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- 2021-06-24 发布
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专题25 圆锥曲线的“三定”与探索性问题
【满分:100分 时间:90分钟】
(一)选择题(12*5=60分)
1.【山东省潍坊市2020届高三上学期期末】已知动圆C的圆心在抛物线y2=4x上,且动圆恒与直线x+1=0相切,则此动圆C必过定点( )
A.(1,0) B.(-1,0) C.(0,1) D.(0,-1)
【答案】A
【解析】抛物线的焦点为F(1,0),准线为x=-1,而动圆C与直线x+1=0相切,即圆心C到准线的距离等于圆的半径r,故圆C过焦点F(1,0)。故选A。
2.(2020·湖南高一期末)直线过定点,若直线过点且与平行,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由得:,直线过定点,
又直线的斜率且与直线平行,直线斜率为直线的方程为:,即:。
3.(2019·江苏省如东高级中学高一期中)在平面直角坐标系中,记为点到直线的距离,当、变化时,的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】为单位圆上一点,而直线过点,所以的最大值为,选C.
4.(2019·重庆高二期末)已知过原点的动直线与椭圆交于,两点,为椭圆的上顶点,若直线,的斜率存在且分别为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题知,可设,,则,
又在椭圆上,故,即,所以.故答案为:.
5.(2020·湖北高三月考(文))已知直线与抛物线交于不同的两点,,直线,的斜率分别为,,且,则直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设直线为,联立,消去可得,设,,所以,因为,即,所以,所以,
所以,所以直线一定过点,
6.(2019·河北衡水中学高三月考(理))已知实数满足若恒成立,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,实数满足,即
,作出约束条件所表示的平面区域,如图所示,又因为函数的图象是过点,斜率为的直线,要使得不等式恒成立,即恒成立,结合图象可知,当直线过点时,斜率取得最小值 ,
所以实数的取值范围是,故选D.
7.(2019·湖南长郡中学高二月考)已知抛物线的焦点为是抛物线上异于坐标原点的任意一点,过点的直线交轴的正半轴于点,且同在一个以为圆心的圆上,另有直线,且与抛物线相切于点,则直线经过的定点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,设,都在以同一个以为圆心的圆上,
,解得,
,得,从而得,的方程为,化为,过点,故答案为.
8.(2019·重庆市育才中学高一期末)已知非零实数、和1成等差数列,直线与椭圆:恒有公共点,则实数的取值范围为( )
A. B.且
C. D.且
【答案】D
【解析】因为非零实数、和1成等差数列,所以,即,所以直线方程为,即,由,解得,所以直线过定点,因为与椭圆:恒有公共点,
所以定点在椭圆上或内,所以,即,又表示椭圆,所以且,所以且.
9.(2019·重庆南开中学高二期中)设直线与抛物线相交于M、N两点,抛物线的焦点为F,若,则k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由抛物线方程得:,恒过定点,恒过焦点,即共线,设,, ,,
联立消去得:,,解得或(舍),,,解得:。
10.(2019·重庆高二月考)过双曲线2x2-y2=2的右焦点作直线l交双曲线于A,B两点,若|AB|=4,则这样的直线l的条数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【解析】设,,当直线与轴垂直时,,满足题意,当直线与
轴不垂直时,设直线:,联立直线与双曲线方程得:,整理得:,所以, ,又=,解得:,综上:满足这样的直线l的条数为3条
11.(2020·安徽高三月考(理))已知抛物线的焦点为,是抛物线上异于坐标原点的任意一点,以为圆心,为半径的圆交轴负半轴于点.平行于的直线与抛物线相切于点,则直线必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,,设,则,圆的半径为,则,,设点的横坐标为,由,得,则,,直线为,整理得,当时,,即直线必过定点.
12.(2020上海高三月考)已知双曲线,点,在双曲线上任取两点、满足,则直线恒过定点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设的方程为,则由.
设,则是该方程的两根,∴,.
又,,故,∴,又,,
∴,代入,得:
,整理得:,∴,∴或.
当时,过与题意不符,故舍去。当时,过定点.故答案为:
(二)填空题(4*5=20分)
13.(2019·江苏南京师大附中高二期中)已知m为实数,直线与椭圆的交点个数为________.
【答案】2个
【解析】因为直线方程为所以直线过定点,定点在椭圆上,又因为,所以直线与x轴不平行,所以直线和椭圆相交,所以交点为2个.故答案为:2个
14.(2019·重庆高二期末(理))已知抛物线的焦点到准线的距离为1,则此抛物线的所有经过焦点的弦之中最短弦长为__________
【答案】2
【解析】∵抛物线的焦点到准线的距离为1,∴,设直线与抛物线的交点坐标为,,当直线斜率不存在时,直线方程为,交点坐标为,弦长为
,当直线斜率存在时,可设为,联立化简得,∴,故此抛物线的所有经过焦点的弦之中最短弦长为2,故答案为.
15.(2019·湖南长沙一中高三月考)在直线上任取一点,过作抛物线的切线,切点分别为、,则直线恒过定点______.
【答案】
【解析】设,,,抛物线方程变为,则,则在点处的切线方程为,化简得,,同理,在点处的切线方程为.
又点的坐标满足这两个方程,代入得:,,则说明,都满足方程,即直线的方程为:,故直线恒过定点.
16.【2020届湖北省稳派教育高三上学期联考】4.已知椭圆C:+=1(a>b>0),过动点M(m,0)(00,y0>0)。由M(m,0),且M是线段PN的中点,可得P(2m,y0),Q(-2m,y0),
所以直线PM的斜率k1==,直线QM的斜率k2==,所以=-3。
(三)解答题(6*12=72分)
17. 已知椭圆:的离心率为,点和点都在椭圆上,直线交轴于点.
(Ⅰ)求椭圆的方程,并求点的坐标(用,表示);
(Ⅱ)设为原点,点与点关于轴对称,直线交轴于点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【解析】(Ⅰ)由题意得解得=2.故椭圆的方程为.
设(,0).因为,所以.直线的方程为,
所以=,即.
(Ⅱ)因为点与点关于轴对称,所以,设,则=.
“存在点使得=等价”,“存在点使得=”即满足.因为,,,所以.
所以=或.故在轴上存在点,使得=.
点的坐标为或.
18.【山东省德州市2020届高三期末联考】已知椭圆,点在椭圆上,椭圆的离心率是.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点为椭圆长轴的左端点,为椭圆上异于椭圆长轴端点的两点,记直线斜率分别为,若,请判断直线是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)(2)过定点
【解析】(1)由点在椭圆上,且椭圆的离心率是,可得,可解得:
故椭圆的标准方程为.
(2)设点的坐标分别为,
(ⅰ)当直线斜率不存在时,由题意知,直线方程和曲线方程联立得:,,
(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立,消去得:,
由,有,
由韦达定理得:,,
故,可得:,
可得:,
整理为:,
故有,
化简整理得:,解得:或,
当时直线的方程为,即,过定点不合题意,
当时直线的方程为,即,过定点,
综上,由(ⅰ)(ⅱ)知,直线过定点.
19【吉林省高中2020届高三上期末】30.(2015新课标2)已知椭圆C:(),直线不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.
(Ⅰ)证明:直线OM的斜率与的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边行?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.
【解析】(Ⅰ)设直线,,,.
将代入得,
故,.于是直线的斜率,
即.所以直线的斜率与的斜率的乘积为定值.
(Ⅱ)四边形能为平行四边形.因为直线过点,
所以不过原点且与有两个交点的充要条件是,.
由(Ⅰ)得的方程为.设点的横坐标为.
由得,即.
将点的坐标代入直线的方程得,因此.
四边形为平行四边形当且仅当线段与线段互相平分,即.
于是.解得,.
因为,,,所以当的斜率为或时,四边形为平行四边形.
20.【陕西省榆林市2019届高考模拟第一次测试】已知动直线与焦点坐标为,离心率为的曲线相交于两点(为曲线的坐标原点),且.
(1)求曲线的标准方程; (2)证明:和都为定值.
【答案】(1)(2)详见解析
【解析】(1)∵曲线的离心率为,∴该曲线为椭圆,∵曲线的焦点坐标为,,
∴,,∴∴曲线的标准方程为
(2)①当直线的斜率不存在时,当关于轴对称,设,得,,
在椭圆上,得,又∵,得
联立与,可得,∴,同理可得:
②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,代入,得
,∵,且直线与曲线有两个交点,
∴由根与系数关系的,,
∴
因为到直线的距离,,∴
令,即有,可推出,得
即,此时
,
综上所述,,
21、在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,且椭圆上的点到的距离的最大值为3.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)在椭圆上,是否存在点使得直线:与圆O: 相交于不同的两点,且的面积最大?若存在,求出点的坐标及相对应的的面积;若不存在,请说明理由.
【解析】(Ⅰ)由,所以设是椭圆上任意一点,
则,所以
所以,当时,有最大值,可得,所以
故椭圆的方程为:
(Ⅱ)存在点满足要求,使得面积最大.假设直线与圆相
交于不同两点,则圆心到的距离,∴ ①
因为在椭圆上,所以 ②,由①②得:
∵所以,
由②得代入上式,得
当且仅当,∴,
此时满足要求的点有四个.此时对应的的面积为.
22.【2020届天津市耀华中学高三月考】已知椭圆的一个焦点在直线上,且离心率.
(1)求该椭圆的方程;
(2)若与是该椭圆上不同的两点,且线段的中点在直线上,试证: 轴上存在定点,对于所有满足条件的与,恒有;
(3)在(2)的条件下, 能否为等腰直角三角形?并证明你的结论.
【答案】(1)(2)见解析(3)见解析
【解析】(1)∵椭圆的一个焦点在直线上,∴,
又,∴,∴该椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
,,
设,则, ,
∵弦的中点在直线上,∴ ,
∴ ,∴,将代入得,
假设在轴上存在定点, ,
∴ ,
∴ ,即,
当直线的斜率不存在时,直线垂直于轴,此时显然成立,
综上, 轴上存在定点.
(3)假设能为等腰直角三角形,则,∴,
,
,又,
∴ ,
,符合(*),∴在(2)的条件下, 能为等腰直角三角形.