三年(2020-2022)高考数学真题汇编07平面解析几何(选择题、填空题).pdf
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1、专题07平面解析几何(选择题、填空题)【2022年全国甲卷】W v2 11.已知椭圆C:二+4=1(。0)的离心率为彳,4 出 分 别 为 C的左、右顶点,B为Ca b 3的 上 顶 点.若 瓯 M=-1,则 c 的方程为()A.+-=1 B.+-=1 C.+-=1 D.+y2=18 16 9 8 3 2 2,【答案】B【解析】【分析】根据离心率及明-M=-1,解得关于。2,匕 2的等量关系式,即可得解.【详解】解:因为离心率e=、八解得与,从=坊,a a2 3-9 9A,A 2分别为C的左右顶点,则A (-凡。),4(0),B为上顶点,所以8(0力).所 以 瓯=(a,b),M =(a,切,
2、因 为 瓯%=1Q所以-/+=1,将从代入,解得/=9 方=8,故椭圆的方程为+1 =1.9 o故选:B.【2022年全国甲卷】.2 22.椭圆C:A+与=l(a 6 0)的左顶点为A,点 P,。均 在 C上,且关于),轴对称.若直a b“线 ARAQ的斜率之积为!,则 C的离心率为()4A.B B.C.1 D.-2 2 2 3【答案】A【解析】【分析】2i i 2设 P(J,则*w j,根 据 斜 率 公 式 结 合 题 意 可 得+f=a,再根据务+=1,将 y用玉表示,整理,再结合离心率公式即可得解.【详解】解 法 1:设而不求设P(X,X),则。(一%,%)则由kAp&AQ=W得:后
3、八 ,“人0工 _ 厂=短 0.2 A%+Q _尤 +a _ X j-+ci 42 2吟 土 於L得 b2(a2-x,22所 以 一 下 一)9-x,+a-L即4b2 1所以椭圆C的离心率e=、耳=乌。V 2故选A.解法2:第三定义设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:kPB=-kAQ故 kA P KQ-kpA-kAQ=-,1 2由椭圆第三定义得:kpA-k,、Q=-va钻b2 1故F=一a2 4所以椭圆C的离心率e=、1 卫=立,故选A.a V a 2【2022年全国乙卷】3.设/为抛物线C:y?=4x的焦点,点 A在 C上,点8(3,0),若|A F|=忸用,则|明=()A.2 B.2
4、/2 C.3 D.3 亚【答案】B【解析】【分析】根据抛物线上的点到焦点和准线的距离相等,从而求得点A 的横坐标,进而求得点A坐标,即可得到答案.【详解】由题意得,尸(1,0),则|A F|=|8同=2,即点A到准线x=-l 的距离为2,所以点A 的横坐标为-1+2=1,不妨设点A在x 轴上方,代入得,A(l,2),所以|A8|二 =2V2.故选:B2022年全国乙卷】4.双曲线C 的两个焦点为耳,入,以 C 的实轴为直径的圆记为。,过士作。的切线与C 交于 M,N 两点,且c o s N K M=1,则 C 的离心率为()A.在 B.-C.巫 D.叵2 2 2 2【答案】AC【解析】【分析】
5、依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过写作圆。的切线切点为G,利用正弦定理结合三角变换、双曲线的定义得到26=3。或a=,即可得解,注 意 就 在 双 支 上 还 是 在 单 支 上分类讨论.【详解】方 法 一(几何法,双曲线定义的应用)情况一M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过”作圆。的切线切点为B,3所以0 B1 EN,因为c o s/6 N E=w 0,所以N在双曲线的左支,|O B|=a,|。娟=(?,|F B|=b,设 NFNF=a,由即 cos a =|,贝!s i na=g,|N A|=-(7,|N F2|=-a|阿丽=2ag a-(!+2b)=2a,2b=
6、a,e=2选 A3若 M、N在双曲线的两支,因为cos N 耳”=弓0,所以N在双曲线的右支,所以|O B|=a,|6|=c,旧 B|=b,设4 F、NF1=a,3 3 4由cos/耳NE=g,即cos a =,则s i na=g,|N A|=|)|N F2|=|N E|-|N F;|=2选 c方 法 二(答案回代法)A选项e=2特值双曲线?_/=,.耳卜百,0),耳(右,0),过 E 且与圆相切的一条直线为y=2(x+&),两交点都在左支,,-1&,-1 有),明|=5,|明|=1,|耳引=2后,3则 cosN 4N K=g,C选项6=巫2特 值 双 曲 线 看=1,;.F卜 旧,0),月
7、四,0),过E 且与圆相切的一条直线为y=|(x+J F),两交点在左右两支,N在右支,.|NF,|=5,|N|=9,|F,|=2Vi3,3则 cosNf;N g=M,解法三:依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过6 作圆。的切线切点为G,若分别在左右支,因为。G_LN6,且cosNf;N K=3 0,所以N 在双曲线的右支,又|OG|=a,|。制=,|GK|=6,设/耳 出=夕,N 居N =/,在 耳 性 中,有国=_ =2,sin p sin(a+)0)sin a=2即=_4sin(a+)sin/?sin a sin(a+/7)sin/?sin asin a cos p +cos sin/y
8、-sin p sin a,3.a C b 皿.4而cosa=,sinp=,cos,故s in a=一,代入整理得到 3,即 宗|,同理有粤=乃二二sin p sin(cr+p)sin ab其中尸为钝角,故cos#=士,C=2 即_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _曰_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _=工sin/?-sin(a+)sin a sin-sin2cos一 cosasin/7 sincr代入c o s a f sinp=?sina=%整理得到:痛%=子故a=,故e=j =与,故选:AC.2021年甲卷文科】5.点(3,0)到双曲线-/6 C.y/S D.22【答案
9、】A【解析】【分析】设点P 伍,几),由依题意可知,8(0),予+片=1,再根据两点间的距离公式得到附二然后消元,即可利用二次函数的性质求出最大值.【详解】设点尸(与,儿),因为3(0,1),+y;=l,所以归 砰=*:+(%-1)2=5(1-乂)+(%-1)2=-4尤-2%+6=-4 卜0+;)+y -而所以当先=;时,|P8|的最大值为g.故选:A.【点睛】本题解题关键是熟悉椭圆的简单几何性质,由两点间的距离公式,并利用消元思想以及二次函数的性质即可解出.易错点是容易误认为短轴的相对端点是椭圆上到上定点B 最远的点,或者认为是椭圆的长轴的端点到短轴的端点距离最大,这些认识是错误的,要注意将
10、距离的平方表示为二次函数后,自变量的取值范围是一个闭区间,而不是全体实数上求最值.2021年乙卷理科】7.设8 是椭圆C:E +=1(“匕 0)的上顶点,若 C 上的任意一点P 都满足IP 8 区3,则a b-C 的离心率的取值范围是()【答案】C【解析】【分析】设。(知 几),由巩0力),根据两点间的距离公式表示出归回,分类讨论求出归却的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.【详解】设。(,打),由巩0力),因 为 4+4=1-=/+2,所以a h=X:+(%-/?)2 =/(1_患 +(%_ -=_/(%+*+_+a2+b2,因 为 一 比%也当即时,|峭 =4凡即 P B =2 b,符合题
11、意,irrK ix iik iA由可得42 22c2,即 0eV也;2当一耳_。,即从 02时,|PB|2=*/+/,即/,化简得,C21 lmax c2 c2 v 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|PB|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.2021年新高考1 卷】8.已 知 ,K 是椭圆C:+=1的两个焦点,点 在 C 上,贝”M/讣眼 印 的最大值为()A.13 B.12 C.9 D.6【答案】C【解析】【分析】本题通过利用椭圆定义得到I6|+|M 用=2a=6,借助基本不等式MF-MF2 0)的焦点至ij直线y=
12、x+l的星巨离为0,则。=()A.1 B.2 C.2夜 D.4【答案】B【解析】【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得P 的值.【详解】抛物线的焦点坐标为(5,0),-0 +1其到直线X-y+l=0 的距离:.2 万,d=1 =72V1+1解得:P=2(p =-6 舍去).故选:B.【2020年新课标1 卷理科】10.已知A 为抛物线C:y2=2px(p 0)上一点,点 4 到 C 的焦点的距离为1 2,到 y 轴的距离为9,则 p=()A.2 B.3 C.6 D.9【答案】C【解析】【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
13、义知|4 用=4+5 =1 2,即12=9+,解得p=6.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.2020年新课标1卷理科】11.已知(DM:x2+y2-2 x-2 y-2 0,直线/:2x+y+2=0,尸为/上的动点,过点尸作O M 的切线P A P 8,切点为A B,当1PMi 最小时,直线A 8的方程为()A.2x y-1 =0 B.2x4-y-1 =0 C.2xy+l=0 D.2x+y+=0【答案】D【解析】【分析】由题意可判断直线与圆相离,根据圆的知识可知,四点A,P,民M 共圆,且根据|巴阴=4 S,M=4|则 可 知,当 直
14、 线 M P L 时,最 小,求 出 以 M P为直径的圆的方程,根据圆系的知识即可求出直线A 3的方程.【详解】圆的方程可化为(x-l)2+(y-l)2=4,点 到直线I的距离为d=石 2,V22+l2所以直线/与圆相离.依圆的知识可知,四点A,P,8,M 四点共圆,且所以PM-AB=4SPAM=4XXPAXAM=4PA,而 网=加 不 二,当直线M P口 时,|MP1mhi=石,|儿 面=1,此 时 明 最 小.=即 y=;x+;,由,1 1V=XH-2 2 解得,2x+y+2=0 x=-ly=0所以以M P为直径的圆的方程为(x l)(x+l)+y(y T)=。,即x2+y2-y-=0,
15、两圆的方程相减可得:2x+y+l=0,即为直线A 8的方程.故选:D.【点睛】本题主要考查直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,以及圆的几何性质的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.【2020年新课标1卷文科】1 2.已知圆X2+),2-6X=0,过 点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【分析】当直线和圆心与点。,2)的连线垂直时,所求的弦长最短,即可得出结论.【详解】圆北+/-6 彳=0化为(x-3)、y 2=9,所以圆心C 坐标为C(3,0),半径为3,设尸(1,2),当过点P的直线和直线C P 垂直时,圆心到过点
16、P的直线的距离最大,所求的弦长最短,此时|CP|=7(3-1)2+(-2)2=2 7 2根据弦长公式得最小值为2 j 9-|C P=2 亚 后=2 .故选:B.【点睛】本题考查圆的简单几何性质,以及几何法求弦长,属于基础题.【2 0 2 0 年新课标1 卷文科】1 3.设耳,尺是双曲线。:炉-仁=1 的两个焦点,。为坐标原点,点尸在C上且|8|=2,则3P 6心的面积为()75A.B.3 C.-D.222【答案】B【解析】【分析】由A耳工尸是以P为直角直角三角形得到|PK F +I PF。=1 6,再利用双曲线的定义得到|PFt-PF=2,联 立 即 可 得 至 I I P鸟I,代入6.=与?
17、耳|尸工|中计算即可.【详解】由已知,不妨设耳(一2,0),下(2,0),则 a =Lc =2,因为|OP|=2 =g用段,所以点P 在以耳心为直径的圆上,即AG鸟尸是以尸为直角顶点的直角三角形,故I PK F+I 桃 =|耳玛F,即|P 6 +|PK|2=1 6,又|甲一|鸟|=2 0 =2,所以4 =|6|-|P g|=I P F +P F212-2 I P/-|PF21=1 6-2 PFtPF2,解得|尸耳|叫|=6 ,所 以 以 烟=g I 际 I I 也1=3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.【2020
18、年新课标2 卷理科】1 4.若 过 点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2 x-y-3=0 的距离为()AA.百 口 2石 0 3#)口 40D.J -U.-5 5 5 5【答案】B【解析】【分析】由题意可知圆心在第一象限,设 圆 心 的 坐 标 为 可 得 圆 的 半 径 为。,写出圆的标准方程,利用点(2,1)在圆上,求得实数。的值,利用点到直线的距离公式可求出圆心到直线2-),-3=0 的距离.【详解】由于圆上的点(2,1)在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆与至少与一条坐标轴相交,不合乎题意,所以圆心必在第一象限,设圆心的坐标为(风力,则圆的半径为。,圆的标准方程为(x-a
19、p+U-a)=.由题意可得(2 a)2 ,可得/一 6。+5=0,解得 a=1 或。=5,所以圆心的坐标为(1,1)或(5,5),|2x 1 1 3|25/515 -亏圆心(L1)到直线2 x-7-3 0 的距离均为4 =圆心(*)到直线2x-,-3 -0 的距离均为4 =|2x5-5-3|2755圆心到直线2 x-y-3 =0 的距离均为“=甲=毡;V5 5所以,圆心到直线2 x-y-3 =0 的距离为乎.故选:B.【点睛】本题考查圆心到直线距离的计算,求出圆的方程是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.【2 0 2 0 年新课标2卷理科】1 5.设O 为坐标原点,直线x =。与双曲线C:!
20、=1(。0 力 0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若AODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4 B.8 C.1 6 D.3 2【答案】B【解析】【分析】因为。:乌 看=1 3 0 力 (),可得双曲线的渐近线方程是=生,与直线x =a 联立方程a2 b-a求得。,E两点坐标,即可求得I 匹|,根据)D E的面积为8 ,可得而值,根据2 c =2 7 7 工,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y =%a.直线x =a 与双曲线C :?-,=1(。0,b 0)的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设。为在第一象限,E在第四象限x=a联立 b,解 得“y=x=8a故 D
21、(a,b)x=a ()力 ()其焦距为 2c=2Ja2+b2 2y/2ab=2际=8当且仅当4=b=2夜取等号,C 的焦距的最小值:8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.【2020年新课标3 卷理科】16.设。为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2 p x(p 0)交于Q ,E两点,若O D LO E,则C 的焦点坐标为()A.B.C.(1,0)D.(2,0)【答案】B【解析】【分析】7 T根 据 题 中 所 给 的 条 件 结 合
22、 抛 物 线 的 对 称 性,可知NOOx=NEOx=:,从而可以4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x=2与抛物线y2=2px(p0)交于反。两点,且0_L0E,根据抛物线的对称性可以确定ZDOx=NEOx=?,所以0(2,2),代入抛物线方程4=4 p,求得。=1,所以其焦点坐标为(;,0),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.【2020年新课标3 卷理科】2 217.设双曲线C:三-2=1(。0,60)的左、右焦点分别为B
23、,F 2,离 心 率 为 行.Pa b是 C上一点,且 BPLF2 P.若 P F/尸 2的面积为4,则。=()A.1 B.2 C.4 D.8【答案】A【解析】【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】W=G;.c=G,根据双曲线的定义可得I l w H P 或=2%SN g 刊计归用=4,即|尸用疗用=8,-.-FtP F2P,|2+|P|2=(2C)2,.(仍用-归用)2+2|尸/讣|尸周=4 2,即。2 _ 5/+4 =0,解得 =1,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
24、题.【20 20 年新课标3 卷文科】18.在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若 4 己8 占1,则点C的轨迹为()A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.直线【答案】A【解析】【分析】首先建立平面直角坐标系,然后结合数量积的定义求解其轨迹方程即可.【详解】设 舫=2 4“0),以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则:A(-a,O),B(a,O),设 C(x,y),可得:AC=(x+a,y),BC=(x-a,y)从而:A C BC=x+)(x-o)+y2,结合题意可得:(x+a)(x-a)+V=l,整理可得:x2+/=c r+,即点C 的轨迹是以AB中点为圆心,在 7 T 为半径的
25、圆.故选:A.【点睛】本题主要考查平面向量及其数量积的坐标运算,轨迹方程的求解等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.【2020年新课标3 卷文科】19点(0,-1)到直线y=%(x+l)距离的最大值为()A.1 B.72 C.73 D.2【答案】B【解析】【分析】首先根据直线方程判断出直线过定点2-1,0),设 4 0,-1),当直线y=/(x+i)与 AP垂直时,点A到直线y=k(x+i)距离最大,即可求得结果.【详解】由y=A(x+1)可知直线过定点P(-1,O),设 A(0,-1),当直线y=&(x+D与AP垂直时,点A到直线y=%(x+i)距离最大,即为 14Pl=&.故选:B
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