备考 2021 年高考高三数学复习之疯狂选择题 30 题
第 8 辑 圆锥曲线与方程
一、单选题
1.(2021·江西高三其他模拟(文))若椭圆
2 2
: 15
x yC m
的一个焦点坐标为 ( 1,0) ,则实数 m 的值为
( )
A.9 B.6 C.4 D.1
【答案】C
【分析】
根据椭圆的标准方程可得 ,a b ,根据 2 22a cb 计算可得结果.
【详解】
因为椭圆的焦点 ( 1,0) 在 x 轴上,
所以 2 5a , 2b m ,所以 2 2 2 5c a b m ,
所以5 1m ,解得 4m .
故选:C
2.(2020·全国高三专题练习(文))已知圆C 过点 0,2A 且与直线 2y 相切,则圆心C 的轨迹方程为
( )
A. 2 4x y B. 2 8x y C. 2 4x y D. 2 8x y= -
【答案】B
【分析】
设圆心 ,C x y ,由圆心到 A 点距离等于圆心到切线的距离列式化简可得.
【详解】
设圆心 ,C x y ,据题意有 2 2( 2) 2x y y ,
化简有 2 8x y .
故选:B.
【点睛】
本题考查求轨迹方程,解题方法是直接法.
3.(2021·甘肃高三一模(理))抛物线 2 2 ( 0)y px p 的准线经过椭圆
2 2
19 5
x y 的右焦点,则 p ( )
A. 2 B. 4 C.8 D.12
【答案】B
【分析】
先求得抛物线的准线方程以及椭圆的右焦点,再根据抛物线的准线经过椭圆的右焦点求解.
【详解】
抛物线 2 2 ( 0)y px p 的准线方程是
2
px ,椭圆
2 2
19 5
x y 的右焦点是 2,0 ,
因为抛物线 2 2 ( 0)y px p 的准线经过椭圆
2 2
19 5
x y 的右焦点,
所以 p=4,
故选:B
4.(2021·北京丰台区·高三一模)已知双曲线
2
2
2 1( 0)x y aa
的离心率是 5
2
,则 a ( )
A. 2 B.2 C. 2 2 D.4
【答案】B
【分析】
根据双曲线方程得到 a,b,再利用离心率公式求解.
【详解】
因为双曲线方程为
2
2
2 1( 0)x y aa
,
所以离心率是
2
2
1 51 1 2
c be a a a
,
解得 2 4a ,
又因为 0a ,
所以 2a ,
故选:B
5.(2021·浙江高三其他模拟)已知双曲线
2 2
2: 1 016
x yC bb
的焦距为 10,则双曲线C 的渐近线方程为
( )
A. 9
16y x B. 16
9y x C. 4
3y x D. 3
4y x= ±
【答案】D
【分析】
根据 22 16 10b ,求出 2 9b ,即可求解.
【详解】
双曲线C 的焦距为 22 16 10b ,所以 2 9b ,
所以双曲线C 的渐近线方程为 3
4y x= ± ,
故选:D.
6.(2021·山西高三一模(文))已知双曲线的离心率为 2,其两条渐近线夹角为 ,则 tan ( )
A. 3 B. 3 C. 3 或 3 D. 3
3
【答案】A
【分析】
由离心率得
2
2 3b
a
,进而得渐近线方程为 3y x 或 3
3y x ,从而可得夹角.
【详解】
由双曲线的离心率为 2,可得
2 2 2
2 21 2c a b b
a a a
,
所以
2
2 3b
a
,及 3a b ,所以两条渐近线为 3y x 或 3
3y x .
当两条渐近线为 3y x 时,两条渐近线夹角为 60 ,
当两条渐近线为 3
3y x 时,两条渐近线夹角为 60 ,
所以 60 , tan 3 .
故选:A.
7.(2021·北京丰台区·高三一模) P 为抛物线 2 2 ( 0)y px p 上一点,点 P 到抛物线准线和对称轴的距离
分别为 10 和 6,则 p ( )
A.2 B.4 C. 4 或9 D. 2 或18
【答案】D
【分析】
由抛物线 2 2 ( 0)y px p 可得准线 l 的方程为:
2
px ,设点 ( , )P x y ,再由点 P 到抛物线准线和对称
轴的距离分别为 10 和 6,可得 102
px , 6y ,再与抛物线方程 2 2 ( 0)y px p ,联立解方程组,
即可求解.
【详解】
解:由题意可得:抛物线 2 2 ( 0)y px p 的准线 l 的方程为:
2
px
设点 ( , )P x y ,又因点 P 到抛物线准线和对称轴的距离分别为 10 和 6,
所以有
2
102
6
2
px
y
y px
,解得 1
18
x
p
或 9
2
x
p
,
即 p 的值分别为18 或 2 .
故选:D.
【点睛】
本题考查了抛物线的标准方程及其性质,考查理解辨析能力及运算求解能力,属于基础题.
8.(2021·陕西榆林市·高三二模(文))若抛物线 2 2 ( 0)x py p 上的点 ,1A m 到焦点的距离为 4, 则| |m
( )
A. 1
12 B.2 6 C.6 D. 2 3
【答案】D
【分析】
用焦半径公式解方程算出 p 即可获解.
【详解】
因为抛物线 2 2 ( 0)x py p 上的点 ( ,1)A m 到焦点的距离为 4,所以1 42
p ,即 6p = , 2 12x y ,所以
2 12,| | 2 3m m
故选:D.
9.(2021·吉林长春市·高三二模(理))已知抛物线 2 2 0y px p 上一点 02,A y ,F 为焦点,直线 FA
交抛物线的准线于点 M ,满足 2 ,FA AM 则抛物线方程为( )
A. 2 8y x B. 2 16y x C. 2 24y x D. 2 32y x
【答案】C
【分析】
作 AB x 轴,根据 2FA AM ,且 02,A y ,由 AF BF
AM BK
求解.
【详解】
如图所示:
作 AB x 轴,则 / /AB MK ,
因为 2FA AM ,且 02,A y ,
所以
2 12
222
P
AF BF
PAM BK
,
即 2 2 22 2
p p
,
解得 12p ,
所以抛物线方程是 2 24y x
故选:C.
10.(2021·四川遂宁市·高三二模(文))若过抛物线C : 2 4y x 的焦点且斜率为 2 的直线与C 交于 A ,B
两点,则线段 AB 的长为( )
A.3. B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】
求出直线 AB 的方程,并与抛物线方程联立,根据韦达定理得到 1 2x x ,再根据抛物线的定义可求得结果.
【详解】
抛物线C : 2 4y x 的焦点 (1,0)F
所以直线 AB 的方程为 2 2y x ,
设 1 1,A x y , 2 2,B x y ,
由 2
2 2
4
y x
y x
,消去 y 并整理得 2 3 1 0x x ,
所以 1 2 3x x , 1 2 2 5AB x x .
故选:C.
11.(2021·广西南宁市·高三一模(文))已知抛物线 2: 2 0C x py p 的焦点为圆 22 1 2x y 的圆
心,又经过抛物线 C 的焦点且倾斜角为 60°的直线交抛物线 C 于 A、B 两点,则 AB ( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】
由已知求出 2p ,得出直线方程 3 1y x ,联立直线与抛物线,利用弦长公式即可求出.
【详解】
由题可得抛物线焦点为 0,1 ,则 12
p ,即 2p ,则抛物线方程为 2 4x y ,
直线 AB 的倾斜角为 60°,则斜率为 3 ,故直线 AB 的方程为 3 1y x ,
联立直线与抛物线
2 4
3 1
x y
y x
可得 2 4 3 4 0x x ,
设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,则 1 2 1 24 3, 4x x x x ,
则 2
1 3 4 3 4 4 16AB .
故选:C.
【点睛】
方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为 1 1A x y, , 2 2B x y, ;
(2)联立直线与曲线方程,得到关于 x (或 y )的一元二次方程;
(3)写出韦达定理;
(4)将所求问题或题中关系转化为 1 2 1 2,x x x x 形式;
(5)代入韦达定理求解.
12.(2021·内蒙古包头市·高三一模(文))已知 1F 、 2F 分别是双曲线C :
2 2
2 7 1x y 的左、右焦点, P 是
C 左支上的动点, 0,3A ,当点 P 在线段 1AF 上时, 2APF 的面积为( )
A.12
5 B. 16
5 C. 18
5 D. 24
5
【答案】D
【分析】
首先求点 P 的坐标,再根据面积公式求解.
【详解】
1 3,0F ,
1
0 3 13 0AFk
,即直线 1 : 3AF y x ,
联立方程 2 2
3
12 7
y x
x y
,解得: 4
7
x
y
或
8
5
7
5
x
y
0x Q , 8 7,5 5P
,
2 28 7 80 3 25 5 5AP
,
点 2 3,0F 到直线 3y x= + 的距离 3 3 3 2
2
d ,
所以
2
1 1 8 2 243 22 2 5 5APFS AP d .
故选:D
13.(2021·甘肃高三一模(文))设 1F , 2F 是双曲线
2 2
2 1 06
x y aa
的左、右焦点,一条渐近线方程为
6
2y x , P 为双曲线上一点,且 21 3PF PF ,则 1 2PF F△ 的面积等于( )
A. 6 B.12 C. 6 10 D.3 10
【答案】A
【分析】
根据渐近线方程可求得 a ,由双曲线定义可求得 1 2,PF PF ,由勾股定理知 1 2PF PF ,由此可求得所求
面积.
【详解】
由双曲线方程知其渐近线方程为: 6y xa
,又一条渐近线方程为 6
2y x , 2a ,
由双曲线定义知: 1 2 2 2 23 2 2 4PF PF PF PF PF a ,
解得: 2 2PF , 1 6PF ,又 2
1 2 2 6 2 10F F a ,
2 2 2
1 2 1 2PF PF F F , 1 2PF PF ,
1 2 1 2
1 1 6 2 62 2PF FS PF PF .
故选:A.
14.(2021·安徽高三一模(理))已知 F 为椭圆 C:
2 2
2 2
x y
a b
=1(a>b>0)的右焦点,O 为坐标原点,P 为椭圆
C 上一点,若|OP|=|OF|,∠POF=120°,则椭圆 C 的离心率为( )
A. 2
2
B. 3
3
C. 2 -1 D. 3 -1
【答案】D
【分析】
记椭圆C 的左焦点为 E ,在 POF 中,通过余弦定理得出 PF ,PE ,根据椭圆的定义可得( )3 1 2c a+ = ,
进而可得结果.
【详解】
记椭圆C 的左焦点为 E ,在 POF 中,可得 2 2 2 cos120 3PF c c c c c ,
在 POE△ 中,可得 PE c ,故 3 1 2PE PF c a ,
故 2 3 1
3 1
ce a
,
故选:D.
15.(2021·广东湛江市·高三一模)已知椭圆
2 2
2 2
x y
a b
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1 的直线
交椭圆 C 于 A,B 两点,若 2BA BF
=0,且|BF2|,|AB|,|AF2|成等差数列,则 C 的离心率为( )
A. 2
2
B. 3
2
C. 3
3
D. 1
2
【答案】A
【分析】
由向量知识得出 2 90ABF ,再由等差数列的性质、勾股定理、椭圆的定义得出 2a c ,最后由离心
率公式得出答案.
【详解】
因为 2BA BF ,所以 2 90ABF
由|BF2|,|AB|,|AF2|成等差数列,设 2 2,| | , 2BF x AB x d AF x d
在 2R t A B F 中, 2 2 2( ) ( 2 )x x d x d ,解得 3x d
即 2 23 ,| | 4 , 5BF d AB d AF d
由椭圆的定义得 2ABF 的周长为 1 2 1 2 2 2 4BF BF AF AF a a a
即3 4 5 4 , 3d d d a a d
在直角三角形 1 2BF F 中, 2 1BF a BF , 1 2 2F F c ,则 2 2 2(2 )a a c ,故 2a c
即 2
2
ce a
故选:A
【点睛】
关键点睛:解决本题的关键在于利用勾股定理、等差中项的性质、椭圆的定义得出 ,a c 的齐次方程,进而
得出离心率.
16.(2021·江西高三其他模拟(文))已知椭圆 1C 与双曲线 2C 的焦点相同,离心率分别为 1e , 2e ,且满足
2 15e e , 1F , 2 F 是它们的公共焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,若 1 2 120F PF ,则双
曲线 2C 的离心率为( )
A. 2 B. 3 C.2 D. 3 22
【答案】C
【分析】
设 1 1PF r , 2 2PF r ,利用余弦定理可得 2 2 2
1 2 1 22 2 cos120c r r rr ,再分别利用椭圆与双曲线
的定义可得
2
2 2
1 2 1
44 3
brr b ,可得 2 2
2 1
1 3+ 4e e
,结合 2 15e e ,解方程即可得答案.
【详解】
设 1 1PF r , 2 2PF r ,
在椭圆 1C :
2 2
2 2
1 1
1x y
a b
中,
2 2 2
1 2 1 22 2 cos120c r r rr
2 2
1 2 1 2 1 1 22r r rr a rr ,
2 2 2
1 2 1 14 4 4rr a c b ,
在双曲线 2C :
2 2
2 2
2 2
1x y
a b
中,
2 2 2
1 2 1 22 2 cos120c r r rr
2 2
1 2 1 2 2 1 23 2 3r r rr a rr
2
2 2 2 2
1 2 2 2 1 2
43 4 4 4 3
brr c a b rr ,
2
2 1
24 43 b b 即 2 2
2 13b b ,则 2
2
2 2
1
2 3a c c a
所以
2 2
2 2 2 1
2 1 2 2
2
2 2
2 1
3 1 33 4 4 + 4a aa a cc e ec
,
又因为 2 15e e ,所以 2 2
2 2
1 15+ 4e e
,
解得 2 2e ,
故选:C.
【点睛】
方法点睛:在处理焦点三角形问题时,一般要考虑椭圆和双曲线的定义,注意余弦定理的应用,得到基本
量之间的关系,从而转化为离心率问题,一般此类问题比较灵活,需要基础扎实,运算能力强.
17.(2021·全国高三专题练习)已知椭圆 C :
2 2
2 2 1 0x y a ba b
的左、右焦点分别为 1F 、 2F , B 是椭
圆C 的上顶点,直线 1
3x c 与直线 2BF 交于点 A ,若 1 2 4AF F ,则椭圆 C 的离心率为( )
A. 5
5
B. 3
3
C. 2
2
D. 3
2
【答案】A
【分析】
根据 0,B b , 2 ,0F c ,写出直线 2BF 的方程,与 1
3x c 联立求得点 A,再由 1 2 4AF F 求解.
【详解】
由题设知, 0,B b , 2 ,0F c ,
∴直线 2BF 的方程为 1x y
c b
,联立
1
3
1
x c
x y
c b
得, 1 2,3 3A c b
,
设直线 1
3x c 与 x 轴交于点 M ,则 1
4
3F M c , 2
3MA b ,
∵ 1 2 4AF F ,
∴ 1
4 2
3 3F M MA c b ,即 2b c ,
∴ 2 2 24a c c ,即 2 25a c ,
∴ 2 1 5
5 5e e ,
故选:A
18.(2021·涡阳县育萃高级中学高二月考(理))双曲线
2 2
2 2: 1( , 0)x yC a ba b
,圆 2 2:( 2) 3M x y
与双曲线 C 的一条渐近线相交所得弦长为 2,则双曲线的离心率等于( )
A. 2 B. 3 C. 6
2
D. 7
2
【答案】A
【分析】
由题意先计算出圆心到渐近线的距离,然后再运用点到直线的距离公式计算出b c、 数量关系,即可求出离
心率
【详解】
由题意可知圆心 2,0 ,半径为 3 ,又因为渐近线与圆相交所得弦长为 2,则圆心到渐近线的距离等于
2 23 1 = 2 ,双曲线的一条渐近线为 0bx ay ,运用点到直线的距离公式计算有
2 2
2 2 2b b
ca b
,即 2
2b c ,所以 2
2a c ,故 2ce a
,
故选:A.
19.(2021·四川遂宁市·高三二模(文))已知 1F , 2F 是双曲线C :
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
的左,右焦点,
过点 1F 倾斜角为 30°的直线与双曲线的左,右两支分别交于点 A , B .若 2 2AF BF ,则双曲线C 的离心
率为( )
A. 2 B. 3 C.2 D. 5
【答案】A
【分析】
设 1AF t ,据双曲线的定义可用t 表示 2 2AF BF, ,作 2F H AB H ,构造直角三角形可计算得 t ,并
用勾股定理列出了 2 223 2c c a ,进而可求 e .
【详解】
设 1AF t ,则 2 22AF t a BF ,
从而 1 4BF t a ,进而 4BA a .
过 2F 作 2F H AB H ,则 2AH a .如图:
在 1 2Rt F F H△ 中, 2 2 sin30F H c c , 1 22 cos 3F H c c AF ;
在 2Rt AF H△ 中, 2 223 2c c a ,
即 2 22 4c a ,所以 2e .
故选:A
【点睛】
(1)焦点三角形为条件求圆锥曲线的离心率,常利用圆锥曲线的定义;
(2)求圆锥曲线的离心率,常利用有关三角形建立关于 , ,a b c 的齐次等式,再化为 e 的等式可求;
(3)此题的关键是作 2F H AB H 得直角三角形,即可求出边长,又可用来建立 , ,a b c 的齐次等式.
20.(2021·浙江高三其他模拟)已知双曲线
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
的左、右焦点分别为 1 2,0F ,
2 2,0F , P 为双曲线上位于第二象限内的一点,点 Q 在 y 轴上运动,若 2 1PQ QF PF 的最小值为
2 3
3
,则双曲线的离心率为( )
A. 3 B. 2 3 C.3 3 D. 4 3
【答案】B
【分析】
由 2 1 2 1 2PQ QF PF PF PF a ,求得 a,再由左、右焦点分别为 1 2,0F , 2 2,0F 得到 c=2
求解.
【详解】
如图所示:
连接 2PF ,因为 2 1 2 1 2PQ QF PF PF PF a ,
当且仅当 P ,Q , 2F 三点共线时等号成立,
所以 2 1PQ QF PF 的最小值为 2a ,
所以 2 32 3a ,
解得 3
3a .
由题意知 2c ,
∴ 2 3ce a
,
故选:B.
【点睛】
关键点点睛:本题关键是利用三角形的性质得出 2 1PQ QF PF 取得最小值时 P ,Q , 2F 三点共线求
解.
21.(2021·浙江高三其他模拟)已知 F 是双曲线 E :
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
的右焦点,直线 4
3y x 与
双曲线 E 交于 A , B 两点,O 为坐标原点, AF , BF 的中点分别为 P ,Q ,若 0OP OQ ,则双曲线
E 的离心率为( )
A. 5 B. 2 C. 2 2 D. 2 5
【答案】A
【分析】
设 A 位于第一象限,由 0OP OQ ,得到 OP OQ ,连接 2AF ,得到 22AOF AF F ,
根据题意得到 4tan 3AOF ,求得 2
1tan 2AF F ,得出 2 2cos sinAF F AF F , 的值,
结合双曲线的定义和离心率的计算公式,即可求解.
【详解】
如图所示,不妨设点 A 位于第一象限,因为 0OP OQ ,所以OP OQ ,
设 2F 为双曲线 E 的左焦点,连接 2AF ,
因为 O , P , Q 分别为 AB , AF , BF 的中点,所以 //OQ AF , 2//OP AF ,
所以 2 90FAF ,所以 2OA OF OF ,所以 22AOF AF F ,
又直线 AB 的方程为 4
3y x ,所以 4tan 3AOF ,
所以 2
2 2
2
2tan 4tan tan2 1 tan 3
AF FAOF AF F AF F
,得 2
1tan 2AF F ,
所以 2
2 5cos 5AF F , 2
5sin 5AF F ,
所以 2 2 2
2 5 4 5cos 2 5 5AF FF AF F c c ,
AF 2 2
5 2 5sin 2 5 5FF AF F c c ,
由双曲线的定义可知 2
2 5 25AF AF c a ,
所以双曲线 E 的离心率 5ce a
.
故选:A
【点睛】
求解椭圆或双曲线的离心率的三种方法:
1、定义法:通过已知条件列出方程组,求得 ,a c 得值,根据离心率的定义求解离心率 e ;
2、齐次式法:由已知条件得出关于 ,a c 的二元齐次方程,然后转化为关于 e 的一元二次方程求解;
3、特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
22.(2021·浙江高三其他模拟)已知 1F , 2F 分别是双曲线C :
2 2
2 2 1 0, 0x y a ba b
的左、右焦点,
与 y 轴垂直的直线与双曲线C 的左、右两支分别交于点 A , B ,且 1 1 22 AF F F AB ,则双曲线 C 的
离心率的取值范围为( )
A. 3 11, 2
B. 5 11, 2
C. 3 1,2
D. 5 1,2
【答案】D
【分析】
由余弦定理可求出 2AF ,利用双曲线定义可得 2 1 2AF AF a ,代入离心率公式,结合 π0 2
求值
即可.
【详解】
由题意得 1 1 22 2AF F F c ,所以 1AF c .设 1 2AF F ,则 π0 2
,连接 2AF ,则
2 2 2 2
2 1 1 2 1 11 22 2 cos 5 4 cosAF AF a AF F F AF F F c c .
由双曲线的定义得 2 1 2AF AF a ,
所以 2 2
2 2 2
2 5 4cos 15 4 cos
c c ce a a c c c
.
因为 π0 2
,
所以 cos 0,1 ,所以 2 5 1 ,25 4cos 1
,即双曲线 C 的离心率的取值范围为
5 1,2
,
故选:D
23.(2020·上海浦东新区·上外浦东附中高二月考)设点 M 、 N 均在双曲线
2 2
: 14 3
x yC 上运动, 1F 、 2F
是双曲线 C 的左、右焦点,则 1 2 2MF MF MN 的最小值为( )
A. 2 3 B.4 C. 2 7 D.以上都不对
【答案】B
【分析】
根据向量的运算,化简得 1 2 12 2 2 2MF MF MN MO MN NO
uuur uuuur uuur uuuur uuur uuur
,结合双曲线的性质,即可求解.
【详解】
由题意,设O 为 1 2,F F 的中点,
根据向量的运算,可得 1 2 2 2 2 2MF MF MN MO MN NO
uuur uuuur uuur uuur uuur uuur
,
又由 N 为双曲线
2 2
: 14 3
x yC 上的动点,可得 NO a
uuur
,
所以 1 2 2 2 2 4MF MF MN NO a
uuur uuuur uuur uuur
,
即 1 2 2MF MF MN
uuur uuuur uuur
的最小值为 4 .
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了向量的运算,以及双曲线的标准方程及简单的几何性质的应用,其中解答中利用向量的运
算,合理化简,结合双曲线的几何性质求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于
中档试题.
二、多选题
24.(2021·山东滨州市·高三一模)已知椭圆
2 2
: 125 20
x yM 的左、右焦点分别是 1F , 2F ,左、右顶点分
别是 1A , 2A ,点 P 是椭圆上异于 1A , 2A 的任意一点,则下列说法正确的是( )
A. 1 2 5PF PF
B.直线 1PA 与直线 2PA 的斜率之积为 4
5
C.存在点 P 满足 1 2 90F PF
D.若 1 2F PF△ 的面积为 4 5 ,则点 P 的横坐标为 5
【答案】BD
【分析】
根据椭圆的定义判断 A,设 ( , )P x y ,计算斜率之积,判断 B,求出当 P 是短轴端点时的 1 2F PF 后可判断
C,由三角形面积求得 P 点坐标后可判断 D.
【详解】
由题意 5, 2 5, 5a b c , 1( 5,0)F , 2 ( 5,0)F , 1( 5,0)A , 2 (5 ),0A ,短轴一个顶点 2 (0, 5)B ,
1 2 2 10PF PF a ,A 错;
设 ( , )P x y ,则
2 2
125 20
x y ,
2
2 20(1 )25
xy ,
所以
1 2
2 2
2 2
1 420(1 )5 5 25 25 25 5PA PA
y y y xk k x x x x
,B 正确;
因为 2
2 2
2
5 1tan 122 5
OFOB F OB
,所以 2 20 45OB F ,从而 1 2 2 2 22 90F B F OB F ,
而 P 是椭圆上任一点时,当 P 是短轴端点时 1 2F PF 最大,因此不存在点 P 满足 1 2 90F PF ,C 错;
( , )P x y ,
1 2 1 2
1 3 4 52PF F P PS F F y y △ , 4Py ,则
2 16 125 20
Px , 5Px ,D 正确.
故选:BD.
【点睛】
关键点点睛:本题考查椭圆的标准方程,椭圆的定义及椭圆的性质.有结论如下:椭圆上的点与两焦点连
线的斜率为定值,椭圆上的点对两焦点的张角最大时,点为短轴端点.
25.(2021·全国高三专题练习)设椭圆
2 2
19 3
x y 的右焦点为 F,直线 (0 3)y m m 与椭圆交于 A,
B 两点,则下述结论正确的是( )
A.AF+BF 为定值 B.
△
ABF 的周长的取值范围是[6,12]
C.当 2m 时,
△
ABF 为直角三角形 D.当 m=1 时,
△
ABF 的面积为 6
【答案】AD
【分析】
根据椭圆的定义可求 AF BF 的值,结合三角形的边长关系可判断 ABF 周长的取值范围,计算
0BA BF 可判断 ABF 不是直角三角形,计算 AB ,利用面积公式可求 ABF 的面积.
【详解】
设椭圆的左焦点为 F,则 AF BF
∴ =6AF BF AF AF 为定值,A 正确;
ABF 的周长为 AB AF BF ,因为 AF BF 为定值 6,
∴ AB 的范围是 0,6 ,
∴ ABF 的周长的范围是 6,12 ,B 错误;
将 2y 与椭圆方程联立,可解得 3, 2A , 3, 2B ,
又∵ 6,0F ,∴ 2 3,0 · 6 3, 2 6 6 2 0BA BF ,
∴ ABF 不是直角三角形,C 不正确;
将 1y 与椭圆方程联立,解得 6,1A , 6,1B ,
∴ 1 2 6 1 62ABFS ,D 正确.
故选:AD
26.(2021·全国高三其他模拟)已知 na 是公比为 q的等比数列,且 1 1a ,曲线 nC :
2 2
1
1
n n
x y
a a ,
*nN .( )
A.若 0q 且 1q ,则 nC 是椭圆
B.若存在 *nN ,使得 nC 表示离心率为 1
2
的椭圆,则 4
3q
C.若存在 *nN ,使得 nC 表示渐近线方程为 2 0x y 的双曲线,则 1
4q
D.若 2q , nb 表示双曲线 nC 的实轴长,则 1 2 20 6138 b b b
【答案】ACD
【分析】
由等比数列的定义判断项的正负,并结合椭圆、双曲线的方程及其几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】
因为 0q 且 1q ,所以 0na , 1 0na 且 1 n na a ,所以 nC 表示椭圆,所以 A 正确.
当 nC 表示椭圆时,显然 0q 且 1q ,若 1q ,则 1n na a , 1
1 1
11 1n n n
n n
a a ae a a q
,令
1 11 2q
,解得 4
3q ;
若 0 1q ,则 1n na a , 1 11 1n n n
n n
a a ae qa a
,令 11 2q ,解得 3
4q ,所以故 B 错误.
若 nC 表示双曲线.显然 0q ,故双曲线 nC 的一条渐近线方程为 1n
n
ay x qxa
,
令 1
2q ,解得 1
4q ,所以 C 正确.
若 2q ,当 n 为偶数时, 0na , 1 0na ,双曲线 nC 的焦点在 y 轴上,则 12n nb a ;当 n 为奇数时,
0na , 1 0na ,双曲线 nC 的焦点在 x 轴上,则 2n nb a ,
所以
1 2 20 1 3 192 2b b b a a a 3 5 21 1 3 19 214 2 2a a a a a a a
10
10 111 24 2 2 1 2 3 2 6 61381 2
,所以 D 正确.
【点睛】
方法点睛:解决本题的关键有两个:(1)能根据公比 q的取值情况判断 1na , na 的正负;(2)能根据椭圆、
双曲线的方程和几何性质建立 1na , na 的数量关系.
27.(2021·广东深圳市·高三一模)设 1F 、 2F 分别是双曲线
2 2
: 1x yC m n m n
的左、右焦点,且 1 2 4F F ,
则下列结论正确的有( )
A. 2m B.当 0n 时,C 的离心率是 2
C. 1F 到渐近线的距离随着 n 的增大而减小 D.当 1n 时,C 的实轴长是虚轴长的两倍
【答案】AC
【分析】
由已知条件值 2c ,根据 2a m n , 2b m n , 2 2 2c a b ,可计算 m 的值,进而可判断选项 A;
直接计算
2
2
ce a
可判断选项 B;计算 1F 到渐近线的距离用 n 表示,即可判断选项 C;当 1n 时求出 ,a b
得值,可得 2 ,2a b 的关系可判断选项 D,进而可得正确选项.
【详解】
对于选项 A:由双曲线的方程可得 2a m n , 2b m n ,
所以 2 2 2 2c a b m n m n m ,
因为 2 4c ,所以 2c ,
所以 2 2 4c m ,可得: 2m ,故选项 A 正确;
对于选项 B:当 0n 时,双曲线
2 2
: 12 2
x yC ,此时 2 2 2a b , 2 4c ,
所以离心率
2
2 2ce a
,故选项 B 不正确;
对于选项 C:
2 2
: 1x yC m n m n
中,由选项 A 知: 2m , 2 2a n , 2 2b n ,的渐近线方程为
by xa
,
不妨取焦点 1 2,0F ,则 1F 到渐近线的距离 2 2
4
bd b n ,
所以 1F 到渐近线的距离随着 n 的增大而减小,故选项 C 正确;
对于选项 D:当 1n 时, 2 1 3a , 2 1 1b ,
所以实轴长为 2 3 ,虚轴长为 2 ,不满足 C 的实轴长是虚轴长的两倍,故选项 D 不正确;
故选:AC
【点睛】
关键点点睛:本题解题的关键点是由已知条件得出 2a m n , 2b m n ,再利用双曲线的性质可求 ,a b ,
关键点是准确记忆双曲线中的概念,焦点到渐近线的距离等于b .
28.(2020·全国高三其他模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 2 2 0y px p 的焦点为 F ,准
线为 l ,l 与 x 轴交于点 C ,若点 A 在 l 上,点 B 为抛物线上第一象限内一点,直线 BF 与抛物线交于另一
点 D , ABF 是正三角形,且四边形 ABFC 的面积是 27 3
2
,则( )
A.l 的方程为 3
2x B. 2DF
C. CD BD D. ODF△ 的面积是 3 3
4
【答案】ABD
【分析】
根据题干条件及抛物线定义,可求得 p 的值,即可求得抛物线方程及准线方程,联立直线 BD 的方程与抛
物线方程,即可求得 B、D 坐标,即可求得 DF ,利用向量法可检验 CD BD 是否垂直,计算化简,即可
得答案.
【详解】
如图,因为 ABF 为正三角形,所以 BA BF ,则由抛物线的定义可知 BA l^ ,又 60BAF ,所
以 30CAF .
因为 FC p ,所以 3AC p , 2AF AB p ,
又四边形 ABFC 的面积为 27 3
2
,所以 1 27 32 32 2p p p ,
所以 3p ,所以 3 ,02F
, l 的方程为 3
2x ,故 A 正确.
易知直线 BD 的方程为 33 2y x
,代入抛物线的方程 2 6y x ,得 24 20 9 0x x ,
解得 1
2x 或 9
2x ,则 9 ,3 32B
, 1 , 32D
,
所以 1 3 22 2DF ,故 B 正确.
又 3 ,02C
,所以 2, 3CD
,又 4, 4 3BD
,
所以 4 0BD CD ,所以 BD , CD 不垂直,故 C 错误.
ODF△ 的面积 1 1 3 3 3= 32 2 2 4DS OF y ,故 D 正确.
故答案为:ABD
【点睛】
解题的关键是根据正三角形及四边形 ABFC 的面积,求得 p 值,再联立方程,求得 B、D 坐标,进行分析
和判断,在已知坐标情况下,证明垂直时可用向量法,可简化计算和分析,属中档题.
29.(2021·全国高三其他模拟)已知抛物线 2: 2 0C y px p ,F 为C 的焦点,过焦点 F 且倾斜角为
的直线交抛物线C 于 1 1,A x y , 2 2,B x y 两点,则下列说法正确的是( )
A.C 在点 A 处的切线方程为 1 1y y p x x
B.
2
sinAOB
pS △
C.过抛物线C 准线上的任意一点 P 作C 的切线,则过两切点 1Q , 2Q 的弦必过焦点 F
D. 2
2
sin
pAB
【答案】ACD
【分析】
A:设 A 处的切线方程为 1 1y y k x x ,联立抛物线方程整理得 2
1 12 2 0ky py p y kx ,而 0
且 2
1 12y px ,即可得 A 处的切线方程;B:利用特殊情况: AB x 轴时求得
2
sin90AOB
pS ;C:设
,2
pP t t R
,切点
2
,2
yQ yp
,结合 PQk 的两点表示、切点处导数的几何意义,列方程并讨论 t 判断 F ,
1Q , 2Q 三点是否共线;D:讨论直线 AB 的斜率是否存在,确定等式是否成立即可.
【详解】
对于 A,根据题意可知 1 0y ,抛物线在点 A 处的切线斜率存在,
设点 A 处的切线方程为 1 1y y k x x ,与 2 2y px 联立,得 2
1 12 2 0ky py p y kx ,
由 0 ,得 2
1 12 2 0x k y k p ,即
2 2
1
12 0y k y k pp
,则 2 2 2
1 12 0y k py k p ,解得
1
pk y
,故切线方
程为 1 1
1
py y x xy
,即 1 1y y p x x ,故 A 正确.
对于 B,当直线 AB 的斜率不存在时,直线 AB 的方程为
2
px ,由题意 2AB p ,则
2 21 22 2 2 sin90AOB
p p pS p △ ,故 B 错误.
对于 C,设点 ,2
pP t t R
,过点 P 作抛物线的切线,
切点为
2
,2
yQ yp
, 2 2y px 两边分别求导得 2 2yy p , py y
,
∴ 2
2 2
PQ
p y tk y py
p
,即 2 22 0y ty p .
∵ 2 24 4 0t p ,
∴切点有两个,设为
2
3
1 3,2
yQ yp
,
2
4
2 4,2
yQ yp
,则 3 4 2y y t , 2
3 4y y p ,
当 0t 时, 3 4y y ,则 3y p , 4y p 或 3y p , 4y p ,点 1Q , 2Q 的坐标为 ,2
p p
,点 F , 1Q ,
2Q 共线.
当 0t 时, 1 2
3 34 4
2 2 2 2 2 2
3 4 3 4
2 2
2 22 2
FQ FQ
y pyy pyk k y y y p y ppp
pp
3 4
2 2
3 3 4 4 3 4 3 4 3 4
2 2 2 2 0py py p p
y y y y y y y y y y
,
则 F , 1Q , 2Q 三点共线,
∴过两切点 1Q , 2Q 的弦必过焦点,故 C 正确.
对于 D,当直线 AB 的斜率不存在时, 90 , 1 2 2
px x ,此时 2
22 sin 90
pAB p ;
当直线 AB 的斜率存在时,可知直线 AB 的斜率为 tan ,则直线 AB 的方程为
tan 2
y px ,
联立
2 2
tan 2
y px
y px
,得 2 22 0tan
pyy p ,则 0 , 1 2
2
tan
py y .
1 2 1 2
1 2 2tan 2 tan 2 tan
y y y yp pAB x x p p p
2 2 2
2 1 22 2 1tan tan sin
p pp p
,故 D 正确,
故选:ACD.
【点睛】
关键点点睛:相交直线与抛物线顶点所成三角形的面积问题、利用导数求切线方程、焦点弦以及相交弦长
等综合问题.
30.(2020·全国高三专题练习)已知O 为坐标原点, 1,2M , P 是抛物线C : 2 2y px 上的一点, F 为
其焦点,若 F 与双曲线
2
2 13
x y 的右焦点重合,则下列说法正确的有( )
A.若 6PF ,则点 P 的横坐标为 4
B.该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为 3
C.若 POF 外接圆与抛物线C 的准线相切,则该圆面积为 9
D. PMF△ 周长的最小值为3 5
【答案】ACD
【分析】
先求出 4p ,选项 A 求出点 P 的横坐标为 0 42PFx p ,判断选项 A 正确;选项 B 求出抛物线的准
线被双曲线所截得的线段长度为
22 2 2 3
33
b
a
,判断选项 B 错误;选项 C 先判断 POF 外接圆的圆心
的横坐标为 1,再判断 POF 外接圆与抛物线C 的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点 F 的
距离等于半径,最后求出半径和外接圆面积,判断选项C正确;选项D直接求出 PMF△ 的周长为 3 5C ,
判断选项 D 正确.
【详解】
解:因为双曲线的方程为
2
2 13
x y ,所以 2 3a , 2 1b ,则 2 2 2c a b ,
因为抛物线C 的焦点 F 与双曲线
2
2 13
x y 的右焦点重合,所以 =22
p ,即 4p ,
选项 A:若 6PF ,则点 P 的横坐标为 0 42PFx p ,所以选项 A 正确;
选项 B:因为抛物线C 的焦点 F 与双曲线
2
2 13
x y 的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的
线段长度为
22 2 2 3
33
b
a
,所以选项 B 错误;
选项 C:因为 (0,0)O 、 (2,0)F ,所以 POF 外接圆的圆心的横坐标为 1,又因为 POF 外接圆与抛物线C
的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点 F 的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的
距离为 3,所以 3r ,所以该外接圆面积为 2 9S r ,所以选项 C 正确;
选项 D:因为 PMF△ 的周长为
5 ( ) 2 5 2 5 3 52P P M
pC PF PM MF x PM x PM x ,所以选项
D 正确.
故选:ACD
【点睛】
本题考查抛物线的定义的几何意义,双曲线的通径长,