专题09 平面解析几何-【高考解密】3年(2023-2025)高考1年模拟数学真题分项汇编(含解析)

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专题09 平面解析几何-【高考解密】3年(2023-2025)高考1年模拟数学真题分项汇编(含解析)

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专题09 平面解析几何
知识点一 直线与圆
1.(2025·全国一卷·高考真题)若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津·高考真题),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则 .
3.(2025·上海·高考真题)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
1(2024·全国甲卷·高考真题)已知直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
2.(2024·北京·高考真题)圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
3.(2024·全国甲卷·高考真题)已知b是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
1.(2023·全国乙卷·高考真题)已知实数满足,则的最大值是( )
A. B.4 C. D.7
2.(2023·全国乙卷·高考真题)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为( )
A. B. C. D.
3.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
4.(2023·上海·高考真题)已知圆的面积为,则 .
5.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值 .
知识点二 圆锥曲线的定义及应用
1.(2025·北京·高考真题)已知抛物线的顶点到焦点的距离为3,则 .
1.(2024·上海·高考真题)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 .
2.(2024·北京·高考真题)抛物线的焦点坐标为 .
1.(2023·全国甲卷·高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
2.(2023·全国甲卷·高考真题)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为 .
4.(2023·天津·高考真题)已知过原点O的一条直线l与圆相切,且l与抛物线交于点两点,若,则 .
知识点三 离心率
1.(2025·北京·高考真题)双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2025·全国一卷·高考真题)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
3.(2025·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
4.(2025·全国二卷·高考真题)(多选)双曲线的左、右焦点分别是,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且,则( )
A. B.
C.C的离心率为 D.当时,四边形的面积为
1.(2024·全国甲卷·高考真题)已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )
A.4 B.3 C.2 D.
2.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
1.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
2.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
知识点四 弦长
1.(2025·全国二卷·高考真题)设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(2025·全国一卷·高考真题)(多选)已知抛物线的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线的垂线,垂足为D,过F且与直线垂直的直线交于点E,则( )
A. B.
C. D.
1.(2024·天津·高考真题)已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则原点到直线的距离为 .
1.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
知识点五 圆锥曲线的标准方程
1.(2024·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
1.(2023·天津·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为 .
知识点六 轨迹方程
1.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
知识点六 直线与圆锥曲线的位置关系
1.(2024·北京·高考真题)若直线与双曲线只有一个公共点,则的一个取值为 .
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与相切
B.当P,A,B三点共线时,
C.当时,
D.满足的点有且仅有2个
3.(2024·天津·高考真题)设,函数.若恰有一个零点,则的取值范围为 .
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形
知识点七 解析几何解答题
1.(2025·上海·高考真题)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围.
2.(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
3.(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
4.(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于两点,为坐标原点,若的面积为,求.
5.(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
1.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
2.(2024·上海·高考真题)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
3.(2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
4.(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
5.(2024·天津·高考真题)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
1.(2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知直线与抛物线交于两点,且.
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,曲线:(为参数,).
(1)写出的直角坐标方程;
(2)若直线既与没有公共点,也与没有公共点,求的取值范围.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
5(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
6.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
7.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
知识点一 直线与圆
1.(2025·四川绵阳·模拟预测)“或”是“定点在圆的外部”的( )
A.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
2.(2025·广东惠州·模拟预测)已知圆,直线:,若圆上恰有三个点到直线的距离等于1,则b的值为( )
A.0 B.±1 C. D.
知识点二 圆锥曲线的定义及应用
1.(2025·山东烟台·三模)(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆C上一点,则下列说法正确的有( ).
A.的面积的最大值为12
B.的平分线必过椭圆的中心
C.若,则
D.设,椭圆C上存在点P,使得
2.(2025·湖南邵阳·模拟预测)(多选)已知是椭圆上一点,、为其左、右焦点,且的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点纵坐标为 B.的周长为
C. D.的内切圆半径为
知识点三 离心率
1.(2025·广东梅州·一模)已知A,B,F分别是椭圆的右顶点,上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在双曲线上,且,若的内心为,且与共线,则双曲线C的离心率为 .
3.(2025·河北邢台·三模)已知,分别为双曲线:的左、右焦点,点在上,且满足,,则的离心率为 .
知识点四 弦长
1.(2025·广东)已知双曲线,直线分别与的左、右支交于两点,为坐标原点,若的面积为,则直线的方程为 .
2.(2025海南)过双曲线的右焦点的直线与的右支交于两点,为原点,线段的中点与线段的中点重合,则四边形面积的取值范围是 .
知识点五 圆锥曲线的标准方程
1.(2025·北京)若双曲线上的一点到焦点的距离比到焦点的距离大,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津)设双曲线的左、右焦点分别为点,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,,的面积为,且,若双曲线C的实轴长为4,则双曲线C的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2025·陕西)已知椭圆的左 右焦点分别为,真线与轴的交点为,过右焦点作于点,且的中点在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(2025·山西)已知点 分别是椭圆 的左、右焦点,是上一点,的内切圆的圆心为,则椭圆 的标准方程是( )
A. B. C. D.
5.(2025·福建)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
知识点六 轨迹方程
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
知识点七 解析几何解答题
1(2025·河南信阳·三模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,过的直线交于两点(在轴上方),的周长为,当时,的面积为.
(1)求的方程;
(2)若的离心率不大于,半径为的圆与的延长线,的延长线及线段均相切.
(i)当时,求;
(ii)求的最大值.
2.(2025·四川成都·一模)过点作直线与抛物线交于,两点.
(1)设为坐标原点,求的值;
(2)若以线段为直径的圆与轴相切,求的方程;
(3)过点作直线(不同于)与交于,两点,且直线与轴交于点,证明:与的面积相等.
3.(2025·宁夏中卫·三模)已知双曲线C:的离心率为2,其右焦点F到一条渐近线的距离为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线:与双曲线C交于不同的两点A,B,且以线段为直径的圆经过点,证明:直线过定点.
4.(2025·海南海口·模拟预测)设A,B两点的坐标分别为,直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为3.
(1)求点M的轨迹方程C;
(2)若直线l与C交于P,Q两点,且(点O为坐标原点),求的取值范围.
5.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,直线与交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,
①证明:;
②若直线经过原点,与椭圆交于两点,且,求四边形面积的取值范围.
6.(24-25湖北武汉·期末)已知椭圆的焦点坐标为,双曲线的渐近线方程为.
(1)求椭圆和双曲线的方程;
(2)直线与椭圆有唯一公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于不同的两点,,当点M运动时,求点的轨迹C的方程;
(3)已知点,又有不同的两点,,直线,分别与曲线C交于点P,Q,过T作直线PQ的垂线,垂足H.探究的最小值,若存在则求出该最小值;若不存在则说明理由.
7.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,,分别为左右顶点.点是直线上异于点的动点,直线交椭圆的另一点为点.
(1)求的值;
(2)直线与交于点,求证:.
8.(2025·广东佛山·三模)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
9.(2025·北京海淀·三模)椭圆的左、右焦点分别为,点P为椭圆E上动点.当P点在长轴端点时, ;当P点在短轴端点时,.过作直线的垂线,过作直线的垂线,直线的交点为Q.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若四边形为平行四边形,求平行四边形的面积;
(3)若点P在第一象限,点Q在椭圆E上,求点P坐标.
10.(2025·广西柳州·模拟预测)圆心在轴上移动的圆经过点,且与轴,轴分别交于,两个动点.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点作互相垂直的两条直线与曲线相交于两点,与曲线相交于两点,线段的中点分别为M,N.
(ⅰ)试问直线MN是否经过定点?若是,请求出该定点的坐标,若不是,请说明理由;
(ⅱ)求面积的最小值.
11.(2025·浙江杭州·模拟预测)已知双曲线的左顶点,渐近线方程为,直线经过点,与C交于不与A重合的两点P,Q,
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AP,AQ的斜率之和;
(3)设在射线AQ上的点R满足∠APQ=∠ARP,求直线PR斜率的最大值.
12.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知为椭圆上一点,的离心率为.
(1)求的方程;
(2)已知,若过点的直线交于另一点,且.
(ⅰ)若在第一象限,求直线的斜率;
(ⅱ)求的方程.
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专题09 平面解析几何
知识点一 直线与圆
1.(2025·全国一卷·高考真题)若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,
在圆中,圆心,半径为,
到直线的距离为的点有且仅有 个,
∵圆心到直线的距离为:,

故由图可知,
当时,
圆上有且仅有一个点(点)到直线的距离等于;
当时,
圆上有且仅有三个点(点)到直线的距离等于;
当则的取值范围为时,
圆上有且仅有两个点到直线的距离等于.
故选:B.
2.(2025·天津·高考真题),与x轴交于点A,与y轴交于点B,与交于C、D两点,,则 .
【答案】2
【解析】因为直线与轴交于,与轴交于,所以,所以,
圆的半径为,圆心到直线的距离为,
故,解得;
故答案为:2.
3.(2025·上海·高考真题)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
【答案】A
【解析】设曲线上一点为,则,则,
,方程为:,即,
根据点到直线的距离公式,到的距离为:,
设,
由于,显然关于单调递减,,无最小值,
即中,边上的高有最大值,无最小值,
又一定,故面积有最大值,无最小值.
故选:A
1(2024·全国甲卷·高考真题)已知直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【解析】因为直线,即,令,
则,所以直线过定点,设,
将圆化为标准式为,
所以圆心,半径,
当时,的最小,
此时.
故选:C
2.(2024·北京·高考真题)圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,即,
则其圆心坐标为,则圆心到直线的距离为.
故选:D.
3.(2024·全国甲卷·高考真题)已知b是的等差中项,直线与圆交于两点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
【答案】C
【解析】因为成等差数列,所以,,代入直线方程得
,即,令得,
故直线恒过,设,圆化为标准方程得:,
设圆心为,画出直线与圆的图形,由图可知,当时,最小,
,此时.

故选:C
1.(2023·全国乙卷·高考真题)已知实数满足,则的最大值是( )
A. B.4 C. D.7
【答案】C
【解析】法一:令,则,
代入原式化简得,
因为存在实数,则,即,
化简得,解得,
故 的最大值是,
法二:,整理得,
令,,其中,
则,
,所以,则,即时,取得最大值,
法三:由可得,
设,则圆心到直线的距离,
解得
故选:C.
2.(2023·全国乙卷·高考真题)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为区域表示以圆心,外圆半径,内圆半径的圆环,
则直线的倾斜角不大于的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角,
结合对称性可得所求概率.
故选:C.

3.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】方法一:因为,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,
因为,则,
可得,
则,

即为钝角,
所以;
法二:圆的圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,连接,
可得,则,
因为
且,则,
即,解得,
即为钝角,则,
且为锐角,所以;
方法三:圆的圆心,半径,
若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;
若切线斜率存在,设切线方程为,即,
则,整理得,且
设两切线斜率分别为,则,
可得,
所以,即,可得,
则,
且,则,解得.
故选:B.

4.(2023·上海·高考真题)已知圆的面积为,则 .
【答案】
【解析】圆化为标准方程为:,
圆的面积为,圆的半径为,
,解得.
故答案为:
5.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知直线与交于A,B两点,写出满足“面积为”的m的一个值 .
【答案】(中任意一个皆可以)
【解析】设点到直线的距离为,由弦长公式得,
所以,解得:或,
由,所以或,解得:或.
故答案为:(中任意一个皆可以).
知识点二 圆锥曲线的定义及应用
1.(2025·北京·高考真题)已知抛物线的顶点到焦点的距离为3,则 .
【答案】
【解析】因为抛物线的顶点到焦距的距离为,故,故,
故答案为:.
1.(2024·上海·高考真题)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 .
【答案】
【解析】由知抛物线的准线方程为,设点,由题意得,解得,
代入抛物线方程,得,解得,
则点到轴的距离为.
故答案为:.
2.(2024·北京·高考真题)抛物线的焦点坐标为 .
【答案】
【解析】由题意抛物线的标准方程为,所以其焦点坐标为.
故答案为:.
1.(2023·全国甲卷·高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【解析】方法一:因为,所以,
从而,所以.
故选:B.
方法二:
因为,所以,由椭圆方程可知,,
所以,又,平方得:
,所以.
故选:B.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】方法一:设,所以,
由,解得:,
由椭圆方程可知,,
所以,,解得:,
即,因此.
故选:B.
方法二:因为①,,
即②,联立①②,
解得:,
而,所以,
即.
故选:B.
方法三:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
由中线定理可知,,易知,解得:.
故选:B.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为 .
【答案】
【解析】由题意可得:,则,抛物线的方程为,
准线方程为,点到的准线的距离为.
故答案为:.
4.(2023·天津·高考真题)已知过原点O的一条直线l与圆相切,且l与抛物线交于点两点,若,则 .
【答案】
【解析】易知圆和曲线均关于轴对称,不妨设切线方程为,,
所以,解得:,由解得:或,
所以,解得:.
当时,同理可得.
故答案为:.
知识点三 离心率
1.(2025·北京·高考真题)双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由得,,所以,
即,所以,
故选:B.
2.(2025·全国一卷·高考真题)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】设双曲线的实轴,虚轴,焦距分别为,
由题知,,
于是,则,
即.
故选:D
3.(2025·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为,以右焦点为焦点的抛物线与双曲线交于第一象限的点P,若,则双曲线的离心率( )
A.2 B.5 C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可设,双曲线的半焦距为,,则,
过作轴的垂线l,过作l的垂线,垂足为A,显然直线为抛物线的准线,
则,
由双曲线的定义及已知条件可知,则,
由勾股定理可知,
易知,即,
整理得,∴,即离心率为2.
故选:
4.(2025·全国二卷·高考真题)(多选)双曲线的左、右焦点分别是,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M、N两点,且,则( )
A. B.
C.C的离心率为 D.当时,四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,
对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,
故A正确;
对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,
设,则,故,故,
由A得,故即,故B错误;
方法二:因为,因为双曲线中,,
则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,
则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,
方法三:在利用余弦定理知,,
即,则,
则为直角三角形,且,则,故B错误;
对于C,方法一:因为,故,
由B可知,
故即,
故离心率,故C正确;
方法二:因为,则,则,故C正确;
对于D,当时,由C可知,故,
故,故四边形为,
故D正确,
故选:ACD.
1.(2024·全国甲卷·高考真题)已知双曲线的两个焦点分别为,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )
A.4 B.3 C.2 D.
【答案】C
【解析】由题意,设、、,
则,,,
则,则.
故选:C.
2.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为 .
【答案】
【解析】由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入
得,即,故,,
又,得,解得,代入得,
故,即,所以.
故答案为:
1.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,因此,而,所以.
故选:A
2.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
【答案】/
【解析】方法一:
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
知识点四 弦长
1.(2025·全国二卷·高考真题)设抛物线的焦点为点A在C上,过A作的准线的垂线,垂足为B,若直线BF的方程为,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】对,令,则,
所以,即抛物线,故抛物线的准线方程为,
故,则,代入抛物线得.
所以.
故选:C
2.(2025·全国一卷·高考真题)(多选)已知抛物线的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线的垂线,垂足为D,过F且与直线垂直的直线交于点E,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】法一:对于A,对于抛物线,
则,其准线方程为,焦点,
则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,故A正确;
对于B,过点作准线的垂线,交于点,
由题意可知,则,
又,,所以,
所以,同理,
又,
所以,即,
显然为的斜边,则,故B错误;
对于C,易知直线的斜率不为,
设直线的方程为,,
联立,得,
易知,则,
又,,
所以,
当且仅当时取等号,故C正确;
对于D,在与中,,
所以,则,即,
同理,



所以,
则,故D正确.
故选:ACD.
法二:对于A,对于抛物线,
则,其准线方程为,焦点,
则为抛物线上点到准线的距离,为抛物线上点到焦点的距离,
由抛物线的定义可知,,故A正确;
对于B,过点作准线的垂线,交于点,
由题意可知,则,
又,,所以,
所以,同理,
又,
所以,即,
显然为的斜边,则,故B错误;
对于C,当直线的斜率不存在时,;
当直线的斜率存在时,设直线方程为,
联立,消去,得,
易知,则,
所以

综上,,故C正确;
对于D,在与中,,
所以,则,即,
同理,
当直线的斜率不存在时,,;
所以,即;
当直线的斜率存在时,,

所以,
则;
综上,,故D正确.
故选:ACD.
1.(2024·天津·高考真题)已知圆的圆心与抛物线的焦点重合,且两曲线在第一象限的交点为,则原点到直线的距离为 .
【答案】/
【解析】圆的圆心为,故即,
由可得,故或(舍),
故,故直线即,
故原点到直线的距离为,
故答案为:
1.(2023·北京·高考真题)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为5,则( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【解析】因为抛物线的焦点,准线方程为,点在上,
所以到准线的距离为,
又到直线的距离为,
所以,故.
故选:D.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,则,
解得,
所以双曲线的渐近线为,
当渐近线为时,圆心到该渐近线的距离,不合题意;
当渐近线为时,则圆心到渐近线的距离,
所以弦长.
故选:D
3.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将直线与椭圆联立,消去可得,
因为直线与椭圆相交于点,则,解得,
设到的距离到距离,易知,
则,,
,解得或(舍去),
故选:C.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,则的中点,
可得,
因为在双曲线上,则,两式相减得,
所以.
对于选项A: 可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故A错误;
对于选项B:可得,则,
联立方程,消去y得,
此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误;
对于选项C:可得,则
由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,
所以直线AB与双曲线没有交点,故C错误;
对于选项D:,则,
联立方程,消去y得,
此时,故直线AB与双曲线有交两个交点,故D正确;
故选:D.
知识点五 圆锥曲线的标准方程
1.(2024·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:A
1.(2023·天津·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图,

因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设,则,所以,所以.
因为,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
2.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C的焦点为和,离心率为,则C的方程为 .
【答案】
【解析】令双曲线的实半轴、虚半轴长分别为,显然双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,其半焦距,
由双曲线的离心率为,得,解得,则,
所以双曲线的方程为.
故答案为:
知识点六 轨迹方程
1.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】A
【解析】设点,则,
因为为的中点,所以,即,
又在圆上,
所以,即,
即点的轨迹方程为.
故选:A
知识点六 直线与圆锥曲线的位置关系
1.(2024·北京·高考真题)若直线与双曲线只有一个公共点,则的一个取值为 .
【答案】(或,答案不唯一)
【解析】联立,化简并整理得:,
由题意得或,
解得或无解,即,经检验,符合题意.
故答案为:(或,答案不唯一).
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与相切
B.当P,A,B三点共线时,
C.当时,
D.满足的点有且仅有2个
【答案】ABD
【解析】A选项,抛物线的准线为,
的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,
故准线和相切,A选项正确;
B选项,三点共线时,即,则的纵坐标,
由,得到,故,
此时切线长,B选项正确;
C选项,当时,,此时,故或,
当时,,,,
不满足;
当时,,,,
不满足;
于是不成立,C选项错误;
D选项,方法一:利用抛物线定义转化
根据抛物线的定义,,这里,
于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,
,中点,中垂线的斜率为,
于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,
,即的中垂线和抛物线有两个交点,
即存在两个点,使得,D选项正确.
方法二:(设点直接求解)
设,由可得,又,又,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,D选项正确.
故选:ABD
3.(2024·天津·高考真题)设,函数.若恰有一个零点,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】令,即,
由题可得,
当时,,有,则,不符合要求,舍去;
当时,则,
即函数与函数有唯一交点,
由,可得或,
当时,则,则,
即,整理得,
当时,即,即,
当,或(正值舍去),
当时,或,有两解,舍去,
即当时,在时有唯一解,
则当时,在时需无解,
当,且时,
由函数关于对称,令,可得或,
且函数在上单调递减,在上单调递增,
令,即,
故时,图象为双曲线右支的轴上方部分向右平移所得,
由的渐近线方程为,
即部分的渐近线方程为,其斜率为,
又,即在时的斜率,
令,可得或(舍去),
且函数在上单调递增,
故有,解得,故符合要求;
当时,则,
即函数与函数有唯一交点,
由,可得或,
当时,则,则,
即,整理得,
当时,即,即,
当,(负值舍去)或,
当时,或,有两解,舍去,
即当时,在时有唯一解,
则当时,在时需无解,
当,且时,
由函数关于对称,令,可得或,
且函数在上单调递减,在上单调递增,
同理可得:时,图象为双曲线左支的轴上方部分向左平移所得,
部分的渐近线方程为,其斜率为,
又,即在时的斜率,
令,可得或(舍去),
且函数在上单调递减,
故有,解得,故符合要求;
综上所述,.
故答案为:.
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形
【答案】AC
【解析】A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,
所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.
B选项:设,
由消去并化简得,
解得,所以,B选项错误.
C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,
因为,
即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.
D选项:直线,即,
到直线的距离为,
所以三角形的面积为,
由上述分析可知,
所以,
所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.

知识点七 解析几何解答题
1.(2025·上海·高考真题)已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由题意知,,则,
由右焦点,可知,则,
故离心率.
(2)由题意,
由得,,
解得,代入,
得,又,解得.
(3)由线段的中垂线的斜率为,所以直线的斜率为,
则,解得,
由得中点坐标为,
故直线,显然直线过椭圆内点,
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设,
由消得,
由韦达定理得,
因为为钝角,则,且,
则有,
所以,
即,解得,
又,
故,即的取值范围是.
2.(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,
则左焦点,右顶点,离心率,即,
因为为上一点,设,
又直线的斜率为,则,即,
所以,解得,则,即,
因为的面积为,,高为,
所以,解得,
则,,
所以椭圆的方程为.
.
(2)由(1)可知,,,
易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,
联立,消去得,,
因为直线与椭圆有唯一交点,所以,
即,则,解得,则,
所以直线的方程为,
联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,
所以,

则,又,
所以,即平分.
法二:所以,,,
由两直线夹角公式,得,,
则,又,
所以,即平分.
法三:则,,
故,
又,
所以,即平分.
法四:则,
所以直线的方程为,即,
则点到直线的距离为,
又点到直线的距离也为,
所以平分.
3.(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由椭圆可知,,所以,又,所以,,
故椭圆E的方程为;
(2)联立,消去得,,
整理得,①,
又,所以,,
故①式可化简为,即,所以,
所以直线与椭圆相切,为切点.
设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,易知,
联立,解得,
联立,解得,
所以


故.
法二:不妨设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,
联立,解得,
联立,解得,
若,则,
由对称性,不妨取,则,
,,所以,
同理,当时,,
当时,则,,,
又,所以,
所以


则,即,
所以.
4.(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l与C交于两点,为坐标原点,若的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,
故,故椭圆方程为:.
(2)
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,
由可得,
故即,
且,
故,
解得,
故.
5.(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ) (ⅱ)
【解析】(1)由题可知,,所以,解得,
故椭圆C的标准方程为;
(2)(ⅰ)设,易知,
法一:所以,故,且.
因为,,所以,
即,解得,所以,
所以点的坐标为.
法二:设,则,所以
,,故
点的坐标为.
(ⅱ)因为,,由,可得
,化简得,即,
所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点),
为到圆心的距离加上半径,
法一:设,所以
,当且仅当时取等号,
所以.
法二:设,则,
,当且仅当时取等号,
故.
1.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
【答案】(1)
(2)直线的方程为或.
【解析】(1)由题意得,解得,
所以.
(2)法一:,则直线的方程为,即,
,由(1)知,
设点到直线的距离为,则,
则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可,
此时该平行线与椭圆的交点即为点,
设该平行线的方程为:,
则,解得或,
当时,联立,解得或,
即或,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,联立得,
,此时该直线与椭圆无交点.
综上直线的方程为或.
法二:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,则,解得或,
即或,以下同法一.
法三:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,其中,则有,
联立,解得或,
即或,以下同法一;
法四:当直线的斜率不存在时,此时,
,符合题意,此时,直线的方程为,即,
当线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立椭圆方程有,则,其中,即,
解得或,,,
令,则,则
同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
则,解得,
此时,则得到此时,直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
法五:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当的斜率存在时,设,令,
,消可得,
,且,即,

到直线距离,
或,均满足题意,或,即或.
法六:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当直线斜率存在时,设,
设与轴的交点为,令,则,
联立,则有,

其中,且,
则,
则,解得或,经代入判别式验证均满足题意.
则直线为或,即或.
2.(2024·上海·高考真题)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
【答案】(1);
(2)当时,;
(3)的最大值为.
【解析】(1)由双曲线的方程知,,
因为离心率为2,所以,得.
(2)当时,双曲线,且.
因为点在第一象限,所以为钝角.
又为等腰三角形,所以.
设点,且,则
得,所以.
(3)由双曲线的方程知,且由题意知关于原点对称.
设,则.
由直线不与轴垂直,可设直线的方程为.
联立直线与双曲线的方程得
消去,得,
且,即,得.

由,得,
所以,即,
整理得,
所以,
整理得,所以.
又,所以,解得,
所以,又,
故的取值范围是,故的最大值为.
3.(2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意,从而,
所以椭圆方程为,离心率为;
(2)直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,
联立,化简并整理得,
由题意,即应满足,
所以,
若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,
所以,在直线方程中令,
得,
所以,
此时应满足,即应满足或,
综上所述,满足题意,此时或.
4.(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)设,由题设有且,故,故,故,
故椭圆方程为.
(2)直线的斜率必定存在,设,,,
由可得,
故,故,
又,
而,故直线,故,
所以

故,即轴.
5.(2024·天津·高考真题)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,使得恒成立.
【解析】(1)因为椭圆的离心率为,故,,其中为半焦距,
所以,故,
故,所以,,故椭圆方程为:.
(2)
若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,
由可得,
故且
而,


因为恒成立,故,解得.
若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时需,两者结合可得.
综上,存在,使得恒成立.
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【解析】(1)
由已知有,故的方程为.
当时,过且斜率为的直线为,与联立得到.
解得或,所以该直线与的不同于的交点为,该点显然在的左支上.
故,从而,.
(2)方法一:由于过且斜率为的直线为,与联立,得到方程.
展开即得,由于已经是直线和的公共点,故方程必有一根.
从而根据韦达定理,另一根,相应的.
所以该直线与的不同于的交点为,而注意到的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故一定在的左支上.
所以.
这就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
方法二:因为,,,则,
由于,作差得,
,利用合比性质知,
因此是公比为的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,若,,则.(若在同一条直线上,约定)
证明:
.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
而又有,,
故利用前面已经证明的结论即得
.
这就表明的取值是与无关的定值,所以.
方法二:由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
这就得到,
以及.
两式相减,即得.
移项得到.
故.
而,.
所以和平行,这就得到,即.
方法三:由于,作差得,
变形得①,
同理可得,
由(2)知是公比为的等比数列,令则②,
同时是公比为的等比数列,则③,
将②③代入①,
即,从而,即.
1.(2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,得,则,
又分别为椭圆上下顶点,,所以,即,
所以,即,则,
所以椭圆的方程为.
(2)因为椭圆的方程为,所以,
因为为第一象限上的动点,设,则,

易得,则直线的方程为,
,则直线的方程为,
联立,解得,即,
而,则直线的方程为,
令,则,解得,即,
又,则,,
所以

又,即,
显然,与不重合,所以.
2.(2023·全国甲卷·高考真题)已知直线与抛物线交于两点,且.
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)设,
由可得,,所以,
所以,
即,因为,解得:.
(2)因为,显然直线的斜率不可能为零,
设直线:,,
由可得,,所以,,

因为,所以,
即,
亦即,
将代入得,
,,
所以,且,解得或.
设点到直线的距离为,所以,

所以的面积,
而或,所以,
当时,的面积.
3.(2023·全国乙卷·高考真题)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,曲线:(为参数,).
(1)写出的直角坐标方程;
(2)若直线既与没有公共点,也与没有公共点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,即,可得,
整理得,表示以为圆心,半径为1的圆,
又因为,
且,则,则,
故.
(2)因为(为参数,),
整理得,表示圆心为,半径为2,且位于第二象限的圆弧,
如图所示,若直线过,则,解得;
若直线,即与相切,则,解得,
若直线与均没有公共点,则或,
即实数的取值范围.

4.(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【解析】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆方程为.
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,


所以线段的中点是定点.

5(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
【答案】(1)椭圆的方程为,离心率为.
(2).
【解析】(1)如图,

由题意得,解得,所以,
所以椭圆的方程为,离心率为.
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,
设直线的方程为,
联立方程组,消去整理得:,
由韦达定理得,所以,
所以,.
所以,,,
所以,
所以,即,
解得,所以直线的方程为.
6.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】(1)设,则,两边同平方化简得,
故.
(2)法一:设矩形的三个顶点在上,且,易知矩形四条边所在直线的斜率均存在,且不为0,

则,令,
同理令,且,则,
设矩形周长为,由对称性不妨设,,
则,易知
则令,
令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,
故,即.
当时,,且,即时等号成立,矛盾,故,
得证.
法二:不妨设在上,且,

依题意可设,易知直线,的斜率均存在且不为0,
则设,的斜率分别为和,由对称性,不妨设,
直线的方程为,
则联立得,
,则
则,
同理,
令,则,设,
则,令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,

但,此处取等条件为,与最终取等时不一致,故.
法三:为了计算方便,我们将抛物线向下移动个单位得抛物线,
矩形变换为矩形,则问题等价于矩形的周长大于.
设 , 根据对称性不妨设 .
则 , 由于 , 则 .
由于 , 且 介于 之间,
则 . 令 ,
,则,从而

①当时,
②当 时,由于,从而,
从而又,
故,由此

当且仅当时等号成立,故,故矩形周长大于.
.
7.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析.
【解析】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,

直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:

由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
知识点一 直线与圆
1.(2025·四川绵阳·模拟预测)“或”是“定点在圆的外部”的( )
A.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
【答案】B
【解析】定点在圆的外部,
,化简得,
k的取值范围:或,
所以或”是“定点在圆的外部”的必要不充分条件.
故选:B.
2.(2025·广东惠州·模拟预测)已知圆,直线:,若圆上恰有三个点到直线的距离等于1,则b的值为( )
A.0 B.±1 C. D.
【答案】C
【解析】圆的圆心坐标是,半径为2.
因为圆上恰有三个点到直线距离等于1,
所以圆心O到直线:的距离d为1,即,得.
故选:C.
知识点二 圆锥曲线的定义及应用
1.(2025·山东烟台·三模)(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P为椭圆C上一点,则下列说法正确的有( ).
A.的面积的最大值为12
B.的平分线必过椭圆的中心
C.若,则
D.设,椭圆C上存在点P,使得
【答案】ACD
【解析】由题设有椭圆的长半轴长,短半轴长,
半焦距,故,
对于A,当为短轴顶点时,的面积的最大,
此时面积为,故A正确;
对于B,若的平分线必过椭圆的中心,
因为,则此时为等腰三角形,故,
故此时为短轴顶点,故当不为短轴顶点时,的平分线不过椭圆的中心,
故B错误;
对于C,因为,故,
由余弦定理可得,
故,故,
所以,故,故C正确;
对于D,设,则,
故,
所以,
而,故,
所以即,故,
所以,因为,故符号该不等式,
故椭圆C上存在点P,使得,故D正确;
故选:ACD.
2.(2025·湖南邵阳·模拟预测)(多选)已知是椭圆上一点,、为其左、右焦点,且的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点纵坐标为 B.的周长为
C. D.的内切圆半径为
【答案】BCD
【解析】对于A选项,在椭圆中,,,,
,则、,
设点,,,故选项A错误;
对于B选项,由椭圆的定义可知,
的周长为,故选项B正确;
对于C选项,设,,可得,
由余弦定理可得

所以,
所以,解得,故选项C正确,
对于D选项,设的内切圆半径为,
则,
,故选项D正确.
故选:BCD.
知识点三 离心率
1.(2025·广东梅州·一模)已知A,B,F分别是椭圆的右顶点,上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知可得:,,,
线段的垂直平分线方程为,过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,
所以圆心坐标为,圆的半径为,
所以经过A,B,F三点的圆的圆的方程为,
在圆上,所以,
整理得:,所以,所以,
化为:,由,解得.
故选:B.
2.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在双曲线上,且,若的内心为,且与共线,则双曲线C的离心率为 .
【答案】
【解析】设,依题意可设,所以,则,
由等面积可得,化简得,
又,所以,,
因为,点P在双曲线上,且,所以P在双曲线的右支上,
所以,
则,解得,所以的坐标为,
代入双曲线方程中,得,解得,
所以离心率为.
所以双曲线C的离心率为.
故答案为:
3.(2025·河北邢台·三模)已知,分别为双曲线:的左、右焦点,点在上,且满足,,则的离心率为 .
【答案】
【解析】因为,可设,则,
又因为,在中,由余弦定理有,
即,解得,
由双曲线定义得,即,解得,
所以双曲线的离心率为.
故答案为:.
知识点四 弦长
1.(2025·广东)已知双曲线,直线分别与的左、右支交于两点,为坐标原点,若的面积为,则直线的方程为 .
【答案】
【解析】联立,消去,得,
令,,则,,
,,解得,
由直线过定点,故,

解得或(舍去),,直线的方程为.
故答案为:.
2.(2025海南)过双曲线的右焦点的直线与的右支交于两点,为原点,线段的中点与线段的中点重合,则四边形面积的取值范围是 .
【答案】
【解析】
由题意得.
因为点在的右支上,
所以设直线的方程为.
与联立,得,,
设,则,
所以.易知点到直线的距离.
由线段的中点与线段的中点重合,得四边形是平行四边形,
其面积.由,得,
所以,所以.
故答案为:.
知识点五 圆锥曲线的标准方程
1.(2025·北京)若双曲线上的一点到焦点的距离比到焦点的距离大,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题知,根据题意,由双曲线的定义知,又,
所以,得到,所以双曲线的方程为,
故选:D.
2.(2025·天津)设双曲线的左、右焦点分别为点,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,,的面积为,且,若双曲线C的实轴长为4,则双曲线C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】如图,

由及双曲线、直线的对称性可知,,
则由双曲线定义可知,
所以,,
所以,
解得,
因为,所以,
所以,
由余弦定理可知,
所以,,
所以双曲线方程为:
故选:C
3.(2025·陕西)已知椭圆的左 右焦点分别为,真线与轴的交点为,过右焦点作于点,且的中点在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】连接,依题意,知是线段的中点,,
又是线段的中点,所以,,
因为,所以,
因为点在椭圆上,结合椭圆的定义,
,得,
解得(舍去),所以,
所以椭圆的方程为.
故选:C.
4.(2025·山西)已知点 分别是椭圆 的左、右焦点,是上一点,的内切圆的圆心为,则椭圆 的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,设椭圆的方程为,由在上,得,
显然的内切圆与直线相切,则该圆半径为1,而,
又,于是,,因此,解得,
所以椭圆 的标准方程是.
故选:B
5.(2025·福建)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为椭圆的焦点为,,
所以设椭圆的方程为:,
设,,,
则,因为,
所以,所以,
所以,又因为,
所以,所以,
所以,所以或,
因为在上,所以,即,
解得:或,因为椭圆的焦点在轴上,
所以.故的方程为.
故选:D.

知识点六 轨迹方程
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设,,由为的中点,则,即,
由点在圆上,则,即,
化简可得.
故选:D.
知识点七 解析几何解答题
1(2025·河南信阳·三模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,过的直线交于两点(在轴上方),的周长为,当时,的面积为.
(1)求的方程;
(2)若的离心率不大于,半径为的圆与的延长线,的延长线及线段均相切.
(i)当时,求;
(ii)求的最大值.
【答案】(1)或;
(2)(i);(ii)
【解析】(1)由题意,
的周长为,
所以,
设,
因为当时,的面积为,
所以,即
又,
所以,
将①代入化简得②
①②联立得或
当时,为的上顶点,
所以,则,
所以的方程为,检验符合题意
当时,,

所以,所以,
所以的方程为,检验符合题意;
故C的方程为或;
(2)因为的离心率不大于,
所以椭圆的方程为,
设圆分别切延长线,延长线和线段于点,


又,所以,
即,故H与重合.
(i)又圆的半径为,
则在中,,
所以;
(ii)当直线的斜率存在时,
设直线的方程为,
在中,,
所以,
则,
即直线的斜率,
即,所以,
联立,整理得,
则,
所以

又,所以,
所以,
令,
则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
所以当时,取得最大值为,
当直线的斜率不存在时,易求得,
∴,
∴的最大值为.
2.(2025·四川成都·一模)过点作直线与抛物线交于,两点.
(1)设为坐标原点,求的值;
(2)若以线段为直径的圆与轴相切,求的方程;
(3)过点作直线(不同于)与交于,两点,且直线与轴交于点,证明:与的面积相等.
【答案】(1)5
(2)
(3)证明见解析
【解析】(1)
由题意,直线不与轴重合,设的方程.
代入,并整理得.
由,得或.
设点,,则,.
所以.
(2)由弦长公式,得.
线段的中点到轴的距离.
又,故.
由,得,解得(均满足).
所以直线的方程为.
(3)设点,,同理可得.
又直线的斜率.
由,,得.
设点,由,,三点共线,得.
化简,得.
又直线的斜率,故.
所以,故与的面积相等.
3.(2025·宁夏中卫·三模)已知双曲线C:的离心率为2,其右焦点F到一条渐近线的距离为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线:与双曲线C交于不同的两点A,B,且以线段为直径的圆经过点,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)因为双曲线的右焦点为,渐近线方程为,
所以右焦点为到渐近线的距离为,
因为双曲线的离心率为,所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)如图,
设,,
联立,得,
则,,,
所以,

因为以线段为直径的圆经过点,所以,
所以,即,
所以,
化简得,即,
因为,,所以,
所以直线的方程为,
所以直线过定点.
4.(2025·海南海口·模拟预测)设A,B两点的坐标分别为,直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为3.
(1)求点M的轨迹方程C;
(2)若直线l与C交于P,Q两点,且(点O为坐标原点),求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】1)设点,,则,,
所以,化简得,
所以点M的轨迹方程为.
(2)当直线l斜率不存在时,可设,.
则,,
将其代入双曲线方程得,
又,解得,此时,
当直线l斜率存在时,设其方程为,设,,
联立,.
由韦达定理:,.


化简得,此时,
所以

当时,此时,当时,此时,
,,故,
因此,综上可得.
5.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,直线与交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,
①证明:;
②若直线经过原点,与椭圆交于两点,且,求四边形面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】(1),得,
将带入椭圆方程有,解得,.
所以椭圆方程为.
(2)设,,
由,得,
,(*)
①由于,
所以.
将(*)带入得,化简得.
②设的中点为,因为,所以,
不妨设,,
到直的距离为,,

由,得点坐标为,
则,
由点为椭圆上点,,
得,即,
所以,
所以.
综上,四边形面积的取值范围为.
6.(24-25湖北武汉)已知椭圆的焦点坐标为,双曲线的渐近线方程为.
(1)求椭圆和双曲线的方程;
(2)直线与椭圆有唯一公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于不同的两点,,当点M运动时,求点的轨迹C的方程;
(3)已知点,又有不同的两点,,直线,分别与曲线C交于点P,Q,过T作直线PQ的垂线,垂足H.探究的最小值,若存在则求出该最小值;若不存在则说明理由.
【答案】(1)椭圆:,双曲线:
(2)
(3)不存在.,理由见解析
【解析】(1)对于椭圆,已知焦点坐标为,
则,.
对于双曲线,渐近线方程为,所以,即.
联立,将代入得,解得,,
所以椭圆的方程为,双曲线的方程为.
(2)联立,消去y得.
因为直线l与椭圆有唯一公共点M,所以,
化简得.
设,由韦达定理,则.
当时,无不同的两点A,B,与题意不符;
当时,过点M且与l垂直的直线方程为.
可得,,即,
代入得:,
故点N的轨迹方程;
(3)设直线PQ方程:,,,
联立,
其中由韦达定理得:
,,
由,
即,
由于直线PQ不过点T,故化简得,


此时直线,恒过定点,
由于,故点H在以TS为直径的圆上,圆心,半径,
所以等号成立时,,
经过点,而点不在曲线C上,故的最小值不存在.
7.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,,分别为左右顶点.点是直线上异于点的动点,直线交椭圆的另一点为点.
(1)求的值;
(2)直线与交于点,求证:.
【答案】(1)9
(2)证明见解析
【解析】(1)
法一:设,则直线,
与椭圆方程联立,得,
则由 ,
且,故,则.
所以.
法二:设,则
则直线的方程为:,令,代入即得.
所以.
(2)因为,
所以,要证,只需证,即证.
对应(1)中的法一:因为,,,,
所以

于是.
或者:因直线,直线,即,
联立,解得.
因为
,所以.
对应(1)的法二:因为,
所以,要证,只需证,即证.
因为,,,,
所以,
于是.
8.(2025·广东佛山·三模)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解法1:的面积,解得,
因此左右焦点坐标为,
,因此,
故椭圆的标准方程为;
解法2:的面积,解得,即①
把代入椭圆有②
①②联立解得,
故椭圆的标准方程为;
(2)解法1:设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程
,消去得,
因此③,
由于,因此,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得:,
因此的面积

解法2:由于,因此,
因为,即,因此,
直线的方程为,
联立直线和椭圆的方程,解得,
因此直线的方程为,故的坐标,
因此的面积
.
9.(2025·北京海淀·三模)椭圆的左、右焦点分别为,点P为椭圆E上动点.当P点在长轴端点时, ;当P点在短轴端点时,.过作直线的垂线,过作直线的垂线,直线的交点为Q.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若四边形为平行四边形,求平行四边形的面积;
(3)若点P在第一象限,点Q在椭圆E上,求点P坐标.
【答案】(1)
(2)2
(3)
【解析】(1)由题意,当P点在长轴端点时,取,则 ①,
当P点在短轴端点时,取,则 ②,
由②得,故代入①,可得,,
故椭圆E的标准方程为.
(2)
如图1,若四边形为平行四边形,又,则,即为矩形,
设,则,又,则,
于是,故平行四边形的面积为.
(3)
如图2,设,则,且,
因且,故,则;
因,则因,故,则.
由联立解得:,
因点Q在椭圆E上,则得,将代入化简得:,
解得,,即点P坐标为.
10.(2025·广西柳州·模拟预测)圆心在轴上移动的圆经过点,且与轴,轴分别交于,两个动点.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点作互相垂直的两条直线与曲线相交于两点,与曲线相交于两点,线段的中点分别为M,N.
(ⅰ)试问直线MN是否经过定点?若是,请求出该定点的坐标,若不是,请说明理由;
(ⅱ)求面积的最小值.
【答案】(1);
(2)(i)是,定点为;(ii).
【解析】(1)设圆心为,则半径为,所以圆的方程为:,
令得,令得或(舍去),
所以,所以的方程为;
(2)(ⅰ)由题意有直线的斜率存在,设直线的方程为,则直线的方程为,
所以,所以,
设,所以,,
又,所以,同理得,
所以,
所以直线的方程为:,
化简整理有:,令,得,即,
所以直线过定点;
(ⅱ)由(ⅰ)有,,直线的方程为,
所以,
点到直线的距离为,
所以面积为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以面积的最小值为.
11.(2025·浙江杭州·模拟预测)已知双曲线的左顶点,渐近线方程为,直线经过点,与C交于不与A重合的两点P,Q,
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AP,AQ的斜率之和;
(3)设在射线AQ上的点R满足∠APQ=∠ARP,求直线PR斜率的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由双曲线的左顶点,则,
由双曲线的渐近线,则,即,
所以双曲线.
(2)设,由,已知直线斜率存在,
则直线方程可设为,
设直线的斜率为,直线的斜率为,
联立,消去可得,
由,则,,
又因为,,所以
,代入,,
可得,
所以直线的斜率之和为.
(3)设,,,
联立,解得,同理可得,
联立,解得,同理可得,
所以,,
因为,所以为外接圆的切线,且,
所以,由,,
则化简可得,当时取等号,
所以直线的斜率的最大值为.
12.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知为椭圆上一点,的离心率为.
(1)求的方程;
(2)已知,若过点的直线交于另一点,且.
(ⅰ)若在第一象限,求直线的斜率;
(ⅱ)求的方程.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】(1)由点在椭圆上,得,
由的离心率为,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)(ⅰ)设直线的倾斜角为,则,
,解得,
所以直线的斜率为.
(ⅱ)显然直线的斜率存在,设其方程为,
由消去得:,则点,
由,得,解得,
,,
而,
则,整理得,解得,
所以直线的方程为.
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