专题五 解析几何(课件 练习)2026届高中数学(通用版)二轮复习专题检测

文档属性

名称 专题五 解析几何(课件 练习)2026届高中数学(通用版)二轮复习专题检测
格式 zip
文件大小 5.4MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2026-01-26 00:00:00

文档简介

专题五 解析几何
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·湖南邵阳三模)若集合A=,B=,则A∩B的元素的个数是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2025·浙江温州二模)双曲线-x2=1的一个焦点为,则a=(  )
A. B. C.3 D.
3.(2025·江西宜春一模)已知椭圆的左、右焦点分别为(-7,0),(7,0),点(2,12)在该椭圆上,则该椭圆的离心率为(  )
A. B. C. D.
4.(2025·安徽皖南模拟)已知抛物线C:2x2+my=0恰好经过圆M:+=1的圆心,则C的准线方程为(  )
A.x= B.x=- C.y= D.y=-
5.(2025·黑龙江大庆模拟)曲线C:=1,则“1A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.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
7.(2025·福建福州模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点P为C上一点,过点P作l的垂线,垂足为A,若=2,且点在直线PB上,则直线PB的斜率为(  )
A.或- B.或- C.1或-1 D.或-
8.(2025·江苏苏州模拟)在平面直角坐标系Oxy中,若直线l:3x+4y+n=0与圆C:(x-2)2+y2=(an>0,n∈N*)相切,则数列的前10项和为(  )
A. B. C.23 D.27
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知直线l:kx-y-2k+2=0,圆C:+y2=1,下列结论正确的是(  )
A.直线l与圆C总有公共点
B.点C到直线l的距离的最大值为
C.若圆M:+=r2与圆C有交点,则r的取值范围是
D.当k变化时,若过直线l上任意一点总能作圆C的切线,则实数k的取值范围为
10.(2025·湖南邵阳二模)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与C的右支交于A,B两点,则(  )
A.直线y=x-1与C恰有两个公共点
B.双曲线C的离心率为
C.当∠F1AF2=60°时,△AF1F2的面积为5
D.当直线AB的斜率为k1,过线段AB的中点和原点的直线的斜率为k2时,k1k2=
11.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点M分别向抛物线C与圆F:(x-1)2+y2=1作切线,切点分别为P,Q(P,Q不同于坐标原点O),则下列判断正确的是(  )
A.MP∥OQ B.MP⊥MF
C.P,Q,F三点共线 D.=
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·湖北黄冈二模)已知方向向量为的直线l与圆x2+y2=5相切,则l的方程为________.
13.斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
14.(2023·新高考Ⅰ卷)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,⊥=-,则C的离心率为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知曲线C的方程是x2+y2+a2-1=0,其中a>0,a≠1,直线l的方程是y=x-a.
(1)请根据a的不同取值,判断曲线C是何种圆锥曲线;
(2)若直线l交曲线C于M,N两点,且线段MN中点的横坐标是-2,求a的值;
(3)若a=,试问曲线C上是否存在不同的两点A,B,使得A,B关于直线l对称,并说明理由.
16.(15分)(2025·河南郑州一模)已知两定点F1,F2,动点P满足|PF1|+|PF2|=|F1F2|.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)过F2的直线l与动点P的轨迹交于两点A,B,与直线x=2交于点C,设O为坐标原点,若S△OAC∶S△OBC=3∶1,求直线l的方程.
17.(15分)(2025·湖南岳阳三模)已知抛物线E的顶点在坐标原点O处,对称轴为x轴,且过点T,A,B是E上两个动点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)已知C是E上一点,且E的焦点F为△ABC的重心,设C的横坐标为t,求t的取值范围;
(3)已知P为直线OT在第二象限内一点,直线PA,PB分别与抛物线E相切于点A,B,设PA,PB分别与y轴交于点M,N,证明:直线AN与直线BM的交点在定直线上.
18.(17分)(2025·河南信阳一模)已知A,B两点的坐标分别是,直线AP,BP相交于点P,且它们的斜率之积是-,记点P的轨迹为曲线C,直线l与曲线C交于不同的两点M,N.
(1)求曲线C的方程.
(2)若以线段MN为直径的圆经过点A.
①求证:直线l过定点D,并求出D的坐标;
②求三角形AMN面积的最大值.
19.(17分)(2025·黑龙江模拟)已知点P在圆x2+y2=2上运动,过点P作x轴的垂线段PQ,垂足为Q,点M满足=,当点P经过圆与x轴的交点时,规定点M与点P重合.
(1)求动点M的轨迹方程E.
(2)设A,B分别是方程E表示的曲线Γ的上、下顶点,C,D是直线y=kx+m与曲线Γ的两个交点.
(ⅰ)若直线AC的斜率kAC与直线BD的斜率kBD满足kAC=3kBD,求证:直线CD过定点.
(ⅱ)当k,m变化时,试探究△OCD(O为坐标原点)的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.
专题五
1.C [因为直线y=x与圆x2+y2=1相交,因此A∩B的元素的个数是2.故选C.]
2.A [由题意得c2=a2+1=4,所以a=.故选A.]
3.A [依题意,椭圆的焦距2c=14,长轴长2a==15+13=28,所以该椭圆的离心率e=.故选A.]
4.C [圆M的圆心坐标为M,
将圆心M的坐标代入抛物线的方程,得2×12-2m=0,解得m=1,
故抛物线C的方程为2x2+y=0,标准方程为x2=-y,
则2p=,故抛物线C的准线方程为y=.故选C.]
5.B [若曲线C:=1表示椭圆,则解得16.D [直线PQ与直线AQ的夹角为,则P在以Q为顶点的对顶圆锥上,对顶圆锥的轴线为AO1,因为AO1∥平面C1BD,所以动点P的轨迹在双曲线上.故选D.]
7.B [由题意,F,准线为l:x=-1,
设P(t≠0),则A(-1,t),
由于,则B为AF的中点,即B,
又点在直线PB上,
则kPB=,
解得t=±2,则kPB=±.故选B.]
8.C [由圆C:(x-2)2+y2=(an>0,n∈N*),可得圆心为C(2,0),半径为r=an,
可得圆心C(2,0)到直线l:3x+4y+n=0的距离d=,
因为直线l:3x+4y+n=0与圆C相切,则d=r,即an=的前10项和为S10==5×=23.故选C.]
9.BC [对于A选项,圆 C:+y2=1的圆心C到直线l:kx-y-2k+2=0的距离
d=,
故当k<时,直线l与圆C没有公共点,故A错误;
对于B选项,直线l:kx-y-2k+2=0恒过定点A,
则圆心C到直线l的距离的最大值为d=,故B正确;
对于C选项,圆C:+y2=1的圆心为C,半径为r1=1,
圆M:的圆心为M,半径为r,
=5,由圆C与圆M有交点,
所以≤r+r1,
即≤5≤r+1,
所以解得4≤r≤6,
即r的取值范围是[4,6],故C正确;
对于D选项,当k变化时,若过直线l上任意一点总能作圆C的切线,则直线和圆C相离或相切,
所以圆心C到直线l:kx-y-2k+2=0的距离d=≥1,解得k≤,所以实数k的取值范围为,故D错误.故选BC.]
10.BC [对于A选项,联立
可得
所以直线y=x-1与C只有一个公共点,A错误;
对于B选项,对于双曲线C,a=2,b=,c==3,
所以双曲线C的离心率e=,B正确;
对于C选项,设=m,=n,由双曲线的定义可得m-n=2a=4,
在△AF1F2中,由余弦定理可得|F1F2|2=4c2=36=m2+n2-2mncos 60°=m2+n2-mn=+mn=16+mn,
可得mn=20,则,C正确;
对于D选项,设点A,B(x2,y2),
线段AB的中点为M,
则k1=,k2=,则k1k2=,
由题意可得=0,则k1k2=,D错误.
故选BC.]
11.ABC [由题意,设lMP:y=kx+m,
联立得k2x2+x+m2=0.
因为直线MP与抛物线C相切,
所以Δ=-4k2m2=0,即km=1,所以xP=m2,
故P.
设Q,则由几何性质可知O,Q两点关于直线lMF:y=-mx+m对称,

解得
故Q.
对于A,==·,显然MP∥OQ,故A正确;
对于B,·=0,即MP⊥MF,故B正确;
对于C,=(m2-1,2m)=(m2+1)·,
所以P,Q,F三点共线,故C正确;
对于D,|OQ|=
=,|MF|=,所以当m≠±1时,|MF|≠|OQ|,故D错误.故选ABC.]
12.y=2x±5 [因为直线l的方向向量为,所以设直线l的方程为y=2x+c,即2x-y+c=0,
又直线l与圆x2+y2=5相切,所以圆心到直线的距离为,解得c=±5,
所以直线l的方程为y=2x±5.]
13. [∵抛物线的方程为y2=4x,∴抛物线的焦点F的坐标为(1,0),
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为y=(x-1),
代入抛物线方程,消去y并化简得3x2-10x+3=0,
法一:解得x1=,x2=3,所以|AB|=.
法二:Δ=100-36=64>0,
设A(x1,y1),
B(x2,y2),则x1+x2=,
过A,B分别作准线x=-1的垂线,设垂足分别为C,D,如图所示.
|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=.]
14. [由,设||=2t,||=3t,由对称性可得||=3t,
则||=2t+2a,||=5t,
设∠F1AF2=θ,则sin θ=,
所以cos θ=,解得t=a,
所以||=2t+2a=4a,||=2a,
在△AF1F2中,由余弦定理的推论可得cos θ=,即5c2=9a2,则e=.]
15.解:(1)x2+y2+a2-1=0,即x2+=1,
当0当a>1时,曲线表示焦点在x轴上的双曲线.
(2)设M,N,(1-a2)x2+y2=1-a2,
则=1-a2,=1-a2,
两式相减得(1-a2)(x1+x2)(x1-x2)+(y1+y2)(y1-y2)=0,
即-4=0,故y1+y2=4,
故MN的中点为,
代入直线得到2-a,
解得a=或a=-(舍),故a=.
(3)假设存在,直线l的方程为y=,双曲线方程为x2-y2=1,
设A,B,AB的中点为,则
=1,=1.
两式相减得=0,
即=0,
x0+y0=0,又y0=,
解得x0=1,y0=-.
此时直线AB的方程为y=-(x-1)-,即y=-,
由化简得到x2-2x+=0,方程无解,故曲线C上不存在不同的两点A,B,使得A,B关于直线l对称.
16.解:(1)依题意知=2,>2=|F1F2|,
∴点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,且焦点在x轴上,
设椭圆方程为=1(a>b>0),由2a=2,2c=2,得a=,c=1,b=1,
故所求点P的轨迹方程为+y2=1.
(2)依题意知,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=k,
设A,B,
联立消去y并整理得x2-4k2x+2k2-2=0,Δ=8k2+8>0,
可得x1+x2=①,x1x2=②,
由S△OAC∶S△OBC=3∶1,∴|AC|∶|BC|=3∶1,,
∴2-x1=3,整理得3x2-x1=4③,
由①③得x1=,x2=,代入②,解得k=±1,
∴直线l的方程为y=x-1或y=-x+1.
17.解:(1)由题意设抛物线方程为y2=2px,代入点T,得16=4p,得p=4,
所以抛物线E的标准方程为y2=8x.
(2)设A,B,C(t,y3),
由重心坐标公式可知,=2,=0,
得x1+x2+t=6,y1+y2+y3=0,y3=-,
且=8x1,=8x2,=8t,
所以+t=6,且=4t,
所以+t≤6,得t≤4且t≥0,
综上可知,t的取值范围是[0,4].
(3)证明:直线OT的斜率k=-2,直线OT的方程为y=-2x,
设P,x0<0,y0=-2x0,
因为y2=8x,所以y'=,
设A,B,
抛物线在点A处的切线方程为y-y1=,即y=,
因为切线过点P,即y0=-2y0y1+8x0=0,
同理,抛物线在点B处的切线方程为-2y0y2+8x0=0,
所以y1,y2是方程y2-2y0y+8x0=0的两个根,则y1+y2=2y0,y1y2=8x0,
切线PA:y=,令x=0,得y=,得M,同理N,
直线AN的方程为y-x,
即y-x,
同理,直线BM的方程为y-x,设直线AN与直线BM的交点为Q(x,y),
联立直线AN与直线BM的方程,得x,
所以x,
所以x=

=,
且y0=-2x0,代入上式化简得x=,①
代回直线AN的方程得,
y-·,
得y=



=,
即y=,②
由①②可得y=-2x,
所以直线AN与直线BM的交点在定直线y=-2x上.
18.解:(1)设P,动点P满足直线PA和直线PB的斜率之积为-,
∴kPA·kPB=-·.
∴曲线C的方程为=1(x≠±2且y≠0).
(2)①设点M,N,
若MN⊥y轴,则N且x1≠0,=(2+x1,-y1),
此时,·>0,不合题意.
设直线MN的方程为x=my+n,
联立
得y2+6mny+3n2-12=0,
Δ=36m2n2-12
=48>0,
由根与系数的关系可得y1+y2=-,y1y2=,

∴·=(my1+n-2)(my2+n-2)+y1y2
=y1y2+m(n-2)(y1+y2)+(n-2)2=
==0,
因为直线MN不过点A,则n≠2,所以7n-2=0,解得n=.
∴直线MN的方程为x=my+,∴直线MN过定点D.
②直线MN的方程为x-my-=0.
∴点A到直线MN的距离d=··
=·,
∴S△AMN=·d=···
=·,
令t=3m2+4≥4,
则S△AMN=·

=,
因为0<,故当t=4时,S△AMN取最大值.
19.解:(1)设M,P,
则Q,
由,
即,
所以
则P,
因为点P在圆x2+y2=2上运动,所以x2+=2,整理得+y2=1,
当点 P经过圆与 x轴的交点时,同样成立,
所以动点M的轨迹方程为+y2=1.
(2)设C,D,
联立消去y并整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,Δ>0,
则x1+x2=-,x1x2=,
(ⅰ)证明:由(1)得A,B,
则kAC=,kBD=,
因为=1,所以,即kAC=-,
又kAC=3kBD,所以-,即6+x1x2=0,
即6+x1x2=0,
整理得x1x2+6k(m+1)(x1+x2)+6(m+1)2=0,
将x1+x2=-,x1x2=代入化简得2m2+3m+1=0,
解得m=-1或m=-,
当m=-1时,直线CD与椭圆的另一个交点为B,与题意不符,故舍去,
所以m=-,
所以直线CD的方程为y=kx-,
所以直线CD过定点.
(ⅱ)易知Δ=16k2m2-8(1+2k2)(m2-1)>0,所以1+2k2>m2,···,
点O到直线CD的距离d=,
则S△OCD=·d
=·
=·
=·,
令t=,t∈,
则S△OCD=·,
当且仅当t=,即2m2=1+2k2时取等号,所以△OCD的面积存在最大值,最大值为.
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专题五 解析几何
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(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·湖南邵阳三模)若集合A=,B=,则A∩B的元素的个数是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
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C [因为直线y=x与圆x2+y2=1相交,因此A∩B的元素的个数是2.故选C.]
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2.(2025·浙江温州二模)双曲线-x2=1的一个焦点为,则a=(  )
A. B. C.3 D.
A [由题意得c2=a2+1=4,所以a=.故选A.]
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3.(2025·江西宜春一模)已知椭圆的左、右焦点分别为(-7,0),(7,0),点(2,12)在该椭圆上,则该椭圆的离心率为(  )
A. B. C. D.
A [依题意,椭圆的焦距2c=14,长轴长2a==15+13=28,
所以该椭圆的离心率e==.故选A.]
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4.(2025·安徽皖南模拟)已知抛物线C:2x2+my=0恰好经过圆M:+=1的圆心,则C的准线方程为(  )
A.x= B.x=-
C.y= D.y=-

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C [圆M的圆心坐标为M,
将圆心M的坐标代入抛物线的方程,得2×12-2m=0,解得m=1,
故抛物线C的方程为2x2+y=0,标准方程为x2=-y,
则2p=,所以=,故抛物线C的准线方程为y=.故选C.]
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6.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

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D [直线PQ与直线AQ的夹角为,则P在以Q为顶点的对顶圆锥上,对顶圆锥的轴线为AO1,
因为AO1∥平面C1BD,所以动点P的轨迹在双曲线上.
故选D.]
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7.(2025·福建福州模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点P为C上一点,过点P作l的垂线,垂足为A,若=2,且点在直线PB上,则直线PB的斜率为(  )
A.或- B.或- 
C.1或-1 D.或-

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B [由题意,F,准线为l:x=-1,
设P,则A,
由于=2,则B为AF的中点,即B,
又点在直线PB上,
则kPB==,解得t=±2,则kPB=±.
故选B.]
题号
1
3
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2
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8.(2025·江苏苏州模拟)在平面直角坐标系Oxy中,若直线l:3x+4y+n=0与圆C:(x-2)2+y2=(an>0,n∈N*)相切,则数列的前10项和为(  )
A. B. C.23 D.27

题号
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C [由圆C:(x-2)2+y2=(an>0,n∈N*),
可得圆心为C(2,0),半径为r=an,
可得圆心C(2,0)到直线l:3x+4y+n=0的距离d==,
因为直线l:3x+4y+n=0与圆C相切,则d=r,
即an=,
所以数列的前10项和为S10==5×=23.故选C.]
题号
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19

二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知直线l:kx-y-2k+2=0,圆C:+y2=1,下列结论正确的是(  )
A.直线l与圆C总有公共点
B.点C到直线l的距离的最大值为
C.若圆M:+=r2与圆C有交点,则r的取值范围是
D.当k变化时,若过直线l上任意一点总能作圆C的切线,则实数k的取值范围为

题号
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BC [对于A选项,圆C:+y2=1的圆心C到直线l:kx-y-2k+2=0的距离
d==≤1 k≥,
故当k<时,直线l与圆C没有公共点,故A错误;
对于B选项,直线l:kx-y-2k+2=0恒过定点A,
则圆心C到直线l的距离的最大值为d===,故B正确;
题号
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对于C选项,圆C:+y2=1的圆心为C,半径为r1=1,
圆M:+=r2的圆心为M,半径为r,
==5,由圆C与圆M有交点,
所以≤r+r1,即≤5≤r+1,
所以解得4≤r≤6,
即r的取值范围是,故C正确;
题号
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对于D选项,当k变化时,若过直线l上任意一点总能作圆C的切线,则直线和圆C相离或相切,
所以圆心C到直线l:kx-y-2k+2=0的距离d=≥1,解得k≤,所以实数k的取值范围为,故D错误.故选BC.]
题号
1
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10.(2025·湖南邵阳二模)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与C的右支交于A,B两点,则(  )
A.直线y=x-1与C恰有两个公共点
B.双曲线C的离心率为
C.当∠F1AF2=60°时,△AF1F2的面积为5
D.当直线AB的斜率为k1,过线段AB的中点和原点的直线的斜率为k2时,k1k2=

题号
1
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BC [对于A选项,联立 可得
所以直线y=x-1与C只有一个公共点,A错误;
对于B选项,对于双曲线C,a=2,b=,c==3,
所以双曲线C的离心率e==,B正确;
对于C选项,设=m,=n,由双曲线的定义可得m-n=2a=4,
在△AF1F2中,由余弦定理可得=4c2=36=m2+n2-2mn cos 60°=m2+n2-mn=+mn=16+mn,
可得mn=20,则=mn sin 60°=×20×=5,C正确;
题号
1
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对于D选项,设点A,B,
线段AB的中点为M,
则k1=,k2==,则k1k2=,
由题意可得所以=0,
则k1k2==,D错误.故选BC.]
题号
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题号
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11.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点M分别向抛物线C与圆F:(x-1)2+y2=1作切线,切点分别为P,Q(P,Q不同于坐标原点O),则下列判断正确的是(  )
A.MP∥OQ
B.MP⊥MF
C.P,Q,F三点共线
D.=


题号
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ABC [由题意,设lMP:y=kx+m,
联立得k2x2+x+m2=0.
因为直线MP与抛物线C相切,所以Δ=-4k2m2=0,即km=1,所以xP=m2,故P.
设Q,则由几何性质可知O,Q两点关于直线lMF:y=-mx+m对称,
则 解得
故Q.
对于A,===·,显然MP∥OQ,故A正确;
对于B,=·=0,即MP⊥MF,故B正确;
对于C,==(m2-1,2m)=(m2+1)·,
所以P,Q,F三点共线,故C正确;
对于D,|OQ|==,|MF|=,所以当m≠±1时,|MF|≠|OQ|,故D错误.故选ABC.]
题号
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题号
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025·湖北黄冈二模)已知方向向量为的直线l与圆x2+y2=5相切,则l的方程为_________.
y=2x±5
题号
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y=2x±5 [因为直线l的方向向量为,所以设直线l的方程为y=2x+c,即2x-y+c=0,
又直线l与圆x2+y2=5相切,
所以圆心到直线的距离为==,解得c=±5,
所以直线l的方程为y=2x±5.]
题号
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13.斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
 [∵抛物线的方程为y2=4x,∴抛物线的焦点F的坐标为(1,0),
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为y=(x-1),
代入抛物线方程,消去y并化简得3x2-10x+3=0,
法一:解得x1=,x2=3,
所以|AB|=|x1-x2|==.
题号
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法二:Δ=100-36=64>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,
过A,B分别作准线x=-1的垂线,
设垂足分别为C,D,如图所示.
|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=.]
题号
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14.(2023·新高考Ⅰ卷)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,⊥=-,则C的离心率为__________.
 
题号
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 [法一:如图,设F1(-c,0),F2(c,0),B(0,n),A(x,y),
则=(x-c,y),=(-c,n),
因为=-,

可得A.
又⊥,且==(c,n),
则·=c2-n2=0,化简得n2=4c2.
又点A在C上,
则=1,整理可得=1,
将n2=4c2代入,可得=9,即25e2-=9,
解得e2=或e2=(舍去),故e=.
题号
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法二:由=-,得=,
设||=2t,||=3t,由对称性可得||=3t,
则||=2t+2a,||=5t,设∠F1AF2=θ,则sin θ==,
所以cos θ==,解得t=a,所以||=2t+2a=4a,||=2a,
在△AF1F2中,由余弦定理的推论可得cos θ==,即5c2=9a2,则e=.]
题号
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题号
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四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知曲线C的方程是x2+y2+a2-1=0,其中a>0,a≠1,直线l的方程是y=x-a.
(1)请根据a的不同取值,判断曲线C是何种圆锥曲线;
(2)若直线l交曲线C于M,N两点,且线段MN中点的横坐标是-2,求a的值;
(3)若a=,试问曲线C上是否存在不同的两点A,B,使得A,B关于直线l对称,并说明理由.
题号
1
3
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[解] (1)x2+y2+a2-1=0,即x2+=1,
当0当a>1时,曲线表示焦点在x轴上的双曲线.
题号
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(2)设M,Nx2+y2=1-a2,
则==1-a2,
两式相减得=0,
即-4=0,故y1+y2=4,
故MN的中点为,
代入直线得到2=-a,
解得a=或a=-(舍),故a=.
题号
1
3
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(3)假设存在,直线l的方程为y=x-,双曲线方程为x2-y2=1,
设A,B,AB的中点为(x0,y0),则
==1.
两式相减得-(y3+y4)(y3-y4)=0,
即=0,x0+y0=0,
又y0=x0-,解得x0=1,y0=-.
题号
1
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此时直线AB的方程为y=-,即y=-x+,
由化简得到x2-2x+=0,方程无解,
故曲线C上不存在不同的两点A,B,使得A,B关于直线l对称.
题号
1
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16.(15分)(2025·河南郑州一模)已知两定点F1,F2,动点P满足|PF1|+|PF2|=|F1F2|.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)过F2的直线l与动点P的轨迹交于两点A,B,与直线x=2交于点C,设O为坐标原点,若S△OAC∶S△OBC=3∶1,求直线l的方程.
题号
1
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[解] (1)依题意知=2,==2>2=,
∴点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,且焦点在x轴上,
设椭圆方程为=1(a>b>0),
由2a=2,2c=2,得a=,c=1,b=1,
故所求点P的轨迹方程为+y2=1.
(2)依题意知,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=k,
设A,B,
联立消去y并整理得x2-4k2x+2k2-2=0,Δ=8k2+8>0,
可得x1+x2=①,x1x2=②,
题号
1
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19
由S△OAC∶S△OBC=3∶1,∴|AC|∶|BC|=3∶1,=3,
∴2-x1=3,整理得3x2-x1=4③,
由①③得x1=,x2=,代入②,解得k=±1,
∴直线l的方程为y=x-1或y=-x+1.
题号
1
3
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题号
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17.(15分)(2025·湖南岳阳三模)已知抛物线E的顶点在坐标原点O处,对称轴为x轴,且过点T,A,B是E上两个动点.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)已知C是E上一点,且E的焦点F为△ABC的重心,设C的横坐标为t,求t的取值范围;
(3)已知P为直线OT在第二象限内一点,直线PA,PB分别与抛物线E相切于点A,B,设PA,PB分别与y轴交于点M,N,证明:直线AN与直线BM的交点在定直线上.
题号
1
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[解] (1)由题意设抛物线方程为y2=2px,代入点T,得16=4p,得p=4,
所以抛物线E的标准方程为y2=8x.
题号
1
3
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19
(2)设A,B,C,
由重心坐标公式可知,=2,=0,
得x1+x2+t=6,y1+y2+y3=0,y3=-,
且===8t,
所以+t=6,且==4t,
所以+t≤6,得t≤4且t≥0,
综上可知,t的取值范围是.
题号
1
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19
(3)证明:直线OT的斜率k=-2,直线OT的方程为y=-2x,
设P,x0<0,y0=-2x0,
因为y2=8x,所以y′=,设,
抛物线在点A处的切线方程为y-y1=,即y=x+,
因为切线过点P,即y0=x0+,
整理得-2y0y1+8x0=0,
题号
1
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19
整理得-2y0y1+8x0=0,
同理,抛物线在点B处的切线方程为-2y0y2+8x0=0,
所以y1,y2是方程y2-2y0y+8x0=0的两个根,则y1+y2=2y0,y1y2=8x0,
切线PA:y=x+,令x=0,得y=,得M,同理N,直线AN的方程为y-=x,
即y-=x,同理,直线BM的方程为y-=x,
题号
1
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2
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19
设直线AN与直线BM的交点为Q,
联立直线AN与直线BM的方程,得x=x,
所以=,
所以x===,
且y0=-2x0,代入上式化简得x=,①
题号
1
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2
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代回直线AN的方程得,y-=x=,
得y=
==
==
==,即y=,②
题号
1
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19
由①②可得y=-2x,
所以直线AN与直线BM的交点在定直线y=-2x上.
题号
1
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18.(17分)(2025·河南信阳一模)已知A,B两点的坐标分别是,直线AP,BP相交于点P,且它们的斜率之积是-,记点P的轨迹为曲线C,直线l与曲线C交于不同的两点M,N.
(1)求曲线C的方程.
(2)若以线段MN为直径的圆经过点A.
①求证:直线l过定点D,并求出D的坐标;
②求三角形AMN面积的最大值.
题号
1
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19
[解] (1)设P,动点P满足直线PA和直线PB的斜率之积为-,
∴kPA·kPB=-,即·=-,
即=1.
∴曲线C的方程为=1.
题号
1
3
5
2
4
6
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9
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17
18
19
(2)①设点M,N,
若MN⊥y轴,则N且x1≠0,==,
此时,·==+3=>0,不合题意.
设直线MN的方程为x=my+n,
题号
1
3
5
2
4
6
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17
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19
联立
得y2+6mny+3n2-12=0,
Δ=36m2n2-12=48(3m2+4-n2)>0,
由根与系数的关系可得y1+y2=-,y1y2=,
====,
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∴·=+y1y2
=y1y2+m

==0,因为直线MN不过点A,则n≠2,所以7n-2=0,解得n=.
∴直线MN的方程为x=my+,∴直线MN过定点D.
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②直线MN的方程为x-my-=0.
∴点A到直线MN的距离d==,
=·=·
=·,
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∴S△AMN=·d=···
=·,
令t=3m2+4≥4,
则S△AMN=·==,
因为0<,故当t=4时,S△AMN取最大值×2=.
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题号
19.(17分)(2025·黑龙江模拟)已知点P在圆x2+y2=2上运动,过点P作x轴的垂线段PQ,垂足为Q,点M满足=,当点P经过圆与x轴的交点时,规定点M与点P重合.
(1)求动点M的轨迹方程E.
(2)设A,B分别是方程E表示的曲线Γ的上、下顶点,C,D是直线y=kx+m与曲线Γ的两个交点.
(ⅰ)若直线AC的斜率kAC与直线BD的斜率kBD满足kAC=3kBD,求证:直线CD过定点.
(ⅱ)当k,m变化时,试探究△OCD(O为坐标原点)的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.
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题号
[解] (1)设M,P,则Q,
由=,得=,即=,
所以所以 则P,
因为点P在圆x2+y2=2上运动,所以x2+=2,整理得+y2=1,当点P经过圆与 x轴的交点时,同样成立,
所以动点M的轨迹方程为+y2=1.
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题号
(2)设C,D,
联立
消去y并整理得x2+4kmx+2m2-2=0,Δ>0,
则x1+x2=-,x1x2=,
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题号
(ⅰ)证明:由(1)得A,B,
则kAC=,kBD=,
因为=1,所以=-,即kAC=-,
又kAC=3kBD,所以-=3×,
即6+x1x2=0,
即6+x1x2=0,
整理得x1x2+6k+6=0,
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题号
将x1+x2=-,x1x2=代入化简得2m2+3m+1=0,
解得m=-1或m=-,
当m=-1时,直线CD与椭圆的另一个交点为B,与题意不符,故舍去,
所以m=-,所以直线CD的方程为y=kx-,
所以直线CD过定点.
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题号
(ⅱ)易知Δ=16k2m2-8>0,所以1+2k2>m2,
=·=2··,
点O到直线CD的距离d=,
则S△OCD=·d=·=·
=·,令t=,t∈,
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题号
则S△OCD=·=,
当且仅当t=,即2m2=1+2k2时取等号,
所以△OCD的面积存在最大值,最大值为.
谢 谢!
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