2021年高考数学真题和模拟题分类汇编:专题12 圆锥曲线(含解析).docx
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1、20212021 年高考真题和模拟题分类汇编年高考真题和模拟题分类汇编 数数学学 专题专题 1212 圆锥曲线圆锥曲线 一、选择题部分 1.(2021新高考全国卷T5)已知 1 F, 2 F是椭圆C: 22 1 94 xy 的两个焦点,点M在C 上,则 12 MFMF的最大值为() A. 13B. 12 C. 9D. 6 【答案】C 【解析】由题, 22 9,4ab,则 12 26MFMFa, 所以 2 12 12 9 2 MFMF MFMF (当且仅当 12 3MFMF 时,等号成立) 2.(2021高考全国甲卷理 T5) 已知 12 ,F F是双曲线 C 的两个焦点,P 为 C 上一点,且
2、 1212 60 ,3FPFPFPF,则 C 的离心率为() A. 7 2 B. 13 2 C. 7 D. 13 【答案】A 【解析】根据双曲线的定义及条件,表示出 12 ,PFPF,结合余弦定理可得答案. 因为 21 3PFPF,由双曲线的定义可得 122 22PFPFPFa, 所以 2 PFa, 1 3PFa; 因为 12 60FPF,由余弦定理可得 222 492 3cos60caaaa , 整理可得 22 47ca ,所以 2 2 2 7 4a c e ,即 7 2 e .故选 A 3.(2021高考全国乙卷文 T11)设 B 是椭圆 2 2 :1 5 x Cy的上顶点, 点 P 在
3、C 上, 则PB 的最大值为() A. 5 2 B.6C.5D. 2 【答案】A 【解析】设点 00 ,P xy,因为0,1B, 2 2 0 0 1 5 x y,所以 2 222 222 0000000 125 15 114264 24 PBxyyyyyy , 而 0 11y ,所以当 0 1 2 y 时,PB的最大值为 5 2 故选 A 4.(2021浙江卷T9) 已知,R,0a bab,函数 2 R()f xaxb x.若 (),( ),()f stf sf st成等比数列,则平面上点, s t的轨迹是() A. 直线和圆B. 直线和椭圆C. 直线和双曲线 D. 直线和抛物线 【答案】C
4、【解析】 由题意得 2 () () ( )f st f stf s, 即 2 222 ()()a stba stbasb , 对其进行整理变形: 2 22222 22asatastbasatastbasb, 22 2222 (2)0asatbastasb, 22222 2 2240asatb ata s t, 22 22 42 220a s ta tabt , 所以 22 220asatb 或0t ,其中 22 1 2 st bb aa 为双曲线,0t 为直线.故选 C. 5.(2021江苏盐城三模T7)设双曲线 C:x 2 a2 y 2 b2 1(a,b0)的焦距为 2,若以点 P(m,n)
5、(m a)为圆心的圆 P 过 C 的右顶点且与 C 的两条渐近线相切,则 OP 长的取值范围是 A(0,1 2) B(0,1)C(1 2,1) D(1 4, 1 2) 【答案】B 【考点】圆锥曲线中双曲线的几何性质应用 【解析】 由题意可知, c1, 渐近线方程为: bxay0, 由圆 P 与渐近线相切可得, r|bman| c |bman| c , 解得 n0, 所以圆的半径 rambm, 所以 m a b1, 则 m 2( a b1) 2 1b2 (b1)2 1b b11 2 b1,因为 b(0,1),所以1 2 b1(0,1),则 m(0,1),所以 OP(0, 1),故答案选 B 6.
6、(2021河南郑州三模理 T10)已知 A,B 是椭圆1(ab0)长轴的两个端点, P、Q 是椭圆上关于 x 轴对称的两点,直线 AP,BQ 的斜率分别为 k1,k2(k1k20)若 椭圆的离心率为,则|k1|+|k2|的最小值为() A1BCD 【答案】B 【解析】设 P(t,s),Q(t,s),t0,a,s0,b,A(a,0),B(a,0), k1,k2, |k1|+|k2|+|22, 当且仅当,即 t0 时等号成立 A,B 是椭圆1(ab0)长轴的两个端点,P,Q 是椭圆上关于 x 轴对称的 两点,P(t,s),Q(t,s),即 sb, |k1|+|k2|的最小值为, 椭圆的离心率为,
7、,即,得 ab, |k1|+|k2|的最小值为 7.(2021河南开封三模文理 T12)已知椭圆(ab0)的左、右焦点分别 为 F1(c,0),F2(c,0)若椭圆 C 上存在一点 P,使得,则椭 圆 C 的离心率的取值范围为() ABCD 【答案】C 【解析】在PF1F2中,由正弦定理知, , e,即|PF1|e|PF2|, 又P 在椭圆上,|PF1|+|PF2|2a, 联立得|PF2|(ac,a+c), 即 aca+c, 同除以 a 得,1e1+e,得1e1 椭圆 C 的离心率的取值范围为 8.(2021河南开封三模文理 T3)“方程表示双曲线”的一个必要不充分条件 为() Am(,1)(
8、1,+)Bm(,2)(1,+) Cm(,2)Dm(1,+) 【答案】A 【解析】方程为双曲线时,(m+2)(m1)0 m(,2)(1,+), (,2)(1,+)(,1)(1,+), “方程表示双曲线”的一个必要不充分条件为 m(,1)(1,+ ) 9.(2021河南焦作三模理 T12)已知双曲线1(a0,b0)过第一、三象限的 渐近线为 l,过右焦点 F 作 l 的垂线,垂足为 A,线段 AF 交双曲线于 B,若|BF|2|AB|, 则此双曲线的离心率为() AB CD 【答案】C 【解析】由题意可得渐近线 l 的方程为 bxay0, 由,可得 A(,), 又 BF2AB,即2, 又 F(c,
9、0), 即有 B(,), 将 B 的坐标代入双曲线的方程,可得()2()21, 由 e,可得(+)2()21, 解得 e 10.(2021河北张家口三模T9)已知方程表示的曲线是双曲线,其离心率 为 e,则() A B点(2,0)是该双曲线的一个焦点 C D该双曲线的渐近线方程可能为 x2y0 【答案】AC 【解析】因为方程表示的曲线是双曲线, 所以(m22)(m2+2)3,解得 ; 将化为,故选项 B 错误; 因为 2m3+24,所以 ; 因为双曲线的渐近线斜率的平方,所以选项 D 错误 11.(2021山东聊城三模T8.)已知 A,B,C 是双曲线? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
10、 ?上的三点,直 线 AB 经过原点 O,AC 经过右焦点 F,若 ? ? ?t,且t? ? ? ? ? ? ? ? ?,则该双曲线的离心率为() A. 犘 ? B. 犘 ? C.? ?D. ?犘 ? 【答案】 D 【考点】双曲线的简单性质 【解析】 【解答】设双曲线的左焦点为 ?,连接 ?t? 由题意知? ? ? ? ? ? ?t 四边形 ? 为矩形,令? ? ? ? ? ? ? ? ? ?t?t? ? ? ? ?,t? ? ? ? ? ? ? ? ? 在 ?t?t 中,? ? ? ? ? ? ? ? ? 将 ? ? ? 带入可得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在 ?t? 中,
11、? ? ? 即? ? ? ? ? ? ? ? ? 可得 ? ? ? ? ? ?犘 ? 故答案为:D 【分析】设双曲线的左焦点为 ?,连接 ?t?,根据矩形判定可得四边形 ? 为矩形 令? ? ? ? ? ? ? ? ?,根据双曲线定义和勾股定理结合已知可求得 ? ? ? ? ? ? ? ?,再在 ?t? 中由勾股定理得 ? ? ?进而可得 ? ? ? ? ? ?犘 ? 。 12.(2021四川内江三模理 T11)已知椭圆 C:的右焦点 F,点 P 在椭圆 C 上(x+3)2+(y4)24 上,且圆 E 上的所有点均在椭圆 C 外,若|PQ|PF| 的最小值为 2,且椭圆 C 的长轴长恰与圆 E
12、 的直径长相等,则椭圆 C 的标准方程为 () A B C D 【答案】C 【解析】由题意可得 2a24,所以 a2,4),设左焦点 F6,则|PF1|2a|PF|,所 以|PQ|PF|PQ|(7a|PF1|)|PQ|+|PF1|6|EF1|r4, 而|EF7|取最小时为 E,Q,P,F1三点共线时,且为:|EF1|r5 6 3,解得 c1,所以 b2a2c2413,所以椭圆的方程为: +1 13.(2021四川内江三模理 T7)已知点 A 为抛物线 C:x24y 上的动点(不含原点),过 点 A 的切线交 x 轴于点 B,设抛物线 C 的焦点为 F() A一定是直角B一定是锐角 C一定是钝角
13、D上述三种情况都可能 【答案】A 【解析】由 x24y 可得 yx2,yx, 设 A(x0,),则 过 A 的切线方程为 yx0(xx7), 令 y0,可得 xx0,B(x0,0), F(5,1), (x0,),(x0,1), 6, ABF90 14.(2021重庆名校联盟三模T7)已知双曲线1(a0,b0)的左、右焦点为 F1、F2,虚轴长为 2,若其渐近线上横坐标为 1 的点 P 恰好满足0,则双 曲线的离心率为() A2BC4D 【答案】A 【解析】由已知可得 2b2,则 b, 不妨设双曲线的一条渐近线方程为 y, 取 x1 可得 P(1,),即 P(1,), , 由0,得, 又 c2a
14、2+3,解得 a1,c2,则 e 15.(2021安徽蚌埠三模文 T12)已知圆 C:(x+)2+y2(p0),若抛物线 E: y22px 与圆 C 的交点为 A,B,且 sinABC,则 p() A6B4C3D2 【答案】D 【解析】设 A(,y0),则 B(,y0), 由圆 C:(x+)2+y2(p0),得圆心 C(,0),半径 r, 所以 CD+,因为ABCBAC, 所以 sinABCsinBAC,所以 cosBAC, 即,解得 y03,p2 16.(2021上海嘉定三模T14)设抛物线 y28x 的焦点为 F,过点 F 作直线 l 交抛物线于 A, B 两点,若线段 AB 的中点 E
15、到 y 轴的距离为 3,则弦 AB 的长为() A等于 10B大于 10 C小于 10D与 l 的斜率有关 【答案】A 【解析】抛物线方程可知 p4, 由线段 AB 的中点 E 到 y 轴的距离为 3 得, |AB|x1+x2+410 17.(2021贵州毕节三模文 T11)已知点 F 为双曲线的右 焦点,过点 F 的直线 l 与曲线 C 的一条渐近线垂直,垂足为 N,与 C 的另一条渐近线的交 点为 M,若,则双曲线 C 的离心率 e 的值为() A B C2D 【答案】A 【解析】设 F(c,0),双曲线的渐近线方程为 yx, 设直线 l 与渐近线 yx 垂直,可得直线 l 的方程为 y(
16、xc), 联立,可得 yN, 联立,可得 yM, 由3,可得 yNyM3yN, 即 yM2yN,可得 , 可得 2a22b2c2a2+b2,即有 a23b2, 所以 e 18.(2021辽宁朝阳三模T5)明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图(1)所示,清朝的一个青花山 水楼阁纹饰椭圆盘如图(2)所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图(3)所示,这三个椭圆 盘的外轮廓均为椭圆已知图(1),(2),(3)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别 为,设图(1),(2),(3)中椭圆的离心率分别为 e1,e2,e3,则 () Ae1e3e2Be2e3e1Ce1e2e3De2e1e3 【答案】A 【解析】图(1),(2),(3
17、)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别为, 图(1),(2),(3)中椭圆的离心率分别为 e1,e2,e3, 所以 e1 e2, e3, 因为,所以 e1e3e2 19.(2021河南济源平顶山许昌三模文 T10)设 F1,F2分别为双曲线1(a0, b0)的左、右焦点,O 为坐标原点,过 F1的直线与双曲线的两条渐近线分别交于 A, B 两点,且满足,则该双曲线的离心率为() ABC2D2 【答案】C 【解析】由, 可得BOF1为等腰三角形,且 A 为底边 BF1的中点, 由 F1(c,0)到渐近线 yx 的距离为 db, 由 OABF1,可得|OA|a, 由AOF1AOBBOF260,可得 c
18、os60, 可得 e2 20.(2021河南济源平顶山许昌三模文 T8)设 P,Q 分别为圆(x1)2+y22 和椭圆 上的点,则 P,Q 两点间的最短距离是() ABCD 【答案】B 【解析】如图, 圆(x1)2+y22 的圆心 C(1,0),半径为, 设 Q(x,y)是椭圆上的点, 则|QC| 5x5,当 x时, P,Q 两点间的最短距离是 21.(2021安徽马鞍山三模理 T9)已知双曲线的左,右焦 点分别为 F1,F2,点 P 在双曲线 C 的渐近线上,且 PF1与 x 轴垂直, 则双曲线的离心率为() ABC2D 【答案】C 【解析】双曲线的左,右焦点分别为 F1,F2,点 P 在双
19、 曲线 C 的渐近线上,不妨设 P 在第二象限,则 P(c,),F1 (c,0),F2(c,0), 因为,所以(0,)(2c,)3c2,b23a2, 所以 c24a2,可得离心率为:e2 22.(2021安徽马鞍山三模文 T11)已知椭圆经过点(3,1),当 该椭圆的四个顶点构成的四边形的周长最小时,其标准方程为() A B C D 【答案】D 【解析】由题意椭圆经过点(3,1),可得:(ab 0),该椭圆的四个顶点构成的四边形的周长 l4 a2+b2(a2+b2)()10+10+216,当且仅当 a2 9b2时,即 b,a3取等号 周长 l 的最小值:4416椭圆方程: 23.(2021四川
20、泸州三模理 T7)“m5”是“双曲线 C:1 的虚轴长为 2”的 () A充分但不必要条件B必要但不充分条件 C充要条件D既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】当 m5 时,双曲线为1,b1,虚轴长为 2b2,充分性 成立,若双曲线为+1 虚轴长为 2, 当焦点在 x 轴上时,则,m5, 当焦点在 y 轴上时,则,m1,m5 或 m1,必要性不成立, m5 是双曲线+1 虚轴长为 2 的充分不必要条件 24.(2021上海浦东新区三模T15)已知两定点 A(1,0)、B(1,0),动点 P(x,y) 满足 tanPABtanPBA2,则点 P 的轨迹方程是() Ax21Bx21(y0) C
21、x2+1Dx2+1(y0) 【答案】D 【解析】两定点 A(1,0)、B(1,0),动点 P(x,y)满足 tanPABtanPBA2, 则:2,其中 y0,化简可得,x2+1(y0) 25.(2021湖南三模T4)已知抛物线 C:ymx2(m0)上的点 A(a,2)到其准线的距 离为 4,则 m() AB8CD4 【答案】C 【解析】抛物线 C:ymx2(m0)开口向上,直线方程为 y, 抛物线 C:ymx2(m0)上的点 A(a,2)到其准线的距离为 4, 可得:+24,解得 m 26.(2021湖南三模T7)P 为双曲线 C:1(a0,b0)上一点,F1,F2分别 为其左、右焦点,O 为
22、坐标原点若|OP|b,且 sinPF2F13sinPF1F2,则 C 的离心 率为() ABC2D 【答案】B 【解析】由 sinPF2F13sinPF1F2,以及正弦定理可得|PF1|3|PF2|, 因为|PF1|PF2|2a,所以|PF1|3a,|PF2|a, 因为|OF2|c,|OP|b,所以OPF2,所以 cosOF2P, 在F1F2P 中,cosF1F2PcosOF2P 化简可得 ca,所以 C 的离心率 e 27.(2021福建宁德三模T4) 如图, 抛物线型太阳灶是利用太阳能辐射, 通过聚光获取热量 进行炊事烹饪食物的一种装置.由于太阳光基本上属于平行光线,所以当太阳灶?旋转抛物
23、 面?的主光轴指向太阳的时候,平行的太阳光线入射到旋转抛物面表面,经过反光材料的反 射,这些反射光线都从它的焦点处通过,在这里形成太阳光线的高密集区,抛物面的焦点就 在它的主光轴上.现有一抛物线型太阳灶,灶口直径 AB 为 ? ?,灶深 CD 为 t?,则焦点 到灶底?抛物线的顶点?的距离为? A.3mB.t?C.1mD.t犘? 【答案】B 【解析】由题意建立如图所示的平面直角坐标系:O 与 C 重合,设抛物线的方程为? ? ? ?, 由题意可得 ?t? ?,将 A 点坐标代入抛物线的方程可 得:? ? ? ? t?, 解得 ? ? ?,所以抛物线的 方程为:? ?, 焦点的坐标为? ? ?
24、?,即? ? ?, 所以焦点到灶底?抛物线的顶点?的距离为 ? ? t 故选:?t 建立适当的平面直角坐标系,设抛物线的方程,由题意可得 A 的坐标,将 A 点的坐标代入 求出参数的值,进而求出所求的结果 本题考查抛物线的性质及建立适当的坐标系的应用,属于基础题 28.(2021江西南昌三模理 T10)如图所示,“嫦娥五号”月球探测器飞行到月球附近时, 首先在以月球球心 F 为圆心的圆形轨道上绕月球飞行,然后在 P 点处变轨进以 F 为一个 焦点的椭圆轨道绕月球飞行,最后在 Q 点处变轨进入以 F 为圆心的圆形轨道绕月球飞 行,设圆形轨道的半径为 R,圆形轨道的半径为 r,则下列结论中正确的序
25、号为() 轨道的焦距为 Rr; 若 R 不变,r 越大,轨道的短轴长越小; 轨道的长轴长为 R+r; 若 r 不变,R 越大,轨道的离心率越大 ABCD 【答案】C 【解析】由题意可得知,圆形轨道的半径为 R, 设轨道的方程为+1,则 a+cR, 因为圆心轨道的半径为 r,则 acr, 联立,解得 2cRr, 所以轨道的焦距为 2cRr,故正确; 由于 a,c, 故焦距为 2cR+r, 2b22, 所以 R 不变,r 增大,b 增大,轨道的短轴长增大,故不正确; 长轴 2aR+r,故正确; 所以离心率 e1,r 不变,R 越大,e 越大,即轨道的离心率越大,故 正确所以正确, 29.(2021
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