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文档简介
解析几何
一、单选题
1.(2025•全国一卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的g倍,则C的离心率为()
A.V2B.2C.V7D.2>/2
【答案】D
【分析】由题可知双曲线中。力的关系,结合力+/=才和离心率公式求解
【详解】设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为24,242c,
由题知,b=^a,
于是+〃=。,=4,+,则0=2及〃,
即6=£=2正.
a
故选:D
2.(2()25・北京)双曲线》2一4/=4的离心率为()
A.—B.—C.-D.石
224
【答案】B
【解析】
【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】由工2-4/=4得,--/=1,所以/=4.〃=142=/+从=5,
4”
即4=2,。=6,所以C-£—
a2
故选:B.
3.(2025•全国一卷)若圆/+。+2)2=/(厂>0)上到直线y=VLr+2的距离为1的点有旦仅
有2个,则/•的取值范围是()
A.(0,1)B.(1,3)C.(3,+oo)D.(0,-KO)
【答案】B
【分析】先求出圆心E(0「2)到直线J,=VL-+2的距离,然后结合图象,即可得出结论.
【详解】由题意,
在圆/+(),+2『=,.2代>0)中,圆心七(0,一2),半径为「,
当r=3时,
圆/+(二2)2=/&>0)上有且仅有三个点(BCD点)到直线歹二省工+2的距离等于1;
当则「的取值范围为(1,3)时,
圆/+(),+2)2=/(/.>())上有且仅有两个点到直线>;=M¥+2的距离等于1.
故选:B.
4.(2025•全国二卷)设抛物线C:_/=2px(p>0)的焦点为己点力在C上,过力作。的淮线
的垂线,垂足为8,若直线8尸的方程为y=-2x+2,则|力/卜()
A.3B.4C.5D.6
【答案】C
x=-l,故8(—1,4),则h=4,代入抛物线C:V=4x得5=4
所以»可=|力邳=猫+§=4+1=5.
故选:C
5.(2025•上海)已知4(0,1),〃。,2),。在「:/一/二小2],”。)上,则v/AC的面枳()
A.有最大值,但没有最小值B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值D.既没有最大值,也没有最小值
【答案】A
【分析】设出曲线上一点为(。/),得出〃=病]],将三角形的高转化成关于6的函数,分
析其单调性,从而求解.
【详解】设曲线上一点为(%6),贝IJ/一〃=i,则4=后1,
—=1,48方程为:y~\=x即x—y+l=(),
1-0t
根据点到直线的距离公式,(巴方)到月8的距离为:"m_V^TT)+i,
叵一c-n
设f(b)=\jb2+\-b=,1—,
y/b2+\+b
由于620,显然/S)关于6单调递减,f(b)nm=/(0),无最小值,
即V/18C中,48边上的高有最大值,无最小值,
又川5一定,故面积有最大值,无最小值.
故选:A
22
6.(2025•天津)双曲线=-邑=15>0">0)的左、右焦点分别为片,乙,以右焦点6为焦
ab"
点的抛物线V=2pMp>0)与双曲线交于另一象限点为P,若I尸用+1?用=3忻封,则双曲
线的离心率e=()
x/2+1nN/5+1
A.2B.5i~y•
22
【答案】A
|?制=女+。
【分析】利用抛物线与双曲线的定义与性质得出根据勾股定理从而确
「鸟|二女_〃=|。川
定P的坐标,利用点在双曲线上构造齐次方程计算.即可.
由题意可知AD1I,EF1AB,则NADE=AAFE=90°,
又\AE\=\AE\,所以VHOE@VUE,
所以N4ED=NAEF,同理NBEP=N4EF,
又ZAED+乙4EF+ZBEP+/BEF=180°,
所以/AEF+4BEF=90°,即/AEB=90°,
显然48为的斜边,贝力力用<|力用,故B错误;
对于C,易知直线48的斜率不为0,
设直线48的方程为X=帆+1力(X],必),3卜2,%),
_3
联立X2,得y2-6my-9=0,
y2=6x
易知A>0,则必+y2=易,必必=-9,
「33
又占二由必+于x2=my2+-t
2
所以|481=芭+x?+p=m\yx+为)+3+3=6rn+6>6,
当且仅当〃?=0时取等号,故C正确;
对于D,在RtAABE与R^AEF中,NBAE=AEAF,
\AE\\AF\..
所以则扃=渴,^\AE\=\AF\-\AB\,
同理忸用2=忸/不|力同,
又|力尸卜忸曰=1+:八X2+|,=(〃叫+3)(〃少2+3)
22
=myxy2+3机(必4-y2)+9=—9m+18〃尸+9=9(〃/+1),
\AB\=6m2+6=6(〃J+1),
所以|力£卜忸呼=忸日.|力斗|力砰=9(〃/+1卜36(〃/+1丫,
M|^£||5E|=3(w2+1)^x6(/n2+1)=18(/n2+Ip>18»故D正确.
故选:ACD.
法二:对于A,对于抛物线C:y2=6x,
则P=3,其准线方程为x=-:3,焦点bf-3,0,
则I为抛物线上点到准线的距离,|力日为抛物线上点到焦点的y'
距离,由抛物线的定义可知,\AD^AF\,故A正确;D--
对于B,过点8作准线/的垂线,交于点P,
由题意可知ADA.I.EFA.AB,则NADE=NAFE=90°,
又|力。|=|力尸|,IJE|=|AE\t所以
所以N4ED=N4EF,同理=
又ZAED+乙4EF+NBEP+NBEF=180°,
所以/力所+4BEF=90°,即/AEB=90°,
显然48为A/IBE的斜边,则|力用<|力/,故B错误;
对于C,当直线/旭的斜率不存在时,|48|=2p=6;
当直线4?的斜率存在时,设直线48方程为V=%(x—■|)
A__3_]IQ
联立I2人消去儿得上那一(3^+6*+犬=0,
y2=6x
69
易知△>(),则*+z=3+审,斗丫2=7,
K4
所以|力司=Ji+〃2卜1f2卜>h+k?xJki+x?1-公也
=Jl+Axj(3+?)一9=6;+*)>6,
综上,|川?巨6,故C正确;
对于D,在Rt”BE与中,ABAE=Z.EAF,
\AE\\AF\
所以Rt△力则后=谒,即»£『=|』尸卜|48|,
同理忸靖=忸打.|力同,
当直线/出的斜率不存在时,|4a=6,|"'|=|8F|=gg8|=3;
所以|71E0忸砰=忸日.|力斗|<8『=3x3x6。即|4司•忸£|=18;
当直线力8的斜率存在时,|力司=6(1+
I"卜阴=卜।+|)卜2+(")=3+能+必>g
=21卜+部*XT,
所以»£1『.忸用2=防|-\AFI•阿=9|1+136|1+4
则|力耳.怛可=3(1+』],6(1+?=180+-U2>18;
、k)<k)ik)
综上,|^£|.|5E|>18,故D正确.
故选:ACD.
22
8.(2025•全国二卷)双曲线C:=-4=l(a>0,6>0)的左、右焦点分别是£、K,左、右顶
a-b~
点分别为4,4,以片用为直径的圆与C的一条渐近线交于“、N两点,且NN4M=¥,
6
则()
A.N4M4,=巴B.也4|=2四4|
6
C.C的离心率为后D.当〃=行时,四边形的面积为8次
【答案】ACD
【分析】由平行四边形的性质判断A;由KM_LF2M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。2=13/,计算后可判断C的正误,或者利用翳^=卷=百并结合离心
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),=2、,〃在第一象限,N在第三象限,
a
对于A,由双曲线的对称性可得4"4N为平行四边形,故/4屈4=兀-营=9,
66
故A正确;
对于B,方法一:因为必在以《工为直径的圆上,故片且|MO|=c,
方法二:因为tan/MO4=g,因为双曲线中,《2=/+/,
则cos//。”=-,又因为以片鸟为直径的圆与C的一条渐近线交
C
于〃、N,则OM=c,
则若过点必往X轴作垂线,垂足为“,则|O〃|=C?=Q=p4|,
则点〃与4(〃)重合,则A/4_Lx轴,则|"4|=42-4?=力,
方法三:在利用余弦定理知,
=|OMf+P4f-2\)M|pj2|cosZWy/2,
即=c2+a2--2ac--=h2,则,〃|=6,
c
则"H"为直角三角形,且N4历4J,则21M勾=6>4|,
故B错误;
对于C,方法一:因为砺=;(狐+丽),故4荻2=祝于+2丽・丽+丽)
由B可知|,”阕=可“4卜苧6,
^.4c2=b2+-b2+2xbX巫b走=-/>2当。2—即。2=13。2,
33233、,
故离心率e=故C正确;
方法二:因为匿(=(=百,则3=26,则e='=U=Jl+(2后=屈,故C正
确;
对于D,当。=及时,由C可知e=JF,故《=回,
故b=2m,故四边形NAM4为2sAWM=2x;xx2及=8行,
故D正确,
故选:ACD.
三、填空题
9.(2025•北京)抛物线V=2px(p〉0)的顶点到焦点的距离为3,则夕=.
【答案】6
【解析】
【分析一】根据抛物线的几何性质可求〃的值.
【详解】因为抛物线的顶点到焦距的距离为之,故£=3,故〃=6,
22
故答案为:6.
10.(2025♦天津)4:x-y+6=O,与x轴交于点儿与y轴交于点8,与(工+1尸+(y-3尸=产
交于C、D两点,|46|二3|。〃|,贝壮=.
【答案】2
【分析】先根据两点间距离公式得出[48|=6及,再计算出圆心到直线的距离“,根据弦长
公式|CO|=277彳列等式求解即可.
【详解】因为直线]:x-y+6=0与x轴交于4(-6,0),与N轴交于8(0,6),
所以|48|=162+62=60,所以|。。|=2夜,
圆。+1)2+(.y3)2=/的半径为,・,圆心(T3)到直线4:x-j,+6=O的距离
为d」二中!=&,
故==2,2_(6)2=26,解得/,=2;
故答案为:2.
四、解答题
11.(2025•全国二卷)已知椭圆C:1+3=l伍>b>0)的离心率为长轴长为4.
a-b-2
(1)求。的方程;
⑵过点(0「2)的直线/与C交于/,B两点,O为坐标原点,若△Q48的面积为行,求|.4田.
【答案】(1)]+?=1
Q)M
【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/表示面积后可求/的值,从而可
求弦长.
【详解】(1)因为长轴长为4,故〃=2,而离心率为弓,故C=j2,
故b=6,故椭圆方程为:—+^-=1.
42
(2)由题设直线48的斜率不为0,故设直线/:x=(y+2),
,(石,乂)津(电,必),
因可得(人2)—=0,
由
故4=16/-4(/+2乂4*-4)=4(8-4『)>0即_^<£<&,
4/4/2-4
且…2=^,3777,
故SmB=;X12f|X|必一%|=|/|J(乂+必),-4乂%=6f=&,
解得f=±直,
3
故|48|=7?77物一刃W(乂+必)2-4乂出=后』;§V5
3+2
12.(2025•全国一卷)设椭圆。:1+4=1(。>8>0)的离心率为逑,下顶点为儿右顶点
a-b~3
为B,।力A|=JF6.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知动点尸不在歹轴上,点火在射线力产上,且满足|4?|・|1尸|=3.
(i)设P(%〃),求点/?的坐标(用用,〃表示);
(ii)设。为坐标原点,M是椭圆上的动点,直线。Af勺斜率为直线OQ的斜率的3倍,求
|尸”|的最大值.
【答案】(1)、+/=1
3cmn+c2-nf2-if2、
(2)(i)(ii)3(x/J+啦)
+(〃+]『〃7+(〃+])-)
【分析】(1)根据题意列出d/),c的关系式,解方程求出GA。,即可得到椭圆的标准方程:
(2)⑴设R(x°Jo),根据斜率相等以及题目条件列式,化简即可求出或者利用数乘向量求出;
(ii)根据斜率关系可得到点。的轨迹为圆(除去两点),再根据点与圆的最值求法结合三角
换元或者直接运算即可解出.
\la2+b1=x/fo
^_£_2^2,解得。2=9方=]]=8,
【详解】(1)由题可知,力(0,-6),8(〃,0),所以.
a3
c2=a2-b2
故椭圆的标准方程为5+r=1
(2)⑴设R(XoJo),易知0,
法一:所以〃"=上也V0+l_M+1
,fix一,且叫>0.
ni/m
因为力(0,7),|力刚/片=3,所以Jx;+(%+l)2xjm?+(〃+]『=3,
/7+13mn+2—m2—n2
即1+wi'解:得可,所以凡=〃八(〃+厅,
m
n+2-m2-n
所以点火的坐标为
+(»?+1)-m2+(/?+!)")
法二:设二=4万,2>0,则陷|/=3=>4〃/+(〃+1)[=3,所以
3
〃人(〃+1)2'
3m3(〃+1)
AR=ZAP=A(tn,n+\)=,故
m2+(n+\)"”,+(〃+1)工
n+2-m2-n2
点R的坐标为〃/+(〃+]]'〃?2+(〃+])21
//+2-w2-n2
n+2,fln
(ii)因为勺H=小+g;+l)=~~,kOP=-^kOR=3自尸,可得
5m3〃?m
m2+(〃+1)-
即=〃+2一/一〃2,化简得疗+/+8〃_2=o,即机2+(〃+4)2=18(/"O),
m3〃?
所以点?在以N(0,-4)为圆心,3夜为半径的圆上(除去两个点),
伊皿而为M到圆心N的距离加上半径,
法一:设M(3cos。,sin。),所以
|A/7V『二(3cose)?+(sin6+4)2=6+sin?e+8sin°+l6
=8cos2^+l+8sin^+l6
=8(l-sin2^)+8sin^+l7
=-8sin2e+8sinO+25
=-8,in夕-;)+27<27,当且仅当sin6=:时取等号,
所以RML=a+36=3(6+6).
法二:设加(小必),则乎+应=1,
=4+(%+4=9-9月+4+8W+16=-8力+8%+25
+27427,当且仅当y“二g时取等号,
故—Mmax=a+3a=2(6+72).
13.(2025•北京)已知£:吞+卓=1的离心率为告,椭圆上的点到两焦点距离之和为4,
(1)求椭圆方程;
(2)设。为原点,”(xo,y(j(xo工0)为椭圆上一点,直线XoX+2j&y-4=0与直线歹=2,
卜=-2交于4B.与aOB河的面积为S”S2,比较]!~与曾空的大小.
%I%I
【答案】(1)工+片=1
42
(2)名.㈣
S?\OB\
【解析】
【分析】。)根据椭圆定义以及禽心率可求出〃,c,再根据〃力,。的关系求出〃,即可得到
椭圆方程;
再根据s.丈二\AM局\’即可得
(2)法一:联立直线方程求出点坐标,即可求出
|。同
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,再根据三角形
的面积公式即可解出.
【小问1详解】
由椭圆可知,2。=4,所以。=2,又6=£=①,所以c=Q,h2=a2-c2=2,
a2
故椭圆方程为二十片=1;
42
【小问2详解】
/'+2打),-4=0/、2
联立2,消去X得,土马叱+2/=4,
---1"-~=1x
142In。,
整理得,(2x;+4y;)y2-i6%y+16-4x:=0①,
又或+21=1,所以2x:+4y;=8.16-4丫;=力:,
42
故①式可化简为8/一16为>+8),;=0,即()一为)2=0,所以y=y。,
所以直线%x+2盟4=0与椭圆相切,M为切点.
设/(王,弘),8(工2,%),易知,当玉二电时,由对称性可知,—=77^1.
$2|°巧
故设%2<%<王,易知*需刊=
§2\x2—x01x0—x2
xx+2yv-4=04-4y-
联立《0n」n。尸,解得再二———n,^=2,
[y=2/
(xox+2yoy-4=O_4+4打
联立qc,解得它一-------,必一一幺,
[y=-2X。
4-4%/
V
所以工=:一/=-Q"仪一寸
、S?x-x4+4坊/2-仅一4
02人0
=2需一4%=2f
-2y;-4为2+汽
|。胃=T%)+4="(「、)+片=《4("儿了+4-2代=加-仇+4=2-%
l0SiJ(4+?oJ];J4(l+%y+x;也(1+乂)+4―2或。;+4%+42+汽
工3
故
工一㈣
法二:不妨设(西,)(工,),),易知,当玉二不时,由对称性可知,
4H,8222s?|四
故设々<X()<X],
联立尸:2~4=。,解得寸1%尸2,
卜=2%
卜01+2%丁-4=0J+4盟
联立,.»解得“2-,歹2--2,
[尸-2X。
k
则七』=区=7^=7^-,oB=^=^^=-^-,府L区
芭4・4九2-2为“4+4%2+2j,ox。
又至+%_=],所以*+2y;=4,
42
X。♦
所以tanNAOM=乜-%=2-2%/
l+kdoM]+xA
2-2为飞
x;+2y;2典_42笫_2
与(典一2)当(%-2)
丁।/
tanZBOM=_2+2-Vo____=片+2/;+2%=4+2州=2_,
1+k()M,koB1盟J*o1%o(No+2)即)(%+2).v0
%I2+2%)
则tanZAOM=tan/BOM,即ZAOM=/BOM,
..H|OJ||OM|sinZJaV\0A\
|ilrPJ--------------------------------------------------------
S2|^||avr|sin^BOM\OB\,
14.(2025•上海)已知椭圆「:=+匕=l(a>⑹,/W(0,m)(〃?>0),力是「的右顶点.
Q-5
⑴若「的焦点(2,0),求离心率e;
(2)若。=4,且「上存在一点尸,满足百=2标,求利;
(3)已知4W的中垂线/的斜率为2,/与「交于C、。两点,NCMQ为钝角,求。的取值范
围.
2
【答案】⑴]
⑵和
(3)(技拒)
【分析】(1)由方程可得/=5,再由焦点坐标得。,从而求出。得离心率;
(2)设点尸坐标,由向量关系方=2诉坐标化可解得产坐标,代入椭圆方程可得〃?;
(3)根据中垂线性质,由斜率与中点坐标得直线/方程.联立直线与椭圆方程,将钝角条
件转化为向最不等式砒.砺<0,再坐标化利用韦达定理代入化简不等式求解可得。范围.
22
【详解】(1)由题意知,7:]+々=1(。>6),则从=5,
由右焦点(2,0),可知c=2,贝(J〃=\js+c2=3,
c2
故离心率
yjk
(2)由题意4(4,0),"(0,加)(〃?>0),P(x,y)
ppM
4-Xp=2xp
由万i=2而得,
f=2匕「2m,
42m丫?v?()
解得〃(;,丫),代入二十匕=1,
33165
得1+如=1,又〃?>0,解得〃7=可.
945
(3)由线段的中垂线/的斜率为2'所以直线力"的斜率为一;
.w-014”/口a
则■二”'解得〃"3’
由430),加(0,5得4M中点坐标为(££),
224
故直线八、=2工—3显然直线/过椭圆内点弓3。,0),
48
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设。(外,必),。(8,必),
3
y=2x—a,,,,9,
由'•4消y得(4。'+51-3小+—/d-5。2=0,
5X2+O2=5«216
—a4-5a
由韦达定理得r+、.3,「16
'2"4775,'24/+5
因为/CMQ为钝角,则沈.砺<0,且M(0,今,
则有斗马+(弘一自小一9<。,
所以工吊+(2x1-—Y2X2--1=5X1X2
16
即5(9Q"一"1号"3"+2京s卜o,解得/
16
又a>亚,故石即。的取值范围是(石,JR).
15.(2025•天津)已知椭圆*>0)的左焦点为E右顶点为力,P为x=a上一点、,
且直线尸尸的斜率为:,△尸产力的面积为I,离心率为;.
322
(1)求椭圆的方程;
(2)过点。的直线与椭圆有唯一交点4(异于点力),求证:PF平分/AFB.
【答案】⑴上+己=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Q"的斜率得到〃i=c,从
而利用三角形的面枳公式得到关于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上进而得到直线出的方程与点8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,设眄圆£+E=l(a>力〉0)的半焦距为J
cry
c1
则左焦点"(―GO),右顶点440),离心率e=—=;,即0=2c,
a2
因为尸为。=。上一点,设尸(凡⑼,
又直线p尸的斜率为I,则上三二二;,即/-=!,
所以」一=」,解得〃?=J则P(a,c),即尸(2c,c),
2c+c3
3
因为△PE4的面积为5,|力用二。一(一c)=〃+c=3c,高为|〃?|=C,
所以凡,二/力产Ml,解得c=1,
则a=2c=2,b'=-c2=3.
所以椭圆的方程为工+片=1.
(2)由(1)可知尸(2,1),户(-1,0),4(2,0),
易知直线。8的斜率存在,设其方程为>=狂
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