专题05 平面解析几何
1.【2022年全国甲卷】已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为13,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若BA1→⋅BA2→=-1,则C的方程为( )
A.x218+y216=1 B.x29+y28=1 C.x23+y22=1 D.x22+y2=1
【答案】B
【解析】
【分析】
根据离心率及BA1⋅BA2=-1,解得关于a2,b2的等量关系式,即可得解.
【详解】
解:因为离心率e=ca=1-b2a2=13,解得b2a2=89,b2=89a2,
A1,A2分别为C的左右顶点,则A1(-a,0),A2(a,0),
B为上顶点,所以B(0,b).
所以BA1=(-a,-b),BA2=(a,-b),因为BA1⋅BA2=-1
所以-a2+b2=-1,将b2=89a2代入,解得a2=9,b2=8,
故椭圆的方程为x29+y28=1.
故选:B.
2.【2022年全国甲卷】椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为14,则C的离心率为( )
A.32 B.22 C.12 D.13
【答案】A
【解析】
【分析】
设Px1,y1,则Q-x1,y1,根据斜率公式结合题意可得y12-x12+a2=14,再根据x12a2+y12b2=1,将y1用x1表示,整理,再结合离心率公式即可得解.
【详解】
解:A-a,0,
设Px1,y1,则Q-x1,y1,
则kAP=y1x1+a,kAQ=y1-x1+a,
故kAP⋅kAQ=y1x1+a⋅y1-x1+a=y12-x12+a2=14,
又x12a2+y12b2=1,则y12=b2a2-x12a2,
所以b2a2-x12a2-x12+a2=14,即b2a2=14,
所以椭圆C的离心率e=ca=1-b2a2=32.
故选:A.
3.【2022年全国乙卷】设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若AF=BF,则AB=( )
A.2 B.22 C.3 D.32
【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,F1,0,则AF=BF=2,
即点A到准线x=-1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,A1,2,
所以AB=3-12+0-22=22.
故选:B
4.【2022年全国乙卷】(多选)双曲线C的两个焦点为F1,F2,以C的实轴为直径的圆记为D,过F1作D的切线与C的两支交于M,N两点,且cos∠F1NF2=35,则C的离心率为( )
A.52 B.32 C.132 D.172
【答案】AC
【解析】
【分析】
依题意不妨设双曲线焦点在x轴,设过F1作圆D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2b=3a或a=2b,即可得解,注意就M,N在双支上还是在单支上分类讨论.
【详解】
解:依题意不妨设双曲线焦点在x轴,设过F1作圆D的切线切点为G,
若M,N分别在左右支,
因为OG⊥NF1,且cos∠F1NF2=35>0,所以N在双曲线的右支,
又OG=a,OF1=c,GF1=b,
设∠F1NF2=α,∠F2F1N=β,
在△F1NF2中,有NF2sinβ=NF1sinα+β=2csinα,
故NF1-NF2sinα+β-sinβ=2csinα即asinα+β-sinβ=csinα,
所以asinαcosβ+cosαsinβ-sinβ=csinα,
而cosα=35,sinβ=ac,cosβ=bc,故sinα=45,
代入整理得到2b=3a,即ba=32,
所以双曲线的离心率e=ca=1+b2a2=132
若M,N均在左支上,
同理有NF2sinβ=NF1sinα+β=2csinα,其中β为钝角,故cosβ=-bc,
故NF2-NF1sinβ-sinα+β=2csinα即asinβ-sinαcosβ-cosαsinβ=csinα,
代入cosα=35,sinβ=ac,sinα=45,整理得到:a4b+2a=14,
故a=2b,故e=1+ba2=52,
故选:AC.
5.【2022年北京】若直线2x+y-1=0是圆(x-a)2+y2=1的一条对称轴,则a=( )
A.12 B.-12 C.1 D.-1
【答案】A
【解析】
【分析】
若直线是圆的对称轴,则直线过圆心,将圆心代入直线计算求