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1、专题24 直线与圆锥曲线的位置关系第一部分 真题分类1(2021天津高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,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,若则双曲线的离心率为( )ABC2D3【答案】A【解析】设双曲线与抛物线的公共焦点为,则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,所以双曲线的离心率.故选:A.2(2021全国高考真题(文)已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为_【答案】【解析】因为为上关于坐标原点对称的两点,且,所以四边形为矩形,设,则,所以, ,即四边形面积等
2、于.故答案为:.3(2021江苏高考真题)已知椭圆的离心率为.(1)证明:;(2)若点在椭圆的内部,过点的直线交椭圆于、两点,为线段的中点,且.求直线的方程;求椭圆的标准方程.【答案】(1)证明见解析;(2);.【解析】(1),因此,;(2)由(1)知,椭圆的方程为,即,当在椭圆的内部时,可得.设点、,则,所以,由已知可得,两式作差得,所以,所以,直线方程为,即.所以,直线的方程为;联立,消去可得.,由韦达定理可得,又,而,解得合乎题意,故,因此,椭圆的方程为.4(2021天津高考真题)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,离心率为,且(1)求椭圆的方程;(2)直线与椭圆有唯一的公共点,与轴的正半轴交
3、于点,过与垂直的直线交轴于点若,求直线的方程【答案】(1);(2).【解析】(1)易知点、,故,因为椭圆的离心率为,故,因此,椭圆的方程为;(2)设点为椭圆上一点,先证明直线的方程为,联立,消去并整理得,因此,椭圆在点处的切线方程为.在直线的方程中,令,可得,由题意可知,即点,直线的斜率为,所以,直线的方程为,在直线的方程中,令,可得,即点,因为,则,即,整理可得,所以,因为,故,所以,直线的方程为,即.5(2021全国高考真题)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为(1)求椭圆C的方程;(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切证明:M,N,F三点共线的充要条件是【答案】(1);(2)
4、证明见解析.【解析】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,又,所以椭圆方程为;(2)由(1)得,曲线为,当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;当直线的斜率存在时,设,必要性:若M,N,F三点共线,可设直线即,由直线与曲线相切可得,解得,联立可得,所以,所以,所以必要性成立;充分性:设直线即,由直线与曲线相切可得,所以,联立可得,所以,所以,化简得,所以,所以或,所以直线或,所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;所以M,N,F三点共线的充要条件是6(2021全国高考真题)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.(1)求的方程;(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直
5、线的斜率与直线的斜率之和.【答案】(1);(2).【解析】因为,所以,轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支,设轨迹的方程为,则,可得,所以,轨迹的方程为;(2)设点,若过点的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线无公共点,不妨直线的方程为,即,联立,消去并整理可得,设点、,则且.由韦达定理可得,所以,设直线的斜率为,同理可得,因为,即,整理可得,即,显然,故.因此,直线与直线的斜率之和为.7(2021全国高考真题(理)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为(1)求;(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值【答案】(1);(2).【解析】(1)抛物线的焦点为,所以,与圆上点的距
6、离的最小值为,解得;(2)抛物线的方程为,即,对该函数求导得,设点、,直线的方程为,即,即,同理可知,直线的方程为,由于点为这两条直线的公共点,则,所以,点、的坐标满足方程,所以,直线的方程为,联立,可得,由韦达定理可得,所以,点到直线的距离为,所以,由已知可得,所以,当时,的面积取最大值.8(2020海南高考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,(1)求C的方程;(2)点N为椭圆上任意一点,求AMN的面积的最大值.【答案】(1);(2)18.【解析】(1)由题意可知直线AM的方程为:,即.当y=0时,解得,所以a=4,椭圆过点M(2,3),可得,解得b2=12
7、.所以C的方程:.(2)设与直线AM平行的直线方程为:,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM距离比较远的直线与椭圆的切点为N,此时AMN的面积取得最大值.联立直线方程与椭圆方程,可得:,化简可得:,所以,即m2=64,解得m=8,与AM距离比较远的直线方程:,直线AM方程为:,点N到直线AM的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:,由两点之间距离公式可得.所以AMN的面积的最大值:.9(2020江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点A在椭圆E上且在第一象限内,AF2F1F2,直线AF1与椭圆E相交于另一点B(1)求AF1F2的周长;(
8、2)在x轴上任取一点P,直线AP与椭圆E的右准线相交于点Q,求的最小值;(3)设点M在椭圆E上,记OAB与MAB的面积分别为S1,S2,若S2=3S1,求点M的坐标【答案】(1)6;(2)-4;(3)或.【解析】(1)椭圆的方程为,由椭圆定义可得:.的周长为(2)设,根据题意可得.点在椭圆上,且在第一象限,准线方程为,当且仅当时取等号.的最小值为.(3)设,点到直线的距离为.,直线的方程为点到直线的距离为,联立解得,.或.第二部分 模拟训练一、单选题1已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于,两点,且,则( )A6B7C8D9【答案】C【解析】由得,所以,准线为,设直线,联立,消去并整理得,设
9、,则,所以,因为,所以,所以,所以,所以,所以.故选:C2已知过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,且,则(O为坐标原点)的面积为( )ABC3D【答案】D【解析】由题意,抛物线的焦点坐标为,设直线AB为,因为,可得,由,整理得,所以,又由,可得,解得或,当时,可得;当时,可得.故选:D.3已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于点,则( )ABCD【答案】C【解析】由点在抛物线上得,设,由直线过定点得,解得(舍去),所以故选:C4已知点,设点满足,且,则的最大值为( )A7B8C9D10【答案】C【解析】解:因为,所以点在以,为焦点,实轴长为6,焦距为10的双曲线的右支上,则双曲线的方程为
10、由题意知在圆上,在圆上,如图所示,则当是延长线与圆的交点,是与圆的交点时取等号故选:C5已知双曲线的方程为,点,分别在双曲线的左支和右支上,则直线的斜率的取值范围是( )ABCD【答案】A【解析】由双曲线的方程可得其渐近线方程为,故当点,分别在双曲线的左支和右支上时,直线的斜率的取值范围是.故选:A.6已知是抛物线的焦点,是抛物线上一点,的延长线交轴于点.若,则抛物线的方程为( )ABCD【答案】B【解析】由题意,抛物线,可得焦点,准线方程为,作垂直于轴交轴于点,因为,所以为线段的三等分点,且,由,得,即,所以,所以抛物线的方程为.故选:B. 二、填空题 7过抛物线()的焦点作与抛物线对称轴垂
11、直的直线交抛物线于两点,且,则_.【答案】【解析】设抛物线的焦点坐标为,由条件可知,所以,又,所以,故答案为:.8已知抛物线C:y2x,过C的焦点的直线与C交于A,B两点弦AB长为2,则线段AB的中垂线与x轴交点的横坐标为_【答案】【解析】抛物线的焦点为,则可设直线为:,联立,消得,设,,得,当时,得,所以中点坐标为,则AB的中垂线方程为,则与轴的交点的横坐标为;同理,当时,线段AB的中垂线与x轴交点的横坐标为.故答案为:9已知双曲线的右顶点为,若以点为圆心、双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,与轴正半轴交于点,且线段交双曲线于点,则双曲线的离心率是_【答案】【解析】由题意知、,以点为圆心、双曲线的实半轴长为半径的圆的方程为不妨设点在第一象限,联立,解得,即点,设点,可得,解得,根据点在双曲线上,得,得,所以,因此,该双曲线的离心率为.故答案为:.10已知椭圆右顶点为,上顶点为,该椭圆上一点与的连线的斜率,中点为,记的斜率为,且满足.若、分别是轴、轴负半轴上的动点,且四边形的面积为2,则三角形面积的最大值是_.【答案】【解析】解:设,中点,则有,两式相减得,即,则,由为椭圆右顶点,所以,又,得到,.设,则由四边形的面积为2,又为上顶点,则,即,由基本不等式得,解不等式得,所以三角形的面积,当且仅当,即,时取等号.故答案为: