实数,满足,则的最大值是
A.B.4C.D.7
3.(2023•甲卷)设,为椭圆的两个焦点,点在上,若,则
A.1B.2C.4D.5
4.(2023•天津)双曲线的左、右焦点分别为,.过作其中一条渐近线的垂线,垂足为.已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为
A.B.C.D.
5.(2023•甲卷)已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与圆交于,两点,则
A.B.C.D.
6.(2023•乙卷)设,为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段中点的是
A.B.C.D.
7.(2023•乙卷)已知的半径为1,直线与相切于点,直线与交于,两点,为的中点,若,则的最大值为
A.B.C.D.
8.(2023•上海)已知,是曲线上两点,若存在点,使得曲线上任意一点都存在使得,则称曲线是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则
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
9.(2023•甲卷)已知双曲线的离心率为,的一条渐近线与圆交于,两点,则
A.B.C.D.
10.(2023•新高考Ⅰ)设椭圆,的离心率分别为,.若,则
A.B.C.D.
11.(2023•新高考Ⅰ)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则
A.1B.C.D.
12.(2023•新高考Ⅱ)已知椭圆的左焦点和右焦点分别为和,直线与交于点,两点,若△面积是△面积的两倍,则
A.B.C.D.
13.(2022•甲卷)椭圆的左顶点为,点,均在上,且关于轴对称.若直线,的斜率之积为,则的离心率为
A.B.C.D.
14.(2022•北京)若直线是圆的一条对称轴,则
A.B.C.1D.
15.(2022•甲卷)已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点,为的上顶点.若,则的方程为
A.B.
C.D.
二.多选题
16.(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
17.(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.
18.(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.
19.(2022•乙卷)双曲线的两个焦点为,,以的实轴为直径的圆记为,过作的切线与交于,两点,且,则的离心率为
A.B.C.D.
三.填空题
20.(2023•乙卷)已知点在抛物线上,则到的准线的距离为 .
21.(2023•天津)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为 .
22.(2023•上海)已知圆的面积为,则 .
23.(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 .
24.(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 .
25.(2022•天津)若直线与圆相交所得的弦长为,则 .
26.(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 .
27.(2022•甲卷)设点在直线上,点和均在上,则的方程为 .
28.(2022•乙卷)过四点,,,中的三点的一个圆的方程为 .
29.(2022•北京)已知双曲线的渐近线方程为,则 .
30.(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 .
31.(2022•甲卷)若双曲线的渐近线与圆相切,则 .
32.(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 .
33.(2022•新高考Ⅰ)写出与圆和都相切的一条直线的方程 .
34.(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 .
四.解答题
35.(2023•乙卷)已知椭圆的离心率为,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于点,两点,直线,与轴的交点分别为,,证明:线段的中点为定点.
36.(2023•天津)设椭圆的左、右顶点分别为,.右焦点为,已知,.
(Ⅰ)求椭圆方程及其离心率;
(Ⅱ)已知点是椭圆上一动点(不与顶点重合),直线交轴于点,若△的面积是△面积的二倍,求直线的方程.
37.(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.
38.(2023•新高考Ⅱ)双曲线中心为坐标原点,左焦点为,,离心率为.
(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.
39.(2022•天津)椭圆的右焦点为、右顶点为,上顶点为,且满足.
(1)求椭圆的离心率;
(2)直线与椭圆有唯一公共点,与轴相交于异于.记为坐标原点,若,且的面积为,求椭圆的标准方程.
40.(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.
41.(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.
42.(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.
43.(2022•北京)已知椭圆的一个顶点为,焦距为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点作斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别与轴交于点,.当时,求的值.
44.(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.
第7讲 解析几何(2022-2023年高考真题)
一.选择题
1.(2023•乙卷)设为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为,则直线的倾斜角不大于的概率为
A.B.C.D.
【答案】
【解析】如图,为第一象限与第三象限的角平分线,
根据题意可得构成的区域为圆环,
而直线的倾斜角不大于的点构成的区域为图中阴影部分,
所求概率为.
故选:.
2.(2023•乙卷)已知实数,满足,则的最大值是
A.B.4C.D.7
【答案】
【解析】根据题意,,即,其几何意义是以为圆心,半径为3的圆,
设,变形可得,其几何意义为直线,
直线与圆有公共点,则有,解可得,
故的最大值为.
故选:.
3.(2023•甲卷)设,为椭圆的两个焦点,点在上,若,则
A.1B.2C.4D.5
【答案】
【解析】根据题意,点在椭圆上,满足,可得,
又由椭圆,其中,
则有,,
可得,
故选:.
4.(2023•天津)双曲线的左、右焦点分别为,.过作其中一条渐近线的垂线,垂足为.已知,直线的斜率为,则双曲线的方程为
A.B.C.D.
【答案】
【解析】因为过作一条渐近线的垂线,垂足为,
则,
所以①,
联立,可得,,即,,
因为直线的斜率,
整理得②,
①②联立得,,,
故双曲线方程为.
故选:.
5.(2023•甲卷)已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与圆交于,两点,则
A.B.C.D.
【答案】
【解析】双曲线的离心率为,
可得,所以,
所以双曲线的渐近线方程为:,
一条渐近线与圆交于,两点,圆的圆心,半径为1,
圆的圆心到直线的距离为:,
所以.
故选:.
6.(2023•乙卷)设,为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段中点的是
A.B.C.D.
【答案】
【解析】设,,,,中点为,,
,
①②得,
即,
即或.
故选:.
7.(2023•乙卷)已知的半径为1,直线与相切于点,直线与交于,两点,为的中点,若,则的最大值为
A.B.C.D.
【答案】
【解析】如图,设,则,
根据题意可得:,
,又,
当,,时,
取得最大值.
故选:.
8.(2023•上海)已知,是曲线上两点,若存在点,使得曲线上任意一点都存在使得,则称曲线是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则
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
【答案】
【解析】椭圆是封闭的,总可以找到满足题意的点,使得成立,故①正确,
在双曲线中,,而是个固定值,则无法对任意的,都存在,使得,故②错误.
故选:.
9.(2023•甲卷)已知双曲线的离心率为,的一条渐近线与圆交于,两点,则
A.B.C.D.
【答案】
【解析】双曲线的离心率为,
可得,所以,
所以双曲线的渐近线方程为:,
一条渐近线与圆交于,两点,圆的圆心,半径为1,
圆的圆心到直线的距离为:,
所以.
故选:.
10.(2023•新高考Ⅰ)设椭圆,的离心率分别为,.若,则
A.B.C.D.
【答案】
【解析】由椭圆可得,,,
椭圆的离心率分别为,
,,,
,
或(舍去).
故选:.
11.(2023•新高考Ⅰ)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则
A.1B.C.D.
【答案】
【解析】圆可化为,则圆心,半径为;
设,切线为、,则,
中,,所以,
所以.
故选:.
12.(2023•新高考Ⅱ)已知椭圆的左焦点和右焦点分别为和,直线与交于点,两点,若△面积是△面积的两倍,则
A.B.C.D.
【答案】
【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:.
13.(2022•甲卷)椭圆的左顶点为,点,均在上,且关于轴对称.若直线,的斜率之积为,则的离心率为
A.B.C.D.
【答案】
【解析】已知,设,,则,,
,
,
故①,
,即②,
②代入①整理得:,
.
故选:.
14.(2022•北京)若直线是圆的一条对称轴,则
A.B.C.1D.
【答案】
【解析】圆的圆心坐标为,
直线是圆的一条对称轴,
圆心在直线上,可得,即.
故选:.
15.(2022•甲卷)已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点,为的上顶点.若,则的方程为
A.B.
C.D.
【答案】
【解析】由椭圆的离心率可设椭圆方程为,
则,
由平面向量数量积的运算法则可得:
,,
则椭圆方程为.
故选:.
二.多选题
16.(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
【答案】
【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:.
17.(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.
【答案】
【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;
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:.
18.(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.
【答案】
【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;
,,,,,
,,
,均为锐角,可得,故正确.
故选:.
19.(2022•乙卷)双曲线的两个焦点为,,以的实轴为直径的圆记为,过作的切线与交于,两点,且,则的离心率为
A.B.C.D.
【答案】
【解析】当直线与双曲线交于两支时,设双曲线的方程为,
设过的切线与圆相切于点,
则,,又,
所以,
过点作于点,
所以,又为的中点,
所以,,
因为,,所以,
所以,则,
所以,
由双曲线的定义可知,
所以,可得,即,
所以的离心率.
情况二:当直线与双曲线交于一支时,
如图,记切点为,连接,则,,
过作于,则,因为,所以,,
,即,
所以,正确.
故选:.
三.填空题
20.(2023•乙卷)已知点在抛物线上,则到的准线的距离为 .
【答案】.
【解析】点在抛物线上,
则,解得,
由抛物线的定义可知,到的准线的距离为.
故答案为:.
21.(2023•天津)过原点的一条直线与圆相切,交曲线于点,若,则的值为 .
【答案】6.
【解析】如图,
由题意,不妨设直线方程为,即,
由圆的圆心到的距离为,
得,解得,
则直线方程为,
联立,得或,即.
可得,解得.
故答案为:6.
22.(2023•上海)已知圆的面积为,则 .
【答案】.
【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:.
23.(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 .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.
24.(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 .(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,
在△ 中,由余弦定理可得,
即,则.
故答案为:.
25.(2022•天津)若直线与圆相交所得的弦长为,则 .
【答案】2.
【解析】圆心到直线的距离,
又直线与圆相交所得的弦长为,
,
,
解得.
故答案为:2.
26.(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 .
【答案】.
【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,
.
(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:.
27.(2022•甲卷)设点在直线上,点和均在上,则的方程为 .
【答案】.
【解析】由点在直线上,可设,
由于点和均在上,圆的半径为,
求得,可得半径为,圆心,
故的方程为,
故答案为:.
28.(2022•乙卷)过四点,,,中的三点的一个圆的方程为 .设过点,,的圆的方程为,
即,解得,,,
所以过点,,圆的方程为.
同理可得,过点,,圆的方程为.
过点,,圆的方程为.
过点,,圆的方程为.
故答案为:(或或或.
29.(2022•北京)已知双曲线的渐近线方程为,则 .
【答案】.
【解析】双曲线化为标准方程可得,
所以,双曲线的渐近线方程,
又双曲线的渐近线方程为,
所以,解得.
故答案为:.
30.(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 .
【答案】.
【解析】设,,,,线段的中点为,
由,,
相减可得:,
则,
设直线的方程为:,,,,,,
,,,
,解得,
,,化为:.
,,解得.
的方程为,即,
故答案为:.
31.(2022•甲卷)若双曲线的渐近线与圆相切,则 .
【答案】.
【解析】双曲线的渐近线:,
圆的圆心与半径1,
双曲线的渐近线与圆相切,
,解得,舍去.
故答案为:.
32.(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 .
【答案】,.
【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:,.
33.(2022•新高考Ⅰ)写出与圆和都相切的一条直线的方程 .
【答案】(填,都正确).
【解析】圆的圆心坐标为,半径,
圆的圆心坐标为,半径,
如图:
,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).
34.(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 .
【答案】13.
【解析】椭圆的离心率为,
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.
四.解答题
35.(2023•乙卷)已知椭圆的离心率为,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于点,两点,直线,与轴的交点分别为,,证明:线段的中点为定点.
【解析】(1)由题意,,解得.
椭圆的方程为;
证明:(2)如图,
要使过点的直线交于点,两点,则的斜率存在且小于0,
设,即,,,,,,
联立,得.
△.
,,
直线,取,得;
直线,取,得.
.
的中点为,为定点.
36.(2023•天津)设椭圆的左、右顶点分别为,.右焦点为,已知,.
(Ⅰ)求椭圆方程及其离心率;
(Ⅱ)已知点是椭圆上一动点(不与顶点重合),直线交轴于点,若△的面积是△面积的二倍,求直线的方程.
【解析】(Ⅰ)由题意可知,,解得,
.
则椭圆方程为,椭圆的离心率为;
(Ⅱ)由题意可知,直线的斜率存在且不为0,
当时,直线方程为,取,得.
联立,得.
△,
,得,则.
.
.
,即,得;
同理求得当时,.
直线的方程为.
37.(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.
【分析】
(1)设点坐标,结合几何条件即可得出的方程.
(2)首先利用平移性,化简的方程可简化计算,核心是把两邻边的和用其他方式表示出来.
【详解】
(1)设点点坐标为,由题意得,
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.
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.
38.(2023•新高考Ⅱ)双曲线中心为坐标原点,左焦点为,,离心率为.
(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.
【分析】
(1)根据已知条件,结合双曲线的性质,即可求解;
(2)设出直线的方程,并与双曲线联立,再结合韦达定理,推得,,设出,直线方程,再联立方程,即可求解.
【详解】
(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.
39.(2022•天津)椭圆的右焦点为、右顶点为,上顶点为,且满足.
(1)求椭圆的离心率;
(2)直线与椭圆有唯一公共点,与轴相交于异于.记为坐标原点,若,且的面积为,求椭圆的标准方程.
【解析】(1),,
,
,,
;
(2)由(1)可知椭圆为,
即,
设直线,联立,消去可得:
,又直线与椭圆只有一个公共点,
△,,
又,,
又,,
解得,,
又的面积为,
,,
又,,,,
椭圆的标准方程为.
40.(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.
【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,
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.
41.(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,
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.
42.(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.
【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.
43.(2022•北京)已知椭圆的一个顶点为,焦距为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点作斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别与轴交于点,.当时,求的值.
【解析】(Ⅰ)由题意得,
,,,,
椭圆的方程为.
(Ⅱ)设过点的直线为,,,,,
联立得,即,
直线与椭圆相交,△,,
由韦达定理得,,
,直线为,
令,则,,,同理,,
,
,,
.
44.(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.
【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,,
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,
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①②③,或选由②③①:由②成立可知直线的斜率存在且不为0.
若选①③②,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,
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①②③:
由①②解得,③成立;
选①③②:
由①③解得:,,,②成立;
选②③①:
由②③解得:,,,①成立.
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