中小学教育资源及组卷应用平台
高考数学一轮复习 圆锥曲线综合
一.选择题(共8小题)
1.(2025 湖北模拟)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,点O1是A1C1与B1D1的交点,点Q是直线AO1上异于A的一点,点P是平面C1BD上的动点,满足直线PQ与直线AQ的夹角为,则动点P的轨迹在( )
A.圆上 B.椭圆上 C.抛物线上 D.双曲线上
2.(2025 北京校级模拟)设直线l经过抛物线x2=8y的焦点,P为直线l上任意一点,过P总能作圆x2+y2=1的切线,则直线l斜率k的最大值为( )
A. B. C. D.1
3.(2025 牡丹江校级模拟)2025春节档国产影片《哪吒之魔童闹海》接连破全球票房记录,影片中哪吒与敖丙是不可分割的二人组,其中敖丙的武器“盘龙冰锤”相撞后形成了如图所示的曲线,可以用来表示数学上特殊的曲线.如图所示的曲线C过坐标原点O,C上的点到两定点F1(﹣a,0),F2(a,0)(a>0)的距离之积为定值.当a=3时,C上第一象限内的点P满足△PF1F2的面积为,则( )
A.6 B.
C. D.
4.(2025 泸县校级模拟)点P(1,0),点Q是圆x2+y2=4上的一个动点,则线段PQ的中点M的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
5.(2025 崂山区校级模拟)已知圆M的圆心在曲线xy=2(x>0)上,圆M与直线x+2y+1=0相切,则圆M面积最小值为( )
A. B. C.5π D.10π
6.(2025 罗湖区校级模拟)若抛物线y2=8x的准线经过双曲线的一个焦点,则双曲线离心率为( )
A. B. C.4 D.
7.(2025春 南阳期中)已知双曲正弦函数,双曲余弦函数,若点P在曲线y=sinhx上,α为曲线在点P处切线的倾斜角,则α的范围是( )
A. B.[0,π)
C. D.
8.(2025 昌江区校级模拟)已知点F是抛物线E:x2=4y的焦点,点A是抛物线E上一点.过点A作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为B,C,且分别交抛物线的准线于M,N两点,M,N位于y轴异侧(如图所示).若,则|AF|的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 江西模拟)已知A、B两点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),M为坐标平面内的动点,直线MA,MB的斜率分别为kMA,kMB,且满足kMA﹣kMB=a(a为定值),设动点M的轨迹为C.则( )
A.轨迹C关于原点对称
B.轨迹C关于直线对称
C.当a=0时,轨迹C为一条直线
D.当a>0时,轨迹C存在最高点
(多选)10.(2025 崂山区校级模拟)平面直角坐标系xOy中,曲线E上任一点M,满足到点F1(﹣1,0),F2(1,0)的距离的倒数和为定值,即,则下列说法正确的是( )
A.对于不同的λ值,曲线E总是关于y轴对称
B.当时,曲线E经过原点
C.当λ=1时,|MF1|+|MF2|的取值范围为
D.当λ=3时,x轴上存在4个不同的点在曲线E上
(多选)11.(2025 鼓楼区校级模拟)已知a>0,F1(﹣a,0),F2(a,0),若平面内动点P(x,y)满足,则称点P的轨迹为双纽线,下列结论正确的是( )
A.双纽线是轴对称图形
B.△PF1F2的面积的最大值为
C.|PF1|+|PF2|=2a
D.直线y=0.9x与双纽线有三个交点
(多选)12.(2024秋 宜春校级期末)“大鹏曲线”的方程为,其图像因为形似一只展翅高飞的大鹏而得名.直线y=ax+b与C的交点可能个数的集合记为D(a,b),下列选项正确的是( )
A.该曲线关于y轴对称
B.D(a,2)={0,1,2}
C.D(a,﹣3a)={0,1,2}
D.“D(a,b)={3}”的充要条件是“且b<0”
三.填空题(共4小题)
13.(2025 开封模拟)已知圆O:x2+y2=r2(r>0)经过椭圆C的上、下顶点和焦点,则椭圆C的离心率e= .
14.(2025 重庆校级模拟)设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,P为正方体表面上一点,且点P到直线AA1的距离与它到平面ABCD的距离相等,记动点P的轨迹为曲线W,则曲线W的周长是 .
15.(2025春 金山区校级期中)已知椭圆中心在原点,长轴长为4,以双曲线的顶点为焦点,则椭圆的标准方程为 .
16.(2025春 湖北期中)设O为原点,双曲线Ω的方程是(a>0,b>0),离心率.直线x+2y﹣m=0与双曲线Ω的两条渐近线分别交于A,B,与圆x2+y2=a2相切于点N.若,,则直线OM的斜率为 ,双曲线Ω的实轴长为 .
四.解答题(共4小题)
17.(2025 陕西模拟)函数与圆锥曲线是我们高中最常见的知识板块,现进行探究:
(1)化简,并求方程|x|+|y|=1表示的曲线所围成的图形的周长.
(2)已知曲线C:|x|+y=1,试研究曲线C的范围.
(3)已知抛物线C:y2=ax(a>0)上一点到焦点F的距离为2t,抛物线上一点A的纵坐标为1,过点Q(﹣4,2)的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合),连接PN,PM,若PN,PM所成角为直角,求A关于直线MN对称点R.
18.(2025 河南模拟)已知动圆过定点P(2,0),且在y轴上截得的弦长为4.动圆圆心的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设过点F(1,0)的直线交曲线E于A,B两点,过点M(﹣1,0)的直线MA与E的另一个交点为C,点A在M与C之间.
(i)证明:线段BC垂直于x轴;
(ii)记△FBC的面积为S1,△MFC的面积为S2,求5S2﹣S1的取值范围.
19.(2024秋 青海期末)已知动点M到点(﹣10,0)的距离比它到直线x﹣12=0的距离小2,记动点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)直线l与C相交于A,B两点,若线段AB的中点坐标为(﹣6,﹣4),求直线l的方程.
20.(2025 彭山区校级开学)已知圆C的圆心为C(3,0),且过点.
(1)求圆C的半径及标准方程;
(3)若O为坐标原点,点P(x,y)满足|PO|=2|PC|,求点P的轨迹方程.
高考数学一轮复习 圆锥曲线综合
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 湖北模拟)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,点O1是A1C1与B1D1的交点,点Q是直线AO1上异于A的一点,点P是平面C1BD上的动点,满足直线PQ与直线AQ的夹角为,则动点P的轨迹在( )
A.圆上 B.椭圆上 C.抛物线上 D.双曲线上
【考点】轨迹方程.
【专题】计算题;整体思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】D
【分析】由题意得P在以Q为顶点的对顶圆锥上,对顶圆锥的轴线为AO1,进一步即可求解.
【解答】解:根据题目可知:直线PQ与直线AQ的夹角为,
所以P在以Q为顶点的对顶圆锥上,即对顶圆锥的轴线为AO1,
AO1∥平面C1BD,因此动点P的运动轨迹在双曲线上.
故选:D.
【点评】本题考查轨迹方程,属于基础题.
2.(2025 北京校级模拟)设直线l经过抛物线x2=8y的焦点,P为直线l上任意一点,过P总能作圆x2+y2=1的切线,则直线l斜率k的最大值为( )
A. B. C. D.1
【考点】圆与圆锥曲线的综合.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】B
【分析】由题意可得直线与圆的位置关系,根据抛物线方程,可得焦点坐标,从而设出直线方程,利用点到直线距离公式,建立不等式,可得答案.
【解答】解:根据题意,P为直线l上任意一点,过P总能作圆x2+y2=1的切线,
则直线l与圆x2+y2=1不相交,故圆心(0,0)到直线l的距离d大于等于半径r,即d≥r=1,
抛物线x2=8y,其焦点(0,2),易知直线l的斜率存在,
设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=kx+2,
由,则,整理可得k2+1≤4,解得,
所以直线l的斜率k的最大值为.
故选:B.
【点评】本题考查直线与抛物线、圆的位置关系,涉及抛物线的几何性质,属于基础题.
3.(2025 牡丹江校级模拟)2025春节档国产影片《哪吒之魔童闹海》接连破全球票房记录,影片中哪吒与敖丙是不可分割的二人组,其中敖丙的武器“盘龙冰锤”相撞后形成了如图所示的曲线,可以用来表示数学上特殊的曲线.如图所示的曲线C过坐标原点O,C上的点到两定点F1(﹣a,0),F2(a,0)(a>0)的距离之积为定值.当a=3时,C上第一象限内的点P满足△PF1F2的面积为,则( )
A.6 B.
C. D.
【考点】曲线与方程.
【专题】方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】B
【分析】根据题设有,设P(x,y)结合定义得(x2+y2)2=18(x2﹣y2),利用三角形面积公式有∠F1PF2=90°,即P是曲线(x2+y2)2=18(x2﹣y2)与以F1F2直线的圆的交点,联立曲线与圆x2+y2=9求得,应用两点距离公式求.
【解答】解:由曲线C过坐标原点O,
C上的点到两定点F1(﹣a,0),F2(a,0)(a>0)的距离之积为定值,
可得原点在曲线上,,
设P(x,y),x>0,y>0,
可得,
化简可得(x2+y2+9)2﹣36x2=81,
所以(x2+y2)2=18(x2﹣y2),
由,且|PF1||PF2|=9,可得sin∠F1PF2=1,
所以∠F1PF2=90°,易知P是曲线(x2+y2)2=18(x2﹣y2)与以F1F2直径的圆的交点,
联立,且P在第一象限,可得,
所以.
故选:B.
【点评】本题考查曲线与方程的关系,以及圆的性质,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
4.(2025 泸县校级模拟)点P(1,0),点Q是圆x2+y2=4上的一个动点,则线段PQ的中点M的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【考点】轨迹方程.
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】A
【分析】根据相关点法,即可求解.
【解答】解:设点M的坐标为M(x,y),
∵P(1,0),线段PQ的中点为M,
∴Q(2x﹣1,2y),
又点Q在圆x2+y2=4上,
∴(2x﹣1)2+(2y)2=4,
即.
故选:A.
【点评】本题考查根据相关点法求解轨迹方程,属基础题.
5.(2025 崂山区校级模拟)已知圆M的圆心在曲线xy=2(x>0)上,圆M与直线x+2y+1=0相切,则圆M面积最小值为( )
A. B. C.5π D.10π
【考点】曲线与方程.
【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意可设,根据点到直线的距离公式结合基本不等式可得,即可得结果.
【解答】解:根据题意,圆M的圆心在曲线xy=2(x>0)上,不妨设,
又因为圆M与直线x+2y+1=0相切,
则圆M的半径为点M到直线x+2y+1=0的距离,
即,
当且仅当,即a=2时等号成立,
即圆M的半径的最小值,所以圆M面积的最小值为.
故选:C.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,涉及不等式的性质和应用,属于基础题.
6.(2025 罗湖区校级模拟)若抛物线y2=8x的准线经过双曲线的一个焦点,则双曲线离心率为( )
A. B. C.4 D.
【考点】圆锥曲线的综合.
【专题】方程思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】A
【分析】根据题意得出即2,且c=2,求出a,即可求解.
【解答】解:因为y2=8x,所以准线为x=﹣2,
由题意抛物线y2=8x的准线经过双曲线的一个焦点,
即2,
解得b2=2,且c=2,
故,
所以双曲线离心率为.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线与抛物线方程即性质的应用,属于基础题.
7.(2025春 南阳期中)已知双曲正弦函数,双曲余弦函数,若点P在曲线y=sinhx上,α为曲线在点P处切线的倾斜角,则α的范围是( )
A. B.[0,π)
C. D.
【考点】曲线与方程.
【专题】计算题;整体思想;函数的性质及应用.
【答案】C
【分析】sinhx的导数为coshx,coshx≥1时,即tanα≥1,.
【解答】解:设,则,
即tanα≥1,所以.
故选:C.
【点评】本题考查曲线与方程,属于基础题..
8.(2025 昌江区校级模拟)已知点F是抛物线E:x2=4y的焦点,点A是抛物线E上一点.过点A作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为B,C,且分别交抛物线的准线于M,N两点,M,N位于y轴异侧(如图所示).若,则|AF|的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
【考点】圆与圆锥曲线的综合;抛物线的焦点弦及焦半径.
【答案】B
【分析】设MN与圆O相切于点D,由切线长定理可得△AMN的周长为,可得,设A(x0,y0),由题意得y0>1,可得,计算可得,结合已知可得y0,可求|AF|.
【解答】解:设MN与圆O相切于点D,如图,切线长相等可得:|AB|=|AC|,|ND|=|NC|,|MB|=|MD|,
所以△AMN的周长为2|MN|+2|AB|,
所以S△AMN,
设A(x0,y0),由题意得y0>1,
因为S△AMN,由等面积法,可得,
所以|MN|,
由|MN|,则,解得y0=2,所以|AF|=y0+1=3.
故选:B.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,圆的方程的应用,切线长定理与三角形的面积的应用,是中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 江西模拟)已知A、B两点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),M为坐标平面内的动点,直线MA,MB的斜率分别为kMA,kMB,且满足kMA﹣kMB=a(a为定值),设动点M的轨迹为C.则( )
A.轨迹C关于原点对称
B.轨迹C关于直线对称
C.当a=0时,轨迹C为一条直线
D.当a>0时,轨迹C存在最高点
【考点】轨迹方程.
【专题】方程思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑思维.
【答案】BD
【分析】设M(x,y),根据题意写出斜率之差的方程,化简可得M的轨迹为挖去两个点的关于y轴对称的抛物线,由此可以分析各个选项的正误.
【解答】解:设M(x,y),则,整理得ax2+2y﹣a=0(x≠±1),
即,所以轨迹为挖去两个点的关于y轴对称的抛物线,故A错误,B正确;
当a=0时,y=0(x≠±1),即一条直线挖去了两个点,故C错误;
当a>0时,轨迹为,开口向下,有最高点,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查轨迹方程问题,属于简单题.
(多选)10.(2025 崂山区校级模拟)平面直角坐标系xOy中,曲线E上任一点M,满足到点F1(﹣1,0),F2(1,0)的距离的倒数和为定值,即,则下列说法正确的是( )
A.对于不同的λ值,曲线E总是关于y轴对称
B.当时,曲线E经过原点
C.当λ=1时,|MF1|+|MF2|的取值范围为
D.当λ=3时,x轴上存在4个不同的点在曲线E上
【考点】曲线与方程.
【专题】方程思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑思维.
【答案】ACD
【分析】对于A,设M关于y轴的对称点为M1,通过分析得到,由此可判断;
对于B,当时,通过检验是否成立可判断;
对于C,当λ=1时,结合题设得及,令t=|MF1|﹣1,得,利用函数单调性求得,即可判断C;
对于D,当λ=3时,设曲线E在x轴上的点为(x,0),由题设得,通过分类讨论结合曲线E的对称性求得x的值,可判断D.
【解答】解:对于选项A,由于F1(﹣1,0),F2(1,0),可知O(0,0)为线段F1F2的中点,
又因为M满足,设动点M关于y轴对称的点为M1,
那么可得|MF1|=|M1F2|,|MF2|=|M1F1|,可得,
因此曲线E关于y轴对称,所以选项A正确;
对于选项B,当时,将原点O(0,0)代入,那么可得,所以选项B错误;
对于选项C,当λ=1时,,那么可得|MF1|>1.
由于||MF1|﹣|MF2||≤|F1F2|=2,所以,解得,,
令,那么,
根据对勾函数可知函数在内单调递增,在内单调递减,
且f(1)=4,,那么,
因此,所以选项C正确;
对于选项D,当λ=3时,设曲线E在x轴上的点为(x,0),根据题意得,
由于曲线图象关于y轴对称,考虑x>0的情形,
当0<x<1时,方程化为3x2=1,解得,
当x>1时,方程化为3x2﹣2x﹣3=0,解得,
因此x>0时,x轴上有2个点,所以x轴上存在4个不同的点在曲线E上,所以选项D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查曲线与方程,属于中档题.
(多选)11.(2025 鼓楼区校级模拟)已知a>0,F1(﹣a,0),F2(a,0),若平面内动点P(x,y)满足,则称点P的轨迹为双纽线,下列结论正确的是( )
A.双纽线是轴对称图形
B.△PF1F2的面积的最大值为
C.|PF1|+|PF2|=2a
D.直线y=0.9x与双纽线有三个交点
【考点】轨迹方程.
【专题】计算题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】AD
【分析】对于A,利用两点的距离公式整理方程,将关于坐标轴对称的点代入,可得答案;对于B,利用一元二次方程根的存在性,求得动点坐标的范围,结合三角形面积公式,可得答案;对于C,根据三角形三边关系,可得答案;对于D,联立方程,因式分解求方程的根,可得答案.
【解答】解:根据题意,F1(﹣a,0),F2(a,0),平面内动点P(x,y)满足,
则,
变形可得x4+y4﹣2a2x2+2a2y2+2x2y2=0,
即双纽线的方程为x4+y4﹣2a2x2+2a2y2+2x2y2=0,
依次分析选项:
对于A,曲线方程为x4+y4﹣2a2x2+2a2y2+2x2y2=0,
由(x,y)关于x轴的对称点为(x,﹣y),显然当(x,y)满足方程时,(x,﹣y)也满足方程,
则双纽线关于x轴对称,是轴对称图形,故A正确;
对于B,由曲线方程x4+y4﹣2a2x2+2a2y2+2x2y2=0,
整理可得关于x2的方程(x2)2+(2y2﹣2a2)x2+y4+2a2y2=0,
由Δ=(2y2﹣2a2)2﹣4(y4+2a2y2)≥0,解得,
由,则其最大值为,故B错误;
对于C,当点P不在原点,则构成△PF1F2,则|PF1|+|PF2|>|F1F2|=2a,故C错误;
对于D,将y=0.9x代入方程x4+y4﹣2a2x2+2a2y2+2x2y2=0,
整理可得x2(1.812x2﹣0.38a2)=0,解得x=0或,故D正确.
故选:AD.
【点评】本题考查曲线和方程,涉及轨迹方程的求法,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 宜春校级期末)“大鹏曲线”的方程为,其图像因为形似一只展翅高飞的大鹏而得名.直线y=ax+b与C的交点可能个数的集合记为D(a,b),下列选项正确的是( )
A.该曲线关于y轴对称
B.D(a,2)={0,1,2}
C.D(a,﹣3a)={0,1,2}
D.“D(a,b)={3}”的充要条件是“且b<0”
【考点】曲线与方程.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】AC
【分析】根据椭圆及双曲线的性质可判断选项A;根据直线经过定点,利用直线方程与圆锥曲线方程联立结合圆锥曲线的性质可判断选项B,C;根据反例可判断选项D.
【解答】解:当y≥0时,曲线方程为,
此时为双曲线,其渐近线方程为,
当y<0时,曲线方程为,
对于选项A:由双曲线及椭圆的性质可得该曲线关于y轴对称,故选项A正确;
对于选项B:因为y=ax+2恒过点(0,2),
当直线时,此时直线y=ax+2与渐近线平行,直线与C的交点为1,
当时,直线与C的交点为1,
当时,直线与C的交点为2,
则D(a,2)={1,2},故选项B错误;
对于选项C:因为y=ax﹣3a=a(x﹣3)恒过点(3,0),
联立,消去y并整理得(1+4a2)x2﹣24a2x+36a2﹣4=0,
此时Δ=(﹣24a2)2﹣4(1+4a2)(36a2﹣4)=﹣16(5a2﹣1),
当时,Δ=0,
则直线与下半椭圆相切,
当直线时,直线与C的交点为2,
当时,直线与C的交点为1,
当时,直线与C的交点为0,
当或时,直线与C的有1个交点,
当时,直线与C的交点为2,
则D(a,﹣3a)={0,1,2},故选项C正确;
对于选项D:取a=1,b=﹣3,
由选项C可知直线与C的交点为1,
则且b<0,
不能得到D(a,b)={3},故选项D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025 开封模拟)已知圆O:x2+y2=r2(r>0)经过椭圆C的上、下顶点和焦点,则椭圆C的离心率e= .
【考点】圆与圆锥曲线的综合;椭圆的离心率.
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】.
【分析】由圆和椭圆的方程推得b=c,再由a,b,c的关系和离心率公式,可得所求值.
【解答】解:圆O:x2+y2=r2(r>0)经过椭圆C的上、下顶点(0,b),(0,﹣b)
和焦点(﹣c,0),(c,0),
可得b2=r2=c2,
则e.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆和圆的方程与性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
14.(2025 重庆校级模拟)设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,P为正方体表面上一点,且点P到直线AA1的距离与它到平面ABCD的距离相等,记动点P的轨迹为曲线W,则曲线W的周长是 .
【考点】轨迹方程;空间中点到平面的距离.
【专题】计算题;整体思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】.
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,求出点P的轨迹方程,再分类探讨轨迹并求出长度.
【解答】解:根据题目,建立如图所示的空间直角坐标系,
设点P(x,y,z),x,y,z∈[0,2],A(2,0,0),A1(2,0,2),在AA1上任取点A2(2,0,z),
,,依题意,,所以(x﹣2)2+y2=z2,
当z=0时,x=2,y=0,点P的轨迹是一个点,轨迹长度为0;
当z=2时,(x﹣2)2+y2=4,点P的轨迹是以A1为圆心,2为半径的圆弧,轨迹长度为π;
当x=0时,4+y2=z2,所以y=0,z=2,点P的轨迹是一个点,轨迹长度为0;
当x=2时,y2=z2,y=z,点P的轨迹是线段AB1,轨迹长度为;
当y=0时,2﹣x=z,点P的轨迹是线段AD1,轨迹长度为;
当y=2时,(x﹣2)2+4=z2,则x=z=2,点P的轨迹是一个点,轨迹长度为0,
因此曲线W的周长是.
故答案为:.
【点评】本题考查轨迹方程,属于中档题.
15.(2025春 金山区校级期中)已知椭圆中心在原点,长轴长为4,以双曲线的顶点为焦点,则椭圆的标准方程为 .
【考点】圆锥曲线的综合.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】.
【分析】双曲线的顶点为,可得椭圆的焦半径为,由长轴定义及椭圆的标准方程即可求解.
【解答】解:易知双曲线的顶点为,
所以椭圆的焦点在x轴上,
设所求椭圆的方程为,
因为该椭圆长轴长为4,
所以2a=4,
解得a=2,
因为该椭圆以双曲线的顶点为焦点,
所以,
此时b2=a2﹣c2=2,
则所求椭圆的标准方程为.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆的方程,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题.
16.(2025春 湖北期中)设O为原点,双曲线Ω的方程是(a>0,b>0),离心率.直线x+2y﹣m=0与双曲线Ω的两条渐近线分别交于A,B,与圆x2+y2=a2相切于点N.若,,则直线OM的斜率为 ﹣4 ,双曲线Ω的实轴长为 14 .
【考点】圆与圆锥曲线的综合;过圆上一点的圆的切线方程;双曲线的几何特征.
【专题】综合题;方程思想;综合法;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维.
【答案】﹣4,14.
【分析】利用点差法,可求直线OM的斜率,在△OMN中,利用勾股定理可求a的值.
【解答】解:如图:
设点A(x1,y1),B(x2,y2),渐近线方程为
或,
则,,
相减整理后得,
,所以kOM=﹣4,
设AB与x轴交于C,∠MOC=α,∠MCO=β,
则tanα=﹣4,,
,
在直角△OMN中,|ON|=a,,,
所以,解得a=7,实轴长为14.
故答案为:﹣4;14.
【点评】本题考查双曲线的几何性质以及直线与圆的位置关系,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025 陕西模拟)函数与圆锥曲线是我们高中最常见的知识板块,现进行探究:
(1)化简,并求方程|x|+|y|=1表示的曲线所围成的图形的周长.
(2)已知曲线C:|x|+y=1,试研究曲线C的范围.
(3)已知抛物线C:y2=ax(a>0)上一点到焦点F的距离为2t,抛物线上一点A的纵坐标为1,过点Q(﹣4,2)的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合),连接PN,PM,若PN,PM所成角为直角,求A关于直线MN对称点R.
【考点】曲线与方程.
【专题】方程思想;定义法;函数的性质及应用;逻辑思维.
【答案】(1);.
(2)x∈R,y∈(﹣∞,1].
(3)或.
【分析】(1)根据椭圆定义直接化简已知方程即可;分类讨论可得方程|x|+|y|=1围成的图形为边长为的正方形,由此可得结果;
(2)分别讨论x≥0和x≤0的情况即可得到结果;
(3)根据抛物线焦半径公式可构造方程求得a,进而得到抛物线方程,设直线MN:x=ny+m,与抛物线方程联立可得韦达定理的结论,根据垂直关系可整理得到MN方程,由点关于直线对称点的求法可求得结果.
【解答】解:(1)表示(x,y)到(0,﹣3)和(0,3)的距离之和为10,
那么这是以(0,﹣3)和(0,3)为焦点,长轴长度为10的椭圆,
那么焦距2c=6,2a=10,所以c=3,a=5,所以b2=a2﹣c2=16,
所以可化简为.
根据|x|+|y|=1得:或或或,
因此方程表示(1,0)、(﹣1,0)、(0,1)、(0,﹣1)为顶点的正方形,如下图所示,
那么正方形边长为,周长为:.
(2)当x≤0时,方程为﹣x+y=1 y=x+1,
当x≥0时,方程为x+y=1 y=1﹣x,
所以C由两条射线y=1﹣x(x≥0)和y=x+1(x≤0)组成,如下图所示,
所以ymax=1,无最小值,所以C的范围为x∈R,y∈(﹣∞,1].
(3)因为点到焦点F的距离为2t,所以,解得,所以点,
所以,又因为a>0,所以a=1,所以A(1,1),抛物线方程为y2=x,
根据题意知:过点Q(﹣4,2)的直线斜率不为0,
那么可设直线MN:x=ny+m,N(x2,y2),M(x1,y1),
因为Q∈直线MN,所以﹣4=2n+m,所以m=﹣2n﹣4;
根据得:y2﹣ny﹣m=0,
所以根的判别式Δ=n2+4m>0,根据韦达定理可得y1y2=﹣m=2n+4,y1+y2=n,
因为PN⊥PM,所以,
所以
,
所以
化简得:60n2+296n+357=0,所以(10n+21)(6n+17)=0,
解得:或;
当时,,所以;
设R(x0,y0),则,解得:,所以;
当时,,所以,满足A 直线MN;
设R(x0,y0),那么,解得:,所以.
综上所述:或.
【点评】本题考查曲线与方程,属于难题.
18.(2025 河南模拟)已知动圆过定点P(2,0),且在y轴上截得的弦长为4.动圆圆心的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设过点F(1,0)的直线交曲线E于A,B两点,过点M(﹣1,0)的直线MA与E的另一个交点为C,点A在M与C之间.
(i)证明:线段BC垂直于x轴;
(ii)记△FBC的面积为S1,△MFC的面积为S2,求5S2﹣S1的取值范围.
【考点】轨迹方程.
【答案】(1)y2=4x;
(2)(i)证明见解析;(ii).
【分析】(1)由题意,建立方程化简可得动圆圆心轨迹方程;
(2)(i)设出直线方程,联立抛物线方程,写出韦达定理,由设出的点的坐标,表示出直线MA,MB的斜率,研究其关系,可得答案;
(ii)由点的坐标,表示出三角形的面积,化简函数解析式,利用导数求得最值,可得答案.
【解答】解:(1)由题意,动圆过定点P(2,0),
设圆心T(x,y),弦的中点为R,连接RT,则由圆的性质得|PT|2=|RT|2+22,
∴(x﹣2)2+y2=x2+4,整理得y2=4x.
当y=0时,也满足上式,
∴曲线E的方程为y2=4x.
(2)(i)如图,
∵直线AB与抛物线有两个交点,∴直线AB的斜率不为0,故设AB的方程为x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立可得:y2﹣4ty﹣4=0,
Δ=(﹣4t)2+16>0,
则y1+y2=4t,y1y2=﹣4,
.
故∠BMF=∠CMF,
故直线BM与直线CM关于x轴对称,即点B与点C关于x轴对称,
∴线段BC垂直于x轴.
(ii)由(i)可知C(x2,﹣y2),不妨设y2>0,
∵点A在M与C之间,∴x2>1,y2>2,
,
,
则,
令,
则,
令f′(y)>0,则8﹣y2>0,解得;
令f′(y)<0,8﹣y2<0,解得.
则f(y)在上单调递增,在上单调递减,
,
∴5S2﹣S1的取值范围为.
【点评】本题主要考查点的轨迹方程以及直线与抛物线综合,属于中档题.
19.(2024秋 青海期末)已知动点M到点(﹣10,0)的距离比它到直线x﹣12=0的距离小2,记动点M的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)直线l与C相交于A,B两点,若线段AB的中点坐标为(﹣6,﹣4),求直线l的方程.
【考点】轨迹方程.
【专题】运动思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维.
【答案】(1)y2=﹣40x;
(2)5x﹣y+26=0.
【分析】(1)根据已知可得到,满足抛物线的定义,根据定义即可求解;
(2)利用点差法求出直线l的斜率即可.
【解答】解:(1)由题意知动点M的轨迹是以(﹣10,0)为焦点,直线x=10为准线的抛物线,
所以轨迹C的方程为y2=﹣40x;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
两式子相减得,整理可得,
因为线段AB的中点坐标为(﹣6,﹣4),所以y1+y2=﹣8,
所以直线l的斜率,
故直线l的方程为y+4=5(x+6),即5x﹣y+26=0.
【点评】本题考查了利用抛物线定义求动点轨迹.
20.(2025 彭山区校级开学)已知圆C的圆心为C(3,0),且过点.
(1)求圆C的半径及标准方程;
(3)若O为坐标原点,点P(x,y)满足|PO|=2|PC|,求点P的轨迹方程.
【考点】轨迹方程;根据圆的几何属性求圆的标准方程.
【专题】方程思想;定义法;直线与圆;逻辑思维.
【答案】(1)3,(x﹣3)2+y2=9;
(2)x2+y2﹣8x+12=0.
【分析】(1)求出圆的半径,即可求圆C的标准方程;
(2)设P(x,y),则由题意可得,化简可得结论.
【解答】解:(1)由题意,圆心为C(3,0),过点,
则半径,
所以圆C的标准方程为(x﹣3)2+y2=9;
(2)设P(x,y),则由题意可得,
化简可得x2+y2﹣8x+12=0.
【点评】本题考查点的轨迹方程,属于简单题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)