高中数学直线与圆锥曲线练习题3
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高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,直线:,为平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,分别以PQ ,PF 为直径作圆和圆,且圆和圆交于P ,R 两点,且.(1)求动点的轨迹E 的方程;(2)若直线:交轨迹E 于A ,B 两点,直线:与轨迹E 交于M ,D 两点,其中点M 在第一象限,点A ,B 在直线两侧,直线与交于点且,求面积的最大值.【解析】(1)设点,因为, 由正弦定理知,,解得, 所以曲线的方程为.(2)直线与曲线在第一象限交于点, 因为,所以, 由正弦定理得:,xOy ()1,0F l =1x −P P l Q 1C 2C 1C 2C PQR PFR ∠=∠P 1l x my a =+2l 1x =2l 1l 2l N MA BN AN MB ⋅=⋅MAB △(,)P x y PQR PFR ∠=∠||||PQ PF =|1|x =+24y x =E 24y x =1x =E (1,2)M ||||||||MA BN AN MB ⋅=⋅||||||||MA MB AN BN =sin sin sin sin ANM BNMAMN BMN∠∠=∠∠所以. 设, 所以, 得,所以, 所以直线方程为:,联立,得 由韦达定理得,又因为点在直线的上方,所以,所以, 所以又因为点到直线的距离为所以方法一:令,则,所以当时,单调递增,当时,单调递减,所以, 所以当时,面积最大,此时最大值为.方法二:最大值也可以用三元均值不等式,过程如下:, 当且仅当,即时,等号成立.AMN BMN ∠=∠()()1122,,,A x y B x y 12122212121222224411221144AM BM y y y y k k y y x x y y−−−−+=+=+=+=−−++−−124y y +=−2121222121124144AB y y y y k y y x x y y −−====−−+−1l x y a =−+24y xx y a ⎧=⎨=−+⎩2440,16(1)0,1y y a a a +−=∆=+>>−12124,4y y y y a +=−=−M 1l 21a >−+13a −<<12||AB y =−=M 1l d =11||22ABMSAB d ==⨯=2()(1)(3),13f a a a a =+−−<<()(31)(3)f a a a '=−−113a −<<()0,()f a f a '>133a <<()0,()f a f a '<max 1256()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭13a =ABM S ∆=ABM S △ABMS==223a a +=−13a =2.(2023·北京·高三专题练习)已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,,一个焦点为. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点,直线分别与直线相交于两点,若为锐角,求直线斜率的取值范围. 【解析】(1)由题意知:椭圆的离心率因为一个焦点为,所以,则由可得:,所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为,, 联立方程组,整理可得:,则有, 由条件可知:直线所在直线方程为:, 因为直线与直线相交于 所以,同理可得:, 则, 若为锐角,则有, 所以 C O ()0,1F C F l ,A B ,OA OB 2y =,M N MON ∠l k C c e a ==()0,1F 1c =a 222a b c =+1b =C 2212y x +=l 1y kx =+1122(,),(,)A x y B x y 22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩22(2)210k x kx ++−=12122221,22k x x x x k k −−+==++OA 11y y x x =OA 2y =M 112(,2)x M y 222(,2)xN y 112(,2)x OM y =222(,2)xON y =MON ∠0OM ON >121212212121212444444(1)(1)()1x x x x x x OM ON y y kx kx k x x k x x =+=+=++++++,则,解得:或, 所以或或, 故直线斜率的取值范围为. 3.(2023·青海海东·统考一模)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)若在点处的切线为,函数的图象在点处的切线为,,求直线的方程.【解析】(1),,则,所以曲线在处的切线方程为,即.(2)设,令,则. 当时,; 当时,.所以在上单调递增,在上单调递减,所以在时取得最大值2,即.,当且仅当时,等号成立,取得最小值2. 因为,所以,得.2222142=412122k k k k k k −⨯++−−⨯+⨯+++22=41k +−22421k k −=−224201k k −>−212k <21k>k −<<1k >1k <−l k 22(,1)(,)(1,)22−∞−−+∞()32ln 13x f x x x x =−+−()y f x =1x =()y f x =A 1l ()e e x xg x −=−B 2l 12l l ∥AB ()11101133f =−+−=−()222ln 212ln 3f x x x x x =+−+=−+'()12f '=()y f x =1x =()1213y x +=−723y x =−()()1122,,,A x y B x y ()22ln 3h x x x =−+()()()21122x x h x x x x+−=−='01x <<()0h x '>1x >()0h x '<()h x ()0,1()1,+∞()22ln 3h x x x =−+1x =()2f x '…()e e 2x x g x −=+'…0x =()g x '12l l ∥()()122f x g x ''==121,0x x ==即,所以直线的方程为,即. 4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,.(1)若的面积为的标准方程;(2)如图,过点作斜率的直线l 交椭圆于不同两点M ,N ,点M 关于x 轴对称的点为S ,直线交x 轴于点T ,点P 在椭圆的内部,在椭圆上存在点Q ,使,记四边形的面积为,求的最大值.【解析】(1),∴,,解得的标准方程为:. (2),∴,椭圆,令,直线l 的方程为:, 联立方程组: ,消去y 得,由韦达定理得,,()11,,0,03A B ⎛⎫− ⎪⎝⎭AB ()130010y x −−−=−−13y x =−22122:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ||2||OA OB =12BF F △1C (1,0)P (0)k k >1C SN OM ON OQ +=OMQN 1S 21OT OQ S k⋅−||2||OA OB =2a b =12122BF F S b c =⋅=△bc =222a b c =+4,2,a b c ===1C 221164x y +=||2||OA OB =2a b =22122:14x yC b b+=()()()()201012,,,,,,,0T M x y N x y Q x y T x (1)y k x =−222214(1)x y b b y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22222(14)8440k x k x k b +−+−=2122814k x x k +=+221224414k b x x k −=+有 ,因为:,所以, , 将点Q 坐标代入椭圆方程化简得: , 而此时: . 令,所以直线 , 令得 , 由韦达定理化简得,,而, O 点到直线l 的距离, 所以:,,因为点P 在椭圆内部,所以 ,得,即令 ,求导得 ,当,单调递增; 当 ,即,单调递减.所以:,即5.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :的右顶点为,过左焦点F 的直线交椭圆于M ,N 两点,交轴于P 点,,,记,,(为C 的右焦点)的面积分别为.121222(2)14kyy k x x k −+=+−=+OM ON OQ +=202814k x k =+02214k y k −=+222414k b k=+()22222284(14)(44)480k k k b k ∆=−+−=>()11,S x y −122221:()y y SN y y x x x x +−=−−0y =()1212211212212112122(1)(1)(2)2T x x x x x y x y k x x k x x x y y k x x x x −+−+−===+++−+−24T x b =12OMN S S =△12MN x =−=d =1122S MN d =⨯⋅=2222243212814(14)k b k OQ OT k k ⋅==++2312280(14)OT OQ S k k k ⋅−=+214b <2112k >k >322()(14)k f k k =+222222423(41)(43)(43)()(14)(14)k k k k k f k k k −+−−−'==++213124k <<k <<()0f k '>()f k 234k >k >()0f k '<()f k max()f k f ==⎝⎭21maxOT OQ S k ⎛⎫⋅−=⎪⎝⎭22221(0)x y a b a b+=>>A 1(0)x ty t =−≠y PM MF λ=PN NF μ=OMN 2OMF △2ONF △2F 123,,S S S(1)证明:为定值;(2)若,,求的取值范围.【解析】(1)由题意得F ,,所以椭圆C 的标准方程为:.设,显然,令,,则,则,,由得,解得,同理. 联立,得. ,从而(定值) (2)结合图象,不妨设,,,, λμ+123S mS S μ=+42λ−≤≤−m a (1,0)1c −⇒=2221b a c =−=2212x y +=1122(,),(,)M x y N x y 0t ≠0x =1y t =10,P t ⎛⎫⎪⎝⎭111,PM x y t ⎛⎫=− ⎪⎝⎭()111,MF x y =−−−PM MF λ=11111(,)(1,)x y x y t λ−=−−−111ty λ+=211ty μ+=22121x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22(2)210t y ty +−−=12122221,11t y y y y t t −+==++121212*********y y tty ty t y y t λμ++++=+=⋅=⋅=−−4λμ+=−120y y >>1121211122S y y y y =⋅⋅−=−()21111122S y y =⋅⋅=32211122S y y =⋅⋅=−由得 代入,有,则, 解得 ,,设,则,设,则,令,解得,解得,故在上单调递减,在上单调递增,则且,则,则. 6.(2023·四川成都·统考二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且的方程. 【解析】(1)由已知得,解得,,所求椭圆的方程为;(2)由(1)得.①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得. 111ty λ+=21211111,,13y y y tt y λμμμλμ++++====+−−123S mS S μ=+()1212111222y y my y μ−=−1212y y my y μ−=−2222111811(1)17(3)133y y y m y y y μμμμμμ⎡⎤=−+=−−=−=−++−+⎢⎥+⎣⎦42λ−≤≤−31[1,3]μλ∴+=−−∈3u μ=+[]1,3u ∈()87h u u u ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭()228uh u u −'=()0h u '>1u <<()0h u '<3u <<()h u ()(()max 7h u =−()()412,33h h =−=()2,7h u ⎡∈−−⎣2,7m ⎡−−⎣∈22221(0)x y a b a b+=>>12,F F e =22a c =1F l M N 、2223F M F N +=l 22c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1a c ==1b ∴∴2212x y +=()()121,01,0F F −、l l =1x −22112x x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩2y =设, ,这与已知相矛盾. ②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,设,联立, 消元得,,,又,, 化简得,解得或(舍去)所求直线的方程为或.7.(2023·全国·高三专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,到直线的距离为3,连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)已知点,设是椭圆上的一点,过两点的直线交轴于点,若,1,M N ⎛⎛−− ⎝⎭⎝⎭、()222,4,04F M F N ⎛⎛⎫∴+=−+−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭l l k l ()1y k x =+()()1122,,M x y N x y 、()22112y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩()2222124220k x k x k +++−=22121222422,1212k k x x x x k k −−∴+==++()121222212ky y k x x k ∴+=++=+()()2112221,,1,F M x y F N x y =−=−()2212122,F M F N xx y y ∴+=+−+(22F M F N x ∴+=424023170k k −−=21k =21740k =−1k ∴=±∴l 1y x =+=1y x −−12,F F 2222:1(0)x y D a b a b+=>>2F π3D ,A B 1F AB D D ()1,0M −E D ,E M l y C CE EM λ=求的取值范围;(3)作直线与椭圆交于不同的两点,其中点的坐标为,若点是线段垂直平分线上一点,且满足,求实数的值.【解析】(1)设的坐标分别为,其中; 由题意得的方程为. 因为到直线的距离为3,解得①因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4,所以,即 ②联立①②解得: ,所求椭圆D 的方程为.(2)由(1)知椭圆的方程为,设,因为,所以所以,代入椭圆的方程, 所以,解得或.(3)由,设根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为,把它代入椭圆的方程,消去整理得: 由韦达定理得则,; 所以线段的中点坐标为. (i )当时,则,线段垂直平分线为轴,λ1l D ,P Q P ()2,0−()0,N t PQ 4NP NQ ⋅=t 12,F F ()(),0,,0c c −0c >AB )y x c −1F AB 3,=c =2223a b c −==D 12242a b ⨯⨯=2ab =2,1a b ==2214x y +=2214x y +=11(,),(0,)E x y C m CE EM λ=1111(,)(1,),x y m x y λ−=−−−11,11m x y λλλ=−=++22()1()141m λλλ−++=+2(32)(2)04m λλ++=≥23λ≥−2λ≤−()2,0P −11(,)Q x y 1l k 1l ()2y k x =+D y 2222(14)16(164)0k x k x k +++−=212162,14k x k −+=−+2122814k x k −=+112()4214k y k x k =+=+PQ 22282(,)1414k kk k −++0k =()2,0Q PQ y于是,由解得(ii )当时,则线段垂直平分线的方程为. 由点是线段垂直平分线的一点,令,得;于是由, 解得综上可得实数的值为8.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为椭圆的左、右顶点,焦距长为在椭圆上,直线的斜率之积为.(1)求椭圆的方程;(2)已知为坐标原点,点,直线交椭圆于点不重合),直线交于点.求证:直线的斜率之积为定值,并求出该定值. 【解析】(1)由题意,,设,,由题意可得,即,可得 (2,),(2,)NP t NQ t =−−=−244,NP NQ t ⋅=−+=t =±0k ≠PQ 222218()1414k ky x k k k −=−+++()0,N t PQ 0x =2614kt k =−+11(2,),(,)NP t NQ x y t =−−=−24211222224166104(16151)2()4141414(14)k k k k k NP NQ x t y t k k k k −++−⎛⎫⋅=−−−=+== ⎪++++⎝⎭k =2614k t k =−=+t ±,A B 2222:1(0)x yE a b a b+=>>P E ,PA PB 14−E O ()2,2C −PC E (,M M P ,BM OC G ,AP AG ()(),0,,0A a B a −()00,P x y 0000,PA PB y y k k x a x a==+−000014y y x a x a ⋅=−+−222014y x a =−−2202222222201111444x b a b a c x a a a ⎛⎫− ⎪−⎝⎭=−⇒=⇒=−又所以,椭圆的方程为;(2)由题意知,直线的斜率存在,设直线,且联立,得 由,得,所以, 设,由三点共线可得所以,直线的斜率之积为定值.9.(2023·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的上、下焦点,直线过点且垂直于椭圆长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为.2c =c =2a =E 2214x y +=MP :MP y kx m =+()()112222,,,,k m P x y M x y =−+2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩()222148440k x kmx m +++−=Δ0>22410k m +−>2121222844,1414km m x x x x k k −−+==++(),G t t −,,G M B 222222222y y tt t x x y −=⇒=−−−+−11,22AG AP y tk k t x ==−++()()()()112121221212222221222AG AP y y y y y tk k t x x y x k x m x ⋅=⋅=−=−−+++−+⎡⎤++−+⎣⎦()()()()()())()()22212122212112121221222124y k x x km x x m y m x x m x m x m x x x x +++=−=−=−−++⎡⎤⎡⎤−+−+−+++⎣⎦⎣⎦()()()2222222222222222244844841414448144164161241414m kmk km m k m k m m k m k k m km m m km k m k k −−+⋅+−−++++=−=−⎡⎤⎡⎤−−−−−++⎣⎦−+⋅+⎢⎥++⎣⎦()()()()()()()2222222422141(2)818144144m k m k m k m k m m m m k m m m m km k −+−++−=−=−=−=−=−−−−−−−+,AP AG 14−F F '221:171617C x y +=1l F '2l 1l G GF 2l H H 2C(1)求轨迹的方程;(2)若动点在直线上运动,且过点作轨迹的两条切线、,切点为A 、B ,试猜想与的大小关系,并证明你的结论的正确性.【解析】(1),,椭圆半焦距长为,,,,动点到定直线与定点的距离相等,动点的轨迹是以定直线为准线,定点为焦点的抛物线,轨迹的方程是;(2)猜想证明如下:由(1)可设,,,则,切线的方程为:同理,切线的方程为: 联立方程组可解得的坐标为, 在抛物线外,,,2C P :20l x y −−=P 2C PA PB PFA ∠PFB ∠22171617x y +=∴2211716y x +=∴1410,4F ⎛⎫'− ⎪⎝⎭10,4F ⎛⎫ ⎪⎝⎭HG HF =∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴2C 2x y =PFA PFB ∠=∠()211,A x x ()()22212,B x x x x ≠2y x =2y x '∴=112AP x x k y x =='=∴AP ()1221111220y x x x x y x x x −⇒−=−−=BP 22220x x y x −−=P 122P x x x +=12P y x x =P ∴||0FP ≠2111,4FA x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭12121,24x x FP x x +⎛⎫=− ⎪⎝⎭2221,4FB x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭22121121112122221112211111244444cos ||||||11||||4x x x x x x x x x x x FP FA AFP FP FA FP FP x x FP x +⋅−−+++⋅∴⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅∠====+− ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎝⎭⎝⋅+同理10.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆+=1(a >b >0),右焦点F (1,0),,过F作两条互相垂直的弦AB ,CD .(1)求椭圆的标准方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.【解析】(1)由题意知,,又,所以,所以,所以椭圆的标准方程为;(2)①当直线与中有一条直线的斜率为0时,另一条直线的斜率不存在,不妨设直线的斜率为0,的斜率不存在,则直线方程为,直线的方程为,联立可得所以联立可得所以所以四边形ADBC 的面积. ②当两条直线的斜率均存在且不为0时,设直线的方程为,1214cos ||||||x x FP FB BFP FP FB FP +⋅∠==cos cos AFP BFP ∴∠=∠PFA PFB ∴∠=∠22x a 22y b2c e a ==a 1c =a =222abc =+21b =2212x y +=AB CD AB CD AB 0y =CD 1x =22120x y y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩0x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩AB =22121x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩CD =11||||222S AB CD =⋅=⨯AB (1)y k x =−则直线的方程为. 将直线的方程代入椭圆方程,整理得,方程的判别式,设, 所以, ∴, 同理可得, ∴四边形ADBC 的面积 , ∵,当且仅当时取等号,∴四边形ADBC 的面积,综上①②可知,四边形ADBC 的面积的取值范围为.11.(2023·全国·高三专题练习)如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P ,Q (均异于点,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.CD 1(1)y x k=−−AB ()2222124220k xk x k +−+−=()2222124220k x k x k +−+−=()()42221642122880k k k k ∆=−+−=+>()()1122,,,A x y B x y 22121222422,1212k k x x x x k k −+=⋅=++12||AB x −)22112kAB k +==+)2222111||1212k k CD k k⎫+⎪+⎝⎭==++⨯))22221111||||22122k k S AB CD k k ++=⋅=⨯⨯++()2222242144122252112121k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭===−++⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22121219k k ⎛⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭⎝1k =±16,29S ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭S 16,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦22:12+=x E y (1,1)M k E (0,1)A −【解析】设,直线的方程为,两交点异于点,则 ,联立直线与椭圆方程,消去变量 并整理得,由已知,由韦达定理得,则所以可知直线与的斜率之和为2.12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,,,是椭圆上的三个动点,且,,若,求的值.【解析】由题可知,设,,,由,得, 满足,可得,()()1122,,,P x y Q x y PQ (1)1y k x =−+A 2k ≠y ()222221124(1)2402(1)1x y k x k k x k k y k x ⎧+=⎪⇒++−+−=⎨⎪=−+⎩0∆>21212224(1)24,1212k k k kx x x x k k −−+==++()()12121212121211AP AQ k x k x y y k k x x x x −+−++++=+=+()()12121212122(2)(2)2kx x k x x k x x k x x x x +−+−+==+222244122(2)1224k k k k k k k k−+=+−⋅⋅+−()2212k k =−−=AP AQ 22162x y +=1F 2F A B P 11PF F A λ=22PF F B μ=2λ=μ2226,2,4a b c ===()00,P x y 11(,)A x y 22(,)B x y 11PF F A λ=22PF F B μ=()1,0F c −0101101x x c y y λλλλ+⎧−=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩()010110x x c y y λλλ⎧+=−+⎨+=⎩满足,可得,由,可得, 所以,∴,, 又,∴, 同理可得, ∴, 所以,又,所以.13.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆. (1)求椭圆的方程;(2)以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.【解析】(1)直线,经过点,,被椭圆,可得.又,,解得:,,, ()2,0F c 0202101x x c y y μμμμ+⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩()020210x x c y y μμμ⎧+=−+⎨+=⎩22002222112211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2200222222211221x y a b x y a b λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()()()010*******21x x x x y y y y abλλλλλ−+−++=−()()()()0101211x x x x a λλλλ−+=−+()()2011a x x cλλ−=−−()()011x x c λλ+=−+222202a c a c x c cλ−+=−222202a c a c x c c μ−+=−+()22222a c a c c cλμ−++=⋅2222210a c a cλμ++=⋅=−2λ=8μ=22122:1(0)x y C a b a b+=>>121:1x yl a b+=1C 1C 1C 2C 2:4l y =M 2C ,A B AB 1C C D ||||CD AB ⋅1:1x yl a b+=(,0)a (0,)b 1C 227a b +=12c a =222a b c =+24a =23b =1c =椭圆的方程为.(2)由(1)可得:圆的方程为:.设,则以为直径的圆的方程为:,与相减可得:直线的方程为:,设,,,,联立,化为:,,则,,故又圆心到直线的距离,令,则,可得,可得:14.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为∴1C22143x y+=2C224x y+=(2,4)M t OM222()(2)4x t y t−+−=+224x y+=AB2440tx y+−=1(C x1)y2(D x2)y222440143tx yx y+−=⎧⎪⎨+=⎪⎩22(3)480t x tx+−−=248(2)0t∆=+>12243tx xt+=+12283x xt=⋅−+||CDO AB d=||AB∴=||||AB CD∴⋅==23(3)t m m+=≥||||AB CD⋅==3m≥3233m≤−<||||AB CD⋅<22122:1(0)x yC a ba b+=>>1F2F P 1290F PF∠=︒P P1F2(1)求椭圆的方程;(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围. 【解析】(1)设半焦距为,由使得的点恰有两个可得, 动点到焦点的距离的最大值为,可得所以椭圆的方程是. (2)圆的方程为,设直线的坐标为.设,连接OA ,因为直线为切线,故,否则直线垂直于轴,则与直线若,则,故, 故直线的方程为:, 整理得到:;当时,若,直线的方程为:;若,则直线的方程为:, 满足.故直线的方程为,同理直线的方程为, 又在直线和上,即,故直线的方程为.1C 1C 2C x =−T 2C A B AB 1C C D ||CD c 1290F PF ∠=︒P ,b c a =P 1F 22a c +=2,a c =1C 22142x y +=2C 224x y +=x =−T ()t −1122(,),(,)A x y B x y AT 10y ≠AT x AT x =−10x ≠11OA y k x =11AT x k y =−AT ()1111x y y x x y −=−−2211114x x y y x y +=+=10x =(0,2)A AT 2y =(0,2)A −AT =2y −114x x y y +=AT 114x x y y +=BT 224x x y y +=()t −AT BT 112244ty ty ⎧−+=⎪⎨−+=⎪⎩AB 4ty −+=联立,消去得,设,. 则, 从而, 又,从而,所以. 15.(2023·全国·高三专题练习)已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程(2)若过点的直线与椭圆交于两点,且的方程; (3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,(,224142ty x y ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩x 22(16)8160t y ty +−−=33(,)C x y 44(,)D x y 343422816,1616t y y y y t t −+==++||CD 224(8)16t t +=+232416t −=++21616t +≥2322016t −−≤<+||[2,4)CD ∈1F 2F 2222:1(0)x yC a b a b+=>>2F (1,0)(P C O C 2F l C ,A B ||AB =l C Q 22:1O x y +=M N M不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【解析】(1)椭圆的右焦点的坐标为,椭圆的左焦点的坐标为,由椭圆的定义得, 所以,由题意可得,即,即椭圆的方程为;(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,, ①当直线垂直轴时,方程为:,代入椭圆可得,舍去;②当直线不垂直轴时,设直线联立,消得,,则,,恒成立., 又, N MN x y m n 2212m n+C 2F (1,0)∴C 1F (1,0)−12||||2PF PF a +=2a =a ∴=22a =1c =2221b ac =−=C 2212x y +=l C ()11,A x y ()22,B x y l x l 1x =y =||AB =l x :(1)l y k x =−2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩y ()2222124220k x k x k +−+−=2122421k x x k +=+21222221k x x k −=+()()()()22222442122810k k k k ∆=−+−=+>22AB =()()22121214k x x x x ⎡⎤=++−⎣⎦()()22228121k k +=+||AB =()()222228132921k k +==+⎝⎭化简得,,即,解得或(舍去),所以,直线方程的方程为或. (3)是定值,定值为2.设点,,,连接,,,,则有,. ,不在坐标轴上,则,, 则,, 直线的方程为,即,① 同理直线的方程为,②,将点代入①②,得,显然,满足方程,直线的方程为,分别令,,得到,,,,又满足,,即.16.(2023·全国·高三专题练习)某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性427250k k −−=()()227510k k +−=21k =257k =−1k =±∴l 10x y −−=10x y +−=()00,Q x y ()33,M x y ()44,N x y OM ON 0M MQ ⊥ON NQ ⊥22331x y +=22441x y +=M N 33MO y k x =44NO y k x =331MQ MOx k k y =−=−441NQ NO x k k y =−=−∴MQ ()3333x y y x x y −=−−2233331xx yy x y +=+=⋯NQ 441xx yy +=⋯Q 0303040411x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩()33,M x y ()44,N x y 001xx yy +=∴MN 001xx yy +=0x =0y =01n x =01=m y 01y m ∴=01x n =()00,Q x y 2212x y +=∴221112m n +=22122m n +=质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点. (1)求点的轨迹方程;(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值. 【解析】(1)由题意F 为,设直线为,,,,, 易得在点处切线为,在点处切线为, 由得,又,,可得,故点的轨迹方程.(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.由韦达定理,得,,所以,因为,直线MN 可设为,同理得, 所以.2222:1(0)x y C a b a b+=>>0(M x 0)y 00221xx yy a b +=22:143x y C +=C F l C P Q P Q C G G F l C M N 11||||PQ MN +()1,0PQ 1x ty =+1(P x 1)y 2(Q x 2)y P 11143x x y y +=Q 22143x x y y+=11221,431,43x xy yx x y y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1122124()y y x x y x y −=−111x ty =+221x ty =+4x =G 4x =l C 221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x 22(34)690t y ty ++−=122634t y y t +=−+122934y y t =−+2212(1)||34t PQ t +=+PQ MN ⊥11x y t =−+2222112(1)12(1)||13434t t MN t t++==+⋅+22221134347||||12(1)12(1)12t t PQ MN t t +++=+=++。
高中数学文科圆锥曲线试题及解答一.基础题组1. 【2013课标全国,文5】设椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为( ).A.13 C .12 D【答案】:D2. 【2012全国新课标,文4】设F 1,F 2是椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( ) A .12 B .23 C .34 D .45【答案】C 【解析】设直线32a x =与x 轴交于点M ,则∠PF 2M =60°,在Rt △PF 2M 中,PF 2=F 1F 2=2c ,232aF M c =-,故22312cos6022a cF M PF c -︒===,解得34c a =,故离心率34e =. 3. 【2010全国新课标,文5】中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为(【答案】:D4. 【2006全国,文5】已知ABC ∆的顶点B 、C 在椭圆2213x y +=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( )(A )23 (B )6 (C )43 (D )12答案】C5. 【2005全国,文5】抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )(A) 2(B) 3(C) 4(D) 5【答案】D6. 【2005全国,文6】双曲线22149x y -=的渐近线方程是( )(A) 23y x =±(B) 49y x =±(C) 32y x =±(D) 94y x =±【答案】C【解析】由题意知:2,3a b ==,∴双曲线22149x y -=的渐近线方程是32y x =±.7. 【2014全国,文20】(本小题满分12分)设12,F F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N .(Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且1||5||MN F N =,求,a b .8. 【2013课标全国,文20】(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为y 轴上截得线段长为(1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为2,求圆P 的方程. 【解析】:(1)设P (x ,y ),圆P 的半径为r .由题设y 2+2=r 2,x 2+3=r 2.从而y 2+2=x 2+3. 故P 点的轨迹方程为y 2-x 2=1.9. 【2010全国新课标,文20】设F 1、F 2分别是椭圆E :x 2+22y b=1(0<b <1)的左、右焦点,过F 1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB|,|BF 2|成等差数列. (1)求|AB|;(2)若直线l 的斜率为1,求b 的值.即43x 2-x 1|.则89=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=224222224(1)4(12)8(1)1(1)b b b b b b =+++---,解得b =2 10. 【2005全国,文22】 (本小题满分14分)设),(),,(2211y x B y x A 两点在抛物线22x y =上,l 是AB 的垂直平分线, (Ⅰ)当且仅当21x x +取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论; (Ⅱ)当3,121-==x x 时,求直线l 的方程.即l 的斜率存在时,不可能经过焦点1(0,)8F ……………………………………8分 所以当且仅当12x x +=0时,直线l 经过抛物线的焦点F …………………………9分 (Ⅱ)当121,3x x ==-时,二.能力题组1. 【2014全国,文10】设F 为抛物线2:=3C y x 的焦点,过F 且倾斜角为30︒的直线交C 于A ,B 两点,则 AB =( )(A (B )6 (C )12 (D )C2. 【2013课标全国,文10】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点.若|AF |=3|BF |,则l 的方程为( ).A .y =x -1或y =-x +1B .y 1)x -或y =1)x -C .y 1)x -或y =1)x -D .y 1)x -或y =1)x -【答案】:C3. 【2012全国新课标,文10】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,||AB =C 的实轴长为( )A B . C .4 D .8【答案】 C【解析】设双曲线的方程为22221x y a a-=,抛物线的准线为x =-4,且||AB =A (-4,,B (-4,-),将点A 坐标代入双曲线方程得a 2=4,故a =2,故实轴长为4.4. 【2006全国,文9】已知双曲线22221x y a b-=的一条渐近线方程为43y x =,则双曲线的离心率为( )(A )53 (B )43 (C )54 (D )32【答案】A5. 【2005全国,文9】已知双曲线1222=-y x 的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且120,MF MF ⋅=则点M 到x 轴的距离为( )A .43B .53C .23D .3【答案】C6. 【2012全国新课标,文20】设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为42p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 距离的比值.当m 的斜率为33时,由已知可设n :y =33x +b ,代入x 2=2py ,得x 2-33px -2pb =0.由于n 与C 只有一个公共点,故∆=43p 2+8pb =0,解得6p b =-. 因为m 的截距12p b =,1||3||b b =,所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 当m的斜率为3-时,由图形对称性可知,坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 三.拔高题组1. 【2010全国,文12】已知椭圆C :22x a +22y b =1(a >b >0),过右焦点F 且斜率为k (k>0)的直线与C 相交于A 、B 两点,若AF =3FB ,则k 等于( ) A ..2【答案】:B2. 【2007全国,文11】已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率为( )(A) 13(B)33 (C)21 (D)23【答案】:D 【解析】∵椭圆的长轴长是短轴长的2倍,∴2a b =,∴224a b =,又∵222b ac =-,∴222244()a b a c ==-,∴2234a c =,∴2234c a =,∴c e a ==3. 【2007全国,文12】设F 1,F 2分别是双曲线1922=-y x 的左右焦点,若点P 在双曲线上,且120PF PF ∙=,则12||PF PF +=( )(A)10(B)102(C)5 (D) 52【答案】:B4. 【2006全国,文11】过点(-1,0)作抛物线21y x x =++的切线,则其中一条切线为( ) (A )220x y ++= (B )330x y -+= (C )10x y ++= (D )10x y -+=【答案】D 【解析】5. 【2005全国,文10】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 .2D 1【答案】D【解析】22221x y a b +=,2(,0)F c ,则垂线x c =,22221c y a b +=,∴2224222222(1)()c a c b y b b a a a-=-==, ∴2||b y a =,22b PF a =,122F F c =,所以22b c a=,即a²-c²=2ac,即c²+2ac -a²=0,∴c a ==-,∴1c a =-±0<e<1,所以1c e a ==-6. 【2010全国,文15】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线为l ,过M (1,0)l 相交于点A ,与C 的一个交点为B ,若AM =MB ,则p =________.【答案】:27. )【2010全国,文22】已知斜率为1的直线l 与双曲线C :22x a-22y b =1(a >0,b >0)相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M (1,3). (1)求C 的离心率;(2)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF |·|BF |=17,证明过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切. 【解析】:(1)由题设知,l 的方程为y =x +2.代入C 的方程,并化简,得 (b 2-a 2)x 2-4a 2x -4a 2-a 2b 2=0,设B (x 1,y 1)、D (x 2,y 2),则x 1+x 2=2224a b a -,x 1x 2=-222224a a b b a +-, ①由M (1,3)为BD 的中点知122x x +=1,故 12×2224a b a-=1,即b 2=3a 2, ②故c 2a ,所以C 的离心率e =ca=2.故|BD |x 1-x 2|=6.连结MA ,则由A (1,0),M (1,3)知|MA |=3,从而MA =MB =MD ,且MA ⊥x 轴,因此以M 为圆心,MA 为半径的圆经过A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切.所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.8. 【2006全国,文22】(本小题满分12分)已知抛物线24x y =的焦点为F ,A 、B 是抛物线上的两动点,且(0).AF FB λλ=>过A 、B 两点分别作抛物线的切线,设其交点为M 。
第3章圆锥曲线的方程单元测试卷(原卷版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.抛物线y =ax 2的准线方程是y =1,则a 的值为()A .4B .-4C .-14D.142.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为13,过F 2的直线l交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为12,则C 的标准方程为()A.x 23+y 2=1 B.x 23+y 22=1C.x 29+y 28=1 D.y 29+x 28=13.直线l :y =k (x -2)与双曲线x 2-y 2=1仅有一个公共点,则实数k 的值为()A .1B .-1C .1或-1D .1或-1或04.已知中心在原点,焦点在y 轴的双曲线的渐近线方程为y =±12x ,则此双曲线的离心率为()A.52B.5C.52D .55.设a ,b ∈R ,a ≠b 且ab ≠0,则方程bx -y +a =0和方程ax 2-by 2=ab 在同一坐标系下的图象可能是()6.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 |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为()A .2B .4C .6D .87.如图,已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,|F 1F 2|=4,P 是双曲线右支上的一点,F 2P 的延长线与y 轴交于点A ,△APF 1的内切圆在边PF 1上的切点为Q ,若|PQ |=1,则双曲线的离心率是()A .3B .2C.3D.28.设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是()A .(1,3)B .(1,4)C .(2,3)D .(2,4)二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.已知点F (1,0)为曲线C 的焦点,则曲线C 的方程可能为()A .y 2=4x B .x 2=4yC.x 2cos 2θ+y 2sin 2θ=θ D.x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=θ10.已知A ,B 为圆锥曲线E 的焦点,点C 在E 上,若△ABC 为等腰直角三角形,则E 的离心率可能为()A.2-1 B.22C.2D.2+111.已知P 是椭圆E :x 28+y 24=1上一点,F 1,F 2为其左、右焦点,且△F 1PF 2的面积为3,则下列说法正确的是()A .P 点纵坐标为3B .∠F 1PF 2>π2C .△F 1PF 2的周长为4(2+1)D .△F 1PF 2的内切圆半径为32(2-1)12.已知A ,B 两点的坐标分别是(-1,0),(1,0),直线AP ,BP 相交于点P ,且两直线的斜率之积为m ,则下列结论正确的是()A .当m =-1时,点P 的轨迹为圆(除去与x 轴的交点)B .当-1<m <0时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的椭圆(除去与x 轴的交点)C .当0<m <1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的抛物线(除去与x 轴的交点)D .当m >1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的双曲线(除去与x 轴的交点)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知a ∈{-2,0,1,3},b ∈{1,2},则曲线ax 2+by 2=1为椭圆的概率是________.14.抛物线y 2=2px (p >0)的准线与双曲线x 2-y24=1的两条渐近线所围成的三角形的面积为2,则p =________,抛物线焦点到双曲线渐近线的距离为________.(本题第一空2分,第二空3分)15.在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,与两焦点张角为90°的点可能有________个(填出所有可能情况).16.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m ,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知Q 点是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a ,b >0)上异于两顶点的一动点,F 1,F 2是双曲线的左、右焦点.从F2向∠F1QF2的平分线作垂线F2P,垂足为P,求P点的轨迹方程.18.(12分)已知点P到F1(0,3),F2(0,-3)的距离之和为4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与轨迹C交于A,B两点.(1)求轨迹C的方程;(2)若|AB|=825,求k.19.(12分)已知直线l:y=x+m与抛物线y2=8x交于A,B两点.(1)若|AB|=10,求m的值;(2)若OA⊥OB,求m的值.x2,圆C2:x2+(y-1)2=1,过点P(t,0)(t>0)作不过20.(12分)如图,已知抛物线C1:y=14原点O的直线PA,PB分别与抛物线C1和圆C2相切,A,B为切点.(1)求点A,B的坐标;(2)求△PAB的面积.注: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,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.21.(12分)已知椭圆Γ:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为M(-2,0),离心率为22.(1)求椭圆Γ的方程;(2)过N(1,0)的直线AB交椭圆Γ于A,B两点;当MA→·MB→取得最大值时,求△MAB的面积.22.(12分)已知曲线C上任意一点S(x,y)都满足到直线l′:x=2的距离是它到点T(1,0)的距离的2倍.(1)求曲线C的方程;(2)设曲线C与x轴正半轴交于点A2,不垂直于x轴的直线l与曲线C交于A,B两点(异于点A2).若以AB为直径的圆经过点A2,试问直线l是否过定点?若是,请求出该定点坐标;若不是,请说明理由.1.过椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点A且斜率为k的直线交椭圆C于另一个点B,且点B在x轴上的射影恰好为右焦点F,若13<k<12,则椭圆离心率的取值范围是()2.若椭圆x2m+y2n=1(m>n>0)和双曲线x2a-y2b=1(a>b>0)有相同的左、右焦点F1,F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|的值是()A.m-a B.12(m-a)C.m2-a2 D.m-a3.已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A.433B.233C .3D .24.已知双曲线x 24-y 2b 2=1(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.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=15.【多选题】已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个顶点分别为A 1(-a ,0),A 2(a ,0),P ,Q 的坐标分别为(0,b ),(0,-b ),且四边形A 1PA 2Q 的面积为22,四边形A 1PA 2Q 的内切圆的周长为263π,则双曲线C 的方程为()A.x 22-y 2=1B .x 2-y 22=1C.x 24-y 22=1 D.x 22-y 24=16.【多选题】我们通常称离心率是5-12的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A 1,A 2,B 1,B 2分别为其左、右、上、下顶点,F 1,F 2分别为左、右焦点,P 为椭圆上一点,下列条件中能使椭圆C 为“黄金椭圆”的是()A .|A 1F 1|·|F 2A 2|=|F 1F 2|2B .∠F 1B 1A 2=90°C .PF 1⊥x 轴,且PO ∥A 2B 1D .四边形A 1B 2A 2B 1的内切圆过焦点F 1,F 27.【多选题】已知方程mx 2+ny 2=1,其中m 2+n 2≠0,则()A .mn >0时,方程表示椭圆B .mn <0时,方程表示双曲线C .n =0时,方程表示抛物线D .n >m >0时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆8.如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=________.9.设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2b2=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为________.10.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过点P(-1,0)的直线l交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB的中点,若|FQ|=2,则直线l的斜率等于________.11.如图,已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,其纵坐标等于短半轴长的23,求椭圆的离心率.12.已知抛物线y2=-4x的焦点为F,其准线与x轴交于点M,过M作斜率为k的直线l 与抛物线交于A,B两点,弦AB的中点为P,AB的垂直平分线与x轴交于E(x0,0).(1)求k的取值范围;(2)求证:x0<-3.13.设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,离心率为33,过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为43 3.(1)求椭圆的方程;(2)设A,B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且斜率为k的直线与椭圆交于C,D两点,若AC→·DB→+AD→·CB→=8,求k的值.14.已知抛物线C的顶点在原点O,焦点与椭圆x225+y29=1的右焦点重合.(1)求抛物线C的方程;(2)在抛物线C的对称轴上是否存在定点M,使过点M的动直线与抛物线C相交于P,Q两点时,有∠POQ=π2.若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图所示,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),A,B分别为其长、短轴的一个端点,F1,F2分别是其左、右焦点.从椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F1,且AB→与OM→是共线向量.(1)求椭圆的离心率e;(2)设Q是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,求∠F1QF2的取值范围.第3章圆锥曲线的方程单元测试卷(解析版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.抛物线y =ax 2的准线方程是y =1,则a 的值为()A .4B .-4C .-14 D.14答案C2.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为13,过F 2的直线l交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为12,则C 的标准方程为()A.x 23+y 2=1 B.x 23+y 22=1C.x 29+y 28=1 D.y 29+x 28=1答案C解析因为△AF 1B 的周长为12,所以4a =12,所以a =3.又c a =13,所以c =1,b 2=8,所以C 的标准方程为x 29+y 28=1.3.直线l :y =k (x -2)与双曲线x 2-y 2=1仅有一个公共点,则实数k 的值为()A .1B .-1C .1或-1D .1或-1或0答案C解析由题意可知直线l 恒过点(2,0),即双曲线的右焦点,双曲线的渐近线方程为y =±x .要使直线l 与双曲线只有一个公共点,则该直线与渐近线平行,所以k =±1.故选C.4.已知中心在原点,焦点在y 轴的双曲线的渐近线方程为y =±12x ,则此双曲线的离心率为()A.52B.5C.52D .5答案B解析由已知可设双曲线方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).∴±a b =±12,∴b =2a ,∴b 2=4a 2,∴c 2-a 2=4a 2.∴c 2=5a 2,∴c 2a 2=5,∴e =ca= 5.5.设a ,b ∈R ,a ≠b 且ab ≠0,则方程bx -y +a =0和方程ax 2-by 2=ab 在同一坐标系下的图象可能是()答案B解析方程ax 2-by 2=ab 变形为x 2b -y 2a=1,直线bx -y +a =0,即y =bx +a 的斜率为b ,纵截距为a .当a >0,b >0时,x 2b -y 2a =1表示焦点在x 轴上的双曲线,此时直线的斜率b >0,纵截距a >0,故C 错误;当a <0,b <0时,x 2b -y 2a =1表示焦点在y 轴上的双曲线,此时直线的斜率b <0,纵截距a <0,故D 错误;当a <0,b >0,且-a ≠b 时,x 2b -y 2a =1表示椭圆,此时直线的斜率b >0,纵截距a <0,故A 错误.故选B.6.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 |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为()A .2B .4C .6D .8答案B解析由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0).由|AB |=42,|DE |=25,可取D (-p 2,5),设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |,得16p 2+8=p 24+5,得p =4.故选B.7.如图,已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,|F 1F 2|=4,P 是双曲线右支上的一点,F 2P 的延长线与y 轴交于点A ,△APF 1的内切圆在边PF 1上的切点为Q ,若|PQ |=1,则双曲线的离心率是()A .3B .2C.3 D.2答案B解析如图,记AF1,AF 2与△APF 1的内切圆分别相切于点N ,M ,则|AN |=|AM |,|PM |=|PQ |,|NF 1|=|QF 1|,又因为|AF 1|=|AF 2|,则|NF 1|=|AF 1|-|AN |=|AF 2|-|AM |=|MF 2|,因此|QF 1|=|MF 2|,则|PF 1|-|PF 2|=(|PQ |+|QF 1|)-(|MF 2|-|PM |)=|PQ |+|PM |=2|PQ |=2,即2a =2,则a =1.由|F 1F 2|=4=2c ,得c =2,所以双曲线的离心率e =ca=2.故选B.8.设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是()A .(1,3)B .(1,4)C .(2,3)D .(2,4)答案D解析如图,显然当直线l 的斜率不存在时,必有两条直线满足题意,当直线l 的斜率存在时,设斜率为k ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1≠x 2,M (x 0,y 0)12=4x 1,22=4x 2,两式相减得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).由于x 1≠x 2,所以y 1+y 22·y 1-y 2x 1-x 2=2⇒ky 0=2.①圆心为C (5,0),由CM ⊥AB ,得k ·y 0-0x 0-5=-1⇒ky 0=5-x 0.②由①②解得x 0=3,即点M 必在直线x =3上,将x 0=3代入y 2=4x ,得y 02=12⇒-23<y 0<23,因为点M 在圆(x -5)2+y 2=r 2(r >0)上,所以(x 0-5)2+y 02=r 2(r >0),r 2=y 02+4<12+4=16.因为斜率存在,所以y 0≠0,所以4<y 02+4<16⇒2<r <4.故选D.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.已知点F (1,0)为曲线C 的焦点,则曲线C 的方程可能为()A .y 2=4x B .x 2=4yC.x 2cos 2θ+y 2sin 2θ=θ D.x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=θ答案AD解析对于A ,y 2=4x ,抛物线的焦点为F (1,0),满足;对于B ,x 2=4y ,抛物线的焦点为F (0,1),不满足;对于C ,x 2cos 2θ+y 2sin 2θ=θ(±cos 2θ-sin 2θ,0)或(0,±sin 2θ-cos 2θ)或曲线表示圆不存在焦点,均不满足;对于D ,x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=θF (1,0),满足.10.已知A ,B 为圆锥曲线E 的焦点,点C 在E 上,若△ABC 为等腰直角三角形,则E 的离心率可能为()A.2-1 B.22C.2D.2+1答案ABD 解析若圆锥曲线E 为椭圆,不妨设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),设椭圆的离心率为e .因为△ABC 为等腰直角三角形,所以当AB 为斜边时,可以得到b =c =22a ,则e =c a =22;当AB 为直角边时,不妨令|AC |=|AB |=2c ,所以22c +2c =2a ,所以e =ca =2-1.若圆锥曲线E 为双曲线,不妨设双曲线方程为x 2a ′2-y 2b ′2=1(a ′>0,b ′>0),设双曲线的离心率为e ′.因为△ABC 为等腰直角三角形,所以AB 只能为直角边,不妨令AC ⊥AB ,则|AC |=|AB |=2c ,可以得到22c ′=2a ′+2c ′,则e ′=c ′a ′=2+1.故选ABD.11.已知P 是椭圆E :x 28+y 24=1上一点,F 1,F 2为其左、右焦点,且△F 1PF 2的面积为3,则下列说法正确的是()A .P 点纵坐标为3B .∠F 1PF 2>π2C .△F 1PF 2的周长为4(2+1)D .△F 1PF 2的内切圆半径为32(2-1)答案CD解析设点P 的坐标为(x ,y ),由椭圆E :x 28+y 24=1,可知a 2=8,b 2=4,所以c 2=a 2-b 2=4,所以c =2,F 1(-2,0),F 2(2,0).因为△F 1PF 2的面积为3,所以12×2c ×|y |=12×4×|y |=3,得到y =±32,A 说法错误;将y =±32代入椭圆E 的方程,得到x 28+916=1,解得x =±142,不妨取PF 1→·PF 2→2-142,--142,-=144-4+94>0,所以∠F 1PF 2为锐角,B 说法错误;因为a =22,所以|PF 1|+|PF 2|=42,所以△F 1PF 2的周长为4+42=4(2+1),C 说法正确;设△F 1PF 2的内切圆半径为r ,因为△F 1PF 2的面积为3,所以12×r ×4(2+1)=3,解得r =32(2-1),D 说法正确.故选CD.12.已知A ,B 两点的坐标分别是(-1,0),(1,0),直线AP ,BP 相交于点P ,且两直线的斜率之积为m ,则下列结论正确的是()A .当m =-1时,点P 的轨迹为圆(除去与x 轴的交点)B .当-1<m <0时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的椭圆(除去与x 轴的交点)C .当0<m <1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的抛物线(除去与x 轴的交点)D .当m >1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的双曲线(除去与x 轴的交点)答案ABD解析设点P 的坐标为(x ,y )(x ≠±1),则直线AP 的斜率为k AP =yx +1,直线BP 的斜率为k BP=y x -1.因为k AP ·k BP =m ,所以y x +1·y x -1=m (x ≠±1),化简得到点P 的轨迹方程为x 2+y 2-m =1(x ≠±1),所以正确结论有A 、B 、D.故选ABD.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知a ∈{-2,0,1,3},b ∈{1,2},则曲线ax 2+by 2=1为椭圆的概率是________.答案38解析由题意,得(a ,b )共有8种不同情况,其中满足“曲线ax 2+by 2=1为椭圆”的有(1,2),(3,1),(3,2),共3种情况,由古典概型的概率公式,得所求概率P =38.14.抛物线y 2=2px (p >0)的准线与双曲线x 2-y24=1的两条渐近线所围成的三角形的面积为2,则p =________,抛物线焦点到双曲线渐近线的距离为________.(本题第一空2分,第二空3分)答案2255解析抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,双曲线x 2-y 24=1的两条渐近线方程分别为y =2x ,y =-2x ,这三条直线构成等腰三角形,其底边长为2p ,三角形的高为p 2,因此12×2p ×p2=2,解得p =2.则抛物线焦点坐标为(1,0),且到直线y =2x 和y =-2x 的距离相等,均为|2-0|5=255.15.在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,与两焦点张角为90°的点可能有________个(填出所有可能情况).答案0或2或4解析设该点为P (x ,y ),椭圆的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(c >0),则|PF 1|=(x +c )2+y 2a +ex ,|PF 2|=a -ex .|PF 1|2+|PF 2|2=4a 2-2|PF 1|·|PF 2|=2a 2+2c 2a2x 2=4c 2.∴x 2=2a 2-a 4c 2=a 2(2c 2-a 2)c 2≥0.∴当a 2>2c 2时,该点不存在;当a 2≤2c 2时,该点存在,且当a 2=2c 2时这样的点有2个,当c 2<a 2<2c 2时有4个.16.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m ,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.答案52解析利用渐近线与直线方程求出交点A ,B 的坐标,进而得出中点C 的坐标;由|PA |=|PB |可知,PC 与直线x -3y +m =0(m ≠0)垂直,利用斜率关系求出a ,b 的关系式.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b ax .=b a x ,-3y +m =0,得=-b a x ,-3y +m =0,得-am a +3b ,所以AB 的中点C设直线l :x -3y +m =0(m ≠0),因为|PA |=|PB |,所以PC ⊥l .所以k PC =-3,即3b 2m 9b 2-a 2a 2m9b 2-a 2-m=-3,化简得a 2=4b 2.在双曲线中,c 2=a 2+b 2=5b 2,所以e =c a =52.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知Q 点是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a ,b >0)上异于两顶点的一动点,F 1,F 2是双曲线的左、右焦点.从F 2向∠F 1QF 2的平分线作垂线F 2P ,垂足为P ,求P 点的轨迹方程.解析如图,延长F 2P 交F 1Q 于点A ,连接OP ,则由角平分线的性质,知|AQ |=|F 2Q |.由三角形中位线性质,知|OP |=12|F 1A |.∴|OP |=12(|QF 1|-|QA |)=12(|QF 1|-|QF 2|).若点Q 在双曲线的左支上时,|OP |=12(|QF 2|-|QF 1|),即|OP |=12×2a =a ,∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=a 2(y ≠0).18.(12分)已知点P 到F 1(0,3),F 2(0,-3)的距离之和为4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与轨迹C 交于A ,B 两点.(1)求轨迹C 的方程;(2)若|AB |=825,求k .解析(1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3),(0,3)为焦点,长半轴长为2的椭圆,即a =2,c =3,b =22-(3)2=1,故轨迹C 的方程为x 2+y 24=1.(2)设A (x 1,y1),B (x 2,y 2).2+y 24=1,=kx +1,得(k 2+4)x 2+2kx -3=0,则Δ=4k 2+12(k 2+4)=16(k 2+3)>0,且x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.则(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=16(k 2+3)(k 2+4)2,所以|AB |2=(1+k )2(x 1-x 2)2=(1+k )2·16(k 2+3)(k 2+4)2=12825,整理得(17k 2+53)(k 2-1)=0,解得k 2=1,所以k =±1.19.(12分)已知直线l :y =x +m 与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两点.(1)若|AB |=10,求m 的值;(2)若OA ⊥OB ,求m 的值.解析设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),(1)=x +m ,2=8x ,得x 2+(2m -8)x +m 2=0,=(2m -8)2-4m 2>0,1+x 2=8-2m ,1x 2=m 2.由|AB |=2|x 1-x 2|=2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=10.得m =716(m <2).(2)∵OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0.∴x 1x 2+(x 1+m )(x 2+m )=0.∴2x 1x 2+m (x 1+x 2)+m 2=0.∴2m 2+m (8-2m )+m 2=0.∴m 2+8m =0,m =0或m =-8.经检验得m =-8.20.(12分)如图,已知抛物线C 1:y =14x 2,圆C 2:x 2+(y -1)2=1,过点P (t ,0)(t >0)作不过原点O 的直线PA ,PB 分别与抛物线C 1和圆C 2相切,A ,B 为切点.(1)求点A ,B 的坐标;(2)求△PAB 的面积.注: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,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.解析(1)由题意知直线PA 的斜率存在,故可设直线PA 的方程为y =k (x -t ),=k (x -t ),=14x 2,消去y ,整理得x 2-4kx +4kt =0,由于直线PA 与抛物线相切,令Δ=0,得k =t .因此,点A 的坐标为(2t ,t 2).设圆C 2的圆心为D (0,1),点B 的坐标为(x 0,y 0),由题意知点B ,O 关于直线PD 对称,=-x 02t +1,-y 0=0,0=2t 1+t 2,0=2t 21+t 2.因此,点B(2)由(1)知|AP |=t ·1+t 2,直线PA 的方程为tx -y -t 2=0.点B 到直线PA 的距离是d =t 21+t 2.设△PAB 的面积为S ,所以S =12|AP |·d =t 32.21.(12分)已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点为M (-2,0),离心率为22.(1)求椭圆Γ的方程;(2)过N (1,0)的直线AB 交椭圆Γ于A ,B 两点;当MA →·MB →取得最大值时,求△MAB 的面积.解析(1)由已知a =2,c a =22,得c =2,∴a 2-b 2=2,即4-b 2=2,∴b 2=2,∴椭圆Γ的方程为x 24+y 22=1.(2)当直线AB 与x 轴重合时,MA →·MB →=0.当直线AB 与x 轴不重合时,设直线AB 的方程为x =ty +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则MA →=(x 1+2,y 1),MB →=(x 2+2,y 2).ty +1,+y 22=1,得(t 2+2)y 2+2ty -3=0.显然Δ>0,∴y 1+y 2=-2t t 2+2,y 1y 2=-3t 2+2.∴MA →·MB →=(x 1+2)(x 2+2)+y 1y 2=(ty 1+3)(ty 2+3)+y 1y 2=(t 2+1)y 1y 2+3t (y 1+y 2)+9=(t 2+1)·-3t 2+2+3t ·-2t t 2+2+9=-3-3t 2-6t 2t 2+2+9=-9t 2-3t 2+2+9=15t 2+2≤152,∴MA →·MB →的最大值为152.此时t =0,直线AB 的方程为x =1.综上可知MA →·MB →的最大值为152.1,+y 22=1,=1,=6=1,=-62,不妨令|AB |=6,又|MN |=3,∴S △MAB =12|MN |·|AB |=12×3×6=362.22.(12分)已知曲线C 上任意一点S (x ,y )都满足到直线l ′:x =2的距离是它到点T (1,0)的距离的2倍.(1)求曲线C 的方程;(2)设曲线C 与x 轴正半轴交于点A 2,不垂直于x 轴的直线l 与曲线C 交于A ,B 两点(异于点A 2).若以AB 为直径的圆经过点A 2,试问直线l 是否过定点?若是,请求出该定点坐标;若不是,请说明理由.解析(1)∵曲线C 上任意一点S (x ,y )都满足到直线l ′:x =2的距离是它到点T (1,0)的距离的2倍,∴|x -2|=2·(x -1)2+y 2,化简,得x 22+y 2=1,即曲线C 是椭圆,其方程为x 22+y 2=1.(2)设直线l 的方程为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),kx +m ,y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4mkx +2m 2-2=0,∴Δ=(4mk )2-4(1+2k 2)(2m 2-2)>0,即2k 2+1>m 2,x 1+x 2=-4mk1+2k 2,x 1x 2=2m 2-21+2k 2.∵y 1=kx 1+m ,y 2=kx 2+m ,∴y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=k 2·2m 2-21+2k 2+mk ·-4mk 1+2k 2+m 2=m 2-2k 21+2k 2.∵点A 2(2,0)在以AB 为直径的圆上,∴AA 2⊥BA 2,即AA 2→·BA 2→=0.又AA 2→=(2-x 1,-y 1),BA 2→=(2-x 2,-y 2),∴(2-x 1,-y 1)·(2-x 2,-y 2)=0,即(2-x 1)(2-x 2)+y 1y 2=2-2(x 1+x 2)+x 1x 2+y 1y 2=0,∴2+2·4mk1+2k 2+2m 2-21+2k 2+m 2-2k 21+2k 2=0,化简得2k 2+42mk +3m 2=0,即(2k +m )(2k +3m )=0,∴2k +m =0或2k +3m =0.当2k +m =0时,直线l :y =k (x -2)过定点(2,0),即过点A 2(2,0),不满足题意;当2k +3m =0时,直线l 的方程可化为y =综上,直线l1.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 且斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是()答案C解析由题意知k =b 2a c +a=a -ca =1-e ,∴13<1-e <12,∴12<e <23.故选C.2.若椭圆x 2m +y 2n =1(m >n >0)和双曲线x 2a -y 2b =1(a >b >0)有相同的左、右焦点F 1,F 2,P 是两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值是()A .m -a B.12(m -a )C .m 2-a 2D.m -a 答案A解析不妨取P 1|+|PF 2|=2m ,1|-|PF 2|=2a ,解得|PF 1|=m +a ,|PF 2|=m -a .∴|PF 1|·|PF 2|=(m +a )(m -a )=m -a .3.已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A.433B.233C .3D .2答案A解析利用椭圆、双曲线的定义和几何性质求解.设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2(r 1>r 2),|F 1F 2|=2c ,椭圆长半轴长为a 1,双曲线实半轴长为a 2,椭圆、双曲线的离心率分别为e 1,e 2,由(2c )2=r 12+r 22-2r 1r 2cosπ3,得4c 2=r 12+r 22-r 1r 2.1+r 2=2a 1,1-r 2=2a 2,1=a 1+a 2,2=a 1-a 2.∴1e 1+1e 2=a 1+a 2c=r 1c .令m =r 12c 2=4r 12r 12+r 22-r 1r 2=41-r 2r 14+34,当r 2r 1=12时,m max=163,∴max=433.即1e 1+1e 2的最大值为433.4.已知双曲线x 24-y 2b 2=1(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.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1答案D解析根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b 2,y A=2b 4+b 2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b 4+b 2=2b ,解得b 2=12,故所求的双曲线方程为x 24-y 212=1.故选D.5.【多选题】已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个顶点分别为A 1(-a ,0),A 2(a ,0),P ,Q 的坐标分别为(0,b ),(0,-b ),且四边形A 1PA 2Q 的面积为22,四边形A 1PA 2Q 的内切圆的周长为263π,则双曲线C 的方程为()A.x 22-y 2=1B .x 2-y 22=1C.x 24-y 22=1 D.x 22-y 24=1答案AB解析因为A 1(-a ,0),A 2(a ,0),P (0,b ),Q (0,-b ),所以|A 1A 2|=2a ,|PQ |=2b ,所以|A 1P |=|A 2Q |=|A 1Q |=|A 2P |=a 2+b 2=c .又四边形A 1PA 2Q 的面积为22,所以4×12ab =22,即ab =2.记四边形A 1PA 2Q 的内切圆的半径为r ,则2πr =263π,解得r =63,所以2cr =22,所以c = 3.又c 2=a 2+b 2=3=2,=1=1,=2,所以双曲线C 的方程为x 22-y 2=1或x 2-y 22=1.故选AB.6.【多选题】我们通常称离心率是5-12的椭圆为“黄金椭圆”.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A 1,A 2,B 1,B 2分别为其左、右、上、下顶点,F 1,F 2分别为左、右焦点,P 为椭圆上一点,下列条件中能使椭圆C 为“黄金椭圆”的是()A .|A 1F 1|·|F 2A 2|=|F 1F 2|2B .∠F 1B 1A 2=90°C .PF 1⊥x 轴,且PO ∥A 2B 1D .四边形A 1B 2A 2B 1的内切圆过焦点F 1,F 2答案BD 解析∵椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∴A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B 1(0,b ),B 2(0,-b ),F 1(-c ,0),F 2(c ,0).对于A ,若|A 1F 1|·|F 2A 2|=|F 1F 2|2,则(a -c )2=(2c )2,∴a -c =2c ,∴e =13,不符合题意,故A 错误;对于B ,若∠F 1B 1A 2=90°,则|A 2F 1|2=|B 1F 1|2+|B 1A 2|2,∴(a +c )2=a 2+a 2+b 2,∴c 2+ac -a 2=0,∴e 2+e -1=0,解得e =5-12或e =-5-12(舍去),符合题意,故B 正确;对于C ,若PF 1⊥x 轴,且PO ∥A 2B 1,则c k PO =kA 2B 1,∴b 2a -c =b -a,解得b =c ,又a 2=b 2+c 2,∴e =c a =c 2c =22,不符合题意,故C 错误;对于D ,若四边形A 1B 2A 2B 1的内切圆过焦点F 1,F 2,即四边形A 1B 2A 2B 1的内切圆的半径为c ,则由菱形面积公式可得ab =c a 2+b 2,∴c 4-3a 2c 2+a 4=0,∴e 4-3e 2+1=0,解得e 2=3+52(舍去)或e 2=3-52,∴e =5-12,故D 正确.故选BD.7.【多选题】已知方程mx 2+ny 2=1,其中m 2+n 2≠0,则()A .mn >0时,方程表示椭圆B .mn <0时,方程表示双曲线C .n =0时,方程表示抛物线D .n >m >0时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆答案BD解析mx 2+ny 2=1表示椭圆的充要条件是m >0,n >0,A 不正确;mx 2+ny 2=1表示双曲线的充要条件是mn <0,B 正确;当n =0时,mx 2=1不表示抛物线,C 不正确;mx 2+ny 2=1表示焦点在x 轴上的椭圆的充要条件是n >m >0,D 正确.故选BD.8.如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=________.答案2+1思路分析根据正方形的边长及O 为AD 的中点,求出点C ,F 的坐标,将两点坐标代入抛物线方程列式求解.解析∵正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b ,O 为AD 的中点,∴b ,又∵点C ,F 在抛物线y 2=2px (p >0)上,2=pa ,2=2解得ba =2+1.9.设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.答案x 2+32y 2=1思路分析根据题意,求出点B 的坐标代入椭圆方程求解.解析设点B 的坐标为(x 0,y 0).∵x 2+y2b 2=1,∴F 1(-1-b 2,0),F 2(1-b 2,0).∵AF 2⊥x 轴,∴A (1-b 2,b 2).∵|AF 1|=3|F 1B |,∴AF 1→=3F 1B →.∴(-21-b 2,-b 2)=3(x 0+1-b 2,y 0).∴x 0=-51-b 23,y 0=-b 23.∴点B -51-b 23,-将B -51-b 23,-x 2+y 2b 2=1,得b 2=23.∴椭圆E 的方程为x 2+32y 2=1.10.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过点P (-1,0)的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点,若|FQ |=2,则直线l 的斜率等于________.答案±1解析设直线l 的方程为y =k (x +1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)2=4x ,=k (x +1),得k 2x 2+2(k 2-2)x +k 2=0.∴x 1+x 2=-2(k 2-2)k 2.∴x 1+x 22=-k 2-2k 2=-1+2k 2,y 1+y 22=2k ,即1+2k 2,又|FQ |=2,F (1,0),1+2k2-=4,解得k =±1.11.如图,已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,其纵坐标等于短半轴长的23,求椭圆的离心率.解析方法一:根据题图设焦点坐标为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),M 是椭圆上一点,依题意设M ,23b 在Rt △MF 1F 2中,|F 1F 2|2+|MF 2|2=|MF 1|2,即4c 2+49b 2=|MF 1|2.而|MF 1|+|MF 2|=4c 2+49b 2+23b =2a ,整理,得3c 2=3a 2-2ab .又c 2=a 2-b 2,所以3b =2a ,所以b 2a 2=49.所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a2=1-b 2a 2=59,所以e =53.方法二:设,23b ,代入椭圆方程,得c 2a 2+4b 29b 2=1,所以c 2a 2=59,所以c a =53,即e =53.12.已知抛物线y 2=-4x 的焦点为F ,其准线与x 轴交于点M ,过M 作斜率为k 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,弦AB 的中点为P ,AB 的垂直平分线与x 轴交于E (x 0,0).(1)求k 的取值范围;(2)求证:x 0<-3.解析(1)由y 2=-4x ,可得准线x =1,从而M (1,0).设l 的方程为y =k (x -1),=k (x -1),2=-4x ,得k 2x 2-2(k 2-2)x +k 2=0.∵A ,B 存在,∴Δ=4(k 2-2)2-4k 4>0,∴-1<k <1.又k ≠0,∴k ∈(-1,0)∪(0,1).(2)证明:设P (x 3,y 3),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),可得x 3=x 1+x 22=k 2-2k 2,y 3==-2k k 2=-2k.即直线PE 的方程为y +2k =-令y =0,x 0=-2k2-1.∵k 2∈(0,1),∴x 0<-3.13.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,离心率为33,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为433.(1)求椭圆的方程;(2)设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D 两点,若AC →·DB →+AD →·CB →=8,求k 的值.解析(1)设F (-c ,0),由c a =33,知a =3c .过点F 且与x 轴垂直的直线为x =-c ,代入椭圆方程有(-c )2a 2+y 2b 2=1,解得y =±6b 3.于是26b 3=433,解得b = 2.又a 2-c 2=b 2,从而a =3,c =1,所以椭圆的方程为x 23+y 22=1.(2)设点C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),由F (-1,0)得直线CD 的方程为y =k (x +1),由方程组k (x +1),+y 22=1,消去y ,整理得(2+3k 2)x 2+6k 2x +3k 2-6=0.由根与系数的关系可得x 1+x 2=-6k 22+3k 2,x 1x 2=3k 2-62+3k2.因为A (-3,0),B (3,0),所以AC →·DB →+AD →·CB →=(x 1+3,y 1)·(3-x 2,-y 2)+(x 2+3,y 2)·(3-x 1,-y 1)=6-2x 1x 2-2y 1y 2=6-2x 1x 2-2k 2(x 1+1)(x 2+1)=6-(2+2k 2)x 1x 2-2k 2(x 1+x 2)-2k 2=6+2k 2+122+3k2.由已知得6+2k 2+122+3k 2=8,解得k =± 2.14.已知抛物线C的顶点在原点O,焦点与椭圆x225+y29=1的右焦点重合.(1)求抛物线C的方程;(2)在抛物线C的对称轴上是否存在定点M,使过点M的动直线与抛物线C相交于P,Q两点时,有∠POQ=π2.若存在,求出M的坐标;若不存在,请说明理由.解析(1)椭圆x225+y29=1的右焦点为(4,0),所以抛物线C的方程为y2=16x.(2)设点M(a,0)(a≠0)满足题设,当PQ的斜率存在时,PQ的方程为y=k(x-a),2=16x,=k(x-a)⇒k2x2-2(ak2+8)x+a2k2=0,则x1+x2=2(ak2+8)k2,x1x2=a2.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则由∠POQ=π2,得x1x2+y1y2=0.从而x1x2+k2(x1-a)(x2-a)=0⇒a2-16a=0⇒a=16,若PQ的方程为x=a,代入抛物线方程得y=±4a,当∠POQ=π2时,a=4a,即a=16,所以存在满足条件的点M(16,0).15.如图所示,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),A,B分别为其长、短轴的一个端点,F1,F2分别是其左、右焦点.从椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F1,且AB→与OM→是共线向量.(1)求椭圆的离心率e;(2)设Q是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,求∠F1QF2的取值范围.解析(1)设M(x M,y M),∵F1(-c,0),∴x M=-c,y M=b2a,∴k OM=-b2ac.由题意知k AB=-ba,∵OM→与AB→是共线向量,∴-b2ac=-ba,∴b=c,∴a=2c,∴e=22(2)设|F1Q|=r1,|F2Q|=r2,∠F1QF2=θ,则r1+r2=2a.又|F1F2|=2c,∴由余弦定理,得cosθ=r12+r22-4c22r1r2=(r1+r2)2-2r1r2-4c22r1r2=a2r1r2-1a2-1=0,当且仅当r1=r2时等号成立,∴cosθ≥0,∴θ,π2..。
16全国高中数学竞赛讲义-直线和圆、圆锥曲线(练习题)最新高中数学奥数竞赛试题直线和圆,圆锥曲线课后练习1.已知点A 为双曲线122=-y x 的左顶点,点B 和点C 在双曲线的右支上,ABC ?是等边三角形,则ABC ?的面积是(A )33 (B )233 (C )33 (D )36 2.平面上整点(纵、横坐标都是整数的点)到直线5435+=x y 的距离中的最小值是(A )17034 (B )8534 (C )201 (D )3013.若实数x, y 满足(x + 5)2+(y – 12)2=142,则x 2+y 2的最小值为 (A) 2 (B) 1 (C)3 (D) 24.直线134=+yx 椭圆191622=+y x 相交于A ,B 两点,该圆上点P ,使得⊿PAB 面积等于3,这样的点P 共有(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个 5.设a ,b ∈R ,ab ≠0,那么直线ax -y +b =0和曲线bx 2+ay 2=ab 的图形是A B 6.过抛物线y 2=8(x +2)的焦点F 作倾斜角为60o 的直线,若此直线与抛物线交于A 、B 两点,弦AB 的中垂线与x 轴交于P 点,则线段PF 的长等于A .316 B .38 C .3316 D .387.方程13cos 2cos 3sin 2sin 22=-+-y x 表示的曲线是 A. 焦点在x 轴上的椭圆 B. 焦点在x 轴上的双曲线 C. 焦点在y 轴上的椭圆D. 焦点在y 轴上的双曲线8.在椭圆)0(12222>>=+b a by a x 中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B 。
若该椭圆的离心率是215-,则ABF ∠= 。
9.设F 1,F 2是椭圆14922=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1| : |PF 2|=2 : 1,则三角形?PF 1F 2的面积等于______________.10.在平面直角坐标系XOY 中,给定两点M (-1,2)和N (1,4),点P 在X 轴上移动,当MPN ∠取最大值时,点P 的横坐标为___________________。
高中数学圆锥曲线专题*注意事项:1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写2、提前xx 分钟收取答题卡阅卷人一、单选题(共10题;共20分)得分1. ( 2分) 波罗尼斯(古希腊数学家,的公元前262-190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,它将圆锥曲线的性质网罗殆尽,几乎使后人没有插足的余地.他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>0,且k≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.现有椭圆=1(a>b>0),A,B为椭圆的长轴端点,C,D为椭圆的短轴端点,动点M满足=2,△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,则椭圆的离心率为()A. B. C. D.2. ( 2分) 古希腊数学家阿波罗尼奥斯的著作圆锥曲线论中给出了圆的另一种定义:平面内,到两个定点A、B距离之比是常数的点M的轨迹是圆若两定点A、B的距离为3,动点M满足,则M点的轨迹围成区域的面积为A. B. C. D.3. ( 2分) 已知、为双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线,交的左、右两支于、两点,若为线段的中点且,则双曲线的离心率为()A. B. C. D.4. ( 2分) 已知双曲线的右焦点为,点,为双曲线左支上的动点,且周长的最小值为16,则双曲线的离心率为()A. 2B.C.D.5. ( 2分) 关于曲线:性质的叙述,正确的是()A. 一定是椭圆B. 可能为抛物线C. 离心率为定值D. 焦点为定点6. ( 2分) 古希腊数学家阿波罗尼奧斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>0,k≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,设A(﹣3,0),B(3,0),动点M满足=2,则动点M的轨迹方程为()A. (x﹣5)2+y2=16B. x2+(y﹣5)2=9C. (x+5)2+y2=16D. x2+(y+5)2=97. ( 2分) 已知是双曲线上一点,且在轴上方,,分别是双曲线的左、右焦点,,直线的斜率为,的面积为,则双曲线的离心率为()A. 3B. 2C.D.8. ( 2分) 在正四面体中,点为所在平面上的动点,若与所成角为定值,则动点的轨迹是()A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线9. ( 2分) 已知,及抛物线方程为,点在抛物线上,则使得为直角三角形的点个数为()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个10. ( 2分) 已知双曲线的左、右焦点分别为,,若双曲线上存在点P使,则离心率的取值范围是()A. B. C. D.阅卷人二、填空题(共10题;共10分)得分11. ( 1分) 已知正实数是的等比中项,则圆锥曲线=1的离心率为________12. ( 1分) 设抛物线的焦点为F,过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,且,则弦长________.13. ( 1分) 已知双曲线:(,)的左,右焦点分别为,,过右支上一点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为.若的最小值为,则双曲线的离心率为________.14. ( 1分) 若椭圆的离心率为,则的短轴长为________.15. ( 1分) 从抛物线图象上一点作抛物线准线的垂线,垂足为,且,设为抛物线的焦点,则的面积为________.16. ( 1分) 设抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于,两点,且,点是坐标原点,则的面积为________17. ( 1分) 已知双曲线的下焦点为,虚轴的右端点为,点在的上支,为坐标原点,直线和直线的倾斜角分别为,,若,则的最小值为________.18. ( 1分) 已知为椭圆的左焦点,过点的直线交椭圆于两点,若,则直线的斜率为________.19. ( 1分) 椭圆的左、右焦点分别为、,点P在椭圆C上,已知,则________.20. ( 1分) 已知椭圆的右顶点为A,左,右焦点为F1,F2,过点F2与x轴垂直的直线与椭圆的一个交点为B.若|F1F2|=2,|F2B| ,则点F1到直线AB的距离为________.阅卷人三、解答题(共30题;共280分)得分21. ( 10分) 已知椭圆E:=1(a>b>0)的上、下焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF2⊥F1F2,△F1F2D的面积为2 ,离心率e= ,抛物线C:x2=2py(p>0)的准线l经过D点.(1)求椭圆E与抛物线C的方程;(2)过直线l上的动点P作抛物线的两条切线,切点为A,B,直线AB交椭圆于M,N两点,当坐标原点O落在以MN为直径的圆外时,求点P的横坐标t的取值范围.22. ( 10分) 椭圆C1:+y2=1,椭圆C2:(a>b>0)的一个焦点坐标为(,0),斜率为1的直线l与椭圆C2相交于A、B两点,线段AB的中点H的坐标为(2,﹣1).(1)求椭圆C2的方程;(2)设P为椭圆C2上一点,点M、N在椭圆C1上,且,则直线OM与直线ON的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.23. ( 10分) 已知A(1,)是离心率为的椭圆E:+ =1(a>b>0)上的一点,过A作两条直线交椭圆于B、C两点,若直线AB、AC的倾斜角互补.(1)求椭圆E的方程;(2)试证明直线BC的斜率为定值,并求出这个定值;(3)△ABC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值?若不存在,说明理由.24. ( 10分) 设抛物线C1:y2=8x的准线与x轴交于点F1,焦点为F2.以F1,F2为焦点,离心率为的椭圆记为C2.(Ⅰ)求椭圆C2的方程;(Ⅱ)设N(0,﹣2),过点P(1,2)作直线l,交椭圆C2于异于N的A、B两点.(ⅰ)若直线NA、NB的斜率分别为k1、k2,证明:k1+k2为定值.(ⅱ)以B为圆心,以BF2为半径作⊙B,是否存在定⊙M,使得⊙B与⊙M恒相切?若存在,求出⊙M的方程,若不存在,请说明理由.25. ( 10分) 在平面直角坐标系xOy中,椭圆:的离心率为,y轴于椭圆相交于A、B两点,,C、D是椭圆上异于A、B的任意两点,且直线AC、BD相交于点M,直线AD、BC相交于点N.(1)求椭圆的方程;(2)求直线MN的斜率.26. ( 10分) 已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,点G在椭圆C上,且• =0,△GF1F2的面积为2.(1)求椭圆C的方程;(2)直线l:y=k(x﹣1)(k<0)与椭圆Γ相交于A,B两点.点P(3,0),记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,当最大时,求直线l的方程.27. ( 10分) 已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,左右焦点分别为,,且,点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)过的直线与椭圆相交于两点,且的面积为,求以为圆心且与直线相切的圆的方程.28. ( 10分) 设椭圆+ =1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,离心率为.已知A是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,F到抛物线的准线l的距离为.(Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l上两点P,Q关于x轴对称,直线AP与椭圆相交于点B(B异于A),直线BQ与x轴相交于点D.若△APD的面积为,求直线AP的方程.29. ( 10分) 如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的左、右顶点分别为,,过右焦点的直线与椭圆交于,两点(点在轴上方).(1)若,求直线的方程;(2)设直线,的斜率分别为,.是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.30. ( 10分) 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F与椭圆C的一个焦点重合,且抛物线的准线与椭圆C 相交于点.(1)求抛物线的方程;(2)过点F是否存在直线l与椭圆C交于M,N两点,且以MN为对角线的正方形的第三个顶点恰在y轴上?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.31. ( 10分) 已知椭圆的长轴长为4,离心率为.(I)求C的方程;(II)设直线交C于A,B两点,点A在第一象限, 轴,垂足为M, 连结BM并延长交C于点N.求证:点A在以BN为直径的圆上.32. ( 10分) 已如椭圆E:()的离心率为,点在E上.(1)求E的方程:(2)斜率不为0的直线l经过点,且与E交于P,Q两点,试问:是否存在定点C,使得?若存在,求C的坐标:若不存在,请说明理由33. ( 5分) 已知点P(x,y)满足条件.(Ⅰ)求点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)直线l与圆O:x2+y2=1相切,与曲线C相较于A,B两点,若,求直线l的斜率.34. ( 5分) 设直线l:y=k(x+1)(k≠0)与椭圆3x2+y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.(Ⅰ)证明:a2>;(Ⅱ)若,求△OAB的面积取得最大值时的椭圆方程.35. ( 15分) 已知点在抛物线上,是直线上的两个不同的点,且线段的中点都在抛物线上.(Ⅰ)求的取值范围;(Ⅱ)若的面积等于,求的值.36. ( 5分) 如图,曲线Γ由曲线C1:(a>b>0,y≤0)和曲线C2:(a>0,b>0,y>0)组成,其中点F1,F2为曲线C1所在圆锥曲线的焦点,点F3,F4为曲线C2所在圆锥曲线的焦点,(Ⅰ)若F2(2,0),F3(﹣6,0),求曲线Γ的方程;(Ⅱ)如图,作直线l平行于曲线C2的渐近线,交曲线C1于点A、B,求证:弦AB的中点M必在曲线C2的另一条渐近线上;(Ⅲ)对于(Ⅰ)中的曲线Γ,若直线l1过点F4交曲线C1于点C、D,求△CDF1面积的最大值.37. ( 5分) 已知椭圆的离心率为,,分别是椭圆的左右焦点,过点的直线交椭圆于,两点,且的周长为12.(Ⅰ)求椭圆的方程(Ⅱ)过点作斜率为的直线与椭圆交于两点,,试判断在轴上是否存在点,使得是以为底边的等腰三角形若存在,求点横坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.38. ( 10分) 如图,已知点F为抛物线C:()的焦点,过点F的动直线l与抛物线C交于M,N两点,且当直线l的倾斜角为45°时,.(1)求抛物线C的方程.(2)试确定在x轴上是否存在点P,使得直线PM,PN关于x轴对称?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.39. ( 10分) 已知椭圆过点,且离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点与点均在椭圆上,且关于原点对称,问:椭圆上是否存在点(点在一象限),使得为等边三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.40. ( 5分) 已知椭圆E: 过点(0,1)且离心率.(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)设动直线l与两定直线l1:x﹣y=0和l2:x+y=0分别交于P,Q两点.若直线l总与椭圆E有且只有一个公共点,试探究:△OPQ的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.41. ( 10分) 已知抛物线,抛物线与圆的相交弦长为4. (1)求抛物线的标准方程;(2)点为抛物线的焦点,为抛物线上两点,,若的面积为,且直线的斜率存在,求直线的方程.42. ( 10分) 设椭圆的左、右焦点分别为,、,,点在椭圆上,为原点.(1)若,,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的右顶点为,短轴长为2,且满足为椭圆的离心率).①求椭圆的方程;②设直线:与椭圆相交于、两点,若的面积为1,求实数的值.43. ( 10分) 已知椭圆C:(a>b>0)的右焦点为F(1,0),且点P在椭圆C上,O为坐标原点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过定点T(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,且∠AOB为锐角,求直线l的斜率k的取值范围.44. ( 10分) 在圆上任取一点,过点作轴的垂线段,为垂足,当点在圆上运动时,点在线段上,且,点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过抛物线:的焦点作直线交抛物线于,两点,过且与直线垂直的直线交曲线于另一点,求面积的最小值,以及取得最小值时直线的方程.45. ( 10分) 已知点,分别是椭圆的长轴端点、短轴端点,为坐标原点,若,.(1)求椭圆的标准方程;(2)如果斜率为的直线交椭圆于不同的两点(都不同于点),线段的中点为,设线段的垂线的斜率为,试探求与之间的数量关系.46. ( 10分) 已知椭圆E:+ =1(a>b>0)过点,且离心率e为.(1)求椭圆E的方程;(2)设直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,判断点G 与以线段AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.47. ( 10分) 已知椭圆C:=1(a>b>0),圆Q:(x﹣2)2+(y﹣)2=2的圆心Q在椭圆C 上,点P(0,)到椭圆C的右焦点的距离为.(1)求椭圆C的方程;(2)过点P作互相垂直的两条直线l1,l2,且l1交椭圆C于A,B两点,直线l2交圆Q于C,D两点,且M为CD的中点,求△MAB的面积的取值范围.48. ( 10分) 已知椭圆C:+ =1(a>b>0)的离心率为,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A、B两点.①若线段AB中点的横坐标为﹣,求斜率k的值;②若点M(﹣,0),求证:• 为定值.49. ( 10分) 已知椭圆的焦距为分别为椭圆的左、右顶点,为椭圆上的两点(异于),连结,且斜率是斜率的倍.(1)求椭圆的方程;(2)证明:直线恒过定点.50. ( 10分) 如图,中心为坐标原点O的两圆半径分别为,,射线OT与两圆分别交于A、B两点,分别过A、B作垂直于x轴、y轴的直线、,交于点P.(1)当射线OT绕点O旋转时,求P点的轨迹E的方程;(2)直线l:与曲线E交于M、N两点,两圆上共有6个点到直线l的距离为时,求的取值范围.答案解析部分一、单选题1.【答案】D【考点】椭圆的简单性质【解析】【解答】设A(-a,0),B(a,0),M(x,y).∵动点M满足=2,则 =2,化简得.∵△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,∴,解得,∴椭圆的离心率为.故答案为:D.【分析】设A(-a,0),B(a,0),M(x,y).∵动点M满足=2,则利用两点距离公式得出,∵△MAB面积的最大值为8,△MCD面积的最小值为1,利用三角形面积公式求出a,b的值,再利用椭圆中a,b,c三者的关系式结合离心率公式变形求出椭圆的离心率。
高中数学圆锥曲线试题(含答案)理数圆锥曲线1. (2014大纲全国,9,5分)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=( )A. B. C. D.[答案]1.A[解析] 1.由题意得解得|F2A|=2a,|F1A|=4a,又由已知可得=2,所以c=2a,即|F1F2|=4a,∴cos∠AF2F1===.故选A.2.(2014大纲全国,6,5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为( )A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=1[答案]2.A[解析] 2.由题意及椭圆的定义知4a=4,则a=,又==,∴c=1,∴b2=2,∴C的方程为+=1,选A.3. (2014重庆,8,5分)设F1、F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为( )A. B.C.D.3[答案] 3.B[解析] 3.设|PF1|=m,|PF2|=n,依题意不妨设m>n>0,于是∴m·n=··?m=3n.∴a=n,b=n?c=n,∴e=,选B.4. (2014广东,4,5分)若实数k满足0<k<9,则曲线-=1与曲线-=1的()A.焦距相等B.实半轴长相等 C.虚半轴长相等 D.离心率相等[答案] 4.A[解析] 4.∵0<k<9,∴9-k>0,25-k>0.∴-=1与-=1均表示双曲线,又25+(9-k)=34-k=(25-k)+9,∴它们的焦距相等,故选A.5.(2014福建,9,5分)设P,Q分别为圆x2+(y-6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是()A.5B.+ C.7+D.6[答案] 5.D[解析] 5.设Q(cos θ,sin θ),圆心为M,由已知得M(0,6),则|MQ|====≤5,故|PQ|max=5+=6.6.(2014山东,10,5分)已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为( )A.x±y=0B.x±y=0C.x±2y=0D.2x±y=0[答案] 6.A[解析]6.设椭圆C1和双曲线C2的离心率分别为e1和e2,则e1=,e2=.因为e1·e2=,所以=,即=,∴=.故双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,即x±y=0.7.(2014天津,5,5分)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.-=1B.-=1 C.-=1D.-=1[答案] 7.A[解析]7.由题意得=2且c=5.故由c2=a2+b2,得25=a2+4a2,则a2=5,b2=20,从而双曲线方程为-=1.8.(2014山东青岛高三第一次模拟考试,10)如图,从点发出的光线,沿平行于抛物线的对称轴方向射向此抛物线上的点,经抛物线反射后,穿过焦点射向抛物线上的点,再经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,则等于()A. B.C.D.[答案] 8. B[解析] 8.由题意可得抛物线的轴为轴,,所以所在的直线方程为,在抛物线方程中,令可得,即从而可得,,?因为经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,?所以直线的方程为,?故选B.9.(2014安徽合肥高三第二次质量检测,4) 下列双曲线中,有一个焦点在抛物线准线上的是( )A. B.C. D.[答案] 9. D[解析] 9.因为抛物线的焦点坐标为,准线方程为,所以双曲线的焦点在轴上,双曲线的焦点在轴且为满足条件. 故选D.10. (2014江西,15,5分)过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C 的离心率等于________.[答案]10.[解析]10.设A(x1,y1),B(x2,y2),则+=1①,+=1②.①、②两式相减并整理得=-·.把已知条件代入上式得,-=-×,∴=,故椭圆的离心率e==.11.(2014湖南,15,5分)如图,正方形ABCD和正方形DEF G的边长分别为a,b(a<b),原点O为AD的中点,抛物线y2=2px (p>0)经过C,F两点,则=________.[答案] 11.1+[解析]11.|OD|=,|DE|=b,|DC|=a,|EF|=b,故C,F,又抛物线y2=2px(p>0)经过C、F两点,从而有即∴b2=a2+2ab,∴-2·-1=0,又>1,∴=1+.12.(2014安徽,14,5分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0< p="">[答案]12.x2+y2=1[解析]12.不妨设点A在第一象限,∵AF2⊥x轴,∴A(c,b2)(其中c2=1-b2,0<b<1,c>0).又∵|AF1|=3|F1B|,∴由=3得B,代入x2+=1得+=1,又c2=1-b2,∴b2=.故椭圆E的方程为x2+y2=1.13.(2014浙江,16,4分)设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是________.[答案]13.[解析] 13.由得A,由得B,则线段AB的中点为M.由题意得PM⊥AB,∴kPM=-3,得a2=4b2=4c2-4a2,故e2=,∴e=.14. (2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试,12) 抛物线+12y=0的准线方程是___________.[答案] 14. y=3[解析] 14. 抛物线的标准方程为:,由此可以判断焦点在y轴上,且开口向下,且p=6,所以其准线方程为y=3.15. (2014大纲全国,21,12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l'与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.[答案]15.查看解析[解析] 15.(Ⅰ)设Q(x0,4),代入y2=2px得x0=.所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2.所以C的方程为y2=4x.(5分)(Ⅱ)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).代入y2=4x得y2-4my-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4.故AB的中点为D(2m2+1,2m),|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).又l'的斜率为-m,所以l'的方程为x=-y+2m2+3.将上式代入y2=4x,并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).故MN的中点为E,|MN|=|y3-y4|=.(10分)由于MN垂直平分AB,故A、M、B、N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即4(m2+1)2++=.化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.(12分)16.(2014四川,20,13分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q. (i)证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);(ii)当最小时,求点T的坐标.[答案] 16.查看解析[解析]16.(Ⅰ)由已知可得解得a2=6,b2=2,所以椭圆C的标准方程是+=1.(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m).则直线TF的斜率k TF==-m.当m≠0时,直线PQ的斜率k PQ=,直线PQ的方程是x=my-2.当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,其判别式Δ=16m2+8(m2+3)>0.所以y1+y2=,y1y2=,x1+x2=m(y1+y2)-4=.所以PQ的中点M的坐标为.所以直线OM的斜率k OM=-,又直线OT的斜率kOT=-,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.(ii)由(i)可得,|TF|=,|PQ|====.所以==≥=.当且仅当m2+1=,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值.所以当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).17. (2014广东,20,14分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为(,0),离心率为. (1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.[答案]17.查看解析[解析] 17.(1)由题意知c=,e==,∴a=3,b2=a2-c2=4,故椭圆C的标准方程为+=1.(2)设两切线为l1,l2,①当l1⊥x轴或l1∥x轴时,l2∥x轴或l2⊥x轴,可知P(±3,±2).②当l 1与x轴不垂直且不平行时,x0≠±3,设l1的斜率为k,且k≠0,则l2的斜率为-,l1的方程为y-y0=k(x-x0),与+=1联立, 整理得(9k2+4)x2+18(y0-kx0)kx+9(y0-kx0)2-36=0,∵直线l1与椭圆相切,∴Δ=0,即9(y0-kx0)2k2-(9k2+4)·[(y0-kx0)2-4]=0,∴(-9)k2-2x0y0k+-4=0,∴k是方程(-9)x2-2x0y0x+-4=0的一个根,同理,-是方程(-9)x2-2x0y0x+-4=0的另一个根,∴k·=,整理得+=13,其中x0≠±3,∴点P的轨迹方程为x2+y2=13(x≠±3).检验P(±3,±2)满足上式.综上,点P的轨迹方程为x2+y2=13.18. (2014江西,20,13分)如图,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C 的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,B F∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF 相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.[答案]18.查看解析[解析] 18.(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=,直线OB的方程为y=-x,直线BF的方程为y=(x-c),解得B.又直线OA的方程为y=x,则A,k AB==.又因为AB⊥OB,所以·=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为-y2=1.(2)由(1)知a=,则直线l的方程为-y0y=1(y0≠0),即y=.因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M;直线l与直线x=的交点为N,则===·.因为P(x0,y0)是C上一点,则-=1,代入上式得=·=·=,所求定值为==.19.(2014陕西,2017,13分)如图,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物<>。
新人教A 版选择性必修第一册 第3章 圆锥曲线 综合训练(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 在平面直角坐标系Oxy 中,动点P 关于x 轴对称的点为Q ,且OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2,则点P 的轨迹方程为( ) A.x 2+y 2=2 B.x 2-y 2=2 C.x+y 2=2D.x-y 2=22. 抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y23=1的渐近线的距离是( ) A.12B.√32C.1D.√33. 已知椭圆C 的两个焦点分别为F 1(-3,0),F 2(3,0),点P 为椭圆C 上一点,且|PF 1|+|PF 2|=10,那么椭圆C 的短轴长是( ) A.6 B.7C.8D.94. 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于( ) A.√24B.√22C.14D.125. 已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则|QF|=( ) A.83B.52C.3D.26. 已知a>b>0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2−y 2b2=1,C 1与C 2的离心率之积为√32,则C 2的渐近线方程为( ) A.x ±√2y=0B.√2x ±y=0C.x ±2y=0D.2x ±y=07. 设圆(x+1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则点M 的轨迹方程为( ) A.4x 221−4y 225=1B.4x 221+4y 225=1C.4x 225−4y 221=1D.4x 225+4y 221=18. 我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”,已知F 1,F 2是一对相关曲线的焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当∠F 1PF 2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是( ) A.√3 B.√2C.2√33D.2二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9. 已知方程mx 2+ny 2=1(m ,n ∈R ),则( ) A.当mn>0时,方程表示椭圆 B.当mn<0时,方程表示双曲线C.当m=0时,方程表示两条直线D.方程表示的曲线不可能为抛物线10. 以下关于圆锥曲线的说法不正确的是( )A.设A ,B 为两个定点,k 为非零常数,||PA⃗⃗⃗⃗⃗ |-|PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ||=k ,则动点P 的轨迹为双曲线 B.过定圆O 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ),则动点P 的轨迹为椭圆 C.若曲线C :x 24-k +y 2k -1=1为双曲线,则k<1或k>4D.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 有且仅有一个公共点,这样的直线有2条11. 已知△ABC 为等腰直角三角形,其顶点为A ,B ,C ,若圆锥曲线E 以A ,B 为焦点,并经过顶点C ,该圆锥曲线E 的离心率可以是( ) A.√2-1B.√22C.√2D.√2+112. (2020山东济南一中月考)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1,椭圆C 1的上顶点为M ,且MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,双曲线C 2和椭圆C 1有相同焦点,且双曲线C 2的离心率为e 2,P 为曲线C 1与C 2的一个公共点,若∠F 1PF 2=π3,则正确的是( ) A.e2e 1=2B.e 1·e 2=√32C.e 12+e 22=52D.e 22−e 12=1三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 顶点间的距离为6,渐近线方程为y=±32x 的双曲线的标准方程为 . 14. 已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0的点M 总在椭圆的内部,则椭圆离心率的取值范围是 .15. 如图所示,某桥是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m .已知经过上述抛物线焦点且斜率为2的直线交抛物线于A ,B 两点,则A ,B 两点间的距离|AB|= .16. 已知点F (-c ,0)(c>0)是双曲线x 2a2−y 2b2=1的左焦点,过F 且平行于双曲线渐近线的直线与圆x 2+y 2=c 2交于点F 和另一个点P ,且点P 在抛物线y 2=4cx 上,则该双曲线的离心率的平方e 2的值为 .四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. (10分)已知双曲线x 2a 2−y 2b2=1(a>0,b>0)的离心率e=2√33,直线l 过A (a ,0),B (0,-b )两点,原点O 到直线l 的距离是√32. (1)求双曲线的方程;(2)过点B 作直线m 交双曲线于M ,N 两点,若OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-23,求直线m 的方程.18. (12分)已知动圆C 过定点F (0,1),且与直线l 1:y=-1相切,圆心C 的轨迹为E. (1)求动点C 的轨迹方程;(2)已知直线l 2交轨迹E 于两点P ,Q ,且PQ 中点的纵坐标为2,则|PQ|的最大值为多少?19. (12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为12,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)记斜率为k 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,椭圆C 上存在点P 满足OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求四边形OAPB 的面积.20. (12分)在平面直角坐标系中,椭圆M :x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为12,左、右顶点分别为A ,B ,线段AB 的长为4.P 在椭圆M 上且位于第一象限,过点A ,B 分别作l 1⊥PA ,l 2⊥PB ,直线l 1,l 2交于点C. (1)若点C 的横坐标为-1,求点P 的坐标;(2)直线l 1与椭圆M 的另一交点为Q ,且AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =λAQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求实数λ的取值范围.21.(12分)如图,M是抛物线y2=x上的一点,动弦ME,MF分别交x轴于A,B两点,且MA=MB.(1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值;(2)若M为动点,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的轨迹方程.22.(12分)设圆x2+y2-2x-15=0的圆心为M,直线l过点N(-1,0)且与x轴不重合,l交圆M于A,B两点,过点N作AM的平行线交BM于点C.(1)证明|CM|+|CN|为定值,并写出点C的轨迹方程;(2)设点C的轨迹为曲线E,直线l1:y=kx与曲线E交于P,Q两点,点R为曲线E上一点,若△RPQ是以PQ为底边的等腰三角形,求△RPQ面积的最小值.新人教A 版选择性必修第一册 第3章 圆锥曲线 综合训练(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.23. 在平面直角坐标系Oxy 中,动点P 关于x 轴对称的点为Q ,且OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2,则点P 的轨迹方程为( ) A.x 2+y 2=2 B.x 2-y 2=2 C.x+y 2=2 D.x-y 2=2P (x ,y ),Q (x ,-y ),则OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x ,y )·(x ,-y )=x 2-y 2=2.故选B .24. 抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( ) A.12B.√32C.1D.√3y 2=4x 的焦点为(1,0),到双曲线x 2-y 23=1的一条渐近线√3x-y=0的距离为√3×1√(√3)+(-1)=√32.25. 已知椭圆C 的两个焦点分别为F 1(-3,0),F 2(3,0),点P 为椭圆C 上一点,且|PF 1|+|PF 2|=10,那么椭圆C 的短轴长是( ) A.6B.7C.8D.9C 的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0). 依题意得,2a=10,∴a=5.又c=3, ∴b 2=a 2-c 2=16,即b=4. 因此椭圆的短轴长是2b=8.故选C .26. 过点M (1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)相交于A ,B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于( ) A.√24B.√22C.14D.12A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),分别代入椭圆方程相减得(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b2=0.根据题意有x 1+x 2=2×1=2,y 1+y 2=2×1=2,且y 1-y 2x 1-x 2=-12,所以2a 2+2b2×(-12)=0,所以a 2=2b 2,所以a 2=2(a 2-c 2),整理得a 2=2c 2,所以c a =√22,所以e=√22.27. 已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则|QF|=( ) A.83B.52C.3D.2FP⃗⃗⃗⃗⃗ =3FQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴点Q 在P ,F 之间,过点Q 作QM ⊥l.垂足为M.由抛物线的定义知|QF|=|QM|.设抛物线的准线l 与x 轴的交点为N ,则|FN|=4.又易知△PQM ∽△PFN ,则|QM ||FN |=|PQ ||PF |,即|QM |4=23, ∴|QM|=83,即|QF|=83.故选A .28. 已知a>b>0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2−y 2b2=1,C 1与C 2的离心率之积为√32,则C 2的渐近线方程为( ) A.x ±√2y=0B.√2x ±y=0C.x ±2y=0D.2x ±y=0c 1,c 2,则e 1·e 2=c 1a ·c 2a=√a 2-b 2a·√a 2+b 2a=√a 4-b 4a 2=√32,所以b a =√22,所以双曲线C 2的渐近线方程为y=±ba x=±√22x ,即x ±√2y=0.29. 设圆(x+1)2+y 2=25的圆心为C ,A (1,0)是圆内一定点,Q 为圆周上任一点.线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则点M 的轨迹方程为( ) A.4x 221−4y 225=1B.4x 221+4y 225=1C.4x 225−4y 221=1D.4x 225+4y 221=1,圆心C (-1,0),半径等于5,设点M 的坐标为(x ,y ).∵AQ 的垂直平分线交CQ 于点M ,∴|MA|=|MQ|.又|MQ|+|MC|=5, ∴|MC|+|MA|=5>|AC|.依据椭圆的定义可得,点M 的轨迹是以A ,C 为焦点,且2a=5,c=1,∴b=√212,故椭圆方程为x 2254+y 2214=1,即4x 225+4y 221=1.故选D .30. 我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”,已知F 1,F 2是一对相关曲线的焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当∠F 1PF 2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是( ) A.√3B.√2C.2√33D.2a 1,椭圆的离心率为e 1,则e 1=c a 1,a 1=c e 1.双曲线的实半轴长为a ,双曲线的离心率为e ,e=ca ,a=c e,设|PF 1|=x ,|PF 2|=y (x>y>0), 则4c 2=x 2+y 2-2xy cos 60°=x 2+y 2-xy ,当P 被看作是椭圆上的点时,有4c 2=(x+y )2-3xy=4a 12-3xy ,当P 被看作是双曲线上的点时,有4c 2=(x-y )2+xy=4a 2+xy ,两式联立消去xy 得4c 2=a 12+3a 2,即4c 2=(c e 1)2+3(c e )2, 所以(1e 1)2+3(1e )2=4,又1e 1=e , 所以e 2+3e 2=4,整理得e 4-4e 2+3=0, 解得e 2=3或e 2=1(舍去),所以e=√3,即双曲线的离心率为√3.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 31. 已知方程mx 2+ny 2=1(m ,n ∈R ),则( ) A.当mn>0时,方程表示椭圆 B.当mn<0时,方程表示双曲线C.当m=0时,方程表示两条直线D.方程表示的曲线不可能为抛物线mn>0时, 原方程整理得x 21m+y 21n=1,若m ,n 同负,或1m =1n,则方程不表示椭圆,故A 错误:当mn<0时,1m 与1n异号,方程表示双曲线,故B 正确;当m=0时,方程是ny 2=1,当n ≤0时,方程无解,故C 错误;无论m ,n 为何值,方程都不可能表示抛物线,故D 正确.故选BD .32. 以下关于圆锥曲线的说法不正确的是( )A.设A ,B 为两个定点,k 为非零常数,||PA⃗⃗⃗⃗⃗ |-|PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ||=k ,则动点P 的轨迹为双曲线 B.过定圆O 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ),则动点P 的轨迹为椭圆 C.若曲线C :x 24-k +y 2k -1=1为双曲线,则k<1或k>4D.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 有且仅有一个公共点,这样的直线有2条,必须有k<|AB|,动点P 的轨迹才为双曲线,故A 不正确; ∵OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ),∴P 为弦AB 的中点,故∠APO=90°,则动点P 的轨迹为以线段AO 为直径的圆,故B 不正确;显然C 正确;过点(0,1) 作直线,使它与抛物线y 2 =4x 有且仅有一个公共点,这样的直线有3条,分别为直线:x=0,y=1,y=x+1,故D 不正确.故选ABD .33. 已知△ABC 为等腰直角三角形,其顶点为A ,B ,C ,若圆锥曲线E 以A ,B 为焦点,并经过顶点C ,该圆锥曲线E 的离心率可以是( ) A.√2-1B.√22C.√2D.√2+1△ABC 为等腰直角三角形,其顶点为A ,B ,C ,圆锥曲线E 以A ,B 为焦点,并经过顶点C ,所以(ⅰ)若该圆锥曲线是椭圆,当C=π2时,离心率e=2c2a =ABCA+CB =√22, 当C=π4时,离心率e=ABCA+CB =√2+1=√2-1;(ⅱ)若该圆锥曲线是双曲线,根据双曲线的特征可得,则只有C=π4, 此时,离心率e=2c2a =AB|CA -CB |=√2-1=√2+1.34. (2020山东济南一中月考)已知椭圆C 1:x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1,椭圆C 1的上顶点为M ,且MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,双曲线C 2和椭圆C 1有相同焦点,且双曲线C 2的离心率为e 2,P 为曲线C 1与C 2的一个公共点,若∠F 1PF 2=π3,则正确的是( ) A.e2e 1=2B.e 1·e 2=√32C.e 12+e 22=52D.e 22−e 12=1MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0且|MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,故三角形MF 1F 2为等腰直角三角形,设椭圆的半焦距为c ,则c=b=√22a ,所以e 1=√22.在焦点三角形PF 1F 2中,|PF 1|=x ,|PF 2|=y ,双曲线C 2的实半轴长为a', 则{x 2+y 2-xy =4c 2,x +y =2√2c ,|x -y |=2a ',故xy=43c 2,从而(x-y )2=x 2+y 2-xy-xy=8c 23,所以(a')2=2c 23,即e 2=√62,故e 2e 1=√3,e 2e 1=√32,e 12+e 22=2,e 22−e 12=1.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.35. 顶点间的距离为6,渐近线方程为y=±32x 的双曲线的标准方程为 .2a=6,∴a=3.当焦点在x 轴上时,∵双曲线的渐近线方程为y=±32x , ∴b 3=32,∴b=92,∴方程为x 29−y 2814=1; 当焦点在y 轴上时,∵双曲线的渐近线方程为y=±32x , ∴3b=32,∴b=2,∴方程为y 29−x 24=1.故双曲线的标准方程为y 29−x 24=1或x 29−y 2814=1.x 24=1或x 29−y 2814=136. 已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0的点M 总在椭圆的内部,则椭圆离心率的取值范围是 .x 轴上,则椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0),焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),如图所示.若点M 满足MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,可得点M 在以F 1F 2为直径的圆上运动. ∵满足MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0的点M 总在椭圆内部,∴以F 1F 2为直径的圆是椭圆内部的一个圆,即圆的半径小于椭圆的短半轴长. 由此可得b>c ,即√a 2-c 2>c ,解得a>√2c. 因此椭圆的离心率e=c a <√22, ∴椭圆离心率的取值范围是0,√22. 答案0,√2237. 如图所示,某桥是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m .已知经过上述抛物线焦点且斜率为2的直线交抛物线于A ,B 两点,则A ,B 两点间的距离|AB|= .,水平向右为x 轴正方向,竖直向上为y 轴正方向(图略).设抛物线方程为x 2=-2py ,将点(-2,-2)代入x 2=-2py ,解得p=1,∴x 2=-2y ,焦点(0,-12),即直线方程为y=2x-12, 联立方程{x 2=-2y ,y =2x -12,得4y 2+36y+1=0,有y 1+y 2=-9,∵焦点在y 轴负半轴,∴由焦点弦公式得|AB|=-(y 1+y 2)+p=10. 38. 已知点F (-c ,0)(c>0)是双曲线x 2a 2−y 2b2=1的左焦点,过F 且平行于双曲线渐近线的直线与圆x 2+y 2=c 2交于点F 和另一个点P ,且点P 在抛物线y 2=4cx 上,则该双曲线的离心率的平方e 2的值为 .,设双曲线的右焦点为F',由题意可知FF'为圆x 2+y 2=c 2的直径.设P (x ,y )(x>0),则有{ y 2=4cx , ①x 2+y 2=c 2,②y x+c =ba , ③将①代入②得x 2+4cx-c 2=0,则x=-4c±2√5c2=-2c ±√5c ,即x=(√5-2)c 或x=(-√5-2)c (舍去),将x=(√5-2)c 代入③,得√5c -2c+c=ba,即y=bc (√5-1)a,再将x ,y 的表达式代入①,得b 2c 2(√5-1)2a 2=4c 2(√5-2),即b 2(√5-1)2a 2=4(√5-2), ∴b2a 2=√5-(√5-1)2=c 2-a 2a 2=e 2-1, 解得e 2=√5+12.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.39. (10分)已知双曲线x 2a2−y 2b2=1(a>0,b>0)的离心率e=2√33,直线l 过A (a ,0),B (0,-b )两点,原点O 到直线l 的距离是√32. (1)求双曲线的方程;(2)过点B 作直线m 交双曲线于M ,N 两点,若OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-23,求直线m 的方程.依题意得l 的方程为x a +y -b=1,即bx-ay-ab=0.由原点O 到直线l 的距离为√32,得√a 2+b =ab c =√32,又e=ca =2√33,∴b=1,a=√3.故所求双曲线方程为x 23-y 2=1.(2)显然直线m 不与x 轴垂直,设直线m 的方程为y=kx-1,则点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)是方程组{y =kx -1,x 23-y 2=1的解,消去y ,得(1-3k 2)x 2+6kx-6=0. ①依题意知1-3k 2≠0,当Δ=36k 2-4(1-3k 2)·(-6)=24-36k 2>0,即k 2<23时,由根与系数的关系,得x 1+x 2=6k3k 2-1,x 1x 2=63k 2-1,∵OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1-1)(kx 2-1)=(1+k 2)x 1x 2-k (x 1+x 2)+1=6(1+k 2)3k 2-1−6k23k 2-1+1=63k 2-1+1=-23,解得k=±12.当k=±12时,方程①均有两个不相等的实数根, ∴直线m 的方程为y=12x-1或y=-12x-1.40. (12分)已知动圆C 过定点F (0,1),且与直线l 1:y=-1相切,圆心C 的轨迹为E. (1)求动点C 的轨迹方程;(2)已知直线l 2交轨迹E 于两点P ,Q ,且PQ 中点的纵坐标为2,则|PQ|的最大值为多少?由题设点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离,知点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴所求轨迹的方程为x 2=4y. (2)由题意易知直线l 2的斜率存在,又抛物线方程为x 2=4y ,当直线l 2的斜率为0时, |PQ|=4√2.当直线l 2的斜率k 不为0时,设中点坐标为(t ,2),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有x 12=4y 1,x 22=4y 2,两式作差得x 12−x 22=4(y 1-y 2),即得k=x 1+x 24=t 2,则直线l 2的方程为y-2=t2(x-t ),与x 2=4y 联立得x 2-2tx+2t 2-8=0.由根与系数的关系得x 1+x 2=2t ,x 1x 2=2t 2-8, |PQ|= √(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=√(1+t 24)[4t 2-4(2t 2-8)]=√(8-t 2)(4+t 2)≤6,当且仅当8-t 2=4+t 2,即t=±√2时,等号成立. 即|PQ|的最大值为6.41. (12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为12,焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)记斜率为k 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,椭圆C 上存在点P 满足OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求四边形OAPB 的面积.由题意知c=1,a=2,则b=√3,故椭圆C 的方程是x 24+y 23=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0),设直线l :y=kx+m.由{y =kx +m ,x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+8kmx+4m 2-12=0, 故Δ=48(4k 2+3-m 2)>0且{x 1+x 2=-8km3+4k2,x 1x 2=4m 2-123+4k2.由OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,可得{x 0=x 1+x 2,y 0=y 1+y 2,又点P 在椭圆C 上,所以(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1,其中x 1+x 2=-8km3+4k2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m=6m3+4k2,代入(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1,化简可得4m 2=3+4k 2.|AB|=√1+k 2|x 1-x 2| =√1+k 2(4√3×√3+4k 2-m 2)3+4k2,坐标原点到直线l 的距离d=|m |√1+k.所以四边形OAPB 的面积 S=|AB|·d=4√3×√3+4k 2-m 2·|m |3+4k2=12m 24m 2=3.42. (12分)在平面直角坐标系中,椭圆M :x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为12,左、右顶点分别为A ,B ,线段AB 的长为4.P 在椭圆M 上且位于第一象限,过点A ,B 分别作l 1⊥PA ,l 2⊥PB ,直线l 1,l 2交于点C. (1)若点C 的横坐标为-1,求点P 的坐标;(2)直线l 1与椭圆M 的另一交点为Q ,且AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =λAQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求实数λ的取值范围.由题意得{ca=12,2a =4,解得a=2,c=1, ∴b 2=a 2-c 2=3. ∴椭圆M 的方程是x 24+y 23=1,且A (-2,0),B (2,0),设P (x 0,y 0),则k PA =y 0x 0+2,∵l 1⊥PA ,∴直线AC 的方程为y=-x 0+2y 0(x+2), 同理,直线BC 的方程为y=-x 0-2y 0(x-2).联立方程{y =-x 0+2y 0(x +2),y =-x 0-2y 0(x -2),解得{x =-x 0,y =x 02-4y 0, 又∵x 02-4y=4-43y 02-4y 0=-43y 0, ∴点C 的坐标为(-x 0,-43y 0),∵点C 的横坐标为-1,∴x 0=1.又P 为椭圆M 上第一象限内一点,∴y 0=32, ∴P 点的坐标为(1,32).(2)设Q (x Q ,y Q ),∵AC⃗⃗⃗⃗⃗ =λAQ ⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴{-x 0+2=λ(x Q +2),-43y 0=λy Q , 解得{x Q =-x 0λ+2λ-2,y Q =-43λy 0,∵点Q 在椭圆M 上,∴14(-xλ+2λ-2)2+13(-43λy 0)2=1,又y 02=3(1-x 024), 整理得7x 02-36(λ-1)x 0+72λ-100=0,解得x 0=2或x 0=36λ-507,∵P 为椭圆M 上第一象限内一点,∴0<36λ-507<2,解得2518<λ<169,故λ的取值范围为(2518,169).43. (12分)如图,M 是抛物线y 2=x 上的一点,动弦ME ,MF 分别交x 轴于A ,B 两点,且MA=MB. (1)若M 为定点,证明:直线EF 的斜率为定值;(2)若M 为动点,且∠EMF=90°,求△EMF 的重心G 的轨迹方程.M (y 02,y 0),点E (x E ,y E ),F (x F ,y F ),直线ME 的斜率为k (k>0),由|MA|=|MB|可知直线MF 的斜率为-k ,即直线ME 的方程为y-y 0=k (x-y 02).由{y -y 0=k (x -y 02),y 2=x ,消去x ,得ky 2-y+y 0(1-ky 0)=0, 解得y E =1-ky 0k ,则x E =(1-ky 0)2k2.同理可得y F =1+ky 0-k ,x F =(1+ky 0)2k2.故直线EF 的斜率k EF =y E -y Fx E -x F=1-ky 0k -1+ky 0-k (1-ky 0)2k 2-(1+ky 0)2k2=2k -4ky 0k2=-12y 0(定值). 因此,直线EF 的斜率为定值.M (y 02,y 0).∵当∠EMF=90°时,∠MAB=45°,∴k=1.∴直线ME 的方程为y-y 0=x-y 02. 由{y -y 0=x -y 02,y 2=x得E ((1-y 0)2,1-y 0). 同理可得F ((1+y 0)2,-(1+y 0)). 设重心G (x ,y ),则有{ x =x M +x E +x F 3=y 02+(1-y 0)2+(1+y 0)23=2+3y 023,y =y M +y E +y F 3=y 0+(1-y 0)-(1+y 0)3=-y 03,消去参数y 0,得y 2=19x-227(x >23).44.(12分)设圆x2+y2-2x-15=0的圆心为M,直线l过点N(-1,0)且与x轴不重合,l交圆M于A,B两点,过点N作AM的平行线交BM于点C.(1)证明|CM|+|CN|为定值,并写出点C的轨迹方程;(2)设点C的轨迹为曲线E,直线l1:y=kx与曲线E交于P,Q两点,点R为曲线E上一点,若△RPQ是以PQ为底边的等腰三角形,求△RPQ面积的最小值.圆x2+y2-2x-15=0可化为(x-1)2+y2=16,∴圆心M(1,0),半径|MB|=4.又过点N作AM的平行线交BM于点C,∴AM∥NC.又|MA|=|MB|,所以∠BNC=∠BAM=∠NBC,∴|CN|=|CB|.∴|CM|+|CN|=|CM|+|CB|=|MB|=4>|MN|=2,∴点C的轨迹为椭圆,由椭圆定义可得点C的轨迹方程为x 24+y23=1(y≠0).(1)可知点C的轨迹方程为x24+y23=1(y≠0),易知k≠0,设P(x1,y1),由{y=kx,x24+y23=1消去y,得(3+4k2)x2=12,解得{x12=123+4k2,y12=12k23+4k2,则|OP|=√x12+y12=√123+4k2+12k23+4k2=√12(1+k2)3+4k2.∵△PQR是以PQ为底边的等腰三角形,∴RO⊥PQ,∴k RO·k PQ=-1,则k RO=-1k.同理,|OR|=√12[1+(-1k)2]3+4(-1k)2=√12(1+k2)3k2+4.∴S△RPQ=12×|PQ|×|OR|=12×2×√12(1+k2)3+4k2×√12(1+k2)3k2+4=2√(3+4k)(4+3k).(方法1)S△RPQ=2√(3+4k)(4+3k)≥12(1+k2)3+4k2+4+3k22=12(1+k2)72(1+k2)=247,当且仅当3+4k2=4+3k2,即k=±1时,等号成立.∴S△RPQ min=247.(方法2)S△RPQ=2√(3+4k)(4+3k)=12√k4+2k2+112k4+25k2+12=12√k4+2k2+112(k4+2k2+1)+k2=12√112+k2k4+2k2+1=√12+1k2+2+1k2≥√12+14=247,当且仅当k2=1k2,即k=±1时,等号成立.∴S△RPQ min=247.。
高中数学圆锥曲线一.选择题(共20小题)1.已知F1、F2是椭圆=1的左、右焦点,点P是椭圆上任意一点,以PF1为直径作圆N,直线ON与圆N交于点Q(点Q不在椭圆内部),则=()A.2B.4C.3D.12.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0),过左焦点F(﹣2,0)倾斜角为的直线交椭圆上半部分于点A,以F A,FO为邻边作平行四边形OF AB,若点B在椭圆上,则b2等于()A.B.2C.3D.43.已知双曲线的右焦点到其中一条新近线的距离等于,抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点与双曲线C的右焦点重合,则抛物线E上的动点M到直线l1:4x﹣3y+6=0和l2:x=﹣1的距离之和的最小值为()A.1B.2C.3D.44.已知椭圆(a>b>0)的焦距为2,右顶点为A.过原点与x轴不重合的直线交C于M,N两点,线段AM的中点为B,若直线BN经过C的右焦点,则C的方程为()A.B.C.D.5.已知经过原点O的直线与椭圆相交于M,N两点(M在第二象限),A,F分别是该椭圆的右顶点和右焦点,若直线MF平分线段AN,且|AF|=4,则该椭圆的方程为()A.B.C.D.6.已知椭圆T:的焦点F(﹣2,0),过点M(0,1)引两条互相垂直的两直线l1、l2,若P为椭圆上任一点,记点P到l1、l2的距离分别为d1、d2,则d12+d22的最大值为()A.2B.C.D.7.点F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,过F的直线交抛物线C于A,B两点(点A在第一象限),过A、B分别作抛物线C的准线的垂线段,垂足分别为M、N,若|MF|=4,|NF|=3,则直线AB的斜率为()A.1B.C.2D.8.已知双曲线的一条渐近线方程为,且双曲线经过点(2,3),若F1、F2为其左、右焦点,P为双曲线右支上一点,若点A(6,8),则当|P A|+|PF2||取最小值时,点P的坐标为()A.B.C.D.9.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,直线l:y=k(x﹣)过点F2,且与双曲线C在第一象限交于点P,若()•=0(O为坐标原点),且|PF1|=(a+1)|PF2|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.10.已知点F1,F2是椭圆C1和双曲线C2的公共焦点,e1,e2分别是C1和C2的离心率,点P为C1和C2的一个公共点,且∠F1PF2=,若e2=2,则e1的值是()A.B.C.D.11.已知双曲线﹣=1的左、右焦点分别为F1,F2,O为双曲线的中心,P是双曲线右支上的点,△PF1F2的内切圆的圆心为I,且圆I与x轴相切于点A,过F2作直线PI的垂线,垂足为B,则=()A.1B.2C.3D.412.已知双曲线,F1,F2分别为双曲线的左右焦点,P(x0,y0)为双曲线C上一点,且位于第一象限,若△PF1F2为锐角三角形,则y0的取值范围为()A.B.C.D.13.已知F为双曲线的左焦点,过点F的直线与圆于A,B两点(A在F,B之间),与双曲线E在第一象限的交点为P,O为坐标原点,若F A=BP,∠AOB=120°,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.14.已知F1,F2分别为双曲线C:=1的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,设点H(x H,y H),G(x G,y G)分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,若|y H|=3|y G|,则双曲线离心率的取值范围为()A.[2,+∞)B.(1,]C.(1,2]D.(1,2)15.已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,设点H(x H,y H),G(x G,y G)分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,若|y H|=3|y G|,则|HG|=()A.2B.3C.3D.416.设双曲线C:(a>0,b>0),M,N是双曲线C上关于坐标原点对称的两点,P为双曲线C上的一动点,若k PM•k PN=4,则双曲线C的离心率为()A.2B.C.D.517.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.318.已知过抛物线C:y2=4x焦点F的直线交抛物线C于P,Q两点,交圆x2+y2﹣2x=0于M,N两点,其中P,M 位于第一象限,则的最小值为()A.1B.2C.3D.419.已知椭圆,圆A:x2+y2﹣3x﹣y+2=0,P,Q分別为椭圆C和圆A上的点,F(﹣2,0),则|PQ|+|PF|的最小值为()A.B.C.D.20.已知F1,F2是双曲线的左,右焦点,经过点F2且与x轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线相交于点A,且,则该双曲线离心率的取值范围是()A.[,]B.[,3]C.[3,]D.[,3]二.填空题(共10小题)21.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为A,左顶点为B,左右焦点分别是F1,F2,且△F1AB的面积为,则椭圆的方程为;若点P为椭圆上的任意一点,则的取值范围是.22.已知F是椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点,AB是椭圆C过F的弦,AB的垂直平分线交x轴于点P.若,且P为OF的中点,则椭圆C的离心率为.23.椭圆C:和双曲线的左右顶点分别为A,B,点M为椭圆C的上顶点,直线AM与双曲线E的右支交于点P,且,则双曲线的离心率为.24.已知F1,F2分别为双曲线的左焦点和右焦点,过点F2且斜率为k(k>0)的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,△AF1F2的内切圆圆心为O1,半径为r1,△BF1F2的内切圆圆心为O2,半径为r2,则直线O1O2的方程为:;若r1=3r2,则k=.25.已知双曲线的一条渐近线为l,圆M:(x﹣a)2+y2=8与l交于A,B两点,若△ABM是等腰直角三角形,且(其中O为坐标原点),则双曲线C的离心率为.26.(文科)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的右焦点为F,以F为圆心,以|OF|为半径的圆交双曲线C 的右支于P,Q两点(O为坐标原点),△OPQ的一个内角为60°,则双曲线C的离心率的平方为.27.已知P是椭圆=1上任意一点,AB是圆x2+(y﹣2)2=1的任意一条直径(A,B为直径两个端点),则的最小值为,最大值为.28.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,直线l:3x﹣4y+4=0与抛物线C和圆x2+y2﹣2y=0从左至右的交点依次为A、B、E、F,则抛物线C的方程为,=.29.已知F1,F2分别是双曲线C:,b>0)的左,右焦点,过点F1向一条渐近线作垂线,交双曲线右支于点P,直线F2P与y轴交于点Q(P,Q在x轴同侧),连接QF1,若△PQF1的内切圆圆心恰好落在以F1F2为直径的圆上,则∠F1PF2的大小为;双曲线的离心率为.30.已知点F1、F2分别为双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点,点M(x0,y0)(x0<0)为C的渐近线与圆x2+y2=a2的一个交点,O为坐标原点,若直线F1M与C的右支交于点N,且|MN|=|NF2|+|OF2|,则双曲线C 的离心率为.三.解答题(共10小题)31.如图,已知抛物线C1:x2=4y与椭圆C2:(a>b>0)交于点A,B,且抛物线C1在点A处的切线l1与椭圆C2在点A处的切线l2互相垂直.(1)求椭圆C2的离心率;(2)设l1与C2交于点P,l2与C1交于点Q,记△ABQ,△ABP的面积分别为S1,S2,问:是否存在椭圆C2,使得S1=2S2?请说明理由.32.已知点N(1,0)和直线x=2,设动点M(x,y)到直线x=2的距离为d,且|MN|=d.(1)求点M的轨迹E的方程;(2)已知P(﹣2,0),若直线l:y=k(x+1)与曲线E交于A,B两点,设点A关于x轴的对称点为C,证明:P,B,C三点共线.33.已知椭圆的离心率为,且坐标原点O到过点(0,b),的直线的距离为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)是否存在过点的直线l交椭圆C于A,B两点,且与直线x=3交于点P,使得|P A|,|AB|,|PB|依次成等差数列,若存在,请求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.34.已知椭圆C:+=1的右焦点为F,过F的直线与椭圆C交于A,B两点,AB的中点为D.(Ⅰ)若点D的纵坐标为﹣,求直线AB的方程;(Ⅱ)线段AB的中垂线与直线x=﹣4交于点E,若|AB|=,求|DE|.35.已知抛物线C:y2=2px(0<p<5),与圆M:(x﹣5)2+y2=16有且只有两个公共点.(1)求抛物线C的方程;(2)经过R(2,0)的动直线l与抛物线C交于A,B两点,试问在直线y=2上是否存在定点Q,使得直线AQ,BQ的斜率之和为直线RQ斜率的2倍?若存在,求出定点Q;若不存在,请说明理由.36.曲线C:y2=2px(p>0)与曲线E:x2+y2=32交于A、B两点,O为原点,∠AOB=90°.(1)求p;(2)曲线C上一点M的纵坐标为2,过点M作直线l1、l2,l1、l2的斜率分别为k1、k2,k1+k2=2,l1、l2分别交曲线C于异于M的不同点N,P,证明:直线NP恒过定点.37.已知抛物线的准线与半椭圆相交于A,B两点,且.(Ⅰ)求抛物线C1的方程;(Ⅱ)若点P是半椭圆C2上一动点,过点P作抛物线C1的两条切线,切点分别为C,D,求△PCD面积的取值范围.38.已知圆锥曲线+=1过点A(﹣1,),且过抛物线x2=8y的焦点B.(1)求该圆锥曲线的标准方程;(2)设点P在该圆锥曲线上,点D的坐标为(,0)点E的坐标为0,),直线PD与y轴交于点M,直线PE与x轴交于点N,求证:|DN|•|EM|为定值.39.已知双曲线Γ1:﹣=1与圆Γ2:x2+y2=4+b2(b>0)交于点A(x A,y A)(第一象限),曲线Γ为Γ1、Γ2上取满足x>|x A|的部分.(1)若x A=,求b的值;(2)当b=,Γ2与x轴交点记作点F1、F2,P是曲线Γ上一点,且在第一象限,且|PF1|=8,求∠F1PF2;(3)过点D(0,+2)斜率为﹣的直线l与曲线Γ只有两个交点,记为M、N,用b表示•,并求•的取值范围.40.在直角坐标系xOy中,已知点A(﹣2,2),B(2,2),直线AD,BD交于D,且它们的斜率满足:k AD﹣k BD=﹣2.(1)求点D的轨迹C的方程;(2)设过点(0,2)的直线1交曲线C于P,Q两点,直线OP与OQ分别交直线y=﹣1于点M,N,是否存在常数λ,使S△OPQ=λS△OMN,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.高中数学圆锥曲线一.选择题(共20小题)1.【解答】解:连接PF2,由题意可知|PF2|=2|ON|,|NQ|=|PF1|,所以|OQ|=|ON|+|NQ|=(|PF2|+|PF1|)=×4=2,由极化恒等式可知,所以=3,(极化恒等式:).故选:C.2.【解答】解:依题意,c=2,设A(x1,y1),B(x2,y2),∵四边形OF AB为平行四边形,∴y1=y2,又,,∴x2=﹣x1,又F A∥OB,且直线F A的倾斜角为,∴.∵y1=y2,x2=﹣x1,∴x1=﹣1,x2=1,.得A(﹣1,),将A的坐标代入椭圆方程,可得,①又a2﹣b2=4,②联立①②解得:,.故选:B.3.【解答】解:双曲线C:(b>0)的渐近线方程为y=±,右焦点(,0)到其一条渐近线的距离等于,可得,解得b=2,即有c=,由题意可得=1,解得p=2,即有抛物线的方程为y2=4x,如图,过点M作MA⊥l1于点A,作MB⊥准线l2:x=﹣1于点C,连接MF,根据抛物线的定义得MA+MC=MA+MF,设M到l1的距离为d1,M到直线l2的距离为d2,∴d1+d2=MA+MC=MA+MF,根据平面几何知识,可得当M、A、F三点共线时,MA+MF有最小值.∵F(1,0)到直线l1:4x﹣3y+6=0的距离为.∴MA+MF的最小值是2,由此可得所求距离和的最小值为2.故选:B.4.【解答】解:如图,设M(x0,y0),则N(﹣x0,﹣y0),∵A(a,0),且线段AM的中点为B,∴B(,),由B,F,N三点共线,得,依题意,F(1,0),∴,,即.又y0≠0,解得a=3,∴b2=32﹣12=8.可得C的方程为.故选:C.5.【解答】解:由|AF|=4,得a﹣c=4,设线段AN的中点为P,M(m,n),则N(﹣m,﹣n),又A(a,0),∴P (,),F(a﹣4,0),∵点M、F、P在同一直线上,∴k MF=k FP,即,化简即可求得a=6,∴c=2,则b2=a2﹣c2=32.故椭圆方程为.故选:C.6.【解答】解:由题意知:a2=1+4=5,∴椭圆T:.设P(x0,y0),∵l1⊥l2,且M(0,1),∴,又,∴=.﹣1≤y0≤1,∴当时,d12+d22的最大值为,故选:D.7.【解答】解:由抛物线方程,可得直线方程为x=﹣,F(,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则M(,y1),N(﹣),∴,得,①,得,②又直线AB过焦点F,∴,③联立①②③得,p4=(16﹣p2)(9﹣p2),解得p=(p>0).设抛物线准线交x轴于K,则FK=p=.在Rt△MKF中,可得cos∠MFK=,由抛物线的性质,可得∠AMF=∠AFM=∠MFK,则∠AFK=2∠MFK,∴cos∠AFK=,则cos,∴sin∠AFx=,则tan.∴直线AB的斜率为.故选:D.8.【解答】解;由题意,可设双曲线C的方程为y2﹣3x2=k(k≠0),将点(2,3)代入,可得32﹣3×22=k,即k=﹣3.故双曲线方程为.作出双曲线如图所示,连接PF1,AF1,由双曲线的定义,得|PF1|﹣|PF2|=2.∴|PF2|=|PF1|﹣2,则|P A|+|PF2|=|P A|+|PF1|﹣2≥|AF1|﹣2.当且仅当A,P,F1三点共线时等号成立,由A(6,8),F1(﹣2,0),得直线AF1的方程为y=x+2.联立,得2x2﹣4x﹣7=0.解得x=1±.∵点P在双曲线的右支上,∴点P的坐标为(,).故选:C.9.【解答】解:如右上图,由直线l:y=k(x﹣)过点F2,可得F2(),由()•=0,可得OP=OF2,取PF2的中点M,连接OM,则OM⊥PF2.又OM∥PF1,∴PF1⊥PF2.设PF2=m,则|PF1|=(a+1)|PF2|=(a+1)m,由,解得.∴双曲线C的离心率为e=.故选:C.10.【解答】解:设椭圆和双曲线的半焦距为c,长半轴长为a1,实半轴长为a2,即有e1=,e2=,设P为第一象限的点,|PF1|=m,|PF2|=n,由椭圆和双曲线的定义可得m+n=2a1,m﹣n=2a2,解得m=a1+a2,n=a1﹣a2,由∠F1PF2=,可得4c2=m2+n2﹣2mn cos,即为4c2=3a12+a22,即有,又e2=2,∴.故选:D.11.【解答】解:根据题意得F1(﹣,0)、F2(,0),设△PF1F2的内切圆分别与PF1、PF2切于点A1、B1,与F1F2切于点A,则|P A1|=|PB1|,|F1A1|=|F1A|,|F2B1|=|F2A|,又点P在双曲线右支上,∴|PF1|﹣|PF2|=4,故|F1A|﹣|F2A|=4,而|F1A|+|F2A|=2,设A点坐标为(x,0),则由|F1A|﹣|F2A|=4可得(x+)﹣(﹣x)=4,解得x=2,故|OA|=2,则△PF1F2的内切圆的圆心在直线x=3上,延长F2B交PF1于C,在三角形PCF2中,由题意得,三角形PCF2是一个等腰三角形,PC=PF2,∴在三角形F1CF2中,有|OB|=|CF1|=(|PF1|﹣|PC|)=(|PF1|﹣|PF2|)=2,∴=1.故选:A.12.【解答】解:由双曲线,得F1(﹣,0),F2(,0),∵P位于第一象限,∴∠PF1F2恒为锐角,又△PF1F2为锐角三角形,∴∠PF2F1,∠F1PF2均为锐角.由∠PF2F1为锐角,得2<x0<,∴(0,).∵y0>0,∴y0∈(0,),由∠F1PF2为锐角,得>0,∴>0,即>0,又,∴>0.即>,又y0>0,∴y0>.综上所述,y0∈().故选:C.13.【解答】解:如图,由圆O的方程,得圆O的半径为OA=OB =.过O作AB的垂线OH,则H为AB的中点,又F A=BP,∴H为FP的中点,设双曲线的右焦点为F1,连接PF1,则OH为三角形FF1P的中位线,可得OH∥PF1,则PF1⊥PF,由∠AOB=120°,可得OH=.∴,则PF=,在Rt△PFF1中,由勾股定理可得:,整理得:.解得:e=或e=(舍).故选:D.14.【解答】解:不妨设直线AB的斜率大于0,倾斜角设为θ,连接HG,HF2,GF2,设△AF1F2的内切圆与三边的交点分别为D,E,F,则|AF1|﹣|AF2|=|AD|+|DF1|﹣(|AE|+|EF2|)﹣|DF1|﹣|EF2|=|F1F|﹣|FF2|,即为2a=c+x H﹣(c﹣x H),可得x H=a,同理可得x G=a,则HG⊥F1F2,在直角三角形F2FG中,|FG|=|FF2|tan=(c﹣a)tan,在直角三角形F2FH中,|FH|=|FF2|tan(﹣θ)=(c﹣a)tan(﹣θ),又|y H|=3|y G|,所以|FH|=3|HG|,即(c ﹣a)tan(﹣θ)==3(c﹣a)tan,解得tan=,由θ为锐角,可得=,即θ=,可得直线AB的斜率为,而双曲线的渐近线的方程为y=±x,由过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B 两点,可得>,即b2<3a2,即c2﹣a2<3a2,可得c<2a,由e=,且e>1,则1<e<2,故选:D.15.【解答】解:不妨设直线AB的斜率大于0,连接HG,HF2,GF2,设△AF1F2的内切圆与三边的交点分别为D,E,F,则|AF1|﹣|AF2|=|AD|+|DF1|﹣(|AE|+|EF2|)﹣|DF1|﹣|EF2|=|F1F|﹣|FF2|,即为2a=c+x H﹣(c﹣x H),可得x H=a,同理可得x G=a,则HG⊥F1F2,在直角三角形F2FG中,|FG|=|FF2|tan=(c﹣a)tan,在直角三角形F2FH 中,|FH|=|FF2|tan(﹣θ)=(c﹣a)tan(﹣θ),又|y H|=3|y G|,所以|FH|=3|HG|,即(c﹣a)tan(﹣θ)==3(c﹣a)tan,解得tan=,tanθ==,可得θ=,所以|HG|=4|FG|=4(2﹣)tan=4,故选:D.16.【解答】解:由题意,设M(x1,y1),P(x2,y2),则N(﹣x1,﹣y1),∴k PM•k PN=•=,∵,,∴两式相减可得,即,∵k PM•k PN=4,∴,则e==.故选:C.17.【解答】解:如图所示,l1:y=,l2:y=﹣,F2(c,0),则过焦点F2平行于l1的直线方程为y=.由,解得P().∴|OP|=.由|+|=|﹣|,得F1P⊥F2P,即P在以线段F1F2为直径的圆上.则|OP|=c=,即e=.故选:C.18.【解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),再设PQ的方程为x=my+1,联立,得y2﹣4my﹣4=0.∴y1+y2=4m,y1y2=﹣4,则.|PM|•|QN|=(|PF|﹣1)(|QF|﹣1)=(x1+1﹣1)(x2+1﹣1)=x1x2=1,则≥2=2.∴的最小值为2.故选:B.19.【解答】解:由圆A:x2+y2﹣3x﹣y+2=0,得.作出椭圆C与圆A的图象如图,F(﹣2,0)为椭圆的左焦点,设椭圆的右焦点为F′(2,0),则|PQ|+|PF|=|PQ|+2×4﹣|PF′|=8﹣(|PF′|﹣|PQ|),圆A过点F′,要使|PQ|+|PF|最小,则|PF′|﹣|PQ|需要取最大值为圆的直径.∴|PQ|+|PF|的最小值为8﹣.故选:D.20.【解答】解:如图,由题意,A(c,),|F1F2|=2c,则tan.由,得≤≤1,即2≤≤.∴e=∈[].故选:A.二.填空题(共10小题)21.【解答】解:由已知可得2b=2,即b=1,∵△F1AB的面积为,∴(a﹣c)b=,得a﹣c=;∵a2﹣c2=b2=1;∴a=2,c=.可得椭圆方程为;∴==.令|PF1|=m,则.∴=,∵≤m≤,∴1≤﹣m2+4m≤4;∴1≤≤4.故答案为:;[1,4].22.【解答】解:由题意可得直线AB的斜率存在且不为0,设直线AB的方程为x=my﹣c,设A(x1,y1),B(x2,y2),因为P为OF的中点,所以P(﹣,0),因为,所以(﹣c﹣x1,﹣y1)=2(x2+c,y2),所以可得y1=﹣2y2,联立直线AB与椭圆的方程,整理可得:(a2+m2b2)y2﹣2b2mcy+b2c2﹣a2b2=0,所以y1+y2=,x1+x2=m(y1+y2)﹣2c=﹣,所以A,B的中点坐标(﹣,),所以线段AB的中垂线方程为:y﹣=﹣m(x+),令y=0,可得x=,由题意可得﹣=,可得a2(1+m2)=(2+m2)c2,①由,可得:9m2c2=(1+m2)a2②,由①②可得:9m2=2+m2,解得m2=,将m2=代入①可得a2=c2,所以=,故答案为:.23.【解答】解:如图,由已知可得:A(﹣3,0),B(3,0),M(0,).则,AM所在直线方程为y=,设P(x0,y0),则,消去x0,y0,解得b2=6.则c=.∴双曲线的离心率为e=.故答案为:.24.【解答】解:△AF1F2的内切圆圆心为O1,边AF1、AF2、F1F2上的切点分别为M、N、E,则|AM|=|AN|,|F1M|=|F1E|,|F2N|=|F2E|,由|AF1|﹣|AF2|=2a,得|AM|+|MF1|﹣(|AN|+|NF2|)=2a,则|MF1|﹣|NF2|=2a,即|F1E|﹣|F2E|=2a,记O1的横坐标为x0,则E(x0,0),于是x0+c﹣(c﹣x0)=2a,得x0=a,同理可得内心O2的横坐标也为a,则有直线O1O2的方程为x=a;设直线l的倾斜角为θ,则∠OF2O2=,∠O1F2O=90°﹣,在△O1EF2中,tan∠O1F2O=tan(90°﹣)=,在△O2EF2中,tan∠O2F2O=tan=,由r1=3r2,可得3tan =tan(90°﹣)=cot,解得tan=,则直线的斜率为tanθ==.∴k=.故答案为:a;.25.【解答】解:双曲线的一条渐近线l的方程为y=,圆M:(x﹣a)2+y2=8的圆心M(a,0),半径为r=2,由△ABM为等腰直角三角形,可得AB=r=4,设OA=t,由,可得OB=5t,AB=4t,由4t=4,得t=1,过M作MD⊥AB,且D为AB的中点,OD=3,AB=4,AD=2,M到直线l的距离为MD=,在直角三角形OMD中,MD2=OM2﹣OD2,在直角三角形AMD中,MD2=AM2﹣AD2,即有a2﹣9=8﹣4,解得a=,即有MD=2=,解得b=,c=,∴e=.故答案为:.26.【解答】解:如图所示OP=OQ,且△OPQ的一个内角为60°,则△OPQ为等边三角形,∴OP=PQ,设圆与x轴交于G,连接PF,PG,则∠OPG=90°,由∠POG=30°,可得∠OGP=60°,可得PG=PF=FG=c,由OG=2c,可得OP=c,PQ=c,则PH=c,可得OH=c,故P(c,c),又P为双曲线上一点,∴,由b2=c2﹣a2,e=,且e>1,可得9e4﹣16e2+4=0,解得e2=.故答案为:.27.【解答】解:设圆C:x2+(y﹣2)2=1的圆心为C,则=()•()=(﹣﹣)•()==.∵P是椭圆=1上的任意一点,设P(x0,y0),,即.∵点C(0,2),∴==.∵y0∈[﹣1,1],∴当y0=1时,取得最小值1,当时,取得最大值.∴的最小值为0,最大值为.故答案为:0;.28.【解答】解:由抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,得﹣,即p=2.∴抛物线C的方程为x2=4y;圆x2+y2﹣2y=0为x2+(y﹣1)2=1,则圆心与抛物线的焦点M重合,圆的半径为1.如图,联立,得4y2﹣17y+4=0.解得:,y F=4.∴|AB|=|AM|﹣1=|AA1|﹣1=;|EF|=|MF|﹣1=|FB1|﹣1=4,则=.故答案为:x2=4y;16.29.【解答】解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),如图可得△QF1F2为等腰三角形,则△PQF1的内切圆圆心I在y轴上,又I恰好落在以F1F2为直径的圆上,可设I(0,c),双曲线的一条渐近线方程设为bx+ay=0,则直线PF1的方程设为ax﹣by+ac=0,则I到直线PF1的距离为=|a﹣b|,由图象可得a<b,则|a﹣b|=b﹣a,设Q(0,t),且t>c,则直线QF2的方程为tx﹣cy+tc=0,由内心的性质可得I到直线QF2的距离为b﹣a,即有=b ﹣a,化简可得abt2﹣tc3+abc2=0,由△=c6﹣4a2b2c2=c2(a2﹣b2)2,解得t=或<c(舍去),则Q(0,),直线QF2的斜率为=﹣,可得直线QF2与渐近线OM:bx+ay=0平行,可得∠F1PF2=,由F1到渐近线OM的距离为=b,|OM|==a,由OM为△PF1F2的中位线,可得|PF2|=2|OM|=2a,|PF1|=2|MF1|=2b,又|PF1|﹣|PF2|=2a,则b=2a,e===.故答案为:,.30.【解答】解:如图,由题意可得,直线F1M与圆O相切于点M,且|MF1|=b,由双曲线的定义可知,2a=|NF1|﹣|NF2|=|MN|+|MF1|﹣|NF2|,∵|MN|=|NF2|+|OF2|,且|OF2|=c,∴2a=b+c,即b=2a﹣c,∴b2=(2a﹣c)2=c2﹣4ac+4a2,又b2=c2﹣a2,联立解得4c=5a,即e=.故答案为:.三.解答题(共10小题)31.【解答】解:(1)设切点A(m,n),可得m2=4n,x2=4y即y=的导数为y′=x,可得切线l1的斜率为m,对椭圆+=1两边对x求导,可得+=0,即有y′=﹣,则椭圆C2在点A处的切线l2的斜率为﹣,由题意可得率为m•(﹣)=﹣1,化为b2=a2,则e====;(2)假设存在椭圆C2,使得S1=2S2.由抛物线C1在点A处的切线l1的方程为mx=2(y+n),与椭圆方程x2+2y2=2b2联立,消去x可得(4+2m2)y2+8ny+4n2﹣2b2m2=0,则n+y P=﹣=﹣,解得y P=﹣,可得|y P﹣n|=|﹣﹣n|=,又椭圆C2在点A处的切线l2的方程为mx+2ny=2b2,与抛物线方程x2=4y联立,可得nx2+2mx﹣4b2=0,可得mx Q=﹣,即x Q=﹣=﹣=﹣,y Q=x Q2=•=,所以|y Q﹣n|=,由S1=2S2,可得=2•,即为2n2=1+2n,解得n=+(负的舍去),则2b2=m2+2n2=4n+2n2=4+3,所以存在椭圆C2,且方程为+=1,使得S1=2S2.32.【解答】解:(1)由已知,,∴,化简得动点M的轨迹E的方程:;证明:(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(x1,﹣y1),由,得(1+2k2)x2+4k2x+2k2﹣2=0,此时△>0,∴,,由直线BC的方程:,得:,令y=0,则====,∴直线BC过点P(﹣2,0),即P,B,C三点共线.33.【解答】解:(1)由题意可得e==,且a2﹣b2=c2,则a=2b,c=b,坐标原点O到过点(0,b),的直线的距离为,可得••a=•b•c,解得b=1,a=2,则椭圆的方程为+y2=1;(2)假设存在满足题意的直线l,显然其斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣),且A(x1,y1),B(x2,y2),联立,消去y,可得(1+4k2)x2﹣k2x+k2﹣4=0,由题意,可得△=16(k2+1)>0恒成立,又x1+x2=,x1x2=,由|P A|=|3﹣x1|,|PB|=|3﹣x2|,|AB|=|x1﹣x2|,且|P A|,|AB|,|PB|依次成等差数列,可得|3﹣x1|+|3﹣x2|=2|x1﹣x2|,即6﹣(x1+x2)=2,所以6﹣=2=2•,即52k2+15=4,解得k=±,所以存在这样的直线满足题意,且直线l的方程为y=x﹣或y=﹣x+.34.【解答】解:(Ⅰ)由题意知,F(1,0),设直线AB的方程为x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,消去x可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0.∴.点D的纵坐标为,解得m=2或m=.当m=2时,直线AB的方程为x﹣2y﹣1=0;当m=时,直线AB的方程为3x﹣2y﹣3=0.∴直线AB的方程为x﹣2y﹣1=0或3x﹣2y﹣3=0;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,.∴|AB|==.令,解得m=±1.从而可得D的纵坐标为,横坐标为.∵DE⊥AB,于是|DE|=.35.【解答】解:(1)联立方程,得x2+(2p﹣10)x+9=0,∵抛物线C与圆M有且只有两个公共点,则△=(2p﹣10)2﹣36=0,解得p=2或p=8(舍去).∴抛物线C的方程为y2=4x;(2)假设直线y=2上存在定点Q(m,2),当直线l的斜率不存在时,A(2,),B(2,),由题知2k RQ=k AQ+k BQ,即恒成立.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x ﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,得k2x2﹣4(k2+1)x+4k2=0,则,x1x2=4,由题知2k RQ=k AQ+k BQ,∴===.整理得:(m2﹣4)k﹣2(m+2)=0.∵上式对任意k成立,∴,解得m=﹣2.故所求定点为Q(﹣2,2).36.【解答】解:(1)由对称性可知:A、B关于x轴对称,可设A(a,a),a>0,则a2=2pa⇒a=2p,把A(2p,2p)代入曲线C得:(2p)2+(2p)2=32⇒p=2;(2)证明:由(1)得曲线C的方程为y2=4x,即有M(1,2),设N(x1,y1),P(x2,y2),则,同理,(*),若直线NP斜率为0,直线NP的方程设为y=t0,代入曲线C,仅有一解,不合题意,舍去;当m存在时,设直线NP的方程设为x=my+t,把x=my+t代入y2=4x 整理得:y2=4(my+t)⇒y2﹣4my﹣4t=0,且16m2+16t>0,得,代入(*)式,得:﹣4t=4⇒t=﹣1,故直线NP的方程为x=my﹣1,可得直线NP恒过定点(﹣1,0).37.【解答】解:(1)抛物线的准线:x=﹣,由抛物线的准线与半椭圆相交于A,B两点,且.可得得p=2,所以.(2)设点P坐标为(x0,y0),满足.由题意可知切线斜率不会为0,设切线PC为(x﹣x0)=m1(y﹣y0),代入得y2﹣4m1y+4m1y0﹣4x0=0,由△=0可得①,设切点C(x1,y1),所以y1=2m1,代入①可得②.设切线PD为(x﹣x0)=m2(y﹣y0),切点D(x2,y2),同理可得③.由②③可知y1,y2是方程y2﹣2y0y+4x0=0的两根,所以y1+y2=2y0,y1•y2=4x0,又,,所以代入②③可知C(x1,y1),D(x2,y2)是4x﹣2y0y+4x0=0的两根,即CD直线方程为4x﹣2y0y+4x0=0.∴,∴,S△PCD===,又因为且x0∈[﹣2,0],.38.【解答】解:(1)抛物线x2=8y的焦点B(0,2),将点A(﹣1,),B(0,2)代入方程得:,解得,∴圆锥曲线的标准方程为;证明:(2)由(1)可知,该圆锥曲线为椭圆,且D(),E(0,2),设椭圆上一点P(x0,y0),则直线PD:,令x=0,得,∴|EM|=|2+|;直线PE:,令y=0,得,∴|DN|=||.∴|DN|•|EM|=||•|2+|=||•||=|•|=||.∵点P在椭圆上,∴,即.代入上式得:|DN|•|EM|=||=||=.故|DN|•|EM|为定值.39.【解答】解:(1)由x A=,点A为曲线Γ1与曲线Γ2的交点,联立,解得y A=,b=2;(2)由题意可得F1,F2为曲线Γ1的两个焦点,由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=8,2a=4,所以|PF2|=8﹣4=4,因为b=,则c==3,所以|F1F2|=6,在△PF1F2中,由余弦定理可得cos∠F1PF2===,由0<∠F1PF2<π,可得∠F1PF2=arccos;(3)设直线l:y=﹣x+,可得原点O到直线l的距离d==,所以直线l是圆的切线,设切点为M,所以k OM=,并设OM:y=x与圆x2+y2=4+b2联立,可得x2+x2=4+b2,可得x=b,y=2,即M(b,2),注意直线l与双曲线的斜率为负的渐近线平行,所以只有当y A>2时,直线l才能与曲线Γ有两个交点,由,可得y A2=,所以有4<,解得b2>2+2或b2<2﹣2(舍去),因为为在上的投影可得,•=4+b2,所以•=4+b2>6+2,则•∈(6+2,+∞).40.【解答】解:(1)设D(x,y),由A(﹣2,2),B(2,2),得(x≠﹣2),(x≠2),∵k AD﹣k BD=﹣2,∴,整理得:x2=2y(x≠±2);(2)存在常数入=4,使S△OPQ=λS△OMN.证明如下:由题意,直线l的斜率存在,设直线l:y=kx+2,P(x1,y1),Q(x2,y2).联立,得x2﹣2kx﹣4=0.则x1+x2=2k,x1x2=﹣4.=.则=.直线OP:y=,取y=﹣1,得,直线OQ:y=,取y=﹣1,得.则|x M﹣x N|=||=||===.∴.∴S△OPQ=4S△OMN.故存在常数入=4,使S△OPQ=λS△OMN.第21页(共21页)。
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>l 与椭圆C 交于,A B 两点,且线段AB 的中点为()2,1M -,则直线l 的斜率为( ) A .13B .32C .12D .12.已知定圆222212:(3)1,:(3)49C x y C x y ++=-+=,定点(2,1)M ,动圆C 满足与1C 外切且与2C 内切,则1||CM CC +的最大值为( )A .8+B .8C .16D .163.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F 、2F ,斜率为1的直线l 过左焦点1F 且交C 于A ,B 两点,且2ABF 的内切圆的面积是π,若椭圆C 离心率的取值范围为[42,,则线段AB 的长度的取值范围是( )A .B .[1 , 2]C .[4 8],D .4.直线l 与抛物线22(0)y px p =>相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,点P 是y 轴左侧一点,若线段PA ,PB 的中点都在抛物线上,则( ) A .PM 与y 轴垂直 B .PM 的中点在抛物线上 C .PM 必过原点D .PA 与PB 垂直5.圆22: ()4M x m y -+=与双曲线2222:1(0,0 ) y x C a b a b-=>>的两条渐近线相切于AB 、两点,若||1AB =,则C 的离心率为( )A B C .14D .46.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,P 是双曲线C 右支上一点,且212PF F F =.若直线1PF与圆222x y a +=相切,则双曲线的离心率为( ) A .43B .53C .2D .37.已知1F 、2F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点,过2F 的直线与椭圆交于P 、Q 两点,1PQ PF ⊥,且112QF PF =,则12PFF △与12QF F 的面积之比为( )A .23-B .21-C .21+D .23+8.已知1F 、2F 是双曲线C :2214y x -=的左、右两个焦点,若双曲线在第一象限上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +⋅=,O 为坐标原点,且12||||PF PF λ=,则λ的值为( ). A .13B .12C .2D .39.如图,已知点()00,P x y 是双曲线221:143x y C -=上的点,过点P 作椭圆222:143x y C +=的两条切线,切点为A 、B ,直线AB 交1C 的两渐近线于点E 、F ,O是坐标原点,则OE OF ⋅的值为( )A .34B .1C .43D .91610.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)上一点M 关于原点的对称点为N ,F 为椭圆的一个焦点,若0MF NF ⋅=,且3MNF π∠=,则该椭圆的离心率为( ) A .21B 2C 3D 3111.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过F 点作x 轴的垂线交椭圆于A ,B 两点,若0OA OB ⋅=,则椭圆的离心率等于( )A 15-+B 13-+ C .12D 3- 12.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,满足6AB =,则线段AB 的中点的横坐标为( )A .2B .4C .5D .6二、填空题13.已知双曲线22143x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线与双曲线的左支交于A ,B 两点,若∠260AF B =︒,则2AF B 的内切圆半径为______.14.如图,过抛物线2:4C y x =的焦点F 的弦AB 满足3AF FB =(点A 在x 轴上方),分别过,A B 作抛物线的切线,设两切线的交点为M ,则M 的坐标为__________.15.已知抛物线24y x = 上一点的距离到焦点的距离为5,则这点的坐标为_______.16.双曲线()222:103x y C a a -=>的一条渐近线的倾斜角为60,1F 、2F 为左、右焦点,若直线2x =与双曲线C 交于点P ,则12PF F △的周长为____________.17.过抛物线2:4C y x =的焦点F 的弦AB 满足3AF FB =(点A 在x 轴上方),则以AB 为直径的圆与该抛物线准线的公共点的坐标为____________.18.如图,已知椭圆C 的中心为原点O ,(25,0)F -为椭圆C 的左焦点,P 为椭圆C 上一点,满足||||OP OF =且||4PF =,则椭圆C 的标准方程为__________.19.过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线l 交C 于,A B 两点,设,A B 在y 轴上的投影分别为,A B '',若()32AB AA BB ''=+,则直线l 的斜率为______. 20.已知1F 、2F 是椭圆22143x y +=的两个焦点,M 为椭圆上一点,若12MF F ∆为直角三角形,则12MF F S ∆=________.三、解答题21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率12e =,且经过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,点12,F F 为椭圆C 的左、右焦点.(1)求椭圆C 的方程.(2)过点1F 分别作两条互相垂直的直线12,l l ,且1l 与椭圆交于不同两点2,,A B l 与直线1x =交于点P .若11AF FB λ=,且点Q 满足QA QB λ=,求1PQF △面积的最小值. 22.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(,9)M m 到其焦点的距离为10. (Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)设过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且抛物线在A ,B 两点处的切线分别交x 轴于P ,Q 两点,①设()11,A x y ,求点P 的横坐标; ②求||||AP BQ ⋅的取值范围.23.已知两点(2,0),(2,0)A B -,过动点P 作x 轴的垂线,垂足为H ,且满足2||PA PB PH λ⋅=⋅,其中0λ≥.(1)求动点(,)P x y 的轨迹C 的方程,并讨论C 的轨迹形状;(2)过点(2,0)A -且斜率为1的直线交曲线C 于,M N 两点,若MN 中点横坐标为23-,求实数λ的值. 24.已知抛物线E 的顶点为原点O ,焦点F 在x 轴正半轴,点()2,Q m 在抛物线E 上,且3QF =.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点()2,0P 且斜率为()0k k >的直线l 与抛物线E 交于A ,B 两点,且线段AB 的中点横坐标为4,求ABO 的面积.25.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,且过点F 的直线l 被抛物线C 所截得的弦长MN 为8. (1)求直线l 的方程;(2)当直线l 的斜率大于零时,求过点,M N 且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.26.已知:椭圆221164x y +=,求:(1)以()2,1P -为中点的弦所在直线的方程; (2)斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由椭圆的离心率可得a ,b 的关系,得到椭圆方程为22244x y b +=,设出A ,B 的坐标并代入椭圆方程,利用点差法求得直线l 的斜率. 【详解】解:由2c e a ==,得2222234c a b a a -==, 224a b ∴=,则椭圆方程为22244x y b +=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 则124x x +=-,122y y +=,把A ,B 的坐标代入椭圆方程得:22211222224444x y b x y b ⎧+=⎨+=⎩①②, ①-②得:12121212()()4()()x x x x y y y y -+=--+, ∴12121212414()422y y x x x x y y -+-=-=-=-+⨯. ∴直线l 的斜率为12. 故选:C . 【点睛】本题考查椭圆的简单性质,训练了利用“点差法”求中点弦的斜率,属于中档题.2.A解析:A将动圆C 的轨迹方程表示出来:221167x y +=,利用椭圆的性质将距离转化,最后利用距离关系得到最值. 【详解】定圆()221:31C x y ++=, 圆心()13,0C -,半径为1()222349C x y -+=:,圆心()23,0C ,半径为7.动圆C 满足与1C 外切且与2C 内切,设动圆半径为r ,则1212121,786CC r CC r CC CC C C =+=-⇒+=>= 所以动点C 的轨迹是以1C ,2C 为焦点,8为长轴的椭圆,设其方程为22221(0)x y a b a b+=>> 所以4a = ,2229c a b =-= ,则其方程为:221167x y +=由椭圆的定义可得12228CC CC CC a =-=- 所以128CM CC CM CC =+-+当2,,C C M 三点不共线时,有1228882CM CC CM CC MC +-+=+<=+ 当2,,C C M 三点共线时,有1228882CM CC CM CC MC +-+=+≤=+ 综上有182CM CC +≤+(当2,,C C M 三点共线且2CM CC >时取等号) 故选:A【点睛】关键点睛:本题考查了轨迹方程,椭圆的性质,解答本题的关键是利用椭圆性质变换长度关系,即12228CC CC CC a =-=-,将所求问题转化为128CM CC CM CC =+-+,再分2,,C C M三点是否共线讨论,属于中档题.3.C解析:C由题可求得2121222ABF AF F BF F cSSSAB =+=,2222ABF EABEBF EAF S SSSa =++=,即可得出22aAB c=⋅,再根据离心率范围即可求出. 【详解】设2ABF 的内切圆的圆心为E ,半径为r ,则2r ππ=,解得1r =,21212112121121211sin sin 22ABF AF F BF F SSSAF F F AF F BF F F BF F =+=⋅⋅⋅∠+⋅⋅⋅∠ 111122sin 452sin135222cAF c BF c AB =⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=, 又22222111222ABF EAB EBF EAF S S S S AB r BF r AF r =++=⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅()22114222AB BF AF a a =++=⨯=, 222c AB a∴=,22a AB c ∴=⋅, 2242c e a ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,,2,22a c ⎡⎤∴∈⎣⎦,则[]224,8ac⋅∈,即线段AB 的长度的取值范围是[]4,8. 故选:C.【点睛】本题考查根据离心率范围求弦长范围,解题的关键是通过两种不同方式求出2ABF 的面积,得出2aAB c=可求解. 4.A解析:A 【分析】设()22120012,,,,,22y y P x y A y B y p p ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得出线段PA ,PB 的中点坐标,代入抛物线方程,得到1202y y y +=,从而得到答案. 【详解】设()22120012,,,,,22y y P x y A y B y p p ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则线段PA ,PB 的中点坐标分别为221200010222,,,2222y y x x y y y y p p ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪++⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭线段PA ,PB 的中点都在抛物线22(0)y px p =>上.则21200122200222222222y x y y p p y x y y pp ⎧+⎪+⎛⎫⎪=⨯ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪+⎪+⎛⎫=⨯⎪ ⎪⎝⎭⎩,即22101002220200240240y y y px y y y y px y ⎧-+-=⎨-+-=⎩ 所以12,y y 是方程22000240y y y px y -+-=的两个实数根 所以1202y y y +=,所以0M y y =,即PM 与y 轴垂直 故选:A 【点睛】关键点睛:本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线,解答本题的关键是由线段PA ,PB 的中点都在抛物线22(0)y px p =>上得到22101002220200240240y y y px y y y y px y ⎧-+-=⎨-+-=⎩,所以12,y y 是方程22000240y y y px y -+-=的两个实数根,即1202y y y +=,属于中档题. 5.B解析:B 【分析】由曲线的对称性,以及数形结合分析得b a =. 【详解】如图所示,1AB =,2MA MB ==,根据对称性可知,A B 关于x 轴对称,所以112sin 24AMO ∠==,因为OA AM ⊥,所以1cos 4AOM ∠=,渐近线OA 的斜率tan 15ak AOM b =∠==,所以115b a =,所以22411515c b e a a ==+=, 故选:B .【点睛】方法点睛:本题考查双曲线离心率,求双曲线离心率是常考题型,涉及的方法包含: 1.根据,,a b c 直接求.2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解.3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.6.B解析:B 【分析】设圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,取1PF 中点A ,根据三角形中位线性质可求得2AF ;结合双曲线定义可求得1AF ,在12Rt AF F △中利用勾股定理可构造关于,a c 的齐次方程,进而得到关于离心率的方程,解方程求得结果. 【详解】设圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,取1PF 中点A ,连接2,OB AF ,212PF FF =,A 为1PF中点,21AF PF ∴⊥,圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,1OB PF ∴⊥且OB a =,2//OB AF ∴,又O 为12F F 中点,222AF OB a ∴==;由双曲线定义知:122PF PF a -=,即112122PFF F PF c a -=-=, 1112AF PF a c ∴==+,又122F F c =,21AF PF ⊥, 2222112AF AF F F ∴+=,即()22244a a c c ++=,整理可得:223250c ac a --=,即23250e e --=,解得:53e =或1e =-(舍去), ∴双曲线的离心率为53.故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线离心率的求解问题,解题关键是能够在直角三角形中,利用勾股定理构造出关于,a c 的齐次方程,进而配凑出关于离心率的方程.7.D解析:D 【分析】设1PF t =,则1122QF PF t ==,由已知条件得出130PQF ∠=,利用椭圆的定义可得22PF a t =-,222QF a t =-,则43PQ a t =-,利用勾股定理可求得433t a =+,进而可得出121222222PF F QF F S PF a t S QF a t -==-△△,代入433t a =+计算即可得解. 【详解】可设1PF t =,则1122QF PF t ==,1PQ PF ⊥,则130PQF ∠=,由椭圆的定义可得22PF a t =-,222QF a t =-,则43PQ a t =-, 则22211PQ PF QF +=,即()222434a t t t -+=,即有433a t t -=,解得33t =+,则12PF F △与12QF F的面积之比为1212222122222PF F QF F S PF a t S QF a t a -=====+--△△.故选:D. 【点睛】方法点睛:椭圆上一点与两个焦点构成的三角形,称为椭圆的“焦点三角形”,与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理以及椭圆的定义来解决.8.C解析:C 【分析】设点)P m ,将22()0OP OF F P+⋅=坐标化运算,可求出m =,再分别计算12||,||PF PF 的值,即可得答案; 【详解】1a =,2b=,∴c =1(F ,2F ,设点)P m ,∴2222()(1))1504m OPOF F P m m m +⋅=⋅=+-+=, ∴2165m =,5m =±,则(55P ±,14PF ===, ∴2122PF PF a =-=,∴12422PF PF λ===, 故选:C. 【点睛】利用坐标运算将数量积运算坐标化,再利用两点间距离公式分别求出焦半径是求解的关键.9.B解析:B 【分析】设点()00,P x y ,求出直线AB 的方程为003412x x y y +=,联立直线AB 与双曲线两渐近线方程,求出点E 、F 的坐标,由此可计算得出OE OF ⋅的值.【详解】先证明结论:椭圆222:143x y C +=在其上一点()00,M x y 的切线方程为003412x x y y +=.由于点()00,M x y 在椭圆2C 上,则22003412x y +=,联立002234123412x x y y x y +=⎧⎨+=⎩,消去y 得()()22220000342448160x y x x x y +-+-=, 即22001224120x x x x -+=,即()200x x -=, 所以,直线003412x x y y +=与椭圆2C 相切.所以,椭圆222:143x y C +=在其上一点()00,M x y 的切线方程为003412x x y y +=.本题中,设点()00,P x y ,设点()11,A x y 、()22,B x y ,直线PA 的方程为113412x x y y +=,直线PB 的方程为223412x x y y +=, 由于点()00,P x y 在直线PA 、PB 上,可得1010202034123412x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩,所以点()11,A x y 、()22,B x y 满足方程003412x x y y +=, 所以,直线AB 的方程为003412x x y y +=.联立003412x x y y y x +=⎧⎪⎨=⎪⎩,得点E ⎫,同理F ⎫.因此,()()()()2222220000048361213422OE OF x y y y ⋅=-==---. 故选:B. 【点睛】结论点睛:在利用椭圆的切线方程时,一般利用以下方法进行直线: (1)设切线方程为y kx m =+与椭圆方程联立,由0∆=进行求解;(2)椭圆22221x y a b +=在其上一点()00,x y 的切线方程为00221x x y y a b +=,在应用此方程时,首先应证明直线00221x x y y a b +=与椭圆22221x y a b+=相切.10.D解析:D 【分析】E 是另一个焦点,由对称性知MENF 是平行四边形,从而得MENF 是矩形.3MEF MNF π∠=∠=,在直角三角形MEF 中用c 表示出两直角边,再上椭圆定义得,a c 的等式,求得离心率. 【详解】如图,E 是另一个焦点,由对称性知MENF 是平行四边形, ∵0MF NF ⋅=,∴MF NF ⊥,∴MENF 是矩形.3MNF π∠=,∴3MEF π∠=,∴1cos232ME EF c c π==⨯=,2sin33MF c c π==,∴(31)2MF ME c a +=+=, ∴23131c e a ===-+. 故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到,a c 的关系,本题利用椭圆的对称性,引入另一焦点E 后形成一个平行四边形MENF ,再根据向量数量积得垂直,从而得到矩形,在矩形中利用椭圆的定义构造出,a c 的关系.求出离心率.11.A解析:A 【分析】由0OA OB ⋅=可得OAB 是等腰直角三角形,结合椭圆的几何性质列出方程,可求解椭圆的离心率. 【详解】椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,过F 作x 轴的垂线交椭圆C 于A ,B 两点,由2b xc y a=⇒=±,若0OA OB ⋅=,则OAB 是等腰直角三角形(O 为坐标原点),可得2b c a =,即22a c ac -=,可得210e e +-=且(0,1)e ∈,解得12e =. 故选:A . 【点睛】本题考查椭圆离心率的求解,考查了椭圆的几何性质,同时考查了垂直关系的向量表示,是基本知识的考查.12.A解析:A 【分析】根据抛物线的定义和抛物线的方程可以直接求出点的坐标. 【详解】由抛物线方程可知(1,0)F ,假设,A B 横坐标分别为12,x x ,由抛物线的准线的性质可知1212||264AB x x x x =++=⇒+=,AB 中点的横坐标为121()22x x +=.故选;A 【点睛】本题考查了抛物线的定义,考查了数学运算能力.属于基础题.二、填空题13.【分析】设内切圆的圆心设三边与内切圆的切点连接切点与圆心的线段由内切圆的性质可得再由双曲线定义可知:可得重合再由可得内切圆的半径的值【详解】设内切圆的圆心为设圆与三角形的边分别切于如图所示连接由内切【分析】设内切圆的圆心M ,设2AF B 三边与内切圆的切点,连接切点与圆心M 的线段,由内切圆的性质可得22AF AQ BF BQ -=-,再由双曲线定义可知:21212AF AF BF BF a -=-=,可得Q ,1F 重合,再由260AF B ∠=︒可得内切圆的半径的值. 【详解】设内切圆的圆心为(),M x y ,设圆M 与三角形的边分别切于T ,Q ,S ,如图所示连接MS ,MT ,MQ ,由内切圆的性质可得:22F T F S =,AT AQ =,BS BQ =,所以222AF AQ AF AT F T -=-=,222BF BQ BF BS F S -=-=, 所以22AF AQ BF BQ -=-,由双曲线的定义可知:21212AF AF BF BF a -=-=,所以可得Q ,1F 重合, 所以224TF a ==,所以圆的半径为2243tan 23AF B r MT TF ∠===. 故答案为:433.【点睛】本题主要考查双曲线定义的应用,熟记双曲线的定义即可,属于常考题型.14.【分析】由已知求得抛物线焦点坐标及准线方程由求得所在直线倾斜角得到斜率写出所在直线方程联立准线方程与抛物线方程求得的坐标可求利用导数求斜率写出直线的方程再求两直线的交点则的坐标可求【详解】解:由抛物解析:23⎛- ⎝⎭【分析】由已知求得抛物线焦点坐标及准线方程,由3AF FB =求得AB 所在直线倾斜角,得到斜率,写出AB 所在直线方程,联立准线方程与抛物线方程,求得A 、B 的坐标可求,利用导数求斜率,写出直线AM 、BM 的方程,再求两直线的交点,则M 的坐标可求. 【详解】解:由抛物线2:4C y x =,得焦点(1,0)F ,准线方程为1x =-. 由题意设AB 所在直线的倾斜角为θ,由3AF FB =,得2231cos 1cos θθ=-+,即1cos 2θ=.tan 3θ∴=.则AB 所在直线方程为3(1)y x =-.联立23(1)4y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,得231030x x -+=.解得:13x =或3x =, 因为点A 在x 轴上方所以(3,23)A ,123,33B ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭由2y x =,得1y x'=, 2y x=-得1y x'=-∴313|33x y ='==,131|313x y ='=-=-, 即AM 、BM 所在直线的斜率分别为33、3-. 3:23(3)3AM y x ∴-=-,231:3()33BM y x +=-- 所以323(3)32313()33y x y x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪+=--⎪⎩解得1233x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩M ∴的坐标为23(1,)3-. 故答案为:23(1,)3-.【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,属于中档题.15.【解析】由抛物线定义得即这点的坐标为 解析:(4,4)±【解析】由抛物线定义得215,4444x x y y +=∴=∴=⨯⇒=± ,即这点的坐标为()4,4±16.【分析】根据题意求得的值假设点为第一象限内的点求出点的坐标求得以及进而可求得的周长【详解】由于双曲线的一条渐近线的倾斜角为则可得所以双曲线的焦距为设点为第一象限内的点联立解得易知因此的周长为故答案为 解析:12【分析】根据题意求得a 的值,假设点P 为第一象限内的点,求出点P 的坐标,求得1PF 、2PF 以及12F F ,进而可求得12PF F △的周长. 【详解】由于双曲线()222:103x y C a a -=>的一条渐近线的倾斜角为60,则tan 603a== 可得1a =,所以,双曲线C的焦距为124F F ==,设点P 为第一象限内的点,联立22213x y x =⎧⎪⎨-=⎪⎩,0y >,解得23x y =⎧⎨=⎩,易知()12,0F -、()22,0F ,15PF ∴==,23PF ==,因此,12PF F △的周长为121253412PF PF F F ++=++=. 故答案为:12. 【点睛】本题考查双曲线焦点三角形周长的计算,同时也考查了利用双曲线渐近线的倾斜角求参数,考查计算能力,属于中等题.17.【分析】如图先利用辅助线确定公共点位置再联立方程得到其坐标即可【详解】如图所示取AB 中点M 分别过ABM 作准线的垂线垂足依次为CDN 则AC//MN//CDMN 是梯形ABDC 中位线根据抛物线定义得即N 在解析:⎛- ⎝⎭【分析】如图先利用辅助线确定公共点位置,再联立方程得到其坐标即可. 【详解】如图所示,取AB 中点M ,分别过A ,B ,M 作准线的垂线,垂足依次为C ,D ,N , 则AC //MN //CD ,MN 是梯形ABDC 中位线,根据抛物线定义得,2AB AF BF AC BD MN =+=+=,即N 在以AB 为直径的圆上, 即N 即是以AB 为直径的圆与该抛物线准线的公共点,易见直线AB 不平行x 轴,方程可设为1x my =+,设()()1122,,,A x y B x y 联立方程214x my y x=+⎧⎨=⎩得2440y my --=, 则12124,4y y m y y +==-, 又依题意3AF FB =(点A 在x 轴上方),故1120,3y y y >=-,解得122323,y y ==,故3m =易见N 点坐标为121,2y y +⎛⎫- ⎪⎝⎭,即()1,2m -,即公共点的坐标为31,3⎛- ⎝⎭. 故答案为:23⎛- ⎝⎭.【点睛】本题考查了抛物线的定义及直线与抛物线的综合应用,属于中档题.18.【分析】由已知可得而由可求出点的坐标再将点的坐标代入椭圆方程中再结合可求出的值【详解】解:由题意设椭圆的标准方程为因为为椭圆的左焦点所以因为所以设点的坐标为则解得则所以点的坐标为因为为椭圆上一点所以解析:2213616x y +=【分析】由已知可得 25c =||||25OP OF ==,||4PF =,可求出点P 的坐标,再将点P 的坐标代入椭圆方程中,再结合222a b c =+,可求出22a b ,的值.【详解】解:由题意设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>,因为(F -为椭圆C 的左焦点,所以c =,因为||||OP OF =,所以||||OP OF ==,设点P 的坐标为(,)P m n ,则11422OF n ⋅=⨯解得n =m =, 所以点P 的坐标为⎛ ⎝, 因为P 为椭圆C 上一点, 所以223664155a b += 因为22220a b c -==,所以解得2236,16a b ==,所以椭圆的标准方程为2213616x y +=,故答案为:2213616x y +=【点睛】此题考查的是椭圆的简单的几何性质,考查了运算能力,属于中档题.19.【分析】根据抛物线的定义可构造方程求得设直线的倾斜角为根据焦点弦长公式可构造方程求得进而得到的值即为结果【详解】由抛物线的定义可知:设直线的倾斜角为则即直线的斜率为故答案为:【点睛】本题考查抛物线焦解析:【分析】根据抛物线的定义可构造方程求得AB ,设直线l 的倾斜角为α,根据焦点弦长公式可构造方程求得2sin α,进而得到tan α的值即为结果. 【详解】由抛物线的定义可知:()31122AB AF BF AA BB AA BB AA BB ''''''=+=+++=++=+, 4AA BB ''∴+=,6AB ∴=.设直线l 的倾斜角为α,则246sin AB α==,22sin 3α∴=,tan α∴=即直线l 的斜率为故答案为: 【点睛】本题考查抛物线焦点弦相关问题的求解,关键是熟练掌握抛物线的焦点弦长公式:1222sin pAB x x p α=++=. 20.【分析】对各内角为直角进行分类讨论利用勾股定理和椭圆的定义建立方程组求得和利用三角形的面积公式可得出结果【详解】在椭圆中则(1)若为直角则该方程组无解不合乎题意;(2)若为直角则解得;(3)若为直角解析:32【分析】对12MF F ∆各内角为直角进行分类讨论,利用勾股定理和椭圆的定义建立方程组,求得1MF 和2MF ,利用三角形的面积公式可得出结果.【详解】在椭圆22143x y +=中,2a =,b =1c =,则122FF =.(1)若12F MF ∠为直角,则()12222122424MF MF a MF MF c ⎧+==⎪⎨+==⎪⎩,该方程组无解,不合乎题意; (2)若12MF F ∠为直角,则()12222212424MF MF a MF MF c ⎧+==⎪⎨-==⎪⎩,解得123252MF MF ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 12121113322222MF F S F F MF ∆∴=⋅=⨯⨯=; (3)若12MF F ∠为直角,同理可求得1232MF F S ∆=. 综上所述,1232MF F S ∆=. 故答案为:32. 【点睛】本题考查椭圆中焦点三角形面积的计算,涉及椭圆定义的应用,考查计算能力,属于中等题.三、解答题21.(1)22143x y +=;(2)6.【分析】(1)根据椭圆的离心率为12e =,可得2234b a =,再将点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程可得221914a b+=,解出22,a b 可得答案. (2)设直线1:1l x my =-,与椭圆方程联立得出韦达定理,由条件求出Q 点坐标,求出1QF 的长度,得出直线2l 的方程为:11x y m=--与直线1x =求出点P 坐标,得出1PF 长度,从而表示三角形面积,得出最值. 【详解】(1)由题意,得222221149141b e a a b ⎧=-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得:224,3a b ==,所以椭圆的方程为22143x y +=. (2)由(1)可得()11,0F -,若直线1l 的斜率为0,则2l 的方程为:1x =-与直线1x =无交点,不满足条件.设直线1:1l x my =-,若0m =,则1λ=则不满足QA QB λ=,所以0m ≠ 设()()()112200,,,,,A x y B x y Q x y ,由2234121x y x my ⎧+=⎨=-⎩,得:()2234690m y my +--=, 12122269,3434my y y y m m +==-++,因为11AF F B QA QBλλ⎧=⎨=⎩,即()()()()1122101020201,1,,,x y x y x x y y x x y y λλ⎧---=+⎪⎨--=--⎪⎩ 则12y y λ-=,()1020y y y y λ-=- 所以101220y y y y y y λ-=-=-,解得1201223y y y y y m==-+.于是1FQ =. 直线2l 的方程为:11x y m=-- 联立111x y mx ⎧=--⎪⎨⎪=⎩,解得(12)P m -,,所以1PF =. 所以()12113111362PQF m SFQ F P m m m +⎛⎫=⋅==+≥ ⎪ ⎪⎝⎭,当且仅当1m =±时,()1min6PQF S =.【点睛】关键点睛:本题考查求椭圆的方程和椭圆中三角形面积的最值问题,解答本题的关键是根据向量条件得出1201223y y y y y m==-+,进而求出点的坐标,得到1QF 的长度,从而表示出三角形的面积,属于中档题. 22.(1)24x y =;(2)①112x ;②[2,)+∞. 【分析】(1)可得抛物线的准线为2py =-,∴9102p +=,解得2p =,即可得抛物线的方程; (2)①设:1l y kx =+.设211(,)4x A x ,2(B x ,22)4x ,可得21111:()42x PA y x x x -=-,令0y =即得解;②||AP =||BQ =||||AP BQ ⋅的取值范围.【详解】(1)已知(9,)M m 到焦点F 的距离为10,则点M 到其准线的距离为10. 抛物线的准线为2py =-,∴9102p +=, 解得2p =,∴抛物线的方程为24x y =.(2)①由已知可判断直线l 的斜率存在,设斜率为k ,因为(0,1)F ,则:1l y kx =+.设211(,)4x A x ,2(B x ,22)4x ,由214y kx x y =+⎧⎨=⎩消去y 得,2440x kx --=, 124x x k ∴+=,124x x =-.由于抛物线C 也是函数214y x =的图象,且12y x '=,则21111:()42x PA y x x x -=-.令0y =,解得112x x =,11(,0)2P x ∴,②||AP.同理可得,||BQ∴||||AP BQ ⋅=20k ,||||AP BQ ∴⋅的取值范围为[2,)+∞.【点睛】方法点睛:解析几何里的最值范围问题常用的方法有:(1)函数法;(2)数形结合法;(3)导数法;(4)基本不等式法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.23.(1)答案见解析;(2)12λ=. 【分析】(1)由向量坐标公式化简可得轨迹方程,并讨论即可;(2)将直线与曲线联立结合韦达定理求得中点横坐标,再用判别式判断即可. 【详解】解:(1)()2,PA x y =---,()2,PB x y =--又22PHy =所以由2||PA PB PH λ⋅=⋅得()()22,2,x y x y y λ---⋅--= 则22(1)4x y λ+-=当1λ=时,C 是两条平行直线; 当0λ=时,C 是圆;当01λ<<时,C 是椭圆; 当1λ>时,C 是双曲线 . (2)2222(2)4(1)40(1)4y x x x x y λλλλ=+⎧⇒-+--=⎨+-=⎩ 设1122(,),(,)M x y N x y ,则122004(1)41(0)232x x λλλλ⎧⎪-≠⎪∆>⎨⎪-⎪+==-⇒=∆>-⎩【点睛】(1)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. (2)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.24.(1)24y x =;(2) 【分析】(1)设出抛物线方程,根据抛物线定义可列式求出;(2)设直线l 的方程为2x ty =+,联立直线与抛物线,根据中点横坐标求出t ,再求出底和高即可得出面积. 【详解】解:(1)依题意设抛物线E 的方程为()220y px p =>,则准线方程为2px =-, 由3QF =,依定义得232p+=,解得2p =, ∴抛物线E 的方程为24y x =.(2)设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y ,()22,B x y ,由224x ty y x=+⎧⎨=⎩消x 得2480y ty --=, 则124y y t +=,128y y =-, ∵线段AB 的中点横坐标为4,∴1242x x +=, 即128x x +=,∴12228ty ty +++=,即()124t y y +=, 可得244t =,∴21t =,12y y -===故ABO 的面积为1211222OP y y -=⨯⨯=. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.25.(1)1y x =-或1y x =-+;(2)22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.【分析】(1)由题意得2,p =(1,0)F ,24y x =,当直线l 的斜率不存在时,不合题意;当直线l 的斜率存在时,设方程为(1)(0)y k x k =-≠,与抛物线方程联立,利用韦达定理和抛物线的定义求出弦长,结合已知弦长可求得结果;(2)设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,根据几何方法求出圆的半径,根据直线与圆相切列式解得圆心坐标和半径,可得圆的方程. 【详解】(1)由题意得2,p =(1,0)F ,24y x =当直线l 的斜率不存在时,其方程为1x =,此时248MN p ==≠,不满足,舍去; 当直线l 的斜率存在时,设方程为(1)(0)y k x k =-≠ 由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++= 设1122(,),(,)M x y N x y ,则216160k ∆=+>,且212224k x x k ++=由抛物线定义得122222122444||||||(1)(1)22x k k MN MF NF x x x k k++=+=+++=++=+= 即22448k k+=,解得1k =± 因此l 的方程为1y x =-或1y x =-+.(2)由(1)取1,k =直线l 的方程为1y x =-,所以线段MN 的中点坐标为(3,2), 所以MN 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--,即5y x =-+ 设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,该圆的圆心到直线l 的距离为d,则d ===因为该圆与准线1x =-相切,所以()()0022000511162y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩, 解得0032x y =⎧⎨=⎩或00116x y =⎧⎨=-⎩, 当圆心为(3,2)时,半径为4,当圆心为(11,6)-时,半径为12, 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=. 【点睛】关键点点睛:第(1)问,利用韦达定理和抛物线的定义求出抛物线的弦长是关键;第(2)问,根据几何方法求出圆的半径,利用直线与圆相切列式是解题关键.26.(1)240x y --=;(2)18y x x ⎛=-<< ⎝⎭. 【分析】(1)设弦的端点()11,A x y ,()22,B x y ,可得:22111164x y +=,22221164x y +=,相减化简再利用中点坐标公式、斜率计算公式即可得出;(2)设直线方程为:2y x m =+,弦的端点坐标及中点(),M x y ,与椭圆方程联立化为:2217164160x mx m ++-=,由0>,化为:268m <,再利用根与系数的关系、中点坐标公式即可得出. 【详解】(1)设弦的端点()11,A x y ,()22,B x y ,可得:22111164x y +=, 22221164x y +=,相减可得:12121212()()()()0164x x x x y y y y +-+-+=,把1222x x +=,1212y y +=-, 1212y y k x x -=-代入可得: 12k =.∴以()2,1P -为中点的弦所在直线的方程为:()1122y x +=-,化为: 240x y --=. (2)设直线方程为:2y x m =+,弦的端点()11,A x y , ()22,B x y ,中点(),M x y .联立2221164y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化为 2217164160x mx m ++-=,()22256684160m m =-->,化为: 268m <,∴1216227m x x x +=-=,化为: 882171717m m m x y m ⎛⎫=-=⨯-+= ⎪⎝⎭,.得x <<,∴181717y x x ⎛⎫=--<< ⎪ ⎪⎝⎭【点睛】 关键点点睛:(1)涉及直线与圆锥曲线相交中点弦问题时,利用点差法; (2)由直线与椭圆的位置关系得出m 的范围.。
高中数学圆锥曲线11大常考题型近5年真题汇总(附打印版)获取打印版见文末圆锥曲线11大常考题型如下题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系题型二:弦的垂直平分线问题题型三:动弦过定点的问题题型四:过已知曲线上定点的弦的问题题型五:共线向量问题题型六:面积问题题型七:弦或弦长为定值问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围问题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点、直线y=kx+b、实数、圆形、三角形、四边形等)题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系题型二:弦的垂直平分线问题题型三:动弦过定点的问题题型四:过已知曲线上定点的弦的问题题型五:共线向量问题题型六:面积问题题型七:弦或弦长为定值问题题型八:角度问题题型九:四点共线问题题型十:范围问题(本质是函数问题)题型十一:存在性问题(存在点、直线y=kx+b 、实数、圆形、三角形、四边形等)例1:例2:例3:例4:例5:例6:刷有所得:确定圆的方程方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.(2)待定系数法①若已知条件与圆心和半径有关,则设圆的标准方程依据已知条件列出关于的方程组,从而求出的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值.例7:答案:解析:刷有所得:该题考查的是有关直线与椭圆的问题,涉及到的知识点有直线方程的两点式、直线与椭圆相交的综合问题、关于角的大小用斜率来衡量,在解题的过程中,第一问求直线方程的时候,需要注意方法比较简单,需要注意的就是应该是两个,关于第二问,在做题的时候需要先将特殊情况说明,一般情况下,涉及到直线与曲线相交都需要联立方程组,之后韦达定理写出两根和与两根积,借助于斜率的关系来得到角是相等的结论.例8:解析:定点问题例9:解析:例10:例11:解析:例12:例13:答案:例14:例15:解析:例16:解析:刷有所得:椭圆定义的应用主要有两个方面:一是判断平面内动点与两定点的轨迹是否为椭圆,二是利用定义求焦点三角形的周长、面积、椭圆的弦长及最值和离心率问题等;“焦点三角形”是椭圆问题中的常考知识点,在解决这类问题时经常会用到正弦定理,余弦定理以及椭圆的定义.例17:答案:C解析:例18:答案:C解析:刷有所得:求离心率的值或范围就是找的值或关系。
圆锥曲线专题练习一、选择题1.已知椭圆1162522=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为 ( ) A .2 B .3 C .5 D .72.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长及短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为 ( )A .116922=+y xB .1162522=+y xC .1162522=+y x 或1251622=+y x D .以上都不对 3.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .2D .34.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是 ( ) A .25 B .5 C .215 D .10 5.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为 ( )A .(7,B .(14,C .(7,±D .(7,-± 6.如果222=+ky x表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ) A .()+∞,0 B .()2,0 C .()+∞,1 D .()1,0二. 填空题 7.双曲线的渐近线方程为20x y±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________。
8.设AB 是椭圆22221x y a b+=的不垂直于对称轴的弦,M 为AB 的中点,O 为坐标原点, 则AB OM k k ⋅=____________。
三.解答题9.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线21y x =+截得的弦长为15,求抛物线的方程。
10、已知动点P 及平面上两定点(A B 连线的斜率的积为定值12-. (Ⅰ)试求动点P 的轨迹方程C.(Ⅱ)设直线1:+=kx y l 及曲线C 交于M 、N 两点,当|MN |=324时,求直线l 的方程.参考答案1.D 点P 到椭圆的两个焦点的距离之和为210,1037a=-= 2.C 2222218,9,26,3,9,1a b a b c c c a b a b +=+====-=-=得5,4a b ==,2212516x y ∴+=或1251622=+y x3.C 2222222,2,2,a c c c a e e c a =====4.B 210,5p p ==,而焦点到准线的距离是p5.C 点P 到其焦点的距离等于点P 到其准线2x =-的距离,得7,P p x y ==±6.D 焦点在y 轴上,则2221,20122y x k kk+=>⇒<< 7.221205x y -=± 设双曲线的方程为224,(0)x y λλ-=≠,焦距2210,25c c == 当0λ>时,221,25,2044x y λλλλλ-=+==; 当0λ<时,221,()25,2044y x λλλλλ-=-+-==--- 8. 22b a- 设1122(,),(,)A x y B x y ,则中点1212(,)22x x y y M ++,得2121,AB y y k x x -=- 22222222,b x a y a b +=得2222222121()()0,b x x a y y -+-=即2222122221y y b x x a-=-- 9.解:设抛物线的方程为22y px =,则22,21y px y x ⎧=⎨=+⎩消去y 得则24120,2,6p p p =--==-或 10、(Ⅰ)解:设点(,)P x y12=-, 整理得.1222=+y x由于x ≠得的曲线C的方程为221(2x y x +=≠ (Ⅱ)由.04)21(:.1,122222=++⎪⎩⎪⎨⎧+==+kx x k y kx y y x 得消去解得x 1=0, x 2=212,(214x x k k +-分别为M ,N 的横坐标)由,234|214|1||1||22212=++=-+=k k k x x k MN .1:±=k 解得 所以直线l 的方程x -y +1=0或x +y -1=0。
一、选择题1.已知离心率为3的椭圆()2211x y m m +=>的左、右顶点分别为A ,B ,点P 为该椭圆上一点,且P 在第一象限,直线AP 与直线4x =交于点C ,直线BP 与直线4x =交于点D ,若83CD =,则直线AP 的斜率为( ) A .16或120 B .121C .16或121D .13或1202.设F 为双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点,过坐标原点的直线依次与双曲线C 的左.右支交于点P Q 、,若2,60PQ QF PQF =∠=︒,则该双曲线的离心率为( )A .1BC .2D .4+3.已知F 是双曲线22:13y C x -=的右焦点,Q 是双曲线C 左支上的一点,(0,M 是y 轴上的一点.当MQF 的周长最小时,过点Q 的椭圆与双曲线C 共焦点,则椭圆的离心率为( ) A .25B .45C .15D .234.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆内,则双曲线离心率的取值范围是( )A .(B .(1,1C .)+∞D .()1++∞5.P 是椭圆221169x y +=上的点,1F 、2F 是椭圆的左、右焦点,设12PF PF k ⋅=,则k的最大值与最小值之和是( ) A .16 B .9 C .7 D .256.设1F 、2F 分别是双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,若双曲线的右支上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +⋅=,O 为坐标原点,且12||3||PF PF =,则双曲线C 的离心率为( ).ABC .31+D .62+7.抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线24y x =的焦点为F ,一条平行于x 轴的光线从点(3,1)M 射出,经过抛物线上的点A 反射后,再经抛物线上的另一点B 射出,则ABM 的周长为( ) A .910+B .926+C .712612+ D .832612+ 8.如图,已知点()00,P x y 是双曲线221:143x y C -=上的点,过点P 作椭圆222:143x y C +=的两条切线,切点为A 、B ,直线AB 交1C 的两渐近线于点E 、F ,O是坐标原点,则OE OF ⋅的值为( )A .34B .1C .43D .9169.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,满足6AB =,则线段AB 的中点的横坐标为( )A .2B .4C .5D .610.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( ) A .45π B .34π C .(625)π-D .54π 11.设P 是椭圆221259x y +=上一点,M 、N 分别是两圆:()2241x y ++=和()2241x y -+=上的点,则PM PN +的最小值和最大值分别为( )A .9,12B .8,11C .8,12D .10,1212.已知1F ,2F 分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,抛物线28y x=的焦点与双曲线的一个焦点重合,点P 是两曲线的一个交点,12PF PF ⊥且121PF F S =△,则双曲线的离心率为( )A .3B .23C .433D .2二、填空题13.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>与圆222x y b +=在第二、四象限分别相交于两点A 、C ,点F 是该双曲线的右焦点,且2AF CF =,则该双曲线的离心率为______. 14.已知抛物线2:4E x y =,过点(2,1)P -作E 的两条切线,切点分别为,A B ,则AB =________.15.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与直线11:2l y x =,21:2l y x =-,过椭圆上一点P作12,l l 的平行线,分别交12,l l 于,M N 两点,若||MN 为定值,则ab=__________. 16.点(,)P x y 是曲线22:143x y C +=上一个动点,则23x y +的取值范围为______.17.一个动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切,则这个动圆圆心的轨迹方程为:______.18.数学中有许多寓意美好的曲线,曲线22322:()4C x y x y +=被称为“四叶玫瑰线”(如图所示).给出下列三个结论:①曲线C 关于直线y x =对称;②曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过1;③2C 在此正方形区域内(含边界).其中,正确结论的序号是________.19.已知椭圆1C 和双曲线2C 的中心均在原点,且焦点均在x 轴上,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:x0 4 26则2C 的虚轴长为______.20.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,第一象限的点P 在渐近线上,满足12F PF 2π∠=,直线1PF 交双曲线左支于点Q ,若点Q 是线段1PF 的中点,则该双曲线的离心率为_____.三、解答题21.点M 是椭圆223:11616x y C +=上一点,点A 是椭圆C 的左顶点,MO 的延长线交椭圆C于点B ,AMB 是以M 为直角顶点的三角形.若存在不同于点A ,B 的点C ,D ,使得0MC MD OA MC MD ⎛⎫⎪⋅+= ⎪⎝⎭,试探究直线AB 与CD 的位置关系,并说明理由. 22.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为准线的距离为8.(1)求椭圆的方程;(2)设N (0,2),过点P (-1,-2)作直线l ,交椭圆C 于不同于N 的A ,B 两点,直线NA,NB 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1+k 2为定值.23.已知椭圆()2222:10x y M a b a b +=>>的一个顶点坐标为()2,0-线y x m =-+交椭圆于不同的两点A 、B . (1)求椭圆M 的方程;(2)设点()2,2C -,是否存在实数m ,使得ABC 的面积为1?若存在,求出实数m 的值;若不存在,说明理由.24.点A 是抛物线21:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1(0)y C xb b-=>的一条渐近线的交点,若点A 到抛物线1C 的准线的距离为p . (1)求双曲线2C 的方程;(2)若直线:1l y kx =-与双曲线的右支交于两点,求k 的取值范围. 25.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,其中一个顶点是抛物线2x =-的焦点. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点(2,1)P 的直线l 与椭圆C 在第一象限相切于点M ,求直线l 的方程和点M 的坐标.26.已知P 是椭圆22:18x C y +=上的动点.(1)若A 是C 上一点,且线段PA 的中点为11,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,求直线PA 的斜率; (2)若Q 是圆221:(1)49D x y ++=上的动点,求PQ 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由离心率求出9m =,设()00,p x y ,则20202200119999PA PBx y k k x x -⋅===---,设PA k k =(103k <<),则19PB k k=-,直线AP 的方程为()3y k x =+,则C 的坐标()4,7k ,直线BP 的方程为()139y x k -=-,则D 坐标14,9k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而可表示出CD ,然后列方程可求出k 的值 【详解】由3e ==,得9m =. 设()00,p x y ,则20202200119999PA PBx y k k x x -⋅===---. 设PA k k =(103k <<),则19PB k k=-,直线AP 的方程为()3y k x =+,则C 的坐标()4,7k .直线BP 的方程为()139y x k -=-,则D 坐标14,9k ⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以18793CD k k =+=,解得13k =(舍去)或121.故选:B. 【点睛】此题考查直线与椭圆的位置关系,考查直线方程的求法,考查计算能力,属于中档题2.A解析:A 【解析】∵|PQ |=2|QF |,∠PQF =60°,∴∠PFQ =90°, 设双曲线的左焦点为F 1,连接F 1P ,F 1Q ,由对称性可知,F 1PFQ 为矩形,且|F 1F |=2|QF|,1QF =, 不妨设()1220F F m m =>,则1,QF QF m ==,故121212F F c e a QF QF ====-. 本题选择A 选项.点睛:双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式ce a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).3.B解析:B 【分析】当,,M Q E 三点共线时,MQ QE +最小,进而可求出Q 的坐标,结合椭圆的性质,可知椭圆的离心率EF e QE QF=+.【详解】由题意,双曲线22:13y C x -=中,2221,3,4a b c ===,设双曲线的左焦点为E ,则()2,0E -,右焦点()2,0F ,则4MF ==,根据双曲线的性质可知,2QF QE a -=,则MQF 的周长为26MF MQ QF MF MQ QE a MQ QE ++=+++=++,当,,M Q E 三点共线时,MQ QE +最小,此时MQF 的周长最小,此时直线ME 的方程为)32y x =+,联立)221332y x x y ⎧==+-⎪⎨⎪⎩,消去y 得450x +=,解得54x =-,则33y = 所以MQF 的周长最小时,点Q 的坐标为5334⎛- ⎝⎭, 过点Q 的椭圆的左焦点()2,0E -,右焦点()2,0F ,则2222533533224444QE QF ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-++--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭614544=+=, 所以椭圆的离心率45EFe QE QF ==+.故选:B. 【点睛】本题考查双曲线、椭圆的性质,考查椭圆离心率的求法,考查学生的计算求解能力,属于中档题.4.D解析:D 【分析】由题将x c =代入双曲线,可求出圆半径,再根据题意可得22bc a<,即可由此求出离心率.【详解】由题可得AB x ⊥轴,将x c =代入双曲线可得2by a=±,∴以AB 为直径的圆的半径为2b AF a=,双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆内,22b c a∴<,即22b ac >,即222c a ac ->,两边除以2a 可得2210e e -->,解得1e <1e >故双曲线离心率的取值范围是()1+∞. 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的取值范围的求解,解题的关键是求出圆半径,根据题意得出22b c a <.5.D解析:D 【分析】设(),P x y ,根据标准方程求得271616k x =-,再由椭圆的几何性质可得最大值与最小值,从而可得结论. 【详解】因为椭圆方程为椭圆221169x y +=,所以4,a c =设(),P x y , 则2127·1616k PF PF x ==-, 又2016x ≤≤.∴max min 16,9k k ==. 故max min +16+925k k ==. 所以k 的最大值与最小值的和为25. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于将所求得量表示成椭圆上的点的坐标间的关系,由二次函数的性质求得其最值.6.C解析:C 【分析】由数量积为0推导出2OP OF =,在12Rt PF F 中求得1230PF F ∠=,由双曲线定义把2PF 用a 表示,在12Rt PF F 用正弦的定义可得离心率.【详解】 ∵22()0OP OF F P +⋅=,∴22()()0OP OF OP OF +⋅-=,即2220OP OF -=,21OP OF c OF ===,∴12PF PF ⊥,在12Rt PF F 中12||3||PF PF =,∴1230PF F ∠=, 又212PF PF a -=,∴2PF =2121sin 302PF F F ====∴21)a c =,1==ce a, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,关键是找到关于,,a b c 的齐次式,本题中利用向量的数量积得出12PF PF ⊥,然后由两直角边比值求得一个锐角,利用双曲线的定义用a 表示出直角边,然后用直角三角形中三角函数的定义或勾股定理可得,a c 的齐次式,从而求得离心率.7.B解析:B 【分析】根据题中光学性质作出图示,先求解出A 点坐标以及直线AB 的方程,从而联立直线与抛物线方程求解出B 点坐标,再根据焦半径公式以及点到点的距离公式求解出ABM 的三边长度,从而周长可求. 【详解】如下图所示:因为()3,1M ,所以1A M y y ==,所以2144A A y x ==,所以1,14A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为()1,0F ,所以()10:01114AB l y x --=--,即()4:13AB l y x =--, 又()24134y x y x⎧=--⎪⎨⎪=⎩,所以2340y y +-=,所以1y =或4y =-,所以4B y =-,所以244BB y x ==,所以()4,4B -,又因为1254244A B AB AF BF x x p =+=++=++=,111344M AAM x x =-=-=,BM ==所以ABM 的周长为:2511944AB AM BM ++=++=+ 故选:B.【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(p 为焦准距)(1)焦点F 在x 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =+; (2)焦点F 在x 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =-+; (3)焦点F 在y 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =+; (4)焦点F 在y 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =-+. 8.B解析:B 【分析】设点()00,P x y ,求出直线AB 的方程为003412x x y y +=,联立直线AB 与双曲线两渐近线方程,求出点E 、F 的坐标,由此可计算得出OE OF ⋅的值. 【详解】先证明结论:椭圆222:143x y C +=在其上一点()00,M x y 的切线方程为003412x x y y +=.由于点()00,M x y 在椭圆2C 上,则22003412x y +=,联立002234123412x x y y x y +=⎧⎨+=⎩,消去y 得()()22220000342448160x y x x x y +-+-=, 即22001224120x x x x -+=,即()200x x -=,所以,直线003412x x y y +=与椭圆2C 相切.所以,椭圆222:143x y C +=在其上一点()00,M x y 的切线方程为003412x x y y +=.本题中,设点()00,P x y ,设点()11,A x y 、()22,B x y ,直线PA 的方程为113412x x y y +=,直线PB 的方程为223412x x y y +=,由于点()00,P x y 在直线PA 、PB 上,可得1010202034123412x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩,所以点()11,A x y 、()22,B x y 满足方程003412x x y y +=, 所以,直线AB 的方程为003412x x y y +=.联立003412x x y y y x +=⎧⎪⎨=⎪⎩,得点E ⎫,同理F ⎫.因此,()()()()2222220000048361213422OE OF x y y y ⋅=-==---. 故选:B. 【点睛】结论点睛:在利用椭圆的切线方程时,一般利用以下方法进行直线: (1)设切线方程为y kx m =+与椭圆方程联立,由0∆=进行求解;(2)椭圆22221x y a b +=在其上一点()00,x y 的切线方程为00221x x y y a b +=,在应用此方程时,首先应证明直线00221x x y y a b +=与椭圆22221x y a b+=相切.9.A解析:A 【分析】根据抛物线的定义和抛物线的方程可以直接求出点的坐标. 【详解】由抛物线方程可知(1,0)F ,假设,A B 横坐标分别为12,x x ,由抛物线的准线的性质可知1212||264AB x x x x =++=⇒+=,AB 中点的横坐标为121()22x x +=.故选;A 【点睛】本题考查了抛物线的定义,考查了数学运算能力.属于基础题.10.A解析:A 【详解】试题分析:设直线:240l x y +-=因为1||||2C l OC AB d -==,1c d -表示点C 到直线l 的距离,所以圆心C 的轨迹为以O 为焦点,l 为准线的抛物线,圆C 的半径最小值为1125225O l d -=⨯=,圆C 面积的最小值为225455ππ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭.故本题的正确选项为A. 考点:抛物线定义. 11.C解析:C 【分析】先依题意判断椭圆焦点与圆心重合,再利用椭圆定义以及圆的性质得到最大值和最小值即可. 【详解】如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为()()4,0,4,0A B -,恰好是椭圆的两个焦点,由椭圆定义知210PA PB a +==,连接PA ,PB 分别与圆相交于M ,N 两点,此时PM PN +最小,最小值为28PA PB R +-=;连接PA ,PB 并延长,分别与圆相交于M ,N 两点,此时PM PN +最大,最大值为212PA PB R ++=.故选:C . 【点睛】本题考查了椭圆的定义,考查了圆外的点到圆上的点的距离最值问题,属于中档题.12.B解析:B 【分析】求出双曲线的半焦距,结合三角形的面积以及勾股定理,通过双曲线的定义求出a ,然后求解双曲线的离心率即可 【详解】由双曲线与抛物线有共同的焦点知2c =,因为12PF PF ⊥,且121PF F S =△,则122PF PF ⋅=,222212124PF PF F F c +==,点P 在双曲线上,则122PF PF a -=,故222121224PF PF PF PF a +-⋅=, 则22444c a -=,所以3a =23故选:B. 【点睛】本题考查双曲线以及抛物线的简单性质的应用,双曲线的定义的应用,考查计算能力,属于中档题..二、填空题13.【分析】画出图形结合双曲线的性质判断四边形的形状结合双曲线的定义求出三角形的边长通过勾股定理转化求解双曲线的离心率即可【详解】解:双曲线的右焦点为左焦点为根据对称性可知是平行四边形所以又点在双曲线上 解析:22 【分析】画出图形,结合双曲线的性质判断四边形的形状,结合双曲线的定义求出三角形的边长,通过勾股定理转化求解双曲线的离心率即可. 【详解】解:双曲线的右焦点为F ,左焦点为E ,根据对称性可知AFCE 是平行四边形,所以 ||2||2||AF CF AE ==,又点A 在双曲线上,所以||||2AF AE a -=,因为||2||AF CF =,所以||||2||||2AF AE CF CF a -=-=,所以||2CF a =,在三角形OFC 中,||2FC a =,||OC b =,||OF c =,||4AF a =, 可得222162cos a b c bc AOF =+-∠, 22242cos a b c bc COF =+-∠,可得22222202242a b c c a =+=-, 即:22112a c =,所以双曲线的离心率为:22e =. 故答案为:222.【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查,属于中档题.14.8【分析】设切线方程为即代入利用判别式为0求出两条切线的斜率进一步求出两个切点坐标利用两点间的距离公式可求得结果【详解】切线的斜率显然存在设切线方程为即联立消去得所以即则或设切线的斜率分别为则将代入解析:8 【分析】设切线方程为1(2)y k x +=-,即21y kx k =--,代入24x y =,利用判别式为0,求出两条切线的斜率,进一步求出两个切点坐标,利用两点间的距离公式可求得结果. 【详解】切线的斜率显然存在,设切线方程为1(2)y k x +=-,即21y kx k =--,联立2214y kx k x y=--⎧⎨=⎩消去y 得24840x kx k -++=,所以2(4)4(84)0k k ∆=--+=,即2210--=k k,则1k =1k = 设切线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,1122(,),(,)A x y B x y ,则11k =21k =,将11k =24840x kx k -++=得24(18(140x x -++=,即2(20x -+=,得2x =-12x =-2211(244x y -===3-(2A --,同理可得(2B ++,所以||AB =8=.故答案为:8. 【点睛】本题考查了直线与抛物线相切的位置关系,考查了运算求解能力,属于中档题.15.4【解析】当点时过椭圆上点作的平行线分别为联立可得同理可得所以当点时过椭圆上点作的平行线分别为联立可得同理可得所以所以为定值则所以点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系此类问题的解答中主要特例法的应用解析:4 【解析】当点(0,)P b 时,过椭圆上点P 作12,l l 的平行线分别为11,22y x b y x b =+=-+, 联立1212y x b y x⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得(,)2b M b ,同理可得(,)2b N b -,所以2MN b =,当点(,0)P a 时,过椭圆上点P 作12,l l 的平行线分别为11,2222a a y x y x =-=-+, 联立12212a y x y x⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得(,)24a a M ,同理可得(,)24a a N -,所以2a MN =,所以MN 为定值,则22ab =,所以4a b=. 点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,此类问题的解答中主要特例法的应用,是解答选择题的一种方法,本题的解答中取点P 分别为长轴和短轴的端点,联立方程组,求得MN ,得出,a b 的关系式是解答关键,平时应注意特殊值等方法在选择题解答中的应用. 16.【分析】可设则其中可得的取值范围【详解】由点是曲线上一个动点可设则其中又则故答案为:【点睛】本题考查了椭圆参数方程的应用辅助角公式三角函数的值域属于中档题 解析:[5,5]-【分析】可设2cos ,x y θθ==,则2x 4cos 3sin 5sin()θθθα=+=+,其中4tan 3α=,可得2x 的取值范围. 【详解】由点(,)P x y 是曲线22:143x yC +=上一个动点,可设2cos ,x y θθ==,[0,2)θπ∈,则2x 4cos 3sin 5sin()θθθα=+=+,其中4tan 3α=, 又5sin()θα+[5,5]∈-,则2x [5,5]∈-. 故答案为:[5,5]-. 【点睛】本题考查了椭圆参数方程的应用,辅助角公式,三角函数的值域,属于中档题.17.【分析】设动圆的圆心为半径为R 根据动圆与圆外切与圆内切得到两式相加得到再根据椭圆的定义求解【详解】设动圆的圆心为半径为R 因为动圆与圆外切与圆内切所以所以所以动圆圆心的轨迹为以为焦点的椭圆所以所以动圆解析:2212516x y +=【分析】设动圆的圆心为(),Q x y ,半径为R ,根据动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切,得到121,9QQ R QQ R =+=-,两式相加得到1212106QQ QQ QQ +=>=,再根据椭圆的定义求解.【详解】设动圆的圆心为(),Q x y ,半径为R ,因为动圆与圆221():31Q x y ++=外切,与圆222:()381Q x y +=-内切, 所以121,9QQ R QQ R =+=-, 所以1212106QQ QQ QQ +=>=, 所以动圆圆心的轨迹为以12,Q Q 为焦点的椭圆, 所以2210,5,3,16a a c b ====,所以动圆圆心的轨迹方程为2212516x y +=, 故答案为:2212516x y += 【点睛】本题主要考查圆与圆的位置关系以及椭圆的定义,还考查了运算求解的能力,属于中档题.18.①②【分析】将代入也成立得①正确;利用不等式可得故②正确;联立得四个交点满足条件的最小正方形是以为中点边长为2的正方形故③不正确【详解】对于①将代入得成立故曲线关于直线对称故①正确;对于②因为所以所解析:①② 【分析】将(,)y x 代入22322:()4C x y x y +=也成立得①1≤,故②正确;联立22322()4y xx y x y=±⎧⎨+=⎩得四个交点,满足条件的最小正方形是以,,,A B C D 为中点,边长为2的正方形,故③不正确. 【详解】对于①,将(,)y x 代入22322:()4C x y x y +=得22322()4y x y x +=成立,故曲线C 关于直线y x =对称,故①正确;对于②,因为22322222()()44x y x y x y ++=≤,所以221x y +≤1≤, 所以曲线C 上任意一点到原点的距离都不超过1,故②正确;对于③,联立22322()4y x x y x y=±⎧⎨+=⎩得2212x y ==,从而可得四个交点A ,(B ,(C ,D ,依题意满足条件的最小正方形是各边以,,,A B C D 为中点,边长为2的正方形,故不存在C 在此正方形区域内(含边界),故③不正确. 故答案为:①② 【点睛】本题考查了由曲线方程研究曲线的对称性,考查了不等式知识,考查了求曲线交点坐标,属于中档题.19.【分析】由焦点均在轴上可得点在椭圆上则点和点在双曲线上代入中求解即可【详解】由焦点均在轴上可得点在椭圆上则点和点在双曲线上设双曲线为则解得即所以双曲线的虚轴长为故答案为:4【点睛】本题考查双曲线的方 解析:4【分析】由焦点均在x轴上可得点(0,在椭圆上,则点()4,2-和点(-在双曲线上,代入22221x y a b -=中求解即可. 【详解】由焦点均在x轴上可得点(0,在椭圆上, 则点()4,2-和点(-在双曲线上,设双曲线为22221x y a b-=,则222216412481a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得24b =,即2b =, 所以双曲线2C 的虚轴长为24b =, 故答案为:4 【点睛】本题考查双曲线的方程与焦点的位置的关系,考查双曲线的几何性质.20.【分析】由题意结合渐近线的性质可得则把点坐标代入双曲线方程可得化简即可得解【详解】点在第一象限且在双曲线渐近线上又直线的斜率为又点是线段的中点又在双曲线上化简得因为故解得故答案为:【点睛】本题考查了1【分析】由题意结合渐近线的性质可得(,)P a b ,则,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭,把Q 点坐标代入双曲线方程可得222222()44a cb b a a b -⋅-⋅=,化简即可得解. 【详解】12F PF 2π∠=,点P 在第一象限且在双曲线渐近线上,∴121||2OP F F c ==, 又直线OP 的斜率为ba,∴(,)P a b , 又 1(,0)F c -,点Q 是线段1PF 的中点,∴,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭, 又 ,22a c b Q -⎛⎫⎪⎝⎭在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上, ∴222222()44a cb b a a b -⋅-⋅=,化简得222222()5420b ac a b a ac c ⋅-=⇒--+=, ∴2240e e --=,因为1e >,故解得1e =1. 【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解,考查了计算能力,属于中档题.三、解答题21.//AB CD ,理由见解析. 【分析】利用AM MO ⊥得M 是以OA 为直径的圆与椭圆的交点,解方程组求得M 点坐标.可求得AB k ,由数量积为0得CMD ∠的角平分线垂直于OA ,从而0MC MD k k +=,设直线:CD y kx m =+,()11,C x y ,()22,D x y ,直线方程代入椭圆方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,代入0MC MD k k +=可求得参数关系以13k =-或22m k =+(过点M ,舍),由此可得两直线的位置关系. 【详解】解:由题意(4,0)A -,因为AMB 是以M 为直角顶点的三角形,所以以AO 为直径的圆()2224x y ++=与椭圆223:11616x y C +=交于点M ,联立2222(2)4311616x y x y ⎧++=⎪⎨+=⎪⎩,解得:22x y =-⎧⎨=⎩或22x y =-⎧⎨=-⎩或40x y =-⎧⎨=⎩(舍),不妨设()2,2M -,则(2,2)B -,2012(4)3AB k --==---.由0MC MD OA MC MD ⎛⎫⎪⋅+= ⎪⎝⎭可得:CMD ∠的角平分线垂直于OA , 所以0MC MD k k +=,易知直线CD 斜率存在, 设直线:CD y kx m =+,()11,C x y ,()22,D x y ,联立22311616y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得:()2221363160k x kmx m +++-=,即122613km x x k -+=+,212231613m x x k-=+, 所以121222022MC MD y y k k x x --+=+=++, 即()12122(22)480kx x k m x x m ++-++-=, 代入韦达定理可得:()()()4318311k m k k +=++, 所以13k =-或22m k =+(过点M ,舍) 因为13AB k =-,所以//AB CD . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与椭圆相交问题,解题方法是“设而不求”的思想方法,即设交点坐标为1122(,),(,)x y x y ,设直线方程,代入椭圆方程后应用韦达定理得1212,x x x x +(需要根据方便性,可能得1212,y y y y +),由题意中条件得出0MC MD k k +=,代入1212,x x x x +后可求得参数关系或参数值.从而判断出结论.22.(1)22184x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据长轴长、两准线的距离以及222a b c =+可得到椭圆的方程;(2)首先要对直线进行分类讨论,当斜率存在时,将直线与椭圆联立,设出,A B 两点的坐标,12k k +用12,x x 表示,再结合韦达定理就能得到证明. 【详解】(1)设椭圆的半焦距为c .因为椭圆的长轴长为8,所以2228a a c==,所以2a c ==,2b .所以椭圆的方程为22184x y +=.(2)证明①当直线l 的斜率不存在时,可得A 1,2⎛- ⎝⎭,B 1,2⎛-- ⎝⎭, 得k 1+k 2=4.②当直线l 的斜率存在时,设斜率为k ,显然k ≠0,则其方程为y +2=k (x +1),由221,842(1),x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪+=+⎩得(1+2k 2)x 2+4k (k -2)x +2k 2-8k =0. ∆=56k 2+32k >0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-24(2)12k k k -+,x 1x 2=222812k kk -+. 从而k 1+k 2=112y x -+222y x -=1212122(4)()kx x k x x x x +-+=2k -(k -4)·24(2)28k k k k--=4.综上,k 1+k 2为定值. 【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.23.(1)2214x y +=;(2)存在,且=m 【分析】(1)由已知条件求出a 的值,结合离心率可求得c 的值,再由a 、b 、c 的关系可求得b的值,由此可求得椭圆M 的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线AB 的方程与椭圆M 的方程联立,列出韦达定理,利用弦长公式求出AB ,求出点C 到直线AB 的距离d ,利用三角形的面积公式可得出关于实数m 的等式,解出m 的值,并验证是否满足0∆>,由此可得出结论. 【详解】(1)由于椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的一个顶点坐标为()2,0-,则2a =,又因为该椭圆的离心率为c a =c =1b ∴=, 因此,椭圆M 的方程为2214x y +=;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立2214y x m x y =-+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得2258440x mx m -+-=, ()()2226445441650m m m ∆=-⨯⨯-=->,解得m << 由韦达定理可得1285m x x +=,212445m x x -=, 由弦长公式可得12AB x x =-===, 点C 到直线AB的距离为d =, 所以,ABC的面积为11122ABC S AB d =⋅===△,整理可得42420250m m -+=,即()22250m -=,可得252m =,满足0∆>. 因此,存在2=±m ,使得ABC 的面积为1. 【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()11,x y 、()22,x y ;(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,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式;(5)代入韦达定理求解.24.(1)2214y x -=;(2)( 【分析】(1)取双曲线的一条渐近线:y bx =,与抛物线方程联立即可得到交点A 的坐标,再利用点A 到抛物线的准线的距离为p ,即可得到p ,b 满足的关系式,进而可得答案. (2)根据直线:1l y kx =-与双曲线的右支交于两点,利用韦达定理、判别式列不等式组求解即可.【详解】(1)取双曲线的一条渐近线y bx =,联立22y px y bx ⎧=⎨=⎩解得222p x b py b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故222(,)p p A b b . 点A 到抛物线的准线的距离为p , ∴222p p p b+=,可得24b = 双曲线222:14y C x -=; (2)联立22114y kx y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩可得()224250k x kx -+-= 因为直线:1l y kx =-与双曲线的右支交于两点, 所以()22222045{0442040k kk k k ->-->-∆=+->,解得2k <<所以,k的取值范围(.【点睛】求双曲线标准方程的方法一般为待定系数法,根据条件确定关于,,a b c 的方程组,解出,,a b ,从而写出双曲线的标准方程.解决直线与双曲线的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程或不等式,解决相关问题.25.(1)22143x y +=;(2)122y x =-+,3(1,)2M . 【分析】(1)由抛物线2x =-的焦点为(0,得b =12c a =,从而可求出a ,得椭圆方程;(2)分类讨论,斜率不存在的直线及斜率存在的切线,斜率存在的切线用0∆=可求解.【详解】(1)由抛物线2x =-的焦点为(0,,它是椭圆的一个顶点,则b = 又12c e a ==,所以22214a b a -=,解得2a =.∴椭圆方程为22143x y +=; (2)过(2,1)P 斜率不存在的直线为2x =,是椭圆的切线,此时切点为(2,0)M .此时不满足M 在第一象限.过(2,1)P 斜率存在的切线方程设为1(2)y k x -=-,由221431(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪-=-⎩得222(34)8(12)161680k x k k k k ++-+--=,∴222264(12)4(34)(16168)96(21)0k k k k k k ∆=--+--=-+=,12k =-, 此时121x x ==,1232y y ==,即3(1,)2M . 直线方程为11(2)2y x -=--,即122y x =-+. 切线方程为122y x =-+,切点3(1,)2M . 【点睛】关键点睛:本题考查求椭圆的切线,解答本题的关键是分切线的斜率存在和不存在进行讨论,过(2,1)P 斜率存在的切线方程设为1(2)y k x -=-,由方程联立,其0∆=求解,属于中档题.26.(1)14-;(2)17. 【分析】(1)设A ,P 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,代入椭圆方程,利用点差法即可求得直线PA 的斜率;(2)设(,)(P x y x -≤≤,圆心(1,0)D -,可得PD 的表达式,利用二次函数性质,即可求得PD 的最小值,进而可得答案.【详解】(1)设A ,P 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y , 因为A ,P 两点都在C 上,所以221122221818x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减,得()()()()2121212180x x x x y y y y -++-+=,因为21122x x +=⨯=,211212y y +=⨯=,所以212114PA y y k x x -==--. (2)设(,)(P x y x -≤≤,则2218x y +=,圆心(1,0)D -, 则222222786||(1)(1)18877x PD x y x x ⎛⎫=++=++-=++ ⎪⎝⎭, 当87x 时,PD7=. 因为圆D17=. 所以PD的最小值为11777-=. 【点睛】 解题的关键是熟练掌握点差法的步骤,点差法常见的结论有,设以00(,)P x y 为中点的弦所在斜率为k ,则(1)椭圆22221x y a b +=中,2020y b k x a ⋅=-;(2)双曲线22221x y a b -=中,2020y b k x a⋅=;(3)抛物线22y px =中0p k y =,熟记结论可简化计算,提高正确率,属中档题.。
选修一第三章《圆锥曲线的方程》提高训练 (3)一、单选题1.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别是1F 和2F ,点1F 关于渐近线0bx ay -=的对称点恰好落在圆222()x c y c -+=上,则双曲线的离心率为( )AB .2C .D .32.双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b -=>>过点12P ⎛ ⎝⎭,且离心率为2,F 为双曲线右焦点,双曲线位于第一象限的渐近线与抛物线()220y px p =>相交于点A (异于原点O ).若OA OF =,则p 的值为( )A B C D .3.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 且斜率为l与C 在第一象限交于N 点,若17NF a =,则双曲线的离心率为( ) A .2B .4C .5D .64.已知1F 、2F 分别是双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点,双曲线C 的右支上一点Q 满足1||OQ OF =,直线1F Q 与该双曲线的左支交于P 点,且P 恰好为线段1F Q 的中点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .12y x =±B .2y x =±C .y =±D .y =±5.已知椭圆M 的左、右焦点分别为12,F F ,若椭圆M 与坐标轴分别交于,,,A B C D 四点,且从12,,,,,F F A B C D 这六点中,可以找到三点构成一个直角三角形,则椭圆M 的离心率的可能取值为( )A B C D .126..如图为陕西博物馆收藏的国宝一唐·金筐宝钿团花纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>> 的右支与直线0,4,2x y y ===-围成的曲边四边形ABMN 绕y 轴旋转一周得到的几何体,若该金杯主体,则双曲线C 的离心率为( )A .2BCD .37.过双曲线2222:1x y C a b-=的右焦点F 作渐近线b y x a =的垂线,垂足为A ,交另外一条渐近线于点B ,若3FB FA =,则双曲线C 的离心率为( )A B C D 8.点A ,B 的坐标分别是()()1010-,,,,直线AM 与BM 相交于点M ,且直线AM 与BM 的斜率的商是()1λλ≠,则点M 的轨迹是( ) A .有一个间断点的直线 B .圆 C .椭圆D .抛物线9.直线2y x =与抛物线W :22y px =交于A ,B 两点,若AB A ,B 两点到抛物线W 的准线的距离之和为( ) A .1B .2C .3D .410.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线为1l ,2l ,若双曲线C 的右支上存在一点P ,使得点P 到1l ,2l 的距离之和为b ,则双曲线C 离心率的取值范围是( )A .)+∞B .C .[2,)+∞D .(1,2]11.设抛物线)(220y px p =>的焦点为)(1,0F ,准线为l ,过焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,分别过A ,B 作l 的垂线,垂足为C ,D ,若4AF BF =,则CDF 的面积为( ) A .254B .203C .5D .25312.已知1F ,2F 是双曲线Ω:22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点,曲线Γ:2222x y a b +=+与曲线Ω在二、四象限的交点分别是P ,Q ,四边形12PFQF 的周长L 和面积S 满足L =Ω的离心率是( )A .2B CD13.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点P ,Q 是C 上位于x 轴上方的任意两点,且12//PF QF .若12PF QF b +≥,则C 的离心率的取值范围是( ) A .10,2⎛⎤⎥⎝⎦B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .⎛ ⎝⎦D .⎫⎪⎪⎣⎭14.已知双曲线22221x y a b-=的左右焦点为1F ,2F ,过2F 的直线交双曲线于M ,N 两点(M 在第一象限),若12MF F △与12NF F △的内切圆半径之比为3:2,则直线MN 的斜率为( )AB .CD .15.P 是椭圆()222210x y a b a b+=>>上的一点,A 为左顶点,F 为右焦点,PF x ⊥轴,若1tan 2PAF ∠=,则椭圆的离心率e 为( )A B C D .1216.椭圆2222:1(0,0)x y M a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆M 上任一点,且12PF PF ⋅最大值取值范围为222,3c c ⎡⎤⎣⎦(其中222c a b =+),则椭圆M 的离心率的取值范围是( )A .⎣⎦B .⎫⎪⎪⎣⎭ C .⎤⎥⎣⎦D .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦172222:1(,0)x y C a b a b-=>,恒有两个公共点,则双曲线的离心率的取值范围( )A .(1,2)B .(2,)+∞C .(D .18.过原点O 的直线l 与椭圆C :()222210x y a b a b+=>>交于M ,N 两点,P 是椭圆C 上异于M ,N 的任一点.若直线PM ,PN 的斜率之积为13-,则椭圆C 的方程可能为( )A .2212x y +=B .2213x y +=C .22132x y +=D .22143x y +=二、多选题19.已知曲线222:1()2x y C m R m m+=∈+,则下列结论正确的是( )A .若曲线C 是椭圆,则其长轴长为B .若0m <,则曲线C 表示双曲线C .曲线C 可能表示一个圆D .若1m =,则曲线C 20.已知直线l 过抛物线()2:20C y px p =->的焦点,且与该抛物线交于M ,N 两点.若线段MN 的长是16,MN 中点到y 轴的距离是6,O 为坐标原点,则( ) A .抛物线C 的方程是28y x =- B .抛物线C 的准线为3x =C .直线l 的斜率为1D .MON △的面积为21.已知直线l 过抛物线2:4C x y =-的焦点F ,且直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,过,A B 两点分别作抛物线C 的切线,两切线交于点G ,设(),A A x y Λ,(),B B B x y ,(),G G G x y .则下列选项正确的是( ) A .4A B y y ⋅=B .以线段AB 为直径的圆与直线32y =相离 C .当2AF FB =时,92AB =D .GAB △面积的取值范围为[4,)+∞ 22.已知12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b -=>>的左、右焦点,过1F 作倾斜角为6π的直线分别交y 轴、双曲线右支于点M 、点P ,且1||MP MF =,下列判断正确的是( ) A .123F PF π∠=B .EC .12PF F △1D .若,A B 为E 上的两点且关于原点对称,则,PA PB 的斜率存在时其乘积为2三、填空题23.过抛物线M :24y x =的焦点F 作两条相互垂直的弦AB ,CD ,分别交M 于A ,B ,C ,D ,则AB CD +的最小值为___________.24.如图,焦点在x 轴上的椭圆2221(0)2x ya a +=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线2F P 与y 轴的正半轴交于A 点,1APF △的内切圆在边1PF 上的切点为Q ,若14FQ =,则该椭圆的离心率为___________.25.已知12F F 、是椭圆22196x y +=的左、右焦点,P 在椭圆上运动,当1214PF PF +的值最小时,12PF F △的面积为_______.26.已知抛物线2y x =上一点(1,1)A ,过点A 作抛物线的两条弦AB ,AC ,且AC AB ⊥,则直线BC 经过定点为________.四、解答题27.设椭圆22:195x y C +=长轴的左,右顶点分别为A ,B .(1)若P 、Q 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线,AP BQ 的斜率分别为()1212,0k k k k ≠,求12k k +的最小值;(2)已知过点()0,3D -的直线l 交椭圆C 于M 、N 两个不同的点,直线,AM AN 分别交y 轴于点S 、T ,记,DS DO DT DO λμ==(O 为坐标原点),当直线1的倾斜角θ为锐角时,求λμ+的取值范围.28.已知动点P 到点()11,0F -的距离与到点()21,0F的距离之和为P 形成的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过1F 作直线l 与曲线C 分别交于两点M ,N ,当22F M F N ⋅最大时,求2MF N 的面积. 29.椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>右焦点为()2,0F c ,点P 在椭圆上运动,且2PF 的最大值为2 (1)求椭圆E 的方程;(2)过()0,1A 作斜率分别为1k ,2k 的两条直线分别交椭圆于点M ,N ,且124k k +=,证明:直线MN 恒过定点.30.已知圆22:(1)16,(1,0)A x y B ++=,M 为圆A 上任意一点,线段BM 的垂直平分线交AM 于点N,点N 的轨迹为W .(1)求轨迹W 的方程;(2)过点B 的直线12,l l 的斜率分别为12,k k ,121k k +=-,1l 交W 于点C D 、,2l 交W 于点E F 、,线段CD 与EF 的中点分别是G H 、,判断直线GH 是否过定点,若过定点,求出该定点,若不过定点,说明理由.31.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率e =y x =+C 的左焦点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若不经过右焦点F 的直线l :()0,0y kx m k m =+><与椭圆C 相交于A ,B 两点,且与圆O :221x y +=相切,试探究ABF 的周长是否为定值,若是求出定值;若不是请说明理由.32.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,焦距为2,椭圆C 的上顶点为D ,12DF F △为正三角形,过点1F 的直线l 与椭圆相交于A B 、两点(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若112AF F B →→=,求直线AB 的一般方程.33.已知双曲线C :2221x y a-=(0a >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,(0,1)E ,过焦点2F ,且斜率为16的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,且满足12AF BO =. (1)求C 的方程;(2)过点3,02D ⎛⎫- ⎪⎝⎭且斜率不为0的直线2l 交C 于M ,N 两点,且EM EN =,求直线2l 的方程.34.已知抛物线T :()22y px p N +=∈和椭圆C :2215x y +=,过抛物线T 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,线段AB 的中垂线交椭圆C 于M ,N 两点.(1)若F 恰是椭圆C 的焦点,求p 的值;(2)若MN 恰好被AB 平分,求OAB 面积的最大值.35.已知抛物线C :()220y px p =>经过点()1,2.(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设过点()2,0P 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,若2AB AM =,MN y ⊥轴.垂足为N ,求证:PM PN ⊥.36.已知椭圆C :22213x y b+=,直线l 经过椭圆C 的左焦点()1,0F -与其交于点A ,B .(1)求椭圆C 的方程和离心率;(2)已知点()1,0M ,()2,0N ,直线MA ,MB 与直线2x =分别交于点P ,Q ,若1NP NQ =,求直线l 的方程.37.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的焦距为4,且过点(2,-. (1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆C 的上顶点为B ,右焦点为F ,直线l 与椭圆交于,M N 两点,问是否存在直线l ,使得F 为BMN △的垂心,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.38.已知抛物线C :()220y px p =>的焦点到直线l :440x y -+=(1)求抛物线C 的方程及准线方程;(2)设P 是直线l 上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A 、B ,求PAB △面积的最小值.39.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)直线:l y kx m =+与椭圆E 交于,A B 两点,G 为椭圆E 上的点,且满足OG OA OB =+,求证:四边形OAGB 的面积为定值.40.已知椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的焦距是 4.(1)椭圆C 的方程;(2)过点1(F 的直线l 交椭圆C 于,M N 两点,2F 是椭圆的右焦点,求2F MN 的面积.41.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 的距离为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线:l y x m =+与椭圆C 相交于A ,B 不同两点,且1OA OB ⋅>(O 为坐标原点),求m 的取值范围.42.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>(1)求椭圆C 的方程;(2)若P 为椭圆C 上异于椭圆C 端点的任意一点,过点()0,2Q -且平行于OP 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点(点O 为坐标原点),是否存在实数λ,使得2QA QB OP λ⋅=⋅成立?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.43.设椭圆22221x y a b+=(0a b >>)上的任意一点动点M ,上顶点为A .(1)当上顶点A 坐标为()0,1MA 的最大值; (2)过点M 作圆2223b x y +=的两条切线,切点分别为P 和Q ,直线PQ 与x 轴和y 轴的交点分别为E 和F ,求EOF △面积的最小值.44.已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,准线与x 轴交于D 点,过点F 的直线与抛物线C交于A ,B 两点,且FA FB FA FB ⋅=+. (1)求抛物线C 的方程;(2)设P ,Q 是抛物线C 上的不同两点,且PF x ⊥轴,直线PQ 与x 轴交于G 点,再在x 轴上截取线段GE GD =,且点G 介于点E 点D 之间,连接PE ,过点Q 作直线PE 的平行线l ,证明l 是抛物线C 的切线.45.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>1F ,2F 是椭圆C 的左右焦点,P 为椭圆上的一个动点,且12PF F △面积的最大值为(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 的右焦点2F 作与x 轴不垂直的直线1l 交椭圆于A ,B 两点,第一象限点M 在椭圆上且满足2MF x ⊥轴,连接MA ,MB ,记直线AB ,MA ,MB 的斜率分别为k ,1k ,2k ,探索122k k k +-是否为定值,若是求出;若不是说明理由.46.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为(2,0)F ,一条渐近线方程为0x -=.(1)求双曲线C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为A B 、,过F 的直线l 交C 的右支于,M N 两点,连结MB 交直线32x =于点Q ,求证:A Q N 、、三点共线.47.在直角坐标系xOy 中,过动点(,)P x y 的直线与直线1y =-垂直,垂足为Q ,点(0,1)F 满足FP FQ QP QF ⋅=⋅.(1)求点(,)P x y 的轨迹方程;(2)直线l 与(1)中的轨迹交于A B 、两点,如果线段AB 的中点为(1,1),求直线l 的方程.48.已知椭圆1C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,抛物线2C :24y x =-的准线被椭圆1C 截(1)求椭圆1C 的方程;(2)如图,点A ,F 分别是椭圆1C 的左顶点、左焦点直线l 与椭圆1C 交于不同的两点M ,N (M ,N 都在x 轴上方).且AFM OFN ∠=∠.直线l 是否恒过定点?若是,求出该定点的坐标;若否,说明之.49.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+->>的左、右焦点分别是F 1、F 2,上、右顶点分别是A 、B ,满足∠F 1AF 2=120°,||AB = (1)求椭圆C 的标准方程;(2)与圆x 2+y 2=1相切的直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点,求|PQ |的最大值及此时直线l 的斜率.50.已知椭圆E :2222x y a b +=1(a >b >1,依次连结E 的四个顶点所构成的四边形面积为O 为坐标原点. (1)求E 的方程;(2)设F 为E 的右焦点,A 是E 上位于第一象限的点,且AF ⊥x 轴,直线l 平行于OA 且与E 交于B ,C 两点,设直线AB ,AC 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1+k 2=0.【答案与解析】1.B 【解析】首先求出F 1到渐近线的距离,利用F 1关于渐近线的对称点恰落在圆上,可得直角三角形,利用勾股定理得到关于ac 的齐次式,即可求出双曲线的离心率由题意可设()()12,0,,0F c F c -,则1F 到渐近线0bx ay -=b =.设1F 关于渐近线0bx ay -=的对称点为M ,F 1M 与渐近线交于A , ∴MF 1=2b ,A 为F 1M 的中点. 又O 是F 1P 的中点,∴OA ∥F 2M , ∴12F MF ∠为直角,所以△12F MF 为直角三角形,由勾股定理得:22244c c b =+,所以()22234c c a =-,所以224c a =,所以离心率2ce a== 故选:B. 2.A 【解析】根据2ce a==,得到双曲线过第一象限的渐近线方程为y =,与抛物线联立,求得点A ,再根据OA OF c ==,得到43p c =,从而23p a =,b =12P ⎛ ⎝⎭代入双曲线方程求解. 依题2ce a==, 所以22222243c a a b a b a =⇒+=⇒=.又0a >,0b >,所以b =,所以双曲线过第一象限的渐近线方程为y =,联立2223232p y x px x y px ⎧=⎪⇒=⇒=⎨=⎪⎩或0x =(舍去).当23p x =时,y =23p A ⎛ ⎝⎭.又因为OA OF c =⇒=, 解得43p c =,从而23p a =,b = 所以双曲线方程为222293144x y p p -=.因为点12P ⎛ ⎝⎭在双曲线上,所以22129344144p p ⨯⨯-=,解得p = 故选:A 3.B 【解析】由双曲线的定义可知25NF a =,再由余弦定理建立,a c 的关系,即可求解 作出双曲线的大致图象,如图所示:由题意可知:213F NF π∠=,212725NF NF a a a a =-=-=,122F F c =,由余弦定理可得:222212112212cos 2NF F F NF F N NF F F F +-=⨯⨯∠即()()()22252712252a c a a c+-=⨯⨯,整理得:2225120c ac a --=, 所以225120e e --=,解得4e =或32e =-(舍),故选:B 4.C 【解析】根据给定条件导出12QF QF ⊥,再利用双曲线定义结合勾股定理计算作答. 依题意,令12||||||OQ OF OF c ===,则有12QF QF ⊥,令2||2QF t =,由双曲线定义得1||22QF a t =+,而点P 是QF 1中点且在双曲线左支上,则12||||,||3PQ PF a t PF a t ==+=+,在2Rt PQF 中,22222||||||PQ QF PF +=,即222()(2)(3)a t t a t ++=+,解得2t a =,则2||4QF a =,1||6QF a =,在12Rt FQF 中,2221212||||||QF QF F F +=,即22236164a a c +=,2213c a =,于是得2212b a =,ba=所以双曲线C 的渐近线方程为y =±. 故选:C 5.A 【解析】结合椭圆的对称性,只需要考虑三种情况:2DC CF ⊥,12CF CF ⊥,22CF AF ⊥,分别计算每一种情况的离心率即可求解.结合椭圆的对称性,只需要考虑三种情况:若以2,,D C F 作为直角三角形的三个顶点,则2DC CF ⊥,由勾股定理可得:()()2222a b a a c ++=+,将222b a c =-代入可得:220c ac a +-=,所以210e e +-=,因为01e <<,所以e =若以12,,C F F 作为直角三角形的三个顶点,则12CF CF ⊥,所以245OCF ∠=,则c e a ==若以2,,C A F 作为直角三角形的三个顶点,则22CF AF ⊥, 所以245CF O ∠=,c e a ==, 综上所述:椭圆M, 故选项A 正确; 故选:A. 6.A 【解析】由已知得出点M ,N 的坐标,然后代入双曲线方程求出a ,b 的值,由此求出c 的值,即可求解.解:由题意可知M 4),N 2)-, 故双曲线C 经过M ,N 两点,则222257161921419a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得a =3b =,所以c =则双曲线的离心率为2c e a ===, 故选:A . 7.B 【解析】求出渐近线方程,设直线AB 的方程为()ay x c b=--,联立直线AB 与渐近线方程可得,A B 两点坐标,由3FB FA =可得3B A y y =,结合222b c a =-即可求解. 如图,因为直线AB 经过右焦点F 且与渐近线by x a=垂直, 所以直线AB 的方程为()ay x c b=--, 由()b y x a a y x c b ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩可得A ab y c =,由()b y x aa y x cb ⎧=-⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩可得22B abc y b a =-,因为3FB FA =,所以3B A y y =,即223abc abb a c=-即()2223b a c -=,因为222b c a =-,所以223c a =,解得e = 故选:B. 8.A 【解析】设点M 的坐标,利用直线AM 与BM 的斜率的商是()1λλ≠,建立方程,即可求得点M 的轨迹方程. 设点M 的坐标为()x y ,,则点A ,B 的坐标分别是()()1010-,,,, 直线AM 与BM 的斜率的商是()1λλ≠,1111yx x y x x λλ-+∴==+-,,可得10x x λλ-++=,即()()1100x y λλ-++=≠.则点M 的轨迹是有一个间断点的直线. 故选:A 9.C 【解析】直线2y x =与抛物线W :22y px =联立,可得()0,0A ,,2p B p ⎛⎫⎪⎝⎭,再利用两点之间的距离公式求得2p =,再利用抛物线的性质即可得解.联立222y x y px =⎧⎨=⎩,整理得:220x px -=,解得:120,2p x x ==即直线与抛物线交于()0,0,,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭两点,且0p >由AB 2245p p ,解得:2p =或2p =-(舍)所以抛物线方程为24y x =,准线方程为1x =-故A ,B 两点到抛物线W 的准线的距离之和为()1113++=,故选:C.关键点点睛:解题的关键是熟悉抛物线的性质. 10.C 【解析】设()00,P x y ,求出两条渐近线方程,根据点到直线的距离公式求出点P 到1l ,2l 的距离之和,再根据点P 到1l ,2l 的距离之和为b ,化简整理结合0x a ≥即可求出答案. 解:两条渐近线方程为:by x a=±,设()00,P x y ,则点P 到1l ,2l 的距离之和为12d d b +==P 在双曲线C 的右支上一点,故000bx ay +>,000bx ay ->, 所以0122bx d d b c +==,所以02cx a =≥, 所以2ca≥,即双曲线C 离心率的取值范围是[2,)+∞ 故选:C. 11.C 【解析】根据给定条件写出抛物线方程,借助抛物线定义及已知求出直线AB 方程,联立直线AB 与抛物线方程,求出A ,B 的纵坐标即可作答. 依题意,12p=,即2p =,抛物线方程为:24y x =,准线l :1x =-, 如图,过点B 作直线BM//l 交AC 于M ,由抛物线定义知:||||4||4||AC AF BF BD ===,显然四边形BMCD 是矩形,则||AM =||||||||3||AC CM AC BD BF -=-=,而||5||AB BF =,则4BM BF =,于是得直线AB 的斜率4tan 3k BAM =∠=,直线AB 方程314x y =+,由23144x y y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩消去x 得:2340y y --=,解得14y =,21y =-,于是得点A ,B 纵坐标分别为4,-1,则(1,4),(1,1)CD ---,从而得||5CD =,而点F 到直线l 的距离为h =2, 所以CDF 的面积为11||52522S CD h =⋅=⋅⋅=. 故选:C 12.C 【解析】由双曲线的定义知212PF PF a -=,结合四边形的周长知122LPF PF +=,得到1PF ,2PF 的长度,从而得到矩形12PFQF的面积,再利用L =2221212PF PF F F +=得到,a c 关系,即可求得离心率.由双曲线的定义可知212PF PF a -=,又OP OQ =,12OF OF =,可知四边形12PFQF 是平行四边形,所以122LPF PF += 联立解得24L PF a =+,14LPF a =-, 又线段12F F 为圆的直径,由双曲线的对称性可知四边形12PFQF 为矩形,所以四边形12PFQF 的面积221216L S PF PF a =⋅=-,又L =248L S =,即2224816L L a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解得2224L a =,由2221212PF PF F F +=,得222248L a c +=,即2254a c =,即e =故选:C. 13.C 【解析】根据题意延长1PF 交椭圆另一交点为A ,由条件结合椭圆性质可知11PF F A PA +=, 再通过通径的性质有2min2PA b b a=≤即可得解. 由点P ,Q 是C 上位于x 轴上方的任意两点, 延长1PF 交椭圆另一交点为A , 由12//PF QF 再结合椭圆的对称性,易知11PF F A =, 所以11PF F A PA +=, 由椭圆过焦点的弦通径最短, 所以当PA 垂直x 轴时,PA 最短, 所以2min2PA b b a=≤, 所以22ab b ≤,解得0e <≤. 故选:C 14.B 【解析】数形结合,设MA MC m ==,11AF BF n ==,22BF CF t ==,依据双曲线定义可知n a c =+,利用直线l 的倾斜角θ与21O O D ∠大小相等,简单计算即可设圆1O 与12MF F △的三边的切点分别为,,A B C ,如图, 令MA MC m ==,11AF BF n ==,22BF CF t ==,根据双曲线的定义可得()()22m n m t an t c +-+=⎧⎨+=⎩,化简得n a c =+,由此可知,在12F F M ∆中,1O B x ⊥轴于B ,同理2O B x ⊥轴于B ,12O O x ∴⊥轴过圆心2O 作1CO 的垂线,垂足为D ,易知直线l 的倾斜角θ与21O O D ∠大小相等,不妨设圆1O 的半径13R =,设圆2O 的半径22R =,则215O O =,11O D =,所以根据勾股定理,2O D =所以,tan θ= 故选:B关键点睛:得到n a c =+是关键,说明12O O x ⊥轴,同时直线l 的倾斜角θ与21O O D ∠大小相等便于计算 15.D 【解析】求出PF 、AF ,由1tan 2PAF ∠=可求得e 的值. 不妨设点P 在第一象限,因为PF x ⊥轴,所以P x c =,将P x c =代入椭圆方程得22221P y c a b +=,因为0P y >,可得2P b y a =,即2b PF a=,因为AF a c =+,所以,()2221tan 12b PF ac a c a PAF e AF a c a a c a --∠=====-=++,解得12e =.故选:D. 16.A 【解析】根据基本不等式可得12PF PF ⋅的最大值,根据题意,列出不等式,即可求得答案. 由基本不等式及椭圆定义可知2122122PF PF PF PF a ⎛+⎫⋅≤= ⎪⎝⎭,12PF PF ∴⋅的最大值为2a ,由题意知22223c a c ≤≤,a ≤≤,e ≤≤故选:A 17.D 【解析】的直线与双曲线2222:1(,0)x y C a b a b-=>由此可求离心率的范围.∵2222:1(,0)x y C a b a b-=>恒有两个公共点,∴ba>∴ca> ∴双曲线的离心率的取值范围是)+∞, 故选:D. 18.B 【解析】设()(),,,M x y N x y --,()00,P x y ,求得,PM PN 的斜率,根据直线,PM PN 的斜率之积为13-列方程,求得22b a的值,即可得解.设()(),,,M x y N x y --,()00,P x y ,则222222220022,b x b x y b y b a a=-=-,所以222000222222200220022022PM PNy y y y y y b x b x b b a b k k x x x x x x x x aa -+-⋅=⋅==⎛⎫---=- ⎪-⎝⎭-+-, 所以2213b a -=-即2213b a=.故选:B. 19.BD 【解析】因为220m m +->恒成立,所以22m m +≠,曲线C 不可能为圆,可判断选项C 错误,当0m >时为椭圆,且焦点在x 轴上,可判断选项A 错误,0m <时为双曲线,所以选项B 正切,1m =时,曲线方程确定,需要用弦长公式求解弦长的最小值解:由题意,若曲线C 是椭圆,则0m >,因为220m m +->恒成立,所以椭圆222:12x y C m m+=+的焦点在x轴上,所以其长轴长为,故A 错误;若0m <,根据双曲线的定义可知曲线C 表示双曲线,故B 正确;因为220m m -+>对任意的m 恒成立,所以曲线C 不可能表示一个圆,故C 错误; 若1m =,则曲线C 为椭圆,方程为2213x y +=,焦点坐标为(,若过焦点的直线斜率为0时,此时该直线截椭圆C的弦长为若过焦点的直线斜率不为0时,不妨设该直线过椭圆C的右焦点,方程为x ny =C 的两个交点分别为()()1122,,,A x y B x y ,由2213x y x ny ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,可得22(3)10n y ++-=,则有2221212284(3)12(1)012n n n y y y y n ⎧=++=+>⎪⎪⎪+=⎨⎪⎪=-⎪+⎩12|||AB y y =-==22212)33n n n +==-≥++当0n =时,上式不等式可取等号,即min ||AB =综上,可知椭圆22:13x C y +=D 正确;故选:BD 20.AD 【解析】结合抛物线的定义求得p ,由此判断AB 选项的正确性.设出直线l 的方程,联立直线l 的方程和抛物线方程,结合弦长求得直线l 的斜率,由此判断C 选项的正确性.求得MON △的面积,由此判断D 选项的正确性.依题意直线l 过抛物线的焦点,16MN =,MN 中点到y 轴的距离是6,结合抛物线的定义可知621642p p ⎛⎫+⨯=⇒= ⎪⎝⎭,所以抛物线方程为28y x =-,准线为2x =,所以A 正确,B 错误. 抛物线焦点坐标为()2,0F -,设直线l 的方程为2x my =-, 228x my y x=-⎧⎨=-⎩,消去x 并化简得28160y my +-=, 设()()1122,,,M x y N x y ,则()21212128,484y y m x x m y y m +=-+=+-=--.所以284416MN m =++=,解得1m =±.所以C 错误.当1m =时,直线l 的方程为2x y =-,即20x y -+=,原点到直线l=,所以1162MON S=⨯=当1m =-时,同理求得MONS =D 正确.故选:AD 21.BCD 【解析】求出抛物线的焦点及准线,设直线l 的方程为1y kx =-,与抛物线方程联立,利用韦达定理,计算可判断A ;利用定义及直线与圆的位置可判断B ;由向量共线求出弦长判断C ;求出点G 的坐标及GAB △面积的函数式即可判断作答.抛物线2:4C x y =-的焦点(0,1)F -,准线方程为1y =,设直线l 的方程为1y kx =-,由214y kx x y=-⎧⎨=-⎩消去y 得:2440x kx +-=,于是得4,4A B A B x x k x x +=-=-, 22144A BA B x x y y ⋅=⋅=--,A 不正确;以线段AB 为直线的圆的圆心00(,)x y ,则20()22122A B A B y y k x x y k ++-===--,点 00(,)x y 到直线32y =距离2522d k =+, 由抛物线定义得2||||||2()44A B AB AF BF y y k =+=-+=+,显然1||2d AB >,即以线段AB 为直径的圆与直线32y =相离,B 正确; 当2AF FB =时,有02(0)A B x x -=-,即2A B x x =-,而4,4A B A B x x k x x +=-=-,于是得218k =,29||442AB k =+=,C 正确;由214y x =-求导得12y x '=-,于是得抛物线C 在A 处切线方程为:()2A A A x y y x x -=--,即2124A A x y x x =-+, 同理,抛物线C 在B 处切线方程为:2124B B x y x x =-+,联立两切线方程解得1()22G A B x x x k =+=-,114G A B y x x =-=,点(2,1)G k -到直线l :10kx y --=的距离h ==,于是得GAB △面积322211||(44)4(1)422GABSAB h k k ==+⋅=+≥,当且仅当0k =时取“=”,GAB △面积的取值范围为[4,)+∞,D 正确. 故选:BCD 22.ABD 【解析】根据题意画出对应的图像,A 选项根据图像可得,B 选项要结合图像以及双曲线的定义,性质进行化简计算,C 选项根据内切圆半径的公式计算即可,D 选项设点表示斜率,结合双曲线方程进行化简如上图所示,因为,M O 分别是112,PF F F 的中点,所以12PF F △中,2//PF MO ,所以2PF x ⊥轴 A 选项中,因为直线1PF 的倾斜角为6π,所以123F PF π∠=,故A 正确B 选项中,12Rt PF F 中,12212,,F F c PF PF ===,所以122PF PF a -==,得:==c e a B 正确C 选项中,12PF F △的周长为(2c +,设内切圆为r ,根据三角形的等面积法,有(22cr c =,得:1r c ⎛= ⎝⎭,是与c 有关的式子,所以C 错误D 选项中,,A B 关于原点对称,可设()(),,,A m n B m n --,P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,根据==ce a),2Pa ,所以当斜率存在时,PAk =,PB k =,222243PA PB a n k k a m -⋅=-,因为,A B 在双曲线上,所以22221m n a b -=,即222212m n a a-=,得:22222n m a =- , 所以22222222462233PA PB a n a m k k a m a m --⋅===--,故D 正确 故选:ABD题目比较综合,涉及到图像特点的应用;通过找到,a c 之间的等量关系求解离心率;等面积法计算内切圆半径;设点法证明斜率乘积为定值 23.16 【解析】设出直线AB 的方程()()10y k x k =-≠,与抛物线方程联立,消元,写出两根之和; 根据焦点弦公式求出弦AB 和CD ,从而利用基本不等式求AB CD +的最小值. 易知直线AB 的斜率存在且不为0,所以设直线AB 的方程为()()10y k x k =-≠,()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 的方程与抛物线方程24y x =联立,消y ,得:()2222240k x k x k -++=,∴212224k x x k ++=,12244AB x x p k =++=+, 同理244=+CD k ,∴2248416AB CD k k +=++≥,当且仅当1k =±时等号成立. 故答案为:16.24【解析】由1APF ∆的内切圆在边1PF 上的切点为Q ,根据切线长定理,可得12||||||F M PQ PF =+,再结合1||4F Q =,求得12||||8PF PF +=,即4a =,再由隐含条件求得c ,则可求椭圆的离心率. 解:如图,1APF ∆的内切圆在边1PF 上的切点为Q∴根据切线长定理可得||||AM AN =,11||||4F M FQ ==,||||PN PQ = 12||||AF AF =,12||||||||||AM F M AN PN PF ∴+=++,122||||||||||4F M PN PF PQ PF ∴=+=+=,则1212111||||||||||||||2||8PF PF FQ PQ PF FQ F M FQ +=++=+==,即28a =,4a =, 又22b =,22214c a b ∴=-=,则c∴椭圆的离心率4c e a ==.25. 【解析】根据椭圆定义得出12||||6PF PF +=,进而对()121214||||||||PF PF PF PF ⎛⎫++ ⎪⎝⎭进行化简,结合基本不等式得出1214||||PF PF +的最小值,并求出12||,||PF PF 的值,进而求出面积. 由椭圆定义可知,12||||26PF PF a +==,所以()21121212||4||14||||559||||||||PF PF PF PF PF PF PF PF ⎛⎫++=++≥+⎪⎝⎭, 121493=||||62PF PF +≥,当且仅当2112||4||||||PF PF PF PF =,即12||2,||4PF PF ==时取“=”.又2223c a b c =-=⇒=12||F F =所以2221122||||||PF F F PF +=,由勾股定理可知:112PF F F ⊥,所以12122PF F S=⨯=故答案为:26.()2,1- 【解析】设211(,)B y y ,222(,)C y y ,应用直线方程的两点式并整理得直线BC 为1212()0x y y y y y -++=,再由12221211111y y y y --⋅=---确定1212,y y y y +的关系,即可知BC 的定点坐标. 由题设,令211(,)B y y ,222(,)C y y ,则直线BC 为112222112y y y y x y y y --=--,又12y y ≠且均不为1, ∴BC :121121y y x y y y -=-+,整理得1212()0x y y y y y -++=, 又12221212111111(1)(1)y y y y y y --⋅==---++,即121220y y y y +++=,得1212(2)y y y y =-++, ∴BC 为12()(1)2x y y y =+++,即BC 经过定点()2,1-. 故答案为:()2,1-关键点点睛:通过设,B C 的坐标,利用两点式化简整理出直线BC 的方程,再由垂直关系有1⋅=-AC AB k k 确定参数关系,并代入所得BC 的方程,即可确定定点坐标.27.(1(2)4,23⎛⎫ ⎪⎝⎭.【解析】(1)设点()00,P x y ,则可表示出12k k +,然后结合椭圆的性质即可求出最小值;(2)由题意可设直线():3,0l y kx k =->,与椭圆方程联立,设()()1122,,M x y N x y 、,则利用韦达定理可得两根和、两根积,及斜率的取值范围,然后结合条件可以用斜率表示出λμ+,即可求出其取值范围.(1)设点()00,P x y ,由椭圆的对称性知()00,Q x y -,不妨令00y >, 由已知()(),3,03,0A B -,则001200,33y y k k x x -==+-,显然有033x <<-, 则0001220006339y y y k k x x x +=+=+--, 22220000919955x y y x +=⇒-=,则120103k k y +=,因为00y <120103k k y +=≥当且仅当0y 12k k +(2)当直线l 的倾斜角θ为锐角时,设()()1122,,M x y N x y ,,设直线():3,0l y kx k =->, 由223195y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得22(59)54360k x kx +-+=,从而22(54)436(59)0k k ∆=-⨯⨯+>,又0k >,得23k >,所以1212225436,9595k x x x x k k +==++, 又直线AM 的方程是:()1133y y x x =++,令0x =,解得1133y y x =+,所以点S 为1130,3y x ⎛⎫⎪+⎝⎭; 直线AN 的方程是:()22333y y x x =++,同理点T 为2230,3y x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭· 所以()1212330,3,0,3,0,333y y DS DT DO x x ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 因为,DS DO DT DO λμ==,所以12123333,3333y y x x λμ+=+=++, 所以()()()12121212121212122311833222333339kx x k x x y y kx kx x x x x x x x x λμ+-+---+=++=++=++++++++ ()222223654231181019595223654921399595k k k k k k k k k k k ⎛⎫⋅+-- ⎪+++⎝⎭=+=-⨯+++⎛⎫+⨯+ ⎪++⎝⎭()()2110101229911k k k +=-⨯+=-⨯+++ ∵23k >,∴4,23λμ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭, 综上,所以λμ+的范围是4,23⎛⎫ ⎪⎝⎭.28.()(221122x y +=;【解析】(1)根据椭圆的定义可得动点P 的轨迹是以12F F 、为焦点的椭圆,求出a 、b 的值即可得出结果. (2)对直线l 的斜率分类讨论,若斜率不存在,直接求出22F M F N ⋅和2MF NS的值;若斜率不存在,设直线方程和点M 、N 坐标,联立方程组并消元得到一元二次方程,根据韦达定理表示出121212x x x x y y +、、,进而表示出22F M F N ⋅,化简求值即可得出结果.(1)动点P 到两定点12(10)(10)F F -,,,的距离之和为所以12122PF PF F F +=>=, 则动点P 的轨迹是以12F F 、为焦点的椭圆,所以21a c ==,即2221a b a c ==-=,(2)①当直线l 的斜率不存在时,x =-1,则(1(1M N --,,,此时2272F M F N ⋅=,212()2MF NS =⨯-=②当直线l 的斜率存在时,设为(1)(0)y k x k =+≠,()()1122M x y N x y ,,,, 联立方程222222(1)(21)422012y k x k x k x k x y =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩, 所以2212122242(1)2121k k x x x x k k -+=-=++,,有22121212122(1)(1)(1)21k y y k x k x k x x x x k =+⨯+=+++=-+,221212(1)(1)F M F N x x y y ⋅=--+121212()1x x x x y y =-+++222222222(1)42121212121k k k k k k k k -+=++-++++ 22271797=212422k k k -=-<++, 综合①②可得,当直线l :x =-1时22F M F N ⋅取得最大值,所以2MF NS=29.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【解析】(1)根据2max 2PF a c =+=c e a ==(2)当直线MN 斜率不存在时,设直线方程为x m =,由124k k +=求解;当直线MN 斜率存在时,设直线MN 的方程为y kx t =+,联立方程组2244x y y kx t⎧+=⎨=+⎩,由124k k +=,利用韦达定理,求得k ,t 的关系,代入y kx t =+求解.(1)由题意得2max 2PF a c =+=①又c a =c =,②由①②得2a =,c = 又2221b a c =-=,(2)当直线MN 斜率不存在时,设直线方程为x m =,则(,)M m n ,(,)N m n -, 则11n k m -=-,21n k m +=-,所以121124n n k k m m m-++=+==---, 解得12m =-.当直线MN 斜率存在时,设直线MN 的方程为y kx t =+, 联立方程组2244x y y kx t ⎧+=⎨=+⎩,得()222418440k x ktx t +++-=.设()11,M x y ,()22,N x y ,则122841kt x x k +=-+,21224441t x x k -⋅=+,则()1212121212121211y x x y x x y y k k x x x x +-+--+=+==()12122122(1)88444kx x t x x kt kx x t +-+-==-, 即(22)(1)0k t t ---=,依题可知1t ≠,所以()21k t =+,代入直线MN 方程,得()()21212y t x t t x x =++=++, 即()2120t x x y ++-=,联立方程组1210221x x y x y ⎧+==-⎧⎪⇒⎨⎨=⎩⎪=-⎩, 综上所述可知直线MN 恒过定点1,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭.30.(1)22143x y +=;(2)过定点31,4⎛⎫ ⎪⎝⎭.【解析】(1)根据椭圆的定义可得N 的轨迹是以,A B 为焦点的椭圆,从而得到24,22a c ==,即可得答案; (2)由题意设直线12,l l 的方程分别是:12(1),(1)y k x y k x =-=-,设()33,C x y ,()44,D x y .根据直线斜率关系和韦达定理,可求得直线GH 的方程为221111221133434434k k y k k x k k ⎛⎫⎛⎫+=++- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,并整理得21133(1)44y k k x ⎛⎫=++-+ ⎪⎝⎭,即可得答案;(1)解:4AN BN AN BM AB +=+=>N ∴的轨迹是以,A B 为焦点的椭圆,24,22a c == 2,1a b c ∴=== W ∴的方程为22143x y +=(2)由题意设直线12,l l 的方程分别是:12(1),(1)y k x y k x =-=-,设()33,C x y ,()44,D x y . 联立122(1)143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()22221113484120k x k x k +-+-=,所以213421834k x x k +=+,则211221143,3434k k G k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,同理222222243,3434k k H k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 所以12221212221212221233334344443434GHk k k k k k k k k k k k k ----++==+-++, 由121k k +=-得()11314GH k k k =++, 所以直线GH 的方程为221111221133434434k k y k k x k k ⎛⎫⎛⎫+=++- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭整理得21133(1)44y k k x ⎛⎫=++-+ ⎪⎝⎭,所以直线GH 过定点31,4⎛⎫⎪⎝⎭.31.(1)2214x y +=;(2)ABF 的周长为定值4.【解析】(1)先由直线方程,得到左焦点坐标,得出c =a ,b ,进而可得椭圆方程;(2)根据直线与圆相切,得到221m k =+;设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,以及弦长公式,表示出AB ;根据两点间距离公式,分别表示出AF ,BF ,三角形三边求和,即可得出结果.(1)因为直线y x =C 的左焦点, 所以椭圆C的左焦点坐标为(),故c =又∵e =∴2a =,1b =,故椭圆的标准方程为:2214x y +=;(2)是定值,理由如下:因为直线l :()0,0y kx m k m =+<>与圆221x y +=相切,1=,即221m k =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩, 消去y 整理得()222418440k x kmx m +++-=,所以()2221641480k m k ∆=-+=>,122841km x x k +=-+,21224441m x x k -=+,所以AB === 又221m k =+,所以AB =由于0k >,0m <,所以102x <<,202x <<,因为12AF x =,同理22BF =,所以)122844441km AF B k F x x =+==++,所以44AF BF AB ++==, 故ABF 的周长为定值4. 思路点睛:求解椭圆中的定值问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式,以及题中条件等,进行求解即可.32.(1)22143x y +=;(2)550x -+=或550x ++=.【解析】(1)由题知1c =,2a =,进而根据222b a c =-即可得答案;(2)设直线AB 的方程为1x my =-,()12,A x x ,()22,B x y ,进而根据向量关系得122y y =-,再将直线与椭圆联立方程组并结合韦达定理可解得m =,进而得答案.。
一、选择题1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点M 在双曲线C 的右支上,点N 在线段12F F 上(不与12,F F 重合),且1230F MN F MN ︒∠=∠=,若2132MN MF MF -=,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y x =±B .y =C .y =D .2y x =±2.已知P 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上一点,12,F F 为双曲线C 的左、右焦点,若112PF F F =,且直线2PF 与以C 的实轴为直径的圆相切,则C 的渐近线方程为( ) A .43y x =±B .34yx C .35y x =±D .53y x =±3.设AB 是过抛物线24y x =的焦点F 的一条弦(与x 轴不垂直),其垂直平分线交x 轴于点G ,设||||AB m FG =,则m =( ) A .23B .2C .34D .34.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,若在右支上存在点A ,使得点2F 到直线1AF 的距离为2a ,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .)+∞B .C .)+∞D .5.已知点F 是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一个焦点,点P 是椭圆C 上的任意一点且点P 不在x 轴上,点M 是线段PF 的中点,点O 为坐标原点.连接OM 并延长交圆222x y a +=于点N ,则PFN 的形状是 ( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由点P 位置决定6.圆22: ()4M x m y -+=与双曲线2222:1(0,0 ) y x C a b a b-=>>的两条渐近线相切于AB 、两点,若||1AB =,则C 的离心率为( )A B .15C .14D .47.人们已经证明,抛物线有一条重要性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.探照灯、手电筒也是利用这个原理设计的.已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,从点F 出发的光线第一象限内抛物线上一点P 反射后的光线所在直线方程为2y =,若入射光线FP 的斜率为43,则抛物线方程为 ( )A .28y x =B .26y x =C .24y x =D .22y x =8.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,P 是双曲线C 右支上一点,且212PF F F =.若直线1PF与圆222x y a +=相切,则双曲线的离心率为( ) A .43B .53C .2D .39.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( ) A .45π B .34π C.(6π-D .54π 10.已知椭圆r :()222210x y a b a b+=>>的右焦点为()1,0F ,且离心率为12,三角形ABC 的三个顶点都在椭圆r 上,设它的三条边AB 、BC 、AC 的中点分别为D 、E 、M ,且三条边所在直线的斜率分别为1k 、2k 、3k ,且1k 、2k 、3k 均不为0.O 为坐标原点,若直线OD 、OE 、OM 的斜率之和为1.则123111k k k ++=( ) A .43-B .-3C .1813-D .32-11.双曲线2214x y -=的离心率为( )ABCD12.已知双曲线C 的两个焦点12,F F 都在xM 在C 上,且12MF MF ⊥,MC 的方程为( )A .22148x y -=B .22148y x -=C .2212y x -=D .2212x y -=二、填空题13.设F 为抛物线2:=3C y x 的焦点,过F 且倾斜角为30的直线交C 于A ,B 两点,则AB =________.14.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线分别为直线1l ,2l ,经过右焦点F 且垂直于1l 的直线l 分别交1l ,2l 于A ,B 两点,且3FB AF =,则该双曲线的离心率为_______.15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,直线:36l y x =+过点1F ,且与双曲线C 在第二象限交于点P ,若点P 在以12F F 为直径的圆上,则双曲线C 的离心率为_____________.16.已知椭圆()222:1024x y C b b+=<<的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 为椭圆上一点,13PF =,123F PF π∠=,则b =______. 17.已知抛物线C :24y x =,点N 在C 上,点()(),00M a a ->,若点M ,N 关于直线()31y x =-对称,则a =_____.18.设1F 、2F 是椭圆2214x y +=的两个焦点,点P 在椭圆上,且满足122F PF π∠=,则12F PF △的面积等于________.19.如图所示,在正六边形ABCDEF 中,已知两个顶点A 、D 为双曲线W 的两个焦点,其余四个顶点都在双曲线上,则双曲线W 的离心率为________________;20.已知为()0,1A -,当B 在曲线221y x =+上运动时,线段AB 的中点M 的轨迹方程是___________________.三、解答题21.已知A ,B 分别为椭圆()222:11x C y a a +=>的左、右顶点,P 为C 的上顶点,8AP PB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点()6,0作关于x 轴对称的两条不同直线1l ,2l 分别交椭圆于()11,M x y 与()22,N x y ,且12x x ≠,证明:直线MN 过定点,并求出该定点坐标.22.如图,直线:l x ty n =+与抛物线2:C y x =交于A ,B 两点,且l 与圆22:1O x y +=相切于点()00,P x y .(Ⅰ)证明:00ny t +=; (Ⅱ)求||||PA PB ⋅(用n 表示)23.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F 32a b =,其中A 为左顶点,O 为坐标原点.(1)求椭圆离心率e 的值;(2)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线相切,圆心C 在直线1x =上,且//OC AP ,求椭圆方程.24.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的右顶点为A ,上顶点B 3AB 与圆224:5O x y +=相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设p 椭圆C 上位于第三象限内的动点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,试问四边形ABNM 的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.25.已知P 是椭圆22:18x C y +=上的动点.(1)若A 是C 上一点,且线段PA 的中点为11,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,求直线PA 的斜率; (2)若Q 是圆221:(1)49D x y ++=上的动点,求PQ 的最小值. 26.已知抛物线:()()()222:2,2,0,2,00C y x M a N a a =->,过点M 垂直于x 轴的垂线与抛物线C 交于,B C ,点,D E 满足(),01CE CN ND NB λλλ==<<(1)求证:直线DE 与抛物线有且仅有一个公共点;(2)设直线DE 与此抛物线的公共点Q ,记BCQ △与DEN 的面积分别为12,S S ,求12S S 的值【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据2132MN MF MF -=可得122F N F N =,所以112MF NMF NS S=,然后用面积公式将两个三角形面积表示出来,可得122MF MF =,再结合122MF MF a -=,余弦定理,可得a 、c 的关系,再利用222c a b =+ ,即可求出ba的值,进而可得渐近线方程. 【详解】∵2132MN MF MF -=,∴2122MN MF MF MN -=-,∴212F N NF =, ∴122F N F N =,∴122MF NMF NS S=.∵111||sin 302MF NSMF MN ︒=⋅⋅⋅,221||sin 302MF NS MF MN ︒=⋅⋅⋅, ∴122MF MF =,又122MF MF a -=,∴ 则124,2MF a MF a ==.在12MF F △中,由余弦定理得,222224164812c a a a a =+-=,故223c a =,∴222b a =,∴ba=,故所求渐近线方程为y =, 故选:B 【点睛】本题主要考查了双曲线离心率的求解,涉及了三角形面积公式、向量的线性运算、余弦定理,属于中档题.2.A解析:A 【分析】结合直线和圆的位置关系以及双曲线的定义求得,a b 的关系式,由此求得双曲线的渐近线方程. 【详解】设直线2PF 与圆222x y a +=相切于点M ,则2,OM a OM PF =⊥, 取线段2PF 的中点N ,连接1NF , 由于1122PF F F c ==, 则122,NF PF NP NF ⊥=,由于O 是12F F 的中点,所以122NF OM a ==,则2NP b ==,即有24PF b =,由双曲线的定义可得212PF PF a -=, 即422b c a -=, 即2,2b c a c b a =+=-,所以()2222b a a b -=+,化简得2434,34,3b b ab b a a ===, 所以双曲线的渐近线方程为43y x =±. 故选:A【点睛】本小题主要考查双曲线渐近线方程的求法,属于中档题.3.B解析:B 【分析】联立直线AB 与抛物线方程,求出E 点坐标以及直线EG 的方程,可得||FG ,利用定义求出弦长||AB ,可得m 的值. 【详解】设:1AB x ty =+,()11,A x y ,()22,B x y ,AB 的中点为()00,E x y ,联立方程组214x ty y x=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y ty --=,所以124y y t +=,12022y y y t +==,2021x t =+,即()221,2E t t +,所以EG 的方程为()2221y t t x t -=---.令0y =,得223x t =+,因此()2||21FG t =+.又12||2AB x x =++=()()2122241t y y t +++=+,所以1||||2FG AB =,从而2m =. 故选:B 【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线定义的应用,属于中档题.4.A解析:A 【分析】由点()2,0F c 到直线1AF 的距离为2a ,可得出直线1AF 的方程为0ax by ac -+=,与双曲线联立,利用120x x <可建立关系求解. 【详解】设点A 的坐标为(,)m n ,则直线1AF 的方程为()()0m c y n x c +-+=, 点()2,0F c 到直线1AF 的距离为2a ,2a =,可得()a n m c b =+,则直线1AF 的方程化为0ax by ac -+=,与双曲线方程联立,可得()4424422420b a x a cx a c a b ----=,A 在右支上,4224440a c a b b a--∴<-,即440b a ->,即220b a ->,即2220c a ->,则可得e >故选:A. 【点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.5.B解析:B 【分析】根据定义可得12PF PF a +=,进而得出OM PM a +=,根据MN ON OM =-求出MN PM MF ==,得出90PNF ∠=,即可判断. 【详解】设F 是右焦点,左焦点为1F ,12PF PF a ∴+=,在1PFF 中,,O M 分别是1,FF PF 中点,12,2PF OM PF PM ∴==,1222PF PF OM PM a ∴+=+=,即OM PM a +=,()MN ON OM a a PM PM ∴=-=--=,MN PM MF ∴==,∴N 在以线段PF 为直径的圆上,90PNF ∴∠=,故PFN 的形状是直角三角形. 故选:B.【点睛】本题考查椭圆定义的应用,解题的关键是应用椭圆的定义得出MN PM MF ==,从而判断90PNF ∠=.6.B解析:B 【分析】由曲线的对称性,以及数形结合分析得115b a =,从而求得其离心率. 【详解】如图所示,1AB =,2MA MB ==,根据对称性可知,A B 关于x 轴对称,所以112sin 24AMO ∠==,因为OA AM ⊥,所以1cos 4AOM ∠=,渐近线OA 的斜率tan 15ak AOM b =∠==,所以115b a =,所以22411515c b e a a ==+=, 故选:B .【点睛】方法点睛:本题考查双曲线离心率,求双曲线离心率是常考题型,涉及的方法包含: 1.根据,,a b c 直接求.2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解.3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.7.D解析:D 【分析】由抛物线方程可得焦点坐标,设出P 点坐标,由性质求出P 点坐标,表示出FP 的斜率,解出p ,即可得抛物线方程. 【详解】,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,设()00,P x y 由题意有02y =将02y =代入()220y px p =>得02x p=2,2P p ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,且FP 的斜率为43,有204232p p -=-解得:1p =故抛物线方程为:22y x = 故选:D 【点睛】抛物线方程中,字母p 的几何意义是抛物线的焦点F 到准线的距离,2p等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.8.B解析:B 【分析】设圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,取1PF 中点A ,根据三角形中位线性质可求得2AF ;结合双曲线定义可求得1AF ,在12Rt AF F △中利用勾股定理可构造关于,a c 的齐次方程,进而得到关于离心率的方程,解方程求得结果. 【详解】设圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,取1PF 中点A ,连接2,OB AF ,212PF FF =,A 为1PF中点,21AF PF ∴⊥, 圆222x y a +=与1PF 相切于点B ,1OB PF ∴⊥且OB a =,2//OB AF ∴,又O 为12F F 中点,222AF OB a ∴==;由双曲线定义知:122PF PF a -=,即112122PFF F PF c a -=-=, 1112AF PF a c ∴==+,又122F F c =,21AF PF ⊥, 2222112AF AF F F ∴+=,即()22244a a c c ++=,整理可得:223250c ac a --=,即23250e e --=,解得:53e =或1e =-(舍去), ∴双曲线的离心率为53.故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线离心率的求解问题,解题关键是能够在直角三角形中,利用勾股定理构造出关于,a c 的齐次方程,进而配凑出关于离心率的方程.9.A解析:A 【详解】试题分析:设直线:240l x y +-=因为1||||2C l OC AB d -==,1c d -表示点C 到直线l 的距离,所以圆心C 的轨迹为以O 为焦点,l 为准线的抛物线,圆C 的半径最小值为1125225O l d -==,圆C 面积的最小值为22545ππ=⎝⎭.故本题的正确选项为A. 考点:抛物线定义.10.A解析:A 【分析】根据椭圆的右焦点为()1,0F ,且离心率为12,求出椭圆方程,由三角形ABC 的三个顶点都在椭圆r 上,利用点差法求解. 【详解】因为椭圆的右焦点为()1,0F ,且离心率为12, 所以11,2c c a ==,解得 22,3a b ==, 所以椭圆方程为:22143x y +=,设 ()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,则222212121,14343y x y x +=+=, 两式相减得:()()1212121243+-=--+y y x x y y x x , 即143OD AB k k =-, 同理1414,33OM OE AC BC k k k k =-=-, 又直线OD 、OE 、OM 的斜率之和为1,所以()1231114433OD OM OE k k k k k k ++=-++=-, 故选:A 【点睛】本题主要考查椭圆方程的求法以及直线与椭圆的位置关系和中点弦问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.11.C解析:C 【解析】双曲线2214x y -=中,222224,1,5,a b c a b e ==∴=+=∴== 本题选择C 选项.12.C解析:C 【解析】12,MF MF ⊥∴由直角三角形的性质可得1MO FO c ==,又3,c a =21,312a b ∴==-=,C ∴的方程为2212y x -=,故选C. 二、填空题13.12【解析】由知焦点所以设直线AB 方程为联立抛物线与直线方程消元得:设则根据抛物线定义知故填:解析:12 【解析】由2=3y x 知焦点3(0)4F ,,所以设直线AB方程为3)34y x =-,联立抛物线与直线方程,消元得:21616890x x -+=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则12212x x += ,根据抛物线定义知12213||=x 1222AB x p ++=+=.故填:12. 14.【分析】由题意得解方程即可求解【详解】由题意得由题得∴整理得即∴即故答案为:【点睛】本题主要考查了双曲线离心率的求法考查了直线与双曲线的简单几何性质属于中档题【分析】由题意得FA b =,3FB b =,OA a =,tan tan b BOF AOF a∠=∠=,4tan tan 2bBOA BOF a∠=∠=,解方程即可求解. 【详解】由题意得FA b =,3FB b =,OA a =, 由题得tan tan b BOF AOF a∠=∠=, ∴24tan tan 21()b b b a a BOA BOF b a a+∠==∠=-, 整理得222a b =,即2222()a c a =-, ∴2232a c =,232e =,即e =.故答案为:2【点睛】本题主要考查了双曲线离心率的求法,考查了直线与双曲线的简单几何性质,属于中档题.15.【分析】利用直线l 的斜率和点P 在以为直径的圆周上在直角三角形中求出和用定义求出代入离心率公式求解即可【详解】由题意可得则因为直线l 的斜率是3则因为点P 在以为直径的圆周上所以所以则故双曲线C 的离心率为【分析】利用直线l 的斜率和点P 在以12F F 为直径的圆周上,在直角三角形12PF F 中,求出1PF和2PF ,用定义求出a ,代入离心率公式求解即可.【详解】由题意可得2c =,则2124F F c ==.因为直线l 的斜率是3,则12sin 10PF F ∠=,12cos 10PF F ∠=. 因为点P 在以12F F 为直径的圆周上,所以1290F PF ∠=︒,所以11212cos 5PF F F PF F =∠=,21212sin 5PF F F PF F =∠=,则2125PF PF a -==,故双曲线C 的离心率为c a =【点睛】本题考查双曲线的性质,考查双曲线定义的应用,考查学生的计算能力,属于中档题.16.【分析】作出图形利用椭圆的定义可求得利用余弦定理可求得的值进而可求得的值【详解】根据椭圆的定义:在焦点中由余弦定理可得:则所以故答案为:【点睛】本题考查利用椭圆的定义和余弦定理求椭圆方程中的参数考查解析:32【分析】作出图形,利用椭圆的定义可求得2PF ,利用余弦定理可求得c 的值,进而可求得b 的值. 【详解】根据椭圆的定义:2231PF a =-=,在焦点12PF F △中,由余弦定理可得:222212121242cos 73c F F PF PF PF PF π==+-⋅=,274c ∴=,则22279444b a c =-=-=,所以,32b =. 故答案为:32.【点睛】本题考查利用椭圆的定义和余弦定理求椭圆方程中的参数,考查计算能力,属于中等题.17.3【分析】设MN 关于直线对称等价于MN 中点在直线上且MN 与直线斜率相乘为联立方程可用表示再利用在抛物线上将点代入抛物线方程即可求出【详解】设因为点MN 关于直线对称所以中点在直线上且与直线垂直则中点为解析:3 【分析】设()00,N x y ,M ,N 关于直线)31y x =-对称等价于MN 中点在直线上,且MN 与直线斜率相乘为1-,联立方程,可用a 表示00,x y ,再利用()00,N x y 在抛物线上,将点代入抛物线方程,即可求出a . 【详解】设()00,N x y ,因为点M ,N 关于直线)31y x =-对称, 所以MN 中点在直线上,且MN 与直线垂直,则MN 中点为00,22x a y , 003122y x a, 且MN 与直线垂直,0031y x a, 联立方程可得00333,22a a x y ,点N 在抛物线上,2333422a a ,解得3a =或73a =-(舍去), 3a ∴=.故答案为:3 【点睛】本题考查点与点关于直线的对称问题,知道中点在直线上且两点间连线与直线垂直是解决问题的关键.18.1【分析】利用椭圆的定义与勾股定理可得再由三角形面积公式可得结果【详解】因为是椭圆的两个焦点点在椭圆上且满足所以所以则的面积等于故答案为:1【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质意在考查学生灵活应解析:1 【分析】利用椭圆的定义与勾股定理可得122PF PF ⋅=,再由三角形面积公式可得结果. 【详解】因为1F 、2F 是椭圆2214x y +=的两个焦点,点P 在椭圆上,且满足122F PF π∠=, 所以122221224412PF PF a PF PF c +==⎧⎨+==⎩ ()()222121212216124PF PF PF PF PF PF ⇒⋅=+-+=-=,所以122PF PF ⋅=, 则12F PF △的面积等于12112PF PF ⋅=, 故答案为:1. 【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质,意在考查学生灵活应用所学知识解答问题的能力,属于基础题.19.【分析】利用余弦定理求得由双曲线的定义可得的值由此求出的值【详解】解:设正六边形的边长为1中心为以所在直线为轴以为原点建立直角坐标系则在中由余弦定理得故答案为:【点睛】本题考查双曲线的定义和双曲线的 1【分析】利用余弦定理求得AE ,由双曲线的定义可得2a AE DE =- 的值,由此求出e 的值. 【详解】解:设正六边形ABCDEF 的边长为1,中心为O ,以AD 所在直线为x 轴,以O 为原点,建立直角坐标系,则1c =,在AEF ∆中,由余弦定理得22212cos120112()32AE AF EF AF EF =+-︒=+--=,3AE ∴=,231a AE DE =-=-,312a -∴=, 131312c e a∴===+-, 故答案为:31+.【点睛】本题考查双曲线的定义和双曲线的标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,计算2a AE DE =- 的值是解题的关键.20.【分析】设出的坐标求出的坐标动点在抛物线上运动点满足抛物线方程代入求解即可得到的轨迹方程【详解】解:设的坐标由题意点与点所连线段的中点可知动点在抛物线上运动所以所以所以点与点所连线段的中的轨迹方程是 解析:24y x =【分析】设出M 的坐标,求出P 的坐标,动点P 在抛物线221y x =+上运动,点P 满足抛物线方程,代入求解,即可得到M 的轨迹方程. 【详解】解:设M 的坐标(,)x y ,由题意点B 与点(0,1)A -所连线段的中点M ,可知(2,21)B x y +,动点B 在抛物线221y x =+上运动,所以2212(2)1y x +=+,所以24y x =. 所以点B 与点(0,1)A -所连线段的中M 的轨迹方程是:24y x =. 故答案为:24y x =. 【点睛】本题考查点的轨迹方程的求法,相关点法,是常见的求轨迹方程的方法,注意中点坐标的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)2219x y +=;(2)证明见解析,定点3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭.【分析】(1)根据向量数量积坐标运算公式求解即可得结果;(2)设直线MN 方程并联立椭圆方程,结合韦达定理求得12,y y +12y y ,又因为关于x 轴对称的两条不同直线1l ,2l 的斜率之和为0,所以1212066y yx x +=--,通过计算化简即可求得定点. 【详解】解:(1)由题意得(),0A a -,(),0B a ,()0,1P ,则(),1AP a =,(),1PB a =-.由8AP PB ⋅=,得218a -=,即3a = 所以椭圆C 的方程为2219x y +=(2)由题易知:直线MN 的斜率存在,且斜率不为零,设直线MN 方程为x my n =+,()0m ≠,联立22990x my nx y =+⎧⎨+-=⎩, 得()2229290m y mny n +++-=,由0>得2290m n -+>,∴12229mn y y m -+=+,212299n y y m -=+,因为关于x 轴对称的两条不同直线1l ,2l 的斜率之和为0,∴1212066y y x x +=--,整理得()()1212260my y n y y +-+=, 即()()2222926099m n mn n m m ---=++,解得:32n =直线MN 方程为:32x my =+,所以直线MN 过定点3,02⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】求定点问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定点,再证明这个点与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定点.22.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)||||PA PB ⋅21n n =--,1n ≤-或1n ≥.【分析】(Ⅰ)利用圆心到直线的距离为半径可得221n t =+,结合00x ty n =+以及点P 在圆上可得01nx =,在00x nt y -=消去n 后可得所求证的关系式. (Ⅱ)设()11,A x y ,()22,B x y ,则||||PA PB ⋅可用前者的纵坐标表示,联立直线方程和抛物线方程,消去x 后利用韦达定理化简||||PA PB ⋅,则可得其表达式. 【详解】解:(Ⅰ)若00y =,则直线l 垂直于x 轴,此时0t =,故00ny t +=成立, 若00y ≠,因为直线:l x ty n =+1=,整理得到:221n t =+,又00x ty n =+,故()222022121x n nx n n y y --+=+=, 整理得到2200120nx n x -+=即01nx =,而20000000000011x x x n x x y t ny y y y x ---====-=-即00ny t +=. (Ⅱ)设()11,A x y ,()22,B x y . 联立2x ty ny x=+⎧⎨=⎩,得20y ty n --=,∴12y y t +=,12y y n =-. 由(Ⅰ)可得221n t =+,故1n ≤-或1n ≥,而240t n ∆=+>,故2410n n +->即2n <-2n >- 故1n ≤-或1n ≥.而1020||||PA PB y y ⋅=--()()221201201t y y y y y y =+-++()22222220021t t t t t n ty y n n t n n n n n n--⎛⎫=+--+=--⨯+=-++ ⎪⎝⎭222211n n n n n n--=-++21n n =--,其中1n ≤-或1n ≥. 【点睛】思路点睛:对于直线与抛物线、圆的位置关系的问题,前者可设而不求(即韦达定理)来处理,后者利用几何方法来处理,计算过程中注意判别式的隐含要求以及代数式非负对应范围的影响.23.(1)12;(2)22413y x +=.【分析】(1)由已知等式结合222a b c =+可得离心率ca; (2)由(1)可得椭圆方程为2222143x y c c+=,写出直线l 方程,与椭圆方程联立可求得交点P 坐标,由//OC AP ,求得C 点坐标,这样由圆与x 轴相切得半径,再由圆与直线l 相切,可求得c ,从而得椭圆方程. 【详解】(1)设椭圆的半焦距为c由2222b a b c ⎧=⎪⎨=+⎪⎩得12c e a == (2)由(1)知2,a c b ==故椭圆方程为2222143x y c c+=,由题意(),0F c -,则直线l 的方程为()34y x c =+ 点P 的坐标满足()222214334x y c c y x c ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,消去y 并化简得到2276130x cx c +-=解得1=x c 或2137cx =-(舍) 代入到l 的方程解得132y c =,所以3,2P c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭由圆心C 在直线1x =上,可设()1,C t因为(),2,0OC AP A c -∥,故3212ct c c=+,可得12t=因为圆C 与x 轴相切,所以圆的半径长为12R = 又由圆C 与l相切,圆心到直线的距离12d =,可得12c =所以,1,a b ==椭圆的方程为22413y x +=.【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,求椭圆方程,只要知道关于,,a b c 的齐次等式即可求得离心率,用参数c 写出椭圆方程和直线方程,求出交点P 的坐标,从而可得圆心坐标,利用直线与圆相切是解题关键.24.(1)2214x y +=;(2)是定值,定值为2.【分析】(1)由题意可得==,a b 的值,进而可得椭圆的方程;(2)设()()0000,0,0,P x y x y <<从而可表示出直线PA 的方程,然后求出点M 的坐标,得到BM 的值,同理可得到AN 的值,进而可求得四边形ABNM 的面积,得到结论 【详解】(1)解:由题意知直线:AB bx ay ab +=,所以⎧=⎪⎪=2a =,1b =,所以椭圆C 的方程为2214x y +=,(2)证明:设()()22000000,0,0,44P x y x y x y <<+=.因为()()2,0,0,1A B ,所以直线PA 的方程为()0022y y x x =--,令0x =,得0022M y y x =--, 从而002112M y BM y x =-=+-. 直线PB 的方程为0011y y x x -=+令0y =,得001N xx y =--,从而00221N x AN x y =-=+-.所以四边形ABNM 的面积0000211212212x y s AN BM y x ⎛⎫⎛⎫==+⋅+ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭‖ ()22000000000000000000444842244222222x y x y x y x y x y x y x y x y x y ++--+--+===--+--+.所以四边形ABNM 的面积为定值2. 【点睛】关键点点睛:解题的关键是由题意将BM ,AN 表示出来,从而可得四边形ABNM 的面积. 25.(1)14-;(2)17. 【分析】(1)设A ,P 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,代入椭圆方程,利用点差法即可求得直线PA 的斜率;(2)设(,)(P x y x -≤≤,圆心(1,0)D -,可得PD 的表达式,利用二次函数性质,即可求得PD 的最小值,进而可得答案. 【详解】(1)设A ,P 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,因为A ,P 两点都在C 上,所以221122221818x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减,得()()()()2121212180x x x x y y y y -++-+=, 因为21122x x +=⨯=,211212y y +=⨯=, 所以212114PA y y k x x -==--. (2)设(,)(P x y x -≤≤,则2218x y +=,圆心(1,0)D -,则222222786||(1)(1)18877x PD x y x x ⎛⎫=++=++-=++ ⎪⎝⎭,当87x时,PD7=. 因为圆D17=.所以PD的最小值为11777-=. 【点睛】解题的关键是熟练掌握点差法的步骤,点差法常见的结论有,设以00(,)P x y 为中点的弦所在斜率为k ,则(1)椭圆22221x y a b +=中,2020y b k x a ⋅=-;(2)双曲线22221x y a b -=中,2020y b k x a⋅=;(3)抛物线22y px =中0p k y =,熟记结论可简化计算,提高正确率,属中档题.26.(1)证明见解析;(2)2. 【分析】(1)由已知先求出,B C ,设(),D x y ,结合题干得ND NB λ=,NE NC λ=,结合向量关系求得,D E 点坐标,利用点斜式得DE l 方程,联立DE l 与抛物线即可求证; (2)结合三角形面积公式得112BCQ S S BC h ==⋅△,212DEN D E S S NG y y ==⋅-△,由(1)的结论可得h ,由直线DE l 方程可求得直线DE 与x 轴交点坐标G ,从而得到NG ,12,S S 作比即可求解. 【详解】()1易知()()222,2,2,2B a a C a a -,设(),D x y ,由ND NB λ=,可得()()222,4,2x a y a a λ+=,故有()()242,2D a a λλ-,同理()()224,(1)2E a a λλ--,于是直线DE 的方程是()()()2124242y a x a aλλλ-=---, 即()224288)2(x ay a λλλ=-+--①与抛物线方程联立, 得到()()22210y a λ--=,此方程有两个相等的根:221()y a λ=-代入①,得()22221x a λ=-,故直线DE 与抛物线有且仅有一个公共点()()()22221,221Q aa λλ--()()()2321112421622BCQ Q S S BC h a a x a λλ==⋅=⋅-=-△ 设直线DE 与x 轴交于()()22282,0G a a λλ--,于是()()223221182822DEN D E S S NG y y a a a λλλλ==⋅-=⋅-=-⋅△故有122S S = 【点睛】方法点睛:本题考查由直线与抛物线的位置关系求证公共点问题,抛物线中三角形的面积问题,考查了数学运算的核心素养,常用以下方法:(1)涉及交点问题常采用直线与曲线联立方程求解法,有且仅有一个公共点可直接求解,若是关于()x y 的一元二次方程,即证0∆=;(2)对于三角形面积问题,较为规则的可直接用公式法求解,对于三角形不规则的,常采用切割法,如本题中的DEN S △.。
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△.2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上.1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.()2:20C x py p ->AB OP 22‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点 【3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值.()2:20C x py p ->E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值.题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +参考答案题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.【答案解析】【要点分析】(1)依题意可得,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求出,即可求出,从而得解;(2)首先求出的坐标,分直线的斜率为与不为两种情况讨论,当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由,推出,解得,进而可得答案.【小问1详解】解:因为,所以,即,所以,所以又,,,所以,即,所以,所以,所以椭圆方程为.【小问2详解】解:由(1)知,,所以,即, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=122F MF π∠=2a 2b M l 00l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B x y l 12y y +12y y MA MB⊥1212(0x x y y +-=m 120MF MF ⋅= 12MF MF ⊥ 122F MF π∠=1212122MF F MF MF S ⋅==△124MF MF ⋅=122MF MF a +=122F F c ==2221212MF MF F F +=()2121228MF MF MF MF +-=⋅24248a -⨯=24a =2222b a c =-=22142x y +=124MF MF ⋅=124MF MF +=122MF MF ==(M l 090AMB ∠≠︒当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,联立,得,所以,, 因为, 所以,所以,所以,所以, 所以, 解得或,当时,直线过点,不符合题意, 所以直线的方程为.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△. 【答案解析】【要点分析】(1)通过解方程组进行求解即可;(2)将直线2l 方程与椭圆方程联立,结合椭圆弦长公式、相似三角形判定定理进行运算证明即可. 【小问1详解】l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B xy 22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩22(2)20m y ++-=1222y y m+=-+12222y y m -=+90AMB ∠=︒MA MB⊥1212(0x x y y +-=21212(1)1)()40m y y m y y ++-++=2222(1)4(1)4022m m m m m -+--+=++2230m m --=1m =-3m =1m =-l Ml 30x y --=解:222224y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:220x -+=,解得:x =,故)M ;【小问2详解】联立222y x y x t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解之得:,122t N t ⎫-+⎪⎪⎝⎭联立22224y x t x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:2220x t +-=, 由题可得:2Δ820t =->,∴12x x +=,2122x x t =-.12NA t ⎫=-⎪⎪⎭,22NB t ⎫=--⎪⎪⎭,()()212122223222332,2224NA NB x x t x x t t t t t ⎫⎫=--++⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎫⎫=--+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭2NM t ⎫=--=⎪⎪⎭, 2NM NA NB =,∴AN MNNM NB =,又ANB MNB ∠=∠,∴ANM MNB ∽△△ 1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上. .(本小题满分12分) 解:设),(),,(2211y x N y x M2222222221422x y x y x y k k -=-⋅+=⋅....................2分 2222154x y +=又22224(15x y =⋅-所以所以54451(4222221-=--=⋅x x k k .....................4分(2)设3:+=kx y PM 224520x y +=联立 得到02530)54(22=+++kx x k1223045kx x k -+=+所以2215425k x x +=⋅ 0)1(400)54(100900222>-=+-=∆k k k .....................6分直线:MB 2211-+=x x y y 直线:NA 2222+-=x x y y联立得:1212)2()2(22x y y x y y -+=-+.....................8分2121(2)(2)2524y y y y x x +++=-⋅-法一:525)(5452121212-=+++⋅-=x x x x k x x k..............10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分法二:由韦达定理得k x x x x 562121-=+2112221121(5)5221x kx kx x x y y kx x kx x x +++==-++所以5)(655)(65121221-=++-++-x x x x x x .........10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.解:(1)由题显然直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则联立直线与双曲线得:222(21)4220k x kmx m -+++=,0> ,故122421km x x k +=--,21222221m x x k +=-,12121212111102222AP AQ y y kx m kx m k k x x x x --+-+-+=+=+=----, 化简得:12122(12)()4(1)0kx x m k x x m +--+--=,故2222(22)4(12)()4(1)02121k m kmm k m k k ++-----=--, 即(1)(21)0k m k ++-=,而直线l 不过A 点, 故l 的斜率 1.k =-(2)设直线AP 的倾斜角为α,由tan PAQ ∠=tan 22PAQ ∠=,由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α==,即1112y x -=-联立1112y x -=-221112x y -=得1103x -=,153y =,同理,2103x +=,253y --=, 故12203x x +=,12689x x =而1|||2|AP x =-,2|||2|AQ x =-,由tan PAQ ∠=sin 3PAQ ∠=,故12121||||sin |2()4|29PAQ S AP AQ PAQ x x x x =∠=-++= 题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值..答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分) (2),∴,设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+2AB =OP1c =1EF 2212x y +=1OP =y kx m=+2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()222214220kx kmx m +++-=2216880k m ∆=-+>122421kmx x k -+=+21222221m x x k -=+∵,化简得.又设M 是弦AB 的中点,∴,, ∴,令, 则,∴(仅当时取等),又∵(仅当时取等号). 综上,.2‐3、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||.PF PF =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线:1()l x my m R =+∈与椭圆E 相交于A ,B 两点,与圆222x y a +=相交于C ,D 两点,求2||||AB CD ⋅的取值范围.解:(1)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=, 又因为12||3||PF PF =,所以2||2a PF =,13||2aPF =, 因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:22 1.2x y +=(2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,2221AB k ==+2222122k m k +=+222,2121kmm M k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭()222224121k OM m k +=⋅+()()()22222222241214122212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++2411k t +=≥()()24443134t OMt t t t==≤=-++++1OM ≤=-t=1OP OM MP OM ≤+=+≤214k -=max OP =联立直线l 与椭圆E 的方程:221220x my x y =+⎧⎨+-=⎩,整理可得22(2)210m y my ++-=, 12222m y y m -+=+,12212y y m-=+,所以弦长2122)||||2m AB y y m+=-=+, 设圆222x y +=的圆心O 到直线l的距离为d =,所以||CD ==,所以2222222212)2)3||||41222m m m AB CD m m m m+++⋅=⋅⋅==-++++ 因为233022m <+…,2132222m ∴-<+…,2||||AB CD ∴⋅<,所以2||||AB CD ⋅的取值范围2‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分)(2),∴,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为, 即,(10分) ∴直线恒过定点, ∴点到直线距离的最大值为.(12分)题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点【答案解析】(1)由已知得22222()1c e a ba c c a b⎧==⎪⎪⎪⋅-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得3a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即22:139x y C -=;(2)由题意设()()1122:2,,,,AB l y kx A x y B x y =+()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+()()2110t x y ---=AB 1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭OAB 2OM ==则()12122222222121222124233341301312913933k y kx y y x x k k k x kx x y kx x y y k k ⎧⎧⎧=++=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎪--⇒---=⇒⇒⎨⎨⎨---=⎪⎪⎪==⎪⎪⎪--⎩⎩⎩由题意得2120030k x x ∆>⎧⇒<<⎨<⎩①221212222131299128193333k k OA OB x x y y k k k -+-+⋅=+===+<---- ; ②由对称性得直线AD 过定点在y 轴上,设定点(0,)T t ,则有A ,T ,D 三点共线, 即1221122121211212AT DT y t y t x y x yk k x y x t x y x t t x x x x ---+=⇒=⇒+=+⇒=+()()21121212122222x kx x kx kx x t x x x x +++⇒==+++代入韦达定理得92t =-,即直线AD 过定点90,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)根据条件列出关于a,b 的方程,求得a,b 的值,即得答案; (2)设直线方程,,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,表示P点坐标,结合,可得N 点坐标,从而可证明结论. 【小问1详解】E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y MB NBMC NC=由椭圆:的离心率为,短轴长为2,可知 ,则 ,故的方程为;【小问2详解】证明:由题意可知直线的斜率一定存在,故设直线的方程为,设,联立,可得,, 则, 所以,又,所以, 解得, 从而 , 故,即为定值.3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,E ()222210x y a b a b +=>>2,222c b a==22231,44b a a -=∴=E 2214x y +=l l (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y 2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩2222(41)326440k x k x k +++-=22116(112)0,012k k ∆=->∴<<2212122232644,4141k k x x x x k k --+==++220002222164164,,(,414114)4(41k k k kx y x P k k k k k --==∴++++=+MB NB MC NC=31122344x x x x x x -+=+-2222121233212264432424()41411,3328841k k x x x x k k x y k k x x k --⨯+⨯++++===-=-++++(1,3)N k -03120313(3)44y y k k k x x k ⋅=⋅=-⨯-=12k k31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)将椭圆上两点代入方程,得到方程组,求解,可得到a 、b ;(2)设出直线AB 方程y =k (x -1),得到D 点坐标()4,3k ,联立直线AB 与椭圆方程,得到A ,B 两点坐标之间的关系,根据坐标,分别表示出1k ,2k ,3k ,化简代入即可得到定值. 【小问1详解】将点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,点31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程()222210x y a b a b +=>>, 得222233141914a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】由题意直线AB 的斜率一定存在,由(1)知,c =1,则椭圆的右焦点坐标为()1,0, 设直线AB 方程为:y =k (x -1),D 坐标为()4,3k .所以23312412k k k -==--, 设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线AB 方程与椭圆方程联立得()22223484120kxk x k +-+-=.()()()()22222844341214410k k k k ∆=--+-=+>恒成立,由韦达定理知2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,且()111y k x =-,()221y k x =-, 则()()121213121233331122221111y y k x k x k k x x x x ------+=+=+----()12121223221x x k x x x x +-=-⋅-++2222228233424128213434k k k k k k k-+=-⋅--+++21k =-.故13221212k k k k k +-==-(定值). 题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.【答案解析】(1)由题意知,点M 在第一象限.M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,M ∴的横坐标为c ,当c x =时,a b y 2=,即.,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛a b c M …………………(2分) 又直线MN 的斜率为42,所以4222tan 2221===∠acb c a b F MF , 即22222c a ac b -==,即02222=-+a ac c ,………………………………(4分)则01222=-+e e ,解得22=e 或2-=e (舍去), 即.22=e …………………………………(5分)(2)已知)1,0(D 是椭圆的上顶点,则1=b ,椭圆的方程为1222=+y x ,………(6分)设直线AB 的方程为m kx y +=,),(),,(2211y x B y x A ,由⎩⎨⎧=++=2222y x m kx y 可得)*(0)1(24)21(222=-+++m kmx x k , 所以221214kkm x x +-=+,222121)1(2k m x x +-=, 又)1,(11-=y x DA )1,(.22-=y x DB , ………………………………(8分))1)(1()1)(1(21212121-+-++=--+=⋅m kx m kx x x y y x x DB DA221212)1())(1()1(-++-++=m x x m k x x k021)1)(21()(4)1)(1(2)1(214).1(21)1(2).1(222222222222=+-++--+-=-++--++-+=k m k m m k k m m k km m k k m k , 化简整理有01232=--m m ,得31-=m 或.1=m 当1=m 时,直线AB 经过点D ,不满足题意; ………………………………(10分) 当31-=m 时满足方程(*)中0>∆,故直线AB 经过y 轴上定点.31,0⎪⎭⎫ ⎝⎛-G 又Q 为过点D 作线段AB 的垂线的垂足,故Q 在以DG 为直径的圆上,取DG 的中点为⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0R ,则||RQ 为定值,且=||RQ .32||21=DG …………………………(12分)4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.【答案解析】【要点分析】(1)结合中点坐标公式表示出点A 的坐标带入抛物线的方程即可求出结果; (2)设出直线的方程与抛物线联立,进而结合根与系数的关系得到TA TB ⋅的表达式,从而可得4040m ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,因此解方程组即可求出结果.【小问1详解】 因为(),0,0,22p F P ⎛⎫⎪⎝⎭,且点A 恰好为线段PF 中点,所以,14p A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为A 在抛物线上,所以2124p p =⋅,即22p =,解得P =【小问2详解】设(),T m n ,可知直线l 斜率存在;设l :2y kx =+,()()1122,,,A x y B x y联立方程得:22y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,所以220y k -+=,所以1212,y y y y k k+==, 又:()()()1212)(TA TB x m x m y n y n ⋅=--+--()()22121244y m y m y n y n ⎛⎫⎛⎫--+-- ⎪⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝()()222222*********y y m y y m n y y n -++-++=2222484m m n k k k k k ⎛⎫=--++-+ ⎪ ⎪⎝⎭22244m m n k k+-+++=-,令4040m ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解之得:4m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即)4T ,此时2218TA TB m n ⋅=+=4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +答案解析:(1)设点P 为,动点M 为,则Q 点为求得:又即点M 的轨迹方程为:4分(2)设直线AB 方程为:则消x 得 或设A 点,B 点则求得: 8分()00,x y (,)x y ()0,0x ()()00,,0,MQ x x y PQ y =--=-())0022,0,MQ x x y y =∴--=-002x x y =⎧⎪⎨-=⎪⎩2222004443x y x y +=∴+= 221(0)43x y y +=≠4x my =+224143x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩()223424360m y my +++=()22(24)436340m m =-⨯+> △2m ∴>2m <-()11,x y ()22,x y 1212222436,3434m y y y y m m +=-⋅=++()121232my y y y =-+()()1212121221212123332392223339my y m y y y y k k my my m y y m y y ⎛⎫+-+--- ⎪⎝⎭∴+=+=+++++()()()1212123923392m y y m y y m y y -+-=-++++()()1212392392m y y m y y -+-=++1=-。
京翰提示:圆锥曲线的考题一般是两个选择、一个填空、一个解答题,客观题的难度为中等,解答题目相对较难,同时平面向量的介入,增加了本专题高考命题的广度圆锥曲线高考热点题型归纳。
正圆锥曲线的考题一般是两个选择、一个填空、一个解答题,客观题的难度为中等。
高二数学—圆锥曲线综合练习一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.已知|→a |=|→b |,→a⊥→b ,且(→a +→b )⊥(k →a -→b ),则k 的值是( )A .1B .-1C .0D .-22、已知3a = ,23b = ,3a b ⋅=-,则a 与b 的夹角是( )A 、150︒B 、120︒C 、60︒D 、30︒ 3、若)()(),1,2(),4,3(b a b x a b a -⊥+-==且,则实数x=( )A 、23B 、223C 、323D 、423 4、已知(1,2)a = ,(2,3)b x =-且a ∥b ,则x =( )A 、-3B 、34-C 、0D 、345.椭圆12222=+b y a x (a >b>0)离心率为23,则双曲线12222=-by a x 的离心率为 ( )A .45 B .25 C .32D .456.抛物线顶点在原点,焦点在y 轴上,其上一点P(m ,1)到焦点距离为5,则抛物线方程为( )A .y x 82-=B .y x 82=C . y x 162-=D .y x 162=7.若过原点的直线与圆2x +2y +x 4+3=0相切,切点在第三象限,直线的方程是( )A .x y 3=B .x y 3-=C .x y 33=D .x y 33-=F xyABCO8.椭圆131222=+y x 的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 1中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的 ( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍9.以原点为圆心,且截直线01543=++y x 所得弦长为8的圆的方程是 ( )A .422=+y xB .522=+y xC .1622=+y xD .2522=+y x10.过双曲线x 2-22y =1的右焦点F 作直线l 交双曲线于A , B 两点,若|AB |=4,则这样的直线l 有 ( )A .1条B .2条C .3条D .4条11.如图,过抛物线)(022>=p px y 的焦点F 的直线l 交抛物线于点A .B ,交其准线于点C ,若BF BC 2=,且3=AF ,则此抛物线的方程为 ( )A .x y 232=B .x y 32=C .x y 292=D .x y 92=12.已知双曲线E 的中心为原点,(3,0)P 是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为(12,15)N --,则E 的方程式为( )(A)22136x y -= (B) 22145x y -= (C) 22163x y -= (D)22154x y -= 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.椭圆的焦点是F 1(-3,0)F 2(3,0),P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则椭圆的方程为_____________________________.14.若直线03=-+ny mx 与圆322=+y x 没有公共点,则n m ,满足的关系式为 .15.设点P 是双曲线1322=-y x 上一点,焦点F (2,0),点A (3,2),使|PA |+21|PF |有最小值时,则点P 的坐标是________________________________.16.已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分)17、已知1e 、2e 是夹角为60°的两个单位向量,1232a e e =- ,1223b e e =-, (1)求a b ⋅ ; (2)求a b + 与a b -的夹角.18 双曲线与椭圆1362722=+y x 有相同焦点,且经过点(15,4),求双曲线的方程19.P 为椭圆192522=+y x 上一点,1F 、2F 为左右焦点,若︒=∠6021PF F (1) 求△21PF F 的面积; (2) 求P 点的坐标.(12分)20.已知抛物线x y 42 ,焦点为F ,顶点为O ,点P 在抛物线上移动,Q 是OP 的中点,M 是FQ 的中点,求点M 的轨迹方程.(12分)21、已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在坐标轴上,直线y =x +1与椭圆交于P 和Q ,且OP ⊥OQ ,|PQ |=210,求椭圆方程22、(2010年高考题)设1F ,2F 分别是椭圆E :2x +22y b=1(0<b<1)的左、右焦点,过1F 的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列。
圆锥曲线练习一一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.抛物线2y x =-上的点到直线4380x y +-=距离的最小值是A .43 B .75 C .85D .3 2. 双曲线22122:1(00)x y C a b a b-=>>,的左准线为l ,左焦点和右焦点分别为1F 和2F ;抛物线2C 的准线为l ,焦点为21F C ;与2C 的一个交点为M ,则12112F F MF MF MF -等于A .1-B .1C .12-D .123.椭圆122=+by ax 与直线x y -=1交于A 、B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为23,则b a 的值为AA.23 B.332 C. 239 D. 2732 4.若动点M(x,y)到点F(4,0)的距离等于它到直线x+4=0距离,则M 点的轨迹是 A.x+4=0 B.x-4=0 C. 28y x = D.216y x =5.直线l过点且与双曲线222x y -=仅有一个公共点,这样的直线有 A.1 条 B.2条 C.3条 D.4条6. 经过椭圆2212x y +=的一个焦点作倾斜角为45︒的直线l ,交椭圆于A 、B 两点. 设O 为坐标原点,则OA OB等于( ) A. 3- B. 13- C. 13-或3- D. 13±7. 设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为1e 2=,右焦点为(0)F c ,,方程20a x b x c +-=的两个实根分别为1x 和2x ,则点12()P x x ,A.必在圆222x y +=内B.必在圆222x y +=上C.必在圆222x y +=外D.以上三种情形都有可能8.已知(5x a = ,(,5x b = ,曲线1a b ⋅= 一点M 到F (7,0)的距离为11,N 是MF 的中点,O 为坐标原点,则|ON|的值为A .211 B .221 C .21 D .221或21 9. 抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,经过Fx 轴上方的部分相交于点A ,AK l ⊥,垂足为K ,则AKF △的面积是( ) A .4B.C.D .810.已知12,F F 为椭圆E 的两个左右焦点,抛物线C 以1F 为顶点,2F 为焦点,设P 为椭圆与抛物线的一个交点,如果椭圆离心率e 满足12PF e PF =,则e 的值为A.3B.2C. 2D.2-11.设12F F ,分别是双曲线2219y x +=的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且120PF PF = ,则12PF PF +=A.BC.D12. 已知点P 是椭圆221(0,0)168x y x y +=≠≠上的动点,12,F F 为椭圆的两个焦点,O 是坐标原点,若M 是12F PF ∠的角平分线上一点,且10FM MP =,则OM 的取值范围是A.[0,3]B.C. D.[0,4]二、填空题:本大题共4小题;每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上。
13. 经过抛物线y 2=4x 的焦点F 作与轴垂直的直线, 交抛物线于A 、B 两点, O 是抛物线的顶点,再将直角坐标平面沿x 轴折成直二面角, 此时∠AOB 的余弦值是 .14. 在平面直角坐标系中,过点()0,2-M 的直线l 与椭圆1222=+y x 交于1P 、2P 两点,点P 是线段1P 2P 的中点.设直线l 的斜率为()011≠k k ,直线OP 的斜率为2k ,则12k k ⋅的值等于15.设P 是椭圆1162522=+y x 上任意一点,A 和F 分别是椭圆的左顶点和右焦点, 则⋅+⋅41的最小值为 .16. 已知抛物线)1,0(,22P y x 过点=的直线与抛物线相交于),(),(221,1y x B y x A 两点,则21y y +的最小值是___________三、解答题:本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤。
17.如图,在平面直角坐标系xOy 中,过y 轴正方向上一点(0,)C c 任作一直线,与抛物线2y x =相交于AB 两点,一条垂直于x 轴的直线,分别与线段AB 和直线:l y c =-交于,P Q ,(1)若2OA OB ⋅=,求c 的值;(2)若P 为线段AB 的中点,求证:QA 为此抛物线的切线。
18. F 1、F 2分别是椭圆2214x y +=的左、右焦点.(1)若r 是第一象限内该数轴上的一点,221254PF PF +=- ,求点P 的作标;(2)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于同的两点A 、B ,且∠ADB 为锐角(其中O 为作标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.19.已知椭圆2212x y +=的左焦点为F ,O 为坐标原点。
(1)求过点O 、F ,并且与椭圆的左准线l 相切的圆的方程;(2)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围。
20.如图,直线y =kx +b 与椭圆2214x y +=交于A 、B 两点,记△AOB 的面积为S .(1)求在k =0,0<b <1的条件下,S 的最大值; (2)当|AB |=2,S =1时,求直线AB 的方程.21. 已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,它的上下顶点分别是A 、B ,点M 是椭圆上的动点(不与A 、B 重合),直线AM 交直线2y b =于点N ,且BN BM ⊥. (1)求椭圆的离心率;(2)若斜率为1的直线l 交椭圆于P 、Q 两点,求证:OQ OP +与向量a =(-3,1)共线(其中O 为坐标原点)22. 已知双曲线222x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 的动直线与双曲线相交于A B ,两点.(1)若动点M 满足1111FM F A F B FO =++(其中O 为坐标原点),求点M 的轨迹方程; (2)在x 轴上是否存在定点C ,使CA ·CB为常数?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.(圆锥曲线)参考解答一、选择题(本小题共12小题,每小题5分,共60分)1.A2.A3. A4.D5.C6. B7.A8.B9.C 10.A 11. C 12.B 二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分) 13.51. 14. -21 15. 9-. 16.. 2 三、解答题17.解:解:(1)设过C 点的直线为y kx c =+,所以()20x kx c c =+>,即20x kx c --=,设A ()()1122,,,x y B x y ,OA =()11,x y ,()22,OB x y =,因为2OA OB ⋅= ,所以 12122x x y y +=,即()()12122x x kx c kx c +++=,()221212122x x k x x kc x x c +-++=所以222c k c kc k c --++=,即220,c c --=所以()21c c ==-舍去 (2)设过Q 的切线为()111y y k x x -=-,/2y x =,所以112k x =,即2211111222y x x x y x x x =-+=-,它与y c =-的交点为M 11,22x cc x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,又21212,,2222x x y y k k P c ⎛⎫++⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以Q ,2k c ⎛⎫-⎪⎝⎭,因为12x x c =-,所以21c x x -=,所以M 12,,222x x k c c ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以点M 和点Q 重合,也就是QA 为此抛物线的切线。
18.解:(1)易知2a =,1b =,c =∴1(F,2F .设(,)P x y (0,0)x y >>.则22125(,,)34PF PF x y x y x y ⋅=--=+-=- ,又2214x y +=,联立22227414x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2211342x x y y =⎧⎧=⎪⎪⇒⎨⎨==⎪⎪⎩⎩,P . (2)显然0x =不满足题设条件.可设l 的方程为2y kx =+,设11(,)A x y ,22(,)B x y .联立22222214(2)4(14)1612042x y x kx k x kx y kx ⎧+=⎪⇒++=⇒+++=⎨⎪=+⎩∴1221214x x k =+,1221614kx x k+=-+ 由22(16)4(14)120k k ∆=-⋅+⋅>22163(14)0k k -+>,2430k ->,得234k >.① 又AOB ∠为锐角cos 00AOB OA OB ⇔∠>⇔⋅>,∴12120OA OB x x y y ⋅=+>又212121212(2)(2)2()4y y kx kx k x x k x x =++=+++ ∴1212x x y y +21212(1)2()4k x x k x x =++++2221216(1)2()41414kk k k k =+⋅+⋅-+++22212(1)21641414k k k k k +⋅=-+++224(4)014k k-=>+ ∴2144k -<<.② 综①②可知2344k <<,∴k的取值范围是(2,- .19.解:(1)222,1,1,(1,0),: 2.a b c F l x ==∴=-=-圆过点O 、F , ∴圆心M 在直线12x =-上。
设1(,),2M t -则圆半径 13()(2).22r =---=由,OM r =3,2=解得t =∴所求圆的方程为2219()(.24x y ++±=(2)设直线AB 的方程为(1)(0),y k x k =+≠代入221,2x y +=整理得2222(12)4220.k x k x k +++-= 直线AB 过椭圆的左焦点F ,∴方程有两个不等实根。
记1122(,),(,),A x y B x y AB 中点00(,),N x y则21224,21k x x k +=-+ AB ∴的垂直平分线NG 的方程为001().y y x x k-=--令0,y =得222002222211.21212124210,0,2G G k k k x x ky k k k k k x =+=-+=-=-+++++≠∴-<<∴点G 横坐标的取值范围为1(,0).2-20.(1)解:设点A 的坐标为(1(,)x b ,点B 的坐标为2(,)x b ,由2214x y +=,解得1,2x =±所以22121||2112S b x x b b =-=≤+-=当且仅当2b =时,.S 取到最大值1. (2)解:由2214y kx b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(41)8440k x kbx b +++-=2216(41)k b ∆=-+ ①|AB12|2x x -== ② 又因为O 到AB的距离21||Sd AB === 所以221b k =+ ③ ③代入②并整理,得424410k k -+=解得,2213,22k b ==,代入①式检验,△>0 故直线AB 的方程是y =或y x =或y =或y x =21解:(1)设M (x 0,y 0),又点A (0,b ),B (0,-b ) ∴直线AM :.00b x x by y +-=0000002,,(,2).y b bx bx x N b y by x by b y b x =⎧⎪∴=∴-⎨=+--⎪⎩得 0000(,),(,3)bxBM x y b BN b y b∴=+=-200003()0,bx BM BN b y b y b⋅=∴++=- 222222222000002220(33)0.1,b x y b x y a y x a y b a bb +-=+=∴=-- 即又22222303()0,a b a a c -=--=即22200(3)(1)0b a b y y b-+∴=-解得:36=a c ,即离心率36=e . (2)设直线l :y x m =+22222222222222,()20y x m a b x ma x a m a b b x a y a b=+⎧+++-=⎨+=⎩由得 2112212222222(,),(,),1ma mp x y Q x y x x b a b a +=-=-++设则2122123(1),,,13213c b m x x m a a ==∴+=-=-+由知得1212312222y y x x m m m m +=++=-+=1212311(,)(,)(3,1),222OP OQ x x y y m m m ∴+=++=-=-(3,1)OP OQ a +=-故与共线22解:解:(1)由条件知1(20)F -,,2(20)F ,,设11()A x y ,,22()B x y ,.设()M x y ,,则则1(2)FM x y =+ ,,111(2)F A x y =+ ,, 1221(2)(20)F B x y FO =+= ,,,,由1111FM F A F B FO =++ 得 121226x x x y y y +=++⎧⎨=+⎩,即12124x x x y y y +=-⎧⎨+=⎩,于是AB 的中点坐标为422x y -⎛⎫⎪⎝⎭,. 当AB 不与x 轴垂直时,12122822y y y y x x x -==---,即1212()8y y y x x x -=--. 又因为A B ,两点在双曲线上,所以22112x y -=,22222x y -=,两式相减得12121212()()()()x x x x y y y y -+=-+,即1212()(4)()x x x y y y --=-.将1212()8yy y x x x -=--代入上式,化简得22(6)4x y --=. 当AB 与x 轴垂直时,122x x ==,求得(80)M ,,也满足上述方程. 所以点M 的轨迹方程是22(6)4x y --=.(2)假设在x 轴上存在定点(0)C m ,,使CA CB为常数. 当AB 不与x 轴垂直时,设直线AB 的方程是(2)(1)y k x k =-≠±. 代入222x y -=有2222(1)4(42)0k x k x k -+-+=.则12x x ,是上述方程的两个实根,所以212241k x x k +=-,2122421k x x k +=-,于是21212()()(2)(2)CA CB x m x m k x x =--+--22221212(1)(2)()4k x x k m x x k m =+-++++ 22222222(1)(42)4(2)411k k k k m k m k k +++=-++-- 222222(12)2442(12)11m k m m m m k k -+-=+=-++--. 因为CA CB是与k 无关的常数,所以440m -=,即1m =,此时CA CB =1-.当AB 与x 轴垂直时,点A B ,的坐标可分别设为(2,(2,此时(11CA CB ==-.故在x 轴上存在定点(10)C ,,使CA CB为常数.。