高考数学二轮复习(理数)专题圆锥曲线
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专(Zhuan)题13 圆锥(Zhui)曲线1.已知双(Shuang)曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别(Bie)为F 1,F 2,以F 1,F 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( )A.x216-y29=1B.x23-y24=1C.x29-y216=1D.x24-y23=1 【答案】C 【解析】2.椭圆x212+y23=1的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的( ) A .7倍 B .5倍 C .4倍 D .3倍 【答案】A【解析】由题设知F 1(-3,0),F 2(3,0),如图,∵线段PF 1的中点M 在y 轴上,∴可设P (3,b ), 把P (3,b )代入椭圆x212+y23=1,得b 2=34.∴|PF 1|=36+34=732,|PF 2|=0+34=32.∴|PF1||PF2|=73232=7.故选A. 3.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|=( )A .2B . 4C .6D .8 【答案】B 【解析】由余弦定理得 cos ∠F 1PF 2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|·|PF2|⇒cos 60°=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|-|F1F2|22|PF1|·|PF2|⇒|PF 1|·|PF 2|=4.4.设(She)F 1,F 2分别是(Shi)双曲线C :x2a2-y2b2=1的左(Zuo)、右焦点,点P ⎝⎛⎭⎫62,22在此双曲线(Xian)上,且PF 1⊥PF 2,则(Ze)双曲线C 的离心率等于( )A.22 B.2 C.3 D.62【答案】B5.已知抛物线C 的顶点是椭圆x24+y23=1的中心,焦点与该椭圆的右焦点F 2重合,若抛物线C 与该椭圆在第一象限的交点为P ,椭圆的左焦点为F 1,则|PF 1|=( )A.23B.73C.53 D .2 【答案】B【解析】由椭圆的方程可得a 2=4,b 2=3,∴c =a2-b2=1,故椭圆的右焦点F 2为(1,0),即抛物线C 的焦点为(1,0),∴p2=1,∴p =2,∴2p =4,∴抛物线C 的方程为y 2=4x ,联立⎩⎪⎨⎪⎧x24+y23=1,y2=4x.解得⎩⎨⎧x =23,y =263或⎩⎨⎧x =23,y =-263,∵P 为第一象限的点,∴P ⎝⎛⎭⎫23,263, ∴|PF 2|=1+23=53,∴|PF 1|=2a -|PF 2|=4-53=73,故选B.6.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .2 3B .2 5C .4 3D .4 5 【答案】B7.抛(Pao)物线y 2=4x 的(De)焦点为F ,准(Zhun)线为l ,经(Jing)过F 且斜率(Lv)为3的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AK ⊥l ,垂足为K ,则△AKF 的面积是( )A .4B .33C .43D .8 【答案】C【解析】∵y 2=4x ,∴F (1,0),l :x =-1,过焦点F 且斜率为3的直线l 1:y =3(x -1),与y 2=4x 联立,解得x =3或x =13(舍),故A (3,23),∴AK =4,∴S △AKF =12×4×23=43.故选C.8.已知直线y =k (x +1)(k >0)与抛物线C :y 2=4x 相交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点,若||FA =2||FB ,则k =( )A.13B.223C.23D.23 【答案】B9.设椭圆的方程(Cheng)为x2a2+y2b2=1(a >b >0),右(You)焦点为F (c ,0)(c >0),方(Fang)程ax 2+bx -c =0的两实根分别(Bie)为x 1,x 2,则(Ze)P (x 1,x 2)( )A .必在圆x 2+y 2=2内B .必在圆x 2+y 2=2外C .必在圆x 2+y 2=1外D .必在圆x 2+y 2=1与圆x 2+y 2=2形成的圆环之间 【答案】D【解析】椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0),右焦点为F (c ,0)(c >0),方程ax 2+bx -c =0的两实根分别为x 1和x 2,则x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=-c a ,x 21+x 2=(x 1+x 2)2-2x 1·x 2=b2a2+2ac a2>a2+c2a2=1+e 2,因为0<e <1,即0<e 2<1.所以1<e 2+1<2,所以x 21+x 2>1, 又b2a2+2ac a2<b2+a2+c2a2=2,所以1<x 21+x 2<2, 即点P 在圆x 2+y 2=1与x 2+y 2=2形成的圆环之间.故选D.10.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,抛物线y 2=158(a +c )x 与椭圆交于B ,C两点,若四边形ABFC 是菱形,则椭圆的离心率等于( )A.158B.415C.23D.1211.过曲(Qu)线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的(De)左焦点F1作曲(Qu)线C2:x2+y2=a2的(De)切线,设切点为M,直线F1M交曲线C3:y2=2px(p>0)于点N,其中曲线C1与C3有一个共同的焦点,若|MF1|=|MN|,则曲线C1的离心率为()A. 5B.5-1C.5+1D.5+1 2【答案】D【解析】12.已知F1,F2分别是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M,若点M在以线段F1F2为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是() A.(1,2) B.(2,3) C.(3,2) D.(2,+∞)【解析(Xi)】如图所示,过(Guo)点F 2(c ,0)且与渐近(Jin)线y =b a x 平行的直线(Xian)为y =b a (x -c ),与另一条渐近线y =-bax 联立得⎩⎨⎧y =b a (x -c ),y =-b a x ,解得⎩⎨⎧x =c2,y =-bc2a ,即点M ⎝⎛⎭⎫c 2,-bc 2a . ∴|OM |=⎝⎛⎭⎫c 22+⎝⎛⎭⎫-bc 2a 2=c21+⎝⎛⎭⎫b a 2.∵点M 在以线段F 1F 2为直径的圆外, ∴|OM |>c ,即c21+⎝⎛⎭⎫b a 2>c ,得1+⎝⎛⎭⎫b a 2>2. ∴双曲线离心率e =ca =1+⎝⎛⎭⎫b a 2>2.故双曲线离心率的取值范围是(2,+∞).故选D.13.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,由F 向其渐近线引垂线,垂足为P ,若线段PF 的中点在此双曲线上,则此双曲线的离心率为________.【答案】 2【解析】方法二:双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为x a ±yb=0,焦点F 到渐近线的距离d =⎪⎪⎪⎪c a ⎝⎛⎭⎫1a 2+⎝⎛⎭⎫±1b 2=b .设线段PF 的中点M (x 0,y 0),则其到两条渐近线的距离分别为b ,b 2,距离之积为b22,又距离之积为⎪⎪⎪⎪x0a -y0b ⎝⎛⎭⎫1a 2+⎝⎛⎭⎫-1b 2·⎪⎪⎪⎪x0a +y0b ⎝⎛⎭⎫1a 2+⎝⎛⎭⎫1b 2=a2b2c2,则a2b2c2=b22,∴a2c2=12,e =2. 14.已(Yi)知F 1,F 2分别是(Shi)双曲线3x 2-y 2=3a 2(a >0)的左(Zuo)、右焦点,P 是抛物(Wu)线y 2=8ax 与双曲线的一(Yi)个交点,若|PF 1|+|PF 2|=12,则抛物线的准线方程为________.【答案】 x =-2 【解析】15.设椭圆中心在坐标原点,A (2,0),B (0,1)是它的两个顶点,直线y =kx (k >0)与线段AB 相交于点D ,与椭圆相交于E ,F 两点.若ED →=6DF →,则k 的值为________.【答案】 23或38【解析】 依题意得椭圆的方程为x24+y 2=1,直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0).如图,设D (x 0,kx 0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1<x 2,则x 1,x 2满足方程(1+4k 2)x 2=4,故x 2=-x 1=21+4k2.由ED →=6DF →知x 0-x 1=6(x 2-x 0),得x 0=17(6x 2+x 1)=57x 2=1071+4k2.由D 在直线AB 上知,x 0+2kx 0=2,x 0=21+2k ,所以21+2k =1071+4k2,化简得24k 2-25k +6=0,解得k =23或k =38.16.在平(Ping)面直角坐标系xOy 中(Zhong),已知点A 在(Zai)椭圆x225+y29=1上(Shang),点P 满(Man)足AP →=(λ-1)OA →(λ∈R ),且OA →·OP →=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________.【答案】 1517.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0),抛物线E :x 2=2py 的焦点为M . (1)若过点M 的直线l 与抛物线C 有且只有一个交点,求直线l 的方程; (2)若直线MF 与抛物线C 交于A ,B 两点,求△OAB 的面积.【解析】:(1)由题意得抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0),抛物线E :x 2=2py 的焦点为M ,所以p =2,M (0,1),①当直线l 的斜率不存在时,x =0,满足题意;②当直线l 的斜率存在时,设方程为y =kx +1,代入y 2=4x ,得k 2x 2+(2k -4)x +1=0,当k =0时,x =14,满足题意,直线l 的方程为y =1;当k ≠0时,Δ=(2k -4)2-4k 2=0,所以k =1,方程为y =x +1,综上可得,直线l 的方程为x =0或y =1或y =x +1.(2)结合(1)知抛物线C 的方程为y 2=4x ,直线MF 的方程为y =-x +1,联立⎩⎨⎧y2=4x ,y =-x +1,得y 2+4y -4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=-4,y 1y 2=-4,所以|y 1-y 2|=42, 所以S △OAB =12|OF ||y 1-y 2|=22.18.如图(Tu),已知椭圆C 的中(Zhong)心在原点,其一个焦点与抛物线y 2=46x 的焦点相同,又(You)椭圆C 上有一(Yi)点M (2,1),直(Zhi)线l 平行于OM 且与椭圆C 交于A ,B 两点,连接MA ,MB .(1)求椭圆C 的方程;(2)当MA ,MB 与x 轴所构成的三角形是以x 轴上所在线段为底边的等腰三角形时,求直线l 在y 轴上截距的取值范围.x 2+2mx +2m 2-4=0,∴Δ=(2m )2-4(2m 2-4)=4(4-m 2)>0,∴m 的取值范围是{m |-2<m <2,且m ≠0},设MA ,MB 的斜率分别为k 1,k 2,∴k 1+k 2=0,则A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则k 1=y1-1x1-2,k 2=y2-1x2-2,x 1x 2=2m 2-4,x 1+x 2=-2m ,∴k 1+k 2=y1-1x1-2+y2-1x2-2=(y1-1)(x2-2)+(y2-1)(x1-2)(x1-2)(x2-2)=⎝⎛⎭⎫12x1+m -1(x2-2)+⎝⎛⎭⎫12x2+m -1(x1-2)(x1-2)(x2-2)=x1x2+(m -2)(x1+x2)-4(m -1)(x1-2)(x2-2)=2m2-4-2m2+4m -4m +4(x1-2)(x2-2)=0,故MA ,MB 与x 轴始终围成等腰三角形时,∴直线l 在y 轴上的截距m 的取值范围是{m |-2<m <2,且m ≠0}.19.已知(Zhi)椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的(De)两个焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且(Qie)椭圆C经过(Guo)点P ⎝⎛⎭⎫43,13.(1)求椭(Tuo)圆C 的离心率;(2)设过点A (0,2)的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且2|AQ|2=1|AM|2+1|AN|2,求点Q 的轨迹方程. 因为M ,N在直线l 上,可设点M ,N 的坐标分别为(x 1,kx 1+2),(x 2,kx 2+2),则|AM |2=(1+k 2)x 21,|AN |2=(1+k 2)x 2.又|AQ |2=x 2+(y -2)2= (1+k 2)x 2.由2|AQ|2=1|AM|2+1|AN|2,得2(1+k2)x2=1(1+k2)x21+1(1+k2)x22, 即2x2=1x21+1x22=(x1+x2)2-2x1x2x21x 2.① 将y =kx +2代入x22+y 2=1中,得(2k 2+1)x 2+8kx +6=0.②由Δ=(8k )2-4×(2k 2+1)×6>0,得k 2>32.其(Qi)中x ∈⎝⎛⎭⎫-62,62,y ∈⎝⎛⎦⎤12,2-355. 20.如图,已(Yi)知M (x 0,y 0)是(Shi)椭圆C :x26+y23=1上的(De)任一点,从原点O 向(Xiang)圆M :(x -x 0)2+(y -y 0)2=2作两条切线,分别交椭圆于点P ,Q .(1)若直线OP ,OQ 的斜率存在,并记为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值;(2)试问|OP |2+|OQ |2是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.=6(1+k21)1+2k21+6(1+k22)1+2k2=6(1+k21)1+2k21+6⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝⎛⎭⎫-12k121+2⎝⎛⎭⎫-12k12=9+18k211+2k21=9.21.已(Yi)知动点P 到(Dao)定点F (1,0)和到直(Zhi)线x =2的距(Ju)离之比为22,设(She)动点P 的轨迹为曲线E ,过点F 作垂直于x 轴的直线与曲线E 相交于A ,B 两点,直线l :y =mx +n 与曲线E 交于C ,D 两点,与线段AB 相交于一点(与A ,B 不重合).(1)求曲线E 的方程;(2)当直线l 与圆x 2+y 2=1相切时,四边形ABCD 的面积是否有最大值?若有,求出其最大值及对应的直线l 的方程;若没有,请说明理由.【解析】:(1)设点P (x ,y ),由题意可得,(x -1)2+y2|x -2|=22, 整理可得x22+y 2=1.∴曲线E 的方程是x22+y 2=1.22.如图,已知(Zhi)抛物线C :y 2=4x ,过(Guo)点A (1,2)作抛(Pao)物线C 的(De)弦AP ,AQ .(1)若(Ruo)AP ⊥AQ ,证明:直线PQ 过定点,并求出定点的坐标;(2)假设直线PQ 过点T (5,-2),请问是否存在以PQ 为底边的等腰三角形APQ ?若存在,求出△APQ 的个数,若不存在,请说明理由.【解析】:(1)设直线PQ 的方程为x =my +n ,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). 由⎩⎨⎧x =my +n ,y2=4x得y 2-4my -4n =0.由Δ>0,得m 2+n >0, y 1+y 2=4m ,y 1·y 2=-4n .∵AP ⊥AQ ,∴AP →·AQ →=0,∴(x 1-1)(x 2-1)+(y 1-2)(y 2-2)=0.又x 1=y214,x 2=y224,∴(y 1-2)(y 2-2)(y 1+2)(y 2+2)+16]=0, ∴(y 1-2)(y 2-2)=0或(y 1+2)(y 2+2)+16=0.∴n =-2m +1或n =2m +5.∵Δ>0恒成立,∴n =2m +5.∴直线PQ 的方程为x -5=m (y +2),∴直线PQ 过定点(5,-2).。
考点突破练15 圆锥曲线中的定点、定值、证明问题1.(2022·湖南岳阳质检二)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a>b>0),F 为上焦点,左顶点P 到F 的距离为√2,且离心率为√22,设O 为坐标原点,点M 的坐标为(0,2). (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,证明:∠OMA=∠OMB.2.(2022·陕西西安四区县联考一)已知抛物线x 2=ay (a>0),过点M 0,a2作两条互相垂直的直线l 1,l 2,设l 1,l 2分别与抛物线相交于A ,B 及C ,D 两点,当A 点的横坐标为2时,抛物线在点A 处的切线斜率为1. (1)求抛物线的方程;(2)设线段AB ,CD 的中点分别为E ,F ,O 为坐标原点,求证:直线EF 过定点.3.(2022·北京石景山一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的短轴长等于2√3,离心率e=12. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过右焦点F 作斜率为k 的直线l ,与椭圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点P ,判断|PF ||AB |是否为定值,请说明理由.4.(2022·全国乙·理20)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过A (0,-2),B (32,-1)两点. (1)求E 的方程;(2)设过点P (1,-2)的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ .证明:直线HN 过定点.5.(2022·河南濮阳一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率e=√32,且圆x 2+y 2=2过椭圆C 的上、下顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 的斜率为12,且直线l 与椭圆C 相交于P ,Q 两点,点P 关于原点的对称点为E ,点A (-2,1)是椭圆C 上一点,若直线AE 与AQ 的斜率分别为k AE ,k AQ ,证明:k AE ·k AQ ≤0.6.(2022·广西柳州三模)已知点A (2,√3),B (-2,-√3),点M 与y 轴的距离记为d ,且点M 满足MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =d24-1,记点M 的轨迹为曲线W. (1)求曲线W 的方程;(2)设点P 为x 轴上除原点O 外的一点,过点P 作直线l 1,l 2,l 1交曲线W 于C ,D 两点,l 2交曲线W 于E ,F 两点,G ,H 分别为CD ,EF 的中点,过点P 作x 轴的垂线交GH 于点N ,设CD ,EF ,ON 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,求证:k 3(k 1+k 2)为定值.考点突破练15 圆锥曲线中的定点、定值、证明问题1.(1)解 左顶点P 到F 的距离为√2,可得a=√2,又e=ca=√22,故c=1,从而b=1.∴椭圆C 的标准方程为y 22+x 2=1.(2)证明 当l 与y 轴重合时,∠OMA=∠OMB=0°.当l 与y 轴不重合时,设l 的方程为y=kx+1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线MA ,MB 的斜率之和为k MA +k MB =y 1-2x 1+y 2-2x 2=kx 1-1x 1+kx 2-1x 2=2k-(1x 1+1x 2)=2k-x 1+x 2x 1x 2,联立方程{y =kx +1,y 22+x 2=1,可得(2+k 2)x 2+2kx-1=0,x 1+x 2=-2k 2+k2,x 1x 2=-12+k2,∴2k-x 1+x 2x 1x 2=2k-2k=0,从而k MA +k MB =0,故直线MA ,MB 的倾斜角互补,∴∠OMA=∠OMB. 综上,∠OMA=∠OMB. 2.(1)解 ∵y'=2xa ,由题意得2×2a=1,∴a=4,∴抛物线的方程为x 2=4y. (2)证明 由题意得直线l 1,l 2的斜率都存在且都不为0,由M (0,2),可设直线AB 的方程为y=kx+2(k ≠0), 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由{y =kx +2,x 2=4y ,得x 2-4kx-8=0,则x 1+x 2=4k ,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2)+4=4k 2+4,∴AB 的中点E (2k ,2k 2+2).∵l 1⊥l 2,∴直线CD 的斜率为-1k,同理可得CD 的中点F -2k ,2k2+2,∴EF 的方程为y-(2k 2+2)=2k 2+2-2k 2-22k+2k(x-2k ),化简整理得y=k-1k x+4, ∴直线EF 恒过定点(0,4).3.解 (1)由题意得b=√3,e=√1-b 2a 2=√1-3a 2=12,解得a=2,所以椭圆的方程为x 24+y23=1.(2)是定值.理由如下:由椭圆的方程x 24+y 23=1,得右焦点F (1,0),设直线l 的方程为y=k (x-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由{y =k (x -1),x 24+y23=1,得(3+4k 2)x 2-8k 2x+4k 2-12=0,则x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2, |AB|=√1+k 2|x1-x 2|=√1+k 2√(x 1+x 2)2-4x 1x 2=12(1+k 2)3+4k 2,设线段AB 的中点为D (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=4k 23+4k2,则y 0=k (x 0-1)=-3k3+4k2,即D (4k 23+4k2,-3k 3+4k 2),所以直线l 的中垂线的方程为y--3k3+4k2=-1k x-4k 23+4k 2.令y=0,得x P =k 23+4k 2,所以|PF|=|x P -1|=|k 23+4k 2-1|=3(k 2+1)3+4k 2,所以|PF ||AB |=3(k 2+1)3+4k 212(1+k 2)3+4k2=14. 4.(1)解 设椭圆E 的方程为mx 2+ny 2=1(m>0,n>0), 则{4n =1,94m +n =1,解得{m =13,n =14. 故椭圆E 的方程为x 23+y 24=1. (2)证明 由点A (0,-2),B (32,-1),可知直线AB 的方程为y=23x-2.当过点P 的直线MN 的斜率不存在时,直线MN 的方程为x=1.由{x =1,x 23+y 24=1,解得{x =1,y =2√63或{x =1,y =-2√63,则点M (1,-2√63),N (1,2√63). 将y=-2√63代入y=23x-2,得x=3-√6,则点T (3-√6,-2√63). 又MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以点H (5-2√6,-2√63),所以直线HN 的方程为y-2√63=-2√63-2√635-2√6-1x-1),即y=(2√63+2)x-2, 所以直线HN 过点(0,-2).当过点P 的直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为y+2=k (x-1),点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 由{y +2=k (x -1),x 23+y 24=1,消去y ,得(4+3k 2)x 2-6k (k+2)x+3k (k+4)=0,则Δ>0,x 1+x 2=6k (k+2)4+3k 2,x 1x 2=3k (k+4)4+3k 2. 将y=y 1代入y=23x-2,得x=32(y 1+2),则点T (32(y 1+2),y 1).又MT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =TH ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以点H (3y 1+6-x 1,y 1).所以直线HN 的方程为(3y 1+6-x 1-x 2)(y-y 2)=(y 1-y 2)(x-x 2),即(3y 1+6-x 1-x 2)(y-y 2)-(y 1-y 2)(x-x 2)=0.将x=0,y=-2代入上式,整理得12-2(x 1+x 2)+3y 1y 2+6(y 1+y 2)-x 1y 2-x 2y 1=0.(*) 因为x 1+x 2=6k (k+2)4+3k2,x 1x 2=3k (k+4)4+3k2,所以y 1+y 2=k (x 1-1)-2+k (x 2-1)-2=-8k -164+3k 2,x 1y 2+x 2y 1=x 1[k (x 2-1)-2]+x 2[k (x 1-1)-2]=-24k4+3k 2,y 1y 2=[k (x 1-1)-2][k (x 2-1)-2]=-8k 2+16k+164+3k 2,所以(*)式左边=12-12k (k+2)4+3k2+-24k 2+48k+484+3k2+-48k -964+3k2−-24k 4+3k 2=0=右边,即(*)式成立.所以直线HN 过点(0,-2).综上所述,直线HN 恒过定点(0,-2).5.(1)解 由题可知{b =√2,c a =√32,a 2=b 2+c 2,解得a=2√2,b=√2,∴椭圆C 的方程为x 28+y 22=1. (2)证明 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则E (-x 1,-y 1).设直线l 为y=12x+t ,代入椭圆方程得x 2+2tx+2t 2-4=0,则Δ=4t 2-4(2t 2-4)>0,解得-2<t<2,x 1+x 2=-2t ,x 1x 2=2t 2-4,则k AE +k AQ =y 2-1x 2+2+-y 1-1-x 1+2=(2-x 1)(y 2-1)-(2+x 2)(y 1+1)(2+x 2)(2-x 1),又y 1=12x 1+t ,y 2=12x 2+t ,∴(2-x 1)(y 2-1)-(2+x 2)(y 1+1)=2(y 2-y 1)-(x 1y 2+x 2y 1)+x 1-x 2-4=x 2-x 1-(x 1x 2+tx 1+tx 2)+x 1-x 2-4=-x 1x 2-t (x 1+x 2)-4=-(2t 2-4)-t (-2t )-4=0,即k AE +k AQ =0,∴k AE =-k AQ .于是k AE ·k AQ =-k AQ 2≤0.6.(1)解 设M (x ,y ),由题意得d=|x|,MA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2-x ,√3-y ),MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2-x ,-√3-y ), ∵MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =d 24-1,∴(2-x ,√3-y )·(-2-x ,-√3-y )=d 24-1,∴x 2-4+y 2-3=x 24-1.∴3x24+y 2=6,M 的轨迹方程为x 28+y 26=1. (2)证法一 显然GH 斜率存在,设P (x 0,0),设GH 的方程为y=k 4x+m ,由题意知CD 的方程为y=k 1(x-x 0),联立方程{y =k 1(x -x 0),y =k 4x +m ,解得{x =k 1x 0+mk 1-k 4,y =k 1(k 4x 0+m )k 1-k 4,可得G k 1x 0+m k 1-k 4,k 1(k 4x 0+m )k 1-k4,设C (x C ,y C ),D (x D ,y D ),则有x C28+y C26=1,x D28+y D26=1,两式相减得:x C 2-x D28+y C 2-y D26=0,则有k 1=y C -y D x C-x D=-34·x C +xD y C+y D,又G 为CD 中点,则有k 1=-34·k 1x 0+mk1(k 4x 0+m ),将G 坐标代入CD 的方程可得4(k 4x 0+m )k 12+3x 0k 1+3m=0,同理可得4(k 4x 0+m )k 22+3x 0k 2+3m=0,故k 1,k 2为关于k 的方程4(k 4x 0+m )k 2+3x 0k+3m=0的两实根. 由韦达定理得k 1+k 2=-3x 04(k4x 0+m ).将x=x 0代入直线GH :y=k 4x+m ,可得N (x 0,k 4x 0+m ),故有k 3=k 4x 0+m x 0,则k 3(k 1+k 2)=k 4x 0+m x 0[-3x 04(k 4x 0+m )]=-34, 故k 3(k 1+k 2)为定值-34.证法二 由题意知直线CD ,EF ,ON 的斜率都存在,分别为k 1,k 2,k 3,设P (t ,0),N (t ,k 3t )(t ≠0),则直线CD ,EF 的方程分别为y=k 1(x-t ),y=k 2(x-t ),两直线分别与曲线W 相交,联立方程{y =k 1(x -t ),x 28+y 26=1,得(6+8k 12)x 2-16k 12tx+8k 12t 2-48=0,解得{x G =x 1+x 22=4k 12t3+4k 12,y G =-3k 1t3+4k 12,可得G (4k 12t3+4k 12,-3k 1t3+4k 12),同理可得H (4k 22t3+4k 22,-3k 2t3+4k 22),。
高考数学二轮复习专题突破—圆锥曲线中的定点、定值、探索性问题1.(2021·重庆八中月考)已知椭圆C :x 24+y 23=1的右焦点为F ,过点M (4,0)的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,连接AF ,BF 并延长分别与椭圆交于异于A ,B 的两点P ,Q. (1)求直线l 的斜率的取值范围; (2)若PF ⃗⃗⃗⃗⃗ =λFA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,QF ⃗⃗⃗⃗⃗ =μFB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,证明:λμ为定值.2.(2021·河北张家口三模)已知抛物线C :y 2=4px (p>0)的焦点为F ,且点M (1,2)到点F 的距离比到y 轴的距离大p. (1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l :x-m (y+2)-5=0与抛物线C 交于A ,B 两点,问是否存在实数m ,使|MA|·|MB|=64√2?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.3.(2021·江苏南通适应性联考)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的两个焦点为F 1,F 2,一条渐近线方程为y=bx (b ∈N *),且双曲线C 经过点D (√2,1). (1)求双曲线C 的方程;(2)设点P 在直线x=m (y ≠±m ,0<m<1,且m 是常数)上,过点P 作双曲线C 的两条切线PA ,PB ,切点为A ,B ,求证:直线AB 过某一个定点.4.(2021·山东济南二模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为√22,且经过点H (-2,1).(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P (-3,0)的直线(不与x 轴重合)与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线HA ,HB 分别交x 轴于M ,N 两点,点G (-2,0),若PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPG ⃗⃗⃗⃗⃗ ,PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =μPG ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求证:1λ+1μ为定值.5.(2021·广东汕头三模)已知圆C :x 2+(y-2)2=1与定直线l :y=-1,且动圆M 与圆C 外切并与直线l 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)已知点P 是直线l 1:y=-2上一个动点,过点P 作轨迹E 的两条切线,切点分别为A ,B.①求证:直线AB 过定点; ②求证:∠PCA=∠PCB.6.(2021·北京东城一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)过点D (-2,0),且焦距为2√3. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点A (-4,0)的直线l (不与x 轴重合)与椭圆C 交于P ,Q 两点,点T 与点Q 关于x 轴对称,直线TP 与x 轴交于点H ,是否存在常数λ,使得|AD|·|DH|=λ(|AD|-|DH|)成立?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.答案及解析1.(1)解 由题意知直线l 的斜率不为零,故设其方程为x=ty+4,与椭圆方程联立,消去x 得(3t 2+4)y 2+24ty+36=0,Δ=144(t 2-4)>0,解得t<-2或t>2.故直线l 的斜率k=1t 的取值范围为(-12,0)∪(0,12).(2)证明 F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4),由(1)得y 1+y 2=-24t3t 2+4,y 1y 2=363t 2+4,所以ty 1y 2=-32(y 1+y 2).由PF⃗⃗⃗⃗⃗ =λFA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得{1−x 3=λ(x 1-1),-y 3=λy 1,即{-x 3=λx 1-λ-1,-y 3=λy 1. 又点P 在椭圆上,即有3x 32+4y 32=12,代入上式得3(λx 1-λ-1)2+4λ2y 12=12,即λ2(3x 12+4y 12)-6λ(λ+1)x 1+3(λ+1)2=12, 又3x 12+4y 12=12,所以12(λ+1)(λ-1)-6λ(λ+1)x 1+3(λ+1)2=0.易知λ+1≠0,故λ=35−2x 1,同理可得μ=35−2x 2.又(5-2x 1)(5-2x 2)=25-10(x 1+x 2)+4x 1x 2 =25-10[t (y 1+y 2)+8]+4(ty 1+4)(ty 2+4)=9+6t (y 1+y 2)+4t 2y 1y 2=9+6t (y 1+y 2)+4t ·(-32)(y 1+y 2)=9, 所以λμ=9(5-2x1)(5-2x 2)=1.2.解 (1)由点M 到点F 的距离比到y 轴的距离大p ,得点M 到点F 的距离与到直线x=-p 的距离相等.由抛物线的定义,可知点M 在抛物线C 上,所以4=4p ,解得p=1. 所以抛物线C 的方程为y 2=4x.(2)存在满足题意的m ,其值为1或-3. 理由如下:由{y 2=4x,x-m(y +2)−5=0,得y 2-4my-8m-20=0. 因为Δ=16m 2+4(8m+20)>0恒成立,所以直线l 与抛物线C 恒有两个交点. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4(2m+5).因为MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1-1)(x 2-1)+(y 1-2)(y 2-2)=(y 124-1)(y 224-1)+(y 1-2)(y 2-2)=y 12y 2216−(y 1+y 2)2-2y 1y 24+y 1y 2-2(y 1+y 2)+5=16(2m+5)216−(4m)2+8(2m+5)4-4(2m+5)-8m+5=0,所以MA ⊥MB ,即△MAB 为直角三角形.设d 为点M 到直线l 的距离,所以|MA|·|MB|=|AB|·d=√1+m 2·√(y 1+y 2)2-4y 1y 2·√1+m 2=4·|1+m|·√16m 2+16(2m +5)=16·|1+m|·√(m +1)2+4=64√2,所以(m+1)4+4(m+1)2-32=0, 解得(m+1)2=4或(m+1)2=-8(舍). 所以m=1或m=-3.所以当实数m=1或m=-3时,|MA|·|MB|=64√2.3.(1)解 由{ba =b,2a 2-1b 2=1,解得{a =1,b =1,故双曲线方程为x 2-y 2=1.(2)证明 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线PA 的斜率为k ,P (m ,y 0).则PA:y-y1=k(x-x1),联立方程组{y-y1=k(x-x1), x2-y2=1,消去y,可得x2-[kx+(-kx1+y1)]2=1,整理可得(1-k2)x2-2k(y1-kx1)x-(y1-kx1)2-1=0.因为PA与双曲线相切,所以Δ=4k2(y1-kx1)2+4(1-k2)·(y1-kx1)2+4(1-k2)=0,整理得4(y1-kx1)2+4(1-k2)=0.即k2x12-2kx1y1+y12+1-k2=0,即(x12-1)k2-2kx1y1+(y12+1)=0,因为x12−y12=1,所以x12-1=y12,y12+1=x12代入可得y12k2-2x1y1k+x12=0,即(y1k-x1)2=0,所以k=x1y1.故PA:y-y1=x1y1(x-x1),即y1y=x1x-1.同理,切线PB的方程为y2y=x2x-1.因为P(m,y0)在切线PA,PB上,所以有{y0y1=mx1-1, y0y2=mx2-1,A,B满足直线方程y0y=mx-1,而两点唯一确定一条直线,故AB:y0y=mx-1,所以当{x=1m,y=0时,无论y0为何值,等式均成立.故点(1m ,0)恒在直线AB上,故无论P在何处,AB恒过定点(1m,0).4.(1)解由题意知e=ca =√1−b2a2=√22,则a2=2b2.又椭圆C经过点H(2,1),所以4a2+1b2=1.联立解得a2=6,b2=3,所以椭圆C的方程为x 26+y23=1.(2)证明 设直线AB 的方程为x=my-3,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由{x =my-3,x 26+y 23=1联立消去x ,得(m 2+2)y 2-6my+3=0,所以Δ=36m 2-12(m 2+2)>0,y 1+y 2=6mm 2+2,y 1y 2=3m 2+2,由题意知,y 1,y 2均不为1.设M (x M ,0),N (x N ,0),由H ,M ,A 三点共线知AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与MH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共线,所以x M -x 1=(-y 1)(-2-x M ),化简得x M =x 1+2y 11−y 1.由H ,N ,B 三点共线,同理可得x N =x 2+2y 21−y 2.由PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPG⃗⃗⃗⃗⃗ ,得(x M +3,0)=λ(1,0),即λ=x M +3. 由PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =μPG ⃗⃗⃗⃗⃗ ,同理可得μ=x N +3. 所以1λ+1μ=1xM+3+1xN+3=1x 1+2y 11−y 1+3+1x 2+2y 21−y 2+3=1−y 1x1-y 1+3+1−y 2x 2-y 2+3=1−y1(m-1)y1+1−y 2(m-1)y 2=1m-11−y 1y 1+1−y 2y 2=1m-1(y 1+y 2y1y 2-2)=1m-1(6mm 2+23m 2+2-2)=2,所以1λ+1μ为定值.5.(1)解 依题意知:M 到C (0,2)的距离等于M 到直线y=-2的距离,故动点M 的轨迹是以C 为焦点,直线y=-2为准线的抛物线.设抛物线方程为x 2=2py (p>0),则p2=2,则p=4,即抛物线的方程为x 2=8y ,故动圆圆心M 的轨迹E 的方程为x 2=8y. (2)证明 ①由x 2=8y 得y=18x 2,y'=14x.设A (x 1,18x 12),B (x 2,18x 22),P (t ,-2),其中x 1≠x 2, 则切线PA 的方程为y-18x 12=x 14(x-x 1),即y=14x 1x-18x 12.同理,切线PB 的方程为y=14x 2x-18x 22. 由{y =14x 1x-18x 12,y =14x 2x-18x 22,解得{x =x 1+x22,y =x 1x 28, 故{t =x 1+x 22,-2=x 1x 28,即{x 1+x 2=2t,x 1x 2=−16.故直线AB 的方程为y-18x 12=18x 22-18x 12x 2-x 1(x-x 1),化简得y=x 1+x 28x-x 1x 28,即y=t4x+2,故直线AB 过定点(0,2).②由①知:直线AB 的斜率为k AB =t4,(i)当直线PC 的斜率不存在时,直线AB 的方程为y=2,∴PC ⊥AB ,∴∠PCA=∠PCB ;(ii)当直线PC 的斜率存在时,P (t ,-2),C (0,2),直线PC 的斜率k PC =-2-2t-0=-4t,k AB ·k PC =t 4×-4t =-1,故PC ⊥AB ,∠PCA=∠PCB. 综上所述,∠PCA=∠PCB 得证.6.解 (1)因为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)过点D (-2,0),所以a=2,又2c=2√3,即c=√3,所以b 2=a 2-c 2=4-3=1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)存在常数λ=2,满足题意. 理由如下:显然直线l 的斜率存在且不为0,设直线l :y=k (x+4),联立{y =k(x +4),x 24+y 2=1,消去y 并整理,得(1+4k 2)x 2+32k 2x+64k 2-4=0, Δ=(32k 2)2-4(1+4k 2)(64k 2-4)>0,得0<k 2<112.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则T (x 2,-y 2),所以x 1+x 2=-32k 21+4k 2,x 1x 2=64k 2-41+4k 2,直线PT :y-y 1=y 1+y2x 1-x 2(x-x 1),令y=0,得x=x 1-y 1(x 1-x 2)y 1+y 2,所以H x 1-y 1(x 1-x 2)y 1+y 2,0,若存在常数λ,使得|AD|·|DH|=λ(|AD|-|DH|)成立, 所以1λ=|AD|-|DH||AD|·|DH|=1|DH|−1|AD|,又因为D (-2,0),A (-4,0),H (x 1-y 1(x 1-x 2)y 1+y 2,0),所以|AD|=2,|DH|=x 1-y 1(x 1-x 2)y 1+y 2+2 =x 1-k(x 1+4)(x 1-x 2)k(x 1+4)+k(x 2+4)+2=x 1-k(x 1+4)(x 1-x 2)k(x 1+x 2)+8k+2=kx 1(x 1+x 2)+8kx 1-k(x 1+4)(x 1-x 2)k(x 1+x 2)+8k+2=kx 12+kx 1x 2+8kx 1-kx 12+kx 1x 2-4kx 1+4kx 2k(x 1+x 2)+8k+2=4k(x 1+x 2)+2kx 1x 2k(x 1+x 2)+8k+2=4k·-32k 21+4k 2+2k·64k 2-41+4k 2k·-32k 21+4k 2+8k +2=-1+2=1,所以1λ=11−12,解得λ=2.所以存在常数λ=2,使得|AD|·|DH|=2(|AD|-|DH|)成立.。
第2讲 圆锥曲线的方程和性质高频考点高考预测椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程 重点考查椭圆的离心率、双曲线的离心率、渐近线问题;抛物线定义和性质的应用,常与三角、平面向量、圆相结合,以选择填空为主.椭圆、双曲线、抛物线的几何性质直线和椭圆、抛物线、双曲线的位置关系1. (2023·全国新高考Ⅰ卷)设椭圆C 1:x2a 2+y 2=1(a >1),C 2:x24+y 2=1的离心率分别为e 1,e 2.若e 2=3e 1,则a =( A )A.233B . 2C . 3D . 6【解析】 由椭圆C 2:x 24+y 2=1可得a 2=2,b 2=1,∴c 2=4-1=3,∴椭圆C 2的离心率为e 2=32,∵e 2=3e 1,∴e 1=12,∴c 1a 1=12,∴a 21=4c 21=4(a 21-b 21)=4(a 21-1),∴a =233或a =-233(舍去).故选A.2. (2023·全国新高考Ⅱ卷)已知椭圆C :x 23+y 2=1的左焦点和右焦点分别为F 1和F 2,直线y =x +m 与C 交于点A ,B 两点,若△F 1AB 面积是△F 2AB 面积的两倍,则m =( C )A.23 B .23C .-23D .-23【解析】 记直线y =x +m 与x 轴交于M (-m,0),椭圆C :x 23+y 2=1的左,右焦点分别为F 1(-2,0),F 2(2,0),由△F 1AB 面积是△F 2AB 的2倍,可得|F 1M |=2|F 2M |,∴|-2-x M |=2|2-x M |,解得x M =23或x M =32,∴-m =23或-m =32,∴m =-23或m =-32,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 23+y 2=1y =x +m可得,4x 2+6mx +3m 2-3=0,∵直线y =x +m 与C 相交,所以Δ>0,解得m 2<4,∴m =-32不符合题意,故m =-23.故选C. 3. (多选)(2023·全国新高考Ⅱ卷)设O 为坐标原点,直线y =-3(x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则( AC )A .p =2B .|MN |=83C .以MN 为直径的圆与l 相切D .△OMN 为等腰三角形【解析】 直线y =-3(x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,可得p2=1,所以p=2,所以A 正确;抛物线方程为:y 2=4x ,与C 交于M ,N 两点,直线方程代入抛物线方程可得:3x 2-10x +3=0,x M +x N =103,所以|MN |=x M +x N +p =163,所以B 不正确;M ,N 的中点的横坐标为53,中点到抛物线的准线的距离为:1+53=83,所以以MN 为直径的圆与l 相切,所以C 正确;3x 2-10x +3=0,不妨可得x M =3,x N =13,y M =-23,y N =233,|OM |=9+12=21,|ON |=19+129=133,|MN |=163,所以△OMN 不是等腰三角形,所以D 不正确.故选AC.4. (2022·全国甲卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为13,A 1,A 2分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若BA 1→·BA 2→=-1,则C 的方程为( B )A.x 218+y 216=1 B .x 29+y 28=1C.x 23+y 22=1 D .x 22+y 2=1【解析】 因为离心率e =ca =1-b 2a 2=13,解得b 2a 2=89,b 2=89a 2,A 1,A 2分别为C 的左、右顶点,则A 1(-a,0),A 2(a,0),B 为上顶点,所以B (0,b ).所以BA 1→=(-a ,-b ),BA 2→=(a ,-b ),因为BA 1→·BA 2→=-1,所以-a 2+b 2=-1,将b 2=89a 2代入,解得a 2=9,b 2=8,故椭圆的方程为x 29+y 28=1.故选B.5. (2022·全国乙卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若|AF |=|BF |,则|AB |=( B )A .2B .2 2C .3D .3 2【解析】 由题意得,F (1,0),则|AF |=|BF |=2,即点A 到准线x =-1的距离为2,所以点A 的横坐标为-1+2=1,不妨设点A 在x 轴上方,代入得,A (1,2),所以|AB |=3-12+0-22=2 2.故选B.6. (2022·全国甲卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线AP ,AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( A )A.32B .22C .12D .13【解析】 A (-a,0),设P (x 1,y 1),则Q (-x 1,y 1),则k AP =y 1x 1+a ,k AQ =y 1-x 1+a,故k AP ·k AQ =y 1x 1+a ·y 1-x 1+a =y 21-x 21+a 2=14,又x 21a 2+y 21b 2=1,则y 21=b 2a 2-x 21a2,所以b 2a 2-x 21a2-x 21+a2=14,即b 2a 2=14,所以椭圆C 的离心率e =ca=1-b 2a 2=32.故选A.7. (2022·全国甲卷)若双曲线y 2-x 2m2=1(m >0)的渐近线与圆x 2+y 2-4y +3=0相切,则m =33. 【解析】 双曲线y 2-x 2m 2=1(m >0)的渐近线为y =±xm,即x ±my =0,不妨取x +my =0,圆x 2+y 2-4y +3=0,即x 2+(y -2)2=1,所以圆心为(0,2),半径r =1,依题意圆心(0,2)到渐近线x +my =0的距离d =|2m |1+m2=1,解得m =33或m =-33(舍去). 8. (2021·全国新高考Ⅱ卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为 y =±3x .【解析】 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以e =c 2a 2=a 2+b 2a 2=2,所以b 2a 2=3,所以该双曲线的渐近线方程为y =±bax =±3x .故答案为y =±3x .9. (2022·全国新高考Ⅰ卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),C 的上顶点为A ,两个焦点为F 1,F 2,离心率为12.过F 1且垂直于AF 2的直线与C 交于D ,E 两点,|DE |=6,则△ADE的周长是_13__.【解析】 ∵椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,∴不妨可设椭圆C :x 24c 2+y 23c2=1,a =2c ,∵C 的上顶点为A ,两个焦点为F 1,F 2,∴△AF 1F 2为等边三角形,∵过F 1且垂直于AF 2的直线与C 交于D ,E 两点,∴k DE =tan 30°=33,由等腰三角形的性质可得,|AD |=|DF 2|,|AE |=|EF 2|,设直线DE 的方程为y =33(x +c ),D (x 1,y 1),E (x 2,y 2),将其与椭圆C 联立化简可得,13x 2+8cx -32c 2=0,由韦达定理可得,x 1+x 2=-8c 13,x 1x 2=-32c213,|DE |=k 2+1|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 2=13+1·⎝ ⎛⎭⎪⎫-8c 132+128c 213=4813c =6,解得c =138,由椭圆的定义可得,△ADE 的周长等价于|DE |+|DF 2|+|EF 2|=4a =8c =8×138=13.10. (2023·全国新高考Ⅰ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A →⊥F 1B →,F 2A →=-23F 2B →,则C 的离心率为 355.【解析】 方法一:如图,设F 1(-c,0),F 2(c,0),B (0,n ),设A (x ,y ),则F 2A →=(x -c ,y ),F 2B →=(-c ,n ),又F 2A →=-23F 2B →,则⎩⎪⎨⎪⎧x -c =23c ,y =-23n ,可得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫53c ,-23n ,又F 1A →⊥F 1B →,且F 1A →=⎝ ⎛⎭⎪⎫83c ,-23n ,F 1B →=(c ,n ),则F 1A →·F 1B →=83c 2-23n 2=0,化简得n 2=4c 2.又点A在C 上,则259c 2a 2-49n 2b 2=1,整理可得25c 29a 2-4n 29b 2=1,代入n 2=4c 2,可得25c 2a 2-16c 2b 2=9,即25e2-16e 2e 2-1=9,解得e 2=95或15(舍去),故e =355.方法二:由F 2A →=-23F 2B →,得|F 2A →||F 2B →|=23,设|F 2A →|=2t ,|F 2B →|=3t ,由对称性可得|F 1B →|=3t ,则|AF 1→|=2t +2a ,|AB →|=5t ,设∠F 1AF 2=θ,则sin θ=3t 5t =35,所以cos θ=45=2t +2a 5t ,解得t =a ,所以|AF 1→|=2t +2a =4a ,|AF 2→|=2a ,在△AF 1F 2中,由余弦定理可得cos θ=16a 2+4a 2-4c 216a 2=45,即5c 2=9a 2,则e =355.核心考点1 圆锥曲线的定义及标准方程核心知识· 精归纳1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:|MF 1|-|MF 2|=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离). 2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)(焦点在y轴上);(3)抛物线:y 2=2px (p >0);y 2=-2px (p >0);x 2=2py (p >0);x 2=-2py (p >0).多维题组· 明技法角度1:椭圆的定义及标准方程1. (2023·浙江二模)已知F 是椭圆C :x 24+y 23=1的左焦点,点M 在C 上,N 在⊙P :x2+(y -3)2=2x 上,则|MF |-|MN |的最大值是( A )A .2B .10-1 C.13-1D .13+1【解析】 由⊙P :x 2+(y -3)2=2x ,可得(x -1)2+(y -3)2=1,可得圆⊙P 的圆心坐标为P (1,3),半径r =1,由椭圆C :x 24+y 23=1,可得a =2,设椭圆的右焦点为F 1,根据椭圆的定义可得|MF |=2a -|MF 1|,所以|MF |-|MN |=2a -(|MF 1|+|MN |),又由|MN |min =|MP |-r ,如图所示,当点P ,M ,N ,F 1四点共线时,即为P ,N ′,M ′,F 1时,|MF 1|+|MN |取得最小值,最小值为(|MF 1|+|MN |)min =(|MF 1|+|MP |-r )=|PF 1|-r =3-1=2,所以(|MF |-|MN |)max =2×2-2=2.故选A.2.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则椭圆C 的方程为( A )A.x 23+y 22=1B .x 23+y 2=1C.x 212+y 28=1 D .x 212+y 24=1 【解析】 由题意及椭圆的定义知4a =43,则a =3,又c a=c3=33,所以c =1,所以b 2=2,所以椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.故选A.角度2:双曲线的定义及标准方程3.设双曲线C :x 28-y 2m =1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与双曲线C 交于M ,N 两点,其中M 在左支上,N 在右支上.若∠F 2MN =∠F 2NM ,则|MN |=( C )A .8B .4C .8 2D .4 2【解析】 由∠F 2MN =∠F 2NM 可知,|F 2M |=|F 2N |,由双曲线定义可知,|MF 2|-|MF 1|=42,|NF 1|-|NF 2|=42,两式相加得,|NF 1|-|MF 1|=|MN |=8 2.故选C.4. (多选)已知双曲线的渐近线方程为y =±22x ,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( AB )A.x 24-y 22=1 B .y 24-x 28=1C.x 24-y 28=1 D .y 24-x 22=1【解析】 由题意,设双曲线方程为x 22m -y 2m=1(m ≠0),又2a =4,∴a 2=4,当m >0时,2m =4,则m =2;当m <0时,-m =4,则m =-4.故所求双曲线的标准方程为x 24-y 22=1或y 24-x 28=1.故选AB.角度3:抛物线的定义及标准方程5. (2023·新乡三模)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,C 上一点M (x 0,x 0)(x 0≠0)满足|MF |=5,则p =( D )A .5B .4C .3D .2【解析】 依题意得x 20=2px 0,因为x 0≠0,所以x 0=2p .由|MF |=x 0+p2=5,解得p =2.故选D.6.已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,若△FPM 为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为_x 2=4y __.【解析】 △FPM 为等边三角形,则|PM |=|PF |,由抛物线的定义得PM 垂直于抛物线的准线,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m 22p ,则点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,-p 2.因为焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,△FPM 是等边三角形,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 22p +p2=4,⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+p 22+m 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=12,p =2,因此抛物线方程为x 2=4y .方法技巧· 精提炼1.求解圆锥曲线标准方程的方法(1)定型:就是指定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准方程. (2)计算:即利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2和p .另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),椭圆常设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,且m ≠n ),双曲线常设为mx 2-ny 2=1(mn >0).2.焦点三角形的面积公式(1)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中两焦点F 1,F 2;点P 为椭圆上的一点,则△PF 1F 2的面积S △PF 1F 2=b 2·tan θ2,其中θ=∠F 1PF 2.(2)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1,F 2,点P 为双曲线上的一点,则△PF 1F 2的面积S △PF 1F 2=b 2tanθ2,其中θ=∠F 1PF 2.(3)设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦(即焦点弦),焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S △AOB =p 22sin α=12|AB ||d |=12|OF |·|y 1-y 2|.加固训练· 促提高1. (2023·未央区模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,M为C 上一点,若MF 1的中点为(0,1),且△MF 1F 2的周长为8+42,则C 的标准方程为( A )A.x 216+y 28=1 B .x 28+y 24=1C.x 216+y 24=1 D .x 232+y 216=1 【解析】 ∵M 1F 的中点为B (0,1),∴OB 是△MF 1F 2的中位线,则MF 2=2OB =2,且△MF 1F 2为直角三角形,∵△MF 1F 2的周长为2a +2c =8+42,∴a +c =4+22①,∵MF 2=2,∴MF 1=2a -2,∵(MF 1)2-(MF 2)2=4c 2,∴(2a -2)2-4=4c 2,即(a -1)2-1=c 2②,由①②得,a =4,c =22,b 2=16-8=8,∴C 的标准方程为x 216+y 28=1.故选A.2.已知F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的一动点,则|PF |+|PA |的最小值为_9__.【解析】 因为F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,所以F (-4,0),设其右焦点为H (4,0),则由双曲线的定义可得|PF |+|PA |=2a +|PH |+|PA |≥2a +|AH |=4+4-12+0-42=4+5=9.。
核心考点2 圆锥曲线的几何性质核心知识· 精归纳1.椭圆、双曲线中a ,b ,c ,e 之间的关系(1)在椭圆中,a 2=b 2+c 2;离心率为e =ca=1-b 2a 2. (2)在双曲线中:c 2=a 2+b 2;离心率为e =ca=1+b 2a2. 2.双曲线的渐近线方程与焦点坐标(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x ,焦点坐标为F 1(-c,0)和F 2(c,0).(2)双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±abx ,焦点坐标为F 1(0,-c ,)和F 2(0,c ).3.抛物线的焦点坐标与准线方程(1)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程x =-p2.(2)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,准线方程y =-p2. 多维题组· 明技法角度1:离心率问题1. (2023·邵阳二模)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,半焦距为c .在椭圆上存在点P 使得asin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则椭圆离心率的取值范围是( B )A .[2-1,1)B .(2-1,1)C .(0,2-1)D .(0,2-1]【解析】 ∵a sin ∠PF 1F 2=c sin ∠PF 2F 1,∴在△PF 1F 2中,由正弦定理知sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=|PF 2||PF 1|,∵asin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,∴|PF 2||PF 1|=a c =1e,即|PF 1|=e |PF 2|①.又∵P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a ,将①代入得|PF 2|=2a e +1∈(a -c ,a +c ),同除以a 得,1-e <2e +1<1+e ,得2-1<e <1.故选B.2. (2023·金东区校级三模)已知F 1,F 2分别为双曲线:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,点P 为双曲线渐近线上一点,若PF 1⊥PF 2,tan ∠PF 1F 2=14,则双曲线的离心率为( B )A.178B .1715C .158D .85【解析】 PF 1⊥PF 2,tan ∠PF 1F 2=14,则|PF 1|=4|PF 2|,△PF 1F 2是直角三角形,O 是F 1F 2的中点,又|OF 1|=|OF 2|=|OP |=12|F 1F 2|=c ,且点P 在渐近线y =ab x 上,如图,点P 在第三象限,则点P 坐标为(-b ,-a ),∵|PF 1|=4|PF 2|,∴|PF 1|2=16|PF 2|2,∴b 2+(-a -c )2=16b 2+16(-a +c )2,又b 2=c 2-a 2,∴15c 2-17ac =0,则e =1715.故选B.角度2:双曲线渐近线问题3. (2023·河南三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,M ,N ,P 是双曲线C 上的点,其中线段MN 的中点恰为坐标原点O ,且点M 在第一象限,若NP →=3NF →,∠OFM =∠OMF ,则双曲线C 的渐近线方程为( B )A .y =±43xB .y =±223xC .y =±324xD .y =±34x【解析】 设双曲线C 的右焦点为F ′,连接PF ′,MF ′,NF ′,∵∠OFM =∠OMF ,∴|OM |=|OF |=|OF ′|,∴MF ′⊥MF ,又O 为MN 中点,∴四边形MFNF ′为矩形;设|NF |=x ,则|PF |=2x ,|PN |=3x ,∴|NF ′|=2a +x ,|PF ′|=2a +2x ,∵|PN |2+|NF ′|2=|PF ′|2,∴9x 2+(2a +x )2=(2a +2x )2,解得:x =23a ,又|NF |2+|NF ′|2=|FF ′|2,∴49a 2+649a 2=4c 2,即689a 2=4a 2+4b 2,整理可得:b a =223,∴双曲线C 的渐近线方程为y =±223x .故选B.4. (2023·安庆二模)已知双曲线y 2a 2-x 2b2=1,(a >0,b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,过x 轴上方的焦点F 1的直线与双曲线上支交于M ,N 两点,以NF 2为直径的圆经过点M ,若|MF 2|,|MN |,|NF 2|成等差数列,则该双曲线的渐近线方程为 y =±63x . 【解析】 如图所示:由双曲线的定义|MF 2|=2a +|MF 1|,|NF 2|=2a +|NF 1|,所以|MF 2|+|NF 2|=4a +|MF 1|+|NF 1|=4a +|MN |.因为|MF 2|,|MN |,|NF 2|成等差数列,所以|MF 2|+|NF 2|=2|MN |,即4a +|MN |=2|MN |,|MN |=4a .令|MF 1|=x ,在△MNF 2中,MF 2⊥MF 1,所以|MF 2|2+|MN |2=|NF 2|2,即(2a +x )2+(4a )2=(6a -x )2,解得x =a ,即|MF 1|=a ,|MF 2|=3a ,又在Rt △F 1MF 2中,a 2+(3a )2=(2c )2,2c 2=5a 2,又c 2=a 2+b 2,所以2b 2=3a 2,即ab =63,y =±a b x =±63x . 角度3:抛物线的焦点弦问题5. (2023·贵州模拟)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,若A (1,22),则|AB |=( A )A .9B .7C .6D .5【解析】 由题意直线l 的斜率必存在,抛物线C :y 2=8x 的焦点为F (2,0),设直线l :y =k (x -2),则⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -2,y 2=8x ,得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k 2+8k2,x 1x 2=4,又A (1,22),则x 1=1,x 2=4,k 2=8,|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=3×3=9.故选A.6. (2023·茂南区校级三模)已知O 为坐标原点,直线l 过抛物线D :y 2=2px (p >0)的焦点F ,与抛物线D 及其准线依次交于A ,B ,C 三点(其中点B 在A ,C 之间),若|AF |=4,|BC |=2|BF |.则△OAB 的面积是 433.【解析】 过点B 作BM 垂直于准线,垂足为M ,过点A 作AN 垂直于准线,垂足为N ,设准线与x 轴相交于点P ,如图,则|BM |=|BF |,|AN |=|AF |=4,在△MBC 中,|BC |=2|BF |,所以|BC |=2|BM |,所以∠MCB =30°,故在△ANC 中,|AC |=2|AN |=8,所以|AC |=|AF |+|CF |=8,则|CF |=8-|AF |=4.又CN ⊥x 轴,∠MCB =30°,所以|PF |=12|CF |=2,又抛物线D :y 2=2px ,则P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以|PF |=p 2+p2=p =2,所以抛物线D :y 2=4x ,点F (1,0).因为∠MCB =30°,所以直线AB 的斜率k =-3,则直线AB :y =-3(x -1),与抛物线方程联立⎩⎨⎧y =-3x -1,y 2=4x ,消y 并化简得3x 2-10x +3=0,易得Δ>0,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=103,则|AB |=|BF |+|AF |=|BM |+|AN |=x 1+p 2+x 2+p2=x 1+x 2+p =103+2=163,又直线AB :y =-3(x -1),可化为3x +y -3=0,则点O 到直线AB 的距离d =|-3|3+1=32,所以S △OAB =12|AB |·d =12×163×32=433.方法技巧· 精提炼1.圆锥曲线中有关的取值范围问题的解题思路(1)若条件中存在不等关系,则借助此关系直接转化求解.(2)若条件中没有不等关系,要善于发现隐含的不等关系或借助曲线中的不等关系来解决.2.涉及双曲线渐近线的常用结论(1)求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程的方法是令右边的常数等于0,即令x 2a 2-y 2b 2=0,得y =±b a x ,或令y 2a 2-x 2b 2=0,得y =±abx .(2)已知渐近线方程为y =±b a x ,可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0).提醒:两条渐近线的倾斜角互补,斜率互为相反数,且两条渐近线关于x 轴、y 轴对称. 3.抛物线焦点弦的4个性质设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 性质1:x 1·x 2=p 24.性质2:y 1·y 2=-p 2.性质3:|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2 α(α是直线AB 的倾斜角).性质4:1|AF |+1|BF |=2p为定值(F 是抛物线的焦点).加固训练· 促提高1. (2023·船营区校级模拟)如图,椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,A 1,A 2,B 1,B 2椭圆顶点,F 2为右焦点,延长B 1F 2与A 2B 2交于点P ,若∠B 1PA 2为钝角,则该椭圆离心率的取值范围是( D )A.⎝⎛⎭⎪⎫5-22,0B .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-22 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,5-12 D .⎝⎛⎭⎪⎫5-12,1【解析】 如图所示,∠B 1PA 2是B 2A 2→与F 2B 1→的夹角;设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为a ,b ,c ,则B 2A 2→=(a ,-b ),F 2B 1→=(-c ,-b );∵向量的夹角为钝角时,B 2A 2→·F 2B 1→<0,∴-ac +b 2<0,又b 2=a 2-c 2,∴a 2-ac -c 2<0;两边除以a 2得1-e -e 2<0,即e 2+e -1>0;解得e <-1-52,或e >-1+52;又∵0<e <1,∴-1+52<e <1;∴椭圆离心率e 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-1+52,1.故选D.2.设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( D )A.334B .938C .6332D .94【解析】 由2p =3,及|AB |=2p sin 2 α,得|AB |=2p sin 2 α=3sin 2 30°=12.又原点到直线AB 的距离d =|OF |·sin 30°=38,故S △OAB =12|AB |·d =12×12×38=94.3. (2023·淮安模拟)已知F 1,F 2,分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 2作C 的两条渐近线的平行线,与渐近线交于M ,N 两点.若cos ∠MF 1N =513,则C的离心率为 5 .【解析】 易知MN 关于x 轴对称,令∠MF 1F 2=α,cos 2α=513,∴cos 2α=12×⎝⎛⎭⎪⎫1+513=913,sin 2α=413,∴tan 2α=49,∴tan α=23,⎩⎪⎨⎪⎧ y =bax ,y =-ba x -c⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =c2,y =bc2a ,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2,bc2a ,tan α=bc 2a 32c =23,∴b a =2.∴e =ca =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2= 5.。
专题13 圆锥曲线1.已知双曲线-=1〔a>0,b>0〕的左、右焦点分别为F1,F2,以F1,F2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为〔3,4〕,则此双曲线的方程为〔〕A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【答案】C【解析】2.椭圆+=1的焦点为F1和F2,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点在y轴上,那么|PF1|是|PF2|的〔〕A.7倍 B.5倍 C.4倍 D.3倍【答案】A【解析】由题设知F1〔-3,0〕,F2〔3,0〕,如图,∵线段PF1的中点M在y轴上,∴可设P〔3,b〕,把P〔3,b〕代入椭圆+=1,得b2=.∴|PF1|==,|PF2|==.∴==7.故选A.3.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=〔〕A.2 B. 4 C.6 D.8【答案】B【解析】由余弦定理得cos∠F1PF2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|·|PF2|⇒cos 60°=⇒|PF1|·|PF2|=4.4.设F1,F2分别是双曲线C:-=1的左、右焦点,点P在此双曲线上,且PF1⊥PF2,则双曲线C的离心率等于〔〕A. B. C. D.6 2【答案】B5.已知抛物线C的顶点是椭圆+=1的中心,焦点与该椭圆的右焦点F2重合,若抛物线C与该椭圆在第一象限的交点为P,椭圆的左焦点为F1,则|PF1|=〔〕A. B. C. D.2【答案】B【解析】由椭圆的方程可得a2=4,b2=3,∴c==1,故椭圆的右焦点F2为〔1,0〕,即抛物线C的焦点为〔1,0〕,∴=1,∴p=2,∴2p=4,∴抛物线C的方程为y2=4x,联立解得或∵P为第一象限的点,∴P,∴|PF2|=1+=,∴|PF1|=2a-|PF2|=4-=,故选B.6.已知双曲线-=1〔a>0,b>0〕的左顶点与抛物线y2=2px〔p>0〕的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为〔-2,-1〕,则双曲线的焦距为〔〕A.2 B.2 C.4 D.4 5【答案】B7.抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,经过F且斜率为的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AK⊥l,垂足为K,则△AKF的面积是〔〕A.4 B.3 C.4 D.8【答案】C【解析】∵y2=4x,∴F〔1,0〕,l:x=-1,过焦点F且斜率为的直线l1:y=〔x-1〕,与y2=4x联立,解得x=3或x=〔舍〕,故A〔3,2〕,∴AK=4,∴S△AKF=×4×2=4.故选C.8.已知直线y=k〔x+1〕〔k>0〕与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,F为抛物线C的焦点,若=2,则k=〔〕A. B. C. D.2 3【答案】B9.设椭圆的方程为+=1〔a>b>0〕,右焦点为F〔c,0〕〔c>0〕,方程ax2+bx-c=0的两实根分别为x1,x2,则P〔x1,x2〕〔〕A.必在圆x2+y2=2内 B.必在圆x2+y2=2外C.必在圆x2+y2=1外 D.必在圆x2+y2=1与圆x2+y2=2形成的圆环之间【答案】D【解析】椭圆的方程为+=1〔a>b>0〕,右焦点为F〔c,0〕〔c>0〕,方程ax2+bx-c=0的两实根分别为x1和x2,则x1+x2=-,x1·x2=-,x+x=〔x1+x2〕2-2x1·x2=+>=1+e2,因为0<e<1,即0<e2<1.所以1<e2+1<2,所以x+x>1,又+<=2,所以1<x+x<2,即点P在圆x2+y2=1与x2+y2=2形成的圆环之间.故选D.10.已知椭圆+=1〔a>b>0〕的左焦点为F,右顶点为A,抛物线y2=〔a+c〕x与椭圆交于B,C两点,若四边形ABFC是菱形,则椭圆的离心率等于〔〕A. B. C. D.12【答案】D11.过曲线C1:-=1〔a >0,b >0〕的左焦点F1作曲线C2:x2+y2=a2的切线,设切点为M ,直线F 1M 交曲线C3:y2=2px 〔p >0〕于点N ,其中曲线C1与C3有一个共同的焦点,若|MF1|=|MN|,则曲线C1的离心率为〔 〕A. B.-1 C.+1 D.5+12【答案】D【解析】12.已知F1,F2分别是双曲线-=1〔a>0,b>0〕的左、右焦点,过点F2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M ,若点M 在以线段F1F2为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是〔 〕A .〔1,〕B .〔,〕C .〔,2〕D .〔2,+∞〕【答案】D【解析】如图所示,过点F2〔c ,0〕且与渐近线y =x 平行的直线为y =〔x -c 〕,与另一条渐近线y =-x 联立得解得即点M.∴|OM|==.∵点M 在以线段F1F2为直径的圆外,∴|OM|>c,即>c ,得>2.∴双曲线离心率e ==>2.故双曲线离心率的取值范围是〔2,+∞〕.故选D.13.已知双曲线-=1〔a >0,b >0〕的右焦点为F ,由F 向其渐近线引垂线,垂足为P ,若线段PF 的中点在此双曲线上,则此双曲线的离心率为________.【答案】 2【解析】方法二:双曲线-=1〔a >0,b >0〕的渐近线方程为±=0,焦点F 到渐近线的距离d ==b.设线段PF 的中点M 〔x0,y0〕,则其到两条渐近线的距离分别为b ,,距离之积为,又距离之积为·=,则=,∴=,e =.14.已知F1,F2分别是双曲线3x2-y2=3a2〔a >0〕的左、右焦点,P 是抛物线y2=8ax 与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的准线方程为________.【答案】 x =-2【解析】15.设椭圆中心在坐标原点,A 〔2,0〕,B 〔0,1〕是它的两个顶点,直线y =kx 〔k >0〕与线段AB 相交于点D ,与椭圆相交于E ,F 两点.若=6,则k 的值为________.【答案】 或38【解析】依题意得椭圆的方程为+y2=1,直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx 〔k >0〕.如图,设D 〔x0,kx0〕,E 〔x1,kx1〕,F 〔x2,kx2〕,其中x1<x2,则x1,x2满足方程〔1+4k2〕x2=4,故x2=-x1=.由=6知x0-x1=6〔x2-x0〕,得x0=〔6x2+x1〕=x2=.由D 在直线AB 上知,x0+2kx0=2,x0=,所以=,化简得24k2-25k +6=0,解得k =或k =.16.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 在椭圆+=1上,点P 满足=〔λ-1〕〔λ∈R 〕,且·=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________.【答案】 1517.已知抛物线C:y2=2px〔p>0〕的焦点为F〔1,0〕,抛物线E:x2=2py的焦点为M.〔1〕若过点M的直线l与抛物线C有且只有一个交点,求直线l的方程;〔2〕若直线MF与抛物线C交于A,B两点,求△OAB的面积.【解析】:〔1〕由题意得抛物线C:y2=2px〔p>0〕的焦点为F〔1,0〕,抛物线E:x2=2py的焦点为M,所以p=2,M〔0,1〕,①当直线l的斜率不存在时,x=0,满足题意;②当直线l的斜率存在时,设方程为y=kx+1,代入y2=4x,得k2x2+〔2k-4〕x+1=0,当k=0时,x=,满足题意,直线l的方程为y=1;当k≠0时,Δ=〔2k-4〕2-4k2=0,所以k=1,方程为y=x+1,综上可得,直线l的方程为x=0或y=1或y=x+1.〔2〕结合〔1〕知抛物线C的方程为y2=4x,直线MF的方程为y=-x+1,联立得y2+4y-4=0,设A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕,则y1+y2=-4,y1y2=-4,所以|y1-y2|=4,所以S△OAB=|OF||y1-y2|=2.18.如图,已知椭圆C的中心在原点,其一个焦点与抛物线y2=4x的焦点相同,又椭圆C上有一点M〔2,1〕,直线l平行于OM且与椭圆C交于A,B两点,连接MA,MB.〔1〕求椭圆C的方程;〔2〕当MA,MB与x轴所构成的三角形是以x轴上所在线段为底边的等腰三角形时,求直线l在y轴上截距的取值范围.x2+2mx+2m2-4=0,∴Δ=〔2m〕2-4〔2m2-4〕=4〔4-m2〕>0,∴m的取值范围是{m|-2<m<2,且m≠0},设MA,MB的斜率分别为k1,k2,∴k1+k2=0,则A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕,则k1=,k2=,x1x2=2m2-4,x1+x2=-2m,∴k1+k2=+==⎝⎛⎭⎫12x1+m-1(x2-2)+⎝⎛⎭⎫12x2+m-1(x1-2)(x1-2)(x2-2)===0,故MA,MB与x轴始终围成等腰三角形时,∴直线l在y轴上的截距m的取值范围是{m|-2<m<2,且m≠0}.19.已知椭圆C:+=1〔a>b>0〕的两个焦点分别为F1〔-1,0〕,F2〔1,0〕,且椭圆C经过点P.〔1〕求椭圆C的离心率;〔2〕设过点A〔0,2〕的直线l与椭圆C交于M,N两点,点Q是线段MN上的点,且=+,求点Q的轨迹方程.因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为〔x1,kx1+2〕,〔x2,kx2+2〕,则|AM|2=〔1+k2〕x,|AN|2=〔1+k2〕x.又|AQ|2=x2+〔y-2〕2=〔1+k2〕x2.由=+,得=〕+〕,即=〕+〕=x〕.①将y=kx+2代入+y2=1中,得〔2k2+1〕x2+8kx+6=0.②由Δ=〔8k〕2-4×〔2k2+1〕×6>0,得k2>.其中x∈,y∈.20.如图,已知M〔x0,y0〕是椭圆C:+=1上的任一点,从原点O向圆M:〔x-x0〕2+〔y-y0〕2=2作两条切线,分别交椭圆于点P,Q.〔1〕若直线OP,OQ的斜率存在,并记为k1,k2,求证:k1k2为定值;〔2〕试问|OP|2+|OQ|2是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.=〕,1+2k〕+〕,1+2k〕=〕,1+2k〕+=,1+2k〕=9.21.已知动点P到定点F〔1,0〕和到直线x=2的距离之比为,设动点P的轨迹为曲线E,过点F作垂直于x轴的直线与曲线E相交于A,B两点,直线l:y=mx+n与曲线E交于C,D两点,与线段AB相交于一点〔与A,B不重合〕.〔1〕求曲线E的方程;〔2〕当直线l与圆x2+y2=1相切时,四边形ABCD的面积是否有最大值?若有,求出其最大值及对应的直线l的方程;若没有,请说明理由.【解析】:〔1〕设点P〔x,y〕,由题意可得,=,整理可得+y2=1.∴曲线E的方程是+y2=1.22.如图,已知抛物线C:y2=4x,过点A〔1,2〕作抛物线C的弦AP,AQ.〔1〕若AP⊥AQ,证明:直线PQ过定点,并求出定点的坐标;〔2〕假设直线PQ过点T〔5,-2〕,请问是否存在以PQ为底边的等腰三角形APQ?若存在,求出△APQ的个数,若不存在,请说明理由.【解析】:〔1〕设直线PQ的方程为x=my+n,点P,Q的坐标分别为〔x1,y1〕,〔x2,y2〕.由得y2-4my-4n=0.由Δ>0,得m2+n>0,y1+y2=4m,y1·y2=-4n.∵AP⊥AQ,∴·=0,∴〔x1-1〕〔x2-1〕+〔y1-2〕〔y2-2〕=0.又x1=,4〕,x2=,4〕,∴〔y1-2〕〔y2-2〕〔y1+2〕〔y2+2〕+16]=0,∴〔y1-2〕〔y2-2〕=0或〔y1+2〕〔y2+2〕+16=0.∴n=-2m+1或n=2m+5.∵Δ>0恒成立,∴n=2m+5.∴直线PQ的方程为x-5=m〔y+2〕,∴直线PQ过定点〔5,-2〕.。