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      [精] 三年(2023-2025)高考数学真题分类汇编:专题08 圆锥曲线(全国通用)(解析版)

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      三年(2023-2025)高考数学真题分类汇编:专题08 圆锥曲线(全国通用)(解析版)

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      这是一份三年(2023-2025)高考数学真题分类汇编:专题08 圆锥曲线(全国通用)(解析版),共41页。试卷主要包含了单选题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。

      考点01 椭圆
      一、单选题
      1.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段PP',P'为垂足,则线段PP'的中点M的轨迹方程为( )
      A.x216+y24=1(y>0)B.x216+y28=1(y>0)
      C.y216+x24=1(y>0)D.y216+x28=1(y>0)
      【答案】A
      【分析】设点M(x,y),由题意,根据中点的坐标表示可得P(x,2y),代入圆的方程即可求解.
      【详解】设点M(x,y),则P(x,y0),P'(x,0),
      因为M为PP'的中点,所以y0=2y,即P(x,2y),
      又P在圆x2+y2=16(y>0)上,
      所以x2+4y2=16(y>0),即x216+y24=1(y>0),
      即点M的轨迹方程为x216+y24=1(y>0).
      故选:A
      2.(2023·全国甲卷·高考真题)设F1,F2为椭圆C:x25+y2=1的两个焦点,点P在C上,若PF1⋅PF2=0,则PF1⋅PF2=( )
      A.1B.2C.4D.5
      【答案】B
      【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出△PF1F2的面积,即可解出;
      方法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.
      【详解】方法一:因为PF1⋅PF2=0,所以∠FP1F2=90∘,
      从而S△FP1F2=b2tan45∘=1=12×PF1⋅PF2,所以PF1⋅PF2=2.
      故选:B.
      方法二:
      因为PF1⋅PF2=0,所以∠FP1F2=90∘,由椭圆方程可知,c2=5−1=4⇒c=2,
      所以PF12+PF22=F1F22=42=16,又PF1+PF2=2a=25,平方得:
      PF12+PF22+2PF1PF2=16+2PF1PF2=20,所以PF1⋅PF2=2.
      故选:B.
      3.(2023·全国甲卷·高考真题)设O为坐标原点,F1,F2为椭圆C:x29+y26=1的两个焦点,点 P在C上,cs∠F1PF2=35,则|OP|=( )
      A.135B.302C.145D.352
      【答案】B
      【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出△PF1F2的面积,即可得到点P的坐标,从而得出OP的值;
      方法二:利用椭圆的定义以及余弦定理求出PF1PF2,PF12+PF22,再结合中线的向量公式以及数量积即可求出;
      方法三:利用椭圆的定义以及余弦定理求出PF12+PF22,即可根据中线定理求出.
      【详解】方法一:设∠F1PF2=2θ,01,所以a=233.
      故选:A
      二、解答题
      5.(2025·天津·高考真题)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦点为F,右顶点为A,P为x=a上一点,且直线PF的斜率为13,△PFA的面积为32,离心率为12.
      (1)求椭圆的方程;
      (2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分∠AFB.
      【答案】(1)x24+y23=1
      (2)证明见解析
      【分析】(1)根据题意,利用椭圆的离心率得到a=2c,再由直线PF的斜率得到m=c,从而利用三角形的面积公式得到关于c的方程,解之即可得解;
      (2)联立直线与椭圆方程,利用其位置关系求得k,进而得到直线PB的方程与点B的坐标,法一:利用向量的夹角公式即可得证;法二:利用两直线的夹角公式即可得证;法三利用正切的倍角公式即可得证;法四:利用角平分线的性质与点线距离公式即可得证.
      【详解】(1)依题意,设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的半焦距为c,
      则左焦点F(−c,0),右顶点A(a,0),离心率e=ca=12,即a=2c,
      因为P为x=a上一点,设P(a,m),
      又直线PF的斜率为13,则m−0a−(−c)=13,即ma+c=13,
      所以m2c+c=13,解得m=c,则P(a,c),即P(2c,c),
      因为△PFA的面积为32,|AF|=a−(−c)=a+c=3c,高为|m|=c,
      所以S△PFA=12AF|m|=12×3c×c=32,解得c=1,
      则a=2c=2,b2=a2−c2=3,
      所以椭圆的方程为x24+y23=1.
      .
      (2)由(1)可知P(2,1),F(−1,0),A(2,0),
      易知直线PB的斜率存在,设其方程为y=kx+m,则1=2k+m,即m=1−2k,
      联立y=kx+mx24+y23=1,消去y得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2−12=0,
      因为直线与椭圆有唯一交点,所以Δ=8k⋅m2−4(3+4k2)⋅(4m2−12)=0,
      即4k2−m2+3=0,则4k2−1−2k2+3=0,解得k=−12,则m=2,
      所以直线PB的方程为y=−12x+2,
      联立y=−12x+2x24+y23=1,解得x=1y=32,则B(1,32),
      以下分别用四种方法证明结论:
      法一:则FB=2,32,FP=3,1,FA=3,0,
      所以cs∠BFP=FB⋅FPFB⋅FP=2×3+32×122+322⋅32+12=31010,
      cs∠PFA=FA⋅FPFA⋅FP=3×3+1×0332+12=31010,
      则cs∠BFP=cs∠PFA,又∠BFP,∠PFA∈(0,π2),
      所以∠BFP=∠PFA,即PF平分∠AFB.
      法二:所以kFB=32−01−(−1)=34,kPF=1−02−(−1)=13,kAF=0,
      由两直线夹角公式,得tan∠BFP=34−131+13×34=13,tan∠PFA=13−01+0=13,
      则tan∠BFP=tan∠PFA,又∠BFP,∠PFA∈(0,π2),
      所以∠BFP=∠PFA,即PF平分∠AFB.
      法三:则tan∠PFA=kPF=13,tan∠BFP=kFB=34,
      故tan2∠PFA=2tan∠PFA1−tan2∠PFA=2×131−132=34=tan∠BFP,
      又∠BFP,∠PFA∈(0,π2),
      所以∠BFP=∠PFA,即PF平分∠AFB.
      法四:则kFB=32−01−(−1)=34,
      所以直线FB的方程为y=34x+1,即3x−4y+3=0,
      则点P到直线FB的距离为d=3×2−4×1+332+−42=1,
      又点P到直线FA的距离也为1,
      所以PF平分∠AFB.
      6.(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,长轴长为4.
      (1)求C的方程;
      (2)过点(0,−2)的直线l与C交于A,B两点,O为坐标原点,若△OAB的面积为2,求|AB|.
      【答案】(1)x24+y22=1
      (2)5
      【分析】(1)根据长轴长和离心率求出基本量后可得椭圆方程;
      (2)设出直线方程并联立椭圆方程后结合韦达定理用参数t表示面积后可求t的值,从而可求弦长.
      【详解】(1)因为长轴长为4,故a=2,而离心率为22,故c=2,
      故b=2,故椭圆方程为:x24+y22=1.
      (2)
      由题设直线AB的斜率不为0,故设直线l:x=ty+2,Ax1,y1,Bx2,y2,
      由x=ty+2x2+2y2=4可得t2+2y2+4t2y+4t2−4=0,
      故Δ=16t4−4t2+24t2−4=48−4t2>0即−20的离心率为22,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
      (1)求椭圆E的方程;
      (2)设O为坐标原点,点Mx0,y0x0≠0在椭圆E上,直线x0x+2y0y−4=0与直线y=2,y=−2分别交于点A,B.设△OAM与△OBM的面积分别为S1,S2,比较S1S2与|OA||OB|的大小.
      【答案】(1)x24+y22=1
      (2)S1S2=OAOB
      【分析】(1)根据椭圆定义以及离心率可求出a,c,再根据a,b,c的关系求出b,即可得到椭圆方程;
      (2)法一:联立直线方程求出点A,B坐标,即可求出OAOB,再根据S1S2=AMBM,即可得出它们的大小关系.
      法二:利用直线的到角公式或者倾斜角之间的关系得到∠AOM=∠BOM,再根据三角形的面积公式即可解出.
      【详解】(1)由椭圆可知,2a=4,所以a=2,又e=ca=22,所以c=2,b2=a2−c2=2,
      故椭圆E的方程为x24+y22=1;
      (2)联立x0x+2y0y−4=0x24+y22=1,消去x得,4−2y0yx02+2y2=4,
      整理得,2x02+4y02y2−16y0y+16−4x02=0①,
      又x024+y022=1,所以2x02+4y02=8,16−4x02=8y02,
      故①式可化简为8y2−16y0y+8y02=0,即y−y02=0,所以y=y0,
      所以直线x0x+2y0y−4=0与椭圆相切,M为切点.
      设Ax1,y1,Bx2,y2,易知,当x1=x2时,由对称性可知,S1S2=OAOB.
      故设x20,解得m=10.
      (3)由线段AM的中垂线l的斜率为2,所以直线AM的斜率为−12,
      则m−00−a=−12,解得m=a2,
      由A(a,0),M(0,a2)得AM中点坐标为(a2,a4),
      故直线l:y=2x−34a,显然直线l过椭圆内点(38a,0),
      故直线与椭圆恒有两不同交点,
      设C(x1,y1),D(x2,y2),
      由y=2x−34a5x2+a2y2=5a2消y得(4a2+5)x2−3a3x+916a4−5a2=0,
      由韦达定理得x1+x2=3a34a2+5,x1x2=916a4−5a24a2+5,
      因为∠CMD为钝角,则MC⋅MD0)上两点.
      (1)求C的离心率;
      (2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.
      【答案】(1)12
      (2)直线l的方程为3x−2y−6=0或x−2y=0.
      【分析】(1)代入两点得到关于a,b的方程,解出即可;
      (2)方法一:以AP为底,求出三角形的高,即点B到直线AP的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B点坐标,则得到直线l的方程;方法二:同法一得到点B到直线AP的距离,再设Bx0,y0,根据点到直线距离和点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点B到直线AP的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB斜率不存在的情况,再设直线y=kx+3,联立椭圆方程,得到点B坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB斜率不存在的情况,再设PB:y−32=k(x−3),利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘12表达面积即可.
      【详解】(1)由题意得b=39a2+94b2=1,解得b2=9a2=12,
      所以e=1−b2a2=1−912=12.
      (2)法一:kAP=3−320−3=−12,则直线AP的方程为y=−12x+3,即x+2y−6=0,
      AP=0−32+3−322=352,由(1)知C:x212+y29=1,
      设点B到直线AP的距离为d,则d=2×9352=1255,
      则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移1255单位即可,
      此时该平行线与椭圆的交点即为点B,
      设该平行线的方程为:x+2y+C=0,
      则C+65=1255,解得C=6或C=−18,
      当C=6时,联立x212+y29=1x+2y+6=0,解得x=0y=−3或x=−3y=−32,
      即B0,−3或−3,−32,
      当B0,−3时,此时kl=32,直线l的方程为y=32x−3,即3x−2y−6=0,
      当B−3,−32时,此时kl=12,直线l的方程为y=12x,即x−2y=0,
      当C=−18时,联立x212+y29=1x+2y−18=0得2y2−27y+117=0,
      Δ=272−4×2×117=−2070,且k≠kAP,即k≠−12,
      x1+x2=24k2−12k4k2+3x1x2=36k2−36k−274k2+3,PB=k2+1x1+x22−4x1x2=43k2+13k2+9k+2744k2+3,
      A到直线PB距离d=3k+32k2+1,S△PAB=12⋅43k2+13k2+9k+2744k2+3⋅3k+32k2+1=9,
      ∴k=12或32,均满足题意,∴l:y=12x或y=32x−3,即3x−2y−6=0或x−2y=0.
      法六:当l的斜率不存在时,l:x=3,B3,−32,PB=3,A到PB距离d=3,
      此时S△ABP=12×3×3=92≠9不满足条件.
      当直线l斜率存在时,设l:y=k(x−3)+32,
      设l与y轴的交点为Q,令x=0,则Q0,−3k+32,
      联立y=kx−3k+323x2+4y2=36,则有3+4k2x2−8k3k−32x+36k2−36k−27=0,
      3+4k2x2−8k3k−32x+36k2−36k−27=0,
      其中Δ=8k23k−322−43+4k236k2−36k−27>0,且k≠−12,
      则3xB=36k2−36k−273+4k2,xB=12k2−12k−93+4k2,
      则S=12|AQ|xP−xB=123k+3212k+183+4k2=9,解得k=12或k=32,经代入判别式验证均满足题意.
      则直线l为y=12x或y=32x−3,即3x−2y−6=0或x−2y=0.
      11.(2024·北京·高考真题)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0,以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点0,tt>2且斜率存在的直线与椭圆E交于不同的两点A,B,过点A和C0,1的直线AC与椭圆E的另一个交点为D.
      (1)求椭圆E的方程及离心率;
      (2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
      【答案】(1)x24+y22=1,e=22
      (2)t=2
      【分析】(1)由题意得b=c=2,进一步得a,由此即可得解;
      (2)设AB:y=kx+t,k≠0,t>2,Ax1,y1,Bx2,y2,联立椭圆方程,由韦达定理有x1+x2=−4kt1+2k2,x1x2=2t2−42k2+1,而AD:y=y1−y2x1+x2x−x1+y1,令x=0,即可得解.
      【详解】(1)由题意b=c=22=2,从而a=b2+c2=2,
      所以椭圆方程为x24+y22=1,离心率为e=22;
      (2)直线AB斜率不为0,否则直线AB与椭圆无交点,矛盾,
      从而设AB:y=kx+t,k≠0,t>2,Ax1,y1,Bx2,y2,
      联立x24+y22=1y=kx+t,化简并整理得1+2k2x2+4ktx+2t2−4=0,
      由题意Δ=16k2t2−82k2+1t2−2=84k2+2−t2>0,即k,t应满足4k2+2−t2>0,
      所以x1+x2=−4kt1+2k2,x1x2=2t2−42k2+1,
      若直线BD斜率为0,由椭圆的对称性可设D−x2,y2,
      所以AD:y=y1−y2x1+x2x−x1+y1,在直线AD方程中令x=0,
      得yC=x1y2+x2y1x1+x2=x1kx2+t+x2kx1+tx1+x2=2kx1x2+tx1+x2x1+x2=4kt2−2−4kt+t=2t=1,
      所以t=2,
      此时k应满足4k2+2−t2=4k2−2>0k≠0,即k应满足k22,
      综上所述,t=2满足题意,此时k22.
      12.(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F,点M1,32在C上,且MF⊥x轴.
      (1)求C的方程;
      (2)过点P4,0的直线交C于A,B两点,N为线段FP的中点,直线NB交直线MF于点Q,证明:AQ⊥y轴.
      【答案】(1)x24+y23=1
      (2)证明见解析
      【分析】(1)设Fc,0,根据M的坐标及MF⊥ x轴可求基本量,故可求椭圆方程.
      (2)设AB:y=k(x−4),Ax1,y1,Bx2,y2,联立直线方程和椭圆方程,用A,B的坐标表示y1−yQ,结合韦达定理化简前者可得y1−yQ=0,故可证AQ⊥y轴.
      【详解】(1)设Fc,0,由题设有c=1且b2a=32,故a2−1a=32,故a=2,故b=3,
      故椭圆方程为x24+y23=1.
      (2)直线AB的斜率必定存在,设AB:y=k(x−4),Ax1,y1,Bx2,y2,
      由3x2+4y2=12y=k(x−4)可得3+4k2x2−32k2x+64k2−12=0,
      故Δ=1024k4−43+4k264k2−12>0,故−120)的离心率为12.左顶点为A,下顶点为B,C是线段OB的中点(O为原点),△ABC的面积为332.
      (1)求椭圆的方程.
      (2)过点C的动直线与椭圆相交于P,Q两点.在y轴上是否存在点T,使得TP⋅TQ≤0恒成立.若存在,求出点T纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
      【答案】(1)x212+y29=1
      (2)存在T0,t−3≤t≤32,使得TP⋅TQ≤0恒成立.
      【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程.
      (2)设该直线方程为:y=kx−32,Px1,y1,Qx2,y2,T0,t, 联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用k,t表示TP⋅TQ,再根据TP⋅TQ≤0可求t的范围.
      【详解】(1)因为椭圆的离心率为e=12,故a=2c,b=3c,其中c为半焦距,
      所以A−2c,0,B0,−3c,C0,−3c2,故S△ABC=12×2c×32c=332,
      故c=3,所以a=23,b=3,故椭圆方程为:x212+y29=1.
      (2)
      若过点0,−32的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:y=kx−32,
      设Px1,y1,Qx2,y2,T0,t,
      由3x2+4y2=36y=kx−32可得3+4k2x2−12kx−27=0,
      故Δ=144k2+1083+4k2=324+576k2>0且x1+x2=12k3+4k2,x1x2=−273+4k2,
      而TP=x1,y1−t,TQ=x2,y2−t,
      故TP⋅TQ=x1x2+y1−ty2−t=x1x2+kx1−32−tkx2−32−t
      =1+k2x1x2−k32+tx1+x2+32+t2
      =1+k2×−273+4k2−k32+t×12k3+4k2+32+t2
      =−27k2−27−18k2−12k2t+332+t2+3+2t2k23+4k2
      =3+2t2−12t−45k2+332+t2−273+4k2,
      因为TP⋅TQ≤0恒成立,故3+2t2−12t−45≤0332+t2−27≤0,解得−3≤t≤32.
      若过点0,−32的动直线的斜率不存在,则P0,3,Q0,−3或P0,−3,Q0,3,
      此时需−3≤t≤3,两者结合可得−3≤t≤32.
      综上,存在T0,t−3≤t≤32,使得TP⋅TQ≤0恒成立.
      考点02 双曲线
      一、单选题
      1.(2025·全国一卷·高考真题)若双曲线C的虚轴长为实轴长的7倍,则C的离心率为( )
      A.2B.2C.7D.22
      【答案】D
      【分析】由题可知双曲线中a,b的关系,结合a2+b2=c2和离心率公式求解
      【详解】设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为2a,2b,2c,
      由题知,b=7a,
      于是a2+b2=c2=a2+7a2=8a2,则c=22a,
      即e=ca=22.
      故选:D
      2.(2025·北京·高考真题)双曲线x2−4y2=4的离心率为( )
      A.32B.52C.54D.5
      【答案】B
      【分析】先将双曲线方程化成标准方程,求出a,b,c,即可求出离心率.
      【详解】由x2−4y2=4得,x24−y2=1,所以a2=4,b2=1,c2=a2+b2=5,
      即a=2,c=5,所以e=ca=52,
      故选:B.
      3.(2025·天津·高考真题)双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以右焦点F2为焦点的抛物线y2=2px(p>0)与双曲线交于第一象限的点P,若PF1+PF2=3F1F2,则双曲线的离心率e=( )
      A.2B.5C.2+12D.5+12
      【答案】A
      【分析】利用抛物线与双曲线的定义与性质得出PF1=3c+aPF2=3c−a=PA,根据勾股定理从而确定P的坐标,利用点在双曲线上构造齐次方程计算即可.
      【详解】根据题意可设F2p2,0,双曲线的半焦距为c,Px0,y0,则p=2c,
      过F1作x轴的垂线l,过P作l的垂线,垂足为A,显然直线AF1为抛物线的准线,
      则PA=PF2,
      由双曲线的定义及已知条件可知PF1−PF2=2aPF1+PF2=6c,则PF1=3c+aPF2=3c−a=PA,
      由勾股定理可知AF12=y02=PF12−PA2=12ac,
      易知y02=4cx0,∴x0=3a,即x02a2−y02b2=9a2a2−12acc2−a2=1,
      整理得2c2−3ac−2a2=0=2c+ac−2a,∴c=2a,即离心率为2.
      故选:

      4.(2024·全国甲卷·高考真题)已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,−4),点(−6,4)在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )
      A.4B.3C.2D.2
      【答案】C
      【分析】由焦点坐标可得焦距2c,结合双曲线定义计算可得2a,即可得离心率.
      【详解】由题意,设F10,−4、F20,4、P−6,4,
      则F1F2=2c=8,PF1=62+4+42=10,PF2=62+4−42=6,
      则2a=PF1−PF2=10−6=4,则e=2c2a=84=2.
      故选:C.
      5.(2024·天津·高考真题)双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点P在双曲线右支上,直线PF2的斜率为2.若△PF1F2是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
      A.x22−y28=1B.x24−y28=1C.x28−y22=1D.x28−y24=1
      【答案】A
      【分析】可利用△PF1F2三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设PF2=m,由面积公式求出m,由勾股定理得出c,结合第一定义再求出a.
      【详解】如下图:由题可知,点P必落在第四象限,∠F1PF2=90°,设PF2=m,
      ∠PF2F1=θ1,∠PF1F2=θ2,由kPF2=tanθ1=2,求得sinθ1=25,
      因为∠F1PF2=90°,所以kPF1⋅kPF2=−1,求得kPF1=−12,即tanθ2=12,
      sinθ2=15,由正弦定理可得:PF1:PF2:F1F2=sinθ1:sinθ2:sin90°=2:1:5,
      则由PF2=m得PF1=2m,F1F2=2c=5m,
      由S△PF1F2=12PF1⋅PF2=12m⋅2m=8得m=22,
      则PF2=22,PF1=42,F1F2=2c=210,c=10,
      由双曲线第一定义可得:PF1−PF2=2a=22,a=2,b=c2−a2=8,
      所以双曲线的方程为x22−y28=1.
      故选:A
      6.(2023·全国甲卷·高考真题)已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为5,C的一条渐近线与圆(x−2)2+(y−3)2=1交于A,B两点,则|AB|=( )
      A.55B.255C.355D.455
      【答案】D
      【分析】根据离心率得出双曲线渐近线方程,再由圆心到直线的距离及圆半径可求弦长.
      【详解】由e=5,则c2a2=a2+b2a2=1+b2a2=5,
      解得ba=2,
      所以双曲线的渐近线为y=±2x,
      当渐近线为y=−2x时,圆心(2,3)到该渐近线的距离d=|2×2+3|22+1=755>1,不合题意;
      当渐近线为y=2x时,则圆心(2,3)到渐近线的距离d=|2×2−3|22+1=55,
      所以弦长|AB|=2r2−d2=21−15=455.
      故选:D
      7.(2023·全国乙卷·高考真题)设A,B为双曲线x2−y29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
      A.1,1B.−1,2C.1,3D.−1,−4
      【答案】D
      【分析】根据点差法分析可得kAB⋅k=9,对于A、B、D:通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C:结合双曲线的渐近线分析判断.
      【详解】设Ax1,y1,Bx2,y2,则AB的中点Mx1+x22,y1+y22,
      可得kAB=y1−y2x1−x2,k=y1+y22x1+x22=y1+y2x1+x2,
      因为A,B在双曲线上,则x12−y129=1x22−y229=1,两式相减得x12−x22−y12−y229=0,
      所以kAB⋅k=y12−y22x12−x22=9.
      对于选项A: 可得k=1,kAB=9,则AB:y=9x−8,
      联立方程y=9x−8x2−y29=1,消去y得72x2−2×72x+73=0,
      此时Δ=−2×722−4×72×73=−2880,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2.过F2向一条渐近线作垂线,垂足为P.若PF2=2,直线PF1的斜率为24,则双曲线的方程为( )
      A.x28−y24=1B.x24−y28=1
      C.x24−y22=1D.x22−y24=1
      【答案】D
      【分析】先由点到直线的距离公式求出b,设∠POF2=θ,由tanθ=bOP=ba得到OP=a,OF2=c.再由三角形的面积公式得到yP,从而得到xP,则可得到aa2+2=24,解出a,代入双曲线的方程即可得到答案.
      【详解】如图,

      因为F2c,0,不妨设渐近线方程为y=bax,即bx−ay=0,
      所以PF2=bca2+b2=bcc=b,
      所以b=2.
      设∠POF2=θ,则tanθ=PF2OP=bOP=ba,所以OP=a,所以OF2=c.
      因为12ab=12c⋅yP,所以yP=abc,所以tanθ=yPxP=abcxP=ba,所以xP=a2c,
      所以Pa2c,abc,
      因为F1−c,0,
      所以kPF1=abca2c+c=aba2+c2=2aa2+a2+4=aa2+2=24,
      所以2a2+2=4a,解得a=2,
      所以双曲线的方程为x22−y24=1
      故选:D
      二、多选题
      9.(2025·全国二卷·高考真题)双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且∠NA1M=5π6,则( )
      A.∠A1MA2=π6B.MA1=2MA2
      C.C的离心率为13D.当a=2时,四边形NA1MA2的面积为83
      【答案】ACD
      【分析】由平行四边形的性质判断A;由F1M⊥F2M且MO=c结合M在渐近线上可求M的坐标,从而可判断B的正误,或者利用三角函数定义和余弦定理也可判断;由中线向量结合B的结果可得c2=13a2,计算后可判断C的正误,或者利用MA2A1A2=b2a=3并结合离心率变形公式即可判断;结合BC的结果求出面积后可判断D的正误.
      【详解】不妨设渐近线为y=bax,M在第一象限,N在第三象限,
      对于A,由双曲线的对称性可得A1MA2N为平行四边形,故∠A1MA2=π−5π6=π6,
      故A正确;
      对于B,方法一:因为M在以F1F2为直径的圆上,故F1M⊥F2M且MO=c,
      设Mx0,y0,则x02+y02=c2y0x0=ba,故x0=ay0=b,故MA2⊥A1A2,
      由A得∠A1MA2=π6,故MA2=MA1×32即MA1=233MA2,故B错误;
      方法二:因为tan∠MOA2=ba,因为双曲线中,c2=a2+b2,
      则cs∠MOA2=ac,又因为以F1F2为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N,则OM=c,
      则若过点M往x轴作垂线,垂足为H,则OH=c⋅ac=a=OA2,则点H与A2H重合,则MA2⊥x轴,则MA2=c2−a2=b,
      方法三:在△OMA2利用余弦定理知,MA22=OM2+OA22−2OMOA2cs∠MOA2,
      即MA22=c2+a2−2ac⋅ac=b2,则MA2=b,
      则△A1A2M为直角三角形,且∠A1MA2=π6,则2MA2=3MA1,故B错误;
      对于C,方法一:因为MO=12MA1+MA2,故4MO2=MA12+2MA1⋅MA2+MA22,
      由B可知MA2=b,MA1=233b,
      故4c2=b2+43b2+2×b×233b×32=133b2=133c2−a2即c2=13a2,
      故离心率e=13,故C正确;
      方法二:因为MA2A1A2=b2a=3,则ba=23,则e=ca=1+b2a2=1+(23)2=13,故C正确;
      对于D,当a=2时,由C可知e=13,故c=26,
      故b=26,故四边形NA1MA2为2S△MA1A2=2×12×26×22=83,
      故D正确,
      故选:ACD.
      三、填空题
      10.(2024·广东江苏·高考真题)设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为 .
      【答案】32
      【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出AF2,结合双曲线第一定义求出AF1,即可得到a,b,c的值,从而求出离心率.
      【详解】由题可知A,B,F2三点横坐标相等,设A在第一象限,将x=c代入x2a2−y2b2=1
      得y=±b2a,即Ac,b2a,Bc,−b2a,故AB=2b2a=10,AF2=b2a=5,
      又AF1−AF2=2a,得AF1=AF2+2a=2a+5=13,解得a=4,代入b2a=5得b2=20,
      故c2=a2+b2=36,,即c=6,所以e=ca=64=32.
      故答案为:32
      11.(2024·天津·高考真题)设a∈R,函数fx=2x2−ax−ax−2+1.若fx恰有一个零点,则a的取值范围为 .
      【答案】−3,−1∪1,3
      【分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数gx=2x2−ax与ℎx=ax−3,x≥2a1−ax,x0与a0时,计算函数定义域可得x≥a或x≤0,计算可得a∈0,2时,两函数在y轴左侧有一交点,则只需找到当a∈0,2时,在y轴右侧无交点的情况即可得;当a0时,则2x2−ax=ax−2−1=ax−3,x≥2a1−ax,x0,即AF的中垂线和抛物线有两个交点,
      即存在两个P点,使得PA=PF,D选项正确.
      方法二:(设点直接求解)
      设Pt24,t,由PB⊥l可得B−1,t,又A(0,4),又PA=PB,
      根据两点间的距离公式,t416+(t−4)2=t24+1,整理得t2−16t+30=0,
      Δ=162−4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,
      即存在两个这样的P点,D选项正确.
      故选:ABD
      6.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)设O为坐标原点,直线y=−3x−1过抛物线C:y2=2pxp>0的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
      A.p=2B.MN=83
      C.以MN为直径的圆与l相切D.△OMN为等腰三角形
      【答案】AC
      【分析】先求得焦点坐标,从而求得p,根据弦长公式求得MN,根据圆与等腰三角形的知识确定正确答案.
      【详解】A选项:直线y=−3x−1过点1,0,所以抛物线C:y2=2pxp>0的焦点F1,0,
      所以p2=1,p=2,2p=4,则A选项正确,且抛物线C的方程为y2=4x.
      B选项:设Mx1,y1,Nx2,y2,
      由y=−3x−1y2=4x消去y并化简得3x2−10x+3=x−33x−1=0,
      解得x1=3,x2=13,所以MN=x1+x2+p=3+13+2=163,B选项错误.
      C选项:设MN的中点为A,M,N,A到直线l的距离分别为d1,d2,d,
      因为d=12d1+d2=12MF+NF=12MN,
      即A到直线l的距离等于MN的一半,所以以MN为直径的圆与直线l相切,C选项正确.
      D选项:直线y=−3x−1,即3x+y−3=0,
      O到直线3x+y−3=0的距离为d=32,
      所以三角形OMN的面积为12×163×32=433,
      由上述分析可知y1=−33−1=−23,y2=−313−1=233,
      所以OM=32+−232=21,ON=132+2332=133,
      所以三角形OMN不是等腰三角形,D选项错误.
      故选:AC.

      三、填空题
      7.(2025·北京·高考真题)已知抛物线y2=2px(p>0)的顶点到焦点的距离为3,则p= .
      【答案】6
      【分析】根据抛物线的几何性质可求p的值.
      【详解】因为抛物线的顶点到焦距的距离为p2,故p2=3,故p=6,
      故答案为:6.
      8.(2024·上海·高考真题)已知抛物线y2=4x上有一点P到准线的距离为9,那么点P到x轴的距离为 .
      【答案】42
      【分析】根据抛物线的定义知xP=8,将其再代入抛物线方程即可.
      【详解】由y2=4x知抛物线的准线方程为x=−1,设点Px0,y0,由题意得x0+1=9,解得x0=8,
      代入抛物线方程y2=4x,得y02=32,解得y0=±42,
      则点P到x轴的距离为42.
      故答案为:42.
      9.(2024·北京·高考真题)抛物线y2=16x的焦点坐标为 .
      【答案】4,0
      【分析】形如y2=2px,p≠0的抛物线的焦点坐标为p2,0,由此即可得解.
      【详解】由题意抛物线的标准方程为y2=16x,所以其焦点坐标为4,0.
      故答案为:4,0.
      10.(2024·天津·高考真题)已知圆(x−1)2+y2=25的圆心与抛物线y2=2px的焦点F重合,且两曲线在第一象限的交点为A,则原点到直线AF的距离为 .
      【答案】45/0.8
      【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A及AF的方程,从而可求原点到直线AF的距离.
      【详解】圆(x−1)2+y2=25的圆心为F1,0,故p2=1即p=2,
      由x−12+y2=25y2=4x可得x2+2x−24=0,故x=4或x=−6(舍),
      故A4,4,故直线AF:y=43x−1即4x−3y−4=0,
      故原点到直线AF的距离为d=45=45,
      故答案为:45
      11.(2023·全国乙卷·高考真题)已知点A1,5在抛物线C:y2=2px上,则A到C的准线的距离为 .
      【答案】94
      【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为x=−54,最后利用点的坐标和准线方程计算点A到C的准线的距离即可.
      【详解】由题意可得:52=2p×1,则2p=5,抛物线的方程为y2=5x,
      准线方程为x=−54,点A到C的准线的距离为1−−54=94.
      故答案为:94.
      四、解答题
      12.(2023·上海·高考真题)曲线Γ:y2=4x,第一象限内点A在Γ上,A的纵坐标是a.
      (1)若A到准线距离为3,求a;
      (2)若a=4,B在x轴上,AB中点在Γ上,求点B坐标和坐标原点O到AB距离;
      (3)直线l:x=−3,令P是第一象限Γ上异于A的一点,直线PA交l于Q,H是P在l上的投影,若点A满足“对于任意P都有HQ>4”,求a的取值范围.
      【答案】(1)22
      (2)41313
      (3)(0,2]
      【分析】(1)代入求出xA=a24,利用抛物线定义即可求出a值;
      (2)代入a值求出A(4,4),设B(b,0),则得到AB的中点坐标,再代入抛物线方程则得b值,则得到直线AB的方程,利用点到直线的距离即可;
      (3)设Pp24,p(p>0,p≠a),写出直线AP的方程,求出Q点坐标,则|HQ|=p2+12a+p>4,分a∈0,2和a=2讨论即可.
      【详解】(1)令y=a,解得x=a24,即xA=a24,而抛物线的准线方程为x=−1,
      根据抛物线的定义有a24+1=3,解得a=±22,因为A为第一象限的点,则a=22.
      (2)由a=4代入抛物线方程有16=4x,解得x=4,则A(4,4),
      设B(b,0),则AB的中点为2+b2,2,
      代入抛物线方程有4=4b2+2,解得b=−2,
      ∴直线AB的斜率为kAB=4−04+2=23,其方程为y=23(x+2),即2x−3y+4=0,
      ∴坐标原点O到AB的距离为d=413=41313.
      (3)设Pp24,p(p>0,p≠a),根据Aa24,a,
      则kAP=p−ap2−a24=4p+a,则直线AP方程为y−p=4p+ax−p24,
      化简得4x−(a+p)y+ap=0,
      令x=−3,则yQ=ap−12a+p,又H(−3,p),∴|HQ|=ap−12a+p−p=p2+12a+p>4,
      化简得 4a0,p≠a),从而写出直线AP的方程,再得到|HQ|=p2+12a+p>4,再转化为恒成立问题,分类讨论即可.
      13.(2023·全国甲卷·高考真题)已知直线x−2y+1=0与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,且|AB|=415.
      (1)求p;
      (2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,FM⋅FN=0,求△MFN面积的最小值.
      【答案】(1)p=2
      (2)12−82
      【分析】(1)利用直线与抛物线的位置关系,联立直线和抛物线方程求出弦长即可得出p;
      (2)设直线MN:x=my+n,Mx1,y1,Nx2,y2,利用FM⋅FN=0,找到m,n的关系,以及△MFN的面积表达式,再结合函数的性质即可求出其最小值.
      【详解】(1)设AxA,yA,BxB,yB,
      由x−2y+1=0y2=2px可得,y2−4py+2p=0,所以yA+yB=4p,yAyB=2p,
      所以AB=xA−xB2+yA−yB2=5yA−yB=5×yA+yB2−4yAyB=415,
      即2p2−p−6=0,因为p>0,解得:p=2.
      (2)因为F1,0,显然直线MN的斜率不可能为零,
      设直线MN:x=my+n,Mx1,y1,Nx2,y2,
      由y2=4xx=my+n可得,y2−4my−4n=0,所以,y1+y2=4m,y1y2=−4n,
      Δ=16m2+16n>0⇒m2+n>0,
      因为FM⋅FN=0,所以x1−1x2−1+y1y2=0,
      即my1+n−1my2+n−1+y1y2=0,
      亦即m2+1y1y2+mn−1y1+y2+n−12=0,
      将y1+y2=4m,y1y2=−4n代入得,
      4m2=n2−6n+1,4m2+n=n−12>0,
      所以n≠1,且n2−6n+1≥0,解得n≥3+22或n≤3−22.
      设点F到直线MN的距离为d,所以d=n−11+m2,
      MN=x1−x22+y1−y22=1+m2y1−y2=1+m216m2+16n
      =1+m24n2−6n+1+16n=21+m2n−1,
      所以△MFN的面积S=12×MN×d=12×n−11+m2×21+m2n−1=n−12,
      而n≥3+22或n≤3−22,所以,
      当n=3−22时,△MFN的面积Smin=2−222=12−82.
      【点睛】本题解题关键是根据向量的数量积为零找到m,n的关系,一是为了减元,二是通过相互的制约关系找到各自的范围,为得到的三角形面积公式提供定义域支持,从而求出面积的最小值.
      考点
      三年考情(2023-2025)
      命题趋势
      考点01 椭圆
      考查椭圆定义的运用,根据条件求椭圆的标准方程。如 2025 年新高考 Ⅰ 卷第 18 题,通过椭圆的离心率以及顶点间的距离来确定椭圆的标准方程。
      椭圆的几何性质这是高考的热点问题。例如 2023 年新高考 Ⅰ 卷第 5 题考查椭圆的离心率;2024 年高考中也有题目涉及椭圆离心率的计算。
      直线与椭圆的位置关系:包括弦长问题、中点弦问题、直线与椭圆相交的综合问题等。如 2022 年新高考 Ⅱ 卷第 16 题涉及直线与椭圆的弦长问题,2024 年椭圆的考查也体现在直线与椭圆位置关系的大题中
      强调综合与实际应用
      多模块融合:命题从单一知识点考查转向多模块融合,常与平面向量、数列等知识结合,如 2024 年新高考 Ⅱ 卷中双曲线与数列的综合。
      跨学科融合:注重与物理、生物、经济等学科的结合,考查数学工具在实际问题中的应用,如结合物理光学、天体运动等情境命题。
      突出能力与素养考查
      从知识覆盖到能力立意:更强调数学建模、逻辑推理、数据分析等核心素养,减少纯计算量,注重 “齐次化”“定比点差法” 等技巧的运用。
      加强探索性与开放性:探索性题型的考查力度加大,以平面几何知识为背景构建寻求轨迹的探索性问题,出现更多动态问题,如动点轨迹、旋转对称等,开放性与探究性增强。创新命题形式与角度
      参数方程的应用:以参数方程为载体的综合题频繁出现,如 2023 年新课标卷椭圆弦长最值问题。
      向量工具的渗透:向量的命题价值上升,通过向量线性组合构造特殊点轨迹等创新考法可能出现。
      动态几何问题:将圆锥曲线嵌入平面几何框架,综合运用初等几何方法,如多曲线联动、几何变换等问题增多。
      考点02 双曲线
      双曲线的定义与方程:考查利用定义求双曲线的标准方程,或根据方程确定双曲线的基本量。如 2024 年新高考 Ⅰ 卷的第 12 题,通过双曲线的定义及相关条件来求解离心率。
      几何性质:重点是离心率的计算,渐近线方程的求解或应用。比如 2023 年新高考 Ⅰ 卷第 16 题,根据双曲线的一些条件求离心率;2025 年北京卷第 3 题,由双曲线方程求离心率。
      直线与双曲线的位置关系:可能涉及弦长问题、中点弦问题等,不过相对椭圆而言,考查频率稍低。如 2023 年全国乙卷理第 11 题,通过双曲线的性质以及点差法来判断线段中点的位置。
      考点03 抛物线
      抛物线的定义与方程:常考查根据抛物线的定义求方程,或已知方程求相关参数。如 2023 年全国乙卷理科第 13 题,通过点在抛物线上求抛物线方程及点到准线的距离。
      抛物线的几何性质:包括焦点、准线、焦半径公式等的应用。像 2023 年全国甲卷理科第 20 题,考查了抛物线的性质及焦半径公式。
      直线与抛物线的位置关系:常涉及弦长问题、中点弦问题、交点问题等。在解答题中,常与其他知识综合考查,如 2023 年全国甲卷理科第 20 题,将抛物线与三角函数、点到直线的距离等知识相结合。

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