2018届高中数学人教B版(理科) 双曲线 单元测试 Word版 含答案
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.双曲线的几何性质
学习目标.了解双曲线的几何性质,如范围、对称性、顶点、渐近线和离心率等.能用双曲线的简单性质解决一些简单问题.能区别椭圆与双曲线的性质.
知识点一双曲线的几何性质
类比椭圆的几何性质,结合图象得到双曲线的几何性质如下表:
标准方程
-=
(>,>) -=
(>,>) 图形
性质
范围
对称性
对称轴:
对称中心:
对称轴: 对称中心: 顶点坐标
渐近线
=± =± 离心率
=,∈(,+∞)
知识点二双曲线的离心率
思考如何求双曲线的渐近线方程?
思考椭圆中,椭圆的离心率可以刻画椭圆的扁平程度,在双曲线中,双曲线的“张口”大小是图象的一个重要特征,怎样描述双曲线的“张口”大小呢?
梳理双曲线的半焦距与实半轴的比叫做双曲线的,其取值范围是.越大,双曲线的开口.
类型一已知双曲线的标准方程求其简单性质
例求双曲线-=-的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程
反思与感悟由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤
()把双曲线方程化为标准形式是解决本题的关键.
()由标准方程确定焦点位置,确定,的值.
()由=+求出值,从而写出双曲线的几何性质.
跟踪训练求双曲线-=的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.。
【2015,2016】1.【2016新课标2文数】设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =(A )12 (B )1 (C )32(D )2 【答案】D 【解析】【考点】 抛物线的性质,反比例函数的性质【名师点睛】抛物线方程有四种形式,注意焦点的位置. 对于函数y =kx(0)k ≠,当0k >时,在(,0)-∞,(0,)+∞上是减函数,当0k <时,在(,0)-∞,(0,)+∞上是增函数.2. 【2016新课标2文数】(本小题满分12分)已知A 是椭圆E :22143x y +=的左顶点,斜率为()0k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥.(Ⅰ)当AM AN =时,求AMN △的面积(Ⅱ) 当2AM AN =2k <<. 【答案】(Ⅰ)14449;(Ⅱ)详见解析. 【解析】试题分析:(Ⅰ)先求直线AM 的方程,再求点M 的纵坐标,最后求AMN ∆的面积;(Ⅱ)设()11,M x y ,将直线AM 的方程与椭圆方程组成方程组,消去y ,用k 表示1x ,从而表示||AM ,同理用k 表示||AN ,再由2AM AN =求k 的取值范围.试题解析:(Ⅰ)设11(,)M x y ,则由题意知10y >.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为π4. 又(2,0)A -,因此直线AM 的方程为2y x =+.将2x y =-代入22143x y +=得27120y y -=.解得0y =或127y =,所以1127y =. 因此AMN ∆的面积11212144227749AMN S ∆=⨯⨯⨯=.【考点】椭圆的性质,直线与椭圆的位置关系【名师点睛】对于直线与椭圆的位置关系问题,通常将直线方程与椭圆方程联立进行求解,注意计算的准确性.3.【2015新课标2文数】已知双曲线过点(,且渐近线方程为12y x =±,则该双曲线的标准方程为 .【答案】2214x y -=【解析】试题分析:根据双曲线渐近线方程为12y x =±,可设双曲线的方程为224x y m -= ,把(代入224x y m -=得1m =.所以双曲线的方程为2214x y -=.【考点定位】本题主要考查双曲线几何性质及计算能力.【名师点睛】本题是求双曲线的标准方程,若设标准形式,需先判断焦点是在x 轴上,还是在y 轴上,而此题解法通过设共渐近线的双曲线的方程,就不需要判断双曲线焦点是在x 轴上,还是在y 轴上.一般的结论是:以()0,0by x a b a=±>>为渐近线的双曲线的方程可设为()22220x y m m a b -=≠. 4. 【2015新课标2文数】(本小题满分12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>> 的离心率为2,点(在C 上. (I )求C 的方程;(II )直线l 不经过原点O ,且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率乘积为定值.【答案】(I )2222184x y +=(II )见试题解析【解析】试题解析:解:(I )由题意有22421,2a a b=+= 解得228,4a b ==,所以椭圆C 的方程为2222184x y +=. (II )设直线():0,0l y kx b k b =+≠≠,()()()1122,,,,,M M A x y B x y M x y ,把y kx b =+代入2222184x y += 得()222214280.k x kbx b +++-=故12222,,22121M M M x x kb bx y kx b k k +-===+=++ 于是直线OM 的斜率1,2M OM M y k x k==- 即12OM k k ⋅=-,所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率乘积为定值.【考点定位】本题主要考查椭圆方程、直线与椭圆及计算能力、逻辑推理能力.【名师点睛】本题第一问求椭圆方程的关键是列出关于22,a b 的两个方程,通过解方程组求出22,a b ,解决此类问题要重视方程思想的应用;第二问是证明问题,解析几何中的证明问题通常有以下几类:证明点共线或直线过定点;证明垂直;证明定值问题.一.基础题组1. 【2013课标全国Ⅱ,文5】设椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为( ).AB .13C .12 D【答案】:D∴32a x ==,∴c e a === 2. 【2012全国新课标,文4】设F 1,F 2是椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点,P为直线32ax =上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( ) A .12 B .23 C .34 D .45【答案】C3. 【2010全国新课标,文5】中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为( )22【答案】:D【解析】b a =24=12e 4. 【2006全国2,文5】已知ABC ∆的顶点B 、C 在椭圆2213x y +=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 ) (B )6 (C ) (D )12 【答案】C【解析】由椭圆的定义椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a ,可得△ABC 的周长为4a =,所以选C.5. 【2005全国2,文5】抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5【答案】D【解析】由题意知(4,4)A ±,抛物线的焦点坐标为(0,1),所以点A 5=.6. 【2005全国2,文6】双曲线22149x y -=的渐近线方程是( )(A) 23y x =±(B) 49y x =±(C) 32y x =±(D) 94y x =±【答案】C【解析】由题意知:2,3a b ==,∴双曲线22149x y -=的渐近线方程是32y x =±.7. 【2014全国2,文20】(本小题满分12分)设12,F F 分别是椭圆22221(0)x y 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 .(Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且1||5||MN F N ,求,a b . 【答案】见解析8. 【2013课标全国Ⅱ,文20】(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P在x 轴上截得线段长为y 轴上截得线段长为 (1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为2,求圆P 的方程. 【答案】见解析9. 【2010全国新课标,文20】设F 1、F 2分别是椭圆E :x 2+22y b=1(0<b <1)的左、右焦点,过F 1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB|,|BF 2|成等差数列. (1)求|AB|;(2)若直线l 的斜率为1,求b 的值.【解析】:(1)由椭圆定义知|AF 2|+|AB |+|BF 2|=4, 又2|AB |=|AF 2|+|BF 2|,得|AB |=43.(2)l 的方程为y =x +c ,其中c .10. 【2005全国3,文22】 (本小题满分14分)设),(),,(2211y x B y x A 两点在抛物线22x y =上,l 是AB 的垂直平分线, (Ⅰ)当且仅当21x x +取何值时,直线l 经过抛物线的焦点F ?证明你的结论; (Ⅱ)当3,121-==x x 时,求直线l 的方程.【解析】:(Ⅰ)∵抛物线22x y =,即41,22=∴=p y x , ∴焦点为1(0,)8F ………………………………………………………1分(1)直线l 的斜率不存在时,显然有021=+x x ………………………………3分 (2)直线l 的斜率存在时,设为k ,截距为b 即直线l :y=kx+b 由已知得:12121212221k bk y y x x y y ⎧++⎪=⋅+⎪⎨-⎪=-⎪-⎩……………5分2212122212122212222k b k x x x x x x x x ⎧++=⋅+⎪⎪⇒⎨-⎪=-⎪-⎩22121212212k b k x x x x x x +⎧+=⋅+⎪⎪⇒⎨⎪+=-⎪⎩……………7分 2212104b x x ⇒+=-+≥14b ⇒≥即l 的斜率存在时,不可能经过焦点1(0,)8F ……………………………………8分 所以当且仅当12x x +=0时,直线l 经过抛物线的焦点F …………………………9分二.能力题组1. 【2014全国2,文10】设F 为抛物线2:=3C y x 的焦点,过F 且倾斜角为30︒的直线交C 于A ,B 两点,则 AB =( )(A)3(B )6 (C )12 (D)【答案】C【解析】由题意,得3(,0)4F .又因为0k tan 303==,故直线AB 的方程为3y )4=-,与抛物线2=3y x 联立,得21616890x x -+=,设1122(x ,y ),(x ,y )A B ,由抛物线定义得,12x x AB p =++=168312162+=,选C . 2. 【2013课标全国Ⅱ,文10】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点.若|AF |=3|BF |,则l 的方程为( ).A .y =x -1或y =-x +1B .y 1)x -或y =1)x -C .y =(1)3x -或y =1)3x --D .y =1)2x -或y =1)2x -- 【答案】:C3. 【2012全国新课标,文10】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,||AB C 的实轴长为( )A B . C .4 D .8 【答案】 C4. 【2006全国2,文9】已知双曲线22221x y a b-=的一条渐近线方程为43y x =,则双曲线的离心率为( ) (A )53 (B )43 (C )54 (D )32【答案】A5. 【2005全国3,文9】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 ⋅=则点M 到x 轴的距离为( )A .43B .53CD【答案】C【解析】∵点M 在双曲线上,∴12||||||22MF MF a -==,12||2F F c ==,又∵120MF MF ∙=,∴12MF F ∆为直角三角形,∴2221212||||||12MF MF F F +==,∴12||||4MFMF =, 设点M 到x 轴的距离为d ,∵120MF MF ∙= ,∴12MFMF ⊥,∴12121211||||||22MF F S MF MF F F d ∆==∙,∴1212||||||MF MF d F F ===. 6. 【2012全国新课标,文20】设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m ,n 距离的比值. 【答案】见解析(2)因为A ,B ,F 三点在同一直线m 上, 所以AB 为圆F 的直径,∠ADB =90°. 由抛物线定义知|AD |=|FA |=12|AB |,所以∠ABD =30°,m 的斜率为3或3-.当m n :y +b ,代入x 2=2py ,得x 2px -2pb =0.由于n 与C 只有一个公共点,故∆=43p 2+8pb =0, 解得6p b =-. 因为m 的截距12p b =,1||3||b b =,所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3.当m 的斜率为3时,由图形对称性可知,坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 三.拔高题组1. 【2010全国2,文12】已知椭圆C :22x a +22y b =1(a >b >0)的离心率为2,过右焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与C 相交于A 、B 两点,若AF =3FB,则k 等于( )A ..2 【答案】:B∴|AM |=|AA 1|-|MA 1|=|AA 1|-|BB 1|=2FBe,而|AB |=|AF |+|FB |=4|FB |,在Rt△BAM 中,cos∠BAM =AM AB=24FBe FB =12e∴sin ∠BAMk =tan ∠BAM2. 【2007全国2,文11】已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率为( )(A) 13(B)33 (C)21 (D)23 【答案】:D3. 【2007全国2,文12】设F 1,F 2分别是双曲线1922=-y x 的左右焦点,若点P 在双曲线上,且120PF PF ∙= ,则12||PF PF +=( )(A)10(B)102(C)5 (D) 52【答案】:B【解析】∵120PF PF ∙= ,∴12PFPF ⊥,∴221212||||4(19)40PF PF F F +==+=,∴12||PF PF +=4. 【2006全国2,文11】过点(-1,0)作抛物线21y x x =++的切线,则其中一条切线为( )(A )220x y ++= (B )330x y -+= (C )10x y ++= (D )10x y -+= 【答案】D 【解析】5. 【2005全国3,文10】设椭圆的两个焦点分别为F1、、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )AC.2D1【答案】D6. 【2010全国2,文15】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线为l ,过M (1,0)的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B ,若AM =MB,则p =________. 【答案】:2 【解析】:l :x =-2p,过M (1,0)yx -1),联立得21)p x y x ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩解得23(1)2p x p y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩∴A (-2p2p +1)).又∵AM =MB ,∴M 点为AB 的中点.∴B 点坐标为(2p +22p+1)).将B (2p +22p +1))代入y 2=2px (p >0),得3(2p +1)2=2p (2p +2),解得p =2或p =-6(舍).7. )【2010全国2,文22】已知斜率为1的直线l 与双曲线C :22x a-22y b =1(a >0,b >0)相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M (1,3). (1)求C 的离心率;(2)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF |·|BF |=17,证明过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.(2)由①②知,C 的方程为3x 2-y 2=3a 2,A (a,0),F (2a,0),x 1+x 2=2,x 1·x 2=-2432a +<0,故不妨设x 1≤-a ,x 2≥a .|BF |a -2x 1,|FD |2x 2-a .|BF |·|FD |=(a -2x 1)(2x 2-a ) =-4x 1x 2+2a (x 1+x 2)-a 2=5a 2+4a +8. 又|BF |·|FD |=17, 故5a 2+4a +8=17, 解得a =1或a =-95(舍去).故|BD |x 1-x 2| 6.连结MA ,则由A (1,0),M (1,3)知|MA |=3,从而MA =MB =MD ,且MA ⊥x 轴,因此以M 为圆心,MA 为半径的圆经过A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切. 所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切. 8. 【2006全国2,文22】(本小题满分12分) 已知抛物线24x y =的焦点为F ,A 、B 是抛物线上的两动点,且(0).AF FB λλ=>过A 、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M 。
[高考基础题型得分练]1.双曲线x 2-my 2=1的实轴长是虚轴长的2倍,则m =( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案:D解析:双曲线的方程可化为x 2-y21m=1,∴实轴长为2,虚轴长为21m ,∴2=2×21m ,解得m =4.2.已知双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,且经过点(2,2),则C 的方程为( )A.x 23-y 212=1 B.x 212-y 23=1 C.y 23-x 212=1 D.y 212-x 23=1答案:A解析:由题意,设双曲线C 的方程为y 24-x 2=λ(λ≠0),因为双曲线C 过点(2,2),则224-22=λ,解得λ=-3,所以双曲线C 的方程为y 24-x 2=-3,即x 23-y212=1.3.[2017·吉林长春模拟]已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的一个交点是P ,且△F 1PF 2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( )A. 2B. 3 C .2 D .5答案:D解析:不妨设点P 位于第一象限,F 1为左焦点,|PF 2|=m -d ,|PF 1|=m ,|F 1F 2|=m +d ,其中m >d >0,则有(m -d )2+m 2=(m +d )2,解得m =4d ,故双曲线的离心率 e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=5.4.若双曲线x 2+y 2m =1的一条渐近线的倾斜角α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,则m 的取值范围是( )A .(-3,0)B .(-3,0)C .(0,3) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0答案:A解析:由题意可知m <0,双曲线的标准方程为x 2-y 2-m=1,经过第一、三象限的渐近线方程为y =-mx ,因为其倾斜角α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,所以-m =tan α∈(0,3),故m ∈(-3,0).5.[2017·河南郑州模拟]已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P ,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△OFP 的面积为a 2+b 28,则该双曲线的离心率为( )A.53B.73C.103D.153答案:C解析:如图所示,由 k PF =-1,得∠PFO =π4, 由 k OP =tan ∠POF =ba ,得 sin ∠POF =b a 2+b 2=bc ,cos ∠POF =a a 2+b2=ac ,所以sin ∠OPF =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫∠POF +π4=b c ×22+a c ×22=a +b2c.又∵S △OPF =12c ·|PF |·22=a 2+b 28=c 28,得|PF |=c22,由正弦定理,得a +b 2c c =b cc 22,整理得a =3b ,又a 2+b 2=c 2,故e =103.6.[2015·新课标全国卷Ⅰ]已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36C.⎝⎛⎭⎪⎫-223,223 D.⎝⎛⎭⎪⎫-233,233 答案:A解析:由题意知,a =2,b =1,c =3, ∴ F 1(-3,0),F 2(3,0),∴ MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0). ∵ MF 1→·MF 2→<0,∴ (-3-x 0)(3-x 0)+y 20<0, 即x 20-3+y 20<0.∵ 点M (x 0,y 0)在双曲线上,∴ x 202-y 20=1,即x 20=2+2y 20, ∴ 2+2y 20-3+y 20<0,∴ -33<y 0<33.故选A.7.已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.答案:44解析:由x 29-y 216=1,得a =3,b =4,c =5. ∴|PQ |=4b =16>2a .又∵A (5,0)在线段PQ 上, ∴P ,Q 在双曲线的右支上, 且PQ 所在直线过双曲线的右焦点,由双曲线定义知,⎩⎪⎨⎪⎧|PF |-|P A |=2a =6,|QF |-|QA |=2a =6,∴|PF |+|QF |=28.∴△PQF 的周长是|PF |+|QF |+|PQ |=28+16=44.8.已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点P 在双曲线上,则双曲线的离心率是________.答案:3+1解析:因为MF 1的中点P 在双曲线上,|PF 2|-|PF 1|=2a ,△MF 1F 2为正三角形,边长都是2c ,所以3c -c =2a ,所以e =c a =23-1=3+1.9.过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为________.答案:2+3解析:如图,F 1,F 2为双曲线C 的左,右焦点,将点P 的横坐标2a 代入x 2a 2-y 2b 2=1中,得y 2=3b 2, 不妨令点P 的坐标为(2a ,-3b ), 此时kPF 2=3bc -2a =ba ,得到c =(2+3)a ,即双曲线C 的离心率e =ca =2+ 3.10.[2017·江南十校联考]已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点P (4,-10).(1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0. (1)解:∵e =2,∴可设双曲线的方程为x 2-y 2=λ(λ≠0). ∵双曲线过点(4,-10), ∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线的方程为x 2-y 2=6.(2)证明:证法一:由(1)可知,a =b =6, ∴c =23,∴F 1(-23,0),F 2(23,0), ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m 3-23,kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23.∵点M (3,m )在双曲线上, ∴9-m 2=6,m 2=3, 故kMF 1·kMF 2=-1, ∴MF 1⊥MF 2.∴MF 1→·MF 2→=0.证法二:由(1)可知,a =b =6,∴c =23, ∴F 1(-23,0),F 2(23,0),MF 1→=(-23-3,-m ),MF 2→=(23-3,-m ), ∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2, ∵点M (3,0)在双曲线上, ∴9-m 2=6,即m 2-3=0, ∴MF 1→·MF 2→=0.[冲刺名校能力提升练]1.如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62答案:D解析:|F1F2|=2 3.设双曲线的方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0).∵|AF2|+|AF1|=4,|AF2|-|AF1|=2a,∴|AF2|=2+a,|AF1|=2-a.在Rt△F1AF2中,∠F1AF2=90°,∴|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,即(2-a)2+(2+a)2=(23)2,∴a=2,∴e=ca=32=62.故选D.2.[2017·广西柳州、北海、钦州三市联考]已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,且两曲线的一个交点为P,若|PF|=5,则双曲线的渐近线方程为()A.x±2y=0 B.2x±y=0C.x±3y=0 D.3x±y=0答案:D解析:抛物线y2=8x的焦点坐标为(2,0),准线方程为直线x=-2,∵双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,则双曲线的半焦距c=2,∴a2+b2=4,①又∵|PF|=5,∴点P的横坐标为3,代入抛物线y2=8x得y=±26,则P(3,±26),∵点P在双曲线上,则有9a2-24b2=1,②联立①②,解得a=1,b=3,∴双曲线x2a2-y2b2=1的渐近线方程为y=±3x.3.[2017·山西太原二模]已知F1,F2分别是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于点A,B,若|AB|=|AF2|,∠F1AF2=90°,则双曲线的离心率为()A.6+32 B.6+ 3C.5+222 D.5+2 2答案:B解析:∵|AB|=|AF2|,∠F1AF2=90°,∴|BF2|=2|AF2|.又由双曲线的定义知,|BF1|-|BF2|=2a,∴|AF1|+|AB|-2|AF2|=2a,即|AF1|+(1-2)·|AF2|=2a.又|AF2|-|AF1|=2a,∴|AF2|=2(2+2)a,|AF1|=2(1+2)a. 在Rt△AF1F2中,|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,即[2(2+2)a]2+[2(1+2)a]2=(2c)2,∴c2a2=9+62,∴e=9+62=6+ 3.故选B.4.设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|P A|=|PB|,则该双曲线的离心率是________.答案:52解析:由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =ba x ,得点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫am 3b -a ,bm 3b -a ,由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =-b a x ,得点B 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-am 3b +a ,bm 3b +a , 则AB 的中点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2m 9b 2-a 2,3b 2m 9b 2-a 2,而k AB =13,由|P A |=|PB |,可得AB 的中点C 与点P 连线的斜率为-3, 即k CP =3b 2m 9b 2-a 2a 2m 9b 2-a 2-m=-3,化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=14,所以双曲线的离心率e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=1+14=52.5.[2017·甘肃兰州诊断]已知曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的方程为y =3x ,右焦点F 到直线x =a 2c 的距离为32.(1)求双曲线C 的方程;(2)斜率为1且在y 轴上的截距大于0的直线l 与双曲线C 相交于B ,D 两点,已知A (1,0),若DF →·BF →=1,证明:过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切.(1)解:依题意有b a =3,c -a 2c =32,∵a 2+b 2=c 2,∴c =2a ,∴a =1,c =2,∴b 2=3,∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1.(2)证明:设直线l 的方程为y =x +m (m >0),B (x 1,x 1+m ),D (x 2,x 2+m ),BD 的中点为M ,由⎩⎨⎧ y =x +m ,x 2-y 23=1,得2x 2-2mx -m 2-3=0,∴x 1+x 2=m ,x 1x 2=-m 2+32,又DF →·BF →=1,即(2-x 1)(2-x 2)+(x 1+m )(x 2+m )=1,∴m =0(舍去)或m =2,∴x 1+x 2=2,x 1x 2=-72,点M 的横坐标为x 1+x 22=1,∵DA →·BA →=(1-x 1)(1-x 2)+(x 1+2)(x 2+2)=5+2x 1x 2+x 1+x 2=5-7+2=0,∴AD ⊥AB ,∴过A ,B ,D 三点的圆以点M 为圆心,BD 为直径,∵点M 的横坐标为1,∴MA ⊥ x 轴.∴过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切.6.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),实轴长为2 3.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 左支交于A ,B 两点,求k 的取值范围;(3)在(2)的条件下,线段AB 的垂直平分线l 0与y 轴交于M (0,m ),求m 的取值范围.解:(1)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).由已知,得a =3,c =2,再由a 2+b 2=c 2,得b 2=1,∴双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),将y =kx +2代入x 23-y 2=1,得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0.由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧ 1-3k 2≠0,Δ=36(1-k 2)>0,x A +x B =62k 1-3k 2<0,x A x B =-91-3k 2>0,解得33<k <1.此时,l 与双曲线左支有两个交点.故k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1. (3)由(2),得x A +x B =62k 1-3k 2, ∴y A +y B =(kx A +2)+(kx B +2)=k (x A +x B )+22=221-3k 2. ∴AB 的中点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32k 1-3k 2,21-3k 2. 设直线l 0的方程为y =-1k x +m ,将点P 的坐标代入直线l 0的方程,得m =421-3k 2. ∵33<k <1,∴-2<1-3k 2<0.∴m <-2 2.∴m 的取值范围为(-∞,-22).。
2018年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1 •答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2•回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮 擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3 •考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目 要求的。
1 —i1 .设 z 二——2i ,则 | z| =1 +i1lA . 0B .C . 1D ••- 222.已知集合 A ={x x 2 —x —2 >0},则 e R A =A. {x —1c x c 2}B . {x —1^x^2}C . 1x|x :::-1U1x|x 2?D . Cx|x^-1iu 「x|x_2l3 .某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番,为更好地了解该地区农村的经 济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:建设前经济收入构成比例则下面结论中不正确的是 A .新农村建设后,种植收入减少B. 新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C. 新农村建设后,养殖收入增加了一倍绝密★启用前建设后经济收入构成比例C . P 2=P 3D . P 1 = P 2+P 3D •新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半 4 .设S n 为等差数列 玄1的前n 项和,若3S^ = S 2 S 4, a i=2,则氏口A . -12B . -10C . 10D . 125.设函数f (x) = x 3 (a -1)x 2 ax ,若f(x)为奇函数,则曲线、二f (x)在点(0,0)处的切线方程为6.在厶ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,贝V EB =9.已知函数f(x)=*e ,X 兰°’ g(x)= f(x)+x+a .若g (x )存在2个零点,贝y a 的取值范围是Jn x , x >0,10 .下图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形 ABC 的斜边BC ,直角边AB , AC . A ABC 的三边所围成的区域记为 I ,黑色部分记为II , 其余部分记为III .在整个图形中随机取一点,此点取自 1,11 , III 的概率分别记为P 1, P 2, P 3,则B . y - -xC . y =2x3 1 T A . —AB -一 AC4 41 3T B . —AB- —AC 4 4 31 T C . -ABAC 4 41 3 T D . — AB — AC 4 47.某圆柱的高为 2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为 A ,圆柱 表面上的点N 在左视图上的对应点为 B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为A . 2 .172.5设抛物线 2C : y =4x 的焦点为F ,2过点(-,0 )且斜率为一 3的直线与C 交于M , N 两点,则7M FN =A . [ - , 0)B . [0 , +8)C . [ - , +8)D . [1 , +8)A . P1=P2B . P1=P3C . P2=P3D . P1 = P2+P3211.已知双曲线C:— -y2 =1 , O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点3分别为M、N.若厶OMN为直角三角形,则|MN|=3 A .-2 B . 3C. 2「3D. 412.已知正方体的棱长为 1 ,每条棱所在直线与平面a所成的角相等,则a截此正方体所得截面面积的最大值为A . 31B.二C. 口 D . -J4342、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
第十四单元 ⎪⎪⎪椭圆、双曲线、抛物线教材复习课“椭圆、双曲线、抛物线”相关基础知识一课过1.椭圆的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数: (1)当2a >|F 1F 2|时,P 点的轨迹是椭圆; (2)当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是线段; (3)当2a <|F 1F 2|时,P 点不存在. 2.椭圆的标准方程和几何性质[小题速通]1.设P 是椭圆x 225+y 216=1上的点,若F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )A .4B .5C .8D .10解析:选D 由椭圆的定义知:|PF 1|+|PF 2|=2×5=10.2.(2016·天津红桥一模)已知椭圆C 的焦点在y 轴上,焦距等于4,离心率为22,则椭圆C 的标准方程是( )A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 24+y 28=1 D.x 28+y 24=1 解析:选 C 由题意可得2c =4,故c =2,又e =2a =22,解得a =22,故b =()222-22=2,因为焦点在y 轴上,故选C.3.(2017·临沂一中模拟)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为( )A.36B.13C.12D.33解析:选D 在Rt △PF 2F 1中,令|PF 2|=1,因为∠PF 1F 2=30°,所以|PF 1|=2,|F 1F 2|= 3.故e =2c 2a =|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|=33.故选D.4.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m =________.解析:因为焦点在x 轴上,所以0<m <2,所以a 2=2,b 2=m ,c 2=a 2-b 2=2-m .椭圆的离心率为e =12,所以e 2=14=c 2a 2=2-m 2,解得m =32.答案:32[清易错]1.椭圆的定义中易忽视2a >|F 1F 2|这一条件,当2a =|F 1F 2|其轨迹为线段F 1F 2,当2a <|F 1F 2|不存在轨迹.2.求椭圆的标准方程时易忽视判断焦点的位置,而直接设方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).1.若直线x -2y +2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为( ) A.x 25+y 2=1 B.x 24+y 25=1 C.x 25+y 2=1或x 24+y 25=1 D .以上答案都不对解析:选C 直线与坐标轴的交点为(0,1),(-2,0), 由题意知当焦点在x 轴上时,c =2,b =1, ∴a 2=5,所求椭圆的标准方程为x 25+y 2=1.当焦点在y 轴上时,b =2,c =1, ∴a 2=5,所求椭圆标准方程为y 25+x 24=1.2.已知椭圆x 29+y 24-k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21 D.1925或-21解析:选D 当9>4-k >0,即4>k >-5时,a =3,c 2=9-(4-k )=5+k ,∴5+k 3=45,解得k =1925. 当9<4-k ,即k <-5时,a =4-k ,c 2=-k -5, ∴-k -54-k=45,解得k =-21,所以k 的值为1925或-21. 双曲线1.双曲线的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0. (1)当2a <|F 1F 2|时,P 点的轨迹是双曲线; (2)当2a =|F 1F 2|时,P 点的轨迹是两条射线; (3)当2a >|F 1F 2|时,P 点不存在. 2.标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x 轴上的双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0);(2)中心在坐标原点,焦点在y 轴上的双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).3.双曲线的性质[小题速通]1.(2017·邢台摸底)双曲线x 2-4y 2=-1的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B .y ±2x =0 C .x ±4y =0D .y ±4x =0解析:选A 依题意,题中的双曲线即y 214-x 2=1,因此其渐近线方程是y 214-x 2=0,即x ±2y=0,选A.2.(2017·江南十校联考)已知双曲线的焦距为23,离心率为3,则双曲线的标准方程是( )A .x 2-y 22=1 B.x 24-y 28=1C .x 2-y 22=1或y 2-x 22=1 D.y 22-x 2=1解析:选C 因为双曲线的焦距为23,所以2c =23,c =3,因为双曲线的离心率为3,所以c a=3,a =1,因为a 2+b 2=c 2,所以b 2=2,由题意无法判断焦点的位置,故有两个标准方程,故选C.3.(2016·甘肃张掖一诊)如图,F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点B ,A .若△ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为( )A.7 B .4 C.233D. 3解析:选 A 依题意得|AB |=|AF 2|=|BF 2|,结合双曲线的定义可得|BF 1|=2a ,|BF 2|=4a ,|F 1F 2|=2c ,根据等边三角形,可知∠F 1BF 2=120°,应用余弦定理,可得4a 2+16a 2+2×2a ×4a ×12=4c 2,整理得c a=7,故选A.4.已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题意得,|FP |-|PA |=6,|FQ |-|QA |=6,两式相加,利用双曲线的定义得|FP |+|FQ |=28,所以△PQF 的周长为|FP |+|FQ |+|PQ |=44.答案:44[清易错]1.双曲线的定义中易忽视2a <|F 1F 2|这一条件.若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a >|F 1F 2|,则轨迹不存在.2.注意区分双曲线中的a ,b ,c 大小关系与椭圆中的a ,b ,c 关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c 2=a 2+b 2.3.易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x 轴上,渐近线斜率为±ba,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为±a b.1.双曲线x 236-m 2-y 2m2=1(0<m <3)的焦距为( )A .6B .12C .36D .236-2m 2解析:选B c 2=36-m 2+m 2=36,∴c =6.双曲线的焦距为12. 2.双曲线x 24-y 212=1的焦点到渐近线的距离为( )A .2 3B .2 C. 3D .1解析:选A 由题意知双曲线的渐近线方程为y =±3x ,焦点为(±4,0),故焦点到渐近线的距离d =2 3.1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.2.抛物线的标准方程与几何性质[小题速通]1.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1)D .(0,1)解析:选B 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).2.若抛物线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.1516C.78D .0解析:选B M 到准线的距离等于M 到焦点的距离,又准线方程为y =-116,设M (x ,y ),则y +116=1,∴y =1516.3.已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=54x 0,则x 0=( )A .4B .2C .1D .8解析:选C 由y 2=x ,得2p =1,即p =12,因此焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为l :x =-14.设A 点到准线的距离为d ,由抛物线的定义可知d =|AF |,从而x 0+14=54x 0,解得x 0=1,故选C.4.(2017·唐山模拟)已知抛物线的焦点F (a,0)(a <0),则抛物线的标准方程是( ) A .y 2=2ax B .y 2=4ax C .y 2=-2axD .y 2=-4ax解析:选B 以F (a,0)为焦点的抛物线的标准方程为y 2=4ax .[清易错]1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p 易忽视只有p >0,才能证明其几何意义是焦点F 到准线l 的距离,否则无几何意义.1.抛物线y =ax 2的准线方程是y =1,则a 的值为( ) A.14B .-14C .4D .-4解析:选B 由题意知抛物线的标准方程为x 2=1a y ,所以准线方程y =-14a =1,解得a=-14.2.动圆过点(1,0),且与直线x =-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________. 解析:设动圆的圆心坐标为(x ,y ),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x =-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y 2=4x .答案:y 2=4x[过双基]1.直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或变量y )的一元方程.即⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F x ,y =0,消去y ,得ax 2+bx +c =0.(1)当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交;Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离.(2)当a =0,b ≠0时,即得到一个一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点,此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C 为抛物线,则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.2.圆锥曲线的弦长设斜率为k (k ≠0)的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB |=1+k 2|x 1-x 2| =1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+1k 2·|y 1-y 2|=1+1k2·y 1+y 22-4y 1y 2.[小题速通]1.直线y =kx -k +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系为( )A .相交B .相切C .相离D .不确定解析:选A 直线y =kx -k +1=k (x -1)+1恒过定点(1,1),又点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.2.(2017·福州质检)抛物线C 的顶点为原点,焦点在x 轴上,直线x -y =0与抛物线C 交于A ,B 两点,若P (1,1)为线段AB 的中点,则抛物线C 的方程为( )A .y =2x 2B .y 2=2x C .x 2=2yD .y 2=-2x解析:选B 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),抛物线方程为y2=2px ,则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2px 1,y 22=2px 2两式相减可得2p =y 1-y 2x 1-x 2×(y 1+y 2)=k AB ×2=2,即可得p =1, ∴抛物线C 的方程为y 2=2x .3.设双曲线x 29-y 216=1的右顶点为A ,右焦点为F .过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为________.解析:c =5,设过点F 平行于一条渐近线的直线方程为y =43(x -5),即4x -3y -20=0,联立直线与双曲线方程,求得y B =-3215,则S =12×(5-3)×3215=3215.答案:3215[清易错]1.直线与双曲线交于一点时,易误认为直线与双曲线相切,事实上不一定相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点.2.直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.1.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条D .4条解析:选C 结合图形分析可知,满足题意的直线共有3条:直线x =0,过点(0,1)且平行于x 轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x =0).2.直线y =b a x +3与双曲线x 2a 2-y 2b2=1的交点个数是( )A .1B .2C .1或2D .0解析:选A 因为直线y =ba x +3与双曲线的渐近线y =b ax 平行,所以它与双曲线只有1个交点.[双基过关检测] 一、选择题1.以x 轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P (1,m )到焦点的距离为3,则抛物线的方程是( )A .y =4x 2B .y =8x 2C .y 2=4xD .y 2=8x解析:选D 设抛物线的方程为y 2=2px ,则由抛物线的定义知1+p2=3,即p =4,所以抛物线方程为y 2=8x .2.(2017·济南第一中学检测)抛物线y =4x 2的焦点坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫116,0 B .(1,0) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116 D .(0,1)解析:选C 抛物线的标准方程为x 2=14y ,则p =18,所以焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116.3.(2017·贵州七校联考)已知双曲线x 2+my 2=1的虚轴长是实轴长的两倍,则实数m 的值是( )A .4B .-14C.14D .-4解析:选B 由双曲线的方程知a =1,b =-1m ,又b =2a ,所以-1m=2,解得m =-14,故选B.4.已知椭圆x 225+y 2m2=1(m >0)的左焦点为F 1(-4,0),则m =( )A .2B .3C .4D .9解析:选B 由左焦点为F 1(-4,0)知c =4.又a =5, ∴25-m 2=16,解得m =3或-3.又m >0,故m =3.5.(2016·甘肃张掖一诊)过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 交抛物线于P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,则|PQ |=( )A .9B .8C .7D .6解析:选B 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.根据题意可得,|PQ |=|PF |+|QF |=x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=8.故选B.6.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 解析:选A 由椭圆的性质知|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 2|=2a ,又∵△AF 1B 的周长=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=43,∴a = 3.又e =33,∴c =1.∴b 2=a 2-c 2=2,∴椭圆的方程为x 23+y 22=1,故选A.7.椭圆ax 2+by 2=1与直线y =1-x 交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为32,则ab =( ) A.32 B.233 C.932D.2327解析:选A 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),结合题意,由点差法得,y 2-y 1x 2-x 1=-a b ·x 1+x 2y 1+y 2=-a b ·x 0y 0=-a b ·23=-1,∴a b =32. 8.已知双曲线x 212-y 24=1的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33 B.()-3,3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33 D.[]-3,3解析:选 C 由题意知F (4,0),双曲线的两条渐近线方程为y =±33x .当过点F 的直线与渐近线平行时,满足与右支只有一个交点,画出图象,数形结合可知应选C.二、填空题9.(2016·北京高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线为2x +y =0,一个焦点为(5,0),则a =________,b =________.解析:因为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线为2x +y =0,即y =-2x ,所以b a=2.①又双曲线的一个焦点为(5,0),所以a 2+b 2=5.② 由①②得a =1,b =2. 答案:1 210.(2016·山东高考)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.解析:如图,由题意知|AB |=2b2a,|BC |=2c .又2|AB |=3|BC |, ∴2×2b2a=3×2c ,即2b 2=3ac ,∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2并整理得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去). 答案:211.已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为________.解析:设P (x ,y ),由题意知c 2=a 2-b 2=5-4=1,所以c =1,则F 1(-1,0),F 2(1,0),由题意可得点P 到x 轴的距离为1,所以y =±1,把y =±1代入x 25+y 24=1,得x =±152,又x >0,所以x =152,∴P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1 12.(2017·西安中学模拟)如图,过抛物线y =14x 2的焦点F 的直线l 与抛物线和圆x2+(y -1)2=1交于A ,B ,C ,D 四点,则AB ―→·DC ―→=________.解析:不妨设直线AB 的方程为y =1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =1,y =14x 2,解得x =±2,则A (-2,1),D (2,1),因为B (-1,1),C (1,1),所以AB ―→=(1,0),DC ―→=(-1,0),所以AB ―→·DC ―→=-1.答案:-1 三、解答题13.(2017·揭阳一中期末)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:(1)依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得a =2,b =1,所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意;②当MN 不垂直于x 轴时, 设直线l 的方程为y =k (x -1).联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k x -,消去y ,整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 所以x 1+x 2=4k21+2k2,x 1x 2=k 2-1+2k2. 所以y 1y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k21+2k 2.因为OM ⊥ON , 所以OM ―→·ON ―→=0,所以x 1x 2+y 1y 2=k 2-21+2k2=0,所以k =±2,即直线l 的方程为y =±2(x -1).14.已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.解:(1)由抛物线的定义得|AF |=2+p2.因为|AF |=3,即2+p2=3,解得p =2,所以抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)因为点A (2,m )在抛物线E :y 2=4x 上, 所以m =±2 2.由抛物线的对称性,不妨设A (2,22).由A (2,22),F (1,0)可得直线AF 的方程为y =22(x -1). 由⎩⎨⎧y =22x -,y 2=4x ,得2x 2-5x +2=0, 解得x =2或x =12,从而B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2. 又G (-1,0), 所以k GA =22-02--=223,k GB =-2-012--=-223,所以k GA +k GB =0,从而∠AGF =∠BGF ,这表明点F 到直线GA ,GB 的距离相等,故以F 为圆心且与直线GA 相切的圆必与直线GB 相切.高考研究课(一)————————————————————————————————————— 椭圆命题3角度——求方程、研性质、判关系————————————————————————————————————— [全国卷5年命题分析][典例] (1)若椭圆C :9+2=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆C 上,且|PF 1|=4,则∠F 1PF 2=( )A.π6 B.π3 C.2π3D.5π6(2)(2017·大庆模拟)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),其中左焦点为F (-25,0),P 为C 上一点,满足|OP |=|OF |,且|PF |=4,则椭圆C 的方程为( )A.x 225+y 25=1 B.x 236+y 216=1C.x 230+y 210=1 D.x 245+y 225=1 [解析] (1)由题意得a =3,c =7,则|PF 2|=2. 在△F 2PF 1中,由余弦定理可得 cos ∠F 2PF 1=42+22-722×4×2=-12.又∵∠F 2PF 1∈(0,π),∴∠F 2PF 1=2π3.(2)设椭圆的焦距为2c ,右焦点为F 1,连接PF 1,如图所示. 由F (-25,0),得c =2 5. 由|OP |=|OF |=|OF 1|, 知PF 1⊥PF .在Rt △PF 1F 中,由勾股定理, 得|PF 1|=|F 1F |2-|PF |2=()452-42=8.由椭圆定义,得|PF 1|+|PF |=2a =4+8=12, 从而a =6,得a 2=36,于是b 2=a 2-c 2=36-(25)2=16, 所以椭圆C 的方程为x 236+y 216=1.[答案] (1)C (2)B [方法技巧]求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后再根据条件建立关于a ,b 的方程组.如果焦点位置不确定,可把椭圆方程设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式.[即时演练]1.(2016·西安质检)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则椭圆C 的方程是( )A.x 23+y 24=1B.x 24+y 23=1 C.x 24+y 23=1 D.x 24+y 2=1解析:选C 依题意,所求椭圆的焦点位于x 轴上,且c =1,e =c a =12⇒a =2,b 2=a2-c 2=3,因此椭圆C 的方程是x 24+y 23=1.2.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1―→⊥PF 2―→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.解析:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2, 又∵S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3.答案:3[典例] (1)(2017·兰州一模)已知椭圆a 2+b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在椭圆上,O 为坐标原点,若|OP |=12|F 1F 2|,且|PF 1||PF 2|=a 2,则该椭圆的离心率为( )A.34B.32C.22D.12(2)如图,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于P ,Q 两点,且PQ ⊥PF 1.①若|PF 1|=2+2,|PF 2|=2-2,求椭圆的标准方程; ②若|PQ |=λ|PF 1|,且34≤λ<43,求椭圆离心率e 的取值范围.[解析] (1)由|OP |=12|F 1F 2|,且|PF 1||PF 2|=a 2,可得点P 是椭圆的短轴端点,即P (0,±b ),故b =12×2c =c ,故a =2c ,即c a =22,故选C. 答案:C(2)①由椭圆的定义,2a =|PF 1|+|PF 2|=(2+2)+(2-2)=4,故a =2.设椭圆的半焦距为c ,由已知PF 1⊥PF 2, 因此2c =|F 1F 2|=|PF 1|2+|PF 2|2=+22+-22=23,即c =3,从而b =a 2-c 2=1. 故所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.②如图,由PF 1⊥PQ , |PQ |=λ|PF 1|, 得|QF 1|=|PF 1|2+|PQ |2=1+λ2|PF 1|.由椭圆的定义,|PF 1|+|PF 2|=2a ,|QF 1|+|QF 2|=2a ,进而|PF 1|+|PQ |+|QF 1|=4a . 于是(1+λ+1+λ2)|PF 1|=4a , 解得PF 1=4a 1+λ+1+λ2,故|PF 2|=2a -|PF 1|=2aλ+1+λ2-1+λ+1+λ2.由勾股定理得|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=(2c )2=4c 2,从而⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 1+λ+1+λ22+⎣⎢⎡⎦⎥⎤2a λ+1+λ2-1+λ+1+λ22=4c 2, 两边除以4a 2,得4+λ+1+λ22+λ+1+λ2-2+λ+1+λ22=e 2.若记t =1+λ+1+λ2, 则上式变成e 2=4+t -2t 2=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -142+12. 由34≤λ<43,并注意到t =1+λ+1+λ2关于λ单调递增,得3≤t <4,即14<1t ≤13. 进而12<e 2≤59,即22<e ≤53.[方法技巧]椭圆几何性质的应用技巧(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b,0<e <1,在求椭圆相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.[即时演练]1.设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点为 F 1,F 2,过F 2 作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.解析:由题意知F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c =a 2-b 2,因为过F 2且与x 轴垂直的直线为x =c ,由椭圆的对称性可设它与椭圆的交点为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,-b 2a .因为AB 平行于y 轴,且|F 1O |=|OF 2|,所以|F 1D |=|DB |,即D 为线段F 1B 的中点,所以点D 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,-b 22a ,又AD ⊥F 1B ,所以k AD ·kF 1B =-1,即b 2a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 22a c -0×-b 2a -0c --c=-1,整理得3b 2=2ac ,所以3(a 2-c 2)=2ac ,又e =c a,0<e <1,所以3e 2+2e -3=0,解得e =33(e =-3舍去). 答案:332.(2017·安徽黄山质检)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为 F 1,F 2,点P 为椭圆C 与y 轴的交点,若以F 1,F 2,P 三点为顶点的等腰三角形一定不可能为钝角三角形,则椭圆C 的离心率的取值范围是________.解析:∵点P 为椭圆C 与y 轴的交点,以F 1,F 2,P 三点为顶点的等腰三角形一定不可能为钝角三角形,即∠F 1PF 2≤90°,∴tan ∠OPF 2≤1,∴cb≤1,c ≤b ,c 2≤a 2-c 2,∴0<e ≤22. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22[典例] (2016·四川高考)已知椭圆E :a 2+b2=1(a >b >0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点P ⎝⎛⎭⎪⎫3,12在椭圆E 上. (1)求椭圆E 的方程;(2)设不过原点O 且斜率为12的直线l 与椭圆E 交于不同的两点A ,B ,线段AB 的中点为M ,直线OM 与椭圆E 交于C ,D ,证明:|MA |·|MB |=|MC |·|MD |.[解] (1)由已知,a =2b ,又椭圆x 2a 2+y 2b 2=1过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,12, 故34b 2+14b2=1,解得b 2=1. 所以椭圆E 的方程是x 24+y 2=1.(2)证明:设直线l 的方程为y =12x +m (m ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =12x +m ,得x 2+2mx +2m 2-2=0,由Δ=4(2-m 2)>0,解得-2<m < 2. 由根与系数的关系得x 1+x 2=-2m ,x 1x 2=2m 2-2,所以M 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-m ,m 2,直线OM 的方程为y =-12x .由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =-12x ,得C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,22,D ⎝⎛⎭⎪⎫2,-22. 所以|MC |·|MD |=52(-m +2)·52(2+m ) =54(2-m 2). 又|MA |·|MB |=14|AB |2=14[(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2]=516[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=516[4m 2-4(2m 2-2)] =54(2-m 2), 所以|MA |·|MB |=|MC |·|MD |. [方法技巧](1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=+k 2[x 1+x 22-4x 1x 2]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2[y 1+y 22-4y 1y 2](k 为直线斜率).[提醒] 利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.[即时演练]1.若对任意k ∈R ,直线y -kx -1=0与椭圆x 22+y 2m=1恒有公共点,则实数m 的取值范围是( )A .(1,2]B .[1,2)C .[1,2)∪(2,+∞)D .[1,+∞)解析:选C 联立直线与椭圆的方程,消去y 得(2k 2+m )x 2+4kx +2-2m =0,因为直线与椭圆恒有公共点,所以Δ=16k 2-4(2k 2+m )(2-2m )≥0,即2k 2+m -1≥0恒成立,因为k ∈R ,所以k 2≥0,则m -1≥0,所以m ≥1,又m ≠2,所以实数m 的取值范围是[1,2)∪(2,+∞).2.(2017·辽宁质检)已知离心率为63的椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为F ,过F且与x 轴垂直的直线与椭圆交于A ,B 两点,|AB |=233.(1)求此椭圆的方程;(2)已知直线y =kx +2与椭圆交于C ,D 两点,若以线段CD 为直径的圆过点E (-1,0),求k 的值.解:(1)设焦距为2c , ∵e =c a =63,a 2=b 2+c 2, ∴b a =33, 由|AB |=233,易知b 2a =33,∴b =1,a =3, ∴椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)将y =kx +2代入椭圆方程, 得(1+3k 2)x 2+12kx +9=0,又直线与椭圆有两个交点,所以Δ=(12k )2-36(1+3k 2)>0,解得k 2>1. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=-12k 1+3k 2,x 1x 2=91+3k 2,若以CD 为直径的圆过E 点,则EC ―→·ED ―→=0,即(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=0, 而y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4, 则(x 1+1)(x 2+1)+y 1y 2=(k 2+1)x 1x 2+(2k +1)(x 1+x 2)+5=k 2+1+3k 2-12k k +1+3k2+5=0,解得k =76,满足k 2>1.1.(2016·全国乙卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选B 不妨设直线l 经过椭圆的一个顶点B (0,b )和一个焦点F (c,0),则直线l 的方程为x c +y b=1,即bx +cy -bc =0.由题意知|-bc |b 2+c 2=14×2b ,解得c a =12,即e =12.故选B.2.(2016·全国甲卷)已知A 是椭圆E :x 24+y 23=1的左顶点,斜率为k (k >0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA .(1)当|AM |=|AN |时,求△AMN 的面积; (2)当2|AM |=|AN |时,证明:3<k <2. 解:(1)设M (x 1,y 1),则由题意知y 1>0.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为π4.又A (-2,0),因此直线AM 的方程为y =x +2.将x =y -2代入x 24+y 23=1得7y 2-12y =0.解得y =0或y =127,所以y 1=127.因此△AMN 的面积S △AMN =2×12×127×127=14449.(2)证明:设直线AM 的方程为y =k (x +2)(k >0), 代入x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-12=0.由x 1·(-2)=16k 2-123+4k2,得x 1=-4k23+4k2,故|AM |=|x 1+2|1+k 2=121+k23+4k 2.由题意,设直线AN 的方程为y =-1k(x +2),故同理可得|AN |=12k 1+k23k 2+4. 由2|AM |=|AN |,得23+4k 2=k3k 2+4, 即4k 3-6k 2+3k -8=0.设f (t )=4t 3-6t 2+3t -8,则k 是f (t )的零点.f ′(t )=12t 2-12t +3=3(2t -1)2≥0,所以f (t )在(0,+∞)上单调递增.又f (3)=153-26<0,f (2)=6>0,因此f (t )在(0,+∞)上有唯一的零点,且零点k 在(3,2)内,所以3<k <2.3.(2015·全国卷Ⅱ)已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 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l 的斜率的乘积为定值;(2)若l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m3,m ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.解:(1)证明:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ).将y =kx +b 代入9x 2+y 2=m 2, 得(k 2+9)x 2+2kbx +b 2-m 2=0, 故x M =x 1+x 22=-kb k 2+9,y M =kx M +b =9bk 2+9. 于是直线OM 的斜率k OM =y M x M=-9k,即k OM ·k =-9.所以直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值. (2)四边形OAPB 能为平行四边形.因为直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m3,m ,所以l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是k >0,k ≠3.由(1)得OM 的方程为y =-9kx .设点P 的横坐标为x P . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-9k x ,9x 2+y 2=m 2,得x 2P =k 2m 29k 2+81,即x P =±km3k 2+9. 将点⎝ ⎛⎭⎪⎫m3,m 的坐标代入直线l 的方程得b =m-k 3,因此x M =k k -mk 2+.四边形OAPB 为平行四边形,当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即x P =2x M . 于是±km 3k 2+9=2×k k -mk 2+,解得k 1=4-7,k 2=4+7. 因为k i >0,k i ≠3,i =1,2,所以当直线l 的斜率为4-7或4+7时, 四边形OAPB 为平行四边形. [高考达标检测] 一、选择题1.如果x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,+∞)D .(0,+∞)解析:选A x 2+ky 2=2转化为椭圆的标准方程,得x 22+y 22k=1,∵x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,∴2k>2,解得0<k <1.∴实数k 的取值范围是(0,1).故选A.2.(2017·济南质检)已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )A.x 24+y 23=1B.x 216+y 212=1 C.x 24+y 2=1 D.x 216+y 24=1 解析:选A 由x 2+y 2-2x -15=0, 知r =4=2a ,所以a =2.又e =c a =12,所以c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 因此椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.3.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( )A.12 B.23 C.34D.45解析:选C 由题意可得|PF 2|=|F 1F 2|,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫32a -c =2c , 所以3a =4c ,所以e =34.4.(2017·厦门模拟)椭圆E :x 2a 2+y 23=1(a >0)的右焦点为F ,直线y =x +m 与椭圆E交于A ,B 两点,若△FAB 周长的最大值是8,则m 的值等于( )A .0B .1 C. 3D .2解析:选B 设椭圆的左焦点为F ′,则△FAB 的周长为AF +BF +AB ≤AF +BF +AF ′+BF ′=4a =8,所以a =2,当直线AB 过焦点F ′(-1,0)时,△FAB 的周长取得最大值,所以0=-1+m ,所以m =1.故选B.5.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上点A 满足AF 2⊥F 1F 2.若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P ―→·F 2A ―→的最大值为( )A.32B.332 C.94D.154解析:选 B 设向量F 1P ―→,F 2A ―→的夹角为θ.由条件知|AF 2|=b 2a =32,则F 1P ―→·F 2A ―→=32|F 1P |―→cos θ,于是F 1P ―→·F 2A ―→要取得最大值,只需F 1P ―→在向量F 2A ―→上的投影值最大,易知此时点P 在椭圆短轴的上顶点,所以F 1P ―→·F 2A ―→=32|F 1P |―→cos θ≤332,即F 1P ―→·F 2A ―→的最大值为332.6.从椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是( )A.24B.12C.22D.32解析:选C 由题意可设P (-c ,y 0)(c 为半焦距),k OP =-y 0c ,k AB =-b a,由于OP ∥AB ,∴-y 0c =-b a ,y 0=bc a ,把P ⎝⎛⎭⎪⎫-c ,bc a 代入椭圆方程得-c 2a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a 2b 2=1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=12,∴e =ca =22.选C. 二、填空题7.若F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________________.解析:设点A 在点B 上方,F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c =1-b 2,则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0),由|AF 1|=3|F 1B |,可得AF 1―→=3F 1B ―→,故⎩⎪⎨⎪⎧-2c =x 0+c ,-b 2=3y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-53c ,y 0=-13b 2,代入椭圆方程可得-b 29+19b 2=1, 解得b 2=23,故椭圆方程为x 2+3y22=1.答案:x 2+3y22=18.已知椭圆的方程是x 2+2y 2-4=0,则以M (1,1)为中点的弦所在直线方程是______. 解析:设过M (1,1)点的方程为y =kx +b , 则有k +b =1,即b =1-k ,即y =kx +(1-k ),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2y 2-4=0,y =kx +-k ,则有(1+2k 2)x 2+(4k -4k 2)x +(2k 2-4k -2)=0,所以x 1+x 22=12·4k 2-4k1+2k2=1,解得k =-12,故b =32,所以y =-12x +32,即x +2y -3=0.答案:x +2y -3=09.如图,椭圆的中心在坐标原点O ,顶点分别是A 1,A 2,B 1,B 2,焦点分别为F 1,F 2,延长B 1F 2与A 2B 2交于P 点,若∠B 1PA 2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为________.解析:设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∠B 1PA 2为钝角可转化为B 2A 2―→,F 2B 1―→所夹的角为钝角,则(a ,-b )·(-c ,-b )<0,得b 2<ac ,即a 2-c 2<ac ,故⎝ ⎛⎭⎪⎫c a2+c a-1>0,即e 2+e -1>0,e >5-12或e <-5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1.答案:⎝⎛⎭⎪⎫5-12,1三、解答题10.(2016·洛阳一模)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标.解:(1)将(0,4)代入C 的方程得16b 2=1,∴b =4,由e =c a =35,得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴C 的方程为x 225+y 216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与椭圆C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0). 将直线方程y =45(x -3)代入椭圆C 的方程,得x 225+x -225=1,即x 2-3x -8=0,由根与系数的关系得x 1+x 2=3, ∴x 0=x 1+x 22=32, y 0=y 1+y 22=25(x 1+x 2-6)=-65,即线段AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-65.11.(2017·广州五校联考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,且经过点(6,1),O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)圆O 是以椭圆E 的长轴为直径的圆,M 是直线x =-4在x 轴上方的一点,过M 作圆O 的两条切线,切点分别为P ,Q ,当∠PMQ =60°时,求直线PQ 的方程.解:(1)由题意可得e =c a =22, ∵椭圆E 经过点(6,1),∴6a 2+1b2=1,又a 2-b 2=c 2,解得a =22,b =2, ∴椭圆E 的标准方程为x 28+y 24=1.(2)连接OM ,OP ,OQ ,OM 与PQ 交于点A , 依题意可设M (-4,m ).由圆的切线性质及∠PMQ =60°,可知△OPM 为直角三角形且∠OMP =30°, ∵|OP |=22,∴|OM |=42, ∴-2+m 2=42,又m >0,解得m =4,∴M (-4,4), ∴直线OM 的斜率k OM =-1, 由MP =MQ ,OP =OQ 可得OM ⊥PQ , ∴直线PQ 的斜率k PQ =1, 设直线PQ 的方程为y =x +n , ∵∠OMP =30°,∴∠POM =60°, ∵∠OPA =30°,由|OP |=22知|OA |=2,即点O 到直线PQ 的距离为2, ∴|n |12+-2=2,解得n =±2(舍去负值),∴直线PQ 的方程为x -y +2=0.12.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22,过椭圆右焦点F 作两条互相垂直的弦AB 与CD .当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=3 2.(1)求椭圆的方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围. 解:(1)由题意知,e =c a =22,则a =2c ,b =c . 当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=2a +2b2a=22c +2c =32,∴c =1.∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)①当直线AB 与直线CD 中有一条的斜率为0时,另一条的斜率不存在. 由题意知S 四边形=12|AB |·|CD |=12×22×2=2.②当两条直线的斜率均存在且不为0时, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =k (x -1),则直线CD 的方程为y =-1k(x -1).将直线AB 的方程代入椭圆方程,并整理得 (1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, ∴x 1+x 2=4k21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k2,∴|AB |=k 2+1|x 1-x 2| =k 2+1·22k 2+11+2k2=22k 2+1+2k2.同理,|CD |=22⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+11+2k 2=22k 2+k 2+2.∴S 四边形=12·|AB |·|CD |=12·22k 2+1+2k 2·22k 2+k 2+2=k 2+22k 4+2+5k2=4⎝⎛⎭⎪⎫k +1k 22⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1=2-22⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1. ∵2⎝⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1≥2⎝⎛⎭⎪⎫2k ·1k 2+1=9, 当且仅当k =±1时取等号,∴S 四边形∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫169,2. 综合①与②可知,S 四边形∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤169,2.高考研究课(二)————————————————————————————————————— 双曲线命题3角度——用定义、求方程、研性质—————————————————————————————————————[全国卷5年命题分析][典例] (1)设F 1,F 2是双曲线x 2-24=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且|PF 1|=43|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( ) A .4 2 B .8 3 C .24D .48(2)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦距为10,点P (2,1)在C 的一条渐近线上,则C 的方程为( )A.x 220-y 25=1 B.x 25-y 220=180202080[解析] (1)由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=2, 又|PF 1|=43|PF 2|,∴|PF 1|=8,|PF 2|=6, 又|F 1F 2|=2c =10,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,△PF 1F 2为直角三角形.△PF 1F 2的面积S =12×6×8=24.(2)依题意⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=25,1=ba×2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=20,b 2=5,∴双曲线C 的方程为x 220-y 25=1.[答案] (1)C (2)A [方法技巧]双曲线定义及标准方程问题求解中的2个注意点(1)应用双曲线的定义需注意的问题:在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件,即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数,且该常数必须小于两定点的距离”.若定义中的“绝对值”去掉,点的轨迹是双曲线的一支.同时注意定义的转化应用.(2)求双曲线方程时一是标准形式判断;二是注意a ,b ,c 的关系易错易混. [即时演练]1.若双曲线x 24-y 212=1的左焦点为F ,点P 是双曲线右支上的动点,A (1,4),则|PF |+|PA |的最小值是( )A .8B .9C .10D .12解析:选B 由题意知,双曲线x 24-y 212=1的左焦点F 的坐标为(-4,0),设双曲线的右焦点为B ,则B (4,0),由双曲线的定义知,|PF |+|PA |=4+|PB |+|PA |≥4+|AB |=4+-2+-2=4+5=9,当且仅当A ,P ,B 三点共线且P 在A ,B 之间时取等号.2.(2016·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦距为25,且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,则双曲线的方程为( )。
班级 姓名 学号 分数(测试时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(共12小题,每题5分,共60分)1. 双曲线122=-y x 右支上一点P(a, b )到直线l :y = x 的距离2=d 则a+b=( ) A .–12 B .21 C .21或21- D .2或–2【答案】B 【解析】试题分析:由题意可知221a b -=,解方程组可得12a b +=考点:双曲线方程及点到直线的距离2. 已知抛物线x y C 8:2=的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP =4FQ ,则||QF = A .27 B .25C .3D .2 【答案】C 【解析】考点:抛物线的定义.3. 椭圆的左、右焦点分别为、,则椭圆上满足的点( )A .有2个B .有4个C .不一定存在D .一定不存在【答案】D 【解析】试题分析:点P 为椭圆上任一动点,当点P 是短轴端点时,可求得,,即为锐角.同时可知,当点P 在此位置时,最大,所以不存在点P 使,故选D .考点:存在性问题.4. 已知抛物线C :x y 82=的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若QF PF 3=,则QF =( ) A .25 B .38C .3D .6 【答案】B 【解析】考点:直线与抛物线的位置关系及抛物线定义的应用。
5. 过抛物线24y x =的焦点作两条垂直的弦,AB CD ,则11AB CD+=( ) A .2 B .4 C .12 D .14【答案】D 【解析】试题分析:由抛物线24y x =,可知24p =,设1l 的倾斜角为θ,则2l 的倾斜角为2πθ-,过焦点的弦222222,sin cos sin ()2p p pAB CD πθθθ===-,所以2211sin cos 1224AB CD p p θθ+=+=,故选D. 考点:抛物线的标准方程及其简单的几何性质.6. 【2018山西两校联考】已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,则其渐近线与圆()22214x a y a -+=的位置关系是( ) A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 不确定 【答案】C7. 已知P 为抛物线24y x =上一个动点,Q 为圆()2241x y +-=上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线的准线距离之和的最小值是( )A.1- B.2- C1- D2- 【答案】C 【解析】试题分析:由抛物线定义可知,点P 到准线的距离可转化为到焦点F 的距离,即求PQ PF+的最小值即可,又因为1PQ PC ≥-,所以111PQ PF PC PF FC +≥-+≥-=-,故选C .考点:1.抛物线和定义与几何性质;2.数形结合与求最值.学科¥网8. 【2018黑龙江海林中学联考】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>,若存在过右焦点F的直线与双曲线交于A , B 两点,且3AF BF =,则双曲线离心率的最小值为( )A.B. C. 2 D.【答案】C【解析】因为过右焦点的直线与双曲线C 相交于A 、B 两点,且3AF BF =,故直线与双曲线相交只能交于左右两只,即A 在左支,B 在右支,设()11,A x y , ()22,B x y ,右焦点(),0F c ,因为3AF BF =,所以()123c x c x -=- , 2132x x c -= ,由于12,x a x a ≤-≥,所以12,33x a x a -≥≥ ,故2134x x a -≥,即24,2,cc a a≥≥ 即2e ≥ ,选C.【点睛】求双曲线的离心率或离心率的取值范围问题是高考常见问题,求离心率只需寻求一个关于,,a b c 的等量关系,求离心率的取值范围只需列出一个关于,,a b c 的不等关系,进而求出离心率的值或离心率的取值范围,求范围时还要注意曲线的离心率的范围,如双曲线的离心率的范围要大于1 。
椭圆、双曲线、抛物线的基本问题【考点梳理】1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|);(2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离).2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上);(3)抛物线:y 2=2px ,y 2=-2px ,x 2=2py ,x 2=-2py (p >0).3.圆锥曲线的重要性质(1)椭圆、双曲线中a ,b ,c 之间的关系①在椭圆中:a 2=b 2+c 2;离心率为e =c a =1-b 2a 2.②在双曲线中:c 2=a 2+b 2;离心率为e =c a =1+b 2a 2. (2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标①双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ;焦点坐标F 1(-c ,0),F 2(c ,0).②双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±a b x ,焦点坐标F 1(0,-c ),F 2(0,c ).(3)抛物线的焦点坐标与准线方程①抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程x =-p 2. ②抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,准线方程y =-p 2. 4.弦长问题(1)直线与圆锥曲线相交的弦长设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入.即当斜率为k ,直线与圆锥曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2.(2)过抛物线焦点的弦长抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的弦AB ,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .【题型突破】题型一、圆锥曲线的定义及标准方程【例1】(1)已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A.3B.4C.5D.2+1 (2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,离心率为 2.若经过F 和P (0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( ) A.x 24-y 24=1B.x 28-y 28=1C.x 24-y 28=1D.x 28-y 24=1【答案】(1)A (2)B【解析】(1)由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.(2)由e =2知a =b ,且c =2a .∴双曲线渐近线方程为y =±x .又k PF =4-00+c =4c=1,∴c =4,则a 2=b 2=c 22=8. 故双曲线方程为x 28-y 28=1.【类题通法】1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离,一般运用定义转化为到准线的距离处理.如本例充分运用抛物线定义实施转化,使解答简捷、明快.2.求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型,后计算”.所谓“定型”,就是指确定类型,所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值,最后代入写出椭圆、双曲线、抛物线的标准方程.【对点训练】(1)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为25,且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 2=1B.x 2-y 24=1C.3x 220-3y 25=1D.3x 25-3y 220=1(2)已知椭圆x 24+y 22=1的两个焦点是F 1,F 2,点P 在该椭圆上,若|PF 1|-|PF 2|=2,则△PF 1F 2的面积是________.【答案】(1)A (2) 2【解析】(1)依题意得b a =12,①又a 2+b 2=c 2=5,②联立①②得a =2,b =1.∴所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.(2)由椭圆的方程可知a =2,c =2,且|PF 1|+|PF 2|=2a =4,又|PF 1|-|PF 2|=2,所以|PF 1|=3,|PF 2|=1.又|F 1F 2|=2c =22,所以有|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2,即△PF 1F 2为直角三角形,且∠PF 2F 1为直角,所以S △PF 1F 2=12|F 1F 2||PF 2|=12×22×1= 2.题型二、圆锥曲线的几何性质【例2】(1)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B.12C.23D.34(2)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为________.【答案】(1)B (2)y =±22x【解析】(1)不妨设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点F (c ,0),则直线l 的方程为x c +y b =1,即bx +cy -bc =0. 由题意|-bc |b 2+c2=12b ,且a 2=b 2+c 2, 得b 2c 2=14b 2a 2,所以e =c a =12.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程:⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,x 2=2py ,消去x 得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0, 由根与系数的关系得y 1+y 2=2b 2a 2p ,又∵|AF |+|BF |=4|OF |,∴y 1+p 2+y 2+p 2=4×p 2,即y 1+y 2=p ,∴2b 2a 2p =p ,即b 2a 2=12⇒b a =22.∴双曲线渐近线方程为y =±22x .。
9.6 双曲线1.双曲线的定义(1)定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的________等于常数2a(2a______|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的________,两焦点间的距离叫做双曲线的________.※(2)另一种定义方式(见人教A版教材选修2-1 P59例5):平面内动点M到定点F的距离和它到定直线l的距离之比等于常数e(e>1)的轨迹叫做双曲线.定点F叫做双曲线的一个焦点,定直线l叫做双曲线的一条准线,常数e叫做双曲线的________.(3)实轴和虚轴相等的双曲线叫做_________.“离心率e=2”是“双曲线为等轴双曲线”的______条件,且等轴双曲线两条渐近线互相______.一般可设其方程为x2-y2=λ(λ≠0).2.双曲线的标准方程及几何性质自查自纠1.(1)绝对值<焦点焦距(2)离心率(3)等轴双曲线充要垂直2.(2)x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)(5)A1(0,-a),A2(0,a)(7)F1(-c,0),F2(c,0) (9)e=ca(e>1)(10)y=±bax(2015·广东)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1的离心率e=54,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为( )A.x24-y23=1 B.x29-y216=1C.x216-y29=1 D.x23-y24=1解:c=5,e=ca=5a=54,得a=4,b2=c2-a2=52-42=9,双曲线方程为x216-y29=1.故选C.(2015·福建)若双曲线x29-y216=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|(( (解:设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,在双曲线的右支上,如图,AB =BM 轴于H ,则∠MBH =60,3a ).将点M 的坐标代入双曲线a =b ,所以e =ca=·南昌调研)已知F 1,F 2是双曲线的两个焦点,P 是C 上一点,若F 2最小内角的大小为的渐近线方程是( )0 B .x ±0D .2x ±解:由题意,不妨设|PF |>|PF |,则根据双曲线=AE =1,则AD =BE ,双曲线实轴长为23,2a ′=3-1,所以= 3.故填3. )过双曲线x 2-y 23=轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于为坐标原点,动直线分别在第一、四象限试探究:是否存在总与直线E?若存在,求出双曲线程;若不存在,说明理由.因为双曲线E的渐近线分别为。
专题三三角函数及解三角形第1讲三角函数图象与性质、三角恒等变换(限时:45分钟)【选题明细表】知识点、方法题号同角三角函数关系式、诱导公式1,7三角恒等变换2,6,9三角函数图象与性质3,5,8,11综合应用4,10一、选择题1.(2017·河南天一大联考)若cos(-α)=,则cos(π-2α)等于( B )(A)(B)-(C)(D)-解析:cos(π-2α)=2cos2(-α)-1=-.故选B.2.(2017·云南民族中学三模)已知sin 2α=,则tan α+等于( A )(A)(B) (C) (D)4解析:由sin 2α=2sin αcos α=,可得sin αcos α=,所以tan α+=+==.故选A.3.(2017·成都实验外国语学校二诊)已知函数f(x)=sin2x+cos2x-,若将其图象向左平移(>0)个单位后所得的图象关于原点对称,则的最小值为( C )(A) (B) (C) (D)解析:函数f(x)=sin 2x+cos2x-=sin 2x+cos 2x=sin(2x+),将其图象向左平移(>0)个单位后,可得y=sin(2x+2+)的图象,若该函数图象关于原点对称,则2+=kπ,k∈Z,故的最小值为.故选C.4.(2017·云南昆明一模)已知常数ω>0,f(x)=-1+2sin ωx cos ωx+2cos2ωx图象的对称中心到对称轴的距离的最小值为,若f(x0)=,≤x0≤,则cos 2x0等于( D )(A)(B)(C)(D)解析:f(x)=-1+2sin ωxcos ωx+2cos2ωx,sin 2ωx+cos 2ωx=2sin(2ωx+)因为对称中心到对称轴的距离的最小值为,所以T=π.由T==π,可得ω=1.f(x0)=,即2sin(2x0+)=,因为≤x0≤,所以≤2x0+≤,又sin(2x0+)=>0,所以cos(2x0+)=-.那么cos 2x0=cos(2x0+-)=cos(2x0+)cos+sin(2x0+)sin=. 故选D.5. (2017·青海西宁二模)函数y=cos(ωx+)(ω>0,0<<π)为奇函数,其部分图象如图所示,A,B分别为最高点与最低点,且|AB|=2,则该函数图象的一条对称轴方程为( D )(A)x= (B)x=。
2018届高考数学双曲线总复习测试题(附答案)5 c 第三节双曲线一、填空题1 (x23=1,∴a=6,b=3,∵2a=26>4,∴点P到另一焦点的距离为26+43 3 解析设AB=2c,则BD=c,AD=3c,所以椭圆与双曲线的离心率分别是23+1与23-1,所以倒数和为3+12+3-12=34 2-x29=1 解析设所求双曲线方程为2-x29= ( 0),将点(3,2)代入得2-99= ,解得 =1,∴这条双曲线的方程是2-x29=15 3215 解析双曲线右顶点为A(3,0),右焦点为F(5,0),双曲线一条渐近线的斜率是43,直线FB的方程是=43(x-5),与双曲线方程联立解得点B的纵坐标为-3215,故△AFB的面积为12 AF |B|=12 2 3215=32156 (8, 33) 解析由题意可知点P只能在双曲线的右支上,根据双曲线的第二定义得点P到右准线的距离为6e=6 45=245,又右准线的方程为x=165,所以点P的横坐标为245+165=8,代入双曲线方程解得纵坐标为 33,所以点P的坐标是(8, 33).7 4 解析由题意可知aba2+b2=14c+1,得14c2+c=ab≤a2+b22=12c2,解得c≥4,即c的最小值为48 5+12 解析由题意可知AB=c,AF=a+c,BF=b2+c2,∵AB⊥BF,∴AB2+BF2=AF2,∴c2+b2+c2=(a+c)2,化简得b2=ac,∴c2-a2=ac,两边同时除以a2得e2-e-1=0,解得e=1 52,又e>1,∴e=1+529 因为动圆P过点N,所以PN是圆P的半径,又因为动圆P与圆外切,所以P=PN+22,即P-PN=22(小于4),故点P的轨迹是以,N为焦点,实轴长为22的双曲线的左支.。
2018高考数学(理)周末培优训练14(双曲线)含解析
(测试时间:90分钟,总分:120分)
班级:____________ 姓名:____________ 座号:____________ 得分:____________ 一、选择题(本题共16小题,每小题5分,共80分.在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的)
1.双曲线的渐近线方程为 A . B . C .
D .
【答案】D
【解析】由题意可得,所以渐近线方程为,故选D .
2.已知双曲线C 的中心为原点,点)
F
是双曲线C 的一个焦点,点F 到渐近线的距
离为1,则双曲线C 的方程为 A .2
2
1x y -=
B .2
2
12
y x -= C .22
123
x y -=
D .22
133
x y -= 【答案】A
3a 是常数,则下列结论正确的是
A .0a ∀>,曲线Γ表示椭圆
B .0a ∀<,曲线Γ表示双曲线
C .0a ∃<,曲线Γ表示椭圆
D .a ∃∈R ,曲线Γ表示抛物线
【答案】B
【解析】当1a =时,曲线22:1x y Γ+=表示单位圆,故A 不正确;
当0a <时,曲线Γ表示焦点在x 轴上的双曲线,故B 正确,C 不正确;
对a ∀∈R ,D 不正确.
故选B .
4.已知双曲线22
22:1(0,0)x y C a b a b
-=>> 的左,右焦点分别为12,F F , P 为双曲线C 上
第二象限内一点,若直线b
y x a
=恰为线段2PF 的垂直平分线,则双曲线C 的离心率为
A B
C
D 【答案】C
5.已知双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>,若存在过右焦点F 的直线与双曲线交于A ,B 两
点,且3AF BF =
,则双曲线离心率的最小值为
A B
C .2
D .【答案】C
【解析】因为过右焦点的直线与双曲线C 相交于A 、B 两点,且3AF BF =
,故直线与
双曲线相交只能交于左右两支,即A 在左支,B 在右支,设()11,A x y , ()22,B x y ,
右焦点(),0F c ,因为3AF BF =
,所以()123c x c x -=-,即2132x x c -=,由于
12,x a x a ≤-≥,
所以12,33x a x a -≥≥ ,故2134x x a -≥,即24,2,c c a a
≥≥ 即2e ≥,
故选C .
【名师点睛】求双曲线的离心率或离心率的取值范围问题是高考常见问题,求离心率只需寻求一个关于,,a b c 的等量关系,求离心率的取值范围只需列出一个关于,,a b c 的不等关系,进而求出离心率的值或离心率的取值范围,求范围时还要注意曲线的离心率的范围,如双曲线的离心率的范围要大于1.
6.已知双曲线22
2:14
x y C a -=的一条渐近线方程为230x y +=, 1F ,
2F 分别是双曲线C 的左,右焦点,点P 在双曲线C 上,且12PF =,则2PF 等于 A .4 B .6 C .8
D .10
【答案】C
【解析】依题意,有
22
3
a =,所以,3a =,因为12PF =.所以,点P 在双曲线的左支上,故有212PF PF a -=,解得28PF =,故选C .
7.已知圆()()2
2
:341E x y m -++-=(m ∈R ),当m 变化时,圆E 上的点与原点O 的
最短距离是双曲线22
22:1x y C a b
-=(00a b >>,)的离心率,则双曲线C 的渐近线方
程为
A .2y x =±
B .1
2
y x =±
C .y =
D .y x = 【答案】C。