圆锥曲线的方程
一、多选题
1.(2021·福建宁德市·高二期末)已知椭圆的左、右两个焦点分别为、,直线与交于、两点,轴,垂足为,直线与椭圆的另一个交点为,则下列结论正确的是( )
A.若,则的面积为
B.四边形可能为矩形
C.直线的斜率为
D.若与、两点不重合,则直线和斜率之积为
【答案】BC
【分析】
利用余弦定理、椭圆的定义以及三角形的面积公式可判断A选项的正误;根据四边形可能为矩形求出点的横坐标,可判断B选项的正误;利用斜率公式可判断C选项的正误;利用点差法可判断D选项的正误.
【详解】
在椭圆中,,,,设点、,则,如下图所示:
对于A选项,由椭圆的定义可得,
在中,由余弦定理可得,可得,
因此,的面积为,A选项错误;
对于B选项,由于直线与椭圆都关于原点对称,则点、也关于原点对称,
又、关于原点对称,所以,四边形为平行四边形,
若四边形为矩形,则,而,,
,
解得,B选项正确;
对于C选项,,可知点,则,C选项正确;
对于D选项,由于点、在椭圆上,则,
上述两个等式相减得,可得,
直线的斜率为,直线的斜率为,
所以,,D选项错误.
故选:BC.
【点睛】
结论点睛:有关点差法的结论如下:
①设是椭圆的任意一条不与坐标轴垂直的弦,点为弦的中点,则直线和直线(其中为坐标原点)的斜率之积;
②设是椭圆的任意一条过原点的弦,点是该椭圆上与点、不关于坐标轴对称的一点,则直线和的斜率之积为.
2.(2021·江苏常州市·高二期末)离心率为(即黄金分割比的倒数)的双曲线称为黄金双曲线.已知黄金双曲线)的左右焦点分别为,,实轴端点分别为,(其中在左侧),虚轴端点分别为,,过作x轴的垂线与双曲线交于P,Q两点,则下列结论正确的有( )
A. B.
C.为锐角三角形 D.是,的等比中项
【答案】ABD
【分析】
根据离心率,得到,,将代入双曲线方程,根据题中条件,求出,可判断AB正确;再由计算,可判断C错;计算,可判断D正确.
【详解】
因为离心率为,则,
所以,
则,
其左右焦点分别为,;
令代入可得,
因为过作x轴的垂线与双曲线交于P,Q两点,
则,所以,,即AB正确;
又实轴端点分别为,;虚轴端点分别为,,不妨记,,则,,
所以,
则,即为直角三角形,故C错;
又,,,
所以,
即是,的等比中项,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】
关键点点睛:
求解本题的关键在于根据离心率用表示出双曲线的方程,得到焦点坐标、实轴端点和虚轴端点坐标,即可结合双曲线的性质求解;解决此类题目要求学生要有较强的计算能力.(求解时,也可用特殊值法,直接令或其它常数,进行求解.)
3.(2021·江苏常州市·高二期末)2020年11月28日,“嫦娥五号”顺利进入环月轨道,其轨道是以月球的球心F为一个焦点的椭圆(如图所示).已知它的近月点A(离月球表面最近的点)距离月球表面m千米,远月点B(离月球表面最远的点)距离月球表面n千米,为椭圆的长轴,月球的半径为R千米.设该椭圆的长轴长,焦距分别为,,则下列结论正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】
根据图形椭圆长轴长为,利用椭圆几何性质及图形再写出即可求解.
【详解】
由题意可知,
所以,
因为,,
所以
故选:BC
二、单选题
4.(2021·福建宁德市·高二期末)已知圆与双曲线,若在双曲线上存在一点P,使得过点P所作的圆的两条切线互相垂直,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题意,若过点P所作的圆的两条切线互相垂直,则,则只需在双曲线上存在一点到坐标原点额距离为,设点,则利用有解求出离心率的取值范围.
【详解】
如图所示,
设点为双曲线上一点,过点作圆的两条切线与,切点分别为与,连接,若两条切线互相垂直,则,
设点,则有解,整理得有解,即,又,所以,又,故,解得.
故选:B.
【点睛】
本题考查双曲线离心率的取值范围求解,求解离心率的的值及取值范围的关键在于画出图形,根据图形找到各边的数量关系,通过数量关系列出的齐次式求解.
5.(2021·福建宁德市·高二期末)已知抛物线的焦点为F,过F点倾斜角为的直线l与C交于A,B两点(A在B的右侧),则( )
A.9 B. C. D.3
【答案】D
【分析】
利用点斜式设出直线方程,代入抛物线方程,求出A,B两点的纵坐标,利用抛物线的定义,即可求得结果.
【详解】
抛物线的焦点为,故直线方程为:,
设,,由题知
联立,得,解得:
利用抛物线定义知
故选:D
【点睛】
关键点点睛:本题考查抛物线的定义,标准方程及简单的几何性质,利用抛物线定义得到是解题的关键,考查学生的逻辑推理与运算求解能力,属于一般题.
6.(2021·北京高三期末)已知双曲线(,)的左焦点为,右顶点为,过作的一条渐近线的垂线,为垂足.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
首先利用,求点的坐标,再利用与渐近线垂直,构造关于的齐次方程,求离心率.
【详解】
由条件可知,,由对称性可设条件中的渐近线方程是,线段的中垂线方程是,与渐近线方程联立方程,解得,,即,
因为与渐近线垂直,则,
化简为,
即,即,两边同时除以,
得,解得:(舍)或.
故选:B
【点睛】
方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,然后利用公式求解;2.公式法:,3.构造法:根据条件,可构造出的齐次方程,通过等式两边同时除以,进而得到关于的方程.