2020高二数学上册寒假作业2——圆锥曲线综合【含答案】
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高二数学圆锥曲线综合试题答案及解析1.点到图形上每一个点的距离的最小值称为点到图形的距离,那么平面内到定圆的距离与到定点的距离相等的点的轨迹不可能是()A.圆B.椭圆C.双曲线的一支D.直线【答案】D【解析】设动点为M,到圆C的距离记为MB,直线MB过圆心,当定点A是圆心C时,MB=MA,M为AB中点轨迹为圆;当定点A在圆内(圆心除外)时,MC+MA=r>AC,轨迹为椭圆;当定点A在圆外时,MC-MA=r<AC,轨迹为双曲线的一支,答案选D。
考点:圆锥曲线的定义2.已知、是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且,若的面积为9,则的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】【解析】根据椭圆定义知①,根据,知②,③,所以,可得.【考点】椭圆定义,直角三角形的面积及勾股定理.3.若存在过点的直线与曲线和都相切,则等于()A.或B.或C.或D.或【答案】A【解析】设直线与曲线相切的切点为,利用导数的几何意义得:, 解得或,当时,直线为轴,与相切,即,解得,当时,直线为,与抛物线联立,整理得:,因为相切,所以,解得,故选A.【考点】1.导数的几何意义;2.求切线方程.4.若是任意实数,则方程所表示的曲线一定不是()A.直线B.双曲线C.抛物线D.圆【答案】C【解析】当时,即时,曲线为直线,当时,曲线为圆,当时,曲线为双曲线.故选C.【考点】圆锥曲线的标准方程.5.若是2和8的等比中项,则圆锥曲线的离心率是()A.B.C.或D.【答案】C【解析】由题可知,则,当时,圆锥曲线为椭圆,则,离心率,当时,圆锥曲线为双曲线,则,离心率.所以选C.【考点】本题主要考查圆锥曲线的标准方程,离心率.6.已知椭圆:的离心率,原点到过点,的直线的距离是.(1)求椭圆的方程;(2)若椭圆上一动点关于直线的对称点为,求的取值范围;(3)如果直线交椭圆于不同的两点,,且,都在以为圆心的圆上,求的值.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)由截距式可得直线的方程,根据点到线的距离公式可得间的关系,又因为,解方程组可得的值。
高二数学圆锥曲线试题答案及解析1.点P在正方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD所在平面上,E是A1A的中点,且∠EPA=∠D1PD,则点P的轨迹是()A.直线B.圆C.抛物线D.双曲线【答案】B【解析】由已知得即,在平面ABCD内以AD所在直线为x轴,AD中点为坐标原点建立直角坐标系,设A(1,0),B(-1,0),P(x,y),由建立等式化简得轨迹方程为,是圆的一般方程,所以答案选B。
【考点】1.直角三角形中的三角函数定义;2.轨迹方程的求解2.已知平面五边形关于直线对称(如图(1)),,,将此图形沿折叠成直二面角,连接、得到几何体(如图(2))(1)证明:平面;(2)求平面与平面的所成角的正切值.【答案】(1)证明详见解析;(2).【解析】(1)先以B为坐标原点,分别以射线BF、BC、BA为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系,求出各点的坐标以及和的坐标,进而得到两向量共线,即可证明线面平行;(2)先根据条件求出两个半平面的法向量的坐标,再求出这两个法向量所成角的余弦值,再结合同角三角函数的基本关系式可求得结果.试题解析:(1)以B为坐标原点,分别以射线BF、BC、BA为x轴、y轴、z轴的正方向建立如图所示的坐标系.由已知与平面几何知识得,∴,∴,∴AF∥DE,又∥ 6分(2)由(1)得四点共面,,设平面,则不妨令,故,由已知易得平面ABCD的一个法向量为∴,设平面与平面的所成角为∴所求角的正切值为 13分.【考点】1.直线与平面平行的判定;2.用空间向量求二面角.3.抛物线的焦点到准线的距离是 .【答案】【解析】由抛物线的定义知抛物线的焦点到准线的距离是P,又由题可知P=.【考点】抛物线的几何性质.4.如图,已知椭圆:的离心率为,点为其下焦点,点为坐标原点,过的直线:(其中)与椭圆相交于两点,且满足:.(1)试用表示;(2)求的最大值;(3)若,求的取值范围.【答案】(1);(2)离心率的最大值为;(3)的取值范围是.【解析】(1)设,联立椭圆与直线的方程,消去得到,应用二次方程根与系数的关系得到,,然后计算得,将其代入化简即可得到;(2)利用(1)中得到的,即(注意),结合,化简求解即可得出的最大值;(3)利用与先求出的取值范围,最后根据(1)中,求出的取值范围即可.试题解析:(1)联立方程消去,化简得 1分设,则有, 3分∵∴ 5分∴即 6分(2)由(1)知∴,∴ 8分∴∴离心率的最大值为 10分(3)∵∴∴ 12分解得∴即∴的取值范围是 14分.【考点】1.椭圆的标准方程及其性质;2.二次方程根与系数的关系.5.求以椭圆的焦点为焦点,且过点的双曲线的标准方程.【答案】【解析】首先设出双曲线的标准方程,然后利用与椭圆的关系、双曲线过点建立组可求得a,b的值.试题解析:由椭圆的标准方程可知,椭圆的焦点在轴上.设双曲线的标准方程为.根据题意,解得或(不合题意舍去),∴双曲线的标准方程为.【考点】1、椭圆的几何性质;2、双曲线的方程求法.6.已知椭圆的离心率为,双曲线的渐近线与椭圆有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆的方程为()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据题意,由于椭圆的离心率为,则可知b:a=1:2,双曲线的渐近线与椭圆有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,可知为正方形边长为4,则可知(2,2)在椭圆上,可知椭圆的方程为,选D.【考点】椭圆和双曲线点评:主要是考查了椭圆与双曲线的性质的运用,属于基础题。
寒假作业(23)圆锥曲线综合测试1、已知在圆22:4240M x y x y +-+-=内,过点(0,0)O 的最长弦和最短弦分别是AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( ) A.6B.8C.10D.122、已知椭圆方程221259y x +=,椭圆上点M 到该椭圆一个焦点1F 的距离是2,N 是1MF 的中点,O 是椭圆的中心,那么线段ON 的长是( ) A.2B.4C.8D.323、已知,m n 为两个不相等的非零实数,则方程0mx y n -+=与22nx my mn +=所表示的曲线可能是( )A. B.C. D.4、下列命题:(1)动点M 到二定点A B 、的距离之比为常数(01)λλλ>≠且则动点M 的轨迹是圆;(2)椭圆22221(0)y x a b a b+=>>2,则b c =; (3)双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的焦点到渐近线的距离是b ;(4)已知抛物线22(0)y px p =>上两点1122(,),(,)A x y B x y 且OA OB ⊥ (O 是坐标原点),则212y y p =-. 以上命题正确的是( )A.()()()234、、 B.()()14、 C.()()13、 D.()()()123、、 5、已知抛物线24y x =的准线过双曲线22221()00x y a b a b-=>>,的左焦点,且与双曲线交于A B ,两点,O 为坐标原点,且AOB △的面积为32,则双曲线的离心率为( )A.32B.4C.3D.26、在直角坐标系xoy 中,F 是抛物线2:20C x py p =>()的焦点,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线交l 于点B ,过点A 作FB 的垂线交FB 于点D ,若OD p =,则直线AF 的斜率为( )A.12±B.34±C.1±D.43±7、已知(0,3)A ,若点P 是抛物线28x y =上任意一点,点Q 是圆22(2)1x y +-=上任意一点,则2||||PA PQ 的最小值为( ) A.4 B .1 C .2 D .18、设双曲线2222:10()0x y C a b a b -=>>,的右焦点与抛物线216y x =的焦点相同,双曲线C 的0y +=,则双曲线C 的方程为( )A.221124x y -=B.221412x y -=C.2211648x y -=D.2214816x y -= 9、椭圆2213x y +=的左右焦点分别为12,F F ,一条直线经过1F 与椭圆交于,A B 两点,则2ABF △的周长为( )A .B .6C .D . 1210、已知双曲线22:1(04)4x y C m m m -=<<-的渐近线与圆22(2)3x y -+=相切,则m =( ) A.1B C .2D .311、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22(0)y px p =>的准线为l ,直线l 与双曲线22123x y -=的两条渐近线分别交于,A B 两点,AB =,则p 的值为______. 12、抛物线28y x =的焦点到双曲线221169x y -=渐近线的距离为_______.13、已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若点A 的坐标为(3,0),1AM =u u u u r ,且0PM AM ⋅=u u u u r u u u u r ,则PM u u u u r的最小值是____________.14、已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与双曲线22221(0,0)x y m n m n+=>>具有相同的焦点12,F F ,且在第—象限交于点P .设椭圆和双曲线的离心率分别为12,e e ,若123F PF π∠=,则2212e e +的最小值为______________.15、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为(,0)F c -,右顶点为A ,点E 的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .1.求椭圆的离心率.2.设点Q 在线段AE 上,32FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点,M N 在x 轴上,//PM QN ,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .①求直线FP 的斜率; ②求椭圆的方程.答案以及解析1答案及解析: 答案:D 解析:2答案及解析: 答案:B解析:∵21028MF =-=,ON 是12MF F △的中位线, ∴242MF ON ==故选B.3答案及解析: 答案:C解析:方程0mx y n -+=表示直线,与坐标轴的交点分别为()0,,0n n m ⎛⎫- ⎪⎝⎭若方程22nx my mn +=表示椭圆,则,m n 同为正,∴0nm-<,故,A B 不满足题意;若方程22nx my mn +=表示双曲线,则,m n 异号,∴0nm->,故C 符合题意,D 不满足题意 故选C4答案及解析: 答案:D 解析:5答案及解析: 答案:D解析:Q 抛物线24y x =的准线方程为1x =-,∴双曲线22221()00x y a b a b -=>>,的左焦点为(10)-,,即1c =. 将1x =-代入双曲线方程,得()22221a y b a -=.又22221b c a a =-=-,可得21a y a-=±.AOB Q △的面积为32,()22113122a a -∴⨯⨯=,解得12a =,2ce a∴==.故选D.6答案及解析: 答案:B解析:当点A 在第一象限时,如图,设A A A x y (,),2B p B x -(,),由220x py p ->(),知02pF (,).由抛物线定义可知AF AB =,又由AD BF ⊥知,D 是B F 的中点,故0D y =.因此点D 在x轴上.结合OD p =知,2B x p =,2A x p =,所以点A 的坐标为()22p p ,又02pF (,),所以34AF k =,当点A 在第二象限时,同理可得422B x p x p =-=-,.所以点A 的坐标为22p p -(,),又02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,,所以34AF k =-.故选B.7答案及解析: 答案:A 解析:8答案及解析: 答案:B解析:因为抛物线216y x =的焦点0(4)F ,为双曲线C 的右焦点,所以4c =,2216a b +=. 又由渐近线方程得3b a 22412a b ==,,所以双曲线C 的方程为221412x y -=.9答案及解析:答案:C 解析:10答案及解析: 答案:A 解析:11答案及解析:解析:抛物线22(0)y px p =>的准线为:2p l x =-,双曲线22123x y -=的两条渐近线方程为y x =,可得,,22p p A p B p ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则AB p p ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭可得p12答案及解析: 答案:65解析:13答案及解析:解析:易知点(3,0)A 是椭圆的右焦点.∵0PM AM ⋅=u u u u r u u u u r ,∴AM PM ⊥u u u u r u u u u r,∴22221PM AP AM AP =-=-u u u u r u u u r u u u u r u u u r .∵椭圆的右顶点到焦点A 的距离最小,故min2AP =u u u r ,∴minPM=u u u u r14答案及解析:答案:22+ 解析:15答案及解析:答案:1.设椭圆的离心率为e.由已知,可得21()22b c a c +=.又由222b ac =-可得2220c ac a +-=,即2210e e +-=. 又因为01e <<,解得12e =. 所以,椭圆的离心率为12. 2.①依题意,设直线FP 的方程为(0)x my c m =->,则直线FP 的斜率为1m.由1知2a c =, 则直线AE 的方程为12x yc c+=,即220x y c +-=, 与直线FP 的方程联立,可解的(22)3,22m c cx y m m -==++,即点Q 的坐标为(22)3,22m c c m m -⎛⎫⎪++⎝⎭.由已知32FQ c =,有222(22)33222m c c c c m m -⎡⎤⎛⎫⎛⎫++= ⎪ ⎪⎢⎥++⎣⎦⎝⎭⎝⎭,整理得2340m m -=,所以43m =,即直线FP 的斜率为34. ②由2a c =,可得b =,故椭圆方程可以表示为2222143x y c c+=.由①得直线FP 的方程为3430x y c -+=,与椭圆方程联立22223430143x y c x y c c -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消去y ,整理得2276130x cx c +-=,解得137cx =-(舍去)或x c =.因此可得点3,2c P c ⎛⎫⎪⎝⎭,进而可得52c FP ==,所以5322c cPQ FP FQ c =-=-=. 由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离, 故直线PM 和QN 都垂直于直线FP .因为QN FP ⊥,所以339tan 248c c QN FQ QFN =⨯∠=⨯=, 所以FQN △的面积为2127232c FQ QN ⨯⨯=,同理FPM △的面积等于27532c .由四边形PQNM 的面积为3c ,得22752733232c c c -=, 整理得22c c =,又由0c >得2c =.所以,椭圆的方程为2211612x y +=. 解析:。
高二数学圆锥曲线试题答案及解析1.已知动圆过定点F(0,2),且与定直线L:y=-2相切.求动圆圆心的轨迹C的方程。
【答案】【解析】动圆圆心到定点的距离与到定直线(切线)的距离相等(等于半径),由抛物线的定义可知动点的轨迹是抛物线,易得方程为.试题解析:依题意,圆心的轨迹是以F(0,2)为焦点,L:y=-2为准线的抛物线上因为抛物线焦点到准线距离等于4, 所以圆心的轨迹方程是x2=8y.【考点】抛物线的定义与方程2.已知椭圆上的点到左右两焦点的距离之和为,离心率为. (1)求椭圆的方程;(2)过右焦点的直线交椭圆于两点,若轴上一点满足,求直线的斜率的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据与离心率可求得a,b,c的值,从而就得到椭圆的方程;(2)设出直线的方程,并与椭圆方程联立消去y可得到关于x的一元二次方程,然后利用中点坐标公式与分类讨论的思想进行解决.试题解析:(1),∴,,∴,∴,椭圆的标准方程为.(2)已知,设直线的方程为,-,联立直线与椭圆的方程,化简得:,∴,,∴的中点坐标为.①当时,的中垂线方程为,∵,∴点在的中垂线上,将点的坐标代入直线方程得:,即,解得或.②当时,的中垂线方程为,满足题意,∴斜率的取值为.【考点】1、椭圆的方程及几何性质;2、直线与椭圆的位置关系.3.已知曲线,求曲线过点的切线方程。
【答案】【解析】因为点不在曲线上,故先设所求切线的切点为,再求的导数则,由点斜式写出所求切线方程,再将切线上的已知点代入切线方程可求出,从而所求出切线方程.试题解析:,点不在曲线上,设所求切线的切点为,则切线的斜率,故所求的切线方程为.将及代入上式得解得:所以切点为或.从而所求切线方程为【考点】1、过曲线外一点求曲线的切线方程;2、导数的几何意义.4.已知点是双曲线的左焦点,过且平行于双曲线渐近线的直线与圆交于点,且点在抛物线上,则该双曲线的离心率是()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据题意,由于点是双曲线的左焦点,过且平行于双曲线渐近线的直线与圆交于点(x,y),直线方程为,与联立方程组,并且有,,解得双曲线的离心率是,故选D.【考点】双曲线的性质点评:主要是考查了双曲线与抛物线的几何性质的运用,属于基础题。
寒假作业(23)圆锥曲线综合测试1、已知在圆22:4240M x y x y +-+-=内,过点(0,0)O 的最长弦和最短弦分别是AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( ) A.6B.8C.10D.122、已知椭圆方程221259y x +=,椭圆上点M 到该椭圆一个焦点1F 的距离是2,N 是1MF 的中点,O 是椭圆的中心,那么线段ON 的长是( ) A.2B.4C.8D.323、已知,m n 为两个不相等的非零实数,则方程0mx y n -+=与22nx my mn +=所表示的曲线可能是( )A. B.C. D.4、下列命题:(1)动点M 到二定点A B 、的距离之比为常数(01)λλλ>≠且则动点M 的轨迹是圆;(2)椭圆22221(0)y x a b a b+=>>2,则b c =; (3)双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的焦点到渐近线的距离是b ;(4)已知抛物线22(0)y px p =>上两点1122(,),(,)A x y B x y 且OA OB ⊥ (O 是坐标原点),则212y y p =-. 以上命题正确的是( )A.()()()234、、 B.()()14、 C.()()13、 D.()()()123、、 5、已知抛物线24y x =的准线过双曲线22221()00x y a b a b-=>>,的左焦点,且与双曲线交于A B ,两点,O 为坐标原点,且AOB △的面积为32,则双曲线的离心率为( )A.32B.4C.3D.26、在直角坐标系xoy 中,F 是抛物线2:20C x py p =>()的焦点,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线交l 于点B ,过点A 作FB 的垂线交FB 于点D ,若OD p =,则直线AF 的斜率为( )A.12±B.34±C.1±D.43±7、已知(0,3)A ,若点P 是抛物线28x y =上任意一点,点Q 是圆22(2)1x y +-=上任意一点,则2||||PA PQ 的最小值为( ) A.4 B .1 C .2 D .18、设双曲线2222:10()0x y C a b a b -=>>,的右焦点与抛物线216y x =的焦点相同,双曲线C 的0y +=,则双曲线C 的方程为( )A.221124x y -=B.221412x y -=C.2211648x y -=D.2214816x y -= 9、椭圆2213x y +=的左右焦点分别为12,F F ,一条直线经过1F 与椭圆交于,A B 两点,则2ABF △的周长为( )A .B .6C .D . 1210、已知双曲线22:1(04)4x y C m m m -=<<-的渐近线与圆22(2)3x y -+=相切,则m =( ) A.1B C .2D .311、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22(0)y px p =>的准线为l ,直线l 与双曲线22123x y -=的两条渐近线分别交于,A B 两点,AB =,则p 的值为______. 12、抛物线28y x =的焦点到双曲线221169x y -=渐近线的距离为_______.13、已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若点A 的坐标为(3,0),1AM =,且0PM AM ⋅=,则PM 的最小值是____________.14、已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与双曲线22221(0,0)x y m n m n+=>>具有相同的焦点12,F F ,且在第—象限交于点P .设椭圆和双曲线的离心率分别为12,e e ,若123F PF π∠=,则2212e e +的最小值为______________.15、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为(,0)F c -,右顶点为A ,点E 的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .1.求椭圆的离心率.2.设点Q 在线段AE 上,32FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点,M N 在x 轴上,//PM QN ,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .①求直线FP 的斜率; ②求椭圆的方程.答案以及解析1答案及解析: 答案:D 解析:2答案及解析: 答案:B解析:∵21028MF =-=,ON 是12MF F △的中位线, ∴242MF ON ==故选B.3答案及解析: 答案:C解析:方程0mx y n -+=表示直线,与坐标轴的交点分别为()0,,0n n m ⎛⎫- ⎪⎝⎭若方程22nx my mn +=表示椭圆,则,m n 同为正,∴0nm-<,故,A B 不满足题意;若方程22nx my mn +=表示双曲线,则,m n 异号,∴0nm->,故C 符合题意,D 不满足题意 故选C4答案及解析: 答案:D 解析:5答案及解析: 答案:D 解析:抛物线24y x =的准线方程为1x =-,∴双曲线22221()00x y a b a b -=>>,的左焦点为(10)-,,即1c =. 将1x =-代入双曲线方程,得()22221a y b a -=.又22221b c a a =-=-,可得21a y a-=±.AOB △的面积为32,()22113122a a -∴⨯⨯=,解得12a =,2ce a∴==.故选D.6答案及解析: 答案:B解析:当点A 在第一象限时,如图,设A A A x y (,),2B p B x -(,),由220x py p ->(),知02pF (,).由抛物线定义可知AF AB =,又由AD BF ⊥知,D 是B F 的中点,故0D y =.因此点D 在x轴上.结合OD p =知,2B x p =,2A x p =,所以点A 的坐标为()22p p ,又02pF (,),所以34AF k =,当点A 在第二象限时,同理可得422B x p x p =-=-,.所以点A 的坐标为22p p -(,),又02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,,所以34AF k =-.故选B.7答案及解析: 答案:A 解析:8答案及解析: 答案:B解析:因为抛物线216y x =的焦点0(4)F ,为双曲线C 的右焦点,所以4c =,2216a b +=. 又由渐近线方程得3b a 22412a b ==,,所以双曲线C 的方程为221412x y -=.9答案及解析:答案:C 解析:10答案及解析: 答案:A 解析:11答案及解析:解析:抛物线22(0)y px p =>的准线为:2p l x =-,双曲线22123x y -=的两条渐近线方程为y x =,可得,,22p p A p B p ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则AB p p ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭可得p12答案及解析: 答案:65解析:13答案及解析:解析:易知点(3,0)A 是椭圆的右焦点.∵0PM AM ⋅=,∴AM PM ⊥,∴22221PM AP AM AP =-=-.∵椭圆的右顶点到焦点A 的距离最小,故min2AP=,∴minPM=14答案及解析:答案:22+ 解析:15答案及解析:答案:1.设椭圆的离心率为e.由已知,可得21()22b c a c +=.又由222b ac =-可得2220c ac a +-=,即2210e e +-=. 又因为01e <<,解得12e =. 所以,椭圆的离心率为12. 2.①依题意,设直线FP 的方程为(0)x my c m =->,则直线FP 的斜率为1m.由1知2a c =, 则直线AE 的方程为12x yc c+=,即220x y c +-=, 与直线FP 的方程联立,可解的(22)3,22m c cx y m m -==++,即点Q 的坐标为(22)3,22m c c m m -⎛⎫⎪++⎝⎭.由已知32FQ c =,有222(22)33222m c c c c m m -⎡⎤⎛⎫⎛⎫++= ⎪ ⎪⎢⎥++⎣⎦⎝⎭⎝⎭,整理得2340m m -=,所以43m =,即直线FP 的斜率为34. ②由2a c =,可得b =,故椭圆方程可以表示为2222143x y c c+=.由①得直线FP 的方程为3430x y c -+=,与椭圆方程联立22223430143x y c x y c c -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消去y ,整理得2276130x cx c +-=,解得137cx =-(舍去)或x c =.因此可得点3,2c P c ⎛⎫⎪⎝⎭,进而可得52c FP ==,所以5322c cPQ FP FQ c =-=-=. 由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离, 故直线PM 和QN 都垂直于直线FP .因为QN FP ⊥,所以339tan 248c c QN FQ QFN =⨯∠=⨯=, 所以FQN △的面积为2127232c FQ QN ⨯⨯=,同理FPM △的面积等于27532c .由四边形PQNM 的面积为3c ,得22752733232c c c -=, 整理得22c c =,又由0c >得2c =.所以,椭圆的方程为2211612x y +=. 解析:由Ruize收集整理。
高二数学圆锥曲线综合试题答案及解析1.已知曲线C上任意一点P到两定点F1(-1,0)与F2(1,0)的距离之和为4.(1)求曲线C的方程;(2)设曲线C与x轴负半轴交点为A,过点M(-4,0)作斜率为k的直线l交曲线C于B、C两点(B在M、C之间),N为BC中点.(ⅰ)证明:k·kON为定值;(ⅱ)是否存在实数k,使得F1N⊥AC?如果存在,求直线l的方程,如果不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)(ⅰ);(ⅱ)不存在.【解析】(1)由于曲线C上任意一点P到两定点F1(-1,0)与F2(1,0)的距离之和为4,结合椭圆的定义可知曲线C是以两定点F1(-1,0)和F2(1,0)为焦点,长轴长为4的椭圆,从而可写出曲线C的方程;(2)由已知可设出过点直线l的方程,并设出直线l与曲线C所有交点的坐标;然后联立直线方程与曲线C的方程,消去y就可获得一个关于x的一元二次方程,应用韦达定理就可写出两交点模坐标的和与积;(ⅰ)应用上述结果就可以用k的代数式表示出弦的中点坐标,这样就可求出ON的斜率,再乘以k就可证明k·kON 为定值;(ⅱ)由F1N⊥AC,得kAC•kFN= -1,结合前边结果就可将此等式转化为关于k的一个方程,解此方程,若无解,则对应直线不存在,若有解,则存在且对应直线方程很易写出来.试题解析:(1)由已知可得:曲线C是以两定点F1(-1,0)和F2(1,0)为焦点,长轴长为4的椭圆,所以,故曲线C的方程为:. 4分(2)设过点M的直线l的方程为y=k(x+4),设B(x1, y1),C(x2, y2)(x2>y2).(ⅰ)联立方程组,得,则, 5分故,, 7分所以,所以k•kON=为定值. 8分(ⅱ)若F1N⊥AC,则kAC•kFN= -1,因为F1(-1,0),故, 10分代入y2=k(x2+4)得x2=-2-8k2,y2="2k" -8k3,而x2≥-2,故只能k=0,显然不成立,所以这样的直线不存在. 13分【考点】1.椭圆的方程;2.直线与椭圆的位置关系.2.双曲线+=1的离心率,则的值为.【答案】-32【解析】由题意可得,a=2,又∵e==3,∴c=3a=6,∴b2=c2-a2=36-4=32,而k=-b2,∴k=-32【考点】双曲线离心率的计算.3.已知椭圆,直线是直线上的线段,且是椭圆上一点,求面积的最小值。
高二数学圆锥曲线综合测试题(考试时间:120分钟,共150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.)1.抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点到其准线的距离是 ( ) A.|a |4 B.|a |2 C .|a | D .-a 22.过点A (4,a )与B (5,b )的直线与直线y =x +m 平行,则|AB |= ( )A .6 B.2 C .2 D .不确定3.已知双曲线x 24-y 212=1的离心率为e ,抛物线x =2py 2的焦点为(e,0),则p 的值为( )A .2B .1 C.14 D.1164.若直线ax +2by -2=0(a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2-4x -2y -8=0的周长,则1a +2b的最小值为( )A .1B .5C .4 2D .3+2 2 5.若双曲线x 2a2-y 2=1的一个焦点为(2,0),则它的离心率为 ( )A.255B.32C.233D .26.△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 的内切圆圆心在直线x =3上,则顶点C 的轨迹方程是 ( )A.x 29-y 216=1B.x 216-y 29=1C.x 29-y 216=1(x >3)D.x 216-y 29=1(x >4)7.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =5e5x (e 为双曲线离心率),则有( )A .b =2aB .b =5aC .a =2bD .a =5b 8.抛物线y =-4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是 ( )A.1716B.1516 C .-1516 D .-17169.若直线2+=kx y 与双曲线622=-y x 的右支交于不同的两点,那么k 的取值范围是( )A .(315,315-) B .(315,0) C .(0,315-) D .(1,315--) 10.双曲线x 26-y 23=1的渐近线与圆(x -3)2+y 2=r 2(r >0)相切,则r =( )A. 3 B .2 C .3 D .611.已知双曲线x 22-y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,其一条渐近线方程为y =x ,点P (3,y 0)在该双曲线上,则1PF ·2PF = ( )A .-12B .-2C .0D .4 12.抛物线22x y =上两点),(11y x A 、),(22y x B 关于直线m x y +=对称,且2121-=⋅x x ,则m 等于( ) A .23 B .2 C .25D .3 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 12二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知点(x 0,y 0)在直线ax +by =0(a ,b 为常数)上,则(x 0-a )2+(y 0-b )2的最小值为________. 14.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的长为8,则p =________.15.直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ,若过点P 且以双曲线12x 2-4y 2=3的焦点为椭圆的焦点作椭圆,那么具有最短长轴的椭圆方程为______________.16.双曲线221tx y -=的一条渐近线与直线210x y ++=垂直,则这双曲线的离心率为__ _。
参考答案1.D抛物线24y x =的焦点为()1,00y ±=,=故选:D. 2.A 【分析】根据椭圆方程求出a 、b 、c ,即可求出焦点坐标; 【详解】解:椭圆221925x y +=的焦点在y 轴上,5a =,3b =,则4c =,所以椭圆的焦点坐标()0,4,()0,4-. 故选:A . 3.D 【分析】里双曲线定义及其性质,分别在△AOB 和△OBF 中,表示出△OBA 和△BF A ,的正切即可解出.【详解】由题意可知OB =b ,OA =a ,OF =c ,在△AOB 中,tan aOBA b ∠=,在△OBF 中, tan bc BFO ∠=,△△OBA =△BF A ,△a bb c=且c 2=a 2+b 2,△ac =c 2﹣a 2,即e 2﹣e ﹣1=0且e >1,△e =故选:D . 4.A 【分析】本题考察动点到定直线的距离问题,由点在抛物线上可设点为:(m ,-m 2) 根据点线距公式,可得关于m 的函数,即可获得该函数的最值 【详解】由题意,设抛物线y =-x 2上一点为:(m ,-m 2),其中m R ∈ 则该点到直线4x +3y -8=0的距离:2222033343855m m m d ⎛⎫-+⎪--⎝⎭==当23m =时,取得最小值为43 故选:A 5.B 【分析】由题意和椭圆性质可得当8k >时,112<<;当08k <<时,112<. 解不等式后即可得解. 【详解】由1e ,12⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,e c a ==222c a b =-可得: 当8k >时,28c k =-,由条件知112<,解得323k >;当08k <<时,28c k =-,由条件知112<,解得06k <<. 故选:B. 【点睛】本题考查了椭圆的性质,考查了分类讨论思想,属于基础题. 6.D 【分析】结合椭圆的定义列方程,结合余弦定理求得离心率. 【详解】设11223,,5,3AF n F B n BF m AF m ====,由椭圆的定义得332523n m a am n n m a+=⎧⇒==⎨+=⎩, 在三角形12AF F 和三角形2ABF 中,由余弦定理得 ()222222245233cos 4223a a a a a c A a a a ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭==⋅⋅,整理得222,c a c a ==故选:D7.22143x y -=.【分析】根据双曲线的方程得到渐近线方程,再由1y =确定点A ,B 的横坐标,然后根据三角形的面积得到b 的值,即可得到双曲线的标准方程和高心率. 【详解】由题意,双曲线222:14x y C b-=的渐近线方程为2b y x =±,令1y =,可得2x b =±,则4A B x x-=,由AOB 的面积为112A B x x -⨯=b =所以双曲线C 的标准方程为22143x y -=,离心率c e a ===故答案为:22143x y -=,. 【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程、渐近线方程、离心率等知识点的综合应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查了运算求解能力. 8.9 【详解】由题意,抛物线2:8E x y =,可得4P =,焦点为(0,2)F , 因为A 为线段CF的中点,可得(-,则AF k = 所以直线AF的方程为2y x =+,联立方程组228y x y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理得2160x --=, 设1122(,),(,)A x y B x y,则12x x +=1212)45y y x x +++=, 所以12549AB y y p =++=+=. 故答案为:9.【点睛】本题主要考查了抛物线的定义及标准方程,以及直线与抛物线的位置关系的应用,其中解答中联立直线与抛物线的方程,利用根与系数的关系和韦达定理求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力. 9.-2 【分析】利用椭圆方程求出左焦点()1,0F -,右焦点()11,0F ,利用椭圆方程的定义求出14PF PF =-,进而得到1||||||4PA PF PA PF -=+-,要想||||PA PF -最小,只需1||PA PF +最小,数形结合求出最小值. 【详解】因为24a =,23b =,所以2221c a b =-=,所以()1,0F -,右焦点()11,0F ,如图,点P 是椭圆上任意一点,所以124PF PF a +==,故14PF PF =-,则()11||||||4||4PA PF PA PF PA PF -=--=+-,要想||||PA PF -最小,只需1||PA PF +最小,显然当A ,P ,1F 三点共线时,1||PA PF +最小,此时1min ||2PA PF +=,故min 1||||||42PA PF PA PF -=+-=-故答案为:-2 10.△△△ 【分析】根据双曲线的定义可判断△,求出方程的根可判断△,分别求出双曲线、椭圆的焦点坐标可判断△,根据梯形中位线和抛物线的定义可判断△. 【详解】对于△,设A ,B 为两个定点,k 为非零常数,若()PA PB k AB k -=>,则动点P 的轨迹是双曲线,故△错误;对于△,方程22520x x -+=的两根分别为2和12,可分别作为椭圆和双曲线的离心率,故△正确;对于△,双曲线221259x y -=的焦点坐标为)和(),椭圆22135x y +=的焦点坐标为)和(),故有相同的焦点,故△正确;对于△,如图,直线AB 是过焦点的直线,直线MN 是抛物线的准线,PQ 是梯形AMNB 的中位线由抛物线的定义可得()()111222PQ AM BN AF BF AB =+=+=所以以AB 为直径的圆与准线相切,故△正确.故答案为:△△△ 11.(1)4;(2)1 2.k k +=.【分析】(1)当1k =时,得到直线l 的方程为2py x =-,联立方程组得到123x x p +=,结合抛物焦点弦的性质,列出方程,即可求解;(2)由(1)得到28y x =,设直线l :()2y k x =-,联立方程组求得212248k x x k ++=,得出点22244,k M k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,21211244,k N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,结合斜率公式和题设条件,列出方程,即可求解. 【详解】(1)设()()1122,,,A x y B x y , 当1k =时,直线l 的方程为2p y x =-, 联立方程组222p y x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩,整理得22304p x px -+=,所以123x x p +=,因为AB 16=,可得1216x x p ++=,所以416p =,解得4p =. (2)由(1)知,可得曲线G 的方程为28y x =, 设直线l 的方程为()2y k x =-,联立方程组()228y k x y x ⎧=-⎨=⎩,整理得()22224840k x k x k -++=,则212248k x x k ++=,所以2224M k x k +=,所以4M y k =,即22244,k M kk ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 同理可得21211244,k N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 所以112211221442424MN k k kk k k k k k k k -==+++-, 所以直线MN 的方程为2121424(kk k y x k k k k ⎫+-=-⎪+⎭,因为直线MN 过点()2,2,所以212142422kk k k k k k ⎛⎫+-=- ⎪+⎝⎭,解得1 2.k k +=【点睛】直线与圆锥曲线的综合问题的求解策略:对于直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用问题,通常联立直线方程与圆锥曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系,以及弦长公式等进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力.12.(1) 2212x y +=(2) AB =【分析】(1)利用已知建立a ,b 的方程,解出a ,b 即可.(2)先考虑斜率不存在时,则OA k 与OB k 不存在,可设直线为2y kx =-,与椭圆联立,利用韦达定理结合条件解得k ,再利用弦长公式计算AB 即可. 【详解】(1)由题可知2ab =223a b +=,解得a =1b =.所以椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,当直线l 斜率不存在时,明显不符合题意,故设l 的方程为2y kx =-,代入方程2212x y +=,整理得()2212860k x kx +-+=.由()226424210k k ∆=-+>,解得232k >,所以122812k x x k +=+,122612x x k =+. ()21212121212241OA OB k x x k x x y y k k x x x x -++⋅===-,解得25k =.AB =。
2020年高中数学 课时作业本圆锥曲线综合题1.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN 为斜边的直角三角形的直角顶点P 的轨迹方程是( )A.x 2+y 2=2B.x 2+y 2=4C.x 2+y 2=2(x ≠±)D.x 2+y 2=4(x ≠±2)22.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P 满足|PA|=2|PB|,则点P 的轨迹所围成的图形的面积等于( )A.πB.4πC.8πD.9π3.已知log 2x ,log 2y,2成等差数列,则在平面直角坐标系中,点M(x ,y)的轨迹为( )4.若直线y=2x +与抛物线x 2=2py(p>0)相交于A ,B 两点,则|AB|等于( )p 2A.5pB.10pC.11pD.12p5.双曲线2x 2-y 2=-16的准线方程为________.6.椭圆C :+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c.若直线y=(x +c)与椭圆x2a2y2b23C 的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.7.设P 是椭圆+=1上一点,M ,N 分别是两圆:(x +4)2+y 2=1和(x-4)2+y 2=1上的点,则x225y29PM +PN 的最小值、最大值分别为________________.8.到直线y=-4的距离与到A(0,-2)的距离的比值为的点M 的轨迹方程为________.29.已知平面内的动点P 到定直线l :x=2 的距离与点P 到定点F(,0)之比为.222(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)若点N为轨迹C上任意一点(不在x轴上),过原点O作直线AB,交(1)中轨迹C于点A、B,且直线AN、BN的斜率都存在,分别为k1、k2,问k1·k2是否为定值?10.设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F为抛物线的焦点.(1)若点P到直线x=-1的距离为d,A(-1,1),求|PA|+d的最小值;(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.答案解析1.答案为:D ;解析:设P(x ,y),因为△MPN 为以MN 为斜边的直角三角形,∴MP 2+NP 2=MN 2,∴(x +2)2+y 2+(x -2)2+y 2=16.整理得,x 2+y 2=4.∵M ,N ,P 不共线,∴x ≠±2.∴轨迹方程为x 2+y 2=4(x ≠±2).2.答案为:B ;解析:设P(x ,y),代入|PA|=2|PB|,得(x +2)2+y 2=4[(x -1)2+y 2],即(x -2)2+y 2=4,所求的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆.所以点P 的轨迹所围成的图形的面积等于4π.3.答案为:A ;解析:由2log 2y=2+log 2x ,得log 2y 2=log 24x ,∴y 2=4x(x>0,y>0),即y=2(x>0).x 4.答案为:B ;解析:将直线方程代入抛物线方程,可得x 2-4px -p 2=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=4p ,∴y 1+y 2=9p.∵直线过抛物线的焦点,∴|AB|=y 1+y 2+p=10p.5.答案为:y=±463解析:原方程可化为-=1.∵a 2=16,c 2=a 2+b 2=16+8=24,∴c=2.y216x286∴准线方程为y=±=±=±.a2c 16264636.答案为:-13解析:直线y=(x +c)过点F 1(-c,0),且倾斜角为60°,所以∠MF 1F 2=60°,3从而∠MF 2F 1=30°,所以MF 1⊥MF 2.在Rt △MF 1F 2中,MF 1=c ,MF 2=c ,3所以该椭圆的离心率e===-1.2c 2a 2c c +3c37.答案为:8,12解析:PM +PN 最大值为PF 1+1+PF 2+1=12,最小值为PF 1-1+PF 2-1=8.8.答案为:+=1y28x24解析:设M(x ,y),由题意得=.化简得+=1.|y +4|x2+ y +2 22y28x249.解:(1)设点P(x ,y),依题意,有=.整理,得+=1. x -2 2+y2|x -2 2|22x24y22所以动点P 的轨迹C 的方程为+=1.x24y22(2)由题意,设N(x 1,y 1),A(x 2,y 2),则B(-x 2,-y 2),+=1,+=1.x 214y 212x 24y 22k 1·k 2=·===-,为定值.y1-y2x1-x2y1+y2x1+x2y 21-y 2x 21-x 22-12x 21-2+12x 2x 21-x 21210.解:(1)依题意,抛物线的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.由抛物线的定义,知|PF|=d,于是问题转化为求|PA|+|PF|的最小值.22+125如图,连接AF,交抛物线于点P,则最小值为=.12(2)把点B的横坐标代入y2=4x中,得y=±,12因为>2,所以点B在抛物线内部.自点B作BQ垂直准线于点Q,交抛物线于点P1(如图).由抛物线的定义,知|P1Q|=|P1F|, 则|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=3+1=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.。