(文理通用)2019届高考数学大二轮复习 第1部分 专题6 解析几何 第2讲 圆锥曲线的概念与性质、
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第一部分 专题六 第三讲A 组1.平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=λ1OA →+λ2OB →(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( A )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线[解析] 设C (x ,y ),因为OC →=λ1OA →+λ2OB →,所以(x ,y )=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即⎩⎪⎨⎪⎧ x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,解得⎩⎨⎧ λ1=y +3x 10,λ2=3y -x 10,又λ1+λ2=1,所以y +3x 10+3y -x 10=1,即x +2y =5,所以点C 的轨迹为直线.故选A .2.过双曲线x 2-y 215=1的右支上一点P ,分别向圆C 1:(x +4)2+y 2=4和圆C 2:(x -4)2+y 2=1作切线,切点分别为M ,N ,则|PM |2-|PN |2的最小值为( B )A .10B .13C .16D .19[解析] 由题意可知,|PM |2-|PN |2=(|PC 1|2-4)-(|PC 2|2-1),因此|PM |2-|PN |2=|PC 1|2-|PC 2|2-3=(|PC 1|-|PC 2|)(|PC 1|+|PC 2|)-3=2(|PC 1|+|PC 2|)-3≥2|C 1C 2|-3=13. 故选B .3.已知F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,且|F 1F 2|=2,若P 是该双曲线右支上的一点,且满足|PF 1|=2|PF 2|,则△PF 1F 2面积的最大值是( B )A .1B .43C .53D .2 [解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|=2|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,设∠F 1PF 2=θ,∴cos θ=16a 2+4a 2-42×4a ×2a=5a 2-14a 2,∴S 2△PF 1F 2=(12×4a ×2a ×sin θ)2 =16a 4(1-25a 4-10a 2+116a 4) =169-9(a 2-59)2≤169, 当且仅当a 2=59时,等号成立,故S △PF 1F 2的最大值是43. 故选B .4.已知双曲线M 的焦点F 1,F 2在x 轴上,直线7x +3y =0是双曲线M 的一条渐近线,点P 在双曲线M 上,且PF 1→·PF 2→=0,如果抛物线y 2=16x 的准线经过双曲线M 的一个焦点,那么|PF 1→|·|PF 2→|=( B )A .21B .14C .7D .0[解析] 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0), ∵直线7x +3y =0是双曲线M 的一条渐近线,∴b a =73,① 又抛物线的准线为x =-4,∴c =4②又a 2+b 2=c 2.③∴由①②③得a =3.设点P 为双曲线右支上一点,∴由双曲线定义得|||PF 1|-|PF 2|=6④又PF 1→·PF 2→=0,∴PF 1→⊥PF 2→,∴在Rt △PF 1F 2中|PF 1→|2+|PF 2→|2=82⑤联立④⑤,解得|PF 1→|·|PF 2→|=14.5.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点,若|F A |=2|FB |,则k 的值为( D )A .13B .23C .23D .223[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0,。
(四)平面解析几何初步1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素.(2)理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.(3)能根据两条直线的斜率判定这两条直线平行或垂直.(4)掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系.(5)能用解方程组的方法求两条相交直线的交点坐标.(6)掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式,会求两条平行直线间的距离.3.空间直角坐标系(1)了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标表示点的位置.(2)会推导空间两点间的距离公式.(十五)圆锥曲线与方程(1)了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.(3)了解双曲线、抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质.(4)理解数形结合的思想.(5)了解圆锥曲线的简单应用.预计2019年的高考中,对平面解析几何部分的考查总体保持稳定,其考查情况的预测如下: 直线和圆的方程问题单独考查的几率很小,多作为条件和圆锥曲线结合起来进行命题;直线与圆的位置关系是命题的热点,需给予重视,试题多以选择题或填空题的形式命制,难度中等及偏下.样题4 (2018浙江)已知点P (0,1),椭圆24x +y 2=m (m >1)上两点A ,B 满足AP =2PB ,则当m =___________时,点B 横坐标的绝对值最大. 【答案】5【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由2AP PB =得122x x -=,,所以,因为A ,B 在椭圆上,所以,,所以,所以224x +,与对应相减得234my +=,,当且仅当5m =时取最大值.【名师点睛】解析几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量的函数,然后借助于函数最值的探求来使问题得以解决.样题5 (2018新课标全国Ⅱ文科)双曲线A .y =B .y =C .2y x =±D .y = 【答案】A样题6 (2018新课标全国Ⅲ文科)已知双曲线则点(4,0)到C 的渐近线的距离为A B .2C .2D .【答案】D 【解析】,1ba∴=,所以双曲线C 的渐近线方程为0x y ±=,所以点(4,0)到渐近线的距离,故选D .考向三 直线与圆锥曲线样题7 (2017新课标全国II 文科)过抛物线2:4C y x =的焦点F ,C 于点M (M在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MN l ⊥,则M 到直线NF 的距离为A B .C .D .【答案】C样题8 (2018新课标全国Ⅱ文科)设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 【答案】(1)y =x –1;(2)或.【解析】(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩得.,故.所以.由题设知22448k k +=,解得k =–1(舍去),k =1. 因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为,即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则解得0032x y =⎧⎨=⎩,或00116.x y =⎧⎨=-⎩,因此所求圆的方程为或.样题9 (2017新课标全国Ⅰ文科)设A ,B 为曲线C :y =24x 上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.【解析】(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则12x x ≠,2114x y =,2224x y =,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率.【名师点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系,主要利用根与系数的关系:因为直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用根与系数的关系及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题、弦长问题,可用根与系数的关系直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.考向四 圆锥曲线的其他综合问题样题10 (2018新课标全国Ⅲ文科)已知斜率为k 的直线l 与椭圆交于A ,B 两点.线段AB 的中点为.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且.证明:.【答案】(1)见解析;(2)见解析.(2)由题意得F (1,0).设33()P x y ,, 则.由(1)及题设得,.又点P 在C 上,所以34m =, 从而3(1)2P -,,3||=2FP uu r . 于是,同理2||=22xFB -uu r ,所以,故.样题11 设椭圆的右焦点为1F 1F 且与x 轴垂直的直线(1)求椭圆C 的方程;(2)若24y x =上存在两点M N 、,椭圆C 上存在两个点P Q 、满足: 1P Q F 、、三点共线,1M N F 、、三点共线且PQ MN ⊥,求四边形PMQN 的面积的最小值.(2)当直线MN 的斜率不存在时,直线PQ 的斜率为0,此时;当直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为,联立24y x =,得,设,M N 的横坐标分别为,M N x x ,则,∴MN =,由PQ MN ⊥可得直线PQ 的方程为,联立椭圆C 的方程,消去y ,得,设,P Q 的横坐标分别为,P Q x x ,则P Q x x ∴,,令,则,综上,.。
2019 年考试纲领解读6平面分析几何(四)平面分析几何初步1.直线与方程(1)在平面直角坐标系中 , 联合详细图形 , 确立直线地点的几何因素 .(2)理解直线的倾斜角和斜率的观点 , 掌握过两点的直线斜率的计算公式 .(3)能依据两条直线的斜率判断这两条直线平行或垂直 .(4)掌握确立直线地点的几何因素 , 掌握直线方程的几种形式 ( 点斜式、两点式及一般式 ), 认识斜截式与一次函数的关系 .(5)能用解方程组的方法求两条订交直线的交点坐标 .(6)掌握两点间的距离公式、点到直线的距离公式 , 会求两条平行直线间的距离 . 2. 圆与方程(1)掌握确立圆的几何因素 , 掌握圆的标准方程与一般方程 .(4)初步认识用代数方法办理几何问题的思想 . 3.空间直角坐标系(1)认识空间直角坐标系 , 会用空间直角坐标表示点的地点 .(2)会推导空间两点间的距离公式 .(十五)圆锥曲线与方程1.圆锥曲线(1)认识圆锥曲线的实质背景 , 认识圆锥曲线在刻画现实世界和解决实质问题中的作用 .(2)掌握椭圆、抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.(3)认识双曲线的定义、几何图形和标准方程 , 知道它的简单几何性质 .(4)认识圆锥曲线的简单应用 .(5)理解数形联合的思想 .2.曲线与方程认识方程的曲线与曲线的方程的对应关系 .估计 2019 年的高考取,对平面分析几何部分的考察整体保持稳固,其考察情况的展望以下:直线和圆的方程问题独自考察的几率很小,多作为条件和圆锥曲线联合起来进行命题;直线与圆的地点关系是命题的热门,需赐予重视,试题多以选择题或填空题的形式命制,难度中等及偏下 .圆锥曲线为每年高考考察的热门,题目一般为“一小 ( 选择题或填空题)一大(解答题 ) ”或“两小一大”,小题多是考察圆锥曲线的标准方程和几何性质,解答题般作为压轴题出现,考察直线与圆锥曲线的地点关系、定点、定值、范围及探究性问题等,此中以对椭圆和抛物线的有关知识的考察为主,题目难度较大,考向一圆与方程样题 1(2018 新课标Ⅲ理)直线分别与 x 轴,y轴交于A,B两点,点 P 在圆上,则△ ABP 面积的取值范围是A. 2 ,6B. 4 ,8C.,D.2 2,2 3 2 3 2【答案】 A【分析】直线分别与x轴,y轴交于A,B两点,,则AB 2 2 .点 P 在圆上,圆心为(2,0),则圆心到直线的距离.故点 P 到直线的距离d 2 的范围为,则2 ,3 2.故答案为 A.【名师点睛】此题主要考察直线与圆,考察了点到直线的距离公式,三角形的面积公式,属于中档题 . 先求出A,B两点坐标获得AB ,再计算圆心到直线的距离,获得点 P 到直线距离的范围,由面积公式计算即可.样题 2 (2018江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,A为直线 l : y 2 x 上在第一象限内的点, B(5,0),以 AB为直径的圆 C与直线 l 交于另一点 D.若AB CD0 ,则点A 的横坐标为________.【答案】 3【名师点睛】以向量为载体求有关变量的取值或范围,是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相联合的一类综合问题 . 经过向量的坐标运算,将问题转变为解方程或解不等式或求函数值域,是解决这种问题的一般方法. 考向二圆锥曲线的简单几何性质样题 3 (2018 新课标全国Ⅱ理科) 已知 F 1,F2是椭圆的左、右焦点, A 是 C 的左极点,点 P 在过 A 且斜率为3的直线上, △ PF 1 F 2 为等腰三6角形, ,则 C 的离心率为A . 2B . 13 2C .1D .13 4【答案】 D【分析】因为△ PF 1F 2 为等腰三角形,,因此,由 AP 的斜率为36可得,因此,,由正弦定理得,因此,因此 a4c , e1 ,应选 4D .所以,则.进而综上,,故MA ,MB 的倾斜角互补,因此..考向四曲线方程的求解样题9已知抛物线C : y 22x的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1 ,l 2 分别交C于 A ,B两点,交C的准线于 P ,Q两点.(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR FQ;(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.【答案】(1)看法析;(2)看法析 .【分析】由题可知 F ( 1,0) .设l1: y a,l2: y b ,则 ab0 ,2且 A( a2, a) , B(b211, a) , Q (., b) , P(, b) ,2222记过 A,B两点的直线为l,则直线l的方程为.(1)因为F在线段AB上,故1 ab0 .记 AR的斜率为 k1, FQ 的斜率为k2,则,因此ARFQ .(2)设l与x轴的交点为D(x1,0),则,.由题设可得,因此 x10 (舍去)或 x1 1.设知足条件的 AB 的中点为 E( x, y) .当 AB 与x轴不垂直时,由k AB k DE,可得,而 a b y ,因此.2当 AB 与x轴垂直时,E 与 D 重合,因此所求轨迹方程为 y2x 1.考向五圆锥曲线的其余综合问题样题 10(2018 新课标全国Ⅲ理科)已知斜率为k的直线l与椭圆交于 A , B 两点,线段 AB 的中点为.(1)证明:k12;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且.证明:FA,FP,FB 成等差数列,并求该数列的公差.【答案】(1)看法析;(2)看法析 .【分析】(1)设,则.两式相减,并由由题设知y1y2k 得.x1x2,于是 k3.由题设得 0 m3,故 k 1 .4m22设该数列的公差为d,则.①将 m 3代入k3得k1,因此l的方程为y x7 ,44m4代入 C的方程,并整理得,故,代入①解得 | d |3 21,因此该数列的公差为 3 21 或 321 .282828样题 11设椭圆的右焦点为 F1,离心率为2,过点 F1且与 x 2轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为 2 .(1)求椭圆C的方程;(2)若y24x上存在两点M、N,椭圆C上存在两个点P、Q知足:P、Q、F1三点共线, M 、 N、 F1三点共线且 PQ MN ,求四边形 PMQN 的面积的最小值.【分析】( 1)∵过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的线段长为 2 ,∴2b2,2a∵离心率为 2 ,∴ c 2,又 a2b2c2,解得.∴椭圆 C 的2a2方程为 x2y2 1 .2(2)当直线MN的斜率不存在时,直线PQ 的斜率为0,此时;当直线 MN 的斜率存在时,设直线 MN 的方程为,联立 y24x ,得,设 M , N 的横坐标分别为x M , x N,则,∴ MN,由 PQ MN 可得直线 PQ 的方程为,联立椭圆C的方程,消去y ,得,设 P, Q 的横坐标分别为 x P , x Q,则x P x Q22k 2,2k 2∴,,令,则,综上,.。
专题解析几何
一、直线和圆
.如何判断两条直线平行与垂直?
()两条直线平行
对于两条不重合的直线,其斜率分别为,则有⇔∥.特别地,当直线的斜率都不存在时与平行.
()两条直线垂直
若两条直线的斜率都存在,分别为,则·⇔⊥,当一条直线的斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直.
.如何判断直线与圆的位置关系?
设圆的半径为,圆心到直线的距离为.
方法
位置关系
几何法代数法
相交<Δ>
相切Δ
相离>Δ<
.如何判断圆与圆的位置关系?
设两个圆的半径分别为>,圆心距为,则两圆的位置关系可用下表来表示:
位
置关系相离外切相交内切内含
几
何特征>
<
<
<
代
数特征无实
数解
一组
实
数解
两组
实
数解
一组
实
数解
无实
数解
公
切
线
条
数
.如何求直线与圆相交得到的弦长?
()几何法,直线被圆截得的半弦长,弦心距和圆的半径构成直角三角形,即;
()代数法,联立直线方程和圆的方程,消元转化为关于或的一元二次方程,由根与系数的关系即可求得弦长·或··.
二、圆锥曲线
.椭圆的标准方程怎么求?几何性质有哪些?
标准
方程(>>) (>>)
图形
范围≤≤
≤≤
≤≤
≤≤。
第2讲 综合大题部分1.已知椭圆C :x 2a+y 2b=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,焦距为2,长轴的长为4. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过点F 1的直线l 与椭圆C 交于E ,D 两点,试问:在x 轴上是否存在定点M ,使得直线ME ,MD 的斜率之积为定值?若存在,求出该定值及定点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解析:(1)因为椭圆C 的焦距为2,长轴的长为4, 所以2c =2,2a =4,解得c =1,a =2, 所以b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设E (x 1,y 1),D (x 2,y 2),M (m,0).易知F 1(-1,0),当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =k (x +1).联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +,x 24+y23=1,得(4k 2+3)x 2+8k 2x +4k 2-12=0, 则x 1+x 2=-8k 24k +3,x 1x 2=4k 2-124k +3.又y 1y 2=k 2(x 1+1)(x 2+1)=k 2(x 1x 2+x 1+x 2+1)=k 2(4k 2-124k 2+3-8k24k 2+3+1)=-9k 24k 2+3, 直线ME ,MD 的斜率k ME =y 1x 1-m,k MD =y 2x 2-m,则k ME ·k MD =y 1x 1-m ·y 2x 2-m=y 1y 2x 1-mx 2-m=y 1y 2x 1x 2-m x 1+x 2+m 2=-9k 24k 2+34k 2-124k 2+3-m -8k 24k 2+3+m 2=-9k24k 2+34k 2-12+8mk 2+4m 2k 2+3m24k 2+3=-9k2m 2+8m +k 2+3m 2-12.要使直线ME ,MD 的斜率之积为定值,需3m 2-12=0, 解得m =±2. 当m =2时,k ME ·k MD =-9k 2m 2+8m +k 2=-9k 236k 2=-14; 当m =-2时,k ME ·k MD =-9k2m 2+8m +k 2=-9k 24k 2=-94. 当直线l 的斜率不存在时, 不妨设E (-1,32),D (-1,-32),此时,当m =2时,M (2,0),k ME ·k MD =-14;当m =-2时,M (-2,0),k ME ·k MD =-94.综上,在x 轴上存在两个定点M ,使得直线ME ,MD 的斜率之积为定值. 当定点M 的坐标为(2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-14;当定点M 的坐标为(-2,0)时,直线ME ,MD 的斜率之积为定值-94.2.(2018·高考浙江卷)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :y 2=4x 上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆x 2+y 24=1(x <0)上的动点,求 △PAB面积的取值范围.解析:(1)证明:设P (x 0,y 0),A (14y 21,y 1),B (14y 22,y 2).因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以y 1,y 2为方程(y +y 02)2=4·14y 2+x 02即y 2-2y 0y +8x 0-y 20=0的两个不同的实根. 所以y 1+y 2=2y 0,因此,PM 垂直于y 轴. (2)由(1)可知⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=2y 0,y 1y 2=8x 0-y 20,所以|PM |=18(y 21+y 22)-x 0=34y 20-3x 0,|y 1-y 2|=2y 20-4x 0. 因此,△PAB 的面积S △PAB =12|PM |·|y 1-y 2|=324(y 20-4x 0)32.因为x 20+y 204=1(x 0<0),所以y 20-4x 0=-4x 20-4x 0+4∈[4,5],因此,△PAB 面积的取值范围是[62,15104].3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,过右焦点F 且垂直于x 轴的弦长为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l :y =x +m 与椭圆C 交于M ,N 两点,求△MFN 的面积取最大值时m 的值.解析:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧c a =22,2b2a =2,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎨⎧a =2,b =2,∴椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1,y =x +m ,消去y ,得3x 2+4mx +2m 2-4=0, Δ=16m 2-12(2m 2-4)=-8m 2+48>0, ∴|m |< 6.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ∴x 1+x 2=-4m 3,x 1x 2=2m 2-43,∴|MN |=2|x 1-x 2|=2×x 1+x 22-4x 1x 2=2×-4m 32-m 2-3=46-m 23. 又点F (2,0)到直线MN 的距离d =|2+m |2,∴S △FMN =12|MN |·d=23|2+m |·6-m 2(|m |<6). 令u (m )=(6-m 2)(m +2)2(|m |<6), 则u ′(m )=-2(2m +32)(m +2)(m -2), 令u ′(m )=0,得m =-322或m =-2或m =2,当-6<m <-322时,u ′(m )>0;当-322<m <-2时,u ′(m )<0;当-2<m <2时,u ′(m )>0; 当2<m <6时,u ′(m )<0. 又u (-322)=34,u (2)=32,∴u (m )max =32,∴当m =2时,△MFN 的面积取得最大值,最大值为23×32=83. 4.(2018·高考北京卷)已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2),过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM →=λQO →,QN →=μQO →,求证:1λ+1μ为定值.解析:(1)因为抛物线y 2=2px 过点(1,2), 所以2p =4,即p =2. 故抛物线C 的方程为y 2=4x .由题意知,直线l 的斜率存在且不为0. 设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +1得k 2x 2+(2k -4)x +1=0.依题意Δ=(2k -4)2-4×k 2×1>0, 解得k <0或0<k <1.又PA ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2). 从而k ≠-3.所以直线l 的斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1). (2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由(1)知x 1+x 2=-2k -4k 2,x 1x 2=1k2.直线PA 的方程为y -2=y 1-2x 1-1(x -1). 令x =0,得点M 的纵坐标为y M =-y 1+2x 1-1+2=-kx 1+1x 1-1+2. 同理得点N 的纵坐标为y N =-kx 2+1x 2-1+2. 由QM →=λQO →,QN →=μQO →,得λ=1-y M ,μ=1-y N . 所以1λ+1μ=11-y M +11-y N =x 1-1k -x 1+x 2-1k -x 2=1k -1·2x 1x 2-x 1+x 2x 1x 2=1k -1·2k 2+2k -4k 21k 2=2.所以1λ+1μ为定值.。
第一部分 专题六 第二讲A 组1.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,M 为抛物线上一点,且|MF |=4|OF |,△MFO 的面积为43,则抛物线方程为( B )A .y 2=6xB .y 2=8xC .y 2=16xD .y 2=152x[解析] 依题意,设M (x ,y ),因为|OF |=p2,所以|MF |=2p ,即x +p2=2p ,解得x =3p2,y =3p .又△MFO 的面积为43,所以12×p2×3p =43,解得p =4.所以抛物线方程为y 2=8x .2.若双曲线x 2a -y 2b =1(a >0,b >0)和椭圆x 2m +y 2n =1(m >n >0)有共同的焦点F 1、F 2,P 是两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|= ( D )A .m 2-a 2B .m -aC .12(m -a )D .m -a[解析] 不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 在双曲线的右支上,由题意得|PF 1|+|PF 2|=2m ,|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PF 1|=m +a ,|PF 2|=m -a ,故|PF 1|·|PF 2|=m -a .3.(文)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( D )A .73B .54C .43D .53[解析] 由题利用双曲线的渐近线经过点(3,-4),得到关于a ,b 的关系式,然后求出双曲线的离心率即可.因为双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),∴3b =4a ,∴9(c 2-a 2)=16a 2,∴e =c a =53,故选D .(理)已知双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A 、B 、C 、D 四点,四边形的ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( D )A .x 24-3y 24=1B .x 24-4y 23=1C .x 24-y 24=1D .x 24-y 212=1[解析] 根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b 2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b 2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b2,y A =2b4+b 2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b 4+b2=2b ,解得b 2=12, 故所求的双曲线方程为x 24-y 212=1,故选D .4.(2018·重庆一模)已知圆(x -1)2+y 2=34的一条切线y =kx 与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)有两个交点,则双曲线C 的离心率的取值范围是( D )A .(1,3)B .(1,2)C .(3,+∞)D .(2,+∞) [解析] 由题意,圆心到直线的距离d =|k |12+k 2=32,所以k =±3, 因为圆(x -1)2+y 2=34的一条切线y =kx 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有两个交点, 所以b a >3,所以1+b 2a2>4,所以e >2.5.(2018·济南一模)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP →=4FQ →,则|QF |=( B )A .72B .3C .52D .2[解析] 如图所示,因为FP →=4FQ →,所以|PQ ||PF |=34,过点Q 作QM ⊥l 垂足为M ,则MQ ∥x 轴,所以|MQ |4=|PQ ||PF |=34,所以|MQ |=3,由抛物线定义知|QF |=|QM |=3.6.(2018·泉州一模)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线l ,过M (1,0)且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与点C 的一个交点为点B ,若AM →=MB →,则p =2.[解析] 设直线AB :y =3x -3,代入y 2=2px 得: 3x 2+(-6-2p )x +3=0,又因为AM →=MB →,即M 为A ,B 的中点,所以x B +(-p 2)=2,即x B =2+p2,得p 2+4p -12=0,解得p =2,p =-6(舍去).7.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则P A 1→·PF 2→的最小值为-2.[解析] 由已知得A 1(-1,0),F 2(2,0).设P (x ,y )(x ≥1),则P A 1→·PF 2→=(-1-x ,-y )·(2-x ,-y )=4x 2-x -5.令f (x )=4x 2-x -5,则f (x )在[1,+∞)上单调递增,所以当x =1时,函数f (x )取最小值,即P A 1→·PF 2→取最小值,最小值为-2.8.已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与椭圆C 的焦点不重合.若M 关于椭圆C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在椭圆C 上,则|AN |+|BN |=12.[解析] 取MN 的中点G ,G 在椭圆C 上,因为点M 关于C 的焦点F 1,F 2的对称点分别为A ,B ,故有|GF 1|=12|AN |,|GF 2|=12|BN |,所以|AN |+|BN |=2(|GF |1+|GF |2)=4a =12.9.(2018·郴州三模)已知抛物线E :y 2=8x ,圆M :(x -2)2+y 2=4,点N 为抛物线E 上的动点,O 为坐标原点,线段ON 的中点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)点Q (x 0,y 0)(x 0≥5)是曲线C 上的点,过点Q 作圆M 的两条切线,分别与x 轴交于A ,B 两点,求△QAB 面积的最小值.[解析] (1)设P (x ,y ),则点N (2x,2y )在抛物线E :y 2=8x 上,所以4y 2=16x , 所以曲线C 的方程为y 2=4x . (2)设切线方程为y -y 0=k (x -x 0). 令y =0,可得x =x 0-y 0k,圆心(2,0)到切线的距离d =|2k +y 0-kx 0|12+k2=2,整理可得(x 20-4x 0)k 2+(4y 0-2x 0y 0)k +y 20-4=0,设两条切线的斜率分别为k 1,k 2,则k 1+k 2=2x 0y 0-4y 0x 20-4x 0,k 1k 2=y 20-4x 20-4x 0,所以△QAB 面积S =12|(x 0-y 0k 1)-(x 0-y 0k 2)|y 0=2·x 20x 0-1=2(x 0-1)2+2(x 0-1)+1x 0-1=2[(x 0-1)+1x 0-1+2].设t =x 0-1∈[4,+∞),则f (t )=2(t +1t +2)在[4,+∞)上单调递增,所以f (t )≥252,即△QAB 面积的最小值为252.B 组1.若a >1,则双曲线x 2a 2-y 2=1的离心率的取值范围是( C )A .(2,+∞)B .(2,2 )C .(1,2)D .(1,2) [解析] 由题意得双曲线的离心率e =a 2+1a. ∴e 2=a 2+1a 2=1+1a2.∵a >1,∴0<1a 2<1,∴1<1+1a 2<2,∴1<e < 2.故选C .2.已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( A )A .13B .12C .23D .34[解析] 解法一:设E (0,m ),则直线AE 的方程为-x a +ym =1,由题意可知M (-c ,m-mc a ),(0,m 2)和B (a,0)三点共线,则m -mc a -m 2-c =m 2-a ,化简得a =3c ,则C 的离心率e =ca =13. 解法二:如图所示,由题意得A (-a,0),B (a,0),F (-c,0).由PF ⊥x 轴得P (-c ,b2a ).设E (0,m ),又PF ∥OE ,得|MF ||OE |=|AF ||AO |,则|MF |=m (a -c )a.①又由OE ∥MF ,得12|OE ||MF |=|BO ||BF |,则|MF |=m (a +c )2a.②由①②得a -c =12(a +c ),即a =3c ,所以e =c a =13.故选A .3.(文)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( B )A .2B .4C .6D .8[解析] 由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0),由|AB |=42,|DE |=25,可取A (4p ,22),D (-p 2,5),设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |,得16p 2+8=p 24+5,得p =4.故选B .(理)已知椭圆C 1:x 2m 2+y 2=1(m >1)与双曲线C 2:x 2n 2-y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则( A )A .m >n 且e 1e 2>1B .m >n 且e 1e 2<1C .m <n 且e 1e 2>1D .m <n 且e 1e 2<1[解析] 由于m 2-1=c 2,n 2+1=c 2,则m 2-n 2=2,故m >n ,又(e 1e 2)2=m 2-1m 2·n 2+1n2=n 2+1n 2+2·n 2+1n 2=n 4+2n 2+1n 4+2n 2=1+1n 4+2n 2>1,所以e 1e 2>1.故选A . 4.已知M (x 0,y 0)是曲线C :x 22-y =0上的一点,F 是曲线C 的焦点,过M 作x 轴的垂线,垂足为点N ,若MF →·MN →<0,则x 0的取值范围是( A )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(-1,1)[解析] 由题意知曲线C 为抛物线,其方程为x 2=2y ,所以F (0,12).根据题意,可知N (x 0,0),x 0≠0,MF →=(-x 0,12-y 0),MN →=(0,-y 0),所以MF →·MN →=-y 0(12-y 0)<0,即0<y 0<12.因为点M 在抛物线上,所以有0<x 202<12.又x 0≠0,解得-1<x 0<0或0<x 0<1.故选A .5.已知椭圆x 29+y 25=1的右焦点为F ,P 是椭圆上一点,点A (0,23),当△APF 的周长最大时,△APF 的面积等于( B )A .1134B .2134C .114D .214[解析] 由椭圆x 29+y 25=1知a =3,b =5,c =a 2-b 2=2,Rt △AOF 中,|OF |=2,|OA |=23,则|AF |=4.设椭圆的左焦点为F 1,则△APF 的周长为|AF |+|AP |+|PF |=|AF |+|AP |+2a -|PF 1|=4+6+|P A |-|PF 1|≤10+|AF 1|(当且仅当A ,P ,F 1三点共线,P 在线段AF 1的延长线上时取“=”).此时直线AF 1的方程为x -2+y23=1,与椭圆的方程为5x 2+9y 2-45=0联立并整,得32y 2-203y -75=0,解得y P =-538(正值舍去),则△APF 的周长最大时,S △APF =12|F 1F |·|y A -y P |=12×4×|23+538|=2134.故选B .6.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C [解析] 设双曲线方程:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由题意可知,将x =c 代入,解得:y =±b 2a ,则|AB |=2b 2a ,由|AB |=2×2a ,则b 2=2a 2,所以双曲线离心率e =ca=1+b 2a2= 3. 7.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,过F 1且与x 轴垂直的直线交椭圆于A ,B 两点,直线AF 2与椭圆的另一个交点为点C ,若S △ABC =3S △BCF 2,则椭圆5[解析] 如图所示,因为S △ABC =3S △BCF 2,所以|AF 2|=2|F 2C |.A (-c ,b 2a ),直线AF 2的方程为:y -0=b 2a-0-c -c (x -c ),化为:y =-b 22ac (x -c ),代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),可得:(4c 2+b 2)x 2-2cb 2x +b 2c 2-4a 2c 2=0, 所以x C ·(-c )=b 2c 2-4a 2c 24c 2+b 2,解得x C =4a 2c -b 2c4c 2+b 2.因为AF 2→=2F 2C →,所以c -(-c )=2(4a 2c -b 2c4c 2+b 2-c ),化为:a 2=5c 2,解得e =55. 8.设F 1,F 2为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,AF 1⊥AB 且AF 1=AB ,则椭圆C [解析] 设|AF 1|=t ,则|AB |=t ,|F 1B |=2t ,由椭圆定义有:|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以|AF 1|+|AB |+|F 1B |=4a , 化简得(2+2)t =4a ,t =(4-22)a , 所以|AF 2|=2a -t =(22-2)a , 在Rt △AF 1F 2中,|F 1F 2|2=(2c )2, 所以[(4-22)a ]2+[(22-2)a ]2=(2c )2, 所以(ca)2=9-62=(6-3)2,所以e =6- 3.9.(文)设F 1、F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A 、B 两点,|AF 1|=3|F 1B |.(1)若|AB |=4,△ABF 2的周长为16,求|AF 2|; (2)若cos ∠AF 2B =35,求椭圆E 的离心率.[解析] (1)由|AF 1|=3|F 1B |及|AB |=4得|AF 1|=3,|F 1B |=1, 又∵△ABF 2的周长为16,∴由椭圆定义可得4a =16,|AF 1|+|AF 2|=2a =8. ∴|AF 2|=2a -|AF 1|=8-3=5.(2)设|F 1B |=k ,则k >0且|AF 1|=3k ,|AB |=4k , 由椭圆定义知:|AF 2|=2a -3k ,|BF 2|=2a -k ,在△ABF 2中,由余弦定理得,|AB |2=|AF 2|2+|BF 2|2-2|AF 2||BF 2|cos ∠AF 2B , 即(4k )2=(2a -3k )2+(2a -k )2-65(2a -3k )(2a -k ),∴(a +k )(a -3k )=0,而a +k >0, ∴a =3k ,于是有|AF 2|=3k =|AF 1|,|BF 2|=5k , ∴|BF 2|2=|F 2A |2+|AB |2 ∴F 2A ⊥AB ,F 2A ⊥AF 1, ∴△AF 1F 2是等腰直角三角形, 从而c =22a ,所以椭圆离心率为e =c a =22. (理)设点F 1(-c,0),F 2(c,0)分别是椭圆C :x 2a 2+y 2=1(a >1)的左、右焦点,P 为椭圆C 上任意一点,且PF 1→·PF 2→的最小值为0.(1)求椭圆C 的方程;(2)如图,动直线l :y =kx +m 与椭圆C 有且仅有一个公共点,作F 1M ⊥l ,F 2N ⊥l 分别交直线l 于M ,N 两点,求四边形F 1MNF 2面积S 的最大值.[解析] 本题主要考查平面向量数量积的坐标运算、椭圆的方程及几何性质、直线与椭圆的位置关系、基本不等式.(1)设P (x ,y ),则PF 1→=(-c -x ,-y ), PF 2→=(c -x ,-y ),∴PF 1→·PF 2→=x 2+y 2-c 2=a 2-1a2x 2+1-c 2,x ∈[-a ,a ],由题意得,1-c 2=0,c =1,则a 2=2, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)将直线l 的方程l :y =kx +m 代入椭圆C 的方程x 22+y 2=1中,得(2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-2=0,由直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点知 Δ=16k 2m 2-4(2k 2+1)(2m 2-2)=0, 化简得:m 2=2k 2+1. 设d 1=|F 1M |=|-k +m |k 2+1,d 2=|F 2N |=|k +m |k 2+1. ①当k ≠0时,设直线l 的倾斜角为θ,则|d 1-d 2|=|MN |·|tan θ|, ∴|MN |=1|k |·|d 1-d 2|,∴S =12·1|k |·|d 1-d 2|·(d 1+d 2)=2|m |k 2+1=4|m |m 2+1=4|m |+1|m |,∵m 2=2k 2+1,∴当k ≠0时,|m |>1,|m |+1|m |>2,即S <2.②当k =0时,四边形F 1MNF 2是矩形,此时S =2. ∴四边形F 1MNF 2面积S 的最大值为2.。