2021高考数学小知识点专项训练《19 圆锥曲线的简单性质》
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1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质;了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.3.了解圆锥曲线的简单应用;理解数形结合的思想.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系.1.【2020全国Ⅰ卷理科】已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C上的点,且BF 垂直于x 轴,若AB 的斜率为3,则C 的离心率为. 【答案】2【解析】由题可知点B 的坐标为2,)b c a(,所以23AB b a k c a==-,且222b c a =-, 代入并化简可得222320320c ac a e e -+=⇒-+=解得2e =或1e =(舍弃).【点睛】主要考查双曲线的几何性质、直线的斜率等知识点.2.【2019全国Ⅰ卷理科】已知椭圆C 的焦点为)0,1(1-F ,)0,1(2F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点. 若||2||22B F AF =,||||1BF AB =,则C 的方程为()A .1222=+y xB .12322=+y xC .13422=+y xD .14522=+y x【答案】B【解析】由椭圆C 的焦点为)0,1(1-F ,)0,1(2F ,可知1=c , 又22||2||AF F B =,||||1BF AB =,可设m BF =||2,则m AF 2||2=,m AB BF 3||||1==,根据椭圆的定义可知a m m BF BF 23||||21=+=+,得a m 21=, 所以a BF 21||2=,a AF =||2,可知),0(b A -, 根据相似可得)21,23(b B 代入椭圆的标准方程12222=+by a x ,得32=a ,2222=-=c a b ,∴椭圆C 的方程为12322=+y x .【点睛】利用椭圆的定义及标准方程运算求解.一、单选题.1.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M 在C 的右支上,1MF 与y 轴交于点A ,2MAF △的内切圆与边2AF 切于点B ,若12||4||F F AB =,则C 的渐近线方程是()A 0y ±=B .0x ±=C .20x y ±=D .20x y ±=【答案】A【解析】设三角形2MAF 的内切圆的圆心为Q ,M 在第一象限,如图所示.作GQ AM ⊥交AM 于G ,2QN MF ⊥交2MF 于N ,连接QB , 则||||MN MG =,||||AG AB =,22||||F N F B =. 根据双曲线的定义可知12||||2MF MF a -=,而122||||||||||||||||MF MF MF MN NF MF MG BF -=--=--1222||||||||||||||||2||AF AG BF AF BF AG AB AG AB =+-=-+=+=,所以2||2AB a =,||AB a =,12||4||F F AB =,即24c a =,2c a =,结合222c a b =+,得ba=所以双曲线C 0y ±=,故选A .2.过双曲线2222:1x a C y b-=(0,0)a b >>的右焦点F 的直线l 交C 的右支于A ,B 两点,直线AO (O 是坐标原点)交C 的左支于点D ,若DF AB ⊥,且||2||BF DF =,则双曲线C 的离心率为()A .2B C .3D .3【答案】C【解析】设左焦点为F '.因为直线AO 交C 的左支于点D ,所以A ,D 两点关于原点对称, 连接AF ',DF ',BF ',因为DF AB ⊥,且||||AF DF '=,||||AF DF '=, 所以四边形AFDF '为矩形.因为||2||BF DF =,所以令||DF t =,则||2BF t =,||AF t '=,||2AF t a =-,||22BF t a '=+,在ABF '△中,222||||||AF AB BF ''+=,即222(32)(22)t t a t a +-=+,解得103t a =,在AFF '△中,222||||||AF AF FF ''+=,即2221010()(2)433a a a c +-=,解得e =C . 3.已知双曲线2222:1x a E y b-=(0,0)a b >>的左、右顶点分别为A ,B ,M 是E 上一点,且ABM △为,则双曲线E 的离心率为()AB 1C D 1【答案】C【解析】解法一:不妨设M 在第一象限,00(,)M x y ,因为ABM △是等腰三角形,所以结合图形可知,只能||||2AB BM a ==.令MAB θ∠=,则AMB θ∠=,π2ABM θ∠=-,2MBx θ∠=,由正弦定理可得22sin aθ=,所以sin θ=则21cos 212sin 3θθ=-=,sin 23θ==,则052cos 23ax a a θ=+=,02sin 23y a θ==,即5(,)33a M . 又点M 在双曲线上,所以222532199a b -⋅=,解得222b a=,则22213b e a=+=,则e =,故选C .解法二:不妨设M 在第一象限,因为ABM △是等腰三角形,所以结合图形可知,只能||||2AB BM a ==. 令MAB θ∠=,则AMB θ∠=,π2ABM θ∠=-,2MBx θ∠=,由正弦定理可得22sin aθ=,所以sin θ=则cos θ=,sin tan cos 2θθθ==,即2MA k =,21cos 212sin 3θθ=-=,则s n i 2θ==,sin 2tan 2cos 2θθθ==,即MB k =根据222MA MBb k k a ⋅==,得22213b e a=+=,则e =C .4.过抛物线2(:20)x py p C =>的焦点F 作直线与该抛物线交于A ,B 两点,若3||||AF BF =,O 为坐标原点,则||||AF OF =() A .43 B .34C .4D .54【答案】A【解析】解法一: 由题意,知(0,)2p F ,准线:2p l y =-, 作AE l ⊥于点E ,BG l ⊥与点G ,过点A 作AD BG ⊥于点D ,交y 轴于点H , 设||AF x =,则||3BF x =.由抛物线的定义,知||||AE AF x ==,||||3BG BF x ==,||34AB x x x =+=,||32BD x x x =-=,||FH p x =-.由~AHF ADB △△,得||||||||AF FH AB BD =,即42x p x x x -=,解得23x p =, 所以2||43||32pAF p OF ==,故选A .解法二: 由题意,知(0,)2p F ,准线:2pl y =-,如图,作AM l ⊥于点M , 设直线AB 的方程为2py kx =+,11(,)A x y ,22(,)B x y , 将2p y kx =+代入抛物线方程22x py =,得2220x pkx p --=,所以212x x p =-①. 由3||||AF BF =,得3AF FB =,即11223(,)(,)22p px y x y --=-,所以213x x =-②.联立①②解得2213p x =,代入抛物线方程22x py =,解得16p y =.由抛物线的定义,知12||||23p AF AM y p ==+=,所以2||43||32pAF p OF ==,故选A .5.已知1F ,2F 分别是双曲线22:1C y x -=的上、下焦点,P 是其一条渐近线上的一点,且以12F F 为直径的圆经过点P ,则12PF F △的面积为()A.2B .1 CD .2【答案】C【解析】设00(,)P x y ,不妨设点P 在双曲线C 的过一、三象限的渐近线0x y -=上, 因此可得000x y -=.1F,2(0,F,所以12||F F =, 以12F F 为直径的圆的方程为222x y +=,又以12F F 为直径的圆经过点P ,所以22002x y +=.由0022002x y x y -=⎧⎨+=⎩,得0||1x =,于是1212011||||122PF F S F F x =⋅=⨯=△,故选C . 6.已知抛物线2(:20)y px p C =>的焦点F 与双曲线224413x y -=的右焦点相同,过点F 分别作两条直线1l ,2l ,直线1l 与抛物线C 交于A ,B 两点,直线2l 与抛物线C 交于D ,E 两点,若1l 与2l的斜率的平方和为1,则||||AB DE +的最小值为() A .16B .20C .24D .32【答案】C【解析】由双曲线方程知其右焦点坐标为(1,0),所以12p=,即2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =.由题意可设直线1l 的方程为11(1)(0)y k x k =-≠,直线2l 的方程为22(1)(0)y k x k =-≠, 则22121k k +=,于是由12(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,消去y ,得2222111(24)0k x k x k -++=, 所以2122112442A B k x x k k ++==+,同理可得2242D E x x k +=+. 因为F 为抛物线的焦点,所以由抛物线的定义可得||||()()2222A B D E p p p pAB DE x x x x +=+++++++ 22122222221212124()444222488D A B E k k x x x x p k k k k k k +=+++=++++=+=++ 222124824()2k k ≥+=+, 当且仅当221212k k ==时,||||AB DE +取得最小值24,故选C . 7.过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 作直线l ,交抛物线于点M ,N ,交抛物线的准线于点P , 若2PM PN =,则直线l 的斜率为()A .B .2±C .±D .4±【答案】C【解析】解法一:由题意知直线l 的斜率存在且不等于0,抛物线的焦点(,0)2PF . 设直线l 的方程为(0)2px ty t =+≠,代入抛物线的方程,得2220y pty p --=. 设11(,)M x y ,22(,)N x y ,则122y y pt +=,212y y p =-. 抛物线的准线方程为2p x =-,则(,)2p p P t--. 由2PM PN =,得1212(,)2(,)22p p x p x y t p t y ++++=,所以122()p p y y t t+=+, 即122p y y t =+,代入122y y pt +=,得212(2)333p pt py pt t t =-=-, 则124233p pt p y y t t=+=+, 又212y y p =-,所以242()()3333pt p pt pp t t+-=-,整理得428710t t +-=, 解得218t =或21t =-(舍去),所以t =,所以直线l 的斜率为±. 解法二:如图,设点M 在第一象限,分别过M ,N 作抛物线准线的垂线,垂足为M ',N '. 由2PM PN =,得N 为MP 的中点. 设||MN t '=,则||2MN t '=,根据抛物线的定义得||3MN t =,所以||6MP t =,在PMM 'Rt △中,||PM '=,所以tan PMM '∠=l 的斜率为当点N 在第一象限时可得直线l 的斜率为-.综上,直线l的斜率为±.8.已知椭圆C 的焦点为1(1,0)F -,2(1,0)F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为() A .2212x y +=B .22132x y +=C .22431x y +=D .22541x y +=【答案】B【解析】由题意设椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,连接1F A ,令2||F B m =,则2||2AF m =,1||3BF m =. 由椭圆的定义知,42m a =,得2am =,故21||||F A a F A ==,则点A 为椭圆C 的上顶点或下顶点. 令2OAF θ∠=(O 为坐标原点),则1sin aθ=. 在等腰三角形1ABF 中,12cos 2332aa θ==,所以21112()3a =-,得23a =.又21c =,所以2222b a c =-=,题意C 的方程为22132x y +=,故选B .二、多选题.9.已知曲线22:1C mx ny +=.()A .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若0m n =>,则CC .若0mn <,则C是双曲线,其渐近线方程为y =D .若0m =,0n >,则C 是两条直线【答案】ACD【解析】对于选项A ,∵0m n >>,∴110m n<<,方程221mx ny +=可变形为22111x y m n+=, ∴该方程表示焦点在y 轴上的椭圆,正确;对于选项B ,∵0m n =>,∴方程221mx ny +=可变形为221x y n+=对于选项C ,∵0mn <,∴该方程表示双曲线,令220mx ny y +=⇒=,正确; 对于选项D ,∵0m =,0n >,∴方程221mx ny +=变形为21ny y =⇒= 正确,综上选ACD .10.当3π(,44π)α∈时,方程22sin cos 1x y αα+=表示的轨迹可以是()A .两条直线B .圆C .椭圆D .双曲线【答案】ACD【解析】将α分为ππ(,)42α∈,π2α=,3π(,24π)α∈三种情况进行分类讨论,由此确定正确选项. 当ππ(,)42α∈时,sin (2α∈,1sin α∈,cos (0,2α∈,1)cos α∈+∞110cos sin αα>>. 方程22sin cos 1x y αα+=可化为22111sin cos x y αα+=,表示焦点在y 轴上的椭圆; 当π2α=时,sin 1α=,cos 0a =,方程22sin cos 1x y αα+=化为21x =,1x =±,表示两条直线; 当3π(,24π)α∈时,sin (2α∈,1sin α∈,cos (2α∈-,1(,cos α∈-∞. 方程22sin cos 1x y αα+=可化为22111sin cos x y αα+=,表示焦点在x 轴上的双曲线,所以曲线不可能表示圆, 故选ACD .11.已知1F ,2F 分别是双曲线22:1C x y -=的左右焦点,点P 是双曲线上异于双曲线顶点的一点,且向量120PF PF ⋅=,则下列结论正确的是()A .双曲线C 的渐近线方程为y x =±B .以12F F 为直径的圆的方程为221x y += C .1F 到双曲线的一条渐近线的距离为1D .12PF F △的面积为1【答案】ACD 【解析】A .代入双曲线渐近线方程得y x =±,正确;B.由题意得1F,2(F ,则以12F F 为直径的圆的方程,不是221x y +=,错误;C .1F ,渐近线方程为y x =,距离为1,正确;D .由题意得1F ,2(F ,设44(,)P x y ,根据120PF PF ⋅=,解得0x =02y =± 则12PF F △的面积为1,正确,故选ACD .12.已知抛物线2:4E y x =的焦点为F ,准线为,过F 的直线与E 交于A ,B 两点,C ,D 分别为A ,B 在上的射影,且||3||AF BF =,M 为AB 中点,则下列结论正确的是()A .90CFD ∠=︒B .CMD △为等腰直角三角形C .直线AB 的斜率为D .线段AB 的长为163【答案】ACD【解析】由题意由抛物线的对称性,焦点(1,0)F ,准线方程为1x =-, 由题意可得直线AB 的斜率不为0,由题意设直线AB 的方程为1x my =+,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由题意可知1(1,)C y -,2(1,)D y -,将直线AB 与抛物线联立整理得2440y my --=,124y y m +=,124y y =-.A 中,因为1212(2,)(2,)(2)(2)440y y y F y C FD -⋅-=⋅-==-+=-,所以FC FD ⊥,即90CFD ∠=︒,所以A 正确;B 中,由A 正确,不可能CM DM ⊥,更不会C ∠或D ∠为直角,所以B 不正确; C 中,因为||3||AF BF =,所以3AF FB =,即123y y =-,124y y m +=,124y y =-,所以2222434y m y -=⎧⎨-=-⎩,解得213m =,3m =±, 所以直线AB的斜率为C 正确;D 中,由题意可得弦长||AB ===163=, 所以D 正确,故选ACD .三、填空题.13.过抛物线28y x =焦点的直线l 与该抛物线相交于A ,B 两点,点0(4,)P y 是AB 的中点,则||AB 的值为_______.【答案】12【解析】由抛物线方程知28p =,4p =.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则12248x x +=⨯=, 所以由抛物线的定义知1212||841222p p AB x x x x p =+++=++=+=. 14.已知双曲线22221x y a b-=(0,0)a b ><,则双曲线的渐近线方程为______. 【答案】y x =±【解析】因为22222221()2c a b b e a a a +===+=,所以1b a =, 所以双曲线的渐近线方程为b y x x a=±=±.15.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x a C y b+=(0)a b >>的左、右焦点,A ,B 是椭圆上关于x 轴对称的两点,2AF 的中点P 恰好落在y 轴上,若20BP AF ⋅=,则椭圆C 的离心率的值为______.【答案】3【解析】设2(,0)F c ,因为2AF 的中点P 在y 轴上,所以02A x c +=,解得A x c =-, 所以点A ,1F ,B 三点共线.因为20BP AF ⋅=,所以2BP AF ⊥,所以BP 垂直平分2AF ,所以2||||AB BF =. 又由椭圆的对称性,知22||||AF BF =,所以2ABF △为等边三角形.因为12||2F F c =,所以由122|||F F AF =,得2||AF =,所以121||||2AF AF ==.由椭圆的定义,知12||||2AF AF a +=2a +==,所以c e a ==. 16.能说明“若(2)0m n +≠,则方程2212x y m n +=+表示的曲线为椭圆或双曲线”是错误的一组m ,n 的值是______.【答案】3,1(答案不唯一,满足要求即可)【解析】当20m n =+>且0m ≠,2n ≠-时,方程表示的曲线为圆, 取1n =,则3m =(答案不唯一,满足要求即可).。
高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质圆锥曲线是高中数学中非常重要的一个概念,与其相关的知识点在高考中也是经常出现的考点。
本文将介绍圆锥曲线的基本概念以及其相关性质,希望能对正在备考高考数学的同学有所帮助。
一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由圆锥面和一个平面相交而形成的曲线。
根据平面与圆锥面相交的位置和方向不同,可以分为四种圆锥曲线,分别是椭圆、抛物线、双曲线和圆。
1. 椭圆椭圆是圆锥曲线中比较常见的一种曲线。
它可以由一个平面沿着圆锥面的两个平行直母线截取而成。
椭圆有两个焦点和一条长轴和短轴,其特点是离焦点的距离之和等于常数,即椭圆的离心率小于1。
2. 抛物线抛物线是另一种常见的圆锥曲线。
它可以由一个平面沿着圆锥面的一条直母线截取而成。
抛物线有一个焦点和一条准轴,其特点是离焦点的距离等于离准轴的距离。
3. 双曲线双曲线和椭圆和抛物线不同,它可以由一个平面沿着圆锥面的两个非平行直母线截取而成。
双曲线有两个焦点和两条渐近线,其特点是离焦点的距离之差等于常数,即双曲线的离心率大于1。
4. 圆圆是圆锥曲线中最简单的一种曲线,它可以由一个平面与圆锥面的一个直母线相交而得到。
圆是只有一个焦点的特殊情况,它的离心率等于0。
二、圆锥曲线的相关性质除了基本概念之外,圆锥曲线还有一些重要的性质,在高考中也是需要掌握的知识点。
1. 椭圆的性质(1)椭圆的两个焦点与中心三点共线;(2)椭圆的长轴与短轴的长度之比等于焦距之和与焦距之差的比;(3)椭圆的离心率等于焦距之长除以长轴的长度。
2. 抛物线的性质(1)抛物线的对称轴垂直于准轴;(2)抛物线的焦点在准轴上的中点。
3. 双曲线的性质(1)双曲线的两条渐近线一定是不相交的;(2)双曲线的离心率等于距离两个焦点最远的点与焦点之间的距离之比。
4. 圆的性质(1)圆的任何直径经过圆心;(2)圆的内切和外切线垂直于半径并且相切于切点。
总结圆锥曲线作为高中数学中的一个重要概念,其基本概念和相关性质都需要仔细掌握。
第二章 2.4 2.4.2基础练习1.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段的中点坐标是( ) A .(1,2) B .(2,1) C .(2,3) D .(3,2) 【答案】D【解析】将y =x -1代入y 2=4x ,整理,得x 2-6x +1=0.由根与系数的关系,得x 1+x 2=6,x 1+x 22=3.∴y 1+y 22=x 1+x 2-22=6-22=2.∴所求点的坐标为(3,2).2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) A .2 B .4 C .6D .8 【答案】A【解析】由已知可知抛物线的准线x =-p2与圆(x -3)2+y 2=16相切,圆心为(3,0),半径为4,圆心到准线的距离d =3+p2=4.解得p =2.3.(2020年某某五校联考)直线l 过抛物线y 2=-2px (p >0)的焦点,且与该抛物线交于A ,B 两点,若线段AB 的长是8,AB 的中点到y 轴的距离是2,则此抛物线的方程是( )A.y 2=-12xB.y 2=-8xC.y 2=-6xD.y 2=-4x 【答案】B【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),根据抛物线的定义可知|AB |=-(x 1+x 2)+p =8.又AB 的中点到y 轴的距离为2,∴-x 1+x 22=2,∴x 1+x 2=-4,∴p =4,∴所求抛物线的方程为y 2=-8x .故选B.4.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若|FA |=2|FB |,则k 的值为( )A .13B .23C .23D .223【答案】D【解析】C 的准线为l :x =-2,直线y =k (x +2)过定点P (-2,0).过点A ,B 分别作AM ⊥l 于点M ,BN ⊥l 于点N ,由|FA |=2|FB |,则|AM |=2|BN |,点B 为AP 的中点.连接OB ,则|OB |=12|AF |,∴|OB |=|BF |.∴点B (1,22).∴k =22-01--2=223.故选D .5.(2019年某某某某期末)已知抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的准线与抛物线C 2:x 2=-2py (p >0)交于A ,B 两点,C 1的焦点为F ,若△FAB 的面积等于1,则C 1的方程是__________________.【答案】x 2=2y【解析】由题意得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p ,-p 2,B ⎝⎛⎭⎪⎫-p ,-p 2,∴S △FAB =12·2p ·p =1,则p =1,即抛物线C 1的方程是x 2=2y .6.(2020年某某某某质量监测)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,过P 作PA ⊥l 于点A ,当∠AFO =30°(O 为坐标原点)时,|PF |=.【答案】43【解析】设l 与y 轴的交点为B ,在Rt △ABF 中,∠AFB =30°,|BF |=2,所以|AB |=233.设P (x 0,y 0),则x 0=±233,代入x 2=4y 中,得y 0=13,从而|PF |=|PA |=y 0+1=43.7.斜率为1的直线经过抛物线y 2=4x 的焦点且与抛物线相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:如图,由抛物线的标准方程可知焦点F (1,0),准线方程为x =-1.由题意,直线AB 的方程为y =x -1,代入抛物线方程y 2=4x ,整理得x 2-6x +1=0. (方法一)由x 2-6x +1=0,得x 1+x 2=6,x 1·x 2=1,∴|AB |=2|x 1-x 2|=2×x 1+x 22-4x ·x 2=2×62-4=8.(方法二)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知|AF |=|AA 1|=x 1+1,|BF |=|BB 1|=x 2+1,∴|AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+2=6+2=8.8.设抛物线C :y 2=2px (p >0)上有两动点A ,B (AB 不垂直于x 轴),F 为焦点且|AF |+|BF |=8,线段AB 的垂直平分线恒过定点Q (6,0),求抛物线C 的方程.解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1≠x 2,则x 1+x 2=8-p .又|QA |=|QB |,∴(x 1-6)2+y 21=(x 2-6)2+y 22,即(x 1+x 2-12)(x 1-x 2)=2p (x 2-x 1).∵x 1≠x 2,∴x 1+x 2=12-2p .∴12-2p =8-p .解得p =4. ∴所求抛物线C 的方程为y 2=8x .能力提升9.过抛物线y 2=4x 的焦点,作一条直线与抛物线交于A ,B 两点,若它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有两条C .有无穷多条D .不存在 【答案】B【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义知|AB |=x 1+x 2+p =5+2=7.又直线AB 过焦点且垂直于x 轴的直线被抛物线截得的弦长最短,且|AB |min =2p =4,∴这样的直线有两条.故选B .10.(多选题)如图,AB 为过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,点A ,B 在抛物线准线上的射影分别为A 1,B 1,且A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的斜率存在,则( )A.|AB |=x 1+x 2+pB.x 1x 2=p 24C.y 1y 2=-p 2D.以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 【答案】ABCD【解析】由抛物线的定义知|AB |=|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=x 1+x 2+p ,A 正确.设直线AB 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,联立抛物线方程,消x 得y 2-2pk y -p 2=0,∴y 1y 2=-p 2,x 1x 2=y 212p ·y 222p =p 24,B ,C 正确.设AB 的中点为M ,M 到准线的距离为d ,则d =|AA 1|+|BB 1|2=|AF |+|BF |2=|AB |2,∴以AB 为直径的圆与准线相切,D 正确.综上,ABCD 全选. 11.(2020年某某永州模拟)已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为.【答案】2+2【解析】抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116,准线为y =-116.设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°,得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab .由抛物线的定义得M 到准线的距离为|MF |,N 到准线的距离为|NF |,由梯形的中位线定理得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ).由|MN |2=λ·d 2,得14λ=a 2+b 2+2ab (a +b )2=1-(2-2)ab (a +b )2≥1-(2-2)ab(2ab )2=1-2-24=2+24,得λ≥2+2,当且仅当a =b 时,取得最小值2+2.12.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A ,B 两点且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.解:焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).若AB ⊥x 轴,则|AB |=2p <52p ,不合题意.所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y 2=2px ,消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.由根与系数的关系,得y 1+y 2=2pk,y 1y 2=-p 2.∴|AB |=1+1k2|y 1-y 2|=1+1k2·y 1+y 22-4y1y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2=52p .解得k =±2.∴AB 所在直线方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2或y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2.。
数学概念、方法、题型、易误点技巧总结——圆锥曲线1.圆锥曲线的两个定义:(1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点21,F F 的距离的和等于常数a 2,且此常数a 2一定要大于||21F F ,当常数等于||21F F 时,轨迹是线段21F F ,当常数小于||21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数a 2,且此常数a 2一定要小于||21F F ,定义中的“绝对值”与a 2<||21F F 不可忽视。
若a 2=||21F F ,则轨迹是以21F F 为端点的两条射线,若a 2﹥||21F F ,则轨迹不存在。
若a 2=0,则轨迹是线段21F F 的中垂线;若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
比如:①已知定点,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是 ( )A .B .C .D .(答:C );②方程表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率。
圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。
如已知点及抛物线上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):(1)椭圆:焦点在轴上时()(参数方程,其中为参数),焦点在轴上时=1()。
方程表示椭圆的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B )。
比如: ①已知方程表示椭圆,则的取值范围为____(答:);②若,且,则的最大值是____,的最小值是___(答:)(2)双曲线:焦点在轴上: =1,焦点在轴上:=1()。
方程表示双曲线的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A ,B 异号)。
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。
2021年新高考数学专题复习-圆锥曲线专项练习1.已知椭圆22221(0)x y a b a bΓ+=>>:过点(02),,其长轴长、焦距和短轴长三者的平方依次成等差数列,直线l 与x 轴的正半轴和y 轴分别交于点Q P 、,与椭圆Γ相交于两点M N 、,各点互不重合,且满足12PM MQ PN NQ λλ==,. (1)求椭圆Γ的标准方程; (2)若直线l 的方程为1y x =-+,求1211λλ+的值;(3)若123,试证明直线l 恒过定点,并求此定点的坐标.2.已知动点M 到直线20x +=的距离比到点(1,0)F 的距离大1. (1)求动点M 所在的曲线C 的方程;(2)已知点(1,2)P ,A B 、是曲线C 上的两个动点,如果直线PA 的斜率与直线PB 的斜率互为相反数,证明直线AB 的斜率为定值,并求出这个定值;(3)已知点(1,2)P ,A B 、是曲线C 上的两个动点,如果直线PA 的斜率与直线PB 的斜率之和为2,证明:直线AB 过定点.3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点1,2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,且离心率2e =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若斜率为k 且不过点P 的直线l 交C 于,A B 两点,记直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,且120k k +=,求直线l 的斜率k .4.如图,已知圆A :22(1)16x y ++=,点()10B ,是圆A 内一个定点,点P 是圆上任意一点,线段BP 的垂直平分线1l 和半径AP 相交于点Q .当点P 在圆上运动时,点Q 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设过点()4,0D 的直线2l 与曲线C 相交于,M N 两点(点M 在,D N 两点之间).是否存在直线2l 使得2DN DM =?若存在,求直线2l 的方程;若不存在,请说明理由.5.已知双曲线C 的方程为:22186x y -=,其左右顶点分别为:1A ,2A ,一条垂直于x轴的直线交双曲线C 于1P ,2P 两点,直线11A P 与直线22A P 相交于点P .(1)求点P 的轨迹E 的方程;(2)过点)Q的直线,与轨迹E 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于M 点,试探讨ABMQ是否为定值.若为定值,求出定值,否则说明理由. 6.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交椭圆C 于M ,N 两点(l 与x 轴不重合),1F MN △,12F F M △的周长分别为12和8. (1)求椭圆C 的方程;(2)在x 轴上是否存在一点T ,使得直线TM 与TN 的斜率之积为定值?若存在,请求出所有满足条件的点T 的坐标;若不存在,请说明理由.7.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率e =10x +-=被以椭圆C . (1)求椭圆C 的方程;(2)过点(4,0)M 的直线l 交椭圆于A ,B 两个不同的点,且||||||||MA MB MA MB λ+=⋅,求λ的取值范围.8.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l :2y x a =+与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)若1a =-,求FAB 的面积;(2)若抛物线C 上存在两个不同的点M ,N 关于直线l 对称,求a 的取值范围. 9.如图,直线l 与圆22:(1)1E x y ++=相切于点P ,与抛物线2:4C x y =相交于不同的两点,A B ,与y 轴相交于点(0,)(0)T t t >.(1)若T 是抛物线C 的焦点,求直线l 的方程;(2)若2||||||TE PA PB =⋅,求t 的值.10.在平面直角坐标系中,己知圆心为点Q 的动圆恒过点(1,0)F ,且与直线1x =-相切,设动圆的圆心Q 的轨迹为曲线Γ. (Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点F 的两条直线1l 、2l 与曲线Γ相交于A 、B 、C 、D 四点,且M 、N 分别为AB 、CD 的中点.设1l 与2l 的斜率依次为1k 、2k ,若121k k +=-,求证:直线MN 恒过定点.11.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,且直线1x y a b +=与圆222x y +=相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A ﹐B ,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,射线OM 与椭圆C 相交于点P ,且O 点在以AB 为直径的圆上.记AOM ,BOP △的面积分别为1S ,2S ,求12S S 的取值范围. 12.已知抛物线2:2(0)E x py p =>的焦点为,F 点Р在抛物线E 上,点Р的横坐标为2,且2PF =.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)若,A B 为抛物线E 上的两个动点(异于点P ),且AP AB ⊥,求点B 的横坐标的取值范围.13.如图,已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:GF 为∠AGB 的平分线.14.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的短轴长为2.(∠)求椭圆C 的方程;(∠)设过定点()02T ,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.参考答案1.(1)221124x y +=;(2)83-;(3)证明见解析,(2,0). 【分析】(1)由题意,得到2b =和222(2)(2)2(2)a b c +=,结合222a b c =+,求得2a 的值,即可求得椭圆Γ的标准方程;(2)由直线l 的方程为1y x =-+,根据12PM MQ PN NQ λλ==,,求得12121211x x x x λλ==--,,得到121212112x xx x λλ++=-,联立方程组,结合根与系数的关系,即可求解;(3)设直线l 的方程为()()0y k x m m =->,由1PM MQ ,得到111x m x λ=-和222xm xλ=-,联立方程组,结合根与系数的关系和123,求得2m =,得到直线l 的方程,即可求解. 【详解】(1)由题意,因为椭圆22221(0)x y a b a bΓ+=>>:过点(02),,可得2b =, 设焦距为2c ,又由长轴长、焦距和短轴长三者的平方依次成等差数列, 可得222(2)(2)2(2)a b c +=,即2222a b c +=又因为222a b c =+,解得212a =,所以椭圆Γ的标准方程为221124x y +=.(2)由直线l 的方程为1y x =-+,可得而(01)(10)P Q ,,,,设1122()()M x y N x y ,,,,因为12PM MQ PN NQ λλ==,,可得1111122222(1)(1)(1)(1)x y x y x y x y λλ-=---=--,,,,,, 从而111222(1)(1)x x x x λλ=-=-,,于是12121211x x x x λλ==--,,所以12121212111122x x x x x x λλ++=+-=-,由2211241x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,整理得24690x x --=,可得12123924x x x x +==-,,所以1212121211118223x x x x x x λλ++=+-=-=-. (3)显然直线l 的斜率k 存在且不为零,设直线l 的方程为()()0y k x m m =->,1122()()M x y N x y ,,,,可得(0,)(,0)P km Q m -,,由1PMMQ ,可得11111()()x y km m x y λ+=--,,, 所以()111x x m λ=-,从而111x m x λ=-,同理222x m x λ=-, 又123,∠212122()30x x m x x m -++=①,联立221124()x y y k x m ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得22222(13)63120k x k mx k m +-+-=, 则()42222222364(13)(312)121240k m k k m k k m -∆=+-=+->②,且2221212226312,1313k m k m x x x x k k -+==++③∠代入∠得2222222231263122300131313k m k m m m m k k k ---⋅+=⇒=+++,∠2m =,(满足∠)故直线l 的方程为()2y k x =-,所以直线l 恒过定点(20),. 2.(1)24y x =;(2)证明见解析,定值1-;(3)证明见解析.【分析】(1)根据题意转化为动点M 到直线1x =-的距离和到点(1,0)F 的距离相等,结合抛物线的定义,即可求得曲线C 的方程;(2)由:2(1)PA l y k x -=-和2(1)PB l y k x -=--:,分别联立方程组,求得()22242,k k A k k ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭和()22242,k k B k k ⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭,结合斜率公式,即可求解; (3)由::2(1)PA l y k x -=-,2(1)PB l y k x -=--:,分别联立方程组()22242,k k A k k ⎛⎫--⎪ ⎪⎝⎭和()222,22k k B k k ⎛⎫ ⎪ ⎪--⎝⎭,求得2(2)22AB k k k k k -=-+,求得直线AB l 的方程,即可求解. 【详解】(1)已知动点M 到直线20x +=的距离比到点(1,0)F 的距离大1,等价于动点M 到直线1x =-的距离和到点(1,0)F 的距离相等,由抛物线的定义可得曲线C 的轨迹时以(1,0)F 为焦点,以直线1x =-为准线的方程,且2p =,所以曲线C 的方程为24y x =.(2)设直线PA 的斜率为k ,因为直线PA 的斜率与直线PB 的斜率互为相反数,所以直线PB 的斜率为k -,则:2(1)PA l y k x -=-,2(1)PB l y k x -=--:联立方程组22(1)4y k x y x-=-⎧⎨=⎩,整理得24480ky y k --+=, 即()()2420ky k y +--=⎡⎤⎣⎦,可得()22242,k k A k k ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭联立方程组22(1)4y k x y x-=--⎧⎨=⎩,整理得24480ky y k +--=,即()()2+420ky k y +-=⎡⎤⎣⎦,可得()22242,k k B k k ⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭所以()()22224242122ABk kk k k k k k k ----==-+--,即直线AB 的斜率为定值1-. (3)设直线PA 的斜率为k ,所以直线PB 的斜率为2k -, 则2(1)PA l y k x -=-:,2(1)PB l y k x -=--:两类方程组22(1)4y k x y x-=-⎧⎨=⎩,整理得24480ky y k --+=, 即()()2420ky k y +--=⎡⎤⎣⎦,可得()22242,k k A k k ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭, 联立方程组()222(1)4y k x y x⎧-=--⎨=⎩,可得()22440k y y k --+=,即()()2220k y k y ---=⎡⎤⎣⎦,可得()222,22k k B k k ⎛⎫⎪ ⎪--⎝⎭所以()()22222242(2)22222ABk kk k k k k k k k k k k ----==-+---, 所以()2222(2)2222AB k k k k l y x k k k k ⎛⎫--=- ⎪ ⎪--+-⎝⎭:,整理得()2(2)122k k y x k k -=+-+ 所以直线AB 恒过()1,0-.3.(1)2212x y +=;(2. 【分析】(1)由题意可得222221112a b c e a a b c ⎧+=⎪⎪⎪==⎨⎪=+⎪⎪⎩,解方程组即可求得,,a b c 的值,进而可得椭圆C 的标准方程;(2))设直线PA的方程为()112y k x -=-,()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立消元可得关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得1x ,因为120k k +=,所以21k k =-,同理可得2x ,再利用1212y y k x x -=-即可求得直线l 的斜率k .【详解】(1)因为1,2P ⎛ ⎝⎭在椭圆C 上,所以221112a b +=,又2c e a ==,222a b c =+,由上述方程联立可得22a =,21b =,所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2)设直线PA的方程为()112y k x -=-, 设()11,A x y ,()22,B x y ,由122(1)12y k x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩消y 得: ())222111111222210k xk k x k +++--=,所以21112121112k x k --⨯=+,因为120k k +=,所以21k k =-,同理可得21122121112k x k +-⋅=+,因为2112214212k x x k -+=+,1122112x x k --=+,所以()111121112112121212222k x k k x k k x x k y y k x x x x x x ⎛-+--++ +--⎝⎭===---2242212k k k k --+=== 4.(1)22143x y+=(2)存在,(4)6y x =-或4)6y x =--.【分析】(1)结合垂直平分线的性质和椭圆的定义,求出椭圆C 的方程.(2)设出直线2l 的方程,联立直线2l 的方程和椭圆方程,写出韦达定理,利用2DN DM =,结合向量相等的坐标表示,求得直线2l 的斜率,进而求得直线2l 的方程.方法一和方法二的主要曲边是直线2l 的方程的设法的不同. 【详解】(1)因为圆A 的方程为22(1)16x y ++=,所以(1,0)A -,半径4r =.因为1l 是线段AP 的垂直平分线,所以||||QP QB =. 所以||||||||||4AP AQ QP AQ QB =+=+=.因为4||AB >,所以点Q 的轨迹是以(1,0)A -,(1,0)B 为焦点,长轴长24a =的椭圆.因为2a =,1c =,2223b a c =-=,所以曲线C 的方程为22143x y +=.(2)存在直线2l 使得2DN DM =.方法一:因为点D 在曲线C 外,直线2l 与曲线C 相交,所以直线2l 的斜率存在,设直线2l 的方程为(4)y k x =-.设112212(,),(,)()M x y N x y x x >,由22143(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩ 得2222(34)32(6412)0k x k x k +-+-=. 则21223234k x x k +=+, ① 2122641234k x x k-=+, ② 由题意知2222(32)4(34)(6412)0k k k ∆=--+->,解得1122k -<<. 因为2DN DM =,所以2142(4)x x -=-,即2124x x =-. ③把③代入①得21241634k x k +=+,22241634k x k-+=+ ④ 把④代入②得2365k =,得6k =±,满足1122k -<<.所以直线2l的方程为:(4)6y x =-或4)6y x =--. 方法二:因为当直线2l 的斜率为0时,(2,0)M ,(2,0)N -,(6,0)DN =-,(2,0)DM =-此时2DN DM ≠.因此设直线2l 的方程为:4x ty =+.设112212(,),(,)()M x y N x y x x >,由221434x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得22(34)24360t y ty +++=. 由题意知22(24)436(34)0t t ∆=-⨯+>,解得2t <-或2t >,则1222434ty y t +=-+, ① 1223634y y t =+, ②因为2DN DM =,所以212y y =. ③把③代入①得12834t y t =-+,221634ty t =-+ ④ 把④代入②得2536t =,t =±2t <-或2t >. 所以直线2l的方程为4)y x =-或4)y x =-. 5.(1)22186x y +;(2)为定值,4.【分析】(1)设直线为:0x x =,()100,P x y ,()200,P x y -,以及(),P x y,利用三点共线得到==,两式相乘化简得22022088y y x x =---,再利用点1P 在双曲线上代入整理即可得到答案;(2)显然直线l 不垂直x 轴,①当0k =时,易证4ABMQ=,②当0k ≠时,利用点斜式设出直线l 方程,联立直线l 与椭圆的方程消y ,得到关于x 的一元二次方程,利用韦达定理以及弦长公式求出AB ,求出AB 的中点坐标,利用点斜式求出线段AB 的垂直平分线的方程,求出点M 的坐标,利用两点间的距离公式求解MQ ,即可得出答案. 【详解】(1)由题意知:()1A -,()2A ,设直线为:0x x =,()100,P x y ,()200,P x y -,以及(),P x y , 由11,,A P P 三点以及22,,A P P 三点共线,则==,两式相乘化简得:22022088y y x x =---, 又2200186x y -=, 代入上式得轨迹E 的方程:22186x y +.(2)显然直线l 不垂直x 轴,①当0k =时,直线l 的方程为:0y =,线段AB 为椭圆的长轴,线段AB 的垂直平分线交x 轴于M 点,则AB =,()0,0M,MQ =所以4ABMQ=; ②当0k ≠时,设方程为:(y k x =,联立方程得(22186y k x x y ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,化简整理得:()2222348240kxx k +-+-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,212221223482434x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,)2122143k AB x k +=-==+,线段AB的中点的坐标为222,3434P k k ⎛⎫- ⎪ ⎪++⎝⎭,线段AB的垂直平分线的方程为:22213434y x k k k ⎛⎫+=-- ⎪ ⎪++⎝⎭, 令0y =,则M ⎫⎪⎪⎝⎭,)22134k MQ k +==+,∴4ABMQ=. 综上:4ABMQ=. 6.(1)22198x y ;(2)存在,坐标为(3,0)-和(3,0).【分析】(1)由1F MN △,12F F M △的周长分别为12和8,可求椭圆基本量,进一步确定方程. (2)设直线代入消元,韦达定理整体代入定点满足的关系,探求恒成立的条件. 【详解】(1)设椭圆C 的焦距为2(0)c c >,由题意可得412228a a c =⎧⎨+=⎩,解得31a c =⎧⎨=⎩,所以b =因此椭圆C 的方程为22198x y .(2)因为直线l 过点2(1,0)F 且不与x 轴重合,所以设l 的方程为1x my =+,联立方程221198x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 并整理得()228916640m y my ++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,则12212216896489m y y m y y m ⎧+=-⎪⎪+⎨⎪=-⎪+⎩,所以()1212218289x x m y y m +=++=+, ()()()2212121212272911189m x x my my m y y m y y m -+=++=+++=+. 设(,0)T t ,则直线TM 与TN 的斜率分别为11TM y k x t =-,22TN y k x t=-, 则()()1212TM TN y y k k x t x t ⋅=--()2122221212226489729188989y y m m x x t x x t t t m m -+==-+-++-⋅+++ ()222648729189t m t t -=-+-+.所以当28720t -=,即当3t =-时,m ∀∈R ,49TM TN k k ⋅=-; 当3t =时,m ∀∈R ,169TM TN k k ⋅=-. 因此,所有满足条件的T 的坐标为(3,0)-和(3,0).7.(1)2214x y +=;(2)2]3.【分析】(1)由直线与圆的位置关系可得1b =.由椭圆的离心率可得2a =,则椭圆C 的方程为2214x y +=. (2)当直线l 的斜率为0时,求出MA ,MB ,当直线l 的斜率不为0时,设直线l 方程为4x my =+,()11A x y ,,()22B x y ,,联立方程可得()2248120m y my +++=,满足题意时212m >,结合韦达定理以及弦长公式,化简整理,结合不等式的性质,据此即可所求范围. 【详解】(1)因为原点到直线10x +-=的距离为12,所以22212b ⎛⎫+= ⎪⎝⎭⎝⎭(0b >),解得1b =. 又22222314c b e a a ==-=,得2a =所以椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)当直线l 的斜率为0时,12MA MB ⋅=,268MA MB +=+=,所以||||82||||123MA MB MA MB λ+===⋅,当直线l 的斜率不为0时,设直线l :4x my =+,()11A x y ,,()22B x y ,,联立方程组22414x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2248120m y my +++=, 由()22=644840m m ∆-+>,得212m >,所以122124y y m =+,12284my y m +=-+,()21221214m MA MB y y m +⋅==+,1212MA MB y y y +=+=+284mm =+,||||||||121MA MB MA MB m λ+====⋅+由212m >,得211113121m ∴<-<+,所以2233λ<<.23λ<≤,即2]3.8.(12)12a <- 【分析】(1)联立直线与抛物线,根据弦长公式求出||AB ,根据点到直线的距离公式求出点F 到直线的距离,根据三角形面积公式可求得结果;(2)设直线MN 的方程为12y x m =-+代入抛物线,利用判别式大于0可得2m >-, 根据韦达定理求出MN 的中点坐标,将其代入直线l 得到m 与a 的关系式,根据m 的范围可得a 的范围. 【详解】抛物线C :24y x =的焦点为F (1,0),(1)当1a =-时,直线:21l y x =-,联立2214y x y x=-⎧⎨=⎩,消去y 得21204x x -+=, 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122x x +=,1214x x =,所以||AB ===点F 到直线:21l y x =-的距离d ==,所以FAB的面积为11||22AB d ==. (2)因为点M ,N 关于直线l 对称,所以直线MN 的斜率为12-, 所以可设直线MN 的方程为12y x m =-+, 联立2124y x m y x⎧=-+⎪⎨⎪=⎩,消去y 并整理得22(416)40x m x m -++=, 由22(416)160m m ∆=+->,得2m >-,设33(,)M x y ,44(,)N x y ,所以34416x x m +=+,所以343411()2(416)2822y y x x m m m +=-++=-⨯++=-, 所以MN 的中点为(28,4)m +-,因为点M ,N 关于直线l 对称,所以MN 的中点(28,4)m +-在直线:2l y x a =+上,所以42(28)m a -=++,得420a m =--,因为2m >-,所以12a <-.9.(1)1y =+;(2)12. 【分析】(1)由(0,)(0)T t t >为抛物线焦点,即可设直线l 的方程为1y kx =+,根据直线l 与圆相切可求k 值,写出直线方程.(2)设直线l 的方程为y kx t =+,()00,P x y ,()11,A x y ,()22,B x y ,由直线上两点距离公式可知()()0022||||14PA PB kxy ⋅==+-,根据直线l 与圆相切、2||||||TE PA PB =⋅求0y ,切线性质:直线l 与PE 互相垂直及00t y kx =-即可求t 的值.【详解】(1)因为(0,)(0)T t t >是抛物线2:4C x y =的焦点,所以1t =,即(0,1)T ,设直线l 的方程为1y kx =+,由直线l 与圆E1=,即k =,所以,直线l的方程为1y =+.(2)设直线l 的方程为y kx t =+,()00,P x y ,()11,A x y ,()22,B x y ,由24y kx tx y=+⎧⎨=⎩,得2440x kx t --=,124x x k +=,124x x t ⋅=-,∴1020||||PA PB x x ⋅=-⋅-()()221201201kx xx x x x ⎡⎤=+-++⎣⎦()()220014k x kx t ⎡⎤=+-+⎣⎦()()220014k x y =+-. 由直线l 与圆E1=,即221(1)k t +=+.由||1TE t =+,2||||||TE PA PB =⋅,得()()2220014(1)kxy t +-=+.所以20041x y -=,又()220011x y ++=,解得03y =-+.由直线l 与PE 互相垂直,得0011PE xk k y =-=-+, 200001i x t y kx y y =-=++220000001112x y y y y y ++-===++. 10.(Ⅰ)24y x =;(Ⅱ)证明见解析.【分析】(Ⅰ)设(,)Q x y,根据题意得到|1|x +=Γ的方程;(Ⅱ)设1l ,2l 的方程为12(1),(1)y k x y k x =-=-,联立方程组分别求得2121122,k M k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,和2222222,k N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,进而得出MN k ,进而得出()111MN k k k =+,得出直线MN 的方程,即可判定直线MN 恒过定点. 【详解】(Ⅰ)由题意,设(,)Q x y ,因为圆心为点Q 的动圆恒过点(1,0)F ,且与直线1x =-相切,可得|1|x +=24y x =.(Ⅱ)设1l ,2l 的方程分别为1(1)y k x =-,2(1)y k x =-,联立方程组12(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,整理得()2222111240k x k x k -++=, 所以21122124k x x k ++=,则2121122,k M k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,同理2222222,k N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 所以121222121222122222MNk k k k k k k k k k k -==+++-, 由121k k +=-,可得()111MN k k k =+,所以直线MN 的方程为()2111211221k y k k x k k ⎛⎫+-=+- ⎪⎝⎭ 整理得()1121(1)y k k x +=+-,所以直线MN 恒过定点(1,2)-.11.(1)22163x y +=;(2),33⎣⎦. 【分析】(1)依题意得到c a ==,再根据222c b a +=解方程即可;(2)由M 为线段AB 的中点,可得12OM S S OP=,对直线l 的斜率的斜率存在与否分两种情况讨论,当直线l 的斜率存在时,设直线():0l y kx m m =+≠,()11,A x y ,()22,B x y .联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,根据0OA OB ⋅=,即可得到12120x x y y +=,从而得到m 与k 的关系,即可求出面积比的取值范围; 【详解】解:(1)∵椭圆的离心率为2,∴2c a =(c 为半焦距). ∵直线1x y a b+=与圆222x y +==.又∵222c b a +=,∴26a =,23b =.∴椭圆C 的方程为22163x y +=.(2)∵M 为线段AB 的中点,∴12AOM BOP OMS S S S OP==△△. (ⅰ)当直线l 的斜率不存在时,由OA OB ⊥及椭圆的对称性,不妨设OA 所在直线的方程为y x =,得22A x =.则22M x =,26P x =,∴123OM S S OP ==. (ⅱ)当直线l 的斜率存在时,设直线():0l y kx m m =+≠,()11,A x y ,()22,B x y .由22163y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得()222214260k x kmx m ++-=+. ∴()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>,即22630k m -+>.∴122421km x x k +=-+,21222621m x x k -=+. ∵点O 在以AB 为直径的圆上,∴0OA OB ⋅=,即12120x x y y +=. ∴()()221212121210x x y y kx xkm x x m +=++++=. ∴()22222264102121m km k km m k k -⎛⎫++-+= ⎪++⎝⎭. 化简,得2222m k =+.经检验满足0∆>成立.∴线段AB 的中点222,2121kmm M k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭. 当0k =时,22m =.此时123S S ==. 当0k ≠时,射线OM 所在的直线方程为12y x k=-.由2212163y x k x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y ,得2221221P k x k =+,22321P y k =+. ∴M P OM y OP y == ∴12S S ==12,33S S ⎛∈ ⎝⎭. 综上,12S S的取值范围为33⎣⎦.12.(1)24x y =;(2)[)(,)610--⋃∞+∞,. 【分析】()1由抛物线的定义可得022p y =-,再代入可求得p ,可得抛物线E 的标准方程为24x y =.()2由直线垂直的条件建立关于点A 、B 的坐标的方程,由根的判别式可求得范围.【详解】解:()1依题意得0,,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭设()002,,22p P y y =-, 又点Р是E 上一点,所以4222p p ⎛⎫=-⎪⎝⎭,得2440p p -+=,即2p =, 所以抛物线E 的标准方程为24x y =.()2由题意知()2,1P , 设221212,,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则()2111114224APx k x x -==+-,因为12x ≠-,所以142AB k x =-+,AB 所在直线方程为()2111442x y x x x --=-+,联立24x y =. 因为1x x ≠,得11(216(0))x x x +++=,即()21122160x x x x ++++=,因为()224216)0(x x ∆=+-+≥,即24600x x --≥,故10x ≥或6x ≤-经检验,当6x =-时,不满足题意.所以点B 的横坐标的取值范围是[)(,)610--⋃∞+∞,. 13.(1)y 2=4x ;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用抛物线定义,由|AF |=2+2p=3求解. (2)根据点A (2,m )在抛物线E 上,解得m ,不妨设A (2,),直线AF 的方程为y(x -1),联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,然后论证k G A +k G B =0即可 【详解】(1)由抛物线定义可得|AF |=2+2p=3,解得p =2. ∠抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)∠点A (2,m )在抛物线E 上, ∠m 2=4×2,解得m,由抛物线的对称性,不妨设A (2,),由A (2,,F (1,0),∠直线AF 的方程为y (x -1),由)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩ 得2x 2-5x +2=0,解得x =2或12,∠B 1,2⎛ ⎝.又G (-1,0),∠k G A =3,k G B =3-∠k G A +k G B =0, ∠∠AGF =∠BGF . ∠GF 为∠AGB 的平分线. 【点睛】关键点点睛:由GF 为∠AGB 的平分线,即∠AGF =∠BGF ,转化为 k G A +k G B =0结合韦达定理证明.14.(∠)23x +y 2=1;(∠)11k ⎛⎫⎛∈-⋃ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 【分析】(∠)根据椭圆短轴长公式、离心率公式,结合椭圆中,,a b c 的关系进行求解即可;(∠)根据平面向量数量积公式,结合一元二次方程根与系数关系、根的判别式进行求解即可. 【详解】(∠)由已知得 2b =2,所以1b =,又因为c a =所以有:2223c a =,而222c a b =-, 解得23a =,即椭圆C 的方程为23x +y 2=1.(∠)直线l 方程为y =kx +2,将其代入23x +y 2=1,得(3k 2+1)x 2+12kx +9=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴△=(12k )2﹣36(1+3k 2)>0,解得k 2>1,由根与系数的关系,得x 1+x 2=21213kk -+,x 1x 2=2913k + ∵∠AOB 为锐角, ∴OA ⋅OB >0, ∴x 1x 2+y 1y 2>0,∴x 1x 2+(kx 1+2)(kx 2+2)>0, ∴(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4>0,化简得2213313k k -+>0,解得2133k <,由21k >且2133k <,解得1133k ⎛⎫⎛∈--⋃ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,.。
圆锥曲线的几何性质例题和知识点总结圆锥曲线是数学中非常重要的一部分,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们具有独特的几何性质,通过一些例题来理解这些性质会更加直观和深入。
一、椭圆的几何性质1、定义平面内到两个定点\(F_1\)、\(F_2\)的距离之和等于常数(大于\(|F_1F_2|\))的点的轨迹叫做椭圆。
2、标准方程焦点在\(x\)轴上:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2}= 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为长半轴,\(b\)为短半轴,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。
焦点在\(y\)轴上:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2}= 1\)(\(a > b > 0\))。
3、几何性质(1)范围:对于焦点在\(x\)轴上的椭圆,\(a \leq x \leqa\),\(b \leq y \leq b\);对于焦点在\(y\)轴上的椭圆,\(b \leq x \leq b\),\(a \leq y \leq a\)。
(2)对称性:椭圆关于\(x\)轴、\(y\)轴和原点对称。
(3)顶点:焦点在\(x\)轴上的椭圆,顶点为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在\(y\)轴上的椭圆,顶点为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。
(4)离心率:\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e < 1\)),离心率反映了椭圆的扁平程度,\(e\)越接近\(0\),椭圆越圆;\(e\)越接近\(1\),椭圆越扁。
例题:已知椭圆方程为\(\frac{x^2}{16} +\frac{y^2}{9} =1\),求其长轴长、短轴长、焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率。
解:因为\(a^2 = 16\),所以\(a = 4\);\(b^2 = 9\),所以\(b = 3\);\(c^2 = a^2 b^2 = 16 9 = 7\),所以\(c =\sqrt{7}\)。
圆锥曲线高考知识点圆锥曲线是数学中的一门重要的几何学分支,也是高考数学中的重中之重。
掌握圆锥曲线的知识点,对于高中数学的学习以及高考的顺利通过具有重要的意义。
本文将从圆锥曲线的基本概念到不同类型的圆锥曲线的性质和应用进行论述,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点。
一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由一个固定点F(焦点)和一条固定直线L(准线)确定的曲线。
根据焦点和准线的相对位置可以得到不同类型的圆锥曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
椭圆:焦点到椭圆上任意一点的距离之和等于两倍的焦准距离。
椭圆是一种封闭的曲线,具有对称性和周期性。
在实际生活中,椭圆的应用非常广泛,例如卫星轨道和地球公转等。
双曲线:焦点到双曲线上任意一点的距离之差等于两倍的焦准距离。
双曲线是开放的曲线,具有两支且无对称轴。
它在数学、物理和工程等领域中有广泛的应用,例如电磁场分布和天体运动等。
抛物线:焦点到抛物线上任意一点的距离等于焦准距离。
抛物线是一种非常常见的曲线,具有对称性和方向性。
它在日常生活中有很多实际应用,例如抛物物体的运动轨迹和反射焦点原理等。
二、圆锥曲线的性质1. 集中性:椭圆和抛物线的焦点在曲线内部,而双曲线的焦点在曲线外部。
这是圆锥曲线与其他曲线(如直线和旋转曲面)的重要区别。
2. 对称性:椭圆和抛物线具有对称轴,对称轴是通过焦点且垂直于准线的直线;双曲线则没有对称轴。
这一性质对于曲线的研究和应用具有重要的帮助。
3. 参数方程:圆锥曲线可以使用参数方程描述。
参数方程给出了曲线上任意一点的坐标与参数之间的关系,简化了计算和分析过程。
4. 弦:圆锥曲线上的任意两点可以确定一条弦,弦与准线的交点称为弦的准线截距。
弦的性质是圆锥曲线研究的重要内容之一。
三、圆锥曲线的应用圆锥曲线在科学和工程领域有广泛的应用,以下是其中几个重要的应用:1. 卫星轨道:圆锥曲线可以用来描述卫星在地球上空运行的轨道。
椭圆轨道、圆轨道和双曲线轨道分别对应不同的卫星运行状态,这对于航天技术的发展和应用非常重要。
高考数学必做61道圆锥曲线问题——圆锥曲线性质大全.doc
高考数学必做 61 道圆锥曲线问题——圆
锥曲线性质大全
一、神奇曲线,定义统一
01. 距离和差,轨迹椭双
02. 距离定比,三线统一
二、过焦半径,相关问题
03.切线焦径,准线作法
04. 焦点切线,射影是圆
05. 焦半径圆,切于大圆
06. 焦点弦圆,准线定位
07. 焦三角形,内心轨迹
三、焦点之弦,相关问题
08.焦点半径,倒和定值
09.正交焦弦,倒和定值
10. 焦弦中垂,焦交定长
11. 焦弦投影,连线截中
12. 焦弦长轴,三点共线
13. 对焦连线,互相垂直
14. 相交焦弦,轨迹准线
15. 相交焦弦,角分垂直
16. 定点交弦,轨迹直线
17. 焦弦直线,中轴分比。