2017 年高考试题分类汇编之圆锥曲线(理数) 解析
一、选择题 ............................................................................................................................... 1 二、填空题 ............................................................................................................................... 3 三、大题 .. (5)
一、选择题
【浙江卷】2.椭圆22
194
x y +=的离心率是 A
B
C .
23
D .
59
【解析】33
e ==,选B.
【全国1卷(理)】10.已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16 B .14 C .12 D .10
【解析】设AB 倾斜角为θ.作1AK 垂直准线,2AK 垂直x 轴 易知1
1cos 22AF GF AK AK AF P P GP P
θ?
??+=??
=??
???=--= ?????
(几何关系)
(抛物线特性)
cos AF P AF
θ?+=∴
同理1cos P AF θ=
-,1cos P
BF θ
=+
∴2
2221cos sin P P
AB θθ
=
=- 又DE 与AB 垂直,即DE 的倾斜角为π
2
θ+ 2222πcos sin 2P P
DE θθ=
=
??+ ???
而24y x =,即2P =.
∴22
112sin cos AB DE P θθ??+=+ ???
2222sin cos 4sin cos θθθθ+=224sin cos θθ=241sin 24
θ=216
16
sin 2θ
=
≥,当π4θ=取等号 即AB DE +最小值为16,故选A
【全国Ⅱ卷(理)】9.若双曲线C:22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆
()
2
224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )
A .2 B
C
D
【解析】取渐近线b
y x a
=
,化成一般式0bx ay -=,圆心()20,
=得224c a =,24e =,2e =.
【全国III 卷(理)】5.已知双曲线C:22221x y a b -= (a >0,b >0)
的一条渐近线方程为2y x =,且与椭圆
22
1123
x y += 有公共焦点,则C 的方程为( ) A. 221810x y -= B. 22145x y -= C. 22154x y -= D. 22
1
43x y -=
【解析】∵双曲线的一条渐近线方程为y
,则b a =
又∵椭圆22
1123
x y +
=与双曲线有公共焦点,易知3c =,则2229a b c +==②
由①②解得2,a b ==C 的方程为22
145
x y -
=,故选B.
【全国III 卷(理)】10.已知椭圆C :22
221x y a b
+=,(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,
且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )
A.6
B.3
C.2
D.
13 【解析】∵以12A A 为直径为圆与直线20bx ay ab -+=相切,∴圆心到直线距离d 等于半径, ∴22
2ab
d a a b
==+ 又∵0,0a b >>,则上式可化简为223a b =
∵222
b a
c =-,可得()
2223a a c =-,即2223
c a =
∴6c e a ==,故选A
【天津卷】(5)已知双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左焦点为F ,离心率为2.若经过F
和(0,4)P 两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( )
A.22
144
x y -= B.22
188x y -=
C.
22
148x y -=
D.22
184x y -=
【解析】由题意得22
4,14,22188
x y a b c a b c ==-?===?-=- ,故选B.
二、填空题
【全国1卷(理)】15.已知双曲线C :22
221x y a b
-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,
b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________. 【解析】如图,
OA a =,AN AM b ==
∵60MAN ∠=?
,∴AP =
,OP ==
∴tan AP OP θ=又∵tan b a θ=
b a =,解得223a b =
∴e =
【全国2卷(理)】16.已知F 是抛物线C:2
8y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则FN = . 【解析】28y x =则4p =,焦点为()20F ,
,准线:2l x =-, 如图,M 为F 、N 中点,
故易知线段BM 为梯形AFMC 中位线, ∵2CN =,4AF =, ∴3ME =
又由定义ME MF =, 且MN NF =, ∴6
NF NM MF =+=
【北京卷】(9)若双曲线2
2
1y x m
-=
,则实数m =_______________.
【解析】.
132m
m +=?= 【江苏卷】8.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2
213
x y -= 的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是F 1 , F 2 ,则四边形F 1 P F 2 Q 的面积是 . 【解析】右准线方程为33101010
x =
=
,渐近线为33y x =±,则31030
(,)1010
P ,31030(
,)1010Q -,1(10,0)F -,2(10,0)F ,则30
2102310
S =?=. 【山东卷】14.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()22
2210,0x y a b a b -=>>的右支与焦点为F
的抛物线()220x px p =>交于,A B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .
三、大题
【全国I 卷(理)】20.(12分)已知椭圆C :22
22=1x y a b
+(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),
P 3(–13 ),P 4(13
)中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;
(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.
20.解:(1)根据椭圆对称性,必过3P 、4P
又4P 横坐标为1,椭圆必不过1P ,所以过234P P P ,,
三点 将(
)23011P P ?- ??,,代入椭圆方程得2221
1
3
14
1
b a
b ?=??
??+=??,解得24a =,21b = ∴椭圆C 的方程为:2
214
x y +=.
(2)①当斜率不存在时,设()():A A l x m A m y B m y =-,,,, 22112
1A A P A P B y y k k m m m ----+=
+==-
得2m =,此时l 过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足. ②当斜率存在时,设()1l y kx b b =+≠∶
()()
1122A x y B x y ,,,
联立22
440
y kx b
x y =+??+-=?,整理得()222148440k x kbx b +++-= 122814kb
x x k -+=
+,21224414b x x k -?=+ 则221212
11P A P B y y k k x x --+=
+()()212121
12x kx b x x kx b x x x +-++-=
222
2
2
8888144414kb k kb kb
k b k --++=-+()()()811411k b b b -==-+-,又1b ≠21b k ?=--,此时64k ?=-,存在k 使得0?>成立.
∴直线l 的方程为21y kx k =-- 当2x =时,1y =-
所以l 过定点()21-,
. 【全国II 卷(理)】20. (12分)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2
212
x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.
(1)求点P 的轨迹方程;
(2)设点Q 在直线x =-3上,且1OP PQ ?=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦
点F .
.解:⑴设()P x y ,,易知(0)N x , (0)NP y =,又0
NM ?== ?
∴
M x ?
?
???
,又M 在椭圆上. ∴2
21
2x +=,即222x y +=. ⑵设点(3)Q Q y -,,()P P P x y ,,(0)Q y ≠, 由已知:()(3)1P P P Q P OP PQ x y y y y ?=?---=,,, ()
2
1OP OQ OP OP OQ OP ?-=?-=,
∴2
13OP OQ OP ?=+=, ∴33P Q P Q P P Q x x y y x y y ?+=-+=. 设直线OQ :3Q y y x =
?-,
因为直线l 与OQ l 垂直. ∴3
l Q
k y =
故直线l 方程为3
()P P Q
y x x y y =
-+, 令0y =,得3()P Q P y y x x -=-, 1
3
P Q P y y x x -?=-, ∴1
3
P Q P x y y x =-?+,
∵33P Q P y y x =+,
∴1
(33)13
P P x x x =-++=-,
若0Q y =,则33P x -=,1P x =-,1P y =±,
直线OQ 方程为0y =,直线l 方程为1x =-,直线l 过点(10)-,,为椭圆C 的左焦点.
【全国III 卷(理)】20.(12分)已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆. (1)证明:坐标原点O 在圆M 上; (2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程.
解:(1)显然,当直线斜率为0时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.
设:2l x my =+,11(,)A x y ,22(,)B x y ,
联立:222
y x
x my ?=?=+?得2240y my --=,
2416m ?=+恒大于0,122y y m +=,124y y =-.
1212OA OB
x x y y ?=+ 12(2)(2)my my =++
21212(1)2()4m y y m y y =++++ 24(1)2(2)4m m m =-+++0=
∴OA OB ⊥,即O 在圆M 上. (2)若圆M 过点P ,则0AP BP ?= 1212(4)(4)(2)(2)0x x y y --+++= 1212(2)(2)(2)(2)0my my y y --+++=
21212(1)(22)()80m y y m y y +--++=
化简得2210m m --=解得1
2
m =-或1
①当1
2m =-时,:240l x y +-=圆心为00(,)Q x y ,
12012
y y y +==-,001924x y =-+=,
半径||r OQ ==
则圆229185
:()()4216
M x y -++=
②当1m =时,:20l x y --=圆心为00(,)Q
x y ,
12
012
y y y +==,0023x y =+=,
半径||r OQ ==则圆22:(3)(1)10M x y -+-=
【北京卷】(18)(14分)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点(0,12
)作直线l 与抛物线C
交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP 、ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.
(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.
(18)解:(Ⅰ)把P (1,1)代入y 2=2Px 得P =
1
2
∴C :y 2=x ,
∴焦点坐标(
14,0),准线:x =-14
. (Ⅱ)设l :y =kx +
12
,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),OP :y =x ,ON :y =22y
x x ,
由题知A (x 1,x 1),B (x 1,
12
2
x y x ) 212y kx y x
?
>+???=??k 2x 2
+(k -1)x +14=0,x 1+x 2=21k k -,x 1·x 2=2
14k . 111212111222
1122,
22x kx x y x x y kx kx x x x ?
?+ ?
+??+=++=+
由x 1+x 2=
21k k -,x 1x 2=21
4k
, 上式()211112
1
122122124k
k kx kx k x x x k x -=+=+-?=∴A 为线段BM 中点. 【江苏卷】17.(14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆1
(0)22
22x y E :+a b a b
=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为
1
2
,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点F 1作直线PF 1的垂线l 1,过点F 2作直线PF 2的垂线l 2. (1)求椭圆E 的标准方程;
(2)若直线l 1,l 2的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.
17.解:(1)∵椭圆E 的离心率为12,∴12
c a =①.∵两准线之间的距离为8,∴2
28a c =②.联立①②得2,1a c ==,∴3b =,故椭圆E 的标准方程为22
143
x y +=. (2)设00(,)P x y ,则000,0x y >>,由题意得00001(1)1(1)
x y x y x y x y +?
=-+???-?=--??
,整理得02
01x x x y y =-??-?=??,∵点00(,)P x y 在椭圆E 上,∴2200143x y +=,∴222
0020
(1)33y x y -=,∴2
200169,77x y ==,故点P 的坐标是4737
(,)77
.
【江苏卷】B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)
已知矩阵A = ,B =. (1) 求AB ;
(2)若曲线C 1;22
y =182
x + 在矩阵AB 对应的变换作用下得到另一曲线C 2 ,求C 2的方程.
B.解:(1)AB ==.
(2)设11(,)P x y 是曲线1C 上任意一点,变换后对应的点为1`0210x x y y ???
?
???
???
=????????
,