椭圆、双曲线、抛物线综合应用-两年(2020-2021)高考数学真题分类汇编(Word含答案解析)

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椭圆、双曲线、抛物线综合应用-两年(2020-2021)高考数学真题分类汇编(Word含答案解析)

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2020-2021真题精编-椭圆、双曲线、抛物线综合应用
一、椭圆定义及应用
1.(2020·山东·高考真题)已知椭圆的长轴长为10,焦距为8,则该椭圆的短轴长等于( )
A.3 B.6 C.8 D.12
2.(2021·全国·高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
3.(2020·浙江·高考真题)已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数y=图像上的点,则|OP|=( )
A. B. C. D.
4.(2021·全国·高考真题)关于,的方程,给出以下命题;
①当时,方程表示双曲线;②当时,方程表示抛物线;③当时,方程表示椭圆;④当时,方程表示等轴双曲线;⑤当时,方程表示椭圆.
其中,真命题的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2021·全国·高考真题(理))设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2021·浙江·高考真题)已知椭圆,焦点,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,则该直线的斜率是___________,椭圆的离心率是___________.
7.(2020·海南·高考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,
(1)求C的方程;
(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.
8.(2020·全国·高考真题(文))已知椭圆C1: (a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.
9.(2020·天津·高考真题)已知椭圆的一个顶点为,右焦点为,且,其中为原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)已知点满足,点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线与以为圆心的圆相切于点,且为线段的中点.求直线的方程.
10.(2021·全国·高考真题)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是.
11.(2020·山东·高考真题)已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求的方程:
(2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
12.(2021·北京·高考真题)已知椭圆一个顶 点,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围.
二、双曲线定义及应用
13.(2021·全国·高考真题)已知双曲线的一条渐近线与直线平行,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
14.(2020·全国·高考真题(文))设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A. B.3 C. D.2
15.(2021·全国·高考真题(理))已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
16.(2020·全国·高考真题(理))设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
17.(2020·天津·高考真题)设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
18.(2020·全国·高考真题(理))设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
19.(2021·天津·高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
20.(2020·全国·高考真题(理))已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
21.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点与双曲线的左焦点重合,若两曲线相交于,两点,且线段的中点是点,则该双曲线的离心率等于______.
22.(2021·全国·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.
三、抛物线定义及应用
23.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
24.(2020·全国·高考真题(文))设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
25.(2020·全国·高考真题(理))已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2 B.3 C.6 D.9
26.(2020·海南·高考真题)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=________.
27.(2021·全国·高考真题)已知为坐标原点,抛物线: ()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为______.
28.(2021·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴与于点.若,则点的横坐标为_______; 的面积为_______.
29.(2021·全国·高考真题)已知抛物线的顶点是坐标原点,焦点在轴的正半轴上,是抛物线上的点,点到焦点的距离为1,且到轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)假设直线通过点,与抛物线相交于,两点,且,求直线的方程.
30.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.
2020-2021真题精编-椭圆、双曲线、抛物线综合应用
一、椭圆定义及应用
1.(2020·山东·高考真题)已知椭圆的长轴长为10,焦距为8,则该椭圆的短轴长等于( )
A.3 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【分析】
根据椭圆中的关系即可求解.
【详解】
椭圆的长轴长为10,焦距为8,
所以,,可得,,
所以,可得,
所以该椭圆的短轴长,
故选:B.
2.(2021·全国·高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【分析】
本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】
由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
【点睛】
椭圆上的点与椭圆的两焦点的距离问题,常常从椭圆的定义入手,注意基本不等式得灵活运用,或者记住定理:两正数,和一定相等时及最大,积一定,相等时和最小,也可快速求解.
3.(2020·浙江·高考真题)已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数y=图像上的点,则|OP|=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据题意可知,点既在双曲线的一支上,又在函数的图象上,即可求出点的坐标,得到的值.
【详解】
因为,所以点在以为焦点,实轴长为,焦距为的双曲线的右支上,由可得,,即双曲线的右支方程为,而点还在函数的图象上,所以,
由,解得,即.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查双曲线的定义的应用,以及二次曲线的位置关系的应用,意在考查学生的数学运算能力,属于基础题.
4.(2021·全国·高考真题)关于,的方程,给出以下命题;
①当时,方程表示双曲线;②当时,方程表示抛物线;③当时,方程表示椭圆;④当时,方程表示等轴双曲线;⑤当时,方程表示椭圆.
其中,真命题的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】
根据曲线方程,讨论m的取值确定对应曲线的类别即可.
【详解】
当时,方程表示双曲线;
当时,方程表示两条垂直于轴的直线;
当时,方程表示焦点在轴上的椭圆;
当时,方程表示圆;
当时,方程表示焦点在轴上的椭圆.
∴①③⑤正确.
故答案为:B
5.(2021·全国·高考真题(理))设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
设,由,根据两点间的距离公式表示出 ,分类讨论求出的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.
【详解】
设,由,因为 ,,所以

因为,当,即 时,,即 ,符合题意,由可得,即 ;
当,即时, ,即,化简得, ,显然该不等式不成立.
故选:C.
【点睛】
本题解题关键是如何求出的最大值,利用二次函数求指定区间上的最值,要根据定义域讨论函数的单调性从而确定最值.
6.(2021·浙江·高考真题)已知椭圆,焦点,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,则该直线的斜率是___________,椭圆的离心率是___________.
【答案】
【分析】
不妨假设,根据图形可知,,再根据同角三角函数基本关系即可求出;再根据椭圆的定义求出,即可求得离心率.
【详解】
如图所示:不妨假设,设切点为,

所以, 由,所以,,
于是,即,所以.
故答案为:;.
7.(2020·海南·高考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,
(1)求C的方程;
(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.
【答案】(1);(2)18.
【分析】
(1)由题意分别求得a,b的值即可确定椭圆方程;
(2)首先利用几何关系找到三角形面积最大时点N的位置,然后联立直线方程与椭圆方程,结合判别式确定点N到直线AM的距离即可求得三角形面积的最大值.
【详解】
(1)由题意可知直线AM的方程为:,即.
当y=0时,解得,所以a=4,
椭圆过点M(2,3),可得,
解得b2=12.
所以C的方程:.
(2)设与直线AM平行的直线方程为:,
如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM距离比较远的直线与椭圆的切点为N,此时△AMN的面积取得最大值.
联立直线方程与椭圆方程,
可得:,
化简可得:,
所以,即m2=64,解得m=±8,
与AM距离比较远的直线方程:,
直线AM方程为:,
点N到直线AM的距离即两平行线之间的距离,
利用平行线之间的距离公式可得:,
由两点之间距离公式可得.
所以△AMN的面积的最大值:.
【点睛】
解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
8.(2020·全国·高考真题(文))已知椭圆C1: (a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.
【答案】(1);(2):,: .
【分析】
(1)根据题意求出的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设在第一象限,运用代入法求出点的纵坐标,根据,结合椭圆离心率的公式进行求解即可;
(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进行求解即可;
【详解】
解:(1)因为椭圆的右焦点坐标为:,所以抛物线的方程为,其中.
不妨设在第一象限,因为椭圆的方程为:,
所以当时,有,因此的纵坐标分别为,;
又因为抛物线的方程为,所以当时,有,
所以的纵坐标分别为,,故,.
由得,即,解得(舍去),.
所以的离心率为.
(2)由(1)知,,故,所以的四个顶点坐标分别为,,,,的准线为.
由已知得,即.
所以的标准方程为,的标准方程为.
【点睛】
本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛物线的准线方程,考查了数学运算能力.
9.(2020·天津·高考真题)已知椭圆的一个顶点为,右焦点为,且,其中为原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)已知点满足,点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线与以为圆心的圆相切于点,且为线段的中点.求直线的方程.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),或.
【分析】
(Ⅰ)根据题意,并借助,即可求出椭圆的方程;
(Ⅱ)利用直线与圆相切,得到,设出直线的方程,并与椭圆方程联立,求出点坐标,进而求出点坐标,再根据,求出直线的斜率,从而得解.
【详解】
(Ⅰ)椭圆的一个顶点为,

由,得,
又由,得,
所以,椭圆的方程为;
(Ⅱ)直线与以为圆心的圆相切于点,所以,
根据题意可知,直线和直线的斜率均存在,
设直线的斜率为,则直线的方程为,即,
,消去,可得,解得或.
将代入,得,
所以,点的坐标为,
因为为线段的中点,点的坐标为,
所以点的坐标为,
由,得点的坐标为,
所以,直线的斜率为,
又因为,所以,
整理得,解得或.
所以,直线的方程为或.
【点睛】
本题考查了椭圆标准方程的求解、直线与椭圆的位置关系、直线与圆的位置关系、中点坐标公式以及直线垂直关系的应用,考查学生的运算求解能力,属于中档题.当看到题目中出现直线与圆锥曲线位置关系的问题时,要想到联立直线与圆锥曲线的方程.
10.(2021·全国·高考真题)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)由离心率公式可得,进而可得,即可得解;
(2)必要性:由三点共线及直线与圆相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证;
充分性:设直线,由直线与圆相切得,联立直线与椭圆方程结合弦长公式可得,进而可得,即可得解.
【详解】
(1)由题意,椭圆半焦距且,所以,
又,所以椭圆方程为;
(2)由(1)得,曲线为,
当直线的斜率不存在时,直线,不合题意;
当直线的斜率存在时,设,
必要性:
若M,N,F三点共线,可设直线即,
由直线与曲线相切可得,解得,
联立可得,所以,
所以,
所以必要性成立;
充分性:设直线即,
由直线与曲线相切可得,所以,
联立可得,
所以,
所以

化简得,所以,
所以或,所以直线或,
所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立;
所以M,N,F三点共线的充要条件是.
【点睛】
关键点点睛:
解决本题的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用,注意运算的准确性是解题的重中之重.
11.(2020·山东·高考真题)已知椭圆C:的离心率为,且过点.
(1)求的方程:
(2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
【答案】(1);(2)详见解析.
【分析】
(1)由题意得到关于的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程.
(2)设出点,的坐标,在斜率存在时设方程为, 联立直线方程与椭圆方程,根据已知条件,已得到的关系,进而得直线恒过定点,在直线斜率不存在时要单独验证,然后结合直角三角形的性质即可确定满足题意的点的位置.
【详解】
(1)由题意可得:,解得:,
故椭圆方程为:.
(2) 设点,
若直线斜率存在时,设直线的方程为:,
代入椭圆方程消去并整理得:,
可得,,
因为,所以,即,
根据,代入整理可得:

所以,
整理化简得,
因为不在直线上,所以,
故,
于是的方程为,
所以直线过定点直线过定点.
当直线的斜率不存在时,可得,
由得:,
得,结合可得:,
解得:或(舍).
此时直线过点.
令为的中点,即,
若与不重合,则由题设知是的斜边,
故,
若与重合,则,
故存在点,使得为定值.
【点睛】
关键点点睛:本题的关键点是利用得 ,转化为坐标运算,需要设直线的方程,点,因此需要讨论斜率存在与不存在两种情况,当直线斜率存在时,设直线的方程为:,与椭圆方程联立消去可
,代入即可,当直线的斜率不存在时,可得,
利用坐标运算以及三角形的性质即可证明,本题易忽略斜率不存在的情况,属于难题.
12.(2021·北京·高考真题)已知椭圆一个顶 点,以椭圆的四个顶点为顶点的四边形面积为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据椭圆所过的点及四个顶点围成的四边形的面积可求,从而可求椭圆的标准方程.
(2)设,求出直线的方程后可得的横坐标,从而可得,联立直线的方程和椭圆的方程,结合韦达定理化简,从而可求的范围,注意判别式的要求.
【详解】
(1)因为椭圆过,故,
因为四个顶点围成的四边形的面积为,故,即,
故椭圆的标准方程为:.
(2)
设,
因为直线的斜率存在,故,
故直线,令,则,同理.
直线,由可得,
故,解得或.
又,故,所以

故即,
综上,或.
二、双曲线定义及应用
13.(2021·全国·高考真题)已知双曲线的一条渐近线与直线平行,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】
写出渐近线,再利用斜率相等,进而得到离心率
【详解】
双曲线的渐近线为,易知与直线平行,
所以.
故选:D.
14.(2020·全国·高考真题(文))设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【分析】
由是以P为直角直角三角形得到,再利用双曲线的定义得到,联立即可得到,代入中计算即可.
【详解】
由已知,不妨设,
则,因为,
所以点在以为直径的圆上,
即是以P为直角顶点的直角三角形,
故,
即,又,
所以,
解得,所以
故选:B
【点晴】
本题考查双曲线中焦点三角形面积的计算问题,涉及到双曲线的定义,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.
15.(2021·全国·高考真题(理))已知是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据双曲线的定义及条件,表示出,结合余弦定理可得答案.
【详解】
因为,由双曲线的定义可得,
所以,;
因为,由余弦定理可得,
整理可得,所以,即.
故选:A
【点睛】
关键点睛:双曲线的定义是入手点,利用余弦定理建立间的等量关系是求解的关键.
16.(2020·全国·高考真题(理))设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】B
【分析】
因为,可得双曲线的渐近线方程是,与直线联立方程求得,两点坐标,即可求得,根据的面积为,可得值,根据,结合均值不等式,即可求得答案.
【详解】
双曲线的渐近线方程是
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限
联立,解得

联立,解得

面积为:
双曲线
其焦距为
当且仅当取等号
的焦距的最小值:
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
17.(2020·天津·高考真题)设双曲线的方程为,过抛物线的焦点和点的直线为.若的一条渐近线与平行,另一条渐近线与垂直,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由抛物线的焦点可求得直线的方程为,即得直线的斜率为,再根据双曲线的渐近线的方程为,可得,即可求出,得到双曲线的方程.
【详解】
由题可知,抛物线的焦点为,所以直线的方程为,即直线的斜率为,
又双曲线的渐近线的方程为,所以,,因为,解得.
故选:.
【点睛】
本题主要考查抛物线的简单几何性质,双曲线的几何性质,以及直线与直线的位置关系的应用,属于基础题.
18.(2020·全国·高考真题(理))设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】
根据双曲线的定义,三角形面积公式,勾股定理,结合离心率公式,即可得出答案.
【详解】
,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了双曲线的性质以及定义的应用,涉及了勾股定理,三角形面积公式的应用,属于中档题.
19.(2021·天津·高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】
设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解.
【详解】
设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
20.(2020·全国·高考真题(理))已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
【答案】2
【分析】
根据双曲线的几何性质可知,,,即可根据斜率列出等式求解即可.
【详解】
联立,解得,所以.
依题可得,,,即,变形得,,
因此,双曲线的离心率为.
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查双曲线的离心率的求法,以及双曲线的几何性质的应用,属于基础题.
21.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点与双曲线的左焦点重合,若两曲线相交于,两点,且线段的中点是点,则该双曲线的离心率等于______.
【答案】
【分析】
利用抛物线的性质,得到M的坐标,再带入到双曲线方程中,即可求解.
【详解】
由题意知:
抛物线方程为:
在抛物线上,所以
在双曲线上,
,又,
故答案为:
22.(2021·全国·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用双曲线的定义可知轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,求出、的值,即可得出轨迹的方程;
(2)设点,设直线的方程为,设点、,联立直线与曲线的方程,列出韦达定理,求出的表达式,设直线的斜率为,同理可得出的表达式,由化简可得的值.
【详解】
因为,
所以,轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支,
设轨迹的方程为,则,可得,,
所以,轨迹的方程为;
(2)设点,若过点的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线无公共点,
不妨直线的方程为,即,
联立,消去并整理可得,
设点、,则且.
由韦达定理可得,,
所以,,
设直线的斜率为,同理可得,
因为,即,整理可得,
即,显然,故.
因此,直线与直线的斜率之和为.
【点睛】
方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
三、抛物线定义及应用
23.(2020·北京·高考真题)设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
【答案】B
【分析】
依据题意不妨作出焦点在轴上的开口向右的抛物线,根据垂直平分线的定义和抛物线的定义可知,线段的垂直平分线经过点,即求解.
【详解】
如图所示:.
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查抛物线的定义的应用,属于基础题.
24.(2020·全国·高考真题(文))设为坐标原点,直线与抛物线C:交于,两点,若,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题中所给的条件,结合抛物线的对称性,可知,从而可以确定出点的坐标,代入方程求得的值,进而求得其焦点坐标,得到结果.
【详解】
因为直线与抛物线交于两点,且,
根据抛物线的对称性可以确定,所以,
代入抛物线方程,求得,所以其焦点坐标为,
故选:B.
【点睛】
该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目.
25.(2020·全国·高考真题(理))已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】
利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.
【详解】
设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,即,解得.
故选:C.
【点晴】
本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题.
26.(2020·海南·高考真题)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=________.
【答案】
【分析】
先根据抛物线的方程求得抛物线焦点坐标,利用点斜式得直线方程,与抛物线方程联立消去y并整理得到关于x的二次方程,接下来可以利用弦长公式或者利用抛物线定义将焦点弦长转化求得结果.
【详解】
∵抛物线的方程为,∴抛物线的焦点F坐标为,
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为:
代入抛物线方程消去y并化简得,
解法一:解得
所以
解法二:
设,则,
过分别作准线的垂线,设垂足分别为如图所示.
故答案为:
【点睛】
本题考查抛物线焦点弦长,涉及利用抛物线的定义进行转化,弦长公式,属基础题.
27.(2021·全国·高考真题)已知为坐标原点,抛物线: ()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为______.
【答案】
【分析】
先用坐标表示,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得,即得结果.
【详解】
抛物线: ()的焦点,
∵P为上一点,与轴垂直,
所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为,
不妨设,
因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧,
又,
因为,所以,

所以的准线方程为
故答案为:.
【点睛】
利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.
28.(2021·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴与于点.若,则点的横坐标为_______; 的面积为_______.
【答案】5
【分析】
根据焦半径公式可求的横坐标,求出纵坐标后可求.
【详解】
因为抛物线的方程为,故且.
因为,,解得,故,
所以,
故答案为:5;.
29.(2021·全国·高考真题)已知抛物线的顶点是坐标原点,焦点在轴的正半轴上,是抛物线上的点,点到焦点的距离为1,且到轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)假设直线通过点,与抛物线相交于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据抛物线的定义,结合到焦点、轴的距离求,写出抛物线方程.
(2)直线的斜率不存在易得与不垂直与题设矛盾,设直线方程联立抛物线方程,应用韦达定理求,,进而求,由题设向量垂直的坐标表示有求直线方程即可.
【详解】
(1)由己知,可设抛物线的方程为,又到焦点的距离是1,
∴点到准线的距离是1,又到轴的距离是,
∴,解得,则抛物线方程是.
(2)假设直线的斜率不存在,则直线的方程为,与联立可得交点、的坐标分别为,,易得,可知直线与直线不垂直,不满足题意,故假设不成立,
∴直线的斜率存在.设直线为,整理得,
设,,联立直线与抛物线的方程得,
消去,并整理得,于是,,
∴,
又,因此,即,
∴,解得或.
当时,直线的方程是,不满足,舍去.
当时,直线的方程是,即,
∴直线的方程是.
30.(2021·全国·高考真题(文))已知抛物线的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.
【答案】(1);(2)最大值为.
【分析】
(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解;
(2)设,由平面向量的知识可得,进而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.
【详解】
(1)抛物线的焦点,准线方程为,
由题意,该抛物线焦点到准线的距离为,
所以该抛物线的方程为;
(2)设,则,
所以,
由在抛物线上可得,即,
所以直线的斜率,
当时,;
当时,,
当时,因为,
此时,当且仅当,即时,等号成立;
当时,;
综上,直线的斜率的最大值为.
【点睛】
关键点点睛:解决本题的关键是利用平面向量的知识求得点坐标的关系,在求斜率的最值时要注意对取值范围的讨论.

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