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專題10圓錐曲線的綜合問題專題10圓錐曲線的綜合問題-【好題匯編】備戰(zhàn)2023-2024學年高二數(shù)學上學期期末真題分類匯編(人教A版2019選擇性必修第一冊)含解析圓錐曲線中的求值與證明問題1.(2023上·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第二高級中學??计谀┮阎獟佄锞€,p為方程的根.(1)求拋物線的方程;(2)若拋物線與直線無公共點,求此拋物線的通徑(通徑:過拋物線的焦點且與對稱軸垂直的直線被拋物線所截得的線段).2.(2023上·內(nèi)蒙古包頭·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓左右焦點分別為,離心率為.斜率為的直線(不過原點)交橢圓于兩點,當直線過時,周長為8.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)斜率分別為,且依次成等比數(shù)列,求的值,并求當面積為時,直線的方程.3.(2023上·浙江杭州·高二杭州高級中學??计谀┮阎p曲線C:的漸近線方程為,且過點.(1)求雙曲線C的方程;(2)若F是雙曲線的右焦點,Q是雙曲線上的一點,過點F,Q的直線l與y軸交于點M,且,求直線l的斜率.4.(2023上·福建南平·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線C:的右焦點為F,過F的直線l與雙曲線交于M,N兩點,當軸時,.(1)求雙曲線C的離心率e;(2)當l傾斜角為時,線段MN垂直平分線交x軸于P,求的值.5.(2023上·河南商丘·高二校聯(lián)考期末)已知橢圓的焦點分別為,過的動直線與過的動直線相互垂直,垂足為,若在兩直線轉(zhuǎn)動的過程中,點僅有兩次落在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)若直線的斜率不等于,且直線交橢圓于兩點,直線交橢圓于,兩點,證明:四邊形的面積大于.6.(2023上·山西陽泉·高二統(tǒng)考期末)已知是橢圓的左焦點,上頂點B的坐標是,離心率為.(1)求橢圓的標準方程;(2)O為坐標原點,直線l過點且與橢圓相交于P,Q兩點,過點作,與直線相交于點E,連接OE,與線段PQ相交于點M,求證:點M為線段PQ的中點.7.(2023上·安徽黃山·高二統(tǒng)考期末)設(shè)過拋物線對稱軸上的定點,作直線與拋物線交于兩點,且,相應于點的直線稱為拋物線的“類準線”.(1)若,求的值;(2)若點是“類準線”上任意一點,設(shè)直線(其斜率都存在)的傾斜角依次為,求證:.8.(2023上·廣東湛江·高二統(tǒng)考期末)設(shè)第一象限的點是雙曲線上的一點,已知C的一條漸近線的方程是.(1)求b的值,并證明:;(2)若直線和曲線C相交于E,F(xiàn)兩點,求.圓錐曲線中的最值與范圍問題9.(2023上·陜西西安·高二長安一中??计谀┰O(shè)B是橢圓的上頂點,點P在C上,則的最大值為(
)A. B. C. D.10.(2023上·湖北襄陽·高二襄陽四中??计谀┮阎獟佄锞€的焦點為F,準線為l,直線,動點M在C上運動,記點M到直線l與的距離分別為,O為坐標原點,則當最小時,(
)A. B. C. D.11.(2023上·江蘇南京·高二南京外國語學校??计谀┮阎本€與曲線僅有三個交點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.12.(2023上·四川綿陽·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓的上焦點為,直線與橢圓交于M,N兩點,則的周長的取值范圍是(
)A. B. C. D.13.(2023上·浙江溫州·高二統(tǒng)考期末)已知F是雙曲線C:的右焦點,過F的直線l交雙曲線右支于P,Q兩點,PQ中點為M,O為坐標原點,連接OM交直線于點N.(1)求證:;(2)設(shè),當時,求三角形面積S的最小值.14.(2023上·吉林長春·高二??计谀┮阎本€分別經(jīng)過橢圓左頂點和上頂點,,是橢圓的左、右兩個焦點,橢圓的離心率.(1)求實數(shù)和橢圓方程;(2)設(shè)過點且不與坐標軸垂直的直線交橢圓于兩點,線段的垂直平分線與軸交于點,求的取值范圍.15.(2023上·浙江杭州·高二統(tǒng)考期末)已知點分別為雙曲線的左頂點和右焦點,過且垂直于軸的直線與雙曲線第一象限部分交于點,的面積為.(1)求雙曲線的方程;(2)若直線與雙曲線的左、右兩支分別交于,兩點,與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點,記,的面積分別為,(為坐標原點).若,求實數(shù)的取值范圍.16.(2023上·浙江杭州·高二浙江大學附屬中學校考期末)已知拋物線的頂點在原點,焦點在直線上.(1)求拋物線的標準方程;(2)過點的直線m與焦點在x軸上的拋物線交于A,B兩點,若原點O在以線段AB為直徑的圓外,求實數(shù)a的取值范圍.圓錐曲線中的定值與定點問題17.(2023上·山東棗莊·高二棗莊八中??计谀┰O(shè)橢圓的上頂點為,且長軸長為,過任作兩條互相垂直的直線分別交橢圓于,兩點,則直線過定點.18.(2023上·河北唐山·高二開灤第一中學??计谀┮阎獟佄锞€,在直線上任取一點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,則直線恒過定點.19.(2023上·河南許昌·高二統(tǒng)考期末)已知的兩個頂點A,B的坐標分別是且直線PA,PB的斜率之積是,設(shè)點P的軌跡為曲線H.(1)求曲線H的方程;(2)經(jīng)過點且斜率為k的直線與曲線H交于不同的兩點E,F(xiàn)(均異于A,B),證明:直線BE與BF的斜率之和為定值.20.(2023上·浙江溫州·高二??计谀┮阎p曲線:的焦距為8.過左焦點的直線與的左半支交于,兩點,過,作直線:的垂線,垂足分別為,,且當垂直于軸時,.(1)的標準方程;(2)設(shè)點,判斷是否存在,使得為定值?若存在,求的值;若不存在,說明理由.21.(2023上·江蘇蘇州·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線,記其焦點為.設(shè)直線:,在該直線左側(cè)的拋物線上的一點P到直線的距離為,且.(1)求的方程;(2)如圖,過焦點作兩條相互垂直的直線、,且的斜率恒大于0.若交于點,交拋物線于、兩點,證明:為定值.22.(2023上·四川資陽·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓E:經(jīng)過點和.(1)求E的方程;(2)過E的右焦點的直線l與E交于A,B兩點,在直線上是否存在一點D,使得是以AB為斜邊的等腰直角三角形?若存在,求出l的方程;若不存在,請說明理由.23.(2023上·山西太原·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的左?右焦點分別為,離心率為,是上一點.(1)求雙曲線的方程;(2)直線過點,與雙曲線的右支交于兩點,點與點關(guān)于軸對稱,求證:兩點所在直線過點.24.(2023上·遼寧沈陽·高二沈陽二十中校聯(lián)考期末)已知平面上的動點到定點的距離比到直線的距離小1.(1)求動點的軌跡的方程;(2)過點的直線交于兩點,在軸上是否存在定點,使得變化時,直線與的斜率之和是0,若存在,求出定點的坐標,若不存在,寫出理由.25.(2023上·北京·高二??计谀┮阎獟佄锞€的焦點為F,準線為,點P在拋物線上,于點Q.若是銳角三角形,則點P的橫坐標的取值范圍是(
)A. B. C. D.26.(2023上·北京豐臺·高二北京市第十二中學??计谀┮阎獧E圓,直線l與兩個坐標軸分別交于點M,N.且與橢圓E有且只有一個公共點,O是坐標原點,則面積的最小值是(
)A. B.4 C. D.227.(2023上·貴州黔西·高二統(tǒng)考期末)歐幾里得生活的時期人們就發(fā)現(xiàn)了橢圓有如下的光學性質(zhì):從橢圓的一個焦點射出的光線經(jīng)橢圓內(nèi)壁反射后必經(jīng)過該橢圓的另一焦點.現(xiàn)有橢圓,長軸長為4,從橢圓的一個焦點發(fā)出的一條光線經(jīng)該橢圓內(nèi)壁上一點反射之后恰好與軸垂直,且.(1)求橢圓的標準方程;(2)已知為坐標原點,A為橢圓的左頂點,若斜率為且不經(jīng)過點A的直線與橢圓交于,兩點,記直線,的斜率分別為,,且滿足,且,求的值.28.(2023上·安徽滁州·高二校聯(lián)考期末)已知雙曲線:(,)的左頂點為,到的一條漸近線的距離為.(1)求的方程;(2)過點的直線與交于,兩點,求的值.29.(2023上·山東泰安·高二統(tǒng)考期末)如圖,直線與拋物線相交于A,B兩點.(1)求線段AB的長;(2)證明:.30.(2023上·陜西西安·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的中心在原點,焦點,在坐標軸上,離心率為,且過點.(1)求雙曲線方程;(2)若點在雙曲線上,求證:;(3)在(2)的條件下,求的面積.31.(2023上·湖北·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線(,)的實軸長為2,直線為雙曲線C的一條漸近線.(1)求雙曲線的標準方程;(2)直線與雙曲線相交于不同兩點,求的取值范圍.32.(2023上·江蘇蘇州·高二常熟中學校考期末)如圖,在平面直角坐標系中,直線與軸交于點,且與橢圓交于兩點,線段的中點恰在拋物線上.(1)求的取值范圍;(2)設(shè)是拋物線上一點,求的取值范圍,使得的面積存在最大值.33.(2023上·貴州六盤水·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓:(),橢圓的中心到直線的距離是短半軸長,長軸長是焦距的倍.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè),過點作斜率不為0的直線交橢圓于,兩點,,兩點在直線上且,,設(shè)直線、的斜率分別為,,試問:是否為定值?若是,求出該定值.若不是,請說明理由.34.(2023上·遼寧丹東·高二統(tǒng)考期末)雙曲線的一條漸近線方程為,且經(jīng)過點.(1)求的方程;(2)為坐標原點,過雙曲線上一動點(在第一象限)分別作的兩條漸近線的平行線為,且,與軸分別交于P,Q,求證:為定值.35.(2023上·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??计谀┮阎p曲線的離心率,,分別為其兩條漸近線上的點,若滿足的點在雙曲線上,且的面積為8,其中為坐標原點.(1)求雙曲線的方程;(2)過雙曲線的右焦點的動直線與雙曲線相交于,兩點,在軸上是否存在定點,使為常數(shù)?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.36.(2023上·河南許昌·高二統(tǒng)考期末)雙曲線的左、右焦點分別為,過作與軸垂直的直線交雙曲線于兩點,的面積為12,拋物線以雙曲線的右頂點為焦點.
(1)求拋物線的方程;(2)如圖,點為拋物線的準線上一點,過點作軸的垂線交拋物線于點,連接并延長交拋物線于點,求證:直線過定點.專題10圓錐曲線的綜合問題圓錐曲線中的求值與證明問題1.(2023上·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第二高級中學??计谀┮阎獟佄锞€,p為方程的根.(1)求拋物線的方程;(2)若拋物線與直線無公共點,求此拋物線的通徑(通徑:過拋物線的焦點且與對稱軸垂直的直線被拋物線所截得的線段).【答案】(1)或(2)4【分析】(1)代入求解得到或6,從而得到拋物線方程;(2)先聯(lián)立拋物線方程與直線,由根的判別式得到與直線無公共點,從而求出兩點坐標,得到.【詳解】(1)由題意得,解得或6.或.(2)聯(lián)立與可得,即,由,故拋物線與直線有公共點,不合要求,舍去;聯(lián)立與可得,即,由,故拋物線與直線無公共點,∴焦點,中令,可得,解得,.2.(2023上·內(nèi)蒙古包頭·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓左右焦點分別為,離心率為.斜率為的直線(不過原點)交橢圓于兩點,當直線過時,周長為8.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè)斜率分別為,且依次成等比數(shù)列,求的值,并求當面積為時,直線的方程.【答案】(1);(2);或.【分析】(1)根據(jù)的周長為求出,再根據(jù)離心率求出,從而求出橢圓方程.(2)設(shè)出直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,借助韋達定理表示出依次成等比數(shù)列,進而求出的值;再利用弦長公式和點到直線距離公式表示出的面積,求解即可得到的值,從而得到直線的方程.【詳解】(1)由題意,,解得,所以.故橢圓的方程為.(2)設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立得,,且,所以.由題意,,故..此時,,.又點O到直線的距離,故三角形的面積,解得或,所以直線l方程為或.
3.(2023上·浙江杭州·高二杭州高級中學??计谀┮阎p曲線C:的漸近線方程為,且過點.(1)求雙曲線C的方程;(2)若F是雙曲線的右焦點,Q是雙曲線上的一點,過點F,Q的直線l與y軸交于點M,且,求直線l的斜率.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)雙曲線的漸近線方程為和雙曲線過點,聯(lián)立求解;(2)由題意設(shè)直線方程為,令,得到M的坐標,設(shè),根據(jù),用k表示點Q的坐標,再根據(jù)點Q在雙曲線上,代入雙曲線方程求解.【詳解】(1)解:因為雙曲線C:的漸近線方程為,所以,又因為雙曲線C:過點,所以,解得,所以雙曲線的方程為;(2)由(1)知:,則,由題意設(shè)直線方程為,令,得,則,設(shè),則,因為,所以,則,解得,因為點Q在雙曲線上,所以,解得,所以直線l的斜率為.4.(2023上·福建南平·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線C:的右焦點為F,過F的直線l與雙曲線交于M,N兩點,當軸時,.(1)求雙曲線C的離心率e;(2)當l傾斜角為時,線段MN垂直平分線交x軸于P,求的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)題意可得:,也即,進而求出雙曲線的離心率;(2)結(jié)合(1)的結(jié)論可得雙曲線C的方程為,設(shè)直線MN的方程為,聯(lián)立方程組,利用韋達定理和中點坐標公式可得MN的垂直平分線的方程為,進而得到P的坐標為,計算可得,,進而求解.【詳解】(1)根據(jù)題意.所以,所以雙曲線C的離心率.(2)由(1)知,雙曲線C的方程為.直線MN的方程為,聯(lián)立方程組,得,設(shè),,,則,.因為,所以MN的中點坐標為.MN的垂直平分線的方程為,所以P的坐標為,所以.又,所以.5.(2023上·河南商丘·高二校聯(lián)考期末)已知橢圓的焦點分別為,過的動直線與過的動直線相互垂直,垂足為,若在兩直線轉(zhuǎn)動的過程中,點僅有兩次落在橢圓上.(1)求橢圓的方程;(2)若直線的斜率不等于,且直線交橢圓于兩點,直線交橢圓于,兩點,證明:四邊形的面積大于.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由已知可得,單位圓與橢圓有兩個交點,可求橢圓的方程;(2)四邊形對角線互相垂直,由題意通過聯(lián)立方程組用韋達定理表示出弦長,再表示出面積求取值范圍.【詳解】(1)由題可知圓與橢圓有且只有兩個公共點,這兩個公共點為短軸的頂點,..橢圓的方程為.(2)當直線的斜率不為0,且斜率存在時,設(shè)直線的方程為且.聯(lián)立方程組得,
消去得.設(shè),則..同理得.與相互垂直,則四邊形的面積.令,則且,.,當時等號成立∴且時,.當直線其中一條的斜率不存在時,另一條的斜率為0,不妨設(shè)直線的斜率為0,則直線的方程為,直線的方程為.代入橢圓方程可得,,,,.綜上,可知四邊形的面積大于.6.(2023上·山西陽泉·高二統(tǒng)考期末)已知是橢圓的左焦點,上頂點B的坐標是,離心率為.(1)求橢圓的標準方程;(2)O為坐標原點,直線l過點且與橢圓相交于P,Q兩點,過點作,與直線相交于點E,連接OE,與線段PQ相交于點M,求證:點M為線段PQ的中點.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)已知條件求得,從而求得橢圓的標準方程.(2)設(shè)出直線的方程,求得直線的方程、直線的方程,求得點坐標,聯(lián)立直線的方程與橢圓方程,化簡寫出根與系數(shù)關(guān)系,求得中點坐標,進而判斷出是的中點.【詳解】(1)因橢圓的上頂點,則,令橢圓半焦距為c,由離心率得,即,解得,∴橢圓的標準方程為.(2)由(1)知,,,顯然直線l不垂直于y軸,設(shè)直線,顯然,直線l不垂直于y軸,因直線過點,且,則直線的方程可設(shè)為,由得點,直線OE的方程為:,由解得:,因此點,由消去x并整理得:,設(shè),,則,所以,,即線段PQ中點坐標為,∴點M為線段PQ的中點.7.(2023上·安徽黃山·高二統(tǒng)考期末)設(shè)過拋物線對稱軸上的定點,作直線與拋物線交于兩點,且,相應于點的直線稱為拋物線的“類準線”.(1)若,求的值;(2)若點是“類準線”上任意一點,設(shè)直線(其斜率都存在)的傾斜角依次為,求證:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)設(shè)的方程為,與拋物線聯(lián)立得交點坐標關(guān)系即可求得的值;(2)根據(jù)直線傾斜角與斜率的關(guān)系,設(shè),則,根據(jù)坐標關(guān)系即可證明結(jié)論.【詳解】(1)由題可知直線的斜率存在,設(shè)為,則的方程為,聯(lián)立得,恒成立,所以,則;(2)證明:如圖,由(1)可得,,所以,且,,又設(shè),則,
所以又,所以.8.(2023上·廣東湛江·高二統(tǒng)考期末)設(shè)第一象限的點是雙曲線上的一點,已知C的一條漸近線的方程是.(1)求b的值,并證明:;(2)若直線和曲線C相交于E,F(xiàn)兩點,求.【答案】(1),證明見解析(2)【分析】(1)根據(jù)漸近線方程可得,進而根據(jù)分析法即可求解,(2)聯(lián)立方程,由韋達定理以及弦長公式即可求解.【詳解】(1)的漸近線方程為,故,雙曲線方程為,在雙曲線上,所以,要證,只需證,由于,若,顯然成立,若時,只需要證明,即證,因此只需要證明,由,得,而,故成立,因此(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,設(shè),則,所以由弦長公式得:,圓錐曲線中的最值與范圍問題9.(2023上·陜西西安·高二長安一中??计谀┰O(shè)B是橢圓的上頂點,點P在C上,則的最大值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè),確定,根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)得到最值.【詳解】,設(shè),則,,當時,最大為.故選:B10.(2023上·湖北襄陽·高二襄陽四中校考期末)已知拋物線的焦點為F,準線為l,直線,動點M在C上運動,記點M到直線l與的距離分別為,O為坐標原點,則當最小時,(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由拋物線的定義可知,設(shè)于點,則,當三點共線時,取得最小值,再結(jié)合點到直線的距離公式,以及直角三角形的余弦,即可求得結(jié)果.【詳解】由拋物線的定義可知,設(shè)于點,則,當三點共線時,取得最小值,由拋物線得,所以點到直線的距離為,設(shè)直線與交于點,令,得,所以,在中,,所以,故選:C11.(2023上·江蘇南京·高二南京外國語學校??计谀┮阎本€與曲線僅有三個交點,則實數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】將曲線的表達式整理變形可知,其圖象是由上半橢圓和上半雙曲線組成的,再根據(jù)直線與雙曲線的漸近線平行,利用數(shù)形結(jié)合討論臨界位置結(jié)合交點個數(shù)即可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】由題意得曲線,即,可得;當時得到即;當時得到;由以上可得曲線的如圖中所示,易知直線與雙曲線的一條漸近線平行;把直線向上平移到點時,即與曲線有兩個交點,此時;繼續(xù)向上平移至與半橢圓相切前有3個交點.當直線與橢圓的上半部分相切時,聯(lián)立直線與橢圓的方程代入整理得即或(舍),由圖示可得;綜上可知.故選:C12.(2023上·四川綿陽·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓的上焦點為,直線與橢圓交于M,N兩點,則的周長的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用橢圓定義和橢圓的對稱性即可求得的周長的取值范圍.【詳解】直線與橢圓交于M,N兩點,橢圓的上焦點為,令下焦點為,連接由橢圓的對稱性可得,則的周長為,又,則,則的周長的取值范圍是故選:D13.(2023上·浙江溫州·高二統(tǒng)考期末)已知F是雙曲線C:的右焦點,過F的直線l交雙曲線右支于P,Q兩點,PQ中點為M,O為坐標原點,連接OM交直線于點N.(1)求證:;(2)設(shè),當時,求三角形面積S的最小值.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)設(shè)出PQ的方程,與雙曲線聯(lián)立消元,利用韋達定理求出點的坐標,再利用向量的數(shù)量積等于0即可證明;(2)利用直線中范圍,通過韋達定理與建立起聯(lián)系,從而求出的范圍,再將面積用關(guān)于的函數(shù)來表示,通過函數(shù)的單調(diào)性即可求得最小值.【詳解】(1)由題知,在雙曲線中,,,,所以,因此.因為過F的直線l交雙曲線右支于P,Q兩點,故可設(shè)PQ的方程為,設(shè),,由得,,,,得∴,得直線OM的方程為,從而得由,,得,所以即,故(2)因直線PQ與雙曲線右支交于兩點,得由,,得又因,得,,得,又因,得,,,由,,不妨設(shè),令,,在該區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,故.【點睛】思路點睛:圓錐曲線中的幾何圖形面積范圍或最值問題,可以以直線的斜率、橫(縱)截距、圖形上動點的橫(縱)坐標為變量,建立函數(shù)關(guān)系求解作答.14.(2023上·吉林長春·高二??计谀┮阎本€分別經(jīng)過橢圓左頂點和上頂點,,是橢圓的左、右兩個焦點,橢圓的離心率.(1)求實數(shù)和橢圓方程;(2)設(shè)過點且不與坐標軸垂直的直線交橢圓于兩點,線段的垂直平分線與軸交于點,求的取值范圍.【答案】(1),橢圓方程為(2)【分析】(1)由直線方程求出,,結(jié)合離心率求出,,得到橢圓方程,求出,從而求出;(2)設(shè),與橢圓方程聯(lián)立,求出兩根之和,兩根之積,從而求出線段的中點坐標,得到線段的垂直平分線方程,令,求出,得到的取值范圍.【詳解】(1)中令,解得:,故,所以,因為離心率,所以,解得:,所以,故橢圓方程為,且,代入中得:,解得:;(2)由題意得:,直線的斜率一定存在且不為0,設(shè),與橢圓方程聯(lián)立得:,恒成立,設(shè),則,,則,故線段的中點坐標為,故線段的垂直平分線方程為,令得:,因為,故.15.(2023上·浙江杭州·高二統(tǒng)考期末)已知點分別為雙曲線的左頂點和右焦點,過且垂直于軸的直線與雙曲線第一象限部分交于點,的面積為.(1)求雙曲線的方程;(2)若直線與雙曲線的左、右兩支分別交于,兩點,與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點,記,的面積分別為,(為坐標原點).若,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)雙曲線方程即可寫出之間的關(guān)系,再根據(jù)三角形面積公式解得,即可得到雙曲線的方程;(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,利用韋達定理和弦長公式即可寫出的表達式,同理可得的面積表達式,再通過構(gòu)造函數(shù)即可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)由題意可知,所以,,由已知,可得,則,解得,所以雙曲線的方程為.(2)設(shè),聯(lián)立,整理可得所以,解得,由,可得,,原點到直線的距離,所以設(shè),,易知漸近線方程為,不妨設(shè)在漸近線上,由得,同理,所以,到直線的距離,所以所以,,則令,則故的取值范圍是16.(2023上·浙江杭州·高二浙江大學附屬中學??计谀┮阎獟佄锞€的頂點在原點,焦點在直線上.(1)求拋物線的標準方程;(2)過點的直線m與焦點在x軸上的拋物線交于A,B兩點,若原點O在以線段AB為直徑的圓外,求實數(shù)a的取值范圍.【答案】(1)或(2)或【分析】(1)由拋物線的頂點在原點及焦點在直線上,可根據(jù)直線與坐標軸的交點,求得拋物線的焦點,即可求得拋物線的方程;(2)由直線與拋物線聯(lián)立求得弦長,及交點的中點,即可求得以線段AB為直徑的圓的方程,再由原點在圓外,代入原點,即可求得實數(shù)a的取值范圍.【詳解】(1)當時,,此時焦點為,即此時拋物線焦點在軸,開口向下,頂點在原點,則拋物線方程為;當時,,此時焦點為,即此時拋物線焦點在軸,開口向右,頂點在原點,則拋物線方程為;(2)設(shè)過點直線m的方程為,設(shè)直線m與拋物線的交點分別為聯(lián)立方程消去得,即,;AB的中點為;;則以線段AB為直徑的圓的方程為若原點O在以線段AB為直徑的圓外,則化簡得,即或.圓錐曲線中的定值與定點問題17.(2023上·山東棗莊·高二棗莊八中??计谀┰O(shè)橢圓的上頂點為,且長軸長為,過任作兩條互相垂直的直線分別交橢圓于,兩點,則直線過定點.【答案】【分析】根據(jù)題意求出橢圓C的方程,設(shè)直線AB的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,結(jié)合韋達定理與,求得的值,進而可得答案.【詳解】根據(jù)題意橢圓的焦點在軸上,設(shè)橢圓的方程為∵上頂點為,∴,又長軸長為,∴,則橢圓C的方程為,
易知直線AB的斜率存在,設(shè)直線AB的方程為,由可得,∴,又,∴,解得或.當時,直線AB經(jīng)過點D,不滿足題意,則直線AB的方程為,故直線AB過定點.故答案為:.18.(2023上·河北唐山·高二開灤第一中學校考期末)已知拋物線,在直線上任取一點,過點作拋物線的兩條切線,切點分別為,則直線恒過定點.【答案】【分析】設(shè),,,,由,利用導數(shù)的幾何意義推導出的方程為,由此能證明直線過定點.【詳解】設(shè),,,,,,直線為,化簡得同理的方程,直線,過點,,.,滿足方程,故,是方程的兩個根,,,的方程為,化簡得將,代入得,直線過定點.19.(2023上·河南許昌·高二統(tǒng)考期末)已知的兩個頂點A,B的坐標分別是且直線PA,PB的斜率之積是,設(shè)點P的軌跡為曲線H.(1)求曲線H的方程;(2)經(jīng)過點且斜率為k的直線與曲線H交于不同的兩點E,F(xiàn)(均異于A,B),證明:直線BE與BF的斜率之和為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)利用斜率公式即可化簡求解,(2)聯(lián)立直線與橢圓的方程,得到韋達定理,即可結(jié)合斜率公式求解.【詳解】(1)設(shè),則由直線PA,PB的斜率之積是可得,化簡可得(2)設(shè)直線方程為:,則與橢圓方程聯(lián)立可得:,則,故或,設(shè),則,.故.
.20.(2023上·浙江溫州·高二??计谀┮阎p曲線:的焦距為8.過左焦點的直線與的左半支交于,兩點,過,作直線:的垂線,垂足分別為,,且當垂直于軸時,.(1)的標準方程;(2)設(shè)點,判斷是否存在,使得為定值?若存在,求的值;若不存在,說明理由.【答案】(1)(2)存在,【分析】(1)根據(jù)焦距得,利用及通經(jīng)長度即可求得的值,從而得的標準方程;(2)討論直線斜率不存在與存在兩種情況,存在時,直線方程為,,聯(lián)立直線與雙曲線,得交點坐標關(guān)系,利用直線方程與雙曲線方程轉(zhuǎn)化,通過系數(shù)成比例解方程確定定值是否存在即可.【詳解】(1)由題可知,焦距,所以,當AB垂直于x軸時,,又,聯(lián)立,解得或(舍),所以則的標準方程為;(2)如圖,①當直線斜率不存在時,此時,則,所以,要使得為定值,則;②當直線斜率存在時,設(shè)直線方程為,,則,由于均在左半支,所以,且,所以,消去得,則所以,同理,則,要使得為定值,則滿足,解得,此時,經(jīng)檢驗,此結(jié)果也符合斜率不存在的情況綜上,存在使得為定值.21.(2023上·江蘇蘇州·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線,記其焦點為.設(shè)直線:,在該直線左側(cè)的拋物線上的一點P到直線的距離為,且.(1)求的方程;(2)如圖,過焦點作兩條相互垂直的直線、,且的斜率恒大于0.若交于點,交拋物線于、兩點,證明:為定值.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)利用拋物線的定義以及準線方程即可求解;(2)利用全等三角形的性質(zhì)以及三角形內(nèi)角和即可求解.【詳解】(1)拋物線的準線的方程為,則可知,解得,所以的方程為.(2)作于,于.由拋物線定義,,,又因為,,所以,,由此,,,所以,,所以,為定值.22.(2023上·四川資陽·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓E:經(jīng)過點和.(1)求E的方程;(2)過E的右焦點的直線l與E交于A,B兩點,在直線上是否存在一點D,使得是以AB為斜邊的等腰直角三角形?若存在,求出l的方程;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)不存在,理由見解析【分析】(1)把兩個點的坐標代入方程可得的值,得到橢圓的方程;(2)先討論斜率不存在時的情況,利用垂直可得不存在;再討論斜率存在的情況,利用韋達定理及等腰直角三角形的性質(zhì)可得也不存在.【詳解】(1)因為橢圓E經(jīng)過和兩點,所以,,,則E的方程為.(2)假設(shè)在直線上存在點D,使得是以AB為斜邊的等腰直角三角形.①當l的斜率不存在時,只有當D點為,才滿足以AB為底邊的等腰三角形,此時不妨取,,此時,顯然AD與BD不垂直,則不是等腰直角三角形.此時,不符合題意.
②當l的斜率存在時,設(shè)l:,聯(lián)立方程組消去y,得,則,設(shè),,AB的中點為,則,,所以,又可得,,,因為是以AB為斜邊的等腰直角三角形,所以MD的斜率為,又D點的橫坐標為2,,所以,即,得,無解,此時不存在這樣的D點.綜上,不存在這樣的D點,使是以AB為斜邊的等腰直角三角形.
23.(2023上·山西太原·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的左?右焦點分別為,離心率為,是上一點.(1)求雙曲線的方程;(2)直線過點,與雙曲線的右支交于兩點,點與點關(guān)于軸對稱,求證:兩點所在直線過點.【答案】(1);(2)證明負了解析.【分析】(1)根據(jù)雙曲線離心率可得,再將給定點代入計算作答.(2)設(shè)出直線的方程,與雙曲線方程聯(lián)立,利用韋達定理結(jié)合向量共線的坐標表示推理作答.【詳解】(1)雙曲線的離心率,則,即,又點在上,即,解得,所以雙曲線的方程為.(2)顯然直線不垂直于坐標軸,設(shè)直線的方程為:,由(1)知,雙曲線漸近線,而直線l與雙曲線右支交于兩點,則,即,由消去x并整理得:,,則,設(shè),則,于是,則,而,有,因此,即,而有公共點,從而三點共線,所以兩點所在直線過點.【點睛】思路點睛:圓錐曲線中動直線過已知定點問題,根據(jù)條件求出動直線與圓錐曲線的兩個交點的坐標關(guān)系,再借助共線向量的坐標表示推理解決.24.(2023上·遼寧沈陽·高二沈陽二十中校聯(lián)考期末)已知平面上的動點到定點的距離比到直線的距離小1.(1)求動點的軌跡的方程;(2)過點的直線交于兩點,在軸上是否存在定點,使得變化時,直線與的斜率之和是0,若存在,求出定點的坐標,若不存在,寫出理由.【答案】(1)(2)存在,定點【分析】(1)由題意可得動點到定點的距離與到直線的距離相等.可得動點的軌跡是拋物線;(2)設(shè)直線方程為,,代入拋物線方程得交點坐標關(guān)系,假設(shè)存在定點,由斜率關(guān)系可得,利用坐標轉(zhuǎn)化與坐標關(guān)系可求得為定值,即可確定定點坐標.【詳解】(1)由題意可得動點到定點的距離與到直線的距離相等.動點的軌跡是拋物線:點為焦點,直線為準線,可得方程為:.(2)由題意可設(shè),直線方程為,,則,消去得,恒成立,所以,假設(shè)存在點,則設(shè),所以,于是可得,故存在定點.25.(2023上·北京·高二校考期末)已知拋物線的焦點為F,準線為,點P在拋物線上,于點Q.若是銳角三角形,則點P的橫坐標的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】在軸上取點,推導出為銳角,設(shè)點,可得出,可求得的范圍.【詳解】如圖所示:在軸上取點,由拋物線的定義可得,則,由于為銳角三角形,則為銳角,由已知可得軸,所以,則為銳角,焦點,設(shè)點,則,,則,解得,因此,點的橫坐標的取值范圍是.故選:D.26.(2023上·北京豐臺·高二北京市第十二中學校考期末)已知橢圓,直線l與兩個坐標軸分別交于點M,N.且與橢圓E有且只有一個公共點,O是坐標原點,則面積的最小值是(
)A. B.4 C. D.2【答案】D【分析】根據(jù)題意首先設(shè)直線l方程為,和橢圓方程聯(lián)立結(jié)合韋達定理求得參數(shù)和之間的關(guān)系,利用面積公式結(jié)合基本不等式求最值即可得解.【詳解】若要直線l與兩個坐標軸分別交于點M,N,則直線l的斜率存在,故設(shè)直線l方程為,代入到橢圓方程可得,根據(jù)提意可得,所以,根據(jù)題意對方程,,所以令得,令得,所以,當且僅當時取等,所以面積的最小值是.故選:D27.(2023上·貴州黔西·高二統(tǒng)考期末)歐幾里得生活的時期人們就發(fā)現(xiàn)了橢圓有如下的光學性質(zhì):從橢圓的一個焦點射出的光線經(jīng)橢圓內(nèi)壁反射后必經(jīng)過該橢圓的另一焦點.現(xiàn)有橢圓,長軸長為4,從橢圓的一個焦點發(fā)出的一條光線經(jīng)該橢圓內(nèi)壁上一點反射之后恰好與軸垂直,且.(1)求橢圓的標準方程;(2)已知為坐標原點,A為橢圓的左頂點,若斜率為且不經(jīng)過點A的直線與橢圓交于,兩點,記直線,的斜率分別為,,且滿足,且,求的值.【答案】(1)(2)或【分析】(1)利用橢圓的定義得出,再利用垂直關(guān)系和進行求解;(2)設(shè)直線的方程為,聯(lián)立直線與橢圓的方程,得到關(guān)于的一元二次方程,韋達定理,利用斜率公式及得到關(guān)于、的關(guān)系式,化簡兩根之和與積,利用及點在橢圓上得到,代入化簡即可求解.【詳解】(1)不妨設(shè)、是橢圓的左焦點、右焦點,則軸,又因為,,所以,所以點,代入得,又,解得,,所以橢圓的標準方程為:;(2)設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立,得:,則,,因為,所以,即,即,即,則,即,即,則或,當時,直線可化為,即直線過定點(與左焦點重合,舍去),所以,則,,且,解得;因為,所以,即,即,即,即,即,即,則或,所以或28.(2023上·安徽滁州·高二校聯(lián)考期末)已知雙曲線:(,)的左頂點為,到的一條漸近線的距離為.(1)求的方程;(2)過點的直線與交于,兩點,求的值.【答案】(1)(2)0【分析】(1)由題意知,取雙曲線的一條漸近線,再根據(jù)點到直線的距離公式即可得到與關(guān)系式,從而求得,進而可求得的方程;(2)當直線的斜率不存在時,直線的方程為,則可得到,的坐標,進而可直接求解的值;當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立直線的方程和的方程可得到關(guān)于的一元二次方程,從而可得到,,代入即可求解的值,綜上,即可得到的值.【詳解】(1)由題意知,的一條漸近線方程為,即,所以到的一條漸近線的距離為,所以,又,解得,所以的方程為.(2)當直線的斜率不存在時,直線的方程為,易得,或,,所以;當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立,得,所以,解得,所以,,所以.綜上,.29.(2023上·山東泰安·高二統(tǒng)考期末)如圖,直線與拋物線相交于A,B兩點.(1)求線段AB的長;(2)證明:.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)聯(lián)立直線的方程和拋物線的方程,結(jié)合根與系數(shù)關(guān)系求得.(2)根據(jù)根與系數(shù)關(guān)系、向量數(shù)量積等知識證得結(jié)論成立.【詳解】(1)設(shè),,由,得.,,所以.(2)由(1)知:,,所以,所以,所以.30.(2023上·陜西西安·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的中心在原點,焦點,在坐標軸上,離心率為,且過點.(1)求雙曲線方程;(2)若點在雙曲線上,求證:;(3)在(2)的條件下,求的面積.【答案】(1)(2)證明見解析(3)6【分析】(1)首先根據(jù)離心率設(shè)出雙曲線方程,再代入點的坐標,即可求解;(2)首先將點代入雙曲線方程求,再根據(jù)斜率公式或是數(shù)量積公式,證明垂直;(3)根據(jù)(1)(2)的結(jié)果,代入面積公式,即可求解.【詳解】(1)因為,所以可設(shè)雙曲線方程為.因為過點,所以,即.所以雙曲線方程為,即(2)由(1)可知,雙曲線中,所以,不妨設(shè),分別為雙曲線的左右焦點,則,.方法一:,,因為點在雙曲線上,所以,,所以,所以,所以.方法二:因為,,所以.因為點在雙曲線上,所以,即,所以.
(3)的底邊長,的高,所以.31.(2023上·湖北·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線(,)的實軸長為2,直線為雙曲線C的一條漸近線.(1)求雙曲線的標準方程;(2)直線與雙曲線相交于不同兩點,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)依題意可得,再由雙曲線的漸近線求出,即可得解;(2)聯(lián)立直線與雙曲線方程,消去得到關(guān)于的方程,依題意可得,解得即可.【詳解】(1)由雙曲線可得漸近線方程為,∵實軸長為2,∴,即,∵直線為雙曲線的一條漸近線,∴,∴,故雙曲線的標準方程為;(2)解:雙曲線與直線聯(lián)立得,消去整理得,因為直線與雙曲線相交于不同兩點,所以有,解得且,即或或,所以的取值范圍為:.32.(2023上·江蘇蘇州·高二常熟中學??计谀┤鐖D,在平面直角坐標系中,直線與軸交于點,且與橢圓交于兩點,線段的中點恰在拋物線上.(1)求的取值范圍;(2)設(shè)是拋物線上一點,求的取值范圍,使得的面積存在最大值.【答案】(1);(2).【分析】(1)利用“設(shè)而不求法”表示出,代入拋物線,結(jié)合,求出的取值范圍;(2)表示出的面積,利用導數(shù)研究最值,求出的取值范圍.【詳解】(1)由直線與軸交于點,可得:.聯(lián)立,消去,可得:,所以,可得:由根與系數(shù)的關(guān)系可得:.設(shè),則.將代入拋物線,有,即,得:,代入①可得:,可得:,解得:.因為,所以.(2)由,則點到直線的距離為.因為,所以的面積為.將代入②式整理化簡可得:.令,記.則.要使的面積存在最大值,只需:由在上單調(diào)遞減,所以在上存在唯一極值點,所以,解得:因為點D在橢圓的上方,所以.由③④解得:.所以的取值范圍為.33.(2023上·貴州六盤水·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓:(),橢圓的中心到直線的距離是短半軸長,長軸長是焦距的倍.(1)求橢圓的方程;(2)設(shè),過點作斜率不為0的直線交橢圓于,兩點,,兩點在直線上且,,設(shè)直線、的斜率分別為,,試問:是否為定值?若是,求出該定值.若不是,請說明理由.【答案】(1)(2)是,【分析】(1)根據(jù)橢圓的幾何性
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