新高考数学一轮复习精选考点专项突破题集专题6.3《双曲线与抛物线的性质与应用》(含解析)
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这是一份新高考数学一轮复习精选考点专项突破题集专题6.3《双曲线与抛物线的性质与应用》(含解析),共26页。
专题6.3 双曲线与抛物线的性质与应用
一、 单选题
1、(2018年高考浙江卷)双曲线的焦点坐标是( )
A.(−,0),(,0)
B.(−2,0),(2,0)
C.(0,−),(0,)
D.(0,−2),(0,2)
【答案】B
【解析】设的焦点坐标为,因为,,
所以焦点坐标为,故选B.
2、(2020届浙江省嘉兴市高三5月模拟)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
双曲线为,
,,渐近线方程为:,
其渐近线方程为:,
故选:B.
3、(2020·浙江高三)若双曲线的焦距为4,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】双曲线的焦距为4,可得m+1=4,所以m=3,
由题设,双曲线的焦点在x轴上,故渐近线方程为:
所以双曲线的渐近线方程为:yx.
故选:A.
4、(2020届浙江省宁波市鄞州中学高三下期初)已知双曲线的一条渐近线为,则离心率为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【解析】双曲线的一条渐近线为,
.
故选:A.
5、(2020届山东省烟台市高三上期末)若双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题,离心率,解得,
因为焦点在轴上,则渐近线方程为,即
故选:C
6、(2018年高考全国Ⅱ理数)双曲线的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,所以,
因为渐近线方程为,所以渐近线方程为,故选A
7、(2020·浙江温州中学3月高考模拟)在平面直角坐标系中,经过点,渐近线方程为的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵双曲线的渐近线方程为设所求双曲线的标准方程为k.又在双曲线上,则k=16-2=14,即双曲线的方程为∴双曲线的标准方程为
故选:B
8、(2020届山东省德州市高三上期末)双曲线(,)的右焦点为,点的坐标为,点为双曲线左支上的动点,且周长的最小值为8,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【解析】
如下图所示:
设该双曲线的左焦点为点,由双曲线的定义可得,
所以,的周长为,
当且仅当、、三点共线时,的周长取得最小值,即,解得.
因此,该双曲线的离心率为.
故选:D.
9、(2020届浙江省温州市高三4月二模)已知双曲线),其右焦点F的坐标为,点是第一象限内双曲线渐近线上的一点,为坐标原点,满足,线段交双曲线于点.若为的中点,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解析】双曲线的一条渐近线方程为,是第一象限内双曲线渐近线上的一点,,
故,,故,代入双曲线化简得到:,故.
故选:.
10、(2020届浙江省台州市温岭中学3月模拟)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
双曲线的一条渐近线的倾斜角为,所以,
的离心率.
故选:C.
11、(2020届浙江省嘉兴市3月模拟)设双曲线E:,命题p:双曲线E离心率,命题q:双曲线E的渐近线互相垂直,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】双曲线的渐近线方程为,离心率为,
由,可得,即有,可得,
即得渐近线方程为,可得两渐近线垂直;
若两渐近线垂直,可得,可得,
即有是的充要条件,
故选:.
12、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知圆与双曲线的渐近线相切,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由双曲线,可得其一条渐近线的方程为,即,
又由圆,可得圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,则,可得,
故选C.
13、(2020年高考全国Ⅲ卷理数)设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A. 1 B. 2
C. 4 D. 8
【答案】A
【解析】,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,
故选:A.
14、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知抛物线的焦点为F,准线为l,P为该抛物线上一点,,A为垂足.若直线AF的斜率为,则的面积为( )
A. B. C.8 D.
【答案】B
【解析】由题意,抛物线的焦点为,
设抛物线的准线与轴交点为,则,
又直线AF的斜率为,所以,因此,;
由抛物线的定义可得:,所以是边长为的等边三角形,
所以的面积为.
故选:B.
15、(2020届山东省潍坊市高三上期末)已知点为双曲线右支上一点,分别为的左,右焦点,直线与的一条渐近线垂直,垂足为,若,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】取的中点,连接 ,由条件可知,
是的中点,
又,
,
根据双曲线的定义可知,
,
直线的方程是: ,即 ,
原点到直线的距离,
中,,
整理为: ,
即 ,
解得: ,或(舍)
故选:C
16、(2020年高考北京)设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( )
A. 经过点 B. 经过点
C. 平行于直线 D. 垂直于直线
【答案】B
【解析】如图所示:.
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.
故选:B.
17、(2020·浙江学军中学高三3月月考)抛物线()的焦点为F,直线l过点F且与抛物线交于点M,N(点N在轴上方),点E为轴上F右侧的一点,若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.9
【答案】C
【解析】
设准线与x轴的交点为T,直线l与准线交于R,,则
,,过M,N分别作准线的垂线,垂足分别为,
如图,由抛物线定义知,,,因为∥,所以,
即,解得,同理,即,解得
,又,所以,,过M作的垂线,垂足为G,则
,所以
,解得,故.
故选:C.
18、(2020年高考全国Ⅱ卷理数)设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8
C.16 D.32
【答案】B
【解析】,
双曲线的渐近线方程是,
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限,
联立,解得,
故,
联立,解得,
故,
,
面积为:,
双曲线,
其焦距为,
当且仅当取等号,
的焦距的最小值:.
故选:B.
二、 多选题
19、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,则能使双曲线C的方程为的是( )
A.离心率为 B.双曲线过点
C.渐近线方程为 D.实轴长为4
【答案】ABC
【解析】由题意,可得:焦点在轴上,且;
A选项,若离心率为,则,所以,此时双曲线的方程为:,故A正确;
B选项,若双曲线过点,则,解得:;此时双曲线的方程为:,故B正确;
C选项,若双曲线的渐近线方程为,可设双曲线的方程为:,
所以,解得:,所以此时双曲线的方程为:,故C正确;
D选项,若实轴长为4,则,所以,此时双曲线的方程为:,故D错误;
故选:ABC.
20、(2020届山东省日照市高三上期末联考)过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,为线段的中点,则( )
A.以线段为直径的圆与直线相离 B.以线段为直径的圆与轴相切
C.当时, D.的最小值为4
【答案】ACD
【解析】对于选项A,点到准线的距离为,于是以线段为直径的圆与直线一定相切,进而与直线一定相离:
对于选项B,显然中点的横坐标与不一定相等,因此命题错误.
对于选项C,D,设,,直线方程为,联立直线与抛物线方程可得 ,,,若设,则,于是,最小值为4;当可得,
,所,.
故选:ACD.
21、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)在平面直角坐标系xOy中,抛物线的焦点为F,准线为l.设l与x轴的交点为K,P为C上异于O的任意一点,P在l上的射影为E,的外角平分线交x轴于点Q,过Q作交的延长线于,作交线段于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
由抛物线的定义,,A正确;
∵,是的平分线,∴,∴,B正确;
若,由是外角平分线,,得,从而有,于是有,这样就有,为等边三角形,,也即有,这只是在特殊位置才有可能,因此C错误;
连接,由A、B知,又,是平行四边形,∴,显然,∴,D正确.
22、(2020届山东省德州市高三上期末)已知抛物线的焦点为,直线的斜率为且经过点,直线与抛物线交于点、两点(点在第一象限),与抛物线的准线交于点,若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】如下图所示:
分别过点、作抛物线的准线的垂线,垂足分别为点、.
抛物线的准线交轴于点,则,由于直线的斜率为,其倾斜角为,
轴,,由抛物线的定义可知,,则为等边三角形,
,则,,得,
A选项正确;
,又,为的中点,则,B选项正确;
,,(抛物线定义),C选项正确;
,,D选项错误.
故选:ABC.
23、(2020年新高考全国Ⅰ卷)已知曲线.( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn0,则C是两条直线
【答案】ACD
【解析】对于A,若,则可化为,
因为,所以,
即曲线表示焦点在轴上的椭圆,故A正确;
对于B,若,则可化为,
此时曲线表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;
对于C,若,则可化为,
此时曲线表示双曲线,
由可得,故C正确;
对于D,若,则可化为,
,此时曲线表示平行于轴的两条直线,故D正确;
故选:ACD.
三、 填空题
24、(2019年高考江苏卷)在平面直角坐标系中,若双曲线经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 .
【答案】
【解析】由已知得,解得或,
因为,所以.
因为,所以双曲线的渐近线方程为.
25、(2020·山东省淄博实验中学高三上期末)双曲线:的左、右焦点分别为、,是右支上的一点,与轴交于点,的内切圆在边上的切点为,若,则的离心率为____.
【答案】
【解析】设△MPF2的内切圆与MF1,MF2的切点分别为A,B,
由切线长定理可知MA=MB,PA=PQ,BF2=QF2,又PF1=PF2,
∴MF1﹣MF2=(MA+AP+PF1)﹣(MB+BF2)=PQ+PF2﹣QF2=2PQ,
由双曲线的定义可知MF1﹣MF2=2a,
故而a=PQ,又c=2,∴双曲线的离心率为e.
故答案为:.
26、(2020年高考全国I卷理数)已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为 .
【答案】2
【解析】联立,解得,所以.依题可得,,,即,变形得,,因此,双曲线的离心率为.故答案为:.
27、(2020年新高考全国Ⅰ卷)斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
【答案】
【解析】∵抛物线的方程为,∴抛物线的焦点F坐标为,
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为:
代入抛物线方程消去y并化简得,
解法一:解得
所以
解法二:
设,则,
过分别作准线的垂线,设垂足分别为如图所示.
故答案为:
28、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)已知F为双曲线的右焦点,过F作C的渐近线的垂线FD,D为垂足,且(O为坐标原点),则C的离心率为________.
【答案】2
【解析】由题意,一条渐近线方程为,即,
∴ ,由得,
∴,,∴.
故答案为:2.
29、(2020届山东省潍坊市高三上期末)已知是抛物线上的动点,点在轴上的射影是,点的坐标为,则的最小值是__________.
【答案】
【解析】设抛物线的焦点是,
根据抛物线的定义可知
,,
当三点共线时,等号成立,的最小值是,
,的最小值是.
故答案为:
30、(2020年高考北京)已知双曲线,则C的右焦点的坐标为_________;C的焦点到其渐近线的距离是_________.
【答案】;
【解析】在双曲线中,,,则,则双曲线的右焦点坐标为,双曲线的渐近线方程为,即,
所以,双曲线的焦点到其渐近线的距离为.
故答案为:;.
四、 解答题
31、(2020届浙江省嘉兴市5月模拟)设点为抛物线上的动点,是抛物线的焦点,当时,.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作圆:的切线,,分别交抛物线于点.当时,求面积的最小值.
【解析】(1)当时,,
所以,故所求抛物线方程为.
(2)点为抛物线上的动点,则,
设过点的切线为,
则,
得,
是方程(*)式的两个根,
所以,,
设,
因直线,与抛物线交于点A,
则得,
所以,即,
同理,
设直线,
则,
,
又,
,
所以
令,,
当且仅当,即时,取得最小值.
32、(2020届山东省临沂市高三上期末)如图,已知点F为抛物线C:()的焦点,过点F的动直线l与抛物线C交于M,N两点,且当直线l的倾斜角为45°时,.
(1)求抛物线C的方程.
(2)试确定在x轴上是否存在点P,使得直线PM,PN关于x轴对称?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)当直线l的倾斜角为45°,则的斜率为1,
,的方程为.
由得.
设,,则,
∴,,
∴抛物线C的方程为.
(2)假设满足条件的点P存在,设,由(1)知,
①当直线l不与x轴垂直时,设l的方程为(),
由得,
,
,.
∵直线PM,PN关于x轴对称,
∴,,.
∴∴时,此时.
②当直线l与x轴垂直时,由抛物线的对称性,
易知PM,PN关于x轴对称,此时只需P与焦点F不重合即可.
综上,存在唯一的点,使直线PM,PN关于x轴对称.
33、(2020届浙江省绍兴市4月模拟)如图,已知点,,抛物线的焦点为线段中点.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点的直线交抛物线于两点,,过点作抛物线的切线,为切线上的点,且轴,求面积的最小值.
【解析】(1)由已知得焦点的坐标为,
,抛物线的方程为:;
(2)设直线的方程为:,设,,,
联立方程,消去得:,
,,,
设直线方程为:,
联立方程,消去得:,
由相切得:,,
又,,
,,直线的方程为:,
由,得,,
将代入直线方程,解得,
所以
,
又,
所以,当且仅当时,取到等号,
所以面积的最小值为.
34、(2020届浙江省台州市温岭中学3月模拟)如图,已知抛物线的焦点为.
若点为抛物线上异于原点的任一点,过点作抛物线的切线交轴于点,证明:.
,是抛物线上两点,线段的垂直平分线交轴于点 (不与轴平行),且.过轴上一点作直线轴,且被以为直径的圆截得的弦长为定值,求面积的最大值.
【解析】由抛物线的方程可得,准线方程:,设,
由抛物线的方程可得,所以在处的切线的斜率为:,
所以在处的切线方程为:,
令,可得,
即,
所以,而到准线的距离,由抛物线的性质可得
所以,,
可证得:.
设直线的方程为:,,,
直线与抛物线联立,
整理可得:,
,
即,
,,,
所以的中点坐标为:,
所以线段的中垂线方程为:,
由题意中垂线过,所以,即,①
由抛物线的性质可得:,
所以,即,②
设,,
的中点的纵坐标为,
所以以为直径的圆与直线的相交弦长的平方为:
,
要使以为直径的圆截得的弦长为定值则可得,时相交弦长的平方为定值,即
所以到直线的距离为:,
而弦长
,
所以,
将①代入可得
,
设为偶函数,
只看的情况即可,
令,
当,,单调递增;
当,,单调递减,
所以且上,为最大值,
所以的最大值为:.
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