
一、高考真題匯編的意義。1、增強高考考生的復(fù)習(xí)動力和信心;2、提高高考考生的復(fù)習(xí)效率;3、加深考生對知識點的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄,涵蓋了考試的各個學(xué)科;2、答案解析,加深知識點理解和掌握;3、復(fù)習(xí)指導(dǎo),提高復(fù)習(xí)效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復(fù)習(xí)動力和信心,增強考生的復(fù)習(xí)效率,為高考復(fù)習(xí)提供了有力的支持。
最近5年(20-24年)高考數(shù)學(xué)真題匯編
專題08 解析幾何(解答題)
\l "_Tc140394748" 考點01:橢圓及其性質(zhì)
1 (2024·全國·高考Ⅰ卷)已知和為橢圓上兩點.
(1)求C的離心率;
(2)若過P的直線交C于另一點B,且的面積為9,求的方程.
【答案】(1)(2)直線的方程為或.
【詳解】(1)由題意得,解得,
所以.
(2)法一:,則直線的方程為,即,
,由(1)知,
設(shè)點到直線的距離為,則,
則將直線沿著與垂直的方向平移單位即可,
此時該平行線與橢圓的交點即為點,
設(shè)該平行線的方程為:,
則,解得或,
當(dāng)時,聯(lián)立,解得或,
即或,
當(dāng)時,此時,直線的方程為,即,
當(dāng)時,此時,直線的方程為,即,
當(dāng)時,聯(lián)立得,
,此時該直線與橢圓無交點.
綜上直線的方程為或.
法二:同法一得到直線的方程為,
點到直線的距離,
設(shè),則,解得或,
即或,以下同法一.
法三:同法一得到直線的方程為,
點到直線的距離,
設(shè),其中,則有,
聯(lián)立,解得或,
即或,以下同法一;
法四:當(dāng)直線的斜率不存在時,此時,
,符合題意,此時,直線的方程為,即,
當(dāng)線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立橢圓方程有,則,其中,即,
解得或,,,
令,則,則
同法一得到直線的方程為,
點到直線的距離,
則,解得,
此時,則得到此時,直線的方程為,即,
綜上直線的方程為或.
法五:當(dāng)?shù)男甭什淮嬖跁r,到距離,
此時不滿足條件.
當(dāng)?shù)男甭蚀嬖跁r,設(shè),令,
,消可得,
,且,即,
,
到直線距離,
或,均滿足題意,或,即或.
法六:當(dāng)?shù)男甭什淮嬖跁r,到距離,
此時不滿足條件.
當(dāng)直線斜率存在時,設(shè),
設(shè)與軸的交點為,令,則,
聯(lián)立,則有,
,
其中,且,
則,
則,解的或,經(jīng)代入判別式驗證均滿足題意.
則直線為或,即或.
2.(2024·全國·高考甲卷)已知橢圓的右焦點為,點在上,且軸.
(1)求的方程;
(2)過點的直線交于兩點,為線段的中點,直線交直線于點,證明:軸.
【答案】(1)(2)證明見解析
【詳解】(1)設(shè),由題設(shè)有且,故,故,故,
故橢圓方程為.
(2)直線的斜率必定存在,設(shè),,,
由可得,
故,故,
又,
而,故直線,故,
所以
,
故,即軸.
【點睛】方法點睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:
(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點坐標(biāo)為;
(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;
(3)列出韋達(dá)定理;
(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
3.(2024·北京·高考真題)已知橢圓:,以橢圓的焦點和短軸端點為頂點的四邊形是邊長為2的正方形.過點且斜率存在的直線與橢圓交于不同的兩點,過點和的直線與橢圓的另一個交點為.
(1)求橢圓的方程及離心率;
(2)若直線BD的斜率為0,求t的值.
【答案】(1)(2)
【詳解】(1)由題意,從而,
所以橢圓方程為,離心率為;
(2)直線斜率不為0,否則直線與橢圓無交點,矛盾,
從而設(shè),,
聯(lián)立,化簡并整理得,
由題意,即應(yīng)滿足,
所以,
若直線斜率為0,由橢圓的對稱性可設(shè),
所以,在直線方程中令,
得,
所以,
此時應(yīng)滿足,即應(yīng)滿足或,
綜上所述,滿足題意,此時或.
4.(2024·天津·高考真題)已知橢圓橢圓的離心率.左頂點為,下頂點為是線段的中點,其中.
(1)求橢圓方程.
(2)過點的動直線與橢圓有兩個交點.在軸上是否存在點使得.若存在求出這個點縱坐標(biāo)的取值范圍,若不存在請說明理由.
【答案】(1)(2)存在,使得恒成立.
【詳解】(1)因為橢圓的離心率為,故,,其中為半焦距,
所以,故,
故,所以,,故橢圓方程為:.
(2)
若過點的動直線的斜率存在,則可設(shè)該直線方程為:,
設(shè),
由可得,
故且
而,
故
,
因為恒成立,故,解得.
若過點的動直線的斜率不存在,則或,
此時需,兩者結(jié)合可得.綜上,存在,使得恒成立.
5 .(2023年全國乙卷理科)已知橢圓的離心率是,點在上.
(1)求方程;
(2)過點的直線交于兩點,直線與軸的交點分別為,證明:線段的中點為定點.
【答案】(1) (2)證明見詳解
解析:(1)由題意可得,解得,
所以橢圓方程為.
(2)由題意可知:直線的斜率存在,設(shè),
聯(lián)立方程,消去y得:,
則,解得,
可得,
因為,則直線,
令,解得,即,
同理可得,
則
,
所以線段的中點是定點.
6 .(2020年高考課標(biāo)Ⅱ)已知橢圓C1:(a>b>0)右焦點F與拋物線C2的焦點重合,C1的中心與C2的頂點重合.過F且與x軸垂直的直線交C1于A,B兩點,交C2于C,D兩點,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的離心率;
(2)設(shè)M是C1與C2的公共點,若|MF|=5,求C1與C2的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【答案】(1);(2),.
解析:(1),軸且與橢圓相交于、兩點,
則直線的方程為,
聯(lián)立,解得,則,
拋物線的方程為,聯(lián)立,
解得,,
,即,,
即,即,
,解得,因此,橢圓的離心率為;
(2)由(1)知,,橢圓的方程為,
聯(lián)立,消去并整理得,
解得或(舍去),
由拋物線的定義可得,解得.
因此,曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
7.(2021年新高考全國Ⅱ卷)已知橢圓C的方程為,右焦點為,且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M,N是橢圓C上的兩點,直線與曲線相切.證明:M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是.
【答案】解析:(1)由題意,橢圓半焦距且,所以,又,所以橢圓方程為;
(2)由(1)得,曲線為,當(dāng)直線的斜率不存在時,直線,不合題意;
當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè),
必要性:
若M,N,F(xiàn)三點共線,可設(shè)直線即,由直線與曲線相切可得,解得,聯(lián)立可得,所以,所以,所以必要性成立;
充分性:設(shè)直線即,由直線與曲線相切可得,所以,聯(lián)立可得,
所以,所以
,
化簡得,所以,所以或,所以直線或,所以直線過點,M,N,F(xiàn)三點共線,充分性成立;所以M,N,F(xiàn)三點共線的充要條件是.
8.(2020年高考課標(biāo)Ⅰ卷)已知A、B分別為橢圓E:(a>1)左、右頂點,G為E的上頂點,,P為直線x=6上的動點,PA與E的另一交點為C,PB與E的另一交點為D.
(1)求E方程;
(2)證明:直線CD過定點.
【答案】(1);(2)證明詳見解析.
【解析】(1)依據(jù)題意作出如下圖象:
由橢圓方程可得:, ,
,,
橢圓方程為:
(2)證明:設(shè),則直線的方程為:,即:
聯(lián)立直線的方程與橢圓方程可得:,整理得:
,解得:或
將代入直線可得:
所以點的坐標(biāo)為.同理可得:點的坐標(biāo)為
直線的方程為:,
整理可得:
整理得:
故直線過定點
9.(2020年新高考全國Ⅰ卷)已知橢圓C:的離心率為,且過點A(2,1).
(1)求C的方程:
(2)點M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D為垂足.證明:存在定點Q,使得|DQ|為定值.
【答案】(1);(2)詳見解析.
解析:(1)由題意可得:,解得:,故橢圓方程為:.
(2)設(shè)點.因為AM⊥AN,∴,即,①當(dāng)直線MN的斜率存在時,設(shè)方程為,如圖1.
代入橢圓方程消去并整理得:
②,根據(jù),代入①整理可得:
將②代入,,
整理化簡得,∵不在直線上,∴,
∴,于是MN的方程為,
所以直線過定點直線過定點.當(dāng)直線MN的斜率不存在時,可得,如圖2.
代入得,
結(jié)合,解得,此時直線MN過點,
由于AE為定值,且△ADE為直角三角形,AE為斜邊,
所以AE中點Q滿足為定值(AE長度的一半).
由于,故由中點坐標(biāo)公式可得.
故存在點,使得|DQ|為定值.
10.(2022年高考全國乙卷)已知橢圓E的中心為坐標(biāo)原點,對稱軸為x軸、y軸,且過兩點.
(1)求E的方程;
(2)設(shè)過點的直線交E于M,N兩點,過M且平行于x軸的直線與線段AB交于點T,點H滿足.證明:直線HN過定點.
【答案】(1) (2)
解析:設(shè)橢圓E的方程為,過,
則,解得,,所以橢圓E的方程為:.
【小問2詳解】,所以,
①若過點的直線斜率不存在,直線.代入,
可得,,代入AB方程,可得
,由得到.求得HN方程:
,過點.
②若過點的直線斜率存在,設(shè).
聯(lián)立得,
可得,,
且
聯(lián)立可得
可求得此時,
將,代入整理得,
將代入,得
顯然成立,綜上,可得直線HN過定點
11.(2020年新高考全國卷Ⅱ)已知橢圓C:過點M(2,3),點A為其左頂點,且AM的斜率為 ,
(1)求C的方程;
(2)點N為橢圓上任意一點,求△AMN的面積的最大值.
【答案】(1);(2)18.
解析:(1)由題意可知直線AM的方程為:,即.
當(dāng)y=0時,解得,所以a=4,
橢圓過點M(2,3),可得,
解得b2=12.所以C的方程:.
(2)設(shè)與直線AM平行的直線方程為:,
如圖所示,當(dāng)直線與橢圓相切時,與AM距離比較遠(yuǎn)的直線與橢圓的切點為N,此時△AMN的面積取得最大值.
聯(lián)立直線方程與橢圓方程,
可得:,
化簡可得:,
所以,即m2=64,解得m=±8,
與AM距離比較遠(yuǎn)的直線方程:,
直線AM方程為:,
點N到直線AM的距離即兩平行線之間的距離,
利用平行線之間的距離公式可得:,
由兩點之間距離公式可得.
所以△AMN的面積的最大值:.
12.(2020年高考課標(biāo)Ⅲ卷)已知橢圓的離心率為,,分別為的左、右頂點.
(1)求的方程;
(2)若點在上,點在直線上,且,,求的面積.
【答案】(1);(2).解析:(1)
,,
根據(jù)離心率,解得或(舍),
的方程為:,即;
(2)不妨設(shè),在x軸上方
點在上,點在直線上,且,,
過點作軸垂線,交點為,設(shè)與軸交點為
根據(jù)題意畫出圖形,如圖
,,,
又,,
,根據(jù)三角形全等條件“”,
可得:,,
,,
設(shè)點為,可得點縱坐標(biāo)為,將其代入,
可得:,解得:或,點為或,
①當(dāng)點為時,故,
,,
可得:點為,畫出圖象,如圖
,,
可求得直線的直線方程為:,
根據(jù)點到直線距離公式可得到直線的距離為:,
根據(jù)兩點間距離公式可得:,
面積為:;
②當(dāng)點為時,
故,,
,可得:點為,
畫出圖象,如圖
,,
可求得直線的直線方程為:,
根據(jù)點到直線距離公式可得到直線的距離為:,
根據(jù)兩點間距離公式可得:,
面積為:,
綜上所述,面積為:.
13(2023年北京卷)已知橢圓離心率為,A、C分別是E的上、下頂點,B,D分別是的左、右頂點,.
(1)求的方程;
(2)設(shè)為第一象限內(nèi)E上的動點,直線與直線交于點,直線與直線交于點.求證:.
【答案】(1)
(2)證明見解析:(1)依題意,得,則,
又分別為橢圓上下頂點,,所以,即,
所以,即,則,
所以橢圓的方程為.
(2)因為橢圓的方程為,所以,
因為為第一象限上的動點,設(shè),則,
易得,則直線的方程為,
,則直線的方程為,
聯(lián)立,解得,即,
而,則直線的方程為,
令,則,解得,即,
又,則,,
所以
,
又,即,顯然,與不重合,所以.
14.(2023年天津卷)設(shè)橢圓的左右頂點分別為,右焦點為,已知.
(1)求橢圓方程及其離心率;
(2)已知點是橢圓上一動點(不與端點重合),直線交軸于點,若三角形的面積是三角形面積的二倍,求直線的方程.
【答案】(1)橢圓的方程為,離心率為.
(2).
解析:(1)如圖,
由題意得,解得,所以,
所以橢圓的方程為,離心率為.
(2)由題意得,直線斜率存在,由橢圓的方程為可得,
設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程組,消去整理得:,
由韋達(dá)定理得,所以,
所以,.
所以,,,
所以,
所以,即,
解得,所以直線的方程為.
15.(2022高考北京卷)已知橢圓:的一個頂點為,焦距為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點作斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與x軸交于點M,N,當(dāng)時,求k的值.
【答案】解析:(1)依題意可得,,又,
所以,所以橢圓方程為;
(2)解:依題意過點的直線為,設(shè)、,不妨令,
由,消去整理得,
所以,解得,
所以,,
直線的方程為,令,解得,
直線的方程為,令,解得,
所以
,所以,
即
即
即
整理得,解得
16.(2022年浙江省高考)如圖,已知橢圓.設(shè)A,B是橢圓上異于的兩點,且點在線段上,直線分別交直線于C,D兩點.
(1)求點P到橢圓上點的距離的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】解析:(1)設(shè)是橢圓上任意一點,,則
,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,故的最大值是.
(2)設(shè)直線,直線方程與橢圓聯(lián)立,可得,設(shè),所以,因為直線與直線交于,則,同理可得,.則
,
當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,故的最小值為.
17.(2021高考北京)已知橢圓一個頂 點,以橢圓的四個頂點為頂點的四邊形面積為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點P(0,-3)的直線l斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與直線交y=-3交于點M,N,當(dāng)|PM|+|PN|≤15時,求k的取值范圍.
【答案】(1);(2).
解析:(1)因為橢圓過,故,
因為四個頂點圍成的四邊形的面積為,故,即,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
(2)
設(shè), 因為直線的斜率存在,故,
故直線,令,則,同理
直線,由可得,
故,解得或.
又,故,所以
又
故即,
綜上,或.
考點02 雙曲線及其性質(zhì)
1(2024·全國·高考Ⅱ)已知雙曲線,點在上,為常數(shù),.按照如下方式依次構(gòu)造點:過作斜率為的直線與的左支交于點,令為關(guān)于軸的對稱點,記的坐標(biāo)為.
(1)若,求;
(2)證明:數(shù)列是公比為的等比數(shù)列;
(3)設(shè)為的面積,證明:對任意正整數(shù),.
【答案】(1),(2)證明見解析(3)證明見解析
【詳解】(1)
由已知有,故的方程為.
當(dāng)時,過且斜率為的直線為,與聯(lián)立得到.
解得或,所以該直線與的不同于的交點為,該點顯然在的左支上.
故,從而,.
(2)由于過且斜率為的直線為,與聯(lián)立,得到方程.
展開即得,由于已經(jīng)是直線和的公共點,故方程必有一根.
從而根據(jù)韋達(dá)定理,另一根,相應(yīng)的.
所以該直線與的不同于的交點為,而注意到的橫坐標(biāo)亦可通過韋達(dá)定理表示為,故一定在的左支上.
所以.
這就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以數(shù)列是公比為的等比數(shù)列.
(3)方法一:先證明一個結(jié)論:對平面上三個點,若,,則.(若在同一條直線上,約定)
證明:
.
證畢,回到原題.
由于上一小問已經(jīng)得到,,
故.
再由,就知道,所以數(shù)列是公比為的等比數(shù)列.
所以對任意的正整數(shù),都有
.
而又有,,
故利用前面已經(jīng)證明的結(jié)論即得
.
這就表明的取值是與無關(guān)的定值,所以.
方法二:由于上一小問已經(jīng)得到,,
故.
再由,就知道,所以數(shù)列是公比為的等比數(shù)列.
所以對任意的正整數(shù),都有
.
這就得到,
以及.
兩式相減,即得.
移項得到.
故.
而,.
所以和平行,這就得到,即.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵在于將解析幾何和數(shù)列知識的結(jié)合,需要綜合運用多方面知識方可得解.
2.(2023年新課標(biāo)全國Ⅱ卷)已知雙曲線C的中心為坐標(biāo)原點,左焦點為,離心率為.
(1)求C的方程;
(2)記C左、右頂點分別為,,過點的直線與C的左支交于M,N兩點,M在第二象限,直線與交于點P.證明:點在定直線上.
【答案】(1)
(2)證明見解析.
解析:(1)設(shè)雙曲線方程為,由焦點坐標(biāo)可知,
則由可得,,雙曲線方程為.
(2)由(1)可得,設(shè),
顯然直線的斜率不為0,所以設(shè)直線的方程為,且,
與聯(lián)立可得,且,
則,
直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立直線與直線的方程可得:
,
由可得,即,
據(jù)此可得點在定直線上運動.
3.(2022新高考全國II卷)已知雙曲線的右焦點為,漸近線方程為.
(1)求C的方程;
(2)過F的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點,點在C上,且..過P且斜率為的直線與過Q且斜率為的直線交于點M.從下面①②③中選取兩個作為條件,證明另外一個成立:
①M在上;②;③.
注:若選擇不同的組合分別解答,則按第一個解答計分.
【答案】(1)
(2)見解析:(1)右焦點為,∴,∵漸近線方程為,∴,∴,∴,∴,∴. ∴C的方程為:;
(2)由已知得直線的斜率存在且不為零,直線的斜率不為零,
若選由①②推③或選由②③推①:由②成立可知直線的斜率存在且不為零;
若選①③推②,則為線段的中點,假若直線的斜率不存在,則由雙曲線的對稱性可知在軸上,即為焦點,此時由對稱性可知、關(guān)于軸對稱,與從而,已知不符;
總之,直線的斜率存在且不為零.
設(shè)直線的斜率為,直線方程為,
則條件①在上,等價于;
兩漸近線方程合并為,
聯(lián)立消去y并化簡整理得:
設(shè),線段中點,則,
設(shè), 則條件③等價于,
移項并利用平方差公式整理得:
,
,即,
即;由題意知直線的斜率為, 直線的斜率為,
∴由,
∴,
所以直線的斜率,
直線,即,
代入雙曲線的方程,即中,
得:,
解得的橫坐標(biāo):,
同理:,
∴
∴, ∴條件②等價于,
綜上所述:
條件①在上,等價于;
條件②等價于;
條件③等價于;
選①②推③:由①②解得:,∴③成立;
選①③推②:
由①③解得:,,
∴,∴②成立;
選②③推①:
由②③解得:,,∴,
∴,∴①成立.
4.(2021年新高考Ⅰ卷)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點、,點的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點在直線上,過兩條直線分別交于、兩點和,兩點,且,求直線的斜率與直線的斜率之和.
【答案】解析:因為,
所以,軌跡是以點、為左、右焦點的雙曲線的右支,
設(shè)軌跡的方程為,則,可得,,
所以,軌跡的方程為;
(2)設(shè)點,若過點的直線的斜率不存在,此時該直線與曲線無公共點,
不妨直線的方程為,即,
聯(lián)立,消去并整理可得,
設(shè)點、,則且.
由韋達(dá)定理可得,,
所以,,
設(shè)直線的斜率為,同理可得,
因為,即,整理可得,
即,顯然,故.
因此,直線與直線的斜率之和為.
5.(2022新高考全國I卷)已知點在雙曲線上,直線l交C于P,Q兩點,直線的斜率之和為0.
(1)求l斜率;
(2)若,求的面積.
【答案】(1); (2).
解析:(1)因為點在雙曲線上,所以,解得,即雙曲線易知直線l的斜率存在,設(shè),,
聯(lián)立可得,,
所以,,.
所以由可得,,
即,
即,
所以,
化簡得,,即,
所以或,
當(dāng)時,直線過點,與題意不符,舍去,
故.
(2)不妨設(shè)直線的傾斜角為,因為,所以,
由(1)知,,
當(dāng)均在雙曲線左支時,,所以,
即,解得(負(fù)值舍去)
此時PA與雙曲線的漸近線平行,與雙曲線左支無交點,舍去;
當(dāng)均在雙曲線右支時,
因為,所以,即,
即,解得(負(fù)值舍去),
于是,直線,直線,
聯(lián)立可得,,
因為方程有一個根為,所以,,
同理可得,,. 所以,,
點到直線的距離, 故的面積為.
考點03 拋物線及其性質(zhì)
1.(2023年全國甲卷理科)已知直線與拋物線交于兩點,且.
(1)求;
(2)設(shè)F為C的焦點,M,N為C上兩點,,求面積的最小值.
【答案】(1) (2)
解析:(1)設(shè),由可得,,所以,
所以,
即,因為,解得:.
(2)因為,顯然直線的斜率不可能為零,
設(shè)直線:,,
由可得,,所以,,
,因為,所以,
即,亦即,
將代入得,,,
所以,且,解得或.
設(shè)點到直線的距離為,所以,
,
所以的面積,
而或,所以,
當(dāng)時,的面積.
2.(2021年高考浙江卷)如圖,已知F是拋物線的焦點,M是拋物線的準(zhǔn)線與x軸的交點,且,
(1)求拋物線的方程;
(2)設(shè)過點F的直線交拋物線與A?B兩點,斜率為2的直線l與直線,x軸依次交于點P,Q,R,N,且,求直線l在x軸上截距的范圍.
【答案】(1);(2).
解析:(1)因為,故,故拋物線的方程為:.
(2)設(shè),,,
所以直線,由題設(shè)可得且.由可得,故,
因為,故,故.
又,由可得,
同理,
由可得,所以,
整理得到,
故,令,則且,
故,故即,
解得或或.
故直線在軸上的截距的范圍為或或.
3.(2021年高考全國乙卷)已知拋物線的焦點為,且與圓上點的距離的最小值為.
(1)求;
(2)若點在上,是的兩條切線,是切點,求面積的最大值.
【答案】(1);(2).
解析:(1)拋物線的焦點為,,
所以,與圓上點的距離的最小值為,解得;
(2)拋物線的方程為,即,對該函數(shù)求導(dǎo)得,
設(shè)點、、,
直線的方程為,即,即,
同理可知,直線的方程為,
由于點為這兩條直線的公共點,則,
所以,點、的坐標(biāo)滿足方程,
所以,直線的方程為,
聯(lián)立,可得,
由韋達(dá)定理可得,,
所以,,
點到直線的距離為,
所以,,
,
由已知可得,所以,當(dāng)時,的面積取最大值.
4.(2021年高考全國甲卷)拋物線C的頂點為坐標(biāo)原點O.焦點在x軸上,直線l:交C于P,Q兩點,且.已知點,且與l相切.
(1)求C,的方程;
(2)設(shè)是C上的三個點,直線,均與相切.判斷直線與的位置關(guān)系,并說明理由.
【答案】(1)拋物線,方程為;(2)相切,理由見解析
:(1)依題意設(shè)拋物線,
,
所以拋物線的方程為,與相切,所以半徑為,
所以的方程為;
(2)設(shè)若斜率不存在,則方程為或,
若方程為,根據(jù)對稱性不妨設(shè),則過與圓相切的另一條直線方程為,
此時該直線與拋物線只有一個交點,即不存在,不合題意;
若方程為,根據(jù)對稱性不妨設(shè)
則過與圓相切的直線為,
又,
,此時直線關(guān)于軸對稱,所以直線與圓相切;
若直線斜率均存在,則,
所以直線方程為,整理得,
同理直線的方程為,直線的方程為,
與圓相切,整理得,
與圓相切,同理所以為方程的兩根,,
到直線的距離為:
,所以直線與圓相切;
綜上若直線與圓相切,則直線與圓相切.
5.(2020年浙江省高考數(shù)學(xué)試卷)如圖,已知橢圓,拋物線,點A是橢圓與拋物線的交點,過點A的直線l交橢圓于點B,交拋物線于M(B,M不同于A).
(Ⅰ)若,求拋物線的焦點坐標(biāo);
(Ⅱ)若存在不過原點的直線l使M為線段AB的中點,求p的最大值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
解析:(Ⅰ)當(dāng)時,的方程為,故拋物線的焦點坐標(biāo)為;
(Ⅱ)設(shè),
由,
,
由在拋物線上,所以,
又,
,,
.由即
,
所以,,,所以,的最大值為,此時.
法2:設(shè)直線,.
將直線的方程代入橢圓得:,
所以點的縱坐標(biāo)為.將直線的方程代入拋物線得:,所以,解得,因此,
由解得,
所以當(dāng)時,取到最大值為.
6.(2022年高考全國甲卷)設(shè)拋物線焦點為F,點,過F的直線交C于M,N兩點.當(dāng)直線MD垂直于x軸時,.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線與C另一個交點分別為A,B,記直線的傾斜角分別為.當(dāng)取得最大值時,求直線AB的方程.
【答案】(1); (2).
【解析】(1)拋物線的準(zhǔn)線為,當(dāng)與x軸垂直時,點M的橫坐標(biāo)為p,
此時,所以,所以拋物線C的方程為;
(2)設(shè),直線,
由可得,,
由斜率公式可得,,
直線,代入拋物線方程可得,
,所以,同理可得,
所以又因為直線MN、AB的傾斜角分別為,所以,若要使最大,則,設(shè),則,
當(dāng)且僅當(dāng)即時,等號成立,所以當(dāng)最大時,,設(shè)直線,
代入拋物線方程可得,,所以,
所以直線.
7.(2023年新課標(biāo)全國Ⅰ卷)在直角坐標(biāo)系中,點到軸的距離等于點到點的距離,記動點的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三個頂點在上,證明:矩形的周長大于.
【答案】(1) (2)見解析
解析:(1)設(shè),則,兩邊同平方化簡得,
故.
(2)法一:設(shè)矩形的三個頂點在上,且,易知矩形四條邊所在直線的斜率均存在,且不為0,
則,令,
同理令,且,則,
設(shè)矩形周長為,由對稱性不妨設(shè),,
則.,易知則令,
令,解得,當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,
當(dāng),,此時單調(diào)遞增,則,
故,即.當(dāng)時,,且,即時等號成立,矛盾,故,得證.
法二:不妨設(shè)在上,且,
依題意可設(shè),易知直線,的斜率均存在且不為0,
則設(shè),的斜率分別為和,由對稱性,不妨設(shè),直線的方程為,則聯(lián)立得,
,則
則,同理,
令,則,設(shè),
則,令,解得,
當(dāng)時,,此時單調(diào)遞減,
當(dāng),,此時單調(diào)遞增,
則,,
但,此處取等條件為,與最終取等時不一致,故.
法三:為了計算方便,我們將拋物線向下移動個單位得拋物線,
矩形變換為矩形,則問題等價于矩形的周長大于.
設(shè) , 根據(jù)對稱性不妨設(shè) .
則 , 由于 , 則 .
由于 且 介于 之間,
則 . 令 ,
,則,從而
故
①當(dāng)時,
②當(dāng) 時,由于,從而,從而又,故,由此
,
當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,故,故矩形周長大于.
. 考點
五年考情(2020-2024)
命題趨勢
考點01 橢圓及其性質(zhì)
2024 Ⅰ 甲卷 北京卷 天津卷
2023 北京 乙卷 天津
2022 乙卷 北京卷 浙江卷
2021 北京卷Ⅱ卷
2020 ⅠⅡ卷 新Ⅰ Ⅱ卷
橢圓軌跡標(biāo)準(zhǔn)方程問題,有關(guān)多邊形面積問題,定值定點問題,新結(jié)構(gòu)中的新定義問題是高考的一個高頻考點
考點02 雙曲線及其性質(zhì)
2024 Ⅱ卷
2023 Ⅱ 新課標(biāo)Ⅱ
2022 Ⅰ卷
2021 Ⅰ
雙曲線離心率問題,軌跡方程有關(guān)面積問題,定值定點問題以及斜率有關(guān)的證明問題以及新結(jié)構(gòu)中的新定義問題是高考的高頻考點
考點03 拋物線及其性質(zhì)
2023 甲卷
2022甲卷
2021 浙江 甲卷 乙卷
2020浙江
拋物線有關(guān)三角形面積問題,關(guān)于定直線問題,有關(guān)P的證明類問題
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