(圓夢高考數(shù)學)專題9.9 解析幾何(2021-2023年)真題訓練(含答案及解析)_第1頁
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試卷第=page1010頁,共=sectionpages1010頁專題9.9解析幾何一、單選題1.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)設(shè)F為拋物線的焦點,點A在C上,點,若,則(

)A.2 B. C.3 D.2.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)設(shè)B是橢圓的上頂點,點P在C上,則的最大值為(

)A. B. C. D.23.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(理)試題)已知是雙曲線C的兩個焦點,P為C上一點,且,則C的離心率為(

)A. B. C. D.4.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)點到雙曲線的一條漸近線的距離為(

)A. B. C. D.5.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)拋物線的焦點到直線的距離為,則(

)A.1 B.2 C. D.46.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓的離心率為,分別為C的左、右頂點,B為C的上頂點.若,則C的方程為(

)A. B. C. D.7.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)設(shè)橢圓的離心率分別為.若,則(

)A. B. C. D.8.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)設(shè)為橢圓的兩個焦點,點在上,若,則(

)A.1 B.2 C.4 D.59.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)已知橢圓的左、右焦點分別為,,直線與C交于A,B兩點,若面積是面積的2倍,則(

).A. B. C. D.10.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知雙曲線的離心率為,其中一條漸近線與圓交于A,B兩點,則(

)A. B. C. D.11.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知,是橢圓:的兩個焦點,點在上,則的最大值為(

)A.13 B.12 C.9 D.612.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)設(shè)是橢圓的上頂點,若上的任意一點都滿足,則的離心率的取值范圍是(

)A. B. C. D.13.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)過點與圓相切的兩條直線的夾角為,則(

)A.1 B. C. D.14.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)橢圓的左頂點為A,點P,Q均在C上,且關(guān)于y軸對稱.若直線的斜率之積為,則C的離心率為(

)A. B. C. D.15.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)己知橢圓,為兩個焦點,O為原點,P為橢圓上一點,,則(

)A. B. C. D.16.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)設(shè)A,B為雙曲線上兩點,下列四個點中,可為線段AB中點的是(

)A. B. C. D.17.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知實數(shù)滿足,則的最大值是(

)A. B.4 C. D.7二、多選題18.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知直線與圓,點,則下列說法正確的是(

)A.若點A在圓C上,則直線l與圓C相切 B.若點A在圓C內(nèi),則直線l與圓C相離C.若點A在圓C外,則直線l與圓C相離 D.若點A在直線l上,則直線l與圓C相切19.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知點在圓上,點、,則(

)A.點到直線的距離小于B.點到直線的距離大于C.當最小時,D.當最大時,20.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知O為坐標原點,點在拋物線上,過點的直線交C于P,Q兩點,則(

)A.C的準線為 B.直線AB與C相切C. D.21.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(理)真題)雙曲線C的兩個焦點為,以C的實軸為直徑的圓記為D,過作D的切線與C交于M,N兩點,且,則C的離心率為(

)A. B. C. D.22.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)已知O為坐標原點,過拋物線焦點F的直線與C交于A,B兩點,其中A在第一象限,點,若,則(

)A.直線的斜率為 B.C. D.23.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)設(shè)O為坐標原點,直線過拋物線的焦點,且與C交于M,N兩點,l為C的準線,則(

).A. B.C.以MN為直徑的圓與l相切 D.為等腰三角形三、填空題24.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知點在拋物線C:上,則A到C的準線的距離為______.25.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知為坐標原點,拋物線:()的焦點為,為上一點,與軸垂直,為軸上一點,且,若,則的準線方程為______.26.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)雙曲線的右焦點到直線的距離為________.27.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)已知為橢圓C:的兩個焦點,P,Q為C上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且,則四邊形的面積為________.28.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)已知雙曲線的一條漸近線為,則C的焦距為_________.29.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)若雙曲線的離心率為2,則此雙曲線的漸近線方程___________.30.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)過四點中的三點的一個圓的方程為____________.31.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)若雙曲線的漸近線與圓相切,則_________.32.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)設(shè)點M在直線上,點和均在上,則的方程為______________.33.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)記雙曲線的離心率為e,寫出滿足條件“直線與C無公共點”的e的一個值______________.34.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)設(shè)點,若直線關(guān)于對稱的直線與圓有公共點,則a的取值范圍是________.35.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)已知直線與交于A,B兩點,寫出滿足“面積為”的m的一個值______.36.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知函數(shù),函數(shù)的圖象在點和點的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點,則取值范圍是_______.37.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知橢圓,C的上頂點為A,兩個焦點為,,離心率為.過且垂直于的直線與C交于D,E兩點,,則的周長是________________.38.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)寫出與圓和都相切的一條直線的方程________________.39.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)已知直線l與橢圓在第一象限交于A,B兩點,l與x軸,y軸分別交于M,N兩點,且,則l的方程為___________.40.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)已知雙曲線的左、右焦點分別為.點在上,點在軸上,,則的離心率為________.四、解答題41.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)已知拋物線的焦點F到準線的距離為2.(1)求C的方程;(2)已知O為坐標原點,點P在C上,點Q滿足,求直線斜率的最大值.42.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知橢圓C的方程為,右焦點為,且離心率為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)M,N是橢圓C上的兩點,直線與曲線相切.證明:M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是.43.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓的離心率是,點在上.(1)求的方程;(2)過點的直線交于兩點,直線與軸的交點分別為,證明:線段的中點為定點.44.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)在平面直角坐標系中,已知點、,點的軌跡為.(1)求的方程;(2)設(shè)點在直線上,過的兩條直線分別交于、兩點和,兩點,且,求直線的斜率與直線的斜率之和.45.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知直線與拋物線交于兩點,且.(1)求;(2)設(shè)C的焦點為F,M,N為C上兩點,,求面積的最小值.46.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)拋物線C的頂點為坐標原點O.焦點在x軸上,直線l:交C于P,Q兩點,且.已知點,且與l相切.(1)求C,的方程;(2)設(shè)是C上的三個點,直線,均與相切.判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由.47.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)已知拋物線的焦點為,且與圓上點的距離的最小值為.(1)求;(2)若點在上,是的兩條切線,是切點,求面積的最大值.48.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)在直角坐標系中,點到軸的距離等于點到點的距離,記動點的軌跡為.(1)求的方程;(2)已知矩形有三個頂點在上,證明:矩形的周長大于.49.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知點在雙曲線上,直線l交C于P,Q兩點,直線的斜率之和為0.(1)求l的斜率;(2)若,求的面積.50.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓E的中心為坐標原點,對稱軸為x軸、y軸,且過兩點.(1)求E的方程;(2)設(shè)過點的直線交E于M,N兩點,過M且平行于x軸的直線與線段AB交于點T,點H滿足.證明:直線HN過定點.51.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)設(shè)拋物線的焦點為F,點,過F的直線交C于M,N兩點.當直線MD垂直于x軸時,.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線與C的另一個交點分別為A,B,記直線的傾斜角分別為.當取得最大值時,求直線AB的方程.52.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)已知雙曲線的右焦點為,漸近線方程為.(1)求C的方程;(2)過F的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點,點在C上,且.過P且斜率為的直線與過Q且斜率為的直線交于點M.從下面①②③中選取兩個作為條件,證明另外一個成立:①M在上;②;③.注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個解答計分.53.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)已知雙曲線C的中心為坐標原點,左焦點為,離心率為.(1)求C的方程;(2)記C的左、右頂點分別為,,過點的直線與C的左支交于M,N兩點,M在第二象限,直線與交于點P.證明:點在定直線上.

專題9.9解析幾何一、單選題1.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)設(shè)F為拋物線的焦點,點A在C上,點,若,則(

)A.2 B. C.3 D.【答案】B【分析】根據(jù)拋物線上的點到焦點和準線的距離相等,從而求得點的橫坐標,進而求得點坐標,即可得到答案.【詳解】由題意得,,則,即點到準線的距離為2,所以點的橫坐標為,不妨設(shè)點在軸上方,代入得,,所以.故選:B2.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)設(shè)B是橢圓的上頂點,點P在C上,則的最大值為(

)A. B. C. D.2【答案】A【分析】設(shè)點,由依題意可知,,,再根據(jù)兩點間的距離公式得到,然后消元,即可利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最大值.【詳解】設(shè)點,因為,,所以,而,所以當時,的最大值為.故選:A.【點睛】本題解題關(guān)鍵是熟悉橢圓的簡單幾何性質(zhì),由兩點間的距離公式,并利用消元思想以及二次函數(shù)的性質(zhì)即可解出.易錯點是容易誤認為短軸的相對端點是橢圓上到上定點B最遠的點,或者認為是橢圓的長軸的端點到短軸的端點距離最大,這些認識是錯誤的,要注意將距離的平方表示為二次函數(shù)后,自變量的取值范圍是一個閉區(qū)間,而不是全體實數(shù)上求最值..3.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(理)試題)已知是雙曲線C的兩個焦點,P為C上一點,且,則C的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)雙曲線的定義及條件,表示出,結(jié)合余弦定理可得答案.【詳解】因為,由雙曲線的定義可得,所以,;因為,由余弦定理可得,整理可得,所以,即.故選:A【點睛】關(guān)鍵點睛:雙曲線的定義是入手點,利用余弦定理建立間的等量關(guān)系是求解的關(guān)鍵.4.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)點到雙曲線的一條漸近線的距離為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】首先確定漸近線方程,然后利用點到直線距離公式求得點到一條漸近線的距離即可.【詳解】由題意可知,雙曲線的漸近線方程為:,即,結(jié)合對稱性,不妨考慮點到直線的距離:.故選:A.5.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)拋物線的焦點到直線的距離為,則(

)A.1 B.2 C. D.4【答案】B【分析】首先確定拋物線的焦點坐標,然后結(jié)合點到直線距離公式可得的值.【詳解】拋物線的焦點坐標為,其到直線的距離:,解得:(舍去).故選:B.6.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓的離心率為,分別為C的左、右頂點,B為C的上頂點.若,則C的方程為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)離心率及,解得關(guān)于的等量關(guān)系式,即可得解.【詳解】解:因為離心率,解得,,分別為C的左右頂點,則,B為上頂點,所以.所以,因為所以,將代入,解得,故橢圓的方程為.故選:B.7.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)設(shè)橢圓的離心率分別為.若,則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)給定的橢圓方程,結(jié)合離心率的意義列式計算作答.【詳解】由,得,因此,而,所以.故選:A8.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)設(shè)為橢圓的兩個焦點,點在上,若,則(

)A.1 B.2 C.4 D.5【答案】B【分析】方法一:根據(jù)焦點三角形面積公式求出的面積,即可解出;方法二:根據(jù)橢圓的定義以及勾股定理即可解出.【詳解】方法一:因為,所以,從而,所以.故選:B.方法二:因為,所以,由橢圓方程可知,,所以,又,平方得:,所以.故選:B.9.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)已知橢圓的左、右焦點分別為,,直線與C交于A,B兩點,若面積是面積的2倍,則(

).A. B. C. D.【答案】C【分析】首先聯(lián)立直線方程與橢圓方程,利用,求出范圍,再根據(jù)三角形面積比得到關(guān)于的方程,解出即可.【詳解】將直線與橢圓聯(lián)立,消去可得,因為直線與橢圓相交于點,則,解得,設(shè)到的距離到距離,易知,則,,,解得或(舍去),故選:C.10.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知雙曲線的離心率為,其中一條漸近線與圓交于A,B兩點,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)離心率得出雙曲線漸近線方程,再由圓心到直線的距離及圓半徑可求弦長.【詳解】由,則,解得,所以雙曲線的一條漸近線不妨取,則圓心到漸近線的距離,所以弦長.故選:D11.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知,是橢圓:的兩個焦點,點在上,則的最大值為(

)A.13 B.12 C.9 D.6【答案】C【分析】本題通過利用橢圓定義得到,借助基本不等式即可得到答案.【詳解】由題,,則,所以(當且僅當時,等號成立).故選:C.【點睛】12.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)設(shè)是橢圓的上頂點,若上的任意一點都滿足,則的離心率的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),由,根據(jù)兩點間的距離公式表示出,分類討論求出的最大值,再構(gòu)建齊次不等式,解出即可.【詳解】設(shè),由,因為,,所以,因為,當,即時,,即,符合題意,由可得,即;當,即時,,即,化簡得,,顯然該不等式不成立.故選:C.【點睛】本題解題關(guān)鍵是如何求出的最大值,利用二次函數(shù)求指定區(qū)間上的最值,要根據(jù)定義域討論函數(shù)的單調(diào)性從而確定最值.13.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)過點與圓相切的兩條直線的夾角為,則(

)A.1 B. C. D.【答案】B【分析】方法一:根據(jù)切線的性質(zhì)求切線長,結(jié)合倍角公式運算求解;方法二:根據(jù)切線的性質(zhì)求切線長,結(jié)合余弦定理運算求解;方法三:根據(jù)切線結(jié)合點到直線的距離公式可得,利用韋達定理結(jié)合夾角公式運算求解.【詳解】方法一:因為,即,可得圓心,半徑,過點作圓C的切線,切點為,因為,則,可得,則,,即為鈍角,所以;法二:圓的圓心,半徑,過點作圓C的切線,切點為,連接,可得,則,因為且,則,即,解得,即為鈍角,則,且為銳角,所以;方法三:圓的圓心,半徑,若切線斜率不存在,則切線方程為,則圓心到切點的距離,不合題意;若切線斜率存在,設(shè)切線方程為,即,則,整理得,且設(shè)兩切線斜率分別為,則,可得,所以,即,可得,則,且,則,解得.故選:B.

14.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)橢圓的左頂點為A,點P,Q均在C上,且關(guān)于y軸對稱.若直線的斜率之積為,則C的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),則,根據(jù)斜率公式結(jié)合題意可得,再根據(jù),將用表示,整理,再結(jié)合離心率公式即可得解.【詳解】[方法一]:設(shè)而不求設(shè),則則由得:,由,得,所以,即,所以橢圓的離心率,故選A.[方法二]:第三定義設(shè)右端點為B,連接PB,由橢圓的對稱性知:故,由橢圓第三定義得:,故所以橢圓的離心率,故選A.15.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)己知橢圓,為兩個焦點,O為原點,P為橢圓上一點,,則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】方法一:根據(jù)焦點三角形面積公式求出的面積,即可得到點的坐標,從而得出的值;方法二:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,再結(jié)合中線的向量公式以及數(shù)量積即可求出;方法三:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,即可根據(jù)中線定理求出.【詳解】方法一:設(shè),所以,由,解得:,由橢圓方程可知,,所以,,解得:,即,因此.故選:B.方法二:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,而,所以,即.故選:B.方法三:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,由中線定理可知,,易知,解得:.故選:B.【點睛】本題根據(jù)求解的目標可以選擇利用橢圓中的二級結(jié)論焦點三角形的面積公式快速解出,也可以常規(guī)利用定義結(jié)合余弦定理,以及向量的數(shù)量積解決中線問題的方式解決,還可以直接用中線定理解決,難度不是很大.16.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)設(shè)A,B為雙曲線上兩點,下列四個點中,可為線段AB中點的是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)點差法分析可得,對于A、B、D:通過聯(lián)立方程判斷交點個數(shù),逐項分析判斷;對于C:結(jié)合雙曲線的漸近線分析判斷.【詳解】設(shè),則的中點,可得,因為在雙曲線上,則,兩式相減得,所以.對于選項A:可得,則,聯(lián)立方程,消去y得,此時,所以直線AB與雙曲線沒有交點,故A錯誤;對于選項B:可得,則,聯(lián)立方程,消去y得,此時,所以直線AB與雙曲線沒有交點,故B錯誤;對于選項C:可得,則由雙曲線方程可得,則為雙曲線的漸近線,所以直線AB與雙曲線沒有交點,故C錯誤;對于選項D:,則,聯(lián)立方程,消去y得,此時,故直線AB與雙曲線有交兩個交點,故D正確;故選:D.17.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知實數(shù)滿足,則的最大值是(

)A. B.4 C. D.7【答案】C【分析】法一:令,利用判別式法即可;法二:通過整理得,利用三角換元法即可,法三:整理出圓的方程,設(shè),利用圓心到直線的距離小于等于半徑即可.【詳解】法一:令,則,代入原式化簡得,因為存在實數(shù),則,即,化簡得,解得,故的最大值是,法二:,整理得,令,,其中,則,,所以,則,即時,取得最大值,法三:由可得,設(shè),則圓心到直線的距離,解得故選:C.二、多選題18.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知直線與圓,點,則下列說法正確的是(

)A.若點A在圓C上,則直線l與圓C相切 B.若點A在圓C內(nèi),則直線l與圓C相離C.若點A在圓C外,則直線l與圓C相離 D.若點A在直線l上,則直線l與圓C相切【答案】ABD【分析】轉(zhuǎn)化點與圓、點與直線的位置關(guān)系為的大小關(guān)系,結(jié)合點到直線的距離及直線與圓的位置關(guān)系即可得解.【詳解】圓心到直線l的距離,若點在圓C上,則,所以,則直線l與圓C相切,故A正確;若點在圓C內(nèi),則,所以,則直線l與圓C相離,故B正確;若點在圓C外,則,所以,則直線l與圓C相交,故C錯誤;若點在直線l上,則即,所以,直線l與圓C相切,故D正確.故選:ABD.19.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知點在圓上,點、,則(

)A.點到直線的距離小于B.點到直線的距離大于C.當最小時,D.當最大時,【答案】ACD【分析】計算出圓心到直線的距離,可得出點到直線的距離的取值范圍,可判斷AB選項的正誤;分析可知,當最大或最小時,與圓相切,利用勾股定理可判斷CD選項的正誤.【詳解】圓的圓心為,半徑為,直線的方程為,即,圓心到直線的距離為,所以,點到直線的距離的最小值為,最大值為,A選項正確,B選項錯誤;如下圖所示:當最大或最小時,與圓相切,連接、,可知,,,由勾股定理可得,CD選項正確.故選:ACD.【點睛】結(jié)論點睛:若直線與半徑為的圓相離,圓心到直線的距離為,則圓上一點到直線的距離的取值范圍是.20.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知O為坐標原點,點在拋物線上,過點的直線交C于P,Q兩點,則(

)A.C的準線為 B.直線AB與C相切C. D.【答案】BCD【分析】求出拋物線方程可判斷A,聯(lián)立AB與拋物線的方程求交點可判斷B,利用距離公式及弦長公式可判斷C、D.【詳解】將點的代入拋物線方程得,所以拋物線方程為,故準線方程為,A錯誤;,所以直線的方程為,聯(lián)立,可得,解得,故B正確;設(shè)過的直線為,若直線與軸重合,則直線與拋物線只有一個交點,所以,直線的斜率存在,設(shè)其方程為,,聯(lián)立,得,所以,所以或,,又,,所以,故C正確;因為,,所以,而,故D正確.故選:BCD21.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(理)真題)雙曲線C的兩個焦點為,以C的實軸為直徑的圓記為D,過作D的切線與C交于M,N兩點,且,則C的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】AC【分析】依題意不妨設(shè)雙曲線焦點在軸,設(shè)過作圓的切線切點為,利用正弦定理結(jié)合三角變換、雙曲線的定義得到或,即可得解,注意就在雙支上還是在單支上分類討論.【詳解】[方法一]:幾何法,雙曲線定義的應(yīng)用情況一

M、N在雙曲線的同一支,依題意不妨設(shè)雙曲線焦點在軸,設(shè)過作圓的切線切點為B,所以,因為,所以在雙曲線的左支,,,,設(shè),由即,則,選A情況二若M、N在雙曲線的兩支,因為,所以在雙曲線的右支,所以,,,設(shè),由,即,則,所以,即,所以雙曲線的離心率選C[方法二]:答案回代法特值雙曲線,過且與圓相切的一條直線為,兩交點都在左支,,,則,特值雙曲線,過且與圓相切的一條直線為,兩交點在左右兩支,在右支,,,則,[方法三]:依題意不妨設(shè)雙曲線焦點在軸,設(shè)過作圓的切線切點為,若分別在左右支,因為,且,所以在雙曲線的右支,又,,,設(shè),,在中,有,故即,所以,而,,,故,代入整理得到,即,所以雙曲線的離心率若均在左支上,同理有,其中為鈍角,故,故即,代入,,,整理得到:,故,故,故選:AC.22.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)已知O為坐標原點,過拋物線焦點F的直線與C交于A,B兩點,其中A在第一象限,點,若,則(

)A.直線的斜率為 B.C. D.【答案】ACD【分析】由及拋物線方程求得,再由斜率公式即可判斷A選項;表示出直線的方程,聯(lián)立拋物線求得,即可求出判斷B選項;由拋物線的定義求出即可判斷C選項;由,求得,為鈍角即可判斷D選項.【詳解】對于A,易得,由可得點在的垂直平分線上,則點橫坐標為,代入拋物線可得,則,則直線的斜率為,A正確;對于B,由斜率為可得直線的方程為,聯(lián)立拋物線方程得,設(shè),則,則,代入拋物線得,解得,則,則,B錯誤;對于C,由拋物線定義知:,C正確;對于D,,則為鈍角,又,則為鈍角,又,則,D正確.故選:ACD.23.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)設(shè)O為坐標原點,直線過拋物線的焦點,且與C交于M,N兩點,l為C的準線,則(

).A. B.C.以MN為直徑的圓與l相切 D.為等腰三角形【答案】AC【分析】先求得焦點坐標,從而求得,根據(jù)弦長公式求得,根據(jù)圓與等腰三角形的知識確定正確答案.【詳解】A選項:直線過點,所以拋物線的焦點,所以,則A選項正確,且拋物線的方程為.B選項:設(shè),由消去并化簡得,解得,所以,B選項錯誤.C選項:設(shè)的中點為,到直線的距離分別為,因為,即到直線的距離等于的一半,所以以為直徑的圓與直線相切,C選項正確.D選項:直線,即,到直線的距離為,所以三角形的面積為,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D選項錯誤.故選:AC.

三、填空題24.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知點在拋物線C:上,則A到C的準線的距離為______.【答案】【分析】由題意首先求得拋物線的標準方程,然后由拋物線方程可得拋物線的準線方程為,最后利用點的坐標和準線方程計算點到的準線的距離即可.【詳解】由題意可得:,則,拋物線的方程為,準線方程為,點到的準線的距離為.故答案為:.25.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)已知為坐標原點,拋物線:()的焦點為,為上一點,與軸垂直,為軸上一點,且,若,則的準線方程為______.【答案】【分析】先用坐標表示,再根據(jù)向量垂直坐標表示列方程,解得,即得結(jié)果.【詳解】拋物線:()的焦點,∵P為上一點,與軸垂直,所以P的橫坐標為,代入拋物線方程求得P的縱坐標為,不妨設(shè),因為Q為軸上一點,且,所以Q在F的右側(cè),又,因為,所以,,所以的準線方程為故答案為:.【點睛】利用向量數(shù)量積處理垂直關(guān)系是本題關(guān)鍵.26.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)雙曲線的右焦點到直線的距離為________.【答案】【分析】先求出右焦點坐標,再利用點到直線的距離公式求解.【詳解】由已知,,所以雙曲線的右焦點為,所以右焦點到直線的距離為.故答案為:27.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)已知為橢圓C:的兩個焦點,P,Q為C上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且,則四邊形的面積為________.【答案】【分析】根據(jù)已知可得,設(shè),利用勾股定理結(jié)合,求出,四邊形面積等于,即可求解.【詳解】因為為上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且,所以四邊形為矩形,設(shè),則,所以,,即四邊形面積等于.故答案為:.28.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)已知雙曲線的一條漸近線為,則C的焦距為_________.【答案】4【分析】將漸近線方程化成斜截式,得出的關(guān)系,再結(jié)合雙曲線中對應(yīng)關(guān)系,聯(lián)立求解,再由關(guān)系式求得,即可求解.【詳解】由漸近線方程化簡得,即,同時平方得,又雙曲線中,故,解得(舍去),,故焦距.故答案為:4.【點睛】本題為基礎(chǔ)題,考查由漸近線求解雙曲線中參數(shù),焦距,正確計算并聯(lián)立關(guān)系式求解是關(guān)鍵.29.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)若雙曲線的離心率為2,則此雙曲線的漸近線方程___________.【答案】【分析】根據(jù)離心率得出,結(jié)合得出關(guān)系,即可求出雙曲線的漸近線方程.【詳解】解:由題可知,離心率,即,又,即,則,故此雙曲線的漸近線方程為.故答案為:.30.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)過四點中的三點的一個圓的方程為____________.【答案】或或或.【分析】方法一:設(shè)圓的方程為,根據(jù)所選點的坐標,得到方程組,解得即可;【詳解】[方法一]:圓的一般方程依題意設(shè)圓的方程為,(1)若過,,,則,解得,所以圓的方程為,即;(2)若過,,,則,解得,所以圓的方程為,即;(3)若過,,,則,解得,所以圓的方程為,即;(4)若過,,,則,解得,所以圓的方程為,即;故答案為:或或或.[方法二]:【最優(yōu)解】圓的標準方程(三點中的兩條中垂線的交點為圓心)設(shè)(1)若圓過三點,圓心在直線,設(shè)圓心坐標為,則,所以圓的方程為;(2)若圓過三點,設(shè)圓心坐標為,則,所以圓的方程為;(3)若圓過三點,則線段的中垂線方程為,線段的中垂線方程為,聯(lián)立得,所以圓的方程為;(4)若圓過三點,則線段的中垂線方程為,線段中垂線方程為,聯(lián)立得,所以圓的方程為.故答案為:或或或.【整體點評】方法一;利用圓過三個點,設(shè)圓的一般方程,解三元一次方程組,思想簡單,運算稍繁;方法二;利用圓的幾何性質(zhì),先求出圓心再求半徑,運算稍簡潔,是該題的最優(yōu)解.31.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(理)真題)若雙曲線的漸近線與圓相切,則_________.【答案】【分析】首先求出雙曲線的漸近線方程,再將圓的方程化為標準式,即可得到圓心坐標與半徑,依題意圓心到直線的距離等于圓的半徑,即可得到方程,解得即可.【詳解】解:雙曲線的漸近線為,即,不妨取,圓,即,所以圓心為,半徑,依題意圓心到漸近線的距離,解得或(舍去).故答案為:.32.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)設(shè)點M在直線上,點和均在上,則的方程為______________.【答案】【分析】設(shè)出點M的坐標,利用和均在上,求得圓心及半徑,即可得圓的方程.【詳解】[方法一]:三點共圓∵點M在直線上,∴設(shè)點M為,又因為點和均在上,∴點M到兩點的距離相等且為半徑R,∴,,解得,∴,,的方程為.故答案為:[方法二]:圓的幾何性質(zhì)由題可知,M是以(3,0)和(0,1)為端點的線段垂直平分線y=3x-4與直線的交點(1,-1).,的方程為.故答案為:33.(2022年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)記雙曲線的離心率為e,寫出滿足條件“直線與C無公共點”的e的一個值______________.【答案】2(滿足皆可)【分析】根據(jù)題干信息,只需雙曲線漸近線中即可求得滿足要求的e值.【詳解】解:,所以C的漸近線方程為,結(jié)合漸近線的特點,只需,即,可滿足條件“直線與C無公共點”所以,又因為,所以,故答案為:2(滿足皆可)34.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)設(shè)點,若直線關(guān)于對稱的直線與圓有公共點,則a的取值范圍是________.【答案】【分析】首先求出點關(guān)于對稱點的坐標,即可得到直線的方程,根據(jù)圓心到直線的距離小于等于半徑得到不等式,解得即可;【詳解】解:關(guān)于對稱的點的坐標為,在直線上,所以所在直線即為直線,所以直線為,即;圓,圓心,半徑,依題意圓心到直線的距離,即,解得,即;故答案為:35.(2023年新課標全國Ⅱ卷數(shù)學真題)已知直線與交于A,B兩點,寫出滿足“面積為”的m的一個值______.【答案】(中任意一個皆可以)【分析】根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系,求出弦長,以及點到直線的距離,結(jié)合面積公式即可解出.【詳解】設(shè)點到直線的距離為,由弦長公式得,所以,解得:或,由,所以或,解得:或.故答案為:(中任意一個皆可以).36.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知函數(shù),函數(shù)的圖象在點和點的兩條切線互相垂直,且分別交y軸于M,N兩點,則取值范圍是_______.【答案】【分析】結(jié)合導數(shù)的幾何意義可得,結(jié)合直線方程及兩點間距離公式可得,,化簡即可得解.【詳解】由題意,,則,所以點和點,,所以,所以,所以,同理,所以.故答案為:【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵是利用導數(shù)的幾何意義轉(zhuǎn)化條件,消去一個變量后,運算即可得解.37.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知橢圓,C的上頂點為A,兩個焦點為,,離心率為.過且垂直于的直線與C交于D,E兩點,,則的周長是________________.【答案】13【分析】利用離心率得到橢圓的方程為,根據(jù)離心率得到直線的斜率,進而利用直線的垂直關(guān)系得到直線的斜率,寫出直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,利用弦長公式求得,得,根據(jù)對稱性將的周長轉(zhuǎn)化為的周長,利用橢圓的定義得到周長為.【詳解】∵橢圓的離心率為,∴,∴,∴橢圓的方程為,不妨設(shè)左焦點為,右焦點為,如圖所示,∵,∴,∴為正三角形,∵過且垂直于的直線與C交于D,E兩點,為線段的垂直平分線,∴直線的斜率為,斜率倒數(shù)為,直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,判別式,∴,∴,得,∵為線段的垂直平分線,根據(jù)對稱性,,∴的周長等于的周長,利用橢圓的定義得到周長為.故答案為:13.38.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)寫出與圓和都相切的一條直線的方程________________.【答案】或或【分析】先判斷兩圓位置關(guān)系,分情況討論即可.【詳解】[方法一]:顯然直線的斜率不為0,不妨設(shè)直線方程為,于是,故①,于是或,再結(jié)合①解得或或,所以直線方程有三條,分別為,,填一條即可[方法二]:設(shè)圓的圓心,半徑為,圓的圓心,半徑,則,因此兩圓外切,由圖像可知,共有三條直線符合條件,顯然符合題意;又由方程和相減可得方程,即為過兩圓公共切點的切線方程,又易知兩圓圓心所在直線OC的方程為,直線OC與直線的交點為,設(shè)過該點的直線為,則,解得,從而該切線的方程為填一條即可[方法三]:圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,兩圓圓心距為,等于兩圓半徑之和,故兩圓外切,如圖,當切線為l時,因為,所以,設(shè)方程為O到l的距離,解得,所以l的方程為,當切線為m時,設(shè)直線方程為,其中,,由題意,解得,當切線為n時,易知切線方程為,故答案為:或或.39.(2022年新高考全國II卷數(shù)學真題)已知直線l與橢圓在第一象限交于A,B兩點,l與x軸,y軸分別交于M,N兩點,且,則l的方程為___________.【答案】【分析】令的中點為,設(shè),,利用點差法得到,設(shè)直線,,,求出、的坐標,再根據(jù)求出、,即可得解;【詳解】[方法一]:弦中點問題:點差法令的中點為,設(shè),,利用點差法得到,設(shè)直線,,,求出、的坐標,再根據(jù)求出、,即可得解;解:令的中點為,因為,所以,設(shè),,則,,所以,即所以,即,設(shè)直線,,,令得,令得,即,,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直線,即;故答案為:[方法二]:直線與圓錐曲線相交的常規(guī)方法解:由題意知,點既為線段的中點又是線段MN的中點,設(shè),,設(shè)直線,,,則,,,因為,所以聯(lián)立直線AB與橢圓方程得消掉y得其中,∴AB中點E的橫坐標,又,∴∵,,∴,又,解得m=2所以直線,即40.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)已知雙曲線的左、右焦點分別為.點在上,點在軸上,,則的離心率為________.【答案】/【分析】方法一:利用雙曲線的定義與向量數(shù)積的幾何意義得到關(guān)于的表達式,從而利用勾股定理求得,進而利用余弦定理得到的齊次方程,從而得解.方法二:依題意設(shè)出各點坐標,從而由向量坐標運算求得,,將點代入雙曲線得到關(guān)于的齊次方程,從而得解;【詳解】方法一:依題意,設(shè),則,在中,,則,故或(舍去),所以,,則,故,所以在中,,整理得,故.方法二:依題意,得,令,因為,所以,則,又,所以,則,又點在上,則,整理得,則,所以,即,整理得,則,解得或,又,所以或(舍去),故.故答案為:.【點睛】關(guān)鍵點睛:雙曲線過焦點的三角形的解決關(guān)鍵是充分利用雙曲線的定義,結(jié)合勾股定理與余弦定理得到關(guān)于的齊次方程,從而得解.四、解答題41.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(文)試題)已知拋物線的焦點F到準線的距離為2.(1)求C的方程;(2)已知O為坐標原點,點P在C上,點Q滿足,求直線斜率的最大值.【答案】(1);(2)最大值為.【分析】(1)由拋物線焦點與準線的距離即可得解;(2)設(shè),由平面向量的知識可得,進而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【詳解】(1)拋物線的焦點,準線方程為,由題意,該拋物線焦點到準線的距離為,所以該拋物線的方程為;(2)[方法一]:軌跡方程+基本不等式法設(shè),則,所以,由在拋物線上可得,即,據(jù)此整理可得點的軌跡方程為,所以直線的斜率,當時,;當時,,當時,因為,此時,當且僅當,即時,等號成立;當時,;綜上,直線的斜率的最大值為.[方法二]:【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法同方法一得到點Q的軌跡方程為.設(shè)直線的方程為,則當直線與拋物線相切時,其斜率k取到最值.聯(lián)立得,其判別式,解得,所以直線斜率的最大值為.[方法三]:軌跡方程+換元求最值法同方法一得點Q的軌跡方程為.設(shè)直線的斜率為k,則.令,則的對稱軸為,所以.故直線斜率的最大值為.[方法四]:參數(shù)+基本不等式法由題可設(shè).因為,所以.于是,所以則直線的斜率為.當且僅當,即時等號成立,所以直線斜率的最大值為.【整體點評】方法一根據(jù)向量關(guān)系,利用代點法求得Q的軌跡方程,得到直線OQ的斜率關(guān)于的表達式,然后利用分類討論,結(jié)合基本不等式求得最大值;方法二同方法一得到點Q的軌跡方程,然后利用數(shù)形結(jié)合法,利用判別式求得直線OQ的斜率的最大值,為最優(yōu)解;方法三同方法一求得Q的軌跡方程,得到直線的斜率k的平方關(guān)于的表達式,利用換元方法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求得最大值,進而得到直線斜率的最大值;方法四利用參數(shù)法,由題可設(shè),求得x,y關(guān)于的參數(shù)表達式,得到直線的斜率關(guān)于的表達式,結(jié)合使用基本不等式,求得直線斜率的最大值.42.(2021年全國新高考II卷數(shù)學試題)已知橢圓C的方程為,右焦點為,且離心率為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)M,N是橢圓C上的兩點,直線與曲線相切.證明:M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是.【答案】(1);(2)證明見解析.【分析】(1)由離心率公式可得,進而可得,即可得解;(2)必要性:由三點共線及直線與圓相切可得直線方程,聯(lián)立直線與橢圓方程可證;充分性:設(shè)直線,由直線與圓相切得,聯(lián)立直線與橢圓方程結(jié)合弦長公式可得,進而可得,即可得解.【詳解】(1)由題意,橢圓半焦距且,所以,又,所以橢圓方程為;(2)由(1)得,曲線為,當直線的斜率不存在時,直線,不合題意;當直線的斜率存在時,設(shè),必要性:若M,N,F(xiàn)三點共線,可設(shè)直線即,由直線與曲線相切可得,解得,聯(lián)立可得,所以,所以,所以必要性成立;充分性:設(shè)直線即,由直線與曲線相切可得,所以,聯(lián)立可得,所以,所以,化簡得,所以,所以或,所以直線或,所以直線過點,M,N,F(xiàn)三點共線,充分性成立;所以M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是.【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵是直線方程與橢圓方程聯(lián)立及韋達定理的應(yīng)用,注意運算的準確性是解題的重中之重.43.(2023年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓的離心率是,點在上.(1)求的方程;(2)過點的直線交于兩點,直線與軸的交點分別為,證明:線段的中點為定點.【答案】(1)(2)證明見詳解【分析】(1)根據(jù)題意列式求解,進而可得結(jié)果;(2)設(shè)直線的方程,進而可求點的坐標,結(jié)合韋達定理驗證為定值即可.【詳解】(1)由題意可得,解得,所以橢圓方程為.(2)由題意可知:直線的斜率存在,設(shè),聯(lián)立方程,消去y得:,則,解得,可得,因為,則直線,令,解得,即,同理可得,則,所以線段的中點是定點.

【點睛】方法點睛:求解定值問題的三個步驟(1)由特例得出一個值,此值一般就是定值;(2)證明定值,有時可直接證明定值,有時將問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)式,可證明該代數(shù)式與參數(shù)(某些變量)無關(guān);也可令系數(shù)等于零,得出定值;(3)得出結(jié)論.44.(2021年全國新高考I卷數(shù)學試題)在平面直角坐標系中,已知點、,點的軌跡為.(1)求的方程;(2)設(shè)點在直線上,過的兩條直線分別交于、兩點和,兩點,且,求直線的斜率與直線的斜率之和.【答案】(1);(2).【分析】(1)利用雙曲線的定義可知軌跡是以點、為左、右焦點雙曲線的右支,求出、的值,即可得出軌跡的方程;(2)方法一:設(shè)出點的坐標和直線方程,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,結(jié)合韋達定理求得直線的斜率,最后化簡計算可得的值.【詳解】(1)因為,所以,軌跡是以點、為左、右焦點的雙曲線的右支,設(shè)軌跡的方程為,則,可得,,所以,軌跡的方程為.(2)[方法一]【最優(yōu)解】:直線方程與雙曲線方程聯(lián)立如圖所示,設(shè),設(shè)直線的方程為.

聯(lián)立,化簡得.則.故.則.設(shè)的方程為,同理.因為,所以,化簡得,所以,即.因為,所以.[方法二]:參數(shù)方程法設(shè).設(shè)直線的傾斜角為,則其參數(shù)方程為,聯(lián)立直線方程與曲線C的方程,可得,整理得.設(shè),由根與系數(shù)的關(guān)系得.設(shè)直線的傾斜角為,,同理可得由,得.因為,所以.由題意分析知.所以,故直線的斜率與直線的斜率之和為0.[方法三]:利用圓冪定理因為,由圓冪定理知A,B,P,Q四點共圓.設(shè),直線的方程為,直線的方程為,則二次曲線.又由,得過A,B,P,Q四點的二次曲線系方程為:,整理可得:,其中.由于A,B,P,Q四點共圓,則xy項的系數(shù)為0,即.【整體點評】(2)方法一:直線方程與二次曲線的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達定理處理圓錐曲線問題是最經(jīng)典的方法,它體現(xiàn)了解析幾何的特征,是該題的通性通法,也是最優(yōu)解;方法二:參數(shù)方程的使用充分利用了參數(shù)的幾何意義,要求解題過程中對參數(shù)有深刻的理解,并能夠靈活的應(yīng)用到題目中.方法三:圓冪定理的應(yīng)用更多的提現(xiàn)了幾何的思想,二次曲線系的應(yīng)用使得計算更為簡單.45.(2023年高考全國甲卷數(shù)學(文)真題)已知直線與拋物線交于兩點,且.(1)求;(2)設(shè)C的焦點為F,M,N為C上兩點,,求面積的最小值.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用直線與拋物線的位置關(guān)系,聯(lián)立直線和拋物線方程求出弦長即可得出;(2)設(shè)直線:,利用,找到的關(guān)系,以及的面積表達式,再結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)即可求出其最小值.【詳解】(1)設(shè),由可得,,所以,所以,即,因為,解得:.(2)因為,顯然直線的斜率不可能為零,設(shè)直線:,,由可得,,所以,,,因為,所以,即,亦即,將代入得,,,所以,且,解得或.設(shè)點到直線的距離為,所以,,所以的面積,而或,所以,當時,的面積.【點睛】本題解題關(guān)鍵是根據(jù)向量的數(shù)量積為零找到的關(guān)系,一是為了減元,二是通過相互的制約關(guān)系找到各自的范圍,為得到的三角形面積公式提供定義域支持,從而求出面積的最小值.46.(2021年全國高考甲卷數(shù)學(文)試題)拋物線C的頂點為坐標原點O.焦點在x軸上,直線l:交C于P,Q兩點,且.已知點,且與l相切.(1)求C,的方程;(2)設(shè)是C上的三個點,直線,均與相切.判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由.【答案】(1)拋物線,方程為;(2)相切,理由見解析【分析】(1)根據(jù)已知拋物線與相交,可得出拋物線開口向右,設(shè)出標準方程,再利用對稱性設(shè)出坐標,由,即可求出;由圓與直線相切,求出半徑,即可得出結(jié)論;(2)方法一:先考慮斜率不存在,根據(jù)對稱性,即可得出結(jié)論;若斜率存在,由三點在拋物線上,將直線斜率分別用縱坐標表示,再由與圓相切,得出與的關(guān)系,最后求出點到直線的距離,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)依題意設(shè)拋物線,,所以拋物線的方程為,與相切,所以半徑為,所以的方程為;(2)[方法一]:設(shè)若斜率不存在,則方程為或,若方程為,根據(jù)對稱性不妨設(shè),則過與圓相切的另一條直線方程為,此時該直線與拋物線只有一個交點,即不存在,不合題意;若方程為,根據(jù)對稱性不妨設(shè)則過與圓相切的直線為,又,,此時直線關(guān)于軸對稱,所以直線與圓相切;若直線斜率均存在,則,所以直線方程為,整理得,同理直線的方程為,直線的方程為,與圓相切,整理得,與圓相切,同理所以為方程的兩根,,到直線的距離為:,所以直線與圓相切;綜上若直線與圓相切,則直線與圓相切.[方法二]【最優(yōu)解】:設(shè).當時,同解法1.當時,直線的方程為,即.由直線與相切得,化簡得,同理,由直線與相切得.因為方程同時經(jīng)過點,所以的直線方程為,點M到直線距離為.所以直線與相切.綜上所述,若直線與相切,則直線與相切.【整體點評】第二問關(guān)鍵點:過拋物線上的兩點直線斜率只需用其縱坐標(或橫坐標)表示,將問題轉(zhuǎn)化為只與縱坐標(或橫坐標)有關(guān);法一是要充分利用的對稱性,抽象出與關(guān)系,把的關(guān)系轉(zhuǎn)化為用表示,法二是利用相切等條件得到的直線方程為,利用點到直線距離進行證明,方法二更為簡單,開拓學生思路47.(2021年全國高考乙卷數(shù)學(理)試題)已知拋物線的焦點為,且與圓上點的距離的最小值為.(1)求;(2)若點在上,是的兩條切線,是切點,求面積的最大值.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據(jù)圓的幾何性質(zhì)可得出關(guān)于的等式,即可解出的值;(2)設(shè)點、、,利用導數(shù)求出直線、,進一步可求得直線的方程,將直線的方程與拋物線的方程聯(lián)立,求出以及點到直線的距離,利用三角形的面積公式結(jié)合二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得面積的最大值.【詳解】(1)[方法一]:利用二次函數(shù)性質(zhì)求最小值由題意知,,設(shè)圓M上的點,則.所以.從而有.因為,所以當時,.又,解之得,因此.[方法二]【最優(yōu)解】:利用圓的幾何意義求最小值拋物線的焦點為,,所以,與圓上點的距離的最小值為,解得;(2)[方法一]:切點弦方程+韋達定義判別式求弦長求面積法拋物線的方程為,即,對該函數(shù)求導得,設(shè)點、、,直線的方程為,即,即,同理可知,直線的方程為,由于點為這兩條直線的公共點,則,所以,點A、的坐標滿足方程,所以,直線的方程為,聯(lián)立,可得,由韋達定理可得,,所以,,點到直線的距離為,所以,,,由已知可得,所以,當時,的面積取最大值.[方法二]【最優(yōu)解】:切點弦法+分割轉(zhuǎn)化求面積+三角換元求最值同方法一得到.過P作y軸的平行線交于Q,則..P點在圓M上,則.故當時的面積最大,最大值為.[方法三]:直接設(shè)直線AB方程法設(shè)切點A,B的坐標分別為,.設(shè),聯(lián)立和拋物線C的方程得整理得.判別式,即,且.拋物線C的方程為,即,有.則,整理得,同理可得.聯(lián)立方程可得點P的坐標為,即.將點P的坐標代入圓M的方程,得,整理得.由弦長公式得.點P到直線的距離為.所以,其中,即.當時,.48.(2023年新課標全國Ⅰ卷數(shù)學真題)在直角坐標系中,點到軸的距離等于點到點的距離,記動點的軌跡為.(1)求的方程;(2)已知矩形有三個頂點在上,證明:矩形的周長大于.【答案】(1)(2)見解析【分析】(1)設(shè),根據(jù)題意列出方程,化簡即可;(2)法一:設(shè)矩形的三個頂點,且,分別令,,且,利用放縮法得,設(shè)函數(shù),利用導數(shù)求出其最小值,則得的最小值,再排除邊界值即可.法二:設(shè)直線的方程為,將其與拋物線方程聯(lián)立,再利用弦長公式和放縮法得,利用換元法和求導即可求出周長最值,再排除邊界值即可.法三:利用平移坐標系法,再設(shè)點,利用三角換元再對角度分類討論,結(jié)合基本不等式即可證明.【詳解】(1)設(shè),則,兩邊同平方化簡得,故.(2)法一:設(shè)矩形的三個頂點在上,且,易知矩形四條邊所在直線的斜率均存在,且不為0,

則,令,同理令,且,則,設(shè)矩形周長為,由對稱性不妨設(shè),,則.,易知則令,令,解得,當時,,此時單調(diào)遞減,當,,此時單調(diào)遞增,則,故,即.當時,,且,即時等號成立,矛盾,故,得證.法二:不妨設(shè)在上,且,

依題意可設(shè),易知直線,的斜率均存在且不為0,則設(shè),的斜率分別為和,由對稱性,不妨設(shè),直線的方程為,則聯(lián)立得,,則則,同理,令,則,設(shè),則,令,解得,當時,,此時單調(diào)遞減,當,,此時單調(diào)遞增,則,,但,此處取等條件為,與最終取等時不一致,故.法三:為了計算方便,我們將拋物線向下移動個單位得拋物線,矩形變換為矩形,則問題等價于矩形的周長大于.設(shè),根據(jù)對稱性不妨設(shè).則,由于,則.由于,且介于之間,則.令,,則,從而故①當時,②當時,由于,從而,從而又,故,由此,當且僅當時等號成立,故,故矩形周長大于.

.【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的第二個的關(guān)鍵是通過放縮得,同時為了簡便運算,對右邊的式子平方后再設(shè)新函數(shù)求導,最后再排除邊界值即可.49.(2022年新高考全國I卷數(shù)學真題)已知點在雙曲線上,直線l交C于P,Q兩點,直線的斜率之和為0.(1)求l的斜率;(2)若,求的面積.【答案】(1);(2).【分析】(1)由點在雙曲線上可求出,易知直線l的斜率存在,設(shè),,再根據(jù),即可解出l的斜率;(2)根據(jù)直線的斜率之和為0可知直線的傾斜角互補,根據(jù)即可求出直線的斜率,再分別聯(lián)立直線與雙曲線方程求出點的坐標,即可得到直線的方程以及的長,由點到直線的距離公式求出點A到直線的距離,即可得出的面積.【詳解】(1)因為點在雙曲線上,所以,解得,即雙曲線.易知直線l的斜率存在,設(shè),,聯(lián)立可得,,所以,,且.所以由可得,,即,即,所以,化簡得,,即,所以或,當時,直線過點,與題意不符,舍去,故.(2)[方法一]:【最優(yōu)解】常規(guī)轉(zhuǎn)化不妨設(shè)直線的傾斜角為,因為,所以,由(1)知,,當均在雙曲線左支時,,所以,即,解得(負值舍去)此時PA與雙曲線的漸近線平行,與雙曲線左支無交點,舍去;當均在雙曲線右支時,因為,所以,即,即,解得(負值舍去),于是,直線,直線,聯(lián)立可得,,因為方程有一個根為,所以,,同理可得,,.所以,,點到直線的距離,故的面積為.[方法二]:設(shè)直線AP的傾斜角為,,由,得,由,得,即,聯(lián)立,及得,,同理,,,故,而,,由,得,故50.(2022年高考全國乙卷數(shù)學(文)真題)已知橢圓E的中心為坐標原點,對稱軸為x軸、y軸,且過兩點.(1)求E的方程;(2)設(shè)過點的直線交E于M,N兩點,過M且平行于x軸的直線與線段AB交于點T,點H滿足.證明:直線HN過定點.【答案】(1)(2)【分析】(1)將給定點代入設(shè)出的方程求解即可;(2)設(shè)出直線方程,與橢圓C的

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