(压轴题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试题(包含答案解析)
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一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2B C .3 D .22.过抛物线22y px =焦点(1,0)F 的直线l 与抛物线交于,A B 两点,且(1)AF mFB m =>,25||4AB =,则m =( ) A .2B .3C .4D .53.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .44.过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于,A B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若AB =,则直线l 的倾斜角为( ) A .15︒B .30C .45︒D .60︒5.已知点A 是抛物线24x y =的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,点P 在抛物线上,且满足||||PA m PF =,则m 的最大值是( )A .1B C .2D .46.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(1,C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .7.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线:l y kx =与C 交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆过点F ,若C 上存在点P 满足4=BP BF ,则C 的离心率为( )A B .2C D8.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ的最小值是( )A .12B .27C .23D9.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且213PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,2]B .5(1,]3C .[2,)+∞D .4[,)3+∞10.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A.7B.7C.7D.711.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .812.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆上,则双曲线的离心率的值为( )A.1BC.1D二、填空题13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为8,上顶点为A ,左顶点为B ,12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,且1F AB 的面积为4,点P 为椭圆上的任意一点,则1211PF PF +的取值范围为___________. 14.已知点()1,2A 在抛物线()2:20C y px p =>上,过点()2,2B -的直线交抛物线C 于P ,Q 两点,若直线AP ,AQ 的斜率分别为1k ,2k ,则12k k ⨯等于___________. 15.已知椭圆22:12x C y +=的左焦点为F ,椭圆外一点(0,)(1)P t t >,直线PF 交椭圆于A 、B 两点,过P 作椭圆C 的切线,切点为E ,若23||4||||PE PA PB =⋅,则t =____________.16.若M ,P 是椭圆2214x y +=两动点,点M 关于x 轴的对称点为N ,若直线PM ,PN 分别与x 轴相交于不同的两点A (m ,0),B (n ,0),则mn =_________.17.在平面直角坐标系xOy 中,设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若双曲线的右支上存在一点P ,使得△OPF 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为__________.18.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.19.已知椭圆2212x y +=上存在相异两点关于直线y x t =+对称,则实数t 的取值范围是______.20.直线AB 过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点,且线段AB 的中点的横坐标是3,则直线AB 的斜率是_____________.三、解答题21.已知抛物线C :22y px =(0)p >的焦点为F ,点(4,)A m 在抛物线C 上,且OAF △的面积为212p (O 为坐标原点). (1)求抛物线C 的方程;(2)直线l :1y kx =+与抛物线C 交于M ,N 两点,若OM ON ⊥,求直线l 的方程.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>3,22⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB l 的方程.23.已知点1F 、2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,离心率为2,点P 是以坐标原点O 为圆心的单位圆上的一点,且120PF PF ⋅=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设斜率为k 的直线l (不过焦点)交椭圆于M ,N 两点,若x 轴上任意一点到直线1MF 与1NF 的距离均相等,求证:直线l 恒过定点,并求出该定点的坐标.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点P ⎛ ⎝⎭,离心率为3(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值.25.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是12(1,0),(1,0)F F -,过点1F 的直线l 与椭圆相交于AB 、两点,且2ABF 的周长为42 (1)求椭圆C 的标准方程;(2)在椭圆中有这样一个结论“已知000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外 ,过0P 作椭圆的两条切线,切点分别为12,P P ,则直线12PP 的方程为00221x x y ya b+=”.现已知M 是圆223x y +=上的任意点,,MA MB 分别与椭圆C 相切于,A B ,求OAB 面积的取值范围.26.已知抛物线()2:20E y px p =>的焦点F ,抛物线E 上一点()3,t 到焦点的距离为4.(1)求抛物线E 的方程;(2)过点F 作直线l ,交抛物线E 于,A B 两点,若线段AB 中点的纵坐标为1-,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b---=, 整理得:()()()()2121221212y y y y b a x x x x +-=+-BD 的中点为(1,3)M ,且直线l 的斜率为16 ,代入有:22611262b a =⨯=即22212c a a -=,解得6cea . 故选:D 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.2.C解析:C 【分析】由焦点得2p =,设直线代入抛物线方程结合韦达定理以及已知条件利用弦长公式求得参数值. 【详解】∵焦点(1,0),2F p ∴=,抛物线方程式为24y x =.设直线l 的方程为1(0)x y λλ=+>,代入抛物线方程,得2440y y λ--=. 设()()1122,,,A x y B x y ,由韦达定理得124y y =-. 由AF mFB =,得12y my =-.解得21y y ==-21y y ==,121,x m x m ∴==.12125||2,44AB x x p m m m ∴=++=++=∴=. 故选:C . 【点晴】方法点晴:解直线与圆锥曲线位置问题时,通常使用设而不求思想,结合韦达定理运算求解相关参数.3.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=因此,该双曲线的离心率为3c e a ====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.4.D解析:D 【分析】设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,代入抛物线方程应用韦达定理得12x x +,12AB x x p =++, 求出AB 中点N 的坐标,写出MN的方程,由MN =MN ,然后由己知条件可求得斜率k ,得倾斜角.【详解】 由题意(,0)2p F ,设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22()2y px p y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得22222(2)04k p k x p k x -++=, 2122(2)p k x x k++=,2124p x x =, 221222(2)2(1)++=++=+=p k p k AB x x p p k k, 2122(2)22N x x p k x k ++==,22()22N N p p y k x k =-=,即222(2)2,22p k p N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 直线MN 的方程为1()N N y y x x k-=--,MN ==,∵AB =,∴222(1)p k k += 整理得23k =,∵0k >,∴k =∴倾斜角为60︒. 故选:D . 【点睛】本题考查直线与抛物线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,设交点坐标,设直线方程代入抛物线方程应用韦达定理,求得中点坐标及焦点弦长,写出直线l 垂线方程,求得MN ,然后由已知条件求得结论.5.B解析:B 【分析】由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点,过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,利用抛物线的定义可得1sin PAE m=∠,求出sin PAE ∠的最小值后可得m 的最大值. 【详解】由抛物线24x y =可得准线方程为:1y =-,故()0,1A -.如图,由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点, 过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,则PE PF =, 故1||||sin ||||PF PE PAE m PA PA ===∠, 当直线AP 与抛物线相切时,PAE ∠最小, 而当P 变化时,02PAE π<∠≤,故当直线AP 与抛物线相切时sin PAE ∠最小,设直线:1AP y kx =-,由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩得到2440x kx -+=,216160k ∆=-=,故1k =或1k =-(舍),所以直线AP 与抛物线相切时4PAE π∠=,故1m 2m 2 故选:B. 【点睛】方法点睛:与抛物线焦点有关的最值问题,可利用抛物线的定义把到焦点的距离问题转化为到准线的距离问题.6.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).7. B解析:B 【分析】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,求出BP ,AF ,BF 的坐标,根据4=BP BF 得到,m n ,由点F 在圆上得到22200=+c x y ,把点P ,B 坐标代入双曲线方程联立,可得答案. 【详解】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,()00,=--BP m x n y ,()00,=+AF c x y ,()00,=--BF c x y . 4=BP BF ,()000044,c x m x y n y ⎧-=-∴⎨-=-⎩,00433m c x n y =-⎧⎨=-⎩. 以AB 为直径的圆过点F ,()()00,,0AF BF c x y c x y ∴⋅=+⋅--=,即22200=+c x y ①,点P ,B 均在双曲线上,2200221x y a b ∴-=②,()()2200224331---=c x y a b ③. ②-③整理得()()2000222--=-c x x c y a b ,将22200=-y c x 代入,整理得()22220223-=c a x c,于是()22222200233-=-=b a c y c x c ,最后将20x ,20y 代入双曲线方程,整理得22410c a =,所以51022e ==. 故选:B. 【点睛】本题考查了直线与双曲线的位置关系、圆的有关性质及与向量的结合,关键点是利用4=BP BF 和AF BF ⋅得到点之间的关系,考查了学生分析问题、解决问题的能力.8.B解析:B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:在椭圆22:11612x y C +=中,4a =,23b =222c a b -,圆心()2,0T 为椭圆C 的右焦点,由椭圆定义可得28PF PT a +==,8PF PT ∴=-,由椭圆的几何性质可得a c PT a c -≤≤+,即26PT ≤≤,由圆的几何性质可得1PQ PT QT PT ≤+=+, 所以,899211111617PF PF PT PQPT PT PT -≥==-≥-=++++. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到2PF PT a +=,进而可将PF 用PT 表示;(2)利用圆的几何性质得出PT r PQ PT r -≤≤+,可求得PQ 的取值范围; (3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:a c PT a c -≤≤+.9.A解析:A 【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到2PF a =,13PF a =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又213PF PF =,所以222PF a =,即2PF a =,则13PF a =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F ,即42a c ≥,则2ca≤,即2e ≤, 又双曲线的离心率大于1,所以12e <≤.故选:A. 【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可.10.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b+=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=,所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =.e ∴===故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.11.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y , 由题意得22x ty ay px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=,所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.12.A解析:A 【分析】先由题意求出以AB 为直径的圆的半径为2b r a=和圆心坐标得到圆的方程,然后代入左焦点坐标,利用222c a b =+化简后可得答案. 【详解】将x c =代入22221x y a b-=可得2by a =±,所以以AB 为直径的圆的半径为2b r a=,圆心为(),0c ,圆的方程为()4222ab xc y -+=,左焦点为(),0c -,因为双曲线的左焦点在圆上,所以()2240b c ac +--=,整理得242460a c c c +=-,即42610e e -+=,解得23e =+23e =-所以1e =+ 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和双曲线的位置关系、点和圆的位置关系,关键点是先求出以AB 为直径的圆的半径,再根据双曲线的左焦点在圆上,得到所要求的,,a b c 等量关系即可,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.二、填空题13.【分析】先根据的面积和短轴长得出abc 的值求得的范围再通分化简为关于的函数利用二次函数求得最值即得取值范围【详解】由已知得故∵的面积为∴∴又故∴∴又而即∴当时最大为;当或时最小为即∴即即的取值范围为解析:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先根据1F AB 的面积和短轴长得出a ,b ,c 的值,求得 1PF 的范围,再通分化简1211PF PF +为关于1PF 的函数,利用二次函数求得最值,即得取值范围. 【详解】由已知得28b =,故4b =,∵1F AB 的面积为4,∴()142a cb -=,∴2ac -=, 又()()22216a c a c a c b -=-+==,故8a c +=, ∴5a =,3c =, ∴12121211PF PF PF PF PF PF ++=()()()221111111210101021010525a PF a PF PF PF PF PF PF ====---+--+,又而1a c PF a c -≤≤+,即128PF ≤≤, ∴当15PF =时,()21525PF --+最大,为25;当12=PF 或8时,()21525PF --+最小,为16,即()211652525PF ≤--+≤,∴121011102516PF PF ≤+≤,即12211558PF PF ≤+≤. 即1211PF PF +的取值范围为25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故答案为:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于熟练掌握椭圆的性质1a c PF a c -≤≤+,结合椭圆定义和二次函数最值求法,即突破难点.14.【分析】由题意将的坐标代入抛物线的方程可得的值进而求出抛物线的方程设出直线的方程并与抛物线方程联立求出两根之和及两根之积求出直线的斜率之积化简可得定值【详解】由题意将的坐标代入抛物线的方程可得解得所 解析:4-【分析】由题意将()1,2A 的坐标代入抛物线的方程可得p 的值,进而求出抛物线的方程,设出直线PQ 的方程并与抛物线方程联立求出两根之和及两根之积,求出直线AP ,AQ 的斜率之积,化简可得定值4-. 【详解】由题意将()1,2A 的坐标代入抛物线的方程可得42p =,解得2p =, 所以抛物线的方程为24y x =; 由题意可得直线PQ 的斜率不为0,所以设直线PQ 的方程为:(2)2x m y =++,设1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y ,联立直线与抛物线的方程:2(2)24x m y y x =++⎧⎨=⎩,整理可得:24880y my m ---=,则124y y m +=,1288y y m =--, 由题意可得1212122212122222111144y y y y k k y y x x ----=⋅=⋅---- 1212121616164(2)(2)2()488244y y y y y y m m ====-+++++--+⨯+,所以124k k =-. 故答案为:4-. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.15.【分析】设交点由两点得直线方程由直线方程与椭圆方程联立消去后应用韦达定理得可计算代入在上半椭圆用函数解析式表示出上半椭圆并求导数设切点为求出切线方程切点坐标可用表示从而求得代入已知等式后求得值【详解解析:2【分析】 设交点1122(,),(,)A x y B x y ,由两点得直线PF 方程,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,可计算PA PB ,代入1212,x x x x +,P 在上半椭圆,用函数解析式表示出上半椭圆,并求导数,设切点为11(,)x y ,求出切线方程,切点坐标可用t 表示,从而求得2PE ,代入已知等式后求得t 值. 【详解】由题意(1,0)F -,直线AB 方程为00(1)t y x t tx t -=+=+--,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2212y tx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(12)4220t x t x t +++-=,2122412t x x t +=-+,21222212t x x t-=+, ∵,PA PB 同向,∴11221212(,)(,)()()PA PB PA PB x y t x y t x x y t y t =⋅=-⋅-=+--22211221222(1)(1)(,)(,)(1)21t t x tx x tx t x x t +-⋅=+=+, 设11(,)E x y ,过E 点的切线方程为11()y y k x x -=-,1t >,切点E 在x轴上方,由y =2xy y '==-,∴112PE xk y =-,切线方程为1111()2x y y x x y -=--,化简得1122x x y y +=, 直线过(0,)P t ,则122y t =,11y t=,由椭圆方程得21222x t =-, 222211221()2()PE x y t t t t=+-=-+-, ∵23||4||||PE PA PB =⋅,∴22222218(1)(1)32()21t t t t t t +-⎡⎤-+-=⎢⎥+⎣⎦,化简得223t =,∵1t >,∴2t =.【点睛】 关键点点睛:本题考查直线与椭圆相交、相切问题,解题方法是设而不求的思想方程,即设交点1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,然后计算PA PB ,设切点坐标,用导数求出切线斜率,得切线方程,代入坐标(0,)t 可求得切点坐标(用t 表示),求出2PE ,再结合已知条件求出结果.16.4【分析】设出的坐标写出坐标满足的关系式根据题意写出直线的方程求出的横坐标计算得出的值【详解】解:设则则所以直线的方程为令可得同理有直线的方程为令可得则故答案为:【点睛】圆锥曲线中求定值问题常见的方解析:4 【分析】设出,,M N P 的坐标,写出坐标满足的关系式.根据题意,写出直线PM ,PN 的方程,求出,A B 的横坐标,计算得出mn 的值. 【详解】解:设(),M a b ,则(),N a b -,(),P c d ,则2214a b +=,2214c d +=所以PM d bk c a-=- 直线PM 的方程为()d b y b x a c a --=--,令0y =可得ad bcm d b-=- 同理有PM d b k c a+=- 直线PN 的方程为()d b y b x a c a ++=--,令0y =可得ad bcn d b+=+ 则222222ad bc ad bc a d b c mn d b d b d b -+-⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪-+-⎝⎭⎝⎭222222111144111144a c c a c a ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫--- ⎪⎝⎭ ()2222414a c a c -==-故答案为:4 【点睛】圆锥曲线中求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.17.(或)【分析】先根据的形状先确定出点坐标然后将点坐标代入双曲线方程根据的齐次式求解出离心率的值【详解】因为是以为直角顶点的等腰直角三角形不妨假设在第一象限所以所以所以所以所以所以所以所以又因为所以故或2) 【分析】先根据OPF △的形状先确定出P 点坐标,然后将P 点坐标代入双曲线方程,根据,a c 的齐次式求解出离心率的值. 【详解】因为OPF △是以P 为直角顶点的等腰直角三角形, 不妨假设P 在第一象限,所以122P P F c x y x ===,所以,22c c P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以2222144c c a b-=,所以2222224c b c a a b -=,所以()()222222224cca c a a c a --=-,所以4224640c a c a -+=,所以42640e e -+=,所以23e ==又因为1e >,所以e ===). 【点睛】思路点睛:利用齐次式求解椭圆或双曲线的离心率的一般步骤: (1)根据已知条件,先得到关于,,a b c 的方程;(2)结合222a b c =+或222c a b =+将方程中的b 替换为,a c 的形式;(3)方程的左右两边同除以a 的对应次方,由此得到关于离心率e 的方程,从而求解出离心率e 的值.18.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c+=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =, ∴3e = 3【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.19.【分析】设对称的两点为直线的方程为与联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求的中点利用判别式以及在直线上即可求解【详解】设椭圆存在关于直线对称的两点为根据对称性可知线段被直线直平分且的中点在直解析:33⎛ ⎝⎭【分析】设对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 的方程为y x b =-+与2212x y +=联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求AB 的中点()00,M x y ,利用判别式0∆>以及()00,M x y 在直线y x t =+上即可求解.【详解】设椭圆2212x y +=存在关于直线y x t =+对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,根据对称性可知线段AB 被直线y x t =+直平分, 且AB 的中点()00,M x y 在直线y x t =+上,且1AB k =-, 故可设直线AB 的方程为y x b =-+, 联立方程2222y x bx y =-+⎧⎨+=⎩,整理可得2234220x bx b -+-=, ∴1243b x x +=,()1212223b y y b x x +=-+=,由()221612220b b ∆=-->,可得b <,∴120223x x b x +==,12023y y by +==, ∵AB 的中点2,33b b M ⎛⎫⎪⎝⎭在直线y x t =+上,∴233b b t =+,可得3b t =-,33t -<<.故答案为:⎛ ⎝⎭. 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用直线AB 与直线y x t =+垂直可得直线AB 的斜率为1-,可设直线AB 的方程为y x b =-+,代入2212x y +=可得关于x 的一元二次方程,利用判别式0∆>,可以求出b 的范围,利用韦达定理可得AB 的中点()00,M x y 再代入y x t =+即可t 与b 的关系,即可求解.20.1或【分析】根据抛物线方程得到设直线方程为与抛物线方程联立得:再根据线段的中点的横坐标为3求得即可得到直线斜率【详解】因为直线AB 过抛物线的焦点F 且与抛物线交于AB 两点所以斜率不为0设直线AB 方程为解析:1或1- 【分析】根据抛物线方程,得到()1,0F ,设直线方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=,再根据线段AB 的中点的横坐标为3,126x x +=,求得m ,即可得到直线斜率. 【详解】因为直线AB 过抛物线24y x =的焦点F (1,0)且与抛物线交于A 、B 两点, 所以斜率不为0,设直线AB 方程为1x my =+,与抛物线方程联立得:2440y my --=, 由韦达定理得:12124,4y y m y y +=⋅=-, 所以()21212424223x x m y y m +=++=+=⨯,解得1m =±所以直线的方程为1x y =±+, 所以1AB k =±. 故答案为:1或1-三、解答题21.(1)24y x =;(2)114y x =-+. 【分析】(1)分析题意,列方程组,用待定系数法求抛物线C 的方程;(2)用“设而不求法”联立方程组,把OM ON ⊥转化为12120x x y y +=,求出斜率k ,得到直线方程 【详解】解:(1)由题意可得228,11,222m p p m p ⎧=⎪⎨⨯⋅=⎪⎩解得2p =.故抛物线C 的方程为24y x =. (2)设()11,M x y ,()22,N x y . 联立21,4,y kx y x =+⎧⎨=⎩整理得22(24)10k x k x +-+=. 由题意可知0k ≠,则12224k x x k -+=-,1221x x k =. 因为OM ON ⊥,所以12120OM ON x x y y ⋅=+=, 则()()()()21212121211110x x kx kx k x x k x x +++=++++=,即()222124110k k k k k -⎛⎫+⋅+⋅-+= ⎪⎝⎭,整理得2140k k +=, 解得14k =-. 故直线l 的方程为114y x =-+. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.22.(1)22132x y +=;(2)2y x =+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点32⎛ ⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出S ==,求出k 的值得出直线l 的方程.【详解】解:(1)因为椭圆的离心率为3,所以222213b a =-=⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛⎝⎭,所以有2291142a b+=.② 联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y +=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B 所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+. 由题意得,OAB 的面积1212S OM x x =⨯⨯-12x x =-=,即S == 因为OAB=()2232k =+.化简得,42491660k k -+=,即()()2243220k k --=,解得234k =或222k =,均满足0∆>,所以2k =±或k = 所以直线l 的方程为22y x =±+或2y =+. 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是由韦达定理建立12,x x 的关系,结合三角形面积公式求出斜率,得出直线l 的方程.23.(1)22121x y +=;(2)证明见解析,(-2,0).【分析】(1)根据离心率为2,点P 是以坐标原点O 为圆心的单位圆上的一点,且120PF PF ⋅=,可用待定系数法求椭圆的标准方程;(2)先用设而不求法表示出1212,x x x x +,然后分析得到110MF NF k k +=,代入,求出2m k =,即可证明直线过定点(-2,0).【详解】(1)设椭圆的标准方程为()22221,,x y P x y a b +=由题意可得2222221(,)(,)0c a x y x c y x c y b c a⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪-⋅+=⎪+=⎪⎩解得:222211a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩即椭圆C 的标准方程:22121x y +=.(2)设直线l :1122,(,),(,)y kx m M x y N x y =+ 则1111221122,1111MF NF y kx m y kx mk k x x x x ++====++++有22121x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去 y 得:222(12)4220k x mkx m +++-=, 所以2221222122168(1)(12)04122212k m m k mk x x k m x x k ⎧⎪∆=--+>⎪-⎪+=⎨+⎪⎪-=⎪+⎩因为x 轴上任意一点到直线1MF 与1NF 的距离均相等, 所以x 轴为直线1MF 与1NF 的角平分线, 所以111212011MF NF kx m kx mk k x x +++=+=++,即 12122()()20kx x m k x x m ++++= 所以2222242()201212m mkk m k m k k--+++=++ 整理化简得:2m k =即直线l :2(2)y kx m kx k k x =+=+=+ 故直线恒过定点(-2,0). 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.24.(1)22194x y +=;(2)最大值为【分析】(1)将P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合3c a =和222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点P ⎛ ⎝⎭, 所以2213219a b +=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12294MN x k =-=+, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题25.(1)2212x y +=;(2)2[3.【分析】(1)由焦点三角形的周长得a 值,结合焦点坐标可求得b ,从而得椭圆方程; (2)设00(,)M x y ,1122(,),(,)A x y B x y ,由已知得切线AB 方程,与椭圆方程联立消去y 得x 的二次方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,由弦长公式求得弦长AB ,再求得原点到直线AB 的距离d ,,从而可得12OAB S AB d =△,用换元法(设t =得OAB S的范围,再求出00y =时三角形面积,从而可得结论.【详解】(1)由已知1c =,4a =,所以1a b ==所以椭圆C 的标准方程为2212x y +=(2)设00(,)M x y ,1122(,),(,)A x y B x y ,22003x y +=,由已知可得直线AB 方程为0012x xy y += 当00y ≠时,将直线AB 方程与椭圆C 的方程联立,消去y 整理得222000(3)4440y x x x y +--+=.所以0122043x x x y +=+,21220443y x x y -=+ .因此0||AB == 又原点O 到直线AB的距离d ==所以01||2OABS AB d ∆=⋅=.令(1,2]t =,得到21222(,2232OAB tS t t t∆=⋅=⋅∈++当00y =时,易得23OAB S ∆=. 综上:OAB面积的取值范围为2[,32. 【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆方程,考查直线与椭圆相交中的三角形面积问题,解题方法是设而不求的思想方法,即直线与椭圆交点为1122(,),(,)x y x y ,直线方程与椭圆方程联立消元后应用韦达定理得1212,x x x x +,由此可计算弦长,然后求出原点到直线的距离后可计算三角形面积.这样可把面积用一个参数表示,求出取值范围. 26.(1)24y x =;(2)220x y +-=. 【分析】(1)抛物线的定义可得342p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,即可求出p 得值,进而可得抛物线E 的方程; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,利用点差法可求直线l 的斜率,再求出点()1,0F ,利用点斜式即可求出直线l 的方程. 【详解】(1)由抛物线()2:20E y px p =>可得准线方程为:2p x =-, 由抛物线的定义可得:342p ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得:2p =, 所以抛物线E 的方程为24y x =, (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式相减可得()2212124y y x x -=-, 所以()()()1212124y y y y x x -+=-,因为线段AB 中点的纵坐标为1-,所以122y y +=-, 所以直线l 的斜率1212124422y y k x x y y -====--+-, 因为()1,0F ,所以直线l 的方程为:()21y x =--, 即220x y +-=. 【点睛】思路点睛:对于中点弦问题,多采用设而不求的方法,利用整体代入的思想求出直线的斜率,再结合直线所过的点即可得直线的方程.。
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B .15 C .23D .222.已知椭圆221124y x +=,圆22:4O x y +=,过椭圆上任一与顶点不重合的点G 引圆的两条切线,切点分别为,P Q ,直线PQ 与x 轴,y 轴分别交于点,M N ,则2231OMON+=( )A .54 B .45C .43D .343.设1F ,2F 是双曲线C :22111y x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点M 在C 上且23OM =,则12MF F △的面积是( )A .10B .11C .12D .134.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A .22B 2C .322D .325.如图所示,一隧道内设有双行线公路,其截面由一个长方形的三条边和抛物线的一段构成.为保证安全,要求行驶车辆顶部(假设车顶为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.6m ,已知行车道总宽度7m AB =,则车辆通过隧道的限制高度为( )A .3.90mB .3.95mC .4.00mD .4.05m6.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l :3y x =+,在l 上满足22PM PN +=P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或27.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( ) A .2±B 3C .6D .78.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<,直线1x y +=与椭圆交于,P Q 两点,若OP OQ ⊥,则椭圆的离心率为( )A .67B .77C .427D .779.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( ) A .(42,6)B .(6,8)C .(42,8)D .(6,10)10.斜率为14的直线l 与椭圆C :()222210x y a b a b+=>>相交于A ,B 两点,且l 过C 的左焦点,线段AB 的中点为()2,1M -,C 的右焦点为F ,则AFB △的周长为( ) A 487 B 247C .147D .14711.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2ax c=上一点,若21F PF 是底角为30的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为( )A .12B .2C .34D .4512.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >)的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是___________.14.已知双曲线()22210y x a a -=>的离心率e =12,F F 分别是它的下焦点和上焦点,若Р为该双曲线上支上的一个动点,则1PF 与P 到一条渐近线的距离之和的最小值为_________.15.F 是抛物线24y x =的焦点,过F 的直线l 交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点,若10AF =,则OAB 的面积为__________.16.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.17.已知椭圆22:1168x y C +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线(44)x m m =-<<与椭圆C 相交于点A ,B .给出下列三个命题:①存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形; ②存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形; ③存在m ,使1ABF 的周长最大. 其中,所有真命题的序号为_________.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线22:17y x Γ-=的两个焦点分别为1F ,2F ,以2F 为圆心,12F F 长为半径的圆与双曲线Γ的一条渐近线交于M ,N 两点,若OM ON ≥,则OMON的值为________. 19.已知椭圆2212x y +=上存在相异两点关于直线y x t =+对称,则实数t 的取值范围是______.20.已知下列几个命题:①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=; ②“1x >”是“||0x >”的必要不充分条件;③已知命题:33p ≥,:34q >,则p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假;④双曲线221916x y -=-的离心率为54.其中正确的命题的序号为_____.三、解答题21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F 、,点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点M 分别作直线MA 、MB 交椭圆于A B 、两点,设两直线MA 、MB 的斜率分别为12k k 、,且128k k +=,探究:直线AB 是否过定点,并说明理由.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 与x 轴正半轴和y 轴分别交于点,Q P ,与椭圆分别交于点,M N ,各点均不重合且满足,PM MQ PN NQ λμ==.若4λμ+=-,证明:直线l 恒过定点.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,离心率为2,P 是椭圆C 上的一个动点,当P 是椭圆C 的上顶点时,12F PF △的面积为1.(1)求椭圆C 的方程(2)设斜率存在的直线2PF ,与椭圆C 的另一个交点为Q .若存在(),0T t ,使得TP TQ =,求t 的取值范围24.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为(2,1),,2A P Q --在椭圆C 上,且,P Q 异于点A .(1)求椭圆C 的方程;(2)若||||,||||OP OQ AP AQ ==,求直线PQ 的方程.25.(1)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的焦距为1F 、2F 为左、右焦点,M 为椭圆E 上一点,且123F MF π∠=,123F MF S =△,求椭圆E 的方程.(2)过点()()00P m m a <<,的直线交椭圆E 于A 、B 两点,交直线4x m=于点M ,设MA AP λ=,MB BP μ=,求λμ+的值.26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦点在圆223x y +=上,且离心率为32.(1)求椭圆C 的方程;(2)过原点O 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,F 为右焦点,若FA 垂直于AB ,求直线l 的斜率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m . 由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【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()11,x y 、()22,x y ;(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,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.2.D解析:D 【分析】设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则可得切线,GP GQ 的方程,即可得到直线PQ 的方程,进而可求出点点,M N 的坐标,再结椭圆方程可求出2231OMON+的值【详解】解:设112233(,),(,),(,)P x y Q x y G x y ,则切线GP 的方程为114x x y y +=,切线GQ 的方程为224x x y y +=, 因为点G 在切线,GP GQ 上,所以13134x x y y +=,23234x x y y +=, 所以直线PQ 的方程为334x x y y +=, 所以3344(,0),(0,)M N x y , 因为点33(,)G x y 在椭圆221124y x +=上,所以2233312x y +=,所以22223333223311123(3)161616164x y x y OM ON+=+=+==, 故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的标准方程,以及简单性质有应用,解题的关键是设点33(,)G x y ,再由已知条件得到直线PQ 的方程为334x x y y +=,从而可得,M N 的坐标,进而可得答案,考查计算能力和转化能力,属于中档题3.B解析:B 【分析】由12F F M △是以M 为直角直角三角形得到2212||||48MF MF +=,再利用双曲线的定义得到12||||2MF MF -=,联立即可得到12||||MFMF ,代入12F F M S =△121||||2MF MF 中计算即可. 【详解】由22111y x -=可知1,a c ==不妨设12(F F -,因为1212OM F F ==, 所以点M 在以12F F 为直径的圆上,即12F F M △是以M 为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||MF MF F F +=,即2212||||48MF MF +=,又12||||22MF MF a -==,所以2124||||MF MF =-=2212||||2MF MF +-12||||482MF MF =-12||||MF MF ,解得12||||22MF MF =, 所以12F F M S =△121||||112MF MF = 故选:B 【点晴】关键点点睛:根据OM =12MF F △为直角三角形是解题的关键,再结合双曲线的定义及勾股定理,即可计算焦点三角形面积,是一道中档题.4.C解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-, 不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=,解得12x =,1y ∴=,∴直线AB=∴直线AB的方程为1)y x =-,由241)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=, 解得12x =,212x = 当212x =时,2y = 因此AOB 的面积为:121111||||||||112222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯⨯. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.5.B解析:B 【分析】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,求出a 的值,将 3.5x =代入抛物线方程,求出y 的值,即可得解. 【详解】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,则255a -=,解得5a =-,所以,抛物线的方程为25x y =-,将 3.5x =代入抛物线方程得25 3.5y -=,解得 2.45y =-, 因此,车辆通过隧道的限制高度为()7 2.450.6 3.95m --=. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的实际应用,设出抛物线的方程,分析出抛物线上的点的坐标,求出抛物线的方程是解题的关键,同时要注意车辆限高的意义.6.B解析:B 【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数. 【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N为焦点,由于2a =,a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得3x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.7.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式=b a . 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得122F F c ===,即c a =b a ====.因此,该双曲线的渐近线的斜率为. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.8.C解析:C 【分析】设1122(,),(,)P x y Q x y ,把直线1x y +=与椭圆2221(02)4x yb b+=<<,联立,根据OP OQ ⊥计算出b ,直接求出离心率.【详解】设1122(,),(,)P x y Q x y ,由222141x y b x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩得222(4)8440b x x b +-+-=, 所以12221228=444·=4x x b b x x b ⎧+⎪⎪+⎨-⎪⎪+⎩∵OP OQ ⊥,∴12121212=2()10OP OQ x x y y x x x x +=-++=,解得247b =. 224442747c e a -∴=== 故选:C 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.9.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.10.C解析:C 【分析】由已知得直线l 的方程可得c ,设()11,A x y ()22,B x y 代入椭圆的方程做差可得22ba18=,然后利用222b c a =-可得2a ,再利用椭圆定义可得答案. 【详解】易得直线l 的方程为113(2)1442y x x =++=+, 当0y =时,6x =-,所以6c =,设()11,A x y ,()22,B x y ,则22112222222211x y a bx y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,则22222121220x x y y a b --+=, 整理得222212121222212121y y y y y y b a x x x x x x -+-=-=-⋅-+-2221136448a a--=-⨯==, 解得12147a =,则FAB 的周长为481447a =. 故选:C. 【点睛】本题考查了椭圆的定义、直线和椭圆的位置关系,在解答平面解析几何中的某些问题时,如果能适时运用点差法,可以达到“设而不求”的目的,同时,还可以降低解题的运算量,优化解题过程,这类问题通常与直线斜率和弦的中点有关或借助曲线方程中变量的取值范围求出其他变量的范围.11.B解析:B 【分析】设直线2a x c=交x轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率. 【详解】设直线2a x c=交x轴于点M ,21F PF △是底角为30的等腰三角形,260PF M ∠=,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠=,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,2c e a ∴==. 故选:B . 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y ,由题意得22x ty a y px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=,所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】设双曲线的右焦点经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直等价于转化为点到渐近线的距离解得再根据离心率公式可得结果【详解】依题意可得双曲线的右焦点渐近线方程为因为M 的渐近线上存在点T 使得经过点T 所作解析:1e <≤【分析】设双曲线M 的右焦点(c,0)F ,经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,等价于TF =,转化为点(c,0)F 到渐近线的距离d TF ≤,解得ba据离心率公式可得结果. 【详解】依题意可得双曲线M 的右焦点(c,0)F ,渐近线方程为0bx ay ±=,因为M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,设两个切点为,P Q ,所以PTQ ∠2π=,4PTF π∠=,因为FP PT ⊥,PF a =,所以TF =,所以双曲线M 的渐近线上存在点T ,使得TF =,所以点(c,0)F 到渐近线的距离d =≤,即b a所以离心率c e a =====≤=又1e >,所以1e <≤所以双曲线M 的离心率的取值范围是1e <≤故答案为:1e <≤【点睛】关键点点睛:求双曲线离心率的取值范围的关键是得到,,a b c 的不等式,根据M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,得到圆心到可得,,a b c 的不等式.14.【分析】根据离心率先求出双曲线的方程得出渐近线方程根据双曲线的定义可得:所以设点到一条渐进线的距离为则从而得出答案【详解】双曲线的离心率所以解得所以双曲线由的双曲线的渐进线方程为由为该双曲线上支上的 解析:5【分析】根据离心率先求出双曲线的方程,得出渐近线方程,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PF PF =+,设点Р到一条渐进线的距离为d ,则124PF d PF d +=++,从而得出答案.【详解】双曲线()22210y x a a -=>的离心率5e =所以221514e a =+=,解得2a =,所以()()120,5,0,5F F - 双曲线2214y x -=,由2204y x -=,的双曲线的渐进线方程为2y x =±由Р为该双曲线上支上的一个动点,根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -== 所以124PF PF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,垂足为M ,如图.所以225112F M ==+所以122445PF d PF d F M +=++≥+=同理1PF 与P 到渐近线2y x =-的距离之和的最小值为5 故答案为:5【点睛】关键点睛:本题考查利用双曲线的定义解决距离之和的最值问题,解答本题的关键是根据双曲线的定义可得:1224PF PF a -==,所以124PFPF =+,设点Р到渐进线2y x =的距离为d ,则124PF d PF d +=++,过2F 作渐进线2y x =的垂线,属于中档题.15.【分析】设点为第一象限内的点设点利用抛物线的定义可求得点的坐标可得出直线的方程将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理求出的值由此可求得的面积【详解】设点为第一象限内的点设点抛物线的准线方程为由抛 解析:103【分析】设点A 为第一象限内的点,设点()11,A x y 、()22,B x y ,利用抛物线的定义可求得点A 的坐标,可得出直线AB 的方程,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,求出12y y -的值,由此可求得OAB 的面积. 【详解】设点A 为第一象限内的点,设点()11,A x y 、()22,B x y ,抛物线24y x =的准线方程为1x =-,由抛物线的定义可得1110AF x =+=,解得19x =,由于点A 为第一象限内的点,则10y >,可得16y ==,即点()9,6A ,直线AF 的斜率为63914AF k ==-,所以,直线AB 的方程为()314y x =-,即413x y =+, 联立24134x y y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,消去x 并整理可得216403y y --=, 由韦达定理可得12163y y +=,21161626333y y ∴=-=-=-, 因此,1211210162233OAB S OF y y =⋅-=⨯⨯+=△. 故答案为:103. 【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()11,x y 、()22,x y ;(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,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.16.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化解析: 【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan b b BAO CFO a c ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有223b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.17.①③【分析】首先根据题意得到设对①分类讨论和以及即可判断①为真命题对②根据椭圆的对称性可知利用解方程即可判断②为假命题对③利用椭圆的定义即可判断③为真命题【详解】由题知:设对①若则此时则所以满足为等解析:①③ 【分析】首先根据题意得到4a =,b c ==()1F -,()2F ,设(),A m y ,(),B m y -.对①,分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,即可判断①为真命题.对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,利用11AF k ==,解方程即可判断②为假命题,对③,利用椭圆的定义即可判断③为真命题. 【详解】由题知:4a =,b c ==()1F -,()2F , 设(),A m y ,(),B m y -.对①,若12AF AF =,则0m =,此时(0,A .11AF k ==,21AF k ==-,则121AF AF k k ⋅=-,所以1290F AF ∠=,满足12AF F △为等腰直角三角形.若1290AF F ∠=,则()2A -,此时12AF =,12F F =.若2190AF F ∠=,则()2A ,此时22AF =,12F F =.所以存在唯一一个m ,使得12AF F △为等腰直角三角形,故①为真命题. 对②,根据椭圆的对称性可知,11AF BF =,满足等腰三角形. 当190AF B ∠=时,根据椭圆的对称性可知:直线1AF 的倾斜角为45,11AF k ==,即y m =+又因为221168m y +=,所以(22216m m ++=,解得0m =或3m =-,都在44m -<<内, 故存在唯一一个m ,使得1ABF 为等腰直角三角形为假命题. 对③,1ABF 的周长为11AB AF BF ++, 又因为128AF AF =-,128BF BF =-, 所以()112216AF BF AF BF +=-+,即1ABF 的周长为()2216AB AF BF +-+,又因为22AF BF AB +≥,当且仅当m =时取等号, 所以()22AF BF AB -+≤-,即1ABF 的周长为()22161616AB AF BF AB AB +-+≤+-=.当且仅当m =时,1ABF 的周长最大. 故③为真命题. 故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题主要考查椭圆的定义,解决本题①的关键为分类讨论12AF AF =,1290F AF ∠=,和1290AF F ∠=,以及2190AF F ∠=,②的关键为代入椭圆的对称性,③的关键为椭圆的定义,属于中档题.18.【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程再求圆的方程与渐近线方程联立可得MN 两点的横坐标由即为横坐标的绝对值的比可得答案【详解】由已知得取双曲线的一条渐近线所以圆的方程为由整理得解得取双曲线的另解析:32【分析】求出双曲线的两个焦点坐标和渐近线方程,再求圆的方程与渐近线方程联立可得M ,N 两点的横坐标,由OMON即为横坐标的绝对值的比可得答案. 【详解】由已知得2221,7,8a b c ===,2c =,12(F F -,取双曲线的一条渐近线y =,所以圆的方程为(2232x y +=-,由(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=,解得N M x x ==,32M NM O x x O N===.取双曲线的另一条渐近线y =,(2232y x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩整理得2260x -=与上同,综上32OM ON=.故答案为:32. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与双曲线、圆的位置关系,解答本题的关键是求出渐近线与圆的方程然后联立,得到M ,N 两点的横坐标再由绝对值做比值,考查了学生的运算求解能力.19.【分析】设对称的两点为直线的方程为与联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求的中点利用判别式以及在直线上即可求解【详解】设椭圆存在关于直线对称的两点为根据对称性可知线段被直线直平分且的中点在直解析:33⎛- ⎝⎭【分析】设对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 的方程为y x b =-+与2212x y +=联立可得利用根与系数的关系以及中点坐标公式可求AB 的中点()00,M x y ,利用判别式0∆>以及()00,M x y 在直线y x t =+上即可求解.【详解】设椭圆2212x y +=存在关于直线y x t =+对称的两点为()11,A x y ,()22,B x y ,根据对称性可知线段AB 被直线y x t =+直平分, 且AB 的中点()00,M x y 在直线y x t =+上,且1AB k =-, 故可设直线AB 的方程为y x b =-+, 联立方程2222y x bx y =-+⎧⎨+=⎩,整理可得2234220x bx b -+-=, ∴1243b x x +=,()1212223b y y b x x +=-+=,由()221612220b b ∆=-->,可得b <<, ∴120223x x b x +==,12023y y b y +==, ∵AB 的中点2,33b b M ⎛⎫⎪⎝⎭在直线y x t =+上,∴233b b t =+,可得3b t =-,t <<.故答案为:33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用直线AB 与直线y x t =+垂直可得直线AB 的斜率为1-,可设直线AB 的方程为y x b =-+,代入2212x y +=可得关于x 的一元二次方程,利用判别式0∆>,可以求出b 的范围,利用韦达定理可得AB 的中点()00,M x y 再代入y x t =+即可t 与b 的关系,即可求解.20.③④【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断【详解】①的两个顶点为周长为18则C 点轨迹方程为当解析:③④ 【分析】根据椭圆定义可对①进行判断;根据必要不充分条件定义可对②进行判断;根据复合命题的真假可对③进行判断;根据双曲线的离心率公式可对④进行判断. 【详解】①ABC 的两个顶点为(4,0)A -,(4,0)B ,周长为18,则C 点轨迹方程为221259x y +=(5)x ≠±,当5x =±时,构不成三角形,错误; ②当0.1x =时,1x <,所以||0x >不一定有1x >,错误;③已知命题:33p ≥是真命题,:34q >是假命题,根据复合命题的真假判断,p q ∨为真,p q ∧为假,p ⌝为假,正确;④双曲线221916x y -=-,2216,9a b ==,所以22225c a b =+=,54c e a ==,正确.其中正确的命题的序号是③④, 故答案为:③④. 【点睛】本题考查了椭圆定义、双曲线离心率、必要不充分条件及复合命题真假的判断,属于基础题.三、解答题21.(1)22184x y +=;(2)直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭,理由见解析【分析】(1)通过点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,12F MF △是等腰直角三角形,可求得,a b ,从而可求椭圆方程;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程代入椭圆方程,利用韦达定理及128k k +=,可得直线AB 的方程,从而可得直线AB 过定点;若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,求出直线AB 的方程,即可得到结论.(1)由点(0,2)M 是椭圆的一个顶点,可知2b =, 又12F MF △是等腰直角三角形,可得a =,即a =28a =,24b =所以椭圆的标准方程为22184x y +=;(2)若直线AB 的斜率存在,设AB 方程为y kx m =+,依题意2m ≠±,联立22184y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得222(12)4280k x kmx m +++-=由已知0∆>,设1122(,),(,)A x y B x y ,由韦达定理得:2121222428,1212km m x x x x k k --+==++, 128k k +=12221211212222y y kx m k k k x m x x x x -+-+-=+=+-∴+ 12212121142(2)()2(2)2(2)828x x km k m k m k m x x x x m +-=+-+=+-=+-=- 42kmk m ∴-=+,整理得122m k =- 故直线AB 方程为122y kx k =+-,即122y k x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,所以直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 若直线AB 的斜率不存在,设AB 方程为0x x =,设0000(,),(,)A x y B x y -,由已知得0000228y y x x ---+=,解得012x =-, 此时直线AB 方程为12x =-,显然过点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭;综上,直线AB 过定点1,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法及易错点睛:对题目涉及的变量巧妙的引进参数(如设动点坐标、动直线方程等),利用题目的条件和椭圆方程组成二元二次方程组,再化为一元二次方程,从而利用根与系数的关系对题目条件进行化简计算,从而可得出结论,另外设直线方程时常常不要忽略斜率是否存在的问题.22.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.(1)由题意可得122,2c c a ==,再由222b a c =-求出b 的值,从而可得椭圆C 的标准方程;(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,从而得()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y =-=--=-=--,然后由,PM MQ PN NQ λμ==,可得()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120qp μμ--+-=,由此可知,λμ为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,所以有2244312q λμ+==--,可求出q 的值,从而可得答案 【详解】(1)依题意,22,1c c =∴=.由12c a =,得2,a b =∴= 故椭圆方程为22143x y +=.(2)设()()(0,),(,0)(0),,,,M M N N P p Q q q M x y N x y >,()()()(),,,,,,,M M M M N N N N PM x y p MQ q x y PN x y p NQ q x y ∴=-=--=-=--.由PM MQ λ=,得()()M M M M x q x y p y λλ⎧=-⎪⎨-=-⎪⎩,11M M q x p y λλλ⎧=⎪⎪+∴⎨⎪=⎪+⎩.∵点M 在椭圆上,2211143q p λλλ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭∴+=,整理得()222312244120qp λλ--+-=.同理,由PN NQ μ=可得()222312244120q p μμ--+-=.,λμ∴为方程()222312244120q x x p --+-=的两不相等实数根,2244312q λμ∴+==--.22q ∴=.又0,q q >∴=∴直线l恒过定点Q .【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是由,PM MQ PN NQ λμ==,得到()222312244120q p λλ--+-=和()222312244120q p μμ--+-=,从而有,λμ为方程()222312244120qx x p --+-=的两不相等实数根,再利用根与系数的关系可得答案,考查数学转化思想,属于中档题23.(1)2212x y +=;(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)根据离心率、12F PF △的面积为1及a 、b 、c 的关系,即可求得a 、b 、c 的值,即可得答案.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,直线2PF 的斜率为k ,将直线与椭圆联立,根据韦达定理,可求得N 点坐标,根据题意,可得直线TN 为线段PQ 的垂直平分线,利用斜率的关系,即可求得t 的表达式,结合k 的范围,即可求得答案. 【详解】(1)由题可知椭圆离心率2,当P 为椭圆C 的上顶点时,12F PF △的面积为1.∴2221212c ab c b c a⎧=⎪⎪⎪⋅⋅=⎨⎪+=⎪⎪⎩,解得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩, 故椭圆C 的方程为2212x y +=,(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,线段PQ 的中点为()00,N x y ,直线2PF 的斜率为k , 由(1)设直线PQ 的方程为()1y k x =-. 当0k =时,0t =符合题意.当0k ≠时,把()1y k x =-代入2212x y +=,得()2222124220k x k x k +-+-=,∴()()42221641222880k k k k ∆=-+-=+>,2122412k x x k +=+,∴212022212x x k x k +==+,()002112k y k x k -=-=+, 即2222,1212k k N k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.∵TP TQ =,∴直线TN 为线段PQ 的垂直平分线, ∴TN PQ ⊥,即1TN k k ⋅=-.∴222121212k k k kt k-+⋅=--+, ∴22211122k t k k ==++.20k >,210k ∴> ,2122k +>, 2110122k ∴<<+,即10,2t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭【点睛】解题的关键是根据韦达定理求得N 点坐标,将题干条件转化为直线TN 为线段PQ 的垂直平分线,根据斜率关系进行求解,考查计算化简的能力,属中档题.24.(1)22182x y +=;(2)20x y +=.【分析】(1)由离心率,点的坐标代入椭圆方程及222a b c =+列方程组解得,,a b c 得椭圆方程; (2)已知条件说明直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,直线OA 方程为12y x =,这样可设直线PQ 方程为2y x m =-+,代入椭圆方程,应用韦达定理得12x x +,12,x x 即为,P Q的横坐标,求出中点横坐标1202x x x +=,由直线PA 得中点纵坐标0y ,中点坐标代入直线AO 方程可得参数m ,即直线PQ 方程.【详解】(1)依题意,222224112a b a b c c a⎧+=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩,,解得2282a b ⎧=⎨=⎩,,.故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)∵||||,||||OP OQ AP AQ ==,∴直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,则直线OA 的方程为12y x =,设直线PQ 的方程为2y x m =-+,由221822x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,得:221716480x mx m -+-=, ()22(16)417480m m =-⨯->,解得m <()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理得121617mx x +=,设PQ 的中点为()00,H x y , 所以120008,221717x x m m x y x m +===-+=;所以8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭. 又8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭在直线OA 上,代入得1817217m m =⋅,解得0m =, 综上所述,直线PQ 的方程为20x y +=. 【点睛】关键点点睛:本题考查由离心率和一点坐标求椭圆方程,考查直线与椭圆相交问题.在直线与椭圆相交问题时,解题关键是由平面几何知识由条件||||,||||OP OQ AP AQ ==得直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,这样用设而不求思想可求得直线PQ 方程.即求出AO 方程,由垂直设出直线PQ 方程,代入椭圆方程应用韦达定理求得PQ 中点坐标,再代入直线AO 方程可得参数值.25.(1)22:142x y E +=;(2)0.【分析】(1)首先根据题意得到c =11MF r =,22MF r =,得到122r r a +=,再根据12F MF S =△和余弦定理即可得到24a =,22b =,从而得到椭圆的标准方程. (2)首先设直线x ky m =+,与椭圆联立得到222(2)240k y kmy m +++-=,从而得到1221224y y km y y m +=--,联立4x m x ky m⎧=⎪⎨⎪=+⎩,得到244m M m km ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.再根据MA AP λ=,MB BP μ=,得到2141m kmy λ-=-和2241m kmy μ-=-,计算λμ+即可. 【详解】(1)由已知得2c =,即c =设11MF r =,22MF r =,得到122r r a +=. 在12F MF △中,121213sin 23F MF r r S π==△,解得1283r r =.(22212122cos3r r r r π=+-,。
一、选择题1.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A .22B .2C .322D .322.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤ 3.如图所示,一隧道内设有双行线公路,其截面由一个长方形的三条边和抛物线的一段构成.为保证安全,要求行驶车辆顶部(假设车顶为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.6m ,已知行车道总宽度7m AB =,则车辆通过隧道的限制高度为( )A .3.90mB .3.95mC .4.00mD .4.05m4.过抛物线24y x =的焦点作两条相互垂直的弦AB ,CD ,且AB CD AB CD λ+=⋅,则λ的值为( )A .12B .14C .18D .1165.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( ) A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 6.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线:l y kx =与C 交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆过点F ,若C 上存在点P 满足4=BP BF ,则C 的离心率为( ) A 3B 10C 5D 107.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e >C .3e >D .13e <<8.已知直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=经过定点P ,与抛物线24x y =交于,A B 两点,且点P 为弦AB 的中点,则直线l 的方程为( ) A .230x y +-= B .210x y -+= C .210x y -+=D .20x y +-=9.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25410.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线交双曲线左支于P ,交渐近线by x a=于点Q ,点Q 在第一象限,且12FQ F Q ⊥,若12PQ PF =,则双曲线的离心率为( )A B C 1 D 111.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条12.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点且斜率为3的直线,与双曲线的左右两支分别相交,则此双曲线的离心率的取值范围是___________.(用区间表示)14.在“中国花灯之乡”——广东省兴宁市,流传600多年的兴宁花灯历史文化积淀浓厚,集艺术性、观赏性、民俗性于一体,扎花灯是中国一门传统手艺,逢年过节时常常在大街小巷看到各式各样的美丽花灯,一大批中小学生花灯爱好者积极参与制作花灯.现有一个花灯,它外围轮廓是由两个形状完全相同的抛物线绕着其对称轴旋转而来(如图),花灯的下顶点为A ,上顶点为B ,8AB =分米,在它的内部放有一个半径为1分米的球形灯泡,球心C 在轴AB 上,且2AC =分米.已知球形灯泡的球心C 到四周轮廓上的点的最短距离是在下顶点A 处取到,建立适当的坐标系可得其中一支抛物线的方程为2(0)y ax a =>,则实数a 的取值范围是_______15.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线与直线1x =-所围成的三角形的面积为4,则双曲线C 的离心率为________.16.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线C 和双曲线C 的一条渐近线分别相交于P ,Q 两点(P ,Q 在同一象限内),若P 为线段QF 的中点,且3||3PF =,则双曲线C 的标准方程为_________. 18.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >),ABC 为等边三角形.若点A 在y轴上,点B ,C 在双曲线M 上,且双曲线M 的实轴为ABC 的中位线,则双曲线M 的离心率为________.19.如图,两个离心率相等的椭圆1Γ与椭圆2Γ,焦点均在x 轴上A ,B 分别为椭圆2Γ的右顶点和上顶点,过A ,B 分别作椭圆1Γ的切线AC ,BD ,若AC 与BD 的斜率之积为57-,则椭圆1Γ的离心率为__________.20.在平面直角坐标系xOy 中,设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若双曲线的右支上存在一点P ,使得△OPF 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为__________.三、解答题21.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,点E 在l 上,且PEF 是边长为4的正三角形. (1)求C 的方程;(2)过F 作直线m ,交抛物线C 于A ,B 两点,若直线AB 中点的纵坐标为1-,求直线m 的方程.22.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,长轴长为离心率为2. (1)求椭圆C 的方程.(2)若过点1F 的两条弦,弦AB 、弦CD ,互相垂直,求四边形ACBD 的面积的最小值.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为M ,离心,12MF F△ (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点2F ,的直线l 交椭圆于A 、B 两点,当1ABF 面积最大时,求直线l 的方程.24.已知四点1234,1,,(1,1),(0,1)P P P P ⎛⎛- ⎝⎭⎝⎭中恰有三点在椭圆2222:1x y C a b+=上,其中0a b >>. (1)求,a b 的值;(2)若直线l 过定点(2,0)M 且与椭圆C 交于,A B 两点(l 与x 轴不重合),点B 关于x 轴的对称点为点D .探究:直线AD 是否过定点,若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.25.已知点M 是圆222:(2)(2)C x y r r -+=>与x 轴负半轴的交点,过点M 作圆C 的弦MN ,并使弦MN 的中点恰好落在y 轴上. (1)求点N 的轨迹方程;(2)设点N 的轨迹为曲线E ,延长NO 交直线2x =-于点A ,延长NC 交曲线E 于点B ,曲线E 在点B 处的切线交y 轴于点D ,求证:AD BD ⊥.26.已知点1F 、2F 分别是椭圆C的左、右焦点,离心率为2,点P 是以坐标原点O 为圆心的单位圆上的一点,且120PF PF ⋅=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设斜率为k 的直线l (不过焦点)交椭圆于M ,N 两点,若x 轴上任意一点到直线1MF 与1NF 的距离均相等,求证:直线l 恒过定点,并求出该定点的坐标.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-, 不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=, 解得12x =,1y ∴=,∴直线AB=∴直线AB的方程为1)y x =-,由241)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=, 解得12x =,212x = 当212x =时,2y = 因此AOB 的面积为:121111||||||||112222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯⨯=. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.2.A解析:A 【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x ,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.3.B解析:B 【分析】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,求出a 的值,将 3.5x =代入抛物线方程,求出y 的值,即可得解. 【详解】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,则255a -=,解得5a =-, 所以,抛物线的方程为25x y =-,将 3.5x =代入抛物线方程得25 3.5y -=,解得 2.45y =-,因此,车辆通过隧道的限制高度为()7 2.450.6 3.95m --=. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的实际应用,设出抛物线的方程,分析出抛物线上的点的坐标,求出抛物线的方程是解题的关键,同时要注意车辆限高的意义.4.B解析:B 【分析】首先设直线AB 的方程为1x ty =+, 与抛物线方程联立分别求AB 和CD ,分别计算AB CD +和AB CD ,再求λ的值.【详解】24y x =的焦点为()1,0,设AB 的直线方程为1x ty =+,CD 的直线方程为11x y t=-+,由214x ty y x=+⎧⎨=⎩得2440y ty --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y t +=,124y y =-,则()241AB t ==+,同理2141CD t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,22142AB CD t t ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭ 221162AB CD t t ⎛⎫⋅=++ ⎪⎝⎭, 故14λ=. 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用弦长公式求AB ,并且利用AB CD ⊥,将t 换成1t-求CD . 5.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解.【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k ++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭, ()()()2222212416111k BC k x x k k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k+=+=, 设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++ 且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=, 所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.6.B解析:B 【分析】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,求出BP ,AF ,BF 的坐标,根据4=BP BF 得到,m n ,由点F 在圆上得到22200=+c x y ,把点P ,B 坐标代入双曲线方程联立,可得答案. 【详解】由题意设()00,B x y ,(c,0)F ,(,)P m n ,则()00,A x y --,()00,=--BP m x n y ,()00,=+AF c x y ,()00,=--BF c x y . 4=BP BF ,()000044,c x m x y n y ⎧-=-∴⎨-=-⎩,00433m c x n y =-⎧⎨=-⎩. 以AB 为直径的圆过点F ,()()00,,0AF BF c x y c x y ∴⋅=+⋅--=, 即22200=+c x y ①,点P ,B 均在双曲线上,2200221x y a b ∴-=②,()()2200224331---=c x y a b ③.②-③整理得()()2000222--=-c x x c y a b ,将22200=-y c x 代入,整理得()22220223-=ca x c,于是()2222220233-=-=b ac y c x c ,最后将20x ,20y 代入双曲线方程,整理得22410c a =,所以e ==故选:B. 【点睛】本题考查了直线与双曲线的位置关系、圆的有关性质及与向量的结合,关键点是利用4=BP BF 和AF BF ⋅得到点之间的关系,考查了学生分析问题、解决问题的能力.7.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30b a >,再由公式e =心率的取值范围.【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=, 所以,双曲线的渐近线by x a =的倾斜角α满足30α>,则123tan b PF F a >∠=, 因此,该双曲线的离心率为222222231c c a b b e a a a a +⎛⎫====+> ⎪⎝⎭故选:B. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.8.B解析:B 【分析】利用点差法求出直线斜率,即可得出直线方程. 【详解】由直线:(1)(2)230l a x a y a +++--=得(2)(23)0a x y x y +-++-= 所以20230x y x y +-=⎧⎨+-=⎩ 解得11x y =⎧⎨=⎩则()1,1P设1122(,),(,)A x y B x y ,则21122244x y x y ⎧=⎨=⎩,两式相减得121212()()4()x x x x y y -+=-, 即121212142AB y y x x k x x -+===-, 则直线方程为11(x 1)2y -=-,即210x y -+=. 故选:B. 【点睛】方法点晴:点差法是求解中点弦有关问题的常用方法.9.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍) 当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.10.A解析:A 【分析】由12FQ F Q ⊥得出OQ c =,求出Q 点坐标为(,)a b ,利用12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程得关于,,a b c 的等式,变形后可求得e . 【详解】∵12FQ F Q ⊥,O 是12F F 中点,∴OQ c =,设(,)Q x y (0,0x y >>),则222y bx a x y c ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,又222a b v +=,故解得x a y b =⎧⎨=⎩,即(,)Q a b ,12PQ PF =,则12QP PF =,(,)2(,)P P P P x a y b c x y --=---,解得233P P a c x b y -⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 又P 在双曲线上,∴2222(2)199a c b a b --=,解得e =舍去). 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,a c 的齐次式,本题利用P 在双曲线上列式,由12FQ F Q ⊥得(,)Q a b ,由12PQ PF =表示出P 点坐标,代入双曲线方程即可求解.11.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案. 【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y ,由题意得22x ty ay px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=, 所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系再利用求得离心率范围即可【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点且一条渐近线的斜率为若斜率为的直线与双曲线的左右两支分别相交则则离心率故答案解析:)+∞【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系,再利用e =. 【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点,且一条渐近线的斜率为b a, 若斜率为3的直线与双曲线的左右两支分别相交,则3ba>,则离心率c e a ===>.故答案为:)+∞.【点睛】求双曲线离心率常见方法:(1)直接法:由a ,c 直接计算离心率c e a=; (2)构建齐次式:利用已知条件和双曲线的几何关系构建关于a ,b ,c 的方程和不等式,利用222b c a =-和ce a=转化成关于e 的方程和不等式,通过解方程和不等式即求得离心率的值或取值范围.14.【分析】设出抛物线上任意一点的坐标根据两点间的距离公式求得球心到四周轮廓上的点的距离根据最短距离是在下顶点处取到结合二次函数的性质求得的取值范围【详解】建立如图所示直角坐标系其中为坐标原点得抛物线方解析:10,4⎛⎤⎥⎝⎦【分析】设出抛物线上任意一点的坐标,根据两点间的距离公式求得球心C 到四周轮廓上的点的距离,根据最短距离是在下顶点A 处取到,结合二次函数的性质,求得a 的取值范围. 【详解】建立如图所示直角坐标系,其中A 为坐标原点,得抛物线方程2(0)y ax a =>,(0,2)C ,设抛物线上任一点的坐标为200(,)x ax ,由两点距离公式得==d令20(0)=≥t x t ,则22(14)4(0)=+-+≥y a t a t t 的开口向上,对称轴为2412-=a t a ,当对称轴24102a a -≤时,在0t =处取得最小值,此时d 的最小值为=d , 当对称轴24102a a->时,最小值在对称轴处取得,即d 的最小值小于2,不符合题意. 故由24102a a -≤,解得10,4a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故答案为:10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】关于平面图形或者空间几何体中一些边长或者距离的最值计算一般转化为函数问题,可以通过二次函数、反比例函数的性质求解最值,或者有时可以利用基本不等式,较难的问题则需要通过导数判断单调性从而求出最值.15.【分析】求出双曲线的渐近线方程求解时的值然后求解三角形的面积推出离心率即可【详解】双曲线的渐近线方程为将代入中解得故故故双曲线的离心率故答案为:【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1 17【分析】求出双曲线的渐近线方程,求解1x =-时,y 的值,然后求解三角形的面积,推出离心率即可. 【详解】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,将1x =-代入b y x a =±中,解得by a=±, 故12142ba =,故4b a=, 故双曲线C 的离心率22117c b e a a==+= 17【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1)公式法(求出,a c 的值再代离心率的公式求解);(2)方程法(根据已知找到关于离心率的方程再解方程得解).要根据已知条件灵活选择方法求解.16.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:825-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tanb b BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b bBAO CFOa c BDC BAO CFOb bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:82-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.17.【分析】根据题意结合双曲线性质可知结合整理求得结果【详解】根据题意可知因为P 为线段QF 的中点所以又因为联立解得所以双曲线C 的标准方程为:故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问解析:2213x y -=【分析】根据题意,结合双曲线性质,可知22bc b a a =,23b a =,结合222c a b =+,整理求得结果.【详解】根据题意,可知23b PF a ==, 因为P 为线段QF 的中点,所以2QF PF =,又因为bcQF a =,联立2222232b abc b a a c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得1a b ==, 所以双曲线C 的标准方程为:2213x y -=.故答案为:2213x y -=.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问题,解题思路如下: (1)根据题意,明确量之间的关系;(2)利用题中条件,建立关于,,a b c 之间的关系,结合222c a b =+,求得,a b 的值,得到结果.18.【分析】可根据实轴为的中位线得出再根据对称性及为等边三角形表示出的坐标代入双曲线方程得到关系式求解离心率【详解】实轴长为则关于轴对称不妨设在双曲线左支则其横坐标为根据为等边三角形可得故将的坐标代入双【分析】可根据实轴为ABC 的中位线,得出BC ,再根据对称性及ABC 为等边三角形,表示出B 的坐标,代入双曲线方程,得到,a b 关系式求解离心率. 【详解】实轴长为2a ,则4BC a =,BC 关于y 轴对称不妨设B 在双曲线左支,则其横坐标为2a ,根据ABC 为等边三角形,60ABC ∠=可得B y =故()2,B a ,()2,C a -,将B 的坐标代入双曲线方程有2222431a a a b-=,则a b =,则c =故e =【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式ce a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).19.【分析】由已知设圆的方程为椭圆的方程为再设出直线AC 的方程为直线BD 的方程为分别与椭圆的方程为联立整理由直线与椭圆相切的条件求得斜率再由已知得由此可求得椭圆的离心率【详解】因为两个椭圆与椭圆的离心率【分析】由已知设圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=,再设出直线AC 的方程为()1y k x ma =-,直线BD 的方程为2+y k x mb =,分别与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理,由直线与椭圆相切的条件0∆=,求得斜率,再由已知得2257b a =,由此可求得椭圆的离心率. 【详解】因为两个椭圆1Γ与椭圆2Γ的离心率相等,所以设椭圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=,设直线AC 的方程为()1y k x ma =-,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()23422212222211+2+0b mk a x a k xm a a k b --=,因为直线AC 与椭圆2Γ相切,则()()()2222222213241142+0a k m m a a k b a b k --=-=∆,整理化简得()212221k a m b =-,设直线BD 的方程为2+y k x mb =,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()222222222222+2+0b mk a b a k xm a a x b b --=,因为直线BD 与椭圆2Γ相切,则()()()22222222222242+0a k mk a b m a a b b b -=--=∆,整理化简得()222221m kab -=,又AC 与BD 的斜率之积为57-,所以()()222212222221571m k k a b b a m -⎛⎫⋅=⋅=- ⎪-⎝⎭,整理得2257b a =,所以22222521177c b e a a ==-=-=, 所以椭圆1Γ的离心率为7,故答案为:7. 【点睛】关键点点睛:解决直线与椭圆的位置关系的问题,关键在于联立直线与椭圆的方程,运用方程的根的判别式的正负,满足直线与椭圆相交,相切,相离.20.(或)【分析】先根据的形状先确定出点坐标然后将点坐标代入双曲线方程根据的齐次式求解出离心率的值【详解】因为是以为直角顶点的等腰直角三角形不妨假设在第一象限所以所以所以所以所以所以所以所以又因为所以故或2) 【分析】先根据OPF △的形状先确定出P 点坐标,然后将P 点坐标代入双曲线方程,根据,a c 的齐次式求解出离心率的值. 【详解】因为OPF △是以P 为直角顶点的等腰直角三角形, 不妨假设P 在第一象限,所以122P P F c x y x ===,所以,22c c P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2222144c c a b-=,所以2222224c b c a a b -=,所以()()222222224cca c a a c a --=-,所以4224640c a c a -+=,所以42640e e -+=,所以23e == 又因为1e >,所以e ===2). 【点睛】思路点睛:利用齐次式求解椭圆或双曲线的离心率的一般步骤: (1)根据已知条件,先得到关于,,a b c 的方程;(2)结合222a b c =+或222c a b =+将方程中的b 替换为,a c 的形式;(3)方程的左右两边同除以a 的对应次方,由此得到关于离心率e 的方程,从而求解出离心率e 的值.三、解答题21.(1)24y x =;(2)220x y +-=. 【分析】(1)设l 与x 轴交于点D ,根据PEF 是边长为4的正三角形.得到PE l ⊥,60PEF EFD ∠=∠=︒,然后由||cos60p DF EF ==求解.(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,根据点A ,B 在抛物线上,由21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,根据线段AB 中点的纵坐标为1-,利用“点差法”求解. 【详解】(1)因为PEF 是边长为4的正三角形. 则||||PE PF =,所以PE l ⊥, 设l 与x 轴交于点D ,则60PEF EFD ∠=∠=︒,||4EF =, 所以||cos602p DF EF === 所以抛物线的方程为24y x =.(2)由(1)得抛物线C 的方程为24y x =,焦点(1,0)F , 设A ,B 两点的坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y ,由21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,得()121212124y y x x x x y y -=≠-+, 因为线段AB 中点的纵坐标为1-, 所以直线m 的斜率21442(1)2AB k y y ==-+-⨯=, 所以直线m 的方程为02(1)y x -=--, 即220x y +-=. 【点睛】方法点睛:解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,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. 22.(1)2212x y +=;(2)169.【分析】(1)利用椭圆的长轴长以及离心率求解,a c ,得到b ,即可得到椭圆方程; (2)①当1l x ⊥,2//l x 时,求解四边形的面积;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-,分别联立椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解四边形的面积,利用基本不等式求解最小值即可.【详解】(1)得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,22122222b S a b a=⋅⋅⋅==;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-, 联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210m y my +--=, ∴12222m y y m +=+,12212y y m -=+,∴AB ==)2212m m +=+,同理)22221111122m m CD m m ⎫+⎪+⎝⎭==++, ∴()()()()()()()222222222222281414111162292212212212m m m S AB CD m m m m m m +++=⋅=⋅=≥=++++⎛⎫+++ ⎪⎝⎭.当且仅当22221m m +=+即21m =即1m =±时等号成立, 故四边形ACBD 的面积的最小值169. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关椭圆方程的求法,直线与椭圆的综合题,解题方法如下: (1)根据题中所给的条件,建立等量关系,求得,a b 的值,得到椭圆方程;(2)对直线的斜率存在与否进行讨论,根据题意利用适当的形式写出直线的方程,分别与椭圆方程联立,求得弦长,根据四边形面积公式求得四边形的面积,利用基本不等式求得最值,与特殊情况比较,得到结果.23.(1)2213x y +=;(2)0x y -=或0x y +=.【分析】(1)由离心率、面积和222a b c =+可得答案;(2)设()11,A x y ,()22,B x y,:l x ty =11212AF BF F AF F BSSS=+,结合基本不等式,可得答案.【详解】 (1)∵c e a ==,12MF F S bc ==△222a b c =+,解得a =1b =,c =C 的方程为:2213x y +=.(2)()1F,)2F ,设()11,A x y ,()22,B x y ,已知直线l 的斜率不为0,设直线l:x ty =2213x ty x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,得()22310t y ++-=,故12y y +=,12213y y t =-+,1212121212F F A F F BSSF F y y +=-=因为2312t=≤+=,即1t=±时等号成立,所以直线l的方程为0x y-=或0x y+=.【点睛】本题考查了椭圆的定义,考查了三角形的面积公式,关键点是利用韦达定理表示1212F F A F F BS S+并利用基本不等式求最值,考查了直线与椭圆的位置关系和计算能力. 24.(1)1ab⎧=⎪⎨=⎪⎩2)直线AD过定点(1,0)Q.【分析】(1)由于12,1,P P⎛⎛-⎝⎭⎝⎭关于原点对称,从而可得12,P P和4P在椭圆上,然后将这些点的坐标代入椭圆方程中可求出,a b的值;(2)由题意可知直线l的斜率存在,则设直线l为2(0)x ty t=+≠,与椭圆方程联立成方程组,消去x,得()222420t y ty+++=,再由根与系数的关系得12122242,22ty y y yt t+=-=++,而直线AD方程为()()()12211221y y x x x y x y x y++--+=,代入化简可得答案【详解】因为121,,1,22P P⎛⎫⎛--⎪⎪⎝⎭⎝⎭关于原点对称,由题意得12,P P和4P在椭圆上,将14,P P的坐标代入22221x ya b+=得:222111211a bb⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:1ab⎧=⎪⎨=⎪⎩(2)显然,l与x轴不垂直,设l的方程为:2(0)x ty t=+≠()22222242012x tyt y tyxy=+⎧⎪⇒+++=⎨+=⎪⎩设()()1122,,,A x yB x y,则()22,D x y-且12122242,22t y y y y t t +=-=++ 直线AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=令0y =,得()()122112211212121222242214ty y ty y x y x y ty y tx y y y y y y t++++===+=+=+++-, 故直线AD 过定点(1,0)Q . 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是设出直线l 的方程为:2(0)x ty t =+≠,与椭圆方程联立方程组,消元后利用根与系数的关系可得12122242,22t y y y y t t +=-=++,进而可得AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=化简可得答案,属于中档题25.(1)28(0)y x x =>;(2)证明见解析. 【分析】(1)设(,)N x y ,利用N 在圆上及弦MN 的中点在y 轴上可得点N 的轨迹方程,也可以利用垂径定理得到点N 的轨迹方程,注意范围.(2)设()11N x y ,,()22,B x y ,直线NB 的方程为2x my =+,点B 的处的切线方程为()22y y k x x -=-,联立切线方程和抛物线方程,利用判别式为0可求切线方程,从而得到D 的坐标,求出直线ON 的方程后可得A 的坐标,再联立直线NB 的方程与抛物线的方程,利用韦达定理化简可得1AD BD k k ⋅=-,从而得到要求证的垂直关系.我们也可以设()()000,0N x y x ≠,利用导数和韦达定理可求D 的坐标,同样可得1AD BD k k ⋅=-.【详解】(1)解法一:由题意知(2,0)C ,(2,0)M r -, 设(,)N x y 是222:(2)(2)C x y r r -+=>上的任意点, 弦MN 的中点2,22r x y -+⎫⎛⎪⎝⎭恰好落在y 轴上, 202r x-+∴=,2r x ∴=+,222(2)(2)x y x ∴-+=+, 整理得28y x =,2r >,0x ∴>,∴点N 的轨迹方程为28(0)y x x =>.解法二:设(,)N x y ,弦MN 的中点为0,2y Q ⎫⎛ ⎪⎝⎭,(,0)M x -, 因为M 在x 轴的负半轴上,故0x >.()2,,2,2y CQ MN x y ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,。
一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2B C .3 D 2.平面α内有一条直线m ,过平面α外一点P 作直线n 与m 所成角为6π,则直线n 与平面α交点的轨迹是( ) A .直线B .抛物线C .椭圆D .双曲线3.平面直角坐标系xOy 中,直线:(2)(0)l y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则点A 到y 轴的距离为( ) A .3B .4C .5D .64.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .65.过抛物线24y x =的焦点作两条相互垂直的弦AB ,CD ,且AB CD AB CD λ+=⋅,则λ的值为( )A .12B .14C .18D .1166.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( )A .BC .D .7.顶点在原点,经过点(),且以坐标轴为轴的抛物线的标准方程是( )A .2y =或212=-x y B .2y =-或212=-x yC .2y =或212x y =D .2y =-或212x y =8.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫⎪⎝⎭B .26,23⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭C .222,23⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D .332,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭9.已知1F ,2F 是离心率为13的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点,M 是椭圆上第一象限的点,若I 是12MF F △的内心,G 是12MF F △的重心,记12IF F △与1GF M △的面积分别为1S ,2S ,则( ) A .12S SB .122S S =C .1232S S =D .1243S S =10.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A 227+ B .273+ C .53D .211.设1F 、2F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且1PF <2PF ,线段1PF 垂直平分线经过2F ,若1C 和2C 的离心率分别为1e 、2e ,则129e e +的最小值( )A .2B .4C .6D .812.已知抛物线2:4C y x =,过点()1,0A -作C 的两条切线,切点分别为B 、D ,则过点A 、B 、D 的圆截y 轴所得弦长为( ) A .3B .2C .43D .42二、填空题13.已知中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,其中一个焦点坐标为()2,0F ,椭圆被直线:3l y x =+所截得的弦的中点横坐标为2-,则此椭圆的标准方程为______.14.已知双曲线22:143x y C -=的左、右焦点分别12,F F ,P 为双曲线上异于顶点的点,以1PF ,2PF 为直径的圆与直线l 分别相切于A ,B 两点,则12cos ,AB F F <>=___________.15.已知ABC 中,()1,0B -、()1,0C ,1k 、2k 分别是直线AB 和AC 的斜率.关于点A 有如下四个命题:①若A 是双曲线2212y x -=上的点,则122k k ⋅=;②若122k k ⋅=-,则A 是椭圆2212x y +=上的点;③若121k k ,则A 是圆221x y +=上的点;④若2AB AC =,则A 点的轨迹是圆. 其中所有真命题的序号是__________.16.已知椭圆22:12x C y +=的左焦点为F ,椭圆外一点(0,)(1)P t t >,直线PF 交椭圆于A 、B 两点,过P 作椭圆C 的切线,切点为E ,若23||4||||PE PA PB =⋅,则t =____________.17.设P 是双曲线22:13y x Γ-=上任意一点,Q 与P 关于x 轴对称,1F 、2F 分别为双曲线的左、右焦点,若有121PF PF ⋅≥,则1F P 与2F Q 夹角的取值范围是__________.18.若实数x ,y 10=,则+________.19.已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,直线x b =与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,过A 作圆222:(2)M x b y b ++=的切线,D 为其中一个切点若||||AD AB =,则C 的离心率为__________.20.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.三、解答题21.已知抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 且斜率为1的直线l 与C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求OAB 的面积. 22.在平面直角坐标系xOy 中,已知两点()1,0M -,()1,0N ,动点Q 到点M 的距离为,线段NQ 的垂直平分线交线段MQ 于点K ,设点K 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)已知点()2,0P ,设直线l :10x my +-=与曲线E 交于A ,B 两点,求证:OPA OPB ∠=∠.23.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,长轴长为22,离心率为22. (1)求椭圆C 的方程.(2)若过点1F 的两条弦,弦AB 、弦CD ,互相垂直,求四边形ACBD 的面积的最小值.24.已知抛物线28y x =的焦点为F ,且A 是抛物线上一点. (1)若4AF =求点A 的坐标;(2)直线l :y x m =+与抛物线交于两个不同的点P ,Q ,若OP OQ ⊥,求实数m 的值. 25.荷兰数学家舒腾(F.van Shooten ,1615-1660)设计了一种画椭圆的工具,如图1所示,两根等长的带槽的直杆AC 和BF 的一端各用钉子固定在点A 和B 上(但分别可以绕钉子转动),4AC BF ==,另一端用铰链与杆FC 连接,2FC AB ==,AC 和BF 的交点为E ,转动整个工具,交点E 形成的轨迹为椭圆Γ.以线段AB 中点O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2的平面直角坐标系.(1)求椭圆Γ的标准方程;(2)经过B 点的直线l 交椭圆Γ于不同的两点M N 、,设点P 为椭圆的右顶点,当PNM △的面积为27时,求直线l 的方程. 26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为23P 为椭圆C 上一动点,且直线,AP BP 的斜率之积为14-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设,A B 分别是椭圆C 的左右顶点,若点,M N 是C 上不同于,A B 的两点,且满//,//AP OM BP ON ,求证:MON △的面积为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b---=, 整理得:()()()()2121221212y y y y b a x x x x +-=+-BD 的中点为(1,3)M ,且直线l 的斜率为16 ,代入有:22611262b a =⨯=即22212c a a -=,解得6ce a . 故选:D 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.2.D解析:D 【分析】过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设出坐标,分别表示出直线AB 与PM 的方向向量,利用夹角公式即可得出. 【详解】解:过点P 作PO α⊥,以点O 为坐标原点,OP 为z 轴,以定直线m 为y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.不妨设1OP =,30PBO ∠=︒,3OB ∴=. 则(0P ,0,1),(0,3,0)B .设点(Q x ,y ,0),则(,,1)PQ x y =-,取直线m 的方向向量为(0,1,0)u =. 直线AB 与PQ 所成的角为30, 22||3cos30||||1PQ u PQ u x y ∴︒===++, 化为2213y x -=,即为点Q 的轨迹.故选:D .【点睛】熟练掌握通过建立如图所示的空间直角坐标系利用异面直线的夹角公式求得轨迹的方法是解题的关键.3.B解析:B 【分析】根据题意画出图形,抛物线的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N ,根据抛物线的定义和已知条件可得点B 为AP 的中点,进而可得点B 的横坐标为1,则26AM BN ==从 而可求出答案 【详解】解:设抛物线2:8C y x =的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,如图过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N , 因为2FA FB =,所以2AM BN =, 所以点B 为AP 的中点,连接OB ,则12OB AF =, 所以OB BF =,所以点B 的横坐标为1, 所以26AM BN ==, 所以点A 到y 轴的距离为4, 故选:B【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的定义的应用,解题的关键是根据题意画出图形,灵活运用抛物线的定义,考查计算能力,属于中档题4.C解析:C 【分析】设E 是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-+≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.5.B解析:B 【分析】首先设直线AB 的方程为1x ty =+, 与抛物线方程联立分别求AB 和CD ,分别计算AB CD +和AB CD ,再求λ的值.【详解】24y x =的焦点为()1,0,设AB 的直线方程为1x ty =+,CD 的直线方程为11x y t=-+,由214x ty y x=+⎧⎨=⎩得2440y ty --=,设()11,A x y ,()22,B x y , 则124y y t +=,124y y =-,则()()22212121441AB t y y y y t =++-=+,同理2141CD t ⎛⎫=+⎪⎝⎭,22142AB CD t t ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭ 221162AB CD t t ⎛⎫⋅=++ ⎪⎝⎭, 故14λ=. 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用弦长公式求AB ,并且利用AB CD ⊥,将t 换成1t-求CD . 6.C【分析】利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式21⎛⎫=- ⎪⎝⎭b c a a 可求得该双曲线的渐近线的斜率. 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得2212121222cos12027F F c AF AF AF AF a ==+-⋅︒=,即7c a =,所以22222216b b c a c a a a a -⎛⎫===-= ⎪⎝⎭. 因此,该双曲线的渐近线的斜率为6±. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.7.D【分析】设出抛物线方程为22y mx =或22x ny =,代入点的坐标求出参数值可得.【详解】设抛物线方程为22y mx =,则262(3)m =⋅-,63m =-,方程为2123y x =-, 或设方程为22x ny =,则2(3)26n -=⨯,14n =,方程为212x y =. 所以抛物线方程为2123y x =-或212x y =. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:抛物线的标准方程有四种形式,在不确定焦点位置(或开口方向时),需要分类讨论.象本题在抛物线过一点的坐标,则需要考虑焦点在x 轴和y 轴两种情况,焦点在x 轴上时可以直接设方程为2y mx =,代入点的坐标求出参数值,不必考虑焦点是在x轴正半轴还是在负半轴,焦点在y 轴也类似求解.8.B解析:B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=,利用2112sin cos 4c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<14πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭e 的取值范围是⎝⎭,故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.9.D解析:D 【分析】设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则可得4Sr c=,从而可得1121122244S SF F r c S c ==⋅⋅=,再由G 是12MF F △的重心,可得11222213323MOF MF F SS S S ==⨯=,进而可得结果 【详解】解:由于椭圆的离心率为13,所以13c a =,即3a c =,设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,则121211()(22)422S MF MF F F r a c r cr =++=+=,所以4Sr c=, 所以1121122244S S F F r c S c ==⋅⋅=, 因为G 是12MF F △的重心, 所以11222213323MOF MF F S S S S ==⨯=, 所以1234S S =,即1243S S =, 故选:D【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的性质的应用,解题的关键是设12MF F △的面积为S ,内切圆半径为r ,然后求出4Sr c=,进而可表示出1S ,2S ,从而可得结果,属于中档题 10.A解析:A 【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54b y xc a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=, 又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =去). 故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.11.D解析:D 【分析】设椭圆和双曲线的方程,由题意可得2122PF F F c ==,再利用椭圆和双曲线的定义分别求出1PF ,即可得122a a c +=,计算12112e e +=,()121212111992e e e e e e ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭展开后利用基本不等式即可求最值. 【详解】设椭圆1C 的方程为2222111x y a b +=,则222111c a b =-,设双曲线2C 的方程为2222221x y a b -=,则222222c a b =+,因为椭圆1C 和双曲线2C 的焦点相同,所以2212c c =,设12c c c ==即22221122a b a b -=+,因为P 是椭圆1C 和双曲线2C 的一个公共点, 所以1212+=PF PF a ,2122PF PF a -=,因为线段1PF 垂直平分线经过2F ,所以2122PF F F c ==,所以1122PF a c =-,且1222PF c a =-, 所以122222a c c a -=-,可得122a a c +=, 所以11c e a =,22c e a =,所以1212121122a a a a ce e c c c c++=+===, 所以()211212121291111991022e e e e e e e e e e ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()11101023822⎛≥+=+⨯= ⎝, 当且仅当21129e e e e =,即213e e =时等号成立, 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是利用已知条件得出122a a c +=,进而可得12112e e +=, 再利用基本不等式可求最值.12.A解析:A 【分析】设出直线方程,与抛物线方程联立,由判别式为零解出B 、D 两点的坐标,进而得出过点A 、B 、D 的圆的方程,求出弦长即可. 【详解】设过点()1,0A -的直线方程为1x my =-,联立214x my y x=-⎧⎨=⎩,可得2440y my -+=,由216160m ∆=-=,解得1m =±即2440y y ±+=,2y =±,不妨设()()1,2,1,2B D -,则BD 的中垂线方程为0y =,即圆心在x 轴上又()1,0A -,且点()1,0到点A 、B 、D 的距离都相等,则圆心坐标为()1,0,半径为2 圆的方程为()2214x y -+=,令0x =,解得y =即圆被y轴所截得的弦长为故选:A 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查圆的方程以及直线与圆的位置关系,解决本题的关键点是根据直线与抛物线相切,求出切点的坐标,进而得出圆的方程,求出弦长,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】设椭圆方程为代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得关系再由可得得椭圆方程【详解】设椭圆方程为由得所以由题意又所以椭圆方程为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程解解析:22184x y +=【分析】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得,a b 关系,再由2c =可得,a b 得椭圆方程.【详解】设椭圆方程为22221(0)x ya b a b +=>>,由222213x y a b y x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2222222()690a b x a x a a b +++-=,所以212226a x x a b +=-+,由题意222622a a b-=-⨯+,222a b =, 又2c =,所以22224a b b c -===,28a =,椭圆方程为22184x y +=.故答案为:22184x y +=.【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程.解题方法是韦达定理.由直线方程与椭圆方程联立方程组,消元后应用韦达定理可得出弦中点坐标,从而得出,a b 的关系.然后结论半焦距c 可求解.14.【分析】求得双曲线的设运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得由相切的性质判断四边形为直角梯形过作垂足为运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义计算可得所求值【详解】解【分析】求得双曲线的a , c ,设1PF m =,2PF n =,运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得MN ,由相切的性质判断四边形ABNM 为直角梯形,过N 作NQ AM ⊥,垂足为Q ,运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义,计算可得所求值. 【详解】解:因为双曲线22:143x y C -=,所以2a =,c ==依题意画出如下图形,设1PF ,2PF 的中点分别为M ,N ,过点N 作NQ AM ⊥交AM 于点Q ,连接MN ,所以1212MN F F ==,设1PF m =,2PF n =,则24m n a -==所以11122AM PF m ==,21122BN PF n ==,所以()122MQ AM BN m n =-=-=,在Rt MNQ 中NQ =,因为//NQ BA ,所以MNQ ∠为12,AB F F 的夹角,所以12cos ,7QN AB F F MN <>===故答案为:7【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和圆相切的性质,考查直角三角形的勾股定理和锐角三角函数的定义、向量的夹角的概念,考查方程思想和化简运算能力和推理能力.15.①③【分析】设点可得出结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点的轨迹方程可判断②的正误;根据求出点的轨迹方程可判断③的正误;由求出点的轨迹方程可判断④的正误【详解】设动点的坐标为对于①由于点是双曲线解析:①③ 【分析】设点(),A x y ,可得出2212y x =+,结合斜率公式可判断A 选项的正误;求出动点A 的轨迹方程,可判断②的正误;根据121k k ,求出点A 的轨迹方程,可判断③的正误;由2AB AC =求出点A 的轨迹方程,可判断④的正误. 【详解】设动点A 的坐标为(),A x y .对于①,由于点A 是双曲线2212y x -=上的点,则2212y x =+,所以,22122221112y y y y k k y x x x =⋅===+--,①正确;对于②,21222111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得2212y x +=,②错误;对于③,21221111y y y k k x x x =⋅==-+--,化简可得221x y +=,③正确;对于④,由2AB AC ==化简可得2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 当点A 为圆2251639x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭与x 轴的交点时,A 、B 、C 三点无法构成三角形,④错误.故答案为:①③. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.16.【分析】设交点由两点得直线方程由直线方程与椭圆方程联立消去后应用韦达定理得可计算代入在上半椭圆用函数解析式表示出上半椭圆并求导数设切点为求出切线方程切点坐标可用表示从而求得代入已知等式后求得值【详解【分析】设交点1122(,),(,)A x y B x y ,由两点得直线PF 方程,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,可计算PA PB ,代入1212,x x x x +,P 在上半椭圆,用函数解析式表示出上半椭圆,并求导数,设切点为11(,)x y ,求出切线方程,切点坐标可用t 表示,从而求得2PE ,代入已知等式后求得t 值. 【详解】由题意(1,0)F -,直线AB 方程为00(1)t y x t tx t -=+=+--,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2212y tx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2222(12)4220t x t x t +++-=,2122412t x x t +=-+,21222212t x x t-=+, ∵,PA PB 同向,∴11221212(,)(,)()()PA PB PA PB x y t x y t x x y t y t =⋅=-⋅-=+--22211221222(1)(1)(,)(,)(1)21t t x tx x tx t x x t +-⋅=+=+, 设11(,)E x y ,过E 点的切线方程为11()y y k x x -=-,1t >,切点E 在x轴上方,由y =2xy y '==-,∴112PE xk y =-,切线方程为1111()2x y y x x y -=--,化简得1122x x y y +=, 直线过(0,)P t ,则122y t =,11y t =,由椭圆方程得21222x t=-, 222211221()2()PE x y t t t t=+-=-+-, ∵23||4||||PE PA PB =⋅,∴22222218(1)(1)32()21t t t t t t +-⎡⎤-+-=⎢⎥+⎣⎦,化简得223t =,∵1t >,∴t =故答案为:2. 【点睛】 关键点点睛:本题考查直线与椭圆相交、相切问题,解题方法是设而不求的思想方程,即设交点1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与椭圆方程联立,消去后应用韦达定理得1212,x x x x +,然后计算PA PB ,设切点坐标,用导数求出切线斜率,得切线方程,代入坐标(0,)t 可求得切点坐标(用t 表示),求出2PE ,再结合已知条件求出结果.17.【分析】设由求出的取值范围再由平面向量的数量积计算出与夹角的余弦的取值范围从而得夹角的范围【详解】设则又双曲线中即∴又即代入上式得设与夹角为则∵∴∴∵∴故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查依托双曲解析:25,arccos 37ππ⎛⎤⎥⎝⎦- 【分析】设00(,)P x y ,由121PF PF ⋅≥求出20x 的取值范围,再由平面向量的数量积计算出1F P 与2F Q 夹角的余弦的取值范围,从而得夹角的范围.【详解】设00(,)P x y ,则00(,)Q x y -,又双曲线22:13y x Γ-=中2c ==,即12(2,0),(2,0)F F -,∴2212000000(2,)(2,)41PF PF x y x y x y ⋅=---⋅--=-+≥, 又220013y x -=,即220033=-y x ,代入上式得204341x --≥,202x ≥.100(2,)F P x y =+,200(2,)F Q x y =--,2212004F P F Q x y ⋅=--, 设1F P 与2F Q 夹角为θ,则2222221212cos (F P F Q F P F Qθ⋅====∵202x ≥,∴cos θ20202141x x +=--,2200222000132211322414122(41)x x x x x -++==+---, 20417x -≥,203302(41)14x <≤-,201135222(41)7x <+≤-, ∴51cos 72θ-≤<-,∵[0,]θπ∈,∴25arccos 37πθπ<≤-. 故答案为:25,arccos 37ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦-.【点睛】关键点点睛:本题考查依托双曲线求平面向量夹角的取值范围.解题方法是设00(,)P x y ,利用P 点满足的条件求出0x 的范围,然后求出向量夹角的余弦值,余弦值的范围,从而得出角的范围.18.【分析】由已知条件得出点P 在以为焦点以为长轴长的椭圆上再由两点的距离公式得出表示点到点的距离之和再根据椭圆的定义将问题转化为求的范围根据两点的距离公式可求得范围【详解】设点则由椭圆的定义得点P 在以为 解析:[10-+【分析】由已知条件得出点P 在以()()120303F F -,,,为焦点,以10为长轴长的椭圆上,再由两+(),P x y 到点()()11,00,3A F ,的距离之和,再根据椭圆的定义将问题转化为求210+d PA PF =-的范围,根据两点的距离公式可求得范围. 【详解】设点(),P x y ,则由椭圆的定义得点P 在以()()120303F F -,,,为焦点,以10为长轴长的椭圆上,所在椭圆的方程为:22+11625x y =,(),P x y 到点()()11,00,3A F ,的距离之和,即1+d PA PF =,由椭圆的定义得12+210PF PF a ==,所以1210PFPF =-,所以()122++1010+d PA PF PA PF PA PF ==-=-,而222AF PA PF AF -≤-≤,又2AF ==,所以21010+d PA PF ≤=-≤,[10-+,故答案为:[10-+. 【点睛】关键点点睛:本题考查根式的最值和范围求解问题,解决的关键在于利用椭圆的定义得出动点的轨迹,将问题转化为求两线段的距离之差的范围.19.【分析】将代入C 的渐近线方程可得点坐标利用两点间的距离根式可求导根据勾股定理可得再由可得代入即可【详解】将代入C 的渐近线方程得则不妨假设半径为因为是圆的切线所以即则因为所以即故故答案为:【点睛】本题解析:4【分析】将x b =代入C 的渐近线方程可得A 点坐标,利用两点间的距离根式可求导||AM .根据勾股定理可得||AD ,再由||||AD AB =可得2238b a =,代入e =即可. 【详解】将x b =代入C 的渐近线方程ay x b=±,得y a =±,则||2AB a =. 不妨假设(),A b a , (2,0)M b -,半径为b DM =, 222||(2)AM b b a =++,因为AD 是圆的切线,所以222||AD DMAM +=,即则22222||(2)8AD b b a b b a =++-=+.因为||||AD AB =,所以2282b a a +=,即2238b a =,故222214b e a =+=. 故答案为:224.【点睛】本题考查双曲线的简单的几何性质,考查直线与圆的位置关系,关键点是用,,b a c 表示||||AD AB =,考查了学生分析问题、解决问题的能力及计算能力.20.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以 3【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a=-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a =-,设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线, 所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-, 又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a=,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.三、解答题21.(1)28x y =;(2) 【分析】(1)由题中条件,根据抛物线的定义,得到242p+=,求出p ,即可得出抛物线方程; (2)先由(1)得到焦点坐标,得出直线l 的方程,设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,以及抛物线的焦点弦公式,求出弦长AB ,再由点到直线距离公式,以及三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为抛物线2:2(0)C x py p =>上一点(),2P m 到其焦点F 的距离为4,所以242p+=,解得4p =, 所以抛物线C 的方程为28x y =; (2)由(1)可得,()0,2F ;则过点F 且斜率为1的直线l 的方程为:2y x =+,即20x y -+=, 设()11,A x y ,()22,B x y , 由228y x x y=+⎧⎨=⎩消去x ,整理得21240y y -+=, 则1212y y +=,因此1212416AB AF BF y y p =+=++=+=,又点O 到直线20x y -+=的距离为d ==,所以OAB 的面积为12OABS AB d ==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中三角形的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,即可得出三角形的面积.22.(1)2212x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)利用中垂线的性质可得KN KQ =,从而得到2KM KN QM MN +==>=,利用椭圆的定义进行分析求解即可;(2)根据点P 的位置,确定OPA ∠,OPB ∠都是锐角,然后联立直线与椭圆的方程,得到韦达定理,再将问题转化为求证两个角的正切值相等,代入化简求解,即可证明. 【详解】(1)∵线段NQ 的垂直平分线交MQ 于点K ,∴||||KN KQ =,∴||||||||||2||KM KN KM KQ MQ MN +=+==>= ∴点K 的轨迹是以原点为中心,以,M N 为焦点的椭圆.设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,则a =1c =,1b =,所以曲线E 的方程为2212x y +=(2)由221210x y x my ⎧+=⎪⎨⎪+-=⎩消去x 可得()222210m y my +--=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则12222m y y m +=+,12212y y m =-+. 易知PA ,PB 的斜率存在,则()()121212121212122221111PA PB y y y y y y my y k k x x my my my my +++=+=+=-------++,又因为121222222022m my y my y m m ++=-=++ 所以0PA PB k k +=,所以OPA OPB ∠=∠. 【点睛】方法点睛:解答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.23.(1)2212x y +=;(2)169.【分析】(1)利用椭圆的长轴长以及离心率求解,a c ,得到b ,即可得到椭圆方程; (2)①当1l x ⊥,2//l x 时,求解四边形的面积;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-,分别联立椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解四边形的面积,利用基本不等式求解最小值即可. 【详解】(1)得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,22122222b S a b a=⋅⋅⋅==;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-, 联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210m y my +--=, ∴12222m y y m +=+,12212y y m -=+,∴AB ==)2212m m +=+,同理)22221111122m m CD m m⎫+⎪+⎝⎭==++, ∴()()()()()()()222222222222281414111162292212212212m m m S AB CD m m m m m m +++=⋅=⋅=≥=++++⎛⎫+++ ⎪⎝⎭.当且仅当22221m m +=+即21m =即1m =±时等号成立, 故四边形ACBD 的面积的最小值169. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关椭圆方程的求法,直线与椭圆的综合题,解题方法如下: (1)根据题中所给的条件,建立等量关系,求得,a b 的值,得到椭圆方程;(2)对直线的斜率存在与否进行讨论,根据题意利用适当的形式写出直线的方程,分别与椭圆方程联立,求得弦长,根据四边形面积公式求得四边形的面积,利用基本不等式求得最值,与特殊情况比较,得到结果.24.(1)点A 的坐标为()()2,4,2,4-;(2)8-. 【分析】(1)由4AF =根据焦半径公式求出点A 的横坐标,再代入抛物线方程求得纵坐标;(2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,利用韦达定理,结合向量垂直的坐标表示,列方程可求实数m 的值. 【详解】(1)设()00,A x y ,042p AF x =+=,22p=,02x ∴=所以20082164y y =⨯=⇒=±,∴点A 的坐标为()()2,4,2,4-.(2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则1282x x m +=-,212x x m =,121228y y x x m ∴+=++=,()()()2121212128y y x m x m x x m x x m m =++=+++=,又OP OQ ⊥,0OP OQ ∴⋅=,2121280x x y y m m ∴+=+=,0m ∴=或8m =-,经检验,当0m =时,直线与抛物线交点中有一点与原点O 重合:不符合题意,当8m =-时,2(24)4640∆=--⨯>,符合题意. 综上,实数m 的值为8-. 【点睛】方法点睛:解决直线与抛物线的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与抛物线方程联立,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.25.(1)22143x y +=;(2)1x y =±+.【分析】(1)设椭圆Γ的标准方程为22221x y a b+=,连接AF ,由AFB AFC ≌,得到ABE FCE △≌△,再利用椭圆定义求解.(2)设直线l 的方程为:1x my =+,联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,结合韦达定理得到12y y -,然后由PNM △的面积为7求解. 【详解】 (1)如图所示:由题意可设椭圆Γ的标准方程为22221x y a b+=,连接AF ,可得AFB AFC ≌,所以,,4ABE FCE EF AE EA EB EF EB FB =+=+==≌,由椭圆定义可知:2,1a c ==,3b =所以椭圆Γ的方程为22143x y +=.(2)由题意知,(1,0)B ,设直线l 的方程为:1x my =+,设()()1122,,,M x y N x y ,联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得:()2234690m y my ++-=,可知212212134m y y m +-=+, 2122111234PMNm Sy y m +∴=⨯-⨯=+. 226162347m m +∴=+, 解得1m =±,所以直线l 的方程为1x y =±+. 【点睛】方法点睛:1、解决直线与曲线的位置关系的相关问题,往往先把直线方程与曲线方程联立,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、解决直线与曲线的弦长时,往往设直线与曲线的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则()()2121222121221(1)(1)44AB k x x x x y y y y k ⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦-⋅+-⋅⎣+⎦k 为直线斜。
一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2B .5 C .3 D .6 2.已知12,F F 分别是双曲线2214x y -=的左、右焦点,P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,若12PF F △内切圆圆心为I ,则圆心I 到圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为( ) A .2B .51-C .1D .52-3.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE 与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤4.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( ) A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦5.已知椭圆222:14x y C b+=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3BC D 6.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,()1221,2i i M F M F a i -==,且1M ,2F ,2M 三点共线,点D 在线段21M F 上,且1121F M D M M D ∠=∠1112122M F M F M D +=,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .2y x =±B .y =C .y x =D .y =7.已知圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,P 是12MC C 的内心,且12123PMC PMC PC C S SS+=,则a 的值为( )A .9B .11C .17D .198.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( )A .1e <<B .eC .e >D .1e <<9.在平面直角坐标系中,双曲线C 的标准方程为2221(0)4x y t t t-=>+,则双曲线的离心率取得最大值时,双曲线的渐近线方程为( ) A .2y x =±B .3y x =±C .12y x =±D .13y x =±10.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,若直线:l y kx =,3k ∈⎣与双曲线C 交于M 、N 两点,且11MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .()1,2B .)2C .1⎤⎦D .(1⎤⎦11.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( )A .25B .100C .9D .3612.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( )A .B .(6,8)C .D .(6,10)二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 的直线:2230l kx y ka --=与双曲线C 交于A 、B 两点.若7AF FB =,则实数k =________.15.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______. 16.已知抛物线218y x =的焦点为F ,过F 的直线l 与抛物线交于A 、B 两点,抛物线的准线与y 轴交于点M ,当AMAF最大时,弦AB 长度是___________.17.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________.18.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的两条渐近线与直线1x =-所围成的三角形的面积为4,则双曲线C 的离心率为________.19.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线C 和双曲线C 的一条渐近线分别相交于P ,Q 两点(P ,Q 在同一象限内),若P 为线段QF 的中点,且||PF =,则双曲线C 的标准方程为_________. 三、解答题21.已知椭圆22:11612x y E +=,1F 、2F 为左、右焦点,()2,3A .(1)求12tan F AF ∠及12F AF ∠的角平分线所在直线l 的方程;(2)在椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点?若存在,请找出:若不存在,说明理由.22.已知抛物线()2:20C y px p =>过点()4,4-,直线2y x m =-+与抛物线C 相交于不同两点A 、B .(1)求实数m 的取值范围;(2)若AB 中点的横坐标为1,求以AB 为直径的圆的方程.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>经过点()2,1A ,椭圆C 在点A 处的切线方程为3y x =-+.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()3,0B 且与x 轴不重合的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,直线AM ,AN 分别与直线3x =-分别交于P ,Q ,记点P,Q 的纵坐标分别为p ,q ,求p q +的值. 24.已知抛物线28y x =的焦点为F ,且A 是抛物线上一点. (1)若4AF =求点A 的坐标;(2)直线l :y x m =+与抛物线交于两个不同的点P ,Q ,若OP OQ ⊥,求实数m 的值.25.已知点3(1,)-在椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上,E 的离心率为32. (1)求E 的方程;(2)设过定点(0,2)A 的直线l 与E 交于不同的两点,B C ,且COB ∠为锐角,求l 的斜率的取值范围.26.如图,点(1,0)F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点,过F 且垂直于x 轴的直线与椭圆E 相交于C 、D 两点(C 在D 的上方),||3CD =.(1)求椭圆E 的方程;(2)设点A 、B 是椭圆E 上位于直线CD 两侧的动点,且满足ACD BCD ∠=∠,试问直线AB 的斜率是否为定值,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a bx y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b---=, 整理得:()()()()2121221212y y y y b a x x x x +-=+-BD 的中点为(1,3)M ,且直线l 的斜率为16 ,代入有:22611262b a =⨯=即22212c a a -=,解得6ce a . 故选:D 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.2.C解析:C 【分析】设12PF F △内切圆与12PF F △的三边1PF 、2PF 、12F F 的切点分别为D 、N 、M ,根据圆的切线性质,可得2OM =,即可得答案. 【详解】设12PF F △的内切圆分别与12,PF PF 切于点,A B ,与12F F 切于点M ,则11||||,||||PA PB F A F M ==,22||||F B F M =.又点P 在双曲线右支上, 12||||2PF PF a ∴-=,即12(||||)(||||)2PA F A PB F B a +-+=, 12||||2F M F M a ∴-= ①,又12||||2F M F M c += ②, 由①+②,解得1||F M a c =+,又1||OF c =,则(,0)M a ,因为双曲线2214x y -=的2a =,所以内切圆圆心I 与在直线2x =上,设0(2,)I y , 设圆22(1)1y x +-=的圆心为C ,则(0,1)C , 所以()220||21CI y =+-,当01y =时,min ||2CI =,此时圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为min ||1211CI -=-=.故选: C .【点睛】本题考查双曲线的定义和性质,关键点是由定义和已知得到12||||2F M F M a -=和12||||2F M F M c +=,考查了学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.3.A解析:A 【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.4.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解. 【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭, ()()()2222212416111k BC k x x k k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k+=+=, 设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r ,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=,所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.5.B解析:B 【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么b ==故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.6.B解析:B 【分析】先取11M F 的中点E ,由题意分析12M F DE 为菱形,得到()()222442c a a =-,从而求出渐近线方程. 【详解】由()1221,2i i M F M F a i -==知:M 1、M 2在双曲线上. 取11M F 的中点E ,连接DE ,2DF ,由111211111222,22,M F M F M D M F M D M F +=∴=-, 即112122,M F F D F D E M =∴=,可知四边形12M F DE 为平行四边形; 又1M D 为112F M F 的角平分线,故四边形12M F DE 为菱形,1212M E F M F D DE ===又21//DE M M 故D 为线段21M F 的中点; 因为211//DF M F ,故2F 为线段12M M 的中点, 故1222M F F M =; 所以21112M F M F =由双曲线的定义:11122M F M F a -=,所以21114,2M F a M F a == 而12M M x ⊥轴,故222121112F F M F M F =-, 故()()222442c a a =-,故3==ce a, 故双曲线C 的渐近线方程为2y x = 故选B . 【点睛】求双曲线的渐近线的方法:(1)直接令标准方程22221x y a b-=中的1变成0,得到22220x y a b -=,利用平方差公式得到渐近线方程: bxy a=±; (2)根据题意,找到找到a 、b 、c 的关系,消去c ,从而求出渐近线方程.7.C解析:C【分析】先判断出圆1C 与2C 内含,根据条件可得动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,从而得出121216MC MC a C C +=+>=,即动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,又设12MC C 的内切圆的半径为r ' ,由12123PMC PMC PC C SSS+=,有12121113222MC r MC r C C r ''+⨯=⨯⨯⨯'⨯,从而得出答案. 【详解】由圆2221:(3)(7)C x y a a ++=>和222:(3)1C x y -+=,可得圆1C 的圆心()13,0C -,半径为1r a =,圆2C 的圆心()23,0C ,半径为21r = 由121261C C a r r =<-=-所以圆1C 与2C 内含,由动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切. 所以动圆M 与圆1C 内切,与圆2C 外切,设动圆M 的半径为R 则11MC r R a R =-=-,221MC r R R =+=+ 所以121216MC MC a C C +=+>=所以动点M 的轨迹是以12,C C 为焦点,长轴为1a +的椭圆,设其方程为22221(0)x y m n m n +=>> 所以12a m +=,设22c m n =-,则3c = 由P 是12MC C 的内心,设12MC C 的内切圆的半径为r ' 由12123PMC PMC PC C SSS+=,有12121113222MC r MC r C C r ''+⨯=⨯⨯⨯'⨯ 即1212318MC MC C C +==,又由椭圆的定义可得121MC MC a +=+ 所以118a +=,则17a = 故选:C 【点睛】本题考查圆与圆的位置关系,考查根据圆与圆的相切求动圆圆心的轨迹,考查椭圆的定义的应用,解答本题的关键的由条件得出圆1C 与2C 内含,由动圆M 与圆1C ,圆2C 均相切,进一步由条件得出121216MC MC a C C +=+>=,即得出动点M 的轨迹,属于中档题.8.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=, 所以,双曲线的渐近线b y x a =的倾斜角α满足30α>,则123tan b PF F a >∠= 因此,该双曲线的离心率为222222231c c a b b e a a a a +⎛⎫====+> ⎪⎝⎭. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.9.C解析:C 【分析】依题意可得c e a ==t ,从而求出双曲线方程,即可求出渐近线; 【详解】解:因为0t >,依题意可得双曲线2221(0)4x y t t t-=>+的离心率c e a ====≤=当且仅当4t t=即2t =时,等号成立,此时离心率最大, 故双曲线的标准方程为22182y x -=,所以双曲线的渐近线方程为y x =,即12y x =±故选:C 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.10.C解析:C 【分析】根据题意,得到()1,0F c -,设(),M x y ,则(),N x y --,由11MF NF ⊥,求出2220x y c +-=与双曲线联立,求出()2222242242222a c a x c c a c a y c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,再由2221,33y k x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,列出不等式求解,即可得出结果 【详解】因为点1F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左焦点,则()1,0F c -,设(),M x y ,由题意有(),N x y --,则()1,MF c x y =---,()1,NF c x y =-+,又11MF NF ⊥,所以()()2110MF NF c x c x y ⋅=---+-=,则2220x y c +-=, 又(),M x y 在双曲线上,所以22221x y a b-=,由22222222221x y a b x y c c a b ⎧-=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得()2222242242222a c a x c c a c ay c ⎧-⎪=⎪⎨-+⎪=⎪⎩,又M 在直线y kx =上,k ∈⎣, 所以()4224424222222222212111,33212c a c a e e e e e a c a y k x -+-+---⎡⎤====-∈⎢⎥⎣⎦, 即42424213421e e e e ⎧≥⎪⎪-⎨⎪≤⎪-⎩,整理得42423840840e e e e ⎧-+≥⎨-+≤⎩,解得224e ≤≤+2243e -≤(舍,因为双曲线离心率大于1),1e ≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题考查双曲线的性质,考查双曲线的标准方程,解决本题的关键点是把11MF NF ⊥转化为向量数量积的坐标表示,求出点M 的轨迹方程,结合点在双曲线上,求出点的坐标,代入斜率公式求出离心率的范围,考查学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.11.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 12.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.【分析】由直线方程过右焦点得的关系设直线方程与双曲线方程联立消去应用韦达定理得出由得这样结合起来可得值【详解】在中令得所以则设由消去得由得所以化简得故答案为:【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线解析:【分析】由直线方程过右焦点得,a b 的关系,设1122(,),(,)A x y B x y ,直线方程与双曲线方程联立消去x ,应用韦达定理得出1212,y y y y +,由7AF FB =,得127y y =-,这样结合起来可得k 值.【详解】在2230kx y ka --=中令0y =得32a x =,所以32a c =,则222254a b c a =-=,设1122(,),(,)A x y B x y ,由222212230x y a bkx y ka ⎧-=⎪⎨⎪--=⎩,消去x 得22222223504b ab a b a y y k k ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭, 2122223kab y y a k b+=-,2221222254()k a b y y b a k =-, 由7AF FB =得127y y =-,212222236kab y y y a k b +=-=-,222222()kab y a k b =--, 所以224222212222222225774()4()k a b k a b y y y a k b b a k =-=-⨯=--,化简得2221235b k a==,k =.故答案为: 【点睛】方法点睛::本题考查直线与双曲线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,即设交点坐标1122(,),(,)x y x y ,由直线方程与双曲线方程联立,消元后应用韦达定理(本题得)1212,y y y y +,已知条件又得127y y =-,这样结合起来可求得k 值.15.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意. 易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 16.【分析】作出图形过点作垂直于抛物线的准线于点可得出可知当取最小值时即直线与抛物线相切时最大可求出直线的斜率求出点的坐标利用对称性可求得点的坐标抛物线的焦点弦长公式进而可求得弦的长度【详解】设点为第一 解析:8【分析】作出图形,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,可得出1sin AM AF AME=∠,可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AM AF 最大,可求出直线AM 的斜率,求出点A 的坐标,利用对称性可求得点B 的坐标,抛物线的焦点弦长公式,进而可求得弦AB 的长度. 【详解】设点A 为第一象限内的点,过点A 作AE 垂直于抛物线218y x =的准线于点E ,如下图所示:由抛物线的定义可得AE AF =,则1sin AM AM AF AE AME==∠, 可知当AME ∠取最小值时,即直线AM 与抛物线相切时,AMAF最大,抛物线218y x =的焦点为()0,2F ,易知点()0,2M -. 当直线AM 与抛物线218y x =相切时,直线AM 的斜率存在, 设直线AM 的方程为2y kx =-,联立228y kx x y=-⎧⎨=⎩,消去y 得28160x kx -+=, 264640k ∆=-=,因为点A 在第一象限,则0k >,解得1k =,方程为28160x x -+=,解得4x =,此时,228xy ==,即点()4,2A ,此时AB y ⊥轴,由对称性可得()4,2B -, 因此,448AB =+=. 故答案为:8 【点睛】方法点睛:有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12AB x x p =++或12AB y y p =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.17.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y += 【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,3)M -解得25c =代回方程即可. 【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,b =故椭圆方程可设为2222143x y c c +=代(4,M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x a b y b e -≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.18.【分析】求出双曲线的渐近线方程求解时的值然后求解三角形的面积推出离心率即可【详解】双曲线的渐近线方程为将代入中解得故故故双曲线的离心率故答案为:【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1【分析】求出双曲线的渐近线方程,求解1x =-时,y 的值,然后求解三角形的面积,推出离心率即可. 【详解】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,将1x =-代入b y x a =±中,解得by a=±, 故12142ba =,故4b a=,故双曲线C 的离心率c e a ===.【点睛】方法点睛:求圆锥曲线的离心率常用的方法有:(1)公式法(求出,a c 的值再代离心率的公式求解);(2)方程法(根据已知找到关于离心率的方程再解方程得解).要根据已知条件灵活选择方法求解.19.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:82-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan b b BAOCFO a c ∠=∠=,根据离心率可求出223b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFOa c BDC BAO CFOb bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.20.【分析】根据题意结合双曲线性质可知结合整理求得结果【详解】根据题意可知因为P 为线段QF 的中点所以又因为联立解得所以双曲线C 的标准方程为:故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问解析:2213x y -=【分析】根据题意,结合双曲线性质,可知22bc b a a =,2b a =,结合222c a b =+,整理求得结果.【详解】根据题意,可知2b PF a ==, 因为P 为线段QF 的中点,所以2QF PF =,又因为bcQF a =,联立2222232b abc b a a c a b ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得1a b ==, 所以双曲线C 的标准方程为:2213x y -=.故答案为:2213x y -=.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关双曲线方程的求解问题,解题思路如下: (1)根据题意,明确量之间的关系;(2)利用题中条件,建立关于,,a b c 之间的关系,结合222c a b =+,求得,a b 的值,得到结果.三、解答题21.(1)124tan 3F AF ∠=,直线l 的方程为210x y --=;(2)不存在,理由见解析. 【分析】(1)分析得出2AF x ⊥轴,进而可得出12122tan F F F AF AF ∠=,设122F AF θ∠=,求出tan θ的值,可得出直线l 的斜率,进而可得出直线l 的方程;(2)假设椭圆E 上存在关于直线l 对称的相异两点()11,M x y 、()22,N x y ,进而可设直线MN 的方程为2xy t =-+,与椭圆E 的方程联立,列出韦达定理,求出线段MN 的中点P 的坐标,根据点P 在直线l 上,求出t 的值,可得出点P 的坐标,由此可得出结论.【详解】(1)在椭圆E 中,4a =,23b =,2c =,则()12,0F -、()22,0F ,因为222311612+=,即点A 在椭圆E 上,且2AF x ⊥轴,121224tan 3F F F AF AF ∠==,设122F AF θ∠=,则22tan 4tan 21tan 3θθθ==-,整理可得22tan 3tan 20θθ+-=, 易知θ为锐角,则tan 0θ>,解得1tan 2θ=, 设直线l 的倾斜角为α,则sin cos 12tan tan 22sin tan cos 2πθπθαθπθθθ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=-==== ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭,因此,直线l 的方程为()322y x -=-,即210x y --=;(2)假设椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点()11,M x y 、()22,N x y , 则直线MN 的斜率为12-,设直线MN 的方程为2xy t =-+, 联立22123448y x t x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,整理可得22120x tx t -+-=, 由韦达定理可得12x x t +=,则()121213222y y x x t t +=-++=, 所以,线段MN 的中点为3,24t t P ⎛⎫⎪⎝⎭,点P 在直线l 上,所以,32110244t t t⨯--=-=,解得4t =, 所以点()2,3P ,此时,点P 与点A 重合,不合乎题意. 因此,椭圆E 上不存在关于直线l 对称的相异两点. 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的探索性问题求解思路如下: 第一步:假设结论存在.第二步:结合已知条件进行推理求解.第三步:若能推出合理结果,经验证成立即可肯定正确;若推出矛盾,即否定假设. 第四步:反思回顾,查看关键点、易错点及解题规范. 22.(1)1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭;(2)()()2215114x y -++=.【分析】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,求出p 的值,可得出抛物线C 的方程,再将直线2y x m =-+的方程与抛物线C 的方程联立,利用0∆>可求得实数m 的取值范围;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,列出韦达定理,由线段AB 的中点的横坐标可求得m 的值,可求得线段AB 的中点坐标,利用弦长公式可求得AB ,进而可求得以线段AB 为直径的圆的方程. 【详解】(1)将点()4,4-的坐标代入抛物线C 的方程,可得()28416p =-=,解得2p =,所以,抛物线C 的方程为24y x =, 联立224y x m y x=-+⎧⎨=⎩,整理可得()224440x m x m -++=, 由已知条件可得()22441632160m m m ∆=+-=+>,解得12m >-, 因此,实数m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由韦达定理可得121x x m +=+,2124m x x =,由于AB 中点的横坐标为1,则1212x x m +=+=,解得1m =,1214x x ∴=, 由弦长公式可得12AB x x =-===,所以,所求圆的圆心坐标为()1,1-,半径为152, 因此,以AB 为直径的圆的方程为()()2215114x y -++=. 【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()11,x y 、()22,x y ;(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,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)22163x y +=;(2)12.【分析】(1)椭圆C 过点()2,1A ,()2,1B --,在点A 处的切线方程为3y x =-+,可用待定系数法求椭圆的标准方程;(2)用设而不求法把p ,q 表示出来,整理化简即可. 【详解】(1)由题意知椭圆C 在()2,1A 处的切线方程为2221x y a b +=也为3y x =-+,∴22621133a ab b ⎧=⎪==⇒⎨=⎪⎩ 椭圆C 的方程为22163x y +=.(2)直线l 的方程为()3y k x =-,()11,M x y ,()22,N x y()()2222232696026y k x x k x x x y ⎧=-⇒+-+-=⎨+=⎩ ()222212121860k xk x k +-+-=直线AM 方程为:()111212y y x x -=-+-,令()1151312y x p x --=-⇒=+- 直线AN 方程为()221212y y x x -=-+-,令()2251312y x q x --=-⇒=+- ∴()()1212121231311152522222k x k x y y p q x x x x ⎡⎤----⎛⎫--+=-++=-++⎢⎥ ⎪----⎝⎭⎣⎦()()()()()121212122121452105122222k x k k x k x x k k x x x x ⎡⎤------+-=-++=-++⋅+⎢⎥----⎣⎦()()()222222221241************121244105122210512212k k k k k k k k k k k k k k -+=-++⋅+--+++-=-++⋅+-=-++⋅+=.即12p q +=.【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.24.(1)点A 的坐标为()()2,4,2,4-;(2)8-. 【分析】(1)由4AF =根据焦半径公式求出点A 的横坐标,再代入抛物线方程求得纵坐标;(2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,利用韦达定理,结合向量垂直的坐标表示,列方程可求实数m 的值. 【详解】(1)设()00,A x y ,042p AF x =+=,22p=,02x ∴=所以20082164y y =⨯=⇒=±,∴点A 的坐标为()()2,4,2,4-.(2)由28y x m y x=+⎧⎨=⎩得22(28)0x m x m +-+=,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则1282x x m +=-,212x x m =,121228y y x x m ∴+=++=,()()()2121212128y y x m x m x x m x x m m =++=+++=,又OP OQ ⊥,0OP OQ ∴⋅=,2121280x x y y m m ∴+=+=,0m ∴=或8m =-,经检验,当0m =时,直线与抛物线交点中有一点与原点O 重合:不符合题意,当8m =-时,2(24)4640∆=--⨯>,符合题意. 综上,实数m 的值为8-. 【点睛】方法点睛:解决直线与抛物线的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与抛物线方程联立,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.25.(1)22:14x E y +=;(2)32,,222⎛⎛⎫--⎪⎝⎭⎝⎭. 【分析】(1)由点在椭圆上及椭圆离心率的定义列方程可得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即可得解;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理,转化条件为0OCOB ⋅>,运算即可得解. 【详解】 (1)点⎛- ⎝⎭在椭圆22221(0)x y a b ab+=>>上,∴221314ab +=,又椭圆的离心率为2,∴2c e a ==,由222a b c =+解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴轨迹22:14x E y +=;(2)依题意可知,直线l 的斜率存在且不为零,∴设:2l y kx =+,1122(,),(,)B x y C x y ,∴22214y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理有:()221416120k x kx +++=, ∴()221648(14)0k k ∆=-+>得k >k <, 且1221614kx x k +=-+,1221214x x k ⋅=+, 由COB ∠为锐角, ∴2121212122122()414OC OB x x y y k x x k x x k⋅=+=+++++ 22222121232=+40141414k k k k k -+>+++, ∴222212+12324161640k k k k -++=->, ∴22k -<<,∴22k -<<-或22k <<,∴直线l的斜率的范围是32,,2⎛⎛⎫-⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由平面数量积的定义转化COB ∠为锐角为0OC OB ⋅>,结合韦达定理运算即可得解.26.(1)22143x y +=;(2)是定值,理由见解析.【分析】(1)由焦点及通经长,用待定系数法求椭圆的标准方程;(2)设出直线AB :y kx m =+,与椭圆联立,用“设而不求法”表示ACD BCD ∠=∠,整理得12k =. 【详解】(1)由2321b a c ⎧=⎪⎨⎪=⎩得:24a =,23b =∴椭圆E 的方程:22143x y +=(2)依题意知直线AB 的斜率存在,设AB 方程:y kx m =+()11,A x y ,()22,B x y代入椭圆方程22143x y +=得:()2224384120k x kmx m +++-=(*)122843km x x k ∴+=-+,212241243m x x k -=+ 由ACD BCD ∠=∠得0AC BC k k +=31,2C ⎫⎛ ⎪⎝⎭,121212123333222201111y y kx m kx m x x x x --+-+-∴+=+=---- ()1212322302kx x m k x x m ⎫⎛∴+--+-+= ⎪⎝⎭22241238223043243m km k m k m k k -⎛⎫⎛⎫∴⋅+----+= ⎪⎪++⎝⎭⎝⎭整理得:(63)(223)0k k m -+-=2230k m ∴+-=或630k -=当2230k m +-=时,直线AB 过定点31,2C ⎛⎫⎪⎝⎭,不合题意 630k ∴-=,12k =,∴直线AB 的斜率是定值12另解:设直线AB 的方程为3(1)12m x n y ⎫⎛-+-= ⎪⎝⎭椭圆E 的方程即:22333[(1)1]41222x y ⎡⎤⎫⎛-++-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦即:22334126(1)3(1)022y y x x ⎫⎫⎛⎛-+-+-+-= ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭联立得:233(412)(126)22n y m n y ⎫⎫⎛⎛+-++- ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭2(1)(63)(1)0x m x -++-=即23322(412)(126)(63)011y y n m n m x x ⎛⎫-- ⎪+++++= ⎪-- ⎪⎝⎭ ∴由ACD BCD ∠=∠得121233(126)22011(412)AC BCy y m n k k x x n --++=+=-=--+即:2n m =- ∴直线AB 的斜率为12m n -=,是定值. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;。
一、选择题1.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 直线与椭圆C 交于M ,N 两点,设线段1NF 的中点D ,若10MD NF ⋅=,且12//MF DF ,则椭圆C 的离心率为( )A .13B C .12D .22.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .43.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .964.已知F 是双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左焦点,过点F 的直线与双曲线E 的左支和两条渐近线依次交于,,A B C 三点,若||||||FA AB BC ==,则双曲线E 的离心率为( )A BC .2D 5.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B .3C .2D 6.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,点M 在双曲线C 的渐近线上,若212211221cos 12cos ,3MF F MF F F MF MF F ∠+=∠∠=∠,则双曲线C 的离心率为( )A .BC .D .27.设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,M 为抛物线上异于顶点的一点,且M 在直线1x =-上的射影为N ,若MNF 的垂心在抛物线C 上,则MNF 的面积为( ) A .1 B .2 C .3 D .48.已知椭圆222:14x y C b+=的右焦点为F ,O 为坐标原点,C 上有且只有一个点P 满足||||OF FP =,则b =( )A .3BC D 9.设F 1,F 2是双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点,若|PF 1|+|PF 2|=4a ,且∠F 1PF 2=60°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .20x =C 20y ±=D .20x ±=10.已知抛物线2:C x y =,点()2,0A ,()0,2B -,点P 在抛物线上,则满足PAB △为直角三角形的点P 的个数有( ) A .2B .4C .6D .811.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ的最小值是( )A .12B .27C .23D 12.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( )A .B .(6,8)C .D .(6,10)二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线与直线210x y +-=平行,则双曲线的离心率为___________.14.设P 是抛物线28y x =上的一个动点,若点B 为()3,2,则PB PF +的最小值为________________.15.知直线m 过抛物线()220y px p =>的焦点F ,且交抛物线于A 、B 两点,交其准线l于点C .若6AF =,2CB BF =,则p =____________16.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点()4,4M ,若点P 为椭圆C 上的一个动点,则1PM PF -的最小值为____________.17.设1F ,2F 为双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线l 交双曲线C 的右支于A 、B 两点,且120AF AF ⋅=,2212AF BF =,则双曲线C 的离心率为___________.18.已知点F 为抛物线2:2C x y =的焦点,过点F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,则4AB DE +的最小值为_________.19.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.20.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.三、解答题21.已知抛物线22(0)x py p =>的焦点在圆221x y +=上.(1)求抛物线的方程;(2)圆上一点00,x y 处的切线交抛物线于两点,A B ,且满足2AOB π∠=(O 为坐标原点),求0y 的值.22.已知抛物线()2:20C y px p =>,直线()0y kx k =>与C 交于点A (与坐标原点O不重合),过OA 的中点P 作与x 轴平行的直线l ,直线l 与C 交于点,Q 与y 轴交于点.R (1)求PR QR;(2)证明:直线AR 与抛物线C 只有一个公共点.23.已知点(-在椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上,E(1)求E 的方程;(2)设过定点(0,2)A 的直线l 与E 交于不同的两点,B C ,且COB ∠为锐角,求l 的斜率的取值范围.24.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.25.已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>经过如下四个点中的三个,112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,()20,1P ,312P ⎫⎪⎭,,)4P 1.(1)求椭圆M 的方程;(2)设直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,且以线段AB 为直径的圆经过椭圆M 的右顶点C (A ,B 均不与点C 重合),证明:直线l 过定点.26.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是12(1,0),(1,0)F F -,过点1F 的直线l 与椭圆相交于A B 、两点,且2ABF 的周长为 (1)求椭圆C 的标准方程;(2)在椭圆中有这样一个结论“已知000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,过0P 作椭圆的两条切线,切点分别为12,P P ,则直线12PP 的方程为00221x x y ya b+=”.现已知M 是圆223x y +=上的任意点,,MA MB 分别与椭圆C 相切于,A B ,求OAB 面积的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由10MD NF ⋅=得1MD NF ⊥,结合D 是中点,得等腰三角形,由平行线可得2F 是MN 中点,从而MN x ⊥轴,利用勾股定理可得,a c 的关系得离心率. 【详解】因为10MD NF ⋅=,所以1MD NF ⊥,又D 是1NF 中点,所以1MF MN =, 因为12//MF DF ,所以2F 是MN 中点,则22MF NF =,因此MN x ⊥轴,设2MF m =,则12MF m =,1232MF MF m a +==,23am =, 在12MF F △中,由勾股定理得22242()()(2)33m m c +=,变形可得3c e a ==. 故选:B . 【点睛】关键点点睛::本题考查求椭圆的离心率,解题关键是确定,,a b c 的等式.解题方法是由向量的数量积得出垂直后,根据三角形的性质得1MF N 的性质(实质上它是等边三角形),特别是MN x ⊥轴,然后结合椭圆定义利用勾股定理可得.2.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D. 【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.3.D解析:D【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.4.B解析:B 【分析】可设出直线AB ,与两渐近线方程联立,解出,B C y y ,利用两者的关系式求出直线的斜率.进而表示出A 的坐标,代入双曲线方程,得到,,a b c 的关系式,从而求得离心率. 【详解】||||||FA AB BC ==,故有1123A B C y y y ==故32B C y y =设过点F 的直线方程为:()y k x c =+联立()y k x c b y x a ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩,解之得C C kc x bk a b kc a y b k a -⎧=⎪+⎪⎪⎨⎪=⎪⎪+⎩ 同理联立()y k x c by x a ⎧=+⎪⎨=⎪⎩解之得B B kc x bk a b kc a y b k a ⎧=⎪-⎪⎪⎨⎪=⎪⎪-⎩由32B C y y =有23b bkc kca ab b k k a a =+-,故3232b b k k a a +=- 解之得5bk a=-直线为:()5by x c a=-+ 则1212A B bc y y a -==,又()5A A b y x c a =-+ 故712A cx =-又A 在双曲线上可得:2222491144144c c a a -= 得2213c a =故ca =故选:B 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=;②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).5.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q ,可得1223QF OA b ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO ,且1223QF OA b ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴223a b =,222233()a b c a ==-,∴23c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.6.D解析:D 【分析】根据角的关系计算出12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,从而求出渐近线方程为3y x =,得到3ba=. 【详解】因为21221cos 12cos MF F MF F ∠+=∠,故1221cos cos 2MF F MF F ∠=∠,即12212MF F MF F ∠=∠,而12213F MF MF F ∠=∠,故12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,则三角形1MF O 为等边三角形,故双曲线C 的渐近线方程为y =,则2e ==,故选D .【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.7.B解析:B 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫⎪⎝⎭,则点()01,N y -,求出MNF 的垂心H 的坐标,再由MH FN ⊥可求得0y 的值,进而可求得MNF 的面积. 【详解】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则点()01,N y -,设点M 在第一象限, 抛物线C 的焦点为()1,0F ,设MNF 的垂心为H , 由于FHMN ⊥,则点H 的横坐标为1,可得点()1,2H ,MH FN ⊥,则0HM FN ⋅=,2001,24y HM y ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,()02,FN y =-, ()()22200000012122220422y y HM FN y y y y ⎛⎫⋅=--+-=-+=-= ⎪⎝⎭,解得02y =,所以,点M 的坐标为()1,2,所以,2MN =,12222MNF S =⨯⨯=△. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于利用已知条件求出点M 的坐标,本题特殊的地方在于MN y ⊥轴,可得出垂心与焦点的连线垂直于x 轴,再结合垂心在抛物线求出垂心的坐标.8.B解析:B 【分析】首先由椭圆的对称性得到点P 的位置,再求解,c b 的值. 【详解】根据椭圆的对称性可知,若椭圆上只有一个点满足OF FP =,这个点只能是右顶点,即2a c c a c -=⇒=,由条件可知242a a =⇒=,则1c =,那么223b a c =-=.故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是确定点P 的位置,从而得到2a c =这个关键条件.9.C解析:C 【分析】利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理找出a,c 的等量关系,从而可求a,b 的比值,即可得出双曲线C 的渐近线方程. 【详解】解:因为F 1、F 2是双曲线的左、右焦点,点P 在双曲线右支上, 所以由双曲线定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a , 又知|PF 1|+|PF 2|=4a ,所以|PF 1|=3a ,|PF 2|=a .在△PF 1F 2中,由余弦定理可得222121212||||||cos60=2||||PF PF F F PF PF +-⋅,即222(3)41=232a a c a a +-⨯⨯,所以3a 2=10a 2-4c 2,即4c 2=7a 2,又知b 2+a 2=c 2,所以223=4b a ,所以双曲线C 的渐近线方程为3y x =±,即320x y ±=.故选:C. 【点睛】关键点点睛:利用双曲线的定义和已知即可得出|PF 1|,|PF 2|,再利用余弦定理解三角形是解答本题的关键.10.B解析:B 【分析】分三个角为直角分别进行讨论,通过数形结合即得结果. 【详解】(1)若APB ∠为直角,如下图,即以AB 为直径的圆与抛物线的交点为P ,易见有O ,P 两个点符合题意;(2)若PAB ∠为直角,则过A 作直线垂直AB ,如下图,易见有P ,P '两个点符合题意;(3)若PBA ∠为直角,则过B 作直线垂直AB ,如上图,易见无交点,不存在点P 符合题意.综上,共有4个点符合题意. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于对三个角为直角进行分类讨论,再结合数形结合思想即突破难点.11.B解析:B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:在椭圆22:11612x y C +=中,4a =,23b =222c a b -,圆心()2,0T 为椭圆C 的右焦点,由椭圆定义可得28PF PT a +==,8PF PT ∴=-,由椭圆的几何性质可得a c PT a c -≤≤+,即26PT ≤≤,由圆的几何性质可得1PQ PT QT PT ≤+=+, 所以,899211111617PF PF PT PQPT PT PT -≥==-≥-=++++. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到2PF PT a +=,进而可将PF 用PT 表示;(2)利用圆的几何性质得出PT r PQ PT r -≤≤+,可求得PQ 的取值范围; (3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:a c PT a c -≤≤+.12.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,2P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.二、填空题13.【分析】由双曲线的一条渐近线与直线平行求得进而求得双曲线的离心率得到答案【详解】由题意双曲线的渐近线方程为因为双曲线的一条渐近线与直线平行可得即则故答案为:【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其【分析】由双曲线的一条渐近线与直线210x y +-=平行,求得12b a =,进而求得双曲线的离心率,得到答案. 【详解】由题意,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,因为双曲线的一条渐近线与直线210x y +-=平行,可得12b a -=-,即12b a =,则c e a ===. 【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查运算与求解能力.14.5【分析】求出抛物线的准线方程把到焦点距离转化为它到准线的距离然后利用三点共线得最小值【详解】如图过作与准线垂直垂足为则∴易知当三点共线时最小最小值为∴的最小值为5故答案为:5【点睛】本题考查抛物线解析:5 【分析】求出抛物线的准线方程,把P 到焦点F 距离转化为它到准线的距离,然后利用三点共线得最小值.【详解】如图,过P 作PM 与准线2x =-垂直,垂足为M ,则PF PM =,∴PF PB PM PB +=+,易知当,,B P M 三点共线时,PM PB +最小,最小值为3(2)5--=.∴PB PF +的最小值为5.故答案为:5.【点睛】本题考查抛物线的定义,考查抛物线上的点到焦点和到定点距离之和的最小值,解题方法是利用抛物线的定义把点到焦点的距离转化为点到准线距离.15.3【分析】过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为根据结合抛物线的定义可得据此求出再根据抛物线的定义可求出【详解】如图:过作准线的垂线垂足分别为过作的垂线垂足为因为所以因为所以所以所以在直角三角形中解析:3 【分析】过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,根据2CB BF =结合抛物线的定义可得30DFA MCB ∠=∠=,据此求出||3AD =,再根据抛物线的定义可求出p . 【详解】如图:过A 、B 作准线l 的垂线,垂足分别为,N M ,过F 作AN 的垂线,垂足为D ,因为2CB BF =,所以||2||CB BF =, 因为||||BF BM =,所以||2||CB BM =, 所以30MCB ∠=,所以30DFA ∠=,在直角三角形ADF 中,因为||6AF =,所以||3AD =, 因为||||6AN AF ==,且||||3AN AD p p =+=+, 所以63p =+,所以3p =. 故答案为:3 【点睛】关键点点睛:利用抛物线的定义求解是解题关键.16.1【分析】根据已知可以转化为然后由三点共线即两点之间线段最短可得答案【详解】由已知得因为所以所以所以当三点共线时最小即故答案为:1【点睛】本题考查了椭圆上的点到焦点和定点距离和的问题解题关键是利用定解析:1 【分析】根据已知可以转化为124PM PF PM PF -=+-,然后由三点共线即两点之间线段最短可得答案. 【详解】由已知得222224,3,1a b c a b ===-=,2(1,0)F , 因为2124PF PF a +==,所以124PF PF =-, 所以()12244PM PF PM PF PM PF -=--=+-, 所以当三点2M P F 、、共线时,24PM PF +-最小,即224441PM PF MF +-=-==. 故答案为:1. 【点睛】本题考查了椭圆上的点到焦点和定点距离和的问题,解题关键是利用定义转化为两点之间线段最短的问题,考查了学生分析问题、解决问题的能力.17.【分析】利用双曲线的定义分别表示再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系求双曲线的离心率【详解】设根据双曲线的定义可知即得得中即得根据双曲线的定义即得所以得故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查直线与解析:3【分析】利用双曲线的定义分别表示1212,,,AF AF BF BF ,再利用勾股定义和双曲线的定义建立等量关系,求双曲线的离心率. 【详解】设2AF x =,22BF x =,1AF y =,根据双曲线的定义可知1212AF AF BF BF -=-, 即12y x BF x -=-,得1BFy x =+, 120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥,()()2223y x y x ∴+=+,得4y x =,12Rt AF F △中,222124AF AF c +=,即22174x c =,得17x =,根据双曲线的定义122AF AF a -=,即32x a =,得23x a =, 所以2173a c =,得3c e a ==. 故答案为:3【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,考查学生的转化和计算能力,属于中档题型,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.18.18【分析】设直线的方程为联立方程组分别求得和结合基本不等式即可求得的最小值得到答案【详解】由题抛物线的焦点准线方程为设直线的方程为联立方程组则设可得由抛物线的定义可得由可将上式中的换为可得则当且仅解析:18 【分析】设直线1l 的方程为12y kx =+,联立方程组,分别求得222AB k =+和22||2DE k=+,结合基本不等式,即可求得4AB DE +的最小值,得到答案. 【详解】由题,抛物线2:2C x y =的焦点10,2F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12y 设直线1l 的方程为12y kx =+,0k ≠, 联立方程组2212x y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,则2210x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,可得122x x k +=,()21212121112122y y kx kx k x x k +=+++=++=+由抛物线的定义可得212||122AB y y k =++=+, 由12l l ⊥,可将上式中的k 换为1k -,可得22||2DE k=+,则224102102184AB DE k k ⎛⎫+=++≥+⨯= ⎪⎝⎭,当且仅当k = 则4AB DE +的最小值为18 故答案为:18 【点睛】方法点睛:本题考查抛物线的焦点弦,考查基本不等式的应用,与抛物线的焦点有关问题的解题策略:1、与抛物线的焦点有关的问题,一般情况下都与抛物线的定义有关:“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径;2、特别提醒:主要灵活运用抛物线上一点(,)P x y 到焦点F 的距离:2PF px =+或2PF p y =+. 19.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.20.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a=-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a =-,设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线, 所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-, 又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a =,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.三、解答题21.(1)24x y =;(2)014y =. 【分析】(1)求出221x y +=与y 轴交点,得出抛物线22(0)x py p =>的焦点,求出p(2)设出直线AB ,与抛物线联立,利用12120x x y y +=求出直线的参数m ,再利用AB 为切线,求出直线方程.再与圆方程联立求出交点纵坐标即可. 【详解】(1)∵抛物线22(0)x py p =>的焦点为0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 圆221x y +=与y 轴交点为(0,1),122pp ∴=⇒=, 即24x y =.(2)设直线AB 为y kx m =+(k 一定存在),224404y kx m x kx m x y=+⎧∴⇒--=⎨=⎩, 2221212124,44x x x x m y y m ∴=-=⋅=,又21212,04042AOB x x y y m m m π∠=∴+=⇒-=⇒=,即直线AB为24,115y kx k =+=⇒=,2202215(40161y x x x y ⎧=⎪∴=⇒=⎨+=⎪⎩, 20116y ∴=,即014y =.【点睛】解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:(1)得出直线方程,设交点为()11,A x y ,()22,B x y ;(2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解. 22.(1)2 ;(2)证明见解析. 【分析】(1)联立直线()0y kx k =>与抛物线方程可得点A 坐标,由中点坐标公式可得点P 坐标,进而可得直线l 的方程与抛物线联立可得Q 点坐标,计算PQPR x QR x =即可求解; (2)利用A 和R 两点坐标求出直线AR 的方程,与抛物线方程联立消去x 得到关于y 的一元二次方程,由0∆=即可求证. 【详解】(1)联立方程22,y kx y px =⎧⎨=⎩,可得:2220k x px -=,解得222p x k p y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以222,p p A kk ⎛⎫⎪⎝⎭, 因为P 是OA 的中点,所以2,.p p P k k ⎛⎫⎪⎝⎭直线:p l y k =,点0,R p k ⎛⎫ ⎪⎝⎭ 将p y k =代入22y px =,得2,.2p p Q k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以2222P Q pPR x k p QR x k ===. ()2因为222,p p A k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,0,R p k ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以直线AR 的方程为2k p y x k =+, 与22y px =联立消去x 得222440k y pky p -+=, 因为222216440p k p k ∆=-⨯⨯=,所以直线AR 与抛物线C 只有一个公共点.【点睛】方法点睛:判断直线与曲线的位置关系可联立直线与曲线的方程消去y 得关于x 的一元二次方程,由判别式0∆>可得直线与曲线相交,由判别式0∆=可得直线与曲线相切,判别式∆<0可得直线与曲线相离. 23.(1)22:14x E y +=;(2)32,,2⎛⎛⎫-⎪⎝⎭⎝⎭. 【分析】(1)由点在椭圆上及椭圆离心率的定义列方程可得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即可得解;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理,转化条件为0OCOB ⋅>,运算即可得解.【详解】(1)点⎛- ⎝⎭在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,∴221314a b+=, ∴2c ea ==, 由222abc =+解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴轨迹22:14x E y +=; (2)依题意可知,直线l 的斜率存在且不为零,∴设:2l y kx =+,1122(,),(,)B x y C x y , ∴22214y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简整理有:()221416120k x kx +++=, ∴()221648(14)0k k ∆=-+>得2k >2k <-, 且1221614k x x k +=-+,1221214x x k ⋅=+, 由COB ∠为锐角, ∴2121212122122()414OC OB x x y y k x x k x x k⋅=+=+++++ 22222121232=+40141414k k k k k -+>+++, ∴222212+12324161640k k k k -++=->,∴22k -<<,∴2k -<<2k <<, ∴直线l的斜率的范围是32,,222⎛⎛⎫-- ⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由平面数量积的定义转化COB ∠为锐角为0OC OB ⋅>,结合韦达定理运算即可得解.24.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+.【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程.【详解】(1)动点(),P x y(0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM = 由动点(),Px y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =;(2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+, ∴2122428AB y y p k =++=++=,解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+.【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法. 25.(1)2214x y +=;(2)证明见解析. 【分析】(1)先分析椭圆M 经过P 1、P 3、P 2,用待定系数法求标准方程;(2)先用联立方程组,设而不求法把以AB 为直径的圆经过C,找到两个参数的关系,证明直线过定点.【详解】 (1)2214x y +=; 由题意,点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,与点312P ⎫⎪⎭,关于原点对称, 根据椭圆的对称性且椭圆过其中的三个点可知, 点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,和点312P ⎫⎪⎭,都在椭圆上, 又因为点312P ⎫⎪⎭,与点)4P 1不可能同时在椭圆上, 即椭圆过点112P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,312P ⎫⎪⎭,,()20,1P ,所以(2222121a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=, 且2222011a b+=, 故24a =,21b =,所以,椭圆M 的方程为2214x y +=. (2)直线l 恒过点6,05⎛⎫ ⎪⎝⎭.由题意,可设直线AB 的方程()2x ky m m =+≠, 联立2214x y x ky m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去x ,得()2224240k y kmy m +++-=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,则有12224km y y k -+=+,212244m y y k -⋅=+① 又以线段AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C ,0CA CB =∴⋅,由()112,CA x y =-,()222,CB x y =-得()()1212220x x y y --+= ,将11x ky m =+,22x ky m =+代入上式得()()()()2212121220k y y k m y y m ++-++-=, 将①代入上式求得65m =或2m =(舍), 则直线l 恒过点6,05⎛⎫ ⎪⎝⎭.【点睛】 (1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题;(3)证明直线过定点,通常有两类:①直线方程整理为斜截式y=kx+b ,过定点(0,b );②直线方程整理为点斜式y - y o =k (x- x 0),过定点(x 0,y 0) .26.(1)2212x y +=;(2)2[,32. 【分析】(1)由焦点三角形的周长得a 值,结合焦点坐标可求得b ,从而得椭圆方程; (2)设00(,)M x y ,1122(,),(,)A x y B x y ,由已知得切线AB 方程,与椭圆方程联立消去y 得x 的二次方程,应用韦达定理得1212,x x x x +,由弦长公式求得弦长AB ,再求得原点到直线AB 的距离d ,,从而可得12OAB S AB d =△,用换元法(设t =)可求得OAB S 的范围,再求出00y =时三角形面积,从而可得结论.【详解】(1)由已知1c =,4a =,所以1a b ==所以椭圆C 的标准方程为2212x y += (2)设00(,)M x y ,1122(,),(,)A x y B x y ,22003x y +=,由已知可得直线AB 方程为0012x x y y += 当00y ≠时,将直线AB 方程与椭圆C 的方程联立,消去y 整理得222000(3)4440y x x x y +--+=. 所以0122043x x x y +=+,201220443y x x y -=+ .因此0||AB == 又原点O 到直线AB的距离d ==所以01||2OABS AB d ∆=⋅=令(1,2]t =,得到21222(,]2232OAB t S t t t ∆=⋅=⋅∈++ 当00y =时,易得23OAB S ∆=. 综上:OAB面积的取值范围为2[,32. 【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆方程,考查直线与椭圆相交中的三角形面积问题,解题方法是设而不求的思想方法,即直线与椭圆交点为1122(,),(,)x y x y ,直线方程与椭圆方程联立消元后应用韦达定理得1212,x x x x +,由此可计算弦长,然后求出原点到直线的距离后可计算三角形面积.这样可把面积用一个参数表示,求出取值范围.。
一、选择题1.已知直线()()20y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若4FA FB =,则k =( )A .45B C .23D2.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .63.已知双曲线22221x y a b -=的两个焦点分别为21(,0)(,0)(0)F c F c c ->,过点2,0a P c ⎛⎫⎪⎝⎭的直线与双曲线的左右两支分别交于,A B 两点,且122F A F B =-,求双曲线的离心率( )A BC D4.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .45.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .46.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,过1F 的直线交双曲线的左支于,A B 两点,若113AF F B =,23cos 5AF B ∠=,则双曲线的离心率e =( )A B .52C D .537.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .y x =D .y x =8.若椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为3,则213a b +的最小值为( )ABC .2D9.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,()1221,2i i M F M F a i -==,且1M ,2F ,2M 三点共线,点D 在线段21M F 上,且1121F M D M M D ∠=∠1112122M F M F M D +=,则双曲线C 的渐近线方程为( )A.2y x =±B.y = C.2y x =±D.y =10.已知两定点()0,1M -,()0,1N ,直线l:y x =,在l上满足PM PN +=P 的个数为( )A .0B .1C .2D .0或1或211.已知抛物线2:C x y =,点()2,0A ,()0,2B -,点P 在抛物线上,则满足PAB △为直角三角形的点P 的个数有( ) A .2B .4C .6D .812.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( ) A.B .(6,8)C.D .(6,10)二、填空题13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为8,上顶点为A ,左顶点为B ,12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,且1F AB 的面积为4,点P 为椭圆上的任意一点,则1211PF PF +的取值范围为___________. 14.在平面直角坐标系xOy 中,1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦点.若椭圆C 上存在点P ,使得12|1|||2PO F F =,则椭圆C 的离心率的取值范围为________. 15.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >)的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是___________.16.直线l 与抛物线24y x =交于A 、B 两点,O 为坐标原点,直线OA 、OB 的斜率之积为1-,以线段AB 为半径的圆与直线l 交于P 、Q 两点,()6,0M ,则22MP MQ +的最小值为______.17.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 且与x 轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线交于第一象限内的点A ,过点F 且平行于OA 的直线交另一条渐近线于点B ,若AB OB ⊥,则双曲线C 的离心率为____________.18.已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,直线x b =与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,过A 作圆222:(2)M x b y b ++=的切线,D 为其中一个切点若||||AD AB =,则C 的离心率为__________.19.已知椭圆222:1(06x y G b b+=<<的两个焦点分别为1F 和2F ,短轴的两个端点分别为1B 和2B ,点P 在椭圆G 上,且满足1212PB PB PF PF +=+.当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称;②存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个;③||OP 的最小值为2,其中,所有正确命题的序号是___________.20.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >),ABC 为等边三角形.若点A 在y轴上,点B ,C 在双曲线M 上,且双曲线M 的实轴为ABC 的中位线,则双曲线M 的离心率为________.三、解答题21.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>过点1,2P ⎛ ⎝⎭,离心率2e =. (1)求椭圆E 的方程;(2)过点(0,3)M 的直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点. ①当直线OA ,OB 的斜率之和为34时(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k ; ②求MA MB ⋅的取值范围.22.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.23.如图所示,某探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为左焦点、长轴长为40万公里、短轴长为4万公里的椭圆轨道T 1绕月飞行,之后卫星在点P 第二次变轨进入仍以F 为左焦点、长轴长为20万公里的椭圆轨道T 2绕月飞行.(1)求椭圆轨道T 2的短轴长;(近似到0.1)(2)若椭圆轨道T 2上有四个卫星观测点A 、B 、C 、D ,且四边形ABCD 是以椭圆T 2中心为对称中心的矩形,将矩形ABCD 的面积称为观测覆盖面,求观测覆盖面的最大值(近似到0.1).24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>332,22⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB 的面积为617,求直线l 的方程. 25.已知点3(-在椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上,E 的离心率为32. (1)求E 的方程;(2)设过定点(0,2)A 的直线l 与E 交于不同的两点,B C ,且COB ∠为锐角,求l 的斜率的取值范围.26.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A ,B 为椭圆的左、右顶点,点()0,2N -,连接BN 交椭圆C 于点Q ,ABN 为直角三角形,且:3:2NQ QB = (1)求椭圆的方程;(2)过A 点的直线l 与椭圆相交于另一点M ,线段AM 的垂直平分线与y 轴的交点P 满足154PA PM ⋅=,求点P 的坐标.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,将直线AB 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,由4FA FB =可得出124y y =,代入韦达定理求出正数m 的值,即可求得k 的值.【详解】 设10m k=>,设点()11,A x y 、()22,B x y ,则直线AB 的方程可表示为2x my =-,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,整理得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由4FA FB =得()12242x x +=+,即124my my =,124y y ∴=,12258y y y m ∴+==,可得285m y =,则22122844165m y y y ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭, 0m >,解得54m =,因此,145k m ==. 故选:A. 【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()11,x y 、()22,x y ;(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,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.2.C解析:C 【分析】设E 是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-++≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.3.B解析:B 【分析】先根据题意画出图形,再根据122F A F B=-,得到21F AF B B P ∽,根据相似比得到222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭,即可求出离心率. 【详解】 解:如图所示:122F A F B =-,12//F A F B ∴,12AF B BF P ∴∽,且122F PF P=, 即222a a c c c c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 两边同时除以a 得2a c c a c a a c ⎛⎫+=⨯- ⎪⎝⎭, 即122e e e e+=-, 又1e >,解得:3e = 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用三角形相似比得到,a c 的关系式,进而求得离心率.4.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k 的值,即可求得b a,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D. 【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.6.C解析:C 【分析】设1133AF F B m ==,利用双曲线定义求出232AF m a =+,22F B m a =+,利用余弦定理写出,a m 关系,推知焦点三角形12F BF 是直角三角形,利用勾股定理求出,a c 关系式,从而求出离心率. 【详解】设1133AF F B m ==,则4AB m =,则由双曲线定义有232AF m a =+,22F B m a =+,在2AF B 中,由余弦定理有()()()()()22242232223m a m a m a m a m =+++-⋅++ 整理得22320m am a --=,解得m a = 故4AB a =,25AF a =,23F B a = 故2AF B 为直角三角形,290ABF ∠=在12Rt F BF △中,2221122FB F B F F +=,则()()22232a a c +=,故22252c e a ==故e =故选:C 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).7.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >5=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:b y x x a =±=, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.8.C解析:C 【分析】和222a b c =+,求得3a b =,化简2219113333a b b b b b ++==+,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由题意,椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为22,即22c a =,即223c a =,又由222a b c =+,可得2219b a =,即3a b = 所以221911132323333a b b b b b b b++==+≥⋅=,当且仅当133b b=,即13b =时,“=”成立.故选:C. 【点睛】 关键点睛:1、利用基本不等式求最值时,要注意三点:一是各项为正;二是寻求定值;三是考虑等号成立的条件;2、若多次使用基本不等式时,容易忽视等号的条件的一致性,导致错解;3、巧用“拆”“拼”“凑”:在使用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中的“正、定、等”的条件.9.B解析:B 【分析】先取11M F 的中点E ,由题意分析12M F DE 为菱形,得到()()222442c a a =-,从而求出渐近线方程. 【详解】由()1221,2i i M F M F a i -==知:M 1、M 2在双曲线上. 取11M F 的中点E ,连接DE ,2DF ,由111211111222,22,M F M F M D M F M D M F +=∴=-, 即112122,M F F D F DE M =∴=,可知四边形12MF DE 为平行四边形;又1M D 为112F M F 的角平分线,故四边形12M F DE 为菱形,1212M E F M F D DE ===又21//DE M M 故D 为线段21M F 的中点; 因为211//DF M F ,故2F 为线段12M M 的中点, 故1222M F F M =; 所以21112M F M F =由双曲线的定义:11122M F M F a -=,所以21114,2M F a M F a == 而12M M x ⊥轴,故222121112F F M F M F =-, 故()()222442c a a =-,故==ce a, 故双曲线C的渐近线方程为y = 故选B . 【点睛】求双曲线的渐近线的方法:(1)直接令标准方程22221x y a b-=中的1变成0,得到22220x y a b -=,利用平方差公式得到渐近线方程: bxy a=±; (2)根据题意,找到找到a 、b 、c 的关系,消去c ,从而求出渐近线方程.10.B解析:B 【分析】求出P 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的P 点的个数. 【详解】∵PM PN +=2MN =,∴P 在以,M N为焦点,由于2a =,a =1c =,因此1b ==,椭圆方程为2212x y +=,由2212y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,解得33x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴P 点只有一个. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点P 的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.11.B解析:B 【分析】分三个角为直角分别进行讨论,通过数形结合即得结果. 【详解】(1)若APB ∠为直角,如下图,即以AB 为直径的圆与抛物线的交点为P ,易见有O ,P 两个点符合题意;(2)若PAB ∠为直角,则过A 作直线垂直AB ,如下图,易见有P ,P '两个点符合题意;(3)若PBA ∠为直角,则过B 作直线垂直AB ,如上图,易见无交点,不存在点P 符合题意.综上,共有4个点符合题意. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于对三个角为直角进行分类讨论,再结合数形结合思想即突破难点.12.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.二、填空题13.【分析】先根据的面积和短轴长得出abc 的值求得的范围再通分化简为关于的函数利用二次函数求得最值即得取值范围【详解】由已知得故∵的面积为∴∴又故∴∴又而即∴当时最大为;当或时最小为即∴即即的取值范围为解析:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先根据1F AB 的面积和短轴长得出a ,b ,c 的值,求得 1PF 的范围,再通分化简1211PF PF +为关于1PF 的函数,利用二次函数求得最值,即得取值范围. 【详解】由已知得28b =,故4b =,∵1F AB 的面积为4,∴()142a cb -=,∴2ac -=, 又()()22216a c a c a c b -=-+==,故8a c +=, ∴5a =,3c =,∴12121211PF PF PF PF PF PF ++=()()()221111111210101021010525a PF a PF PF PF PF PF PF ====---+--+,又而1a c PF a c -≤≤+,即128PF ≤≤, ∴当15PF =时,()21525PF --+最大,为25;当12=PF 或8时,()21525PF --+最小,为16,即()211652525PF ≤--+≤,∴121011102516PF PF ≤+≤,即12211558PF PF ≤+≤. 即1211PF PF +的取值范围为25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故答案为:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于熟练掌握椭圆的性质1a c PF a c -≤≤+,结合椭圆定义和二次函数最值求法,即突破难点.14.【分析】先分析出得到消去b 整理出ac 的齐次式求出离心率的范围【详解】由落在椭圆上则又得:∴由得:即解得:又∴故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构解析:,12⎫⎪⎪⎣⎭【分析】先分析出||b PO a ≤≤,得到b c a ≤<,消去b ,整理出a 、c 的齐次式,求出离心率的范围. 【详解】由P 落在椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上,则||b PO a ≤≤.又12|1|||2PO F F =得:||PO c = ∴b c a ≤<由b c ≤得:22b c ≤,即222a c c -≤,解得:c e a =≥又1e <,∴12e ≤<故答案为:2⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.15.【分析】设双曲线的右焦点经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直等价于转化为点到渐近线的距离解得再根据离心率公式可得结果【详解】依题意可得双曲线的右焦点渐近线方程为因为M 的渐近线上存在点T 使得经过点T 所作解析:1e <≤【分析】设双曲线M 的右焦点(c,0)F ,经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,等价于TF =,转化为点(c,0)F 到渐近线的距离d TF ≤,解得ba据离心率公式可得结果. 【详解】依题意可得双曲线M 的右焦点(c,0)F ,渐近线方程为0bx ay ±=,因为M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,设两个切点为,P Q ,所以PTQ ∠2π=,4PTF π∠=,因为FP PT ⊥,PF a =,所以TF =,所以双曲线M 的渐近线上存在点T ,使得TF =,所以点(c,0)F 到渐近线的距离d =≤,即b a所以离心率c e a =====≤=又1e >,所以1e <≤所以双曲线M 的离心率的取值范围是1e <≤故答案为:1e <≤【点睛】关键点点睛:求双曲线离心率的取值范围的关键是得到,,a b c 的不等式,根据M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,得到圆心到可得,,a b c 的不等式.16.【分析】设直线与抛物线联立方程得韦达定理与代入直线与抛物线表示出与然后根据利用数量积代入求解出从而表示出圆心的坐标根据平行四边形的四边平方和等于对角线平方和代入列式利用二次函数的性质求解最小值【详解 解析:10【分析】设直线AB ,与抛物线联立方程,得韦达定理12y y +与12y y ⋅,代入直线与抛物线表示出12x x +与12x x ⋅,然后根据OA OB ⊥,利用数量积代入求解出4t =,从而表示出圆心的坐标,根据平行四边形的四边平方和等于对角线平方和,代入列式,利用二次函数的性质求解最小值. 【详解】设直线AB 的方程为x my t =+,()11,A x y ,()22,B x y ,由24y x x my t⎧=⎨=+⎩得2440y my t --=,所以()()()22444160m t t m ∆=--=+>, 得124y y m +=,124y y t ,所以()21212242x x m y y t m t +=++=+,222121216y y x x t ⋅==,因为直线OA 、OB 的斜率之积为1-,所以OA OB ⊥,即0OA OB ⋅=,所以2121240x x y y t t +=-=,所以4t =,所以直线AB 的方程为4x my =+,21248x x m +=+,从而圆心为()224,2O m m +',由平行四边形的四边平方和等于对角线平方和(用向量法易证),得()(222222244MP MQMO PQ MO ''+=+=+()()2222422144148161816202m m m m m ⎛⎫⎡⎤=-++=-++=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭, 所以222218102MP MQ m ⎛⎫+=-+ ⎪⎝⎭,所以当2m =±时,22MP MQ +的最小值为10. 故答案为:10 【点睛】解决直线与抛物线的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、抛物线的条件;(2)强化有关直线与抛物线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、向量的数量积、三角形的面积等问题.17.【分析】设双曲线半焦距为双曲线的渐近线方程为则设直线的方程为然后直线的方程和另一渐近线方程联立求出点从而可求出直线的斜率再由可得两直线的斜率乘积为从而得进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半【分析】设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bcF c A c a,设直线BF 的方程为()by x c a=-,然后直线BF 的方程和另一渐近线方程联立,求出点,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,从而可求出直线AB 的斜率,再由AB OB ⊥,可得两直线的斜率乘积为1-,从而得2213b a =,进而可求出双曲线的离心率【详解】解:设双曲线半焦距为c ,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,则(,0),(,)bc F c A c a, 设直线BF 的方程为()by x c a=-, 由()b y x c a b y x a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得22c x bc y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以,22c bc B a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以直线AB 的斜率为322AB bc bc b a a k c a c --==-, 因为AB OB ⊥,所以3()1AB OBb bk k a a⋅=⨯-=-, 所以2213b a =,所以双曲线的离心率为3e ==故答案为:3【点睛】关键点点睛:此题考查直线与双曲线的位置关系,考查求双曲线的离心率的方法,解题的关键是灵活运用双曲线的几何性质,考查计算能力,属于中档题18.【分析】将代入C 的渐近线方程可得点坐标利用两点间的距离根式可求导根据勾股定理可得再由可得代入即可【详解】将代入C 的渐近线方程得则不妨假设半径为因为是圆的切线所以即则因为所以即故故答案为:【点睛】本题【分析】将x b =代入C 的渐近线方程可得A 点坐标,利用两点间的距离根式可求导||AM .根据勾股定理可得||AD ,再由||||AD AB =可得2238b a =,代入e =即可. 【详解】将x b =代入C 的渐近线方程ay x b=±,得y a =±,则||2AB a =. 不妨假设(),A b a , (2,0)M b -,半径为b DM =, 222||(2)AM b b a =++,因为AD 是圆的切线,所以222||AD DMAM +=,即则||AD =因为||||AD AB =2a =,即2238b a =,故4e ==.故答案为:4.【点睛】本题考查双曲线的简单的几何性质,考查直线与圆的位置关系,关键点是用,,b a c 表示||||AD AB =,考查了学生分析问题、解决问题的能力及计算能力.19.①③【分析】运用椭圆的定义可得也在椭圆上分别画出两个椭圆的图形即可判断①正确;通过的变化可得②不正确;由图象可得当的横坐标和纵坐标的绝对值相等时的值取得最小即可判断③【详解】解:椭圆的两个焦点分别为解析:①③ 【分析】运用椭圆的定义可得P 也在椭圆222166y x b+=-上,分别画出两个椭圆的图形,即可判断①正确;通过b 的变化,可得②不正确;由图象可得当P 的横坐标和纵坐标的绝对值相等时,||OP 的值取得最小,即可判断③.【详解】解:椭圆222:1(06)6x y G b b+=<<的两个焦点分别为21(6F b -,0)和22(6F b --0),短轴的两个端点分别为1(0,)B b -和2(0,)B b ,设(,)P x y ,点P 在椭圆G 上,且满足1212||||||||PB PB PF PF +=+, 由椭圆定义可得,12||||262PB PB a b +==>,即有P 在椭圆222166y x b+=-上. 对于①,将x 换为x -方程不变,则点P 的轨迹关于y 轴对称, 故①正确;对于②,由图象可得轨迹关于x ,y 轴对称,且06b <<则椭圆G 上满足条件的点P 有4个,不存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个,故②不正确;对于③,点P 靠近坐标轴时(0b →或6)b →,||OP 越大,点P 远离坐标轴时,||OP 越小,所以226b b -=,即23b =时,取得最小值,此时22:163x y G +=,与22163y x += 两方程相加得22222222x y x y +=⇒+=,即||OP 的最小值为 2,故③正确.故答案为:①③.【点睛】本题考查椭圆的对称性及由椭圆上的点到焦点的距离之和等于到短轴的顶点距离之和可得另一个椭圆,及到定点距离的最值的判断.20.【分析】可根据实轴为的中位线得出再根据对称性及为等边三角形表示出的坐标代入双曲线方程得到关系式求解离心率【详解】实轴长为则关于轴对称不妨设在双曲线左支则其横坐标为根据为等边三角形可得故将的坐标代入双 2【分析】可根据实轴为ABC 的中位线,得出BC ,再根据对称性及ABC 为等边三角形,表示出B 的坐标,代入双曲线方程,得到,a b 关系式求解离心率. 【详解】实轴长为2a ,则4BC a =,BC 关于y 轴对称不妨设B 在双曲线左支,则其横坐标为2a ,根据ABC 为等边三角形,60ABC ∠=可得3B y a =-故()2,3B a a -,()2,3C a a --,将B 的坐标代入双曲线方程有2222431a a a b-=,则a b =,则2c a = 故2e =2【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).三、解答题21.(1)2212x y +=;(2)①3k =-;②808,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】(1)把点代入方程结合离心率列方程组求解即可;(2)①设直线l 方程为,代入椭圆E 的方程可得,结合判别式与韦达定理,利用直线OA ,OB 的斜率之和为34进而求出直线斜率即可;②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,求得8MA MA ⋅=,当直线l 的斜率存在时,由(2)①得28821MA MB k ⋅=++,从而求得范围.【详解】解:(1)由题意得222221,2c a a b c ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,解得222a c =,22b c =.设椭圆E 的方程为222212x y c c +=,又因为点1,2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭在椭圆E 上, 所以222211122c c+=,22222,1c a b ===,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)①设直线l 方程为:3y kx =+,代入椭圆E 的方程可得,()222112160kx kx +++=因为直线l 与椭圆E 有两个交点,所以216640∆=->k ,即24k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221221k x x k +=-+,1221621x x k ⋅=+, 11223,3y kx y kx =+=+.又()1212121233244OA OB x x y y k k k k x x x x ++=+=+=-=⋅ 解得3k =-,经检验成立.所以,直线l 的斜率3k =-;②当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为0x =,将0x =代入2212x y +=,解得1y =±,则(0,1)A ,(0,1)B -,8MA MA ⋅=当直线l 的斜率存在时,由(2)①得()()()()22121212216133121k MA MA x x y y k x x k +⋅=⋅+--=+⋅=+()2228211882121k k k ⎡⎤++⎣⎦==+++因为24k >,所以MA MA ⋅的范围为808,9⎛⎫⎪⎝⎭. 综上,得MA MB ⋅的取值范围是808,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.22.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1A ⎛ ⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知2222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=, 联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.23.(1)2.8万公里;(2)28.2万平方公里. 【分析】(1)根据题意,可得椭圆T 1的半长轴a 1,半短轴b 1,根据a 1,b 1,c 1的关系,可求得c 1的值,即可求得1122PF a c a c =-=-,又椭圆T 2的中,2220a =,可求得2c 的值,进而可求得2b 的值,即可得答案.(2)椭圆T 2放入平面直角坐标系中,可得椭圆T 2的标准方程,设A (x ,y )为椭圆上的任意点,根据题意,可得矩形ABCD 的面积为4S xy =,根据椭圆的方程,结合基本不等式,即可求得xy 的最大值,即可得答案. 【详解】(1)设椭圆T 1的长轴长,短轴长,焦距为2a 1,2b 1,2c 1; 设椭圆T 2的长轴长,短轴长,焦距为2a 2,2b 2,2c 2;. 因此2a 1=40,2b 1=4,则c1= 所以112220PF a c a c =--=-=又2220a =,所以210c =,所以2 1.412b ==≈故椭圆轨道T 2的短轴长为2.8万公里(2)将椭圆T 2放入平面直角坐标系中,使得长轴,短轴分别在x 轴,y 轴上,对称中心在原点,则椭圆T 2的标准方程为221100x +=, 设A (x ,y )为椭圆上的任意点,则矩形ABCD 的面积为S =4xy ,221100x =≥,当且仅当22100x =所以7.06xy ≤≈, 所以428.2S xy =≤因此观测覆盖面的最大值为28.2万平方公里. 【点睛】解题的关键是根据题意,求得面积表达式,再根据椭圆的方程,结合基本不等式求解,计算难度大,考查计算求值的能力,属中档题.24.(1)22132x y +=;(2)22y x =±+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点32⎛⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出22317S k ==+,求出k 的值得出直线l 的方程. 【详解】解:(1,所以2222133b a ⎛=-= ⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛ ⎝⎭,所以有2291142a b +=.② 联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y +=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+. 由题意得,OAB 的面积1212S OM x x =⨯⨯-12x x =-=即223S k ==+ 因为OAB 的面积为17=,即()2232k =+. 化简得,42491660k k -+=,即()()2243220k k --=,解得234k =或222k =,均满足0∆>,所以k=或k = 所以直线l 的方程为2y x =+或2y =+. 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是由韦达定理建立12,x x 的关系,结合三角形面积公式求出斜率,得出直线l 的方程.25.(1)22:14x E y +=;(2)32,,2⎛⎛⎫-⎪⎝⎭⎝⎭. 【分析】(1)由点在椭圆上及椭圆离心率的定义列方程可得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即可得解;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理,转化条件为0OC OB⋅>,运算即可得解. 【详解】 (1)点⎛- ⎝⎭在椭圆22221(0)x y a b ab+=>>上,∴221314a b +=,∴c e a ==。
一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2B C .3 D 2.设O 为坐标原点,1F ,2F 是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点,若在椭圆上存在点P 满足123F PF π∠=,且OP ,则该椭圆的离心率为( )A .12B .14C D .23.设1F ,2F 是双曲线C :22111y x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点M 在C 上且OM =12MF F △的面积是( )A .10B .11C .12D .134.双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线被圆()2223x y -+=截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .3B .2C D5.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .46.过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于,A B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若AB =,则直线l 的倾斜角为( ) A .15︒B .30C .45︒D .60︒7.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE 与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤ 8.已知F 是抛物线2:4E y x =的焦点,若直线l 过点F ,且与抛物线E 交于B ,C 两点,以BC 为直径作圆,圆心为A ,设圆A 与y 轴交于点M ,N ,则MAN ∠的取值范围是( ) A .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .20,3π⎛⎤⎥⎝⎦C .2,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦9.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( ) A .12y x =±B .y x =±C .32y x =±D .52y x =±10.在平面直角坐标系中,双曲线C 的标准方程为2221(0)4x y t t t-=>+,则双曲线的离心率取得最大值时,双曲线的渐近线方程为( ) A .2y x =±B .3y x =±C .12y x =±D .13y x =±11.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A .273+ B .273+ C .53D .212.已知抛物线1C 的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴正半轴上.若点F 到双曲线222:126x y C -=的一条渐近线的距离为2,则1C 的标准方程是( )A .2833y x =B .233y x =C .28x y =D .216x y =二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线与直线210x y +-=平行,则双曲线的离心率为___________.14.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.15.过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点且斜率为3的直线,与双曲线的左右两支分别相交,则此双曲线的离心率的取值范围是___________.(用区间表示)16.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.17.设点P 是抛物线2:4C y x =上一动点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,则OPPF的最大值为___________.18.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,3)M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________.19.在平面直角坐标系xOy 中,设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若双曲线的右支上存在一点P ,使得△OPF 是以P 为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为__________.20.设A 、B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右顶点,F 是右焦点,M 是双曲线上异于A 、B 的动点,过点B 作x 轴的垂线与直线MA 交于点P ,若直线OP 与BM 的斜率之积为4,则双曲线的离心率为_________.三、解答题21.已知P 是圆224x y +=上任意一点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为D ,点M 满足12DM DP =.当点P 在圆上运动时,点M 的轨迹为曲线Γ. (1)求曲线Γ的方程; (2)设()2,0A -,()2,0B ,Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点.求证:直线QA 、QB 的斜率之积为定值.22.过点()2,0D 的任一直线l 与抛物线C :22y px =(0p >)交于两点A ,B ,且4OA OB ⋅=-.(1)求p 的值;(2)若点E 的坐标为()2,1-,当EA EB ⋅最小时,求直线l 的方程.23.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>左、右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为M ,离心6,12MF F△2. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点2F ,的直线l 交椭圆于A 、B 两点,当1ABF 面积最大时,求直线l 的方程. 24.已知四点1234221,,1,,(1,1),(0,1)22P P P P ⎛⎛-- ⎝⎭⎝⎭中恰有三点在椭圆2222:1x y C a b+=上,其中0a b >>. (1)求,a b 的值;(2)若直线l 过定点(2,0)M 且与椭圆C 交于,A B 两点(l 与x 轴不重合),点B 关于x轴的对称点为点D .探究:直线AD 是否过定点,若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.25.已知椭圆()2222:10x y C a ba b+=>>的离心率为12,且点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上. (1)求椭圆的标准方程;(2)设点B 为椭圆的右顶点,直线AB 与y 轴交于点,M 过点M 作直线与椭圆交于,P Q 两点,若6MB MP MA MQ ⋅=⋅,求直线PQ 的斜率.26.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b ---=,整理得:()()()()2121221212y y y y b a x x x x +-=+-BD 的中点为(1,3)M ,且直线l 的斜率为16 ,代入有:22611262b a =⨯=即22212c a a -=,解得62cea . 故选:D 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.2.A解析:A 【分析】根据中线向量可得()1212PO PF PF =+,平方后结合椭圆的定义可得212PF PF a ⋅=,在焦点三角形中再利用余弦定理可得224c a =,从而可求离心率. 【详解】因为O 为12F F 的中点,故()1212PO PF PF =+, 所以()2221212124PO PF PF PF PF =++⋅,故22212123112442a PF PF PF PF ⎛⎫=++⋅⋅ ⎪⎝⎭, 故()2222121212123a PF PF PF PF PF PF PF PF =++⋅=+-⋅,所以212PF PF a ⋅=,又22212121422c PF PF PF PF =+-⋅⋅, 故()2222212124343c PF PF PF PF a a a =+-⋅=-=,故12e =. 故选:A. 【点睛】方法点睛:与焦点三角形有关的计算问题,注意利用椭圆的定义来转化,还要注意利用余弦定理和向量的有关方法来计算长度、角度等.3.B解析:B 【分析】由12F F M △是以M 为直角直角三角形得到2212||||48MF MF +=,再利用双曲线的定义得到12||||2MF MF -=,联立即可得到12||||MFMF ,代入12F F M S =△121||||2MF MF 中计算即可. 【详解】由22111y x -=可知1,a c ==不妨设12(F F -,因为1212OM F F ==, 所以点M 在以12F F 为直径的圆上,即12F F M △是以M 为直角顶点的直角三角形,故2221212||||||MF MF F F +=,即2212||||48MF MF +=,又12||||22MF MF a -==,所以2124||||MF MF =-=2212||||2MF MF +-12||||482MF MF =-12||||MF MF ,解得12||||22MF MF =, 所以12F F M S =△121||||112MF MF = 故选:B 【点晴】关键点点睛:根据OM =12MF F △为直角三角形是解题的关键,再结合双曲线的定义及勾股定理,即可计算焦点三角形面积,是一道中档题.4.D解析:D 【分析】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理可求得k 的值,再利用e =可求得双曲线C 的离心率e 的值. 【详解】设双曲线C 的渐近线方程为y kx =,其中b k a=±,圆()2223x y -+=的圆心坐标为()2,0,半径为r =圆心到直线y kx =的距离为d =另一方面,由于圆的半径、渐近线截圆所得弦长的一半、弦心距三者满足勾股定理,可得d ===,解得1k =±,1ba∴=, 因此,双曲线C的离心率为c e a ===== 故选:D. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D.方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.6.D解析:D 【分析】设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,代入抛物线方程应用韦达定理得12x x +,12AB x x p =++, 求出AB 中点N 的坐标,写出MN的方程,由MN =MN ,然后由己知条件可求得斜率k ,得倾斜角.【详解】 由题意(,0)2p F ,设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22()2y pxp y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得22222(2)04k p k x p k x -++=, 2122(2)p k x x k++=,2124p x x =, 221222(2)2(1)++=++=+=p k p k AB x x p p k k, 2122(2)22N x x p k x k ++==,22()22N N p p y k x k =-=,即222(2)2,22p k p N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 直线MN 的方程为1()N N y y x x k-=--,MN ==23(12p k k +=,∵AB =,∴22232(1)(12p k p k k k++=, 整理得23k =,∵0k >,∴k =∴倾斜角为60︒.故选:D .本题考查直线与抛物线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,设交点坐标,设直线方程代入抛物线方程应用韦达定理,求得中点坐标及焦点弦长,写出直线l 垂线方程,求得MN ,然后由已知条件求得结论.7.A解析:A 【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.8.B解析:B 【分析】设设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y ,直线l :()1y k x =-与 2:4E y x =联立可得()2222240k x k x k -++=,由韦达定理计算12x x +,12x x ,再求以BC 为直径作圆的半径12r BC =,求出圆心A 点横坐标,设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠,由圆的性质可得0cos x MAD r∠=并求出其范围,进而可得MAD ∠的范围,再讨论斜率不存在时MAD ∠的值,即可求解. 【详解】由抛物线2:4E y x =可知,焦点()1,0F ,设()11,B x y ,()22,C x y BC 的中点()00,A x y 设直线l :()1y k x =-代入2:4E y x =可得()2222240k x k x k -++=,所以212224k x x k++= ,121=x x ()()22222121212241612444k k x x x x x x k k +⎛⎫+-=+-=-= ⎪⎝⎭, ()()()2222212416111k BC kx xk k+=+-=+⨯,所以()2241k BC k +=,以BC 为直径作圆的半径()222112k r BC k+==,圆心为BC 的中点()20122122k x x x k+=+=, 设MN 的中点为D ,则12MAD MAN ∠=∠, 则()()()22202222221111cos 1222212121k x k k MAD r k k k k ++∠====+<+=+++ 且1cos 2MAD ∠>,所以03MAD π<∠<, 当k 不存在时,1,2x y ==±,此时2r ,01x =,1cos 2MAD ∠=,3MAD π∠=,所以03MAD π<∠≤可得203MAN π<∠≤, 所以MAN ∠的取值范围是20,3π⎛⎤⎥⎝⎦故选:B 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是联立直线与抛物线的方程,求出圆的半径和圆心坐标,由圆的性质知圆心与弦中点的连线与弦垂直可求出12MAN ∠的范围,进而可计算MAN ∠的范围.9.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >5=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:b y x x a =±=, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.10.C解析:C 【分析】依题意可得c e a ==t ,从而求出双曲线方程,即可求出渐近线; 【详解】解:因为0t >,依题意可得双曲线2221(0)4x y t t t-=>+的离心率2c e a ====≤=当且仅当4t t=即2t =时,等号成立,此时离心率最大, 故双曲线的标准方程为22182y x -=,所以双曲线的渐近线方程为y x =,即12y x =±故选:C 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.11.A解析:A 【分析】由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54b y xc a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=, 又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,23e +=(23-去). 故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.12.D解析:D 【分析】先根据双曲线的方程求解出双曲线的渐近线方程,再根据点到直线的距离公式求解出抛物线方程中的p ,则抛物线方程可求. 【详解】双曲线2C 的渐近线方程是22026x y -=,即y =.因为抛物线的焦点()0,02p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭0y -=的距离为2,2=,即8p =,所以1C 的标准方程是216x y =,故选:D . 【点睛】方法点睛:求解双曲线方程的渐近线方程的技巧:已知双曲线方程22221x y a b-=或22221y x a b -=,求解其渐近线方程只需要将方程中的“1”变为“0”,由此得到的y 关于x 的一次方程即为渐近线方程. 二、填空题13.【分析】由双曲线的一条渐近线与直线平行求得进而求得双曲线的离心率得到答案【详解】由题意双曲线的渐近线方程为因为双曲线的一条渐近线与直线平行可得即则故答案为:【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其【分析】由双曲线的一条渐近线与直线210x y +-=平行,求得12b a =,进而求得双曲线的离心率,得到答案. 【详解】由题意,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a=±,因为双曲线的一条渐近线与直线210x y +-=平行,可得12b a -=-,即12b a =,则2c e a ===.. 【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质是解答的关键,着重考查运算与求解能力.14.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意. 易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+, 联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92.故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 15.【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系再利用求得离心率范围即可【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点且一条渐近线的斜率为若斜率为的直线与双曲线的左右两支分别相交则则离心率故答案解析:)+∞【分析】根据题意构建渐近线的斜率与3的不等关系,再利用e =求得离心率范围即可. 【详解】过右焦点与渐近线平行的直线与双曲线有一个交点,且一条渐近线的斜率为b a, 若斜率为3的直线与双曲线的左右两支分别相交,则3ba>,则离心率c e a ===>.故答案为:)+∞.【点睛】求双曲线离心率常见方法:(1)直接法:由a ,c 直接计算离心率ce a=; (2)构建齐次式:利用已知条件和双曲线的几何关系构建关于a ,b ,c 的方程和不等式,利用222b c a =-和ce a=转化成关于e 的方程和不等式,通过解方程和不等式即求得离心率的值或取值范围.16.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:2⎫⎪⎢⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率c e a ==≥=⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.【分析】设点则则可得出令利用二次函数的基本性质求出二次函数的最大值即可得出的最大值【详解】设点则则抛物线的准线方程为由抛物线的定义可得所以令当且仅当时函数取得最大值因此的最大值为故答案为:【点睛】方【分析】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,可得出OP PF=(]10,11t x =∈+,利用二次函数的基本性质求出二次函数2321y t t =-++的最大值,即可得出OP PF的最大值.【详解】设点(),P x y ,则24y x =,则0x ≥,抛物线C 的准线方程为1x =-,由抛物线的定义可得1PF x =+,所以,OPPF ==== 0x ≥,令(]10,11t x =∈+,221443213333y t t t ⎛⎫=-++=--+≤ ⎪⎝⎭,当且仅当13t =时,函数2321y t t =-++取得最大值43,因此,OP PF. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.18.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y += 【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,M 解得25c =代回方程即可. 【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,b =故椭圆方程可设为2222143x y c c +=代(4,M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x a b y b e -≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.19.(或)【分析】先根据的形状先确定出点坐标然后将点坐标代入双曲线方程根据的齐次式求解出离心率的值【详解】因为是以为直角顶点的等腰直角三角形不妨假设在第一象限所以所以所以所以所以所以所以所以又因为所以故或2【分析】先根据OPF △的形状先确定出P 点坐标,然后将P 点坐标代入双曲线方程,根据,a c 的齐次式求解出离心率的值. 【详解】因为OPF △是以P 为直角顶点的等腰直角三角形, 不妨假设P 在第一象限,所以122P P F c x y x ===,所以,22c c P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以2222144c c a b-=,所以2222224c b c a a b -=,所以()()222222224cca c a a c a --=-,所以4224640c a c a -+=,所以42640e e -+=,所以23e ==又因为1e >,所以e ===,. 【点睛】思路点睛:利用齐次式求解椭圆或双曲线的离心率的一般步骤: (1)根据已知条件,先得到关于,,a b c 的方程;(2)结合222a b c =+或222c a b =+将方程中的b 替换为,a c 的形式;(3)方程的左右两边同除以a 的对应次方,由此得到关于离心率e 的方程,从而求解出离心率e 的值.20.【分析】设代入双曲线方程变形为再根据MPA 共线利用斜率相等求得点P 然后再直线与的斜率之积为4得到ab 的关系求解【详解】设则即设又且MPA 共线所以解得则的斜率为的斜率为又直线与的斜率之积为4所以即所以【分析】设(),M m n ,代入双曲线方程变形为22222n b m a a=-,再根据M ,P ,A 共线,利用斜率相等,求得点P ,然后再直线OP 与BM 的斜率之积为4,得到a ,b 的关系求解. 【详解】设(),M m n ,则22221m n a b -=,即22222n b m a a =-,设(),P a t ,又(),0A a -,且M ,P ,A 共线,所以2n tm a a=+, 解得2ant m a=+, 则OP 的斜率为2nm a+, BM 的斜率为nm a-, 又直线OP 与BM 的斜率之积为4,所以22222224a n b m a ==-,即222b a=,所以c e a ===【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法以及点的双曲线上和斜率公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.三、解答题21.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)令()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x ,由已知条件,结合向量的坐标表示有002x x y y=⎧⎨=⎩,由P 是圆224x y +=上一点,即可求Γ的方程; (2)由(1)知Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点,则存在QA k 、QB k ,令()11,Q x y 即可得21214QA QB y k k x ⋅=-,即可证斜率之积为定值. 【详解】解:(1)设()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x ,由12DM DP =得:002x x y y =⎧⎨=⎩.由题意,22004x y +=,得2244x y +=.所以,曲线的方程为2214x y +=.(2)证明:设()11,Q x y ,则221114x y +=.由题意知:QA k 、QB k 存在. ∴112QA y k x =+,112QB y k x =-. ∴2121144QA QBy k k x ⋅==--, ∴直线QA 、QB 的斜率之积为定值14-. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用向量的坐标表示,找到M 点坐标与点P 的坐标间的数量关系,由P 是圆224x y +=上求M 的轨迹方程.(2)由已知,根据直线斜率的坐标表示可得QA QB k k ⋅关于Q 坐标的数量关系,进而可证结论.22.(1)2;(2)480x y --=. 【分析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为2x ny =+,联立方程结合韦达定理可得12y y +,12y y ,再由平面向量数量积的坐标表示即可得解;(2)由韦达定理及平面向量数量积的坐标表示可得2849EA EB n n ⋅=-+,即可得解. 【详解】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为2x ny =+,则222y p y xx n ⎧⎨==+⎩,整理得2240y pny p --=, 所以122y y pn +=,124y y p =-,所以221212121224444y y OA OB x x y y y y p p⋅=+=+=-=- 所以2p =;(2)由(1)得124y y n +=,128y y =-.则()21212444x x n y y n +=++=+,221212416y y x x ==,所以()()()()12122211EA EB x x y y ⋅=+++--()()12121212241x x x x y y y y =++++-++24884841n n =+++--+2849n n =-+2117178422n ⎛⎫=-+≥ ⎪⎝⎭,当且仅当14n =时,取最小值, 此时直线l 的方程为124x y =+,即480x y --=. 【点睛】 关键点点睛:解决本题的关键是是联立方程组,将平面向量数量积的运算转化为两根的和与积,结合韦达定理即可得解.23.(1)2213x y +=;(2)0x y -=或0x y +=.【分析】(1)由离心率、面积和222a b c =+可得答案;(2)设()11,A x y ,()22,B x y,:l x ty =+11212AF BF F AF F BSSS=+,结合基本不等式,可得答案.【详解】 (1)∵3c e a ==,12MF F S bc ==△222a b c =+,解得a =1b =,c =C 的方程为:2213x y +=.(2)()1F,)2F ,设()11,A x y ,()22,B x y ,已知直线l 的斜率不为0,设直线l:x ty =+2213x ty x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,得()22310t y ++-=,故1223y y t +=-+,12213y y t =-+,1212121212F F A F F BSSF F y y+=-=因为2312t =≤+=,即1t =±时等号成立,所以直线l 的方程为0x y --=或0x y +=. 【点睛】本题考查了椭圆的定义,考查了三角形的面积公式,关键点是利用韦达定理表示1212F F AF F BSS+并利用基本不等式求最值,考查了直线与椭圆的位置关系和计算能力.24.(1)1a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩2)直线AD 过定点(1,0)Q .【分析】(1)由于121,,1,22P P ⎛⎫⎛-- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭关于原点对称,从而可得12,P P 和4P 在椭圆上,然后将这些点的坐标代入椭圆方程中可求出,a b 的值;(2)由题意可知直线l 的斜率存在,则设直线l 为2(0)x ty t =+≠,与椭圆方程联立成方程组,消去x ,得()222420t y ty +++=,再由根与系数的关系得12122242,22t y y y y t t +=-=++,而直线AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=,代入化简可得答案【详解】因为121,,1,22P P ⎛⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭关于原点对称,由题意得12,PP 和4P 在椭圆上, 将14,P P 的坐标代入22221x ya b +=得:222111211a b b ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:1a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩(2)显然,l 与x 轴不垂直,设l 的方程为:2(0)x ty t =+≠()22222242012x ty t y ty x y =+⎧⎪⇒+++=⎨+=⎪⎩ 设()()1122,,,A x y B x y ,则()22,D x y - 且12122242,22t y y y y t t +=-=++ 直线AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+= 令0y =,得()()122112211212121222242214ty y ty y x y x y ty y tx y y y y y y t++++===+=+=+++-,故直线AD 过定点(1,0)Q . 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是设出直线l 的方程为:2(0)x ty t =+≠,与椭圆方程联立方程组,消元后利用根与系数的关系可得12122242,22t y y y y t t +=-=++,进而可得AD 方程为()()()122112210y y x x x y x y x y ++--+=化简可得答案,属于中档题25.(1)22143x y +=;(2)2±. 【分析】(1)由222214a b e a -==以及将点代入椭圆方程即可求解. (2)求出直线AB 的方程,进而求出()0,1M ,再由6MB MP MA MQ ⋅=⋅,根据数量积的运算可得3MP MQ =,讨论直线PQ 的斜率存在情况,从而设其方程为1y kx =+,将直线与椭圆方程联立,设()()1122,,,P x y Q x y ,可得123x x =-,利用韦达定理即可求解. 【详解】命题意图本题考查椭圆的方程和性质,椭圆与直线的位置关系.解析()1由题意知离心率e 满足222214a b e a-==, 所以2234a b =, 又因为点31,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上,所以()2222312143b b ⎛⎫ ⎪-⎝⎭+=,解得23b =, 所以24a =,故椭圆的标准方程为22143x y +=.()2由()1得()2,0B ,所以直线AB 的方程为()122y x =--,与y 轴的交点为()0,1M . 由6MB MP MA MQ ⋅=⋅,得6,MB MP cos BMP MA MQ cos AMQ ∠=∠ 而,2BMP AMQ MB MA ∠=∠=, 因此3MP MQ =.当PQ 与x 轴垂直时,不合题意. 当PQ 与x 轴不垂直时, 设其方程为1y kx =+,联立方程得221143y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 可得()2243880k x kx ++-=,设()()1122,,,P x y Q x y , 则12122288,4343k x x x x k k --+==++ 由3MP MQ =得123x x =-, 所以22222882,34343k x x k k ---=-=++ 显然k 不为0,两式相除得22,3x k= 所以248343k k k --=+解得k =± 【点睛】关键点点睛:本题考查了待定系数法求椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,解题的关键是根据向量数量积得出3MP MQ =,进而得出123x x =-,考查了运算求解能力.26.(1)22194x y +=;(2)最大值为.【分析】(1)将P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合c a =222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点P ⎛ ⎝⎭, 所以2213219a b+=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12MN x =-=, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△,化简可得结果,属于中档题。
一、选择题1.平面直角坐标系xOy 中,直线:(2)(0)l y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A B 、两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则点A 到y 轴的距离为( ) A .3B .4C .5D .62.已知斜率为(0)k k >的直线l 与抛物线2:4C y x =交于,A B 两点,O 为坐标原点,M 是线段AB 的中点,F 是C 的焦点,OFM ∆的面积等于3,则k =( )A .14B .13C .12D .263.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .964.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若FAB 为直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )A .2B .312- C .51- D .3 5.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A 2B 2C 32D .326.已知点A 是抛物线24x y =的对称轴与准线的交点,点F 为抛物线的焦点,点P 在抛物线上,且满足||||PA m PF =,则m 的最大值是( ) A .1B 2C .2D .47.如图所示,一隧道内设有双行线公路,其截面由一个长方形的三条边和抛物线的一段构成.为保证安全,要求行驶车辆顶部(假设车顶为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.6m ,已知行车道总宽度7m AB =,则车辆通过隧道的限制高度为( )A .3.90mB .3.95mC .4.00mD .4.05m8.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若16MF OM =,则E 的离心率为( )A 3B .2C 5D 29.过抛物线26y x =的焦点作一条直线与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y 两点,若123x x +=,则这样的直线( )A .有且只有一条B .有且只有两条C .有且只有三条D .有且只有四条10.设1F 、2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点.若126PF PF a +=,且1223PF F S b =△,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 20x y ±=B .20x ±=C 320x y ±=D .230x =11.已知抛物线2:C x y =,点()2,0A ,()0,2B -,点P 在抛物线上,则满足PAB △为直角三角形的点P 的个数有( ) A .2B .4C .6D .812.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆上,则双曲线的离心率的值为( ) A.1BC.1+D二、填空题13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的短轴长为8,上顶点为A ,左顶点为B ,12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,且1F AB 的面积为4,点P 为椭圆上的任意一点,则1211PF PF +的取值范围为___________. 14.设F 是抛物线2:2C y x =的焦点,A 、B 是抛物线C 上两个不同的点,若直线AB 恰好经过焦点F ,则4AF BF +的最小值为_______.15.已知双曲线22:143x y C -=的左、右焦点分别12,F F ,P 为双曲线上异于顶点的点,以1PF ,2PF 为直径的圆与直线l 分别相切于A ,B 两点,则12cos ,AB F F <>=___________.16.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、焦点为1F 、2F ,点P 为双曲线C 的渐近线上一点,120PF PF ⋅=,若直线1PF 与圆222x y a +=相切,则双曲线C 的离心率为___________.17.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点,则该双曲线的离心率的取值范围___________.18.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >),ABC 为等边三角形.若点A 在y轴上,点B ,C 在双曲线M 上,且双曲线M 的实轴为ABC 的中位线,则双曲线M 的离心率为________.19.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.20.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.三、解答题21.已知椭圆22221(0)x y E a b a b+=>>:的左右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,直线():0l y kx t t =+>与以12F F 为直径的圆相切于点P ,当1k =时,12PF F △的面积为2; (1)求E 的方程;(2)直线l 与椭圆交于A ,B 两点,设0k >时,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点(),0M m ,求m 的取值范围.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点和右焦点F 的距离与右焦点F 到椭圆C的右准线的距离相等,且椭圆C 的通径(过椭圆的焦点,且与长轴垂直的弦)长为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 过点F ,且与坐标轴不垂直,与椭圆C 相交于P ,Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交于点B . ①当67BF =时,求直线l 的方程; ②求证:PQBF为定值. 23.已知点M 是圆222:(2)(2)C x y r r -+=>与x 轴负半轴的交点,过点M 作圆C 的弦MN ,并使弦MN 的中点恰好落在y 轴上. (1)求点N 的轨迹方程;(2)设点N 的轨迹为曲线E ,延长NO 交直线2x =-于点A ,延长NC 交曲线E 于点B ,曲线E 在点B 处的切线交y 轴于点D ,求证:AD BD ⊥.24.设命题:p 方程22137xy a a +=-+表示双曲线;命题:q 不等式10a x -<对01x <≤恒成立.(Ⅰ)若命题p q ∨为真,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)若命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,求实数a 的取值范围.25.设抛物线2:4C y x =,点()4,0A ,()4,0B -,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.26.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是12(1,0),(1,0)F F -,过点1F 的直线l 与椭圆相交于A B 、两点,且2ABF 的周长为 (1)求椭圆C 的标准方程;(2)在椭圆中有这样一个结论“已知000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,过0P 作椭圆的两条切线,切点分别为12,P P ,则直线12PP 的方程为00221x x y ya b+=”.现已知M 是圆223x y +=上的任意点,,MA MB 分别与椭圆C 相切于,A B ,求OAB 面积的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据题意画出图形,抛物线的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N ,根据抛物线的定义和已知条件可得点B 为AP 的中点,进而可得点B 的横坐标为1,则26AM BN ==从 而可求出答案 【详解】解:设抛物线2:8C y x =的准线为':2l x =-,直线:(2)(0)l y k x k =+>恒过定点(2,0)P -,如图过,A B 分别作'AM l ⊥于M ,'BN l ⊥于N , 因为2FA FB =,所以2AM BN =, 所以点B 为AP 的中点,连接OB ,则12OB AF =, 所以OB BF =,所以点B 的横坐标为1, 所以26AM BN ==, 所以点A 到y 轴的距离为4, 故选:B【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的定义的应用,解题的关键是根据题意画出图形,灵活运用抛物线的定义,考查计算能力,属于中档题2.B解析:B 【分析】先求出F ,设出A 、B 、M ,用“点差法”找出121202y y k x x y -==-,利用OFM ∆的面积等于3计算出0y ,求出斜率k . 【详解】由抛物线2:4C y x =知:焦点()1,0F设()()()112200,,,,,,A x y B x y M x y因为M 是线段AB 的中点,所以0121222x x x y y y =+⎧⎨=+⎩将2114y x =和2224y x =两式相减可得:()2212124y y x x -=-,即121202y y k x x y -==- ∵000k y >∴>∴00113,62OFM S y y ∆=⨯⨯=∴=, 022163k y ∴===.故选:B 【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.3.D解析:D【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.4.C解析:C 【分析】作出图形,可知FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,可得出0AF AB ⋅=,可得出a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率.【详解】如下图所示,可知AFB ∠、ABF ∠均为锐角, 所以,FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,由题意可知,点(),0F c -、()0,A b 、(),0B a ,则(),AF c b =--,(),AB a b =-,20AF AB ac b ⋅=-+=,可得220a c ac --=,即220c ac a +-=,在等式220c ac a +-=的两边同时除以2a 可得210e e +-=,01e <<,解得512e =. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.5.C解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-, 不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=,解得12x =,122y ∴=,∴直线AB 的斜率为22221=-∴直线AB 的方程为22(1)y x =-,由2422(1)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=, 解得12x =,212x =当212x =时,22y =-, 因此AOB 的面积为:1211113||||||||1212222222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯+⨯⨯=. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.6.B解析:B 【分析】由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点,过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,利用抛物线的定义可得1sin PAE m=∠,求出sin PAE ∠的最小值后可得m 的最大值. 【详解】由抛物线24x y =可得准线方程为:1y =-,故()0,1A -.如图,由抛物线的对称性可不妨设P 在第一象限或为原点, 过P 作准线1y =-的垂线,垂足为E ,则PE PF =,故1||||sin ||||PF PE PAE m PA PA ===∠, 当直线AP 与抛物线相切时,PAE ∠最小, 而当P 变化时,02PAE π<∠≤,故当直线AP 与抛物线相切时sin PAE ∠最小,设直线:1AP y kx =-,由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩得到2440x kx -+=,216160k ∆=-=,故1k =或1k =-(舍),所以直线AP 与抛物线相切时4PAE π∠=,故1m 即m , 故选:B. 【点睛】方法点睛:与抛物线焦点有关的最值问题,可利用抛物线的定义把到焦点的距离问题转化为到准线的距离问题.7.B解析:B 【分析】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,求出a 的值,将 3.5x =代入抛物线方程,求出y 的值,即可得解. 【详解】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,则255a -=,解得5a =-,所以,抛物线的方程为25x y =-,将 3.5x =代入抛物线方程得25 3.5y -=,解得 2.45y =-, 因此,车辆通过隧道的限制高度为()7 2.450.6 3.95m --=. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的实际应用,设出抛物线的方程,分析出抛物线上的点的坐标,求出抛物线的方程是解题的关键,同时要注意车辆限高的意义.8.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=, 则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.9.A解析:A 【分析】由抛物线方程求得焦点F 的坐标,分直线AB 斜率不存在和直线斜率存在,存在时设直线AB 方程与抛物线方程联立,由韦达定理表示出A 、B 两点的横坐标之和,求得k ,即可得结论. 【详解】抛物线26y x =的焦点为3,02F ⎛⎫⎪⎝⎭, 当过焦点的直线斜率不存在时,即为32x =, 1232x x ==,符合123x x +=, 当过焦点的直线斜率存在时设为32y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 与抛物线交于()()1122,,,A x y B x y 两点,由2632y x y k x ⎧=⎪⎨⎛⎫=- ⎪⎪⎝⎭⎩得()222293604k k x k x -++=, 所以2122363k x x k++==,即22363k k +=,所以无解, 则这样的直线有且只有一条. 故选:A. 【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,解题的时候要注意讨论直线斜率不存在时的情况,以免遗漏,是中档题.10.A解析:A 【分析】利用双曲线的定义、余弦定理以及三角形的面积公式可求得123F PF π∠=,利用双曲线的定义以及126PF PF a +=可求得14PF a =,22PF a =,再利用余弦定理可得出ba的值,由此可求得双曲线C 的渐近线方程. 【详解】设12F PF θ∠=,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 在12PF F △中,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即()()()22212121212222cos 421cos c PF PF PF PF PF PF a PF PF θθ=-+⋅-⋅=+⋅-,所以,222122221cos 1cos c a b PF PF θθ-⋅==--,1222221222sin cos1sin 22sin 21cos tan112sin 22PF F b b b S PF PF θθθθθθθ⋅=⋅====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭△,tan2θ∴=0θπ<<,可得022θπ<<,26θπ∴=,所以,3πθ=,由已知可得121226PF PF a PF PF a ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1242PF aPF a ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即222221416416122c a a a a =+-⨯=,则223c a =,即2223a b a +=,b ∴=, 因此,双曲线C的渐近线方程为by x a=±=0y ±=. 故选:A. 【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)转化已知条件,得到a 、b 、c 中任意两个量的等量关系;(2)若得到a 、b 的等量关系,则渐近线方程可得;若已知a 、c 或b 、c 之间的等量关系,结合222+=a b c 可求得ba的值,则渐近线方程可求. 11.B解析:B 【分析】分三个角为直角分别进行讨论,通过数形结合即得结果. 【详解】(1)若APB ∠为直角,如下图,即以AB 为直径的圆与抛物线的交点为P ,易见有O ,P 两个点符合题意;(2)若PAB ∠为直角,则过A 作直线垂直AB ,如下图,易见有P ,P '两个点符合题意;(3)若PBA ∠为直角,则过B 作直线垂直AB ,如上图,易见无交点,不存在点P 符合题意.综上,共有4个点符合题意. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于对三个角为直角进行分类讨论,再结合数形结合思想即突破难点.12.A解析:A 【分析】先由题意求出以AB 为直径的圆的半径为2b r a=和圆心坐标得到圆的方程,然后代入左焦点坐标,利用222c a b =+化简后可得答案.【详解】将x c =代入22221x y a b-=可得2bya =±,所以以AB 为直径的圆的半径为2b r a=,圆心为(),0c ,圆的方程为()4222ab xc y -+=,左焦点为(),0c -,因为双曲线的左焦点在圆上,所以()2240b c ac +--=,整理得242460a c c c +=-,即42610e e -+=,解得2322e =+或2322e =-舍去, 所以12e =+. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和双曲线的位置关系、点和圆的位置关系,关键点是先求出以AB 为直径的圆的半径,再根据双曲线的左焦点在圆上,得到所要求的,,a b c 等量关系即可,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力. 二、填空题13.【分析】先根据的面积和短轴长得出abc 的值求得的范围再通分化简为关于的函数利用二次函数求得最值即得取值范围【详解】由已知得故∵的面积为∴∴又故∴∴又而即∴当时最大为;当或时最小为即∴即即的取值范围为解析:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】先根据1F AB 的面积和短轴长得出a ,b ,c 的值,求得 1PF 的范围,再通分化简1211PF PF +为关于1PF 的函数,利用二次函数求得最值,即得取值范围. 【详解】由已知得28b =,故4b =,∵1F AB 的面积为4,∴()142a cb -=,∴2ac -=, 又()()22216a c a c a c b -=-+==,故8a c +=, ∴5a =,3c =,∴12121211PF PF PF PF PF PF ++=()()()221111111210101021010525a PF a PF PF PF PF PF PF ====---+--+,又而1a c PF a c -≤≤+,即128PF ≤≤, ∴当15PF =时,()21525PF --+最大,为25;当12=PF 或8时,()21525PF --+最小,为16,即()211652525PF ≤--+≤,∴121011102516PF PF ≤+≤,即12211558PF PF ≤+≤. 即1211PF PF +的取值范围为25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故答案为:25,58⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于熟练掌握椭圆的性质1a c PF a c -≤≤+,结合椭圆定义和二次函数最值求法,即突破难点.14.【分析】设点设直线的方程为联立直线与抛物线的方程列出韦达定理推导出利用基本不等式可求得的最小值【详解】若直线与轴重合则直线与抛物线只有一个交点不合乎题意易知抛物线的焦点为准线方程为设点设直线的方程为解析:92【分析】设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+,联立直线AB 与抛物线C 的方程,列出韦达定理,推导出112AF BF+=,利用基本不等式可求得4AF BF +的最小值. 【详解】若直线AB 与x 轴重合,则直线AB 与抛物线C 只有一个交点,不合乎题意.易知抛物线C 的焦点为1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为12x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y ,设直线AB 的方程为12x my =+, 联立2122x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得2210y my --=,2440m ∆=+>,由韦达定理可得122y y m +=,121y y =-,()()()12121212211111*********m y y AF BF my my my my x x +++=+=+=++++++()()21222212122222121m y y m m y y m y y m m +++===+++-++, ()4111144522AF BF AF BF AF BF AF BF BF AF ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19522⎛≥+= ⎝, 当且仅当2AF BF =时,等号成立,因此,4AF BF +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】结论点睛:过抛物线的焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,则112AF BF p+=. 15.【分析】求得双曲线的设运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得由相切的性质判断四边形为直角梯形过作垂足为运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义计算可得所求值【详解】解解析:7【分析】求得双曲线的a , c ,设1PF m =,2PF n =,运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得MN ,由相切的性质判断四边形ABNM 为直角梯形,过N 作NQ AM ⊥,垂足为Q ,运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义,计算可得所求值. 【详解】解:因为双曲线22:143x y C -=,所以2a =,227c a b =+= 依题意画出如下图形,设1PF ,2PF 的中点分别为M ,N ,过点N 作NQ AM ⊥交AM 于点Q ,连接MN ,所以12172MN F F ==,设1PF m =,2PF n =,则24m n a -==所以11122AM PF m ==,21122BN PF n ==,所以()122MQ AM BN m n =-=-=,在Rt MNQ 中223NQ MN MQ =-=,因为//NQ BA ,所以MNQ ∠为12,AB F F 的夹角,所以12321cos ,77QN AB F F MN <>===故答案为:217【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和圆相切的性质,考查直角三角形的勾股定理和锐角三角函数的定义、向量的夹角的概念,考查方程思想和化简运算能力和推理能力.16.【分析】作出图形设与圆相切于点分析出可求得的值进而可得出双曲线的离心率为即可得解【详解】如下图所示设与圆相切于点则则则为的中点则为的中点由直角三角形的性质可得因为为的中点则由于双曲线的两渐近线关于轴 解析:2【分析】作出图形,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,分析出23POF π∠=,可求得ba的值,进而可得出双曲线C 的离心率为21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即可得解. 【详解】如下图所示,设1PF 与圆222x y a +=相切于点E ,则OE a =,120PF PF ⋅=,则12PF PF ⊥,1OE PF ⊥,则2//OE PF , O 为12F F 的中点,则E 为1PF 的中点,222PF OE a ∴==,由直角三角形的性质可得1OF OP =,因为E 为1PF 的中点,则1EOF POE ∠=∠, 由于双曲线的两渐近线关于y 轴对称,可得21POF EOF ∠=∠,所以,12EOF POE POF ∠=∠=∠,则1223EOF POE POF POF π∠+∠+∠=∠=, 所以,23POF π∠=,则tan 33b a π==, 因此,双曲线C 的离心率为22222212c c a b b e a a a a +⎛⎫====+= ⎪⎝⎭. 故答案为:2. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.17.【分析】作出图形根据已知条件可得出与的大小关系再利用公式可求得双曲线的离心率的取值范围【详解】如下图所示双曲线的渐近线方程为由于过点且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点由图可知直线的倾斜解析:23,⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【分析】作出图形,根据已知条件可得出b a 与tan 6π的大小关系,再利用公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得双曲线的离心率的取值范围. 【详解】如下图所示,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为b y x a =±,由于过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点, 由图可知,直线b y x a =的倾斜角6πα≥,所以,3tan 6b a π≥= 因此,2222222313c c a b b e a a a a +⎛⎫====+≥ ⎪⎝⎭. 所以,该双曲线的离心率为取值范围是233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭. 故答案为:23⎫+∞⎪⎪⎣⎭. 【点睛】方法点睛:求双曲线离心率或离心率范围的两种方法:一种是直接建立e 的关系式求e 或e 的范围;另一种是建立a 、b 、c 的齐次关系式,将b 用a 、e 表示,令两边同除以a 或2a 化为e 的关系式,进而求解.18.【分析】可根据实轴为的中位线得出再根据对称性及为等边三角形表示出的坐标代入双曲线方程得到关系式求解离心率【详解】实轴长为则关于轴对称不妨设在双曲线左支则其横坐标为根据为等边三角形可得故将的坐标代入双【分析】可根据实轴为ABC 的中位线,得出BC ,再根据对称性及ABC 为等边三角形,表示出B 的坐标,代入双曲线方程,得到,a b 关系式求解离心率. 【详解】实轴长为2a ,则4BC a =,BC 关于y 轴对称不妨设B 在双曲线左支,则其横坐标为2a ,根据ABC 为等边三角形,60ABC ∠=可得B y =故()2,B a ,()2,C a -,将B 的坐标代入双曲线方程有2222431a a a b-=,则a b =,则c =故e =【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式ce a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).19.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =, ∴3e = 3【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.20.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误;③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.三、解答题21.(1)22143x y +=;(2)1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭.【分析】(1)由直线l 斜率为1且圆相切,得14POF π∠=(O 为原点),从而12PF F △的面积可用c 表示出来,从而求得c ,再由离心率求得a ,然后可得b ,得椭圆方程;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线方程代入椭圆方程应用韦达定理求得12x x +,从而可得AB 中点坐标,写出AB 中垂线方程,令0y =可得m ,由直线与圆相切得,k t 关系,这样m 可化为一元函数,再用换元法可求得取值范围. 【详解】解:(1)设1(,0)F c -,2(,0)F c =,当1k =时,14POF π∠=(O 为原点),从而12122PF F Sc =⋅=从而解得1c =, 又离心率12c e a ==,所以2a =,从而b =因此E 的方程为22143x y +=;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,将()0,0y kx t k t =+>>,代入椭圆方程22143x y +=,消去y ,得()2224384120k x ktx t +++-=,从而122843kt x x k -+=+,212241243t x x k -=+,① 设AB 的中点为()00,Q x y ,则02443kt x k -=+,02343ty k =+, 从而AB 的中垂线方程为223144343t kt y x k k k -⎛⎫-=-- ⎪++⎝⎭,令0y =,解得243ktm k -=+,由线l 与以12F F 1=,即t =从而m ==2130,344n k ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭+,则m =由函数2314101623y n n n ⎛⎫=--+<< ⎪⎝⎭取值范围为()0,1, 得m 的取值范围为1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】关键点点睛:本题考查由离心率求椭圆方程,考查直线与椭圆相交中的范围问题.解题关键建立m 与参数的函数式,方法是:由直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得弦中心坐标得弦垂直平分线方程,从而可求得m ,利用直线与圆相切得参数,k t 关系后可得所需要的函数式,换元后可求得取值范围.22.(1)22143x y +=;(2)①1y x =-或1y x =-+,②证明见解析.【分析】(1)依题意得到方程组解得即可;(2)设直线l 的方程为()()10y k x k =-≠,()11,P x y ,()22,Q x y ,设线段PQ 的中点为M ,联立直线与椭圆,消元、列出韦达定理,即可表示出线段PQ 的中点M 的坐标,从而得到线段PQ 的垂直平分线方程,表示出B 点坐标,再根据①、②分别计算可得; 【详解】解:(1)由条件得,22,23,a a c c cb a⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩又222b a c =-,解得2a =,b =1c =,所以椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)因为直线l 过点()1,0F ,且与坐标轴不垂直,所以设直线l 的方程为()()10y k x k =-≠,()11,P x y ,()22,Q x y , 设线段PQ 的中点为M ,由()221,1,43y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩得()22223484120k x k x k +-+-=,所以2122834kx x k +=+,212241234k x x k-=+ 所以线段PQ 的中点22243,3434k k M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 所以线段PQ 的垂直平分线方程为2223143434k k y x k k k ⎛⎫+=-- ⎪++⎝⎭, 令0y =,得2234k x k =+,即22,034k B k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭①当67BF =时,则2261347k k -=+, 解得1k =±,所以直线l 的方程为1y x =-或1y x =-+.②因为()212212134k PQ x k+=-==+,22223313434k k BF k k+=-=++, 所以4PQBF =为定值. 【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系. (2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.23.(1)28(0)y x x =>;(2)证明见解析. 【分析】(1)设(,)N x y ,利用N 在圆上及弦MN 的中点在y 轴上可得点N 的轨迹方程,也可以利用垂径定理得到点N 的轨迹方程,注意范围.(2)设()11N x y ,,()22,B x y ,直线NB 的方程为2x my =+,点B 的处的切线方程为()22y y k x x -=-,联立切线方程和抛物线方程,利用判别式为0可求切线方程,从而得到D 的坐标,求出直线ON 的方程后可得A 的坐标,再联立直线NB 的方程与抛物线的方程,利用韦达定理化简可得1AD BD k k ⋅=-,从而得到要求证的垂直关系.我们也可以设()()000,0N x y x ≠,利用导数和韦达定理可求D 的坐标,同样可得1AD BD k k ⋅=-.【详解】(1)解法一:由题意知(2,0)C ,(2,0)M r -, 设(,)N x y 是222:(2)(2)C x y r r -+=>上的任意点,。
一、选择题1.光线从椭圆的一个焦点发出,被椭圆反射后会经过椭圆的另一个焦点;光线从双曲线的一个焦点发出,被双曲线反射后的反射光线等效于从另一个焦点射出,如图①,一个光学装置由有公共焦点1F 、2F 的椭圆Γ与双曲线Ω构成,现一光线从左焦点1F 发出,依次经Ω与Γ反射,又回到了点1F ,历时1t 秒;若将装置中的Ω去掉,如图②,此光线从点1F 发出,经Γ两次反射后又回到了点1F ,历时2t 秒;若218t t =,则Γ与Ω的离心率之比为( )A .3:4B .2:3C .1:2D .22.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线250x y -=过点F 且与双曲线C 在第一象限的交点为P ,O 为坐标原点,||||OP OF =,则双曲线的离心率为( ) A 2B 3C .2D 53.直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个A .1B .2C .3D .44.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .965.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若FAB 为直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )A .22B .312C .512D .326.设抛物线C :24y x =的焦点为F ,过F 的直线与C 于,A B 两点,O 为坐标原点.若3AF =,则AOB 的面积为( )A .2 B .2C .32D .327.若1F ,2F 是双曲线22221(0,0)y xa b a b-=>>与椭圆2251162x y +=的共同焦点,点P 是两曲线的一个交点,且12PF F △为等腰三角形,则该双曲线的渐近线方程是( ) A .22y x =± B .24y x =±C .7y x =±D .37y x =±8.如图,已知曲线2yx 上有定点A ,其横坐标为()0a a >,AC 垂直于x 轴于点C ,M 是弧OA 上的任意一点(含端点),MD 垂直于x 轴于点D ,ME AC ⊥于点E ,OE 与MD 相交于点P ,则点P 的轨迹方程是( )A .()310y x x a a=≤≤ B .()31022ay x x x a a =+≤≤ C .()220y x ax x a =-≤≤D .()2022a ay x x x a =+≤≤9.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,过1F 的直线交双曲线的左支于,A B 两点,若113AF F B =,23cos 5AF B ∠=,则双曲线的离心率e =( )A B .52C D .5310.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( )A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ的最小值是( )A .12B .27C .23D .412.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为( )A .12B .2C .34D .45二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦点.若椭圆C 上存在点P ,使得12|1|||2PO F F =,则椭圆C 的离心率的取值范围为________. 14.已知双曲线M :22221x y a b-=(0a >,0b >)的焦距为2c ,若M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,则双曲线M 的离心率的取值范围是___________.15.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.16.设P 是抛物线28y x =上的一个动点,若点B 为()3,2,则PB PF +的最小值为________________.17.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.18.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线x m =与椭圆C 相交于A ,B两点.当ABF 的周长最大时,ABF 的面积为2b ,则椭圆C 的离心率e =________.19.设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,点P 在C 的右支上,O 为坐标原点,若存在点P ,使PF OF =,且1cos 4OFP ∠=,则双曲线的离心率为___________.20.双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,A 、B 分别为C 的左,右支上的点,O 为坐标原点,若四边形ABOF 为菱形,则C 的离心率为______.三、解答题21.已知直线:1l y kx =+过抛物线()2:20E x py p =>的焦点,且与抛物线E 交于A 、B 两点,点M 为AB 中点.(1)求抛物线E 的方程;(2)以AB 为直径的圆与x 轴交于C 、D 两点,求MCD △面积取得最小值时直线l 的方程.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A ,B 为椭圆的左、右顶点,点()0,2N -,连接BN 交椭圆C 于点Q ,ABN 为直角三角形,且:3:2NQ QB = (1)求椭圆的方程;(2)过A 点的直线l 与椭圆相交于另一点M ,线段AM 的垂直平分线与y 轴的交点P 满足154PA PM ⋅=,求点P 的坐标.23.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(2,1),,A P Q --在椭圆C 上,且,P Q 异于点A .(1)求椭圆C 的方程;(2)若||||,||||OP OQ AP AQ ==,求直线PQ 的方程.24.已知点1F 、2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,离心率为2,点P 是以坐标原点O 为圆心的单位圆上的一点,且120PF PF ⋅=.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设斜率为k 的直线l (不过焦点)交椭圆于M ,N 两点,若x 轴上任意一点到直线1MF 与1NF 的距离均相等,求证:直线l 恒过定点,并求出该定点的坐标.25.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2右焦点到左顶点的距离是2+(1)求椭圆C 的方程;(2)设点M 为椭圆上位于第一象限内一动点,A ,B 分别为椭圆的左顶点和下顶点,直线MB 与x 轴交于点C ,直线MA 与y 轴交于点D ,求证:四边形ABCD 的面积为定值.26.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>2243x y +=相切. (1)求椭圆C 的方程﹔ (2)已知斜率为k 的直线l 在y 轴上的截距为()0m m b <<,l 与椭圆交于,A B 两点,是否存在实数k 使得2OA OB k k k ⋅=成立?若存在,求出k 的值,若不存在,说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a ,设光速为v ,推导出112a vt =,利用椭圆和双曲线的定义可得出1243a a =,由此可计算得出Γ与Ω的离心率之比. 【详解】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a , 在图②中,1CDF 的周长为111212124CF DF CD CF CF DF DF a vt ++=+++==,所以,1148a vt =,可得112a vt =,在图①中,由双曲线的定义可得2122AF AF a -=,由椭圆的定义可得1212BF BF a +=,22AF BF AB =-,则2121111222AF AF BF AB AF a BF AB AF a -=--=---=,即()111222a AB AF BF a -++=,由题意可知,1ABF 的周长为111AB AF BF vt ++=,即112111322222a a a a vt a =-=-=, 所以,1243a a =. 因此,Γ与Ω的离心率之比为122112:::3:4c ce e a a a a ===. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.2.D解析:D 【分析】焦点三角形1PFF 满足||||OP OF =,可根据三角形一边的中线是该边的一半,可判断该三角形是直角三角形.算出该三角形的中位线OH ,可得到12PF =,根据双曲线定义和勾股定理计算出,a c 求解. 【详解】直线20x y -+=过点F,可得()F 设右焦点为1F ,PF 的中点为H .因为O 是1FF 的中点,且||||OP OF =,故三角形1PFF 为直角三角形.1PF PF ⊥,故OH PF ⊥由点到直线距离公式有1OH ==故12PF =,12PF PF a -=,(2222112PF PF F F +== 故()2222220a ++=. 可得1a =ce a== 故选:D 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).3.D解析:D 【分析】将直线方程与双曲线的方程联立,得出关于x 的方程,根据直线与双曲线只有一个公共点,求出对应的k 值,即可得解. 【详解】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390k x k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=, 对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=. 综上所述,k 的取值有4个. 故选:D. 【点睛】方法点睛:将直线与圆锥曲线的两个方程联立成方程组,然后判断方程组是否有解,有几个解,这是直线与圆锥曲线位置关系的判断方法中最常用的方法,注意:在没有给出直线方程时,要对是否有斜率不存在的直线的情况进行讨论,避免漏解.4.D解析:D 【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.5.C解析:C 【分析】作出图形,可知FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,可得出0AF AB ⋅=,可得出a 、b 、c 的齐次等式,进而可求得椭圆C 的离心率.【详解】如下图所示,可知AFB ∠、ABF ∠均为锐角, 所以,FAB 是以FAB ∠为直角的直角三角形,由题意可知,点(),0F c -、()0,A b 、(),0B a ,则(),AF c b =--,(),AB a b =-,20AF AB ac b ⋅=-+=,可得220a c ac --=,即220c ac a +-=,在等式220c ac a +-=的两边同时除以2a 可得210e e +-=,01e <<,解得512e =. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.6.C解析:C 【分析】根据抛物线的定义和性质,可以求出A 的坐标,再求出直线AB 的方程,可求出点B 的坐标,最后利用三角形的面积公式加以计算,即可得到AOB 的面积. 【详解】抛物线24y x =的焦点为(1,0)F ,准线方程为1x =-, 不妨设A 在第一象限,设1(A x ,1)y 、2(B x ,2)y ,||3AF =,所以A 到准线1x =-的距离为3,113x ∴+=,解得12x =,122y ∴=,∴直线AB 的斜率为22221=-∴直线AB 的方程为22(1)y x =-,由2422(1)y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,整理可得22520x x -+=,解得12x =,212x =当212x =时,2y = 因此AOB 的面积为:121111||||||||112222AOBAOFBOFSSSOF y OF y =+=+=⨯⨯⨯. 故选:C. 【点睛】方法点睛:与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,使问题得到解决.7.B解析:B 【分析】由题意可得双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>中223,9c a b =+=,由12PF F △为等腰三角形,所以2126PF F F ==,从而可求得1221064PF a PF =-=-=,再利用双曲线的定义可求得在双曲线中1a =,b =,进而可求出双曲线的渐近线方程 【详解】解:因为椭圆2251162x y +=的焦点坐标为(0,3),所以双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>中223,9c a b =+=,设点P 为两曲线在第一象限的交点,由于在椭圆中,12PF F △为等腰三角形,所以2126PF F F ==, 所以1221064PF a PF =-=-=,在双曲线中,212642a PF PF =-=-=,所以1a =,代入229a b +=,得b =,所以该双曲线的渐近线方程为4a y x x b =±==±, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆、双曲线的定义的应用,解题的关键由12PF F △为等腰三角形和椭圆的定义求出21,PF PF 的值,属于中档题8.A解析:A【分析】设点(),P x y ,求出点M 、E 的坐标,利用O 、P 、E 三点共线可得出//OP OE 可求得点P 的轨迹方程. 【详解】设点(),P x y ,其中0x a ≤≤,则点()2,M x x,ME 与直线x a =垂直,则点()2,E a x ,因为O 、P 、E 三点共线,则//OP OE ,可得3ay x =,31y x a∴=, 因此,点P 的轨迹方程是()310y x x a a=≤≤. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程有如下几种方法:(1)直译法:直接将条件翻译成等式,整理化简后即得动点的轨迹方程;(2)定义法:如果能确定动点的轨迹满足某种已知曲线的定义,则可利用曲线的定义写出方程;(3)相关点法:用动点Q 的坐标x 、y 表示相关点P 的坐标0x 、0y ,然后代入点P 的坐标()00,x y 所满足的曲线方程,整理化简可得出动点Q 的轨迹方程;(4)参数法:当动点坐标x 、y 之间的直接关系难以找到时,往往先寻找x 、y 与某一参数t 得到方程,即为动点的轨迹方程;(5)交轨法:将两动曲线方程中的参数消去,得到不含参数的方程,即为两动曲线交点的轨迹方程.9.C解析:C 【分析】设1133AF F B m ==,利用双曲线定义求出232AF m a =+,22F B m a =+,利用余弦定理写出,a m 关系,推知焦点三角形12F BF 是直角三角形,利用勾股定理求出,a c 关系式,从而求出离心率. 【详解】设1133AF F B m ==,则4AB m =,则由双曲线定义有232AF m a =+,22F B m a =+,在2AF B 中,由余弦定理有()()()()()22242232223m a m a m a m a m =+++-⋅++ 整理得22320m am a --=,解得m a = 故4AB a =,25AF a =,23F B a =故2AF B 为直角三角形,290ABF ∠=在12Rt F BF △中,2221122F B F B F F +=,则()()22232a a c +=,故22252c e a ==故e =故选:C 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).10.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a,c,代入公式cea =;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合222b c a=-转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或2a转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).11.B解析:B【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PFPQ的最小值.【详解】如下图所示:在椭圆22:11612x yC+=中,4a=,23b=222c a b-,圆心()2,0T 为椭圆C 的右焦点,由椭圆定义可得28PF PT a +==,8PF PT ∴=-,由椭圆的几何性质可得a c PT a c -≤≤+,即26PT ≤≤,由圆的几何性质可得1PQ PT QT PT ≤+=+, 所以,899211111617PF PF PT PQPT PT PT -≥==-≥-=++++. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到2PF PT a +=,进而可将PF 用PT 表示;(2)利用圆的几何性质得出PT r PQ PT r -≤≤+,可求得PQ 的取值范围; (3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:a c PT a c -≤≤+.12.B解析:B 【分析】设直线2a x c=交x轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率. 【详解】设直线2a x c=交x轴于点M ,21F PF △是底角为30的等腰三角形,260PF M ∠=,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠=,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,2c e a ∴==. 故选:B . 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.二、填空题13.【分析】先分析出得到消去b 整理出ac 的齐次式求出离心率的范围【详解】由落在椭圆上则又得:∴由得:即解得:又∴故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件找到abc 的关系消去b 构解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】先分析出||b PO a ≤≤,得到b c a ≤<,消去b ,整理出a 、c 的齐次式,求出离心率的范围. 【详解】由P 落在椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上,则||b PO a ≤≤.又12|1|||2PO F F =得:||PO c = ∴b c a ≤<由b c ≤得:22b c ≤,即222a c c -≤,解得:2c e a =≥又1e <,∴12e ≤<故答案为:2⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.14.【分析】设双曲线的右焦点经过点T 所作的圆的两条切线互相垂直等价于转化为点到渐近线的距离解得再根据离心率公式可得结果【详解】依题意可得双曲线的右焦点渐近线方程为因为M 的渐近线上存在点T 使得经过点T 所作解析:1e <≤【分析】设双曲线M 的右焦点(c,0)F ,经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,等价于TF =,转化为点(c,0)F 到渐近线的距离d TF ≤,解得ba据离心率公式可得结果. 【详解】依题意可得双曲线M 的右焦点(c,0)F ,渐近线方程为0bx ay ±=,因为M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,设两个切点为,P Q ,所以PTQ ∠2π=,4PTF π∠=,因为FP PT ⊥,PF a =,所以TF =,所以双曲线M 的渐近线上存在点T,使得TF =,所以点(c,0)F到渐近线的距离d =≤,即b a所以离心率c e a =====≤= 又1e >,所以1e <≤所以双曲线M的离心率的取值范围是1e <≤故答案为:1e <≤【点睛】关键点点睛:求双曲线离心率的取值范围的关键是得到,,a b c 的不等式,根据M 的渐近线上存在点T ,使得经过点T 所作的圆222()a c y x +=-的两条切线互相垂直,得到圆心到可得,,a b c 的不等式.15.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得55,3==e e (舍) 故答案为:5 【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.16.5【分析】求出抛物线的准线方程把到焦点距离转化为它到准线的距离然后利用三点共线得最小值【详解】如图过作与准线垂直垂足为则∴易知当三点共线时最小最小值为∴的最小值为5故答案为:5【点睛】本题考查抛物线解析:5 【分析】求出抛物线的准线方程,把P 到焦点F 距离转化为它到准线的距离,然后利用三点共线得最小值. 【详解】如图,过P 作PM 与准线2x =-垂直,垂足为M ,则PF PM =,∴PF PB PM PB +=+,易知当,,B P M 三点共线时,PM PB +最小,最小值为3(2)5--=.∴PB PF +的最小值为5.故答案为:5.【点睛】本题考查抛物线的定义,考查抛物线上的点到焦点和到定点距离之和的最小值,解题方法是利用抛物线的定义把点到焦点的距离转化为点到准线距离.17.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程解析:28y x =【分析】 推导出OBE EBF △△,求出tan BOE ∠,可得出直线AO 的方程,联立直线AO 与抛物线C 的方程,求出点A 的坐标,利用抛物线的定义求出p 的值,即可得出抛物线C 的标准方程. 【详解】因为BOE BEF ∠=∠,90OBE EBF ∠=∠=,OBEEBF ∴△△,OB BE BE BF ∴=,即2222p p BE OB BF p =⋅=⨯=,22BE p ∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px ⎧=⎪⎨=⎪⎩解得()2A p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.18.【分析】首先根据椭圆定义分析分析当的周长最大时直线的位置再求的面积得到椭圆的离心率【详解】设椭圆的右焦点为当直线过右焦点时等号成立的周长此时直线过右焦点得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内 解析:12【分析】首先根据椭圆定义分析,分析当ABF 的周长最大时,直线AB 的位置,再求ABF 的面积,得到椭圆的离心率. 【详解】设椭圆的右焦点为F ',AF BF AB ''+≥,当直线AB 过右焦点F '时,等号成立,∴ABF 的周长4l AF BF AB AF BF AF BF a ''=++≤+++=,此时直线AB 过右焦点,22b AB a =,221222ABFb Sc b a=⨯⨯=,得12c e a ==.故答案为:12【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆内的线段和的最值问题,关键是利用两边和大于第三边,只有三点共线时,两边和等于第三边,再结合椭圆的定义,求周长的最值.19.2【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得关系再求离心率【详解】设双曲线的左焦点为在中由余弦定理得故答案为:2【点晴】求离心率的关键是得的关系本题是由余弦定理得出解析:2 【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得,a c 关系,再求离心率. 【详解】设双曲线的左焦点为E ,在EFP △中,2EF c =,2PF c PE a c ==+,,1cos 4EFP ∠=. 由余弦定理()222421cos 224c c c a EFP c c +-+∠==⋅⋅ ,得2c e a ==. 故答案为:2 【点晴】求离心率的关键是得,,a b c 的关系,本题是由余弦定理得出.20.【分析】先根据四边形为菱形及双曲线的性质求的度数再根据双曲线的定义找的关系最后由离心率的计算公式求结论【详解】设右焦点为连接过作轴于因为双曲线关于轴对称四边形为菱形所以所以所以所以根据双曲线的定义可解析:31+. 【分析】先根据四边形ABOF 为菱形,及双曲线的性质,求AFO ∠的度数,再根据双曲线的定义找,a c 的关系,最后由离心率的计算公式求结论. 【详解】设右焦点为'F ,连接'AF ,过A 作AH x ⊥轴于H ,因为双曲线C 关于y 轴对称,四边形ABOF 为菱形, 所以AB OF AF c ===,2c OH FH ==, 所以60AFO ∠=︒,所以'AF AF ⊥,所以'3AF c =, 根据双曲线的定义可得'32AF AF c c a -=-=, 所以3131e ==+-, 31. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关双曲线离心率的求解问题,对于求解圆锥曲线离心率的值或范围的解题方法如下:(1)一般不直接求出的值,而是根据题目给出的圆锥曲线的集合特征建立关于参数,,c a b 的方程组或不等式组,通过解方程组或不等组求得离心率的值或范围; (2)通常从两个方面入手研究,一是考虑几何关系,二是考虑代数关系; (3)注意用好定义.三、解答题21.(1)24x y =;(2)1y =. 【分析】(1)求出抛物线E 的焦点坐标,将焦点坐标代入直线l 的方程,求出p 的值,即可求得抛物线E 的方程;(2)设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线E 的方程,求出点M 的坐标,求出点M 到CD 的距离以及CD ,可得出MCD △的面积的表达式,利用函数的单调性可求得MCD △面积的最小值,进而可求得对应的直线l 的方程. 【详解】(1)抛物线2:2E x py =的焦点为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭在:1l y kx =+上,12p ∴=,2p ∴=,所以,抛物线E 的方程为24x y =; (2)设()11,A x y 、()22,B x y ,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩得2440x kx --=,所以,212121616044k x x k x x ⎧∆=+>⎪+=⎨⎪=-⎩, 则AB 中点()22,21Mk k +,()21241AB x k =-==+,所以,以AB 为直径的圆M 的半径()221r k=+,M 到CD 的距离221d k=+,CD ==((221221212MCD S k k ∴=⨯⨯+=+△,令()20k t t =≥,则(21MCDSt =+[)0,+∞单调递增.当0t =时,即0k =时,MCD Sl 的方程为1y =.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.22.(1)2214x y +=;(2)30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,0,2⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)用待定系数法求椭圆方程;(2)设出直线l ,表示出M 的坐标,利用154PA PM ⋅=,求出点P 的坐标. 【详解】(1)由题意可得:三角形ABN 为等腰直角三角形,所以2a =4,即a =2. 又由()0,2N -,()2,0B ,:3:2NQ QB =所以64,55Q ⎛⎫⎪⎝⎭, 代入22221x y a b+=得:222264()()551a b +=,解得:b =1. 所以椭圆的方程为2214x y +=(2)由(1)可知()2,0A -.设M 点的坐标为()11,x y , 直线l 的斜率显然存在,设为k ,则直线l 的方程为()2y k x =+于是A ,B 两点的坐标满足方程组()22214y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,由方程组消去y 并整理, 得()()222214161640kxk x k +++-=由212164214k x k --=+,得2122814k x k-=+,从而12414k y k =+, 设线段AB 是中点为M ,则M 的坐标为22282,1414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭以下分两种情况:①当0k =时,点M 的坐标为()2,0.线段AM 的垂直平分线为y 轴,于是()02,PA y =-,()02,PM y =-由154PA PM ⋅=得0312y =± ②当0k ≠时,线段AM 的垂直平分线方程为2222181414k k y x k k k ⎛⎫--=+ ⎪++⎝⎭令0x =,解得02614ky k -=+()02,PA y =--,()110PM x y y =⋅- ()()210102222228646214141414k k k k PA PM x y y y k k k k --⎛⎫⋅=---=++ ⎪++++⎝⎭()()422241615115414k k k +-==+ 整理得12k =±,032y =±综上032y =±或0y =. 点P 的坐标是30,2⎛⎫± ⎪⎝⎭,0,⎛ ⎝⎭. 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"坐标法"是解析几何中常见的基本方法,把题目中的条件用坐标翻译出来,把几何条件转化为代数运算.23.(1)22182x y +=;(2)20x y +=.【分析】(1)由离心率,点的坐标代入椭圆方程及222a b c =+列方程组解得,,a b c 得椭圆方程; (2)已知条件说明直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,直线OA 方程为12y x =,这样可设直线PQ 方程为2y x m =-+,代入椭圆方程,应用韦达定理得12x x +,12,x x 即为,P Q的横坐标,求出中点横坐标1202x x x +=,由直线PA 得中点纵坐标0y ,中点坐标代入直线AO 方程可得参数m ,即直线PQ 方程.【详解】(1)依题意,22222411a b a b c c a⎧+=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩,,解得2282a b ⎧=⎨=⎩,,.故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)∵||||,||||OP OQ AP AQ ==,∴直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,则直线OA 的方程为12y x =,设直线PQ 的方程为2y x m =-+,由221822x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,得:221716480x mx m -+-=, ()22(16)417480m m =-⨯->,解得m <()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理得121617mx x +=,设PQ 的中点为()00,H x y , 所以120008,221717x x m m x y x m +===-+=;所以8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭. 又8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭在直线OA 上,代入得1817217m m =⋅,解得0m =, 综上所述,直线PQ 的方程为20x y +=. 【点睛】关键点点睛:本题考查由离心率和一点坐标求椭圆方程,考查直线与椭圆相交问题.在直线与椭圆相交问题时,解题关键是由平面几何知识由条件||||,||||OP OQ AP AQ ==得直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,这样用设而不求思想可求得直线PQ 方程.即求出AO 方程,由垂直设出直线PQ 方程,代入椭圆方程应用韦达定理求得PQ 中点坐标,再代入直线AO 方程可得参数值.24.(1)22121x y +=;(2)证明见解析,(-2,0).【分析】(1)根据离心率为2,点P 是以坐标原点O 为圆心的单位圆上的一点,且120PF PF ⋅=,可用待定系数法求椭圆的标准方程;(2)先用设而不求法表示出1212,x x x x +,然后分析得到110MF NF k k +=,代入,求出2m k =,即可证明直线过定点(-2,0). 【详解】(1)设椭圆的标准方程为()22221,,x y P x y a b+=由题意可得2222221(,)(,)0c a x y x c y x c y b c a ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪-⋅+=⎪+=⎪⎩解得:222211a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩即椭圆C 的标准方程:22121x y +=.(2)设直线l :1122,(,),(,)y kx m M x y N x y =+则1111221122,1111MF NF y kx m y kx mk k x x x x ++====++++ 有22121x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去 y 得:222(12)4220k x mkx m +++-=, 所以2221222122168(1)(12)04122212k m m k mk x x k m x x k ⎧⎪∆=--+>⎪-⎪+=⎨+⎪⎪-=⎪+⎩因为x 轴上任意一点到直线1MF 与1NF 的距离均相等, 所以x 轴为直线1MF 与1NF 的角平分线, 所以111212011MF NF kx m kx mk k x x +++=+=++,即 12122()()20kx x m k x x m ++++= 所以2222242()201212m mkk m k m k k--+++=++ 整理化简得:2m k =即直线l :2(2)y kx m kx k k x =+=+=+ 故直线恒过定点(-2,0). 【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.25.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)由题意可得c a =2a c +=222a b c =+即可求出,a b 得值,进而可得椭圆C 的方程;(2)由椭圆的方程可得,A B 两点的坐标,设(,)(0,0)M m n m n >>,即可求出直线BM 、AM 的方程,进而可得点C 、D 的坐标,结合2214m n +=,计算1||||2ABCD S AC BD =⋅⋅即可求解.【详解】。
一、选择题1.光线从椭圆的一个焦点发出,被椭圆反射后会经过椭圆的另一个焦点;光线从双曲线的一个焦点发出,被双曲线反射后的反射光线等效于从另一个焦点射出,如图①,一个光学装置由有公共焦点1F 、2F 的椭圆Γ与双曲线Ω构成,现一光线从左焦点1F 发出,依次经Ω与Γ反射,又回到了点1F ,历时1t 秒;若将装置中的Ω去掉,如图②,此光线从点1F 发出,经Γ两次反射后又回到了点1F ,历时2t 秒;若218t t =,则Γ与Ω的离心率之比为( )A .3:4B .2:3C .1:2D .22.已知椭圆22:13620x y C +=的右焦点是F ,直线()0y kx k =≠与椭圆C 交于A 、B 两点,则222AF BF +的最小值是( ) A .36B .48C .72D .963.过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于,A B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若3AB =,则直线l 的倾斜角为( ) A .15︒B .30C .45︒D .60︒4.在正方体1111ABCD A B C D -中,点P 是侧面11BCC B 内一点,且点P 满足到平面11ABB A 的距离等于到点1C 的距离,则点P 的轨迹是( )A .一条线段B .圆的一部分C .椭圆的一部分D .抛物线的一部分5.设1F 、2F 是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点.若126PF PF a +=,且1223PF F S b =△,则双曲线C 的渐近线方程是( )A 0y ±=B .0x ±=C 20y ±=D .20x =6.已知1F 、2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左右焦点,点P 在双曲线右支上且不与顶点重合,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若OA =,则该双曲线的离心率为( )A B C .2 D 7.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,点M 在双曲线C 的渐近线上,若212211221cos 12cos ,3MF F MF F F MF MF F ∠+=∠∠=∠,则双曲线C 的离心率为( )A .BC .D .28.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .12,23⎛⎫ ⎪⎝⎭B .2⎛ ⎝⎭C .23⎛ ⎝⎭D .23⎫⎪⎪⎝⎭9.过抛物线24y x =的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,若AB 的中点的纵坐标为2,则AB 等于( ) A .4B .6C .8D .1010.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25 B .100 C .9 D .36 11.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( )A .B .(6,8)C .D .(6,10)12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,过其右焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A 、B 两点,若双曲线的左焦点在以AB 为直径的圆上,则双曲线的离心率的值为( )A .1BC .1+D 二、填空题13.F 是抛物线22y px =(0p >)的焦点,过点F 的直线与抛物线的一个交点为A ,交抛物线的准线于B ,若2BA AF =,且4BA =,则P =______.14.已知中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆,其中一个焦点坐标为()2,0F ,椭圆被直线:3l y x =+所截得的弦的中点横坐标为2-,则此椭圆的标准方程为______.15.设点P 是椭圆2213x y +=的短轴的一个上端点,Q 是椭圆上的任意一个动点,则线段PQ |∣长的最大值是________. 16.已知双曲线22:143x y C -=的左、右焦点分别12,F F ,P 为双曲线上异于顶点的点,以1PF ,2PF 为直径的圆与直线l 分别相切于A ,B 两点,则12cos ,AB F F <>=___________.17.已知抛物线C :2y x =的焦点为F ,A ()00,x y 是C 上一点,054AF x =,则0x =________.18.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点,则该双曲线的离心率的取值范围___________.19.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为______. 20.设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左右焦点为12F F ,,过2F 作x 轴的垂线与C 交于A B ,两点,若1ABF 是等边三角形,则椭圆C 的离心率等于________.三、解答题21.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当l ⊥x 轴时,|AB |=4, (1)求p 的值;(2)若|AF |=2|BF |,求直线l 的方程.22.已知P 是圆224x y +=上任意一点,过点P 作x 轴的垂线,垂足为D ,点M 满足12DM DP =.当点P 在圆上运动时,点M 的轨迹为曲线Γ. (1)求曲线Γ的方程; (2)设()2,0A -,()2,0B ,Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点.求证:直线QA 、QB 的斜率之积为定值.23.(1)已知等轴双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的上顶点到一条渐近线的距离为1,求此双曲线的方程;(2)已知抛物线24y x =的焦点为F ,设过焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 交抛物线于A ,B 两点,求线段AB 的长.24.在平面直角坐标系xOy 中,已知A ,B 两点是椭圆22:19x E y +=的左、右顶点,P 为直线6x =上的动点,PA 与椭圆E 的另一交点为Q ,当点P 不为点()6,0时,过P作直线PH QB ⊥,垂足为H . (1)证明:直线PH 过定点M ;(2)过(1)中的定点M 作斜率为k 的直线与椭圆E 交于C ,D 两点,设直线AC ,AD 的斜率分别为1k ,2k ,试判断()12k k k ⋅+是否为定值?如果是定值,求出定值.25.已知抛物线()2:20C y px p =>,直线()0y kx k =>与C 交于点A (与坐标原点O不重合),过OA 的中点P 作与x 轴平行的直线l ,直线l 与C 交于点,Q 与y 轴交于点.R (1)求PR QR;(2)证明:直线AR 与抛物线C 只有一个公共点.26.如图,点(1,0)F 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点,过F 且垂直于x 轴的直线与椭圆E 相交于C 、D 两点(C 在D 的上方),||3CD =.(1)求椭圆E 的方程;(2)设点A 、B 是椭圆E 上位于直线CD 两侧的动点,且满足ACD BCD ∠=∠,试问直线AB 的斜率是否为定值,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【分析】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a ,设光速为v ,推导出112a vt =,利用椭圆和双曲线的定义可得出1243a a =,由此可计算得出Γ与Ω的离心率之比. 【详解】设122F F c =,设椭圆Γ的长轴长为12a ,双曲线Ω的实轴长为22a , 在图②中,1CDF 的周长为111212124CF DF CD CF CF DF DF a vt ++=+++==,所以,1148a vt =,可得112a vt =,在图①中,由双曲线的定义可得2122AF AF a -=,由椭圆的定义可得1212BF BF a +=, 22AF BF AB =-,则2121111222AF AF BF AB AF a BF AB AF a -=--=---=,即()111222a AB AF BF a -++=,由题意可知,1ABF 的周长为111AB AF BF vt ++=,即112111322222a a a a vt a =-=-=, 所以,1243a a =. 因此,Γ与Ω的离心率之比为122112:::3:4c ce e a a a a ===. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.2.D解析:D 【分析】求得2AF BF a +=,结合a c BF a c -<<+,利用二次函数的基本性质可求得222AF BF +的最小值.【详解】设椭圆C 的左焦点为F ',在椭圆C 中,6a =,25b =,则224c a b =-=,由题意可知,点A 、B 关于原点对称,且O 为FF '的中点, 所以,四边形AFBF '为平行四边形,所以,BF AF '=,由椭圆的定义可得212AF BF AF AF a '+=+==,0k ≠,a c BF a c ∴-<<+,即210BF <<,()()2222222122324144349696AF BF BFBF BF BF BF ∴+=-+=-+=-+≥,当且仅当4BF =时,等号成立,因此,222AF BF +的最小值为96. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于以下几点:(1)问题中出现了焦点,一般利用相应曲线的定义,本题中利用对称性结合椭圆定义可得出AF BF +;(2)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围.3.D解析:D 【分析】设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,代入抛物线方程应用韦达定理得12x x +,12AB x x p =++, 求出AB 中点N 的坐标,写出MN 的方程,由22(1)()MN M N MN k x x =+-MN ,然后由己知条件可求得斜率k ,得倾斜角.【详解】 由题意(,0)2p F ,设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22()2y pxp y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得22222(2)04k p k x p k x -++=, 2122(2)p k x x k++=,2124p x x =, 221222(2)2(1)++=++=+=p k p k AB x x p p k k, 2122(2)22N x x p k x k ++==,22()22N N p p y k x k =-=,即222(2)2,22p k p N k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 直线MN 的方程为1()N N y y x x k-=--,MN ===,∵AB =,∴22232(1)(12p k p k k k++=, 整理得23k =,∵0k >,∴k =∴倾斜角为60︒.故选:D . 【点睛】本题考查直线与抛物线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,设交点坐标,设直线方程代入抛物线方程应用韦达定理,求得中点坐标及焦点弦长,写出直线l 垂线方程,求得MN ,然后由已知条件求得结论.4.D解析:D 【分析】由题意画出图形,可知点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线. 【详解】如图,点P 是侧面11BCC B 内的一动点,点P 到直线1BB 的距离即为点P 到面11ABB A 的距离, 因为点P 到直线BC 的距离与点P 到点1C 的距离相等, 所以点P 的轨迹为以1C 为焦点,以1BB 为准线的抛物线, 故选:D . 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方法之定义法:将动点轨迹化归为某一基本轨迹(圆,椭圆,双曲线,抛物线等),然后利用基本轨迹的定义,直接写出方程.5.A解析:A 【分析】利用双曲线的定义、余弦定理以及三角形的面积公式可求得123F PF π∠=,利用双曲线的定义以及126PF PF a +=可求得14PF a =,22PF a =,再利用余弦定理可得出ba的值,由此可求得双曲线C 的渐近线方程. 【详解】设12F PF θ∠=,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 在12PF F △中,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即()()()22212121212222cos 421cos c PF PF PF PF PF PF a PF PF θθ=-+⋅-⋅=+⋅-,所以,222122221cos 1cos c a b PF PF θθ-⋅==--, 1222221222sin cos 1sin 22sin 321cos tan112sin 22PF F b b b S PF PF b θθθθθθθ⋅=⋅====-⎛⎫-- ⎪⎝⎭△,3tan2θ∴=0θπ<<,可得022θπ<<,26θπ∴=,所以,3πθ=,由已知可得121226PF PF a PF PF a ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得1242PF aPF a ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由余弦定理可得2221212122cos F F PF PF PF PF θ=+-⋅,即222221416416122c a a a a =+-⨯=,则223c a =,即2223a b a +=,b ∴=, 因此,双曲线C的渐近线方程为by x a=±=0y ±=. 故选:A. 【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)转化已知条件,得到a 、b 、c 中任意两个量的等量关系;(2)若得到a 、b 的等量关系,则渐近线方程可得;若已知a 、c 或b 、c 之间的等量关系,结合222+=a b c 可求得ba的值,则渐近线方程可求. 6.B解析:B 【分析】延长2F A 交1PF 于点Q,可得12QF OA ==,结合双曲线的定义可得,a b 的关系,从而求得离心率. 【详解】延长2F A 交1PF 于点Q ,∵PA 是12F PF ∠的平分线,∴2AQ AF =,2PQ PF =, 又O 是12F F 中点,所以1//QF AO,且12QF OA ==, 又11122QF PF PQ PF PF a =-=-=,∴2a =,222233()a b c a ==-,∴3c e a ==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的关系,解题方法是延长2F A 交1PF 于点Q ,利用等腰三角形的性质、平行线的性质得出123QF b =,然后由双曲线的定义得出关系式,从而求解.7.D解析:D 【分析】根据角的关系计算出12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,从而求出渐近线方程为3y x =,得到3ba=. 【详解】因为21221cos 12cos MF F MF F ∠+=∠,故1221cos cos 2MF F MF F ∠=∠,即12212MF F MF F ∠=∠,而12213F MF MF F ∠=∠,故12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,则三角形1MF O 为等边三角形,故双曲线C 的渐近线方程为3y x =,则2212b e a=+=,故选D .【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.8.B解析:B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形,再根据椭圆的定义化简得22cos 2sin a c c =+αα,得到离心率关于α的函数表达式,再利用辅助角公式和三角函数的单调性求得离心率的范围. 【详解】由题意椭圆22221x y a b+=()00a b >>,上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,设左焦点为N ,连接AN ,BN ,因为AF ⊥BF ,所以四边形AFBN 为长方形.根据椭圆的定义:2AF AN a +=,由题∠ABF =α,则∠ANF =α, 所以22cos 2sin a c c αα+=, 利用2112sin cos 24c e a πααα===+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ∵,124ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴342πππα<+<,2162324πα<<⎛⎫+ ⎪⎝⎭,即椭圆离心率e 的取值范围是2623⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭, 故选B . 【点睛】本题主要考查了椭圆的离心率的取值范围问题,其中解答中合理利用椭圆的定义和题设条件,得到22cos 2sin a c c =+αα,再利用三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.9.C解析:C 【分析】先根据抛物线的定义将焦点弦长问题转化为中点到准线距离的两倍,进而用中点横坐标表示,设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数),与抛物线方程联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,利用中点公式和韦达定理求得m 的值,进而得到中点的横坐标,从而求得线段AB 的长度. 【详解】抛物线24y x =的焦点坐标F (1,0),准线方程:1l x =-,设AB 的中点为M ,过A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,则MN 为梯形ABDC 的中位线,()02|21AB AF BF AC BD MN x ∴=+=+==+,∵直线AB 过抛物线的焦点F ,∴可设直线AB 的方程为:1x my =+(m 为常数), 代入抛物线的方程消去x 并整理得:2440y my --=,设A ,B 的纵坐标分别为12,y y ,线段AB 中点()00,M x y , 则12222y y y m +===,1m ∴=, ∴直线AB 的方程为1x y =+,001213x y ∴=+=+=,()2318AB ∴=+=,故选:C.【点睛】本题考查抛物线的焦点弦长问题,涉及抛物线的定义,方程,线段中点坐标公式,直线与抛物线的交点问题,属中档题,关键是灵活使用抛物线的定义,将焦点弦长问题转化为中点坐标问题,注意直线方程的设法:过点(a ,0),斜率不为零的直线方程可以设为x =my +a 的形式,不仅避免了讨论,而且方程组消元化简时更为简洁.10.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 11.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.12.A解析:A【分析】先由题意求出以AB 为直径的圆的半径为2b r a=和圆心坐标得到圆的方程,然后代入左焦点坐标,利用222c a b =+化简后可得答案. 【详解】将x c =代入22221x y a b-=可得2by a =±,所以以AB 为直径的圆的半径为2b r a=,圆心为(),0c ,圆的方程为()4222ab xc y -+=,左焦点为(),0c -,因为双曲线的左焦点在圆上,所以()2240b c ac +--=,整理得242460a c c c +=-,即42610e e -+=,解得23e =+23e =-所以1e = 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和双曲线的位置关系、点和圆的位置关系,关键点是先求出以AB 为直径的圆的半径,再根据双曲线的左焦点在圆上,得到所要求的,,a b c 等量关系即可,考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力. 二、填空题13.3【分析】设过的直线为与抛物线交于点过两点作垂直准线于点根据抛物线的定义可得即可求出再联立直线与抛物线方程消元列出韦达定理即可得到再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为是抛物线的焦点所以准线为设过解析:3 【分析】设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN 垂直准线于M ,N 点,根据抛物线的定义可得CN CF =,AM AF =,即可求出30ABM ∠=︒,6CN CF ==,再联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理即可得到2124p x x =,再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为F 是抛物线22y px =的焦点,所以,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线为2p x =-,设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN垂直准线于M,N 点,所以CN CF =,AM AF =,因为2BA AF =,所以2BA AF =,所以2BA AM =,所以30ABM ∠=︒,又因为4BA =,所以2AM AF ==,且2CN CB BA AF FC BA AM CN ==--=--,所以26CN CN =+,所以6CN CF ==,联立直线与抛物线222p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,消去y 得22224p k x px px ⎛⎫ ⎪⎭=⎝-+,所以()22222204k p k x k p p x -++=,所以21222k p px x k++=-,2124p x x =,又因为1>0x ,20x >,且122p x AM +==,262p x CN +==,所以2212261242244p p p p x x p ⎛⎫⎛⎫=--=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以3p =故答案为:3【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.14.【分析】设椭圆方程为代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得关系再由可得得椭圆方程【详解】设椭圆方程为由得所以由题意又所以椭圆方程为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程解解析:22184x y +=【分析】设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,代入直线方程整理就后应用韦达定理结合弦中点横坐标求得,a b 关系,再由2c =可得,a b 得椭圆方程.【详解】设椭圆方程为22221(0)x ya b a b +=>>,由222213x y a by x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2222222()690a b x a x a a b +++-=,所以212226a x x a b +=-+,由题意222622a a b-=-⨯+,222a b =, 又2c =,所以22224a b b c -===,28a =,椭圆方程为22184x y +=.故答案为:22184x y +=.【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的标准方程.解题方法是韦达定理.由直线方程与椭圆方程联立方程组,消元后应用韦达定理可得出弦中点坐标,从而得出,a b 的关系.然后结论半焦距c 可求解.15.【分析】设出根据点在椭圆上点的坐标满足椭圆方程得到利用两点间距离公式求得结合的范围求得其最大值【详解】由已知得到或由于对称性不妨设设是椭圆上的任一点所以所以又因为所以当时长度取得最大值且最大值为故答解析:2【分析】设出(,)Q x y ,根据点在椭圆上,点的坐标满足椭圆方程,得到223(1)x y =-,利用两点间距离公式求得PQ =y 的范围,求得其最大值.【详解】由已知得到(0,1)P 或(0,1)P -,由于对称性,不妨设(0,1)P , 设(,)Q x y 是椭圆上的任一点,所以223(1)x y =-, 所以PQ ====又因为11y -≤≤,所以当12y时,PQ |∣2=,故答案为:2. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关椭圆上的点到短轴端点的距离的最值问题,解题思路如下: (1)根据题意,设出点(,)Q x y ,取好点P ;(2)利用两点间距离公式写出PQ |∣,配方,结合椭圆上点坐标的范围求得结果.16.【分析】求得双曲线的设运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得由相切的性质判断四边形为直角梯形过作垂足为运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义计算可得所求值【详解】解解析:7【分析】求得双曲线的a , c ,设1PF m =,2PF n =,运用双曲线的定义和三角形的中位线定理可得MN ,由相切的性质判断四边形ABNM 为直角梯形,过N 作NQ AM ⊥,垂足为Q ,运用直角三角形的勾股定理和向量的夹角的定义和直角三角形的余弦函数的定义,计算可得所求值. 【详解】解:因为双曲线22:143x y C -=,所以2a =,c ==依题意画出如下图形,设1PF ,2PF 的中点分别为M ,N ,过点N 作NQ AM ⊥交AM 于点Q ,连接MN ,所以1212MN F F ==,设1PF m =,2PF n =,则24m n a -==所以11122AM PF m ==,21122BN PF n ==,所以()122MQ AM BN m n =-=-=,在Rt MNQ 中NQ =,因为//NQ BA ,所以MNQ ∠为12,AB F F 的夹角,所以12321cos,7QN AB F F MN <>===故答案为:21【点睛】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和圆相切的性质,考查直角三角形的勾股定理和锐角三角函数的定义、向量的夹角的概念,考查方程思想和化简运算能力和推理能力.17.【分析】根据焦半径公式可得:结合抛物线方程求解出的值【详解】由抛物线的焦半径公式可知:所以故答案为:【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(为焦准距)(1)焦点在轴正半轴抛物线上任意一点则;(2 解析:1【分析】根据焦半径公式可得:00524x p x +=,结合抛物线方程求解出0x 的值. 【详解】由抛物线的焦半径公式可知:0015224AF x x =+=,所以01x =, 故答案为:1. 【点睛】结论点睛:抛物线的焦半径公式如下:(p 为焦准距)(1)焦点F 在x 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =+; (2)焦点F 在x 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =-+;(3)焦点F 在y 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =+; (4)焦点F 在y 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF y =-+. 18.【分析】作出图形根据已知条件可得出与的大小关系再利用公式可求得双曲线的离心率的取值范围【详解】如下图所示双曲线的渐近线方程为由于过点且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点由图可知直线的倾斜解析:23,3⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【分析】作出图形,根据已知条件可得出b a 与tan 6π的大小关系,再利用公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得双曲线的离心率的取值范围. 【详解】如下图所示,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为b y x a =±,由于过点F 且倾斜角为6π的直线与双曲线的右支有且只有一个公共点, 由图可知,直线b y x a =的倾斜角6πα≥,所以,3tan 63b a π≥=, 因此,222222231c c a b b e a a a a +⎛⎫====+≥ ⎪⎝⎭ 所以,该双曲线的离心率为取值范围是233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭. 故答案为:233⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭.【点睛】方法点睛:求双曲线离心率或离心率范围的两种方法: 一种是直接建立e 的关系式求e 或e 的范围;另一种是建立a 、b 、c 的齐次关系式,将b 用a 、e 表示,令两边同除以a 或2a 化为e 的关系式,进而求解.19.【分析】设左焦点为根据椭圆的定义有且O 是直角三角形斜边的中点所以离心率由角的范围可求得离心率的最大值【详解】因为关于原点对称所以B 也在椭圆上设左焦点为根据椭圆的定义:又因为所以O 是直角三角形斜边的中解析:3【分析】设左焦点为F ',根据椭圆的定义有,||||2AF BF a +=,且O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,离心率11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由角的范围可求得离心率的最大值. 【详解】因为,B A 关于原点对称,所以B 也在椭圆上,设左焦点为F ',根据椭圆的定义:||2AF AF a '+=,又因为||BF AF '=,所以||||2AF BF a +=,O 是直角三角形ABF 斜边的中点,所以||2,||2sin ,||2cos AB c AF c BF c αα===,所以2(sin cos )2c a αα+=,所以11sin cos 4c a πααα==+⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 由于,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以当12πα=时,离心率的最大值为:3,故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:求椭圆的离心率关键在于由椭圆的定义,善于利用平面几何中的边、角关系建立关于,,a b c 的等式或不等式.20.【分析】利用已知条件推出的关系然后求解椭圆的离心率即可【详解】解:椭圆的左右焦点为过作轴的垂线与交于两点若是等边三角形如图:可得可得即可得解得故答案为:【点睛】本题考查椭圆的简单性质的应用离心率的求利用已知条件.推出a 、b 、c 的关系,然后求解椭圆的离心率即可. 【详解】解:椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点为1F ,2F ,过2F 作x 轴的垂线与C 交于A ,B 两点,若1ABF 是等边三角形,如图:可得32||c AB =,2(,0)F c ,可得22||b AB a=, 即2222333ac b a c ==-, 可得23230e e +-=,(0,1)e ∈ 解得33e =. 故答案为:33.【点睛】本题考查椭圆的简单性质的应用,离心率的求法,考查计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)2;(2)y =2(x ﹣1). 【分析】(1)根据题意可得F (2p ,0),当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p,与抛物线联立得A ,B 坐标,再计算|AB |=2p =4,即可得出答案.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立直线l 与抛物线的方程可得的关于x 的一元二次方程,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,再结合|AF |=2|BF |与焦半径公式可得x 1=2x 2+1,进而解得x 2,x 1,故由x 1+x 2=2224k k +=52,解得k ,进而可得答案.解:(1)根据题意可得F (2p,0), 当l ⊥x 轴时,直线l 的方程为x =2p , 联立直线l 与抛物线y 2=2px ,得y 2=2p ×2p , 解得y =±p ,所以A (2p ,p ),B (2p,﹣p ), 所以|AB |=2p =4,所以p =2.(2)设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得k 2x 2﹣(2k 2+4)x +k 2=0,所以∆=(2k 2+4)2﹣4k 4=16k 2+16>0,所以x 1+x 2=2224k k+,x 1x 2=1, 因为|AF |=2|BF |,根据焦半径公式可得|AF |=x 1+1=2(x 2+1)=2|BF |,即x 1=2x 2+1, 所以(2x 2+1)x 2=1,即222x +x 2﹣1=0,解得x 2=12或x 2=﹣1(舍), 所以x 1=2x 2+1=2,所以x 1+x 2=2224k k+=52,即k 2=8,解得k =,所以直线l 的方程为:y =(x ﹣1). 【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线的方程,考查抛物线的焦点弦性质.解题方法是设直线l 的方程为y =k (x ﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用抛物线的定义结合已知条件得出12,x x 的关系,而直线方程代入抛物线方程后应用韦达定理得1212,x x x x +,由刚才的关系可求先得12,x x ,再求得直线斜率k .这里仍然利用了设而不求的思想方法.22.(1)2214x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)令()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x ,由已知条件,结合向量的坐标表示有002x x y y=⎧⎨=⎩,由P 是圆224x y +=上一点,即可求Γ的方程; (2)由(1)知Q 是曲线Γ上不同于A 、B 的任意一点,则存在QA k 、QB k ,令()11,Q x y即可得21214QA QB y k k x ⋅=-,即可证斜率之积为定值. 【详解】解:(1)设()00,P x y ,(),M x y ,则()0,0D x ,由12DM DP =得:002x x y y =⎧⎨=⎩.由题意,22004x y +=,得2244x y +=.所以,曲线的方程为2214x y +=.(2)证明:设()11,Q x y ,则221114x y +=.由题意知:QA k 、QB k 存在. ∴112QA y k x =+,112QB y k x =-. ∴2121144QA QBy k k x ⋅==--, ∴直线QA 、QB 的斜率之积为定值14-. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用向量的坐标表示,找到M 点坐标与点P 的坐标间的数量关系,由P 是圆224x y +=上求M 的轨迹方程.(2)由已知,根据直线斜率的坐标表示可得QA QB k k ⋅关于Q 坐标的数量关系,进而可证结论.23.(1)22122y x -=;(2)8.【分析】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,再由点到直线距离公式求解即可; (2)求得直线方程代入抛物线,结合焦点弦长求解即可. 【详解】(1)由等轴双曲线的一条渐近线方程为0y x +=,且顶点(0,)a 到渐近线的距离为1,可得1a b =⎧=,解得a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩22122y x -=(2)抛物线24y x =的焦点为(1,0)F直线l 的方程为0tan 45(1)y x -=︒⋅-,即1y x =-.与抛物线方程联立,得214y x y x =-⎧⎨=⎩,消y ,整理得2610x x -+=,设其两根为1x ,2x ,且126x x +=.由抛物线的定义可知,12||628AB x x p =++=+=. 所以,线段AB 的长是8. 【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 24.(1)证明见解析;(2)是,定值为112-. 【分析】(1)设()00 ,Q x y ,()()6,0P t t ≠,法一:根据椭圆方程求得19QA QB k k ⋅=-,根据9QA PA tk k ==,即可求得QB k ,根据PH QB ⊥,可求得PH k ,可得直线PH 的方程,即可得答案;法二:根据9AP QA tk k ==,可得直线AP 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理,可得Q 点坐标,根据PH QB ⊥,可求得PH k ,可得直线PH 的方程,即可得答案; (2)设()11,C x y ,()22,D x y ,则直线CD 的方程为()5y k x =-,与椭圆联立,根据韦达定理,可得1212,x x x x +⋅表达式,即可得()12k k k ⋅+的表达式,化简整理,即可得答案. 【详解】(1)法一:由题意得:(3,0),(3,0)A B -,设()00 ,Q x y ,()()6,0P t t ≠,则220019x y += ∴00001339QA QB y y k k x x ⋅=⋅=-+-,9QA PA t k k == ∴1QB k t=-∵PH QB ⊥,∴1PH QB k k ⋅=-,∴PH k t =,直线PH 的方程为()6y t t x -=-, 即()5y t x =-,所以过定点()5,0M ,法二:由题意得:(3,0),(3,0)A B -,设()00,Q x y ,()()6,0P t t ≠,9AP QA tk k ==∴直线AP 的方程为()39ty x =+, 由()223919t y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得()2222969810t x t x t +++-=. ∴20298139t x t--⋅=+,∴2022739t x t -=+,()0023699t y t t x +=+=, ∴2222736,99t t Q t t ⎛⎫-⎪++⎝⎭,∴222619 27339QBtt k t tt +==---+. ∵PH QB ⊥,∴1PH QB k k ⋅=-, ∴PH k t =,∴PH 的方程为()6y t t x -=-,即()5y t x =-,所以过定点()5,0M(2)设()11,C x y ,()22,D x y ,则直线CD 的方程为()5y k x =-由()22519y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩.得()2222199022590k x k x k +-+-=, ∴22221222122(90)4(19)(2259)0901*******k k k k x x k k x x k ⎧⎪∆=--+->⎪⎪+=⎨+⎪⎪-=⎪+⎩∴()()()()()()()122121121222153533333x x x x y y k k k k k x x x x -++-+⎛⎫⋅+=⋅+= ⎪+⎭⋅+++⎝ ()()1212222121222304813957612x x x x k k x x x x k -⋅+--++⋅===-+为定值 【点睛】解题的技巧为:根据椭圆方程可得19QA QB k k ⋅=-,根据QA PA k k =,可直接求得QB k ,简化计算,提高正确率,考查计算化简的能力,属中档题. 25.(1)2 ;(2)证明见解析. 【分析】(1)联立直线()0y kx k =>与抛物线方程可得点A 坐标,由中点坐标公式可得点P 坐标,进而可得直线l 的方程与抛物线联立可得Q 点坐标,计算PQPR x QR x =即可求解; (2)利用A 和R 两点坐标求出直线AR 的方程,与抛物线方程联立消去x 得到关于y 的一元二次方程,由0∆=即可求证. 【详解】(1)联立方程22,y kx y px =⎧⎨=⎩,可得:2220k x px -=,解得222p x k p y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以222,p p A k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 因为P 是OA 的中点,所以2,.p p P k k ⎛⎫⎪⎝⎭ 直线:p l y k =,点0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭将p y k =代入22y px =,得2,.2p p Q k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以2222PQpPR x k p QR x k ===. ()2因为222,p p A k k ⎛⎫⎪⎝⎭,0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭所以直线AR 的方程为2k py x k=+, 与22y px =联立消去x 得222440k y pky p -+=, 因为222216440p k p k ∆=-⨯⨯=, 所以直线AR 与抛物线C 只有一个公共点. 【点睛】方法点睛:判断直线与曲线的位置关系可联立直线与曲线的方程消去y 得关于x 的一元二次方程,由判别式0∆>可得直线与曲线相交,由判别式0∆=可得直线与曲线相切,判别式∆<0可得直线与曲线相离.。