历年圆锥曲线高考题附答案推荐文档
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高考圆锥曲线经典真题知识整合:直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及位置关系的判定,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等.突出考查了数形结合、分类讨论、函数与方程、等价转化等数学思想方法,要求考生分析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉开考生“档次”,有利于选拔的功能.1.(江西卷15)过抛物线22(0)x py p =>的焦点F 作倾角为30o 的直线,与抛物线分别交于A 、B 两点(A 在y 轴左侧),则AFFB= .132 (2008年安徽卷)若过点A(4,0)的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为 ( ) A. [3,3] B. (3,3) C.33[33-D. 33(,33-3(2008年海南---宁夏卷)设双曲线221916x y -=的右顶点为A,右焦点为F,过点F平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则三角形AFB 的面积为-___________. 热点考点探究:考点一:直线与曲线交点问题例1.已知双曲线C :2x2-y2=2与点P(1,2)(1)求过P(1,2)点的直线l 的斜率取值范围,使l 与C 分别有一个交点,两个交点,没有交点.解:(1)当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x=1,与曲线C 有一个交点.当l的斜率存在时,设直线l 的方程为y -2=k(x -1),代入C 的方程,并整理得 (2-k2)x2+2(k2-2k)x -k2+4k -6=0 (*) (ⅰ)当2-k2=0,即k=±2时,方程(*)有一个根,l 与C 有一个交点(ⅱ)当2-k2≠0,即k ≠±2时Δ=[2(k2-2k)]2-4(2-k2)(-k2+4k -6)=16(3-2k) ①当Δ=0,即3-2k=0,k=23时,方程(*)有一个实根,l 与C 有一个交点.②当Δ>0,即k <23,又k ≠±2,故当k <-2或-2<k <2或2<k <23时,方程(*)有两不等实根,l 与C 有两个交点. ③当Δ<0,即k >23时,方程(*)无解,l与C 无交点.综上知:当k=±2,或k=23,或k 不存在时,l 与C 只有一个交点; 当2<k <23,或-2<k <2,或k <-2时,l 与C 有两个交点;当k >23时,l与C 没有交点.(2)假设以Q 为中点的弦存在,设为AB ,且A(x1,y1),B(x2,y2),则2x12-y12=2,2x22-y22=2两式相减得:2(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2) 又∵x1+x2=2,y1+y2=2 ∴2(x1-x2)=y1-y1 即kAB=2121x x y y --=2但渐近线斜率为±2,结合图形知直线AB 与C 无交点,所以假设不正确,即以Q 为中点的弦不存在.(2)若Q(1,1),试判断以Q 为中点的弦是否存在. 考点二:圆锥曲线中的最值问题对于圆锥曲线问题上一些动点,在变化过程中会引入一些相互联系、相互制约的变量,从而使变量与其中的参变量之间构成函数关系,此时,用函数思想与函数方法处理起来十分方便。
数学圆锥曲线测试高考题选讲4=1的一条渐近线方程为X ,则双曲线的离心率为(b23B 、C 在椭圆彳+ y 2 = 1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ ABC 的周长是、填空题:2 29. (2006全国卷I )双曲线 mx y10. (2006上海卷)已知在平面直角坐标系 xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F ( \ 3,0)右顶点为D (2,0)、选择题: 1. (2006全国II )已知双曲线x2 y2 a25 (A )34(B)35 (C)4(D )32. (2006全国II )已知△ ABC 的顶点(A ) 2 3(B )(C ) 4 3 (D ) 123.( 2006全国卷I )抛物线y 2x 上的点到直线4x 3y 80距离的最小值是(B.C. 854. (2006广东高考卷) 已知双曲线 3x 2 y 2 9,则双曲线右支上的点P 到右焦点的距离与点 P 到右准线的距离之比5. 等于( A. 2) 2 2B.3C. 2D. 4(2006辽宁卷)方程 2x 25x 0的两个根可分别作为(A. —椭圆和一双曲线的离心率C. 一椭圆和一抛物线的离心率E.两抛物线的离心率 D.两椭圆的离心率6. x 2 (2006辽宁卷)曲线10 mx 21(m6)与曲线5 -1(5 m 9)的( ) m7.8. (A )焦距相等 (B )离心率相等(C )焦点相同(D )准线相同2(2006安徽高考卷)若抛物线 y2px 的焦点与椭圆2y_ 21的右焦点重合,贝U p 的值为(B . 2C. 4 (2006辽宁卷)直线y 2k 与曲线9k 2x 2 y 2 18k 2(k R,且k 0)的公共点的个数为((A)1(B)2(C)3(D)41的虚轴长是实轴长的 2倍,则m标为(2, 0), AM 为/ F 1AF 2的角平分线•则|AF 2| =三、解答题:15•已知抛物线关于y 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点20,椭圆C:二 y 2 1 , F 1,F 2分别为椭圆C 的左、右焦点。
(一)数学全国1卷设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠. 解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x=1.由已知可得,点A 的坐标为或(1,.所以AM 的方程为y x =+y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则12x x <<MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++.则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠.综上,OMA OMB∠=∠.已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,P4(1,C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.解:(1)由于3P,4P两点关于y轴对称,故由题设知C经过3P,4P两点.又由222211134a b a b+>+知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此222111314ba b⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241ab⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C的方程为2214xy+=.(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知0t≠,且||2t<,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).则121k k+-=-,得2t=,不符合题设.从而可设l:y kx m=+(1m≠).将y kx m=+代入2214xy+=得222(41)8440k x kmx m+++-=由题设可知22=16(41)0k m∆-+>.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2841kmk-+,x1x2=224441mk-+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+ 1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--,所以l 过定点(2,1-) 数学全国1卷设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E. (I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C1,直线l 交C1于M,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【答案】(I )13422=+y x (0≠y );(II ))38,12[ 【解析】试题分析:(I )利用椭圆定义求方程;(II )把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
答案解析1将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程:x b ay b y a x -==+22222,111.因为a >b >0,因此,ab 11>>0,所以有:椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左,得D 选项. 4.答案:B 2.答案:D ∵θ∈(0,4π),∴sin θ∈(0,22),∴a 2=tan θ,b 2=c ot θ∴c 2=a 2+b 2=tan θ+c ot θ,∴e 2=θθθθ222sin 1tan cot tan =+=a c ,∴e =θsin 1,∴e ∈(2,+∞) 3.答案:D 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上∴椭圆焦点(2253n m -,0),双曲线焦点(2232n m +,0)∴3m 2-5n 2=2m 2+3n 2∴m 2=8n 2又∵双曲线渐近线为y =±||2||6m n ⋅²x∴代入m 2=8n 2,|m |=22|n |,得y =±43x 4答案:C 由F 1、F 2的坐标得2c =3-1,c =1,又∵椭圆过原点a -c =1,a =1+c =2,又∵e =21=a c ,∴选C. 5.答案:D 由题意知a =2,b =1,c =3,准线方程为x =±ca 2,∴椭圆中心到准线距离为6.答案:C 渐近线方程为y =±b a x ,由b a ²(-ba )=-1,得a 2=b 2,∴c =2a ,14.答案:B y =-x 2的标准式为x 2=-y ,∴p =21,焦点坐标F (0,-41). 7.答案:A 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|,故选A.8.答案:A 将已知椭圆中的x 换成-y ,y 换成-x 便得椭圆C 的方程为9)3(4)2(22+++y x=1,所以选A.9.答案:A 由已知有⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2142a c c a a =2,c =1,b 2=3,于是椭圆方程为3422y x +=1, 10.答案:C 如图8—14,原点O 逆时针方向旋转90°到O ′,则O ′(-4,4)为旋转后椭圆的中心,故旋转后所得椭圆方程为25)4(9)4(22-++y x =1.所以选C. 11.答案:B 把已知方程化为25)1(9)3(22++-y x =1,∴a =5,b =3,c =4 ∵椭圆的中心是(3,-1),∴焦点坐标是(3,3)和(3,-5).12.答案:A 由已知,直线l 的方程为ay +bx -ab =0,原点到直线l 的距离为43c ,则有c b a ab 4322=+,又c 2=a 2+b 2,∴4ab =3c 2,两边平方,得16a 2(c 2-a 2)=3c 4,两边同除以a 4,并整理,得3e 4-16e 2+16=0∴e 2=4或e 2=34.而0<a <b ,得e 2=222221ab a b a +=+>2,∴e 2=4.故e =2.13.答案:D ,得2)cos 2(2θ-x +(y +sin θ)2=1.∴椭圆中心的坐标是(2cos θ,-sinθ).其轨迹方程是⎩⎨⎧-==θθsin cos 2y x θ∈[0,2π].即22x +y 2=1(0≤x ≤2,-1≤y ≤0).30.答案:C 将双曲线方程化为标准形式为x 2-32y=1,其焦点在x 轴上,且a =1,b =3,故其渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以应选C.14.答案:D 原方程可变为ky x 2222+=1,因为是焦点在y 轴的椭圆,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>220k k ,解此不等式组得0<k <1,因而选D.15.答案:A 解法一:由双曲线方程知|F 1F 2|=25,且双曲线是对称图形,假设P (x ,142-x ),由已知F 1P ⊥F 2 P ,有151451422-=+-⋅--x x x x ,即1145221,52422=-⋅⋅==x S x ,因此选A.16.答案:23因为F 1、F 2为椭圆的焦点,点P 在椭圆上,且正△POF 2的面积为3,所以S =21|OF 2|²|PO |sin60°=43c 2,所以c 2=4.∴点P 的横、纵坐标分别为23,2c c ,即P (1,3)在椭圆上,所以有2231b a +=1,又b 2+c 2=a 2,⎩⎨⎧+==+22222243ba b a a b17.答案:(3,2)解法一:设直线y =x -1与抛物线y 2=4x 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点为P (x 0,y 0).由题意得⎩⎨⎧=-=xy x y 412,(x -1)2=4x ,x 2-6x +1=0.∴x 0=221x x +=3.y 0=x 0-1=2.∴P (3,2). 18.答案:1625)2(22y x +- =1由两焦点坐标得出椭圆中心为点(2,0),焦半径c =3 ∵长轴长为10,∴2a =10,∴a =5,∴b =22c a -=4∴椭圆方程为1625)2(22y x +-=1 19答案:(±7,0)由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±2m x ∴m =3,求得双曲线方程为3422y x -=1,从而得到焦点坐标. 20.答案:(2,1)抛物线(y -1)2=4(x -1)的图象为抛物线y 2=4x 的图象沿坐标轴分别向右、向上平移1个单位得来的.∵抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0)∴抛物线(y -1)2=4(x -1)的焦点为(2,1)21.答案:-1椭圆方程化为x 2+ky 52-=1∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=k -5,b 2=1又∵c 2=a 2-b 2=4,∴k =-122答案:x 2-4y 2=1设P (x 0,y 0) ∴M (x ,y )∴2,200y y x x == ∴2x =x 0,2y =y 0∴442x -4y 2=1⇒x 2-4y 2=1 23.答案:516设|PF 1|=M ,|PF 2|=n (m >n )a =3 b =4 c =5∴m -n =6 m 2+n 2=4c 2 m 2+n 2-(m -n )2=m 2+n 2-(m 2+n 2-2mn )=2mn =4³25-36=64 mn =32.又利用等面积法可得:2c ²y =mn ,∴y =516 24.答案:16922y x -=1由已知a =3,c =5,∴b 2=c 2-a 2=16又顶点在x 轴,所以标准方程为16922y x -=1. 25.解:(1)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A (1,23)在椭圆上,因此222)23(21b +=1得b 2=3,于是c 2=1.所以椭圆C 的方程为3422y x +=1,焦点F 1(-1,0),F 2(1,0). (2)设椭圆C 上的动点为K (x 1,y 1),线段F 1K 的中点Q (x ,y )满足:2,2111yy x x =+-=, 即x 1=2x +1,y 1=2y . 因此3)2(4)12(22y x ++=1.即134)21(22=++y x 为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M 、N 是双曲线:2222by a x -=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN之积是与点P 位置无关的定值.设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中2222bn a m -=1.又设点P 的坐标为(x ,y ),由mx ny k m x n y k PN PM++=--=,, 得k PM ²k PN =2222m x n y m x n y m x n y --=++⋅--,将22222222,ab n b x a b y =-=m 2-b 2代入得k PM ²k PN =22ab .26解:(1)设F 2(c ,0)(c >0),P (c ,y 0),则2222by a c -=1.解得y 0=±a b 2∴|PF 2|=a b 2在直角三角形PF 2F 1中,∠PF 1F 2=30°解法一:|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =ab 23将c 2=a 2+b 2代入,解得b 2=2a 2 解法二:|PF 1|=2|PF 2|由双曲线定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=2a .∵|PF 2|=a b 2,∴2a =ab 2,即b 2=2a 2,∴2=a b故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .27.(Ⅰ)解:由椭圆定义及条件知2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1. (Ⅱ)由点B (4,y B )在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.(如图8—18) 因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54根据椭圆定义,有|F 2A |=54(425-x 1),|F 2C |=54(425-x 2)由|F 2A |,|F 2B |,|F 2C |成等差数列,得54(425-x 1)+54(425-x 2)=2³59由此得出x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为P (x 0,y 0) 则x 0=28221=+x x =4. (Ⅲ)由A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x 图8—18④⑤由④-⑤得9(x 12-x 22)+25(y 12-y 22)=0. 即)))(2(25)2(921212121x x y y y y x x --+++=0(x 1≠x 2) 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+(k ≠0)代入上式,得 9³4+25y 0(-k1)=0(k ≠0). 由上式得k =3625y 0(当k =0时也成立). 由点P (4,y 0)在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m . 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0. 由P (4,y 0)在线段BB ′(B ′与B 关于x 轴对称,如图8—18)的内部,得-59<y 0<59. 所以-516<m <516. 28.解法一:由已知|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=25,根据直角的不同位置,分两种情况:若∠PF 2F 1为直角,则|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2即|PF 1|2=(6-|PF 1|)2+20, 得|PF 1|=314,|PF 2|=34,故27||||21=PF PF ;若∠F 1PF 2为直角,则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,即20=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,得|PF 1|=4,|PF 2|=2,故||||21PF PF =2.29.证法一:依题设得椭圆的半焦距c =1,右焦点为F (1,0),右准线方程为x =2,点E 的坐标为(2,0),EF 的中点为N (23,0). 若AB 垂直于x 轴,则A (1,y 1),B (1,-y 1),C (2,-y 1),∴AC 中点为N (23,0),即AC 过EF 中点N .若AB 不垂直于x 轴,由直线AB 过点F ,且由BC ∥x 轴知点B 不在x 轴上,故直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0.记A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则(2,y 2)且x 1,x 2满足二次方程22x +k 2(x -1)2=1,即(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0∴2221222121)1(2,214kk x x k k x x +-=+=+. 又x 12=2-2y 12<2,得x 1-23≠0,故直线AN 、CN 的斜率分别为 )1(2232,32)1(22322211111-=-=--=-=x k yk x x k x y k .∴k 1-k 2=2k ²32)32)(1()1(1121-----x x x x∵(x 1-1)-(x 2-1)(2x 1-3)=3(x 1+x 2)-2x 1x 2-4 =2211k+[12k 2-4(k 2-1)-4(1+2k 2)]=0, ∴k 1-k 2=0,即k 1=k 2.故A 、C 、N 三点共线.所以,直线AC 经过线段EF 的中点N .30.解:设椭圆C 的方程为12222=+b y a x ,由题意a =3,c =22,于是b =1.∴椭圆C 的方程为92x +y 2=1.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=19222y x x y 得10x 2+36x +27=0, 因为该二次方程的判别式Δ>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=518-, 故线段AB 的中点坐标为(51,59-).图8—22。
1.过抛物线外一点M 作抛物线的两条切线,两切点的连线段称为点M 对应的切点弦已知抛物线为24x y =,点P ,Q 在直线l :1y =-上,过P ,Q 两点对应的切点弦分别为AB ,CD()1当点P 在l 上移动时,直线AB 是否经过某一定点,若有,请求出该定点的坐标;如果没有,请说明理由()2当AB CD ⊥时,点P ,Q 在什么位置时,PQ 取得最小值?详解:()1设()11,A x y ,()22,B x y ,()0,1P x -,则2114x y =,2224x y =,抛物线的方程可变形为214y x =,则'2x y =, ∴直线PA 的斜率为01'|2PA x x xk y ===,∴直线PA 的方程()1112xy y x x -=-,化简()112x x y y =+,同理可得直线PB 的方程为()222x x y y =+,由()0,1P x -可得()()011x 2102221x y x x y =-⎧⎪=-⎨⎪⎩,∴直线AB 的方程为()021x x y =-,则{1x y ==是方程的解, ∴直线AB 经过定点()0,1.()2设(),1P P x -,(),1Q Q x -,由()1可知2PAB x k =,2Q CD x k =, AB CD ⊥,14P Q AB CD x x k k ∴⋅==-,即4P Q x x =-,P x ∴,Q x 异号,不妨设0P x >,则0Q x <,且4Q Px x =-, 44P Q P Q P PPQ x x x x x x ∴=-=-=+≥,当且仅当2P x =,2Q x =-时取等号, 即当()2,1P --,()2,1Q --时,PQ 取得最小值42.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>A ,下顶点为B ,定点()0,2C ,ABC ∆的面积为3,过点C 作与y 轴不重合的直线l 交椭圆C 于,P Q 两点,直线,BP BQ 分别与x 轴交于,M N 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)试探究,M N 的横坐标的乘积是否为定值,说明理由. 【详解】(1)由已知,,A B 的坐标分别是()(),0,0,A a B b -由于ABC ∆的面积为3,1(2)32b a ∴+=,又由e =2a b =, 解得:=1b ,或=3b -(舍去),2,=1a b ∴=∴椭圆方程为2214x y +=;(2)设直线PQ 的方程为2y kx =+,,P Q 的坐标分别为()()1122,,,P x y Q x y则直线BP 的方程为1111y y x x +=-,令0y =,得点M 的横坐标111M xx y =+ 直线BQ 的方程为2211y y x x +=-,令0y =,得点N 的横坐标221N x x y =+ 1212(1)(1)M N x x x x y y ∴⋅=++1212(3)(3)x x kx kx =++12212123()9x x k x x k x x =+++把直线2y kx =+代入椭圆2214x y +=得22(14)16120k x kx +++=由韦达定理得1221214x x k =+,1221614kx x k +=-+ ∴222221214124891414M N k x x k k k k +==-+++22212412489363k k k =-++,是定值.3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F M 为椭圆上一动点,当12MF F ∆的面积最大时,其内切圆半径为3b,设过点2F 的直线l 被椭圆C 截得线段RS ,当l x ⊥轴时,3RS =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点A 为椭圆C 的左顶点,,P Q 是椭圆上异于左、右顶点的两点,设直线,AP AQ 的斜率分别为12,k k ,若1214k k =-,试问直线PQ 是否过定点?若过定点,求该定点的坐标;若不过定点,请说明理由. 详解:(1)由题意及三角形内切圆的性质可得112(22)223b c b a c ⋅⋅=+⋅,得12c a =①将x c =代入22221x y a b+=,结合222a b c =+②,得2b y a =±,所以223b a =③,由①②③得2,a b ==故椭圆C 的标准方程为22143x y +=(2)设点,P Q 的坐标分别为11,x y (),22,x y (). ①当直线PQ 的斜率不存在时,由题意得331122P Q -(,),(,)或331122P Q -(,),(,),直线PQ 的方程为1x =②当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y kx m =+,联立得22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去y 得2224384120k x kmx m +++-=(), 由222222644(43)(412)48(43)0k m k m k m ∆=-+-=-+>,得2243k m +>21212228412,.(1)4343km m x x x x k k -+=-=++) 由1212121,(2)(2)4y y k k x x ==-++可得12124(2)(2)0y y x x +++=,得12124()()(2)(2)0kx m kx m x x +++++=,整理得221212(41)(42)()440,(2)k x x km x x m ++++++= 由(1)和(2)得2220m km k --=,解得2m k =或m k =-当2m k =时,直线PQ 的方程为2y kx k =+,过定点(2,0)-,不合题意; 当m k =-时,直线PQ 的方程为y kx k =-,过定点(1,0), 综上直线PQ 过定点,定点坐标为(1,0).4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设()()0000,0Q x y x y ≠为椭圆C 上一点,过点Q 作x 轴的垂线,垂足为E,取点(0,A ,连接AE ,过点A 作AE 的垂线交x 轴于点D ,点G 是点D 关于y 轴的对称点,作直线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆C 一定有唯一的公共点?并说明理由. 详解:(1)因为焦距为4,所以224a b -=,又因为椭圆C过点(P ,所以22421a b +=,故28a =,24b =,从而椭圆C 的方程为22184x y +=已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点(P .(2)由题意,E 点坐标为()0,0x ,设(),0D D x ,则(0,AE x =-,(,D AD x =-,再由AD AE ⊥知,0AE AD ⋅=,即080D x x +=. 由于000x y ≠,故08D x x =-,因为点G 是点D 关于y 轴的对称点,所以点08,0G x ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故直线QG 的斜率00020088QG y x y k x x x =--=.又因()00,Q x y 在椭圆C 上,所以220028x y +=.①从而002QG x k y =-,故直线QG 的方程为00082x y x y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭② 将②代入椭圆C 方程,得()222200021664160nxy x x x y +-+-=③再将①代入③,化简得:220020x x x x -+=解得0x x =,0y y =,即直线OG 与椭圆C 一定有唯一的公共点.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知过点()4,0D 的直线l 与椭圆22:14x C y +=交于不同的两点()11,A x y ,()22,B x y ,其中120y y ≠.(1)若10x =,求OAB 的面积;(2)在x 轴上是否存在定点T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形. 【详解】(1)当10x =时,代入椭圆方程可得A 点坐标为()0,1或()0,1- 若A 点坐标为()0,1,此时直线l :440x y +-=联立2244044x y x y +-=⎧⎨+=⎩,消x 整理可得25830y y -+= 解得11y =或235y =,故B 83,55⎛⎫ ⎪⎝⎭ 所以OAB 的面积为1841255⨯⨯= ()0,1A -若点坐标为,由对称性知OAB 的面积也是45,综上可知,当10x =时,OAB 的面积为45. (2)显然直线l 的斜率不为0,设直线l :4x my =+联立22444x my x y =+⎧⎨+=⎩,消去x 整理得()2248120m y my +++= 由()226441240m m =-⨯+>,得212m >则12284m y y m +=-+,122124y y m =+ , 因为直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形,所以0TA TB k k += 设(),0T t ,则()()()()()()()()122112121212111224TA TB y x t y x t my y t y y y y k k x t x t x t x t x t x t -+-+-++=+==------,即()()()()1212222848124240444m t m t m my y t y y m m m --+-+=+==+++,解得1t =.故x 轴上存在定点()1,0T ,使得直线TA 、TB 与y 轴围成的三角形始终为等腰三角形.6.已知椭圆2222:1x y C a b +=(0a b >>⎛- ⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程; (2)过点)作直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,试问在x 轴上是否存在定点Q使得直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由. 【详解】 (1)ca =,22131a4b +=,又222a b c -=,解得2a 4=,2b 1=.所以,椭圆C 的方程为22x y 14+=(2)存在定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称. 设直线l的方程为x my 0+=,与椭圆C 联立,整理得,()224m y 10+--=.设()22B x ,y ,11x xy y 12+=,定点()Q t,0.(依题意12t x ,t x )≠≠则由韦达定理可得,12y y +=,1221y y 4m -=+.直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,等价于AQ,BQ 的斜率互为相反数.所以,1212y y0x t x t+=--,即得()()1221y x t y x t 0-+-=.又11x my 0+=,22x my 0+=,所以,))1221y my t y my t 0-+-=,)()1212t y y 2my y 0+-=.从而可得,)21t 2m 04m-⋅=+,即()2m 40=,所以,当t =,即Q ⎫⎪⎪⎝⎭时,直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称成立. 特别地,当直线l 为x轴时,Q ⎫⎪⎪⎝⎭也符合题意. 综上所述,存在x轴上的定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称.7.设椭圆22:182x y C +=,过点()2,1A 的直线AP ,AQ 分别交C 于不同的两点P 、Q ,直线PQ 恒过点()4,0B(1)证明:直线AP ,AQ 的斜率之和为定值;(2)直线AP ,AQ 分别与x 轴相交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点G ,使得GM GN ⋅为定值?若存在,求出点G 的坐标,若不存在,请说明理由.【详解】(1)设()()()()112234,,,,,0,,0P x y Q x y M x N x ,直线PQ AP AQ 、、的斜率分别为12,,k k k ,由()22448y k x x y ⎧=-⎨+=⎩得()222214326480k x k x k +-+-= >0∆,可得:222121222132648,,41414k k k x x x x k k -<+==++,()()()()12121212121212121241412(61)16411222224k x k x kx x k x x k y y k k x x x x x x x x -----++++--+=+=+=-----++2222222222648322(61)16416414814164832164241414k k k k k k k k k k k k k-⋅-+⋅++-++-+===----⋅+++(2)由()112y k x -=-,令0y =,得3112x k =-,即112,0M k ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 同理4212x k =-,即212,0N k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,设x 轴上存在定点()0,0G x 则 ()()20000121212111112222GM GN x x x x k k k k k k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅=--⋅--=-+-⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()212001212122k k x x k k k k ⎛⎫+=-+-⋅+ ⎪⎝⎭()()20012121122x x k k k k ⎛⎫-=-+-⋅+⎪⎝⎭,要使GM GN ⋅为定值,即0021,3x x -==故x 轴上存在定点()3,0G 使GM GN ⋅为定值,该定值为18.如图,已知抛物线E :y 2=4x 与圆M :(x -3)2+y 2=r 2(r>0)相交于A ,B ,C ,D 四个点.(1)求r 的取值范围;(2)设四边形ABCD 的面积为S ,当S 最大时,求直线AD 与直线BC 的交点P 的坐标. 【详解】(1)联立抛物线与圆的方程22224,(3),y x x y r ⎧=⎨-+=⎩消去y ,得x 2-2x+9-r 2=0.由题意可知x 2-2x+9-r 2=0在(0,+∞)上有两个不等的实数根,所以2244(9)0,90,r r ⎧∆=-->⎨->⎩解得3,即r. (2)根据(1)可设方程x 2-2x+9-r 2=0的两个根分别为x 1,x 2(0<x 1<x 2),则A (x 1),B (x 1, -C (x 2, -D (x 2且x 1+x 2=2,x 1x 2=9-r 2, 所以S=12(AB +CD )·(x 2-x 1)=12x 2-x 1) ==令∴(0,1),f (t )=S 2=4(2+2t )(4-4t 2)= -32(t 3+t 2-t -1), f'(t )= -32(3t 2+2t -1)= -32(t+1)(3t -1),可得f (t )在(0,13)上单调递增,在(13,1)上单调递减,即当t=13时,四边形ABCD 的面积取得最大值. 根据抛物线与圆的对称性,可设P 点坐标为(m ,0),由P ,A ,D 三点共线,21=1整理得m=--t=-13, 所以点P 的坐标为(-13,0).9.设椭圆()2222:10,0x y C a b a b +=>>,离心率e =,短轴2b =点,以坐标轴为对称轴,焦点为()0,1, (1)求椭圆和抛物线的方程;(2)设坐标原点为O ,A 为抛物线上第一象限内的点,B 为椭圆是一点,且有OA OB ⊥,当线段AB 的中点在轴上时,求直线AB 的方程. 【详解】 (1)由2e =得a =,又有b =222a b c =+,解得a = 所以椭圆方程为2212010y x +=由抛物线的焦点为()0,1得,抛物线焦点在y 轴,且12p=, 抛物线的方程为:24x y =(2)由题意点A 位于第一象限,可知直线OA 的斜率一定存在且大于0 设直线OA 方程为:y kx =,0k >联立方程24y kx x y=⎧⎨=⎩得:24x kx =,可知点A 的横坐标4A x k =,即()24,4A k k因为OA OB ⊥,可设直线OB 方程为:1y x k=-连立方程22112010y x k y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得:2222012k x k =+,从而得x =若线段AB 的中点在y轴上,可知B x =B ⎛ ⎝有4k =0k >,解得k =从而得12A ⎫⎪⎭,()B 直线AB的方程:8180y +-=10.已知中心在原点的椭圆C 1和抛物线C 2有相同的焦点(1,0),椭圆C 1过点31,2G ⎛⎫⎪⎝⎭,抛物线2C 的顶点为原点.(1)求椭圆C 1和抛物线C 2的方程;(2)设点P 为抛物线C 2准线上的任意一点,过点P 作抛物线C 2的两条切线PA ,PB ,其中A 、B 为切点.设直线PA ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值;②若直线AB 交椭圆C 1于C ,D 两点,S ∴PAB ,S ∴PCD 分别是∴PAB ,∴PCD 的面积,试问:PAB PCDSS是否有最小值?若有,求出最小值;若没有,请说明理由. 【详解】(1)因为抛物线C 2有相同的焦点(1,0),且顶点为原点,所以12p=,所以2p =, 所以抛物线2C 的标准方程为24y x =,设椭圆方程为22221x ya b +=,则1c =且222211914a b ab ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得224,3a b ==, 所以椭圆1C 的方程为:22143x y +=.(2)①证明:设(1,)P t -,过点P 与抛物线24y x =相切的直线为(1)y t k x -=+,由2(1)4y t k x y x -=+⎧⎨=⎩,消去x 得24440t y y k k -++=, 由∴=244()4(4)0tkk--+=,得210k tk +-=, 则121k k =-.②设1122(,),(,)A x y B x y 由①得112,y k =222y k =,则12221211,x x k k ==,所以直线AB 的方程为211121()y y y y x x x x --=--,所以211222122(1)11k k y y x k k --=--,即122(1)y x k k =--+,即直线AB 恒过定点(1,0),设点P 到直线AB 的距离为d ,所以PAB PCDS S1||||21||||2d AB AB CD d CD ⋅==⋅,当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(1)y k x =-, 设3344(,),(,)C x y D x y ,由24(1)y xy k x ⎧=⎨=-⎩,消去y 得2222(24)0k x k x k -++=, 0k ≠时,∴0>恒成立,||AB == 224(1)k k+=, 由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 得2222(34)84120k x k x k +-+-=,∴0>恒成立,则||CD == 2212(1)34k k+=+. 所以22224(1)12(1)34PAB PCD k S k k S k+=++22234144333k k k +==+>, 当直线AB 的斜率不存在时,直线AB 的方程为1x =,此时||4AB =,||3CD =,PAB PCDS S43=, 所以PAB PCDS S的最小值为43.11.已知过圆1C :221x y +=上一点12E ⎛ ⎝⎭的切线,交坐标轴于A 、B 两点,且A 、B 恰好分别为椭圆2C :()222210x y a b a b+=>>的上顶点和右顶点.(1)求椭圆2C 的方程;(2)已知P 为椭圆的左顶点,过点P 作直线PM 、PN 分别交椭圆于M 、N 两点,若直线MN 过定点()1,0Q -,求证:PM PN ⊥. 【详解】(1)直线OE l的方程为y ,则直线AB l的斜率AB k =. 所以AB l:y x =A ⎛ ⎝⎭,()2,0B ,椭圆方程为:221443x y +=; (2)①当MN k 不存在时,()1,1M -,()1,1N --,因为()()1,11,10PM PN ⋅=-⋅--=,所以PM PN ⊥.②当MN k 存在时,设()11,M x y ,()22,N x y ,MN l :()1y k x =+,联立()2211443y k x x y ⎧=+⎪⎪⎨+=⎪⎪⎩得:()2222136340k x k x k +++-=.所以2122613k x x k +=-+,21223413k x x k-=+,又已知左顶点P 为()2,0-, ()()()11221212122,2,24x y x y x x x x y y PM PN +⋅+=+++⋅=+,又()()()212121212111y y k x k x k x x x x =++=+++22313k k-=+, 所以222222341234131313k k k PM PN k k k --⋅=-+++++2222234124123013k k k k k --++-==+,所以PM PN ⊥.综上PM PN ⊥得证.12.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右顶点分别为(),0A a -,(),0B a ,点P 是椭圆C 上异于A 、B 的任意一点,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k 、2k ,且1213k k ⋅=-,椭圆的焦距长为4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)过右焦点F 且倾斜角为30的直线l 交椭圆C 于M 、N 两点,分别记ABM ∆,ABN ∆的面积为1S 、2S ,求12S S -的值. 【详解】(1)设点()()000,P x y x a ≠,则2200221x y a b+=,①∵2000122200013y y y k k x a x a x a ⋅=⋅==-+--,②∴联立①②得()()222230b a x a --=,∴()2203a a b x =≠,∴22222212133a b e a a c -===-=,∴e =. (2)由题意知,24c =,即2c =,由(1)知,223a b ,∴22224a b c b =+=+,∴22b =,26a =,∴椭圆C 的方程为:22162x y +=,由已知得l:)2y x =-.联立)2223162y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,可得2210x x --=.设()11,M x y ,()22,N x y ,根据韦达定理,得122x x +=,于是)12121212S S y x x -=⨯+=+13.(本小题满分12分)记抛物线2::2C y x =-的焦点为F ,点M 在抛物线上,(3,1)N -,斜率为k 的直线l 与抛物线C 交于P Q ,两点.(1)求||||MN MF +的最小值;(2)若(2,2)M -,直线MP MQ ,的斜率都存在,且20MP MQ k k ++=;探究:直线l 是否过定点,若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由. 【解析】(1)设抛物线C 的准线为l ',过点M 作1MM l '⊥,垂足为1M ,过点N 作1NN l '⊥,垂足为1N ,如图:则117||||||2MN MF MN MM NN +=+=,即||||MN MF +的最小值为72. (2)设直线l 的方程为()11,,y kx b P x y =+,()22,Q x y ,将直线l 与抛物线C 的方程联立得22y kx b y x=+⎧⎨=-⎩,222(22)0k x kb x b +++=,212122222,kb b x x x x k k --+== ① 又121222222MP MQ y y k k x x --+=+=-++, 即()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x bx x x x ++++-++-=--+-,将①代入得,222(1)0b b k b ---+=,即(1)(22)0b b k +--=,得1b =-或22b k =+, 当1b =-时,直线l 为1y kx =-,此时直线恒过(0,1)-;当22b k =+时,直线l 为22(2)2y kx k k x =++=++,此时直线恒过(2,2)M -(舍去). 综上所述,直线l 过定点(0,1)-.14.(本小题满分12分)已知抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为F ,若过F 且倾斜角为4π的直线交Γ于M ,N 两点,满足||4MN =. (I )求抛物线Γ的方程;(II )若P 为Γ上动点,B ,C 在y 轴上,圆22(1)1x y -+=内切于PBC ,求PBC 面积的最小值. 【解析】(I )抛物线2(:0)y ax a >Γ=的焦点为,04a F ⎛⎫⎪⎝⎭,则过点F 且斜率为1的直线方程为4ay x =-, 联立抛物线方程2y ax =,消去y 得:2230216a ax x -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,则1232a x x +=, 由抛物线的定义可得12||242aMN x x a =++==,解得2a =,∴抛物线的方程为2:2y x Γ=.(II )设()00,P x y ,()0,B b ,()0,C c ,不妨设b c >,00:PB y bl y b x x --=,化简得:()0000y b x x y x b --+=,圆心()1,0到直线PB 的距离为11=,即()()()222220000002y b x y b x b y b x b -+=-+-+,不难发现02x >,上式又可化为()2000220x b y b x -+-=,同理有()2000220x c y c x -+-=,∴,b c 可以看做关于t 的一元二次方程()2000220x t y t x -+-=的两个实数根,0022y b c x -∴+=-,()()220002020042,()22x y x x bc b c x x +--=∴-=--, 由条件:2002y x =()2220042()22x x b c b c x x ∴-=∴-=--,, ()()20000014()248222PBCx S b c x x x x ∆=-==-++≥--,当且仅当04x =时取等号, ∴PBC S △面积的最小值为8.15.(本小题满分12分)已知抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点F 在y 轴的正半轴上,过点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,且满足3.4OA OB ⋅=- (1)求抛物线C 的方程;(2)若P 是抛物线C 上的动点,点,M N 在x 轴上,圆2211x y +-=()内切于PMN ∆,求PMN ∆面积的最小值. 【解析】(1)由题意,设抛物线C 的方程为22(0)x py p =>,则焦点F 的坐标为02p(,).设直线l 的方程为()()11222py kx A x y B x y =+,,,,, 联立方程得222x py p y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,消去y 得2222220,440x pkx p p k p --=∆=+>,∴221212122.4p x x pk x x p y y +==-=,,∵121234OA OB x x y y ⋅=+=-,∴ 1.p =故抛物线的方程为22x y =.(2)设()()()()0000000P x y x y M m N n ≠,,,,,,易知点M N ,的横坐标与P 的横坐标均不相同,不妨设m n >,易得直线PM 的方程为()00y y x m x m=--化简得()0000y x x m y my ---=,又圆心(0,1)到直线PM 的距离为11=,∴()()()222220000002x m y x m my x m m y -+=-+-+,不难发现02y >,故上式可化为()2000220y m x m y -+-=,同理可得()2000220y n x n y -+-=,,m n ∴可以看作是()2000220y t x t y -+-=的两个实数根,则0000222x y m n mn y y --+==--,,∴()()()2222000204484.2x y y m n m n mn y +--=+-=- ∵()00P x y ,是抛物线C 上的点,∴2002x y =,则()()222042y m n y -=-,又02y >,∴02,2y mn y =- 从而()02000000014242222PMNy y S m n y y y y y y ∆=-=⋅==-++---48≥=,当且仅当()2024y-=时取得等号,此时004,y x ==±故△PMN 面积的最小值为8.16.(12分)已知直线与抛物线:交于,两点,且2x p =C ()220y px p =>P Q POQ∆的面积为16(为坐标原点). (1)求的方程;(2)直线经过的焦点且不与轴垂直,与交于,两点,若线段的垂直平分线与轴交于点,证明:为定值.【解析】(1)将代入,得,所以的面积为. 因为,所以,故的方程为.(2)证明:由题意设直线的方程为,由,得.设,,则,所以.因为线段的中点的横坐标为,纵坐标为,所以线段的垂直平分线的方程为,令,得,所以的横坐标为,所以,故为定值.17.(12分)已知椭圆2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线与椭圆C交于点E ,F ,过点E 作轴于点M ,直线FM 交椭圆C 于另一点N ,证明:. 【解析】(1)由题,,∴,, 故椭圆方程为; O C l C F l x C A B AB x D AB DF2x p =22y px =2y p =±POQ ∆21244162p p p ⨯⨯==0p >2p =C 24y x =l ()()10y k x k =-≠()214y k x y x⎧=-⎨=⎩()2222240k x k x k -++=()11,A x y ()22,B x y 212224k x x k ++=212244k x x p AB k +=++=AB 212222x x k k ++=2kAB 22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭0y =223x k =+D 223k +2222312k D kF =+-=+2AB DF =2222:1(0)x y C a b a b +=>>y kx =EM x ⊥EF EN ⊥2c a =22c =a =1e =1b =2212x y +=(2)设,,,则,与椭圆方程联立得,由得,, ∴,即.18.(12分)如图,设抛物线21C x y =与()22:20C y px p =>的公共点M 的横坐标为()0t t >,过M 且与1C 相切的直线交2C 于另一点A ,过M 且与2C 相切的直线交1C 于另一点B ,记S 为MBA ∆的面积.(∴)求p 的值(用t 表示); (∴)若1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求t 的取值范围.注:若直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行也不重合,则称该直线与抛物线相切. 【解析】00(,)E x y ()00,F x y --00(),M x 000:()2FM y l y x x x =-()22222220002240x y x x y x x y x +-+-=2000220022N F N x y x x x x x y +=-=+230002200322N x y x x x y +=+()0000000000022N N ENN N N y x x y y y y y x k x x x x x x x ---===----00230000022003222y y x y x x x x y =-+-+2200000222220000000222224y y y x y x x x x y x y +=-=⋅+-+2220000000000022222y x y x x x x y x y y +-=-==-00001EN EF x y k k y x ⋅=-⋅=-EF EN⊥(∴)因点M 在抛物线1C :2x y =上,故()()2,0M t tt >,又点M 在抛物线2C :()220y px p =>上,故()222tpt =,则32t p =(∴)设点()11,A x y ,直线MA 的方程为()2y k x t t =-+,联立方程组22(),,y k x t t x y ⎧=-+⎨=⎩消去y ,得220x kx kt t -+-=,则()()222420k kt tk t ∆=--=-=,因此2k t ,即直线MA的方程为22y tx t =-则直线MA 的斜率223112211132y t y t t k t y x t y t t t --====-+-,从而212t y =-,即2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,同理,直线MB 的方程为222t t y x =+,点2,24t t B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因此2t MB t =-=2,42t t A ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线MB :2022t t x y -+=的距离29t d ==MBA ∆的面积23911272232t t S MB d ===,即32732t S =,因为1,24S ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即31272432t ≤≤,解得24,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.19.已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)C 的短轴为直径的圆与直线:3450l x y +-=相切.(1)求C 的方程;(2)直线y x m =+交椭圆C 于()11,M x y ,()22,N x y 两点,且12x x >.已知l 上存在点P ,使得PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形.若P 在直线MN 右下方,求m 的值. 【解析】 (1)依题意,1b =,因为离心率c e a ===,=a = 所以椭圆C 的标准方程为2213x y +=.(2)因为直线y x m =+的倾斜角为45︒,且PMN △是以PMN ∠为顶角的等腰直角三角形,P 在直线MN 右下方,所以NP x ∥轴.过M 作NP 的垂线,垂足为Q ,则Q 为线段NP 的中点,所以()12,Q x y ,故()1222,P x x y -, 所以()12232450x x y -+-=, 即()()12232450x x x m -++-=, 整理得126450x x m ++-=.①由2233,x y y x m⎧+=⎨=+⎩得2246330x mx m ++-=. 所以223648480m m ∆=-+>,解得22m -<<, 所以1232x x m +=-,②()212314x x m =-,③ 由①-②得,112mx =-,④ 将④代入②得21x m =--,⑤将④⑤代入③得()()()3111124m m m m ⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭,解得1m =-.综上,m 的值为1-.20.(12分)已知直线2x p =与抛物线C :()220y px p =>交于P ,Q 两点,且POQ∆的面积为16(O 为坐标原点). (1)求C 的方程.(2)直线l 经过C 的焦点F 且l 不与x 轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,若线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ,试问在x 轴上是否存在点E ,使AB DE为定值?若存在,求该定值及E 的坐标;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)将2x p =代入22y px =,得2y p =±,所以POQ ∆的面积为21244162p p p ⨯⨯==. 因为0p >,所以2p =,故C 的方程为24y x =. (2)由题意设直线l 的方程为()()10y k x k =-≠,由()21,4,y k x y x ⎧=-⎨=⎩得()2222240k x k x k -++=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则212224k x x k ++=,所以212244||k AB x x p k+=++=. 因为线段AB 的中点的横坐标为212222x x k k++=,纵坐标为2k , 所以线段AB 的垂直平分线的方程为22212k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭, 令0y =,得223x k =+,所以D 的横坐标为223k +,设(),0E t ,则()2223223t k DE t k k-+=+-=,()224432AB k DE t k +∴=-+, 所以当且仅当32t -=,即1t =时,AB DE为定值,且定值为2,故存在点E ,且E 的坐标为()1,0.21.已知直线l 与抛物线()2:20C x py p =>相交于,A B 两个不同点,点M 是抛物线C 在点,A B 处的切线的交点。
圆锥曲线高考题精选一、选择题:1、(1995)双曲线3322=-y x 的渐近线方程是(A )x y 3±= (B )x y 31±= (C )x y 3±= (D )x y 33±= 2、(1996)椭圆⎩⎨⎧ϕ+-=ϕ+=.sin 51,cos 33y x 的两个焦点坐标是(A )(-3,5),(-3,-3) (B )(3,3),(3,-5) (C )(1,1),(-7,1) (D )(7,-1),(-1,-1)3、(1996)设双曲线)0(12222b a by a x <<=-的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b )两点。
已知原点到直线l 的距离为c 43,则双曲线的离心率为 (A )2 (B )3 (C )2 (D )332 4、(1996文)中心在原点,准线方程为4±=x ,离心率为21的椭圆方程是 (A )13422=+y x (B )14322=+y x (C )1422=+y x (D )1422=+y x 5、(1996文)椭圆091891502522=+++-y y x x 的两个焦点坐标是 (A )(-3,5),(-3,-5) (B )(3,3),(3,-5)(C )(1,1),(-7,1) (D )(7,-1),(-1,-1)6、(1997)曲线的参数方程是)0,(.1,112≠⎪⎩⎪⎨⎧-=-=t t t y t x 是参数,它的普通方程是(A )1)1()1(2=--y x (B )2)1()2(x x x y --=(C )1)1(12--=x y (D )112+-=xxy7、(1997)椭圆C 与椭圆14)2(9)3(22=-+-y x 关于直线0=+y x 对称,椭圆C 的方程是 (A )19)3(4)2(22=+++y x (B )14)3(9)2(22=-+-y x (C )14)3(9)2(22=+++y x (D )19)3(4)2(22=-+-y x 8、(1998)曲线的极坐标方程θ=ρsin 4化成直角坐标方程为 (A )4)2(22=++y x (B )4)2(22=-+y x (C )4)2(22=+-y x (D )4)2(22=++y x9、(1998)椭圆131222=+y x 的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上。
历届高考中的“椭圆”试题精选、选择题:(2002春招北京文、理)已知椭圆的焦点是 F 1、F 2、P 是椭圆上的一个动点. 使得|PQ|=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( ) (A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线的一支(D )抛物线(2004福建文、理)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点, 过R 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于二、填空题:则该椭圆的离心率 e ___________________ .10. (2006上海理)已知椭圆中心在原点,一个焦点为 倍,则该椭圆的标准方程是 ___________________________11. (2007江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,已知 ABC 顶点A( 4,0)和C(4,0),顶点B 在椭2 2圆』L 1上,则弘A sinC ________________________25 9 sin B12.(2001春招北京、内蒙、安徽文、理) 椭圆x 2 4y 2 4长轴上一个顶点为 A 以A 为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,该三角形的面积是_______________ .-历届高考中的“双曲线”试题精选1.(2007 (A )安徽文)椭圆X 22(B ) 342. (2008 上海文 ) A . 4(2005广东) 4y 2)设p 是椭圆B . 52x25 1的离心率为(2(C )2y 16C. 8若焦点在x 轴上的椭圆B.(2006全国n 卷文、理)点,且椭圆的另外一个焦点在(B) 6 2(D )-31上的点. x 2D. 2yC.已知△ ABC 勺顶点B BC 边上,则△(C 4 3 (A ) 2 3 (2003北京文)如图,直线l : x 2y 2 F 1和一个顶点B,该椭圆的离心率为(1 25 2, 5 A. B . - C .D .-5 555若F" F 2是椭圆的两个焦点, 1011的离心率为一,则m=(2D.-3X 22C 在椭圆_ + y = 1上,顶点 ABC 勺周长是()D ) 120过椭圆的左焦点)则PF 』| PF ?等 A 是椭圆的一个焦如果延长F i P 到Q,A 、B 两点,若△ ABF 是正三角形,^2爲(A ) (B ) -338. (2007重庆文)已知以F 1 个交点,则椭圆的长轴长为( 则这个椭圆的离心率是( ) 2 (22 2),F 2 (2,0 )为焦点的椭圆与直线 x < 3y 4 0有且仅有 ) (C ) (-2,0 26(C ) 2、、79.(2008 全国I 卷文)在厶 ABC 中,A 90o , ta nB•若以A , B 为焦点的椭圆经过点 C ,F (- 2 3 , 0),且长轴长是短轴长的 2、选择题:(2005全国卷n文, 2004春招北京文、理)2.2x3(2006全国I卷文、A 1B .4(A) y理)4(B) y -x9双曲线mx2(2000春招北京、安徽文、理)双曲线双曲线的离心率是((C)4x24. ( (2007全国I文、理) )2 2(A)x_ 14 125. (2008辽宁文)6. ( 2005全国卷2双曲线—43y 2x(D)1的渐近线方程是()1的虚轴长是实轴长的2y~2a2已知双曲线的离心率为2,2(B)—12已知双曲线9y2)B.IIIuuuur UUULTMF 1 MF 2 0,则点C.文、理)已知双曲线M到x轴的距离为(B. 532 27 . (2008福建文、理)双曲线务占a b9x42倍,则m ()1的两条渐近线互相垂直,那么该焦点是(-4 ,2 2(0 2x_ y_ 110 60) , (4, 0),则双曲线方程为2 2(0冬上16 101(m 0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为D. 42—1的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且2)C.兰31 (a>0, b> 0)点,且| PR | 2 | PF2 |,则双曲线离心率的取值范围为(A. (1,3)B. (1,3] c. (3,)2 2x r8.(2007安徽理)如图,F1和F2分别是双曲线—2a b 的两个焦点为F I,F2,若P为其上的一)D. [3,1(a 0,b 0)的两个焦点,A和B是以O为圆心,以OF」为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且厶F2AB是等边三角形,(A) .3 (B) ,5 则双曲线的离心率为(二(D)1 32(C)二、填空题:9. ( 2008安徽文)10. (2006上海文)2 _—一1的离心率是3。
圆锥曲线1(新课标全国Ⅱ卷)已知曲线C :x 2+y 2=16(y >0),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ,P 为垂足,则线段PP 的中点M 的轨迹方程为()A.x 216+y 24=1(y >0)B.x 216+y 28=1(y >0)C.y 216+x 24=1(y >0)D.y 216+x 28=1(y >0)【答案】A【分析】设点M (x ,y ),由题意,根据中点的坐标表示可得P (x ,2y ),代入圆的方程即可求解.【详解】设点M (x ,y ),则P (x ,y 0),P (x ,0),因为M 为PP 的中点,所以y 0=2y ,即P (x ,2y ),又P 在圆x 2+y 2=16(y >0)上,所以x 2+4y 2=16(y >0),即x 216+y 24=1(y >0),即点M 的轨迹方程为x 216+y 24=1(y >0).故选:A2(全国甲卷数学(理))已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的上、下焦点分别为F 10,4 ,F 20,-4 ,点P -6,4 在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A.4B.3C.2D.2【答案】C【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率.【详解】由题意,F 10,-4 、F 20,4 、P -6,4 ,则F 1F 2 =2c =8,PF 1 =62+4+4 2=10,PF 2 =62+4-4 2=6,则2a =PF 1 -PF 2 =10-6=4,则e =2c 2a =84=2.故选:C .3(新高考天津卷)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2.P 是双曲线右支上一点,且直线PF 2的斜率为2.△PF 1F 2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A.x 28-y 22=1B.x 28-y 24=1C.x 22-y 28=1D.x 24-y 28=1【答案】C【分析】可利用△PF 1F 2三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设PF 2 =m ,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,∠F 1PF 2=90°,设PF 2 =m ,∠PF 2F 1=θ1,∠PF 1F 2=θ2,由k PF 2=tan θ1=2,求得sin θ1=25,因为∠F 1PF 2=90°,所以k PF 1⋅k PF 2=-1,求得k PF 1=-12,即tan θ2=12,sin θ2=15,由正弦定理可得:PF 1 :PF 2 :F 1F 2 =sin θ1:sin θ2:sin90°=2:1:5,则由PF 2 =m 得PF 1 =2m ,F 1F 2 =2c =5m ,由S △PF 1F 2=12PF 1 ⋅PF 2 =12m ⋅2m =8得m =22,则PF 2 =22,PF 1 =42,F 1F 2 =2c =210,c =10,由双曲线第一定义可得:PF 1 -PF 2 =2a =22,a =2,b =c 2-a 2=8,所以双曲线的方程为x 22-y 28=1.故选:C4(新课标全国Ⅰ卷)(多选)造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足横坐标大于-2,到点F (2,0)的距离与到定直线x =a (a <0)的距离之积为4,则()A.a =-2B.点(22,0)在C 上C.C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D.当点x 0,y 0 在C 上时,y 0≤4x 0+2【答案】ABD【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.【详解】对于A:设曲线上的动点P x,y,则x>-2且x-22+y2×x-a=4,因为曲线过坐标原点,故0-22+02×0-a=4,解得a=-2,故A正确.对于B:又曲线方程为x-22+y2×x+2=4,而x>-2,故x-22+y2×x+2=4.当x=22,y=0时,22-22×22+2=8-4=4,故22,0在曲线上,故B正确.对于C:由曲线的方程可得y2=16x+22-x-22,取x=32,则y2=6449-14,而6449-14-1=6449-54=256-24549×4>0,故此时y2>1,故C在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.对于D:当点x0,y0在曲线上时,由C的分析可得y20=16x0+22-x0-22≤16x0+22,故-4x0+2≤y0≤4x0+2,故D正确.故选:ABD.【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.5(新课标全国Ⅱ卷)(多选)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上的动点,过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则()A.l与⊙A相切B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=15C.当|PB|=2时,PA⊥ABD.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个【答案】ABD【分析】A选项,抛物线准线为x=-1,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,P,A,B三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C选项,根据PB=2先算出P的坐标,然后验证k PA k AB=-1是否成立;D选项,根据抛物线的定义,PB=PF,于是问题转化成PA=PF的P点的存在性问题,此时考察AF的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P点坐标进行求解.【详解】A选项,抛物线y2=4x的准线为x=-1,⊙A的圆心(0,4)到直线x=-1的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l和⊙A相切,A选项正确;B选项,P,A,B三点共线时,即PA⊥l,则P的纵坐标y P=4,由y2P=4x P,得到x P=4,故P(4,4),此时切线长PQ=PA2-r2=42-12=15,B选项正确;C选项,当PB=2时,xP=1,此时y2P=4x P=4,故P(1,2)或P(1,-2),当P(1,2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-20-1=-2,k AB=4-20-(-1)=2,不满足k PA k AB=-1;当P(1,-2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-(-2)0-1=-6,k AB=4-(-2)0-(-1)=6,不满足k PA k AB=-1;于是PA⊥AB不成立,C选项错误;D选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB=PF,这里F(1,0),于是PA=PB时P点的存在性问题转化成PA=PF时P点的存在性问题,A(0,4),F(1,0),AF中点12,2,AF中垂线的斜率为-1kAF =14,于是AF的中垂线方程为:y=2x+158,与抛物线y2=4x联立可得y2-16y+30=0,Δ=162-4×30=136>0,即AF的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P点,使得PA=PF,D选项正确.方法二:(设点直接求解)设Pt24,t,由PB⊥l可得B-1,t,又A(0,4),又PA=PB,根据两点间的距离公式,t416+(t-4)2=t24+1,整理得t2-16t+30=0,Δ=162-4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,即存在两个这样的P点,D选项正确.故选:ABD6(新课标全国Ⅰ卷)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为.【答案】3 2【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出AF2,结合双曲线第一定义求出AF1,即可得到a,b,c的值,从而求出离心率.【详解】由题可知A ,B ,F 2三点横坐标相等,设A 在第一象限,将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,即A c ,b 2a ,B c ,-b 2a ,故AB =2b 2a =10,AF 2 =b 2a=5,又AF 1 -AF 2 =2a ,得AF 1 =AF 2 +2a =2a +5=13,解得a =4,代入b 2a=5得b 2=20,故c 2=a 2+b 2=36,,即c =6,所以e =c a =64=32.故答案为:327(新高考北京卷)已知抛物线y 2=16x ,则焦点坐标为.【答案】4,0【分析】形如y 2=2px ,p ≠0 的抛物线的焦点坐标为p2,0,由此即可得解.【详解】由题意抛物线的标准方程为y 2=16x ,所以其焦点坐标为4,0 .故答案为:4,0 .8(新高考北京卷)已知双曲线x 24-y 2=1,则过3,0 且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为.【答案】±12【分析】首先说明直线斜率存在,然后设出方程,联立双曲线方程,根据交点个数与方程根的情况列式即可求解.【详解】联立x =3与x 24-y 2=1,解得y =±52,这表明满足题意的直线斜率一定存在,设所求直线斜率为k ,则过点3,0 且斜率为k 的直线方程为y =k x -3 ,联立x 24-y 2=1y =k x -3 ,化简并整理得:1-4k 2x 2+24k 2x -36k 2-4=0,由题意得1-4k 2=0或Δ=24k 2 2+436k 2+4 1-4k 2 =0,解得k =±12或无解,即k =±12,经检验,符合题意.故答案为:±12.9(新高考天津卷)(x -1)2+y 2=25的圆心与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为.【答案】45/0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【详解】圆(x -1)2+y 2=25的圆心为F 1,0 ,故p2=1即p =2,由x -12+y 2=25y 2=4x可得x 2+2x -24=0,故x =4或x =-6(舍),故A 4,±4 ,故直线AF :y =±43x -1 即4x -3y -4=0或4x +3y -4=0,故原点到直线AF 的距离为d =45=45,故答案为:4510(新高考上海卷)已知抛物线y 2=4x 上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为.【答案】42【分析】根据抛物线的定义知x P =8,将其再代入抛物线方程即可.【详解】由y 2=4x 知抛物线的准线方程为x =-1,设点P x 0,y 0 ,由题意得x 0+1=9,解得x 0=8,代入抛物线方程y 2=4x ,得y 20=32,解得y 0=±42,则点P 到x 轴的距离为42.故答案为:42.11(新课标全国Ⅰ卷)已知A (0,3)和P 3,32 为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且△ABP 的面积为9,求l 的方程.【答案】(1)12(2)直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.【分析】(1)代入两点得到关于a ,b 的方程,解出即可;(2)方法一:以AP 为底,求出三角形的高,即点B 到直线AP 的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B 点坐标,则得到直线l 的方程;方法二:同法一得到点B 到直线AP 的距离,再设B x 0,y 0 ,根据点到直线距离和点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点B 到直线AP 的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB 斜率不存在的情况,再设直线y =kx +3,联立椭圆方程,得到点B 坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB 斜率不存在的情况,再设PB :y -32=k (x -3),利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘12表达面积即可.【详解】(1)由题意得b=39a2+94b2=1,解得b2=9a2=12,所以e=1-b2a2=1-912=12.(2)法一:k AP=3-320-3=-12,则直线AP的方程为y=-12x+3,即x+2y-6=0,AP=0-32+3-3 22=352,由(1)知C:x212+y29=1,设点B到直线AP的距离为d,则d=2×9352=1255,则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移1255单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点B,设该平行线的方程为:x+2y+C=0,则C+65=1255,解得C=6或C=-18,当C=6时,联立x212+y29=1x+2y+6=0,解得x=0y=-3或x=-3y=-32,即B0,-3或-3,-3 2,当B0,-3时,此时k l=32,直线l的方程为y=32x-3,即3x-2y-6=0,当B-3,-3 2时,此时k l=12,直线l的方程为y=12x,即x-2y=0,当C=-18时,联立x212+y29=1x+2y-18=0得2y2-27y+117=0,Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.法二:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B x0,y0,则x0+2y0-65=1255x2012+y209=1,解得x0=-3y0=-32或x0=0y0=-3,即B0,-3或-3,-3 2,以下同法一.法三:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B 23cos θ,3sin θ ,其中θ∈0,2π ,则有23cos θ+6sin θ-6 5=1255,联立cos 2θ+sin 2θ=1,解得cos θ=-32sin θ=-12或cos θ=0sin θ=-1,即B 0,-3 或-3,-32,以下同法一;法四:当直线AB 的斜率不存在时,此时B 0,-3 ,S △PAB =12×6×3=9,符合题意,此时k l =32,直线l 的方程为y =32x -3,即3x -2y -6=0,当线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =kx +3,联立椭圆方程有y =kx +3x 212+y 29=1,则4k 2+3 x 2+24kx =0,其中k ≠k AP ,即k ≠-12,解得x =0或x =-24k 4k 2+3,k ≠0,k ≠-12,令x =-24k 4k 2+3,则y =-12k 2+94k 2+3,则B -24k 4k 2+3,-12k 2+94k 2+3同法一得到直线AP 的方程为x +2y -6=0,点B 到直线AP 的距离d =1255,则-24k4k 2+3+2×-12k 2+94k 2+3-65=1255,解得k =32,此时B -3,-32 ,则得到此时k l =12,直线l 的方程为y =12x ,即x -2y =0,综上直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.法五:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当l 的斜率存在时,设PB :y -32=k (x -3),令P x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,y =k (x -3)+32x 212+y 29=1 ,消y 可得4k 2+3 x 2-24k 2-12k x +36k 2-36k -27=0,Δ=24k 2-12k 2-44k 2+3 36k 2-36k -27 >0,且k ≠k AP ,即k ≠-12,x 1+x 2=24k 2-12k 4k 2+3x 1x 2=36k 2-36k -274k 2+3,PB =k 2+1x 1+x 2 2-4x 1x 2=43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3 ,A 到直线PB 距离d =3k +32k 2+1,S △PAB =12⋅43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3⋅3k +32 k 2+1=9,∴k =12或32,均满足题意,∴l :y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.法六:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当直线l 斜率存在时,设l :y =k (x -3)+32,设l 与y 轴的交点为Q ,令x =0,则Q 0,-3k +32,联立y =kx -3k +323x 2+4y 2=36,则有3+4k 2 x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,3+4k 2x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,其中Δ=8k 23k -322-43+4k 2 36k 2-36k -27 >0,且k ≠-12,则3x B =36k 2-36k -273+4k 2,x B =12k 2-12k -93+4k 2,则S =12AQ x P -x B =123k +32 12k +183+4k 2=9,解的k =12或k =32,经代入判别式验证均满足题意.则直线l 为y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.12(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C :x 2-y 2=m m >0 ,点P 15,4 在C 上,k 为常数,0<k <1.按照如下方式依次构造点P n n =2,3,... ,过P n -1作斜率为k 的直线与C 的左支交于点Q n -1,令P n 为Q n -1关于y 轴的对称点,记P n 的坐标为x n ,y n .(1)若k =12,求x 2,y 2;(2)证明:数列x n -y n 是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n 为△P n P n +1P n +2的面积,证明:对任意的正整数n ,S n =S n +1.【答案】(1)x 2=3,y 2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出P 2的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.【详解】(1)由已知有m =52-42=9,故C 的方程为x 2-y 2=9.当k =12时,过P 15,4 且斜率为12的直线为y =x +32,与x 2-y 2=9联立得到x 2-x +322=9.解得x =-3或x =5,所以该直线与C 的不同于P 1的交点为Q 1-3,0 ,该点显然在C 的左支上.故P 23,0 ,从而x 2=3,y 2=0.(2)由于过P n x n ,y n 且斜率为k 的直线为y =k x -x n +y n ,与x 2-y 2=9联立,得到方程x 2-k x -x n +y n 2=9.展开即得1-k 2 x 2-2k y n -kx n x -y n -kx n 2-9=0,由于P n x n ,y n 已经是直线y =k x -x n +y n 和x 2-y 2=9的公共点,故方程必有一根x =x n .从而根据韦达定理,另一根x =2k y n -kx n 1-k 2-x n =2ky n -x n -k 2x n1-k 2,相应的y =k x -x n +y n =y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n ,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k 1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW =c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV ⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW =12UV⋅UW 1-UV ⋅UWUV ⋅UW 2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2c 2+d 2-ac +bd2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k 2x n +y n=1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k 的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m .而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2=x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k -921-k 1+k 2-1+k 1-k 2.这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m.这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k=x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.13(全国甲卷数学(理)(文))设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,点M 1,32 在C 上,且MF ⊥x 轴.(1)求C 的方程;(2)过点P 4,0 的直线与C 交于A ,B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ ⊥y 轴.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)证明见解析【分析】(1)设F c ,0 ,根据M 的坐标及MF ⊥x 轴可求基本量,故可求椭圆方程.(2)设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立直线方程和椭圆方程,用A ,B 的坐标表示y 1-y Q ,结合韦达定理化简前者可得y 1-y Q =0,故可证AQ ⊥y 轴.【详解】(1)设F c ,0 ,由题设有c =1且b 2a =32,故a 2-1a =32,故a =2,故b =3,故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)直线AB 的斜率必定存在,设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由3x 2+4y 2=12y =k (x -4) 可得3+4k 2 x 2-32k 2x +64k 2-12=0,故Δ=1024k 4-43+4k 2 64k 2-12 >0,故-12<k <12,又x 1+x 2=32k 23+4k 2,x 1x 2=64k 2-123+4k 2,而N 52,0 ,故直线BN :y =y 2x 2-52x -52 ,故y Q =-32y 2x 2-52=-3y 22x 2-5,所以y 1-y Q =y 1+3y 22x 2-5=y 1×2x 2-5 +3y 22x 2-5=k x 1-4 ×2x 2-5 +3k x 2-42x 2-5=k 2x 1x 2-5x 1+x 2 +82x 2-5=k2×64k 2-123+4k 2-5×32k 23+4k 2+82x 2-5=k128k 2-24-160k 2+24+32k 23+4k 22x 2-5=0,故y 1=y Q ,即AQ ⊥y 轴.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意Δ的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x 1+x 2、x 1x 2(或y 1+y 2、y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.14(新高考北京卷)已知椭圆方程C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过0,t t >2 的直线l 与椭圆交于A ,B ,C 0,1 ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆方程和离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t .【答案】(1)x 24+y 22=1,e =22(2)t =2【分析】(1)由题意得b =c =2,进一步得a ,由此即可得解;(2)说明直线AB 斜率存在,设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立椭圆方程,由韦达定理有x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,而AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,令x =0,即可得解.【详解】(1)由题意b =c =22=2,从而a =b 2+c 2=2,所以椭圆方程为x 24+y 22=1,离心率为e =22;(2)显然直线AB 斜率存在,否则B ,D 重合,直线BD 斜率不存在与题意不符,同样直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾,从而设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立x 24+y 22=1y =kx +t ,化简并整理得1+2k 2x 2+4ktx +2t 2-4=0,由题意Δ=16k 2t 2-82k 2+1 t 2-2 =84k 2+2-t 2 >0,即k ,t 应满足4k 2+2-t 2>0,所以x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设D -x 2,y 2 ,所以AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,在直线AD 方程中令x =0,得y C =x 1y 2+x 2y 1x 1+x 2=x 1kx 2+t +x 2kx 1+t x 1+x 2=2kx 1x 2+t x 1+x 2 x 1+x 2=4k t 2-2 -4kt +t =2t =1,所以t =2,此时k 应满足4k 2+2-t 2=4k 2-2>0k ≠0 ,即k 应满足k <-22或k >22,综上所述,t =2满足题意,此时k <-22或k >22.15(新高考天津卷)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)椭圆的离心率e =12.左顶点为A ,下顶点为B ,C 是线段OB 的中点,其中S △ABC =332.(1)求椭圆方程.(2)过点0,-32的动直线与椭圆有两个交点P ,Q .在y 轴上是否存在点T 使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.【答案】(1)x 212+y 29=1(2)存在T 0,t -3≤t ≤32,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【详解】(1)因为椭圆的离心率为e =12,故a =2c ,b =3c ,其中c 为半焦距,所以A -2c ,0 ,B 0,-3c ,C 0,-3c 2 ,故S △ABC=12×2c ×32c =332,故c =3,所以a =23,b =3,故椭圆方程为:x 212+y 29=1.(2)若过点0,-32 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:y =kx -32,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,T 0,t ,由3x 2+4y 2=36y =kx -32可得3+4k 2 x 2-12kx -27=0,故Δ=144k 2+1083+4k 2 =324+576k 2>0且x 1+x 2=12k 3+4k 2,x 1x 2=-273+4k 2,而TP =x 1,y 1-t ,TQ=x 2,y 2-t ,故TP ⋅TQ =x 1x 2+y 1-t y 2-t =x 1x 2+kx 1-32-t kx 2-32-t =1+k 2 x 1x 2-k 32+t x 1+x 2 +32+t 2=1+k 2 ×-273+4k 2-k 32+t ×12k 3+4k 2+32+t 2=-27k 2-27-18k 2-12k 2t +332+t 2+3+2t 2k 23+4k 2=3+2t2-12t -45 k 2+332+t 2-273+4k 2,因为TP ⋅TQ ≤0恒成立,故3+2t 2-12t -45≤0332+t 2-27≤0,解得-3≤t ≤32.若过点0,-32的动直线的斜率不存在,则P 0,3 ,Q 0,-3 或P 0,-3 ,Q 0,3 ,此时需-3≤t ≤3,两者结合可得-3≤t ≤32.综上,存在T 0,t-3≤t ≤32 ,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.16(新高考上海卷)已知双曲线Γ:x 2-y 2b2=1,(b >0),左右顶点分别为A 1,A 2,过点M -2,0 的直线l 交双曲线Γ于P ,Q 两点.(1)若离心率e =2时,求b 的值.(2)若b =263,△MA 2P 为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标.(3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若A 1R ⋅A 2P=1,求b 的取值范围.【答案】(1)b =3(2)P 2,22 (3)0,3 ∪3,303【详解】(1)由题意得e =c a =c1=2,则c =2,b =22-1=3.(2)当b =263时,双曲线Γ:x 2-y 283=1,其中M -2,0 ,A 21,0 ,因为△MA 2P 为等腰三角形,则①当以MA 2为底时,显然点P 在直线x =-12上,这与点P 在第一象限矛盾,故舍去;②当以A 2P 为底时,MP =MA 2 =3,设P x ,y ,则 x 2-3y 28=1(x +2)2+y 2=9, 联立解得x =-2311y =-81711 或x =-2311y =81711或x =1y =0 ,因为点P 在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知MP >MA 2 ,矛盾,舍去);③当以MP 为底时,A 2P =MA 2 =3,设P x 0,y 0 ,其中x 0>0,y 0>0,则有x 0-1 2+y 20=9x 20-y 2083=1,解得x 0=2y 0=22,即P 2,22 .综上所述:P 2,22 .(3)由题知A 1-1,0 ,A 21,0 , 当直线l 的斜率为0时,此时A 1R ⋅A 2P=0,不合题意,则k l ≠0,则设直线l :x =my -2,设点P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,根据OQ 延长线交双曲线Γ于点R ,根据双曲线对称性知R -x 2,-y 2 , 联立有x =my -2x 2-y 2b2=1⇒b 2m 2-1 y 2-4b 2my +3b 2=0,显然二次项系数b 2m 2-1≠0,其中Δ=-4mb 2 2-4b 2m 2-1 3b 2=4b 4m 2+12b 2>0,y 1+y 2=4b 2m b 2m 2-1①,y 1y 2=3b 2b 2m 2-1②,A 1R =-x 2+1,-y 2 ,A 2P=x 1-1,y 1 ,则A 1R ⋅A 2P=-x 2+1 x 1-1 -y 1y 2=1,因为P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 在直线l 上,则x 1=my 1-2,x 2=my 2-2,即-my 2-3 my 1-3 -y 1y 2=1,即y 1y 2m 2+1 -y 1+y 2 3m +10=0,将①②代入有m 2+1 ⋅3b 2b 2m 2-1-3m ⋅4b 2m b 2m 2-1+10=0,即3b 2m 2+1 -3m ⋅4b 2m +10b 2m 2-1 =0化简得b 2m 2+3b 2-10=0,所以 m 2=10b 2-3, 代入到 b 2m 2-1≠0, 得 b 2=10-3b 2≠1, 所以 b 2≠3,且m 2=10b 2-3≥0,解得b 2≤103,又因为b >0,则0<b 2≤103,综上知,b 2∈0,3 ∪3,103 ,∴b ∈0,3 ∪3,303.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是采用设线法,为了方便运算可设l :x =my -2,将其与双曲线方程联立得到韦达定理式,再写出相关向量,代入计算,要注意排除联立后的方程得二次项系数不为0.一、单选题1(2024·福建泉州·二模)若椭圆x 2a 2+y 23=1(a >0)的离心率为22,则该椭圆的焦距为()A.3B.6C.26或3D.23或6【答案】D【分析】分焦点在x 轴或y 轴两种情况,求椭圆的离心率,求解参数a ,再求椭圆的焦距.【详解】若椭圆的焦点在x 轴,则离心率e =a 2-3a =22,得a 2=6,此时焦距2c =26-3=23,若椭圆的焦点在y 轴,则离心率e =3-a 23=22,得a 2=32,此时焦距2c =23-32=6,所以该椭圆的焦距为23或6.故选:D2(2024·河北衡水·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),圆O 1:(x -2)2+y 2=4与圆O 2:x 2+(y -1)2=1的公共弦所在的直线是C 的一条渐近线,则C 的离心率为()A.3B.2C.5D.6【答案】C【详解】因为O 1:(x -2)2+y 2=4,O 2:x 2+(y -1)2=1,所以两圆方程相减可得y =2x ,由题意知C 的一条渐近线为y =2x ,即ba =2,双曲线C 的离心率e =c a =c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2=5.故选:C .3(2024·北京·三模)已知双曲线E :3mx 2-my 2=3的一个焦点坐标是0,2 ,则m 的值及E 的离心率分别为()A.-1,233B.-1,2C.1,2D.102,10【答案】A【详解】依题意,双曲线E :3mx 2-my 2=3化为:y 2-3m -x 2-1m=1,则-3m +-1m =22,解得m =-1,双曲线y 23-x 2=1的离心率e =23=233.故选:A4(2024·贵州贵阳·三模)过点A (-3,-4)的直线l 与圆C :(x -3)2+(y -4)2=9相交于不同的两点M ,N ,则线段MN 的中点P 的轨迹是()A.一个半径为10的圆的一部分B.一个焦距为10的椭圆的一部分C.一条过原点的线段D.一个半径为5的圆的一部分【答案】D【详解】设P (x ,y ),根据线段MN 的中点为P ,则CP ⊥MN ,即CP ⊥AP ,所以CP ⋅AP =0,又A (-3,-4),C (3,4),AP =(x +3,y +4),CP =(x -3,y -4),所以(x +3)(x -3)+(y +4)(y -4)=0,即x 2+y 2=25,所以点P 的轨迹是以(0,0)为圆心,半径为5的圆在圆C 内的一部分,故选:D .5(2024·湖南·模拟预测)已知点A 1,0 ,点B -1,0 ,动点M 满足直线AM ,BM 的斜率之积为4,则动点M 的轨迹方程为()A.x 24-y 2=1B.x 24-y 2=1(x ≠±1)C.x 2-y 24=1D.x 2-y 24=1(x ≠±1)【答案】D【详解】设动点M (x ,y )由于A 1,0 ,B -1,0 ,根据直线AM 与BM 的斜率之积为4.整理得y x +1⋅y x -1=4,化简得:x 2-y 24=1(x ≠±1).故选:D6(2024·陕西榆林·三模)在平面直角坐标系xOy 中,把到定点F 1-a ,0 ,F 2a ,0 距离之积等于a 2(a >0)的点的轨迹称为双纽线.若a =2,点P x 0,y 0 为双纽线C 上任意一点,则下列结论正确的个数是()①C 关于x 轴不对称②C 关于y 轴对称③直线y =x 与C 只有一个交点④C 上存在点P ,使得PF 1 =PF 2 A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】C【详解】①设M x ,y 到定点F 1-2,0 ,F 22,0 的距离之积为4,可得(x +2)2+y 2.(x -2)2+y 2=4,整理得x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,即曲线C 的方程为x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,由x 用-x 代换,方程没变,可知曲线C 关于y 轴对称,由y 用-y 代换,方程没变,可知曲线C 关于x 轴对称,由x 用-x 代换,y 用-y 同时代换,方程没变,可知曲线C 关于原点对称,图象如图所示:所以①不正确,②正确;③联立方程组x 2+y 2 2=8x 2-y 2y =x,可得x 4=0,即x =0,所以y =0,所以直线y =x 与曲线C 只有一个交点O (0,0),所以③正确.④原点O 0,0 满足曲线C 的方程,即原点O 在曲线C 上,则OF 1 =OF 2 ,即曲线C 上存在点P 与原点O 重合时,满足PF 1 =PF 2 ,所以④正确.故选:C .7(2024·福建泉州·二模)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),左、右顶点分别为A ,B ,O 为坐标原点,如图,已知动直线l 与双曲线C 左、右两支分别交于P ,Q 两点,与其两条渐近线分别交于R ,S 两点,则下列命题正确的是()A.存在直线l ,使得BQ ⎳OSB.当且仅当直线l 平行于x 轴时,|PR |=|SQ |C.存在过(0,b )的直线l ,使得S △ORB 取到最大值D.若直线l 的方程为y =-22(x -a ),BR =3BS ,则双曲线C 的离心率为3【答案】D【详解】解:对于A 项:与渐近线平行的直线不可能与双曲线有两个交点,故A 项错误;对于B 项:设直线l :y =kx +t ,与双曲线联立y =kx +tx 2a2-y 2b2=1,得:b 2-a 2k 2 x 2-2a 2ktx -a 2t 2+a 2b 2 =0,其中b 2-a 2k 2≠0,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,由根与系数关系得:x 1+x 2=2a 2kt b 2-a 2k 2,x 1x 2=-a 2b 2+a 2t 2b 2-a 2k 2,所以线段PQ 中点N x 1+x 22,y 1+y 22 =a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,将直线l :y =kx +t ,与渐近线y =b a x 联立得点S 坐标为S at b -ak ,btb -ak,将直线l :y =kx +t 与渐近线y =-b a x 联立得点R 坐标为R -at b +ak ,btb +ak ,所以线段RS 中点M a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,所以线段PQ 与线段RS 的中点重合.所以,对任意的直线l ,都有|PR |=|PQ |-|RS |2=|SQ |,故B 项不正确;对于C 项:因为|OB |为定值,当k 越来越接近渐近线y =-b a x 的斜率-ba 时,S △ORB 趋向于无穷,所以S △ORB 会趋向于无穷,不可能有最大值,故C 项错误;对于D 项:联立直线l 与渐近线y =bax ,解得Sa 22b +a ,ab2b +a,联立直线l 与渐近线y =-b a x ,解得R a 2-2b +a ,ab2b -a由题可知,BR =3BS ,3y S =y R +2y B ,3ab2b +a =ab2b -a ,解得b =2a ,所以e =1+b 2a2=1+(2a )2a 2=3,故D 项正确.故选:D .【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的三种方法:①定义法:通过已知条件列出方程组,求得a ,c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ;②齐次式法:由已知条件得出关于a ,c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.8(2024·河南·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,焦距为82,点P 在双曲线C 上,OP =OF 2 ,且△POF 2的面积为8,则双曲线的离心率为()A.2B.22C.2D.4【答案】C【详解】因为△POF 2的面积为8,所以△PF 1F 2的面积为16.又OP =OF 2 ,所以OP =OF 2 =OF 1 =12F 1F 2,所以△PF 1F 2为直角三角形,且PF 1⊥PF 2.设PF 1 =m ,PF 2 =n ,所以m -n =2a ,m 2+n 2=4c 2,所以mn =m 2+n 2 -(m -n )22=4c 2-4a 22=2b 2,所以S △PF 1F 2=12mn =b 2=16,又b >0,所以b =4.焦距为2c =82,所以c =42,则a 2=c 2-b 2=(42)2-16=16,所以a =4,则离心率e =424=2.故选:C .9(2024·重庆·三模)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,点A 在第一象限,点O 为坐标原点,且S △AOF =2S △BOF ,则直线l 的斜率为()A.22B.3C.1D.-1【答案】A 【详解】如图:设直线倾斜角为α,抛物线的准线l :x =-1作AM ⊥l 于M ,根据抛物线的定义,AM =AF =DF +AF ⋅cos α=2+AF ⋅cos α,所以|AF |=21-cos α,类似的|BF |=21+cos α.由S △AOF =2S △BOF 知|AF |=2|BF |,得cos α=13,故k =tan α=22.故选:A10(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)设F 为抛物线C :y =ax 2的焦点,若点P (1,2)在C 上,则|PF |=()A.3B.52C.94D.178【答案】D【详解】依题意,2=a ×12,解得a =2,所以C :x 2=y 2的准线为y =-18,所以|PF |=2+18=178,故选:D .11(2024·山东泰安·二模)设抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过抛物线上点P 作准线的垂线,设垂足为Q ,若∠PQF =30°,则PQ =()A.43B.433C.3D.233【答案】A【详解】如图所示:设 M 为准线与x 轴的交点,因为∠PQF =30°,且PF =PQ ,所以∠PFQ =30°,∠QPF =120°,因为FM ⎳PQ ,所以∠QFM =30°,而在Rt△QMF中,QF=FMcos30°=232=433,所以PF=PQ=QF2÷cos30°=233÷32=43.故选:A.二、多选题12(2024·江西·模拟预测)已知A-2,0,B2,0,C1,0,动点M满足MA与MB的斜率之积为-3 4,动点M的轨迹记为Γ,过点C的直线交Γ于P,Q两点,且P,Q的中点为R,则()A.M的轨迹方程为x24+y23=1B.MC的最小值为1C.若O为坐标原点,则△OPQ面积的最大值为32D.若线段PQ的垂直平分线交x轴于点D,则R点的横坐标是D点的横坐标的4倍【答案】BCD【详解】对于选项A,设M x,y,因为A-2,0,B2,0,所以k MA⋅k MB=yx+2⋅yx-2=-34,化简得x24+y23=1x≠±2,故A错误;对于选项B,因为x24+y23=1x≠±2,则a=2,b=3,则c=a2-b2=1,所以C1,0为椭圆的右焦点,则MCmin=a-c=2-1=1,故B正确;对于选项C,设PQ的方程 x=my+1,代入椭圆方程,得3m2+4y2+6my-9=0,设P x1,y1,Q x2,y2,则y1+y2=-6m3m2+4,y1y2=-93m2+4,Δ=36m2+363m2+4>0,所以S△OPQ=12OCy1-y2=12y1+y22-4y1y2=12-6m3m2+42+363m2+4=6m2+13m2+4,令m2+1=t≥1,则S△OPQ=6t3t2+1=63t+1t,令g t =3t+1tt≥1,则S△OPQ=6g t,t≥1,g t =3-1t2=3t2-1t2>0,g t 在1,+∞为增函数,g t ≥g1 =4,g t min=4,所以S△OPQmax=64=32,当且仅当t=1时即m=0等号成立,故C正确;对于选项D,因为Rx1+x22,y1+y22,x1+x22=m y1+y22+1=-3m23m2+4+1=43m2+4,y1+y22=-3m3m2+4,所以R43m2+4,-3m3m2+4,则x R=43m2+4,设D x D ,0 ,则k PQ ⋅k RD =1m ⋅3m3m 2+4x D -43m 2+4=-1,则x D =13m 2+4,所以x R x D=43m 2+413m 2+4=4,则R 点的横坐标是D 点的横坐标的4倍,故D 正确.故选:BCD .【点睛】关键点点睛:本题求解的关键有两个:一是利用面积公式得出面积表达式,结合导数得出最值;二是根据垂直平分得出点之间的关系.13(2024·江苏常州·二模)双曲线具有光学性质:从双曲线一个焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.如图,双曲线E :x 24-y 26=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,从F 2发出的两条光线经过E 的右支上的A ,B 两点反射后,分别经过点C 和D ,其中AF 2 ,BF 2共线,则()A.若直线AB 的斜率k 存在,则k 的取值范围为-∞,-62 ∪62,+∞ B.当点C 的坐标为210,10 时,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为6C.当AB ⋅AD =AB 2时,△BF 1F 2的面积为12D.当AB ⋅AD =AB 2时,cos ∠F 1F 2A =-1010【答案】ABD【详解】如图所示,过点F 2分别作E 的两条渐近线的平行线l 1,l 2,则l 1,l 2的斜率分别为62和-62,对于A 中,由图可知,当点A ,B 均在E 的右支时,k <-62或k >62,所以A 正确;对于B 中,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为F 2A +AC =F 1A -2a +AC =F 1C -2a =(210+10)2+(10-0)2-4=6,所以B 正确;对于C 中,由AB ⋅AD =AB 2,得AB ⋅AD -AB =0,即AB ⋅BD=0,所以AB ⊥BD ,设BF 1 =n ,则BF 2 =n -2a =n -4,因为∠ABD =π2,所以n 2+(n -4)2=(2c )2=40,整理得n 2-4n -12=0,解得n =6或n =-2(舍去),所以BF 1 =6,BF 2 =2,所以△BF 1F 2的面积S =12BF 1 ⋅BF 2 =6,所以C 错误;对于D 项,在直角△F 1BF 2中,cos ∠F 1F 2B =BF 2 F 1F 2=2210=1010,所以cos ∠F 1F 2A =-cos ∠F 1F 2B =-1010,所以D 正确.故选:ABD .14(2024·重庆·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 216=1(a >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线C 上点,且△PF 1F 2的内切圆圆心为I (3,1),则下列说法正确的是()A.a =3B.直线PF 1的斜率为14C.△PF 1F z 的周长为643D.△PF 1F 2的外接圆半径为6512【答案】ACD【详解】如图1,由条件,点P 应在双曲线C 的右支上,设圆I 分别与△PF 1F 2的三边切于点M 、N 、A ,则由题A 3,0 ,且PM =PN ,F 1M =F 1A ,F 2N =F 2A ,又∵PF 1 -PF 2 =F 1M -F 2N =AF 1 -F 2A =x A +c -c -x A =2x A =2a ∴a =x A =3,A 选项正确;由选项A 得F 1-5,0 ,F 25,0 ,连接IF 1、IF 2、IA ,则tan ∠IF 1A =IA AF 1=18,所以k PF 1=tan ∠PF 1A =tan2∠IF 1A =2tan ∠IF 1A 1-tan 2∠IF 1A=1663,B 选项错误;同理,tan ∠PF 2A =tan2∠IF 2A =43,∴tan ∠F 1PF 2=-tan ∠PF 1A +∠PF 2A =-125,∴⇒tan∠F 1PF 22=32,所以由焦三角面积公式得S △F 1PF 2=b 2tan∠F 1PF 22=323,又S △F 1PF 2=PF 1+PF 2+F 1F 2 r2,故得PF 1 +PF 2 +F 1F 2 =643,∴△PF 1F 2的周长为643,C 选项正确;由tan ∠F 1PF 2=-125⇒sin ∠F 1PF 2=1213,由正弦定理F 1F 2sin ∠F 1PF 2=2R 得R =6512,D 选项正确.故选:ACD .【点睛】关键点睛:求直线PF 1的斜率、△PF 1F z 的周长、△PF 1F 2的外接圆半径的关键是根据已知条件F 1A 、F 2A 、IA 以及与各个所需量的关系即可求出∠PF 1A =2∠IF 1A 、∠PF 2A =2∠IF 2A 和∠F 2PF 1.15(2024·湖北襄阳·二模)抛物线C :x 2=2py 的焦点为F ,P 为其上一动点,当P 运动到(t ,1)时,|PF |=2,直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,下列结论正确的是()A.抛物线的方程为:x 2=8yB.抛物线的准线方程为:y =-1。
高二数学专题学案圆锥曲线部分高考试题汇编(椭圆部分)1、(2016全国I卷)(20)(本小题满分12分)设圆x2 + y2 + 2x—15 = 0的圆心为4直线l过点B (1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C, D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(I)证明|EA| + |EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于PQ两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.x2 y22、(2015全国I卷)(14)一个圆经过椭圆7十一二1的三个顶点,且圆心在乂轴上,则该圆的标准方程16 4为。
3、(2014全国I卷)20.(本小题满分12分)已知点A(0,-2),椭圆E:上+ y2= 1(a > b > 0)的离心率为3,,F是椭圆a2 b2 2的焦点,直线AF的斜率为233,O为坐标原点.(I)求E的方程;(II)设过点A的直线l与E相交于P, Q两点,当A OPQ的面积最大时,求l的方程.4、(2016山东卷)(21)(本小题满分14分)平面直角坐标系g中,椭圆C::喙=1(a>b>°)的离心率是浮,抛物线E3x=2'的焦点F是C的一个顶点.(I)求椭圆C的方程;(II)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点6,记^PFG的面积为S j ^PDM的面积为S2,求S-的最大值及取得最大值2时点P的坐标.八- x 2 Y 2 一,,〜5、(2015山东卷)(20)(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C :— + ) =1(a > b > 0)a 2 b2的离心率为*,左、右焦点分别是F , F ,以F 为圆心,以3为半径的圆与以F 为圆心,以1为半径的 2 1212圆相交,交点在椭圆C 上. (I )求椭圆C 的方程;x 2 y 2(H )设椭圆E :江+而二1,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P的直线厂"m 交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.圆锥曲线部分高考试题汇编(双曲线部分)1、(2016全国I 卷)(5)已知方禾m 2+n--就工=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的i )求|OQ | | OP |的值;(ii )求A ABQ 面积最大值.取值范围是(2、(2015全国I 卷)(5)已知M (x 0 丫0)是双曲线C : --W= 1上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若西 • MF 2 <0,则y 0的取值范围是(2J3(D )(一二33、(2014全国I 卷)4.已知F 是双曲线C : x 2 - my 2 = 3m (m > 0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A . <3B .3C . <3mD . 3mx 2 y 24、(2016山东卷)(13)已知双曲线E_,: ---= 1 (a >0, b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上, 1a 2b 2AB , CD 的中点为E 的两个焦点,且21AB |=3|BC |,则E 的离心率是.x 2 y 25、(2015山东卷)(15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线C : 一--—= 1(a > 0,b > 0)的渐近线与抛物线1a 2 b2C : x 2 = 2py (p > 0)交于点O , A , B ,若A OAB 的垂心为C 的焦点,则C 的离心率为. 2 21x 2 y 2 x 2 y 26、(2014山东卷)(10)已知a > b ,椭圆C 的方程为—+ -- = 1 ,双曲线C 的方程为——^- = 1, C1 a2 b 2 2 a 2 b 2 1与C 的离心率之积为二,则C 的渐近线方程为()222(A ) x 土 <2y = 0 (B ) J2x 土 y = 0 (C ) x 土2y = 0 (D ) 2x 土 y = 0圆锥曲线部分高考试题汇编(抛物线部分)(A )(-1,3)(B )(-1八”)(C )(0,3)(D )(0,\与)2<2 (C )(-—— 32<31、(2016全国I卷)(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A, B两点,交C的准线于D, E两点.已知| AB | = 4";2 , | DEI= 2d5,则C的焦点到准线的距离为()(A)2 (B)4 (C)6 (D)82、(2015全国I卷)(20)(本小题满分12分)x2在直角坐标系xoy中,曲线C:y =—与直线y = kx + a(a >0)交与M,N两点,(I)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(II)y轴上是否存在点R使得当k变动时,总有N OPM =Z OPN ?说明理由。
高考数学一轮复习《圆锥曲线》练习题(含答案)一、单选题1.双曲线2228x y -=的渐近线方程是( ) A .12y x =±B .2y x =±C .2y x =±D .22y x =±2.已知双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的左右焦点分别为()()1200F c F c -,,,,若直线2y x =与双曲线的一个交点P 的横坐标恰好为c ,则双曲线的离心率为( ) A .5B .2C .21+D .21-3.如图,在体积为3的三棱锥P-ABC 中,P A ,PB ,PC 两两垂直,1AP =,若点M 是侧面CBP 内一动点,且满足AM BC ⊥,则点M 的轨迹长度的最大值为( )A .3B .6C .23D .324.抛物线22y x =的焦点坐标为( ).A .1,02⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭C .10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,8⎛⎫- ⎪⎝⎭5.设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B ,点A 在第一象限,且|AF |﹣|BF |32=,则AF BF =( ) A .32B .2C .3D .46.已知抛物线M :24y x =的焦点为F ,O 是坐标原点,斜率为()0k k >的直线l 交抛物线M 于A ,B 两点,且点A ,B 分别位于第一、四象限,交抛物线的准线l '于点C .若2ACFABFSS=,2BF =,则AOBS=( )A .33-B .33+C .2D .231+7.若双曲线的中心为坐标原点,焦点在y 轴上,其离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( ) A .3y x =±B .33y x =±C .4y x =±D .14y x =±8.已知双曲线E 的左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点.若点P 在E 上,2OP OQ =-,22PF OF =,1132QF OF =,则E 的离心率为A .2B .2C .5D .31+9.设1F ,2F 是离心率为5的双曲线222124x y a -=的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且1234PF PF =,则12PF F △的面积等于A .42B .83C .24D .4810.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,直线20l :x y '-+=,动点M 在C 上运动,记点M 到直线l 与l ′的距离分别为d 1,d 2,O 为坐标原点,则当d 1+d 2最小时,cos ∠MFO =( ) A .22B .23C .24D .2611.如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,M N 分别是棱1,AA BC 上的动点,若2MN =,则线段MN 的中点P 的轨迹是( )A .一条线段B .一段圆弧C .一部分球面D .两条平行线段12.已知拋物线21:2(0)C y px p =>的焦点F 为椭圆22222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点,且1C与2C 的公共弦经过F ,则椭圆的离心率为( )A 1B C D二、填空题13.已知点(3,2)在椭圆221(0,0)x y m n m n+=>>上,则点(-3,3)与椭圆的位置关系是__________.14.过点且渐近线与双曲线22:12x C y -=的渐近线相同的双曲线方程为______.15.焦点在y 轴上的双曲线221y mx -=,则m 的值为___________.16.已知过抛物线C :y 2=8x 焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作抛物线准线的垂线,垂足为M ,AB BM =,则A 点的横坐标为___.三、解答题17.求经过点(3,1)A -,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程.18.已知椭圆C :22143x y +=,过椭圆右焦点的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,求MN 的取值范围.19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率12e =,且椭圆C 经过点31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程.(2)不过点P 的直线:2l y kx =+与椭圆C 交于A ,B 两点,记直线P A ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,试判断12k k +是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆221:195x y C +=与()222206:136x y b C b =<<+的离心率相等.椭圆1C 的右焦点为F ,过点F 的直线与椭圆1C 交于A ,B 两点,射线OB 与椭圆2C 交于点C ,椭圆2C 的右顶点为D .(1)求椭圆2C 的标准方程;(2)若ABO 10,求直线AB 的方程; (3)若2AF BF =,求证:四边形AOCD 是平行四边形.21.已知(0,2),(3,1)A B 是椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>上的两点.(1)求椭圆G 的离心率;(2)已知直线l 过点B ,且与椭圆G 交于另一点C (不同于点A ),若以BC 为直径的圆经过点A ,求直线l 的方程.22.已知椭圆C 的离心率2e =()10,1B -,()20,1B . (1)求椭圆C 的方程;(2)设动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且只有一个公共点P ,且与直线2x =相交于点Q .问在x 轴上是否存在定点N ,使得以PQ 为直径的圆恒过定点N ,若存在,求出N 点坐标;若不存在,说明理由.23.已知点P 在圆22:4O x y +=上运动,PQ x ⊥轴,垂足为Q ,点A 满足12AQ PQ =. (1)求点A 的轨迹E 的方程;(2)过点30,2⎛⎫⎪⎝⎭的直线l 与曲线E 交于,M N 两点,记OMN ∆的面积为S ,求S 的最大值.24.已知抛物线1C :()220x py p =>的焦点为F ,圆2C :()()22284x y +++=,过y 轴上点G 且与y 轴不垂直的直线l 与抛物线1C 交于A 、B 两点,B 关于y 轴的对称点为D ,O 为坐标原点,连接2GC 交x 轴于点E ,且点E 、F 分别是2GC 、OG 的中点. (1)求抛物线1C 的方程; (2)证明:直线AD 与圆2C 相交参考答案1.C2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.D9.C10.A11.B12.A 13.点在椭圆外 14.22163x y -=15.4 16.417.设所求的等轴双曲线的方程为:()220x y λλ-=≠,将(3,1)A -代入得:()2231λ--=,即=8λ, 所以等轴双曲线的标准方程:22188x y -=18.解:由椭圆C :22143x y +=知,2a =,b =1c =,所以椭圆C 的右焦点为()1,0F .当直线l 的斜率不存在时,223b MN a==. 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为(1)y k x =-,将其代入椭圆C 的方程得()22223484120kxk x k +-+-=.设()11,M x y ,()22,N x y ,则2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+, 所以=MN ()222121333434+==+++k k k因为20k ≥,所以(]3,4MN ∈. 综上,MN 的取值范围是[]3,4. 19.(1)因为12c e a ==,所以2a c =,所以222234b a c a =-=.因为椭圆C 过31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以221914a b +=,所以24a =,23b =,故椭圆C 的标准方程为22143x y +=. (2)因为直线l 不过31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,且直线P A ,PB 的斜率存在,所以72k ≠且12k ≠.设()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程组222143y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()22341640k x kx +++=, 则1221634k x x k +=-+,122434x x k =+. 由()()221616340k k ∆=-+>,得214k >且72k ≠.因为()()12121212121212121273377272222211111kx x k x x y y kx kx k k x x x x x x x x ⎛⎫++++++++ ⎪⎝⎭+=+=+=+++++++, 所以2221222271682712482134343416416713434k k k k k k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-+-++++===-+-+++, 即12k k +为定值,且123k k +=.20.(1)由题意知,椭圆1C 的长轴长126a =,短轴长12b =124c ==, 椭圆2C 的长轴长2212a =,短轴长2b ,焦距22c =.因为椭圆1C 与2C 的离心相等,所以1212c c a a =,即23= 因为06b <<,所以220b =,所以椭圆2C 的标准方程为2213620x y +=.(2)因为椭圆1C 右焦点为()2,0F ,且A ,O ,B 三点不共线, 设直线AB 的方程为2x my =+,联立22195x y +=,消x 得()225920250m y my ++-=.设()11,A x y ,()22,B x y ,()22(20)100590m m ∆=++>,所以1,2y ==, 即1212222025,5959m y y y y m m -+=-=++. 因为121212111||||||222ABOAOFBOFSS SOF y OFy O y y y F y =+=+=-=-==, 化简得4259m=,所以m =, 所以直线AB 的方程为2x y =+,即5100x ±-=. (3)因为2AF BF =,所以2AF FB =.因为()()1122,,,,(2,0)A x y B x y F ,所以()()11222,22,x y x y --=-,所以121262,2.x x y y =-⎧⎨=-⎩ 因为()()1122,,,A x y B x y 在椭圆22195x y +=上, 所以221122221,951,95x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,所以()222222226241,951,95x y x y ⎧-+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消2y ,得2218x =. 代入2222195x y +=,由对称性不妨设120,0y y ><,所以2y =从而得,113,4x y ==即321,,48A B ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭.所以OC k =,直线OC的方程为y x =, 联立2213620x y +=,得244116x =.由题知0x >,所以21,4x y ==21,4C ⎛ ⎝⎭.又(6,0)D,所以OA CD k k ==又因为,OA CD 不共线,所以//OA CD ,又AD OC k k ==,且,OC AD 不共线,所以//OC AD . 所以四边形AOCD 是平行四边形. 21.解:(1)由已知2b =, 由点(3,1)B 在椭圆G 上可得29114a +=,解得212,a a ==所以2228,c a b c =-== 所以椭圆G的离心率是c e a ==; (2)当直线l 过点B 且斜率不存在时,可得点(3,1)C -,不满足条件; 设直线BC 的方程为1(3)y k x -=-),点(),C C C x y ,由22131124y kx kx y =+-⎧⎪⎨+=⎪⎩可得()222316(13)3(13)120k x k k x k ++-+--=,显然0∆>,此方程两个根是点B 和点C 的横坐标, 所以223(13)12331C k x k --=+,即22(13)431C k x k --=+,所以2236131C k k y k --+=+,因为以BC 为直径的圆经过点A , 所以AB AC ⊥,即0AB AC ⋅=,2222963961(3,1),3131k k k k AB AC k k ⎛⎫-----⋅=-⋅ ⎪++⎝⎭2236128031k k k --==+, 即(32)(31)0k k -+=, 123k ,213k =-, 当213k =-时,即直线AB ,与已知点C 不同于点A 矛盾,所以123BC k k ==, 所以直线BC 的方程为213y x =-. 22.(1)由题意可设椭圆为22221x y a b+=由题意可得c e a ==1b =,可得a =所以椭圆的方程为:2212x y +=.(2)联立2222y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,整理可得:()222124220k x kmx m +++-=, 由题意可得()()222216412220k m k m ∆=-+-=,可得2212m k =+;可得()242212P km k x m k -==-+,1P P y kx m m =+=,即21,k P m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 联立2y kx mx =+⎧⎨=⎩,可得2Q x =,2Q y k m =+,即()2,2Q k m +,设在x 轴上存在()0,0N x .由0PN QN ⋅=,可得()0021,2,20k x x k m m m ⎛⎫+-⋅---= ⎪⎝⎭,可得200242210k k k x x m m m ⎛⎫+--++= ⎪⎝⎭, 即()200022110kx x x m-++-=, 可得20002101x x x ⎧-+=⎨=⎩,可得01x =,即定点()1,0N .23.(1)设(,)A x y ,11(,)P x y , ∵12AQ PQ =,∴A 为PQ 的中点, ∴11,2,x x y y =⎧⎨=⎩∴22(2)4x y +=,即2214x y +=.∴点A 的轨迹E 的方程2214x y +=.(2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为32y kx =+,将直线方程代入椭圆方程中得22(14)1250k x kx +++=, ∴222251444(14)56420016k k k k ∆=-⨯+=->⇒>. 设1122(,),(,)M x y N x y ,∴12133||224OMN POM PON S S S x x ∆∆∆=-=⨯⨯-=令2914()4t k t =+>,则214k t -=,∴3344OMN S S ∆====∵914049t t >⇒<<,∴129t =时,34143OMN S ∆≤⨯=,∴S 的最大值1.24.(1)设点()0,0E x ,()00,G y ,因为圆2C :()()22284x y +++=,所以圆心()22,8C --,因为点E 是2GC 的中点,所以00202820x y -+=⎧⎨-+=⨯⎩,解得0018x y =-⎧⎨=⎩,则点()0,8G ,因为点F 是OG 的中点, 所以()0,4F ,则42p=,解得8p =, 故抛物线的方程为216x y =.(2)因为B 关于y 轴的对称点为D , 所以设()11,B x y ,()22,A x y ,()11,D x y -,设直线AB 的方程为8y kx -=,即80kx y -+=,联立28016kx y x y-+=⎧⎨=⎩,消去x 得()22161640y k y -++=,则1264y y =, 设直线AD 的方程为y mx n =+,联立216y mx n x y=+⎧⎨=⎩,消去x 得()2221620y m n y n -++=,则212y y n =, 故264n =,易知0n <,则8n =-,直线AD 的方程为8y mx =-,必过定点()0,8-, 而圆2C :()()22284x y +++=正好与y 轴交于定点()0,8-, 且过点()0,8-的所有直线中,只有与y 轴重合的直线才能与圆2C :()()22284x y +++=相切,直线AD 显然不可能是y 轴,因此,直线AD 与圆2C 相交.。
高考圆锥曲线试题精选一、选择题:(每小题5分,计50分)1、(2008海南、宁夏文)双曲线22110x y -=的焦距为( )2.(2004全国卷Ⅰ文、理)椭圆1422=+y x 的两个焦点为F 1、F 2,过F 1作垂直于x 轴的 直线与椭圆相交,一个交点为P ,则||2PF = ( )A .23 B .3 C .27D .4 3.(2006辽宁文)方程22520x x -+=的两个根可分别作为( )A.一椭圆和一双曲线的离心率B.两抛物线的离心率 C.一椭圆和一抛物线的离心率D.两椭圆的离心率4.(2006四川文、理)直线y=x-3与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,过A 、B 两点向 抛物线的准线作垂线,垂足分别为P 、Q ,则梯形APQB 的面积为( ) (A )48. (B )56 (C )64 (D )72.5.(2007福建理)以双曲线116922=-y x 的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )A .B.C .D.6.(2004全国卷Ⅳ理)已知椭圆的中心在原点,离心率21=e ,且它的一个焦点与抛物线 x y 42-=的焦点重合,则此椭圆方程为( )A .13422=+y xB .16822=+y xC .1222=+y x D .1422=+y x 7.(2005湖北文、理)双曲线)0(122≠=-mn ny m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为( )A .163B .83C .316D .388. (2008重庆文)若双曲线2221613x y p-=的左焦点在抛物线y 2=2px 的准线上,则p 的值为 ( )(A)2(B)3(C)4(D)429.(2002北京文)已知椭圆1532222=+n y m x 和双曲线1322222=-n y m x 有公共的焦点,那么 双曲线的渐近线方程是( ) A .y x 215±= B .x y 215±= C .y x 43±= D .x y 43±= 二、填空题:(每小题5分,计20分)11. (2005上海文)若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是()0,152,则椭圆的标准方程是_________________________12.(2008江西文)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线方程为y x =, 若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为 .13.(2007上海文)以双曲线15422=-y x 的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的 抛物线方程是 .三、解答题:(15—18题各13分,19、20题各14分)15.(2006北京文)椭圆C:22221(0)x y a b a b +=>>的两个焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆C 上,且11212414,||,||.33PF F F PF PF ⊥== (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线l 过圆x 2+y 2+4x-2y=0的圆心M , 交椭圆C 于,A B 两点, 且A 、B 关于点M 对称,求直线l 的方程..16.(2005重庆文)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点). 求k 的取值范围.17.(2007安徽文)设F 是抛物线G :x 2=4y 的焦点.(Ⅰ)过点P (0,-4)作抛物线G 的切线,求切线方程:(Ⅱ)设A 、B 为抛物线G 上异于原点的两点,且满足0·=FB FA ,延长AF 、BF 分别交抛物线G 于点C ,D ,求四边形ABCD 面积的最小值.18.(2008辽宁文) 在平面直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0-,,(0的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C . (Ⅰ)写出C 的方程;(Ⅱ)设直线1y kx =+与C 交于A ,B 两点.k 为何值时OA ⊥OB ?此时AB 的值是多少?19. (2002广东、河南、江苏)A 、B 是双曲线x 2-y22=1上的两点,点N(1,2)是线段AB 的中点(1)求直线AB 的方程;(2)如果线段AB 的垂直平分线与双曲线相交于C 、D 两点,那么A 、B 、C 、D 四点是否共圆?为什么?20.(2007福建理)如图,已知点F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且=。
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
高考真题一、单选题1.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点. 设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A . 221412x y -=B . 221124x y -=C . 22139x y -=D . 22193x y -= 2.已知双曲线的离心率为2,过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点.设到双曲线的同一条渐近线的距离分别为和,且 则双曲线的方程为A .B .C .D .3.设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为的直线与C 交于M ,N 两点,则=A . 5B . 6C . 7D . 84.设,是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为A .B .C .D .5.已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为A .B .C .D .6.已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为A .B .C .D .7.已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为A .B .C .D .8.(陕西省西安市长安区第一中学上学期期末考)已知双曲线的左焦点为,点在双曲线的渐近线上,是边长为2的等边三角形(为原点),则双曲线的方程为( )A .B .C .D .9.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点为()2,0F ,且双曲线的渐近线与圆()2223x y -+=相切,则双曲线的方程为( )A . 221913x y -=B . 221139x y -= C . 2213x y -= D . 2213y x -= 10.(2017新课标全国卷Ⅲ文科)已知椭圆C :的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线相切,则C 的离心率为A .B .C .D .11.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,离心率为若经过F 和()0,4P 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 . 22144x y -=B . 22188x y -=C . 22148x y -=D . 22184x y -=12.(2017新课标全国卷Ⅰ文科)设A ,B 是椭圆C :长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是A .B .C .D . 13.已知F 是双曲线C : 2213y x -=的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则APF 的面积为A . 13B . 12C . 23D . 3214.已知双曲线222=14x y b -(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为A . 223=144x y -B . 224=143x y -C . 22=144x y -D . 22=1412x y - 15.(2017新课标全国II 文科)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交于点(在的轴上方),为的准线,点在上且,则到直线的距离为A .B .C .D . 16.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的焦距为52,且双曲线的一条渐近线与直线02=+y x 垂直,则双曲线的方程为(A )1422=-y x(B )1422=-y x (C )15320322=-y x (D )12035322=-y x本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
圆锥曲线一、单选题1.设椭圆的两个焦点分别为 F 1,F 2 ,过 F 2 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点 P ,若△ F 1PF 2 为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )A .√22B .√2−12C .2−√2D .√2−12.(2016高二上·黄陵开学考)曲线 x 225+y 29 =1与曲线 x 225−k +y 29−k=1(k <9)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等3.已知双曲线 C:x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0) 的一条渐近线与直线 3x +√6y +3=0 垂直,以 C的右焦点 F 为圆心的圆 (x −c)2+y 2=2 与它的渐近线相切,则双曲线的焦距为( ) A .1B .2C .√5D .2√54.(2017·浙江模拟)双曲线x 2﹣4y 2=4的渐近线方程是( )A .y=±4xB .y=± 14xC .y=±2xD .y=± 12x5.(2020高一下·高安期中)设点F 为抛物线 y 2=16x 的焦点,A ,B ,C 三点在抛物线上,且四边形 ABCF 为平行四边形,若对角线 |BF|=5 (点B 在第一象限),则对角线 AC 所在的直线方程为( )A .8x −2y −11=0B .4x −y −8=0C .4x −2y −3=0D .2x −y −3=06.(2022·全国甲卷)椭圆 C :x 2a 2+y 2b2=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 .√32B .√22C .12D .137.(2022·全国甲卷)已知椭圆 C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 的离心率为 13 , A 1,A 2 分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若 BA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BA 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−1 ,则C 的方程为( )A .x 218+y 216=1B .x 29+y 28=1C .x 23+y 22=1D .x 22+y 2=18.(2022·全国乙卷)设F 为抛物线 C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点 B(3,0) ,若 |AF|=|BF| ,则 |AB|= ( ) A .2B .2√2C .3D .3√29.(2022·全国乙卷)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交于M,N两点,且cos∠F1NF2=35,则C的离心率为()A.√52B.32C.√132D.√17210.(2021·新高考Ⅱ卷)抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为√2,则p=()A.1B.2C.2√2D.411.(2021·北京)双曲线C:x2a2−y2b2=1过点(√2,√3),且离心率为2,则该双曲线的标准方程为()A.x2−y23=1B.x23−y2=1C.x2−√3y23=1D.√3x23−y2=112.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:x 25+y2=1的上顶点,点P在C上,则|PB|的最大值为()A.52B.√6C.√5D.213.(2021·全国甲卷)点(3,0)到双曲线x 216−y29=1的一条渐近线的距离为()A.95B.85C.65D.45 14.(2021·全国甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且△F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为()A.√72B.√132C.√7D.√1315.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是()A.[√22,1)B.[12,1)C.(0,√22]D.(0,12]16.(2021·新高考Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:x 29+y24=1的两个焦点,点M在C 上,则|MF1|·|MF2|的最大值为()A.13B.12C.9D.617.(2020·新课标Ⅱ·理)设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为√5.P是C上一点,且F1P△F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=()A.1B.2C.4D.818.(2020·新课标Ⅱ·理)设O 为坐标原点,直线x=2与抛物线C :y 2=2px(p>0)交于D ,E 两点,若OD△OE ,则C 的焦点坐标为( ) A .( 14,0)B .( 12,0)C .(1,0)D .(2,0)二、多选题19.(2020高二上·福州期中)下列说法中错误的是( )A .“ m =8 ”是“椭圆 x 2m +y 24=1 的离心率为 √22 ”的充要条件B .设 x,y ∈R ,命题“若 x 2+y 2≠0 ,则 xy ≠0 ”是真命题;C .“ −4<k <2 ”是“方程 x 24+k +y 22−k=1 表示的曲线为椭圆”的必要不充分条件D .命题“若 x =3 ,则 x 2−4x +3=0 ”的否命题是真命题20.(2020高三上·珠海月考)已知双曲线 x 24−y 2b2=1 的右焦点与抛物线 y 2=12x 的焦点F 重合,则( )A .双曲线的实轴长为2B .双曲线的离心率为3C .双曲线的渐近线方程为 y =±√52xD .F 到渐近线的距离为 √521.(2022高三上·泰安期末)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点P(√62,√32),F 为C 的右焦点,则下列结论正确的是( ) A .C 的离心率为√62B .C 的渐近线方程为x −√2y =0C .若F 到C 的渐近线的距离为√2,则C 的方程为x 24−y 22=1D .设O 为坐标原点,若|PO|=|PF|,则S ΔPOF =3√2222.(2020高二上·莆田期中)已知抛物线 x 2=4y 的焦点为 F , A(x 1,y 1) , B(x 2,y 2) 是抛物线上两点,则下列结论正确的是( ) A .点 F 的坐标为 (1,0)B .若 A , F , B 三点共线,则 OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−3 C .若直线 OA 与 OB 的斜率之积为 −14 ,则直线 AB 过点 FD .若 |AB|=6 ,则 AB 的中点到 x 轴距离的最小值为223.(2020高二下·凌源期末)已知双曲线 E:x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别为直线l 1:y =2x , l 2:y =−2x ,则下列表述正确的有( )A.a>bB.a=2bC.双曲线E的离心率为√5D.在平面直角坐标系xOy中,双曲线E的焦点在x轴上答案解析部分1.【答案】D【知识点】椭圆的简单性质【解析】【解答】设点 P 在 x 轴上方,则坐标为 (c,b 2a) ,因为△ F 1PF 2 为等腰直角三角形,所以|PF 2|=|F 1F 2| ,即 b 2a =2c ,等式两边同除以 a ,化简得 1−e 2=2e ,解得 e =√2−1 ,故答案为:D .【分析】与焦点横坐标相同的椭圆上的点可直接用参数a ,b 表示该点的纵坐标,联系等腰Rt 三角形可得参数之间的关系,从而得到答案。
历年高考圆锥曲线2000年:(10)过原点的直线与圆相切,若切点在第三象限,则该直03422=+++x y x 线的方程是( )(A ) (B ) (C )(D )x y 3=x y 3-=x 33x 33-(11)过抛物线的焦点F 作一条直线交抛物线于P 、Q 两点,若线()02>=a ax y段PF 与FQ 的长分别是、,则等于( )p q qp 11+(A )(B )(C ) (D )a 2a21a 4a4(14)椭圆的焦点为、,点P 为其上的动点,当为钝角14922=+y x 1F 2F 21PF F ∠ 时,点P 横坐标的取值范围是________。
(22)(本小题满分14分)如图,已知梯形ABCD 中,点E 分有向线段所成的比为,CD AB 2=AC λ双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点。
当时,求双曲线离心率4332≤≤λ的取值范围。
e 2004年3.过点(-1,3)且垂直于直线的直线方程为( )032=+-y x A .B .C .D .12=-+y x 052=-+y x 052=-+y x 072=+-y x 8.已知圆C 的半径为2,圆心在轴的正半轴上,直线与圆C 相切,则圆x 0443=++y x C 的方程为( )A .B .03222=--+x y x 0422=++x y x C .D .3222=-++x y x 0422=-+x y x 8.(理工类)已知椭圆的中心在原点,离心率,且它的一个焦点与抛物线21=e 的焦点重合,x y 42-= 则此椭圆方程为( )A .B .13422=+y x 16822=+y x C .D .1222=+y x 1422=+y x 22.(本小题满分14分)双曲线的焦距为2c ,直线过点(a ,0)和(0,b ),且点)0,1(12222>>=-b a by a x l (1,0)到直线的距离与点(-1,0)到直线的距离之和求双曲线的离心率e l l .54c s ≥的取值范围.2005年:9.已知双曲线的焦点为,点在双曲线上且则点1222=-y x 12,F F M 120,MF MF ⋅= 到M 轴的距离为(x )A .B .CD435310.设椭圆的两个焦点分别为过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△为12,,F F 2F 12F PF等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A B C .D 2121、(理工类)(本小题满分12分)设,两点在抛物线上,是的垂直平分线。
圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)(精选30题)1(2024·山东·二模)已知椭圆的焦点分别是F 13,0 ,F 2-3,0 ,点M 在椭圆上,且MF 1 +MF 2 =4.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线y =kx +2与椭圆交于A ,B 两点,且OA ⊥OB ,求实数k 的值.【答案】(1)x 24+y 2=1;(2)62或-62.【分析】(1)根据所给条件求出a ,b ,即可得出椭圆标准方程;(2)联立直线与椭圆方程,根据根与系数的关系及OA ⊥OB ,列出方程求k 即可.【详解】(1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由题意可知c =32a =4a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =1,c =3,所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,如图,联立方程y =kx +2x 24+y 2=1,消去y ,得1+4k 2 x 2+82kx +4=0,则x 1+x 2=-82k 1+4k 2,x 1x 2=41+4k2,从而y 1y 2=kx 1+2 kx 2+2 =k 2x 1x 2+2k x 1+x 2 +2=2-4k 21+4k 2,因为OA ⊥OB ,OA ⋅OB=0,即x 1x 2+y 1y 2=0,所以41+4k 2+2-4k 21+4k 2=6-4k 21+4k 2=0,解得k =62或-62,经验证知Δ>0,所以k 的值为62或-62.2(2024·江苏南通·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆C :x 2a 2+y2b2=1a >b >0 的离心率为32,F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,过F 2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,且△AF 1F 2的周长是4+23.(1)求椭圆C 的方程;(2)当AB =32DE 时,求△ODE 的面积.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)223【分析】(1)由椭圆离心率和焦点三角形的周长,列方程组求出a ,b ,得椭圆C 的方程;(2)设直线l 1,l 2的方程,与椭圆联立,利用韦达定理和AB =32DE 求出DE 和l 2的方程,再求出O 到直线l 2的距离,可求△ODE 的面积.【详解】(1)由题意知,2a +2c =4+23c a =32b 2=a 2-c 2 ,解得a =2,b =1,c=3,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1;(2)若直线l 1的斜率不存在,则直线l 2的斜率为0,不满足AB =32DE ,直线l 1的的斜率为0,则A ,F 1,F 2三点共线,不合题意,所以直线l 1的斜率存在且不为0,设直线l 1的方程为x =my +3,由x =my +3x24+y 2=1,消去x 得m 24+1 y 2+3m 2y -14=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-3m2m 24+1,y 1y 2=-14m 24+1,∴AB =1+m 2y 1+y 2 2-4y 1y 2=1+m 2⋅4m 2+1m 2+4=4m 2+1 m 2+4.同理可得DE =41m2+11m 2+4=4m 2+1 1+4m 2.,由AB =32DE ,得4m 2+1 m 2+4=32⋅4m 2+1 1+4m 2,解得m 2=2,则DE =43,∴直线l 2的方程为y =±2x -3 ,∴坐标原点O 到直线l 2的距离为d =63=2,S △ODE =12×43×2=223.即△ODE 的面积的面积为223.【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.3(2024·河北邯郸·二模)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过M 2,0 ,N 1,-32 两点.(1)求C 的方程.(2)A ,B 是C 上两个动点,D 为C 的上顶点,是否存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x24+y2=1(2)存在,3个【分析】(1)设椭圆C的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),根据条件得到4m=1m+34n=1,即可求出结果;(2)设直线DA为y=kx+1,直线DB为y=-1kx+1,当k=1时,由椭圆的对称性知满足题意;当k2≠1时,联立直线与椭圆方程,求出A,B的坐标,进而求出AB中垂线方程,根据条件中垂线直经过点D(0,1),从而将问题转化成方程k4-7k2+1=0解的个数,即可解决问题.【详解】(1)由题设椭圆C的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),因为椭圆过M2,0,N1,-3 2两点,所以4m=1m+34n=1,得到m=14,n=1,所以椭圆C的方程为x24+y2=1.(2)由(1)知D(0,1),易知直线DA,DB的斜率均存在且不为0,不妨设k DA=k(k>0),k DB=-1k,直线DA为y=kx+1,直线DB为y=-1kx+1,由椭圆的对称性知,当k=1时,显然有DA=DB,满足题意,当k2≠1时,由y=kx+1x24+y2=1,消y得到14+k2x2+2kx=0,所以x A=-8k1+4k2,y A=-8k21+4k2+1=1-4k21+4k2,即A-8k1+4k2,1-4k21+4k2,同理可得B8kk2+4,k2-4k2+4,所以k AB=k2-4k2+4-1-4k21+4k28kk2+4+8k1+4k2=(k2-4)1+4k2-(k2+4)(1-4k2)8k(1+4k2+k2+4)=k2-15k,设AB中点坐标为(x0,y0),则x0=-8k1+4k2+8kk2+42=12k(k2-1)(k2+4)(1+4k2),y0=1-4k21+4k2+k2-4k2+42=-15k2(k2+4)(1+4k2),所以AB中垂线方程为y+15k2(k2+4)(1+4k2)=-5kk2-1x-12k(k2-1)(k2+4)(1+4k2),要使△ADB为AB为底边的等腰直角三角形,则直AB中垂线方程过点(0,1),所以1+15k2(k2+4)(1+4k2)=-5kk2-10-12k(k2-1)(k2+4)(1+4k2),整理得到k4-7k2+1=0,令t=k2,则t2-7t+1=0,Δ=49-4>0,所以t有两根t1,t2,且t1+t2=7>0,t1t2=1>0,即t2-7t+1=0有两个正根,故有2个不同的k2值,满足k4-7k2+1=0,所以由椭圆的对称性知,当k2≠1时,还存在2个符合题意的三角形,综上所述,存在以D为顶点,AB为底边的等腰直角三角形,满足条件的三角形的个数有3个.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,通过设出直线DA 为y =kx +1,直线DB 为y =-1kx +1,联立椭圆方程求出A ,B 坐标,进而求出直线AB 的中垂线方程,将问题转化成直线AB 的中垂线经过点D (0,1),再转化成关于k 的方程的解的问题.4(2024·广东广州·模拟预测)已知椭圆C :x 28+y 2b2=1(0<b <22),右顶点为E ,上、下顶点分别为B 1,B 2,G 是EB 1的中点,且EB 1 ⋅GB 2=1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点D -4,0 的直线l 交椭圆C 于点M ,N ,点A -2,-1 ,直线MA ,NA 分别交直线x =-4于点P ,Q ,求证:线段PQ 的中点为定点.【答案】(1)x 28+y 22=1(2)证明见解析【分析】(1)通过椭圆的性质和中点的坐标,然后根据向量的数量积得到等量关系即可求出椭圆的标准方程;(2)设出直线l 的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数的关系,求得点P ,Q 的坐标,进而证得线段PQ 的中点为定点.【详解】(1)由题可得a 2=8,∵E a ,0 ,B 10,b ,B 20,-b ,∴EB 1的中点为G a 2,b2,∵EB 1 ⋅GB 2 =(-a ,b )⋅-a 2,-3b 2 =a 22-3b 22=1,∴b 2=2,故椭圆C 的方程为x 28+y 22=1;(2)依题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k x +4 ,由y =k x +4x 28+y 22=1消去y 并化简得1+4k 2 x 2+32k 2x +64k 2-8=0,由Δ=1024k 4-41+4k 2 64k 2-8 >0,得k 2<14,-12<k <12.设M x M ,y M ,N x N ,y N ,则x M +x N =-32k 21+4k 2,x M x N =64k 2-81+4k 2,依题意可知直线MA ,NA 的斜率存在,直线MA 的方程为y +1=y M +1x M +2x +2 ,令x =-4,得y P =-2y M -x M -4x M +2=-2k x M +4 -x M -4x M +2=-2k -1 x M -8k -4x M +2=-2k -1 x M +2 -4k -2x M +2=-2k -1-4k +2x M +2,同理可求得y Q =-2k -1-4k +2x N +2,∴y P +y Q =-4k -2-4k +2x M +2-4k +2x N +2=-4k -2-4k +2 1x M +2+1x N +2=-4k -2-4k +2 ⋅x M +x N +4x M x N +2x M +x N +4=-4k -2-4k +2 ⋅-32k 21+4k 2+464k 2-81+4k 2+2-32k 21+4k2+4=-4k -2+(4k +2)=0,∴线段PQ 的中点为定点-4,0 .【点睛】方法点睛:对于直线和圆锥曲线相交的问题,我们一般将直线和圆锥曲线联立,利用韦达定理带入计算求解.5(2024·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy 中,面积为9的正方形ABCD 的顶点A ,B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且OP =23OA +33OB,记动点P 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程;(2)过点E 4,1 的动直线l 与曲线Γ交于不同的两点M ,N 时,在线段MN 上取点Q ,满足|EM |⋅|QN|=|QM |⋅|EN|.试探究点Q 是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)点Q 在定直线上,定直线方程为3x +y -3=0【分析】(1)设点P ,A ,B 的坐标,利用平面向量的坐标表示消参得x 0=32x y 0=3y,结合正方形面积得Γ的方程;(2)设l :y =kx +1-4k ,Q ,M ,N 的坐标,与椭圆联立并根据韦达定理得M ,N 横坐标关系,再根据线段乘积关系化为比值关系得x 0-x 1x 2-x 0=4-x 14-x 2,化简得x 0=2+4k3+k,代入直线方程即可y 0,从而求出定直线方程.【详解】(1)设P x ,y ,A x 0,0 ,B 0,y 0 ,由OP =23OA +33OB =23(x 0,0)+33(0,y 0)=23x 0,33y 0 ,得x =23x 0y =33y 0,所以x 0=32x y 0=3y,因为正方形ABCD 的面积为AB 2=9,即x 20+y 20=9,所以32x 2+(3y )2=9,整理可得x 24+y 23=1,因此C 的轨迹方程为x 24+y 23=1.(2)依题意,直线l 存在斜率,设l :y -1=k (x -4),即y =kx +1-4k ,设点Q x 0,y 0 ,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 x 1<x 0<x 2 ,由y =kx +1-4k3x 2+4y 2=12,消y 得3x 2+4(kx +1-4k )2=12,即(3+4k 2)x 2+8k (1-4k )x +4(1-4k )2-12=0,由Δ=64k 21-4k 2-163+4k 2 1-4k 2-3=161-4k 24k 2-3+4k 2 +483+4k 2 =483+4k 2 -1-4k 2 =48-12k 2+8k +2 =96-6k 2+4k +1 >0,可以得到2-106<k <2+106,所以k ≠-3,可得x 1+x 2=-8k (1-4k )3+4k 2,x 1x 2=4(1-4k )2-123+4k 2,由|EM |⋅|QN |=|QM |⋅|EN |,得|QM ||QN |=|EM||EN |,所以x 0-x 1x 2-x 0=4-x 14-x 2,可得x 0=4(x 1+x 2)-2x 1x 28-(x 1+x 2)=4-8k (1-4k )3+4k 2 -24(1-4k )2-123+4k 28--8k (1-4k )3+4k 2=-32k 1-4k -81-4k 2+2424+32k 2+8k -24k 2=-32k +128k 2-128k 2+64k -8+2424+8k =16+32k 24+8k =2+4k 3+k,所以y 0=kx 0+1-4k =2k +4k 23+k +1-4k 3+k 3+k =3-9k3+k,因为3x 0+y 0=6+12k 3+k +3-9k3+k=3,所以点Q 在定直线上,定直线方程为3x +y -3=0.6(2024·福建厦门·三模)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于M ,N 两点,且当l 的斜率为1时,MN =8.(1)求C 的方程;(2)设l 与C 的准线交于点P ,直线PO 与C 交于点Q (异于原点),线段MN 的中点为R ,若QR ≤3,求△MNQ 面积的取值范围.【答案】(1)y 2=4x ;(2)2,63 .【分析】(1)先设l 的方程为x =my +p2,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理及抛物线定义即可求解;(2)先设出R 2m 2+1,2m ,进而可求P ,Q 的坐标,可得直线QR ⎳x 轴,求出QR 的范围,再由三角形面积公式即可求解.【详解】(1)不妨先设l 的方程为x =my +p2,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,代入y 2=2px ,可得y 2-2mpy -p 2=0,所以y 1+y 2=2mp ,y 1y 2=-p 2,则MN =x 1+x 2+p =m y 1+y 2 +2p =2m 2p +2p ,由题意可知当斜率为1时,m =1,又MN =8,即2p +2p =8,解得p =2,所以C 的方程为y 2=4x ;(2)由(1)知p =2,直线l 的方程为x =my +1,抛物线方程y 2=4x ,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4所以R 的纵坐标y R =y 1+y 22=2m ,将R 的纵坐标2m 代入x =my +1,得x =2m 2+1,所以R 的坐标2m 2+1,2m ,易知抛物线的准线为x =-1,又因为l 与C 的准线交于点P ,所以P 的坐标-1,-2m ,则直线OP 的方程为x =m2y ,把x =m2y 代入y 2=4x ,得y 2=2my ,即y =2m 或y =0,因为点Q 异于原点,从而Q 的纵坐标为2m ,把y =2m 代入x =m 2y ,得x =m2y =m 2,所以Q m 2,2m ,因为R 的坐标2m 2+1,2m ,所以R ,Q 的纵坐标相同,所以直线QR ⎳x 轴,且QR =2m 2+1-m 2 =m 2+1 ,所以△MNQ 面积S △MNQ =S △MRQ +S △NRQ =12QR y 1-y 2 ,因为y 1-y 2 2=y 1+y 2 2-4y 1y 2=16m 2+16,所以y 1-y 2 =16m 2+16=4m 2+1,所以S △MNQ =12m 2+1 ×4m 2+1=2m 2+1 32=2QR 32,因为点Q 异于原点,所以m ≠0,所以m 2+1 >0,因为QR ≤3,所以1<QR ≤3,所以2<2QR 32≤63,即△MNQ 面积的取值范围为2,63 .7(2024·浙江丽水·二模)已知抛物线E :y 2=4x ,点A ,B ,C 在抛物线E 上,且A 在x 轴上方,B 和C 在x 轴下方(B 在C 左侧),A ,C 关于x 轴对称,直线AB 交x 轴于点M ,延长线段CB 交x 轴于点Q ,连接QA .(1)证明:OM OQ为定值(O 为坐标原点);(2)若点Q 的横坐标为-1,且MB ⋅MC =89,求△AQB 的内切圆的方程.【答案】(1)1(2)x -19 2+y 2=49【分析】(1)根据已知条件作出图形,设出直线AB 的方程,与抛物线联立,利用韦达定理及直线的点斜式方程即可求解;(2)根据(1)的结论及向量的数量积的坐标表示,进而得出直线AB 的方程,利用直线的斜率公式及直线的点斜式方程,结合角平分线的性质及圆的标准方程即可求解.【详解】(1)设直线AB 的方程为x =my +t m >0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则C x 1,-y 1 ,M t ,0 ,由x =my +ty 2=4x,消去x ,得y 2-4my -4t =0,Δ=16m 2+t >0⇒m 2+t >0,所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4t ,直线BC 的方程为y +y 1=y 2+y 1x 2-x 1x -x 1 ,化简得y =4xy 2-y 1-y 1y 2y 2-y 1,令y =0,得x Q =y 1y 24=-t ,所以Q -t ,0因此OM OQ =t-t =1.(2)因为点Q 的横坐标为-1,由(1)可知,Q -1,0 ,M 1,0 ,设QA 交抛物线于D ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 1,-y 1 ,D x 4,y 4 ,如图所示又由(1)知,y 1y 2=-4,同理可得y 1y 4=4,得y 4=-y 2,又x 1+x 2=my 1+1+my 2+1=m y 1+y 2 +2=4m 2+2,x 1x 2=y 214⋅y 224=y 1y 2 216=1,又MB =x 2-1,y 2 ,MC=x 1-1,-y 1 ,则MB ⋅MC=x 2-1 x 1-1 -y 1y 2=x 1x 2-x 1+x 2 +1+4=4-4m 2,故4-4m 2=89,结合m >0,得m =73.所以直线AB 的方程为3x -7y -3=0,又y 1-y 2=y 1+y 2 2-4y 1y 2=16m 2+16=163,则k AD =y 1-y 4x 1-x 4=y 1-y 4x 1-x 4=y 1-y 4y 214-y 224=4y 1+y 4=4y 1-y 2=34,所以直线AD 的方程为3x -4y +3=0,设圆心T (s ,0)(-1<s <1),因为QM 为∠AQB 的平分线,故点T 到直线AB 和直线AD 的距离相等,所以3s +3 5=3s -3 4,因为-1<s <1,解得s =19,故圆T 的半径r =3s +35=23,因此圆T 的方程为x -19 2+y 2=49.8(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点A (1,0),B (0,1),C (1,1)和动点P (x ,y )满足y 2是PA ⋅PB ,PA⋅PC的等差中项.(1)求P 点的轨迹方程;(2)设P 点的轨迹为曲线C 1按向量a =-34,116平移后得到曲线C 2,曲线C 2上不同的两点M ,N 的连线交y 轴于点Q (0,b ),如果∠MON (O 为坐标原点)为锐角,求实数b 的取值范围;(3)在(2)的条件下,如果b =2时,曲线C 2在点M 和N 处的切线的交点为R ,求证:R 在一条定直线上.【答案】(1)y =x 2-32x +12;(2)b <0或b >1;(3)证明见解析.【分析】(1)根据题意,由平面向量的坐标运算,结合等差中项的定义代入计算,即可得到结果;(2)根据题意,由平移公式可得曲线C 2的方程,然后与直线MN 的方程联立,由平面向量的夹角公式,代入计算,即可得到结果;(3)根据题意,求导可得在点M ,N 处的切线方程,联立两条切线方程,代入计算,即可得到结果.【详解】(1)由题意可得PA =(1-x ,-y ),PB =(-x ,1-y ),PC=(1-x ,1-y ),则PA ⋅PB=(1-x )⋅(-x )+(-y )⋅(1-y )=x 2+y 2-x -y ,PA ⋅PC=(1-x )⋅(1-x )+(-y )⋅(1-y )=x 2+y 2-2x -y +1,又∵y 2是PA ⋅PB ,PA ⋅PC 的等差中项,∴x 2+y 2-x -y +x 2+y 2-2x -y +1 =2y 2,整理得点P (x ,y )的轨迹方程为y =x 2-32x +12.(2)由(1)知C 1:y =x 2-32x +12,又∵a =-34,116 ,∴平移公式为x =x -34y =y +116 即x =x +34y =y -116,代入曲线C 1的方程得到曲线C 2的方程为:y -116=x +342-32x +34 +12,即y =x 2.曲线C 2的方程为y =x 2.如图由题意可设M ,N 所在的直线方程为y =kx +b ,由y =x 2y =kx +b消去y 得x 2-kx -b =0,令M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 x 1≠x 2 ,则x 1+x 2=kx 1x 2=-b ,∴OM =x 1,y 1 =x 1,x 21 ,ON =x 2,y 2 =x 2,x 22 ,又∵∠MON 为锐角,∴cos ∠MON =OM ⋅ON |OM |⋅|ON |>0,即x 1x 2+x 21x 22|OM |⋅|ON |>0,∴x 1x 2+x 21x 22>0,又x 1x 2=-b ,∴-b +(-b )2>0,得b <0或b >1.(3)当b =2时,由(2)可得x 1+x 2=kx 1x 2=-b =-2,对y =x 2求导可得y =2x ,∴抛物线C 2在点,∴M =x 1,x 21 ,N x 2,x 22 处的切线的斜率分别为k M =2x 1,k N =2x 2,∴在点M ,N 处的切线方程分别为l M :y -x 21=2x 1x -x 1 ,l N :y -x 22=2x 2x -x 2 ,由y -x 21=2x 1x -x 1y -x 22=2x 2x -x 2x 1≠x 2,解得交点R 的坐标(x ,y ).满足x =x 1+x 22y =x 1⋅x2即x =k2y =-2,∴R 点在定直线y =-2上.【点睛】关键点点睛:本题主要考查了曲线的轨迹方程问题以及切线问题,难度较大,解答本题的关键在于联立方程结合韦达定理计算以及转化为坐标运算.9(2024·江苏南通·二模)已知双曲线E 的渐近线为y =±33x ,左顶点为A -3,0 .(1)求双曲线E 的方程;(2)直线l :x =t 交x 轴于点D ,过D 点的直线交双曲线E 于B ,C ,直线AB ,AC 分别交l 于G ,H ,若O ,A ,G ,H 均在圆P 上,①求D 的横坐标;②求圆P 面积的取值范围.【答案】(1)x 23-y 2=1(2)①34,0 ;②S >27π16且S ≠7π4【分析】(1)根据渐近线方程及顶点求出a ,b 得双曲线方程;(2)①设D t ,0 ,由四点共圆可得k AG ⋅k OH =1,根据斜率公式转化为B ,C 点坐标表示形式,由直线与双曲线联立得出根与系数的关系,据此化简即可求出t ;②求出G 点坐标得出OG ,利用正弦定理求出外接圆的半径,根据均值不等式求出半径的最值,即可得出圆面积的最值.【详解】(1)因为双曲线的渐近线关于坐标轴及原点对称,又顶点在x 轴上,可设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),从而渐近线方程为:y =±b a x ,由题条件知:b a =33.因为双曲线的左顶点为A -3,0 ,所以a =3,b =1,所以双曲线的方程为:x 23-y 2=1.(2)如图,①D t ,0 ,设直线BC 的方程为:my =x -t ,将x =my +t 代入方程:x 2-3y 2-3=0,得m 2-3 y 2+2mty +t 2-3=0,当m 2-3≠0且Δ=12t 2+m 2-3 >0时,设B x 1,y 1 ,C x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-2mt m 2-3,y 1y 2=t 2-3m 2-3.设直线AG 的倾斜角为α,不妨设0<α<π2,则∠AGH =π2-α,由于O ,A ,G ,H 四点共圆知:∠HOD =∠AGH ,所以直线OH 的倾斜角为π2-α,k AG ⋅k OH =tan α⋅tan π2-α =sin αcos α×sin π2-α cos π2-α=1.直线AC 的方程为:y =y 2x 2+3x +3 ,令x =t ,则y =y 2t +3 x 2+3,从而H t ,y 2t +3x 2+3,所以k OH =y 2t +3 t x 2+3 ,又k AG =k AB =y 1x 1+3,得:y 1x 1+3×y 2t +3 t x 2+3=1⇒t +3 y 1y 2=t x 1+3 x 2+3 ,又x 1=my 1+t ,x 2=my 2+t 代入上式得:t +3 y 1y 2=t my 1+t +3 my 2+t +3 ,⇒t +3 y 1y 2=t m 2y 1y 2+m t +3 y 1+y 2 +t +3 2 ,⇒t +3 ⋅t 2-3m 2-3=t m 2⋅t 2-3m 2-3+m t +3 ⋅-2mt m 2-3+t +3 2,化简得:4t 2+33t -3=0,解得:t =-3(舍)或t =34.故点D 的坐标为34,0.②直线AG 的方程为y =tan α⋅x +3 ,由①知:t =34,所以G 34,534tan α .直线OH 方程;y =1tan αx ,所以H 34,34tan α,若G ,H 在x 轴上方时,G 在H 的上方,即tan α>0时,534tan α>34tan α;若G ,H 在x 轴下方时,即tan α<0时,534tan α<34tan α,所以tan α>55或tan α<-55.又直线AG 与渐近线不平行,所以tan α≠±33.所以0<α<π,tan α>55或tan α<55且tan α≠±33.因为OG =34 2+53tan α4 2=1431+25tan 2α ,设圆P 的半径为R ,面积为S ,则2R =OG sin α=1431+25tan 2α sin α,所以R 2=364×1+25⋅tan 2α sin 2α=164×1+25tan 2α sin 2α+cos 2α sin 2α=364×1+25tan 2α 1+tan 2α tan 2α=36425tan 2α+1tan 2α+26≥364225tan 2α⋅1tan 2α+26=2716,当且仅当25tan 2α=1tan 2α即tan α=±55时,上述不等式取等号,tan α>55或tan α<-55且tan α≠±33.所以R 2>2716且R 2≠74,从而S >27π16且S ≠7π4.【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于利用直线的倾斜角与圆的内接四边形的角的关系,得出k AG ⋅k OH =tan α⋅tan π2-α =sin αcos α×sin π2-α cos π2-α=1这一关键数量关系,再转化为直线与双曲线相交,利用根与系数的关系化简求参数的常规问题.10(2024·江苏南京·二模)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)与双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)有公共的焦点F ,且p =4b .过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧).(1)求E 的渐近线方程;(2)若实数λ满足λ1|OP |+1|OQ |=1|AF |-1|BF |,求λ的取值范围.【答案】(1)y =±33x (2)0,12【分析】(1)由两曲线有公共的焦点F ,且p =4b ,得c =2b ,a =3b ,可求渐近线方程;(2)通过设直线方程,联立方程组,借助韦达定理,表示出1|OP |+1|OQ |和1|AF |-1|BF |,由λ1OP +1OQ=1AF -1BF求λ的取值范围.【详解】(1)抛物线C :y 2=2px (p >0)与双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)有公共的焦点F ,设双曲线E 的焦距为2c ,则有p2=c ,又p =4b ,则c =2b .由a 2+b 2=c 2,得a =3b ,所以E 的渐近线的方程为y =±33x (2)设l :x =my +c ,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,1与E 的两条近线交于P ,Q 两点均位于y 轴右侧,有m 2<3,由x =my +c y =±33x,解得y 1=c 3-m ,y 2=c -3-m,1OP +1OQ =12y 1 +12y 2=3-m +-3-m 2c =3-m --3-m 2c =3c .设A x 3,y 3 ,B x 4,y 4 ,由x =my +cy 2=2px,消去x 得y 2-2pmx -p 2=0,则有y 3+y 4=2pm ,y 3y 4=-p 2,1AF-1BF=11+m 2y 3 -11+m 2y 4=11+m 2⋅y 3 -y 4 y 3 y 4=11+m 2⋅y 3+y 4 y 3y 4 =11+m 2⋅2pm p 2=2p ⋅m 2m 2+1,由λ1OP +1OQ=1AF -1BF,p 2=c ,有λ⋅3c =2p⋅m 2m 2+1,即3λ=m 2m 2+1,由m 2<3,有3λ∈0,32 ,所以λ∈0,12 .【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.11(2024·重庆·三模)已知F2,0,曲线C上任意一点到点F的距离是到直线x=12的距离的两倍.(1)求曲线C的方程;(2)已知曲线C的左顶点为A,直线l过点F且与曲线C在第一、四象限分别交于M,N两点,直线AM、AN分别与直线x=12交于P,H两点,Q为PH的中点.(i)证明:QF⊥MN;(ii)记△PMQ,△HNQ,△MNQ的面积分别为S1,S2,S3,则S1+S2S3是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)x2-y23=1(2)(i)证明见解析;(ii)是,12【分析】(1)设曲线C上任意一点坐标为x,y,利用坐标可得曲线C的方程;(2)(i)设直线MN:x=my+2,M x1,y1,N x2,y2,联立方程组可得y1+y2=-12m3m2-1,y1y2=93m2-1,求得直线AM:y=y1x1+1x+1,求得P,H,进而可得Q的坐标,求得FQ的坐标,直线MN的方向向量的坐标,利用向量法可证结论.(ii)法一:利用(i)可求得MN=61+m21-3m2;QF=31+m22,进而可得S3=12MN⋅QF=91+m2 3 221-3m2 ,进而求得S1+S2=14PH⋅x1+x2-1,代入运算可求得S1+S2=91+m23241-3m2,可求结论.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,MF=2x1-1 2,同理NF =2x2-12,计算可得S1+S2=1 8PH⋅MN,又S3=12MN⋅QF,S1+S2S3=14PHQF,进而计算可得结论成立.【详解】(1)设曲线C上任意一点坐标为x,y,则由题意可知:x-22+y2=4x-1 22⇒x2-4x+4+y2=4x2-4x+1⇒x2-y23=1,故曲线C的方程为x2-y23=1.(2)(i )设直线MN :x =my +2,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,其中-33<m <33且x 1>1,x 2>1x =my +23x 2-y 2-3=0⇒3m 2-1 y 2+12my +9=0 ,故y 1+y 2=-12m 3m 2-1,y 1y 2=93m 2-1;直线AM :y =y 1x 1+1x +1 ,当x =12时,y =3y 12x 1+1 ,故P 12,3y 12x 1+1,同理H 12,3y 22x 2+1,Q 为PH 中点,故y Q =12⋅32y 1x 1+1+y 2x 2+1=34⋅y 1x 2+1 +y 2x 1+1x 1+1 x 2+1;x 1+1 x 2+1 =my 1+3 my 2+3 =m2y 1y 2+3m y 1+y 2 +9=9m 2-36m 2+93m 2-13m 2-1=-93m 2-1;(*)y 1x 2+1 +y 2x 1+1 =y 1my 2+3 +y 2my 1+3 =2my 1y 2+3y 1+y 2 =18m -36m 3m 2-1=-18m3m 2-1;故y Q =34⋅18m 9=3m 2,即Q 12,3m 2,则FQ =-32,3m2 ,直线MN 的方向向量a =m ,1 ,a ⋅FQ =-3m 2+3m2=0,故QF ⊥MN .(ii )法一:y 1-y 2 =y 1+y 2 2-4y 1y 2=144m 2-363m 2-1 3m 2-12=61+m 21-3m 2;(**)故MN =1+m 2y 1-y 2 =61+m 2 1-3m 2;QF =2-122+0-3m 2 2=31+m 22,又QF ⊥MN ,故S 3=12MN ⋅QF =91+m 2 3221-3m 2.S 1+S 2=12PQ ⋅x 1-12 +12HQ ⋅x 2-12 =14PH ⋅x 1+x 2-1 ;x 1+x 2-1=m y 1+y 2 +3=-12m 2+9m 2-33m 2-1=31+m 2 1-3m 2;PH =3y 12x 1+1 -3y 22x 2+1 =32y 1x 2+1 -y 2x 1+1x 1+1 x 2+1,=32y 1my 2+3 -y 2my 1+3 x 1+1 x 2+1=92y 1-y 2x 1+1 x 2+1,由(*)知x 1+1 x 2+1 =91-3m 2,由(**)知y 1-y 2 =61+m 21-3m 2,故PH =92⋅61+m 21-3m 2⋅1-3m 29=31+m 2,故S 1+S 2=14⋅31+m 2⋅31+m 21-3m 2=91+m 2 3241-3m 2,则S 1+S 2S 3=12.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,MF =2x 1-12 ,同理NF =2x 2-12,故S 1+S 2=14PH x 1+x 2-1 =18PH ⋅MF +NF =18PH ⋅MN ,又S 3=12MN ⋅QF ,故S 1+S 2S 3=14PHQF ,又y P y H =94y 1y 2x 1+1 x 2+1,且由(*)知y P y H =9493m 2-1-93m 2-1=94,记直线PH 与x 轴相交于点K ,由y P y H =94可得PK ⋅HK =FK 2,即PK FK =FK HK,即△PKF ∽△PFH ,故PF ⊥HF ;又Q 为PH 的中点,故QF =12PH ,即S 1+S 2S 3=14PH QF =12.【点睛】方法点睛:直线与双曲线联立问题第一步:设直线方程:有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,都可设出直线方程.第二步:联立方程:把所设直线方程与抛物线方程联立,消去一个元,得到一个一元二次方程.第三步:求解判别式Δ:计算一元二次方程根的判别式Δ>0(有些题可不考虑).第四步:写出根之间的关系,由根与系数的关系可写出.第五步:根据题设条件求解问题中的结论.有些运算量大,转化是关徤,运算求解能力也是考查点之一.12(2024·河北·二模)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率e =22.(1)若椭圆E 过点2,2 ,求椭圆E 的标准方程.(2)若直线l 1,l 2均过点P p n ,0 0<p n <a ,n ∈N * 且互相垂直,直线l 1交椭圆E 于A ,B 两点,直线l 2交椭圆E 于C ,D 两点,M ,N 分别为弦AB 和CD 的中点,直线MN 与x 轴交于点Q t n ,0 ,设p n =13n .(ⅰ)求t n ;(ⅱ)记a n =PQ ,求数列1a n的前n 项和S n .【答案】(1)x 28+y 24=1(2)(ⅰ)t n =23n +1;(ⅱ)S n =92(3n -1).【分析】(1)根据椭圆的离心率得到a ,b 之间的关系,再结合椭圆过点2,2 ,求出b 2的值,从而得到椭圆的方程.(2)(ⅰ)利用根与系数的关系及中点坐标公式求得点M ,N 的坐标,再根据M ,N ,Q 三点共线得t n ,p n 之间的关系;(ⅱ)求得a n ,并利用等比数列的前n 项和公式求得S n .【详解】(1)因为e =c a =22,a 2=b 2+c 2,所以a 2=2b 2,所以椭圆E 的方程为x 22b 2+y 2b2=1,因为椭圆E 过点2,2 ,所以42b 2+2b 2=1,解得b 2=4,所以椭圆E 的方程为x28+y 24=1.(2)(ⅰ)当直线l 1,l 2中一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,直线MN 与x 轴重合,不符合题意.故直线l 1,l 2的斜率均存在且不为0.设直线l 1的方程为y =k (x -p n )(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ),N (x N ,y N ),联立方程x 22b 2+y 2b 2=1y =k (x -p n) ,消去y 并整理得(1+2k 2)x 2-4k 2p nx +2k 2p 2n-2b 2=0,因为直线与椭圆相交于两个不同的交点,所以Δ>0,根据韦达定理得,x 1+x 2=4p n k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2p 2n -2b21+2k 2,则x M =2p n k 21+2k 2yM=-p n k 1+2k 2,同理可得x N =2p n k 2+2y N=p n k k 2+2,因为M ,N ,Q 三点共线,所以y N (x N -x M )=(y N -y M )(x N -t n ),易知y N -y M ≠0,则t n =x M y N -x N y My N -y M =2p n k 21+2k 2⋅p n k k 2+2-2p n k 2+2⋅-p n k1+2k 2p n k k 2+2--p n k1+2k 2=2p n3,因为p n =13n ,所以t n =23n +1.(ⅱ)结合(ⅰ)可知a n =|PQ |=|p n -t n |=13n -23n +1=13n +1,所以1a n=3n +1,所以数列1a n 是首项为9,公比为3的等比数列,所以数列1a n 的前n 项和S n =9(1-3n )1-3=92(3n-1).【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的几何性质、直线与椭圆相交以及等比数列求和的问题.其中关键点是联立直线与椭圆的方程,根据韦达定理和M ,N ,Q 三点共线,求出点Q 的坐标,从而得到t n .13(2024·辽宁沈阳·二模)以坐标原点为圆心的两个同心圆半径分别为6和3,P 为大圆上一动点,大圆半径OP 与小圆相交于点B ,PP ⊥x 轴于P ,BB ⊥PP 于B ,B 点的轨迹为Ω.(1)求B 点轨迹Ω的方程;(2)点A 2,1 ,若点M 、N 在Ω上,且直线AM 、AN 的斜率乘积为12,线段MN 的中点G ,当直线MN 与y 轴的截距为负数时,求∠AOG 的余弦值.【答案】(1)x 26+y 23=1(2)-31010【分析】(1)设B (x ,y ),∠POP =θ,根据条件得到x =OP cos θ=6cos θy =OB sin θ=3sin θ,消元即可求出结果;(2)法一:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为y =kx +m ,联立直线MN 与椭圆方程得到1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-6=0,由韦达定理得x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=2m 2-61+2k 2,根据题设得到直线MN 的方程为y =-12x +m ,再利用点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 在椭圆上,得到k OG =1,从而有OG 与y 轴负平轴所形成的夹角为α=π4,再求出OA 与x 正半轴所形成的夹角,即可解决问题;法二:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线AM 的方程为y =k (x -2)+1,直接求出M ,N ,再根据条件求出k MN =-12,后面同法一;法三:建立新的坐标系,在新的坐标系中,得椭圆的方程为(x -2)26+(y -1)23=1,及直线MN 的方程为mx +ny =1,联立直线与椭圆,再结合条件得到n =2m ,从而有k MN =-12,后面同法一;法四:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为y =kx +m ,联立椭圆方程得1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-2=0,进而得到1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-2=1+2k 2 x -x 1 x -x 2 ,通过令x =2,得到41+2k 2 +8km +2m 2-2=1+2k 22-x 1 2-x 2 ,令x =1-m k ,得到(m -1)2k21+2k 2+4km 1-m k +2m 2-2=1+2k 2 1-m k -x 1 1-m k -x 2 ,从而有4k 2+2km +m -1=0,下面同方法一.【详解】(1)设B (x ,y ),∠POP =θ,则x =OP cos θ=6cos θy =OB sin θ=3sin θ,消去θ得x 26+y 23=1,所以B点轨迹Ω的方程为x 26+y 23=1.(2)方法一:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为y =kx +m ,y =kx +mx 26+y 23=1 ,消去y 得1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-6=0,Δ=(4km )2-41+2k 2 2m 2-6 =48k 2-8m 2+24>0,即m 2<6k 2+3由韦达定理知x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=2m 2-61+2k 2,k AM ⋅k AN =y 1-1x 1-2⋅y 2-1x 2-2=kx 1+m -1x 1-2⋅kx 2+m -1x 2-2=k 2x 1x 2+k (m -1)x 1+x 2 +(m -1)2x 1x 2-2x 1+x 2 +4=12,所以(2m 2-6)k 21+2k 2+-4k 2m (m -1)1+2k2+(m -1)22m 2-61+2k 2+8km1+2k 2+4=12,整理得4k 2+2km +m -1=0,即4k 2-1 +m (2k +1)=(2k +1)(2k -1+m )=0,当2k +1=0时,直线MN 的方程为y =-12x +m当2k -1+m =0时,直线MN 的方程为y =k (x -2)+1,恒过A (2,1)点,不合题意设G x G ,y G ,将M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,将M 、N 两点代入到椭圆得x 216+y 213=1x 226+y 223=1,两式相减得x 21-x 226+y 21-y 223=0,即y 1-y 2 y 1+y 2 x 1-x 2 x 1+x 2 =y 1-y 2 y 1+y 22-0 x 1-x 2 x 1+x 22-0=-36,所以k MN ⋅k OG =-12,故k OG =1,设OG 与y 轴负平轴所形成的夹角为α,因为k OG =1,所以α=π4,设OA 与x 正半轴所形成的夹角为β,因为A (2,1),所以sin β=55,cos β=255,cos ∠AOG =cos π2+α+β =-sin (α+β)=-(sin αcos β+cos αsin β)=-31010.方法二:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线AM 的方程为y =k (x -2)+1y =k (x -2)+1x 26+y 23=1消去y 可得:1+2k 2 x 2-8k 2-4k x +8k 2-8k -4=0从而x A ⋅x 1=8k 2-8k -41+2k 2,故x 1=4k 2-4k -21+2k2,将x 1代入直线AM 的方程可得y 1=-4k 2-4k 1+2k 2+1,所以M 4k 2-4k -21+2k 2,-4k 2-4k1+2k 2+1,又k AM ⋅k AN =12,将式点M 中的k 换成12k 得到N 2-4k -4k 21+2k 2,-2-4k1+2k 2+1,k MN =y 2-y 1x 2-x 1=-12,下面同方法一方法三:以A (2,1)为坐标原点建立新的直角坐标系,新坐标系下椭圆方程(x -2)26+(y -1)23=1,在新坐标系下设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为mx +ny =1将椭圆方程变形可得:x 2+4x +2y 2+4y =0将直线MN 的方程与椭圆方程结合,构成其次分式可得x 2+4x (mx +ny )+2y 2+4y (mx +ny )=0,整理得(4n +2)y 2+(4n +4m )xy +(1+4m )x 2=0即:(4n +2)y x 2+(4n +4m )yx +(1+4m )=0,所以k AM ⋅k AN =y 1x 1⋅y 2x 2=1+4m 4n +2=12,故n =2m ,直线MN 的方程为mx +2my =1,k MN =-12,下面同方法一方法四:设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,直线MN 的方程为y =kx +my =kx +mx 26+y 23=1 消去y 可得:1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-2=0因为x 1,x 2是上述一元二次方程的两个根,所以1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-2=1+2k 2x -x 1 x -x 2 ①又k AM ⋅k AN =y 1-1x 1-2⋅y 2-1x 2-2=12整理得:x 1-2 x 2-2 -2y 1-1 y 2-1=x 1-2 x 2-2 -2k 2x 1+m -1k x 2m -1k=0在①式中令x =2得:41+2k 2 +8km +2m 2-2=1+2k 2 2-x 1 2-x 2 ②令x =1-m k 得:(m -1)2k 21+2k 2 +4km 1-m k +2m 2-2=1+2k 2 1-m k -x 1 1-m k -x 2 ③②+③×-2k 2 可得:整理得4k 2+2km +m -1=0,下面同方法一【点睛】关键点点晴,本题的关键在于第(2)问,通过设出直线MN 的方程为y =kx +m ,M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,联立直线MN 与椭圆方程得到1+2k 2 x 2+4kmx +2m 2-6=0,由韦达定理得x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1x 2=2m 2-61+2k2,根据题设得到直线MN 的方程为y =-12x +m ,再利用点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 在椭圆上,得到k OG =1,从而将问题转化成cos ∠AOG =cos π2+α+β 解决,其中α为OG 与y 轴负平轴所形成的夹角,β为OA 与x 正半轴所形成的夹角.14(2024·广东佛山·二模)两条动直线y =k 1x 和y =k 2x 分别与抛物线C :y 2=2px p >0 相交于不同于原点的A ,B 两点,当△OAB 的垂心恰是C 的焦点时,AB =45.(1)求p ;(2)若k 1k 2=-4,弦AB 中点为P ,点M -2,0 关于直线AB 的对称点N 在抛物线C 上,求△PMN 的面积.【答案】(1)p =2;(2)62.【分析】(1)利用垂直关系,结合斜率坐标公式,列式计算即得.(2)求出P 的轨迹方程,分k 1=-k 2和k 1≠-k 2两种情况讨论,求出直线AB 过定点F (1,0),再求出N 点坐标,即可求出三角形面积.【详解】(1)由△OAB 的垂心恰是C 的焦点,由抛物线对称性得|OA |=|OB |,AF ⊥OB ,而AB=45,不妨设A 10p ,25 ,B 10p ,-25,而焦点F p 2,0 ,则2510p -p 2⋅-2510p=-1,解得p =2,所以p =2.(2)由(1)知,y 2=4x ,由y =k 1x y 2=4x,解得A 4k 21,4k 1 ,同理B 4k 22,4k 2 ,则P 2k 21+2k 22,2k 1+2k 2,而2k 1+2k 22=4k 21+4k 22+8k 1k 2=22k 21+2k 22-2,因此所以P 的轨迹方程为y 2=2x -2,当k 1=-k 2时,不妨设k 1=2,k 2=-2,此时A (1,2),B (1,-2),直线AB 过点(1,0),当k 1≠-k 2时,直线AB 的斜率为4k 1-4k24k 21-4k 22=k 1k 2k 1+k 2=-4k 1+k 2,AB 的方程为y -4k 1=-4k 1+k 2x -4k 21,整理得y =-4k 1+k 2(x -1),直线AB 过点(1,0),因此直线AB 过定点F (1,0),由|FN |=|FM |可得x N +1=3,解得x N =2,于是N (2,-22)或N (2,22),当N (2,-22)时,MN 的中点为(0,-2),直线MN 的斜率为-22,此时直线AB 的方程为y =2x -2,由y =2x -2y 2=2x -2 解得P (2,2)或P (1,0),当P 1,0 时,直线AB 为x =1,不符合题意,舍去,则P 2,2 ,MN =26,△PMN 边MN 上的高h =23,因此△PMN 的面积S △PMN =62,当N (2,22)时,由对称性,同理可得S △PMN =62,所以△PMN 的面积为6 2.【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:①“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;②“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;③求证直线过定点x 0,y 0 ,常利用直线的点斜式方程y -y 0=k x -x 0 或截距式y =kx +b 来证明.15(2024·广东深圳·二模)设抛物线C :x 2=2py (p >0),直线l :y =kx +2交C 于A ,B 两点.过原点O 作l 的垂线,交直线y =-2于点M .对任意k ∈R ,直线AM ,AB ,BM 的斜率成等差数列.(1)求C 的方程;(2)若直线l ⎳l ,且l 与C 相切于点N ,证明:△AMN 的面积不小于22.【答案】(1)x 2=4y ;(2)证明见解析.【分析】(1)根据题意,分k =0与k ≠0代入计算,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理代入计算,再由等差中项的定义列出方程,即可得到结果;(2)方法一:联立直线l 与抛物线的方程,表示出AB 中点E 的坐标,再由点M ,N ,E 三点共线可得△AMN面积为△ABM 面积的14,结合三角形的面积公式代入计算,即可证明;方法二:联立直线l 与抛物线的方程,再由Δ=0,得n =-k 2,点N 2k ,k 2 ,即可得到直线MN 与x 轴垂直,再由三角形的面积公式代入计算,即可证明.【详解】(1)设点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由题可知,当k =0时,显然有k AM +k BM =0;当k ≠0时,直线OM 的方程为y =-1kx ,点M 2k ,-2 .联立直线AB 与C 的方程得x 2-2pkx -4p =0,Δ=4p 2k 2+16p >0,所以x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-4p ,因为直线AM ,AB ,BM 的斜率成等差数列,所以y 1+2x 1-2k +y 2+2x 2-2k=2k .即kx1+4x1-2k+kx2+4x2-2k=2k,kx1+4x2-2k+kx2+4x1-2kx1-2kx2-2k=2k,化简得2k2+2x1+x2-4k=0.将x1+x2=2pk代入上式得2k2+22pk-4k=0,则p=2,所以曲线C的方程为x2=4y.(2)(法一)设直线l :y=kx+n,联立C的方程,得x2-4kx-4n=0.由Δ=0,得n=-k2,点N2k,k2,设AB的中点为E,因为x1+x22=2k,y1+y22=k x1+x2+42=2k2+2,则点E2k,2k2+2.因为2k2+2-22=k2,所以点M,N,E三点共线,且点N为ME的中点,所以△AMN面积为△ABM面积的1 4.记△AMN的面积为S,点M2k,-2到直线AB:kx-y+2=0的距离d=2k2+4k2+1,所以S=18AB×d=181+k2×x1+x22-4x1x2×2k2+4k2+1=k2+232≥22,当k=0时,等号成立.所以命题得证.(法二)设直线l :y=kx+n,联立C的方程,得x2-4kx-4n=0.由Δ=0,得n=-k2,点N2k,k2.所以直线MN与x轴垂直.记△AMN的面积为S,所以S=12×MN×x1-x22=14×MN ×x1+x22-4x1x2=12×k2+2×4k2-4×-8=k2+2 32≥22.当k=0时,等号成立.所以命题得证.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键采用设线法,联立抛物线方程,根据相切求出N2k,k2,再得出E2k,2k2+2,最后计算出面积表达式求出其最值即可.16(2024·湖南·一模)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(b>a>1)的渐近线方程为y=±2x,C的半焦距。
高考二轮复习专项:圆锥曲线大题集1.如图,直线 l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是 A,点 B、D 在直线 l1上(B、D 位于点 A 右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M 是该平面上的一个动点,M 在l1上的射影点是 N,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点 M 的轨迹 C 的方程.(Ⅱ)过点 D 且不与 l1、l2垂直的直线 l 交(Ⅰ)中的轨迹 C 于E、F 两点;另外平面上的点G、H 满足:①AG =AD(∈ R); ②GE +GF ③求点 G 的横坐标的取值范围.e =2.设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x 轴上,离心率上的点的最远距离是 4,求这个椭圆的方程. ,已知点P(0,3) 到这个椭圆x 2 y 2 253.已知椭圆C1 :2+2= 1(a >b > 0) x =的一条准线方程是,4 其左、右顶点分别3l2MA D NB l1a b是A、B;双曲线x 2 y 2C2 :a 2-b 2= 1的一条渐近线方程为 3x-5y=0.(Ⅰ)求椭圆 C1的方程及双曲线 C2的离心率;(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP 交椭圆C1于点M,连结PB 并延长交椭圆C1于点 N,若 AM =MP . 求证: MN •AB = 0.4.椭圆的中心在坐标原点 O,右焦点 F(c,0)到相应准线的距离为 1,倾斜角为45°的直线交椭圆于 A,B 两点.设 AB 中点为 M,直线 AB 与OM 的夹角为 a.(1)用半焦距 c 表示椭圆的方程及 tan;(2)若2<tan<3,求椭圆率心率 e 的取值范围.x2 +y2 e =65.已知椭圆a2b2 (a>b>0)的离心率 3 ,过点 A(0,-b)和 B(a,0)的直3线与原点的距离为2(1)求椭圆的方程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D 两点问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由6. 在直角坐标平面中, ∆ABC 的两个顶点 A , B 的坐标分别为 A (-1,0) , B (1,0) ,平面内两点G , M 同时满足下列条件:① GA + GB + GC = 0 ;② == ;③ GM ∥ AB (1) 求∆ABC 的顶点C 的轨迹方程; (2) 过点P (3,0) 的直线l 与(1)中轨迹交于 E , F 两点,求 PE ⋅ PF 的取值范围x , y ∈ Ri , j7.设,为直角坐标平面内 x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若= a = xi + ( y + 2) j , bxi + ( y - 2) j | a ,且 | +| b |= 8 (Ⅰ)求动点 M(x,y)的轨迹 C 的方程;(Ⅱ)设曲线 C 上两点 A .B ,满足(1)直线 AB 过点(0,3),(2)若OP = OA + OB ,则 OAPB为矩形,试求 AB 方程.yD CEAO A 1 xD 1C 1y 2= m (x + n ),(m ≠ 0, n > 0) 8. 已知抛物线 C :的焦点为原点,C 的准线与直线l : kx - y + 2k = 0(k ≠ 0) 的交点 M 在x 轴上, l 与 C 交于不同的两点 A 、B ,线段 AB 的垂直平分线交 x 轴于点 N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线 C 的方程; (Ⅱ)求实数 p 的取值范围;(Ⅲ)若 C 的焦点和准线为椭圆 Q 的一个焦点和一条准线,试求 Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴 AA 1 在x 轴上.以 A 、A 1 为焦点的双曲线交椭圆于1 AE =C 、D 、D 1、C 1 四点,且|CD|= 2 |AA 1|.椭圆的一条弦 AC 交双曲线于E ,设 EC ,当 2 ≤ ≤ 334 时,求双曲线的离心率 e 的取值范围.4x 2+ 5 y =2 80 10. 已知三角形 ABC 的三个顶点均在椭圆点(点 A 在 y 轴正半轴上).上,且点 A 是椭圆短轴的一个端 若三角形 ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线 BC 的方程; 若角 A 为900,AD 垂直 BC 于 D ,试求点 D 的轨迹方程.x 2 = 4 yP (0, m ) (m > 0)11.如图,过抛物线的对称轴上任一点作直线与抛物线交于A ,B 两点,点Q 是点 P 关于原点的对称点.(1) 设点 P 分有向线段 AB 所成的比为,证明:QP ⊥ (QA -QB ) ;(2) 设直线 AB 的方程是 x - 2 y +12 = 0 ,过 A , B 两点的圆C 与抛物线在点 A 处有共同的切线,求圆C 的方程.1 +p 2 p12. 已知动点 P (p ,-1),Q (p , 2 ),过 Q 作斜率为 2 的直线 l ,P Q 中点 M 的轨迹为曲线 C.(1) 证明:l 经过一个定点而且与曲线 C 一定有两个公共点; (2) 若(1)中的其中一个公共点为 A ,证明:AP 是曲线 C 的切线; (3) 设直线 AP 的倾斜角为,AP 与l 的夹角为,证明:+ 或- 是定值.7 3 113.在平面直角坐标系内有两个定点F 1、F 2 和动点 P , F 1、F 2 坐标分别为 F 1 (-1,0) 、| PF 1 | =F 2 (1,0) ,动点 P 满足| PF 2 | 2 ,动点 P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线 y = x 的对称曲线为曲线C ' ,直线 y = x + m - 3 与曲线C' 交于 A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的 面积为 ,(1)求曲线 C 的方程;(2)求m 的值。
数学圆锥曲线高考题选讲一、选择题:224yx )=x,则双曲线的离心率为((2006全国II)已知双曲线-=1的一条渐近线方程为y1.223ba3455 D)( (B) (C))(A 23432x2是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点上,顶点A+y=1全国II)已知△ABC的顶点B、C在椭圆2.(2006 3 )的周长是(在BC边上,则△ABC43 )(D)12(B)6 (C(A)232x??y08??3y?4x 3.(2006全国卷I)抛物线)距离的最小值是(上的点到直线4783 D.A. B. C.35522?yx9?3PP到右准线的距离之比等到右焦点的距离与点,则双曲线右支上的点4.(2006广东高考卷)已知双曲线于()22 2 C. 2 A. B.D. 4 32?5x?22x?0的两个根可分别作为(20065.(辽宁卷)方程)A.一椭圆和一双曲线的离心率B.两抛物线的离心率D.两椭圆的离心率C.一椭圆和一抛物线的离心率2222yyxx??1(m?6)??1(5?m?9)的(与曲线)6.(2006辽宁卷)曲线m5??m9?m10?m6(A)焦距相等(B) 离心率相等(C)焦点相同(D)准线相同22yx21??px?2y p的焦点与椭圆2006安徽高考卷)若抛物线7 ).的右焦点重合,则(的值为(26?2?442 CA.. D B..2222x18k9kx?y?)?0k?R,且k(k?2y)的公共点的个数为(与曲线20068.(辽宁卷)直线(D)4(C)3 (A)1 (B)2二、填空题:22?m1mx?y?的虚轴长是实轴长的2倍,则。
9. (2006全国卷I)双曲线3,0)?F((2,0)DxOy,右顶点为10. (2006上海卷)已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,,左焦点为1??1,A,则求该椭圆的标准方程为。
设点??2??xCF,F xOy轴上,的中心为原点,焦点中,椭圆在11. (2011年高考全国新课标卷理科14)在平面直角坐标系212lCABF BA,的方程为。
,那么交于离心率为。
过的直线的周长为两点,且162222yx,那么点到双曲线右焦点的距离是4?=1上一点P到左准线的距离12. (2011年高考四川卷理科14)双曲线P3664. 是45:(3,0),则双曲线的标准方程是,)已知双曲线中心在原点,一个顶点的坐标为且焦距与虚轴长之比为13.(上海卷____________________.22yx的上一点,点M=1的左、右焦点,点A为C (2011年高考全国卷理科15)已知FF分别为双曲线C: - 14.、21279. |AF| = ,坐标为(2,0)AM为∠FAF的角平分线.则221、解答题:三3,?23)15.已知抛物线关于y轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M,求它的标准方程。
(22xm2?1l:x?y?my?C?0:FF C 1,直线分别为椭圆16.的左、右焦点。
(,椭圆2010浙江理数)已知m,>21,22mF ll的方程;过右焦点时,求直线(Ⅰ)当直线2VAFFVBFFGB,HA,OlCGH为直径的的重心分别为两点,若原点,在以线段(Ⅱ)设直线与椭圆交于.2112m的取值范围. 圆内,求实数22yx1??xoy中,如图,已知椭圆2010江苏卷)在平面直角坐标系,右焦点为F。
设过17.(的左、右顶点为A、B590y?y)?0,x(,y)N(x,y mt,,其中。
m>0,、TB与椭圆分别交于点T点(M、)的直线TA211221224?PBPF?的轨迹;,求点P满足(1)设动点P1?,xx?2,求点T)设(2的坐标;2139t?无关)。
MN必过3()设x轴上的一定点(其坐标与m,求证:直线13?2FF椭圆的长半轴与双曲线的,轴上的一个椭圆与一双曲线有共同的焦点18.中心在原点,焦点在xF,F且,2121。
求这两条曲线的方程。
3:74半实轴之差为,离心率之比为NM,C1的中心在原点O,长轴左、右端点 (201119.年高考辽宁卷理科20)(本小题满分12分)如图,已知椭圆交于两点,这C2l与C1交于两点,与C2的离心率都为e,直线l⊥MN,C2在x轴上,椭圆的短轴为MN,且C1,D.,B,C四点按纵坐标从大到小依次为A,1BCAD?e的比值;I(与)设,求2(II)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN ,并说明理由3,0)?(F(2,0)xOyD,,)上海卷已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为右顶点为20. (20061??1,A. 设点??2??(1)求该椭圆的标准方程;PPAM的轨迹方程;是椭圆上的动点,求线段)若(2中点O?ABC CB,面积的最大值。
)过原点(3的直线交椭圆于点,求高二数学圆锥曲线高考题选讲答案225?34b4c???,可得e?由渐近线方程可得轴,A 1.双曲线焦点在x,故选33a3a ABC?34C所以选的周长为2a,可得,4a=由椭圆的定义椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2. (数形结合)28|3m?m|4?222x??y08?4x?3y?时,取得上一点为(m,当m=),该点到直线的距离为,-3.设抛物线m534A. ,选最小值为332c2239?2?b?a3??3,c?a2???e C. ,故选,4.依题意可知a31202x5?x?2?,的两个根分别为5.,故选A 方程222222yyxx9)m?6)????m1(5??1(由6.知该方程表示焦点知该方程表示焦点在x轴上的椭圆,由m?m96?m5?10?m。
轴上的双曲线,故只能选择答案A在y22yx21??px?y24p?椭圆7.,故选D的焦点为(2,0),则的右焦点为(2,0),所以抛物线。
2622222222xkkx?4k?189y9kx??18kx k?2y得:8.将代入204?9|x|??18x?|x|。
的方程有两正解,即x,显然该关于有四解,所以交点有4个,故选择答案D2x121y???221?mx?y? m=。
的虚轴长是实轴长的2倍,∴m<0,且双曲线方程为9.双曲线,∴442x21??y椭圆的标准方程为10.422yx1?? : 11.答案8162c2224C?a?4a?16,?2?2??,c8???b?ac因此,所,又因为离心率,解析:由椭圆的的定义知,?2a22yx1??求椭圆方程为:;8161612.答案:,由第到左准线的距离是d舍去)(|PF,故|=20,|PF|=-12,设P|=4|PF16=||-|PF解析:由双曲线第一定义,|PF±,因121212010d?16?.二定义,得,解得d84b?5:5:4c:(3,0),,即13.双曲线中心在原点,一个顶点的坐标为则焦点在,x轴上,且a=3,焦距与虚轴长之比为22yx1??4b?c?5,,则双曲线的标准方程是. 解得1696 【答案】14. MAFF811(6,0)6,0),F(?F2???:,由角平分线的性质得【解析】214AFMF226AF?2?6?AF?3?AF?又2123,?23,所以可设它的标准方程为:y解:因为抛物线关于轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M()15.22)0y2?px(p?)x?2(3)3??2p(,又因为点M在抛物线上,所以332?p??yx,因此所求方程是即。
4222mm222?x??my0??1m,,得所以2m?1,0)m?F(:l,(Ⅰ)解:因为直线经过16.2222m?又因为,所以,1m?2 2的方程为故直线l0?x?2y?。
2),y),,yB(xA(x。
(Ⅱ)解:设22112?m??myx??2x由,消去得?2x?21?y??2m?2m20?1?2y?my?42m2220??m8???m?8(?1)?8m?则由,知,421mm?y??,yy??y且有。
2121822F(?c,0),F(c,0),,由于21FF O的中点,为故21AG?2GO,BH?2HO,由xyxy2111),,),(h(,G可知333322)?x)y(y?(x22121?GH?99y?yx?x2112),M(GHM的中点,则设,是66,GH2MO?由题意可知22)(y?yxx?xy?y(x?)22222121114[(??()]?)即99660yxx?y?即221122mm?yy?(my)(my?)?yyxx?而111122222221m21m??)(?)(2821m0??所以2824m?即0??m?1且又因为2?1?m。
所以m(1,2)的取值范围是。
所以本小题主要考查求简单曲线的方程,考查方直线与椭圆的方程等基础知识。
考查运算求解能力和探究问题] 17. [解析分。
的能力。
满分16 -3,0)。
),0)、B (3,0、A(,(1)设点P(xy),则:F(292222224,]y?[(x?3)?y(x?2)???x4PB?PF?,得由化简得。
29?x故所求点P的轨迹为直线。
2205110?,y?0y?,xx?2?分别代入椭圆方程,以及、N2()将(),2得:M(,)212139333?0x?y11x??y?方程为:直线MTA,即,533?20?33y?0x?55?xy??方程为:,即直线NTB 。
120263??0?397?x??,联立方程组,解得:10??y?3?10)(7,。
所以点T的坐标为3)(9,m的坐标为(3)点T m0x?3y?3)?(x?y?方程为:,直线MTA,即1209?3?mm3?0x?y?3)?(x?y。
直线NTB 方程为:,即69?3?m022yx1??33,x?x??分别与椭圆,联立方程组,同时考虑到215922m20)40m3(m203(80?m?)()M,)N(,?、。
解得:2222m20?m20?80?m80?m220)?20m3(m??xy22m20??m20?x?x方程为:(方法一)当时,直线MN21m2040m2220)??m)3(m3(80??22m?80?m2022m?m20?800?y1?x,0,解得:);。
此时必过点D 令(1xx?1x?,0)。
,与x当轴交点为DMN时,直线方程为:(121 0)。
必过x轴上的一定点D(1,所以直线MN2260m240?3m?310?2m?x?x0m?,则由及,,得(方法二)若2122m20?80?m1x?。
0D(此时直线MN的方程为1,),过点m40m102m?80102m?xx???k的斜率,,直线,则MD若21MD22m3240?m40?1?2m80?m?20m10220?m k?k?k?的斜率,所以直线MN过,得D点。
直线ND NDMDND2260?3mm40?1?2m20?x 0)。
因此,直线MN必过1轴上的点(,2y222xyx131??1??,双曲线得方程为=设椭圆的方程为,半焦距18.c2222baba11224a-由已知得:a=21cc7:?3:3 a=,解得: a=7,21aa2122 36,b=4,所以两条曲线的方程分别为:所以:b=212222yyxx1????1,494936解得19.22e1ab?a?????t.222ea?b2e1?21??e01?1?e?at||?.因为,又,解得,所以2e22210?e??e?BO//AN.时,存在直线;当l使得时,不存在直线l所以当,使得BO//AN223b=1.,则半短轴由已知得椭圆的半长轴20.(1)a=2,半焦距c=2x21??y∴椭圆的标准方程为, 又椭圆的焦点在x轴上4),(xP的坐标是,y(2)设线段PA的中点为M(x,y) ,点001x?0-1x=2x x=02得由11?y0 =2y-y20y= 22211)(2x?21?(?2y?)得在椭圆上,, 由,点P2411221y?)?(x?)?4(. ∴线段PA中点M 的轨迹方程是42=1.S轴时BC垂直于x,BC=2,因此△ABC的面积(3)当直线ABC△2x21y??代入,说该直线方程为y=kx,x, 当直线BC不垂直于轴时4k22k22),),C(解得-B(-,,22221?k4k1??1414k?k41?k2k?124BC?,,则又点A的距离d=到直线BC22k41?k1?12k?1?dAB?的面积∴△ABCS=ABC△22k?142k4k?14k4??1? =于是S ABC△221k14?4k?k412≤. -时,等号成立由k=,≥-1,得S其中,当ABC△221?4k2. ∴S的最大值是ABC△。