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2025高考数学考点剖析精创专题卷八-平面解析几何【含答案】
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这是一份2025高考数学考点剖析精创专题卷八-平面解析几何【含答案】,共23页。试卷主要包含了选择题,多项选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.已知点,,若直线与线段AB有公共点,则实数m的取值范围为( )
A.B.
C.D.
2.若直线是与的公切线,则实数r的值为( )
A.B.C.D.
3.已知双曲线,过点的直线l与双曲线C交于M,N两点,若P为线段MN的中点,则弦长等于( )
A.B.C.D.
4.阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积.当我们垂直地缩小一个圆时,我们得到一个椭圆.椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆的面积为,点P在椭圆C上,且点P与椭圆C左、右顶点连线的斜率之积为,记椭圆C的两个焦点分别为,,则的值不可能为( )
A.4B.7C.10D.14
5.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点M在C上,且,的面积为(O为坐标原点),则双曲线C的离心率为( )
A.B.C.D.
6.已知抛物线的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的交点,若,则( )
A.4B.C.2D.
7.已知抛物线的焦点为F,抛物线上一点A在F的正上方,过点A的直线l与抛物线交于另一点B,满足,则钝角( )
A.B.C.D.
8.已知椭圆的离心率为,左顶点是A,左、右焦点分别是,,M是C在第一象限上的一点,直线与C的另一个交点为N.若,则直线MN的斜率为( )
A.B.C.D.
二、多项选择题
9.已知双曲线的左、右焦点分别为,,若圆与双曲线C的渐近线相切,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的离心率
B.若双曲线C上一点P满足轴,则
C.若双曲线C上一点P满足,则的周长为
D.双曲线C上存在一点P,使得点P到C的两条渐近线的距离之积为
10.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.已知抛物线的焦点为F,一束平行于x轴的光线从点射入,经过抛物线上的点反射后,再经抛物线上另一点反射后,沿直线射出,则下列结论中正确的是( )
A.B.
C.D.与之间的距离为4
11.已知椭圆过点,直线与椭圆C交于M,N两点,且线段MN的中点为P,O为坐标原点,直线OP的斜率为,则下列结论正确的是( )
A.椭圆C的离心率为
B.椭圆C的方程为
C.若,则
D.若,则椭圆C上存在E,F两点,使得E,F关于直线l对称
三、填空题
12.已知椭圆和双曲线(,)的焦点相同,,分别为左、右焦点,P是椭圆和双曲线在第一象限的交点.若轴,则椭圆和双曲线的离心率之积为___________.
13.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,.点A在C上,点B在y轴上,,,则C的离心率为__________.
14.已知F为抛物线的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,(其中O为坐标原点),则与面积之和的最小值是__________.
四、解答题
15.已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P,证明:点P在定直线上.
16.已知椭圆的左、右焦点分别是,,上顶点为B,其长轴长是短轴长的2倍,P是C上任意一点,的最大值为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过作一直线与C交于M,N两点,直线BM,BN与x轴分别交于点R,S,求证:RS的中点是定点.
17.已知抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点F在坐标轴上,且过,两点.
(1)求C的方程;
(2)设过点F的直线l与C交于M,N两点,P,Q两点分别是直线AM,BN与x轴的交点,证明:为定值.
18.已知椭圆的左顶点为,焦距为.动圆D的圆心坐标是,过点A作圆D的两条切线,分别交椭圆于M,N两点,记直线AM,AN的斜率分别为,.
(1)求证:.
(2)若O为坐标原点,作,垂足为P.问:是否存在定点Q,使得为定值?
19.已知抛物线,C的焦点是F.
(1)若过原点O作两条直线交曲线C于A,B两点,且,求证:直线AB过定点;
(2)若过曲线C上一点作两条直线交曲线C于A,B两点,且,求的面积的取值范围.
参考答案与详细解析
一、选择题
1.答案:C
解析:由题意知直线l过定点,
易求直线PA的斜率,直线PB的斜率,直线l的斜率,作出线段AB及直线PA,PB,如图,由图知,或,即或,故选C.
2.答案:A
解析:已知的圆心,半径是r;的圆心是,半径是2.由题知直线是和的公切线,当时,直线为,此时直线与圆不相切,所以,由,解得,
则有.故选A.
3.答案:D
解析:由题设,直线l的斜率必存在,设过的直线MN的方程为,联立直线与双曲线的方程并化简得,设,,,则,所以,解得,则,.
弦长.故选D.
4.答案:D
解析:因为椭圆C的面积为,所以,即.①
设,则,则,
所以点P与椭圆C左、右顶点连线的斜率之积为.②联立①②可得,,则,故,故选D.
5.答案:A
解析:不妨设点M在双曲线的右支上,如图所示.设,,则
由①得.将②③代入即可得,故,所以,
所以离心率.故选A.
6.答案:D
解析:依题意得,,准线l的方程为.
因为点P是l上一点,所以设点,,则,,
因为,所以,解得.
又Q是直线PF与C的交点,所以由抛物线的定义可得.故选D.
7.答案:D
解析:由题知,抛物线的焦点为,准线方程为.因为点A在F的正上方,所以点A的坐标为.
因为为钝角,则点B在x轴下方,
所以,解得,即点B的坐标为(舍去)或.
因为直线BF的斜率,所以直线BF的倾斜角为,故钝角.故选D.
8.答案:A
解析:因为椭圆C的离心率为,故可设,,故,因此椭圆C的方程为,
而,,故,因为,所以.因为直线MN与x轴不垂直也不重合,故可设,,,则,
由可得,
因为在椭圆C的内部,所以恒成立,且
故,因为,所以,
此时,
故M在第一象限,符合条件,因此直线MN的斜率为.故选A.
二、多项选择题
9.答案:BC
解析:对于A项,由,可得双曲线的渐近线方程为.
圆的圆心为,半径.
因为双曲线的渐近线与圆相切,所以圆心到直线的距离,解得,所以双曲线的方程为,,,,
所以离心率,故A项错误.
对于B项,由A知,,所以直线的方程为.
代入双曲线方程可得,则,所以,故B项正确.
对于C项,由已知,
根据双曲线的定义可知,,所以.
又,所以的周长为,故C项正确.
对于D项,设,双曲线的渐近线方程为,
则点到直线的距离,到直线的距离,所以.又点在双曲线上,所以,所以,故D项错误.故选BC.
10.答案:BC
解析:由抛物线的光学性质可知,直线PQ过焦点,设直线,
代入中得,则,所以,所以,故B正确;
点P与M均在直线上,则点P的坐标为,由得,则点Q的坐标为,则,故A错误;
由抛物线的定义可知,,故C正确;
因为与平行,所以与之间的距离,故D错误.
故选BC.
11.答案:AC
解析:设,,则,即
因为点M,N在椭圆C上,所以两式相减,
得,即,
由题得,所以,即,又,
所以,则离心率,故A正确.
因为椭圆C过点,所以,又由A选项知,,联立解得,,所以椭圆C的标准方程为,故B错误.
若,则直线l的方程为,由得,所以,,则,故C正确.
若,则直线l的方程为.假设椭圆C上存在E,F两点,使得E,F关于直线l对称,则设,,线段EF的中点为,则,.因为E,F关于直线l对称,所以,且点Q在直线l上,即.又E,F两点在椭圆C上,所以两式相减,得,即,所以,即.联立解得即.因为,所以点Q在椭圆C外,这与Q是弦EF的中点矛盾,所以椭圆C上不存在E,F两点,使得E,F关于直线l对称,故D错误.
故选AC.
三、填空题
12.答案:1
解析:设,由题可知,.因为轴,所以,
所以椭圆和双曲线的离心率之积为
.
13.答案:
解析:法一:建立如图所示的坐标系,依题意设,,.
由,得.又,且,,则,所以.
又点A在双曲线C上,则,整理得,
将,代入,得,即,解得或(舍去),故.
法二:由得,设,则,.
由双曲线的对称性可得,由双曲线的定义可得.
设,则,所以,解得,所以,.在中,由余弦定理可得,即,可得.
14.答案:12
解析:由题意可知,设直线AB的方程为,点,,直线AB与x轴的交点为,联立方程消去x得,则,.
因为,所以,解得或,由点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,可知,所以,故,此时,即.
不妨设点A在x轴上方,则,,且,,则,当且仅当,即时,等号成立.所以与面积之和的最小值是12.
四、解答题
15.答案:(1)
(2)证明见解析
解析:(1)因为双曲线C的左焦点为,所以.
由离心率,得,所以,
所以C的方程为.
(2)证明:设(,),,显然直线MN的斜率不为0,故设直线MN的方程为.
因为,,
所以直线的方程为,直线的方程为,
联立消去y得.
联立消去x整理得,
则,,则,,
所以,
所以,
所以,解得,
所以点P在定直线上.
16.答案:(1)
(2)证明见解析
解析:(1)由题意知,的最大值为,
而,
则,即,,则椭圆C的方程为.
(2)证明:根据(1)知,,设,,
由题意知直线EM斜率存在,且不为0,设直线EM的方程为.
则由得.
则有,.
直线BM的方程为,则;
直线BN的方程为,则.
取RS的中点为,则有
.
即RS的中点是定点.
17.答案:(1)
(2)证明见解析
解析:(1)由题意可知抛物线C过第一、四象限,
故可设抛物线C的方程为,代入得,则,
故抛物线C的方程为.
(2)证明:由(1)可得,易得直线l的斜率不为0,
则可设直线,,.
联立方程得消去x得,
则,,.
当直线AM的斜率不存在时,,此时直线,
则,,,则;
当直线AM的斜率存在时,,
则直线AM的方程为,令,则,
解得,,
同理可得,故(定值).
综上,为定值1.
18.答案:(1)证明见解析
(2)存在点,使得为定值
解析:(1)证明:由题意知,椭圆C的左顶点为,焦距为,
可得解得
所以椭圆C的方程为.
若过点A作圆D的一条切线的斜率不存在,则其方程为,其与椭圆只有点A一个交点,此时圆D半径为2,与题干矛盾,
所以设过点A且与圆D相切的直线方程为,动圆D的半径为,则,
化简得,,即,
所以和是方程的两个实数根,
由一元二次方程根与系数的关系知,.
(2)存在点,使得为定值,理由如下:
设点,,
联立方程得整理得,,
则,得,,所以.
因为,所以将k换成,可得.
易知直线MN的斜率存在,则直线MN的斜率为,
所以直线MN的方程为.
直线MN的方程可化为,
即,
即,
所以直线MN过定点.
因为,所以点P的轨迹是以OE为直径的圆上的一段弧,
故存在点,使得为定值.
19.答案:(1)证明见解析
(2)
解析:(1)证明:因为A,B是两直线与抛物线C的交点,
所以OA,OB的斜率均存在,且不为零,
故可设直线,则直线.
由,,所以.
同理得.
则,
则直线AB的方程为,
所以直线AB过定点.
(2)因为点在曲线C上,所以将点P的坐标代入曲线C的方程可得,即,则.
设,,由题意可知直线AB的斜率存在,则可设直线AB的方程为.
则由得,则,,.
所以,
,
得或,满足.
而点F到AB的距离,
,
则.
所以.
所以的面积的取值范围为
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