2025年高考数学二轮热点题型归纳与演练(上海专用)专题09平面解析几何(十一大题型)(学生版+解析)特训
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TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc27194" 题型01 2021-2025年高考+春考真题1
\l "_Tc22731" 题型02 直线与方程 2
\l "_Tc394" 题型03 圆与方程3
\l "_Tc1766" 题型04 圆与方程的应用3
\l "_Tc8506" 题型05 圆锥曲线的概念辨析4
\l "_Tc6010" 题型06 圆锥曲线的综合应用4
\l "_Tc22452" 题型07 角度问题5
\l "_Tc8506" 题型08 向量问题5
\l "_Tc6010" 题型09 与数列结合问题6
\l "_Tc22452" 题型10 空间中轨迹问题6
\l "_Tc22452" 题型11 选择压轴辨析题6 \l "_Tc5641"
【解题规律·提分快招】
题型01 2021-2025年高考+春考真题
【典例1-1】.(2025•上海)已知双曲线(a>0)的左、右焦点分别为F1、F2.通过F2且倾斜角为的直线与双曲线交于第一象限的点A,延长AF2至B使得AB=AF1.若△BF1F2的面积为,则a的值为 .
【分析】由题意作图,根据三角形面积公式以及直线方程,结合双曲线的标准方程,可得答案.
【解答】解:已知,
则b2=6﹣a2>0,
解得,
又,
则,,
设B(xB,yB),
又△BF1F2的面积为,
则,
解得yB=﹣3,
由题意可得直线AB的斜率,
则方程为,
将yB=﹣3代入上式,
则,
解得,
由题意可得,
易知.
故答案为:.
【点评】本题考查了双曲线的性质,重点考查了双曲线的定义,属中档题.
【典例1-2】.(2024•上海)已知抛物线y2=4x上有一点P到准线的距离为9,那么P到x轴的距离为 .
【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,即可求解.
【解答】解:设P坐标为(x0,y0),
P到准线的距离为9,即x0+1=9,解得x0=8,代入抛物线方程,可得,
故P到x轴的距离为.
故答案为:.
【点评】本题主要考查抛物线的定义,属于基础题.
【典例1-3】.(2024•上海)直线x﹣y+1=0的倾斜角大小为 45° .
【分析】求出直线的斜率,根据直线斜率与倾斜角的关系,即可求得倾斜角的大小.
【解答】解:由直线x﹣y+1=0变形得:y=x+1,
设直线的倾斜角为α,即tanα=1,
因为α∈[0,180°),
所以α=45°.
故答案为:45°.
【点评】本题考查了直线的倾斜角的求法,以及特殊角的三角函数值.熟练掌握直线倾斜角与斜率的关系是解本题的关键,同时注意直线倾斜角的范围,属基础题.
【典例1-4】.(2024•上海)三角形三边长为5,6,7,则以边长为6的两个顶点为焦点,过另外一个顶点的双曲线的离心率为 3 .
【分析】利用双曲线的定义、离心率的计算公式即可得出结论.
【解答】解:由双曲线的定义,2c=6,2a=2,
解得c=3,a=1,
∴e==3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了双曲线的定义、离心率的计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
【典例1-5】.(2023•上海)已知圆x2+y2﹣4x﹣m=0的面积为π,则m= ﹣3 .
【分析】先把圆的一般方程化为标准方程,再结合圆的半径为1求解即可.
【解答】解:圆x2+y2﹣4x﹣m=0化为标准方程为:(x﹣2)2+y2=4+m,
∵圆的面积为π,∴圆的半径为1,
∴4+m=1,
∴m=﹣3.
故答案为:﹣3.
【点评】本题主要考查了圆的标准方程,属于基础题.
【典例1-6】.(2023•上海)已知圆C的一般方程为x2+2x+y2=0,则圆C的半径为 1 .
【分析】把圆C的一般方程化为标准方程,可得圆C的圆心和半径.
【解答】解:根据圆C的一般方程为x2+2x+y2=0,可得圆C的标准方程为(x+1)2+y2=1,
故圆C的圆心为(﹣1,0),半径为1,
故答案为:1.
【点评】本题主要考查圆的一般方程和标准方程,属基础题.
【典例1-7】.(2022•上海)已知P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点均在双曲线Γ:﹣y2=1(a>0)的右支上,若x1x2>y1y2恒成立,则实数a的取值范围为 [1,+∞) .
【分析】取P2的对称点P3(x2,﹣y2),结合x1x2>y1y2,可得>0,然后可得渐近线夹角∠MON≤90°,代入渐近线斜率计算即可求得.
【解答】解:设P2的对称点P3(x2,﹣y2)仍在双曲线右支,由x1x2>y1y2,
得x1x2﹣y1y2>0,即>0恒成立,
∴∠P1OP3恒为锐角,即∠MON≤90°,
∴其中一条渐近线y=x的斜率≤1,
∴a≥1,
所以实数a的取值范围为[1,+∞).
故答案为:[1,+∞).
【点评】本题考查了双曲线的性质,是中档题.
【典例1-8】.(2022•上海)双曲线﹣y2=1的实轴长为 6 .
【分析】根据双曲线的性质可得a=3,实轴长为2a=6.
【解答】解:由双曲线﹣y2=1,可知:a=3,
所以双曲线的实轴长2a=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查双曲线的性质,是基础题.
【典例1-9】.(2021•上海)直线x=﹣2与直线x﹣y+1=0的夹角为 .
【分析】先求出直线的斜率,可得它们的倾斜角,从而求出两条直线的夹角.
【解答】解:∵直线x=﹣2的斜率不存在,倾斜角为,
直线x﹣y+1=0的斜率为,倾斜角为,
故直线x=﹣2与直线x﹣y+1=0的夹角为﹣=,
故答案为:.
【点评】本题主要考查直线的斜率和倾斜角,两条直线的夹角,属于基础题.
【典例1-10】.(2021•上海)若x2+y2﹣2x﹣4y=0,求圆心坐标为 (1,2) .
【分析】将一般方程化为标准方程,然后确定其圆心坐标即可.
【解答】解:由x2+y2﹣2x﹣4y=0,可得圆的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=5,
所以圆心坐标为(1,2).
故答案为:(1,2).
【点评】本题考查了圆的一般方程和标准方程,考查了转化思想,属于基础题.
【典例1-11】.(2021•上海)已知抛物线y2=2px(p>0),若第一象限的A,B在抛物线上,焦点为F,|AF|=2,|BF|=4,|AB|=3,求直线AB的斜率为 .
【分析】将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,根据已知条件结合斜率的定义,求出直线AB的斜率即可.
【解答】解:如图所示,设抛物线的准线为l,作AC⊥l于点C,BD⊥l于点D,AE⊥BD于点E,
由抛物线的定义,可得AC=AF=2,BD=BF=4,
∴,
∴直线AB的斜率.
故答案为:.
【点评】本题主要考查直线斜率的定义与计算,抛物线的定义等知识,属于基础题.
【典例1-12】.(2021•上海)已知椭圆x2+=1(0<b<1)的左、右焦点为F1、F2,以O为顶点,F2为焦点作抛物线交椭圆于P,且∠PF1F2=45°,则抛物线的准线方程是 x=1﹣ .
【分析】先设出椭圆的左右焦点坐标,进而可得抛物线的方程,设出直线PF1的方程并与抛物线方程联立,求出点P的坐标,由此可得PF2⊥F1F2,进而可以求出PF1,PF2的长度,再由椭圆的定义即可求解.
【解答】解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),则抛物线y2=4cx,
直线PF1:y=x+c,联立方程组,解得x=c,y=2c,
所以点P的坐标为(c,2c),所以PF2⊥F1F2,又PF
所以PF,
则c=﹣1,
所以抛物线的准线方程为:x=﹣c=1﹣,
故答案为:x=1﹣.
【点评】本题考查了抛物线的定义以及椭圆的定义和性质,考查了学生的运算推理能力,属于中档题.
【典例1-13】.(2023•上海)已知P,Q是曲线Γ上两点,若存在M点,使得曲线Γ上任意一点P都存在Q使得|MP|•|MQ|=1,则称曲线Γ是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则( )
A.①成立,②成立B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立D.①不成立,②不成立
【分析】根据定义结合图象,验证|MP|•|MQ|=1是否恒成立即可.
【解答】解:∵椭圆是封闭的,总可以找到满足题意的M点,使得|MP|•|MQ|=1成立,故①正确,
在双曲线中,|PM|max→+∞,|PM|min=0,当|PM|=0时,Q点不存在;
当|PM|min=n,0<n≤1时,|QM|=,
但当|PM|=>,此时|QM|=<n,这与|PM|min=n矛盾,故②错误.
故选:B.
【点评】本题主要考查与曲线方程有关的新定义,根据条件结合图象验证|MP|•|MQ|=1是否成立是解决本题的关键,是中档题.
【典例1-14】.(2022•上海)设集合Ω={(x,y)|(x﹣k)2+(y﹣k2)2=4|k|,k∈Z}
①存在直线l,使得集合Ω中不存在点在l上,而存在点在l两侧;
②存在直线l,使得集合Ω中存在无数点在l上;( )
A.①成立②成立B.①成立②不成立
C.①不成立②成立D.①不成立②不成立
【分析】分k=0,k>0,k<0,求出动点的轨迹,即可判定.
【解答】解:当k=0时,集合Ω={(x,y)|(x﹣k)2+(y﹣k2)2=4|k|,k∈Z}={(0,0)},
当k>0时,集合Ω={(x,y)|(x﹣k)2+(y﹣k2)2=4|k|,k∈Z},
表示圆心为(k,k2),半径为r=2的圆,
圆的圆心在直线y=x2上,半径r=f(k)=2单调递增,
相邻两个圆的圆心距d==,相邻两个圆的半径之和为l=2+2,
因为d>l有解,故相邻两个圆之间的位置关系可能相离,
当k<0时,同k>0的情况,故存在直线l,使得集合Ω中不存在点在l上,而存在点在l两侧,故①正确,
若直线l斜率不存在,显然不成立,
设直线l:y=mx+n,若考虑直线l与圆(x﹣k)2+(y﹣k2)2=4|k|的焦点个数,
d=,r=,
给定m,n,当k足够大时,均有d>r,
故直线l只与有限个圆相交,②错误.
故选:B.
【点评】本题考查了动点的轨迹、直线与圆的位置关系,属于中档题.
题型02 直线与方程
【典例2-1】.(2024·上海嘉定·一模)直线的倾斜角为 .(用反三角函数表示)
【典例2-2】.(24-25高三上·上海·阶段练习)直线l过点,法向量,则l的一般式方程为 .
【变式2-1】.(24-25高三上·上海·阶段练习)设,若直线与直线互相垂直,则 .
【变式2-2】.(2023·上海静安·一模)若直线与直线平行,则这两条直线间的距离是 .
【变式2-3】.(2024·上海长宁·二模)直线与直线的夹角大小为 .
题型03 圆与方程
【典例3-1】.(24-25高三上·上海金山·期末)以为圆心且过点的圆的标准方程是 .
【典例3-2】.(2024·上海普陀·模拟预测)已知圆的周长为,则实数的值为 .
【变式3-1】.(24-25高三上·上海·开学考试)已知圆:与圆:外切,则实数 .
【变式3-1】.(24-25高三上·上海·开学考试)已知圆,则圆心到直线的最大距离为 .
题型04 圆与方程的应用
【典例4-1】.(2024·上海·模拟预测)平面点集所构成区域的面积为 .
【典例4-2】.(2024·上海·模拟预测)正方形草地边长到距离为到距离为,有个圆形通道经过,且经过上一点,求圆形通道的周长 .(精确到)
【变式4-1】.(24-25高三上·上海黄浦·期末)i为虚数单位,若复数满足,复数满足,则的最小值为 .
【变式4-2】.(24-25高三上·上海嘉定·期中)设函数,若点满足,,记点P构成的图形为,则的面积是 .
【变式4-3】.(24-25高三上·上海·期中)已知实数、、、满足,,,记,则的最大值是 .
【变式4-4】.(24-25高三上·上海·期中)已知平面向量 满足,且对任意的实数t,均有 则的最小值为
题型05 圆锥曲线的概念辨析
【典例5-1】.(2024·上海崇明·一模)双曲线的渐近线方程是 .
【典例5-2】.(2024·上海青浦·二模)椭圆的离心率为,则 .
【变式5-1】.(2024·上海静安·一模)到点距离之和为10的动点的轨迹方程为 .
【变式5-2】.(2022·上海浦东新·一模)若方程表示双曲线,则此双曲线的虚轴长等于( )
A.B.C.D.
【变式5-3】.(23-24高三下·上海·阶段练习)若抛物线的焦点到它的准线距离为1,则实数m=
【变式5-4】.(23-24高三下·上海·阶段练习)将抛物线:关于直线对称,得到抛物线,则抛物线的焦点到其准线的距离为 .
【变式5-5】.(2024高三·全国·专题练习)已知焦点在x轴上的双曲线的离心率,则k的取值范围是 .
题型06 圆锥曲线的综合应用
【典例6-1】.(2023·上海虹口·一模)已知是椭圆与抛物线的一个共同焦点,与相交于A,B两点,则线段AB的长等于( )
A.B.C.D.
【典例6-2】.(2024·上海普陀·一模)设椭圆的左、右焦点分别为、,左顶点为,若椭圆的离心率为,则的值为 .
【变式6-1】.(24-25高三上·上海浦东新·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线上的点在第一象限,且与双曲线的一条渐近线平行,则的面积为 .
【变式6-2】.(24-25高三上·上海·期中)已知抛物线,圆,过圆心作斜率为的直线与抛物线和圆交于四点,自上而下依次为,,,,若,则的值为( )
A.B.C.D.
【变式6-3】.(2024高三·上海·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别是,,经过的直线与双曲线的右支相交于,两点,且,则双曲线的离心率等于( )
A.B.C.2D.3
【变式6-4】.(23-24高三下·上海·期中)设为双曲线:左、右焦点,点在的右支上,线段与的左支相交于点,且,则 .
【变式6-5】.(2024·上海·模拟预测)椭圆的左、右焦点分别为,过作轴的垂线交椭圆于,若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为 .
题型07 角度问题
【典例7-1】.(23-24高三下·上海青浦·阶段练习)已知为双曲线的两个焦点,P为C虚轴的一个端点,,则C的渐近线方程为 .
【变式7-1】.(2023·上海闵行·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,椭圆存在一点,若,则椭圆的离心率取值范围为( )
A.B.
C.D.
题型08 向量问题
【典例8-1】.(2024·上海闵行·二模)双曲线的左右焦点分别为,过坐标原点的直线与相交于两点,若,则 .
【变式8-1】.(23-24高三下·上海·阶段练习)设为坐标原点,为抛物线的焦点,是抛物线上一点,若,则点的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
题型09 与数列结合问题
【典例9-1】.(2024·上海·三模)已知椭圆C的焦点、都在x轴上,P为椭圆C上一点,的周长为6,且,,成等差数列,则椭圆C的标准方程为 .
【变式9-1】.(2020·上海·模拟预测)设数列的前项和为,,.已知,是双曲线:的左右焦点,,若对恒成立,则实数的取值范围是 .
题型10 空间中轨迹问题
【典例10-1】.(23-24高三下·上海·开学考试)已知四棱锥的底面为矩形,平面ABCD,点Q为侧棱PA(不含端点的线段)上动点,则点Q在平面上的射影在( )
A.棱PB上B.内部C.外部D.不确定
【变式10-1】.(2023·上海闵行·一模)已知点P在正方体的表面上,P到三个平面ABCD、、中的两个平面的距离相等,且P到剩下一个平面的距离与P到此正方体的中心的距离相等,则满足条件的点P的个数为 .
题型11选择压轴辨析题
【典例11-1】.(23-24高三上·上海宝山·期末)考虑这样的等腰三角形:它的三个顶点都在椭圆上,且其中恰有两个顶点为椭圆的顶点.关于这样的等腰三角形有多少个,有两个命题:命题①:满足条件的三角形至少有12个.命题②:满足条件的三角形最多有20个.关于这两个命题的真假有如下判断,正确的是( )
A.命题①正确;命题②错误.B.命题①错误;命题②正确.
C.命题①,②均正确.D.命题①,②均错误.
【变式11-1】.(2023·上海青浦·一模)定义:如果曲线段可以一笔画出,那么称曲线段为单轨道曲线,比如圆、椭圆都是单轨道曲线;如果曲线段由两条单轨道曲线构成,那么称曲线段为双轨道曲线.对于曲线有如下命题:存在常数,使得曲线为单轨道曲线; 存在常数,使得曲线为双轨道曲线.下列判断正确的是( ).
A.和均为真命题B.和均为假命题
C.为真命题,为假命题D.为假命题,为真命题
【变式11-2】.(23-24高三上·上海虹口·期末)已知曲线的对称中心为O,若对于上的任意一点A,都存在上两点B,C,使得O为的重心,则称曲线为“自稳定曲线”.现有如下两个命题:
①任意椭圆都是“自稳定曲线”;②存在双曲线是“自稳定曲线”.
则( )
A.①是假命题,②是真命题B.①是真命题,②是假命题
C.①②都是假命题D.①②都是真命题
【变式11-3】.(2023·上海黄浦·三模)曲线:,下列两个命题:
命题甲:当时,曲线与坐标轴围成的面积小于128;
命题乙:当k=2n,时,曲线围成的面积总大于4;
下面说法正确的是( )
A.甲是真命题,乙是真命题B.甲是真命题,乙是假命题
C.甲是假命题,乙是真命题D.甲是假命题,乙是假命题
一、填空题
1.(2024·上海·模拟预测)已知方程表示的曲线是椭圆,则实数的取值范围是 .
2.(2024·上海奉贤·一模)已知抛物线上有一点到准线的距离为,点到轴的距离为,则抛物线的焦点坐标为 .
3.(2024·上海杨浦·一模)中国探月工程又称“嫦娥工程”,是中国航天活动的第三个里程碑.在探月过程中,月球探测器需要进行变轨,即从一条椭圆轨道变到另一条不同的椭圆轨道上.若变轨前后的两条椭圆轨道均以月球中心为一个焦点,变轨后椭圆轨道上的点与月球中心的距离最小值保持不变,而距离最大值扩大为变轨前的4倍,椭圆轨道的离心率扩大为变轨前的2.5倍,则变轨前的椭圆轨道的离心率为 .(精确到0.01)
4.(2024·上海闵行·一模)已知、分别为椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点.若,则 .
5.(2024·上海浦东新·三模)已知点A、B位于抛物线上,,点M为线段的中点,记点M到y轴的距离为d.若d的最小值为7,则当d取该最小值时,直线的斜率为 .
6.(2024·上海奉贤·三模)已知正方体的棱长为,,,…,为正方形边上的个两两不同的点.若对任意的点,存在点.使得直线与平面以及平面所成角大小均为,则正整数的最大值为 .
二、单选题
7.(2023·上海嘉定·三模)已知双曲线的离心率为,点的坐标为,若上的任意一点都满足,则( )
A.B.
C.D.
8.(2022·上海黄浦·二模)将曲线()与曲线()合成的曲线记作.设为实数,斜率为的直线与交于两点,为线段的中点,有下列两个结论:①存在,使得点的轨迹总落在某个椭圆上;②存在,使得点的轨迹总落在某条直线上,那么( ).
A.①②均正确B.①②均错误
C.①正确,②错误D.①错误,②正确
1、判断直线与圆的位置关系的常见方法
(1)几何法:利用d与r的关系.
(2)代数法:联立方程之后利用Δ判断.
(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交.
2、根据条件求椭圆方程的主要方法
(1)定义法:根据题目所给条件确定动点的轨迹满足椭圆的定义.
(2)待定系数法:根据题目所给的条件确定椭圆中的a,b.当不知焦点在哪一个坐标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),不必考虑焦点位置,用待定系数法求出m,n的值即可.
3、(1)双曲线渐近线的求法:求双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线的方法是令eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=0,即得两渐近线方程eq \f(x,a)±eq \f(y,b)=0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y=±\f(b,a)x)).
(2)在双曲线的几何性质中重点是渐近线方程和离心率,在双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)中,离心率e与双曲线的渐近线的斜率k=±eq \f(b,a),满足关系式e2=1+k2.
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