专题
13
平面
解析几何
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填空
解析
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大数据之十年高考真题(2013-2022)与优质模拟题(新高考卷与新课标理科卷)
专题13平面解析几何选择填空题
真题汇总命题趋势
1.【2022年全国甲卷理科10】椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为14,则C的离心率为( )
A.32 B.22 C.12 D.13
【答案】A
【解析】
解:A−a,0,
设Px1,y1,则Q−x1,y1,
则kAP=y1x1+a,kAQ=y1−x1+a,
故kAP⋅kAQ=y1x1+a⋅y1−x1+a=y12−x12+a2=14,
又x12a2+y12b2=1,则y12=b2a2−x12a2,
所以b2a2−x12a2−x12+a2=14,即b2a2=14,
所以椭圆C的离心率e=ca=1−b2a2=32.
故选:A.
2.【2022年全国乙卷理科05】设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若AF=BF,则AB=( )
A.2 B.22 C.3 D.32
【答案】B
【解析】
由题意得,F1,0,则AF=BF=2,
即点A到准线x=−1的距离为2,所以点A的横坐标为−1+2=1,
不妨设点A在x轴上方,代入得,A1,2,
所以AB=3−12+0−22=22.
故选:B
3.【2022年全国乙卷理科11】双曲线C的两个焦点为F1,F2,以C的实轴为直径的圆记为D,过F1作D的切线与C的两支交于M,N两点,且cos∠F1NF2=35,则C的离心率为( )
A.52 B.32 C.132 D.172
【答案】C
【解析】
解:依题意不妨设双曲线焦点在x轴,设过F1作圆D的切线切点为G,
所以OG⊥NF1,因为cos∠F1NF2=35>0,所以N在双曲线的右支,
所以OG=a,OF1=c,GF1=b,设∠F1NF2=α,∠F2F1N=β,
由cos∠F1NF2=35,即cosα=35,则sinα=45,sinβ=ac,cosβ=bc,
在△F2F1N中,sin∠F1F2N=sinπ−α−β=sinα+β
=sinαcosβ+cosαsinβ=45×bc+35×ac=3a+4b5c,
由正弦定理得2csinα=NF2sinβ=NF1sin∠F1F2N=5c2,
所以NF1=5c2sin∠F1F2N=5c2×3a+4b5c=3a+4b2,NF2=5c2sinβ=5c2×ac=5a2
又NF1−NF2=3a+4b2−5a2=4b−2a2=2a,
所以2b=3a,即ba=32,
所以双曲线的离心率e=ca=1+b2a2=132
故选:C
4.【2021年全国甲卷理科5】已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( )
A.72 B.132 C.7 D.13
【答案】A
因为|PF1|=3|PF2|,由双曲线的定义可得|PF1|−|PF2|=2|PF2|=2a,
所以|PF2|=a,|PF1|=3a;
因为∠F1PF2=60°,由余弦定理可得4c2=9a2+a2−2×3a⋅a⋅cos60°,
整理可得4c2=7a2,所以e2=c2a2=74,即e=72.
故选:A
5.【2021年新高考1卷5】已知F1,F2是椭圆C:x29+y24=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|⋅|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
由题,a2=9,b2=4,则|MF1|+|MF2|=2a=6,
所以|MF1|⋅|MF2|≤(|MF1|+|MF2|2)2=9(当且仅当|MF1|=|MF2|=3时,等号成立).
故选:C.
6.【2021年全国乙卷理科11】设B是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是( )
A.[22,1) B.[12,1) C.(0,22] D.(0,12]
【答案】C
设P(x0,y0),由B(0,b),因为x02a2+y02b2=1,a2=b2+c2,所以
|PB|2=x02+(y0−b)2=a2(1−y02b2)+(y0−b)2=−c2b2(y0+b3c2)2+b4c2+a2+b2,
因为−b≤y0≤b,当−b3c2≤−b,即b2≥c2时,|PB|max2=4b2,即|PB|max=2b,符合题意,由b2≥c2可得a2≥2c2,即0<e≤22;
当−b3c2>−b,即b2<c2时,|PB|max2=b4c2+a2+b2,即b4c2+a2+b2≤4b2,化简得,(c2−b2)2≤0,显然该不等式不成立.
故选:C.
7.【2021年新高考2卷3】抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为2,则p=( )
A.1 B.2 C.22 D.4
【答案】B
抛物线的焦点坐标为(p2,0),
其到直线x−y+1=0的距离:d=|p2−0+1|1+1=2,
解得:p=2(p=−6舍去).
故选:B.
8.【2020年全国1卷理科04】已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【解析】
设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知|AF|=xA+p2=12,即12=9+p2,解得p=6.
故选:C.
9.【2020年全国1卷理科11】已知⊙M:x2+y2−2x−2y−2=0,直线l:2x+y+2=0,P为l上的动点,过点P作⊙M的切线PA,PB,切点为A,B,当|PM|⋅|AB|最小时,直线AB的方程为( )
A.2x−y−1=0 B.2x+y−1=0 C.2x−y+1=0 D.2x+y+1=0
【答案】D
【解析】
圆的方程可化为x−12+y−12=4,点M到直线l的距离为d=2×1+1+222+12=5>2,所以直线l与圆相离.
依圆的知识可知,四点A,P,B,M四点共圆,且AB⊥MP,所以PM⋅AB=2S△PAM=2×12×PA×AM=2PA,而PA=MP2−4,
当直线MP⊥l时,MPmin=5,PAmin=1,此时PM⋅AB最小.
∴MP:y−1=12x−1即y=12x+12,由y=12x+122x+y+2=0解得,x=−1y=0.
所以以MP为直径的圆的方程为x−1x+1+yy−1=0,即x2+y2−y−1=0,
两圆的方程相减可得:2x+y+1=0,即为直线AB的方程.
故选:D.
10.【2020年全国2卷理科05】若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x−y−3=0的距离为( )
A.55 B.255 C.355 D.455
【答案】B
【解析】
由于圆上的点2,1在第一象限,若圆心不在第一象限,
则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,
设圆心的坐标为a,a,则圆的半径为a,
圆的标准方程为x−a2+y−a2=a2.
由题意可得2−a2+1−a2=a2,
可得a2−6a+5=0,解得a=1或a=5,
所以圆心的坐标为1,1或5,5,
圆心到直线2x−y−3=0的距离均为d=−25=255;
所以,圆心到直线2x−y−3=0的距离为255.
故选:B.
11.【2020年全国2卷理科08】设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】B
【解析】
∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),
∴双曲线的渐近线方程是y=±bax
∵直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点
不妨设D为在第一象限,E在第四象限
联立x=ay=bax,解得x=ay=b
故D(a,b)
联立x=ay=−bax,解得x=ay=−b
故E(a,−b)
∴|ED|=2b,
∴△ODE面积为:S△ODE=12a×2b=ab=8
∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)
∴其焦距为2c=2a2+b2≥22ab=216=8
当且仅当a=b=22取等号
∴C的焦距的最小值:8
故选:B.
12.【2020年全国3卷理科05】设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2pxp>0交于D,E两点,若OD⊥OE,则C的焦点坐标为( )
A.14,0 B.12,0 C.(1,0) D.(2,0)
【答案】B
【解析】
因为直线x=2与抛物线y2=2px(p>0)交于E,D两点,且OD⊥OE,
根据抛物线的对称性可以确定∠DOx=∠EOx=π4,所以D2,2,
代入抛物线方程4=4p,求得p=1,所以其焦点坐标为(12,0),
故选:B.
13.【2020年全国3卷理科11】设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为5.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】
∵ca=5,∴c=5a,根据双曲线的定义可得PF1−PF2=2a,
S△PF1F2=12|PF1|⋅PF2=4,即|PF1|⋅PF2=8,
∵F1P⊥F2P,∴|PF1|2+PF22=2c2,
∴PF1−PF22+2PF1⋅PF2=4c2,即a2−5a2+4=0,解得a=1,
故选:A.
14.【2019年新课标3理科10】双曲线C:x24−y22=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点.若|PO|=|PF|,则△PFO的面积为( )
A.324 B.322 C.22 D.32
【答案】解:双曲线C:x24−y22=1的右焦点为F(6,0),渐近线方程为:y=±22x,不妨P在第一象限,
可得tan∠POF=22,P(62,32),
所以△PFO的面积为:12×6×32=324.
故选:A.
15.【2019年全国新课标2理科08】若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x23p+y2p=1的一个焦点,则p=( )
A.2 B.3 C.4 D.8
【答案】解:由题意可得:3p﹣p=(p2)2,解得p=8.
故选:D.
16.【2019年全国新课标2理科11】设F为双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为( )
A.2 B.3 C.2 D.5
【答案】解:如图,
由题意,把x=c2代入x2+y2=a2,得PQ=2a2−c24,
再由|PQ|=|OF|,得2a2−c24=c,即2a2=c2,
∴c2a2=2,解得e=ca=2.
故选:A.
17.【2019年新课标1理科10】已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.x22+y2=1 B.x23+y22=1
C.x24+y23=1 D.x25+y24=1
【答案】解:∵|AF2|=2|BF2|,∴|AB|=3|BF2|,
又|AB|=|BF1|,∴|BF1|=3|BF2|,
又|BF1|+|BF2|=2a,∴|BF2|=a2,
∴|AF2|=a,|BF1|=32a,
在Rt△AF2O中,cos∠AF2O=1a,
在△BF1F2中,由余弦定理可得cos∠BF2F1=4+(a2)2−(32a)22×2×a2,
根据cos∠AF2O+cos∠BF2F1=0,可得1a+4−2a22a=0,解得a2=3,∴a=3.
b2=a2﹣c2=3﹣1=2.
所以椭圆C的方程为:x23+y22=1.
故选:B.
18.【2018年新课标1理科08】设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(﹣2,0)且斜率为23的直线与C交于M,N两点,则FM→•FN→=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】解:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),过点(﹣2,0)且斜率为23的直线为:3y=2x+4,
联立直线与抛物线C:y2=4x,消去x可得:y2﹣6y+8=0,
解得y1=2,y2=4,不妨M(1,2),N(4,4),FM→=(0,2),FN→=(3,4).
则FM→•FN→=(0,2)•(3,4)=8.
故选:D.
19.【2018年新课标1理科11】已知双曲线C:x23−y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=( )
A.32 B.3 C.23 D.4
【答案】解:双曲线C:x23−y2=1的渐近线方程为:y=±33x,渐近线的夹角为:60°,不妨设过F(2,0)的直线为:y=3(x−2),
则:y=−33xy=3(x−2)解得M(32,−32),
y=33xy=3(x−2)解得:N(3,3),
则|MN|=(3−32)2+(3+32)2=3.
故选:B.
20.【2018年新课标2理科05】双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±3x C.y=±22x D.y=±32x
【答案】解:∵双曲线的离心率为e=ca=3,
则ba=b2a2=c2−a2a2=(ca)2−1=3−1=2,
即双曲线的渐近线方程为y=±bax=±2x,
故选:A.
21.【2018年新课标2理科12】已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为36的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为( )
A.23 B.12 C.13 D.14
【答案】解:由题意可知:A(﹣a,0),F1(﹣c,0),F2(c,0),
直线AP的方程为:y=36(x+a),
由∠F1F2P=120°,|PF2|=|F1F2|=2c,则P(2c,3c),
代入直线AP:3c=36(2c+a),整理得:a=4c,
∴题意的离心率e=ca=14.
故选:D.
22.【2018年新课标3理科06】直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x﹣2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是( )
A.[2,6] B.[4,8] C.[2,32] D.[22,32]
【答案】解:∵直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,
∴令x=0,得y=﹣2,令y=0,得x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(0,﹣2),|AB|=4+4=22,
∵点P在圆(x﹣2)2+y2=2上,∴设P(2+2cosθ,2sinθ),
∴点P到直线x+y+2=0的距离:
d=|2+2cosθ+2sinθ+2|2=|2sin(θ+π4)+4|2,
∵sin(θ+π4)∈[﹣1,1],∴d=|2sin(θ+π4)+4|2∈[2,32],
∴△ABP面积的取值范围是:
[12×22×2,12×22×32]=[2,6].
故选:A.
23.【2018年新课标3理科11】设F1,F2是双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0.b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若|PF1|=6|OP|,则C的离心率为( )
A.5 B.2 C.3 D.2
【答案】解:双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0.b>0)的一条渐近线方程为y=bax,
∴点F2到渐近线的距离d=bca2+b2=b,即|PF2|=b,
∴|OP|=|OF2|2−|PF2|2=c2−b2=a,cos∠PF2O=bc,
∵|PF1|=6|OP|,
∴|PF1|=6a,
在三角形F1PF2中,由余弦定理可得|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2﹣2|PF2|•|F1F2|COS∠PF2O,
∴6a2=b2+4c2﹣2×b×2c×bc=4c2﹣3b2=4c2﹣3(c2﹣a2),
即3a2=c2,
即3a=c,
∴e=ca=3,
故选:C.
24.【2017年新课标1理科10】已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】解:如图,l1⊥l2,直线l1与C交于A、B两点,
直线l2与C交于D、E两点,
要使|AB|+|DE|最小,
则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,
又直线l2过点(1,0),
则直线l2的方程为y=x﹣1,
联立方程组y2=4xy=x−1,则y2﹣4y﹣4=0,
∴y1+y2=4,y1y2=﹣4,
∴|DE|=1+1k2•|y1﹣y2|=2×32=8,
∴|AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16,
方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为 π2+θ,
根据焦点弦长公式可得|AB|=2psin2θ=4sin2θ
|DE|=2psin2(π2+θ)=2pcos2θ=4cos2θ
∴|AB|+|DE|=4sin2θ+4cos2θ=4sin2θcos2θ=16sin22θ,
∵0<sin22θ≤1,
∴当θ=45°时,|AB|+|DE|的最小,最小为16,
故选:A.
25.【2017年新课标2理科09】若双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为( )
A.2 B.3 C.2 D.233
【答案】解:双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,
圆(x﹣2)2+y2=4的圆心(2,0),半径为:2,
双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,
可得圆心到直线的距离为:22−12=3=|2b|a2+b2,
解得:4c2−4a2c2=3,可得e2=4,即e=2.
故选:A.
26.【2017年新课标3理科05】已知双曲线C:x2a2−y2b2=1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=52x,且与椭圆x212+y23=1有公共焦点,则C的方程为( )
A.x28−y210=1 B.x24−y25=1
C.x25−y24=1 D.x24−y23=1
【答案】解:椭圆x212+y23=1的焦点坐标(±3,0),
则双曲线的焦点坐标为(±3,0),可得c=3,
双曲线C:x2a2−y2b2=1 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=52x,
可得ba=52,即c2−a2a2=54,可得ca=32,解得a=2,b=5,
所求的双曲线方程为:x24−y25=1.
故选:B.
27.【2017年新课标3理科10】已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为( )
A.63 B.33 C.23 D.13
【答案】解:以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,
∴原点到直线的距离2aba2+b2=a,化为:a2=3b2.
∴椭圆C的离心率e=ca=1−b2a2=63.
故选:A.
28.【2016年新课标1理科05】已知方程x2m2+n−y23m2−n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是( )
A.(﹣1,3) B.(﹣1,3) C.(0,3) D.(0,3)
【答案】解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,
当焦点在x轴上时,
可得:4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=1,
∵方程x2m2+n−y23m2−n=1表示双曲线,
∴(m2+n)(3m2﹣n)>0,可得:(n+1)(3﹣n)>0,
解得:﹣1<n<3,即n的取值范围是:(﹣1,3).
当焦点在y轴上时,
可得:﹣4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=﹣1,
无解.
故选:A.
29.【2016年新课标1理科10】以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=42,|DE|=25,则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】解:设抛物线为y2=2px,如图:|AB|=42,|AM|=22,
|DE|=25,|DN|=5,|ON|=p2,
xA=(22)22p=4p,
|OD|=|OA|,
16p2+8=p24+5,
解得:p=4.
C的焦点到准线的距离为:4.
故选:B.
30.【2016年新课标2理科04】圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
A.−43 B.−34 C.3 D.2
【答案】解:圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心坐标为:(1,4),
故圆心到直线ax+y﹣1=0的距离d=|a+4−1|a2+1=1,
解得:a=−43,
故选:A.
31.【2016年新课标2理科11】已知F1,F2是双曲线E:x2a2−y2b2=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=13,则E的离心率为( )
A.2 B.32 C.3 D.2
【答案】解:由题意,M为双曲线左支上的点,
则丨MF1丨=b2a,丨MF2丨=4c2+(b2a)2,
∴sin∠MF2F1=13,∴b2a4c2+b4a2=13,
可得:2b4=a2c2,即2b2=ac,又c2=a2+b2,
可得2e2﹣e−2=0,
e>1,解得e=2.
故选:A.
32.【2016年新课标3理科11】已知O为坐标原点,F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )
A.13 B.12 C.23 D.34
【答案】解:由题意可设F(﹣c,0),A(﹣a,0),B(a,0),
设直线AE的方程为y=k(x+a),
令x=﹣c,可得M(﹣c,k(a﹣c)),令x=0,可得E(0,ka),
设OE的中点为H,可得H(0,ka2),
由B,H,M三点共线,可得kBH=kBM,
即为ka2−a=k(a−c)−c−a,
化简可得a−ca+c=12,即为a=3c,
可得e=ca=13.
另解:由△AMF∽△AEO,
可得a−ca=MFOE,
由△BOH∽△BFM,
可得aa+c=OHFM=OE2FM,
即有2(a−c)a=a+ca即a=3c,
可得e=ca=13.
故选:A.
33.【2015年新课标1理科05】已知M(x0,y0)是双曲线C:x22−y2=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若MF1→⋅MF2→<0,则y0的取值范围是( )
A.(−33,33) B.(−36,36) C.(−223,223) D.(−233,233)
【答案】解:由题意,MF1→⋅MF2→=(−3−x0,﹣y0)•(3−x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,
所以−33<y0<33.
故选:A.
34.【2015年新课标2理科07】过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )
A.26 B.8 C.46 D.10
【答案】解:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则1+9+D+3E+F=016+4+4D+2E+F=01+49+D−7E+F=0,
∴D=﹣2,E=4,F=﹣20,
∴x2+y2﹣2x+4y﹣20=0,
令x=0,可得y2+4y﹣20=0,
∴y=﹣2±26,
∴|MN|=46.
故选:C.
35.【2015年新课标2理科11】已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为( )
A.5 B.2 C.3 D.2
【答案】解:设M在双曲线x2a2−y2b2=1的左支上,
且MA=AB=2a,∠MAB=120°,
则M的坐标为(﹣2a,3a),
代入双曲线方程可得,
4a2a2−3a2b2=1,
可得a=b,
c=a2+b2=2a,
即有e=ca=2.
故选:D.
36.【2014年新课标1理科04】已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A.3 B.3 C.3m D.3m
【答案】解:双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)可化为x23m−y23=1,
∴一个焦点为(3m+3,0),一条渐近线方程为x+my=0,
∴点F到C的一条渐近线的距离为3m+31+m=3.
故选:A.
37.【2014年新课标1理科10】已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若FP→=4FQ→,则|QF|=( )
A.72 B.3 C.52 D.2
【答案】解:设Q到l的距离为d,则|QF|=d,
∵FP→=4FQ→,
∴|PQ|=3d,
∴不妨设直线PF的斜率为−22dd=−22,
∵F(2,0),
∴直线PF的方程为y=﹣22(x﹣2),
与y2=8x联立可得x=1,
∴|QF|=d=1+2=3,
故选:B.
38.【2014年新课标2理科10】设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A.334 B.938 C.6332 D.94
【答案】解:由y2=2px,得2p=3,p=32,
则F(34,0).
∴过A,B的直线方程为y=33(x−34),
即x=3y+34.
联立 y2=3xx=3y+34,得4y2﹣123y﹣9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=33,y1y2=−94.
∴S△OAB=S△OAF+S△OFB=12×34|y1﹣y2|=38(y1+y2)2−4y1y2=38×(33)2+9=94.
故选:D.
39.【2013年新课标1理科04】已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为52,则C的渐近线方程为( )
A.y=±14x B.y=±13x C.y=±x D.y=±12x
【答案】解:由双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),
则离心率e=ca=a2+b2a=52,即4b2=a2,
故渐近线方程为y=±bax=±12x,
故选:D.
40.【2013年新课标1理科10】已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为( )
A.x245+y236=1 B.x236+y227=1
C.x227+y218=1 D.x218+y29=1
【答案】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
代入椭圆方程得x12a2+y12b2=1x22a2+y22b2=1,
相减得x12−x22a2+y12−y22b2=0,
∴x1+x2a2+y1−y2x1−x2⋅y1+y2b2=0.
∵x1+x2=2,y1+y2=﹣2,kAB=y1−y2x1−x2=−1−01−3=12.
∴2a2+12×−2b2=0,
化为a2=2b2,又c=3=a2−b2,解得a2=18,b2=9.
∴椭圆E的方程为x218+y29=1.
故选:D.
41.【2013年新课标2理科11】设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
【答案】解:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),
∴焦点F坐标为(p2,0),可得|OF|=p2,
∵以MF为直径的圆过点(0,2),
∴设A(0,2),可得AF⊥AM,
Rt△AOF中,|AF|=22+(p2)2=4+p24,
∴sin∠OAF=|OF||AF|=p24+p24,
∵根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于A点,
∴∠OAF=∠AMF,可得Rt△AMF中,sin∠AMF=|AF||MF|=p24+p24,
∵|MF|=5,|AF|=4+p24
∴4+p245=p24+p24,整理得4+p24=5p2,解之可得p=2或p=8
因此,抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故选:C.
方法二:
∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F(p2,0),
设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+p2=5,可得x=5−p2,
因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为5−p2+p22=52,
由已知圆半径也为52,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M点纵坐标为4,
即M(5−p2,4),代入抛物线方程得p2﹣10p+16=0,所以p=2或p=8.
所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故选:C.
42.【2022年新高考1卷11】已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,−1)的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为y=−1 B.直线AB与C相切
C.|OP|⋅|OQ|>|OA2 D.|BP|⋅|BQ|>|BA|2
【答案】BCD
【解析】
将点A的代入抛物线方程得1=2p,所以抛物线方程为x2=y,故准线方程为y=−14,A错误;
kAB=1−(−1)1−0=2,所以直线AB的方程为y=2x−1,
联立y=2x−1x2=y,可得x2−2x+1=0,解得x=1,故B正确;
设过B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,
所以,直线l的斜率存在,设其方程为y=kx−1,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立y=kx−1x2=y,得x2−kx+1=0,
所以Δ=k2−4>0x1+x2=kx1x2=1,所以k>2或k<−2,y1y2=(x1x2)2=1,
又|OP|=x12+y12=y1+y12,|OQ|=x22+y22=y2+y22,
所以|OP|⋅|OQ|=y1y2(1+y1)(1+y2)=kx1×kx2=|k|>2=|OA|2,故C正确;
因为|BP|=1+k2|x1|,|BQ|=1+k2|x2|,
所以|BP|⋅|BQ|=(1+k2)|x1x2|=1+k2>5,而|BA|2=5,故D正确.
故选:BCD
43.【2022年新高考2卷10】已知O为坐标原点,过抛物线C:y2=2px(p>0)焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0),若|AF|=|AM|,则( )
A.直线AB的斜率为26 B.|OB|=|OF|
C.|AB|>4|OF| D.∠OAM+∠OBM<180°
【答案】ACD
【解析】
对于A,易得F(p2,0),由AF=AM可得点A在FM的垂直平分线上,则A点横坐标为p2+p2=3p4,
代入抛物线可得y2=2p⋅3p4=32p2,则A(3p4,6p2),则直线AB的斜率为6p23p4−p2=26,A正确;
对于B,由斜率为26可得直线AB的方程为x=12 6y+p2,联立抛物线方程得y2−16py−p2=0,
设B(x1,y1),则62p+y1=66p,则y1=−6p3,代入抛物线得−6p32=2p⋅x1,解得x1=p3,则B(p3,−6p3),
则OB=p32+−6p32=7p3≠OF=p2,B错误;
对于C,由抛物线定义知:AB=3p4+p3+p=25p12>2p=4OF,C正确;
对于D,OA⋅OB=(3p4,6p2)⋅(p3,−6p3)=3p4⋅p3+6p2⋅−6p3=−3p24<0,则∠AOB为钝角,
又MA⋅MB=(−p4,6p2)⋅(−2p3,−6p3)=−p4⋅−2p3+6p2⋅−6p3=−5p26<0,则∠AMB为钝角,
又∠AOB+∠AMB+∠OAM+∠OBM=360∘,则∠OAM+∠OBM<180∘,D正确.
故选:ACD.
44.【2021年新高考1卷11】已知点P在圆(x−5)2+(y−5)2=16上,点A(4,0)、B(0,2),则( )
A.点P到直线AB的距离小于10
B.点P到直线AB的距离大于2
C.当∠PBA最小时,|PB|=32
D.当∠PBA最大时,|PB|=32
【答案】ACD
圆(x−5)2+(y−5)2=16的圆心为M(5,5),半径为4,
直线AB的方程为x4+y2=1,即x+2y−4=0,
圆心M到直线AB的距离为|5+2×5−4|12+22=115=1155>4,
所以,点P到直线AB的距离的最小值为1155−4<2,最大值为1155+4<10,A选项正确,B选项错误;
如下图所示:
当∠PBA最大或最小时,PB与圆M相切,连接MP、BM,可知PM⊥PB,
|BM|=(0−5)2+(2−5)2=34,|MP|=4,由勾股定理可得|BP|=|BM|2−|MP|2=32,CD选项正确.
故选:ACD.
45.【2021年新高考2卷11】已知直线l:ax+by−r2=0与圆C:x2+y2=r2,点A(a,b),则下列说法正确的是( )
A.若点A在圆C上,则直线l与圆C相切 B.若点A在圆C内,则直线l与圆C相离
C.若点A在圆C外,则直线l与圆C相离 D.若点A在直线l上,则直线l与圆C相切
【答案】ABD
圆心C(0,0)到直线l的距离d=r2a2+b2,
若点A(a,b)在圆C上,则a2+b2=r2,所以d=r2a2+b2=|r|,
则直线l与圆C相切,故A正确;
若点A(a,b)在圆C内,则a2+b2<r2,所以d=r2a2+b2>|r|,
则直线l与圆C相离,故B正确;
若点A(a,b)在圆C外,则a2+b2>r2,所以d=r2a2+b2<|r|,
则直线l与圆C相交,故C错误;
若点A(a,b)在直线l上,则a2+b2−r2=0即a2+b2=r2,
所以d=r2a2+b2=|r|,直线l与圆C相切,故D正确.
故选:ABD.
46.【2020年山东卷09】已知曲线C:mx2+ny2=1.( )
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n
C.若mn<0,则C是双曲