(完整版)圆锥曲线历年高考题ti
- 格式:doc
- 大小:324.51 KB
- 文档页数:9
全国卷高考数学圆锥曲线大题(带答案)1. 如图,直线l 1与l 2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是A ,点B 、D 在直线l 1上(B 、D 位于点A 右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M 是该平面上的一个动点,M 在l 1上的射影点是N ,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点M 的轨迹C 的方程.(Ⅱ)过点D 且不与l 1、l 2垂直的直线l 交(Ⅰ)中的轨迹C 于E 、F 两点;另外平面上的点G 、H 满足:①(R);AG AD λλ=∈②2;GE GF GH +=③0.GH EF ⋅= 求点G 的横坐标的取值范围.2. 设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x 轴上,离心率23=e ,已知点)3,0(P 到这个椭圆上的点的最远距离是4,求这个椭圆的方程.3. 已知椭圆)0(1:22221>>=+b a b y a x C 的一条准线方程是,425=x 其左、右顶点分别 是A 、B ;双曲线1:22222=-b y a x C 的一条渐近线方程为3x -5y=0.(Ⅰ)求椭圆C1的方程及双曲线C2的离心率;(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP交椭圆C1于点M,连结PB并延长交椭圆C1于点N,若=. 求证:.0=•4. 椭圆的中心在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜角为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹角为αa.(1)用半焦距c表示椭圆的方程及tanα;(2)若2<tanα<3,求椭圆率心率e的取值范围.5. 已知椭圆2222byax+(a>b>0)的离心率36=e,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为23(1)求椭圆的方程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠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6. 在直角坐标平面中,ABC ∆的两个顶点B A ,的坐标分别为)0,1(-A ,)0,1(B ,平面内两点M G ,同时满足下列条件: ①0=++GC GB GA MCMB MA ==GM ∥AB(1)求ABC ∆的顶点C 的轨迹方程;(2)过点)0,3(P 的直线l 与(1)中轨迹交于F E ,两点,求PF PE ⋅的取值范围7. 设R y x ∈,,j i,为直角坐标平面内x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若jy i x b j y i x a)2(,)2(-+=++=,且8||||=+b a(Ⅰ)求动点M(x,y)的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设曲线C 上两点A .B ,满足(1)直线AB 过点(0,3),(2)若OB OA OP +=,则OAPB 为矩形,试求AB 方程.8. 已知抛物线C :)0,0(),(2>≠+=n m n x m y 的焦点为原点,C 的准线与直线 )0(02:≠=+-k k y kx l 的交点M 在x 轴上,l 与C 交于不同的两点A 、B ,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线C 的方程; (Ⅱ)求实数p 的取值范围;(Ⅲ)若C 的焦点和准线为椭圆Q 的一个焦点和一条准线,试求Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴AA 1在x 轴上.以A 、A 1为焦点的双曲线交椭圆于C 、D 、D 1、C 1四点,且|CD|=21|AA 1|.椭圆的一条弦AC 交双曲线于E ,设λ=EC AE ,当4332≤≤λ时,求双曲线的离心率e 的取值范围.x10. 已知三角形ABC 的三个顶点均在椭圆805422=+y x 上,且点A 是椭圆短轴的一个端点(点A 在y 轴正半轴上).若三角形ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC 的方程; 若角A 为090,AD 垂直BC 于D ,试求点D 的轨迹方程.11. 如图,过抛物线24x y =的对称轴上任一点(0,)(0)P m m >作直线与抛物线交于,A B两点,点Q 是点P 关于原点的对称点.(1) 设点P 分有向线段AB 所成的比为λ,证明:()QP QA QB λ⊥-;(2) 设直线AB 的方程是2120x y -+=,过,A B 两点的圆C 与抛物线在点A 处有共同的切线,求圆C 的方程.12. 已知动点P (p ,-1),Q (p ,212p +),过Q 作斜率为2p 的直线l ,P Q 中点M 的轨迹为曲线C.(1)证明:l 经过一个定点而且与曲线C 一定有两个公共点; (2)若(1)中的其中一个公共点为A ,证明:AP 是曲线C 的切线; (3)设直线AP 的倾斜角为α,AP 与l 的夹角为β,证明:βα+或βα-是定值.13. 在平面直角坐标系内有两个定点12F F 、和动点P ,12F F 、坐标分别为)0,1(1-F 、)0,1(F 2,动点P 满足22|PF ||PF |21=,动点P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线y x =的对称曲线为曲线'C ,直线3-+=m x y 与曲线'C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的面积为7,(1)求曲线C 的方程;(2)求m 的值。
数学圆锥曲线测试高考题选讲4=1的一条渐近线方程为X ,则双曲线的离心率为(b23B 、C 在椭圆彳+ y 2 = 1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ ABC 的周长是、填空题:2 29. (2006全国卷I )双曲线 mx y10. (2006上海卷)已知在平面直角坐标系 xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F ( \ 3,0)右顶点为D (2,0)、选择题: 1. (2006全国II )已知双曲线x2 y2 a25 (A )34(B)35 (C)4(D )32. (2006全国II )已知△ ABC 的顶点(A ) 2 3(B )(C ) 4 3 (D ) 123.( 2006全国卷I )抛物线y 2x 上的点到直线4x 3y 80距离的最小值是(B.C. 854. (2006广东高考卷) 已知双曲线 3x 2 y 2 9,则双曲线右支上的点P 到右焦点的距离与点 P 到右准线的距离之比5. 等于( A. 2) 2 2B.3C. 2D. 4(2006辽宁卷)方程 2x 25x 0的两个根可分别作为(A. —椭圆和一双曲线的离心率C. 一椭圆和一抛物线的离心率E.两抛物线的离心率 D.两椭圆的离心率6. x 2 (2006辽宁卷)曲线10 mx 21(m6)与曲线5 -1(5 m 9)的( ) m7.8. (A )焦距相等 (B )离心率相等(C )焦点相同(D )准线相同2(2006安徽高考卷)若抛物线 y2px 的焦点与椭圆2y_ 21的右焦点重合,贝U p 的值为(B . 2C. 4 (2006辽宁卷)直线y 2k 与曲线9k 2x 2 y 2 18k 2(k R,且k 0)的公共点的个数为((A)1(B)2(C)3(D)41的虚轴长是实轴长的 2倍,则m标为(2, 0), AM 为/ F 1AF 2的角平分线•则|AF 2| =三、解答题:15•已知抛物线关于y 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点20,椭圆C:二 y 2 1 , F 1,F 2分别为椭圆C 的左、右焦点。
答案解析1将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程:x b ay b y a x -==+22222,111.因为a >b >0,因此,ab 11>>0,所以有:椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左,得D 选项. 4.答案:B 2.答案:D ∵θ∈(0,4π),∴sin θ∈(0,22),∴a 2=tan θ,b 2=c ot θ∴c 2=a 2+b 2=tan θ+c ot θ,∴e 2=θθθθ222sin 1tan cot tan =+=a c ,∴e =θsin 1,∴e ∈(2,+∞) 3.答案:D 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上∴椭圆焦点(2253n m -,0),双曲线焦点(2232n m +,0)∴3m 2-5n 2=2m 2+3n 2∴m 2=8n 2又∵双曲线渐近线为y =±||2||6m n ⋅²x∴代入m 2=8n 2,|m |=22|n |,得y =±43x 4答案:C 由F 1、F 2的坐标得2c =3-1,c =1,又∵椭圆过原点a -c =1,a =1+c =2,又∵e =21=a c ,∴选C. 5.答案:D 由题意知a =2,b =1,c =3,准线方程为x =±ca 2,∴椭圆中心到准线距离为6.答案:C 渐近线方程为y =±b a x ,由b a ²(-ba )=-1,得a 2=b 2,∴c =2a ,14.答案:B y =-x 2的标准式为x 2=-y ,∴p =21,焦点坐标F (0,-41). 7.答案:A 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|,故选A.8.答案:A 将已知椭圆中的x 换成-y ,y 换成-x 便得椭圆C 的方程为9)3(4)2(22+++y x=1,所以选A.9.答案:A 由已知有⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2142a c c a a =2,c =1,b 2=3,于是椭圆方程为3422y x +=1, 10.答案:C 如图8—14,原点O 逆时针方向旋转90°到O ′,则O ′(-4,4)为旋转后椭圆的中心,故旋转后所得椭圆方程为25)4(9)4(22-++y x =1.所以选C. 11.答案:B 把已知方程化为25)1(9)3(22++-y x =1,∴a =5,b =3,c =4 ∵椭圆的中心是(3,-1),∴焦点坐标是(3,3)和(3,-5).12.答案:A 由已知,直线l 的方程为ay +bx -ab =0,原点到直线l 的距离为43c ,则有c b a ab 4322=+,又c 2=a 2+b 2,∴4ab =3c 2,两边平方,得16a 2(c 2-a 2)=3c 4,两边同除以a 4,并整理,得3e 4-16e 2+16=0∴e 2=4或e 2=34.而0<a <b ,得e 2=222221ab a b a +=+>2,∴e 2=4.故e =2.13.答案:D ,得2)cos 2(2θ-x +(y +sin θ)2=1.∴椭圆中心的坐标是(2cos θ,-sinθ).其轨迹方程是⎩⎨⎧-==θθsin cos 2y x θ∈[0,2π].即22x +y 2=1(0≤x ≤2,-1≤y ≤0).30.答案:C 将双曲线方程化为标准形式为x 2-32y=1,其焦点在x 轴上,且a =1,b =3,故其渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以应选C.14.答案:D 原方程可变为ky x 2222+=1,因为是焦点在y 轴的椭圆,所以⎪⎩⎪⎨⎧>>220k k ,解此不等式组得0<k <1,因而选D.15.答案:A 解法一:由双曲线方程知|F 1F 2|=25,且双曲线是对称图形,假设P (x ,142-x ),由已知F 1P ⊥F 2 P ,有151451422-=+-⋅--x x x x ,即1145221,52422=-⋅⋅==x S x ,因此选A.16.答案:23因为F 1、F 2为椭圆的焦点,点P 在椭圆上,且正△POF 2的面积为3,所以S =21|OF 2|²|PO |sin60°=43c 2,所以c 2=4.∴点P 的横、纵坐标分别为23,2c c ,即P (1,3)在椭圆上,所以有2231b a +=1,又b 2+c 2=a 2,⎩⎨⎧+==+22222243ba b a a b17.答案:(3,2)解法一:设直线y =x -1与抛物线y 2=4x 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点为P (x 0,y 0).由题意得⎩⎨⎧=-=xy x y 412,(x -1)2=4x ,x 2-6x +1=0.∴x 0=221x x +=3.y 0=x 0-1=2.∴P (3,2). 18.答案:1625)2(22y x +- =1由两焦点坐标得出椭圆中心为点(2,0),焦半径c =3 ∵长轴长为10,∴2a =10,∴a =5,∴b =22c a -=4∴椭圆方程为1625)2(22y x +-=1 19答案:(±7,0)由双曲线方程得出其渐近线方程为y =±2m x ∴m =3,求得双曲线方程为3422y x -=1,从而得到焦点坐标. 20.答案:(2,1)抛物线(y -1)2=4(x -1)的图象为抛物线y 2=4x 的图象沿坐标轴分别向右、向上平移1个单位得来的.∵抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0)∴抛物线(y -1)2=4(x -1)的焦点为(2,1)21.答案:-1椭圆方程化为x 2+ky 52-=1∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=k -5,b 2=1又∵c 2=a 2-b 2=4,∴k =-122答案:x 2-4y 2=1设P (x 0,y 0) ∴M (x ,y )∴2,200y y x x == ∴2x =x 0,2y =y 0∴442x -4y 2=1⇒x 2-4y 2=1 23.答案:516设|PF 1|=M ,|PF 2|=n (m >n )a =3 b =4 c =5∴m -n =6 m 2+n 2=4c 2 m 2+n 2-(m -n )2=m 2+n 2-(m 2+n 2-2mn )=2mn =4³25-36=64 mn =32.又利用等面积法可得:2c ²y =mn ,∴y =516 24.答案:16922y x -=1由已知a =3,c =5,∴b 2=c 2-a 2=16又顶点在x 轴,所以标准方程为16922y x -=1. 25.解:(1)椭圆C 的焦点在x 轴上,由椭圆上的点A 到F 1、F 2两点的距离之和是4,得2a =4,即a =2.又点A (1,23)在椭圆上,因此222)23(21b +=1得b 2=3,于是c 2=1.所以椭圆C 的方程为3422y x +=1,焦点F 1(-1,0),F 2(1,0). (2)设椭圆C 上的动点为K (x 1,y 1),线段F 1K 的中点Q (x ,y )满足:2,2111yy x x =+-=, 即x 1=2x +1,y 1=2y . 因此3)2(4)12(22y x ++=1.即134)21(22=++y x 为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M 、N 是双曲线:2222by a x -=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN之积是与点P 位置无关的定值.设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中2222bn a m -=1.又设点P 的坐标为(x ,y ),由mx ny k m x n y k PN PM++=--=,, 得k PM ²k PN =2222m x n y m x n y m x n y --=++⋅--,将22222222,ab n b x a b y =-=m 2-b 2代入得k PM ²k PN =22ab .26解:(1)设F 2(c ,0)(c >0),P (c ,y 0),则2222by a c -=1.解得y 0=±a b 2∴|PF 2|=a b 2在直角三角形PF 2F 1中,∠PF 1F 2=30°解法一:|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =ab 23将c 2=a 2+b 2代入,解得b 2=2a 2 解法二:|PF 1|=2|PF 2|由双曲线定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=2a .∵|PF 2|=a b 2,∴2a =ab 2,即b 2=2a 2,∴2=a b故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .27.(Ⅰ)解:由椭圆定义及条件知2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1. (Ⅱ)由点B (4,y B )在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.(如图8—18) 因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54根据椭圆定义,有|F 2A |=54(425-x 1),|F 2C |=54(425-x 2)由|F 2A |,|F 2B |,|F 2C |成等差数列,得54(425-x 1)+54(425-x 2)=2³59由此得出x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为P (x 0,y 0) 则x 0=28221=+x x =4. (Ⅲ)由A (x 1,y 1),C (x 2,y 2)在椭圆上,得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x 图8—18④⑤由④-⑤得9(x 12-x 22)+25(y 12-y 22)=0. 即)))(2(25)2(921212121x x y y y y x x --+++=0(x 1≠x 2) 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+(k ≠0)代入上式,得 9³4+25y 0(-k1)=0(k ≠0). 由上式得k =3625y 0(当k =0时也成立). 由点P (4,y 0)在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m . 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0. 由P (4,y 0)在线段BB ′(B ′与B 关于x 轴对称,如图8—18)的内部,得-59<y 0<59. 所以-516<m <516. 28.解法一:由已知|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=25,根据直角的不同位置,分两种情况:若∠PF 2F 1为直角,则|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2即|PF 1|2=(6-|PF 1|)2+20, 得|PF 1|=314,|PF 2|=34,故27||||21=PF PF ;若∠F 1PF 2为直角,则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,即20=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,得|PF 1|=4,|PF 2|=2,故||||21PF PF =2.29.证法一:依题设得椭圆的半焦距c =1,右焦点为F (1,0),右准线方程为x =2,点E 的坐标为(2,0),EF 的中点为N (23,0). 若AB 垂直于x 轴,则A (1,y 1),B (1,-y 1),C (2,-y 1),∴AC 中点为N (23,0),即AC 过EF 中点N .若AB 不垂直于x 轴,由直线AB 过点F ,且由BC ∥x 轴知点B 不在x 轴上,故直线AB 的方程为y =k (x -1),k ≠0.记A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则(2,y 2)且x 1,x 2满足二次方程22x +k 2(x -1)2=1,即(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0∴2221222121)1(2,214kk x x k k x x +-=+=+. 又x 12=2-2y 12<2,得x 1-23≠0,故直线AN 、CN 的斜率分别为 )1(2232,32)1(22322211111-=-=--=-=x k yk x x k x y k .∴k 1-k 2=2k ²32)32)(1()1(1121-----x x x x∵(x 1-1)-(x 2-1)(2x 1-3)=3(x 1+x 2)-2x 1x 2-4 =2211k+[12k 2-4(k 2-1)-4(1+2k 2)]=0, ∴k 1-k 2=0,即k 1=k 2.故A 、C 、N 三点共线.所以,直线AC 经过线段EF 的中点N .30.解:设椭圆C 的方程为12222=+b y a x ,由题意a =3,c =22,于是b =1.∴椭圆C 的方程为92x +y 2=1.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=19222y x x y 得10x 2+36x +27=0, 因为该二次方程的判别式Δ>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=518-, 故线段AB 的中点坐标为(51,59-).图8—22。
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
高考数学试题分类汇编:圆锥曲线(理科)一、选择题1、(2016年四川高考)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段上的点,且PM =2MF ,则直线的斜率的最大值为(A (B )23(C )2 (D )1【答案】C2、(2016年天津高考)已知双曲线2224=1x y b-(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,四边形的的面积为2b ,则双曲线的方程为( )(A )22443=1y x -(B )22344=1y x -(C )2224=1x y b -(D )2224=11x y - 【答案】D3、(2016年全国I 高考)已知方程–=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是(A )(–1,3) (B )(–1) (C )(0,3) (D )(0)【答案】A4、(2016年全国I 高考)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,C 的焦点到准线的距离为(A )2 (B )4 (C )6 (D )8 【答案】B5、(2016年全国高考)圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则( )(A )43- (B )34- (C (D )2 【答案】A6、(2016年全国高考)圆已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( )(A (B )32(C (D )2【答案】A7、(2016年全国高考)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点为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 .若直线经过的中 点,则C 的离心率为(A )13(B )12(C )23(D )34【答案】A8、(2016年浙江高考) 已知椭圆C 1:22x m 2=1(m >1)与双曲线C 2:22x n–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 .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 【答案】A二、填空题1、(2016年北京高考)双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线为正方形的边,所在的直线,点B 为该双曲线的焦点,若正方形的边长为2,则a =. 【答案】22、(2016年山东高考)已知双曲线E :22221x y a b-= (a >0,b >0),若矩形的四个顶点在E 上,,的中点为E 的两个焦点,且23,则E 的离心率是. 【答案】2【解析】由题意c 2=BC ,所以3c =AB ,于是点),23(c c 在双曲线E 上,代入方程,得1492222=b c -a c , 在由2c b a =+22得E 的离心率为2==ace ,应填2.3、(2016年上海高考)已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则21,l l 的距离【答案】54、(2016年浙江高考)若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是. 【答案】9三、解答题1、(2016年北京高考) 已知椭圆C :22221+=x y a b(0a b >>)的离心率为2 ,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,OAB ∆的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 的椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线与x 轴交于点N. 求证:BM AN ⋅为定值.【解析】⑴由已知,112c ab a ==,又222a b c =+,解得2,1,a b c ===∴椭圆的方程为2214x y +=.⑵方法一:设椭圆上一点()00,P x y ,则220014x y +=.直线PA :()0022y y x x =--,令0x =,得0022M y y x -=-. ∴00212y BM x =+- 直线PB :0011y y x x -=+,令0y =,得001N x x y -=-. ∴0021x AN y =+- 0000000000220000000000221122222214448422x y AN BM y x x y x y x y x y x y x y x y x y ⋅=+⋅+--+-+-=⋅--++--+=--+将220014x y +=代入上式得=4AN BM ⋅故AN BM ⋅为定值.方法二:设椭圆 上一点()2cos ,sin P θθ,直线:()sin 22cos 2y x θθ=--,令0x =,得sin 1cos M y θθ=-. ∴sin cos 11cos BM θθθ+-=-直线PB :sin 112cos y x θθ-=+,令0y =,得2cos 1sin N x θθ=-. ∴2sin 2cos 21sin AN θθθ+-=-2sin 2cos 2sin cos 11sin 1cos 22sin 2cos 2sin cos 21sin cos sin cos 4AN BM θθθθθθθθθθθθθθ+-+-⋅=⋅----+=--+=故AN BM ⋅为定值.2、(2016年山东高考)平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()222210x y a b a b+=>> 的离心率是2,抛物线E :22x y =的焦点F 是C 的一个顶点.(I )求椭圆C 的方程;()设P 是E 上的动点,且位于第一象限,E 在点P 处的切线l 与C 交与不同的两点A ,B ,线段的中点为D ,直线与过P 且垂直于x 轴的直线交于点M . (i )求证:点M 在定直线上;()直线l 与y 轴交于点G ,记PFG △的面积为1S ,PDM △的面积为2S ,求12S S的最大值及取得最大值时点P 的坐标.【解析】(Ⅰ) 由离心率是23,有224=b a , 又抛物线y x 2=2的焦点坐标为)21,0(F ,所以21=b ,于是1=a , 所以椭圆C 的方程为1=4+22y x .(Ⅱ) (i )设P 点坐标为)0>(),2m m ,P 2m (, 由y x 2=2得x y =′,所以E 在点P 处的切线l 的斜率为m , 因此切线l 的方程为2=2m mx -y ,设),(),,(2211y x B y x A ,),(00y x D ,将2=2m mx -y 代入1=4+22y x ,得0=1+4)4+12322-m x m -x m (.于是23214+14=+m m x x ,232104+12=2+=m m x x x , 又)4+1(2=2=22200m -m m -mx y ,于是 直线OD 的方程为x m-y 41=. 联立方程x m -y 41=与m x =,得M 的坐标为)41M(m,-.所以点M 在定直线41=y -上.()在切线l 的方程为2=2m mx -y 中,令0=x ,得2m =y 2-,即点G 的坐标为)2m G (0,-2,又)2m P(m,2,)21F(0,, 所以4)1+(=×21=S 21m m GF m ;再由)1)+2(4m -m ,1+4m 2m D(2223,得 )1+4(8)1+2(=1+4+2×41+2×21=S 2222322m m m m m m m 于是有 222221)1+2()1+)(1+4(2=S S m m m . 令1+2=2m t ,得222111+2=)1+)(21(2=S S t -t t t t - 当21=1t时,即2=t 时,21S S 取得最大值49.此时21=2m ,22=m ,所以P 点的坐标为)41,22P(. 所以21S S 的最大值为49,取得最大值时点P 的坐标为)41,22P(.3、(2016年上海高考) 有一块正方形菜地EFGH ,EH 所在直线是一条小河,收货的蔬菜可送到F 点或河边运走。
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
圆锥曲线1(新课标全国Ⅱ卷)已知曲线C :x 2+y 2=16(y >0),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ,P 为垂足,则线段PP 的中点M 的轨迹方程为()A.x 216+y 24=1(y >0)B.x 216+y 28=1(y >0)C.y 216+x 24=1(y >0)D.y 216+x 28=1(y >0)【答案】A【分析】设点M (x ,y ),由题意,根据中点的坐标表示可得P (x ,2y ),代入圆的方程即可求解.【详解】设点M (x ,y ),则P (x ,y 0),P (x ,0),因为M 为PP 的中点,所以y 0=2y ,即P (x ,2y ),又P 在圆x 2+y 2=16(y >0)上,所以x 2+4y 2=16(y >0),即x 216+y 24=1(y >0),即点M 的轨迹方程为x 216+y 24=1(y >0).故选:A2(全国甲卷数学(理))已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的上、下焦点分别为F 10,4 ,F 20,-4 ,点P -6,4 在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A.4B.3C.2D.2【答案】C【分析】由焦点坐标可得焦距2c ,结合双曲线定义计算可得2a ,即可得离心率.【详解】由题意,F 10,-4 、F 20,4 、P -6,4 ,则F 1F 2 =2c =8,PF 1 =62+4+4 2=10,PF 2 =62+4-4 2=6,则2a =PF 1 -PF 2 =10-6=4,则e =2c 2a =84=2.故选:C .3(新高考天津卷)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2.P 是双曲线右支上一点,且直线PF 2的斜率为2.△PF 1F 2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A.x 28-y 22=1B.x 28-y 24=1C.x 22-y 28=1D.x 24-y 28=1【答案】C【分析】可利用△PF 1F 2三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设PF 2 =m ,由面积公式求出m ,由勾股定理得出c ,结合第一定义再求出a .【详解】如下图:由题可知,点P 必落在第四象限,∠F 1PF 2=90°,设PF 2 =m ,∠PF 2F 1=θ1,∠PF 1F 2=θ2,由k PF 2=tan θ1=2,求得sin θ1=25,因为∠F 1PF 2=90°,所以k PF 1⋅k PF 2=-1,求得k PF 1=-12,即tan θ2=12,sin θ2=15,由正弦定理可得:PF 1 :PF 2 :F 1F 2 =sin θ1:sin θ2:sin90°=2:1:5,则由PF 2 =m 得PF 1 =2m ,F 1F 2 =2c =5m ,由S △PF 1F 2=12PF 1 ⋅PF 2 =12m ⋅2m =8得m =22,则PF 2 =22,PF 1 =42,F 1F 2 =2c =210,c =10,由双曲线第一定义可得:PF 1 -PF 2 =2a =22,a =2,b =c 2-a 2=8,所以双曲线的方程为x 22-y 28=1.故选:C4(新课标全国Ⅰ卷)(多选)造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足横坐标大于-2,到点F (2,0)的距离与到定直线x =a (a <0)的距离之积为4,则()A.a =-2B.点(22,0)在C 上C.C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D.当点x 0,y 0 在C 上时,y 0≤4x 0+2【答案】ABD【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.【详解】对于A:设曲线上的动点P x,y,则x>-2且x-22+y2×x-a=4,因为曲线过坐标原点,故0-22+02×0-a=4,解得a=-2,故A正确.对于B:又曲线方程为x-22+y2×x+2=4,而x>-2,故x-22+y2×x+2=4.当x=22,y=0时,22-22×22+2=8-4=4,故22,0在曲线上,故B正确.对于C:由曲线的方程可得y2=16x+22-x-22,取x=32,则y2=6449-14,而6449-14-1=6449-54=256-24549×4>0,故此时y2>1,故C在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.对于D:当点x0,y0在曲线上时,由C的分析可得y20=16x0+22-x0-22≤16x0+22,故-4x0+2≤y0≤4x0+2,故D正确.故选:ABD.【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.5(新课标全国Ⅱ卷)(多选)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上的动点,过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则()A.l与⊙A相切B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=15C.当|PB|=2时,PA⊥ABD.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个【答案】ABD【分析】A选项,抛物线准线为x=-1,根据圆心到准线的距离来判断;B选项,P,A,B三点共线时,先求出P 的坐标,进而得出切线长;C选项,根据PB=2先算出P的坐标,然后验证k PA k AB=-1是否成立;D选项,根据抛物线的定义,PB=PF,于是问题转化成PA=PF的P点的存在性问题,此时考察AF的中垂线和抛物线的交点个数即可,亦可直接设P点坐标进行求解.【详解】A选项,抛物线y2=4x的准线为x=-1,⊙A的圆心(0,4)到直线x=-1的距离显然是1,等于圆的半径,故准线l和⊙A相切,A选项正确;B选项,P,A,B三点共线时,即PA⊥l,则P的纵坐标y P=4,由y2P=4x P,得到x P=4,故P(4,4),此时切线长PQ=PA2-r2=42-12=15,B选项正确;C选项,当PB=2时,xP=1,此时y2P=4x P=4,故P(1,2)或P(1,-2),当P(1,2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-20-1=-2,k AB=4-20-(-1)=2,不满足k PA k AB=-1;当P(1,-2)时,A(0,4),B(-1,2),k PA=4-(-2)0-1=-6,k AB=4-(-2)0-(-1)=6,不满足k PA k AB=-1;于是PA⊥AB不成立,C选项错误;D选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,PB=PF,这里F(1,0),于是PA=PB时P点的存在性问题转化成PA=PF时P点的存在性问题,A(0,4),F(1,0),AF中点12,2,AF中垂线的斜率为-1kAF =14,于是AF的中垂线方程为:y=2x+158,与抛物线y2=4x联立可得y2-16y+30=0,Δ=162-4×30=136>0,即AF的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个P点,使得PA=PF,D选项正确.方法二:(设点直接求解)设Pt24,t,由PB⊥l可得B-1,t,又A(0,4),又PA=PB,根据两点间的距离公式,t416+(t-4)2=t24+1,整理得t2-16t+30=0,Δ=162-4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,即存在两个这样的P点,D选项正确.故选:ABD6(新课标全国Ⅰ卷)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为.【答案】3 2【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出AF2,结合双曲线第一定义求出AF1,即可得到a,b,c的值,从而求出离心率.【详解】由题可知A ,B ,F 2三点横坐标相等,设A 在第一象限,将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,即A c ,b 2a ,B c ,-b 2a ,故AB =2b 2a =10,AF 2 =b 2a=5,又AF 1 -AF 2 =2a ,得AF 1 =AF 2 +2a =2a +5=13,解得a =4,代入b 2a=5得b 2=20,故c 2=a 2+b 2=36,,即c =6,所以e =c a =64=32.故答案为:327(新高考北京卷)已知抛物线y 2=16x ,则焦点坐标为.【答案】4,0【分析】形如y 2=2px ,p ≠0 的抛物线的焦点坐标为p2,0,由此即可得解.【详解】由题意抛物线的标准方程为y 2=16x ,所以其焦点坐标为4,0 .故答案为:4,0 .8(新高考北京卷)已知双曲线x 24-y 2=1,则过3,0 且和双曲线只有一个交点的直线的斜率为.【答案】±12【分析】首先说明直线斜率存在,然后设出方程,联立双曲线方程,根据交点个数与方程根的情况列式即可求解.【详解】联立x =3与x 24-y 2=1,解得y =±52,这表明满足题意的直线斜率一定存在,设所求直线斜率为k ,则过点3,0 且斜率为k 的直线方程为y =k x -3 ,联立x 24-y 2=1y =k x -3 ,化简并整理得:1-4k 2x 2+24k 2x -36k 2-4=0,由题意得1-4k 2=0或Δ=24k 2 2+436k 2+4 1-4k 2 =0,解得k =±12或无解,即k =±12,经检验,符合题意.故答案为:±12.9(新高考天津卷)(x -1)2+y 2=25的圆心与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为.【答案】45/0.8【分析】先求出圆心坐标,从而可求焦准距,再联立圆和抛物线方程,求A 及AF 的方程,从而可求原点到直线AF 的距离.【详解】圆(x -1)2+y 2=25的圆心为F 1,0 ,故p2=1即p =2,由x -12+y 2=25y 2=4x可得x 2+2x -24=0,故x =4或x =-6(舍),故A 4,±4 ,故直线AF :y =±43x -1 即4x -3y -4=0或4x +3y -4=0,故原点到直线AF 的距离为d =45=45,故答案为:4510(新高考上海卷)已知抛物线y 2=4x 上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为.【答案】42【分析】根据抛物线的定义知x P =8,将其再代入抛物线方程即可.【详解】由y 2=4x 知抛物线的准线方程为x =-1,设点P x 0,y 0 ,由题意得x 0+1=9,解得x 0=8,代入抛物线方程y 2=4x ,得y 20=32,解得y 0=±42,则点P 到x 轴的距离为42.故答案为:42.11(新课标全国Ⅰ卷)已知A (0,3)和P 3,32 为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且△ABP 的面积为9,求l 的方程.【答案】(1)12(2)直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.【分析】(1)代入两点得到关于a ,b 的方程,解出即可;(2)方法一:以AP 为底,求出三角形的高,即点B 到直线AP 的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B 点坐标,则得到直线l 的方程;方法二:同法一得到点B 到直线AP 的距离,再设B x 0,y 0 ,根据点到直线距离和点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点B 到直线AP 的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB 斜率不存在的情况,再设直线y =kx +3,联立椭圆方程,得到点B 坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB 斜率不存在的情况,再设PB :y -32=k (x -3),利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘12表达面积即可.【详解】(1)由题意得b=39a2+94b2=1,解得b2=9a2=12,所以e=1-b2a2=1-912=12.(2)法一:k AP=3-320-3=-12,则直线AP的方程为y=-12x+3,即x+2y-6=0,AP=0-32+3-3 22=352,由(1)知C:x212+y29=1,设点B到直线AP的距离为d,则d=2×9352=1255,则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移1255单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点B,设该平行线的方程为:x+2y+C=0,则C+65=1255,解得C=6或C=-18,当C=6时,联立x212+y29=1x+2y+6=0,解得x=0y=-3或x=-3y=-32,即B0,-3或-3,-3 2,当B0,-3时,此时k l=32,直线l的方程为y=32x-3,即3x-2y-6=0,当B-3,-3 2时,此时k l=12,直线l的方程为y=12x,即x-2y=0,当C=-18时,联立x212+y29=1x+2y-18=0得2y2-27y+117=0,Δ=272-4×2×117=-207<0,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l的方程为3x-2y-6=0或x-2y=0.法二:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B x0,y0,则x0+2y0-65=1255x2012+y209=1,解得x0=-3y0=-32或x0=0y0=-3,即B0,-3或-3,-3 2,以下同法一.法三:同法一得到直线AP的方程为x+2y-6=0,点B到直线AP的距离d=125 5,设B 23cos θ,3sin θ ,其中θ∈0,2π ,则有23cos θ+6sin θ-6 5=1255,联立cos 2θ+sin 2θ=1,解得cos θ=-32sin θ=-12或cos θ=0sin θ=-1,即B 0,-3 或-3,-32,以下同法一;法四:当直线AB 的斜率不存在时,此时B 0,-3 ,S △PAB =12×6×3=9,符合题意,此时k l =32,直线l 的方程为y =32x -3,即3x -2y -6=0,当线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =kx +3,联立椭圆方程有y =kx +3x 212+y 29=1,则4k 2+3 x 2+24kx =0,其中k ≠k AP ,即k ≠-12,解得x =0或x =-24k 4k 2+3,k ≠0,k ≠-12,令x =-24k 4k 2+3,则y =-12k 2+94k 2+3,则B -24k 4k 2+3,-12k 2+94k 2+3同法一得到直线AP 的方程为x +2y -6=0,点B 到直线AP 的距离d =1255,则-24k4k 2+3+2×-12k 2+94k 2+3-65=1255,解得k =32,此时B -3,-32 ,则得到此时k l =12,直线l 的方程为y =12x ,即x -2y =0,综上直线l 的方程为3x -2y -6=0或x -2y =0.法五:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当l 的斜率存在时,设PB :y -32=k (x -3),令P x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,y =k (x -3)+32x 212+y 29=1 ,消y 可得4k 2+3 x 2-24k 2-12k x +36k 2-36k -27=0,Δ=24k 2-12k 2-44k 2+3 36k 2-36k -27 >0,且k ≠k AP ,即k ≠-12,x 1+x 2=24k 2-12k 4k 2+3x 1x 2=36k 2-36k -274k 2+3,PB =k 2+1x 1+x 2 2-4x 1x 2=43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3 ,A 到直线PB 距离d =3k +32k 2+1,S △PAB =12⋅43k 2+13k 2+9k +2744k 2+3⋅3k +32 k 2+1=9,∴k =12或32,均满足题意,∴l :y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.法六:当l 的斜率不存在时,l :x =3,B 3,-32,PB =3,A 到PB 距离d =3,此时S △ABP =12×3×3=92≠9不满足条件.当直线l 斜率存在时,设l :y =k (x -3)+32,设l 与y 轴的交点为Q ,令x =0,则Q 0,-3k +32,联立y =kx -3k +323x 2+4y 2=36,则有3+4k 2 x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,3+4k 2x 2-8k 3k -32x +36k 2-36k -27=0,其中Δ=8k 23k -322-43+4k 2 36k 2-36k -27 >0,且k ≠-12,则3x B =36k 2-36k -273+4k 2,x B =12k 2-12k -93+4k 2,则S =12AQ x P -x B =123k +32 12k +183+4k 2=9,解的k =12或k =32,经代入判别式验证均满足题意.则直线l 为y =12x 或y =32x -3,即3x -2y -6=0或x -2y =0.12(新课标全国Ⅱ卷)已知双曲线C :x 2-y 2=m m >0 ,点P 15,4 在C 上,k 为常数,0<k <1.按照如下方式依次构造点P n n =2,3,... ,过P n -1作斜率为k 的直线与C 的左支交于点Q n -1,令P n 为Q n -1关于y 轴的对称点,记P n 的坐标为x n ,y n .(1)若k =12,求x 2,y 2;(2)证明:数列x n -y n 是公比为1+k1-k的等比数列;(3)设S n 为△P n P n +1P n +2的面积,证明:对任意的正整数n ,S n =S n +1.【答案】(1)x 2=3,y 2=0(2)证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出P 2的坐标即可;(2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明S n 的取值为与n 无关的定值即可.【详解】(1)由已知有m =52-42=9,故C 的方程为x 2-y 2=9.当k =12时,过P 15,4 且斜率为12的直线为y =x +32,与x 2-y 2=9联立得到x 2-x +322=9.解得x =-3或x =5,所以该直线与C 的不同于P 1的交点为Q 1-3,0 ,该点显然在C 的左支上.故P 23,0 ,从而x 2=3,y 2=0.(2)由于过P n x n ,y n 且斜率为k 的直线为y =k x -x n +y n ,与x 2-y 2=9联立,得到方程x 2-k x -x n +y n 2=9.展开即得1-k 2 x 2-2k y n -kx n x -y n -kx n 2-9=0,由于P n x n ,y n 已经是直线y =k x -x n +y n 和x 2-y 2=9的公共点,故方程必有一根x =x n .从而根据韦达定理,另一根x =2k y n -kx n 1-k 2-x n =2ky n -x n -k 2x n1-k 2,相应的y =k x -x n +y n =y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以该直线与C 的不同于P n 的交点为Q n2ky n -x n -k 2x n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2,而注意到Q n 的横坐标亦可通过韦达定理表示为-y n -kx n 2-91-k 2x n ,故Q n 一定在C 的左支上.所以P n +1x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +k 2y n -2kx n1-k 2.这就得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n1-k 2.所以x n +1-y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2-y n +k 2y n -2kx n1-k 2=x n +k 2x n +2kx n 1-k 2-y n +k 2y n +2ky n 1-k 2=1+k 2+2k 1-k2x n -y n =1+k 1-k x n -y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1-y 1≠0,所以数列x n -y n 是公比为1+k 1-k 的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点U ,V ,W ,若UV =a ,b ,UW =c ,d ,则S △UVW =12ad -bc .(若U ,V ,W 在同一条直线上,约定S △UVW =0)证明:S △UVW =12UV ⋅UW sin UV ,UW =12UV ⋅UW 1-cos 2UV ,UW =12UV⋅UW 1-UV ⋅UWUV ⋅UW 2=12UV 2⋅UW 2-UV ⋅UW 2=12a 2+b 2c 2+d 2-ac +bd2=12a 2c 2+a 2d 2+b 2c 2+b 2d 2-a 2c 2-b 2d 2-2abcd =12a 2d 2+b 2c 2-2abcd =12ad -bc2=12ad -bc .证毕,回到原题.由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k 2x n +y n=1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k 1+k 的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n=921-k 1+k m -1+k 1-k m .而又有P n +1P n =-x n +1-x n ,-y n +1-y n ,P n +1P n +2=x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 ,故利用前面已经证明的结论即得S n =S △P n P n +1P n +2=12-x n +1-x n y n +2-y n +1 +y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1-x n y n +2-y n +1 -y n +1-y n x n +2-x n +1 =12x n +1y n +2-y n +1x n +2 +x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2=12921-k 1+k -1+k 1-k +921-k 1+k -1+k 1-k -921-k 1+k 2-1+k 1-k 2.这就表明S n 的取值是与n 无关的定值,所以S n =S n +1.方法二:由于上一小问已经得到x n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2,y n +1=y n +k 2y n -2kx n 1-k 2,故x n +1+y n +1=x n +k 2x n -2ky n 1-k 2+y n +k 2y n -2kx n 1-k 2=1+k 2-2k 1-k2x n +y n =1-k1+k x n +y n .再由x 21-y 21=9,就知道x 1+y 1≠0,所以数列x n +y n 是公比为1-k1+k的等比数列.所以对任意的正整数m ,都有x n y n +m -y n x n +m=12x n x n +m -y n y n +m +x n y n +m -y n x n +m -12x n x n +m -y n y n +m -x n y n +m -y n x n +m =12x n -y n x n +m +y n +m -12x n +y n x n +m -y n +m =121-k 1+k m x n -y n x n +y n-121+k 1-k mx n +y n x n -y n =121-k 1+k m -1+k 1-k m x 2n -y 2n =921-k 1+k m -1+k 1-k m.这就得到x n +2y n +3-y n +2x n +3=921-k 1+k -1+k1-k=x n y n +1-y n x n +1,以及x n +1y n +3-y n +1x n +3=921-k 1+k 2-1+k 1-k 2=x n y n +2-y n x n +2.两式相减,即得x n +2y n +3-y n +2x n +3 -x n +1y n +3-y n +1x n +3 =x n y n +1-y n x n +1 -x n y n +2-y n x n +2 .移项得到x n +2y n +3-y n x n +2-x n +1y n +3+y n x n +1=y n +2x n +3-x n y n +2-y n +1x n +3+x n y n +1.故y n +3-y n x n +2-x n +1 =y n +2-y n +1 x n +3-x n .而P n P n +3 =x n +3-x n ,y n +3-y n ,P n +1P n +2 =x n +2-x n +1,y n +2-y n +1 .所以P n P n +3 和P n +1P n +2平行,这就得到S △P n P n +1P n +2=S △P n +1P n +2P n +3,即S n =S n +1.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.13(全国甲卷数学(理)(文))设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,点M 1,32 在C 上,且MF ⊥x 轴.(1)求C 的方程;(2)过点P 4,0 的直线与C 交于A ,B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ ⊥y 轴.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)证明见解析【分析】(1)设F c ,0 ,根据M 的坐标及MF ⊥x 轴可求基本量,故可求椭圆方程.(2)设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立直线方程和椭圆方程,用A ,B 的坐标表示y 1-y Q ,结合韦达定理化简前者可得y 1-y Q =0,故可证AQ ⊥y 轴.【详解】(1)设F c ,0 ,由题设有c =1且b 2a =32,故a 2-1a =32,故a =2,故b =3,故椭圆方程为x 24+y 23=1.(2)直线AB 的斜率必定存在,设AB :y =k (x -4),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由3x 2+4y 2=12y =k (x -4) 可得3+4k 2 x 2-32k 2x +64k 2-12=0,故Δ=1024k 4-43+4k 2 64k 2-12 >0,故-12<k <12,又x 1+x 2=32k 23+4k 2,x 1x 2=64k 2-123+4k 2,而N 52,0 ,故直线BN :y =y 2x 2-52x -52 ,故y Q =-32y 2x 2-52=-3y 22x 2-5,所以y 1-y Q =y 1+3y 22x 2-5=y 1×2x 2-5 +3y 22x 2-5=k x 1-4 ×2x 2-5 +3k x 2-42x 2-5=k 2x 1x 2-5x 1+x 2 +82x 2-5=k2×64k 2-123+4k 2-5×32k 23+4k 2+82x 2-5=k128k 2-24-160k 2+24+32k 23+4k 22x 2-5=0,故y 1=y Q ,即AQ ⊥y 轴.【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x 1,y 1 ,x 2,y 2 ;(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,注意Δ的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为x 1+x 2、x 1x 2(或y 1+y 2、y 1y 2)的形式;(5)代入韦达定理求解.14(新高考北京卷)已知椭圆方程C :x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过0,t t >2 的直线l 与椭圆交于A ,B ,C 0,1 ,连接AC 交椭圆于D .(1)求椭圆方程和离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t .【答案】(1)x 24+y 22=1,e =22(2)t =2【分析】(1)由题意得b =c =2,进一步得a ,由此即可得解;(2)说明直线AB 斜率存在,设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立椭圆方程,由韦达定理有x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,而AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,令x =0,即可得解.【详解】(1)由题意b =c =22=2,从而a =b 2+c 2=2,所以椭圆方程为x 24+y 22=1,离心率为e =22;(2)显然直线AB 斜率存在,否则B ,D 重合,直线BD 斜率不存在与题意不符,同样直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾,从而设AB :y =kx +t ,t >2 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立x 24+y 22=1y =kx +t ,化简并整理得1+2k 2x 2+4ktx +2t 2-4=0,由题意Δ=16k 2t 2-82k 2+1 t 2-2 =84k 2+2-t 2 >0,即k ,t 应满足4k 2+2-t 2>0,所以x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-42k 2+1,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设D -x 2,y 2 ,所以AD :y =y 1-y 2x 1+x 2x -x 1 +y 1,在直线AD 方程中令x =0,得y C =x 1y 2+x 2y 1x 1+x 2=x 1kx 2+t +x 2kx 1+t x 1+x 2=2kx 1x 2+t x 1+x 2 x 1+x 2=4k t 2-2 -4kt +t =2t =1,所以t =2,此时k 应满足4k 2+2-t 2=4k 2-2>0k ≠0 ,即k 应满足k <-22或k >22,综上所述,t =2满足题意,此时k <-22或k >22.15(新高考天津卷)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)椭圆的离心率e =12.左顶点为A ,下顶点为B ,C 是线段OB 的中点,其中S △ABC =332.(1)求椭圆方程.(2)过点0,-32的动直线与椭圆有两个交点P ,Q .在y 轴上是否存在点T 使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.【答案】(1)x 212+y 29=1(2)存在T 0,t -3≤t ≤32,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【详解】(1)因为椭圆的离心率为e =12,故a =2c ,b =3c ,其中c 为半焦距,所以A -2c ,0 ,B 0,-3c ,C 0,-3c 2 ,故S △ABC=12×2c ×32c =332,故c =3,所以a =23,b =3,故椭圆方程为:x 212+y 29=1.(2)若过点0,-32 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:y =kx -32,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,T 0,t ,由3x 2+4y 2=36y =kx -32可得3+4k 2 x 2-12kx -27=0,故Δ=144k 2+1083+4k 2 =324+576k 2>0且x 1+x 2=12k 3+4k 2,x 1x 2=-273+4k 2,而TP =x 1,y 1-t ,TQ=x 2,y 2-t ,故TP ⋅TQ =x 1x 2+y 1-t y 2-t =x 1x 2+kx 1-32-t kx 2-32-t =1+k 2 x 1x 2-k 32+t x 1+x 2 +32+t 2=1+k 2 ×-273+4k 2-k 32+t ×12k 3+4k 2+32+t 2=-27k 2-27-18k 2-12k 2t +332+t 2+3+2t 2k 23+4k 2=3+2t2-12t -45 k 2+332+t 2-273+4k 2,因为TP ⋅TQ ≤0恒成立,故3+2t 2-12t -45≤0332+t 2-27≤0,解得-3≤t ≤32.若过点0,-32的动直线的斜率不存在,则P 0,3 ,Q 0,-3 或P 0,-3 ,Q 0,3 ,此时需-3≤t ≤3,两者结合可得-3≤t ≤32.综上,存在T 0,t-3≤t ≤32 ,使得TP ⋅TQ ≤0恒成立.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.16(新高考上海卷)已知双曲线Γ:x 2-y 2b2=1,(b >0),左右顶点分别为A 1,A 2,过点M -2,0 的直线l 交双曲线Γ于P ,Q 两点.(1)若离心率e =2时,求b 的值.(2)若b =263,△MA 2P 为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标.(3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若A 1R ⋅A 2P=1,求b 的取值范围.【答案】(1)b =3(2)P 2,22 (3)0,3 ∪3,303【详解】(1)由题意得e =c a =c1=2,则c =2,b =22-1=3.(2)当b =263时,双曲线Γ:x 2-y 283=1,其中M -2,0 ,A 21,0 ,因为△MA 2P 为等腰三角形,则①当以MA 2为底时,显然点P 在直线x =-12上,这与点P 在第一象限矛盾,故舍去;②当以A 2P 为底时,MP =MA 2 =3,设P x ,y ,则 x 2-3y 28=1(x +2)2+y 2=9, 联立解得x =-2311y =-81711 或x =-2311y =81711或x =1y =0 ,因为点P 在第一象限,显然以上均不合题意,舍去;(或者由双曲线性质知MP >MA 2 ,矛盾,舍去);③当以MP 为底时,A 2P =MA 2 =3,设P x 0,y 0 ,其中x 0>0,y 0>0,则有x 0-1 2+y 20=9x 20-y 2083=1,解得x 0=2y 0=22,即P 2,22 .综上所述:P 2,22 .(3)由题知A 1-1,0 ,A 21,0 , 当直线l 的斜率为0时,此时A 1R ⋅A 2P=0,不合题意,则k l ≠0,则设直线l :x =my -2,设点P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,根据OQ 延长线交双曲线Γ于点R ,根据双曲线对称性知R -x 2,-y 2 , 联立有x =my -2x 2-y 2b2=1⇒b 2m 2-1 y 2-4b 2my +3b 2=0,显然二次项系数b 2m 2-1≠0,其中Δ=-4mb 2 2-4b 2m 2-1 3b 2=4b 4m 2+12b 2>0,y 1+y 2=4b 2m b 2m 2-1①,y 1y 2=3b 2b 2m 2-1②,A 1R =-x 2+1,-y 2 ,A 2P=x 1-1,y 1 ,则A 1R ⋅A 2P=-x 2+1 x 1-1 -y 1y 2=1,因为P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 在直线l 上,则x 1=my 1-2,x 2=my 2-2,即-my 2-3 my 1-3 -y 1y 2=1,即y 1y 2m 2+1 -y 1+y 2 3m +10=0,将①②代入有m 2+1 ⋅3b 2b 2m 2-1-3m ⋅4b 2m b 2m 2-1+10=0,即3b 2m 2+1 -3m ⋅4b 2m +10b 2m 2-1 =0化简得b 2m 2+3b 2-10=0,所以 m 2=10b 2-3, 代入到 b 2m 2-1≠0, 得 b 2=10-3b 2≠1, 所以 b 2≠3,且m 2=10b 2-3≥0,解得b 2≤103,又因为b >0,则0<b 2≤103,综上知,b 2∈0,3 ∪3,103 ,∴b ∈0,3 ∪3,303.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是采用设线法,为了方便运算可设l :x =my -2,将其与双曲线方程联立得到韦达定理式,再写出相关向量,代入计算,要注意排除联立后的方程得二次项系数不为0.一、单选题1(2024·福建泉州·二模)若椭圆x 2a 2+y 23=1(a >0)的离心率为22,则该椭圆的焦距为()A.3B.6C.26或3D.23或6【答案】D【分析】分焦点在x 轴或y 轴两种情况,求椭圆的离心率,求解参数a ,再求椭圆的焦距.【详解】若椭圆的焦点在x 轴,则离心率e =a 2-3a =22,得a 2=6,此时焦距2c =26-3=23,若椭圆的焦点在y 轴,则离心率e =3-a 23=22,得a 2=32,此时焦距2c =23-32=6,所以该椭圆的焦距为23或6.故选:D2(2024·河北衡水·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),圆O 1:(x -2)2+y 2=4与圆O 2:x 2+(y -1)2=1的公共弦所在的直线是C 的一条渐近线,则C 的离心率为()A.3B.2C.5D.6【答案】C【详解】因为O 1:(x -2)2+y 2=4,O 2:x 2+(y -1)2=1,所以两圆方程相减可得y =2x ,由题意知C 的一条渐近线为y =2x ,即ba =2,双曲线C 的离心率e =c a =c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2=5.故选:C .3(2024·北京·三模)已知双曲线E :3mx 2-my 2=3的一个焦点坐标是0,2 ,则m 的值及E 的离心率分别为()A.-1,233B.-1,2C.1,2D.102,10【答案】A【详解】依题意,双曲线E :3mx 2-my 2=3化为:y 2-3m -x 2-1m=1,则-3m +-1m =22,解得m =-1,双曲线y 23-x 2=1的离心率e =23=233.故选:A4(2024·贵州贵阳·三模)过点A (-3,-4)的直线l 与圆C :(x -3)2+(y -4)2=9相交于不同的两点M ,N ,则线段MN 的中点P 的轨迹是()A.一个半径为10的圆的一部分B.一个焦距为10的椭圆的一部分C.一条过原点的线段D.一个半径为5的圆的一部分【答案】D【详解】设P (x ,y ),根据线段MN 的中点为P ,则CP ⊥MN ,即CP ⊥AP ,所以CP ⋅AP =0,又A (-3,-4),C (3,4),AP =(x +3,y +4),CP =(x -3,y -4),所以(x +3)(x -3)+(y +4)(y -4)=0,即x 2+y 2=25,所以点P 的轨迹是以(0,0)为圆心,半径为5的圆在圆C 内的一部分,故选:D .5(2024·湖南·模拟预测)已知点A 1,0 ,点B -1,0 ,动点M 满足直线AM ,BM 的斜率之积为4,则动点M 的轨迹方程为()A.x 24-y 2=1B.x 24-y 2=1(x ≠±1)C.x 2-y 24=1D.x 2-y 24=1(x ≠±1)【答案】D【详解】设动点M (x ,y )由于A 1,0 ,B -1,0 ,根据直线AM 与BM 的斜率之积为4.整理得y x +1⋅y x -1=4,化简得:x 2-y 24=1(x ≠±1).故选:D6(2024·陕西榆林·三模)在平面直角坐标系xOy 中,把到定点F 1-a ,0 ,F 2a ,0 距离之积等于a 2(a >0)的点的轨迹称为双纽线.若a =2,点P x 0,y 0 为双纽线C 上任意一点,则下列结论正确的个数是()①C 关于x 轴不对称②C 关于y 轴对称③直线y =x 与C 只有一个交点④C 上存在点P ,使得PF 1 =PF 2 A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】C【详解】①设M x ,y 到定点F 1-2,0 ,F 22,0 的距离之积为4,可得(x +2)2+y 2.(x -2)2+y 2=4,整理得x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,即曲线C 的方程为x 2+y 2 2=8x 2-y 2 ,由x 用-x 代换,方程没变,可知曲线C 关于y 轴对称,由y 用-y 代换,方程没变,可知曲线C 关于x 轴对称,由x 用-x 代换,y 用-y 同时代换,方程没变,可知曲线C 关于原点对称,图象如图所示:所以①不正确,②正确;③联立方程组x 2+y 2 2=8x 2-y 2y =x,可得x 4=0,即x =0,所以y =0,所以直线y =x 与曲线C 只有一个交点O (0,0),所以③正确.④原点O 0,0 满足曲线C 的方程,即原点O 在曲线C 上,则OF 1 =OF 2 ,即曲线C 上存在点P 与原点O 重合时,满足PF 1 =PF 2 ,所以④正确.故选:C .7(2024·福建泉州·二模)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),左、右顶点分别为A ,B ,O 为坐标原点,如图,已知动直线l 与双曲线C 左、右两支分别交于P ,Q 两点,与其两条渐近线分别交于R ,S 两点,则下列命题正确的是()A.存在直线l ,使得BQ ⎳OSB.当且仅当直线l 平行于x 轴时,|PR |=|SQ |C.存在过(0,b )的直线l ,使得S △ORB 取到最大值D.若直线l 的方程为y =-22(x -a ),BR =3BS ,则双曲线C 的离心率为3【答案】D【详解】解:对于A 项:与渐近线平行的直线不可能与双曲线有两个交点,故A 项错误;对于B 项:设直线l :y =kx +t ,与双曲线联立y =kx +tx 2a2-y 2b2=1,得:b 2-a 2k 2 x 2-2a 2ktx -a 2t 2+a 2b 2 =0,其中b 2-a 2k 2≠0,设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,由根与系数关系得:x 1+x 2=2a 2kt b 2-a 2k 2,x 1x 2=-a 2b 2+a 2t 2b 2-a 2k 2,所以线段PQ 中点N x 1+x 22,y 1+y 22 =a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,将直线l :y =kx +t ,与渐近线y =b a x 联立得点S 坐标为S at b -ak ,btb -ak,将直线l :y =kx +t 与渐近线y =-b a x 联立得点R 坐标为R -at b +ak ,btb +ak ,所以线段RS 中点M a 2kt b 2-a 2k 2,a 2k 2tb 2-a 2k2+t,所以线段PQ 与线段RS 的中点重合.所以,对任意的直线l ,都有|PR |=|PQ |-|RS |2=|SQ |,故B 项不正确;对于C 项:因为|OB |为定值,当k 越来越接近渐近线y =-b a x 的斜率-ba 时,S △ORB 趋向于无穷,所以S △ORB 会趋向于无穷,不可能有最大值,故C 项错误;对于D 项:联立直线l 与渐近线y =bax ,解得Sa 22b +a ,ab2b +a,联立直线l 与渐近线y =-b a x ,解得R a 2-2b +a ,ab2b -a由题可知,BR =3BS ,3y S =y R +2y B ,3ab2b +a =ab2b -a ,解得b =2a ,所以e =1+b 2a2=1+(2a )2a 2=3,故D 项正确.故选:D .【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的三种方法:①定义法:通过已知条件列出方程组,求得a ,c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ;②齐次式法:由已知条件得出关于a ,c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.8(2024·河南·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,焦距为82,点P 在双曲线C 上,OP =OF 2 ,且△POF 2的面积为8,则双曲线的离心率为()A.2B.22C.2D.4【答案】C【详解】因为△POF 2的面积为8,所以△PF 1F 2的面积为16.又OP =OF 2 ,所以OP =OF 2 =OF 1 =12F 1F 2,所以△PF 1F 2为直角三角形,且PF 1⊥PF 2.设PF 1 =m ,PF 2 =n ,所以m -n =2a ,m 2+n 2=4c 2,所以mn =m 2+n 2 -(m -n )22=4c 2-4a 22=2b 2,所以S △PF 1F 2=12mn =b 2=16,又b >0,所以b =4.焦距为2c =82,所以c =42,则a 2=c 2-b 2=(42)2-16=16,所以a =4,则离心率e =424=2.故选:C .9(2024·重庆·三模)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,点A 在第一象限,点O 为坐标原点,且S △AOF =2S △BOF ,则直线l 的斜率为()A.22B.3C.1D.-1【答案】A 【详解】如图:设直线倾斜角为α,抛物线的准线l :x =-1作AM ⊥l 于M ,根据抛物线的定义,AM =AF =DF +AF ⋅cos α=2+AF ⋅cos α,所以|AF |=21-cos α,类似的|BF |=21+cos α.由S △AOF =2S △BOF 知|AF |=2|BF |,得cos α=13,故k =tan α=22.故选:A10(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)设F 为抛物线C :y =ax 2的焦点,若点P (1,2)在C 上,则|PF |=()A.3B.52C.94D.178【答案】D【详解】依题意,2=a ×12,解得a =2,所以C :x 2=y 2的准线为y =-18,所以|PF |=2+18=178,故选:D .11(2024·山东泰安·二模)设抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过抛物线上点P 作准线的垂线,设垂足为Q ,若∠PQF =30°,则PQ =()A.43B.433C.3D.233【答案】A【详解】如图所示:设 M 为准线与x 轴的交点,因为∠PQF =30°,且PF =PQ ,所以∠PFQ =30°,∠QPF =120°,因为FM ⎳PQ ,所以∠QFM =30°,而在Rt△QMF中,QF=FMcos30°=232=433,所以PF=PQ=QF2÷cos30°=233÷32=43.故选:A.二、多选题12(2024·江西·模拟预测)已知A-2,0,B2,0,C1,0,动点M满足MA与MB的斜率之积为-3 4,动点M的轨迹记为Γ,过点C的直线交Γ于P,Q两点,且P,Q的中点为R,则()A.M的轨迹方程为x24+y23=1B.MC的最小值为1C.若O为坐标原点,则△OPQ面积的最大值为32D.若线段PQ的垂直平分线交x轴于点D,则R点的横坐标是D点的横坐标的4倍【答案】BCD【详解】对于选项A,设M x,y,因为A-2,0,B2,0,所以k MA⋅k MB=yx+2⋅yx-2=-34,化简得x24+y23=1x≠±2,故A错误;对于选项B,因为x24+y23=1x≠±2,则a=2,b=3,则c=a2-b2=1,所以C1,0为椭圆的右焦点,则MCmin=a-c=2-1=1,故B正确;对于选项C,设PQ的方程 x=my+1,代入椭圆方程,得3m2+4y2+6my-9=0,设P x1,y1,Q x2,y2,则y1+y2=-6m3m2+4,y1y2=-93m2+4,Δ=36m2+363m2+4>0,所以S△OPQ=12OCy1-y2=12y1+y22-4y1y2=12-6m3m2+42+363m2+4=6m2+13m2+4,令m2+1=t≥1,则S△OPQ=6t3t2+1=63t+1t,令g t =3t+1tt≥1,则S△OPQ=6g t,t≥1,g t =3-1t2=3t2-1t2>0,g t 在1,+∞为增函数,g t ≥g1 =4,g t min=4,所以S△OPQmax=64=32,当且仅当t=1时即m=0等号成立,故C正确;对于选项D,因为Rx1+x22,y1+y22,x1+x22=m y1+y22+1=-3m23m2+4+1=43m2+4,y1+y22=-3m3m2+4,所以R43m2+4,-3m3m2+4,则x R=43m2+4,设D x D ,0 ,则k PQ ⋅k RD =1m ⋅3m3m 2+4x D -43m 2+4=-1,则x D =13m 2+4,所以x R x D=43m 2+413m 2+4=4,则R 点的横坐标是D 点的横坐标的4倍,故D 正确.故选:BCD .【点睛】关键点点睛:本题求解的关键有两个:一是利用面积公式得出面积表达式,结合导数得出最值;二是根据垂直平分得出点之间的关系.13(2024·江苏常州·二模)双曲线具有光学性质:从双曲线一个焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.如图,双曲线E :x 24-y 26=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,从F 2发出的两条光线经过E 的右支上的A ,B 两点反射后,分别经过点C 和D ,其中AF 2 ,BF 2共线,则()A.若直线AB 的斜率k 存在,则k 的取值范围为-∞,-62 ∪62,+∞ B.当点C 的坐标为210,10 时,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为6C.当AB ⋅AD =AB 2时,△BF 1F 2的面积为12D.当AB ⋅AD =AB 2时,cos ∠F 1F 2A =-1010【答案】ABD【详解】如图所示,过点F 2分别作E 的两条渐近线的平行线l 1,l 2,则l 1,l 2的斜率分别为62和-62,对于A 中,由图可知,当点A ,B 均在E 的右支时,k <-62或k >62,所以A 正确;对于B 中,光线由F 2经过点A 到达点C 所经过的路程为F 2A +AC =F 1A -2a +AC =F 1C -2a =(210+10)2+(10-0)2-4=6,所以B 正确;对于C 中,由AB ⋅AD =AB 2,得AB ⋅AD -AB =0,即AB ⋅BD=0,所以AB ⊥BD ,设BF 1 =n ,则BF 2 =n -2a =n -4,因为∠ABD =π2,所以n 2+(n -4)2=(2c )2=40,整理得n 2-4n -12=0,解得n =6或n =-2(舍去),所以BF 1 =6,BF 2 =2,所以△BF 1F 2的面积S =12BF 1 ⋅BF 2 =6,所以C 错误;对于D 项,在直角△F 1BF 2中,cos ∠F 1F 2B =BF 2 F 1F 2=2210=1010,所以cos ∠F 1F 2A =-cos ∠F 1F 2B =-1010,所以D 正确.故选:ABD .14(2024·重庆·三模)已知双曲线C :x 2a 2-y 216=1(a >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线C 上点,且△PF 1F 2的内切圆圆心为I (3,1),则下列说法正确的是()A.a =3B.直线PF 1的斜率为14C.△PF 1F z 的周长为643D.△PF 1F 2的外接圆半径为6512【答案】ACD【详解】如图1,由条件,点P 应在双曲线C 的右支上,设圆I 分别与△PF 1F 2的三边切于点M 、N 、A ,则由题A 3,0 ,且PM =PN ,F 1M =F 1A ,F 2N =F 2A ,又∵PF 1 -PF 2 =F 1M -F 2N =AF 1 -F 2A =x A +c -c -x A =2x A =2a ∴a =x A =3,A 选项正确;由选项A 得F 1-5,0 ,F 25,0 ,连接IF 1、IF 2、IA ,则tan ∠IF 1A =IA AF 1=18,所以k PF 1=tan ∠PF 1A =tan2∠IF 1A =2tan ∠IF 1A 1-tan 2∠IF 1A=1663,B 选项错误;同理,tan ∠PF 2A =tan2∠IF 2A =43,∴tan ∠F 1PF 2=-tan ∠PF 1A +∠PF 2A =-125,∴⇒tan∠F 1PF 22=32,所以由焦三角面积公式得S △F 1PF 2=b 2tan∠F 1PF 22=323,又S △F 1PF 2=PF 1+PF 2+F 1F 2 r2,故得PF 1 +PF 2 +F 1F 2 =643,∴△PF 1F 2的周长为643,C 选项正确;由tan ∠F 1PF 2=-125⇒sin ∠F 1PF 2=1213,由正弦定理F 1F 2sin ∠F 1PF 2=2R 得R =6512,D 选项正确.故选:ACD .【点睛】关键点睛:求直线PF 1的斜率、△PF 1F z 的周长、△PF 1F 2的外接圆半径的关键是根据已知条件F 1A 、F 2A 、IA 以及与各个所需量的关系即可求出∠PF 1A =2∠IF 1A 、∠PF 2A =2∠IF 2A 和∠F 2PF 1.15(2024·湖北襄阳·二模)抛物线C :x 2=2py 的焦点为F ,P 为其上一动点,当P 运动到(t ,1)时,|PF |=2,直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,下列结论正确的是()A.抛物线的方程为:x 2=8yB.抛物线的准线方程为:y =-1。
高二数学专题学案圆锥曲线部分高考试题汇编(椭圆部分)1、(2016全国I卷)(20)(本小题满分12分)设圆x2 + y2 + 2x—15 = 0的圆心为4直线l过点B (1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C, D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(I)证明|EA| + |EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于PQ两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.x2 y22、(2015全国I卷)(14)一个圆经过椭圆7十一二1的三个顶点,且圆心在乂轴上,则该圆的标准方程16 4为。
3、(2014全国I卷)20.(本小题满分12分)已知点A(0,-2),椭圆E:上+ y2= 1(a > b > 0)的离心率为3,,F是椭圆a2 b2 2的焦点,直线AF的斜率为233,O为坐标原点.(I)求E的方程;(II)设过点A的直线l与E相交于P, Q两点,当A OPQ的面积最大时,求l的方程.4、(2016山东卷)(21)(本小题满分14分)平面直角坐标系g中,椭圆C::喙=1(a>b>°)的离心率是浮,抛物线E3x=2'的焦点F是C的一个顶点.(I)求椭圆C的方程;(II)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不同的两点A,B,线段AB的中点为D,直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.(i)求证:点M在定直线上;(ii)直线l与y轴交于点6,记^PFG的面积为S j ^PDM的面积为S2,求S-的最大值及取得最大值2时点P的坐标.八- x 2 Y 2 一,,〜5、(2015山东卷)(20)(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C :— + ) =1(a > b > 0)a 2 b2的离心率为*,左、右焦点分别是F , F ,以F 为圆心,以3为半径的圆与以F 为圆心,以1为半径的 2 1212圆相交,交点在椭圆C 上. (I )求椭圆C 的方程;x 2 y 2(H )设椭圆E :江+而二1,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P的直线厂"m 交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q.圆锥曲线部分高考试题汇编(双曲线部分)1、(2016全国I 卷)(5)已知方禾m 2+n--就工=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的i )求|OQ | | OP |的值;(ii )求A ABQ 面积最大值.取值范围是(2、(2015全国I 卷)(5)已知M (x 0 丫0)是双曲线C : --W= 1上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若西 • MF 2 <0,则y 0的取值范围是(2J3(D )(一二33、(2014全国I 卷)4.已知F 是双曲线C : x 2 - my 2 = 3m (m > 0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A . <3B .3C . <3mD . 3mx 2 y 24、(2016山东卷)(13)已知双曲线E_,: ---= 1 (a >0, b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上, 1a 2b 2AB , CD 的中点为E 的两个焦点,且21AB |=3|BC |,则E 的离心率是.x 2 y 25、(2015山东卷)(15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线C : 一--—= 1(a > 0,b > 0)的渐近线与抛物线1a 2 b2C : x 2 = 2py (p > 0)交于点O , A , B ,若A OAB 的垂心为C 的焦点,则C 的离心率为. 2 21x 2 y 2 x 2 y 26、(2014山东卷)(10)已知a > b ,椭圆C 的方程为—+ -- = 1 ,双曲线C 的方程为——^- = 1, C1 a2 b 2 2 a 2 b 2 1与C 的离心率之积为二,则C 的渐近线方程为()222(A ) x 土 <2y = 0 (B ) J2x 土 y = 0 (C ) x 土2y = 0 (D ) 2x 土 y = 0圆锥曲线部分高考试题汇编(抛物线部分)(A )(-1,3)(B )(-1八”)(C )(0,3)(D )(0,\与)2<2 (C )(-—— 32<31、(2016全国I卷)(10)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 | = 4";2 , | DEI= 2d5,则C的焦点到准线的距离为()(A)2 (B)4 (C)6 (D)82、(2015全国I卷)(20)(本小题满分12分)x2在直角坐标系xoy中,曲线C:y =—与直线y = kx + a(a >0)交与M,N两点,(I)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(II)y轴上是否存在点R使得当k变动时,总有N OPM =Z OPN ?说明理由。
(完整版)圆锥曲线⾼考真题(1)求M 的⽅程(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对⾓线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 的⾯积最⼤值.2.设1F ,2F 分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上⼀点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另⼀个交点为N.(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离⼼率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a,b .3.已知椭圆C :,直线不过原点O 且不平⾏于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M .(1) 证明:直线OM 的斜率与的斜率的乘积为定值;(2)若过点(),延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平⾏四边⾏?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.4.已知抛物线C :22y x = 的焦点为F ,平⾏于x 轴的两条直线12,l l 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.5.已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的⽅程.6.已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上⼀点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r .证明:FA u u u r,FP u u u r ,FB u u u r 成等差数列,并求该数列的公差.7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离⼼率为,且经过点(0,1),圆22221:C x y a b +=+。
1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB的交点为Q 。
(1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112||||PC PD PQ +=.2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==⋅ (1)动点N 的轨迹方程;(2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=⋅AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围.3. 如图,椭圆134:221=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角.4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=.记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值.5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。
6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN +=(1)求点P 的轨迹方程; (2)若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线1222=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3MON π∠=,双曲线的焦距为4。
全国高考理科数学试题分类汇编9:圆锥曲线一、选择题1 .(2013年高考江西卷(理))过点引直线l与曲线y =A,B 两点,O 为坐标原点,当∆AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于 ( )A .y EB BC CD=++3B.3-C.3±D.2 .(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))双曲线2214x y -=的顶点到其渐近线的距离等于 ( )A .25B .45CD3 .(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD 版))已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是( )A.2214x = B .22145x y -=C .22125x y -=D.2212x -=4 .(2013年高考新课标1(理))已知双曲线C :22221x y a b -=(0,0a b >>)则C 的渐近线方程为 ( )A .14y x =±B .13y x =±C .12y x =±D .y x =±5 .(2013年高考湖北卷(理))已知04πθ<<,则双曲线22122:1cos sin x y C θθ-=与222222:1sin sin tan y x C θθθ-=的 ( )A .实轴长相等B .虚轴长相等C .焦距相等D .离心率相等6 .(2013年高考四川卷(理))抛物线24y x =的焦点到双曲线2213y x -=的渐近线的距离是 ( ) A .12BC .1 D7 .(2013年普通高等学校招生统一考试浙江数学(理)试题(纯WORD 版))如图,21,F F 是椭圆14:221=+y x C 与双曲线2C 的公共焦点,B A ,分别是1C ,2C 在第二、四象限的公共点.若四边形21BF AF 为矩形,则2C 的离心率是[来源:12999数学网]( )A .2B .3C .23D .268 .(2013年普通高等学校招生统一考试天津数学(理)试题(含答案))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线与抛物线22(0)px p y =>的准线分别交于A , B 两点, O 为坐标原点. 若双曲线的离心率为2, △AOB则p = ( )A .1B .32C .2D .39 .(2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))椭圆22:143x y C +=的左、右顶点分别为12,A A ,点P 在C 上且直线2PA 的斜率的取值范围是[]2,1--,那么直线1PA 斜率的取值范围是 ( )A .1324⎡⎤⎢⎥⎣⎦,B .3384⎡⎤⎢⎥⎣⎦,C .112⎡⎤⎢⎥⎣⎦,D .314⎡⎤⎢⎥⎣⎦,10.(2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))已知抛物线2:8C y x=与点()2,2M -,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于,A B 两点,若0MA MB =,则k = ( )A .12B.2CD .211.(2013年高考北京卷(理))若双曲线22221x y a b-=则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y= C .12y x =±D.y x = 12.(2013年普通高等学校招生统一考试山东数学(理)试题(含答案))已知抛物线1C :212y xp =(0)p >的焦点与双曲线2C :2213x y -=的右焦点的连线交1C 于第一象限的点M .若1C 在点M 处的切线平行于2C 的一条渐近线,则p =( )A.B.C.D.13.(2013年高考新课标1(理))已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为(3,0)F ,过点F 的直线交椭圆于,A B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为( )A .2214536x y += B .2213627x y += C .2212718x y += D .221189x y += 14.(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点)2,0(,则C 的方程为( )A .24y x =或28y x =B .22y x =或28y x =C .24y x =或216y x =D .22y x =或216y x =15.(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))已知 A B 、为平面内两定点,过该平面内动点M 作直线AB 的垂线,垂足为N .若2MN AN NB λ=⋅,其中λ为常数,则动点M 的轨迹不可能是 ( )A .圆B .椭圆C .抛物线D .双曲线16.(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))已知圆()()221:231C x y -+-=,圆()()222:349C x y -+-=,,M N 分别是圆12,C C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则PM PN +的最小值为 ( )A.4 B1C.6-D二、填空题17.(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯WORD 版含附加题))双曲线191622=-y x 的两条渐近线的方程为_____________.18.(2013年高考江西卷(理))抛物线22(0)x py p =>的焦点为F,其准线与双曲线22133x y -=相交于,A B 两点,若ABF ∆为等边三角形,则P =_____________19.(2013年高考湖南卷(理))设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两个焦点,P 是C 上一点,若216,PF PF a +=且12PF F ∆的最小内角为30,则C 的离心率为___.20.(2013年高考上海卷(理))设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且4CBA π∠=,若AB=4,BC =,则Γ的两个焦点之间的距离为________24.(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的左.右焦点分别为12,F F ,焦距为2c,若直线)y x c =+与椭圆Γ的一个交点M 满足12212MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于__________25.(2013年高考陕西卷(理))双曲线22116x y m-=的离心率为54, 则m 等于_______.26.(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为,F C 与过原点的直线相交于,A B 两点,连接,A F B F ,若410,6,cos ABF 5AB AF ==∠=,则C 的离心率e =______.27.(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))抛物线28yx =的准线方程是_______________三、解答题30.(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))本题共有2个小题,第1小题满分4分,第2小题满分9分.已知椭圆C 的两个焦点分别为1(10)F -,、2(1 0)F ,,短轴的两个端点分别为12 B B 、(1)若112F B B ∆为等边三角形,求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的短轴长为2,过点2F 的直线l 与椭圆C 相交于 P Q 、两点,且11F P FQ ⊥,求直线l 的方程.31.(2013年高考四川卷(理))已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;32.(2013年普通高等学校招生统一考试山东数学(理)试题(含答案))椭圆2222:1x y C a b+=(0)a b >>的左、右焦点分别是12,F F ,,过1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;36.(2013年普通高等学校招生统一考试浙江数学(理)试题(纯WORD 版))如图,点)1,0(-P 是椭圆)0(1:22221>>=+b a by a x C 的一个顶点,1C 的长轴是圆4:222=+y x C 的直径.21,l l 是过点P 且互相垂直的两条直线,其中1l 交圆2C 于两点,2l 交椭圆1C 于另一点D (1)求椭圆1C 的方程; (2)求ABD ∆面积取最大值时直线1l 的方程.37.(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))如题(21)图,椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,离心率e =过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于,A A '两点,4AA '=.(1)求该椭圆的标准方程;38.(2013年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题(纯WORD 版))设椭圆2222:11x y E a a +=-的焦点在x 轴上(Ⅰ)若椭圆E 的焦距为1,求椭圆E 的方程; .39.(2013年高考新课标1(理))已知圆M :22(1)1x y ++=,圆N :22(1)9x y -+=,动圆P 与M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线 C.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.40.(2013年普通高等学校招生统一考试天津数学(理)试题(含答案))设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 且与x.(Ⅰ) 求椭圆的方程; 【答案】41.(2013年高考江西卷(理))如图,椭圆2222+=1(>>0)x y C a b a b:经过点3(1,),2P 离心率1=2e ,直线l的方(第21题图)程为=4x .(1) 求椭圆C 的方程;42.(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD 版))已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;43.(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))平面直角坐标系xOy中,过椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的右焦点F 作直0x y +=交M 于,A B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12. (Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ),C D 为M 上的两点,若四边形ABCD 的对角线CD AB ⊥,求四边形ABCD 面积的最大值.【答案】46.(2013年高考陕西卷(理))已知动圆过定点A (4,0), 且在y 轴上截得的弦MN 的长为8.(Ⅰ) 求动圆圆心的轨迹C 的方程;47.(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))如图,抛物线()2212:4,:20C x y C x py p ==->,点()00,M x y 在抛物线2C 上,过M 作1C 的切线,切点为,A B (M 为原点O 时,,A B 重合于O )01x =,切线.MA 的斜率为12-.(I)求p 的值;(II)当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程.(),,.A B O O 重合于时中点为48.(2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,离心率为3,直线2y =与C 的两个交点间. (I)求,;a b ;49.(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分.已知抛物线24C y x =: 的焦点为F .(1) 点 A P 、满足2AP FA =-.当点A 在抛物线C 上运动时,求动点P 的轨迹方程; 全国高考理科数学试题分类汇编9:圆锥曲线【答案】B 【答案】C 【答案】B 【答案】C 【答案】D 【答案】B 【答案】D 【答案】C 【答案】B 【答案】D 【答案】B 【答案】D 【答案】D 【答案】C 【答案】C 【答案】A 二、填空题【答案】 【答案】6 【答案】 【答案】.【答案】【答案】9 【答案】 【答案】三、解答题【答案】[解](1)设椭圆的方程为. 根据题意知, 解得,故椭圆的方程为.(2)容易求得椭圆的方程为.当直线的斜率不存在时,其方程为,不符合题意;当直线的斜率存在时,设直线的方程为.由得.设,则因为,所以,即,解得,即.故直线的方程为或.【答案】解:所以,.又由已知,, [来源:]所以椭圆C的离心率【答案】解:(Ⅰ)由于,将代入椭圆方程得由题意知,即又所以,所以椭圆方程为【答案】解:(Ⅰ)由已知得到,且,所以椭圆的方程是;(Ⅱ)因为直线,且都过点,所以设直线,直线,所以圆心到直线的距离为,所以直线被圆所截的弦;由,所以,所以,当时等号成立,此时直线答案】解: (Ⅰ)【答案】由已知得圆的圆心为(-1,0),半径=1,圆的圆心为(1,0),半径=3.设动圆的圆心为(,),半径为R. [来源:](Ⅰ)∵圆与圆外切且与圆内切,∴|PM|+|PN|===4,由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左右焦点,场半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为.(Ⅱ)对于曲线C上任意一点(,),由于|PM|-|PN|=≤2,∴R≤2,当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.∴当圆P的半径最长时,其方程为,当的倾斜角为时,则与轴重合,可得|AB|=.当的倾斜角不为时,由≠R知不平行轴,设与轴的交点为Q,则=,可求得Q(-4,0),∴设:,由于圆M相切得,解得.当=时,将代入并整理得,解得=,∴|AB|==.当=-时,由图形的对称性可知|AB|=,综上,|AB|=或|AB|=.【答案】(Ⅰ) 依题意,设抛物线的方程为,由结合,解得. 所以抛物线的方程为.(Ⅱ) 抛物线的方程为,即,求导得设,(其中),则切线的斜率分别为,,所以切线的方程为,即,即同理可得切线的方程为因为切线均过点,所以,所以为方程的两组解.所以直线的方程为.47.(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD版))【答案】【答案】(1)设动点的坐标为,点的坐标为,则, 因为的坐标为,所以,由得.即解得代入,得到动点的轨迹方程为.。
圆锥曲线--高考真题汇编第一节椭圆1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25 C.35【解析】解法一(利用焦点三角形面积公式):设122F PF θ∠=,π02θ<<.22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====++,解得1tan 2θ=.由椭圆焦点三角形面积公式得1222121tantan 6322F PF F PF S b b θ∠===⨯=△.121211322F PF P P S F F y ===△,解得23P y =.则代入椭圆方程得292P x =,因此302OP ==.故选B.解法二(几何性质+定义):因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.解法三(向量法):由解法二知12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.而()1212PO PF PF =+,所以1213022PO PF PF =+===.故选B.2.(2023全国甲卷文科7)设12,F F 为椭圆22:15x C y +=的两个焦点,点P 在C 上,若120PF PF ⋅= ,则12PF PF ⋅=()A.1B.2C.4D.5【分析】解法一:根据焦点三角形面积公式求出12PF F △的面积,即可解出;解法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.【解析】解法一:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,从而122121tan 4512F PF S b PF PF ===⨯⋅ △,所以122PF PF ⋅=.故选B.解法二:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,由椭圆方程可知,25142c c =-=⇒=,所以22221212416PF PF F F +===,又122PF PF a +==22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=,所以122PF PF ⋅=.故选B.3.(2023新高考I 卷5)设椭圆()2212:11x C y a a +=>,222:14x C y +=的离心率分别为1e ,2e .若21e =,则a =()A.233B.【解析】11a e a =,232e =,由21e =可得32=,解得233a =.故选A.4.(2023新高考II 卷5)已知椭圆22:13x C y +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线y x m =+与C 交于,A B 两点,若1F AB △的面积是2F AB △面积的2倍,则m =()A.23B.3C.3-D.23-【解析】设AB 与x 轴相交于点(),0D m -,由122F AB F AB S S =△△,得122F DF D=.又12F F =23F D =,则有()3m --=,解得3m =.故选C.第二节双曲线1.(2023新高考I 卷16)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在C 上,点B 在y 轴上,11F A F B ⊥ ,2223F A F B =- ,则C 的离心率为.【解析】解法一:建立如图所示的平面直角坐标系,设()()()12,0,,0,0,F c F c B n -,由2223F A F B =- 可得52,33A c n ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又11F A F B ⊥ 且182,33F A c n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,()1,F B c n = ,则()22118282,,03333F A F B c n c n c n ⎛⎫⋅=-⋅=-= ⎪⎝⎭ ,所以224n c =,又点A 在C 上,则2222254991c n a b -=,整理可得2222254199c n a b-=,代入224n c =,可得222225169c c a b -=,即222162591e e e -=-,解得295e =或()215e =舍.故355e =.解法二:由2223F A F B =-可得2223F A F B =,设222,3F A x F B x ==,由对称性可得,13F B x =,由定义可得,122AF x a =+,5AB x =,设12F AF θ∠=,则33sin 55x x θ==,所以422cos 55x a xθ+==,解得x a =,所以1224AF x a a =+=,222F A x a ==,在12AF F △中,由余弦定理可得222216444cos 165a a c a θ+-==,2295a c =,所以355e =.2.(2023全国甲卷理科8)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255 D.455【解析】由5e =,则222222215c a b b a a a +==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离22235521d ⨯-==+,所以弦长221452155AB r d =--.故选D.3.(2023全国甲卷文科9)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255D.455【解析】由e =,则222222215c a b b a a a+==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离55d ==,所以弦长5AB =.故选D.4.(2023北京卷12)已知双曲线C 的焦点为()2,0-和()2,0,离心率为,则C 的方程为.【分析】根据给定条件,求出双曲线C 的实半轴、虚半轴长,再写出C 的方程作答.【解析】令双曲线C 的实半轴、虚半轴长分别为,a b ,显然双曲线C 的中心为原点,焦点在x 轴上,其半焦距2c =,由双曲线C ,得ca,解得a =,则b =所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=.因为()2,0F c ,不妨设渐近线方程为所以222bc bcPF c a b ==+设2POF θ∠=,则tan θ=第三节抛物线2.(2023全国乙卷理科13,文科13)已知点A 在抛物线2:2C y px =上,则A 到C 的准线的距离为.【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为54x =-,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【解析】由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =-,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫--= ⎪⎝⎭.故答案为:94.3.(2023新高考II 卷10)设O 为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p=,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.第四节直线与圆锥曲线的位置关系1.(2023全国乙卷理科11,文科12)已知,A B 是双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.()1,1 B.()1,2- C.()1,3 D.()1,4--【分析】设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,根据点差法分析可得9AB k k ⋅=,对于A ,B ,D 通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +-+===+-+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x ---=,所以221222129AB y y k k x x -⋅==-.对于选项A :可得1k =,9AB k =,则:98AB y x =-,联立方程229819y x y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得272272730x x -⨯+=,此时()2272472732880∆=-⨯-⨯⨯=-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得2k =-,92AB k =-,则95:22AB y x =--,联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=,此时()()22454456144545610∆=⨯-⨯⨯=⨯⨯-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得3k =,3AB k =,则:3AB y x =.由双曲线方程可得1a =,3b =,则:3AB y x =为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :4k =,94AB k =,则97:44AB y x =-,联立方程22974419y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +-=,此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确.故选D.2.(2023新高考I 卷22)在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD的周长大于【解析】(1)设(,)P x y ,则22212x y y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,故21:4W y x =+.(2)解法一:不妨设三个顶点,,A B C 在抛物线214y x =+上,且AB BC ⊥,显然,AB BC 的斜率存在且不为0,令222111,,,,,444A a a B b b C c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,AB BC k a b k b c =+=+,1AB BC k k =-,即()()1a b b c ++=-,即1a b b c-+=+,本题等价于证明332AB BC +>,令||||AB BC b c m +=--=,则m b c =-+-,(未知数有,,a b c ,通过转化(放缩),将变量归一)由221ABBC kk =⋅,即()()22221AB BC k k a b b c =++=⋅,不妨设()221AB k a b =+≤,则m b c=-+-b =-+b c ≥--c ≥-()b b c =+-+1b a b=+++()3221a b a b⎡⎤⎣⎦++=+.令a b t +=,则()()1232323323222211223411332t t a b ta b tt t⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥++⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭+++==≥=+⎣⎦,当212t =时取等号,又()2321t m t+≥取等时必有21t =,因此取不到等号,所以332m >.解法二:如图所示,先将第一问中的曲线下移14个单位,其表达式为2x y =.不妨设,,A B D 三点在抛物线上,再设()2,A t t 及AB 的斜率为k .由题意知AD 的斜率为1k -,因为11k k ⎛⎫⋅-= ⎪⎝⎭,故而可再使01k <≤,直线AB 的方程()2y t k x t -=-,即2y kx kt t =-+,与曲线联立可得220x kx kt t -+-=,由此可知()222222221211414412AB k x x k k kt t k k kt t k k t=+-=+--=+-+=+-同理,21112AD t k k=++,由此可知矩形ABCD 的周长ρ满足2211122122k k t t k kρ+-++=+2211122212k k t k t k k=+-+++22t t≥-+①12+2k t tk⎫-+⎪⎭1+k≥②()323222112122=2kkk k⎛⎫++⎪+⎝⎭=322k⎛⎫⎝⎭≥⨯③22⨯==.当1k=时①处取等号,当12,2k t tk-+同号时②处取等号,当212k=时③处取等号,显然三处不能同时取等号,所以矩形ABCD的周长大于.由题意得31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得所以椭圆的方程为24x y +(2)由题意得,直线2A A P 的方程为y =第五节圆锥曲线综合探究型问题1.(2023全国甲卷理科20)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B 两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px -+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y y ==-=,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一(向量法):由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=,又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅=++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R△()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNF S =-△(当且仅当2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标法):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有21cos MF θ=-,21sin NF θ=+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4θ3π=,即4MFO π∠=时取等号.2.(2023全国甲卷文科21)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px-+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y ==-==,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一:由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=.又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅==++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R △()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNFS-=-△2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有22,1cos 1sin MF NF θθ==-+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4MFO π∠=时取等号.3.(2023全国乙卷理科20,文科21)已知椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>的离心率为3,点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,求证:线段MN 中点为定点.【解析】(1)依题意,2b =,3c e a ==,则2224b a c =-=,得3a =,c =,曲线C 的方程为22194y x +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,直线():32PQ y k x -=+,()11:22y AP y x x =++,令0x =,得1122M yy x =+,()22:22y AQ y x x =++,令0x =,得2222N yy x =+.MN 的中点坐标为12120,22y y x x ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭,联立直线PQ 的方程和椭圆方程得()22239436y k x x y ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消y 建立关于x 的一元二次方程,()229423360x k x +⎡++⎤-=⎣⎦,即()()222249162416480k x k k x k k +++++=,21222122162449164849k kx x k k k x x k ⎧++=-⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,又()()121212121223231123222222k x k x y y k x x x x x x ++++⎛⎫+=+=++ ⎪++++++⎝⎭()2221222121222162416364492323164832482444949k k k x x k k k k k k k x x x x k k --+++++=+⋅=+⋅+++++-+++3=.所以线段MN 过定点()0,3.【评注】本题为2022全国乙卷的变式题,难度有所降低,考查仍为极点、极线的性质,定点()0,3为()2,3P -关于椭圆22194y x +=的极线123x y +=-与y 轴的交点.本题以椭圆中极点极线理论的射影不变性为命题背景,考查椭圆中对称式的计算方法,要求考生具有较强的计算能力.除此之外,如果考生具有先猜再证的解题意识,本题中的定点可以通过极限思想进行猜想.4.(2023新高考II 卷21)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为()-.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P ,求证:点P 在定直线上.【解析】(1)设双曲线方程为()22221,0x y a b a b-=>,且22220c a b =+=.又c e a a===,得2a =,因为c =,所以4b =,因此双曲线的方程为221416x y -=.(2)(设点设线).设()()1122,,,M x y N x y ,:4MN x ty =-.由(1)可得,()()122,0,2,0A A -,则()111:22y MA y x x =++,()222:22yNA y x x =--.联立12,MA NA 的方程,消y 得()()12122222y yx x x x +=-+-,即2121122212112122222266y x y ty ty y y x x x y ty y ty y y +--+=⋅=⋅=----.联立MN 的方程与双曲线221416x y -=,得224416x ty x y =-⎧⎨-=⎩,消x 得()224416ty y --=,即()224132480t y ty --+=.由韦达定理()()221221223244148032414841t t t y y t y y t ∆⎧=---⨯>⎪⎪⎪+=⎨-⎪⎪=⎪-⎩(非对称结构处理).()12122483412t ty y y y t ==+-,则()()1221212112331221222393236222y y y y y x x y y yy y +--+===--+--+,得1x =-.因此点P 在定直线1x =-上.5.(2023北京卷19)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为53,,A C 分别是E 的上、下顶点,,B D分别是E 的左、右顶点,4AC =.(1)求椭圆E 的方程;(2)点P 为第一象限内E 上的动点,直线PD 与直线BC 交于点M ,直线AP 与直线2y =-交于点N .求证://MN CD .【分析】(1)结合题意得到c a =24b =,再结合222a c b -=,解之即可;(2)依题意求得直线BC 、PD 与PA 的方程,从而求得点,M N 的坐标,进而求得MN k ,再根据题意求得CD k ,得到MN CD k k =,由此得解.【解析】(1)依题意,得53c e a ==,则53c a =,又,A C 分别为椭圆上下顶点,4AC =,所以24b =,即2b =,所以2224a c b -==,即22254499a a a -==,则29a =,所以椭圆E 的方程为22194x y +=.(2)因为椭圆E 的方程为22194x y +=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0A C B D --,因为P 为第一象限E 上的动点,设()(),03,02P m n m n <<<<,则22194m n +=,易得022303BC k +==---,则直线BC 的方程为223y x =--,033PD n n k m m -==--,则直线PD 的方程为()33n y x m =--,联立()22333y x n y x m ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩,解得()332632612326n m x n m n y n m ⎧-+=⎪⎪+-⎨-⎪=⎪+-⎩,即()332612,326326n m n M n m n m ⎛-+⎫- ⎪+-+-⎝⎭,而220PA n n k m m --==-,则直线PA 的方程为22n y x m-=+,令=2y -,则222n x m --=+,解得42m x n -=-,即4,22m N n -⎛⎫- ⎪-⎝⎭,又22194m n +=,则22994n m =-,2287218m n =-,所以()()()()()()12264122326332696182432643262MN n n m n n m k n m n m n m n m m n m n -+-+--+-==-+-+-++---+--222222648246482498612369612367218n mn m n mn m n m mn m n m n n m -+-+-+-+==++---++--()()22222324126482429612363332412n mn m n mn m n mn m n mn m -+-+-+-+===-+-+-+-+,又022303CD k +==-,即MN CD k k =,显然,MN 与CD 不重合,所以//MN CD .第六节平面几何性质在圆锥曲线中的应用1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25C.35【解析】因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.2.(2023新高考II 卷10)设O为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p =,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.。
历年高考圆锥曲线2000年:(10)过原点的直线与圆相切,若切点在第三象限,则该直03422=+++x y x 线的方程是( )(A ) (B ) (C )(D )x y 3=x y 3-=x 33x 33-(11)过抛物线的焦点F 作一条直线交抛物线于P 、Q 两点,若线()02>=a ax y段PF 与FQ 的长分别是、,则等于( )p q qp 11+(A )(B )(C ) (D )a 2a21a 4a4(14)椭圆的焦点为、,点P 为其上的动点,当为钝角14922=+y x 1F 2F 21PF F ∠ 时,点P 横坐标的取值范围是________。
(22)(本小题满分14分)如图,已知梯形ABCD 中,点E 分有向线段所成的比为,CD AB 2=AC λ双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点。
当时,求双曲线离心率4332≤≤λ的取值范围。
e 2004年3.过点(-1,3)且垂直于直线的直线方程为( )032=+-y x A .B .C .D .12=-+y x 052=-+y x 052=-+y x 072=+-y x 8.已知圆C 的半径为2,圆心在轴的正半轴上,直线与圆C 相切,则圆x 0443=++y x C 的方程为( )A .B .03222=--+x y x 0422=++x y x C .D .3222=-++x y x 0422=-+x y x 8.(理工类)已知椭圆的中心在原点,离心率,且它的一个焦点与抛物线21=e 的焦点重合,x y 42-= 则此椭圆方程为( )A .B .13422=+y x 16822=+y x C .D .1222=+y x 1422=+y x 22.(本小题满分14分)双曲线的焦距为2c ,直线过点(a ,0)和(0,b ),且点)0,1(12222>>=-b a by a x l (1,0)到直线的距离与点(-1,0)到直线的距离之和求双曲线的离心率e l l .54c s ≥的取值范围.2005年:9.已知双曲线的焦点为,点在双曲线上且则点1222=-y x 12,F F M 120,MF MF ⋅= 到M 轴的距离为(x )A .B .CD435310.设椭圆的两个焦点分别为过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△为12,,F F 2F 12F PF等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A B C .D 2121、(理工类)(本小题满分12分)设,两点在抛物线上,是的垂直平分线。
全国历年髙考圆锥曲线试题2010 文(5)中心在原点,焦点在X 轴上的双曲线的-•条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为(A) V6⑹厉(c)¥(D)T(20)(本小题满分12分)设F| ,佗分别是椭圆E :F+gj (0<b< 1)的左、右焦点,过倂的直线/与E 相交于A 、B 两点,且\AF 2\f \AB\f \BF 2\成等差数列。
(I )求|AB|(II)若直线I 的斜率为1,求b 的值。
2010 理(12)已知双曲线E 的屮心为原点,P(3,0)是E 的焦点,过F 的直线/与E 相交于A, B 两点,且AB 的中点为/V(-12,-15),则E 的方程式为(20)(本小题满分12分)设件巧分别是椭圆E:〔 + — = l(d>b>0)的左、右焦点,过斥斜率为1的直线i cr Zr 与E 相交于A,B 两点,且\AF 2\]AB\]BF 2\成等差数列。
(1)求E 的离心率;(2)设点卩(0,-1)满足|PA| = |PB|,求E 的方程 2011 文 X 2 y 24.椭圆 -- F -— = 1的离心率为16 8 ,1 1 , V3 yf232327y4 522X y5 4⑻1(D) 19•己知直线/过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直./与C 交于A,B 两点,AB =12, P为C的准线上一点,则4ABP的面积为A.18B. 24C. 36D. 4820.(本小题满分12分)在平面直角坐标系兀oy中,曲线y = X2-6%+1与坐标轴的交点都在圆C上(I )求圆C的方程;(II)若圆C与直线x-y^a = 0交与A, B两点,且0A丄0B,求a的值.2011理(7)设直线力过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,厶与C交于A ,Z?两点,AB\为Q的实轴长的2倍,则Q的离心率为(A)近(B) >/3 (C) 2 (D) 3注:基本量之间的关系,方程的列出,离心率的求法(14)在平面直角坐标系中,椭圆C的中心为原点,焦点斥,鬥在兀轴上,离心率为V3。
高考二轮复习专项:圆锥曲线大题集1.如图,直线 l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是 A,点 B、D 在直线 l1上(B、D 位于点 A 右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M 是该平面上的一个动点,M 在l1上的射影点是 N,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点 M 的轨迹 C 的方程.(Ⅱ)过点 D 且不与 l1、l2垂直的直线 l 交(Ⅰ)中的轨迹 C 于E、F 两点;另外平面上的点G、H 满足:①AG =AD(∈ R); ②GE +GF ③求点 G 的横坐标的取值范围.e =2.设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x 轴上,离心率上的点的最远距离是 4,求这个椭圆的方程. ,已知点P(0,3) 到这个椭圆x 2 y 2 253.已知椭圆C1 :2+2= 1(a >b > 0) x =的一条准线方程是,4 其左、右顶点分别3l2MA D NB l1a b是A、B;双曲线x 2 y 2C2 :a 2-b 2= 1的一条渐近线方程为 3x-5y=0.(Ⅰ)求椭圆 C1的方程及双曲线 C2的离心率;(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP 交椭圆C1于点M,连结PB 并延长交椭圆C1于点 N,若 AM =MP . 求证: MN •AB = 0.4.椭圆的中心在坐标原点 O,右焦点 F(c,0)到相应准线的距离为 1,倾斜角为45°的直线交椭圆于 A,B 两点.设 AB 中点为 M,直线 AB 与OM 的夹角为 a.(1)用半焦距 c 表示椭圆的方程及 tan;(2)若2<tan<3,求椭圆率心率 e 的取值范围.x2 +y2 e =65.已知椭圆a2b2 (a>b>0)的离心率 3 ,过点 A(0,-b)和 B(a,0)的直3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≠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6. 在直角坐标平面中, ∆ABC 的两个顶点 A , B 的坐标分别为 A (-1,0) , B (1,0) ,平面内两点G , M 同时满足下列条件:① GA + GB + GC = 0 ;② == ;③ GM ∥ AB (1) 求∆ABC 的顶点C 的轨迹方程; (2) 过点P (3,0) 的直线l 与(1)中轨迹交于 E , F 两点,求 PE ⋅ PF 的取值范围x , y ∈ Ri , j7.设,为直角坐标平面内 x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若= a = xi + ( y + 2) j , bxi + ( y - 2) j | a ,且 | +| b |= 8 (Ⅰ)求动点 M(x,y)的轨迹 C 的方程;(Ⅱ)设曲线 C 上两点 A .B ,满足(1)直线 AB 过点(0,3),(2)若OP = OA + OB ,则 OAPB为矩形,试求 AB 方程.yD CEAO A 1 xD 1C 1y 2= m (x + n ),(m ≠ 0, n > 0) 8. 已知抛物线 C :的焦点为原点,C 的准线与直线l : kx - y + 2k = 0(k ≠ 0) 的交点 M 在x 轴上, l 与 C 交于不同的两点 A 、B ,线段 AB 的垂直平分线交 x 轴于点 N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线 C 的方程; (Ⅱ)求实数 p 的取值范围;(Ⅲ)若 C 的焦点和准线为椭圆 Q 的一个焦点和一条准线,试求 Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴 AA 1 在x 轴上.以 A 、A 1 为焦点的双曲线交椭圆于1 AE =C 、D 、D 1、C 1 四点,且|CD|= 2 |AA 1|.椭圆的一条弦 AC 交双曲线于E ,设 EC ,当 2 ≤ ≤ 334 时,求双曲线的离心率 e 的取值范围.4x 2+ 5 y =2 80 10. 已知三角形 ABC 的三个顶点均在椭圆点(点 A 在 y 轴正半轴上).上,且点 A 是椭圆短轴的一个端 若三角形 ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线 BC 的方程; 若角 A 为900,AD 垂直 BC 于 D ,试求点 D 的轨迹方程.x 2 = 4 yP (0, m ) (m > 0)11.如图,过抛物线的对称轴上任一点作直线与抛物线交于A ,B 两点,点Q 是点 P 关于原点的对称点.(1) 设点 P 分有向线段 AB 所成的比为,证明:QP ⊥ (QA -QB ) ;(2) 设直线 AB 的方程是 x - 2 y +12 = 0 ,过 A , B 两点的圆C 与抛物线在点 A 处有共同的切线,求圆C 的方程.1 +p 2 p12. 已知动点 P (p ,-1),Q (p , 2 ),过 Q 作斜率为 2 的直线 l ,P Q 中点 M 的轨迹为曲线 C.(1) 证明:l 经过一个定点而且与曲线 C 一定有两个公共点; (2) 若(1)中的其中一个公共点为 A ,证明:AP 是曲线 C 的切线; (3) 设直线 AP 的倾斜角为,AP 与l 的夹角为,证明:+ 或- 是定值.7 3 113.在平面直角坐标系内有两个定点F 1、F 2 和动点 P , F 1、F 2 坐标分别为 F 1 (-1,0) 、| PF 1 | =F 2 (1,0) ,动点 P 满足| PF 2 | 2 ,动点 P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线 y = x 的对称曲线为曲线C ' ,直线 y = x + m - 3 与曲线C' 交于 A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的 面积为 ,(1)求曲线 C 的方程;(2)求m 的值。
一、选择题:
1.(2007安徽文)椭圆1422=+y x 的离心率为( )
(A )
23 (B )43 (C )22 (D )32
2.(2008上海文)设p 是椭圆2212516x y +=上的点.若12F F ,是椭圆的两个焦点,则12PF PF +等于( )
A .4
B .5
C .8
D .10
3.(2005广东)若焦点在x 轴上的椭圆1
22
2=+m y x 的离心率为21,则m=( )
A .3
B .23
C .38
D .32
4.(2006全国Ⅱ卷文、理)已知△ABC 的顶点
B 、
C 在椭圆x 23
+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )
(A )2 3 (B )6 (C )4 3 (D )12
5.(2003北京文)如图,直线022:=+-y x l 过椭圆的左焦点F 1和 一个顶点B ,该椭圆的离心率为( )
A .51
B .52
C .55
D .552
6.(2002春招北京文、理)已知椭圆的焦点是
F 1、F 2、P 是椭圆上的一个动点.如果延
长F 1P 到Q ,使得|PQ|=|PF 2|,那么动点Q
的轨迹是( )
(A )圆 (B )椭圆
(C )双曲线的一支 (D )抛物线
7.(2004福建文、理)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是( )
(A )32 (B )
33 (C )22 (D )23
8.(2007重庆文)已知以F 1(-2,0),F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线043=++y x 有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( )
(A )23 (B )62 (C )72 (D )24
二、填空题:
9.(2008全国Ⅰ卷文)在ABC △中,90A ∠=o ,3tan 4B =.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .
10.(2006上海理)已知椭圆中心在原点,一
个焦点为F (-23,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程
是 .
11.(2007江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC ∆顶点(4,0)A -和(4,0)C ,顶点B 在椭
圆192522=+y x 上,则sin sin sin A C B += .
12.(2001春招北京、内蒙、安徽文、理)椭
圆
4422=+y x 长轴上一个顶点为A ,以A 为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,该三角形的面积是_______________.
历届高考中的“双曲线”试题精选(自我测试)
一、选择题:
1.(2005全国卷Ⅱ文,2004春招北京文、理)双曲线22149x y -=的渐近线方程是( )
(A )23y x =± (B )49y x =±
(C )32y x =± (D )94y x =±
2.(2006全国Ⅰ卷文、理)双曲线
221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m =( ) A .14- B .4- C .4 D .14
3.(2000春招北京、安徽文、理)双曲线
122
22=-a
y b x 的两条渐近线互相垂直,那么该 双曲线的离心率是( )
A .2
B .3
C .2
D .23
4.(2007全国Ⅰ文、理)已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( )
(A )112422=-y x (B )14122
2=-y x
(C )16102
2=-y x
(C )110622=-y x
5.(2008辽宁文) 已知双曲线
22291(0)y m x m -=>的一个顶点到它的一条渐近线的距离为1
5, 则m =( )
A .1
B .2
C .3
D .4
6.(2005全国卷III 文、理)已知双曲线
1222=-y x 的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且120,MF MF ⋅=u u u u r u u u u r 则点M 到x 轴的距离为( )
A .43
B .53 C
.3 D
.
7.(2008福建文、理)双曲线22
221x y a b -=(a >0,b
>0)的两个焦点为12,F F ,若P 为其上的一点,且12||2||PF PF =,则双曲线离心率的取值范围为( )
A.(1,3) B.(1,3]
C.(3,)+∞ D.[3,)+∞
8.(2007安徽理)如图,1F 和2F 分
别是双曲线
)0,0(122
22φφb a b
r a x =-的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径
的圆与该双曲线左支的两个交点,且△
AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为
(A )3 (B )5 (C )
25 (D )
31+
二、填空题:
9.(2008
安徽文)已知双曲线22112x y n n -=-的离心率是3。
则n =
10.(2006上海文)已知双曲线中心在原点,一个顶点的坐标为(3,0),且焦距与虚轴长之比为5:4,则双曲线的标准方程是
____________________.
11.(2001广东文、理)双曲线11692
2=-y x 的两个焦点为F1、F2,点P 在双曲线上,若PF
1⊥PF2,则点P 到x轴的距离为 _________
12.(2005浙江文、理)过双曲线
()22
2210,0x y a b a b
-=>>的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于_____ ___.
历届高考中的“抛物线”试题精选(自我测试 )
一、选择题:
1.(2006浙江文)抛物线28y x =的准线方程是
(A) 2x =- (B) 4x =-
(C) 2y =- (D) 4y =-
2.(2005江苏)抛物线24x y =上的一点M 到
焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( )
A .1617
B .1615
C .87
D .0
3.(2004春招北京文)在抛物线y px 2
2=上横坐标为4的点到焦点的距离为5,则p 的值为( )
A. 12
B. 1
C. 2
D. 4
4.(2004湖北理)与直线2x-y+4=0平行的抛物线y=x 2的切线方程是( )
(A) 2x-y+3=0 (B) 2x-y-3=0
(C) 2x-y+1=0 (D) 2x-y-1=0
5.(2001江西、山西、天津文、理)设坐标原
点为O ,抛物线x y 22=与过焦点的直线交于A 、
B 两点,则=⋅OB OA ( )
(A )43 (B )-43 (C )3 (D )-3
6.(2008海南、宁夏理)已知点P 在抛物线
y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( )
A. (41,-1)
B. (41,1)
C. (1,2)
D. (1,-2)
7.(2007全国Ⅰ文、理)抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l,经过F 且斜率为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 )4 (B )33 (C) 43 (D)8
8.(2006江苏)已知两点M (-2,0)、N (2,
0),点P 为坐标平面内的动点,满足||||MN MP MN NP ⋅+⋅u u u u r u u u r u u u u r u u u r =0,则动点P (x ,y )
的轨迹方程为( )
(A )x y 82= (B )x y 82-=
(C )x y 42= (D )x y 42-=
二.填空题:
9.( 2007广东文)在平面直角坐标系xOy 中,已
知抛物线关于x 轴对称,顶点在原点O ,且
过点P(2,4),则该抛物线的方程
是 .
10.(2008上海文)若直线10ax y -+=经过
抛物线24y x =的焦点,则实数a =
11.(2004春招上海)过抛物线x y 42=的焦点F
作垂直于x 轴的直线,交抛物线于A 、B 两点,则以F 为圆心、AB 为直径的圆方程是________________.
12.(2006山东文、理)已知抛物线x y 42=,
过点P(4,0)的直线与抛物线相交于
A(),(),2211y x B y x 、 两点,则
y 2221y +的最小值是。