单元测试:选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》
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一、选择题1.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( )A .13B C .12D .22.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线20x y -=过点F 且与双曲线C 在第一象限的交点为P ,O 为坐标原点,||||OP OF =,则双曲线的离心率为( )A BC .2D 3.已知双曲线22221x y a b -=的两个焦点分别为21(,0)(,0)(0)F c F c c ->,过点2,0a P c ⎛⎫⎪⎝⎭的直线与双曲线的左右两支分别交于,A B 两点,且122F A F B =-,求双曲线的离心率( )A BC D4.已知点A 是抛物线24x y =的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,点P 在抛物线上,且满足||||PA m PF =,则m 的最大值是( )A .1BC .2D .45.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .6.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .2⎛ ⎝⎭C .23⎛ ⎝⎭D .23⎫⎪⎪⎝⎭7.在平面直角坐标系中,双曲线C 的标准方程为2221(0)4x y t t t-=>+,则双曲线的离心率取得最大值时,双曲线的渐近线方程为( ) A .2y x =±B .3y x =±C .12y x =±D .13y x =±8.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A 227+ B 27+C .53D .29.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .67B .77C .427D .7710.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( ) A .(42,6)B .(6,8)C .(42,8)D .(6,10)11.在抛物线型内壁光滑的容器内放一个球,其通过中心轴的纵剖面图如图所示,圆心在y 轴上,抛物线顶点在坐标原点,已知抛物线方程是24x y =,圆的半径为r ,若圆的大小变化时,圆上的点无法触及抛物线的顶点O ,则圆的半径r 的取值范围是( )A .()2,+∞B .()1,+∞C .[)2,+∞D .[)1,+∞12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .)2,+∞B .)2,⎡+∞⎣C .(2D .(2⎤⎦二、填空题13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为8,上顶点为A ,左顶点为B ,12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,且1F AB 的面积为4,点P 为椭圆上的任意一点,则1211PF PF +的取值范围为___________. 14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点12,,P F F 分别为其左右焦点,圆M是12PF F △内切圆,且1PF 与圆M 相切于点2,||2cA PA a=(c 为半焦距),若122PF PF >,则双曲线离心率的取值范围是_____. 15.过双曲线M :2213x y -=的右焦点F 作圆C :221(1)2x y ++=的切线,此切线与M 的右支交于A ,B 两点,则||AB =___________.16.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线x m =与椭圆C 相交于A ,B两点.当ABF 的周长最大时,ABF 的面积为2b ,则椭圆C 的离心率e =________.17.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,3)M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________. 18.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________. 19.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______. 20.已知下列几个命题:①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=; ②“1x >”是“||0x >”的必要不充分条件;③已知命题:33p ≥,:34q >,则p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假;④双曲线221916x y -=-的离心率为54.其中正确的命题的序号为_____.三、解答题21.设动点(),M x y (0x ≥)到定点()2,0F 的距离比它到y 轴的距离大2. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程C ;(Ⅱ)设过点F 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求AOB 面积的最小值.22.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l ⊥x 轴时,|AB |=4, (1)求p 的值;(2)若|AF |=2|BF |,求直线l 的方程.23.设1F 、2F 分别是椭圆2214xy +=的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求1PF ·2PF 的取值范围;(2)设过定点(0,2)M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,离心率为22,P 是椭圆C 上的一个动点,当P 是椭圆C 的上顶点时,12F PF △的面积为1.(1)求椭圆C 的方程(2)设斜率存在的直线2PF ,与椭圆C 的另一个交点为Q .若存在(),0T t ,使得TP TQ =,求t 的取值范围25.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右顶点分别为,A B ,离心率32e =,椭圆E 上任意一点M 到两个焦点1F ,2F 的距离之积的最大值为4.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知点P 为直线l :4x =上的任意一点,直线PA 、PB 与椭圆E 分别交于两点C 、D (不同于A 、B 两点),求证:直线CD 经过定点,并求出该定点的坐标,26.如图,已知抛物线21:2C y x =直线2y kx =+交抛物线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)证明:OA OB ⊥;(2)设抛物线C 在点A 处的切线为1l ,在点B 处的切线为2l ,证明:1l 与2l 的交点M 在一定直线上.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B由10MD NF ⋅=得1MD NF ⊥,结合D 是中点,得等腰三角形,由平行线可得2F 是MN 中点,从而MN x ⊥轴,利用勾股定理可得,a c 的关系得离心率. 【详解】因为10MD NF ⋅=,所以1MD NF ⊥,又D 是1NF 中点,所以1MF MN =, 因为12//MF DF ,所以2F 是MN 中点,则22MF NF =,因此MN x ⊥轴, 设2MF m =,则12MF m =,1232MF MF m a +==,23am =, 在12MF F △中,由勾股定理得22242()()(2)33m m c +=,变形可得3c e a ==. 故选:B . 【点睛】关键点点睛::本题考查求椭圆的离心率,解题关键是确定,,a b c 的等式.解题方法是由向量的数量积得出垂直后,根据三角形的性质得1MF N 的性质(实质上它是等边三角形),特别是MN x ⊥轴,然后结合椭圆定义利用勾股定理可得.2.D解析:D 【分析】焦点三角形1PFF 满足||||OP OF =,可根据三角形一边的中线是该边的一半,可判断该三角形是直角三角形.算出该三角形的中位线OH ,可得到12PF =,根据双曲线定义和勾股定理计算出,a c 求解. 【详解】直线20x y -+=过点F,可得()F 设右焦点为1F ,PF 的中点为H .因为O 是1FF 的中点,且||||OP OF =,故三角形1PFF 为直角三角形.1PF PF ⊥,故OH PF ⊥由点到直线距离公式有1OH ==故12PF =,12PF PF a -=,(2222112PF PF F F +==故()2222220a ++=. 可得1a =ce a==【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c e 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】先根据题意画出图形,再根据122F A F B=-,得到21F AF B B P ∽,根据相似比得到222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,即可求出离心率. 【详解】 解:如图所示:122F A F B =-,12//F A F B ∴,12AF B BF P ∴∽,且122F PF P=, 即222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 两边同时除以a 得2a c c a c a a c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 即122e e e e+=-, 又1e >,解得:3e =. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用三角形相似比得到,a c 的关系式,进而求得离心率.4.B解析:B 【分析】由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点,过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,利用抛物线的定义可得1sin PAE m=∠,求出sin PAE ∠的最小值后可得m 的最大值. 【详解】由抛物线24x y =可得准线方程为:1y =-,故()0,1A -.如图,由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点, 过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,则PE PF =, 故1||||sin ||||PF PE PAE m PA PA ===∠, 当直线AP 与抛物线相切时,PAE ∠最小, 而当P 变化时,02PAE π<∠≤,故当直线AP 与抛物线相切时sin PAE ∠最小,设直线:1AP y kx =-,由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩得到2440x kx -+=,216160k ∆=-=,故1k =或1k =-(舍),所以直线AP 与抛物线相切时4PAE π∠=,故1m 的最小值为22即m 2, 故选:B.方法点睛:与抛物线焦点有关的最值问题,可利用抛物线的定义把到焦点的距离问题转化为到准线的距离问题.5.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【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c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 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).6.B【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=, 利用2112sin cos 24c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<,2162324πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭,即椭圆离心率e 的取值范围是2623⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭, 故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.7.C解析:C 【分析】依题意可得2244c t te a t ++==+t ,从而求出双曲线方程,即可求出渐近线; 【详解】解:因为0t >,依题意可得双曲线2221(0)4x y t t t-=>+的离心率c e a ====≤=当且仅当4t t=即2t =时,等号成立,此时离心率最大, 故双曲线的标准方程为22182y x -=,所以双曲线的渐近线方程为y x =,即12y x =±故选:C 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.8.A解析:A 【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54by x c a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=,又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =去).故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.9.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b +=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =.7e ∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.10.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.11.A解析:A 【分析】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,求出2PQ ,当2PQ 的最小值在原点处取得时,圆P 过原点,可得此时圆半径的范围,半径不在这个范围内的圆不过原点. 【详解】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,22222()4()(2)44PQ x y a y y a y a a =+-=+-=-++-,若2PQ 的最小值不在(0,0)O 处取得,则圆P 不过原点, 所以20a ->,即2a >,此时圆半径为44212r a a =-=->.因此当2r >时,圆无法触及抛物线的顶点O .故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查圆与抛物线的位置关系,题中圆不过原点,说明抛物线上的点到圆心距离的最小值不是在原点处取得,由此得到解法,即设圆心为(0,)P a ,抛物线上点的坐标为(,)Q x y ,求出PQ ,然后确定其最小值,由最小值点不是原点可得结论.12.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e-=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.【分析】先根据的面积和短轴长得出abc 的值求得的范围再通分化简为关于的函数利用二次函数求得最值即得取值范围【详解】由已知得故∵的面积为∴∴又故∴∴又而即∴当时最大为;当或时最小为即∴即即的取值范围为解析:25, 58⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先根据1F AB的面积和短轴长得出a,b,c的值,求得1PF的范围,再通分化简1211PF PF+为关于1PF的函数,利用二次函数求得最值,即得取值范围.【详解】由已知得28b=,故4b=,∵1F AB的面积为4,∴()142a c b-=,∴2a c-=,又()()22216a c a c a c b-=-+==,故8a c+=,∴5a=,3c=,∴12121211PF PFPF PF PF PF++=()()()22 1111111210101021010525aPF a PF PF PF PF PF PF====---+--+,又而1a c PF a c-≤≤+,即128PF≤≤,∴当15PF=时,()21525PF--+最大,为25;当12=PF或8时,()21525PF--+最小,为16,即()211652525PF≤--+≤,∴121011102516PF PF≤+≤,即12211558PF PF≤+≤.即1211PF PF+的取值范围为25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于熟练掌握椭圆的性质1a c PF a c-≤≤+,结合椭圆定义和二次函数最值求法,即突破难点.14.【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与轴切于顶点再分别表示列出关于的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围【详解】设圆心设内切圆与相切于点如图:根据内切圆性质可知点是双曲线的顶点即整理解析:(1,71)-. 【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与x 轴切于顶点,再分别表示12,PF PF ,列出关于,a c 的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围.【详解】设圆心(),M x y ,设内切圆与1212,,PF PF F F 相切于点,,A BC , 如图:根据内切圆性质可知PA PB =,11F A FC =,22F B F C =, 1212122PF PF PA AF PB BF CF CF a ∴-=+--=-=,∴点C 是双曲线的顶点,即11F A FC c a ==+,22F B F C c a ==-,22c PA PB a==, 2122222c c a PF ac PF c a a++=>-+,整理为:22260c ac a +-<,两边同时除以2a , 得2260e e +-<,解得:1717e --<<-+,且1e >, 所以离心率的取值范围是()1,71-.故答案为:()71 【点睛】方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,a c ,然后利用公式c e a =求解;2.公式法:222111c b e a a b c ==+=⎛⎫- ⎪⎝⎭3.构造法:根据条件,可构造出,a c 的齐次方程,通过等式两边同时除以2a ,进而得到关于e 的方程.15.【分析】首先设出直线利用直线与圆相切求直线方程再利用弦长公式求弦长【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切所以直线的斜率存在设直线方程为()由直线与圆相切知解得或当时双曲线的一条渐近线的斜率是该直解析:【分析】首先设出直线,利用直线与圆相切,求直线方程,再利用弦长公式求弦长AB . 【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切,所以直线的斜率存在,设直线方程为0y k -=(2x -)=,解得1k =或17k =,当17k =时,双曲线的一条渐近线的斜率是3,173<,该直线不与双曲线右支相交于两点,故舍去;所以直线方程为2y x =-,联立双曲线方程,消元得2212150x x -+=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则126x x +=,12152x x =,所以12||AB x =-===.故答案为:【点睛】易错点点睛:利用直线与圆相切,得到两个斜率1k =或17k =,需舍去一个,否则出现增根.16.【分析】首先根据椭圆定义分析分析当的周长最大时直线的位置再求的面积得到椭圆的离心率【详解】设椭圆的右焦点为当直线过右焦点时等号成立的周长此时直线过右焦点得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内 解析:12【分析】首先根据椭圆定义分析,分析当ABF 的周长最大时,直线AB 的位置,再求ABF 的面积,得到椭圆的离心率. 【详解】设椭圆的右焦点为F ',AF BF AB ''+≥,当直线AB 过右焦点F '时,等号成立,∴ABF 的周长4l AF BF AB AF BF AF BF a ''=++≤+++=,此时直线AB 过右焦点,22b AB a=,221222ABFb Sc b a=⨯⨯=,得12c e a ==.故答案为:12【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内的线段和的最值问题,关键是利用两边和大于第三边,只有三点共线时,两边和等于第三边,再结合椭圆的定义,求周长的最值.17.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y +=【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,M 解得25c =代回方程即可.【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,b =故椭圆方程可设为2222143x y c c +=代(4,M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x a b y b e -≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.18.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫--⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.19.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.20.③④【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断【详解】①的两个顶点为周长为18则C 点轨迹方程为当解析:③④ 【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断. 【详解】①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=(5)x ≠±,当5x =±时,构不成三角形,错误; ②当0.1x =时,1x <,所以||0x >不一定有1x >,错误;③已知命题:33p ≥是真命题,:34q >是假命题,根据复合命题的真假判断,p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假,正确;④双曲线221916x y -=-,2216,9a b ==,所以22225c a b =+=,54c e a ==,正确.其中正确的命题的序号是③④, 故答案为:③④.【点睛】本题考查了椭圆定义、双曲线离心率、必要不充分条件及复合命题真假的判断,属于基础题.三、解答题21.(Ⅰ)28y x =;(Ⅱ)8. 【分析】(Ⅰ)根据M 的几何性质可得)20x x +=≥,化简后可得抛物线的方程.(Ⅱ)设:2l x ty =+,联立直线方程和抛物线方程,消元后可得面积的表达式,从而可求面积的最小值. 【详解】(Ⅰ)由题设可得)20x x +=≥,整理可得()280y x x =≥.(Ⅱ)设:2l x ty =+,由228x ty y x=+⎧⎨=⎩可得28160y ty --=,故12y y -==又1282OABS =⨯⨯=≥,当且仅当0t =时等号成立, 故AOB 面积的最小值为8.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题,往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式,自变量可以斜率、斜率的倒数或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过常见函数的性质、基本不等式或导数等求得.22.(1)2;(2)y =(x ﹣1). 【分析】(1)根据题意可得F (2p ,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p,与抛物线联立得A ,B 坐标,再计算|AB |=2p =4,即可得出答案.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立直线l 与抛物线的方程可得的关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,再结合|AF |=2|BF |与焦半径公式可得x 1=2x 2+1,进而解得x 2,x 1,故由x 1+x 2=2224k k +=52,解得k ,进而可得答案. 【详解】解:(1)根据题意可得F (2p,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p , 联立直线l 与抛物线y 2=2px ,得y 2=2p ×2p , 解得y =±p ,所以A (2p ,p ),B (2p,﹣p ), 所以|AB |=2p =4,所以p =2.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0,所以∆=(2k 2+4)2﹣4k 4=16k 2+16>0,所以x 1+x 2=2224k k+,x 1x 2=1, 因为|AF |=2|BF |,根据焦半径公式可得|AF |=x 1+1=2(x 2+1)=2|BF |,即x 1=2x 2+1, 所以(2x 2+1)x 2=1,即222x +x 2﹣1=0,解得x 2=12或x 2=﹣1(舍), 所以x 1=2x 2+1=2,所以x 1+x 2=2224k k+=52,即k 2=8,解得k =,所以直线l 的方程为:y =(x ﹣1). 【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线的方程,考查抛物线的焦点弦性质.解题方法是设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用抛物线的定义结合已知条件得出12,x x 的关系,而直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,由刚才的关系可求先得12,x x ,再求得直线斜率k .这里仍然利用了设而不求的思想方法.23.(1)[]2,1-;(2)2k -<<2k <<. 【分析】(1)根据椭圆的标准方程可得())12,F F ,设(),P x y ,利用向量数量积的坐标运算可得()2121384PF PF x ⋅=-,再由[]2,2x ∈-即可求解. (2)由题意可得直线0x =不满足题设条件,可设直线:2l y kx =+,将直线与椭圆方程联立,消去y ,可得()221416120kxkx +++=,0∆>,且12120OA OB x x y y ⋅=>+,结合韦达定理即可求解.【详解】解:(1)易知2,1,a b c ===())12,F F ,设(),P x y ,则())2212,,,3PF PF x y x y x y ⋅=---=+-()2221133844x x x =+--=-因为[]2,2x ∈-,故当0x =,即点P 为椭圆短轴端点时,12PF PF ⋅有最小值2-; 当2x =±,即点P 为椭圆长轴端点时,12PF PF ⋅有最大值1; ∴1PF ·2PF 的取值范围是[]2,1-(2)显然直线0x =不满足题设条件,可设直线:2l y kx =+, 联立22244y kx x y =+⎧⎨+=⎩,消去y ,整理得:()221416120k x kx +++= 由题意,()()2216414120k k ∆=-+⋅>得2k <-或2k >,① 令()()1122,,,A x y B x y ,∴1212221612,1414k x x x x k k +=-=++ ∵AOB ∠为锐角,∴cos 0AOB ∠>即0OA OB ⋅>, ∴12120OA OB x x y y ⋅=>+又()()()2121212122224y y kx kx k x x k x x =++=+++22222212322044141414k k k k k k =-+=-++++ ∴2221220401414k OA OB k k⋅=-+>++,解得24k <, ∴22k -<<,②故由①、②得22k -<<-或22k <<. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,解题的关键是利用数量积()2121384PF PF x ⋅=-,确定[]2,2x ∈-,并且根据题意得出0OA OB ⋅>,考查了运算求解能力.24.(1)2212x y +=;(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】。
一、选择题1.已知点A 为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左顶点,(),0F c 为椭圆的右焦点,B 、E 在椭圆上,四边形OABE 为平行四边形(O 为坐标原点),过直线AE 上一点P 作圆()2224b x c y -+=的切线PQ ,Q 为切点,若PQF △面积的最小值大于28b ,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A .1020,3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭B .102,13⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭C .510,3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭D .51,13⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭2.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( ) A .13B .33C .12D .223.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A .2BC .2D .4.已知12,F F 分别是双曲线2214x y -=的左、右焦点,P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,若12PF F △内切圆圆心为I ,则圆心I 到圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为( )A .2B 1C .1D 25.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分6.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .y x =D .y x = 7.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .8.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ的最小值是( )A .12B .27C .23D .49.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A .2273+ B .273+ C .53D .210.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .6 B .7 C .42 D .2711.过抛物线24y x =的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,若AB 的中点的纵坐标为2,则AB 等于( ) A .4B .6C .8D .1012.在抛物线型内壁光滑的容器内放一个球,其通过中心轴的纵剖面图如图所示,圆心在y 轴上,抛物线顶点在坐标原点,已知抛物线方程是24x y =,圆的半径为r ,若圆的大小变化时,圆上的点无法触及抛物线的顶点O ,则圆的半径r 的取值范围是( )A .()2,+∞B .()1,+∞C .[)2,+∞D .[)1,+∞二、填空题13.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点12,,P F F 分别为其左右焦点,圆M是12PF F △内切圆,且1PF 与圆M 相切于点2,||2cA PA a=(c 为半焦距),若122PF PF >,则双曲线离心率的取值范围是_____. 15.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点,则该双曲线的离心率的取值范围___________.16.已知点P 是椭圆22:13x C y +=上动点,则点P 到直线30x y +-=距离的最大值是________.17.已知抛物线C : y 2=2px (p >0),直线l :y = 2x + b 经过抛物线C 的焦点,且与C 相交于A 、B 两点.若|AB | = 5,则p = ___.18.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点O 是原点,若||3AF =,则AOB 的面积为_______.19.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.20.倾斜角为45的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A ,B 两点,则AB 的长为__________________.三、解答题21.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到直线:l y x =的距离为,2A B 为抛物线C 上两个动点,满足线段AB 的中点M 在直线l 上,点(0,2)N .(1)求抛物线C 的方程; (2)求NAB △面积的取值范围.22.在平面直角坐标系中,已知抛物线22y px =的准线方程为12x =-.(1)求p 的值;(2)直线:(0)l y x t t =+≠交抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥,求线段AB 的长度.23.设命题:p 方程22137x ya a +=-+表示双曲线;命题:q 不等式10a x -<对01x <≤恒成立.(Ⅰ)若命题p q ∨为真,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)若命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,求实数a 的取值范围.24.已知圆22:4C x y +=,点P 为圆C 上的动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为Q ,设D 为PQ 的中点,且D 的轨迹为曲线E (PQD 三点可重合). (1)求曲线E 的方程;(2)不过原点的直线l 与曲线E 交于M 、N 两点,已知OM ,直线l ,ON 的斜率1k 、k 、2k 成等比数列,记以OM ,ON 为直径的圆的面积分别为S 1,S 2,试探究12S S +是否为定值,若是,求出此值;若不是,说明理由.25.荷兰数学家舒腾(F.van Shooten ,1615-1660)设计了一种画椭圆的工具,如图1所示,两根等长的带槽的直杆AC 和BF 的一端各用钉子固定在点A 和B 上(但分别可以绕钉子转动),4AC BF ==,另一端用铰链与杆FC 连接,2FC AB ==,AC 和BF 的交点为E ,转动整个工具,交点E 形成的轨迹为椭圆Γ.以线段AB 中点O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2的平面直角坐标系.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)经过B 点的直线l 交椭圆Γ于不同的两点M N 、,设点P 为椭圆的右顶点,当PNM △的面积为627时,求直线l 的方程. 26.如图,已知抛物线2:2(0)M x py p =>的焦点为(0,1)F ,过焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,在A ,B 两点处的切线相交于N ,再分别过A ,B 两点作准线的垂线,垂足分别为C ,D .(1)求证:点N 在定直线上;(2)是否存在点N ,使得BDN 的面积是ACN △的面积和ABN 的面积的等差中项,若存在,请求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.【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】结合题意先计算直线AE 的表达式,然后运用点到直线的距离计算圆心F 到直线AE 的距离,求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式,继而计算出椭圆离心率的取值范围. 【详解】因为四边形OABE 是平行四边形,所以//BE AO ,且BE AO a ==,又因为点B 、E关于y 轴对称,所以0,2a E y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将其代入椭圆方程得2202214y aa b+=,解得0y =±,故2a E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,(),0A a -,所以()2:32AE l y x a a =+,即30ay -=,故min PF 即为F 到直线AE 的距离,d=,此时PQ ==故2112228PQFb b SPQ R =⋅=⋅>,化简得2212d b >,故()2222231392b ac b b a +>+,即()()222231239a c a c a +>-+,整理得22222142a ac c a c ++>-,分子分母同除以2a ,得2212142e e e ++>-,即23420ee +->,所以e<舍去)或23e >,在椭圆中a c>,所以1e <,所以2,13e ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式进行求解,有一定的计算量,需要把基础知识掌握牢固.2.B解析:B 【分析】由10MD NF ⋅=得1MD NF ⊥,结合D 是中点,得等腰三角形,由平行线可得2F 是MN 中点,从而MN x ⊥轴,利用勾股定理可得,a c 的关系得离心率. 【详解】因为10MD NF ⋅=,所以1MD NF ⊥,又D 是1NF 中点,所以1MF MN =, 因为12//MF DF ,所以2F 是MN 中点,则22MF NF =,因此MN x ⊥轴,设2MF m =,则12MF m =,1232MF MF m a +==,23am =, 在12MF F △中,由勾股定理得22242()()(2)33m m c +=,变形可得3c e a ==. 故选:B . 【点睛】关键点点睛::本题考查求椭圆的离心率,解题关键是确定,,a b c 的等式.解题方法是由向量的数量积得出垂直后,根据三角形的性质得1MF N 的性质(实质上它是等边三角形),特别是MN x ⊥轴,然后结合椭圆定义利用勾股定理可得.3.C解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-, 不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=,解得12x =,1y ∴=,∴直线AB=∴直线AB的方程为1)y x =-,由241)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=, 解得12x =,212x = 当212x =时,2y = 因此AOB 的面积为:121111||||||||112222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯⨯. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.4.C解析:C 【分析】设12PF F △内切圆与12PF F △的三边1PF 、2PF 、12F F 的切点分别为D 、N 、M ,根据圆的切线性质,可得2OM =,即可得答案. 【详解】设12PF F △的内切圆分别与12,PF PF 切于点,A B ,与12F F 切于点M ,则11||||,||||PA PB F A F M ==,22||||F B F M =.又点P 在双曲线右支上, 12||||2PF PF a ∴-=,即12(||||)(||||)2PA F A PB F B a +-+=, 12||||2F M F M a ∴-= ①,又12||||2F M F M c += ②, 由①+②,解得1||F M a c =+, 又1||OF c =,则(,0)M a ,因为双曲线2214x y -=的2a =,所以内切圆圆心I 与在直线2x =上,设0(2,)I y , 设圆22(1)1y x +-=的圆心为C ,则(0,1)C , 所以()220||21CI y =+-,当01y =时,min ||2CI =,此时圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为min ||1211CI -=-=.故选: C .【点睛】本题考查双曲线的定义和性质,关键点是由定义和已知得到12||||2F M F M a -=和12||||2F M F M c +=,考查了学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.5.D解析:D 【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线. 【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离, 因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线, 故选:D . 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.6.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =, 设()2,0F c ()0c >()()220045c -+-=,解得3c =,因为2a =,所以22945b c a -=-, 所以双曲线的渐进线为:52b y x x a =±=±, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.7.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【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c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 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).8.B解析:B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:在椭圆22:11612x y C +=中,4a =,23b =222c a b -,圆心()2,0T 为椭圆C 的右焦点,由椭圆定义可得28PF PT a +==,8PF PT ∴=-,由椭圆的几何性质可得a c PT a c -≤≤+,即26PT ≤≤,由圆的几何性质可得1PQ PT QT PT ≤+=+, 所以,899211111617PF PF PT PQPT PT PT -≥==-≥-=++++. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到2PF PT a +=,进而可将PF 用PT 表示;(2)利用圆的几何性质得出PT r PQ PT r -≤≤+,可求得PQ 的取值范围; (3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:a c PT a c -≤≤+.9.A解析:A 【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54by x c a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=,又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =去). 故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.10.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b +=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =.224442747c e a -∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.11.C解析:C 【分析】先根据抛物线的定义将焦点弦长问题转化为中点到准线距离的两倍,进而用中点横坐标表示,设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数),与抛物线方程联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,利用中点公式和韦达定理求得m 的值,进而得到中点的横坐标,从而求得线段AB 的长度. 【详解】抛物线24y x =的焦点坐标F (1,0),准线方程:1l x =-,设AB 的中点为M ,过A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,则MN 为梯形ABDC 的中位线,()02|21AB AF BF AC BD MN x ∴=+=+==+,∵直线AB 过抛物线的焦点F ,∴可设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数), 代入抛物线的方程消去x 并整理得:2440y my --=, 设A ,B 的纵坐标分别为12,y y ,线段AB 中点()00,M x y , 则120222y y y m +===,1m ∴=, ∴直线AB 的方程为1x y =+,001213x y ∴=+=+=,()2318AB ∴=+=,故选:C.【点睛】本题考查抛物线的焦点弦长问题,涉及抛物线的定义,方程,线段中点坐标公式,直线与抛物线的交点问题,属中档题,关键是灵活使用抛物线的定义,将焦点弦长问题转化为中点坐标问题,注意直线方程的设法:过点(a ,0),斜率不为零的直线方程可以设为x =my +a 的形式,不仅避免了讨论,而且方程组消元化简时更为简洁.12.A解析:A 【分析】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,求出2PQ ,当2PQ 的最小值在原点处取得时,圆P 过原点,可得此时圆半径的范围,半径不在这个范围内的圆不过原点. 【详解】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,22222()4()(2)44PQ x y a y y a y a a =+-=+-=-++-,若2PQ 的最小值不在(0,0)O 处取得,则圆P 不过原点,所以20a ->,即2a >,此时圆半径为2r ==>.因此当2r >时,圆无法触及抛物线的顶点O .故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查圆与抛物线的位置关系,题中圆不过原点,说明抛物线上的点到圆心距离的最小值不是在原点处取得,由此得到解法,即设圆心为(0,)P a ,抛物线上点的坐标为(,)Q x y ,求出PQ ,然后确定其最小值,由最小值点不是原点可得结论.二、填空题13.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程 解析:28y x =【分析】 推导出OBE EBF △△,求出tan BOE ∠,可得出直线AO 的方程,联立直线AO 与抛物线C 的方程,求出点A 的坐标,利用抛物线的定义求出p 的值,即可得出抛物线C 的标准方程. 【详解】因为BOE BEF ∠=∠,90OBE EBF ∠=∠=,OBEEBF ∴△△,OB BEBE BF ∴=,即2222p p BE OB BF p =⋅=⨯=,2BE p ∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得()2A p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.14.【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与轴切于顶点再分别表示列出关于的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围【详解】设圆心设内切圆与相切于点如图:根据内切圆性质可知点是双曲线的顶点即整理解析:71). 【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与x 轴切于顶点,再分别表示12,PF PF ,列出关于,a c 的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围.【详解】设圆心(),M x y ,设内切圆与1212,,PF PF F F 相切于点,,A B C , 如图:根据内切圆性质可知PA PB =,11F A FC =,22F B F C =, 1212122PF PF PA AF PB BF CF CF a ∴-=+--=-=,∴点C 是双曲线的顶点,即11F A FC c a ==+,22F B F C c a ==-,22c PA PB a==, 2122222c c a PF ac PF c a a++=>-+,整理为:22260c ac a +-<,两边同时除以2a , 得2260e e +-<,解得:1717e --<<-+,且1e >, 所以离心率的取值范围是()1,71-.故答案为:()71 【点睛】方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,a c ,然后利用公式c e a =求解;2.公式法:222111c b e a a b c ==+=⎛⎫- ⎪⎝⎭3.构造法:根据条件,可构造出,a c 的齐次方程,通过等式两边同时除以2a ,进而得到关于e 的方程.15.【分析】作出图形根据已知条件可得出与的大小关系再利用公式可求得双曲线的离心率的取值范围【详解】如下图所示双曲线的渐近线方程为由于过点且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点由图可知直线的倾斜解析:233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【分析】作出图形,根据已知条件可得出b a 与tan 6π的大小关系,再利用公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得双曲线的离心率的取值范围. 【详解】如下图所示,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为b y x a =±,由于过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点, 由图可知,直线b y x a =的倾斜角6πα≥,所以,3tan 63b a π≥=, 因此,222222231c c a b b e a a a a +⎛⎫====+≥ ⎪⎝⎭所以,该双曲线的离心率为取值范围是233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭. 故答案为:233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭. 【点睛】方法点睛:求双曲线离心率或离心率范围的两种方法:一种是直接建立e 的关系式求e 或e 的范围;另一种是建立a 、b 、c 的齐次关系式,将b 用a 、e 表示,令两边同除以a 或2a 化为e 的关系式,进而求解.16.【分析】设与平行的直线与相切求解出此时的方程则点到直线距离的最大值可根据平行直线间的距离公式求解出【详解】设与平行的直线当与椭圆相切时有:所以所以所以所以或取此时与的距离为所以点到直线距离的最大值为 解析:522【分析】设与30x y +-=平行的直线:l y x m '=-+与22:13xC y +=相切,求解出此时l '的方程,则点P 到直线30x y +-=距离的最大值可根据平行直线间的距离公式求解出. 【详解】设与30x y +-=平行的直线():3l y x m m '=-+≠,当l '与椭圆C 相切时有:2233y x mx y =-+⎧⎨+=⎩,所以2246330x mx m -+-=, 所以()223616330m m ∆=--=,所以2m =±,所以:20l x y '+-=或:20l x y '++=,取:20l x y '++=,此时:20l x y '++=与30x y +-=的距离为d ==所以点P 到直线30x y +-=距离的最大值为2,. 【点睛】方法点睛:求解椭圆22221x y a b+=上一点到直线距离的最值的两种方法:(1)设与已知直线平行的直线l 与椭圆相切,求解出切线l 的方程,根据平行直线间的距离公式求解出点到直线距离的最值;(2)将P 点坐标为设为()cos ,sin a b θθ,利用点到直线的距离公式以及三角函数的知识求解出点到直线距离的最值.17.2【分析】法1:首先利用直线过焦点得再利用直线与抛物线方程联立利用根与系数的关系表示计算求得;法2:由已知求得的值再利用弦长公式求的值【详解】法1:由题意知直线即直线经过抛物线的焦点即直线的方程为设解析:2 【分析】法1:首先利用直线过焦点,得b p =-,再利用直线与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示12AB x x p =++,计算求得p ;法2:由已知tan 2θ=,求得sin θ的值,再利用弦长公式22sin pAB θ=,求p 的值. 【详解】法1:由题意知,直线:2l y x b =+,即22b y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭.直线l 经过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,22b p∴-=,即b p =-.∴直线l 的方程为2y x p =-.设()11,A x y 、()22,B x y ,联立222y x p y px=-⎧⎨=⎩,消去y 整理可得22460x px p -+=,由韦达定理得1232p x x +=,又5AB =,12552x p p x ∴++==,则2p =.法2:设直线的切斜角为θ,则tan 2k θ==,得sin θ=,∴22225sin p pAB θ===,得2p =.故答案为:2 【点睛】结论点睛:当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于,A B 两点,AB 称为焦点弦长,有如下的性质:直线与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y ,①221212,4p y y p x x =-=;②12AB x x p =++;③11AF BF +为定值2p ;④弦长22sin p AB θ= (θ为直线AB 的倾斜角);⑤以AB 为直径的圆与准线相切;⑥焦点F 对,A B 在准线上射影的张角为90.18.【分析】根据已知条件不妨设在第一象限根据抛物线定义以及方程求出点坐标进而得出直线方程与抛物线方程联立求出点坐标即可求出AOB 的面积【详解】抛物线的焦点为∵∴点A 到准线的距离为3点的横坐标为根据对称性解析:2【分析】根据已知条件不妨设A 在第一象限,根据抛物线定义以及方程,求出A 点坐标,进而得出直线AF 方程,与抛物线方程联立,求出B 点坐标,即可求出AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,∵3AF =,∴点A 到准线:1l x =-的距离为3, 点A 的横坐标为2,根据对称性不妨设点A 在第一象限, 设1122(2,)(0),(,)A y y B x y >,2x =代入抛物线方程得1y =直线AF方程为1)y x =-,联立21)4y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消去x 得,240y --=,解得12y y ==∴AOB 的面积为12121122S y OF y =⨯⨯==-⨯⨯.故答案为:2. 【点睛】本题考查抛物线的定义,考查三角形的面积的计算,确定相交点的坐标是解题关键,属于中档题.19.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a =-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a=-, 设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线, 所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-, 又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a=,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.20.【分析】直线的方程为与抛物线方程联立可得从而可得再根据抛物线的定义即可求出的长【详解】抛物线的焦点的坐标为所以直线的方程为即由得所以由抛物线的定义可知所以的长为故答案为:【点睛】本题主要考查直线与抛 解析:8【分析】直线l 的方程为1y x =-,与抛物线方程联立可得2610x x -+=,从而可得6A B x x +=,再根据抛物线的定义即可求出AB 的长.【详解】抛物线24y x =的焦点F 的坐标为(1,0),所以直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=-,即1y x =-,由214y x y x=-⎧⎨=⎩,得2610x x -+=,所以6A B x x +=, 由抛物线的定义可知628A B AB x x p =++=+=,所以AB 的长为8. 故答案为:8 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线焦点弦长的求法,属于中档题.三、解答题21.(1)24y x =;(2)(0,4]. 【分析】(1)利用抛物线焦点F 到直线l,求出抛物线方程; (2)设出直线AB 的方程与抛物线方程联立,由弦长公式和点线距公式表示出NAB △的面积,并由线段AB 的中点M 在直线l 上减少参数,利用换元法得出NAB △面积的取值范围. 【详解】 (1),02p F ⎛⎫⎪⎝⎭由2pd ==,解得2p = 所以抛物线方程为24y x =(2)设直线AB 的方程为:221212,,,,44y y x my t A y B y ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭联立方程组24y x x my t⎧=⎨=+⎩,消去x 得2440y my t --=所以121244y y m y y t +=⎧⎨=-⎩,得(2,2)M m m有2212444y y m +=,即()21212216y y y y m +-= 所以222t m m =- 点N 到AB的距离h =||AB ==所以1||2|2|2NABSAB h m t =⋅⋅=+42m m =-令u=u =由24y x y x =⎧⎨=⎩,得l 与抛物线的两交点坐标为(0,0),(4,4),因点M 在l 上可得(0,2)m ∈所以(0,1]μ∈ 得34(0,4]NABSu =∈【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查面积公式,解决本题的关键点是由弦长公式和点线距公式表示出NAB △的面积,并由线段AB 的中点M 在直线l 上减少参数,利用换元法和函数的性质得出NAB △的面积的取值范围,考查了学生计算能力,属于中档题. 22.(1)1p =;(2) 【分析】(1)由已知准线方程可得答案;(2)联立直线与抛物线方程,利用韦达定理表示OA OB ⊥可得t ,然后利用弦长公式可得答案. 【详解】 (1)由已知得122p -=-,所以1p =; (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立22y x =与y x t =+得2220y y t -+=,480t ∆=->,即12t <时有122y y +=,122y y t =,因为OA OB ⊥,所以()21212121204y y OA OB x x y y y y ⋅=+=+=,可得124y y =-,因为122y y t =,所以2t =-, 则122y y +=,124y y =-, 所以||AB =====【点睛】本题考查了抛物线方程、直线与抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理计算弦长,意在考查学生对这些知识的理解能力掌握水平及其应用能力. 23.(Ⅰ)(,3)a ∈-∞;(Ⅱ)(,7][1,3)a ∈-∞-⋃. 【分析】(Ⅰ)分别求出命题,p q 为真时a 的范围,然后由或命题为真的真值表求解;(Ⅱ)命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则,p q 是一真一假,由此可得参数范围. 【详解】(Ⅰ)当命题p 为真时,由题意()()370a a -+<,解得73a -<<.当命题q 为真时,由题意可得min1a x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,由此可得1a <.若命题p q ∨为真命题,则73a -<<或1a <, 即(,3)a ∈-∞.(Ⅱ)命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则p ,q 一真一假.p 真q 假时,73,1,a a -<<⎧⎨≥⎩13a ∴≤<,p 假q 真时,7?3,?1,a a a ≤-≥⎧⎨<⎩或7a ∴≤-,综上,(,7][1,3)a ∈-∞-⋃. 【点睛】方法点睛:本题考查由命题的真假求参数,考查复合命题的真假判断.掌握复合命题的真值表是解题关键.复合命题的真值表:24.(1)2214x y +=;(2)12S S +是否为定值,为54π.证明过程见解析. 【分析】(1)设(,)D x y ,用,x y 表示出P 点坐标,代入圆的方程即可得;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,利用率1k 、k 、2k 成等比数列,得2121212y y k k k x x ==可计算出214k =,然后计算12S S +可得证. 【详解】(1)设(,)D x y ,则有(,2)P x y ,又P 在已知不上,∴2244x y +=,所以曲线E 的方程为2214x y +=;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,由2214y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(14)8440k x ktx t +++-=,2222644(14)(44)0k t k t ∆=-+->,∴122814kt x x k +=-+,21224414t x x k-=+, 111y k x =,222y k x =,∵1k 、k 、2k 成等比数列,∴2121212y y k k k x x ==,∴2221212121212()()()kx t kx t k x x kt x x t k x x x x +++++==,212()0kt x x t ++=,又0t ≠,∴12()0k x x t ++=,228014k tt k-+=+,解得12k =±. 1228414kt x x kt k +=-=-+,22122442214t x x t k-==-+, 22222222121212()2162(22)4444x x x x x x k t t t t +=+-=--=-+=,22222222121122()()2244OM ON S S OM ON x y x y ππππ⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯=+=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,222222222211221212124()()4()2()2x y x y kx t kx t k x x kt x x t +++=++++=+++++222244825k k t t =+-+=,∴125 4S S π+=为定值.【点睛】关键点点睛:本题考查求轨迹方程,考查直线与椭圆相交问题中的定值问题.解题方法是设而不求的思想方法,设直线l方程为y kx t=+,1122(,),(,)M x y N x y,0t≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x+,再利用题中其他条件求出参数满足的结论,并计算12S S+.25.(1)22143x y+=;(2)1x y=±+.【分析】(1)设椭圆Γ的标准方程为22221x ya b+=,连接AF,由AFB AFC≌,得到ABE FCE△≌△,再利用椭圆定义求解.(2)设直线l的方程为:1x my=+,联立221143x myx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,结合韦达定理得到12y y-,然后由PNM△的面积为62求解.【详解】(1)如图所示:由题意可设椭圆Γ的标准方程为22221x ya b+=,连接AF,可得AFB AFC≌,所以,,4ABE FCE EF AE EA EB EF EB FB=+=+==≌,由椭圆定义可知:2,1a c==,3b=所以椭圆Γ的方程为22143x y+=.。
高中数学选修1-1第二章圆锥曲线与方程 单元测试一、选择题〔每题5分,共60分〕1.椭圆122=+my x 的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为〔 〕 A .41 B .21C .2D .4 2.过抛物线x y 42=的焦点作直线l 交抛物线于A 、B 两点,假设线段AB 中点的横坐标为3,则||AB 等于〔 〕A .10B .8C .6D .43.假设直线y =kx +2与双曲线622=-y x 的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是〔 〕A .315(-,)315 B .0(,)315 C .315(-,)0 D .315(-,)1-4.〔理〕已知抛物线x y 42=上两个动点B 、C 和点A 〔1,2〕且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点〔 〕A .〔2,5〕B .〔-2,5〕C .〔5,-2〕D .〔5,2〕〔文〕过抛物线)0(22>=p px y 的焦点作直线交抛物线于1(x P ,)1y 、2(x Q ,)2y 两点,假设p x x 321=+,则||PQ 等于〔 〕A .4pB .5pC .6pD .8p5.已知两点)45,4(),45,1(--N M ,给出以下曲线方程:①0124=-+y x ;②322=+y x ;③1222=+y x ;④1222=-y x .在曲线上存在点P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是〔 〕 〔A 〕①③ 〔B 〕②④ 〔C 〕①②③ 〔D 〕②③④6.已知双曲线12222=-by a x 〔a >0,b >0〕的两个焦点为1F 、2F ,点A 在双曲线第一象限的图象上,假设△21F AF 的面积为1,且21tan 21=∠F AF ,2tan 12-=∠F AF ,则双曲线方程为〔 〕A .1351222=-y xB .1312522=-y xC .1512322=-y x D .1125322=-y x 7.圆心在抛物线)0(22>=y x y 上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是〔 〕A .041222=---+y x y x B .01222=+-++y x y x C .01222=+--+y x y x D .041222=+--+y x y x8.双曲线的虚轴长为4,离心率26=e ,1F 、2F 分别是它的左、右焦点,假设过1F 的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,且||AB 是||2AF 的等差中项,则||AB 等于〔 〕 A .28 B .24 C .22 D .8. 9.〔理〕已知椭圆22221a y x =+〔a >0〕与A 〔2,1〕,B 〔4,3〕为端点的线段没有公共点,则a 的取值范围是〔 〕 A .2230<<a B .2230<<a 或282>a C .223<a 或 282>a D .282223<<a〔文〕抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上,则实数m 的值为〔 〕 A .0 B .23C .2D .3 10.已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其相交于N M ,两点,MN 中点横坐标为32-,则此双曲线的方程是( ) (A) 14322=-y x (B) 13422=-y x (C) 12522=-y x (D) 15222=-y x 11.将抛物线342+-=x x y 绕其顶点顺时针旋转090,则抛物线方程为〔 〕〔A 〕x y -=+2)1(2〔B 〕2)1(2-=+x y 〔C 〕x y -=-2)1(2〔D 〕2)1(2-=-x y12.假设直线4=+ny mx 和⊙O ∶422=+y x 没有交点,则过),(n m 的直线与椭圆14922=+y x 的交点个数〔 〕 A .至多一个 B .2个 C .1个 D .0个 二、填空题〔每题4分,共16分〕13.椭圆198log 22=+y x a 的离心率为21,则a =________.14.已知直线1+=x y 与椭圆122=+ny mx )0(>>n m 相交于A ,B 两点,假设弦AB 的中点的横坐标等于31-,则双曲线12222=-n y m x 的两条渐近线的夹角的正切值等于________.15.长为l (0<l <1)的线段AB 的两个端点在抛物线2x y =上滑动,则线段AB 中点M 到x 轴距离的最小值是________.16.某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心F 为焦点的椭圆,测得近地点A 距离地面)km (m ,远地点B 距离地面)km (n ,地球半径为)km (R ,关于这个椭圆有以下四种说法: ①焦距长为m n -;②短轴长为))((R n R m ++;③离心率Rn m mn e 2++-=;④假设以AB方向为x 轴正方向,F 为坐标原点,则与F 对应的准线方程为)())((m n R n R m x -++2-=,其中正确的序号为________. 三、解答题〔共44分〕17.〔本小题10分〕已知椭圆的一个顶点为A 〔0,-1〕,焦点在x 轴上.假设右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. 〔1〕求椭圆的方程;〔2〕设椭圆与直线)0(≠+=k m kx y 相交于不同的两点M 、N.当AN AM =时,求m 的取值范围.18.〔本小题10分〕双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.19.〔本小题12分〕如图,直线l 与抛物线x y =2交于),(,),(2211y x B y x A 两点,与x 轴相交于点M ,且121-=y y . 〔1〕求证:M 点的坐标为)0,1(; 〔2〕求证:OB OA ⊥;〔3〕求AOB ∆的面积的最小值.20.〔本小题12分〕已知椭圆方程为1822=+y x ,射线x y 22=〔x ≥0〕与椭圆的交点为M ,过M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于A 、B 两点〔异于M 〕. 〔1〕求证直线AB 的斜率为定值;〔2〕求△AMB 面积的最大值.三、解答题〔20分〕11.〔本小题总分值10分〕已知直线l 与圆0222=++x y x 相切于点T ,且与双曲线122=-y x 相交于A 、B 两点.假设T 是线段AB 的中点,求直线l 的方程.12.〔10分〕已知椭圆2222by a x +〔a >b >0〕的离心率36=e ,过点),0(b A -和)0,(a B 的直线与原点的距离为23. 〔1〕求椭圆的方程.〔2〕已知定点)0,1(-E ,假设直线)0(2≠+=k kx y 与椭圆交于C 、D 两点.问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由.圆锥曲线单元检测答案1. A2.B 3 D 4 理C 文A 5 D 6 A 7 D 8A 9 理B 文B 10 D 11 B 12 B13.24或69 14.3415.42l 16.①③④17.〔1〕依题意可设椭圆方程为 1222=+y ax ,则右焦点F 〔0,12-a 〕由题设322212=+-a 解得32=a 故所求椭圆的方程为1322=+y x . 1322=+y x ………………………………………………4分. 〔2〕设P 为弦MN 的中点,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1322y x mkx y 得 0)1(36)13(222=-+++m mkx x k 由于直线与椭圆有两个交点,,0>∆∴即 1322+<k m ①………………6分13322+-=+=∴k mkx x x N M p 从而132+=+=k m m kx y p p mkk m x y k pp Ap 31312++-=+=∴ 又MN AP AN AM ⊥∴=,,则 kmk k m 13132-=++- 即 1322+=k m ②…………………………8分把②代入①得 22m m > 解得 20<<m 由②得 03122>-=m k 解得21>m .故所求m 的取范围是〔2,21〕……………………………………10分 18.设M )(0,0y x 是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F 2的距离等于它到左准线的距离2MN ,即MN MF =2,由双曲线定义可知e MF MF eMNMF =∴=211……5分由焦点半径公式得000x eaex aex ∴=-+ee e a -+=2)1(…………………………7分 而a ee e a ax ≥-+∴≥20)1( 即 0122≤--e e 解得1221+≤≤-e 但 1211+≤<∴>e e ……………………………………10分19. (1 ) 设M 点的坐标为)0,(0x , 直线l 方程为0x my x +=, 代入x y =2得002=--x my y ① 21,y y 是此方程的两根,∴1210=-=y y x ,即M 点的坐标为〔1, 0〕. (2 ) ∵ 121-=y y∴ 0)1(21212122212121=+=+=+y y y y y y y y y y x x∴ OB OA ⊥.〔3〕由方程①,m y y =+21, 121-=y y , 且 1||0==x OM ,于是=-=∆||||2121y y OM S AOB 212214)(21y y y y -+=4212+m ≥1, ∴ 当0=m 时,AOB ∆的面积取最小值1.20.解析:〔1〕∵ 斜率k 存在,不妨设k >0,求出M 〔22,2〕.直线MA 方程为)22(2-=-x k y ,直线AB 方程为)22(2--=-x k y . 分别与椭圆方程联立,可解出2284222-+-=k k k x A ,2284222-++=k k k x B . ∴22)(=--=--BA B A B A B A x x x x k x x y y . ∴ 22=AB k 〔定值〕.〔2〕设直线AB 方程为m x y +=22,与1822=+y x 联立,消去y 得mx x 24162+ 0)8(2=-+m .由0>∆得44<<-m ,且0≠m ,点M 到AB 的距离为3||m d =. 设AMB ∆的面积为S .∴ 2)216(321)16(321||41222222=≤-==⋅m m d AB S . 当22±=m 时,得2max =S .11.解:直线l 与x 轴不平行,设l 的方程为 a ky x += 代入双曲线方程 整理得012)1(222=-++-a kay y k ……………………3分 而012≠-k ,于是122--=+=k ak y y y B A T 从而12--=+=k a a ky x T T 即 )1,1(22k ak ak T --……5分点T 在圆上 012)1()1(22222=-+-+-∴kak a k ak 即22+=a k ① 由圆心)0,1(-'O .l T O ⊥' 得 1-=⋅'l T O k k 则 0=k 或 122+=a k当0=k 时,由①得 l a ∴-=,2的方程为 2-=x ;当122+=a k 时,由①得 1=a l K ∴±=,3的方程为13+±=y x .故所求直线l 的方程为2-=x 或 13+±=y x …………………………10分 12.解:〔1〕直线AB 方程为:0=--ab ay bx .依题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=233622ba ab ac , 解得 ⎩⎨⎧==13b a ,∴ 椭圆方程为 1322=+y x . 〔2〕假假设存在这样的k 值,由⎩⎨⎧=-++=033222y x kx y ,得)31(2k +09122=++kx x .∴ 0)31(36)12(22>+-=∆k k . ①设1(x C ,)1y 、2(x D ,)2y ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+⋅2212213193112k x x k k x x , ②而4)(2)2)(2(212122121+++=++=⋅x x k x x k kx kx y y .要使以CD 为直径的圆过点E 〔-1,0〕,当且仅当CE ⊥DE 时,则1112211-=++⋅x y x y ,即0)1)(1(2121=+++x x y y .∴ 05))(1(2)1(21212=+++++x x k x x k . ③ 将②式代入③整理解得67=k .经验证,67=k ,使①成立. 综上可知,存在67=k ,使得以CD 为直径的圆过点E .。
一、选择题1.直线3y x 与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .42.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个 A .1 B .2 C .3 D .43.抛物线:24y x =的过焦点的弦的中点的轨迹方程为( )A .21y x =-B .212y x =-C .22(1)y x =-D .221y x =- 4.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分5.已知1F ,2F 是离心率为13的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点,M 是椭圆上第一象限的点,若I 是12MF F △的内心,G 是12MF F △的重心,记12IF F △与1GF M △的面积分别为1S ,2S ,则( )A .12S SB .122S S =C .1232S S =D .1243S S =6.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PFPQ 的最小值是( )A .12B .27C .23D 7.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A .273+B .273+C .53D .28.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线交双曲线左支于P ,交渐近线b y x a=于点Q ,点Q 在第一象限,且12FQ F Q ⊥,若12PQ PF =,则双曲线的离心率为( )A 110+B .1222+C 51D 31 9.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条 D .4条10.过抛物线24y x =的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,若AB 的中点的纵坐标为2,则AB 等于( )A .4B .6C .8D .1011.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( )A .25B .100C .9D .36 12.“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示为椭圆”的( ) A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件二、填空题13.已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,M N ,若0OM MF ⋅=,||MN b =,则C 的离心率为________.14.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.15.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右支与焦点为F 的抛物线()220x py p =>交于A 、B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为___________.16.知直线m 过抛物线()220y px p =>的焦点F ,且交抛物线于A 、B 两点,交其准线l 于点C .若6AF =,2CB BF =,则p =____________17.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.18.已知中心在坐标原点的椭圆E 的右焦点与抛物线2:4C y x =的焦点重合,椭圆E 与抛物线C 的准线交于A 、B 两点.若3AB =,则椭圆E 的短轴长为__________.19.如图所示,已知M ,N 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上关于原点对称的两点,点M 与点Q 关于x 轴对称,2516ME MQ =,直线NE 交双曲线右支于点P ,若2NMP π∠=,则e =_____________.20.已知抛物线C : y 2=2px (p >0),直线l :y = 2x + b 经过抛物线C 的焦点,且与C 相交于A 、B 两点.若|AB | = 5,则p = ___.三、解答题21.已知点22,M ⎭在椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上,且点M 到C 的左,右焦点的距离之和为4.(1)求C 的方程;(2)设O 为坐标原点,若C 的弦AB 的中点在线段OM (不含端点,O M )上,求OA OB ⋅的取值范围.22.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)若椭圆C 的左右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 交于A 、B 两点,12AF F △与12BF F △的面积分别为12,S S ,122S S =,求直线l 的斜率.23.已知直线:1l y kx =+过抛物线()2:20E x py p =>的焦点,且与抛物线E 交于A 、B 两点,点M 为AB 中点.(1)求抛物线E 的方程;(2)以AB 为直径的圆与x 轴交于C 、D 两点,求MCD △面积取得最小值时直线l 的方程.24.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,离心率为12,左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线l 交椭圆于A 、B 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)当1F AB 的面积为12611时,求直线l 的斜率. 25.如图,已知抛物线21:2C y x =直线2y kx =+交抛物线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)证明:OA OB ⊥;(2)设抛物线C 在点A 处的切线为1l ,在点B 处的切线为2l ,证明:1l 与2l 的交点M 在一定直线上.26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦点在圆223x y +=3 (1)求椭圆C 的方程;(2)过原点O 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,F 为右焦点,若FA 垂直于AB ,求直线l 的斜率.【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】由于已知曲线函数中含有绝对值符号, 将x 以0为分界进行分类讨论,当x ≥0时,曲线为焦点在y 轴上的双曲线,当x <0时,曲线为焦点在y 轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数.【详解】当0x ≥时,曲线2194x x y -=的方程为22194y x -= 当0x <时,曲线2194x x y -=的方程为22194y x +=, ∴曲线2194x x y -=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3yx 的图象, 可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C【点晴】 本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.2.D解析:D【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解.【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩, 消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解. 显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个.故选:D.【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.3.C解析:C【分析】设出过焦点的直线方程,与抛物线方程联立求出两根之和,可得中点的坐标,消去参数可得中点的轨迹方程.【详解】由抛物线的方程可得焦点(1,0)F ,可得过焦点的直线的斜率不为0,设直线方程为:1x my =+,设直线与抛物线的交点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,设AB 的中点(,)P x y ,联立直线与抛物线的方程可得:2440y my --=,124y y m +=,21212()242x x m y y m +=++=+,所以可得2212x m y m⎧=+⎨=⎩,消去m 可得P 的轨迹方程:222y x =-, 故选:C .【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常见方法有:1、定义法;2、待定系数法;3、直接求轨迹法;4、反求法;5、参数方程法等等.4.D解析:D【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等,所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线.【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离,因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等,所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线,故选:D .【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.5.D解析:D【分析】设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则可得4S r c=,从而可得1121122244S S F F r c S c ==⋅⋅=,再由G 是12MF F △的重心,可得11222213323MOF MF F S S S S ==⨯=,进而可得结果 【详解】解:由于椭圆的离心率为13,所以13c a =,即3a c =, 设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则121211()(22)422S MF MF F F r a c r cr =++=+=, 所以4S r c=, 所以1121122244S S F F r c S c ==⋅⋅=, 因为G 是12MF F △的重心,所以11222213323MOF MF F S S S S ==⨯=, 所以1234S S =,即1243S S =, 故选:D【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的性质的应用,解题的关键是设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,然后求出4S r c =,进而可表示出1S ,2S ,从而可得结果,属于中档题 6.B 解析:B【分析】 作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ 的最小值.【详解】如下图所示: 在椭圆22:11612x y C +=中,4a =,23b =222c a b -, 圆心()2,0T 为椭圆C 的右焦点,由椭圆定义可得28PF PT a +==,8PF PT ∴=-,由椭圆的几何性质可得a c PT a c -≤≤+,即26PT ≤≤, 由圆的几何性质可得1PQ PT QT PT ≤+=+,所以,899211111617PF PFPTPQ PT PT PT -≥==-≥-=++++. 故选:B.【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到2PF PT a +=,进而可将PF 用PT 表示;(2)利用圆的几何性质得出PT r PQ PT r -≤≤+,可求得PQ 的取值范围; (3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:a c PT a c -≤≤+.7.A解析:A【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率.【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54by x c a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=, 又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c =+人,变形为4293440160e e e ---=, 22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =去).故选:A .【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.8.A解析:A【分析】由12FQ F Q ⊥得出OQ c =,求出Q 点坐标为(,)a b ,利用12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程得关于,,a b c 的等式,变形后可求得e .【详解】∵12FQ F Q ⊥,O 是12F F 中点,∴OQ c =, 设(,)Q x y (0,0x y >>),则222y b x a x y c⎧=⎪⎨⎪+=⎩,又222a b v +=,故解得x a y b =⎧⎨=⎩,即(,)Q a b ,12PQ PF =,则12QP PF =,(,)2(,)P P P P x a y b c x y --=---,解得233P P a c x b y -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 又P 在双曲线上,∴2222(2)199a c b a b --=,解得e =舍去). 故选:A .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,a c 的齐次式,本题利用P 在双曲线上列式,由12FQ F Q ⊥得(,)Q a b ,由12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程即可求解.9.D解析:D【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定.【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±, 1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,k = 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条.故选:D .【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点. 10.C【分析】先根据抛物线的定义将焦点弦长问题转化为中点到准线距离的两倍,进而用中点横坐标表示,设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数),与抛物线方程联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,利用中点公式和韦达定理求得m 的值,进而得到中点的横坐标,从而求得线段AB 的长度. 【详解】抛物线24y x =的焦点坐标F (1,0),准线方程:1l x =-,设AB 的中点为M ,过A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,则MN 为梯形ABDC 的中位线,()02|21AB AF BF AC BD MN x ∴=+=+==+,∵直线AB 过抛物线的焦点F ,∴可设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数), 代入抛物线的方程消去x 并整理得:2440y my --=, 设A ,B 的纵坐标分别为12,y y ,线段AB 中点()00,M x y , 则120222y y y m +===,1m ∴=, ∴直线AB 的方程为1x y =+,001213x y ∴=+=+=,()2318AB ∴=+=,故选:C.【点睛】本题考查抛物线的焦点弦长问题,涉及抛物线的定义,方程,线段中点坐标公式,直线与抛物线的交点问题,属中档题,关键是灵活使用抛物线的定义,将焦点弦长问题转化为中点坐标问题,注意直线方程的设法:过点(a ,0),斜率不为零的直线方程可以设为x =my +a 的形式,不仅避免了讨论,而且方程组消元化简时更为简洁.11.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值.记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=, 所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 12.C解析:C 【分析】根据方程2214x y a a +=-表示椭圆求出实数a 的取值范围,然后利用集合的包含关系可判断出“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的条件.【详解】若方程2214x y a a+=-表示椭圆,则0404a a a a >⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得02a <<或24a <<, 记为{}02,24A a a a =<<<<或, 又记{}04B a a =<<,AB则“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出方程为椭圆的充分必要条件.二、填空题13.2【分析】首先根据可得可计算结合可得是等腰三角形且再由渐进线的斜率可计算出点坐标即可求出点坐标利用结合可得之间的关系即可求解【详解】因为所以即所以为点到渐近线的距离所以可得点为的中点又因为所以所以设解析:2 【分析】首先根据0OM MF ⋅=可得⊥OM MF ,可计算MF b =,结合||MN b =可得OFN △是等腰三角形,且ON c =,再由渐进线的斜率可计算出点N 坐标,即可求出点M 坐标,利用OM a =结合222b c a =-可得,a c 之间的关系,即可求解. 【详解】因为0OM MF ⋅=,所以OM MF ⊥,即⊥OM MF 所以MF 为点(),0F c 到渐近线0bx ay -=的距离,22bcMF b cb a ===+, 所以MF MN b ==,可得点M 为NF 的中点, 又因为⊥OM MF ,所以ON OF c ==, 所以222OM c b a =-=,设双曲线的左焦点为1F ,1FON θ∠=,(),N x y 则()tan tan tan bFON FON aθπ=-∠=-∠=, 因为222c a b =+,所以cos acθ=,sin b c θ=所以cos a x ON c a c θ=-=-⋅=-,sin by ON c b cθ==⋅=, 所以(),N a b -,因为M 为NF 中点,所以,22a M c b -⎛⎫⎪⎝⎭, 222222c a b OM a -⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 将222b c a =-代入整理可得:()22224c a c a a -+-= 即222240c ac a --=,所以220e e --=,可得()()210e e -+=, 解得:2e =或1e =-(舍), 故答案为:2 【点睛】方法点睛:求椭圆离心率的方法: (1)直接利用公式c e a=;(2)利用变形公式e =; (3)根据条件列出关于,a c 的齐次式,两边同时除以2a ,化为关于离心率的方程即可求解.14.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象解析:3【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =, 因此,直线l的斜率为13k m ===.故答案为:3. 【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.15.【分析】设点利用抛物线的定义得出可计算得出再利用点差法可得出可求出的值由此可得出双曲线的渐近线方程【详解】设点由抛物线的定义可得由可得直线的斜率为由两式作差得即所以可得因此该双曲线的渐近线方程为故答解析:2y x =±【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,利用抛物线的定义得出12y y p +=,可计算得出122ABx x k p +=,再利用点差法可得出2121222AB x x x x b k a p p++=⋅=,可求出b a 的值,由此可得出双曲线的渐近线方程. 【详解】设点()11,A x y 、()22,B x y ,由抛物线的定义可得12p AF y =+,22pBF y =+, 2pOF =,由4AF BF OF +=可得122y y p p ++=,12y y p ∴+=, 直线AB 的斜率为221212121212222ABx x y y x x p p k x x x x p--+===--,由22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式作差得22221212220x x y y a b ---=, 即()()()()1212121222x x x x y y y y a b -+-+=,所以,22121212122212122ABy y x x x x x x b b k x x a y y a p p -+++==⋅=⋅=-+,2212b a ∴=,可得b a =,因此,该双曲线的渐近线方程为2y x =±.故答案为:2y x =±. 【点睛】方法点睛:求双曲线的渐近线方程的方法:(1)定义法:直接利用a 、b 求得比值,则焦点在x 轴上时,渐近线方程为b y x a=±,焦点在y 轴上时,渐近线方程为ay x b=±; (2)构造齐次式:利用已知条件结合222a b c =+,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写出渐近线方程即可.16.3【分析】过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为根据结合抛物线的定义可得据此求出再根据抛物线的定义可求出【详解】如图:过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为因为所以因为所以所以所以在直角三角形中解析:3 【分析】过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,根据2CB BF =结合抛物线的定义可得30DFA MCB ∠=∠=,据此求出||3AD =,再根据抛物线的定义可求出p . 【详解】如图:过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,因为2CB BF =,所以||2||CB BF =, 因为||||BF BM =,所以||2||CB BM =, 所以30MCB ∠=,所以30DFA ∠=,在直角三角形ADF 中,因为||6AF =,所以||3AD =, 因为||||6AN AF ==,且||||3AN AD p p =+=+, 所以63p =+,所以3p =. 故答案为:3 【点睛】关键点点睛:利用抛物线的定义求解是解题关键.17.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:32⎫⎪⎢⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤ 所以离心率22213112c b e a a ⎫⎛==-≥-= ⎪⎝⎭3⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.【分析】先求解出抛物线的的焦点则椭圆的右焦点可知再设出椭圆的方程并将方程中变形为的表示形式根据求解出的值则椭圆的短轴的大小可求【详解】因为抛物线的焦点为所以椭圆的右焦点为设椭圆方程所以所以椭圆方程为解析:【分析】先求解出抛物线的的焦点,则椭圆的右焦点可知,再设出椭圆的方程并将方程中2a 变形为21b +的表示形式,根据3AB =求解出2b 的值,则椭圆的短轴2b 的大小可求.【详解】因为抛物线2:4C y x =的焦点为()1,0,所以椭圆的右焦点为()1,0,设椭圆方程()222210x y a b a b+=>>, 所以221a b =+,所以椭圆方程为222211x y b b+=+,又抛物线的准线方程为1x =-,所以222111y b b ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,所以2y =又因为3AB =23=,所以23b =,所以2b =故答案为: 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过抛物线的焦点化简椭圆的方程并结合弦AB 的长度进行相关计算,从而完成短轴长度的求解.19.【分析】设利用点差法得到即可求出离心率;【详解】解:设则由得从而有又所以又由从而得到所以所以故答案为:【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)常见有两种方解析:54【分析】设()()1122,,,M x y P x y 利用点差法得到22PM PN b k k a⋅=,即可求出离心率; 【详解】解:设()()1122,,,M x y P x y ,则()()1111,,,N x y Q x y ---.由2516ME MQ =,得1117,8E x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而有11119,16MN PN EN y y k k k x x ===-,又1190,MN y NMP k x ∠==,所以11MP x k y =-, 又由()()()()22112212121212222222221111x y a b x x x x y y y y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⇒+-=+-⎨⎪-=⎪⎩, 从而得到22PM PNb k k a⋅=所以211211991616PM PN x y b k k y x a ⎛⎫⋅=-⋅-== ⎪⎝⎭,所以54e ==.故答案为:54【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c e 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).20.2【分析】法1:首先利用直线过焦点得再利用直线与抛物线方程联立利用根与系数的关系表示计算求得;法2:由已知求得的值再利用弦长公式求的值【详解】法1:由题意知直线即直线经过抛物线的焦点即直线的方程为设解析:2 【分析】法1:首先利用直线过焦点,得b p =-,再利用直线与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示12AB x x p =++,计算求得p ;法2:由已知tan 2θ=,求得sin θ的值,再利用弦长公式22sin pAB θ=,求p 的值. 【详解】法1:由题意知,直线:2l y x b =+,即22b y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭.直线l 经过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,22b p∴-=,即b p =-.∴直线l 的方程为2y x p =-. 设()11,A x y 、()22,B x y ,联立222y x p y px=-⎧⎨=⎩,消去y 整理可得22460x px p -+=,由韦达定理得1232p x x +=,又5AB =,12552x p p x ∴++==,则2p =.法2:设直线的切斜角为θ,则tan 2k θ==,得sin θ=,∴22225sin p pAB θ===,得2p =.故答案为:2 【点睛】结论点睛:当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于,A B 两点,AB 称为焦点弦长,有如下的性质:直线与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y ,①221212,4p y y p x x =-=;②12AB x x p =++;③11AF BF +为定值2p ;④弦长22sin p AB θ= (θ为直线AB 的倾斜角);⑤以AB 为直径的圆与准线相切;⑥焦点F 对,A B 在准线上射影的张角为90.三、解答题21.(1)2214x y +=;(2)861,540⎛⎫- ⎪⎝⎭.【分析】(1)本小题根据已知条件直接求出2a =,1b =,再求出椭圆方程即可.(2)本小题先设A 、B 两点,再将OA OB ⋅转化为只含m 的表达式,最后根据m 的范围确定OA OB ⋅的范围,即可解题. 【详解】解:(1)∵点2M ⎭在椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)上,∴222112a b+=,又∵24a =, ∴ 2a =,1b =.∴椭圆C 的方程:2214x y +=;(2)设点A 、B 的坐标为11(,)A x y ,22(,)B x y ,则AB 中点1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭在线段OM 上,且12OM k =,则12122()x x y y +=+, 又221112x y +=,222212x y +=,两式相减得()()()()1212121202x x x x y y y y -++-+=, 易知120x x -≠,120y y +≠,所以()1212121212y y x x x x y y -+=-=--+,则1AB k =-. 设AB 方程为y x m =-+,代入2214xy +=并整理得2258440x mx m -+-=.由216(5)0m ∆=->解得25m <,又由(12425x x m +=∈,则04m <<. 由韦达定理得1285m x x +=,2124(1)5m x x -⋅=,故OA OB ⋅1212x x y y =+()()1212x x x m x m =+-+-+ ()212122x x m x x m =-++ ()22281855m m m -=-+285m =-又∵. 04m <<∴OA OB ⋅的取值范围是861,540⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.22.(1)22143x y +=;(2). 【分析】(1)由已知条件可得12c e a ==,将点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭代入椭圆的方程结合222a b c =+即可求得,,a b c 的值,进而可得椭圆C 的方程;(2)设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,利用122S S =可得122y y =-,即可解出k 的值,进而可求出直线l 的斜率. 【详解】(1)由题意可得:22222121914c a a b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩得2243a b ⎧=⎨=⎩,故C 的方程为22143x y +=.(2)1(1,0)F -,显然l 与y 轴不垂直,故可设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 得22(34)690t y ty +--=,则122634t y y t +=+,122934y y t -=+, 由122S S =得122y y =-, 所以122262034ty y y t +=+=+,可得22634t y t -=+, 由122934y y t -=+可得2229234y t --=+, 消去2y 可得()222236923434t t t --⨯=++ ,整理可得:245t =t =:1l x y =-,所以直线l:)1y x =+, 所以直线l的斜率为. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是由面积之比得出纵坐标122y y =-,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,可求t 的值,注意求直线的斜率.23.(1)24x y =;(2)1y =. 【分析】(1)求出抛物线E 的焦点坐标,将焦点坐标代入直线l 的方程,求出p 的值,即可求得抛物线E 的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线E 的方程,求出点M 的坐标,求出点M 到CD 的距离以及CD ,可得出MCD △的面积的表达式,利用函数的单调性可求得MCD △面积的最小值,进而可求得对应的直线l 的方程. 【详解】(1)抛物线2:2E x py =的焦点为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭在:1l y kx =+上,12p ∴=,2p ∴=,所以,抛物线E 的方程为24x y =; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=,所以,212121616044k x x k x x ⎧∆=+>⎪+=⎨⎪=-⎩,则AB 中点()22,21Mk k +,()21241AB x k =-==+,所以,以AB 为直径的圆M 的半径()221r k=+,M 到CD 的距离221d k=+,CD ==((221221212MCD S k k ∴=⨯⨯+=+△,令()20k t t =≥,则(21MCDSt =+[)0,+∞单调递增.当0t =时,即0k =时,MCD Sl 的方程为1y =.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.24.(1)22143x y +=;(2或【分析】(1)根据已知条件可得出关于a 、b 、c 的方程组,解出2a 、2b 的值,由此可得出椭圆C 的标准方程;(2)由题意可知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()1y k x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立,列出韦达定理,利用三角形的面积公式可得出1F AB 的面积关于k 的等式,解出k 的值即可得解.【详解】解:(1)因为椭圆过()2222:10x y C a b a b+=>>点31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,221914a b ∴+=.①又因为椭圆C 的离心率为12,所以12c a =,②,由题意可得22191412a b c a c ⎧+=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,解得24a =,23b =.∴椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)由题意可知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()1y k x =-, 设点()11,A x y 、()22,B x y ,由22143y kx k x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()22224384120k x k x k +-+-=,则()2224310k ∆=⨯+>,且2122843k x x k +=+,212241243k x x k -=+,112121212F ABSy y F F k x x k ∴=-⋅=⋅-=11k ===, 即422523540k k --=,解得22k =或22725k =-(舍去),所以k =∴或.【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.25.(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)设211,12A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,12B x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,即可得到0OA OB ⋅=,从而得证;(2)对函数求导,利用导数的几何意义求出过点A 、B 的切线1l 、1l 的方程,即可得到12122y x x ==-,即可得证; 【详解】 解:(1)设211,12A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,12B x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把2y kx =+代入212y x =,得2240x kx --=. 由韦达定理得122x x k +=,124x x =-.()22211221212111,,0224OA OB x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫∴⋅=⋅=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以OA OB ⊥ (2)212y x =,y x '∴=, 故经过点211,12A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的切线1l 的方程为:()211112y x x x x -=-, 即21112y x x x =-,①同理,经过点222,12B x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的切线2l 的方程为:22212y x x x =-,②21x x ⨯-⨯①②,得12122y x x ==-. 即点M 在直线:2l y =-上. 【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.26.(1) 2214x y +=;(2) 2±【分析】(1)由焦点在圆上解得c =2a =,2221b a c =-=,方程可求;(2)因为FA 垂直于AB 可知点A 为椭圆与圆的交点,联立方程求得坐标,则直线斜率可求.【详解】解:(1)椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的焦点在圆223x y+=上,所以203c+=,即c=,因为cea==得2a=,2221b a c=-=,故椭圆方程为2214xy+=(2)因为FA垂直于AB ,即点A既在椭圆上又在以OF为直径的圆上,所以22221434xyx y⎧+=⎪⎪⎨⎛⎪-+=⎪⎝⎭⎩解得3xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以33A⎛±⎝⎭故AlAykx==所以直线l的斜率为2±.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于求出点A的坐标点.。
高中数学选修一第二章《圆锥曲线与方程》单元测试卷及答案2套单元测试卷一(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值是( ) A.14 B.12C .2D .4 2.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1 (m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( )A.x 212+y 216=1B.x 216+y 212=1C.x 248+y 264=1 D.x 264+y 248=1 3.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1B.x 29-y 227=1 C.x 2108-y 236=1 D.x 227-y 29=1 4.P 是长轴在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 2b2=1上的点,F 1、F 2分别为椭圆的两个焦点,椭圆的半焦距为c ,则|PF 1|·|PF 2|的最大值与最小值之差一定是( )A .1B .a 2C .b 2D .c 25.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1C.y 24-x 28=1 D.x 28-y 24=1 6.设a >1,则双曲线x 2a 2-y 2a +12=1的离心率e 的取值范围是( )A .(2,2)B .(2,5)C .(2,5)D .(2,5)7.过点M (2,4)作直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,则这样的直线的条数是( ) A .1 B .2 C .3 D .08.设F 为抛物线y 2=4x 的焦距,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若FA →+FB →+FC →=0,则FB →|+|FB →|+|FC →|等于( )A .9B .6C .4D .39.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,2]B .(1,2)C .[2,+∞)D .(2,+∞)10.若动圆圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过定点( )A .(4,0)B .(2,0)C .(0,2)D .(0,-2)11.抛物线y =x 2上到直线2x -y =4距离最近的点的坐标是( )A.(32,54) B .(1,1)C. (32,94) D .(2,4)12.已知椭圆x 2sin α-y 2cos α=1 (0≤α<2π)的焦点在y 轴上,则α的取值范围是( )A.(34π,π)B.(π4 ,π)C.(π2 ,π)D.(π2 ,34π)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.椭圆的两个焦点为F 1、F 2,短轴的一个端点为A ,且三角形F 1AF 2是顶角为120°的等腰三角形,则此椭圆的离心率为________.14.点P (8,1)平分双曲线x 2-4y 2=4的一条弦,则这条弦所在直线的方程是______________.15.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,线段F 1F 2被点(b2,0)分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为________.16.对于曲线C :x 24-k +y 2k -1=1,给出下面四个命题:①曲线C 不可能表示椭圆;②当1<k <4时,曲线C 表示椭圆;③若曲线C 表示双曲线,则k <1或k >4;④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<k <52.其中所有正确命题的序号为________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP ′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P ′,并且M 为线段PP ′的中点,求P 点的轨迹方程.18.(12分)双曲线C 与椭圆x 28+y 24=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线.求双曲线C 的方程.19.(12分)直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标等于2,求弦AB 的长.20.(12分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)上的一点,F 1、F 2为椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆的方程; (2)△PF 1F 2的面积.21.(12分)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.22.(12分)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA →⊥OB →,求k 的值.答案1.A 2.B 3.B 4.D 5.B 6.B 7.B8.B 9.C 10.B 11.B 12.D13.3214.2x -y -15=015.2216.③④17.解 设P 点的坐标为(x ,y ),M 点的坐标为(x 0,y 0).∵点M 在椭圆x 236+y 29=1上,∴x 2036+y 209=1.∵M 是线段PP ′的中点,x 0=x , x 0=x ,∴ y 0=y 2, 把 y 0=y2,代入x 2036+y 209=1,得x 236+y 236=1,即x 2+y 2=36. ∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=36.18.解 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1.由椭圆x 28+y24=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0),∴对于双曲线C :c =2.又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线, ∴b a=3,解得a 2=1,b 2=3,∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1.19.解 将y =kx -2代入y 2=8x 中变形整理得:k 2x 2-(4k +8)x +4=0, 由⎩⎪⎨⎪⎧k ≠04k +82-16k 2>0,得k >-1且k ≠0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意得:x 1+x 2=4k +8k2=4⇒k 2=k +2⇒k 2-k -2=0.解得:k =2或k =-1(舍去) 由弦长公式得:|AB |=1+k 2·64k +64k 2=5×1924=215. 20.解 (1)令F 1(-c,0),F 2(c,0),则b 2=a 2-c 2.因为PF 1⊥PF 2,所以kPF 1·kPF 2=-1,即43+c ·43-c=-1,解得c =5,所以设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1.因为点P (3,4)在椭圆上,所以9a 2+16a 2-25=1.解得a 2=45或a 2=5.又因为a >c ,所以a 2=5舍去. 故所求椭圆方程为x 245+y 220=1.(2)由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=65, ①又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100, ② ①2-②得2|PF 1|·|PF 2|=80,所以S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=20.21.解 焦点F (p2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若AB ⊥Ox ,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 -p2),k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -p 2,y 2=2px消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.由韦达定理得,y 1+y 2=2p k,y 1y 2=-p 2. ∴|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22= 1+1k2·y 1-y 22=1+1k2·y 1+y 22-4y 1y 2=2p (1+1k 2)=52p .解得k =±2.∴AB 所在的直线方程为y =2(x -p 2)或y =-2(x -p2).22.解 (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,长半轴为2的椭圆,它的短半轴b =22-32=1,故曲线C 的方程为x 2+y24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得(k 2+4)x 2+2kx -3=0. 其中Δ=4k 2+12(k 2+4)>0恒成立.故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.OA →⊥OB →,即x 1x 2+y 1y 2=0.而y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,于是x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k2k 2+4+1=0,化简得-4k 2+1=0,所以k =±12.单元测试卷二(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1 2.平面内有定点A 、B 及动点P ,设命题甲是“|PA |+|PB |是定值”,命题乙是“点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆”,那么甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.设a ≠0,a ∈R ,则抛物线y =ax 2的焦点坐标为( )A.(a 2,0) B .(0, 12a )C. (a 4,0) D .(0, 14a)4.已知M (-2,0),N (2,0),则以MN 为斜边的直角三角形的直角顶点P 的轨迹方程是( )A .x 2+y 2=2B .x 2+y 2=4C .x 2+y 2=2(x ≠±2)D .x 2+y 2=4(x ≠±2)5.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)有两个顶点在直线x +2y =2上,则此椭圆的焦点坐标是( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±5,0)D .(0,±5)6.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( )A.22B.12C.2-12D.347.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( )A .2a +2mB .4a +2mC .a +mD .2a +4m8.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A.125 B.65 C .2 D.559.设点A 为抛物线y 2=4x 上一点,点B (1,0),且|AB |=1,则A 的横坐标的值为( ) A .-2 B .0C .-2或0D .-2或210.从抛物线y 2=8x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△PFM 的面积为( )A .5 6B .6 5C .10 2D .5 211.若直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两个不同的点,且AB 的中点的横坐标为2,则k 等于( )A .2或-1B .-1C .2D .1± 512.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左右焦点。
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+= 2.光线从椭圆的一个焦点发出,被椭圆反射后会经过椭圆的另一个焦点;光线从双曲线的一个焦点发出,被双曲线反射后的反射光线等效于从另一个焦点射出,如图①,一个光学装置由有公共焦点1F 、2F 的椭圆Γ与双曲线Ω构成,现一光线从左焦点1F 发出,依次经Ω与Γ反射,又回到了点1F ,历时1t 秒;若将装置中的Ω去掉,如图②,此光线从点1F 发出,经Γ两次反射后又回到了点1F ,历时2t 秒;若218t t =,则Γ与Ω的离心率之比为( )A .3:4B .2:3C .1:2D .23.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( ) A .13B .33C .12D .224.斜率为1的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为( ) A .2B .62C .82D .85.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .⎣B .⎣C .⎣D .⎣ 6.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .47.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .48.已知点A 是抛物线24x y =的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,点P 在抛物线上,且满足||||PA m PF =,则m 的最大值是( )A .1BC .2D .49.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( ) A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦10.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( )A .BC .D .11.已知抛物线2:4C y x =,过点()1,0A -作C 的两条切线,切点分别为B 、D ,则过点A 、B 、D 的圆截y 轴所得弦长为( )A .B .C .D .12.已知抛物线1C 的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴正半轴上.若点F 到双曲线222:126x y C -=的一条渐近线的距离为2,则1C 的标准方程是( )A .2y x =B .2y x =C .28x y =D .216x y =二、填空题13.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 的直线:2230l kx y ka --=与双曲线C 交于A 、B 两点.若7AF FB =,则实数k =________.14.双曲线()222210,0x y a b a b-->>的左右焦点分别为1F ,2F ,过1F 作直线l 与双曲线有唯一交点P ,若124sin 5F PF ∠=,则该双曲线的离心率为___________. 15.已知抛物线218y x =的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,抛物线的准线与y 轴交于点M ,当AMAF最大时,弦AB 长度是___________. 16.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线C 和双曲线C 的一条渐近线分别相交于P ,Q 两点(P ,Q 在同一象限内),若P 为线段QF 的中点,且||PF =,则双曲线C 的标准方程为_________. 18.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线22:17y x Γ-=的两个焦点分别为1F ,2F ,以2F 为圆心,12F F 长为半径的圆与双曲线Γ的一条渐近线交于M ,N 两点,若OM ON ≥,则OMON的值为________. 19.在平面直角坐标系xOy 中,设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若双曲线的右支上存在一点P ,使得△OPF 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为__________.20.已知椭圆2212x y +=上存在相异两点关于直线y x t =+对称,则实数t 的取值范围是______.三、解答题21.设动点(),M x y (0x ≥)到定点()2,0F 的距离比它到y 轴的距离大2. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程C ;(Ⅱ)设过点F 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求AOB 面积的最小值.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F 、,点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点M 分别作直线MA 、MB 交椭圆于A B 、两点,设两直线MA 、MB 的斜率分别为12k k 、,且128k k +=,探究:直线AB 是否过定点,并说明理由.23.过点()2,0D 的任一直线l 与抛物线C :22y px =(0p >)交于两点A ,B ,且4OA OB ⋅=-.(1)求p 的值;(2)若点E 的坐标为()2,1-,当EA EB ⋅最小时,求直线l 的方程.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>左右焦点分别为()12(,0),,0F c F c -,点Р为椭圆C 上一点,满足1290F PF ∠=︒,且12F PF △的面积为2c .(1)求椭圆C 的离心率; (2)已知直线()122y x =-与椭圆C 交于,M N 两点,点Q 坐标为()2,0,若3MQ NQ =,求椭圆C 的方程.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.26.如图,点(1,0)F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点,过F 且垂直于x 轴的直线与椭圆E 相交于C 、D 两点(C 在D 的上方),||3CD =.(1)求椭圆E 的方程;(2)设点A 、B 是椭圆E 上位于直线CD 两侧的动点,且满足ACD BCD ∠=∠,试问直线AB 的斜率是否为定值,请说明理由.【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】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=,整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.2.A解析:A 【分析】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a ,设光速为v ,推导出112a vt =,利用椭圆和双曲线的定义可得出1243a a =,由此可计算得出Γ与Ω的离心率之比. 【详解】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a , 在图②中,1CDF 的周长为111212124CF DF CD CF CF DF DF a vt ++=+++==,所以,1148a vt =,可得112a vt =,在图①中,由双曲线的定义可得2122AF AF a -=,由椭圆的定义可得1212BF BF a +=, 22AF BF AB =-,则2121111222AF AF BF AB AF a BF AB AF a -=--=---=,即()111222a AB AF BF a -++=,由题意可知,1ABF 的周长为111AB AF BF vt ++=,即112111322222a a a a vt a =-=-=,所以,1243a a =. 因此,Γ与Ω的离心率之比为122112:::3:4c ce e a a a a ===. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.3.B解析:B 【分析】由10MD NF ⋅=得1MD NF ⊥,结合D 是中点,得等腰三角形,由平行线可得2F 是MN 中点,从而MN x ⊥轴,利用勾股定理可得,a c 的关系得离心率. 【详解】因为10MD NF ⋅=,所以1MD NF ⊥,又D 是1NF 中点,所以1MF MN =, 因为12//MF DF ,所以2F 是MN 中点,则22MF NF =,因此MN x ⊥轴, 设2MF m =,则12MF m =,1232MF MF m a +==,23am =, 在12MF F △中,由勾股定理得22242()()(2)33m m c +=,变形可得3c e a ==. 故选:B . 【点睛】关键点点睛::本题考查求椭圆的离心率,解题关键是确定,,a b c 的等式.解题方法是由向量的数量积得出垂直后,根据三角形的性质得1MF N 的性质(实质上它是等边三角形),特别是MN x ⊥轴,然后结合椭圆定义利用勾股定理可得.4.D解析:D 【分析】写出直线l 的方程,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线的方程,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB . 【详解】抛物线24y x =的焦点()1,0F ,直线l 的方程为1y x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y联立214y x y x=-⎧⎨=⎩,可得2610x x -+=,2640∆=->,所以,126x x +=,由抛物线的焦点弦长公式得1228AB x x =++=. 故选:D. 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.5.C解析:C 【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得22t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k -+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理221)112k CD k ⎛⎫+- ⎪⎝⎭==⎛⎫+- ⎪⎝⎭所以2222))122k k B k C k A D +++=+++, 令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以22222))122211(21)(1)k k AB t D k k t t t C +++=+=++--++=+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以1AB CD y +=∈⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.6.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.7.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D. 【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.8.B解析:B 【分析】由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点,过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,利用抛物线的定义可得1sin PAE m=∠,求出sin PAE ∠的最小值后可得m 的最大值. 【详解】由抛物线24x y =可得准线方程为:1y =-,故()0,1A -.如图,由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点, 过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,则PE PF =,故1||||sin ||||PF PE PAE m PA PA ===∠,当直线AP 与抛物线相切时,PAE ∠最小, 而当P 变化时,02PAE π<∠≤,故当直线AP 与抛物线相切时sin PAE ∠最小,设直线:1AP y kx =-,由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩得到2440x kx -+=,216160k ∆=-=,故1k =或1k =-(舍),所以直线AP 与抛物线相切时4PAE π∠=,故1m 即m , 故选:B. 【点睛】方法点睛:与抛物线焦点有关的最值问题,可利用抛物线的定义把到焦点的距离问题转化为到准线的距离问题.9.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解. 【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭, ()()()2222212416111k BC k x x k k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k +=+=,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++ 且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r ,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=,所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.10.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式=b a . 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得2212121222cos12027F F c AF AF AF AF a ==+-⋅︒=,即7c a =,所以22222216b b c a c a a a a -⎛⎫===-= ⎪⎝⎭. 因此,该双曲线的渐近线的斜率为6±. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.11.A解析:A 【分析】设出直线方程,与抛物线方程联立,由判别式为零解出B 、D 两点的坐标,进而得出过点A 、B 、D 的圆的方程,求出弦长即可. 【详解】设过点()1,0A -的直线方程为1x my =-, 联立214x my y x=-⎧⎨=⎩,可得2440y my -+=,由216160m ∆=-=,解得1m =± 即2440y y ±+=,2y =±,不妨设()()1,2,1,2B D -,则BD 的中垂线方程为0y =,即圆心在x 轴上又()1,0A -,且点()1,0到点A 、B 、D 的距离都相等,则圆心坐标为()1,0,半径为2 圆的方程为()2214x y -+=,令0x =,解得3y =即圆被y 轴所截得的弦长为故选:A 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查圆的方程以及直线与圆的位置关系,解决本题的关键点是根据直线与抛物线相切,求出切点的坐标,进而得出圆的方程,求出弦长,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.12.D解析:D 【分析】先根据双曲线的方程求解出双曲线的渐近线方程,再根据点到直线的距离公式求解出抛物线方程中的p ,则抛物线方程可求. 【详解】双曲线2C 的渐近线方程是22026x y -=,即y =.因为抛物线的焦点()0,02p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭0y -=的距离为2,2=,即8p =,所以1C 的标准方程是216x y =,故选:D . 【点睛】方法点睛:求解双曲线方程的渐近线方程的技巧:已知双曲线方程22221x y a b-=或22221y x a b -=,求解其渐近线方程只需要将方程中的“1”变为“0”,由此得到的y 关于x 的一次方程即为渐近线方程.二、填空题13.【分析】由直线方程过右焦点得的关系设直线方程与双曲线方程联立消去应用韦达定理得出由得这样结合起来可得值【详解】在中令得所以则设由消去得由得所以化简得故答案为:【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线解析:【分析】由直线方程过右焦点得,a b 的关系,设1122(,),(,)A x y B x y ,直线方程与双曲线方程联立消去x ,应用韦达定理得出1212,y y y y +,由7AF FB =,得127y y =-,这样结合起来可得k 值.【详解】在2230kx y ka --=中令0y =得32a x =,所以32a c =,则222254a b c a =-=,设1122(,),(,)A x y B x y ,由222212230x y a bkx y ka ⎧-=⎪⎨⎪--=⎩,消去x 得22222223504b ab a b a y y k k ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭, 2122223kab y y a k b +=-,2221222254()k a b y y b a k =-, 由7AF FB =得127y y =-,212222236kab y y y a k b +=-=-,222222()kab y a k b =--, 所以224222212222222225774()4()k a b k a b y y y a k b b a k =-=-⨯=--,化简得2221235b k a==,k =.故答案为: 【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,即设交点坐标1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与双曲线方程联立,消元后应用韦达定理(本题得)1212,y y y y +,已知条件又得127y y =-,这样结合起来可求得k 值.14.或【分析】首先设出直线的方程与双曲线方程联立求得点的坐标利用弦长公式求得并根据定义表示中根据余弦定理表示再求离心率【详解】如图当直线与渐近线平行时与双曲线有唯一交点设与双曲线方程联立得解得:中由余弦【分析】首先设出直线l 的方程,与双曲线方程联立,求得点P 的坐标,利用弦长公式求得1PF ,并根据定义表示2PF ,12F PF △中,根据余弦定理表示12281cos 3F PF e ∴-∠=+,再求离心率. 【详解】如图,当直线与渐近线平行时,l 与双曲线有唯一交点P ,设():bl y x c a=+,与双曲线方程联立,得222cx a c -=+,解得:22a cx c+=-,()222122P a c b PF c c c a +=--=+=, 2221422b a PF PF a a+=+=,122F F c =,12F PF △中,124sin 5F PF ∠=,123cos 5F PF ∴∠=±,由余弦定理222121212122cos F F PF PF PF PF F PF =+-∠()()212121221cos PF PF PF PF F PF =-+-∠,()()()2222212244221cos 4b a b c a F PF a+∴=+⋅-∠,2212222228881cos 433a a F PFb ac a e ∴-∠===+++, 当123cos 5F PF ∠=时,28235e =+,17e =, 当123cos 5F PF ∠=-时,28835e =+,2e =,172 【点睛】方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,a c ,然后利用公式c e a =求解;2.公式法:222111c b e a a b c ==+=⎛⎫- ⎪⎝⎭3.构造法:根据条件,可构造出,a c 的齐次方程,通过等式两边同时除以2a ,进而得到关于e 的方程.15.【分析】作出图形过点作垂直于抛物线的准线于点可得出可知当取最小值时即直线与抛物线相切时最大可求出直线的斜率求出点的坐标利用对称性可求得点的坐标抛物线的焦点弦长公式进而可求得弦的长度【详解】设点为第一 解析:8【分析】作出图形,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,可得出1sin AM AF AME=∠,可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AM AF 最大,可求出直线AM 的斜率,求出点A 的坐标,利用对称性可求得点B 的坐标,抛物线的焦点弦长公式,进而可求得弦AB 的长度. 【详解】设点A 为第一象限内的点,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,如下图所示:由抛物线的定义可得AE AF =,则1sin AM AM AF AE AME==∠, 可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AMAF最大,抛物线218y x =的焦点为()0,2F ,易知点()0,2M -. 当直线AM 与抛物线218y x =相切时,直线AM 的斜率存在, 设直线AM 的方程为2y kx =-,联立228y kx x y=-⎧⎨=⎩,消去y 得28160x kx -+=, 264640k ∆=-=,因为点A 在第一象限,则0k >,解得1k =,方程为28160x x -+=,解得4x =,此时,228x y ==,即点()4,2A ,此时AB y ⊥轴,由对称性可得()4,2B -, 因此,448AB =+=. 故答案为:8 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++或12AB y y p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.16.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5 【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.17.【分析】根据题意结合双曲线性质可知结合整理求得结果【详解】根据题意可知因为P 为线段QF 的中点所以又因为联立解得所以双曲线C 的标准方程为:故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问解析:2213x y -=【分析】根据题意,结合双曲线性质,可知22bc b a a =,2b a =,结合222c a b =+,整理求得结果. 【详解】根据题意,可知2b PF a ==, 因为P 为线段QF 的中点,所以2QF PF =,又因为bcQF a =,联立2222232b abc b a a c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得1a b ==, 所以双曲线C 的标准方程为:2213x y -=.故答案为:2213x y -=.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问题,解题思路如下: (1)根据题意,明确量之间的关系;(2)利用题中条件,建立关于,,a b c 之间的关系,结合222c a b =+,求得,a b 的值,得到结果.18.【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程再求圆的方程与渐近线方程联立可得MN 两点的横坐标由即为横坐标的绝对值的比可得答案【详解】由已知得取双曲线的一条渐近线所以圆的方程为由整理得解得取双曲线的另解析:32【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程,再求圆的方程与渐近线方程联立可得M ,N 两点的横坐标,由OMON即为横坐标的绝对值的比可得答案.【详解】由已知得2221,7,8a b c ===,2c =,12(F F -,取双曲线的一条渐近线y =,所以圆的方程为(2232x y +=-,由(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=,解得N M x x ==,32M NM O x x O N===.取双曲线的另一条渐近线y =,(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=与上同,综上32OM ON=. 故答案为:32. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与双曲线、圆的位置关系,解答本题的关键是求出渐近线与圆的方程然后联立,得到M ,N 两点的横坐标再由绝对值做比值,考查了学生的运算求解能力.19.(或)【分析】先根据的形状先确定出点坐标然后将点坐标代入双曲线方程根据的齐次式求解出离心率的值【详解】因为是以为直角顶点的等腰直角三角形不妨假设在第一象限所以所以所以所以所以所以所以所以又因为所以故【分析】先根据OPF △的形状先确定出P 点坐标,然后将P 点坐标代入双曲线方程,根据,a c 的齐次式求解出离心率的值. 【详解】因为OPF △是以P 为直角顶点的等腰直角三角形, 不妨假设P 在第一象限,所以122P P F c x y x ===,所以,22c c P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以2222144c c a b-=,所以2222224c b c a a b -=,所以()()222222224cca c a a c a --=-,所以4224640c a c a -+=,所以42640e e -+=,所以23e ==又因为1e >,所以2e ===,. 【点睛】思路点睛:利用齐次式求解椭圆或双曲线的离心率的一般步骤: (1)根据已知条件,先得到关于,,a b c 的方程;(2)结合222a b c =+或222c a b =+将方程中的b 替换为,a c 的形式;(3)方程的左右两边同除以a 的对应次方,由此得到关于离心率e 的方程,从而求解出离心率e 的值.20.【分析】设对称的两点为直线的方程为与联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求的中点利用判别式以及在直线上即可求解【详解】设椭圆存在关于直线对称的两点为根据对称性可知线段被直线直平分且的中点在直解析:⎛ ⎝⎭【分析】设对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 的方程为y x b =-+与2212x y +=联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求AB 的中点()00,M x y ,利用判别式0∆>以及()00,M x y 在直线y x t =+上即可求解.【详解】设椭圆2212x y +=存在关于直线y x t =+对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,根据对称性可知线段AB 被直线y x t =+直平分, 且AB 的中点()00,M x y 在直线y x t =+上,且1AB k =-, 故可设直线AB 的方程为y x b =-+,联立方程2222y x bx y =-+⎧⎨+=⎩,整理可得2234220x bx b -+-=, ∴1243b x x +=,()1212223by y b x x +=-+=,由()221612220b b ∆=-->,可得b <<, ∴120223x x b x +==,12023y y b y +==, ∵AB 的中点2,33b b M ⎛⎫⎪⎝⎭在直线y x t =+上,∴233b b t =+,可得3b t =-,t <<.故答案为:33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用直线AB 与直线y x t =+垂直可得直线AB 的斜率为1-,可设直线AB 的方程为y x b =-+,代入2212x y +=可得关于x 的一元二次方程,利用判别式0∆>,可以求出b 的范围,利用韦达定理可得AB 的中点()00,M x y 再代入y x t =+即可t 与b 的关系,即可求解. 三、解答题21.(Ⅰ)28y x =;(Ⅱ)8. 【分析】(Ⅰ)根据M 的几何性质可得)20x x +=≥,化简后可得抛物线的方程.(Ⅱ)设:2l x ty =+,联立直线方程和抛物线方程,消元后可得面积的表达式,从而可求面积的最小值. 【详解】(Ⅰ)由题设可得)20x x +=≥,整理可得()280y x x =≥.(Ⅱ)设:2l x ty =+,由228x ty y x=+⎧⎨=⎩可得28160y ty --=,故12y y -==又1282OAB S =⨯⨯=≥,当且仅当0t =时等号成立,故AOB 面积的最小值为8. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题,往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式,自变量可以斜率、斜率的倒数或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过常见函数的性质、基本不等式或导数等求得.22.(1)22184x y +=;(2)直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭,理由见解析【分析】(1)通过点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形,可求得,a b ,从而可求椭圆方程;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程代入椭圆方程,利用韦达定理及128k k +=,可得直线AB 的方程,从而可得直线AB 过定点;若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,求出直线AB 的方程,即可得到结论.【详解】(1)由点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,可知2b =, 又12FMF △是等腰直角三角形,可得a=,即a =28a =,24b =所以椭圆的标准方程为22184x y +=;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程为y kx m =+,依题意2m ≠±,联立22184y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得222(12)4280k x kmx m +++-=由已知0∆>,设1122(,),(,)A x y B x y ,由韦达定理得:2121222428,1212km m x x x x k k --+==++, 128k k +=12221211212222y y kx m k k k x m x x x x -+-+-=+=+-∴+ 12212121142(2)()2(2)2(2)828x x km k m k m k m x x x x m +-=+-+=+-=+-=- 42kmk m ∴-=+,整理得122m k =- 故直线AB 方程为122y kx k =+-,即122y k x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,设0000(,),(,)A x y B x y -, 由已知得0000228y y x x ---+=,解得012x =-, 此时直线AB 方程为12x =-,显然过点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭;综上,直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法及易错点睛:对题目涉及的变量巧妙的引进参数(如设动点坐标、动直线方程等),利用题目的条件和椭圆方程组成二元二次方程组,再化为一元二次方程,从而利用根与系数的关系对题目条件进行化简计算,从而可得出结论,另外设直线方程时常常不要忽略斜率是否存在的问题.23.(1)2;(2)480x y --=. 【分析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为2x ny =+,联立方程结合韦达定理可得12y y +,12y y ,再由平面向量数量积的坐标表示即可得解;(2)由韦达定理及平面向量数量积的坐标表示可得2849EA EB n n ⋅=-+,即可得解. 【详解】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为2x ny =+,则222y p y xx n ⎧⎨==+⎩,整理得2240y pny p --=,所以122y y pn +=,124y y p =-,所以221212121224444y y OA OB x x y y y y p p ⋅=+=+=-=- 所以2p =;(2)由(1)得124y y n +=,128y y =-.则()21212444x x n y y n +=++=+,221212416y y x x ==,所以()()()()12122211EA EB x x y y ⋅=+++--()()12121212241x x x x y y y y =++++-++24884841n n =+++--+2849n n =-+2117178422n ⎛⎫=-+≥ ⎪⎝⎭,当且仅当14n =时,取最小值, 此时直线l 的方程为124x y =+,即480x y --=. 【点睛】 关键点点睛:解决本题的关键是是联立方程组,将平面向量数量积的运算转化为两根的和与积,结合韦达定理即可得解.24.(1)2;(2)答案见解析. 【分析】(1)利用椭圆定义122PF PF a +=和1290F PF ∠=︒求得2122PF PF b =,再根据12F PF △的面积为2c 求解;(2)椭圆方程2222x y a +=与直线1(2)2y x =-联立,由韦达定理得到2121244,36a y y y y -+=-=,再根据3MQ NQ =,分3MQ NQ =和3MQ NQ =-求解. 【详解】(1)由椭圆定义可得122PF PF a +=,① 又1290F PF ∠=,所以222124PF PF c +=,②①和②可得2122PF PF b ⋅=,所以12F PF △的面积为2b ,所以22b c =,即222a c =,所以椭圆C ;(2)椭圆方程可化为2222x y a +=,与1(2)2y x =-联立可得: 226840y y a ++-=,由()2642440a ∆=-->可得243a >,设()()1122,,,M x y N x y ,所以2121244,36a y y y y -+=-=,③又直线1(2)2y x =-过点Q ,且3MQ NQ =,()112,MQ x y =--,()222,NQ x y =--.(i )当3MQ NQ =时,即123y y =时,则122443y y y +==-,可得213y =-,则2212214336a y y y -===,可得2423a =>,所以椭圆C 的方程为2212x y +=;(ii )当3MQ NQ =-,即123y y =-时,则122423y y y +=-=-,则223y =,可得22212224433336a y y y -⎛⎫=-=-⨯=-= ⎪⎝⎭,解得24123a =>,所以椭圆C 的方程为221126x y +=.【点睛】方法点睛:求椭圆的标准方程有两种方法:①定义法:根据椭圆的定义,确定2a 、2b 的值,结合焦点位置可写出椭圆方程; ②待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a 、b ;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为()2210,0,Ax By A B A B +=>>≠.25.(1)22143x y +=;(2)7. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为。
一、选择题1.直线3y x与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( )A .1B .2C .3D .42.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .±C .8±D .±3.已知点12,F F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点,椭圆上存在不同两点,A B 使得122F A F B =,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭4.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .45.已知F 是双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左焦点,过点F 的直线与双曲线E 的左支和两条渐近线依次交于,,A B C 三点,若||||||FA AB BC ==,则双曲线E 的离心率为( )A BC .2D 6.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤ 7.设1F 、2F 分别是椭圆22:1259x yC +=的左、右焦点,O 为坐标原点,点P 在椭圆C上且满足4OP =,则12PF F △的面积为( ) A .3B .33C .6D .98.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .129.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .313e <<B .23e C .3e >D .13e <<10.顶点在原点,经过点()3,6-,且以坐标轴为轴的抛物线的标准方程是( )A .2y =或212=-x y B .2y =-或212=-x yC .2y =或212x y =D .2y =-或212x y =11.已知直线l 的方程为1y kx =-,双曲线C 的方程为221x y -=.若直线l 与双曲线C 的右支相交于不同的两点,则实数k 的取值范围是( )A .(B .C .[D .12.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为( )A .12B .2C .34D .45二、填空题13.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n -=___________. 14.已知双曲线22:143x y C -=的左、右焦点分别12,F F ,P 为双曲线上异于顶点的点,以1PF ,2PF 为直径的圆与直线l 分别相切于A ,B 两点,则12cos ,AB F F <>=___________.15.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.16.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为12F F 、,过2F 且倾斜角为π4的直线l交椭圆C 于A B 、两点,则1F AB 的面积为___________.17.已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,直线x b =与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,过A 作圆222:(2)M x b y b ++=的切线,D 为其中一个切点若||||AD AB =,则C 的离心率为__________.18.已知椭圆22:1168x y C +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线(44)x m m =-<<与椭圆C 相交于点A ,B .给出下列三个命题:①存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形; ②存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形; ③存在m ,使1ABF 的周长最大. 其中,所有真命题的序号为_________.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.三、解答题21.已知P 是圆224x y +=上任意一点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为D ,点M 满足12DM DP =.当点P 在圆上运动时,点M 的轨迹为曲线Γ. (1)求曲线Γ的方程; (2)设()2,0A -,()2,0B ,Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点.求证:直线QA 、QB 的斜率之积为定值.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>左右焦点分别为()12(,0),,0F c F c -,点Р为椭圆C 上一点,满足1290F PF ∠=︒,且12F PF △的面积为2c .(1)求椭圆C 的离心率; (2)已知直线()122y x =-与椭圆C 交于,M N 两点,点Q 坐标为()2,0,若3MQ NQ =,求椭圆C 的方程.23.已知抛物线()2:20C y px p =>过点()4,4-,直线2y x m =-+与抛物线C 相交于不同两点A 、B .(1)求实数m 的取值范围;(2)若AB 中点的横坐标为1,求以AB 为直径的圆的方程.24.设命题:p 方程22137x ya a +=-+表示双曲线;命题:q 不等式10a x -<对01x <≤恒成立.(Ⅰ)若命题p q ∨为真,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)若命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,求实数a 的取值范围.25.设抛物线2:4C y x =,点()4,0A ,()4,0B -,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.26.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>) 2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点(1,0)P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点若ABO 的面积为35(O 为坐标原点),求直线l 的方程.【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】由于已知曲线函数中含有绝对值符号, 将x 以0为分界进行分类讨论,当x ≥0时,曲线为焦点在y 轴上的双曲线,当x <0时,曲线为焦点在y 轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数. 【详解】当0x ≥时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x -=当0x <时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x +=,∴曲线2194x xy -=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3y x的图象,可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C 【点晴】本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.2.B解析:B 【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =,设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =,显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=,从而284AB x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B【点睛】解题的关键是根据面积的关系,得到49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,结合图象,可求得9AB =,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.3.C解析:C 【分析】先设点,利用向量关系得到两点坐标之间的关系121223,2x x c y y =-=,再结合点在椭圆上,代入方程,消去222a y 即得2229312c a x c+=,根据题意2x a <,构建,a c 的齐次式,解不等式即得结果. 【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,由()()12,0,,0F c F c -得()()112212,,,F A F x c y x c y B -==+,122F A F B =,()()11222,,x c y x c y =∴+-,即121223,2x x c y y =-=,由,A B 在椭圆上,故2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧+=⎨+=⎩,即()()2222222222222222232b x c a y a b b x a y a b ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩, 消去222a y 得,2229312c a x c+=,根据椭圆上点满足a x a -≤≤,又,A B 两点不同,可知2229312c a x a c+=<,整理得22340c ac a -+<,故23410e e -+<,故113e <<.【点睛】 关键点点睛:圆锥曲线中离心率的计算,关键是根据题中条件,结合曲线性质,找到,,a b c 一组等量关系(齐次式),进而求解离心率或范围.4.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D. 【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.5.B解析:B 【分析】可设出直线AB ,与两渐近线方程联立,解出,B C y y ,利用两者的关系式求出直线的斜率.进而表示出A 的坐标,代入双曲线方程,得到,,a b c 的关系式,从而求得离心率.||||||FA AB BC ==,故有1123A B C y y y == 故32B C y y =设过点F 的直线方程为:()y k x c =+联立()y k x c by x a ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,解之得C C kc x bk a b kc a y b k a -⎧=⎪+⎪⎪⎨⎪=⎪⎪+⎩ 同理联立()y k x c by x a ⎧=+⎪⎨=⎪⎩解之得B B kc x bk a b kc a y b k a ⎧=⎪-⎪⎪⎨⎪=⎪⎪-⎩由32B C y y =有23b bkc kca ab b k k a a =+-,故3232b b k k a a +=- 解之得5bk a=-直线为:()5by x c a=-+ 则1212A B bc y y a -==,又()5A A b y x c a =-+ 故712A cx =-又A 在双曲线上可得:2222491144144c c a a -= 得2213c a =故ca =故选:B 【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c e 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).6.A解析:A 【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.7.D解析:D 【分析】设点()00,P x y ,求出20y 的值,由此可求得12PF F △的面积.【详解】在椭圆22:1259x y C +=中,5a =,3b =,则4c ==,所以,1228F F c ==,设点()00,P x y ,则22001259x y +=,可得220025259x y =-,4OP ===,解得208116y =,094y ∴=,因此,12PF F △的面积为1212011989224PF F S F F y =⋅=⨯⨯=△. 故选:D. 【点睛】方法点睛:本题考查椭圆中焦点三角形面积的计算,常用以下两种方法求解: (1)求出顶点P 的坐标,利用三角形面积公式求解;(2)利用余弦定理和椭圆的定义求得12PF PF ⋅的值,利用三角形面积公式求解.8.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=,由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-, 2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =, 所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△29646464641016k =+=⨯+=. 故选:A. 【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.9.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=,所以,双曲线的渐近线b y x a =的倾斜角α满足30α>,则12tan 3b PF F a >∠=因此,该双曲线的离心率为3c e a ====>. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.10.D解析:D 【分析】设出抛物线方程为22y mx =或22x ny =,代入点的坐标求出参数值可得.【详解】设抛物线方程为22y mx =,则262(m =⋅,m =-2y =-,或设方程为22x ny =,则2(26n =⨯,14n =,方程为212x y =.所以抛物线方程为2y =-或212x y =. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:抛物线的标准方程有四种形式,在不确定焦点位置(或开口方向时),需要分类讨论.象本题在抛物线过一点的坐标,则需要考虑焦点在x 轴和y 轴两种情况,焦点在x 轴上时可以直接设方程为2y mx =,代入点的坐标求出参数值,不必考虑焦点是在x轴正半轴还是在负半轴,焦点在y 轴也类似求解.11.D解析:D 【分析】联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+,由于直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点,可得210k -≠,由2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得即可【详解】解:联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+, 因为直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点,所以210k -≠,且2248(1)0k k ∆=+->,1k <, 解得12k <<,所以实数k 的取值范围为(1,2), 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是直线方程和双曲线方程联立方程组,消元后结合题意可得2248(1)0k k ∆=+->,1k <,从而可得答案12.B解析:B 【分析】设直线2a x c=交x轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率. 【详解】设直线2a x c=交x轴于点M ,21F PF △是底角为30的等腰三角形,260PF M ∠=,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠=,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,22c e a ∴==. 故选:B . 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.二、填空题13.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=- 故直线()2222:x PA y y x x y -=-- 化简得:222222y y y x x x -=-+即2222221x x y y x y +=+=同理有33:1PB x x y y +=又,PA PB 均过点()11,P x y ,有313131311,1x x y y x x y y +=+= 故直线11:1MN x x y y +=1111,m n x y == 221222111x x m n-=-= 故答案为:114.【分析】求得双曲线的设运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得由相切的性质判断四边形为直角梯形过作垂足为运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义计算可得所求值【详解】解解析:7【分析】求得双曲线的a , c ,设1PF m =,2PF n =,运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得MN ,由相切的性质判断四边形ABNM 为直角梯形,过N 作NQ AM ⊥,垂足为Q ,运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义,计算可得所求值.【详解】解:因为双曲线22:143x y C -=,所以2a =,227c a b =+= 依题意画出如下图形,设1PF ,2PF 的中点分别为M ,N ,过点N 作NQ AM ⊥交AM 于点Q ,连接MN ,所以12172MN F F ==,设1PF m =,2PF n =,则24m n a -==所以11122AM PF m ==,21122BN PF n ==,所以()122MQ AM BN m n =-=-=,在Rt MNQ 中223NQ MN MQ =-=,因为//NQ BA ,所以MNQ ∠为12,AB F F 的夹角,所以12321cos ,7QN AB F F MN <>===故答案为:21【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和圆相切的性质,考查直角三角形的勾股定理和锐角三角函数的定义、向量的夹角的概念,考查方程思想和化简运算能力和推理能力.15.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象 解析:223【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y , 联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m . 由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得m =,因此,直线l 的斜率为13k m ===.故答案为:3. 【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.16.【分析】先求出直线的方程与椭圆方程联立消去x 求出|y1-y2|利用即可求出的面积【详解】由题意得:直线:设则有:消去x 得:7y2+6y-9=0∴即的面积为【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积解析:7【分析】先求出直线l 的方程,与椭圆方程联立,消去x ,求出| y 1- y 2|,利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△即可求出1F AB 的面积. 【详解】由题意得: 直线l :1y x =-, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有:2213412y x x y =-⎧⎨+=⎩消去x 得:7y 2+6y -9=0, ∴121269,77y y y y +=-=-12211111|||22|222F AB S F F y y -∴=⨯=⨯==△即1F AB 的面积为7【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积: (1)直接求出弦长|AB |,利用11||2F AB AB d S =△; (2)利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△. 17.【分析】将代入C 的渐近线方程可得点坐标利用两点间的距离根式可求导根据勾股定理可得再由可得代入即可【详解】将代入C 的渐近线方程得则不妨假设半径为因为是圆的切线所以即则因为所以即故故答案为:【点睛】本题解析:4【分析】将x b =代入C 的渐近线方程可得A 点坐标,利用两点间的距离根式可求导||AM .根据勾股定理可得||AD ,再由||||AD AB =可得2238b a =,代入e =即可. 【详解】将x b =代入C 的渐近线方程ay x b=±,得y a =±,则||2AB a =. 不妨假设(),A b a , (2,0)M b -,半径为b DM =, 222||(2)AM b b a =++,因为AD 是圆的切线,所以222||AD DMAM +=,即则||AD =因为||||AD AB =2a =,即2238b a =,故222214b e a =+=. 故答案为:224.【点睛】本题考查双曲线的简单的几何性质,考查直线与圆的位置关系,关键点是用,,b a c 表示||||AD AB =,考查了学生分析问题、解决问题的能力及计算能力.18.①③【分析】首先根据题意得到设对①分类讨论和以及即可判断①为真命题对②根据椭圆的对称性可知利用解方程即可判断②为假命题对③利用椭圆的定义即可判断③为真命题【详解】由题知:设对①若则此时则所以满足为等解析:①③ 【分析】首先根据题意得到4a =,22b c ==()122,0F -,()222,0F ,设(),A m y ,(),B m y -.对①,分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,即可判断①为真命题.对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,利用1122AF k m ==+,解方程即可判断②为假命题,对③,利用椭圆的定义即可判断③为真命题. 【详解】由题知:4a =,22b c ==()122,0F -,()222,0F , 设(),A m y ,(),B m y -.对①,若12AF AF =,则0m =,此时(0,22A .1221022AF k ==+,2221022AF k ==--,则121AF AF k k ⋅=-,所以1290F AF ∠=,满足12AF F △为等腰直角三角形. 若1290AF F ∠=,则()22,2A -,此时12AF =,12F F =.若2190AF F ∠=,则()2A ,此时22AF =,12F F =.所以存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形,故①为真命题. 对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,满足等腰三角形. 当190AF B ∠=时,根据椭圆的对称性可知:直线1AF 的倾斜角为45,11AF k ==,即y m =+又因为221168m y +=,所以(22216m m ++=,解得0m =或3m =-,都在44m -<<内, 故存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形为假命题. 对③,1ABF 的周长为11AB AF BF ++, 又因为128AF AF =-,128BF BF =-, 所以()112216AF BF AF BF +=-+, 即1ABF 的周长为()2216AB AF BF +-+,又因为22AF BF AB +≥,当且仅当m =时取等号, 所以()22AF BF AB -+≤-,即1ABF 的周长为()22161616AB AF BF AB AB +-+≤+-=.当且仅当m =时,1ABF 的周长最大. 故③为真命题. 故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题主要考查椭圆的定义,解决本题①的关键为分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,②的关键为代入椭圆的对称性,③的关键为椭圆的定义,属于中档题.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫--⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a=-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a=-, 设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线, 所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-, 又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a =,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.三、解答题21.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)令()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x ,由已知条件,结合向量的坐标表示有002x x y y=⎧⎨=⎩,由P 是圆224x y +=上一点,即可求Γ的方程; (2)由(1)知Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点,则存在QA k 、QB k ,令()11,Q x y 即可得21214QA QB y k k x ⋅=-,即可证斜率之积为定值. 【详解】解:(1)设()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x , 由12DM DP =得:002x x y y =⎧⎨=⎩.由题意,22004x y +=,得2244x y +=.所以,曲线的方程为2214x y +=.(2)证明:设()11,Q x y ,则221114x y +=.由题意知:QA k 、QB k 存在. ∴112QA y k x =+,112QB y k x =-.∴2121144QA QBy k k x ⋅==--, ∴直线QA 、QB 的斜率之积为定值14-. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用向量的坐标表示,找到M 点坐标与点P 的坐标间的数量关系,由P 是圆224x y +=上求M 的轨迹方程.(2)由已知,根据直线斜率的坐标表示可得QA QB k k ⋅关于Q 坐标的数量关系,进而可证结论. 22.(1;(2)答案见解析. 【分析】(1)利用椭圆定义122PF PF a +=和1290F PF ∠=︒求得2122PF PF b =,再根据12F PF △的面积为2c 求解;(2)椭圆方程2222x y a +=与直线1(2)2y x =-联立,由韦达定理得到2121244,36a y y y y -+=-=,再根据3MQ NQ =,分3MQ NQ =和3MQ NQ =-求解. 【详解】(1)由椭圆定义可得122PF PF a +=,① 又1290F PF ∠=,所以222124PF PF c +=,②①和②可得2122PF PF b ⋅=,所以12F PF △的面积为2b ,所以22b c =,即222a c =,所以椭圆C ; (2)椭圆方程可化为2222x y a +=,与1(2)2y x =-联立可得: 226840y y a ++-=,由()2642440a ∆=-->可得243a >,设()()1122,,,M x y N x y ,所以2121244,36a y y y y -+=-=,③又直线1(2)2y x =-过点Q ,且3MQ NQ =,()112,MQ x y =--,()222,NQ x y =--.(i )当3MQ NQ =时,即123y y =时,则122443y y y +==-,可得213y =-,则2212214336a y y y -===,可得2423a =>,所以椭圆C 的方程为2212x y +=;(ii )当3MQ NQ =-,即123y y =-时,则122423y y y +=-=-,则223y =,可得22212224433336a y y y -⎛⎫=-=-⨯=-= ⎪⎝⎭,解得24123a =>,所以椭圆C 的方程为221126x y +=.【点睛】方法点睛:求椭圆的标准方程有两种方法:①定义法:根据椭圆的定义,确定2a 、2b 的值,结合焦点位置可写出椭圆方程;②待定系数法:若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合已知条件求出a 、b ;若焦点位置不明确,则需要分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为()2210,0,Ax By A B A B +=>>≠.23.(1)1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭;(2)()()2215114x y -++=.【分析】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,再将直线2y x m =-+的方程与抛物线C 的方程联立,利用0∆>可求得实数m 的取值范围;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,列出韦达定理,由线段AB 的中点的横坐标可求得m 的值,可求得线段AB 的中点坐标,利用弦长公式可求得AB ,进而可求得以线段AB 为直径的圆的方程. 【详解】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,可得()28416p =-=,解得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =,联立224y x m y x=-+⎧⎨=⎩,整理可得()224440x m x m -++=,由已知条件可得()22441632160m m m ∆=+-=+>,解得12m >-, 因此,实数m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由韦达定理可得121x x m +=+,2124m x x =,由于AB 中点的横坐标为1,则1212x x m +=+=,解得1m =,1214x x ∴=, 由弦长公式可得12AB x x =-===,所以,所求圆的圆心坐标为()1,1-,半径为2, 因此,以AB 为直径的圆的方程为()()2215114x y -++=. 【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.(Ⅰ)(,3)a ∈-∞;(Ⅱ)(,7][1,3)a ∈-∞-⋃. 【分析】(Ⅰ)分别求出命题,p q 为真时a 的范围,然后由或命题为真的真值表求解; (Ⅱ)命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则,p q 是一真一假,由此可得参数范围. 【详解】(Ⅰ)当命题p 为真时,由题意()()370a a -+<,解得73a -<<. 当命题q 为真时,由题意可得min1a x ⎛⎫<⎪⎝⎭,由此可得1a <. 若命题p q ∨为真命题,则73a -<<或1a <, 即(,3)a ∈-∞.(Ⅱ)命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则p ,q 一真一假.p 真q 假时,73,1,a a -<<⎧⎨≥⎩13a ∴≤<,p 假q 真时,7?3,?1,a a a ≤-≥⎧⎨<⎩或7a ∴≤-,综上,(,7][1,3)a ∈-∞-⋃. 【点睛】方法点睛:本题考查由命题的真假求参数,考查复合命题的真假判断.掌握复合命题的真值表是解题关键.复合命题的真值表:25.(1)122y x =+或122y x =--;(2)见解析. 【分析】(1)首先根据l 与x 轴垂直,且过点A ,求得直线l 的方程为4x =,代入抛物线方程求得点M 的坐标为()4,4或()4,4-,利用两点式求得直线BM 的方程;(2)设直线l 的方程为4x ty =+,点()11,M x y 、()22,N x y ,将直线l 的方程与抛物线。
一、选择题1.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .192.设1F ,2F 是双曲线C :22111y x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点M 在C 上且OM =12MF F △的面积是( )A .10B .11C .12D .133.设直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,与抛物线22(0)y px p =>交于,A B 两点,且N 是线段AB 的中点,若直线l 有且只有4条,则p 的取值范围是( )A .B .(1,3)C .(0,3)D .4.已知斜率为(0)k k >的直线l 与抛物线2:4C y x =交于,A B 两点,O 为坐标原点,M 是线段AB 的中点,F 是C 的焦点,OFM ∆的面积等于3,则k =( )A .14B .13C .12D .35.过抛物线22y px =焦点(1,0)F 的直线l 与抛物线交于,A B 两点,且(1)AF mFB m =>,25||4AB =,则m =( ) A .2B .3C .4D .56.若1F ,2F 是双曲线22221(0,0)y xa b a b-=>>与椭圆2251162x y +=的共同焦点,点P 是两曲线的一个交点,且12PF F △为等腰三角形,则该双曲线的渐近线方程是( )A .y =±B .y x =±C .y x =D .y x = 7.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D 8.设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,M 为抛物线上异于顶点的一点,且M 在直线1x =-上的射影为N ,若MNF 的垂心在抛物线C 上,则MNF 的面积为( ) A .1 B .2 C .3 D .49.已知椭圆222:14x y C b+=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3BC D 10.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线交双曲线左支于P ,交渐近线by x a=于点Q ,点Q 在第一象限,且12FQ F Q ⊥,若12PQ PF =,则双曲线的离心率为( )A .12+ B C 1 D 111.斜率为14的直线l 与椭圆C :()222210x y a b a b+=>>相交于A ,B 两点,且l 过C 的左焦点,线段AB 的中点为()2,1M -,C 的右焦点为F ,则AFB △的周长为( )A .7B .7C .7D .712.“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示为椭圆”的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件二、填空题13.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >)的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是___________.14.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.15.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为12F F 、,过2F 且倾斜角为π4的直线l 交椭圆C 于A B 、两点,则1F AB 的面积为___________.16.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,过点F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为H ,点P 在双曲线上,且3FP FH =,则双曲线的离心率为__________.17.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.18.已知曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠.给出下列四个命题:①曲线C 过坐标原点;②若0m n =>,则C 是圆,其半径为m ; ③若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上;④若0mn <,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =. 其中所有真命题的序号是___. 19.已知下列几个命题:①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=; ②“1x >”是“||0x >”的必要不充分条件;③已知命题:33p ≥,:34q >,则p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假;④双曲线221916x y -=-的离心率为54.其中正确的命题的序号为_____. 20.倾斜角为45的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A ,B 两点,则AB 的长为__________________.三、解答题21.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到直线:l y x =,A B 为抛物线C 上两个动点,满足线段AB 的中点M 在直线l 上,点(0,2)N .(1)求抛物线C 的方程; (2)求NAB △面积的取值范围.22.椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左焦点为1F ,右焦点为2F ,离心率22e =,过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF 的周长为2. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线AB 3,求2ABF 的面积.23.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,长轴长为22离心率为22. (1)求椭圆C 的方程.(2)若过点1F 的两条弦,弦AB 、弦CD ,互相垂直,求四边形ACBD 的面积的最小值.24.已知抛物线C :22y px =(0)p >的焦点为F ,点(4,)A m 在抛物线C 上,且OAF △的面积为212p (O 为坐标原点). (1)求抛物线C 的方程;(2)直线l :1y kx =+与抛物线C 交于M ,N 两点,若OM ON ⊥,求直线l 的方程.25.已知点M 是圆222:(2)(2)C x y r r -+=>与x 轴负半轴的交点,过点M 作圆C 的弦MN ,并使弦MN 的中点恰好落在y 轴上. (1)求点N 的轨迹方程;(2)设点N 的轨迹为曲线E ,延长NO 交直线2x =-于点A ,延长NC 交曲线E 于点B ,曲线E 在点B 处的切线交y 轴于点D ,求证:AD BD ⊥.26.已知圆22:4C x y +=,点P 为圆C 上的动点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为Q ,设D 为PQ 的中点,且D 的轨迹为曲线E (PQD 三点可重合). (1)求曲线E 的方程;(2)不过原点的直线l 与曲线E 交于M 、N 两点,已知OM ,直线l ,ON 的斜率1k 、k 、2k 成等比数列,记以OM ,ON 为直径的圆的面积分别为S 1,S 2,试探究12S S +是否为定值,若是,求出此值;若不是,说明理由.【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】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值. 【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.2.B解析:B 【分析】由12F F M △是以M 为直角直角三角形得到2212||||48MF MF +=,再利用双曲线的定义得到12||||2MF MF -=,联立即可得到12||||MFMF ,代入12F F M S =△121||||2MF MF 中计算即可. 【详解】由22111y x -=可知1,23a c ==不妨设12(23,0),(23,0)F F -, 因为121232OM F F ==, 所以点M 在以12F F 为直径的圆上,即12F F M △是以M 为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||MF MF F F +=,即2212||||48MF MF +=,又12||||22MF MF a -==,所以2124||||MF MF =-=2212||||2MF MF +-12||||482MF MF =-12||||MF MF ,解得12||||22MF MF =, 所以12F F M S =△121||||112MF MF = 故选:B 【点晴】关键点点睛:根据23OM =12MF F △为直角三角形是解题的关键,再结合双曲线的定义及勾股定理,即可计算焦点三角形面积,是一道中档题.3.B解析:B 【分析】根据l 有且只有4条,易知直线l 的斜率不存在时,有两条,得到直线l 斜率存在时,有两条,根据N 是线段AB 的中点,利用点差法得到0ky p =,再根据直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,得到0012y x k=--,结合得到02x p =-,2203y p =-再根据点N 在抛物线内部求解. 【详解】设()()()112200,,,,,A x y B x y N x y , 因为l 有且只有4条,当直线l的斜率不存在时,有两条,即2=±x 所以直线l 斜率存在时,有两条, 因为AB 在抛物线上,所以21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,两式相减得()2212122y y p x x -=-,因为N 是线段AB 的中点, 所以1202y y y +=, 所以12121202y y p pk x x y y y -===-+, 即0ky p =,因为直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N , 所以0012y x k=--,即002x ky p -=-=-, 所以02x p =-,代入抛物线22y px =,得()222y p p =-,因为点N 在抛物线内部,所以()2022y p p <-,因为点N 在圆上,所以2200(2)3x y -+=,即2203p y +=, 所以2203y p =-,所以()220322y p p p =-<-,即2430p p -+<,解得13p <<, 故选:B 【点睛】方法点睛:解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.4.B解析:B 【分析】先求出F ,设出A 、B 、M ,用“点差法”找出121202y y k x x y -==-,利用OFM ∆的面积等于3计算出0y ,求出斜率k . 【详解】由抛物线2:4C y x =知:焦点()1,0F设()()()112200,,,,,,A x y B x y M x y因为M 是线段AB 的中点,所以0121222x x x y y y =+⎧⎨=+⎩将2114y x =和2224y x =两式相减可得:()2212124y y x x -=-,即121202y y k x x y -==- ∵000k y >∴>∴00113,62OFM S y y ∆=⨯⨯=∴=, 022163k y ∴===.故选:B 【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.5.C解析:C 【分析】由焦点得2p =,设直线代入抛物线方程结合韦达定理以及已知条件利用弦长公式求得参数值. 【详解】∵焦点(1,0),2F p ∴=,抛物线方程式为24y x =.设直线l 的方程为1(0)x y λλ=+>,代入抛物线方程,得2440y y λ--=. 设()()1122,,,A x y B x y ,由韦达定理得124y y =-.由AF mFB =,得12y my =-.解得21y y ==-21y y ==121,x m x m ∴==.12125||2,44AB x x p m m m ∴=++=++=∴=. 故选:C . 【点晴】方法点晴:解直线与圆锥曲线位置问题时,通常使用设而不求思想,结合韦达定理运算求解相关参数.6.B解析:B 【分析】由题意可得双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>中223,9c a b =+=,由12PF F △为等腰三角形,所以2126PF F F ==,从而可求得1221064PF a PF =-=-=,再利用双曲线的定义可求得在双曲线中1a =,b =,进而可求出双曲线的渐近线方程 【详解】解:因为椭圆2251162x y +=的焦点坐标为(0,3),所以双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>中223,9c a b =+=,设点P 为两曲线在第一象限的交点,由于在椭圆中,12PF F △为等腰三角形,所以2126PF F F ==, 所以1221064PF a PF =-=-=,在双曲线中,212642a PF PF =-=-=,所以1a =,代入229a b +=,得b =,所以该双曲线的渐近线方程为4a y x x b =±==±, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆、双曲线的定义的应用,解题的关键由12PF F △为等腰三角形和椭圆的定义求出21,PF PF 的值,属于中档题7.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴23c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.8.B解析:B 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫⎪⎝⎭,则点()01,N y -,求出MNF 的垂心H 的坐标,再由MH FN ⊥可求得0y 的值,进而可求得MNF 的面积. 【详解】设点200,4y M y ⎛⎫⎪⎝⎭,则点()01,N y -,设点M 在第一象限, 抛物线C 的焦点为()1,0F ,设MNF 的垂心为H , 由于FHMN ⊥,则点H 的横坐标为1,可得点()1,2H ,MH FN ⊥,则0HM FN ⋅=,2001,24y HM y ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,()02,FN y =-,()()22200000012122220422y y HM FN y y y y ⎛⎫⋅=--+-=-+=-= ⎪⎝⎭,解得02y =,所以,点M 的坐标为()1,2,所以,2MN =,12222MNF S =⨯⨯=△. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于利用已知条件求出点M 的坐标,本题特殊的地方在于MN y ⊥轴,可得出垂心与焦点的连线垂直于x 轴,再结合垂心在抛物线求出垂心的坐标.9.B解析:B 【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么b ==故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.10.A解析:A 【分析】由12FQ F Q ⊥得出OQ c =,求出Q 点坐标为(,)a b ,利用12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程得关于,,a b c 的等式,变形后可求得e . 【详解】∵12FQ F Q ⊥,O 是12F F 中点,∴OQ c =, 设(,)Q x y (0,0x y >>),则222y bx a x y c⎧=⎪⎨⎪+=⎩,又222a b v +=,故解得x a y b =⎧⎨=⎩,即(,)Q a b ,12PQ PF =,则12QP PF =,(,)2(,)P P P P x a y b c x y --=---,解得233P P a c x b y -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,又P 在双曲线上,∴2222(2)199a c b a b --=,解得12e =(12舍去). 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,a c 的齐次式,本题利用P 在双曲线上列式,由12FQ F Q ⊥得(,)Q a b ,由12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程即可求解.11.C解析:C 【分析】由已知得直线l 的方程可得c ,设()11,A x y ()22,B x y 代入椭圆的方程做差可得22ba18=,然后利用222b c a =-可得2a ,再利用椭圆定义可得答案. 【详解】易得直线l 的方程为113(2)1442y x x =++=+, 当0y =时,6x =-,所以6c =,设()11,A x y ,()22,B x y ,则22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,则22222121220x x y y a b --+=, 整理得222212121222212121y y y y y y b a x x x x x x -+-=-=-⋅-+-2221136448a a--=-⨯==,解得7a =,则FAB的周长为47a =. 故选:C. 【点睛】本题考查了椭圆的定义、直线和椭圆的位置关系,在解答平面解析几何中的某些问题时,如果能适时运用点差法,可以达到“设而不求”的目的,同时,还可以降低解题的运算量,优化解题过程,这类问题通常与直线斜率和弦的中点有关或借助曲线方程中变量的取值范围求出其他变量的范围.12.C解析:C 【分析】根据方程2214x y a a+=-表示椭圆求出实数a 的取值范围,然后利用集合的包含关系可判断出“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的条件.【详解】若方程2214x y a a+=-表示椭圆,则0404a a a a >⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得02a <<或24a <<, 记为{}02,24A a a a =<<<<或, 又记{}04B a a =<<,AB则“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出方程为椭圆的充分必要条件.二、填空题13.【分析】设双曲线的右焦点经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直等价于转化为点到渐近线的距离解得再根据离心率公式可得结果【详解】依题意可得双曲线的右焦点渐近线方程为因为M 的渐近线上存在点T 使得经过点T 所作解析:1e <≤【分析】设双曲线M 的右焦点(c,0)F ,经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,等价于TF =,转化为点(c,0)F 到渐近线的距离d TF ≤,解得ba据离心率公式可得结果. 【详解】依题意可得双曲线M 的右焦点(c,0)F ,渐近线方程为0bx ay ±=,因为M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,设两个切点为,P Q ,所以PTQ ∠2π=,4PTF π∠=,因为FP PT ⊥,PF a =,所以TF =,所以双曲线M 的渐近线上存在点T,使得TF =,所以点(c,0)F到渐近线的距离d =≤,即b a所以离心率cea=====≤=又1e>,所以1e<≤所以双曲线M的离心率的取值范围是1e<≤故答案为:1e<≤【点睛】关键点点睛:求双曲线离心率的取值范围的关键是得到,,a b c的不等式,根据M的渐近线上存在点T,使得经过点T所作的圆222()ac yx+=-的两条切线互相垂直,得到圆心到可得,,a b c的不等式.14.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y、()22,B x y,设直线AB的方程为12x my=+,联立直线AB与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF+的最小值.【详解】若直线AB与x轴重合,则直线AB与抛物线C只有一个交点,不合乎题意.易知抛物线C的焦点为1,02F⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12x=-,设点()11,A x y、()22,B x y,设直线AB的方程为12x my=+,联立2122x myy x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my--=,2440m∆=+>,由韦达定理可得122y y m+=,121y y=-,()()()12121212211111111111122m y yAF BF my my my myx x+++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y mm y y m y y m m+++===+++-++,()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 15.【分析】先求出直线的方程与椭圆方程联立消去x 求出|y1-y2|利用即可求出的面积【详解】由题意得:直线:设则有:消去x 得:7y2+6y-9=0∴即的面积为【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积解析:7【分析】先求出直线l 的方程,与椭圆方程联立,消去x ,求出| y 1- y 2|,利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△即可求出1F AB 的面积. 【详解】由题意得: 直线l :1y x =-, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有:2213412y x x y =-⎧⎨+=⎩消去x 得:7y 2+6y -9=0, ∴121269,77y y y y +=-=-12211111|||227|2227F AB S F F y y -∴=⨯=⨯⨯==△ 即1FAB 的面积为7【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积: (1)直接求出弦长|AB |,利用11||2F AB AB d S =△; (2)利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△. 16.【分析】根据向量条件求出的坐标代入双曲线方程即可得出结论【详解】由题意设直线的方程为与渐近线联立可得的坐标为即代入双曲线方程可得化简可得故答案为:【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质求双曲【分析】根据向量条件,求出P 的坐标,代入双曲线方程,即可得出结论. 【详解】由题意,设(,)P x y ,直线FH 的方程为()ay x c b=+,与渐近线b y x a=-联立,可得H 的坐标为2(,)c aba c -,3FP FH =,即23a x c c cab y c ⎧+=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 2323a x c c ab y c ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,代入双曲线方程可得,222223(2)91a c a c a c -+-=, 化简可得22413c a=,13c ea, 故答案为:2【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c e 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).17.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化解析:825-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan bb BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22bc =,代入上式得22228235221223+=--⨯.故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.18.③④【分析】对于①根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②利用圆的标准方程可求得半径为的圆故错误;对于③利用椭圆的标准方程可以判定;对于④利用双曲线的标准方程可以作出判定将双曲线方程中的等号解析:③④ 【分析】对于①,根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②,利用圆的标准方程可③,利用椭圆的标准方程可以判定;对于④,利用双曲线的标准方程可以作出判定,将双曲线方程中的等号右边的常数改为0,得到220x y m n +=,整理即可得到渐近线方程. 【详解】对于①,将原点坐标(0,0)代入曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程,显然不成立,故曲线C 不过坐标原点,故错误;对于②,若0m n =>,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程为222x y m +==,对的圆,故错误;对于③,若0m n >>,则曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示半长轴a =半短轴b =x 轴,即焦点在x 轴上的椭圆,故正确;对于④,若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示双曲线,渐近线方程为220x y m n+=,即y =,故正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查圆,椭圆,双曲线的标准方程和性质,难度不大,要熟练准确掌握圆,椭圆,双曲线的标准方程,注意若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示双曲线,渐近线方程可用220x y m n+=表示.19.③④【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断【详解】①的两个顶点为周长为18则C 点轨迹方程为当解析:③④ 【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断.【详解】①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=(5)x ≠±,当5x =±时,构不成三角形,错误; ②当0.1x =时,1x <,所以||0x >不一定有1x >,错误;③已知命题:33p ≥是真命题,:34q >是假命题,根据复合命题的真假判断,p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假,正确;④双曲线221916x y -=-,2216,9a b ==,所以22225c a b =+=,54c e a ==,正确.其中正确的命题的序号是③④, 故答案为:③④. 【点睛】本题考查了椭圆定义、双曲线离心率、必要不充分条件及复合命题真假的判断,属于基础题.20.【分析】直线的方程为与抛物线方程联立可得从而可得再根据抛物线的定义即可求出的长【详解】抛物线的焦点的坐标为所以直线的方程为即由得所以由抛物线的定义可知所以的长为故答案为:【点睛】本题主要考查直线与抛 解析:8【分析】直线l 的方程为1y x =-,与抛物线方程联立可得2610x x -+=,从而可得6A B x x +=,再根据抛物线的定义即可求出AB 的长.【详解】抛物线24y x =的焦点F 的坐标为(1,0),所以直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=-,即1y x =-,由214y x y x=-⎧⎨=⎩,得2610x x -+=,所以6A B x x +=, 由抛物线的定义可知628A B AB x x p =++=+=,所以AB 的长为8. 故答案为:8 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线焦点弦长的求法,属于中档题.三、解答题21.(1)24y x =;(2)(0,4]. 【分析】(1)利用抛物线焦点F 到直线l ,求出抛物线方程;(2)设出直线AB 的方程与抛物线方程联立,由弦长公式和点线距公式表示出NAB △的面积,并由线段AB 的中点M 在直线l 上减少参数,利用换元法得出NAB △面积的取值范围. 【详解】 (1),02p F ⎛⎫⎪⎝⎭由2pd ==,解得2p = 所以抛物线方程为24y x =(2)设直线AB 的方程为:221212,,,,44y y x my t A y B y ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭联立方程组24y x x my t⎧=⎨=+⎩,消去x 得2440y my t --=所以121244y y m y y t +=⎧⎨=-⎩,得(2,2)M m m有2212444y y m +=,即()21212216y y y y m +-= 所以222t m m =- 点N 到AB的距离h =||AB ==所以1||2|2|2NABSAB h m t =⋅⋅=+42m m =-令u=u = 由24y xy x=⎧⎨=⎩,得l 与抛物线的两交点坐标为(0,0),(4,4), 因点M 在l 上可得(0,2)m ∈ 所以(0,1]μ∈ 得34(0,4]NABSu =∈【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查面积公式,解决本题的关键点是由弦长公式和点线距公式表示出NAB △的面积,并由线段AB 的中点M 在直线l 上减少参数,利用换元法和函数的性质得出NAB △的面积的取值范围,考查了学生计算能力,属于中档题.22.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆的定义,由2ABF的周长为a ,再根据离心率求出c ,进而可求出2b ,从而可得椭圆方程;(2)先直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,结合三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF的周长为得2211224AB AF BF AF BF AF BF a ++=+++==a =又2e =,所以2c a =,1c =, 所以21b =,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)设直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y由221)12y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y ,整理得271240x x ++=, 所以12127x x +=-,1247x x ⋅=,所以1212y y x -=-==.所以2121ABF Sc y y =⋅-==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,(有时也需要点到直线距离公式),即可求解.23.(1)2212x y +=;(2)169.【分析】(1)利用椭圆的长轴长以及离心率求解,a c ,得到b ,即可得到椭圆方程;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,求解四边形的面积;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-,分别联立椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解四边形的面积,利用基本不等式求解最小值即可. 【详解】(1)得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,22122222b S a b a=⋅⋅⋅==;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-, 联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210m y my +--=, ∴12222m y y m +=+,12212y y m -=+,∴AB ==)2212m m +=+,同理)22221111122m m CD m m ⎫+⎪+⎝⎭==++, ∴()()()()()()()222222222222281414111162292212212212m m m S AB CD m m m m m m +++=⋅=⋅=≥=++++⎛⎫+++ ⎪⎝⎭.当且仅当22221m m +=+即21m =即1m =±时等号成立, 故四边形ACBD 的面积的最小值169. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关椭圆方程的求法,直线与椭圆的综合题,解题方法如下: (1)根据题中所给的条件,建立等量关系,求得,a b 的值,得到椭圆方程;(2)对直线的斜率存在与否进行讨论,根据题意利用适当的形式写出直线的方程,分别与椭圆方程联立,求得弦长,根据四边形面积公式求得四边形的面积,利用基本不等式求得最值,与特殊情况比较,得到结果. 24.(1)24y x =;(2)114y x =-+. 【分析】(1)分析题意,列方程组,用待定系数法求抛物线C 的方程;(2)用“设而不求法”联立方程组,把OM ON ⊥转化为12120x x y y +=,求出斜率k ,得到直线方程 【详解】解:(1)由题意可得228,11,222m p p m p ⎧=⎪⎨⨯⋅=⎪⎩解得2p =.故抛物线C 的方程为24y x =. (2)设()11,M x y ,()22,N x y . 联立21,4,y kx y x =+⎧⎨=⎩整理得22(24)10k x k x +-+=. 由题意可知0k ≠,则12224k x x k -+=-,1221x x k=. 因为OM ON ⊥,所以12120OM ON x x y y ⋅=+=, 则()()()()21212121211110x x kx kx k x x k x x +++=++++=,即()222124110k k k k k -⎛⎫+⋅+⋅-+= ⎪⎝⎭,整理得2140k k +=, 解得14k =-. 故直线l 的方程为114y x =-+. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.25.(1)28(0)y x x =>;(2)证明见解析. 【分析】(1)设(,)N x y ,利用N 在圆上及弦MN 的中点在y 轴上可得点N 的轨迹方程,也可以利用垂径定理得到点N 的轨迹方程,注意范围.(2)设()11N x y ,,()22,B x y ,直线NB 的方程为2x my =+,点B 的处的切线方程为()22y y k x x -=-,联立切线方程和抛物线方程,利用判别式为0可求切线方程,从而得到D 的坐标,求出直线ON 的方程后可得A 的坐标,再联立直线NB 的方程与抛物线的方程,利用韦达定理化简可得1AD BD k k ⋅=-,从而得到要求证的垂直关系.我们也可以设()()000,0N x y x ≠,利用导数和韦达定理可求D 的坐标,同样可得1AD BD k k ⋅=-.【详解】(1)解法一:由题意知(2,0)C ,(2,0)M r -, 设(,)N x y 是222:(2)(2)C x y r r -+=>上的任意点,弦MN 的中点2,22r x y -+⎫⎛⎪⎝⎭恰好落在y 轴上, 202r x-+∴=,2r x ∴=+,222(2)(2)x y x ∴-+=+, 整理得28y x =,2r >,0x ∴>,∴点N 的轨迹方程为28(0)y x x =>.解法二:设(,)N x y ,弦MN 的中点为0,2y Q ⎫⎛ ⎪⎝⎭,(,0)M x -, 因为M 在x 轴的负半轴上,故0x >.()2,,2,2y CQ MN x y ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,由垂径定理得CQ MN ⊥,故22220,8(0)2y x y x x -⨯+=∴=>.(2)证法一:设直线NB 的方程为2x my =+,则由282y x x my ⎧=⎨=+⎩,消去x ,整理得28160y my --=,264640m ∆=+>. 设()11N x y ,,()22,B x y ,则128y y m +=,1216y y =-,11ON y k x ∴=,∴直线ON 的方程为11y y x x =, ∴令2x =-,则112y y x -=,1122,y A x ⎫⎛-∴-⎪ ⎝⎭. 设点B 的处的切线方程为()22y y k x x -=-,与28y x =相切,由()2228y y k x x y x⎧-=-⎨=⎩,消去x ,整理得 ()222880ky y y kx -+-=,22220k x ky ∴∆=-+=,()22222220408y k ky y k -+=⇒-=,24BDk y ∴=,∴直线()2224:BD y y x x y -=-,令0x =,则 222222244x x y y y y y --+=+=22222484x x x y y -+==,2240,x D y ⎫⎛∴⎪ ⎝⎭, 21212212111422824AD x y x y y k y x y x y ⎫⎛∴=+=+=+⎪ ⎝⎭12113244y y y y +==, 121244161AD BD k k y y y y ∴⋅=⋅==-,AD BD ∴⊥. 证法二:设()()000,0N x y x >,则直线ON 的方程为00y y x x =,0022,y A x ⎫⎛∴--⎪ ⎝⎭, 设直线NB 的方程为2x my =+,则由282y x x my ⎧=⎨=+⎩,消去x ,整理得28160y my --=,264640m ∆=+>,设()11,B x y ,则101200016321616,y y y B y y y ⎫⎛=-⇒=-⇒-⎪ ⎝⎭, 由抛物线的对称性,不妨设B 在x 轴下方, 则由曲线28y x =,得y y '=-⇒=-=,切线的斜率为4y k ===-, 切线方程为020016324y y x y y ⎫⎛+=--⎪ ⎝⎭,则080,D y ⎫⎛⎪ ⎝⎭, 020000283282,,y AD BD x y y y ⎫⎫⎛⎛⋅=-⋅-⎪⎪ ⎝⎝⎭⎭22000000641664641664088AD BD y x y x x x =-+-=-+-=⇒⊥. 【点睛】思路点睛:(1)求动点的轨迹方程,几何法、动点转移法、参数法等.(2)直线与抛物线的位置关系中的定值问题,一般联立直线方程和抛物线的方程,利用韦达定理化简目标代数式,涉及到切线范围,可借助导数来求切线的斜率.26.(1)2214x y +=;(2)12S S +是否为定值,为54π.证明过程见解析. 【分析】(1)设(,)D x y ,用,x y 表示出P 点坐标,代入圆的方程即可得;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,利用率1k 、k 、2k 成等比数列,得2121212y y k k k x x ==可计算出214k =,然后计算12S S +可得证. 【详解】(1)设(,)D x y ,则有(,2)P x y ,又P 在已知不上,∴2244x y +=,所以曲线E 的方程为2214x y +=;(2)设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,由2214y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(14)8440k x ktx t +++-=,2222644(14)(44)0k t k t ∆=-+->,∴122814kt x x k +=-+,21224414t x x k-=+, 111y k x =,222y k x =,∵1k 、k 、2k 成等比数列,∴2121212y y k k k x x ==, ∴2221212121212()()()kx t kx t k x x kt x x t k x x x x +++++==,212()0kt x x t ++=,又0t ≠,∴12()0k x x t ++=,228014k tt k -+=+,解得12k =±. 1228414kt x x kt k +=-=-+,22122442214t x x t k-==-+, 22222222121212()2162(22)4444x x x x x x k t t t t +=+-=--=-+=,22222222121122()()2244OM ON S S OM ON x y x y ππππ⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯=+=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 222222222211221212124()()4()2()2x y x y kx t kx t k x x kt x x t +++=++++=+++++222244825k k t t =+-+=,∴1254S S π+=为定值. 【点睛】关键点点睛:本题考查求轨迹方程,考查直线与椭圆相交问题中的定值问题.解题方法是设而不求的思想方法,设直线l 方程为y kx t =+,1122(,),(,)M x y N x y ,0t ≠,直线方程代入椭圆方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,再利用题中其他条件求出参数满足的结论,并计算12S S +.。
一、选择题1.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .±C .8±D .±2.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .63.斜率为1的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为( )A.B .C .D .84.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .45.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D 6.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .⎝⎭C .⎝⎭D .23⎫⎪⎪⎝⎭7.在平面直角坐标系中,双曲线C 的标准方程为2221(0)4x y t t t-=>+,则双曲线的离心率取得最大值时,双曲线的渐近线方程为( )A .2y x =±B .3y x =±C .12y x =±D .13y x =±8.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .2549.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,若直线:l y kx =,k ∈⎣与双曲线C 交于M 、N 两点,且11MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .()1,2B .)2C .1⎤⎦D .(1⎤⎦10.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且213PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,2]B .5(1,]3C .[2,)+∞D .4[,)3+∞11.已知抛物线2:4C y x =,过点()1,0A -作C 的两条切线,切点分别为B 、D ,则过点A 、B 、D 的圆截y 轴所得弦长为( )A .B .C .D .12.过抛物线24y x =的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,若AB 的中点的纵坐标为2,则AB 等于( ) A .4B .6C .8D .10二、填空题13.已知抛物线22y px =上三点(2,2),,A B C ,直线,AB AC 是圆22(2)1x y -+=的两条切线,则直线BC 的方程为___________.14.已知双曲线()22210y x a a -=>的离心率2e =12,F F 分别是它的下焦点和上焦点,若Р为该双曲线上支上的一个动点,则1PF 与P 到一条渐近线的距离之和的最小值为_________.15.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.16.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.17.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的离心率为e ,直线:l y x =与双曲线C 交于,M N 两点,若2MN b =,则e 的值是___________.18.已知曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠.给出下列四个命题:①曲线C 过坐标原点;②若0m n =>,则C 是圆,其半径为m ; ③若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上; ④若0mn <,则C 是双曲线,其渐近线方程为n y x m=±-. 其中所有真命题的序号是___.19.如图,两个离心率相等的椭圆1Γ与椭圆2Γ,焦点均在x 轴上A ,B 分别为椭圆2Γ的右顶点和上顶点,过A ,B 分别作椭圆1Γ的切线AC ,BD ,若AC 与BD 的斜率之积为57-,则椭圆1Γ的离心率为__________.20.直线AB 过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点,且线段AB 的中点的横坐标是3,则直线AB 的斜率是_____________.三、解答题21.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l ⊥x 轴时,|AB |=4, (1)求p 的值;(2)若|AF |=2|BF |,求直线l 的方程.22.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 且斜率为1的直线l 与C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求OAB 的面积.23.椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左焦点为1F ,右焦点为2F ,离心率22e =,过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF 的周长为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若直线AB 的斜率为3,求2ABF 的面积.24.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点与短轴的一个端点恰好围成面积为3的等边三角形.(1)求C 的方程;(2)如图,设C 的左,右顶点分别为,A B ,右焦点为F ,P 是C 上异于,A B 的动点,直线AP 与直线x a =交于点D ,当点P 运动时,试判断以BD 为直径的圆与直线PF 的位置关系,并加以证明.25.已知椭圆()2222:10x y M a b a b +=>>经过如下四个点中的三个,1132P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,()20,1P ,3132P ⎫⎪⎭,,)43P ,1.(1)求椭圆M 的方程;(2)设直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,且以线段AB 为直径的圆经过椭圆M 的右顶点C (A ,B 均不与点C 重合),证明:直线l 过定点.26.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2,直线:2l y kx =+交抛物线于()11,A x y ,()22,B x y 两点. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点A ,B 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,点P 为直线1l ,2l 的交点. (i )求证:点P 在一条定直线上; (ii )求PAB △面积的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除1.B 解析:B 【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =,设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =,显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=, 从而284A B x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B解题的关键是根据面积的关系,得到49 OMN OABABMNS SS+=梯形△△,结合图象,可求得9AB=,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.2.D解析:D【分析】先把抛物线214y x=-化为标准方程,求出焦点F(0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n+++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】由214y x=-,得24x y=-.则214y x=-的焦点为()0,1F-.准线为:1l y=.2222(1)(4)(5)m n m n+++-++几何意义是点()P m n,到()0,1F-与点()4,5A-的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n,到()0,1F-的距离等于点()P m n,到l的距离,2222(1)(4)(5)m n m n++-++|PF|+|PA|=|PP1|+|PA|,所以当P运动到Q时,能够取得最小值.最小值为:|AQ1|=()156--=.故选:D.【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.3.D解析:D 【分析】写出直线l 的方程,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线的方程,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB . 【详解】抛物线24y x =的焦点()1,0F ,直线l 的方程为1y x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y联立214y x y x=-⎧⎨=⎩,可得2610x x -+=,2640∆=->,所以,126x x +=, 由抛物线的焦点弦长公式得1228AB x x =++=. 故选:D. 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.4.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====.故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴233c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.6.B解析:B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=, 利用2112sin cos 24c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<21624πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭e 的取值范围是26⎝⎭,故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.7.C解析:C 【分析】依题意可得2244c t te a t ++==+t ,从而求出双曲线方程,即可求出渐近线; 【详解】解:因为0t >,依题意可得双曲线2221(0)4x y t t t-=>+的离心率2c e a ====≤=当且仅当4t t=即2t =时,等号成立,此时离心率最大, 故双曲线的标准方程为22182y x -=,所以双曲线的渐近线方程为y x =,即12y x =±故选:C 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.8.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍)当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.9.C解析:C 【分析】根据题意,得到()1,0F c -,设(),M x y ,则(),N x y --,由11MF NF ⊥,求出2220x y c +-=与双曲线联立,求出()2222242242222a c a x c c a c a y c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,再由2221,33y k x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,列出不等式求解,即可得出结果 【详解】因为点1F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左焦点,则()1,0F c -, 设(),M x y ,由题意有(),N x y --,则()1,MF c x y =---,()1,NF c x y =-+,又11MF NF ⊥,所以()()2110MF NF c x c x y ⋅=---+-=,则2220x y c +-=,又(),M x y 在双曲线上,所以22221x y a b-=,由22222222221x y a b x y c c a b ⎧-=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得()2222242242222a c a x c c a c ay c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,又M 在直线y kx =上,3k ∈⎣, 所以()4224424222222222212111,33212c a c a e e e e e a c a y k x -+-+---⎡⎤====-∈⎢⎥⎣⎦, 即42424213421e e e e ⎧≥⎪⎪-⎨⎪≤⎪-⎩,整理得42423840840e e e e ⎧-+≥⎨-+≤⎩,解得224e ≤≤+2243e -≤(舍,因为双曲线离心率大于1),1e ≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的标准方程,解决本题的关键点是把11MF NF ⊥转化为向量数量积的坐标表示,求出点M 的轨迹方程,结合点在双曲线上,求出点的坐标,代入斜率公式求出离心率的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.10.A解析:A【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到2PF a =,13PF a =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又213PF PF =,所以222PF a =,即2PF a =,则13PF a =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F ,即42a c ≥,则2ca≤,即2e ≤, 又双曲线的离心率大于1,所以12e <≤. 故选:A. 【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可.11.A解析:A 【分析】设出直线方程,与抛物线方程联立,由判别式为零解出B 、D 两点的坐标,进而得出过点A 、B 、D 的圆的方程,求出弦长即可. 【详解】设过点()1,0A -的直线方程为1x my =-,联立214x my y x=-⎧⎨=⎩,可得2440y my -+=,由216160m ∆=-=,解得1m =±即2440y y ±+=,2y =±,不妨设()()1,2,1,2B D -,则BD 的中垂线方程为0y =,即圆心在x 轴上又()1,0A -,且点()1,0到点A 、B 、D 的距离都相等,则圆心坐标为()1,0,半径为2圆的方程为()2214x y -+=,令0x =,解得y =即圆被y 轴所截得的弦长为故选:A 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查圆的方程以及直线与圆的位置关系,解决本题的关键点是根据直线与抛物线相切,求出切点的坐标,进而得出圆的方程,求出弦长,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.12.C解析:C 【分析】先根据抛物线的定义将焦点弦长问题转化为中点到准线距离的两倍,进而用中点横坐标表示,设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数),与抛物线方程联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,利用中点公式和韦达定理求得m 的值,进而得到中点的横坐标,从而求得线段AB 的长度. 【详解】抛物线24y x =的焦点坐标F (1,0),准线方程:1l x =-,设AB 的中点为M ,过A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,则MN 为梯形ABDC 的中位线,()02|21AB AF BF AC BD MN x ∴=+=+==+,∵直线AB 过抛物线的焦点F ,∴可设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数), 代入抛物线的方程消去x 并整理得:2440y my --=, 设A ,B 的纵坐标分别为12,y y ,线段AB 中点()00,M x y , 则120222y y y m +===,1m ∴=, ∴直线AB 的方程为1x y =+,001213x y ∴=+=+=,()2318AB ∴=+=,故选:C.【点睛】本题考查抛物线的焦点弦长问题,涉及抛物线的定义,方程,线段中点坐标公式,直线与抛物线的交点问题,属中档题,关键是灵活使用抛物线的定义,将焦点弦长问题转化为中点坐标问题,注意直线方程的设法:过点(a ,0),斜率不为零的直线方程可以设为x =my +a 的形式,不仅避免了讨论,而且方程组消元化简时更为简洁.二、填空题13.【分析】先利用点求抛物线方程利用相切关系求切线再分别联立直线和抛物线求出点即求出直线方程【详解】在抛物线上故即抛物线方程为设过点与圆相切的直线的方程为:即则圆心到切线的距离解得如图直线直线联立得故由 解析:3640x y ++=【分析】先利用点(2,2)A 求抛物线方程,利用相切关系求切线,AB AC ,再分别联立直线和抛物线求出点,B C ,即求出直线BC 方程. 【详解】(2,2)A 在抛物线22y px =上,故2222p =⨯,即1p =,抛物线方程为22y x =,设过点(2,2)A 与圆22(2)1x y -+=相切的直线的方程为:()22y k x -=-,即220kx y k -+-=,则圆心()2,0到切线的距离2202211k kd k -+-==+,解得3k =±,如图,直线():232AB y x -=-,直线():232AC y x -=--.联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x ++-=,故1683A B x x -=,由2A x =得843B x -=,故236B y -= 联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x -++=, 故1683A C x x +=2A x =得843C x +=,故236C y --=, 故236236433B C y y -+=+=-,又由,B C 在抛物线上可知, 直线BC 的斜率为22221114222B C B C BC B C B C B C y y y y k x x y y y y --=====--+--,故直线BC 的方程为23618432y x ⎛--=-- ⎝⎭,即3640x y ++=. 故答案为:3640x y ++=14.【分析】根据离心率先求出双曲线的方程得出渐近线方程根据双曲线的定义可得:所以设点到一条渐进线的距离为则从而得出答案【详解】双曲线的离心率所以解得所以双曲线由的双曲线的渐进线方程为由为该双曲线上支上的 解析:5【分析】根据离心率先求出双曲线的方程,得出渐近线方程,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PF PF =+,设点Р到一条渐进线的距离为d ,则124PF d PF d +=++,从而得出答案.【详解】双曲线()22210y x a a -=>的离心率5e =所以221514e a =+=,解得2a =,所以()()120,5,0,5F F - 双曲线2214y x -=,由2204y x -=,的双曲线的渐进线方程为2y x =±由Р为该双曲线上支上的一个动点,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -== 所以124PF PF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,垂足为M ,如图.所以225112F M ==+所以122445PF d PF d F M +=++≥+=同理1PF 与P 到渐近线2y x =-的距离之和的最小值为5 故答案为:5【点睛】关键点睛:本题考查利用双曲线的定义解决距离之和的最值问题,解答本题的关键是根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PFPF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d ,则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,属于中档题.15.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程 解析:28y x =【分析】 推导出OBE EBF △△,求出tan BOE ∠,可得出直线AO 的方程,联立直线AO 与抛物线C 的方程,求出点A 的坐标,利用抛物线的定义求出p 的值,即可得出抛物线C 的标准方程. 【详解】因为BOE BEF ∠=∠,90OBE EBF ∠=∠=,OBEEBF ∴△△,OB BE BE BF ∴=,即2222p p BE OB BF p =⋅=⨯=,2BE p ∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y x y px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得()2A p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.16.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:17 【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE 设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =, ∴离心率175c e a ==. 17 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.【分析】联立方程组求出M 的坐标利用整理得求出离心率【详解】不妨设点在第一象限联立得又∴则整理得所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构造离心率e【分析】联立方程组求出M的坐标,利用MN =,整理得225b a =,求出离心率.【详解】不妨设点(),M x y 在第一象限,联立22221x y a b y x⎧-=⎪⎨⎪=⎩,得222222a b x y b a ==-,又MN =,∴2222b x y +=,则2222222a b b b a =-,整理得225b a =,所以==e【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.③④【分析】对于①根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②利用圆的标准方程可求得半径为的圆故错误;对于③利用椭圆的标准方程可以判定;对于④利用双曲线的标准方程可以作出判定将双曲线方程中的等号解析:③④ 【分析】对于①,根据点在曲线上的充分必要条件即可作出判定;对于②,利用圆的标准方程可③,利用椭圆的标准方程可以判定;对于④,利用双曲线的标准方程可以作出判定,将双曲线方程中的等号右边的常数改为0,得到220x y m n +=,整理即可得到渐近线方程. 【详解】对于①,将原点坐标(0,0)代入曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程,显然不成立,故曲线C 不过坐标原点,故错误;对于②,若0m n =>,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠的方程为222x y m +==,对的圆,故错误;对于③,若0m n >>,则曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示半长轴a =半短轴b =x 轴,即焦点在x 轴上的椭圆,故正确;对于④,若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n +=≠表示双曲线,渐近线方程为220x y m n+=,即y =,故正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查圆,椭圆,双曲线的标准方程和性质,难度不大,要熟练准确掌握圆,椭圆,双曲线的标准方程,注意若0mn <,曲线22:1(0)x y C mn m n+=≠表示双曲线,渐近线方程可用220x y m n+=表示.19.【分析】由已知设圆的方程为椭圆的方程为再设出直线AC 的方程为直线BD 的方程为分别与椭圆的方程为联立整理由直线与椭圆相切的条件求得斜率再由已知得由此可求得椭圆的离心率【详解】因为两个椭圆与椭圆的离心率解析:7【分析】由已知设圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=,再设出直线AC 的方程为()1y k x ma =-,直线BD 的方程为2+y k x mb =,分别与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理,由直线与椭圆相切的条件0∆=,求得斜率,再由已知得2257b a =,由此可求得椭圆的离心率. 【详解】因为两个椭圆1Γ与椭圆2Γ的离心率相等,所以设椭圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=,设直线AC 的方程为()1y k x ma =-,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()23422212222211+2+0b mk a x a k xm a a k b --=,因为直线AC 与椭圆2Γ相切,则()()()2222222213241142+0a k m m aa kb a b k --=-=∆,整理化简得()212221k a m b =-,设直线BD 的方程为2+y k x mb =,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()222222222222+2+0b mk a b a k xm a a x b b --=,因为直线BD 与椭圆2Γ相切,则()()()22222222222242+0a k mk a b m a a b b b -=--=∆,整理化简得()222221m kab -=,又AC 与BD 的斜率之积为57-,所以()()222212222221571mk k a b b a m -⎛⎫⋅=⋅=- ⎪-⎝⎭,整理得2257b a =,所以22222521177c b e a a ==-=-=, 所以椭圆1Γ的离心率为7,故答案为:7. 【点睛】关键点点睛:解决直线与椭圆的位置关系的问题,关键在于联立直线与椭圆的方程,运用方程的根的判别式的正负,满足直线与椭圆相交,相切,相离.20.1或【分析】根据抛物线方程得到设直线方程为与抛物线方程联立得:再根据线段的中点的横坐标为3求得即可得到直线斜率【详解】因为直线AB 过抛物线的焦点F 且与抛物线交于AB 两点所以斜率不为0设直线AB 方程为解析:1或1- 【分析】根据抛物线方程,得到()1,0F ,设直线方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=,再根据线段AB 的中点的横坐标为3,126x x +=,求得m ,即可得到直线斜率. 【详解】因为直线AB 过抛物线24y x =的焦点F (1,0)且与抛物线交于A 、B 两点, 所以斜率不为0,设直线AB 方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=, 由韦达定理得:12124,4y y m y y +=⋅=-, 所以()21212424223x x m y y m +=++=+=⨯,解得1m =±所以直线的方程为1x y =±+, 所以1AB k =±. 故答案为:1或1-三、解答题21.(1)2;(2)y =(x ﹣1). 【分析】(1)根据题意可得F (2p ,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p,与抛物线联立得A ,B 坐标,再计算|AB |=2p =4,即可得出答案.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立直线l 与抛物线的方程可得的关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,再结合|AF |=2|BF |与焦半径公式可得x 1=2x 2+1,进而解得x 2,x 1,故由x 1+x 2=2224k k +=52,解得k ,进而可得答案. 【详解】解:(1)根据题意可得F (2p,0), 当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p , 联立直线l 与抛物线y 2=2px ,得y 2=2p ×2p , 解得y =±p ,所以A (2p ,p ),B (2p,﹣p ), 所以|AB |=2p =4,所以p =2.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0,所以∆=(2k 2+4)2﹣4k 4=16k 2+16>0,所以x 1+x 2=2224k k+,x 1x 2=1, 因为|AF |=2|BF |,根据焦半径公式可得|AF |=x 1+1=2(x 2+1)=2|BF |,即x 1=2x 2+1, 所以(2x 2+1)x 2=1,即222x +x 2﹣1=0,解得x 2=12或x 2=﹣1(舍),所以x 1=2x 2+1=2,所以x 1+x 2=2224k k+=52,即k 2=8,解得k =,所以直线l 的方程为:y =(x ﹣1). 【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线的方程,考查抛物线的焦点弦性质.解题方法是设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用抛物线的定义结合已知条件得出12,x x 的关系,而直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,由刚才的关系可求先得12,x x ,再求得直线斜率k .这里仍然利用了设而不求的思想方法.22.(1)28x y =;(2) 【分析】(1)由题中条件,根据抛物线的定义,得到242p+=,求出p ,即可得出抛物线方程; (2)先由(1)得到焦点坐标,得出直线l 的方程,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,以及抛物线的焦点弦公式,求出弦长AB ,再由点到直线距离公式,以及三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4,所以242p+=,解得4p =, 所以抛物线C 的方程为28x y =; (2)由(1)可得,()0,2F ;则过点F 且斜率为1的直线l 的方程为:2y x =+,即20x y -+=, 设()11,A x y ,()22,B x y , 由228y x x y=+⎧⎨=⎩消去x ,整理得21240y y -+=, 则1212y y +=,因此1212416AB AF BF y y p =+=++=+=,又点O 到直线20x y -+=的距离为d ==,所以OAB 的面积为12OABS AB d ==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中三角形的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,即可得出三角形的面积.23.(1)2212x y +=;(2)7.【分析】(1)根据椭圆的定义,由2ABF的周长为a ,再根据离心率求出c ,进而可求出2b ,从而可得椭圆方程;(2)先直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,结合三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF的周长为得2211224AB AF BF AF BF AF BF a ++=+++==a =又e =,所以2c a =,1c =, 所以21b =,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)设直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y由221)12y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y ,整理得271240x x ++=, 所以12127x x +=-,1247x x ⋅=,所以12127y y x -=-==.所以212177ABF Sc y y =⋅-=⨯=. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,(有时也需要点到直线距离公式),即可求解.24.(1)22143x y +=;(2)相切,证明见解析.【分析】(1)待定系数法求C 的方程;(2)设出直线AP ,求出D 的坐标,表示出以BD 为直径的圆E 的方程,由“设而不求法”表示出E 到直线PF 的距离,判断出圆与直线PF 相切. 【详解】解:(1)设椭圆半焦距为c,依题意有122c ⋅= ∴1c =,22a c ==,b =故C 的方程为22143x y +=.(2)以BD 为直径的圆与直线PF 相切, 证明如下:易知()2,0A -,()2,0B ,()1,0F . 由题意可设直线AP 的方程为()()20y k x k =+≠. 则点D 坐标为()2,4k ,BD 中点E 的坐标为()2,2k .由()222143y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩得()2222341616120k x k x k +++-=.设点P 的坐标为()00,x y ,则2021612234k x k--=+. 所以2026834k x k -=+,()00212234k y k x k =+=+. ①当12k =±时,点P 的坐标为31,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,点D 的坐标为()2,2±.直线PF x ⊥轴,此时以BD 为直径的圆()()22211x y -+±=与直线PF 相切.②当12k ≠时,则直线PF 的斜率0204114PF y k k x k ==--,所以直线PF 的方程为()24114ky x k=--. 点E 到直线PF 的距离322228142||1414k k k d k k k +-===+-. 又因为||4||2BD k d ==,故以BD 为直径的圆与直线PF 相切. 综上,当点P 运动时,以BD 为直径的圆与直线PF 相切. 【点睛】(1)待定系数法、代入法可以求二次曲线的标准方程;(2)“设而不求”是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.25.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)先分析椭圆M 经过P 1、P 3、P 2,用待定系数法求标准方程;(2)先用联立方程组,设而不求法把以AB 为直径的圆经过C,找到两个参数的关系,证明直线过定点. 【详解】(1)2214x y +=; 由题意,点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,与点312P ⎫⎪⎭,关于原点对称, 根据椭圆的对称性且椭圆过其中的三个点可知,点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,和点312P ⎫⎪⎭,都在椭圆上, 又因为点312P ⎫⎪⎭,与点)4P 1不可能同时在椭圆上,即椭圆过点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,312P ⎫⎪⎭,,()20,1P ,所以(2222121a b⎛⎫ ⎪⎝⎭+=, 且2222011a b+=, 故24a =,21b =,所以,椭圆M 的方程为2214x y +=.(2)直线l 恒过点6,05⎛⎫⎪⎝⎭.由题意,可设直线AB 的方程()2x ky m m =+≠,联立2214x y x ky m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去x ,得()2224240k y kmy m +++-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则有12224km y y k -+=+,212244m y y k -⋅=+① 又以线段AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C ,0CA CB =∴⋅,由()112,CA x y =-,()222,CB x y =- 得()()1212220x x y y --+= , 将11x ky m =+,22x ky m =+代入上式得()()()()2212121220ky y k m y y m ++-++-=,将①代入上式求得65m =或2m =(舍), 则直线l 恒过点6,05⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题;(3)证明直线过定点,通常有两类:①直线方程整理为斜截式y=kx+b ,过定点(0,b );②直线方程整理为点斜式y - y o =k (x- x 0),过定点(x 0,y 0) .26.(1)24x y =;(2)(i )证明见解析;(ii ))⎡+∞⎣. 【分析】(1)由题意可得2p =,代入抛物线方程即可求解.(2)(i )联立方程组24,2x yy kx ⎧=⎨=+⎩消去y ,求出两根之和、两根之积,再求出切线PA 方程以及切线PB 方程,求出两直线的交点即可求解.(ii )利用点到直线的距离公式求出点P 到直线AB 的距离,再利用弦长公式求出AB ,由12PABSd AB =⋅即可求解. 【详解】解:(1)抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2,可得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =.(2)联立方程组24,2x yy kx ⎧=⎨=+⎩消去y 得,2480x kx --=, ∴124x x k +=,128x x =- 由24x y =得,12y x '=,所以切线PA 方程为()111112:l y y x x x -=- 切线PB 方程为()22221:2l y y x x x -=- 联立直线PA 、PB 方程可解得1222x x x k +==,1224x x y ⋅==-.。
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B C .23D 2.已知椭圆221124y x +=,圆22:4O x y +=,过椭圆上任一与顶点不重合的点G 引圆的两条切线,切点分别为,P Q ,直线PQ 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,则2231OMON+=( )A .54 B .45C .43D .343.设直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,与抛物线22(0)y px p =>交于,A B 两点,且N 是线段AB 的中点,若直线l 有且只有4条,则p 的取值范围是( )A .B .(1,3)C .(0,3)D .4.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分5.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( )A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦6.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .7.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( )A .2B .52C .3D .728.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线:l y kx =与C 交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆过点F ,若C 上存在点P 满足4=BP BF ,则C 的离心率为( ) A .3B .102C .5D .109.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .2623⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭C .22223⎛ ⎝⎭D .332,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭11.已知直线l 的方程为1y kx =-,双曲线C 的方程为221x y -=.若直线l 与双曲线C 的右支相交于不同的两点,则实数k 的取值范围是( ) A .(2,2)B .2)C .[2,2]D .2)12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .)2,+∞B .)2,⎡+∞⎣C .(2D .(2⎤⎦二、填空题13.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.14.已知椭圆22:12x C y +=的左焦点为F ,椭圆外一点(0,)(1)P t t >,直线PF 交椭圆于A 、B 两点,过P 作椭圆C 的切线,切点为E ,若23||4||||PE PA PB =⋅,则t =____________.15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、焦点为1F 、2F ,点P 为双曲线C 的渐近线上一点,120PF PF ⋅=,若直线1PF 与圆222x y a +=相切,则双曲线C 的离心率为___________.16.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.17.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线与直线1x =-所围成的三角形的面积为4,则双曲线C 的离心率为________.18.已知P 为椭圆22143x y +=上一点,1F 、2F 是焦点,1260F PF ∠=︒,则12F PF S =△______.19.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.20.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为______.三、解答题21.(1)已知等轴双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上顶点到一条渐近线的距离为1,求此双曲线的方程;(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 交抛物线于A ,B 两点,求线段AB 的长.22.已知抛物线()2:20C y px p =>过点()4,4-,直线2y x m =-+与抛物线C 相交于不同两点A 、B .(1)求实数m 的取值范围;(2)若AB 中点的横坐标为1,求以AB 为直径的圆的方程.23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 与x 轴正半轴和y 轴分别交于点,Q P ,与椭圆分别交于点,M N ,各点均不重合且满足,PM MQ PN NQ λμ==.若4λμ+=-,证明:直线l 恒过定点.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.25.已知抛物线24C y x =:的交点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点 (1)当直线l 的倾斜角为135°时,求AB(2)若过点P (1,2)的直线m 与抛物线C 相切,且直线//m 直线l ,求直线l 的方程 26.已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点(2,)A m 在抛物线E 上, 且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点(1,0)G -,延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【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.2.D解析:D 【分析】设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则可得切线,GP GQ 的方程,即可得到直线PQ 的方程,进而可求出点点,M N 的坐标,再结椭圆方程可求出2231OMON+的值【详解】解:设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则切线GP 的方程为114x x y y +=,切线GQ 的方程为224x x y y +=, 因为点G 在切线,GP GQ 上,所以13134x x y y +=,23234x x y y +=, 所以直线PQ 的方程为334x x y y +=, 所以3344(,0),(0,)M N x y , 因为点33(,)G x y 在椭圆221124y x+=上,所以2233312x y +=,所以22223333223311123(3)161616164x y x y OM ON+=+=+==, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的标准方程,以及简单性质有应用,解题的关键是设点33(,)G x y ,再由已知条件得到直线PQ 的方程为334x x y y +=,从而可得,M N 的坐标,进而可得答案,考查计算能力和转化能力,属于中档题3.B解析:B 【分析】根据l 有且只有4条,易知直线l 的斜率不存在时,有两条,得到直线l 斜率存在时,有两条,根据N 是线段AB 的中点,利用点差法得到0ky p =,再根据直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N ,得到0012y x k=--,结合得到02x p =-,2203y p =-再根据点N 在抛物线内部求解. 【详解】设()()()112200,,,,,A x y B x y N x y , 因为l 有且只有4条,当直线l的斜率不存在时,有两条,即2=±x 所以直线l 斜率存在时,有两条, 因为AB 在抛物线上,所以21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,两式相减得()2212122y y p x x -=-,因为N 是线段AB 的中点, 所以1202y y y +=, 所以12121202y y p pk x x y y y -===-+, 即0ky p =,因为直线l 与圆C :22(2)3x y -+=相切于N , 所以0012y x k=--,即002x ky p -=-=-, 所以02x p =-,代入抛物线22y px =,得()222y p p =-,因为点N 在抛物线内部,所以()2022y p p <-,因为点N 在圆上,所以2200(2)3x y -+=,即2203p y +=, 所以2203y p =-,所以()220322y p p p =-<-,即2430p p -+<,解得13p <<, 故选:B 【点睛】方法点睛:解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.4.D解析:D 【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线. 【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离, 因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线, 故选:D . 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.5.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解. 【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭,()()()2222212416111k BC k x x k k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k+=+=, 设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++ 且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r ,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=,所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.6.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【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c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 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).7.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -= 所以点P 到点332D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +> 所以点P 到点332D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为: 221111335||||||||||2022222PD PP PD PF DF ⎛⎫⎛⎫+=+-≥-=-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.8.B解析:B 【分析】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,求出BP ,AF ,BF 的坐标,根据4=BP BF 得到,m n ,由点F 在圆上得到22200=+c x y ,把点P ,B 坐标代入双曲线方程联立,可得答案. 【详解】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,()00,=--BP m x n y ,()00,=+AF c x y ,()00,=--BF c x y . 4=BP BF ,()000044,c x m x y n y ⎧-=-∴⎨-=-⎩,00433m c x n y =-⎧⎨=-⎩. 以AB 为直径的圆过点F ,()()00,,0AF BF c x y c x y ∴⋅=+⋅--=,即22200=+c x y ①,点P ,B 均在双曲线上,2200221x y a b ∴-=②,()()2200224331---=c x y a b ③.②-③整理得()()2000222--=-c x x c y a b ,将22200=-y c x 代入,整理得()22220223-=c a x c,于是()22222200233-=-=b a c y c x c ,最后将20x ,20y 代入双曲线方程,整理得22410c a =,所以2e ==. 故选:B. 【点睛】本题考查了直线与双曲线的位置关系、圆的有关性质及与向量的结合,关键点是利用4=BP BF 和AF BF ⋅得到点之间的关系,考查了学生分析问题、解决问题的能力.9.D解析:D 【分析】由题意作出MD 垂直于准线l ,然后得2PM MD =,得30∠=︒DPM ,写出直线方程,联立方程组,得关于y 的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算. 【详解】如图,过点M 做MD 垂直于准线l ,由抛物线定义得MF MD =,因为PF FM =,所以2PM MD =,所以30∠=︒DPM ,则直线MN方程为1)x y =-,联立21)4x y x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x 得,231030y y -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,所以121210,13y y y y +==,得121016||2233MN y y =++=+=. 故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.B解析:B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=, 利用2112sin cos 24c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<,124πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭e 的取值范围是2⎛ ⎝⎭, 故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.11.D解析:D 【分析】联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+,由于直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点,可得210k -≠,由2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得即可【详解】解:联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+, 因为直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点, 所以210k -≠,且2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得1k <<,所以实数k 的取值范围为, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是直线方程和双曲线方程联立方程组,消元后结合题意可得2248(1)0k k ∆=+->,1k <,从而可得答案12.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意.易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 14.【分析】设交点由两点得直线方程由直线方程与椭圆方程联立消去后应用韦达定理得可计算代入在上半椭圆用函数解析式表示出上半椭圆并求导数设切点为求出切线方程切点坐标可用表示从而求得代入已知等式后求得值【详解解析:2【分析】设交点1122(,),(,)A x y B x y ,由两点得直线PF 方程,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,可计算PA PB ,代入1212,x x x x +,P 在上半椭圆,用函数解析式表示出上半椭圆,并求导数,设切点为11(,)x y ,求出切线方程,切点坐标可用t 表示,从而求得2PE ,代入已知等式后求得t 值. 【详解】由题意(1,0)F -,直线AB 方程为00(1)t y x t tx t -=+=+--,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2212y tx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(12)4220t x t x t +++-=,2122412t x x t +=-+,21222212t x x t-=+, ∵,PA PB 同向,∴11221212(,)(,)()()PA PB PA PB x y t x y t x x y t y t =⋅=-⋅-=+--22211221222(1)(1)(,)(,)(1)21t t x tx x tx t x x t +-⋅=+=+, 设11(,)E x y ,过E 点的切线方程为11()y y k x x -=-,1t >,切点E 在x轴上方,由y =2xy y '==-,∴112PE xk y =-,切线方程为1111()2x y y x x y -=--,化简得1122x x y y +=, 直线过(0,)P t ,则122y t =,11y t =,由椭圆方程得21222x t=-, 222211221()2()PE x y t t t t=+-=-+-, ∵23||4||||PE PA PB =⋅,∴22222218(1)(1)32()21t t t t t t +-⎡⎤-+-=⎢⎥+⎣⎦,化简得223t =,∵1t >,∴t =故答案为:2. 【点睛】 关键点点睛:本题考查直线与椭圆相交、相切问题,解题方法是设而不求的思想方程,即设交点1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,然后计算PA PB ,设切点坐标,用导数求出切线斜率,得切线方程,代入坐标(0,)t 可求得切点坐标(用t 表示),求出2PE ,再结合已知条件求出结果.15.【分析】作出图形设与圆相切于点分析出可求得的值进而可得出双曲线的离心率为即可得解【详解】如下图所示设与圆相切于点则则则为的中点则为的中点由直角三角形的性质可得因为为的中点则由于双曲线的两渐近线关于轴 解析:2【分析】作出图形,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,分析出23POF π∠=,可求得ba的值,进而可得出双曲线C 的离心率为21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即可得解. 【详解】如下图所示,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,则OE a =,120PF PF ⋅=,则12PF PF ⊥,1OE PF ⊥,则2//OE PF , O 为12F F 的中点,则E 为1PF 的中点,222PF OE a ∴==,由直角三角形的性质可得1OF OP =,因为E 为1PF 的中点,则1EOF POE ∠=∠, 由于双曲线的两渐近线关于y 轴对称,可得21POF EOF ∠=∠,所以,12EOF POE POF ∠=∠=∠,则1223EOF POE POF POF π∠+∠+∠=∠=, 所以,23POF π∠=,则tan 33b a π==, 因此,双曲线C 的离心率为22222212c c a b b e a a a a +⎛⎫====+= ⎪⎝⎭. 故答案为:2. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.16.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.17.【分析】求出双曲线的渐近线方程求解时的值然后求解三角形的面积推出离心率即可【详解】双曲线的渐近线方程为将代入中解得故故故双曲线的离心率故答案为:【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1【分析】求出双曲线的渐近线方程,求解1x =-时,y 的值,然后求解三角形的面积,推出离心率即可. 【详解】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,将1x =-代入b y x a =±中,解得by a=±, 故12142ba =,故4b a=,故双曲线C 的离心率c e a ===.【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1)公式法(求出,a c 的值再代离心率的公式求解);(2)方程法(根据已知找到关于离心率的方程再解方程得解).要根据已知条件灵活选择方法求解.18.【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得再由三角形面积公式计算可得结果【详解】由已知得所以从而在中即①由椭圆的定义得即②由①②得所以故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义考查余弦定理的应用三角【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得124PF PF ⋅=,再由三角形面积公式计算可得结果. 【详解】由已知得2a =,b =1c ==,从而1222F F c ==,在12F PF △中,2221212122cos60F F PF PF PF PF ︒=+-⋅,即2212124PF PF PF PF =+-⋅,① 由椭圆的定义得124PF PF +=, 即221212162PF PF PF PF +=+⋅,② 由①②得124PF PF ⋅=,所以12121sin 602F PF S PF PF ︒=⋅=△【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义,考查余弦定理的应用、三角形面积公式,对于焦点三角形面积问题,一是结合余弦定理和面积公式,二是利用椭圆定义可得解,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.19.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.20.【分析】设左焦点为根据椭圆的定义有且O 是直角三角形斜边的中点所以离心率由角的范围可求得离心率的最大值【详解】因为关于原点对称所以B 也在椭圆上设左焦点为根据椭圆的定义:又因为所以O 是直角三角形斜边的中【分析】设左焦点为F ',根据椭圆的定义有,||||2AF BF a +=,且O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,离心率11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由角的范围可求得离心率的最大值. 【详解】因为,B A 关于原点对称,所以B 也在椭圆上,设左焦点为F ',根据椭圆的定义:||2AF AF a '+=,又因为||BF AF '=,所以||||2AF BF a +=,O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,所以2(sin cos )2c a αα+=,所以11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 由于,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以当12πα=,故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:求椭圆的离心率关键在于由椭圆的定义,善于利用平面几何中的边、角关系建立关于,,a b c 的等式或不等式.三、解答题21.(1)22122y x -=;(2)8.【分析】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,再由点到直线距离公式求解即可; (2)求得直线方程代入抛物线,结合焦点弦长求解即可. 【详解】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,且顶点(0,)a 到渐近线的距离为1,可得1a b =⎧=,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩22122y x -=(2)抛物线24y x =的焦点为(1,0)F直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=︒⋅-,即1y x =-.与抛物线方程联立,得214y x y x =-⎧⎨=⎩,消y ,整理得2610x x -+=,设其两根为1x ,2x ,且126x x +=.由抛物线的定义可知,12||628AB x x p =++=+=. 所以,线段AB 的长是8. 【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 22.(1)1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭;(2)()()2215114x y -++=.【分析】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,再将直线2y x m =-+的方程与抛物线C 的方程联立,利用0∆>可求得实数m 的取值范围;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,列出韦达定理,由线段AB 的中点的横坐标可求得m 的值,可求得线段AB 的中点坐标,利用弦长公式可求得AB ,进而可求得以线段AB 为直径的圆的方程. 【详解】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,可得()28416p =-=,解得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =,联立224y x m y x=-+⎧⎨=⎩,整理可得()224440x m x m -++=,由已知条件可得()22441632160m m m ∆=+-=+>,解得12m >-, 因此,实数m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由韦达定理可得121x x m +=+,2124m x x =,由于AB 中点的横坐标为1,则1212x x m +=+=,解得1m =,1214x x ∴=, 由弦长公式可得12AB x x =-===,所以,所求圆的圆心坐标为()1,1- 因此,以AB 为直径的圆的方程为()()2215114x y -++=. 【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.23.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得122,2c c a ==,再由222b a c =-求出b 的值,从而可得椭圆C 的标准方程;(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,从而得()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y =-=--=-=--,然后由,PM MQ PN NQ λμ==,可得()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120qp μμ--+-=,由此可知,λμ为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,所以有2244312q λμ+==--,可求出q 的值,从而可得答案 【详解】(1)依题意,22,1c c =∴=.由12c a =,得2,a b =∴= 故椭圆方程为22143x y +=.(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y ∴=-=--=-=--.由PM MQ λ=,得()()M M M M x q x y p y λλ⎧=-⎪⎨-=-⎪⎩,11M M q x p y λλλ⎧=⎪⎪+∴⎨⎪=⎪+⎩.∵点M 在椭圆上,2211143q p λλλ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭∴+=,整理得()222312244120qp λλ--+-=.同理,由PN NQ μ=可得()222312244120q p μμ--+-=.,λμ∴为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,2244312q λμ∴+==--. 22q ∴=.又0,q q >∴=∴直线l恒过定点Q .【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是由,PM MQ PN NQ λμ==,得到()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120q p μμ--+-=,从而有,λμ为方程()222312244120qx x p --+-=的两不相等实数根,再利用根与系数的关系可得答案,考查数学转化思想,属于中档题24.(1)22143x y +=;(2)7. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;。
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=2.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+= 3.平面直角坐标系xOy 中,直线:(2)(0)l y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则点A 到y 轴的距离为( ) A .3B .4C .5D .64.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .±C .8±D .±5.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE 与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤ 6.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为2的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C .22D .327.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若16MF OM =,则E 的离心率为( )A 3B .2C 5D 28.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,点M 在双曲线C 的渐近线上,若212211221cos 12cos ,3MF F MF F F MF MF F ∠+=∠∠=∠,则双曲线C 的离心率为( )A .BC .D .29.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( )A .1e <<B .eC .e >D .1e <<10.已知动点(),P x y 5a a=+(a 为大于零的常数)﹐则动点P 的轨迹是( ) A .线段B .圆C .椭圆D .双曲线11.已知抛物线24x y =的焦点为F ,准线为l ,M 是x 轴正半轴上的一点,线段FM 交抛物线于点A ,过A 作l 的垂线,垂足为B .若BF BM ⊥,则FM =( ) A .52B .3C .72D .412.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 为直径的圆上,则双曲线的离心率的值为( )A .1BC .1+D 二、填空题13.F 是抛物线22y px =(0p >)的焦点,过点F 的直线与抛物线的一个交点为A ,交抛物线的准线于B ,若2BA AF =,且4BA =,则P =______. 14.已知椭圆C 的两个焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,离心率为12e =,点P 在椭圆C 上,且1230F PF ∠=,则12F PF △的面积为__________.15.在“中国花灯之乡”——广东省兴宁市,流传600多年的兴宁花灯历史文化积淀浓厚,集艺术性、观赏性、民俗性于一体,扎花灯是中国一门传统手艺,逢年过节时常常在大街小巷看到各式各样的美丽花灯,一大批中小学生花灯爱好者积极参与制作花灯.现有一个花灯,它外围轮廓是由两个形状完全相同的抛物线绕着其对称轴旋转而来(如图),花灯的下顶点为A ,上顶点为B ,8AB =分米,在它的内部放有一个半径为1分米的球形灯泡,球心C 在轴AB 上,且2AC =分米.已知球形灯泡的球心C 到四周轮廓上的点的最短距离是在下顶点A 处取到,建立适当的坐标系可得其中一支抛物线的方程为2(0)y ax a =>,则实数a 的取值范围是_______16.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,3)M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________. 17.已知直线1:43120l x y -+=和直线2:1l x =-,则抛物线24y x =上一动点P 到直线1l 和直线2l 距离之和的最小值是________.18.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46,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且OA OB ⊥,过O 作⊥OD AB 交AB 于点D ,点D 的坐标为()2,1,则椭圆C 的方程为_________.19.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.20.直线AB 过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点,且线段AB 的中点的横坐标是3,则直线AB 的斜率是_____________.三、解答题21.(1)已知等轴双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上顶点到一条渐近线的距离为1,求此双曲线的方程;(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 交抛物线于A ,B 两点,求线段AB 的长.22.如图所示,某探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为左焦点、长轴长为40万公里、短轴长为4万公里的椭圆轨道T 1绕月飞行,之后卫星在点P 第二次变轨进入仍以F 为左焦点、长轴长为20万公里的椭圆轨道T 2绕月飞行.(1)求椭圆轨道T 2的短轴长;(近似到0.1)(2)若椭圆轨道T 2上有四个卫星观测点A 、B 、C 、D ,且四边形ABCD 是以椭圆T 2中心为对称中心的矩形,将矩形ABCD 的面积称为观测覆盖面,求观测覆盖面的最大值(近似到0.1).23.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左右顶点分别为A ,B ,离心率为32,且过点22,2D ⎛⎫⎪ ⎪⎭. (1)求椭圆E 的标准方程;(2)过点()4,0P 作与x 轴不重合的直线l 与椭圆E 相交于M ,N 两点(N 在P ,M 之间).证明:直线MB 与直线NA 的交点的横坐标是定值.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为3,且经过点32,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB 的面积为4617,求直线l 的方程. 25.已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点(2,)A m 在抛物线E 上, 且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点(1,0)G -,延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.26.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2,直线:2l y kx =+交抛物线于()11,A x y ,()22,B x y 两点. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点A ,B 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,点P 为直线1l ,2l 的交点. (i )求证:点P 在一条定直线上; (ii )求PAB △面积的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线0x y -+=过(,0)F c -,所以00c --+=,得c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-,所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-, 又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程;③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.2.B解析:B【分析】首先利用点,C D分别是线段AB的两个三等分点,则211222x xyy=-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112ykx=⋅,再利用点差法化简得2212214y bx a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y,()22,B x y,,C D分别是线段AB的两个三等分点,()1,0C x∴-,10,2yD⎛⎫⎪⎝⎭,则112,2yB x⎛⎫-⎪⎝⎭,得211222x xyy=-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232yy y ykx x x x-===⋅-,利用点差法22112222222211x ya bx ya b⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()1212121222x x x x y y y ya b+-+-+=,整理得到2212214y bx a=,即222222244b a ck ka a-=⇒=,即221k e+=故选:B【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x xyy=-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项. 3.B解析:B【分析】根据题意画出图形,抛物线的准线为':2l x=-,直线:(2)(0)l y k x k=+>恒过定点(2,0)P-,过,A B分别作'AM l⊥于M,'BN l⊥于N,根据抛物线的定义和已知条件可得点B为AP的中点,进而可得点B的横坐标为1,则26AM BN==从而可求出答案【详解】解:设抛物线2:8C y x=的准线为':2l x=-,直线:(2)(0)l y k x k=+>恒过定点(2,0)P-,如图过,A B分别作'AM l⊥于M,'BN l⊥于N,因为2FA FB=,所以2AM BN=,所以点B为AP的中点,连接OB,则12OB AF=,所以OB BF=,所以点B的横坐标为1,所以26AM BN==,所以点A到y轴的距离为4,故选:B【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的定义的应用,解题的关键是根据题意画出图形,灵活运用抛物线的定义,考查计算能力,属于中档题4.B解析:B【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =,设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =,显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=, 从而284A B x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B【点睛】解题的关键是根据面积的关系,得到49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,结合图象,可求得9AB =,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.5.A解析:A 【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.6.D解析:D 【分析】首先设直线x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,12222y y a b+=+4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率2c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=,则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.8.D解析:D 【分析】根据角的关系计算出12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,从而求出渐近线方程为y =,得到ba=. 【详解】因为21221cos 12cos MF F MF F ∠+=∠,故1221cos cos 2MF F MF F ∠=∠,即12212MF F MF F ∠=∠,而12213F MF MF F ∠=∠,故12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,则三角形1MF O 为等边三角形,故双曲线C 的渐近线方程为y =,则2e ==,故选D .【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.9.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式e =可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=, 所以,双曲线的渐近线b y x a =的倾斜角α满足30α>,则123tan b PF F a >∠= 因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b b e a a a a +⎛⎫====+> ⎪⎝⎭. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.10.C解析:C 【分析】由a 为大于零的常数,可知5a a+的最小值,再根据两点间距离公式得几何意义以及椭圆定义判断轨迹. 【详解】()222x y +-的几何意义为点(),P x y 与点(0,2)A 间的距离,()222x y ++的几何意义为点(),P x y 与点(0,2)B -间的距离,且4AB =又由a为大于零的常数,可知552254a a a a+≥⋅=>, 当且仅当5a a=,即5a =时取等, 故()()22225224x y x y a a+-+++=+>, 即动点P 到点A 与到点B 的距离之和为定值,且大于AB , 所以动点P 的轨迹为椭圆, 故选:C. 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误. 椭圆的定义揭示了椭圆的本质属性,正确理解掌握定义是关键,应注意定义中的常数大于|F 1F 2|,避免了动点轨迹是线段或不存在的情况.11.B解析:B 【分析】先利用方程得求得焦点坐标和准线方程,设点(,0)M m ,()00,A x y ,再利用点()00,A x y 在抛物线与直线上列方程,解出0,x m ,最后利用距离公式计算FM 即可. 【详解】如图所示,抛物线24x y =中,()0,1F ,:1l y =-,依题意设(,0)M m ,()00,A x y ,00x >,则2004x y =,故200,4x A x ⎛⎫⎪⎝⎭,()0,1B x -,因为BF BM ⊥,即BF BM ⊥,而()()00,2,,1BF x BM m x =-=-, 所以()0020BF BM x m x ⋅=-+=,直线:11x y FM m +=,A 在直线上,故200:14x x FM m +=,即02044x m x =-,代入上式即得000024420x x x x ⎛⎫-+= ⎪⎝-⎭,化简整理得4200280x x +-=,即()()2200240x x -+=,故202x =,而00x >,故0x =()24m ==-M ,所以FM =3=.故选:B. 【点睛】本题解题关键在于利用点()00,A x y 既在抛物线上,又在直线上,构建关系式,求解出点M 即突破难点. 12.A解析:A 【分析】先由题意求出以AB 为直径的圆的半径为2b r a=和圆心坐标得到圆的方程,然后代入左焦点坐标,利用222c a b =+化简后可得答案. 【详解】将x c =代入22221x y a b-=可得2by a =±,所以以AB 为直径的圆的半径为2b r a=,圆心为(),0c ,圆的方程为()4222ab xc y -+=,左焦点为(),0c -,因为双曲线的左焦点在圆上,所以()2240b c ac +--=,整理得242460a c c c +=-,即42610e e -+=,解得23e =+23e =-所以1e = 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和双曲线的位置关系、点和圆的位置关系,关键点是先求出以AB 为直径的圆的半径,再根据双曲线的左焦点在圆上,得到所要求的,,a b c 等量关系即可,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力. 二、填空题13.3【分析】设过的直线为与抛物线交于点过两点作垂直准线于点根据抛物线的定义可得即可求出再联立直线与抛物线方程消元列出韦达定理即可得到再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为是抛物线的焦点所以准线为设过解析:3 【分析】设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN 垂直准线于M ,N 点,根据抛物线的定义可得CN CF =,AM AF =,即可求出30ABM ∠=︒,6CN CF ==,再联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理即可得到2124p x x =,再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为F 是抛物线22y px =的焦点,所以,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线为2p x =-,设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN 垂直准线于M ,N 点,所以CN CF =,AM AF =,因为2BA AF =,所以2BA AF =,所以2BA AM =,所以30ABM ∠=︒,又因为4BA =,所以2AM AF ==,且2CN CB BA AF FC BA AM CN ==--=--,所以26CN CN =+,所以6CN CF ==,联立直线与抛物线222p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,消去y 得22224p k x px px ⎛⎫ ⎪⎭=⎝-+,所以()22222204k p k x k p p x -++=,所以21222k p px x k ++=-,2124p x x =,又因为1>0x ,20x >,且122p x AM +==,262p x CN +==,所以2212261242244p p p p x x p ⎛⎫⎛⎫=--=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以3p =故答案为:3【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.14.【分析】由椭圆定义得由余弦定理得结合可得的值从而得答案【详解】由已知得所以由椭圆定义得由余弦定理得即则的面积为故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的简单的性质关键点是利用余弦定理和三角形的面积公式解题考 解析:243-【分析】由椭圆定义得128F P PF +=,由余弦定理得22212121212cos 2F P PF F F F PF F P PF +-∠=⨯,结合可得12F P PF ⨯的值,从而得答案. 【详解】 由已知得12,2c e ==,所以4a =, 由椭圆定义得12248F P PF +=⨯=, 由余弦定理得222121212123cos cos302F P PF F F F PF F P PF +-∠===⨯,即()2121212216F P PF F P PF P PF +-⨯-=⨯,12F P PF ⨯=,则12F PF △的面积为12111sin 3024222S F P PF =⨯⨯=⨯=-故答案为:24- 【点睛】本题考查了椭圆的简单的性质,关键点是利用余弦定理和三角形的面积公式解题,考查了学生分析问题、解决问题的能力.15.【分析】设出抛物线上任意一点的坐标根据两点间的距离公式求得球心到四周轮廓上的点的距离根据最短距离是在下顶点处取到结合二次函数的性质求得的取值范围【详解】建立如图所示直角坐标系其中为坐标原点得抛物线方解析:10,4⎛⎤⎥⎝⎦【分析】设出抛物线上任意一点的坐标,根据两点间的距离公式求得球心C 到四周轮廓上的点的距离,根据最短距离是在下顶点A 处取到,结合二次函数的性质,求得a 的取值范围. 【详解】建立如图所示直角坐标系,其中A 为坐标原点,得抛物线方程2(0)y axa =>,(0,2)C ,设抛物线上任一点的坐标为200(,)x ax ,由两点距离公式得==d令20(0)=≥t x t ,则22(14)4(0)=+-+≥y a t a t t 的开口向上,对称轴为2412-=a t a ,当对称轴24102a a -≤时,在0t =处取得最小值,此时d 的最小值为=d , 当对称轴24102a a ->时,最小值在对称轴处取得,即d 的最小值小于2,不符合题意. 故由24102a a -≤,解得10,4a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故答案为:10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】关于平面图形或者空间几何体中一些边长或者距离的最值计算一般转化为函数问题,可以通过二次函数、反比例函数的性质求解最值,或者有时可以利用基本不等式,较难的问题则需要通过导数判断单调性从而求出最值.16.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y +=【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,3)M -解得25c =代回方程即可.【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列 所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,3b c =故椭圆方程可设为2222143x y c c +=代(4,3)M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x ab y b e-≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.17.【分析】作出图像根据抛物线定义和性质将距离之和转化为动点到直线和焦点距离之和最小值数形结合得焦点到直线的距离最小【详解】解:作出图像如下:根据抛物线定义有动点到直线和直线距离之和为当点位于图中的时取解析:16 5【分析】作出图像,根据抛物线定义和性质将距离之和转化为动点P到直线1l和焦点距离之和最小值,数形结合得焦点F到直线1l的距离最小.【详解】解:作出图像如下:根据抛物线定义有动点P到直线1l和直线2l距离之和为PA PB PB PF+=+当点P位于图中的P'时取得最小值,此时最小值为焦点F到直线1l的距离,由距离公式得:4121655 d+==故答案为:16 5【点睛】抛物线性质的应用技巧:(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程;(2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.18.【分析】先利用点坐标和垂直关系求得直线的斜率并写出直线方程联立直线与椭圆利用韦达定理和垂直的向量关系得到的关系式再结合焦距的关系式解出即得方程【详解】依题意椭圆的焦距为即即由点的坐标为知直线OD的斜解析:221 306x y+=【分析】先利用点D坐标和垂直关系求得直线l的斜率,并写出直线方程,联立直线与椭圆,利用韦达定理和垂直的向量关系得到22,a b的关系式,再结合焦距的关系式解出22,a b,即得方程.【详解】依题意,椭圆的焦距为46,即246c=,26c=,即2224a b-=,由点D的坐标为()2,1,知直线OD的斜率101202ODk-==-,又⊥OD AB,知直线l的斜率为2-,即直线l的方程为12(2)y x-=--,即52y x=-.设()()1122,,,A x yB x y联立方程2222152x ya by x⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()2222222420250a b x a x a a b+-+-=,故2222121222222025,44a a a bx x x xa b a b-+==++,即()()()12121212525225104y y x x x x x x=--=-++2222222222222202525425104444a a ab b a ba b a b a b--=-⨯+⨯=+++,由OA OB⊥知,1212OA OB x x y y⋅=+=,即22222222222525444a ab b a ba b a b--+=++,所以222255a b a b+=,又2224a b-=,消去2a得,42141200b b+-=,解得26b=或220b=-(舍去),故2230,6a b==,椭圆C的方程为221306x y+=.故答案为:221306x y+=.【点睛】思路点睛:求解椭圆中的直线垂直问题时,一般利用直线的斜率之积为-1,或者直线上的向量的数量积为0来处理,再联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,即可求出结果.19.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =, ∴3e = 3【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.20.1或【分析】根据抛物线方程得到设直线方程为与抛物线方程联立得:再根据线段的中点的横坐标为3求得即可得到直线斜率【详解】因为直线AB 过抛物线的焦点F 且与抛物线交于AB 两点所以斜率不为0设直线AB 方程为解析:1或1- 【分析】根据抛物线方程,得到()1,0F ,设直线方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=,再根据线段AB 的中点的横坐标为3,126x x +=,求得m ,即可得到直线斜率. 【详解】因为直线AB 过抛物线24y x =的焦点F (1,0)且与抛物线交于A 、B 两点, 所以斜率不为0,设直线AB 方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=, 由韦达定理得:12124,4y y m y y +=⋅=-, 所以()21212424223x x m y y m +=++=+=⨯,解得1m =±所以直线的方程为1x y =±+, 所以1AB k =±. 故答案为:1或1-三、解答题21.(1)22122y x -=;(2)8.【分析】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,再由点到直线距离公式求解即可; (2)求得直线方程代入抛物线,结合焦点弦长求解即可. 【详解】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,且顶点(0,)a 到渐近线的距离为1,可得1a b =⎧=,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩22122y x -=(2)抛物线24y x =的焦点为(1,0)F直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=︒⋅-,即1y x =-.与抛物线方程联立,得214y x y x =-⎧⎨=⎩,消y ,整理得2610x x -+=,设其两根为1x ,2x ,且126x x +=.由抛物线的定义可知,12||628AB x x p =++=+=. 所以,线段AB 的长是8. 【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 22.(1)2.8万公里;(2)28.2万平方公里. 【分析】(1)根据题意,可得椭圆T 1的半长轴a 1,半短轴b 1,根据a 1,b 1,c 1的关系,可求得c 1的值,即可求得1122PF a c a c =-=-,又椭圆T 2的中,2220a =,可求得2c 的值,进而可求得2b 的值,即可得答案.(2)椭圆T 2放入平面直角坐标系中,可得椭圆T 2的标准方程,设A (x ,y )为椭圆上的任意点,根据题意,可得矩形ABCD 的面积为4S xy =,根据椭圆的方程,结合基本不等式,即可求得xy 的最大值,即可得答案. 【详解】(1)设椭圆T 1的长轴长,短轴长,焦距为2a 1,2b 1,2c 1; 设椭圆T 2的长轴长,短轴长,焦距为2a 2,2b 2,2c 2;.因此2a 1=40,2b 1=4,则c 1=所以112220PF a c a c =--=-=又2220a =,所以210c =,所以2 1.412b ==≈故椭圆轨道T 2的短轴长为2.8万公里(2)将椭圆T 2放入平面直角坐标系中,使得长轴,短轴分别在x 轴,y 轴上,对称中心在原点,则椭圆T 2的标准方程为221100x +=, 设A (x ,y )为椭圆上的任意点,则矩形ABCD 的面积为S =4xy ,221100x =≥,当且仅当22100x =所以7.06xy ≤≈, 所以428.2S xy =≤因此观测覆盖面的最大值为28.2万平方公里. 【点睛】解题的关键是根据题意,求得面积表达式,再根据椭圆的方程,结合基本不等式求解,计算难度大,考查计算求值的能力,属中档题.23.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)待定系数法求椭圆标准方程;(2)用“设而不求法”表示出M 、N ,,从而表示出直线MB ,NA , 证明直线MB 与直线NA 的交点的横坐标是定值. 【详解】 (1)因为c e a ==12b a =椭圆过点2D ⎫⎪⎪⎭,所以2221142b b +=, 所以2a =,1b =,所以椭圆E 的方程为2214x y +=(2)设直线:4l x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y联立22414x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得:()2248120m y my +++= 2161920m ∆=->,m >m <-由韦达定理得:12284m y y m -+=+,122124y y m =+ 由题意得:直线11:(2)2y MB y x x =--,直线22:(2)2y NA y x x =++ 所以()()12212(2)2(2)y x x y x x +-=-+即()()12112212121262262x my y y my y y my y y y my y +--=+++ 整理得()()121221622226x y y my y y y -=++, 即()()121221622326x y y y y y y -=-+++⎡⎤⎣⎦ 即()()12126262x y y y y -=-若213y y =,则1m =±,此时2161920m ∆=-<, 所以12620y y -≠ 所以1x = 【点睛】(1)待定系数法是求二次曲线的标准方程的常用方法;(2)“设而不求”是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.24.(1)22132x y +=;(2)2y x =+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点3,22⎛ ⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出22317S k ==+,求出k 的值得出直线l 的方程. 【详解】解:(1,所以2222133b a ⎛=-= ⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛⎝⎭,所以有2291142a b +=.② 联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y +=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B 所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+.。
一、选择题1.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .192.设1F ,2F 是双曲线C :22111y x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点M 在C 上且OM =12MF F △的面积是( )A .10B .11C .12D .133.双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线被圆()2223x y -+=截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .3B .2C D4.已知F 是双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左焦点,过点F 的直线与双曲线E 的左支和两条渐近线依次交于,,A B C 三点,若||||||FA AB BC ==,则双曲线E 的离心率为( )A BC .2D 5.已知12,F F 分别是双曲线2214x y -=的左、右焦点,P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,若12PF F △内切圆圆心为I ,则圆心I 到圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为( )A .2B 1C .1D 26.设1F 、2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点.若126PF PF a +=,且122PF F S =△,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .0x ±=C 20y ±=D .20x =7.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D8.已知椭圆222:14x y C b+=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3BC D 9.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线:l y kx =与C 交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆过点F ,若C 上存在点P 满足4=BP BF ,则C 的离心率为( )A B .2C D10.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,若直线:l y kx =,3k ∈⎣与双曲线C 交于M 、N 两点,且11MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .()1,2B .)2C .1⎤⎦D .(1⎤⎦11.已知直线l 的方程为1y kx =-,双曲线C 的方程为221x y -=.若直线l 与双曲线C 的右支相交于不同的两点,则实数k 的取值范围是( )A .(B .C .[D .12.已知抛物线24x y =的焦点F 和点(1,8),A P -为抛物线上一点,则||||PA PF +的最小值是( ) A .3B .9C .12D .6二、填空题13.过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点且斜率为3的直线,与双曲线的左右两支分别相交,则此双曲线的离心率的取值范围是___________.(用区间表示)14.已知双曲线()22210y x a a -=>的离心率e =12,F F 分别是它的下焦点和上焦点,若Р为该双曲线上支上的一个动点,则1PF 与P 到一条渐近线的距离之和的最小值为_________.15.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,焦距为2c ,若直线)y x c =-与椭圆的一个交点M 满足21122MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于________.16.已知圆22:68210C x y x y ++++=,点A 是圆C 上任一点,抛物线28y x =的准线为l ,设抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m ,则m PA +的最小值为_______ 17.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.18.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点(c,0)F ,点P 在椭圆C 上,线段PF与圆22239c b x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭相切于点Q ,且2PQ QF =,则椭圆C 的离心率为_______.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.三、解答题21.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l ⊥x 轴时,|AB |=4, (1)求p 的值;(2)若|AF |=2|BF |,求直线l 的方程.22.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,点E 在l 上,且PEF 是边长为4的正三角形. (1)求C 的方程;(2)过F 作直线m ,交抛物线C 于A ,B 两点,若直线AB 中点的纵坐标为1-,求直线m 的方程.23.已知点(-在椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上,E 的离心率为2. (1)求E 的方程;(2)设过定点(0,2)A 的直线l 与E 交于不同的两点,B C ,且COB ∠为锐角,求l 的斜率的取值范围.24.已知抛物线()2:20E y px p =>的焦点F ,抛物线E 上一点()3,t 到焦点的距离为4.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点F 作直线l ,交抛物线E 于,A B 两点,若线段AB 中点的纵坐标为1-,求直线l 的方程.25.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.26.在平面直角坐标系xOy 中,设动点P 到定点(1,0)F 的距离与到定直线:1l x =-的距离相等,记P 的轨迹为曲线Γ. (1)求曲线Γ的方程;(2)过点F 的直线交曲线Γ于点A 、B (其中点A 在第一象限),交直线l 于点C ,且点F 是AC 的中点,求线段AB 的长.【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】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值.【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.2.B解析:B 【分析】由12F F M △是以M 为直角直角三角形得到2212||||48MF MF +=,再利用双曲线的定义得到12||||2MF MF -=,联立即可得到12||||MFMF ,代入12F F M S =△121||||2MF MF 中计算即可. 【详解】由22111y x -=可知1,23a c ==不妨设12(23,0),(23,0)F F -, 因为121232OM F F ==,所以点M 在以12F F 为直径的圆上,即12F F M △是以M 为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||MF MF F F +=,即2212||||48MF MF +=,又12||||22MF MF a -==,所以2124||||MF MF =-=2212||||2MF MF +-12||||482MF MF =-12||||MF MF ,解得12||||22MF MF =, 所以12F F M S =△121||||112MF MF = 故选:B 【点晴】关键点点睛:根据OM =12MF F △为直角三角形是解题的关键,再结合双曲线的定义及勾股定理,即可计算焦点三角形面积,是一道中档题.3.D解析:D 【分析】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理可求得k的值,再利用e =可求得双曲线C 的离心率e 的值. 【详解】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中b k a=±, 圆()2223x y -+=的圆心坐标为()2,0,半径为r =圆心到直线y kx =的距离为d =另一方面,由于圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理,可得d ===,解得1k =±,1ba∴=, 因此,双曲线C的离心率为c e a ===== 故选:D. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.4.B解析:B 【分析】可设出直线AB ,与两渐近线方程联立,解出,B C y y ,利用两者的关系式求出直线的斜率.进而表示出A 的坐标,代入双曲线方程,得到,,a b c 的关系式,从而求得离心率. 【详解】||||||FA AB BC ==,故有1123A B C y y y == 故32B C y y =设过点F 的直线方程为:()y k x c =+联立()y k x c b y x a ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,解之得C C kc x bk a b kc a y b k a -⎧=⎪+⎪⎪⎨⎪=⎪⎪+⎩ 同理联立()y k x c by x a ⎧=+⎪⎨=⎪⎩解之得B B kc x bk a b kc a y b k a ⎧=⎪-⎪⎪⎨⎪=⎪⎪-⎩由32B C y y =有23b bkc kca ab b k k a a =+-,故3232b b k k a a +=- 解之得5bk a=-直线为:()5by x c a=-+ 则1212A B bc y y a -==,又()5A A b y x c a =-+ 故712A cx =-又A 在双曲线上可得:2222491144144c c a a -= 得2213c a =故ca =故选:B 【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c e 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).5.C解析:C 【分析】设12PF F △内切圆与12PF F △的三边1PF 、2PF 、12F F 的切点分别为D 、N 、M ,根据圆的切线性质,可得2OM =,即可得答案. 【详解】设12PF F △的内切圆分别与12,PF PF 切于点,A B ,与12F F 切于点M ,则11||||,||||PA PB F A F M ==,22||||F B F M =.又点P 在双曲线右支上, 12||||2PF PF a ∴-=,即12(||||)(||||)2PA F A PB F B a +-+=, 12||||2F M F M a ∴-= ①,又12||||2F M F M c += ②, 由①+②,解得1||F M a c =+, 又1||OF c =,则(,0)M a ,因为双曲线2214x y -=的2a =,所以内切圆圆心I 与在直线2x =上,设0(2,)I y , 设圆22(1)1y x +-=的圆心为C ,则(0,1)C ,所以||CI =01y =时,min ||2CI =,此时圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为min ||1211CI -=-=.故选: C .【点睛】本题考查双曲线的定义和性质,关键点是由定义和已知得到12||||2F M F M a -=和12||||2F M F M c +=,考查了学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.6.A解析:A 【分析】利用双曲线的定义、余弦定理以及三角形的面积公式可求得123F PF π∠=,利用双曲线的定义以及126PF PF a +=可求得14PF a =,22PF a =,再利用余弦定理可得出ba的值,由此可求得双曲线C 的渐近线方程. 【详解】设12F PF θ∠=,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 在12PF F △中,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即()()()22212121212222cos 421cos c PF PF PF PF PF PF a PF PF θθ=-+⋅-⋅=+⋅-,所以,222122221cos 1cos c a b PF PF θθ-⋅==--, 1222221222sin cos1sin 22sin 321cos tan112sin 22PF F b b b S PF PF b θθθθθθθ⋅=⋅====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭△,3tan23θ∴=, 0θπ<<,可得022θπ<<,26θπ∴=,所以,3πθ=,由已知可得121226PF PF a PF PF a ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1242PF a PF a ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即222221416416122c a a a a =+-⨯=,则223c a =,即2223a b a +=,2b a ∴=, 因此,双曲线C 的渐近线方程为2by x x a=±=±,即20x y ±=. 故选:A. 【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)转化已知条件,得到a 、b 、c 中任意两个量的等量关系;(2)若得到a 、b 的等量关系,则渐近线方程可得;若已知a 、c 或b 、c 之间的等量关系,结合222+=a b c 可求得ba的值,则渐近线方程可求. 7.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴233c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.8.B【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么b ==故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.9.B解析:B 【分析】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,求出BP ,AF ,BF 的坐标,根据4=BP BF 得到,m n ,由点F 在圆上得到22200=+c x y ,把点P ,B 坐标代入双曲线方程联立,可得答案. 【详解】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,()00,=--BP m x n y ,()00,=+AF c x y ,()00,=--BF c x y .4=BP BF ,()000044,c x m x y n y ⎧-=-∴⎨-=-⎩,0433m c x n y =-⎧⎨=-⎩.以AB 为直径的圆过点F ,()()00,,0AF BF c x y c x y ∴⋅=+⋅--=,即22200=+c x y ①,点P ,B 均在双曲线上,2200221x y a b ∴-=②,()()2200224331---=c x y a b ③.②-③整理得()()2000222--=-c x x c y a b ,将22200=-y c x 代入,整理得()22220223-=ca x c,于是()2222220233-=-=b ac y c x c ,最后将20x ,20y 代入双曲线方程,整理得22410c a =,所以2e ==. 故选:B.本题考查了直线与双曲线的位置关系、圆的有关性质及与向量的结合,关键点是利用4=BP BF 和AF BF ⋅得到点之间的关系,考查了学生分析问题、解决问题的能力.10.C解析:C 【分析】根据题意,得到()1,0F c -,设(),M x y ,则(),N x y --,由11MF NF ⊥,求出2220x y c +-=与双曲线联立,求出()2222242242222a c a x c c a c a y c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,再由2221,33y k x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,列出不等式求解,即可得出结果 【详解】因为点1F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左焦点,则()1,0F c -,设(),M x y ,由题意有(),N x y --,则()1,MF c x y =---,()1,NF c x y =-+,又11MF NF ⊥,所以()()2110MF NF c x c x y ⋅=---+-=,则2220x y c +-=,又(),M x y 在双曲线上,所以22221x y a b-=,由22222222221x y a b x y c c a b ⎧-=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得()2222242242222a c a x c c a c ay c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,又M 在直线y kx =上,k ∈⎣, 所以()4224424222222222212111,33212c a c a e e e e e a c a y k x -+-+---⎡⎤====-∈⎢⎥⎣⎦, 即42424213421e e e e ⎧≥⎪⎪-⎨⎪≤⎪-⎩,整理得42423840840e e e e ⎧-+≥⎨-+≤⎩,解得224e ≤≤+2243e -≤(舍,因为双曲线离心率大于1),1e ≤, 故选:C关键点点睛:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的标准方程,解决本题的关键点是把11MF NF ⊥转化为向量数量积的坐标表示,求出点M 的轨迹方程,结合点在双曲线上,求出点的坐标,代入斜率公式求出离心率的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.11.D解析:D 【分析】联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+,由于直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点,可得210k -≠,由2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得即可【详解】解:联立直线方程1y kx =-和双曲线方程221x y -=,化为22(12)20k x kx --=+, 因为直线1y kx =-与双曲线221x y -=的右支交于不同两点, 所以210k -≠,且2248(1)0k k ∆=+->,1k <,解得1k <<,所以实数k 的取值范围为, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是直线方程和双曲线方程联立方程组,消元后结合题意可得2248(1)0k k ∆=+->,1k <,从而可得答案12.B解析:B 【分析】根据抛物线的标准方程求出焦点坐标和准线方程,利用抛物线的定义可得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,故AM 为所求【详解】解:由题意得2p =,焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-, 设P 到准线的距离为PM ,(即PM 垂直于准线,M 为垂足),则||||||||9PA PF PA PF AM +=+≥=,(当且仅当,,P A M 共线时取等号), 所以||||PA PF +的最小值是9, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,解题的关键是由题意结合抛物线定义得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,从而可得结果二、填空题13.【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系再利用求得离心率范围即可【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点且一条渐近线的斜率为若斜率为的直线与双曲线的左右两支分别相交则则离心率故答案解析:)+∞【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系,再利用e =求得离心率范围即可. 【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点,且一条渐近线的斜率为b a, 若斜率为3的直线与双曲线的左右两支分别相交,则3ba>,则离心率c e a ===>.故答案为:)+∞.【点睛】求双曲线离心率常见方法:(1)直接法:由a ,c 直接计算离心率ce a=; (2)构建齐次式:利用已知条件和双曲线的几何关系构建关于a ,b ,c 的方程和不等式,利用222b c a =-和ce a=转化成关于e 的方程和不等式,通过解方程和不等式即求得离心率的值或取值范围.14.【分析】根据离心率先求出双曲线的方程得出渐近线方程根据双曲线的定义可得:所以设点到一条渐进线的距离为则从而得出答案【详解】双曲线的离心率所以解得所以双曲线由的双曲线的渐进线方程为由为该双曲线上支上的 解析:5【分析】根据离心率先求出双曲线的方程,得出渐近线方程,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PF PF =+,设点Р到一条渐进线的距离为d ,则124PF d PF d +=++,从而得出答案.【详解】双曲线()22210y x a a -=>的离心率52e =所以221514e a =+=,解得2a =,所以()()120,5,0,5F F - 双曲线2214y x -=,由2204y x -=,的双曲线的渐进线方程为2y x =±由Р为该双曲线上支上的一个动点,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -== 所以124PF PF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,垂足为M ,如图.所以225112F M ==+所以122445PF d PF d F M +=++≥+=同理1PF 与P 到渐近线2y x =-的距离之和的最小值为5 故答案为:5【点睛】关键点睛:本题考查利用双曲线的定义解决距离之和的最值问题,解答本题的关键是根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PFPF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d ,则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,属于中档题.15.【分析】由题意利用直角三角形的边角关系可得再利用椭圆的定义及离心率的计算公式即可得出【详解】设直线的倾斜角为则在直角三角形中令则由椭圆定义得椭圆的离心率故答案为:【点睛】熟练掌握直角三角形的边角关系 31【分析】由题意1290F MF ∠=,利用直角三角形的边角关系可得21,MF MF,再利用椭圆的定义及离心率的计算公式即可得出. 【详解】设直线3()y x c =--的倾斜角为α,则tan 3α=-,0180α≤<120α∴=.21211212122360090F MF F MF F M F MF M F F F ∴∠=∠=∠∴∠=∴∠=在直角三角12F MF 形中,令1c =,则22211,213MF MF ==-=由椭圆定义得122||||31a MF MF =+=+∴椭圆的离心率231231c e a ===-+. 故答案为:31-. 【点睛】熟练掌握直角三角形的边角关系、椭圆的定义、离心率的计算公式是解题的关键,属于基础题.16.【分析】由抛物线的定义可知结合圆的性质当且仅当三点共线时等号成立取得最值【详解】由圆可得圆心设的焦点为则抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为过点作于点则由抛物线的定义可知所以当且仅当三点共线时等号成立 解析:412-【分析】由抛物线的定义可知m PF =,m PA PF PA +=+结合圆的性质,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立取得最值. 【详解】由圆22:68210C x y x y ++++=可得圆心()3,4C --,2r,设28y x =的焦点为F ,则()2,0F ,:2l x =-,抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m ,过点P 作PH l ⊥于点H ,则PH m =, 由抛物线的定义可知PH PF =,所以2m PA PH PA PF PA FC r FC +=+=+≥-=-22==,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立,所以m PA +2,2. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用抛物线的定义转化为抛物线上一点到焦点的距离与到圆上一点的距离之和的最小值,利用三点共线即可求解.17.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率c e a ==≥=⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.【分析】根据数形结合分析可得并根据勾股定理可得计算离心率【详解】如图首先画出函数图象又且且根据椭圆的定义可知由勾股定理可知即整理为即故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查椭圆离心率的取值范围求椭圆离心解析:53【分析】根据数形结合分析,可得'PF PF⊥,并根据勾股定理,可得()()22222244b a bc a b+-==-,计算离心率.【详解】如图,首先画出函数图象,1233EF OF OE c c c=-=-=,2131'23cEFEF c c∴==+,又2PQ QF=,'//PF QE∴,且1'3QEPF=,且'PF PF⊥,3bQE=,'PF b∴=,根据椭圆的定义可知2PF a b=-,由勾股定理可知22212'PF PF F F+=,即()()22222244b a bc a b+-==-整理为222224444b a b ab a b++-=-,即23ba=,2251c ba a∴=-=.故答案为:53【点睛】方法点睛:本题考查椭圆离心率的取值范围,求椭圆离心率是常考题型,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.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =, ∴e =【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.三、解答题21.(1)2;(2)y =(x ﹣1). 【分析】(1)根据题意可得F (2p ,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p,与抛物线联立得A ,B 坐标,再计算|AB |=2p =4,即可得出答案.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立直线l 与抛物线的方程可得的关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,再结合|AF |=2|BF |与焦半径公式可得x 1=2x 2+1,进而解得x 2,x 1,故由x 1+x 2=2224k k +=52,解得k ,进而可得答案. 【详解】解:(1)根据题意可得F (2p,0), 当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p , 联立直线l 与抛物线y 2=2px ,得y 2=2p ×2p , 解得y =±p ,所以A (2p ,p ),B (2p,﹣p ), 所以|AB |=2p =4,所以p =2.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0,所以∆=(2k 2+4)2﹣4k 4=16k 2+16>0,所以x 1+x 2=2224k k+,x 1x 2=1, 因为|AF |=2|BF |,根据焦半径公式可得|AF |=x 1+1=2(x 2+1)=2|BF |,即x 1=2x 2+1, 所以(2x 2+1)x 2=1,即222x +x 2﹣1=0,解得x 2=12或x 2=﹣1(舍), 所以x 1=2x 2+1=2,所以x 1+x 2=2224k k+=52,即k 2=8,解得k =, 所以直线l 的方程为:y =(x ﹣1). 【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线的方程,考查抛物线的焦点弦性质.解题方法是设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用抛物线的定义结合已知条件得出12,x x 的关系,而直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,由刚才的关系可求先得12,x x ,再求得直线斜率k .这里仍然利用了设而不求的思想方法. 22.(1)24y x =;(2)220x y +-=. 【分析】(1)设l 与x 轴交于点D ,根据PEF 是边长为4的正三角形.得到PE l ⊥,60PEF EFD ∠=∠=︒,然后由||cos60p DF EF ==求解.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,根据点A ,B 在抛物线上,由21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,根据线段AB 中点的纵坐标为1-,利用“点差法”求解. 【详解】(1)因为PEF 是边长为4的正三角形. 则||||PE PF =,所以PE l ⊥,设l 与x 轴交于点D ,则60PEF EFD ∠=∠=︒,||4EF =, 所以||cos602p DF EF === 所以抛物线的方程为24y x =.(2)由(1)得抛物线C 的方程为24y x =,焦点(1,0)F ,设A ,B 两点的坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y ,由21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,得()121212124y y x x x x y y -=≠-+, 因为线段AB 中点的纵坐标为1-,所以直线m 的斜率21442(1)2AB k y y ==-+-⨯=, 所以直线m 的方程为02(1)y x -=--, 即220x y +-=. 【点睛】方法点睛:解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.23.(1)22:14x E y +=;(2)32,,222⎛⎛⎫--⎪⎝⎭⎝⎭. 【分析】(1)由点在椭圆上及椭圆离心率的定义列方程可得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即可得解;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理,转化条件为0OCOB ⋅>,运算即可得解. 【详解】 (1)点⎛- ⎝⎭在椭圆22221(0)x y a b ab+=>>上,∴221314ab +=,又椭圆的离心率为2,∴2c e a ==,由222a b c =+解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴轨迹22:14x E y +=;(2)依题意可知,直线l 的斜率存在且不为零,∴设:2l y kx =+,1122(,),(,)B x y C x y ,∴22214y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理有:()221416120k x kx +++=, ∴()221648(14)0k k ∆=-+>得k >k <, 且1221614kx x k+=-+,1221214x x k ⋅=+, 由COB ∠为锐角,∴2121212122122()414OC OB x x y y k x x k x x k⋅=+=+++++ 22222121232=+40141414k k k k k -+>+++, ∴222212+12324161640k k k k -++=->, ∴22k -<<,∴22k -<<-或22k <<,∴直线l的斜率的范围是32,,2⎛⎛⎫-⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由平面数量积的定义转化COB ∠为锐角为0OC OB ⋅>,结合韦达定理运算即可得解.24.(1)24y x =;(2)220x y +-=. 【分析】(1)抛物线的定义可得342p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,即可求出p 得值,进而可得抛物线E 的方程; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,利用点差法可求直线l 的斜率,再求出点()1,0F ,利用点斜式即可求出直线l 的方程. 【详解】(1)由抛物线()2:20E y px p =>可得准线方程为:2p x =-, 由抛物线的定义可得:342p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得:2p =, 所以抛物线E 的方程为24y x =,(2)设()11,A x y 、()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式相减可得()2212124y y x x -=-, 所以()()()1212124y y y y x x -+=-,因为线段AB 中点的纵坐标为1-,所以122y y +=-, 所以直线l 的斜率1212124422y y k x x y y -====--+-, 因为()1,0F ,所以直线l 的方程为:()21y x =--,即220x y +-=. 【点睛】思路点睛:对于中点弦问题,多采用设而不求的方法,利用整体代入的思想求出直线的斜率,再结合直线所过的点即可得直线的方程. 25.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)设直线l 的方程为2x my p =+,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由题意可得出222122144y y x x p==,求出p 的值,进而可得出抛物线C 的方程; (2)设点()33,M x y 、()44,N x y ,可得出213y y p =-,224y y p =-,利用直线的斜率公式以及韦达定理可得出lMNk k 为定值.【详解】(1)若直线l 与x 轴重合,则该直线与抛物线C 有且只有一个交点,不合乎题意. 设直线l 的方程为2x my p =+,代入22y px =得22240y pmy p --=,则()22440p m ∆=+>,且2124y y p =-,则22212122444y y x x p p⋅===, 0p >,解得1p =.∴抛物线C 的方程为24y x =;(2)证明:()33,M x y 、()44,N x y ,同(1)可知,直线AM 不可能与x 轴重合,设直线AM 的方程为2p x ty =+, 联立222p x ty y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 得2220y tpy p --=,由韦达定理可得213y y p =-,同理可得224y y p =-, 又直线l 的斜率12122212121222l y y y y pk y y x x y y p --===--+, 直线MN 的斜率3434342MN y y pk x x y y -==-+,()2221222341212212121212144l MN p y y p p k y y y y y y p p k y y y y y y y y p -+--++--∴======+++-, 故直线l 与直线MN 斜率之比为定值14.【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. 26.(1)24y x =;(2)16||3AB =. 【分析】(1)根据抛物线定义可得答案;(2)由点F 是AC 的中点可得A 点的坐标,设出直线AB 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理再得B 点坐标,再由两点间的距离公式可得答案. 【详解】(1)因为动点P 到定点(1,0)F 的距离与到定直线:1l x =-的距离相等, 由抛物线定义可得曲线Γ为抛物线,设其方程为22(0)y px p =>,则12p=, 所以2p =,曲线Γ的方程为24y x =.(2)设过点F 的直线方程为1x my =+,设1122(,),(,)A x y B x y ,且120,0y y ><,0(1,)C y -,由214x my y x=+⎧⎨=⎩整理得,2440y my --=,所以124y y =-, 因为点F 是AC 的中点,所以1112x -=,解得13x =,所以211412y x ==,得1y =(3,A ,又因为124y y =-,所以2y =,代入抛物线方程得213x =,所以1,3B ⎛ ⎝⎭,所以163AB ===. 【点睛】本题考查了抛物线方程、直线与抛物线的位置关系及弦长,关键点是由点F 是AC 的中点可得A 点的坐标,利用韦达定理再得B 点坐标,考查了学生的基础知识、基本技能.。
一、选择题1.平面α内有一条直线m ,过平面α外一点P 作直线n 与m 所成角为6π,则直线n 与平面α交点的轨迹是( ) A .直线B .抛物线C .椭圆D .双曲线2.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .63.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .44.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若FAB 为直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )A .2B C D 5.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .6.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( ) A .2B .52C .3D .727.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .128.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l :3y x =+,在l 上满足22PM PN +=的点P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或29.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,若直线:l y kx =,3,33k ⎡⎤∈⎢⎥⎣与双曲线C 交于M 、N 两点,且11MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率的取值范围是( ) A .()1,2B .)2,2⎡⎣C .2,31⎡⎤+⎣⎦D .(2,31⎤+⎦10.P 为椭圆22:11713x y C +=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1F P 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .()22234x y ++= B .()22268x y ++= C .()22234x y -+=D .()22268x y -+=11.已知抛物线2:4C y x =,过点()1,0A -作C 的两条切线,切点分别为B 、D ,则过点A 、B 、D 的圆截y 轴所得弦长为( ) A .3B .2C .43D .4212.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .6B.7C.427D.27二、填空题13.已知椭圆C的两个焦点分别为1(2,0)F-,2(2,0)F,离心率为12e=,点P在椭圆C上,且1230F PF∠=,则12F PF△的面积为__________.14.过点()2,0P-的直线l与抛物线2:8C y x=相交于A、B两点,若A、B在第一象限,且点A为线段PB的中点,则直线l的斜率为___________.15.点P为椭圆C上一动点,过点P作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M,N,若60MPN∠=︒,则椭圆C的离心率的取值范围是______.16.设1F,2F为双曲线()2222:10,0x yC a ba b-=>>的左、右焦点,过2F的直线l交双曲线C的右支于A、B两点,且12AF AF⋅=,2212AFBF=,则双曲线C的离心率为___________.17.在“中国花灯之乡”——广东省兴宁市,流传600多年的兴宁花灯历史文化积淀浓厚,集艺术性、观赏性、民俗性于一体,扎花灯是中国一门传统手艺,逢年过节时常常在大街小巷看到各式各样的美丽花灯,一大批中小学生花灯爱好者积极参与制作花灯.现有一个花灯,它外围轮廓是由两个形状完全相同的抛物线绕着其对称轴旋转而来(如图),花灯的下顶点为A,上顶点为B,8AB=分米,在它的内部放有一个半径为1分米的球形灯泡,球心C在轴AB上,且2AC=分米.已知球形灯泡的球心C到四周轮廓上的点的最短距离是在下顶点A处取到,建立适当的坐标系可得其中一支抛物线的方程为2(0)y ax a=>,则实数a的取值范围是_______18.已知抛物线C:2y x=的焦点为F,A()00,x y是C上一点,54AF x=,则0x=________.19.如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分,过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于另一个焦点2F 上.由椭圆一个焦点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F .已知12BC F F ⊥,1163F B =,124F F =,则截口BAC 所在椭圆的离心率为______.20.已知下列几个命题:①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=; ②“1x >”是“||0x >”的必要不充分条件;③已知命题:33p ≥,:34q >,则p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假;④双曲线221916x y -=-的离心率为54.其中正确的命题的序号为_____. 三、解答题21.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,离心率为22,P 是椭圆C 上的一个动点,当P 是椭圆C 的上顶点时,12F PF △的面积为1.(1)求椭圆C 的方程(2)设斜率存在的直线2PF ,与椭圆C 的另一个交点为Q .若存在(),0T t ,使得TP TQ =,求t 的取值范围22.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)若椭圆C 的左右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 交于A 、B 两点,12AF F △与12BF F △的面积分别为12,S S ,122S S =,求直线l 的斜率.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.24.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.25.如图,已知抛物线2:2(0)M x py p =>的焦点为(0,1)F ,过焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,在A ,B 两点处的切线相交于N ,再分别过A ,B 两点作准线的垂线,垂足分别为C ,D .(1)求证:点N 在定直线上;(2)是否存在点N ,使得BDN 的面积是ACN △的面积和ABN 的面积的等差中项,若存在,请求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为23,点P 为椭圆C 上一动点,且直线,AP BP 的斜率之积为14-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设,A B 分别是椭圆C 的左右顶点,若点,M N 是C 上不同于,A B 的两点,且满//,//AP OM BP ON ,求证:MON △的面积为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设出坐标,分别表示出直线AB 与PM 的方向向量,利用夹角公式即可得出. 【详解】解:过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.不妨设1OP =,30PBO ∠=︒,3OB ∴=. 则(0P ,0,1),(0,3,0)B .设点(Q x ,y ,0),则(,,1)PQ x y =-,取直线m 的方向向量为(0,1,0)u =. 直线AB 与PQ 所成的角为30, 22||3cos30||||1PQ u PQ u x y ∴︒===++, 化为2213y x -=,即为点Q 的轨迹.故选:D .【点睛】熟练掌握通过建立如图所示的空间直角坐标系利用异面直线的夹角公式求得轨迹的方法是解题的关键.2.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.3.C解析:C【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.4.C解析:C 【分析】作出图形,可知FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,可得出0AF AB ⋅=,可得出a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率.【详解】如下图所示,可知AFB ∠、ABF ∠均为锐角, 所以,FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,由题意可知,点(),0F c -、()0,A b 、(),0B a ,则(),AF c b =--,(),AB a b =-,20AF AB ac b ⋅=-+=,可得220a c ac --=,即220c ac a +-=,在等式220c ac a +-=的两边同时除以2a 可得210e e +-=,01e <<,解得512e =. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【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c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 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).6.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -=所以点P 到点D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +>所以点P 到点D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为:1115||||||||||222PD PP PD PF DF +=+-≥-== 当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.7.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=,由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-,2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =,所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△10===.故选:A. 【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.8.B解析:B 【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数. 【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N 为焦点,由于2a =,a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.9.C解析:C 【分析】根据题意,得到()1,0F c -,设(),M x y ,则(),N x y --,由11MF NF ⊥,求出2220x y c +-=与双曲线联立,求出()2222242242222a c a x c c a c a y c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,再由2221,33y k x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,列出不等式求解,即可得出结果 【详解】因为点1F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左焦点,则()1,0F c -,设(),M x y ,由题意有(),N x y --,则()1,MF c x y =---,()1,NF c x y =-+,又11MF NF ⊥,所以()()2110MF NF c x c x y ⋅=---+-=,则2220x y c +-=,又(),M x y 在双曲线上,所以22221x y a b -=,由22222222221x y a b x y c c a b ⎧-=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得()2222242242222a c a x c c a c ay c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,又M 在直线y kx =上,k ∈⎣, 所以()4224424222222222212111,33212c a c a e e e e e a c a y k x -+-+---⎡⎤====-∈⎢⎥⎣⎦, 即42424213421e e e e ⎧≥⎪⎪-⎨⎪≤⎪-⎩,整理得42423840840e e e e ⎧-+≥⎨-+≤⎩,解得224e ≤≤+2243e -≤(舍,因为双曲线离心率大于1),1e ≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的标准方程,解决本题的关键点是把11MF NF ⊥转化为向量数量积的坐标表示,求出点M 的轨迹方程,结合点在双曲线上,求出点的坐标,代入斜率公式求出离心率的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.10.B解析:B 【分析】由椭圆的122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心,径的圆,即可求得动点Q 的轨迹方程. 【详解】由2211713x y +=可得:a =,因为122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===所以动点Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心, 故动点Q 的轨迹方程为()22268x y ++=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了易于表达,只需要把这种关系转化为,x y 的等式,就能得到曲线的轨迹方程;(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到动点的轨迹方程;(3)几何法:若所求轨迹满足某些几何性质,如线段的垂直平分线,角平分线的性质,则可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标即可;(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数参数求出所求轨迹的方程.11.A解析:A 【分析】设出直线方程,与抛物线方程联立,由判别式为零解出B 、D 两点的坐标,进而得出过点A 、B 、D 的圆的方程,求出弦长即可. 【详解】设过点()1,0A -的直线方程为1x my =-,联立214x my y x=-⎧⎨=⎩,可得2440y my -+=,由216160m ∆=-=,解得1m =±即2440y y ±+=,2y =±,不妨设()()1,2,1,2B D -,则BD 的中垂线方程为0y =,即圆心在x 轴上又()1,0A -,且点()1,0到点A 、B 、D 的距离都相等,则圆心坐标为()1,0,半径为2 圆的方程为()2214x y -+=,令0x =,解得y =即圆被y轴所截得的弦长为故选:A 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查圆的方程以及直线与圆的位置关系,解决本题的关键点是根据直线与抛物线相切,求出切点的坐标,进而得出圆的方程,求出弦长,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.12.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b +=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =.e ∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.【分析】由椭圆定义得由余弦定理得结合可得的值从而得答案【详解】由已知得所以由椭圆定义得由余弦定理得即则的面积为故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的简单的性质关键点是利用余弦定理和三角形的面积公式解题考解析:24-【分析】由椭圆定义得128F P PF +=,由余弦定理得22212121212cos 2F P PF F F F PF F P PF +-∠=⨯,结合可得12F P PF ⨯的值,从而得答案. 【详解】 由已知得12,2c e ==,所以4a =, 由椭圆定义得12248F P PF +=⨯=, 由余弦定理得222121212123cos cos3022F P PF F F F PF F P PF +-∠===⨯, 即()2121212216F PPF F P PF P PF +-⨯-=⨯,12F PPF ⨯=, 则12F PF △的面积为12111sin 3024222S F P PF =⨯⨯=⨯=-故答案为:24- 【点睛】本题考查了椭圆的简单的性质,关键点是利用余弦定理和三角形的面积公式解题,考查了学生分析问题、解决问题的能力.14.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象 【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m.【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =,因此,直线l 的斜率为13k m ===.故答案为:3. 【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.15.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:2⎫⎪⎢⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率2c e a ==≥=,所以2⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:,12⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.16.【分析】利用双曲线的定义分别表示再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系求双曲线的离心率【详解】设根据双曲线的定义可知即得得中即得根据双曲线的定义即得所以得故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查直线与【分析】利用双曲线的定义分别表示1212,,,AF AF BF BF ,再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系,求双曲线的离心率. 【详解】设2AF x =,22BF x =,1AF y =,根据双曲线的定义可知1212AF AF BF BF -=-, 即12y x BF x -=-,得1BF y x =+,120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥,()()2223y x y x ∴+=+,得4y x =,12Rt AF F △中,222124AF AF c +=,即22174x c =,得x =,根据双曲线的定义122AF AF a -=,即32x a =,得23x a =,23a =,得c e a ==.【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.17.【分析】设出抛物线上任意一点的坐标根据两点间的距离公式求得球心到四周轮廓上的点的距离根据最短距离是在下顶点处取到结合二次函数的性质求得的取值范围【详解】建立如图所示直角坐标系其中为坐标原点得抛物线方解析:10,4⎛⎤⎥⎝⎦【分析】设出抛物线上任意一点的坐标,根据两点间的距离公式求得球心C 到四周轮廓上的点的距离,根据最短距离是在下顶点A 处取到,结合二次函数的性质,求得a 的取值范围. 【详解】建立如图所示直角坐标系,其中A 为坐标原点,得抛物线方程2(0)y axa =>,(0,2)C ,设抛物线上任一点的坐标为200(,)x ax ,由两点距离公式得()22224200002(14)4=+-=+-+d x ax a x a x ,令20(0)=≥t x t ,则22(14)4(0)=+-+≥y a t a t t 的开口向上,对称轴为2412-=a t a , 当对称轴24102a a -≤时,在0t =处取得最小值,此时d 的最小值为4=2=d , 当对称轴24102a a ->时,最小值在对称轴处取得,即d 的最小值小于2,不符合题意. 故由24102a a -≤,解得10,4a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故答案为:10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】关于平面图形或者空间几何体中一些边长或者距离的最值计算一般转化为函数问题,可以通过二次函数、反比例函数的性质求解最值,或者有时可以利用基本不等式,较难的问题则需要通过导数判断单调性从而求出最值.18.【分析】根据焦半径公式可得:结合抛物线方程求解出的值【详解】由抛物线的焦半径公式可知:所以故答案为:【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(为焦准距)(1)焦点在轴正半轴抛物线上任意一点则;(2 解析:1【分析】根据焦半径公式可得:00524x p x +=,结合抛物线方程求解出0x 的值. 【详解】由抛物线的焦半径公式可知:0015224AF x x =+=,所以01x =, 故答案为:1. 【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 =-+. 19.【分析】取焦点在轴建立平面直角坐标系由题意及椭圆性质有为椭圆通径得结合及解出代入离心率公式计算即可【详解】解:取焦点在轴建立平面直角坐标系由及椭圆性质可得为椭圆通径所以又解得所以截口所在椭圆的离心率解析:13【分析】取焦点在x 轴建立平面直角坐标系,由题意及椭圆性质有BC 为椭圆通径,得2163b a =,结合24c =及222a b c =+解出,,a b c 代入离心率公式计算即可.【详解】解:取焦点在x 轴建立平面直角坐标系,由12BC F F ⊥及椭圆性质可得,BC 为椭圆通径,所以21163b F B a ==,1224F Fc ==又222a b c =+,解得6,2,a c b ===所以截口BAC 所在椭圆的离心率为13故答案为:13【点睛】求椭圆的离心率或其范围的方法:(1)求,,a b c 的值,由22222221c a b b a a a-==-直接求e ; (2)列出含有,,a b c 的齐次方程(或不等式),借助于222a b c =+消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.20.③④【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断【详解】①的两个顶点为周长为18则C 点轨迹方程为当解析:③④ 【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断. 【详解】①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=(5)x ≠±,当5x =±时,构不成三角形,错误; ②当0.1x =时,1x <,所以||0x >不一定有1x >,错误;③已知命题:33p ≥是真命题,:34q >是假命题,根据复合命题的真假判断,p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假,正确;④双曲线221916x y -=-,2216,9a b ==,所以22225c a b =+=,54c e a ==,正确.其中正确的命题的序号是③④, 故答案为:③④. 【点睛】本题考查了椭圆定义、双曲线离心率、必要不充分条件及复合命题真假的判断,属于基础题.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)根据离心率、12F PF △的面积为1及a 、b 、c 的关系,即可求得a 、b 、c 的值,即可得答案.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,直线2PF 的斜率为k ,将直线与椭圆联立,根据韦达定理,可求得N 点坐标,根据题意,可得直线TN 为线段PQ 的垂直平分线,利用斜率的关系,即可求得t 的表达式,结合k 的范围,即可求得答案. 【详解】(1)由题可知椭圆离心率2,当P 为椭圆C 的上顶点时,12F PF △的面积为1.∴22221212c ab c b c a⎧=⎪⎪⎪⋅⋅=⎨⎪+=⎪⎪⎩,解得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩, 故椭圆C 的方程为2212x y +=,(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,直线2PF 的斜率为k , 由(1)设直线PQ 的方程为()1y k x =-. 当0k =时,0t =符合题意.当0k ≠时,把()1y k x =-代入2212x y +=,得()2222124220k x k x k +-+-=,∴()()42221641222880k k k k ∆=-+-=+>,2122412k x x k+=+, ∴212022212x x k x k +==+,()002112k y k x k -=-=+, 即2222,1212k k N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭. ∵TP TQ =,∴直线TN 为线段PQ 的垂直平分线, ∴TN PQ ⊥,即1TN k k ⋅=-.∴222121212k k k ktk -+⋅=--+, ∴22211122k t k k ==++.20k >,210k ∴> ,2122k +>, 2110122k ∴<<+,即10,2t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭【点睛】解题的关键是根据韦达定理求得N 点坐标,将题干条件转化为直线TN 为线段PQ 的垂直平分线,根据斜率关系进行求解,考查计算化简的能力,属中档题.22.(1)22143x y +=;(2). 【分析】(1)由已知条件可得12c e a ==,将点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭代入椭圆的方程结合222a b c =+即可求得,,a b c 的值,进而可得椭圆C 的方程;(2)设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,利用122S S =可得122y y =-,即可解出k 的值,进而可求出直线l 的斜率. 【详解】(1)由题意可得:22222121914c a a b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩得2243a b ⎧=⎨=⎩,故C 的方程为22143x y +=.(2)1(1,0)F -,显然l 与y 轴不垂直,故可设:1l x ty =-,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x 得22(34)690t y ty +--=,则122634t y y t +=+,122934y y t -=+, 由122S S =得122y y =-, 所以122262034ty y y t +=+=+,可得22634t y t -=+, 由122934y y t -=+可得2229234y t --=+, 消去2y 可得()222236923434t t t--⨯=++ ,整理可得:245t =t =:1l x y =-,所以直线l:()12y x =±+, 所以直线l的斜率为. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是由面积之比得出纵坐标122y y =-,联立直线与椭圆的方程消去x 可得关于y 的一元二次方程,由韦达定理可得12y y +,12y y ,可求t 的值,注意求直线的斜率.23.(1)22143x y +=;(2)7. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+, 设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-, 所以,212112277OMNSOF y y =⋅-===⨯=.【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)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.25.(1)证明见解析;(2)存在,12N ⎛⎫±- ⎪ ⎪⎝⎭.【分析】(1)由题意设直线:1AB y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,将直线与抛物线方程联立求。
一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2BC .3D 2.直线3y x与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( )A .1B .2C .3D .43.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F ,过抛物线上两点A ,B 分别向抛物线C 的准线作垂线,垂足为M ,N ,且()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,当直线AB 经过点F 且点F 到抛物线C 准线的距离为4时,直线l 的斜率为( )A .2±B .±C .8±D .±4.双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线被圆()2223x y -+=截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .3B .2C D5.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线20x y -=过点F 且与双曲线C 在第一象限的交点为P ,O 为坐标原点,||||OP OF =,则双曲线的离心率为( )A BC .2D 6.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .⎣B .⎣C .⎣D .⎣ 7.已知点A 是抛物线24x y =的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,点P 在抛物线上,且满足||||PA m PF =,则m 的最大值是( )A .1BC .2D .48.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C .22D .329.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( ) A .12y x =±B .y x =±C .3y x =±D .5y x =±10.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( ) A .2±B .3C .6±D .7±11.顶点在原点,经过点()3,6-,且以坐标轴为轴的抛物线的标准方程是( ) A .2123y x =或212=-x y B .2123y x =-或212=-x y C .2123y x =或212x y =D .2123y x =-或212x y =12.P 为椭圆22:11713x y C +=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1F P 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .()22234x y ++= B .()22268x y ++= C .()22234x y -+=D .()22268x y -+=二、填空题13.已知中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,其中一个焦点坐标为()2,0F ,椭圆被直线:3l y x =+所截得的弦的中点横坐标为2-,则此椭圆的标准方程为______.14.已知双曲线22:143x y C -=的左、右焦点分别12,F F ,P 为双曲线上异于顶点的点,以1PF ,2PF 为直径的圆与直线l 分别相切于A ,B 两点,则12cos ,AB F F <>=___________.15.已知ABC 中,()1,0B -、()1,0C ,1k 、2k 分别是直线AB 和AC 的斜率.关于点A 有如下四个命题:①若A 是双曲线2212y x -=上的点,则122k k ⋅=;②若122k k ⋅=-,则A 是椭圆2212x y +=上的点;③若121k k ,则A 是圆221x y +=上的点;④若2AB AC =,则A 点的轨迹是圆. 其中所有真命题的序号是__________.16.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为12F F 、,过2F 且倾斜角为π4的直线l 交椭圆C 于A B 、两点,则1F AB 的面积为___________. 17.已知抛物线218y x =的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,抛物线的准线与y 轴交于点M ,当AMAF最大时,弦AB 长度是___________. 18.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线C 和双曲线C 的一条渐近线分别相交于P ,Q 两点(P ,Q 在同一象限内),若P 为线段QF 的中点,且||PF =,则双曲线C 的标准方程为_________. 19.已知抛物线C :2y x =的焦点为F ,A ()00,x y 是C 上一点,054AF x =,则0x =________.20.如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分,过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于另一个焦点2F 上.由椭圆一个焦点1F 发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点2F .已知12BC F F ⊥,1163F B =,124F F =,则截口BAC 所在椭圆的离心率为______.三、解答题21.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点21,2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率2e =. (1)求椭圆E 的方程;(2)过点(0,3)M 的直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点. ①当直线OA ,OB 的斜率之和为34时(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k ; ②求MA MB ⋅的取值范围.22.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.23.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 且斜率为1的直线l 与C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求OAB 的面积.24.已知椭圆22:11612x y E +=,1F 、2F 为左、右焦点,()2,3A .(1)求12tan F AF ∠及12F AF ∠的角平分线所在直线l 的方程;(2)在椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点?若存在,请找出:若不存在,说明理由.25.椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左焦点为1F ,右焦点为2F,离心率2e =,过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF的周长为. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线AB,求2ABF 的面积.26.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,离心率为12,左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线l 交椭圆于A 、B 两点.(1)求椭圆C 的方程; (2)当1F AB的面积为11时,求直线l 的斜率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a bx y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b---=,整理得:()()()() 21212 21212y y yyba x x x x+-=+-BD的中点为(1,3)M,且直线l的斜率为16,代入有:22611262ba=⨯=即22212c aa-=,解得62cea.故选:D【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a、b、c的关系,消去b,构造离心率e的方程或(不等式)即可求出离心率.2.C解析:C【分析】由于已知曲线函数中含有绝对值符号,将x以0为分界进行分类讨论,当x≥0时,曲线为焦点在y轴上的双曲线,当x<0时,曲线为焦点在y轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数.【详解】当0x≥时,曲线2194x xy-=的方程为22194y x-=当0x<时,曲线2194x xy-=的方程为22194y x+=,∴曲线2194x xy-=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3y x的图象,可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C【点晴】本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.3.B解析:B 【分析】根据题意,求得4p =,可得抛物线的方程,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,根据面积公式,结合抛物线定义,即可求得AB ,不妨设AB 的斜率为k ,可得直线AB 的方程,与抛物线联立,根据韦达定理,可求得A B x x +的值,代入弦长公式,即可求得答案. 【详解】因为点F 到抛物线C 准线的距离为4,所以4p =,所以28y x =, 设抛物线C 的准线与x 轴交于点H ,因为()95OBN OAM ABNM S S S +=梯形△△,所以()()11422192M N A BOMN OABABMNM N OH y y OF y y S S S AM BN y y ⋅-+⋅-+==+⋅-梯形△△,因为2OH OF ==,M N A B y y y y -=-,AM BN AB +=,所以449OMN OAB ABMN S S S AB +==梯形△△,则9AB =,显然直线AB 的斜率存在,不妨设为k ,则():2AB y k x =-, 与抛物线联立可得:()22224840k x k x k -++=, 从而284A B x x k +=+, 所以28489A B A k B x x =++=+=,解得22k =±. 故选:B【点睛】解题的关键是根据面积的关系,得到49OMN OAB ABMN S S S +=梯形△△,结合图象,可求得9AB =,再利用抛物线的弦长公式求解,考查分析计算,化简求值的能力,属中档题.4.D解析:D 【分析】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理可求得k的值,再利用e =可求得双曲线C 的离心率e 的值. 【详解】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中b k a=±, 圆()2223x y -+=的圆心坐标为()2,0,半径为r =圆心到直线y kx =的距离为d =另一方面,由于圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理,可得d ===,解得1k =±,1ba∴=, 因此,双曲线C的离心率为c e a ===== 故选:D. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.D解析:D 【分析】焦点三角形1PFF 满足||||OP OF =,可根据三角形一边的中线是该边的一半,可判断该三角形是直角三角形.算出该三角形的中位线OH ,可得到12PF =,根据双曲线定义和勾股定理计算出,a c 求解. 【详解】直线20x y -+=过点F,可得()F 设右焦点为1F ,PF 的中点为H .因为O 是1FF 的中点,且||||OP OF =,故三角形1PFF 为直角三角形.1PF PF ⊥,故OH PF ⊥由点到直线距离公式有1OH ==故12PF =,12PF PF a -=,(2222112PF PF F F +==故()2222220a ++=. 可得1a =ce a== 故选:D 【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c e 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).6.C解析:C 【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得2112t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++, 令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以AB D C ==+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以18262,323AB CD y ⎡⎫+=⨯∈⎢⎪⎪⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是82,323⎡⎤⎢⎥⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.7.B解析:B 【分析】由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点,过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,利用抛物线的定义可得1sin PAE m=∠,求出sin PAE ∠的最小值后可得m 的最大值. 【详解】由抛物线24x y =可得准线方程为:1y =-,故()0,1A -.如图,由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点, 过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,则PE PF =,故1||||sin ||||PF PE PAE m PA PA ===∠, 当直线AP 与抛物线相切时,PAE ∠最小,而当P 变化时,02PAE π<∠≤,故当直线AP 与抛物线相切时sin PAE ∠最小,设直线:1AP y kx =-,由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩得到2440x kx -+=,216160k ∆=-=,故1k =或1k =-(舍),所以直线AP 与抛物线相切时4PAE π∠=,故1m的最小值为2即m, 故选:B. 【点睛】方法点睛:与抛物线焦点有关的最值问题,可利用抛物线的定义把到焦点的距离问题转化为到准线的距离问题.8.D解析:D 【分析】首先设直线2x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为2x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,2122212cy y a b +=-+,4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.9.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >5=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:2b y x x a =±=±, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.10.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式=b a . 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得2212121222cos12027F F c AF AF AF AF a ==+-⋅︒=,即7c a =,所以22222216b b c a c a a a a -⎛⎫===-= ⎪⎝⎭. 因此,该双曲线的渐近线的斜率为6±. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.11.D解析:D 【分析】设出抛物线方程为22y mx =或22x ny =,代入点的坐标求出参数值可得.【详解】设抛物线方程为22y mx =,则262(3)m =⋅-,3m =-23y x =-, 或设方程为22x ny =,则2(3)26n =⨯,14n =,方程为212x y =. 所以抛物线方程为2123y x =-或212x y =. 故选:D .【点睛】关键点点睛:抛物线的标准方程有四种形式,在不确定焦点位置(或开口方向时),需要分类讨论.象本题在抛物线过一点的坐标,则需要考虑焦点在x 轴和y 轴两种情况,焦点在x 轴上时可以直接设方程为2y mx =,代入点的坐标求出参数值,不必考虑焦点是在x轴正半轴还是在负半轴,焦点在y 轴也类似求解.12.B解析:B 【分析】由椭圆的122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心,径的圆,即可求得动点Q 的轨迹方程. 【详解】由2211713x y +=可得:a =,因为122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===所以动点Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心, 故动点Q 的轨迹方程为()22268x y ++=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了易于表达,只需要把这种关系转化为,x y 的等式,就能得到曲线的轨迹方程;(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到动点的轨迹方程;(3)几何法:若所求轨迹满足某些几何性质,如线段的垂直平分线,角平分线的性质,则可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标即可;(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数参数求出所求轨迹的方程.二、填空题13.【分析】设椭圆方程为代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得关系再由可得得椭圆方程【详解】设椭圆方程为由得所以由题意又所以椭圆方程为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程解解析:22184x y +=【分析】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得,a b 关系,再由2c =可得,a b 得椭圆方程.【详解】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b +=>>,由222213x ya b y x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2222222()690a b x a x a a b +++-=,所以212226a x x a b +=-+,由题意222622a a b-=-⨯+,222a b =, 又2c =,所以22224a b b c -===,28a =,椭圆方程为22184x y +=.故答案为:22184x y +=.【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程.解题方法是韦达定理.由直线方程与椭圆方程联立方程组,消元后应用韦达定理可得出弦中点坐标,从而得出,a b 的关系.然后结论半焦距c 可求解.14.【分析】求得双曲线的设运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得由相切的性质判断四边形为直角梯形过作垂足为运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义计算可得所求值【详解】解【分析】求得双曲线的a , c ,设1PF m =,2PF n =,运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得MN ,由相切的性质判断四边形ABNM 为直角梯形,过N 作NQ AM ⊥,垂足为Q ,运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义,计算可得所求值. 【详解】解:因为双曲线22:143x y C -=,所以2a =,227c a b =+= 依题意画出如下图形,设1PF ,2PF 的中点分别为M ,N ,过点N 作NQ AM ⊥交AM 于点Q ,连接MN ,所以12172MN F F ==,设1PF m =,2PF n =,则24m n a -==所以11122AM PF m ==,21122BN PF n ==,所以()122MQ AM BN m n =-=-=,在Rt MNQ 中223NQ MN MQ =-=,因为//NQ BA ,所以MNQ ∠为12,AB F F 的夹角,所以12321cos ,77QN AB F F MN <>===故答案为:217【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和圆相切的性质,考查直角三角形的勾股定理和锐角三角函数的定义、向量的夹角的概念,考查方程思想和化简运算能力和推理能力.15.①③【分析】设点可得出结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点的轨迹方程可判断②的正误;根据求出点的轨迹方程可判断③的正误;由求出点的轨迹方程可判断④的正误【详解】设动点的坐标为对于①由于点是双曲线解析:①③ 【分析】设点(),A x y ,可得出2212y x =+,结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点A 的轨迹方程,可判断②的正误;根据121k k ,求出点A 的轨迹方程,可判断③的正误;由2AB AC =求出点A 的轨迹方程,可判断④的正误. 【详解】设动点A 的坐标为(),A x y .对于①,由于点A 是双曲线2212y x -=上的点,则2212y x =+,所以,22122221112y y y y k k y x x x =⋅===+--,①正确;对于②,21222111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得2212y x +=,②错误;对于③,21221111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得221x y +=,③正确;对于④,由2AB AC ==化简可得2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 当点A 为圆2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭与x 轴的交点时,A 、B 、C 三点无法构成三角形,④错误.故答案为:①③. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.16.【分析】先求出直线的方程与椭圆方程联立消去x 求出|y1-y2|利用即可求出的面积【详解】由题意得:直线:设则有:消去x 得:7y2+6y-9=0∴即的面积为【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积【分析】先求出直线l 的方程,与椭圆方程联立,消去x ,求出| y 1- y 2|,利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△即可求出1F AB 的面积. 【详解】由题意得: 直线l :1y x =-, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则有:2213412y x x y =-⎧⎨+=⎩消去x 得:7y 2+6y -9=0, ∴121269,77y y y y +=-=-12211111|||227|2227F AB S F F y y -∴=⨯=⨯⨯==△即1F AB 【点睛】求椭圆(双曲线)的焦点弦三角形的面积: (1)直接求出弦长|AB |,利用11||2F AB AB d S =△; (2)利用11212|1|||2F AB S F F y y =-△. 17.【分析】作出图形过点作垂直于抛物线的准线于点可得出可知当取最小值时即直线与抛物线相切时最大可求出直线的斜率求出点的坐标利用对称性可求得点的坐标抛物线的焦点弦长公式进而可求得弦的长度【详解】设点为第一 解析:8【分析】作出图形,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,可得出1sin AM AF AME=∠,可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AM AF 最大,可求出直线AM 的斜率,求出点A 的坐标,利用对称性可求得点B 的坐标,抛物线的焦点弦长公式,进而可求得弦AB 的长度. 【详解】设点A 为第一象限内的点,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,如下图所示:由抛物线的定义可得AE AF =,则1sin AM AM AF AE AME==∠, 可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AMAF最大, 抛物线218y x =的焦点为()0,2F ,易知点()0,2M -. 当直线AM 与抛物线218y x =相切时,直线AM 的斜率存在, 设直线AM 的方程为2y kx =-,联立228y kx x y=-⎧⎨=⎩,消去y 得28160x kx -+=,264640k ∆=-=,因为点A 在第一象限,则0k >,解得1k =,方程为28160x x -+=,解得4x =,此时,228x y ==,即点()4,2A ,此时AB y ⊥轴,由对称性可得()4,2B -, 因此,448AB =+=. 故答案为:8 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++或12AB y y p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.18.【分析】根据题意结合双曲线性质可知结合整理求得结果【详解】根据题意可知因为P 为线段QF 的中点所以又因为联立解得所以双曲线C 的标准方程为:故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问解析:2213x y -=【分析】根据题意,结合双曲线性质,可知22bc b a a =,23b a =,结合222c a b =+,整理求得结果.【详解】根据题意,可知2b PF a ==, 因为P 为线段QF 的中点,所以2QF PF =,又因为bcQF a =,联立2222232b abc b a a c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得1a b ==, 所以双曲线C 的标准方程为:2213x y -=.故答案为:2213x y -=.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问题,解题思路如下: (1)根据题意,明确量之间的关系;(2)利用题中条件,建立关于,,a b c 之间的关系,结合222c a b =+,求得,a b 的值,得到结果.19.【分析】根据焦半径公式可得:结合抛物线方程求解出的值【详解】由抛物线的焦半径公式可知:所以故答案为:【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(为焦准距)(1)焦点在轴正半轴抛物线上任意一点则;(2 解析:1【分析】根据焦半径公式可得:00524x p x +=,结合抛物线方程求解出0x 的值. 【详解】由抛物线的焦半径公式可知:0015224AF x x =+=,所以01x =, 故答案为:1. 【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 =-+. 20.【分析】取焦点在轴建立平面直角坐标系由题意及椭圆性质有为椭圆通径得结合及解出代入离心率公式计算即可【详解】解:取焦点在轴建立平面直角坐标系由及椭圆性质可得为椭圆通径所以又解得所以截口所在椭圆的离心率解析:13【分析】取焦点在x 轴建立平面直角坐标系,由题意及椭圆性质有BC 为椭圆通径,得2163b a =,结合24c =及222a b c =+解出,,a b c 代入离心率公式计算即可.【详解】解:取焦点在x 轴建立平面直角坐标系,由12BC F F ⊥及椭圆性质可得,BC 为椭圆通径,所以21163b F B a ==,1224F Fc ==又222a b c =+,解得6,2,a c b ===所以截口BAC 所在椭圆的离心率为13故答案为:13【点睛】求椭圆的离心率或其范围的方法:(1)求,,a b c 的值,由22222221c a b b a a a-==-直接求e ; (2)列出含有,,a b c 的齐次方程(或不等式),借助于222a b c =+消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2)①3k =-;②808,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)把点代入方程结合离心率列方程组求解即可;(2)①设直线l 方程为,代入椭圆E 的方程可得,结合判别式与韦达定理,利用直线OA ,OB 的斜率之和为34进而求出直线斜率即可;②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,求得8MA MA ⋅=,当直线l 的斜率存在时,由(2)①得28821MA MB k ⋅=++,从而求得范围.【详解】解:(1)由题意得222221,2c a a b c ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,解得222a c =,22b c =.设椭圆E 的方程为222212x y c c +=,又因为点1,2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭在椭圆E 上, 所以222211122c c+=,22222,1c a b ===,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)①设直线l 方程为:3y kx =+,代入椭圆E 的方程可得,()222112160kx kx +++=因为直线l 与椭圆E 有两个交点,所以216640∆=->k ,即24k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221221k x x k +=-+,1221621x x k ⋅=+, 11223,3y kx y kx =+=+.又()1212121233244OA OB x x y y k k k k x x x x ++=+=+=-=⋅ 解得3k =-,经检验成立.所以,直线l 的斜率3k =-; ②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,将0x =代入2212x y +=,解得1y =±,则(0,1)A ,(0,1)B -,8MA MA ⋅=当直线l 的斜率存在时,由(2)①得()()()()22121212216133121k MA MA x x y y k x x k +⋅=⋅+--=+⋅=+()2228211882121k k k ⎡⎤++⎣⎦==+++因为24k >,所以MA MA ⋅的范围为808,9⎛⎫⎪⎝⎭.综上,得MA MB ⋅的取值范围是808,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.22.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知2222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=, 联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,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)28x y =;(2) 【分析】(1)由题中条件,根据抛物线的定义,得到242p+=,求出p ,即可得出抛物线方程; (2)先由(1)得到焦点坐标,得出直线l 的方程,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,以及抛物线的焦点弦公式,求出弦长AB ,再由点到直线距离公式,以及三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4,所以242p+=,解得4p =, 所以抛物线C 的方程为28x y =; (2)由(1)可得,()0,2F ;则过点F 且斜率为1的直线l 的方程为:2y x =+,即20x y -+=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,由228y x x y=+⎧⎨=⎩消去x ,整理得21240y y -+=, 则1212y y +=,因此1212416AB AF BF y y p =+=++=+=, 又点O 到直线20x y-+=的距离为d ==,所以OAB 的面积为12OABS AB d ==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中三角形的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,即可得出三角形的面积. 24.(1)124tan 3F AF ∠=,直线l 的方程为210x y --=;(2)不存在,理由见解析.。
一、选择题1.已知斜率为(0)k k >的直线l 与抛物线2:4C y x =交于,A B 两点,O 为坐标原点,M 是线段AB 的中点,F 是C 的焦点,OFM ∆的面积等于3,则k =( )A .14B .13C .12D 2.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .963.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若FAB 为直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )A B .12C D 4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C .2D .25.过抛物线24y x =的焦点作两条相互垂直的弦AB ,CD ,且AB CD AB CD λ+=⋅,则λ的值为( )A .12B .14C .18D .1166.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D 7.设F 1,F 2是双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点,若|PF 1|+|PF 2|=4a ,且∠F 1PF 2=60°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .20x =C .320x y ±=D .230x y ±=8.已知圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,P 是12MC C 的内心,且12123PMC PMC PC C S SS+=,则a 的值为( )A .9B .11C .17D .199.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.已知1F ,2F 是离心率为13的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点,M 是椭圆上第一象限的点,若I 是12MF F △的内心,G 是12MF F △的重心,记12IF F △与1GF M △的面积分别为1S ,2S ,则( ) A .12S SB .122S S =C .1232S S =D .1243S S =11.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25 B .100 C .9 D .3612.已知抛物线1C 的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴正半轴上.若点F 到双曲线222:126x y C -=的一条渐近线的距离为2,则1C 的标准方程是( )A .283y x =B .2163y x =C .28x y =D .216x y =二、填空题13.已知中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,其中一个焦点坐标为()2,0F ,椭圆被直线:3l y x =+所截得的弦的中点横坐标为2-,则此椭圆的标准方程为______.14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点12,,P F F 分别为其左右焦点,圆M是12PF F △内切圆,且1PF 与圆M 相切于点2,||2cA PA a=(c 为半焦距),若122PF PF >,则双曲线离心率的取值范围是_____. 15.过双曲线M :2213x y -=的右焦点F 作圆C :221(1)2x y ++=的切线,此切线与M 的右支交于A ,B 两点,则||AB =___________.16.设1F ,2F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线l 交双曲线C 的右支于A 、B 两点,且120AF AF ⋅=,2212AF BF =,则双曲线C 的离心率为___________. 17.已知抛物线218y x =的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,抛物线的准线与y 轴交于点M ,当AMAF最大时,弦AB 长度是___________. 18.已知点A ,B 为抛物线C :24y x =上不同于原点O 的两点,且OA OB ⊥,则OAB 的面积的最小值为__________.19.若M ,P 是椭圆2214x y +=两动点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线PM ,PN 分别与x 轴相交于不同的两点A (m ,0),B (n ,0),则mn =_________.20.抛物线24y x =的焦点为F ,点(2,1)A ,M 为抛物线上一点,且M 不在直线AF 上,则MAF ∆周长的最小值为____.三、解答题21.已知两条动直线14:xl y λ=与2:l y λ=(0λ≠,λ为参数)的交点为P .(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)()2,0E 、()1,0F 是x 轴上的两点,过点E 作直线m 与曲线C 交于A 、B ,当10AF BF +=时,求直线AB 的方程.22.已知抛物线24C y x =:的交点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点 (1)当直线l 的倾斜角为135°时,求AB(2)若过点P (1,2)的直线m 与抛物线C 相切,且直线//m 直线l ,求直线l 的方程23.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的四个顶点围成的四边形的面积为42,椭圆的左焦点1(2,0)F -(1)求椭圆的方程;(2)11,3A ⎛⎫⎪⎝⎭,是否存在斜率为1-的直线l 与椭圆相交于两点M ,N ,且AM AN =,若存在,求出直线l 的方程,若不存在,说明理由.24.如图,已知抛物线2:2(0)M x py p =>的焦点为(0,1)F ,过焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,在A ,B 两点处的切线相交于N ,再分别过A ,B 两点作准线的垂线,垂足分别为C ,D .(1)求证:点N 在定直线上;(2)是否存在点N ,使得BDN 的面积是ACN △的面积和ABN 的面积的等差中项,若存在,请求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.25.已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点(2,)A m 在抛物线E 上, 且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点(1,0)G -,延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.26.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.【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】先求出F ,设出A 、B 、M ,用“点差法”找出121202y y k x x y -==-,利用OFM ∆的面积等于3计算出0y ,求出斜率k . 【详解】由抛物线2:4C y x =知:焦点()1,0F设()()()112200,,,,,,A x y B x y M x y 因为M 是线段AB 的中点,所以0121222x x x y y y =+⎧⎨=+⎩将2114y x =和2224y x =两式相减可得:()2212124y y x x -=-,即121202y y k x x y -==-∵000k y >∴>∴00113,62OFM S y y ∆=⨯⨯=∴=, 022163k y ∴===.故选:B 【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.2.D解析:D 【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.3.C解析:C 【分析】作出图形,可知FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,可得出0AF AB ⋅=,可得出a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率.【详解】如下图所示,可知AFB ∠、ABF ∠均为锐角, 所以,FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,由题意可知,点(),0F c -、()0,A b 、(),0B a ,则(),AF c b =--,(),AB a b =-,20AF AB ac b ⋅=-+=,可得220a c ac --=,即220c ac a +-=,在等式220c ac a +-=的两边同时除以2a 可得210e e +-=,01e <<,解得51e -=. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.4.D解析:D 【分析】 首先设直线22x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为2x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,12222y y a b+=+4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.5.B解析:B 【分析】首先设直线AB 的方程为1x ty =+, 与抛物线方程联立分别求AB 和CD ,分别计算AB CD +和AB CD ,再求λ的值.【详解】24y x =的焦点为()1,0,设AB 的直线方程为1x ty =+,CD 的直线方程为11x y t=-+,由214x ty y x=+⎧⎨=⎩得2440y ty --=,设()11,A x y ,()22,B x y , 则124y y t +=,124y y =-,则()241AB t ==+,同理2141CD t ⎛⎫=+⎪⎝⎭,22142AB CD t t ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭ 221162AB CD t t ⎛⎫⋅=++ ⎪⎝⎭, 故14λ=. 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用弦长公式求AB ,并且利用AB CD ⊥,将t 换成1t-求CD . 6.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴23c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.7.C解析:C【分析】利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理找出a,c 的等量关系,从而可求a,b 的比值,即可得出双曲线C 的渐近线方程. 【详解】解:因为F 1、F 2是双曲线的左、右焦点,点P 在双曲线右支上, 所以由双曲线定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a , 又知|PF 1|+|PF 2|=4a ,所以|PF 1|=3a ,|PF 2|=a .在△PF 1F 2中,由余弦定理可得222121212||||||cos60=2||||PF PF F F PF PF +-⋅,即222(3)41=232a a c a a +-⨯⨯,所以3a 2=10a 2-4c 2,即4c 2=7a 2,又知b 2+a 2=c 2,所以223=4b a ,所以双曲线C 的渐近线方程为y x =20y ±=.故选:C. 【点睛】关键点点睛:利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理解三角形是解答本题的关键.8.C解析:C 【分析】先判断出圆1C 与2C 内含,根据条件可得动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,从而得出121216MC MC a C C +=+>=,即动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,又设12MC C 的内切圆的半径为r ' ,由12123PMC PMC PC C SSS+=,有12121113222MC r MC r C C r ''+⨯=⨯⨯⨯'⨯,从而得出答案. 【详解】由圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,可得圆1C 的圆心()13,0C -,半径为1r a =,圆2C 的圆心()23,0C ,半径为21r = 由121261C C a r r =<-=-所以圆1C 与2C 内含,由动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切. 所以动圆M 与圆1C 内切,与圆2C 外切,设动圆M 的半径为R 则11MC r R a R =-=-,221MC r R R =+=+ 所以121216MC MC a C C +=+>=所以动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,设其方程为22221(0)x ym n m n+=>>所以12am+=,设22c m n=-,则3c=由P是12MC C的内心,设12MC C的内切圆的半径为r'由12123PMC PMC PC CS S S+=,有12121113222MC r MC r C C r''+⨯=⨯⨯⨯'⨯即1212318MC MC C C+==,又由椭圆的定义可得121MC MC a+=+所以118a+=,则17a=故选:C【点睛】本题考查圆与圆的位置关系,考查根据圆与圆的相切求动圆圆心的轨迹,考查椭圆的定义的应用,解答本题的关键的由条件得出圆1C与2C内含,由动圆M与圆1C,圆2C均相切,进一步由条件得出121216MC MC a C C+=+>=,即得出动点M的轨迹,属于中档题.9.D解析:D【分析】由题意作出MD垂直于准线l,然后得2PM MD=,得30∠=︒DPM,写出直线方程,联立方程组,得关于y的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.【详解】如图,过点M做MD垂直于准线l,由抛物线定义得MF MD=,因为PF FM=,所以2PM MD=,所以30∠=︒DPM,则直线MN方程为3(1)x y=-,联立23(1)4x yx y⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x得,231030y y-+=,设()()1122,,,M x y N x y,所以121210,13y y y y+==,得121016||2233MN y y=++=+=.故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.D解析:D 【分析】设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则可得4Sr c=,从而可得1121122244S SF F r c S c ==⋅⋅=,再由G 是12MF F △的重心,可得11222213323MOF MF F SS S S ==⨯=,进而可得结果 【详解】解:由于椭圆的离心率为13,所以13c a =,即3a c =,设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则121211()(22)422S MF MF F F r a c r cr =++=+=,所以4Sr c=, 所以1121122244S S F F r c S c ==⋅⋅=, 因为G 是12MF F △的重心, 所以11222213323MOF MF F S S S S ==⨯=, 所以1234S S =,即1243S S =, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的性质的应用,解题的关键是设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,然后求出4Sr c=,进而可表示出1S ,2S ,从而可得结果,属于中档题 11.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 12.D解析:D 【分析】先根据双曲线的方程求解出双曲线的渐近线方程,再根据点到直线的距离公式求解出抛物线方程中的p ,则抛物线方程可求. 【详解】双曲线2C 的渐近线方程是22026x y -=,即y =.因为抛物线的焦点()0,02p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭0y -=的距离为2,2=,即8p =,所以1C 的标准方程是216x y =,故选:D . 【点睛】方法点睛:求解双曲线方程的渐近线方程的技巧:已知双曲线方程22221x y a b-=或22221y x a b -=,求解其渐近线方程只需要将方程中的“1”变为“0”,由此得到的y 关于x 的一次方程即为渐近线方程. 二、填空题13.【分析】设椭圆方程为代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得关系再由可得得椭圆方程【详解】设椭圆方程为由得所以由题意又所以椭圆方程为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程解解析:22184x y +=【分析】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得,a b 关系,再由2c =可得,a b 得椭圆方程.【详解】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b +=>>,由222213x ya b y x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2222222()690a b x a x a a b +++-=,所以212226a x x a b +=-+,由题意222622a a b-=-⨯+,222a b =, 又2c =,所以22224a b b c -===,28a =,椭圆方程为22184x y +=.故答案为:22184x y +=.【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程.解题方法是韦达定理.由直线方程与椭圆方程联立方程组,消元后应用韦达定理可得出弦中点坐标,从而得出,a b 的关系.然后结论半焦距c 可求解.14.【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与轴切于顶点再分别表示列出关于的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围【详解】设圆心设内切圆与相切于点如图:根据内切圆性质可知点是双曲线的顶点即整理解析:1). 【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与x 轴切于顶点,再分别表示12,PF PF ,列出关于,a c 的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围.【详解】设圆心(),M x y ,设内切圆与1212,,PF PF F F 相切于点,,A B C , 如图:根据内切圆性质可知PA PB =,11F A FC =,22F B F C =,1212122PF PF PA AF PB BF CF CF a ∴-=+--=-=,∴点C 是双曲线的顶点,即11F A FC c a ==+,22F B F C c a ==-,22c PA PB a==, 2122222c c a PF ac PF c a a++=>-+,整理为:22260c ac a +-<,两边同时除以2a , 得2260e e +-<,解得:1717e --<<-+,且1e >, 所以离心率的取值范围是()1,71-.故答案为:()71 【点睛】方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,a c ,然后利用公式c e a =求解;2.公式法:222111c b e a a b c ==+=⎛⎫- ⎪⎝⎭3.构造法:根据条件,可构造出,a c 的齐次方程,通过等式两边同时除以2a ,进而得到关于e 的方程.15.【分析】首先设出直线利用直线与圆相切求直线方程再利用弦长公式求弦长【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切所以直线的斜率存在设直线方程为()由直线与圆相切知解得或当时双曲线的一条渐近线的斜率是该直 解析:3【分析】首先设出直线,利用直线与圆相切,求直线方程,再利用弦长公式求弦长AB . 【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切,所以直线的斜率存在, 设直线方程为0y k -=(2x -)2221k =+,解得1k =或17k =,当17k =时,双曲线的一条渐近线的斜率是3,173<,该直线不与双曲线右支相交于两点,故舍去;所以直线方程为2y x =-,联立双曲线方程,消元得2212150x x -+=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则126x x +=,12152x x =,所以12||AB x =-===.故答案为:【点睛】易错点点睛:利用直线与圆相切,得到两个斜率1k =或17k =,需舍去一个,否则出现增根.16.【分析】利用双曲线的定义分别表示再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系求双曲线的离心率【详解】设根据双曲线的定义可知即得得中即得根据双曲线的定义即得所以得故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查直线与解析:3【分析】利用双曲线的定义分别表示1212,,,AF AF BF BF ,再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系,求双曲线的离心率. 【详解】设2AF x =,22BF x =,1AF y =,根据双曲线的定义可知1212AF AF BF BF -=-, 即12y x BF x -=-,得1BF y x =+,120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥,()()2223y x y x ∴+=+,得4y x =,12Rt AF F △中,222124AF AF c +=,即22174x c =,得x =,根据双曲线的定义122AF AF a -=,即32x a =,得23x a =,所以2173a c =,得3c e a ==.【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,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.17.【分析】作出图形过点作垂直于抛物线的准线于点可得出可知当取最小值时即直线与抛物线相切时最大可求出直线的斜率求出点的坐标利用对称性可求得点的坐标抛物线的焦点弦长公式进而可求得弦的长度【详解】设点为第一 解析:8【分析】作出图形,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,可得出1sin AM AF AME=∠,可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AM AF 最大,可求出直线AM 的斜率,求出点A 的坐标,利用对称性可求得点B 的坐标,抛物线的焦点弦长公式,进而可求得弦AB 的长度. 【详解】设点A 为第一象限内的点,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,如下图所示:由抛物线的定义可得AE AF =,则1sin AM AM AF AE AME==∠, 可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AMAF最大,抛物线218y x =的焦点为()0,2F ,易知点()0,2M -. 当直线AM 与抛物线218y x =相切时,直线AM 的斜率存在, 设直线AM 的方程为2y kx =-,联立228y kx x y=-⎧⎨=⎩,消去y 得28160x kx -+=,264640k ∆=-=,因为点A 在第一象限,则0k >,解得1k =,方程为28160x x -+=,解得4x =,此时,228x y ==,即点()4,2A ,此时AB y ⊥轴,由对称性可得()4,2B -, 因此,448AB =+=. 故答案为:8 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++或12AB y y p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.18.【分析】设利用可得即可求得利用两点间距离公式求出面积利用基本不等式即可求最值【详解】设由可得解得:所以当且仅当时等号成立所以的面积的最小值为故答案为:【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是设坐标采用 解析:16【分析】设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用OA OB ⊥可得0OA OB ⋅=即可求得1216y y =-,利用两点间距离公式求出OA 、OB ,面积12OABS OA OB =,利用基本不等式即可求最值. 【详解】设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由OA OB ⊥可得2212121212104416y y y y OA OB y y y y ⎛⎫⋅=⨯+=+= ⎪⎝⎭, 解得:1216y y =-,1OA y ==OB y ==11122OABSO y O y A B ==12⨯=≥=,22222212121222161616161616y y y y y y +=+≥⨯=, 所以221282822161616OABy y S++≥⨯==,当且仅当12y y =时等号成立, 所以OAB 的面积的最小值为16, 故答案为:16. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是设A ,B 坐标,采用设而不求的方法,将OA OB ⊥转化为0OA OB ⋅=,求出参数之间的关系,再利用基本不等式求12OABSOA OB =的最值. 19.4【分析】设出的坐标写出坐标满足的关系式根据题意写出直线的方程求出的横坐标计算得出的值【详解】解:设则则所以直线的方程为令可得同理有直线的方程为令可得则故答案为:【点睛】圆锥曲线中求定值问题常见的方解析:4 【分析】设出,,M N P 的坐标,写出坐标满足的关系式.根据题意,写出直线PM ,PN 的方程,求出,A B 的横坐标,计算得出mn 的值. 【详解】解:设(),M a b ,则(),N a b -,(),P c d ,则2214a b +=,2214c d +=所以PM d bk c a-=- 直线PM 的方程为()d b y b x a c a --=--,令0y =可得ad bcm d b-=- 同理有PM d b k c a+=- 直线PN 的方程为()d b y b x a c a ++=--,令0y =可得ad bcn d b+=+ 则222222ad bc ad bc a d b c mn d b d b d b -+-⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪-+-⎝⎭⎝⎭222222111144111144a c c a c a ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫--- ⎪⎝⎭()2222414a c a c -==-故答案为:4 【点睛】圆锥曲线中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.20.【分析】求△MAF 周长最小值即求|MA|+|MF|的最小值设点M 在准线上的射影为D 根据抛物线定义知|MF|=|MD|转为求|MA|+|MD|的最小值当DMA 三点共线时|MA|+|MD|最小即可得到答解析:3【分析】求△MAF 周长最小值,即求|MA |+|MF |的最小值.设点M 在准线上的射影为D ,根据抛物线定义知|MF |=|MD |,转为求|MA |+|MD |的最小值,当D 、M 、A 三点共线时|MA |+|MD |最小,即可得到答案. 【详解】求△MAF 周长的最小值,即求|MA |+|MF |的最小值, 设点M 在准线上的射影为D ,则 根据抛物线的定义,可知|MF |=|MD |因此,|MA |+|MF |的最小值,即|MA |+|MD |的最小值根据平面几何知识,可得当D ,M ,A 三点共线时|MA |+|MD |最小, 因此最小值为x A ﹣(﹣1)=2+1=3, ∵|AF |∴△MAF 周长的最小值为3+2, 故答案为3+2【点睛】本题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,判断当D ,M ,A 三点共线时|MA |+|MD |最小,是解题的关键.三、解答题21.(1)()240y x y =≠;(2)20x y +-=或20x y --=.【分析】(1)设点(),P x y ,联立40x y y λλλ⎧=⎪⎪=⎨⎪≠⎪⎩,消去参数λ可得出动点P 的轨迹C 的方程;(2)设直线AB 的方程为2x ty =+,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线AB 的方程与曲线C 的方程联立,列出韦达定理,利用抛物线的焦半径公式结合韦达定理求出t 的值,由此可求得直线AB 的方程. 【详解】(1)设点(),P x y ,联立40x y y λλλ⎧=⎪⎪=⎨⎪≠⎪⎩,消去参数λ得()240y x y =≠,因此,点P 的轨迹C 的方程为()240y x y =≠;(2)若直线m 与x 轴重合,此时,直线m 与曲线C 无公共点,不合乎题意. 设直线m 的方程为2x ty =+,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立224x ty y x=+⎧⎨=⎩,可得2480y ty --=,则216640t ∆=+>, 由韦达定理可得124y y t +=,易知点()1,0F 为抛物线24y x =的焦点,所以,()21212264610AF BF x x t y y t +=++=++=+=,解得1t =±,因此,直线AB 的方程为20x y +-=或20x y --=. 【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. 22.(1)8;(2)1y x =-. 【分析】(1)抛物线的焦点弦的弦长12||AB x x p =++即可求出AB ;(2)设直线m 的方程为()21y k x -=-,用设而不求法求出直线m 的斜率,即可求出直线方程. 【详解】解:(1)焦点F 的坐标为()1,0由直线l 的倾斜角为135︒, 可知直线l 的斜率为1-,可得直线l 的方程为1y x =-+, 设点A ,B 的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,联立方程241y xy x ⎧=⎨=-+⎩,消去y 后整理为:2610x x -+=,有126x x +=,121=x x ,由抛物线的性质有12||2628AB x x =++=+=.(2)设直线m 的斜率为k ,可得直线m 的方程为()21y k x -=-, 整理为2y kx k =+-,联立242y x y kx k⎧=⎨=+-⎩,消去x 后整理为2204k y y k -+-=,有14(2)04kk ∆=-⨯-=,得1k =. 由直线l ∥直线m ,可得直线l 的方程为1y x =-.【点睛】"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.23.(1)22142x y +=;(2)存在,:2l y x =-+.【分析】(1)利用四边形面积为2a =,b =的方程;(2)假设存在:l y x m =-+,使得AM AN =,联立直线方程与椭圆方程,利用韦达定理求出MN 中点E 的坐标,再利用AE MN ⊥列方程求出2m =,从而可得结论. 【详解】 (1)∵1222a b ⋅⋅=c ==解得2a =,b =∴椭圆方程为22142x y +=;(2)存在,理由如下,假设存在:l y x m =-+,使得AM AN =,设()()1122,,,M x y N x y ,由22142y x m x y =-+⎧⎪⎨+=⎪⎩得22134240x mx m -+-=,1243mx x +=,()1212223m y y x x m +=-+=+, 28480m ∆=-+>,m <<记E 为MN 中点,则2(,)33m mE , ∵||AM AN =,所以AE MN ⊥,∴1331213AEm k m -==-,∴2m =∵{2|m m ∈<<,∴存在直线:2l y x =-+. 【点睛】方法点睛:存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.①当条件和结论不唯一时要分类讨论.②当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.③当条件和结论都不知,按常规方法很难时,采取另外的途径.24.(1)证明见解析;(2)存在,12N ⎛⎫±- ⎪ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)由题意设直线:1AB y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,将直线与抛物线方程联立求出两根之和、两根之积,求出直线121:24x x AN y x =-以及直线222:24x x BN y x =-,将两直线联立求出交点即证.(2)由(1)知点N 为CD 的中点,取AB 的中点E ,则2AC BDEN +=,利用抛物线的定义可得2AB EN =,ABNAENBEN SSS=+,2ACNAF CNS⋅=,2BDNBF CNS ⋅=,根据2BDN ACN ABN S S S =+△△△,可得2BF AF AB =+,即212x x =-,结合韦达定理即可求解. 【详解】解(1)由题知2p = 所以2:4M x y =设直线:1AB y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y联立214y kx x y=+⎧⎨=⎩得2440x kx --=所以121244x x kx x +=⎧⎨=-⎩对24x y =求导得2x y '=所以直线AN 的斜率为12AN x k =所以直线()111:2x AN y y x x -=-即121:24x x AN y x =-① 同理直线222:24x x BN y x =-② 联立①和②得12122214x x x k x x y +⎧==⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩所以点N 的坐标为(2,1)k -,即点N 在定直线1y =-上 (2)由(1)知点N 为CD 的中点 取AB 的中点E ,则2AC BDEN += 由题知AC BD AB += 所以2AB EN =所以22222ABN AEN BEN EN CN EN DN EN CN AB CNS S S ⋅⋅⋅⋅=+=+=⨯=△△△而22ACN AC CN AF CN S ⋅⋅==△,22BDN BD DN BF CNS ⋅⋅==△ 若存在点N 满足题意则2BDN ACN ABN S S S =+△△△ 即2BF AF AB =+所以()2121200x x x x -=-+-即212x x =-③又因为121244x x kx x +=⎧⎨=-⎩④ 将③代入④解得=4k ±由(1)知(2,1)N k -即1N ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭经检验,存在1N ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭满足题意. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与抛物线的位置关系,解题的关键是由()11,A x y ,()22,B x y ,求出点N 的坐标为(2,1)k -以及212x x =-,考查了计算能力、推理能力.25.(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求解即可; (2)根据点(2,)A m 在抛物线E 上,解得m ,不妨设A (2,直线AF 的方程为1)y x =-,联立)214y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,然后证明k G A +k G B =0即可. 【详解】(1)由抛物线定义可得:|AF |=22p+=3, 解得p =2,∴抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)∵点(2,)A m 在抛物线E 上,∴m 2=4×2,解得m =±(2A ,(1,0)F , ∴直线AF的方程:1)y x =-,联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,化为2x 2﹣5x +2=0,解得x =2或12,B 12⎛- ⎝,. 又(1,0)G -,∴()0213GA k ==--,()01312GB k ==---, ∴k GA +k GB =0,∴∠AGF =∠BGF ,∴x 轴平分∠AGB , 因此点F 到直线GA ,GB 的距离相等,∴以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切. 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和抛物线的位置关系,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. 26.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)设直线l 的方程为2x my p =+,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由题意可得出222122144y y x x p==,求出p 的值,进而可得出抛物线C 的方程; (2)设点()33,M x y 、()44,N x y ,可得出213y y p =-,224y y p =-,利用直线的斜率公式以及韦达定理可得出lMNk k 为定值. 【详解】(1)若直线l 与x 轴重合,则该直线与抛物线C 有且只有一个交点,不合乎题意. 设直线l 的方程为2x my p =+,代入22y px =得22240y pmy p --=,则()22440p m ∆=+>,且2124y y p =-,则22212122444y y x x p p⋅===, 0p >,解得1p =.∴抛物线C 的方程为24y x =;(2)证明:()33,M x y 、()44,N x y ,同(1)可知,直线AM 不可能与x 轴重合,设直线AM 的方程为2p x ty =+, 联立222p x ty y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 得2220y tpy p --=,由韦达定理可得213y y p =-,同理可得224y y p =-,又直线l 的斜率12122212121222l y y y y pk y y x x y y p --===--+, 直线MN 的斜率3434342MN y y pk x x y y -==-+,()2221222341212212121212144l MN p y y p p k y y y y y y p p k y y y y y y y y p -+--++--∴======+++-, 故直线l 与直线MN 斜率之比为定值14. 【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.。
一、选择题1.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .192.已知斜率为(0)k k >的直线l 与抛物线2:4C y x =交于,A B 两点,O 为坐标原点,M 是线段AB 的中点,F 是C 的焦点,OFM ∆的面积等于3,则k =( )A .14B .13C .12D .33.过抛物线22y px =焦点(1,0)F 的直线l 与抛物线交于,A B 两点,且(1)AF mFB m =>,25||4AB =,则m =( ) A .2B .3C .4D .54.过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于,A B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若AB =,则直线l 的倾斜角为( ) A .15︒B .30C .45︒D .60︒5.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,过1F 的直线交双曲线的左支于,A B 两点,若113AF FB =,23cos 5AF B ∠=,则双曲线的离心率e =( )A B .52C D .536.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .2y x =±D .2y x =±7.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,点M 在双曲线C 的渐近线上,若212211221cos 12cos ,3MF F MF F FMF MF F ∠+=∠∠=∠,则双曲线C 的离心率为( )A .BC .D .28.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点32,32D ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( ) A .2B .52C .3D .729.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25410.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条11.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为( ) A .12B .22C .34D .4512.在抛物线型内壁光滑的容器内放一个球,其通过中心轴的纵剖面图如图所示,圆心在y 轴上,抛物线顶点在坐标原点,已知抛物线方程是24x y =,圆的半径为r ,若圆的大小变化时,圆上的点无法触及抛物线的顶点O ,则圆的半径r 的取值范围是( )A .()2,+∞B .()1,+∞C .[)2,+∞D .[)1,+∞二、填空题13.F 是抛物线22y px =(0p >)的焦点,过点F 的直线与抛物线的一个交点为A ,交抛物线的准线于B ,若2BA AF =,且4BA =,则P =______.14.已知抛物线22y px =上三点(2,2),,A B C ,直线,AB AC 是圆22(2)1x y -+=的两条切线,则直线BC 的方程为___________.15.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.16.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与圆()22234x y +-=相交于A ,B 两点,且2AB =,则双曲线C 的离心率为___________.17.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.18.设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,点P 在C 的右支上,O 为坐标原点,若存在点P ,使PF OF =,且1cos 4OFP ∠=,则双曲线的离心率为___________.19.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.20.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线AB 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若|BC |=2|BF |,则|AB |=_____.三、解答题21.如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,过椭圆右焦点2F 作两条互相垂直的弦AB 与CD ,当直线AB 的斜率为0时,||||7AB CD +=.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)求||||AB CD +的取值范围.22.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,长轴长为222 (1)求椭圆C 的方程.(2)若过点1F 的两条弦,弦AB 、弦CD ,互相垂直,求四边形ACBD 的面积的最小值.23.已知抛物线()2:20C y px p =>,直线()0y kx k =>与C 交于点A (与坐标原点O不重合),过OA 的中点P 作与x 轴平行的直线l ,直线l 与C 交于点,Q 与y 轴交于点.R (1)求PR QR;(2)证明:直线AR 与抛物线C 只有一个公共点.24.在平面直角坐标系中,已知抛物线22y px =的准线方程为12x =-.(1)求p 的值;(2)直线:(0)l y x t t =+≠交抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥,求线段AB 的长度.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>3,22⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB l 的方程.26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(2,1),,A P Q --在椭圆C 上,且,P Q 异于点A .(1)求椭圆C 的方程;(2)若||||,||||OP OQ AP AQ ==,求直线PQ 的方程.【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】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值. 【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.2.B解析:B 【分析】先求出F ,设出A 、B 、M ,用“点差法”找出121202y y k x x y -==-,利用OFM ∆的面积等于3计算出0y ,求出斜率k . 【详解】由抛物线2:4C y x =知:焦点()1,0F 设()()()112200,,,,,,A x y B x y M x y因为M 是线段AB 的中点,所以0121222x x x y y y =+⎧⎨=+⎩将2114y x =和2224y x =两式相减可得:()2212124y y x x -=-,即121202y y k x x y -==- ∵000k y >∴> ∴00113,62OFM S y y ∆=⨯⨯=∴=, 022163k y ∴===. 故选:B 【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.3.C解析:C 【分析】由焦点得2p =,设直线代入抛物线方程结合韦达定理以及已知条件利用弦长公式求得参数值. 【详解】∵焦点(1,0),2F p ∴=,抛物线方程式为24y x =.设直线l 的方程为1(0)x y λλ=+>,代入抛物线方程,得2440y y λ--=. 设()()1122,,,A x y B x y ,由韦达定理得124y y =-. 由AF mFB =,得12y my =-.解得21y y ==-21y y ==,121,x m x m ∴==.12125||2,44AB x x p m m m ∴=++=++=∴=. 故选:C . 【点晴】方法点晴:解直线与圆锥曲线位置问题时,通常使用设而不求思想,结合韦达定理运算求解相关参数.4.D解析:D 【分析】设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,代入抛物线方程应用韦达定理得12x x +,12AB x x p =++, 求出AB 中点N 的坐标,写出MN的方程,由MN =MN ,然后由己知条件可求得斜率k ,得倾斜角.【详解】由题意(,0)2p F ,设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22()2y pxp y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得22222(2)04k p k x p k x -++=, 2122(2)p k x x k++=,2124p x x =, 221222(2)2(1)++=++=+=p k p k AB x x p p k k, 2122(2)22N x x p k x k ++==,22()22N N p p y k x k =-=,即222(2)2,22p k p N kk ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 直线MN 的方程为1()N N y y x x k-=--,MN =23(12p k k +=,∵AB =,∴22232(1)(12p k p k k k++=, 整理得23k =,∵0k >,∴k =∴倾斜角为60︒. 故选:D . 【点睛】本题考查直线与抛物线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,设交点坐标,设直线方程代入抛物线方程应用韦达定理,求得中点坐标及焦点弦长,写出直线l 垂线方程,求得MN ,然后由已知条件求得结论.5.C解析:C 【分析】设1133AF F B m ==,利用双曲线定义求出232AF m a =+,22F B m a =+,利用余弦定理写出,a m 关系,推知焦点三角形12F BF 是直角三角形,利用勾股定理求出,a c 关系式,从而求出离心率. 【详解】设1133AF F B m ==,则4AB m =,则由双曲线定义有232AF m a =+,22F B m a =+,在2AF B 中,由余弦定理有()()()()()22242232223m a m a m a m a m =+++-⋅++ 整理得22320m am a --=,解得m a = 故4AB a =,25AF a =,23F B a = 故2AF B 为直角三角形,290ABF ∠=在12Rt F BF △中,2221122F B F B F F +=,则()()22232a a c +=,故22252c e a ==故e =故选:C 【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).6.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >5=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:2b y x x a =±=±, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.7.D解析:D 【分析】根据角的关系计算出12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,从而求出渐近线方程为y =,得到ba=. 【详解】因为21221cos 12cos MF F MF F ∠+=∠,故1221cos cos2MF F MF F ∠=∠,即12212MF F MF F ∠=∠,而12213FMF MF F ∠=∠,故12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,则三角形1MFO 为等边三角形,故双曲线C 的渐近线方程为y =,则2e ==,故选D .【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.8.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -= 所以点P 到点332D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +> 所以点P 到点332D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为: 221111335||||||||||2022222PD PP PD PF DF ⎛⎫⎛⎫+=+-≥-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.9.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍) 当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.10.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.11.B解析:B 【分析】设直线2a x c=交x 轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率. 【详解】设直线2a x c=交x 轴于点M ,21F PF △是底角为30的等腰三角形,260PF M ∠=,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠=,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,22c e a ∴==. 故选:B . 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.12.A解析:A 【分析】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,求出2PQ ,当2PQ 的最小值在原点处取得时,圆P 过原点,可得此时圆半径的范围,半径不在这个范围内的圆不过原点. 【详解】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,22222()4()(2)44PQ x y a y y a y a a =+-=+-=-++-,若2PQ 的最小值不在(0,0)O 处取得,则圆P 不过原点,所以20a ->,即2a >,此时圆半径为44212r a a =-=->. 因此当2r >时,圆无法触及抛物线的顶点O . 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查圆与抛物线的位置关系,题中圆不过原点,说明抛物线上的点到圆心距离的最小值不是在原点处取得,由此得到解法,即设圆心为(0,)P a ,抛物线上点的坐标为(,)Q x y ,求出PQ ,然后确定其最小值,由最小值点不是原点可得结论.二、填空题13.3【分析】设过的直线为与抛物线交于点过两点作垂直准线于点根据抛物线的定义可得即可求出再联立直线与抛物线方程消元列出韦达定理即可得到再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为是抛物线的焦点所以准线为设过解析:3 【分析】设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN 垂直准线于M ,N 点,根据抛物线的定义可得CN CF =,AM AF =,即可求出30ABM ∠=︒,6CN CF ==,再联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理即可得到2124p x x =,再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为F 是抛物线22y px =的焦点,所以,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线为2p x =-,设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN垂直准线于M ,N 点,所以CN CF =,AM AF =,因为2BA AF =,所以2BA AF =,所以2BA AM =,所以30ABM ∠=︒,又因为4BA =,所以2AM AF ==,且2CN CB BA AF FC BA AM CN ==--=--,所以26CN CN =+,所以6CN CF ==,联立直线与抛物线222p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,消去y 得22224p k x px px ⎛⎫ ⎪⎭=⎝-+,所以()22222204k p k x k p p x -++=,所以21222k p p x x k ++=-,2124p x x =,又因为1>0x ,20x >,且122p x AM +==,262p x CN +==,所以2212261242244p p p p x x p ⎛⎫⎛⎫=--=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以3p =故答案为:3【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.14.【分析】先利用点求抛物线方程利用相切关系求切线再分别联立直线和抛物线求出点即求出直线方程【详解】在抛物线上故即抛物线方程为设过点与圆相切的直线的方程为:即则圆心到切线的距离解得如图直线直线联立得故由 解析:3640x y ++=【分析】先利用点(2,2)A 求抛物线方程,利用相切关系求切线,AB AC ,再分别联立直线和抛物线求出点,B C ,即求出直线BC 方程. 【详解】(2,2)A 在抛物线22y px =上,故2222p =⨯,即1p =,抛物线方程为22y x =,设过点(2,2)A 与圆22(2)1x y -+=相切的直线的方程为:()22y k x -=-,即220kx y k -+-=,则圆心()2,0到切线的距离2202211k kd k -+-==+,解得3k =±,如图,直线):232AB y x -=-,直线):232AC y x -=--.联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x ++-=,故1683A B x x -=,由2A x =得843B x -=,故236B y -=, 联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x -++=,故1683A C x x +=,由2A x =得843C x +=,故236C y --=, 故236236433B C y y -+=+=-,又由,B C 在抛物线上可知, 直线BC 的斜率为22221114222B C B C BC B C B C B C y y y y k x x y y y y --=====--+--,故直线BC 的方程为2361843323y x ⎛--=-- ⎝⎭,即3640x y ++=. 故答案为:3640x y ++=15.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象 解析:223【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y , 联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m . 由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =,因此,直线l 的斜率为13k m ===.. 【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.16.2【分析】由双曲线圆的方程确定渐近线方程为圆心为半径为根据圆的相交弦与半径弦心距之间的几何关系有结合双曲线参数间的关系即可求其离心率【详解】由题意知:双曲线的渐近线为而圆心为半径为∴圆心到渐近线的距解析:2 【分析】由双曲线、圆的方程确定渐近线方程为by x a=±,圆心为,半径为2r ,根据圆的相交弦与半径、弦心距之间的几何关系有222||4AB r d -=,结合双曲线参数间的关系即可求其离心率. 【详解】由题意知:双曲线的渐近线为by x a=±,而圆心为,半径为2r ,∴圆心到渐近线的距离d ==,而2AB =,∴221r d -=,故222123a ab =+,又222,1c a b c e a +==>, ∴2e =. 故答案为:2. 【点睛】关键点点睛:根据双曲线、圆的标准方程确定渐近线方程、圆心、半径长,结合圆中相交弦的几何性质及双曲线参数关系,列出关于,a c 的齐次方程求离心率.17.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率2c e a ==≥=,所以⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:,12⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.2【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得关系再求离心率【详解】设双曲线的左焦点为在中由余弦定理得故答案为:2【点晴】求离心率的关键是得的关系本题是由余弦定理得出解析:2 【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得,a c 关系,再求离心率. 【详解】设双曲线的左焦点为E ,在EFP △中,2EF c =,2PF c PE a c ==+,,1cos 4EFP ∠=.由余弦定理()222421cos 224c c c a EFP c c +-+∠==⋅⋅ ,得2c e a ==. 故答案为:2 【点晴】求离心率的关键是得,,a b c 的关系,本题是由余弦定理得出.19.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化解析: 【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan b b BAO CFO a c ∠=∠=,根据离心率可求出b a =,b c=即可求出结果. 【详解】由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b bBAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么b =,极有b a =,b c =5=-.故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO∠=∠+∠;(2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c的比值,代入可求.20.【分析】分别过作准线的垂线利用抛物线的定义将到焦点的距离转化到准线的距离利用已知和相似三角形的相似比建立关系式求解可算得弦长【详解】设可知如图作垂直于准线分别于则又解得故答案为:【点睛】1本题体现了解析:16 3【分析】分别过,A B作准线的垂线,利用抛物线的定义将,A B到焦点的距离转化到准线的距离,利用已知和相似三角形的相似比,建立关系式,求解,AF BF可算得弦长.【详解】设242y x px ==,可知2p =如图,作AM ,BN 垂直于准线分别于,M N ,则BN BF =, 又2BC BN =,23CB CF=,23BN p ∴= 43BN =,83BC =,4CF ∴= 2CF AM CA=,244CF AM CA AM ∴==+,解得4AM = 4AF ∴=416433AB AF BF ∴=+=+= 故答案为:163【点睛】1.本题体现了数形结合,解析几何问题,一定要注意对几何图形的研究,以便简化计算2. 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.三、解答题21.(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)48,77⎡⎤⎢⎥⎣⎦;【分析】(Ⅰ)通过当直线AB 的斜率为0时可知||2AB a =,22||b CD a =,结合12c e a ==,计算即得结论;(Ⅱ)分别对两条弦的斜率进行讨论,当两条弦中一条斜率为0时、另一条弦的斜率不存在时易得结论;当两条弦斜率均存在且不为0时,通过设直线AB 、CD 的方程并分别与椭圆方程联立,利用韦达定理及两点间距离公式,可得||||AB CD +的表达式,利用换元法及二次函数的性质计算即得结论. 【详解】解:(Ⅰ)当直线AB 的斜率为0时,直线CD 垂直于x 轴,||2AB a ∴=,22||b CD a =,即22||||27b AB CD a a+=+=,12c e a ==,且222a b c =+,解得:2,a b =, 所以椭圆方程为22143x y +=;(Ⅱ)①当两条弦中一条斜率为0时,另一条弦的斜率不存在, 由题意可知,||||7AB CD +=;②当两条弦斜率均存在且不为0时,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 设直线AB 的方程为(1)y k x =-,则直线CD 的方程为1(1)y x k=--,将直线AB 的方程代入椭圆方程中,并整理得:2222(34)84120k x k x k +-+-=,∴221212228412,3434k k x x x x k k -+==++,∴212212(1)|||34k AB x x k +=-=+,同理,2222112(1)12(1)||4343k k CD k k++==++, ∴2222222212(1)12(1)84(1)||||3434(34)(34)k k k AB CD k k k k ++++=+=++++,令21t k =+,则1t >,∴2222848484||||1149(41)(31)121()24t t AB CD t t t t t +===-++---+,1t >,∴101t<<,∴211494912()244t <--+,∴241111494912()24t <--+, ∴24884711497()24t <--+,∴48||||77AB CD +<, 综合①②可知,||||AB CD +的取值范围为:48,77⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,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.22.(1)2212x y +=;(2)169.【分析】(1)利用椭圆的长轴长以及离心率求解,a c ,得到b ,即可得到椭圆方程; (2)①当1l x ⊥,2//l x 时,求解四边形的面积;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11xy m=-,分别联立椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解四边形的面积,利用基本不等式求解最小值即可.【详解】(1)得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,22122222b S a b a=⋅⋅⋅==;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-, 联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210m y my +--=, ∴12222m y y m +=+,12212y y m-=+, ∴AB==)2212m m +=+,同理)22221111122m m CD m m ⎫+⎪+⎝⎭==++, ∴()()()()()()()222222222222281414111162292212212212m m m S AB CD m m m m m m +++=⋅=⋅=≥=++++⎛⎫+++ ⎪⎝⎭.当且仅当22221m m +=+即21m =即1m =±时等号成立, 故四边形ACBD 的面积的最小值169. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关椭圆方程的求法,直线与椭圆的综合题,解题方法如下: (1)根据题中所给的条件,建立等量关系,求得,a b 的值,得到椭圆方程;(2)对直线的斜率存在与否进行讨论,根据题意利用适当的形式写出直线的方程,分别与椭圆方程联立,求得弦长,根据四边形面积公式求得四边形的面积,利用基本不等式求得最值,与特殊情况比较,得到结果. 23.(1)2 ;(2)证明见解析. 【分析】(1)联立直线()0y kx k =>与抛物线方程可得点A 坐标,由中点坐标公式可得点P 坐标,进而可得直线l 的方程与抛物线联立可得Q 点坐标,计算PQPR x QRx =即可求解; (2)利用A 和R 两点坐标求出直线AR 的方程,与抛物线方程联立消去x 得到关于y 的一元二次方程,由0∆=即可求证. 【详解】(1)联立方程22,y kx y px =⎧⎨=⎩,可得:2220k x px -=,解得222p x k p y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以222,p p A k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 因为P 是OA 的中点,所以2,.p p P k k ⎛⎫⎪⎝⎭ 直线:p l y k =,点0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭将p y k =代入22y px =,得2,.2p p Q k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以2222PQp PR x k p QR x k ===. ()2因为222,p p A kk ⎛⎫ ⎪⎝⎭,0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭所以直线AR 的方程为2k py x k=+, 与22y px =联立消去x 得222440k y pky p -+=, 因为222216440p k p k ∆=-⨯⨯=, 所以直线AR 与抛物线C 只有一个公共点. 【点睛】方法点睛:判断直线与曲线的位置关系可联立直线与曲线的方程消去y 得关于x 的一元二次方程,由判别式0∆>可得直线与曲线相交,由判别式0∆=可得直线与曲线相切,判别式∆<0可得直线与曲线相离. 24.(1)1p =;(2). 【分析】(1)由已知准线方程可得答案;(2)联立直线与抛物线方程,利用韦达定理表示OA OB ⊥可得t ,然后利用弦长公式可得答案. 【详解】 (1)由已知得122p -=-,所以1p =; (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立22y x =与y x t =+得2220y y t -+=,480t ∆=->,即12t <时有122y y +=,122y y t =, 因为OA OB ⊥,所以()21212121204y y OA OB x x y y y y ⋅=+=+=,可得124y y =-,因为122y y t =,所以2t =-, 则122y y +=,124y y =-, 所以||AB =====【点睛】本题考查了抛物线方程、直线与抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理计算弦长,意在考查学生对这些知识的理解能力掌握水平及其应用能力.25.(1)22132x y +=;(2)22y x =±+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点3,22⎛ ⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出22317S k ==+,求出k 的值得出直线l 的方程.【详解】解:(1,所以2222133b a ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛ ⎝⎭,所以有2291142a b +=.②联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y+=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B 所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+. 由题意得,OAB 的面积1212S OM x x =⨯⨯-12x x =-=,即S == 因为OAB 的面积为17=()2232k =+.化简得,42491660k k -+=,即()()2243220k k --=,解得234k =或222k =,均满足0∆>,所以k =或k = 所以直线l的方程为2y x =+或2y =+. 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是由韦达定理建立12,x x 的关系,结合三角形面积公式求出斜率,得出直线l 的方程.26.(1)22182x y +=;(2)20x y +=.【分析】(1)由离心率,点的坐标代入椭圆方程及222a b c =+列方程组解得,,a b c 得椭圆方程; (2)已知条件说明直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,直线OA 方程为12y x =,这样可设直线PQ 方程为2y x m =-+,代入椭圆方程,应用韦达定理得12x x +,12,x x 即为,P Q 的横坐标,求出中点横坐标1202x x x +=,由直线PA 得中点纵坐标0y ,中点坐标代入直线AO 方程可得参数m ,即直线PQ 方程. 【详解】(1)依题意,22222411a b a b c c a⎧+=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩,,解得2282a b ⎧=⎨=⎩,,.故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)∵||||,||||OP OQ AP AQ ==,∴直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,则直线OA 的方程为12y x =,设直线PQ 的方程为2y x m =-+, 由221822x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,得:221716480x mx m -+-=, ()22(16)417480m m =-⨯->,解得m <()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理得121617mx x +=,设PQ 的中点为()00,H x y , 所以120008,221717x x m m x y x m +===-+=;所以8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭.又8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭在直线OA 上,代入得1817217m m =⋅,解得0m =, 综上所述,直线PQ 的方程为20x y +=. 【点睛】关键点点睛:本题考查由离心率和一点坐标求椭圆方程,考查直线与椭圆相交问题.在直线与椭圆相交问题时,解题关键是由平面几何知识由条件||||,||||OP OQ AP AQ ==得直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,这样用设而不求思想可求得直线PQ 方程.即求出AO 方程,由垂直设出直线PQ 方程,代入椭圆方程应用韦达定理求得PQ 中点坐标,再代入直线AO 方程可得参数值.。
一、选择题1.直线3y x与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( )A .1B .2C .3D .42.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A.4B .5C D .63.斜率为1的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为( )A .B .C .D .84.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .3⎡⎢⎣ B .3⎡⎢⎣ C .3⎡⎢⎣ D .3⎡⎢⎣ 5.抛物线:24y x =的过焦点的弦的中点的轨迹方程为( ) A .21y x =-B .212y x =-C .22(1)y x =-D .221y x =-6.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( ) A .2B .52C .3D .727.设F 1,F 2是双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点,若|PF 1|+|PF 2|=4a ,且∠F 1PF 2=60°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .20x =C 20y ±=D .20x ±=8.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .1639.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .67B .77C .427D .7710.过抛物线24y x =的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,若AB 的中点的纵坐标为2,则AB 等于( ) A .4B .6C .8D .1011.“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示为椭圆”的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件12.已知抛物线1C 的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴正半轴上.若点F 到双曲线222:126x y C -=的一条渐近线的距离为2,则1C 的标准方程是( )A .2833y x =B .233y x =C .28x y =D .216x y =二、填空题13.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >)的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是___________.14.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.已知抛物线22y x =,平行于x 轴的光线在抛物线上点P 处反射后经过抛物线的焦点F ,在抛物线上点Q 处再次反射,又沿平行于x 轴方向射出,则两平行光线间的最小距离为___________.15.已知双曲线()22210y x a a -=>的离心率e =12,F F 分别是它的下焦点和上焦点,若Р为该双曲线上支上的一个动点,则1PF 与P 到一条渐近线的距离之和的最小值为_________.16.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线交于第一象限内的点A ,过点F 且平行于OA 的直线交另一条渐近线于点B ,若AB OB ⊥,则双曲线C 的离心率为____________. 17.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.18.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,过点F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为H ,点P 在双曲线上,且3FP FH =,则双曲线的离心率为__________.19.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线AB 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若|BC |=2|BF |,则|AB |=_____.20.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点1,2A ⎛ ⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.已知椭圆22:11612x y E +=,1F 、2F 为左、右焦点,()2,3A .(1)求12tan F AF ∠及12F AF ∠的角平分线所在直线l 的方程;(2)在椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点?若存在,请找出:若不存在,说明理由.23.已知椭圆22:143x y E +=,其右焦点为F ,直线l 与圆22:3O x y +=相切于点Q ,设直线l 与椭圆E 相交于不同的两点A 、B .(1)若M 点是椭圆E 上任意一点,求出MF 的最大值;(2)已知过椭圆E 上的动点P 引圆О的两条切线PC 、PD (C 、D 为切点),探究在椭圆E 上是否存在点P ,使得由点P 向圆O 引的切线互相垂直; (3)当点Q 在y 轴右侧时,求证:AF AQ BF BQ +=+.24.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A ,B 为椭圆的左、右顶点,点()0,2N -,连接BN 交椭圆C 于点Q ,ABN 为直角三角形,且:3:2NQ QB = (1)求椭圆的方程;(2)过A 点的直线l 与椭圆相交于另一点M ,线段AM 的垂直平分线与y 轴的交点P 满足154PA PM ⋅=,求点P 的坐标. 26.如图,已知抛物线2:2(0)M x py p =>的焦点为(0,1)F ,过焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,在A ,B 两点处的切线相交于N ,再分别过A ,B 两点作准线的垂线,垂足分别为C ,D .(1)求证:点N 在定直线上;(2)是否存在点N ,使得BDN 的面积是ACN △的面积和ABN 的面积的等差中项,若存在,请求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.【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】由于已知曲线函数中含有绝对值符号, 将x 以0为分界进行分类讨论,当x ≥0时,曲线为焦点在y 轴上的双曲线,当x <0时,曲线为焦点在y 轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数. 【详解】当0x ≥时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x -=当0x <时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x +=,∴曲线2194x xy -=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3y x的图象,可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C 【点晴】本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.2.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n ++-++.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n ++-++点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.3.D解析:D 【分析】写出直线l 的方程,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线的方程,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB . 【详解】抛物线24y x =的焦点()1,0F ,直线l 的方程为1y x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y联立214y x y x=-⎧⎨=⎩,可得2610x x -+=,2640∆=->,所以,126x x +=,由抛物线的焦点弦长公式得1228AB x x =++=. 故选:D. 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.4.C解析:C 【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得22t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++, 令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以AB D C ==+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以13AB CD y ⎡+=∈⎢⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.5.C解析:C 【分析】设出过焦点的直线方程,与抛物线方程联立求出两根之和,可得中点的坐标,消去参数可得中点的轨迹方程. 【详解】由抛物线的方程可得焦点(1,0)F ,可得过焦点的直线的斜率不为0, 设直线方程为:1x my =+,设直线与抛物线的交点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,设AB 的中点(,)P x y , 联立直线与抛物线的方程可得:2440y my --=,124y y m +=,21212()242x x m y y m +=++=+,所以可得2212x m y m⎧=+⎨=⎩,消去m 可得P 的轨迹方程:222y x =-,故选:C . 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常见方法有:1、定义法;2、待定系数法;3、直接求轨迹法;4、反求法;5、参数方程法等等.6.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -= 所以点P 到点332D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +> 所以点P 到点332D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为:1115||||||||||222PD PP PD PF DF +=+-≥-== 当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.7.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理找出a,c 的等量关系,从而可求a,b 的比值,即可得出双曲线C 的渐近线方程. 【详解】解:因为F 1、F 2是双曲线的左、右焦点,点P 在双曲线右支上, 所以由双曲线定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a , 又知|PF 1|+|PF 2|=4a ,所以|PF 1|=3a ,|PF 2|=a .在△PF 1F 2中,由余弦定理可得222121212||||||cos60=2||||PF PF F F PF PF +-⋅,即222(3)41=232a a c a a +-⨯⨯,所以3a 2=10a 2-4c 2,即4c 2=7a 2,又知b 2+a 2=c 2,所以223=4b a ,所以双曲线C 的渐近线方程为y x =20y ±=.故选:C. 【点睛】关键点点睛:利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理解三角形是解答本题的关键.8.D解析:D 【分析】由题意作出MD 垂直于准线l ,然后得2PM MD =,得30∠=︒DPM ,写出直线方程,联立方程组,得关于y 的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算. 【详解】如图,过点M 做MD垂直于准线l ,由抛物线定义得MF MD =,因为PF FM =,所以2PM MD =,所以30∠=︒DPM ,则直线MN 方程为1)x y =-,联立21)4x y x y ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x 得,231030y y -+=,设()()1122,,,M x y N x y ,所以121210,13y y y y +==,得121016||2233MN y y =++=+=. 故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.9.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b +=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =. 22444274c e a -∴=== 故选:C【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.10.C解析:C 【分析】先根据抛物线的定义将焦点弦长问题转化为中点到准线距离的两倍,进而用中点横坐标表示,设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数),与抛物线方程联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,利用中点公式和韦达定理求得m 的值,进而得到中点的横坐标,从而求得线段AB 的长度. 【详解】抛物线24y x =的焦点坐标F (1,0),准线方程:1l x =-,设AB 的中点为M ,过A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,则MN 为梯形ABDC 的中位线,()02|21AB AF BF AC BD MN x ∴=+=+==+,∵直线AB 过抛物线的焦点F ,∴可设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数), 代入抛物线的方程消去x 并整理得:2440y my --=, 设A ,B 的纵坐标分别为12,y y ,线段AB 中点()00,M x y , 则120222y y y m +===,1m ∴=, ∴直线AB 的方程为1x y =+,001213x y ∴=+=+=,()2318AB ∴=+=,故选:C.【点睛】本题考查抛物线的焦点弦长问题,涉及抛物线的定义,方程,线段中点坐标公式,直线与抛物线的交点问题,属中档题,关键是灵活使用抛物线的定义,将焦点弦长问题转化为中点坐标问题,注意直线方程的设法:过点(a ,0),斜率不为零的直线方程可以设为x =my +a 的形式,不仅避免了讨论,而且方程组消元化简时更为简洁.11.C解析:C 【分析】根据方程2214x y a a +=-表示椭圆求出实数a 的取值范围,然后利用集合的包含关系可判断出“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的条件.【详解】若方程2214x y a a+=-表示椭圆,则0404a a a a >⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得02a <<或24a <<, 记为{}02,24A a a a =<<<<或, 又记{}04B a a =<<,AB则“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出方程为椭圆的充分必要条件.12.D解析:D 【分析】先根据双曲线的方程求解出双曲线的渐近线方程,再根据点到直线的距离公式求解出抛物线方程中的p ,则抛物线方程可求. 【详解】双曲线2C 的渐近线方程是22026x y -=,即y =.因为抛物线的焦点()0,02p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭0y -=的距离为2,2=,即8p =,所以1C 的标准方程是216x y =,故选:D . 【点睛】方法点睛:求解双曲线方程的渐近线方程的技巧:已知双曲线方程22221x y a b-=或22221y x a b -=,求解其渐近线方程只需要将方程中的“1”变为“0”,由此得到的y 关于x 的一次方程即为渐近线方程. 二、填空题13.【分析】设双曲线的右焦点经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直等价于转化为点到渐近线的距离解得再根据离心率公式可得结果【详解】依题意可得双曲线的右焦点渐近线方程为因为M 的渐近线上存在点T 使得经过点T 所作解析:1e <≤【分析】设双曲线M 的右焦点(c,0)F ,经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,等价于TF =,转化为点(c,0)F 到渐近线的距离d TF ≤,解得ba据离心率公式可得结果. 【详解】依题意可得双曲线M 的右焦点(c,0)F ,渐近线方程为0bx ay ±=,因为M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,设两个切点为,P Q ,所以PTQ ∠2π=,4PTF π∠=,因为FP PT ⊥,PF a =,所以TF =,所以双曲线M 的渐近线上存在点T ,使得TF =,所以点(c,0)F 到渐近线的距离d =≤,即b a所以离心率c e a =====≤=又1e >,所以1e <≤所以双曲线M 的离心率的取值范围是1e <≤故答案为:1e <≤【点睛】关键点点睛:求双曲线离心率的取值范围的关键是得到,,a b c 的不等式,根据M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,得到圆心到可得,,a b c 的不等式.14.【分析】作出图像设题中问题即为求的最小值设直线联立用韦达定理表示即可得解【详解】根据题意作出图像如图所示设题中问题即为求的最小值设由得所以所以当时最小为2故答案为:2 解析:2【分析】作出图像,设1122(,),(,)A x y B x y ,题中问题即为求12||y y -的最小值,设直线,联立,用韦达定理表示即可得解. 【详解】根据题意作出图像,如图所示,设1122(,),(,)A x y B x y ,题中问题即为求12||y y -的最小值.设1:2AB x ty =+, 由2122x ty y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得2210y ty --=,所以12122,1y y t y y +==-. 所以22121212||()444y y y y y y t -=+-=+当0t =时,12||y y -最小为2. 故答案为:2.15.【分析】根据离心率先求出双曲线的方程得出渐近线方程根据双曲线的定义可得:所以设点到一条渐进线的距离为则从而得出答案【详解】双曲线的离心率所以解得所以双曲线由的双曲线的渐进线方程为由为该双曲线上支上的 解析:5【分析】根据离心率先求出双曲线的方程,得出渐近线方程,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PF PF =+,设点Р到一条渐进线的距离为d ,则124PF d PF d +=++,从而得出答案.【详解】双曲线()22210y x a a -=>的离心率52e =所以221514e a =+=,解得2a =,所以()()120,5,0,5F F - 双曲线2214y x -=,由2204y x -=,的双曲线的渐进线方程为2y x =±由Р为该双曲线上支上的一个动点,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -== 所以124PF PF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,垂足为M ,如图.所以225112F M ==+所以122445PF d PF d F M +=++≥+=同理1PF 与P 到渐近线2y x =-的距离之和的最小值为5 故答案为:5【点睛】关键点睛:本题考查利用双曲线的定义解决距离之和的最值问题,解答本题的关键是根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PFPF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d ,则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,属于中档题.16.【分析】设双曲线半焦距为双曲线的渐近线方程为则设直线的方程为然后直线的方程和另一渐近线方程联立求出点从而可求出直线的斜率再由可得两直线的斜率乘积为从而得进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半 解析:233【分析】设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bcF c A c a,设直线BF 的方程为()by x c a=-,然后直线BF 的方程和另一渐近线方程联立,求出点,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而可求出直线AB 的斜率,再由AB OB ⊥,可得两直线的斜率乘积为1-,从而得2213b a =,进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bc F c A c a, 设直线BF 的方程为()by x c a=-, 由()b y x c a b y x a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得22c x bc y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率为322AB bc bcb a a kc a c --==-, 因为AB OB ⊥,所以3()1AB OBb bk k a a⋅=⨯-=-, 所以2213b a =,所以双曲线的离心率为e ==【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,考查求双曲线的离心率的方法,解题的关键是灵活运用双曲线的几何性质,考查计算能力,属于中档题17.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率c e a ==≥=⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.【分析】根据向量条件求出的坐标代入双曲线方程即可得出结论【详解】由题意设直线的方程为与渐近线联立可得的坐标为即代入双曲线方程可得化简可得故答案为:【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质求双曲【分析】根据向量条件,求出P 的坐标,代入双曲线方程,即可得出结论. 【详解】由题意,设(,)P x y ,直线FH 的方程为()ay x c b=+,与渐近线b y x a=-联立,可得H 的坐标为2(,)c aba c -,3FP FH =,即23a x c c cab y c ⎧+=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 2323a x c c ab y c ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩, 代入双曲线方程可得,222223(2)91a c a c a c -+-=, 化简可得22413c a=,132c ea , 故答案为:13 【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c e 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).19.【分析】分别过作准线的垂线利用抛物线的定义将到焦点的距离转化到准线的距离利用已知和相似三角形的相似比建立关系式求解可算得弦长【详解】设可知如图作垂直于准线分别于则又解得故答案为:【点睛】1本题体现了 解析:163【分析】分别过,A B 作准线的垂线,利用抛物线的定义将,A B 到焦点的距离转化到准线的距离,利用已知和相似三角形的相似比,建立关系式,求解,AF BF 可算得弦长. 【详解】设242y x px ==,可知2p =如图,作AM ,BN 垂直于准线分别于,M N ,则BN BF =,又2BC BN =,23CB CF =,23BN p ∴= 43BN =,83BC =,4CF ∴= 2CF AM CA=,244CF AM CA AM ∴==+,解得4AM =4AF ∴=416433AB AF BF ∴=+=+= 故答案为:163【点睛】1.本题体现了数形结合,解析几何问题,一定要注意对几何图形的研究,以便简化计算2. 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.20.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a=-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a=-, 设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线, 所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-,又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a=,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点A ⎛ ⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知2222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Qx x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以222220000000000022222222y x y x yPQ x yx x x x⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-++=+⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()220222004141222222xxxx x⎛⎫-+-⎪-⎝⎭===--为定值.【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,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.22.(1)124tan3F AF∠=,直线l的方程为210x y--=;(2)不存在,理由见解析.【分析】(1)分析得出2AF x⊥轴,进而可得出12122tanF FF AFAF∠=,设122F AFθ∠=,求出tanθ的值,可得出直线l的斜率,进而可得出直线l的方程;(2)假设椭圆E上存在关于直线l对称的相异两点()11,M x y、()22,N x y,进而可设直线MN的方程为2xy t=-+,与椭圆E的方程联立,列出韦达定理,求出线段MN的中点P的坐标,根据点P在直线l上,求出t的值,可得出点P的坐标,由此可得出结论.【详解】(1)在椭圆E中,4a=,23b=,2c=,则()12,0F-、()22,0F,因为222311612+=,即点A在椭圆E上,且2AF x⊥轴,121224tan3F FF AFAF∠==,设122F AFθ∠=,则22tan4tan21tan3θθθ==-,整理可得22tan3tan20θθ+-=,易知θ为锐角,则tan 0θ>,解得1tan 2θ=, 设直线l 的倾斜角为α,则sin cos 12tan tan 22sin tan cos2πθπθαθπθθθ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=-==== ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭,因此,直线l 的方程为()322y x -=-,即210x y --=;(2)假设椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点()11,M x y 、()22,N x y , 则直线MN 的斜率为12-,设直线MN 的方程为2xy t =-+, 联立22123448y x t x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,整理可得22120x tx t -+-=, 由韦达定理可得12x x t +=,则()121213222y y x x t t +=-++=, 所以,线段MN 的中点为3,24t t P ⎛⎫⎪⎝⎭, 点P 在直线l 上,所以,32110244t t t⨯--=-=,解得4t =, 所以点()2,3P ,此时,点P 与点A 重合,不合乎题意. 因此,椭圆E 上不存在关于直线l 对称的相异两点. 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的探索性问题求解思路如下: 第一步:假设结论存在.第二步:结合已知条件进行推理求解.第三步:若能推出合理结果,经验证成立即可肯定正确;若推出矛盾,即否定假设. 第四步:反思回顾,查看关键点、易错点及解题规范. 23.(1)3;(2)不存在;(3)证明见解析. 【分析】(1)设出()00,M x y ,把MF 表示出来,利用函数求最值; (2)假设存在点P ,作出切线PC 、PD ,由OCPD为正方形推出||OP =||2OP ≤,矛盾,所以判断点 P 不存在;(3)用坐标法分别求出AF AQ BF BQ 、、、,证明AF AQ BF BQ +=+ 【详解】由椭圆22:143x y E +=,知右焦点为()1,0F ,(1)设()00,M x y ,则()220001,2243x y x +=-≤≤,所以()()()22222000000310132444x x MF x y x x =-+-=-+-=-+ 因为()()220000124444x f x x x =-+=-在 []02,2x ∈-上单减,所以当02x =-时,()422434MF =-⨯-+=最大, 即MF 的最大值为3. (2)假设存在点P 符合题意,如图示,,,OC OD PC PD ⊥⊥又有,PC PD ⊥ 所以OCPD 为矩形;因为|OC |=|OD |,所以OCPD 为正方形,所以||2||236OP OC ==⨯=;又P 在椭圆22:143x y E +=上,所以3||26OP ≤≤≠,故这样的点P 不存在;(3)设()()1122,,,A x y B x y ,连结 OQ ,OA ,OB ,则△AOQ 为直角三角形,所以||AQ ==又A 在椭圆22:143x y E +=上,所以 2211143x y +=,得1||2x AQ ===而11||22AF x ==-所以11112222AF AQ x x +=-+=; 同理可证:2BF BQ +=. 所以AF AQ BF BQ +=+,即证 【点睛】解析几何问题常见处理方法:(1)正确画出图形,利用平面几何知识简化运算; (2)坐标化,把几何关系转化为坐标运算. 24.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.25.(1)2214x y +=;(2)30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,310,2⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)用待定系数法求椭圆方程;(2)设出直线l ,表示出M 的坐标,利用154PA PM ⋅=,求出点P 的坐标. 【详解】(1)由题意可得:三角形ABN 为等腰直角三角形,所以2a =4,即a =2. 又由()0,2N -,()2,0B ,:3:2NQ QB =所以64,55Q ⎛⎫⎪⎝⎭, 代入22221x y a b+=得:222264()()551a b +=,解得:b =1. 所以椭圆的方程为2214x y +=(2)由(1)可知()2,0A -.设M 点的坐标为()11,x y , 直线l 的斜率显然存在,设为k ,则直线l 的方程为()2y k x =+于是A ,B 两点的坐标满足方程组()22214y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,由方程组消去y 并整理, 得()()222214161640kxk x k +++-=由212164214k x k --=+,得2122814k x k -=+,从而12414k y k =+, 设线段AB 是中点为M ,则M 的坐标为22282,1414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭以下分两种情况:①当0k =时,点M 的坐标为()2,0.线段AM 的垂直平分线为y 轴,于是()02,PA y =-,()02,PM y =-由154PA PM ⋅=得0y = ②当0k ≠时,线段AM 的垂直平分线方程为2222181414k k y x k k k ⎛⎫--=+ ⎪++⎝⎭令0x =,解得02614ky k -=+()02,PA y =--,()110PM x y y =⋅- ()()210102222228646214141414k k k k PA PM x y y y k k k k --⎛⎫⋅=---=++ ⎪++++⎝⎭()()422241615115414k k k +-==+ 整理得12k =±,032y =±综上032y =±或02y =±. 点P 的坐标是30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,0,⎛ ⎝⎭. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"坐标法"是解析几何中常见的基本方法,把题目中的条件用坐标翻译出来,把几何条件转化为代数运算.26.(1)证明见解析;(2)存在,12N ⎛⎫±- ⎪ ⎪⎝⎭.【分析】(1)由题意设直线:1AB y kx =+,()11,A x y ,()22,B x y ,将直线与抛物线方程联立求出两根之和、两根之积,求出直线121:24x x AN y x =-以及直线222:24x x BN y x =-,将两直线联立求出交点即证.(2)由(1)知点N 为CD 的中点,取AB 的中点E ,则2AC BDEN +=,利用抛物线的定义可得2AB EN =,ABNAENBEN SSS=+,2ACNAF CNS⋅=,2BDNBF CNS ⋅=,。
2—=1上的一点M 到焦点F 1的距离为2, N 是MF 1的中点,O 为原点,则|0N|等于二•填空题:本大题共 4小题,每小题6分,共24分。
2 26•椭圆5x ky -5的一个焦点是(0,2),那么k 二 7.椭圆的焦点在y 轴上,一个焦点到长轴的两端点的距离之比是 1 : 4,短轴长为8,则椭圆的标准方程是 __________________ .2 2 &已知点(0, 1)在椭圆5 + m = 1内,贝y m 的取值范围是 ______________________________________________ .W I I I2 29 •椭圆 + 2m = 1的准线平行于x 轴,则m 的取值范围是 __________________寸3m + 1 2m第二章圆锥曲线与方程单元测试A 组题(共100分) 一•选择题:本大题共 5题,每小题7分,共35分。
在每小题给出的四个选项中, 项是符合题目要求的。
1已知坐标满足方程 F(x,y)=O 的点都在曲线C 上,那么 (A )(B ) (C ) (D ) 只有曲线C 上的点的坐标都适合方程 凡坐标不适合 F(x,y)=O 的点都不在 在曲线C 上的点的坐标不一定都适合 不在曲线C 上的点的坐标有些适合F(x,y)=0 C 上 F(x,y ) =0 F(x,y ) =0,有些不合适 F(x,y ) =0 2•至俩坐标轴的距离相等的点的轨迹方程是 (A ) x - y= 0 3•已知椭圆方程为 (B) x + y=0 2m ^= 1,焦点在 (C ) |x|=|y| (D) y=|x|x 轴上,则其焦距等于 (A) 2 8- m 2(B) 2 2 2 - | m|(C ) 2 ,m 2- 8( D ) 2 | m| - 2 22x4.已知椭圆 -25(A) 2(B)4(C ) 8(D) 325.已知F 是椭 2x ~2 a= 1(a>b>0)的左焦点,P 是椭圆上的一点,PF 丄x 轴,OP // AB(O 为原点), 则该椭圆的离(A)■- 2 2(B)(C )(D)三•解答题:本大题共3小题,共41分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B .5C .23D .32.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .193.已知12,F F 分别是双曲线2214x y -=的左、右焦点,P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,若12PF F △内切圆圆心为I ,则圆心I 到圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为( )A .2B 1C .1D 24.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .y x =D .y x = 5.已知椭圆222:14x y C b+=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3B C .5D6.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l :y x =l 上满足PM PN +=P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或27.已知圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,P 是12MC C 的内心,且12123PMC PMC PC C S SS+=,则a 的值为( )A .9B .11C .17D .198.已知直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=经过定点P ,与抛物线24x y =交于,A B 两点,且点P 为弦AB 的中点,则直线l 的方程为( )A .230x y +-=B .210x y -+=C .210x y -+=D .20x y +-=9.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且213PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,2]B .5(1,]3C .[2,)+∞D .4[,)3+∞10.已知抛物线24x y =的焦点F 和点(1,8),A P -为抛物线上一点,则||||PA PF +的最小值是( ) A .3B .9C .12D .611.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25 B .100 C .9 D .36 12.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( )A .B .(6,8)C .D .(6,10)二、填空题13.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n -=___________. 14.设1A 、2A 为椭圆()222210x ya b a b+=>>的左、右顶点,若在椭圆上存在异于1A 、2A 的点P ,使得10PO PA ⋅=,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值范围是_____. 15.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.16.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线交于第一象限内的点A ,过点F 且平行于OA 的直线交另一条渐近线于点B ,若AB OB ⊥,则双曲线C 的离心率为____________. 17.已知圆22:68210C x y x y ++++=,点A 是圆C 上任一点,抛物线28y x =的准线为l ,设抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m ,则m PA +的最小值为_______ 18.设点P 是抛物线2:4C y x =上一动点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,则OP PF的最大值为___________.19.已知椭圆22:1168x y C +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线(44)x m m =-<<与椭圆C 相交于点A ,B .给出下列三个命题:①存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形; ②存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形; ③存在m ,使1ABF 的周长最大. 其中,所有真命题的序号为_________.20.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线22:17yx Γ-=的两个焦点分别为1F ,2F ,以2F 为圆心,12F F 长为半径的圆与双曲线Γ的一条渐近线交于M ,N 两点,若OM ON ≥,则OM ON的值为________.三、解答题21.设动点(),M x y (0x ≥)到定点()2,0F 的距离比它到y 轴的距离大2. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程C ;(Ⅱ)设过点F 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求AOB 面积的最小值.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F 、,点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点M 分别作直线MA 、MB 交椭圆于AB 、两点,设两直线MA 、MB 的斜率分别为12k k 、,且128k k +=,探究:直线AB 是否过定点,并说明理由.23.已知椭圆22:143x y E +=,其右焦点为F ,直线l 与圆22:3O x y +=相切于点Q ,设直线l 与椭圆E 相交于不同的两点A 、B .(1)若M 点是椭圆E 上任意一点,求出MF 的最大值;(2)已知过椭圆E 上的动点P 引圆О的两条切线PC 、PD (C 、D 为切点),探究在椭圆E 上是否存在点P ,使得由点P 向圆O 引的切线互相垂直; (3)当点Q 在y 轴右侧时,求证:AF AQ BF BQ +=+.24.已知抛物线C :22y px =(0)p >的焦点为F ,点(4,)A m 在抛物线C 上,且OAF △的面积为212p (O 为坐标原点). (1)求抛物线C 的方程;(2)直线l :1y kx =+与抛物线C 交于M ,N 两点,若OM ON ⊥,求直线l 的方程.25.设抛物线2:4C y x =,点()4,0A ,()4,0B -,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.26.在平面直角坐标系xOy 中,设动点P 到定点(1,0)F 的距离与到定直线:1l x =-的距离相等,记P 的轨迹为曲线Γ. (1)求曲线Γ的方程;(2)过点F 的直线交曲线Γ于点A 、B (其中点A 在第一象限),交直线l 于点C ,且点F 是AC 的中点,求线段AB 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【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.2.B解析:B 【分析】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值. 【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.3.C解析:C 【分析】设12PF F △内切圆与12PF F △的三边1PF 、2PF 、12F F 的切点分别为D 、N 、M ,根据圆的切线性质,可得2OM =,即可得答案. 【详解】设12PF F △的内切圆分别与12,PF PF 切于点,A B ,与12F F 切于点M ,则11||||,||||PA PB F A FM ==,22||||F B F M =.又点P 在双曲线右支上, 12||||2PF PF a ∴-=,即12(||||)(||||)2PA F A PB F B a +-+=, 12||||2F M F M a ∴-= ①, 又12||||2FM F M c += ②, 由①+②,解得1||F M a c =+, 又1||OF c =,则(,0)M a ,因为双曲线2214x y -=的2a =,所以内切圆圆心I 与在直线2x =上,设0(2,)I y , 设圆22(1)1y x +-=的圆心为C ,则(0,1)C , 所以()220||21CI y =+-,当01y =时,min ||2CI =,此时圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为min ||1211CI -=-=. 故选: C .【点睛】本题考查双曲线的定义和性质,关键点是由定义和已知得到12||||2F M F M a -=和12||||2FM F M c +=,考查了学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题. 4.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =, 设()2,0F c ()0c >()()220045c -+-=,解得3c =,因为2a =,所以22945b c a --=, 所以双曲线的渐进线为:52b y x x a =±=±, 故选:D【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.5.B解析:B 【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么b == 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.6.B解析:B 【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数. 【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N为焦点,由于2a =a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得3x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.7.C解析:C 【分析】先判断出圆1C 与2C 内含,根据条件可得动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,从而得出121216MC MC a C C +=+>=,即动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,又设12MC C 的内切圆的半径为r ' ,由12123PMC PMC PC C SSS+=,有12121113222MC r MC r C C r ''+⨯=⨯⨯⨯'⨯,从而得出答案. 【详解】由圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,可得圆1C 的圆心()13,0C -,半径为1r a =,圆2C 的圆心()23,0C ,半径为21r = 由121261C C a r r =<-=-所以圆1C 与2C 内含,由动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切. 所以动圆M 与圆1C 内切,与圆2C 外切,设动圆M 的半径为R 则11MC r R a R =-=-,221MC r R R =+=+ 所以121216MC MC a C C +=+>=所以动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,设其方程为22221(0)x y m n m n+=>> 所以12a m +=,设22c m n =-,则3c = 由P 是12MC C 的内心,设12MC C 的内切圆的半径为r ' 由12123PMC PMC PC C SSS+=,有12121113222MC r MC r C C r ''+⨯=⨯⨯⨯'⨯ 即1212318MC MC C C +==,又由椭圆的定义可得121MC MC a +=+ 所以118a +=,则17a = 故选:C 【点睛】本题考查圆与圆的位置关系,考查根据圆与圆的相切求动圆圆心的轨迹,考查椭圆的定义的应用,解答本题的关键的由条件得出圆1C 与2C 内含,由动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,进一步由条件得出121216MC MC a C C +=+>=,即得出动点M 的轨迹,属于中档题.8.B解析:B 【分析】利用点差法求出直线斜率,即可得出直线方程. 【详解】由直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=得(2)(23)0a x y x y +-++-= 所以20230x y x y +-=⎧⎨+-=⎩ 解得11x y =⎧⎨=⎩ 则()1,1P设1122(,),(,)A x y B x y ,则21122244x y x y ⎧=⎨=⎩,两式相减得121212()()4()x x x x y y -+=-,即121212142AB y y x x k x x -+===-, 则直线方程为11(x 1)2y -=-,即210x y -+=. 故选:B. 【点睛】方法点晴:点差法是求解中点弦有关问题的常用方法.9.A解析:A 【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到2PF a =,13PF a =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又213PF PF =,所以222PF a =,即2PF a =,则13PF a =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F , 即42a c ≥,则2ca≤,即2e ≤, 又双曲线的离心率大于1,所以12e <≤. 故选:A. 【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可.10.B解析:B 【分析】根据抛物线的标准方程求出焦点坐标和准线方程,利用抛物线的定义可得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,故AM 为所求【详解】解:由题意得2p =,焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-, 设P 到准线的距离为PM ,(即PM 垂直于准线,M 为垂足),则||||||||9PA PF PA PF AM +=+≥=,(当且仅当,,P A M 共线时取等号), 所以||||PA PF +的最小值是9, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,解题的关键是由题意结合抛物线定义得||||||||PA PF PA PF AM +=+≥,从而可得结果11.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=, 所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MF MF a '-=,不能混淆. 12.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290FPF ∠=,又1,2,5a b c === 由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PF PF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290FF P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.二、填空题13.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=- 故直线()2222:x PA y y x x y -=-- 化简得:222222y y y x x x -=-+即2222221x x y y x y +=+= 同理有33:1PB x x y y +=又,PA PB 均过点()11,P x y ,有313131311,1x x y y x x y y +=+= 故直线11:1MN x x y y +=1111,m n x y == 221222111x x m n-=-= 故答案为:114.【分析】设点由可得出求出函数在区间上的零点为化简得出进而可解得的取值范围【详解】设点则可知点设则函数在区间上存在零点则为方程的一根设函数在区间内的零点为由韦达定理可得所以即整理可得即解得因此椭圆的离解析:⎫⎪⎪⎝⎭【分析】设点(),P x y ,由10PO PA ⋅=可得出2220e x ax b ++=,求出函数()f x 在区间(),0a -上的零点为22ab c-,化简得出2201b c <<,进而可解得e 的取值范围.【详解】设点(),P x y ,则22222b y b x a=-,可知点()1,0A a -,(),PO x y =--,()1,PA a x y =---,()()22222222221220b c PO PA x a x y x y ax x b x ax x ax b a a⋅=---+-=++=+-+=++=,设()222f x e x ax b =++,则函数()f x 在区间(),0a -上存在零点,()2220f a c a b -=-+=,则a -为方程2220e x ax b ++=的一根,设函数()f x 在区间(),0a -内的零点为1x ,由韦达定理可得222122b a b ax e c-==,212ab x c∴=-,所以,220ab a c -<-<,即2201b c <<,整理可得2222a c b c -=<,222a c ∴<,即221e >,01e <<1e <<.因此,椭圆的离心率e 的取值范围是2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】方法点睛:椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(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222b a c =-转化为a 、c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 转化为关于e 的方程(或不等式),解方程(或不等式)即可得e (e 的取值范围).15.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E解析:5【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE 设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率17c e a ==17 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.16.【分析】设双曲线半焦距为双曲线的渐近线方程为则设直线的方程为然后直线的方程和另一渐近线方程联立求出点从而可求出直线的斜率再由可得两直线的斜率乘积为从而得进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半 23【分析】设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bcF c A c a,设直线BF 的方程为()by x c a=-,然后直线BF 的方程和另一渐近线方程联立,求出点,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而可求出直线AB 的斜率,再由AB OB ⊥,可得两直线的斜率乘积为1-,从而得2213b a =,进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bc F c A c a, 设直线BF 的方程为()by x c a=-, 由()b y x c a b y x a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得22c x bc y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率为322AB bc bcb a a kc a c --==-, 因为AB OB ⊥,所以3()1AB OBb bk k a a⋅=⨯-=-, 所以2213b a =,所以双曲线的离心率为e ==故答案为:3【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,考查求双曲线的离心率的方法,解题的关键是灵活运用双曲线的几何性质,考查计算能力,属于中档题17.【分析】由抛物线的定义可知结合圆的性质当且仅当三点共线时等号成立取得最值【详解】由圆可得圆心设的焦点为则抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为过点作于点则由抛物线的定义可知所以当且仅当三点共线时等号成立2【分析】由抛物线的定义可知m PF =,m PA PF PA +=+结合圆的性质,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立取得最值. 【详解】由圆22:68210C x y x y ++++=可得圆心()3,4C --,2r,设28y x =的焦点为F ,则()2,0F ,:2l x =-, 抛物线上任意一点Р到直线l 的距离为m , 过点P 作PH l ⊥于点H ,则PH m =, 由抛物线的定义可知PH PF =,所以2m PA PH PA PF PA FC r FC +=+=+≥-=-()()223242412=--+-=,当且仅当,,P F C 三点共线时等号成立, 所以m PA +412, 412. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用抛物线的定义转化为抛物线上一点到焦点的距离与到圆上一点的距离之和的最小值,利用三点共线即可求解.18.【分析】设点则则可得出令利用二次函数的基本性质求出二次函数的最大值即可得出的最大值【详解】设点则则抛物线的准线方程为由抛物线的定义可得所以令当且仅当时函数取得最大值因此的最大值为故答案为:【点睛】方 23【分析】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,可得出()223111OP PFx x =+-++(]10,11t x =∈+,利用二次函数的基本性质求出二次函数2321y t t =-++的最大值,即可得出OP PF的最大值.【详解】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,抛物线C 的准线方程为1x =-,由抛物线的定义可得1PF x =+,所以,OP PF==== 0x ≥,令(]10,11t x =∈+,221443213333y t t t ⎛⎫=-++=--+≤ ⎪⎝⎭, 当且仅当13t =时,函数2321y t t =-++取得最大值43,因此,OP PF【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.19.①③【分析】首先根据题意得到设对①分类讨论和以及即可判断①为真命题对②根据椭圆的对称性可知利用解方程即可判断②为假命题对③利用椭圆的定义即可判断③为真命题【详解】由题知:设对①若则此时则所以满足为等解析:①③【分析】首先根据题意得到4a =,b c ==()1F -,()2F ,设(),A m y ,(),B m y -.对①,分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,即可判断①为真命题.对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,利用11AF k ==,解方程即可判断②为假命题,对③,利用椭圆的定义即可判断③为真命题.【详解】由题知:4a =,b c ==()1F -,()2F , 设(),A m y ,(),B m y -.对①,若12AF AF =,则0m =,此时(0,A .11AF k =,21AF k ==-,则121AF AF k k ⋅=-,所以1290F AF ∠=,满足12AF F △为等腰直角三角形.若1290AF F ∠=,则()2A -,此时12AF =,12F F =.若2190AF F ∠=,则()2A ,此时22AF =,12F F =.所以存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形,故①为真命题. 对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,满足等腰三角形. 当190AF B ∠=时,根据椭圆的对称性可知:直线1AF 的倾斜角为45,11AF k ==,即y m =+又因为221168m y +=,所以(22216m m ++=,解得0m =或3m =-,都在44m -<<内, 故存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形为假命题. 对③,1ABF 的周长为11AB AF BF ++, 又因为128AF AF =-,128BF BF =-, 所以()112216AF BF AF BF +=-+, 即1ABF 的周长为()2216AB AF BF +-+,又因为22AF BF AB +≥,当且仅当m = 所以()22AF BF AB -+≤-,即1ABF 的周长为()22161616AB AF BF AB AB +-+≤+-=.当且仅当m =时,1ABF 的周长最大. 故③为真命题. 故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题主要考查椭圆的定义,解决本题①的关键为分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,②的关键为代入椭圆的对称性,③的关键为椭圆的定义,属于中档题.20.【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程再求圆的方程与渐近线方程联立可得MN 两点的横坐标由即为横坐标的绝对值的比可得答案【详解】由已知得取双曲线的一条渐近线所以圆的方程为由整理得解得取双曲线的另解析:32【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程,再求圆的方程与渐近线方程联立可得M ,N 两点的横坐标,由OM ON即为横坐标的绝对值的比可得答案.【详解】由已知得2221,7,8a b c ===,2c =,12(F F -,取双曲线的一条渐近线y =,所以圆的方程为(2232x y +=-,由(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=,解得2N M x x ==32MNM O x x O N===.取双曲线的另一条渐近线y =,(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=与上同,综上32OM ON=. 故答案为:32. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与双曲线、圆的位置关系,解答本题的关键是求出渐近线与圆的方程然后联立,得到M ,N 两点的横坐标再由绝对值做比值,考查了学生的运算求解能力.三、解答题21.(Ⅰ)28y x =;(Ⅱ)8. 【分析】(Ⅰ)根据M 的几何性质可得)20x x +=≥,化简后可得抛物线的方程.(Ⅱ)设:2l x ty =+,联立直线方程和抛物线方程,消元后可得面积的表达式,从而可求面积的最小值. 【详解】(Ⅰ)由题设可得)20x x +=≥,整理可得()280y x x =≥.(Ⅱ)设:2l x ty =+,由228x ty y x=+⎧⎨=⎩可得28160y ty --=,故12y y -==又1282OAB S =⨯⨯=≥,当且仅当0t =时等号成立,故AOB 面积的最小值为8. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题,往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式,自变量可以斜率、斜率的倒数或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过常见函数的性质、基本不等式或导数等求得.22.(1)22184x y +=;(2)直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭,理由见解析【分析】(1)通过点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形,可求得,a b ,从而可求椭圆方程;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程代入椭圆方程,利用韦达定理及128k k +=,可得直线AB 的方程,从而可得直线AB 过定点;若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,求出直线AB 的方程,即可得到结论.【详解】(1)由点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,可知2b =, 又12FMF △是等腰直角三角形,可得a=,即a =28a =,24b =所以椭圆的标准方程为22184x y +=;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程为y kx m =+,依题意2m ≠±,联立22184y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得222(12)4280k x kmx m +++-=由已知0∆>,设1122(,),(,)A x y B x y ,由韦达定理得:2121222428,1212km m x x x x k k--+==++, 128k k +=12221211212222y y kx m k k k x m x x x x -+-+-=+=+-∴+12212121142(2)()2(2)2(2)828x x kmk m k m k m x x x x m +-=+-+=+-=+-=- 42kmk m ∴-=+,整理得122m k =- 故直线AB 方程为122y kx k =+-,即122y k x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,设0000(,),(,)A x y B x y -, 由已知得0000228y y x x ---+=,解得012x =-, 此时直线AB 方程为12x =-,显然过点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭;综上,直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法及易错点睛:对题目涉及的变量巧妙的引进参数(如设动点坐标、动直线方程等),利用题目的条件和椭圆方程组成二元二次方程组,再化为一元二次方程,从而利用根与系数的关系对题目条件进行化简计算,从而可得出结论,另外设直线方程时常常不要忽略斜率是否存在的问题.23.(1)3;(2)不存在;(3)证明见解析. 【分析】(1)设出()00,M x y ,把MF 表示出来,利用函数求最值;(2)假设存在点P ,作出切线PC 、PD ,由OCPD为正方形推出||OP =||2OP ≤,矛盾,所以判断点 P 不存在;(3)用坐标法分别求出AF AQ BF BQ 、、、,证明AF AQ BF BQ +=+ 【详解】由椭圆22:143x y E +=,知右焦点为()1,0F ,(1)设()00,M x y ,则()220001,2243x y x +=-≤≤,所以MF ===因为()()220000124444x f x x x =-+=-在 []02,2x ∈-上单减,所以当02x =-时,()422434MF =-⨯-+=最大, 即MF 的最大值为3. (2)假设存在点P 符合题意,如图示,,,OC OD PC PD ⊥⊥又有,PC PD ⊥ 所以OCPD 为矩形;因为|OC |=|OD |,所以OCPD 为正方形,所以||2||236OP OC ==⨯=;又P 在椭圆22:143x y E +=上,所以3||26OP ≤≤≠,故这样的点P 不存在;(3)设()()1122,,,A x y B x y ,连结 OQ ,OA ,OB ,则△AOQ 为直角三角形,所以222211||3AQ OA OQ x y =-=+-又A 在椭圆22:143x y E +=上,所以 2211143x y +=,得2221111||342x x AQ x y =+-==而11||22AF x =-所以11112222AF AQ x x +=-+=; 同理可证:2BF BQ +=. 所以AF AQ BF BQ +=+,即证 【点睛】解析几何问题常见处理方法:(1)正确画出图形,利用平面几何知识简化运算; (2)坐标化,把几何关系转化为坐标运算. 24.(1)24y x =;(2)114y x =-+. 【分析】(1)分析题意,列方程组,用待定系数法求抛物线C 的方程;(2)用“设而不求法”联立方程组,把OM ON ⊥转化为12120x x y y +=,求出斜率k ,得到直线方程 【详解】解:(1)由题意可得228,11,222m p p m p ⎧=⎪⎨⨯⋅=⎪⎩解得2p =.故抛物线C 的方程为24y x =. (2)设()11,M x y ,()22,N x y .联立21,4,y kx y x =+⎧⎨=⎩整理得22(24)10k x k x +-+=.由题意可知0k ≠,则12224k x x k -+=-,1221x x k =. 因为OM ON ⊥,所以12120OM ON x x y y ⋅=+=, 则()()()()21212121211110x x kx kx k x x k x x +++=++++=,即()222124110k k k k k -⎛⎫+⋅+⋅-+= ⎪⎝⎭,整理得2140k k +=, 解得14k =-. 故直线l 的方程为114y x =-+. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.25.(1)122y x =+或122y x =--;(2)见解析. 【分析】(1)首先根据l 与x 轴垂直,且过点A ,求得直线l 的方程为4x =,代入抛物线方程求得点M 的坐标为()4,4或()4,4-,利用两点式求得直线BM 的方程;(2)设直线l 的方程为4x ty =+,点()11,M x y 、()22,N x y ,将直线l 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,由斜率公式并结合韦达定理计算出直线BM 、BN 的斜率之和为零,从而得出所证结论成立. 【详解】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为4x =,可得M 的坐标为()4,4或()4,4-, 所以直线BM 的方程为122y x =+或122y x =--; (2)设l 的方程为4x ty =+,()11,M x y 、()22,N x y ,由244x ty y x=+⎧⎨=⎩,得24160y ty --=,可知124y y t +=,1216y y =-, 直线BM 、BN 的斜率之和为 ()()()()()()()()21122112121212124488444444BM BN x y x y ty y ty y y y k k x x x x x x +++++++=+==++++++()()()()()()12121212282168404444ty y y y t tx x x x ++⨯-+⨯===++++,所以0BM BN k k +=,可知BM 、BN 的倾斜角互补, 所以ABM ABN ∠=∠. 【点睛】该题考查的是有关直线与抛物线的问题,涉及到的知识点有直线方程的两点式、直线与抛物线相交的综合问题、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,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.26.(1)24y x =;(2)16||3AB =. 【分析】(1)根据抛物线定义可得答案;(2)由点F 是AC 的中点可得A 点的坐标,设出直线AB 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理再得B 点坐标,再由两点间的距离公式可得答案.【详解】(1)因为动点P 到定点(1,0)F 的距离与到定直线:1l x =-的距离相等, 由抛物线定义可得曲线Γ为抛物线,设其方程为22(0)y px p =>,则12p=, 所以2p =,曲线Γ的方程为24y x =. (2)设过点F 的直线方程为1x my =+,设1122(,),(,)A x y B x y ,且120,0y y ><,0(1,)C y -,由214x my y x=+⎧⎨=⎩整理得,2440y my --=,所以124y y =-, 因为点F 是AC 的中点,所以1112x -=,解得13x =,所以211412y x ==,得1y =A ,又因为124y y =-,所以23y =-,代入抛物线方程得213x =,所以1,3B ⎛ ⎝⎭,所以163AB ==. 【点睛】本题考查了抛物线方程、直线与抛物线的位置关系及弦长,关键点是由点F 是AC 的中点可得A 点的坐标,利用韦达定理再得B 点坐标,考查了学生的基础知识、基本技能.。
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B C .23D2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=3.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .64.斜率为1的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为( )A .B .C .D .85.已知双曲线22221x y a b -=的两个焦点分别为21(,0)(,0)(0)F c F c c ->,过点2,0a P c ⎛⎫ ⎪⎝⎭的直线与双曲线的左右两支分别交于,A B 两点,且122F A F B =-,求双曲线的离心率( )A BC D6.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .47.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A .22B 2C .322D .328.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线分别交抛物线于A ,B 两点,若4AF =,1BF =,则p =( ) A .165B .2C .85D .19.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分10.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线交双曲线左支于P ,交渐近线by x a=于点Q ,点Q 在第一象限,且12FQ F Q ⊥,若12PQ PF =,则双曲线的离心率为( )A .1102+ B .1222+ C 51 D 3111.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条12.已知动点(),P x y ()()2222522x y x y a a+-++=+(a 为大于零的常数)﹐则动点P 的轨迹是( ) A .线段B .圆C .椭圆D .双曲线二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦点.若椭圆C 上存在点P ,使得12|1|||2PO F F =,则椭圆C 的离心率的取值范围为________.14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 的直线:2230l kx y ka --=与双曲线C 交于A 、B 两点.若7AF FB =,则实数k =________.15.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.16.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为12,F F ,焦距为2c ,若直线)y x c =-与椭圆的一个交点M 满足21122MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于________.17.知直线m 过抛物线()220y px p =>的焦点F ,且交抛物线于A 、B 两点,交其准线l于点C .若6AF =,2CB BF =,则p =____________18.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线x m =与椭圆C 相交于A ,B两点.当ABF 的周长最大时,ABF 的面积为2b ,则椭圆C 的离心率e =________.19.已知点A ,B 为抛物线C :24y x =上不同于原点O 的两点,且OA OB ⊥,则OAB 的面积的最小值为__________.20.直线AB 过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点,且线段AB 的中点的横坐标是3,则直线AB 的斜率是_____________.三、解答题21.A B 是抛物线24y x =上两个不同的点,A 、B 纵坐标之和为4. (1)求直线AB 的斜率;(2)O 为原点,若OA OB ⊥,求直线AB 的方程.22.已知直线:1l y kx =+过抛物线()2:20E x py p =>的焦点,且与抛物线E 交于A 、B 两点,点M 为AB 中点.(1)求抛物线E 的方程;(2)以AB 为直径的圆与x 轴交于C 、D 两点,求MCD △面积取得最小值时直线l 的方程.23.已知四点1234,1,,(1,1),(0,1)P P P P ⎛⎛- ⎝⎭⎝⎭中恰有三点在椭圆2222:1x y C a b+=上,其中0a b >>. (1)求,a b 的值;(2)若直线l 过定点(2,0)M 且与椭圆C 交于,A B 两点(l 与x 轴不重合),点B 关于x 轴的对称点为点D .探究:直线AD 是否过定点,若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A ,B 为椭圆的左、右顶点,点()0,2N -,连接BN 交椭圆C 于点Q ,ABN 为直角三角形,且:3:2NQ QB = (1)求椭圆的方程;(2)过A 点的直线l 与椭圆相交于另一点M ,线段AM 的垂直平分线与y 轴的交点P 满足154PA PM ⋅=,求点P 的坐标. 25.荷兰数学家舒腾(F.van Shooten ,1615-1660)设计了一种画椭圆的工具,如图1所示,两根等长的带槽的直杆AC 和BF 的一端各用钉子固定在点A 和B 上(但分别可以绕钉子转动),4AC BF ==,另一端用铰链与杆FC 连接,2FC AB ==,AC 和BF 的交点为E ,转动整个工具,交点E 形成的轨迹为椭圆Γ.以线段AB 中点O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2的平面直角坐标系.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)经过B 点的直线l 交椭圆Γ于不同的两点M N 、,设点P 为椭圆的右顶点,当PNM △62时,求直线l 的方程. 26.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点(1,0)P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点若ABO 的面积为35(O 为坐标原点),求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【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.2.D解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线0x y -+=过(,0)F c -,所以00c --+=,得c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-, 所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-, 又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程; ③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.3.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.4.D解析:D 【分析】写出直线l 的方程,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线的方程,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB . 【详解】抛物线24y x =的焦点()1,0F ,直线l 的方程为1y x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y联立214y x y x=-⎧⎨=⎩,可得2610x x -+=,2640∆=->,所以,126x x +=,由抛物线的焦点弦长公式得1228AB x x =++=. 故选:D. 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.5.B解析:B 【分析】先根据题意画出图形,再根据122F A F B=-,得到21F AF B B P ∽,根据相似比得到222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,即可求出离心率. 【详解】 解:如图所示:122F A F B =-,12//F A F B ∴,12AF B BF P ∴∽,且122F PF P=, 即222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 两边同时除以a 得2a c c a c a a c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 即122e e e e+=-, 又1e >,解得:3e =故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用三角形相似比得到,a c 的关系式,进而求得离心率.6.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.7.C解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-,不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=,解得12x =,1y ∴=,∴直线AB的斜率为21=-∴直线AB的方程为1)y x =-,由241)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=, 解得12x =,212x = 当212x =时,2y = 因此AOB 的面积为:121111||||||||112222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯⨯. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.8.C解析:C 【分析】直接设出直线方程,用“设而不求法”表示出AF ,BF ,利用性质可解. 【详解】由题意可知直线AB 的斜率一定存在,设为k ,联立2,22,p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩消去y 可得()22222204k p k x k px -++=,设()11,A x y ,()22,B x y ,所以2124p x x =.又根据抛物线的定142p x +=,212p x +=,所以241224p p p ⎫⎫⎛⎛--= ⎪⎪⎝⎝⎭⎭,解得85p =.故选:C 【点睛】"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.9.D解析:D 【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线. 【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离, 因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线, 故选:D . 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.10.A解析:A 【分析】由12FQ F Q ⊥得出OQ c =,求出Q 点坐标为(,)a b ,利用12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程得关于,,a b c 的等式,变形后可求得e . 【详解】∵12FQ F Q ⊥,O 是12F F 中点,∴OQ c =, 设(,)Q x y (0,0x y >>),则222y bx a x y c⎧=⎪⎨⎪+=⎩,又222a b v +=,故解得x a y b =⎧⎨=⎩,即(,)Q a b ,12PQ PF =,则12QP PF =,(,)2(,)P P P P x a y b c x y --=---,解得233P P a c x b y -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,又P 在双曲线上,∴2222(2)199a c b a b --=,解得12e =(12舍去). 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,a c 的齐次式,本题利用P 在双曲线上列式,由12FQ F Q ⊥得(,)Q a b ,由12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程即可求解.11.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解;210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.12.C解析:C 【分析】由a 为大于零的常数,可知5a a+的最小值,再根据两点间距离公式得几何意义以及椭圆定义判断轨迹. 【详解】的几何意义为点(),P x y 与点(0,2)A 间的距离,的几何意义为点(),P x y 与点(0,2)B -间的距离,且4AB =又由a 为大于零的常数,可知54a a +≥=>,当且仅当5a a=,即a =54a a=+>, 即动点P 到点A 与到点B 的距离之和为定值,且大于AB , 所以动点P 的轨迹为椭圆, 故选:C. 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误. 椭圆的定义揭示了椭圆的本质属性,正确理解掌握定义是关键,应注意定义中的常数大于|F 1F 2|,避免了动点轨迹是线段或不存在的情况.二、填空题13.【分析】先分析出得到消去b 整理出ac 的齐次式求出离心率的范围【详解】由落在椭圆上则又得:∴由得:即解得:又∴故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】先分析出||b PO a ≤≤,得到b c a ≤<,消去b ,整理出a 、c 的齐次式,求出离心率的范围. 【详解】由P 落在椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上,则||b PO a ≤≤.又12|1|||2PO F F =得:||PO c = ∴b c a ≤<由b c ≤得:22b c ≤,即222a c c -≤,解得:2c e a =≥又1e <,∴12e ≤<故答案为:2⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.14.【分析】由直线方程过右焦点得的关系设直线方程与双曲线方程联立消去应用韦达定理得出由得这样结合起来可得值【详解】在中令得所以则设由消去得由得所以化简得故答案为:【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线解析:【分析】由直线方程过右焦点得,a b 的关系,设1122(,),(,)A x y B x y ,直线方程与双曲线方程联立消去x ,应用韦达定理得出1212,y y y y +,由7AF FB =,得127y y =-,这样结合起来可得k 值.【详解】在2230kx y ka --=中令0y =得32a x =,所以32a c =,则222254a b c a =-=,设1122(,),(,)A x y B x y ,由222212230x y a bkx y ka ⎧-=⎪⎨⎪--=⎩,消去x 得22222223504b ab a b a y y k k ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭, 2122223kab y y a k b+=-,2221222254()k a b y y b a k =-, 由7AF FB =得127y y =-,212222236kab y y y a k b +=-=-,222222()kab y a k b =--, 所以224222212222222225774()4()k a b k a b y y y a k b b a k =-=-⨯=--,化简得2221235b k a ==,k =.故答案为: 【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,即设交点坐标1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与双曲线方程联立,消元后应用韦达定理(本题得)1212,y y y y +,已知条件又得127y y =-,这样结合起来可求得k 值.15.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意. 易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+, 联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 16.【分析】由题意利用直角三角形的边角关系可得再利用椭圆的定义及离心率的计算公式即可得出【详解】设直线的倾斜角为则在直角三角形中令则由椭圆定义得椭圆的离心率故答案为:【点睛】熟练掌握直角三角形的边角关系1【分析】由题意1290F MF ∠=,利用直角三角形的边角关系可得21,MF MF ,再利用椭圆的定义及离心率的计算公式即可得出. 【详解】设直线3()y x c =--的倾斜角为α,则tan 3α=-,0180α≤<120α∴=.21211212122360090F MF F MF F M F MF M F F F ∴∠=∠=∠∴∠=∴∠=在直角三角12F MF 形中,令1c =,则22211,213MF MF ==-=由椭圆定义得122||||31a MF MF =+=+∴椭圆的离心率231231c e a ===-+. 故答案为:31-. 【点睛】熟练掌握直角三角形的边角关系、椭圆的定义、离心率的计算公式是解题的关键,属于基础题.17.3【分析】过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为根据结合抛物线的定义可得据此求出再根据抛物线的定义可求出【详解】如图:过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为因为所以因为所以所以所以在直角三角形中解析:3 【分析】过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,根据2CB BF =结合抛物线的定义可得30DFA MCB ∠=∠=,据此求出||3AD =,再根据抛物线的定义可求出p . 【详解】如图:过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,因为2CB BF =,所以||2||CB BF =, 因为||||BF BM =,所以||2||CB BM =, 所以30MCB ∠=,所以30DFA ∠=,在直角三角形ADF 中,因为||6AF =,所以||3AD =, 因为||||6AN AF ==,且||||3AN AD p p =+=+, 所以63p =+,所以3p =. 故答案为:3 【点睛】关键点点睛:利用抛物线的定义求解是解题关键.18.【分析】首先根据椭圆定义分析分析当的周长最大时直线的位置再求的面积得到椭圆的离心率【详解】设椭圆的右焦点为当直线过右焦点时等号成立的周长此时直线过右焦点得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内 解析:12【分析】首先根据椭圆定义分析,分析当ABF 的周长最大时,直线AB 的位置,再求ABF 的面积,得到椭圆的离心率. 【详解】设椭圆的右焦点为F ',AF BF AB ''+≥,当直线AB 过右焦点F '时,等号成立,∴ABF 的周长4l AF BF AB AF BF AF BF a ''=++≤+++=,此时直线AB 过右焦点,22b AB a =,221222ABFb Sc b a=⨯⨯=,得12c e a ==.故答案为:12【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内的线段和的最值问题,关键是利用两边和大于第三边,只有三点共线时,两边和等于第三边,再结合椭圆的定义,求周长的最值.19.【分析】设利用可得即可求得利用两点间距离公式求出面积利用基本不等式即可求最值【详解】设由可得解得:所以当且仅当时等号成立所以的面积的最小值为故答案为:【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是设坐标采用 解析:16【分析】设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用OA OB ⊥可得0OA OB ⋅=即可求得1216y y =-,利用两点间距离公式求出OA 、OB ,面积12OABS OA OB =,利用基本不等式即可求最值. 【详解】设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4y B y ⎛⎫⎪⎝⎭, 由OA OB ⊥可得2212121212104416y y y y OA OB y y y y ⎛⎫⋅=⨯+=+= ⎪⎝⎭, 解得:1216y y =-,1OA y ==OB y ==11122OABSO y O y A B ==12⨯=≥=,22221212216161616y y y y +=+≥=,所以16OABS≥==,当且仅当12y y =时等号成立, 所以OAB 的面积的最小值为16, 故答案为:16. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是设A ,B 坐标,采用设而不求的方法,将OA OB ⊥转化为0OA OB ⋅=,求出参数之间的关系,再利用基本不等式求12OABSOA OB =的最值. 20.1或【分析】根据抛物线方程得到设直线方程为与抛物线方程联立得:再根据线段的中点的横坐标为3求得即可得到直线斜率【详解】因为直线AB 过抛物线的焦点F 且与抛物线交于AB 两点所以斜率不为0设直线AB 方程为解析:1或1- 【分析】根据抛物线方程,得到()1,0F ,设直线方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=,再根据线段AB 的中点的横坐标为3,126x x +=,求得m ,即可得到直线斜率. 【详解】因为直线AB 过抛物线24y x =的焦点F (1,0)且与抛物线交于A 、B 两点,所以斜率不为0,设直线AB 方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=, 由韦达定理得:12124,4y y m y y +=⋅=-, 所以()21212424223x x m y y m +=++=+=⨯,解得1m =±所以直线的方程为1x y =±+, 所以1AB k =±. 故答案为:1或1-三、解答题21.(1)1;(2)y x =或4y x =-. 【分析】(1)法一:设()11,A x y ,()22,B x y 代入抛物线方程相减结合斜率公式即可求得;法二:设直线方程与抛物线联立结合韦达定理求得结果;(2)由OA OB ⊥得0OA OB ⋅=即12120x x y y +=结合两根关系可求得m ,即可求直线方程. 【详解】(1)法一:设()11,A x y ,()22,B x y ,则2112224,4,y x y x ⎧=⎨=⎩两式相减得()()()1212124y y y y x x +-=-. ∵124y y +=,∴()()121244y y x x -=-. 根据题意可知12x x ≠,∴12121AB y y k x x -==-, ∴直线AB 的斜率为1.法二:据题意直线AB 斜率存在,可设直线AB 的方程为y kx m =+, 与24y x =联立得204k m y y -+=,则1244y y k+==, ∴1k =,∴直线AB 的斜率为1.(2)由(1)得,124y y +=,124y y m ⋅=, 由题意,0OA OB ⋅=,即()221212121214016x x y y y y y y m m +=+=+=, 解得,0m =或4m =-.所以,直线AB 的方程为y x =或4y x =-. 【点睛】解答直线与抛物线的题目时,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. 22.(1)24x y =;(2)1y =. 【分析】(1)求出抛物线E 的焦点坐标,将焦点坐标代入直线l 的方程,求出p 的值,即可求得抛物线E 的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线E 的方程,求出点M 的坐标,求出点M 到CD 的距离以及CD ,可得出MCD △的面积的表达式,利用函数的单调性可求得MCD △面积的最小值,进而可求得对应的直线l 的方程. 【详解】(1)抛物线2:2E x py =的焦点为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则0,2p ⎛⎫⎪⎝⎭在:1l y kx =+上,12p ∴=,2p ∴=,所以,抛物线E 的方程为24x y =; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=,所以,212121616044k x x k x x ⎧∆=+>⎪+=⎨⎪=-⎩, 则AB 中点()22,21Mk k +,()21241AB x k =-==+,所以,以AB 为直径的圆M 的半径()221r k=+,M 到CD 的距离221d k=+,CD ==((221221212MCD S k k ∴=⨯⨯+=+△,令()20k t t =≥,则(21MCDSt =+[)0,+∞单调递增.当0t =时,即0k =时,MCD Sl 的方程为1y =.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.23.(1)1a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩2)直线AD 过定点(1,0)Q .【分析】(1)由于121,,1,22P P ⎛⎫⎛-- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭关于原点对称,从而可得12,PP 和4P 在椭圆上,然后将这些点的坐标代入椭圆方程中可求出,a b 的值;(2)由题意可知直线l 的斜率存在,则设直线l 为2(0)x ty t =+≠,与椭圆方程联立成方程组,消去x ,得()222420t y ty +++=,再由根与系数的关系得12122242,22t y y y y t t +=-=++,而直线AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=,代入化简可得答案【详解】因为12,1,P P ⎛⎛- ⎝⎭⎝⎭关于原点对称,由题意得12,P P 和4P 在椭圆上, 将14,P P 的坐标代入22221x y a b +=得:222111211a b b ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:1a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ (2)显然,l 与x 轴不垂直,设l 的方程为:2(0)x ty t =+≠()22222242012x ty t y ty x y =+⎧⎪⇒+++=⎨+=⎪⎩ 设()()1122,,,A x y B x y ,则()22,D x y - 且12122242,22t y y y y t t +=-=++ 直线AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+= 令0y =,得()()122112211212121222242214ty y ty y x y x y ty y tx y y y y y y t++++===+=+=+++-,故直线AD 过定点(1,0)Q . 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是设出直线l 的方程为:2(0)x ty t =+≠,与椭圆方程联立方程组,消元后利用根与系数的关系可得12122242,22t y y y y t t +=-=++,进而可得AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=化简可得答案,属于中档题24.(1)2214x y +=;(2)30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,310,⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)用待定系数法求椭圆方程;(2)设出直线l ,表示出M 的坐标,利用154PA PM ⋅=,求出点P 的坐标. 【详解】(1)由题意可得:三角形ABN 为等腰直角三角形,所以2a =4,即a =2.又由()0,2N -,()2,0B ,:3:2NQ QB =所以64,55Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 代入22221x y a b+=得:222264()()551a b +=,解得:b =1. 所以椭圆的方程为2214x y +=(2)由(1)可知()2,0A -.设M 点的坐标为()11,x y , 直线l 的斜率显然存在,设为k ,则直线l 的方程为()2y k x =+于是A ,B 两点的坐标满足方程组()22214y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,由方程组消去y 并整理, 得()()222214161640kxk x k +++-=由212164214k x k --=+,得2122814k x k-=+,从而12414k y k =+, 设线段AB 是中点为M ,则M 的坐标为22282,1414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭以下分两种情况:①当0k =时,点M 的坐标为()2,0.线段AM 的垂直平分线为y 轴,于是()02,PA y =-,()02,PM y =-由154PA PM ⋅=得02y =± ②当0k ≠时,线段AM 的垂直平分线方程为2222181414k k y x k k k ⎛⎫--=+ ⎪++⎝⎭令0x =,解得02614ky k -=+()02,PA y =--,()110PM x y y =⋅- ()()210102222228646214141414k k k k PA PM x y y y k k k k --⎛⎫⋅=---=++ ⎪++++⎝⎭()()422241615115414k k k +-==+ 整理得12k =±,032y =±综上032y =±或0y =. 点P 的坐标是30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,0,⎛ ⎝⎭. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"坐标法"是解析几何中常见的基本方法,把题目中的条件用坐标翻译出来,把几何条件转化为代数运算.25.(1)22143x y +=;(2)1x y =±+.【分析】(1)设椭圆Γ的标准方程为22221x y a b+=,连接AF ,由AFB AFC ≌,得到ABE FCE △≌△,再利用椭圆定义求解.(2)设直线l 的方程为:1x my =+,联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,结合韦达定理得到12y y -,然后由PNM △求解. 【详解】 (1)如图所示:由题意可设椭圆Γ的标准方程为22221x y a b+=,连接AF ,可得AFB AFC ≌,所以,,4ABE FCE EF AE EA EB EF EB FB =+=+==≌,由椭圆定义可知:2,1a c ==,3b =所以椭圆Γ的方程为22143x y +=.(2)由题意知,(1,0)B ,设直线l 的方程为:1x my =+,设()()1122,,,M x y N x y ,联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得:()2234690m y my ++-=,可知212212134m y y m +-=+, 2122111234PMNm Sy y m +∴=⨯-⨯=+. 226162347m m +∴=+, 解得1m =±,所以直线l 的方程为1x y =±+. 【点睛】方法点睛:1、解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.2、解决直线与曲线的弦长时,往往设直线与曲线的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则()()2121222121221(1)(1)44AB k x x x x y y y y k ⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦-⋅+-⋅⎣+⎦k 为直线斜率).注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.26.(1)2214x y +=;(2)10x -=.【分析】(1)由椭圆的性质列方程可得24a =,21b =,即可得解;(2)设直线l 的方程,联立方程组结合韦达定理可得12y y -,再由三角形面积即可解得m =,即可的解.【详解】(1)由题意可得22222c a b c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩,解得24a =,21b =,故椭圆C 的标准方程为2214x y +=;(2)由题意可知直线l 的斜率不为0,则设直线l 的方程为1x my =+,()11,A x y ,()22,B x y .联立22114x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得()224230m y my ++-=, ()222(2)44(3)16480m m m ∆=-+⨯-=+>,则12224m y y m +=-+,12234y y m =-+, 故12y y -=== 因为ABO 的面积为35,所以12113||1225OP y y -=⨯==,设t =≥,则22315t t =+,整理得(31)(3)0t t --=,解得3t =,所以m =,故直线l 的方程为1x =+,即10x ±-=. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将三角形面积转化为121||2OP y y ,结合韦达定理解方程即可得解.。
选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》(本卷共150分,考试时间120分钟)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、设定点F 1 0, 3,F 2 0,3,动点P x,y 满足条件 PR PF 2A .1B4C.4D. 142 244、AB 为过椭圆2,2a b=1中心的弦, F(c,0) 为椭圆的右焦点, 则厶AFB 面积的最大值是 ( A.b 2B.abC.acD.bc2倍,则m 的值为( ) )A.充要条件B.必要不充分条件 C.充分不必要条件D.既非充分也非必要6、过原点的直线 2l 与双曲线— 2.一 y_= :—1有两个交点,则直线l 的斜率的取值范围是43A" 2B.( ——OO,-三)u C —,+ O)222 2 c 「v'3 3 nD.(.3 . 3C.[一 ,——OO]U[ ,+ O )222 27、过双曲线x 22乂 1的右焦点作直线 l ,交双曲线于A 、B 两点, 若|AB|=4,则这样的直线)2的条数为( )、选择题:本大题共 a a > 0,则动点PA.椭圆B.线段C.不存在 2、抛物线y1 2 x m的焦点坐标为( ).A .14m,0 B. 0, 14mC .D.椭圆或线段或不存在m,0 D 4 0,m 42y 1的虚轴长是实轴长的3、双曲线mx 295、设 A(X 1,yJ,B(4,—),C(X 2,y 2)是右焦点为52 2F 的椭圆——25 91上三个不同的点,则AF , BF , CF 成等差数列”是“ x 1 x 28 ”的(A. 1B.2C.3D.4的轨迹是(个交点,则满足条件的直线|2的条数为(9、如图,在正方体 ABCD- A i BiGD 中,P 是侧面BBCC 内一动点,若 P 到直线BC 与直线 CD二、填空题:本大题共 4小题,每小题4分,共16分.313、已知双曲线的渐近线方程为y=± — x ,则此双曲线的离心率为4 -----------14、长度为a 的线段AB 的两个端点A 、B 都在抛物线y 2 2px (p 0且a 2 p )上滑动,则线段 AB 的中点 M 到y 轴的最短距离是 _____________2 2x y15、R, F 2是椭圆一22a b平分线的垂线,交 F 2P 的延长线于 M ,则点M 的轨迹是 ______________ 一16、椭圆具有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线 ,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点•今有一个水平放置的椭圆形台球盘 ,点A 、B 是它的焦点,长轴长为2a,焦距为 2c,静放在点A 的小球(小球的半径忽略不计)从点A 沿直线出发,经椭圆壁反射后第一次回到 点A时,小球经过的路程是 ____________________ .三、解答题:本大题共 6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 17. (本小题满分12分)A. 1B.2C.3D.4A.直线B.抛物线C.双曲线D.圆2210、以过椭圆x 2爲1(ab 0)的右焦点的弦为直径的圆与其右准线的 a b 2位置关系是( )•A.相交B. 相切C.相离 D. 不能确定131313 12、若抛物线y2ax 1上总存在两点关于直线( ).13x y 0对称,则实数 a 的取值范围是A.B. C.0三D.1的两个焦点,点 P 是椭圆上任意一点,从 引/ FPE 的外角的距离相等,则动点 P 的轨迹所在的曲线是( ) 11、点P 在椭圆7x 2+4y 2=28上,则点P 到直线3x - 2y - 16=0的距离的最大值为A.M 用B.16 用C. 24 用 D 28 届椭圆短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形, 求此椭圆的标准方程。
18. (本小题满分12分)x y2、F i, F2为双曲线—21(a 0,b 0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交双曲线与点a bP且/ P F i F2=300,求双曲线的渐近线方程。
19.(本小题满分12分)抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线2 2务占1(a 1,b 0)的一个焦点,并于双曲线a b的实轴垂直,已知抛物线与双曲线的交点为3 一(,\6),求抛物线的方程和双曲线的方程。
2焦点到椭圆长轴端点的最短距离为• 3,20、(本小题满分12分)学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验 2X而(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以 从64轴、M 0,为顶点的抛物线的实线部分,降落点为测点A(4, 0)、B(6, 0)同时跟踪航天器.(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;如图,航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为 (2)试问:若航天器在 x 轴上方,则在观测点A 、B 测得离航天器的距离分别为多少时, 应向航天器发出变轨指令?21、(本小题满分12分)如图,已知椭圆2 X 2ab 2(a >b > 0)的离心率e6,过点 A (0, -b )和3设计方案是:B (a, 0)的直线与原点的距离为-.2(1)求椭圆的方程.(2)已知定点E (-1 , 0),若直线y= kx + 2 ( k丰0)与椭圆交于C、D两点.问: 是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.22、(本小题满分14分)2 2设双曲线C:笃爲1 (a > 0, b> 0)的离心率为e,若准线I与两条渐近线相交于P、a b Q两点,F为右焦点,△ FPQ为等边三角形.(1 )求双曲线C的离心率e的值;b2 2(2)若双曲线C被直线y = ax+ b截得的弦长为匕亘,求双曲线c的方程.a、选择题:1、 D •提示:当a 6时轨迹是以F I ,F 2为焦点的椭圆;当a 6时轨迹是线段hF ?;当a 6 时轨迹不存在,故选 D.2m2、 D 提示:•••抛物线方程的标准形式为: x my其焦点坐标为0,,故选D.410、C.提示:设过焦点P 的弦的两个端点及弦的中点分别为 A 、B 、P,它们在右准线上的射影1 PP - AA BB ,而圆的半径=2圆心P 到准线的距离 >圆的半径,x 2cos , ,,, ” (a 为参数).y . 7 sin分别为 A 、B 、P,则圆心 P 到准线的距离AB | 1e -AF BF -AA BB ,又2 22参考答案3、A.提示:Q mx 2 y 2 1是双曲线,•m<0,且其标准方程为2x11又Q 其虚轴长是实轴长的 2倍,•,故选A.4、D 提示:设 A(x o ,y o ),B( — x o , — y o ),1 1 S A AB =S A OFB +S\ OF = c • |y o |+ — c • | — y o |=c • |y o |. 222 2•••点A B 在椭圆 笃+爲=1上,a 2b 2•- S ^ABF 的最大值为bc ,故选Do ••• |y o |的最大值为 b.5、A.提示:Q a = 5,(4, 0), 4 e =-.由焦半径公式可得54|BF| = 5— X 4 =54 9 —4 * * * *X 2)= 2X 95 54=5 X 2,故 AF5,BF , CF 成等差数列4|AF| = 5- X 1,5 4(5— X 1)+ ( 55x-i x 28,故选A.6、B 提示:双曲线方程 线与渐近线重合,直线22J — — =1,其渐近线的斜率 k= 土仝,当直线l 的斜率为土 — 时,直34 2 2l 与双曲线无交点,排除CD.又双曲线的焦点在y 轴上,当一—3 <k< 32 2时,直线与双曲线无交点,故选 B 。
7、C.提示:T 2a 2,而 AB 11、C 提示:化椭圆方程为参数方程 圆与右准线相离,故选 C.|6cos 2 7sin 16| |8cos( ) | 16 •••点P 到直线3x — 2y— 16=0的距离为d==—<13 v'1324 24 —•- d ma )= ----- = - '13,故选 C oV'13 1312、B.提示:设P 、Q 关于x y 0对称,则可设直线 PQ 的方程为:二、填空题5 5 13、5或 5.34提示:据题意,14、2(a p)1点 M 到准线的距离最小,其值为 丄心p).215、以点F 2为圆心,以2a 为半径的圆.提示:•••〔 MP| =|F 1P|, • |PF 1|+|PF 2|=|MF 2|=2a, •••点 M 到点 F 2的距离为定值 2a, •点 M 的轨迹是以点F 2为圆心,以2a 为半径的圆 16、4a 或 2(a — c)或 2(a+c)y x b,由 y xax21联立,2消去y 得,ax x b 10.△ =1+4 a(b 1)0,……①1 1又PQ 中点M (—,一 2a 2b b)在xy 0上,得b3②联立①②,解得a 4,故选B.提示:当线段 AB 过焦点时,提示:设靠近A 的长轴端点为 M 另一长轴的端点为 N.若小球沿AM 方向运动,则路程应 为2(a — c);若小球沿 ANM 方向运动,则路程为2(a+c);若小球不沿 AM 与AN 方向运动,则路 程应为4a. 三、解答题:本大题共 6小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤18.解:设 PF 2 =m 所以 PF 1 =2m F 1F 2 =2c= V3m, PR - PF 2 =2a=m2 2笃爲 1的渐近线方程为y= ■ 2x .a b19.解:由题意可知,抛物线的焦点在x 轴,又由于过点(一「6),所以可设其方程为2y 2 2px(p0) 6 3p ••• p =2 所以所求的抛物线方程为 y 2 4x所以所求双曲线的一个焦点为(1 , 0),所以c=1 ,所以,设所求的双曲线方程为(1)得 4y 2-7y-36=0,解之,得 y=4 (y=-9/4 舍去)17.解:当焦点在x 轴时,设椭圆方程为b 21,由题意知a=2c , a-c=用3解得 a=2.、3 , c= , 3,所以b 2=9,所求的椭圆方程为2 2x y1 12 9同理,当焦点在 2 2y 轴时,所求的椭圆方程为x y912 1.2c e2aa 2b 2 b 2 b 22 2-笃亠1、 a 21 a 22所以所求的双曲线方程为 4x 2- y 2 33 L而点(一,、..6)在双曲线上,所1.20、解:(1)由题意,设曲线方程为y ax 2641 0 a 64• a— 77(2)设变轨点为 C(x,y),根据题意可知—2.6 “ 211 a解得a 2丄4647,将点D(8,0)的坐标代入, 得1 264曲线万程为 y—x772 2x y1, 1100 25将(2)代入1 2 64 y x7 7~2a于是x=6,所以点C的坐标为(6, 4).所以| AC 2 5 ,|BC 4.因此,在观测点A、B测得离航天器的距离分别为2、5,4时,应向航天器发出变轨指令.21、解析:(1)直线AB方程为: bx-ay-ab依题意aab 、a2b2_3~2解得3,12椭圆方程为—3(2)假若存在这样的k值,由kx 2,3y20 得(1 3k2)12kx 9 0.(12k)2 36(1 3k2)X 1 X2设C(X1 , yj、D(X2 ,y2),X 1 X212k1 3k2,91 3k2而y1 y2(kx12)( kx22) k2x1 x22k(x1 x2) 4 .要使以CD为直径的圆过点 E (-1 , 0),当且仅当CE! DE 时,x-i 1y2X21,即yy (X1 1)(x2 1) 0 ••• (k2 1 )X1X2 2(k 1)(X1 X2)将②式代入③整理解得k 7.经验证,k -,6 6 使①成立.综上可知,存在k6,使得以CD为直径的圆过点E.22、解析:(1)双曲线C的右准线l的方程为:x=2—,两条渐近线方程为:c两交点坐标为2P(-,cab a2)、Q (―c c辿).c△ PFQ为等边三角形,则有|MF|2|PQ|(如图).a 2 (3 ,ab ab 、c 2 a 2 V3ab-c( ),即c 2 c cc c—c解得 b ... 3a , c = 2a . ••• e 2.a2 2(2)由(1)得双曲线C 的方程为把笃乙 1 .a 3a把 y ax 、.3a 代入得(a 2 3)x 2 2 3a 2x 6a 2a 2 3 0,依题意42212a 24(a3)a双曲线C 被直线y = ax + b 截得的弦长为12a 4 24(a 2 1)a 2z ~2T72(a 3)2 2•双曲线C 的方程为:-—2 64 , •l .. (x i X 2)2(y i y 2)2..(1 a 2)(x iX 2)2(1 a 2)[(X 1X 2)24x 1x 2]••Tb 2c 212a . 2• 144a(1 a 2)72a 2 12a 4 22~(a 3)整理得 13a 4 77a 2 10251 13•2 介 □2…a 6,且a、(1a 2) 5113y 2 1153-11-A,B 分别在双曲线两支上的直线有2 条;又•••通径长=4, • A,B 在双曲线同一支上的直线恰有1条,•满足条件的直线共有 3条.故选C.8、C.提示:•••点P(2,1)在抛物线内部,且直线l 1与抛物线C 相交于A,B 两点,•过点P 的直线l 2再过点A 或点B 或与x 轴平行时符合题意•••满足条件的直线|2共有3条.9、B.提示:易知点P 到直线CD 的距离为PC 1 .由O 是定点,BC 是定直线.据题意,动点 P到定点G 的距离等于到定直线 BC 的距离.由抛物线的定义,知轨迹为抛物线.故选B.。