高中数学人教A版选修1-1 第二章圆锥曲线与方程 学业分层测评7 Word版含答案
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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.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,直线20x 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 BC .2D 3.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 .1BC .2D .45.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 .6.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⎫⎪⎪⎝⎭7.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 =±8.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 27+C .53D .29.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 .7710.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)11.在抛物线型内壁光滑的容器内放一个球,其通过中心轴的纵剖面图如图所示,圆心在y 轴上,抛物线顶点在坐标原点,已知抛物线方程是24x y =,圆的半径为r ,若圆的大小变化时,圆上的点无法触及抛物线的顶点O ,则圆的半径r 的取值范围是( )A .()2,+∞B .()1,+∞C .[)2,+∞D .[)1,+∞12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .)2,+∞B .)2,⎡+∞⎣C .(2D .(2⎤⎦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.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>右支上一点12,,P F F 分别为其左右焦点,圆M是12PF F △内切圆,且1PF 与圆M 相切于点2,||2cA PA a=(c 为半焦距),若122PF PF >,则双曲线离心率的取值范围是_____. 15.过双曲线M :2213x y -=的右焦点F 作圆C :221(1)2x y ++=的切线,此切线与M 的右支交于A ,B 两点,则||AB =___________.16.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 =________.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 ,(4,3)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________. 18.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________. 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.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.设动点(),M x y (0x ≥)到定点()2,0F 的距离比它到y 轴的距离大2. (Ⅰ)求动点M 的轨迹方程C ;(Ⅱ)设过点F 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,求AOB 面积的最小值.22.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.23.设1F 、2F 分别是椭圆2214xy +=的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求1PF ·2PF 的取值范围;(2)设过定点(0,2)M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.24.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22,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25.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右顶点分别为,A B ,离心率32e =,椭圆E 上任意一点M 到两个焦点1F ,2F 的距离之积的最大值为4.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知点P 为直线l :4x =上的任意一点,直线PA 、PB 与椭圆E 分别交于两点C 、D (不同于A 、B 两点),求证:直线CD 经过定点,并求出该定点的坐标,26.如图,已知抛物线21:2C y x =直线2y kx =+交抛物线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)证明:OA OB ⊥;(2)设抛物线C 在点A 处的切线为1l ,在点B 处的切线为2l ,证明:1l 与2l 的交点M 在一定直线上.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B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】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==【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.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.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 的最小值为22即m 2, 故选:B.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.5.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).6.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.7.C解析:C 【分析】依题意可得2244c t te a t ++==+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.8.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()54by x c 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.9.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 =.7e ∴=== 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.10.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.11.A解析:A 【分析】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,求出2PQ ,当2PQ 的最小值在原点处取得时,圆P 过原点,可得此时圆半径的范围,半径不在这个范围内的圆不过原点. 【详解】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,22222()4()(2)44PQ x y a y y a y a a =+-=+-=-++-,若2PQ 的最小值不在(0,0)O 处取得,则圆P 不过原点, 所以20a ->,即2a >,此时圆半径为44212r a a =-=->.因此当2r >时,圆无法触及抛物线的顶点O .故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查圆与抛物线的位置关系,题中圆不过原点,说明抛物线上的点到圆心距离的最小值不是在原点处取得,由此得到解法,即设圆心为(0,)P a ,抛物线上点的坐标为(,)Q x y ,求出PQ ,然后确定其最小值,由最小值点不是原点可得结论.12.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e-=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<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.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 c b-=,∴2a c-=,又()()22216a c a c a c b-=-+==,故8a c+=,∴5a=,3c=,∴12121211PF PFPF PF PF PF++=()()()22 1111111210101021010525aPF 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】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与轴切于顶点再分别表示列出关于的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围【详解】设圆心设内切圆与相切于点如图:根据内切圆性质可知点是双曲线的顶点即整理解析:(1,71)-. 【分析】首先利用双曲线的定义和内切圆的性质证明内切圆与x 轴切于顶点,再分别表示12,PF PF ,列出关于,a c 的齐次不等式求双曲线的离心率的取值范围.【详解】设圆心(),M x y ,设内切圆与1212,,PF PF F F 相切于点,,A BC , 如图:根据内切圆性质可知PA PB =,11F A FC =,22F B F C =, 1212122PF PF PA AF PB BF CF CF a ∴-=+--=-=,∴点C 是双曲线的顶点,即11F A FC c a ==+,22F B F C c a ==-,22c PA PB a==, 2122222c c a PF ac PF c a a++=>-+,整理为:22260c ac a +-<,两边同时除以2a , 得2260e e +-<,解得:1717e --<<-+,且1e >, 所以离心率的取值范围是()1,71-.故答案为:()71 【点睛】方法点睛:本题考查双曲线基本性质,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,属于中档题型,一般求双曲线离心率的方法是1.直接法:直接求出,a c ,然后利用公式c e a =求解;2.公式法:222111c b e a a b c ==+=⎛⎫- ⎪⎝⎭3.构造法:根据条件,可构造出,a c 的齐次方程,通过等式两边同时除以2a ,进而得到关于e 的方程.15.【分析】首先设出直线利用直线与圆相切求直线方程再利用弦长公式求弦长【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切所以直线的斜率存在设直线方程为()由直线与圆相切知解得或当时双曲线的一条渐近线的斜率是该直解析:【分析】首先设出直线,利用直线与圆相切,求直线方程,再利用弦长公式求弦长AB . 【详解】因为直线过双曲线的右焦点且与圆相切,所以直线的斜率存在,设直线方程为0y k -=(2x -)=,解得1k =或17k =,当17k =时,双曲线的一条渐近线的斜率是3,173<,该直线不与双曲线右支相交于两点,故舍去;所以直线方程为2y x =-,联立双曲线方程,消元得2212150x x -+=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则126x x +=,12152x x =,所以12||AB x =-===.故答案为:【点睛】易错点点睛:利用直线与圆相切,得到两个斜率1k =或17k =,需舍去一个,否则出现增根.16.【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.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,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.18.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫--⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.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.20.③④【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.(Ⅰ)28y x =;(Ⅱ)8. 【分析】(Ⅰ)根据M 的几何性质可得)20x x +=≥,化简后可得抛物线的方程.(Ⅱ)设:2l x ty =+,联立直线方程和抛物线方程,消元后可得面积的表达式,从而可求面积的最小值. 【详解】(Ⅰ)由题设可得)20x x +=≥,整理可得()280y x x =≥.(Ⅱ)设:2l x ty =+,由228x ty y x=+⎧⎨=⎩可得28160y ty --=,故12y y -==又1282OABS =⨯⨯=≥,当且仅当0t =时等号成立, 故AOB 面积的最小值为8.【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题,往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式,自变量可以斜率、斜率的倒数或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过常见函数的性质、基本不等式或导数等求得.22.(1)2;(2)y =(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. 【详解】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.23.(1)[]2,1-;(2)2k -<<2k <<. 【分析】(1)根据椭圆的标准方程可得())12,F F ,设(),P x y ,利用向量数量积的坐标运算可得()2121384PF PF x ⋅=-,再由[]2,2x ∈-即可求解. (2)由题意可得直线0x =不满足题设条件,可设直线:2l y kx =+,将直线与椭圆方程联立,消去y ,可得()221416120kxkx +++=,0∆>,且12120OA OB x x y y ⋅=>+,结合韦达定理即可求解.【详解】解:(1)易知2,1,a b c ===())12,F F ,设(),P x y ,则())2212,,,3PF PF x y x y x y ⋅=---=+-()2221133844x x x =+--=-因为[]2,2x ∈-,故当0x =,即点P 为椭圆短轴端点时,12PF PF ⋅有最小值2-; 当2x =±,即点P 为椭圆长轴端点时,12PF PF ⋅有最大值1; ∴1PF ·2PF 的取值范围是[]2,1-(2)显然直线0x =不满足题设条件,可设直线:2l y kx =+, 联立22244y kx x y =+⎧⎨+=⎩,消去y ,整理得:()221416120k x kx +++= 由题意,()()2216414120k k ∆=-+⋅>得2k <-或2k >,① 令()()1122,,,A x y B x y ,∴1212221612,1414k x x x x k k +=-=++ ∵AOB ∠为锐角,∴cos 0AOB ∠>即0OA OB ⋅>, ∴12120OA OB x x y y ⋅=>+又()()()2121212122224y y kx kx k x x k x x =++=+++22222212322044141414k k k k k k =-+=-++++ ∴2221220401414k OA OB k k⋅=-+>++,解得24k <, ∴22k -<<,②故由①、②得22k -<<-或22k <<. 【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,解题的关键是利用数量积()2121384PF PF x ⋅=-,确定[]2,2x ∈-,并且根据题意得出0OA OB ⋅>,考查了运算求解能力.24.(1)2212x y +=;(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭.【分析】。
学业分层测评(建议用时:45分钟) [学业达标] 一、选择题1.抛物线的焦点是⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0,则其标准方程为( )A .x 2=-yB .x 2=yC .y 2=xD .y 2=-x【解析】 易知-p2=-14,∴p =12,焦点在x 轴上,开口向左,其方程应为y 2=-x .【答案】 D2.(2014·安徽高考)抛物线y =14x 2的准线方程是( )A .y =-1B .y =-2C .x =-1D .x =-2【解析】 ∵y =14x 2,∴x 2=4y .∴准线方程为y =-1.【答案】 A3.经过点(2,4)的抛物线的标准方程为( ) A .y 2=8x B .x 2=y C .y 2=8x 或x 2=yD .无法确定【解析】 由题设知抛物线开口向右或开口向上,设其方程为y 2=2px (p >0)或x 2=2py (p >0),将点(2,4)代入可得p =4或p =12,所以所求抛物线的标准方程为y 2=8x 或x 2=y ,故选C.【答案】 C4.若抛物线y 2=ax 的焦点到准线的距离为4,则此抛物线的焦点坐标为( )A .(-2,0)B .(2,0)C .(2,0)或(-2,0)D .(4,0)【解析】 由抛物线的定义得,焦点到准线的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2=4,解得a =±8.当a =8时,焦点坐标为(2,0);当a =-8时,焦点坐标为(-2,0).故选C.【答案】 C5.若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p的值为( )A .-2B .2C .-4D .4【解析】 易知椭圆的右焦点为(2,0),∴p2=2,即p =4.【答案】 D 二、填空题6.已知圆x 2+y 2-6x -7=0与抛物线y 2=2px (p >0)的准线相切,则p =________.【解析】 由题意知圆的标准方程为(x -3)2+y 2=16,圆心为(3,0),半径为4,抛物线的准线为x =-p 2,由题意知3+p2=4,∴p=2.【答案】 27.动点P 到点F (2,0)的距离与它到直线x +2=0的距离相等,则P 的轨迹方程是________.【解析】 由题意知,P 的轨迹是以点F (2,0)为焦点,直线x +2=0为准线的抛物线,所以p =4,故抛物线的方程为y 2=8x .【答案】 y 2=8x8.对标准形式的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上;②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).其中满足抛物线方程为y 2=10x 的是________.(要求填写适合条件的序号 )【解析】 抛物线y 2=10x 的焦点在x 轴上,②满足,①不满足;设M (1,y 0)是y 2=10x 上一点,则|MF |=1+p2=1+52=72≠6,所以③不满足;由于抛物线y 2=10x 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,过该焦点的直线方程为y=k ⎝⎛⎭⎪⎫x -52.若由原点向该直线作垂线,垂足为(2,1)时,则k =-2,此时存在,所以④满足.【答案】 ②④ 三、解答题9.若抛物线y 2=-2px (p >0)上有一点M ,其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求抛物线方程和点M 的坐标.【解】 由抛物线定义,焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0,则准线为x =p2.由题意,设M 到准线的距离为|MN |,则|MN |=|MF |=10,即p2-(-9)=10.∴p =2. 故抛物线方程为y 2=-4x ,将M (-9,y )代入y 2=-4x ,解得y =±6,∴M (-9,6)或M (-9,-6).10.若动圆M 与圆C :(x -2)2+y 2=1外切,又与直线x +1=0相切,求动圆圆心的轨迹方程.【导学号:26160056】【解】 设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R ,由已知可得定圆圆心为C (2,0),半径r =1.∵两圆外切,∴|MC |=R +1. 又动圆M 与已知直线x +1=0相切. ∴圆心M 到直线x +1=0的距离d =R .∴|MC |=d +1,即动点M 到定点C (2,0)的距离等于它到定直线x +2=0的距离.由抛物线的定义可知,点M 的轨迹是以C 为焦点,x +2=0为准线的抛物线,且p2=2,p =4,故其方程为y 2=8x . [能力提升]1.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32 C .1D. 3【解析】 由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为3x-y=0或3x+y=0,则焦点到渐近线的距离d1=|3×1-0|32-12=32或d2=|3×1+0|32+12=32.【答案】 B2.已知P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到直线l:2x-y+3=0和到y轴的距离之和的最小值是( )A. 3B. 5C.2 D.5-1【解析】由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).设点P到直线l 的距离为d,由抛物线的定义可知,点P到y轴的距离为|PF|-1,所以点P到直线l的距离与到y轴的距离之和为d+|PF|-1.易知d+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d+|PF|的最小值为|2+3|2212=5,所以d+|PF|-1的最小值为5-1.【答案】 D3.如图2-3-2所示是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________m.图2-3-2【解析】建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则A(2,-2),将其坐标代入x2=-2py得p=1.∴x 2=-2y .当水面下降1 m ,得D (x 0,-3)(x 0>0),将其坐标代入x 2=-2y 得x 20=6,∴x 0= 6.∴水面宽|CD |=2 6 m. 【答案】 2 64.若长为3的线段AB 的两个端点在抛物线y 2=2x 上移动,M 为AB 的中点,求M 点到y 轴的最短距离. 【导学号:26160057】【解】 设抛物线焦点为F ,连结AF ,BF ,如图,抛物线y 2=2x 的准线为l :x =-12,过A ,B ,M 分别作AA ′,BB ′,MM ′垂直于l ,垂足分别为A ′,B ′,M ′.由抛物线定义,知|AA ′|=|FA |,|BB ′|=|FB |. 又M 为AB 中点,由梯形中位线定理,得|MM ′|=12(|AA ′|+|BB ′|)=12(|FA |+|FB |)≥12|AB |=12×3=32, 则x ≥32-12=1(x 为M 点的横坐标,当且仅当AB 过抛物线的焦点时取得等号),所以x min=1,即M点到y轴的最短距离为1.。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.已知点P (6,y )在抛物线y 2=2px (p >0)上,若点P 到抛物线焦点F 的距离等于8,则焦点F 到抛物线准线的距离等于( )A .2B .1C .4D .8【解析】 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,因为P (6,y )为抛物线上的点,所以点P 到焦点F 的距离等于它到准线的距离,所以6+p2=8,所以p =4,即焦点F 到抛物线的距离等于4,故选C.【答案】 C2.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,其面积为( )A .2 3B .4C .6D .4 3【解析】 据题意知,△FPM 为等边三角形,|PF |=|PM |=|FM |,∴PM ⊥抛物线的准线.设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 24,m ,则M (-1,m ),等边三角形边长为1+m 24,又由F (1,0),|PM |=|FM |,得1+m 24=(1+1)2+m 2,得m =23,∴等边三角形的边长为4,其面积为43,故选D.【答案】 D3.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),代入抛物线方程得⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2px 1, ①y 22=2px 2, ②①-②得,(y 1+y 2)(y 1-y 2)=2p (x 1-x 2).又∵y 1+y 2=4,∴y 1-y 2x 1-x 2=2p 4=p 2=k =1,∴p =2.∴所求抛物线的准线方程为x =-1. 【答案】 B4.设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,则|AB |=( )A.303 B .6 C .12D .7 3【解析】 焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,直线AB 的斜率为33,所以直线AB 的方程为y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,即y =33x -34,代入y 2=3x , 得13x 2-72x +316=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=212,所以|AB |=x 1+x 2+32=212+32=12,故选C. 【答案】 C5.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若x 1+x 2=6,那么|AB |等于( )A .10B .8C .6D .4【解析】 由题意知p =2,|AB |=x 1+x 2+p =8.故选B. 【答案】 B 二、填空题6.抛物线y 2=x 上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为________.【解析】 设抛物线上点的坐标为(x ,±x ),此点到准线的距离为x +14,到顶点的距离为x 2+(x )2,由题意有x +14=x 2+(x )2,∴x =18,∴y =±24,∴此点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±24.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,±247.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k =________.【解析】 当k =0时,直线与抛物线有唯一交点,当k ≠0时,联立方程消去y 得k 2x 2+4(k -2)x +4=0,由题意Δ=16(k -2)2-16k 2=0,∴k =1.【答案】 0或18.平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________. 【导学号:18490074】【解析】 设机器人为A (x ,y ),依题意得点A 在以F (1,0)为焦点,x =-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y 2=4x .过点P (-1,0),斜率为k 的直线为y =k (x +1).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +k , 得ky 2-4y +4k =0.当k =0时,显然不符合题意;当k ≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k ·4k <0,化简得k 2-1>0,解得k >1或k <-1,因此k 的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞).【答案】 (-∞,-1)∪(1,+∞)三、解答题9.若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且|AM |=17,|AF |=3,求此抛物线的标准方程.【解】 设所求抛物线的标准方程为x 2=2py (p >0), 设A (x 0,y 0),由题知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2.∵|AF |=3,∴y 0+p2=3, ∵|AM |=17, ∴x 20+⎝⎛⎭⎪⎫y 0+p 22=17,∴x 20=8,代入方程x 20=2py 0,得8=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-p 2,解得p =2或p =4.∴所求抛物线的标准方程为x 2=4y 或x 2=8y .10.已知直线l 经过抛物线y 2=6x 的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点.(1)若直线l 的倾斜角为60°,求|AB |的值; (2)若|AB |=9,求线段AB 的中点M 到准线的距离.【解】 (1)因为直线l 的倾斜角为60°,所以其斜率k =tan 60°= 3.又F ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,所以直线l 的方程为y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32. 联立⎩⎨⎧y 2=6x ,y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,消去y 得x 2-5x +94=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=5, 而|AB |=|AF |+|BF |=x 1+p 2+x 2+p2=x 1+x 2+p , 所以|AB |=5+3=8.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义知|AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+p =x 1+x 2+3,所以x 1+x 2=6,于是线段AB 的中点M 的横坐标是3.又准线方程是x =-32,所以M 到准线的距离为3+32=92.[能力提升]1.(2016·菏泽期末)已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,过F 作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A ,B 两点,若|AF ||BF |∈(0,1),则|AF ||BF |=( )A.15B.14C.13D.12【解析】 因为抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,故过点F 且倾斜角为30°的直线的方程为y =33x +p 2,与抛物线方程联立得x 2-233px -p 2=0,解方程得x A =-33p ,x B =3p ,所以|AF ||BF |=|x A ||x B|=13,故选C.【答案】 C2.已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过抛物线C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点,若MA→·MB →=0,则k =( ) A.12 B.22 C. 2D .2【解析】 由题意可知抛物线的焦点坐标为(2,0),则过焦点且斜率为k 的直线的方程为y =k (x -2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4+8k 2,x 1x 2=4,所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4k =8k ,y 1y 2=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-16,因为MA →·MB →=0,所以(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=0(*),将上面各个量代入(*),化简得k 2-4k +4=0,所以k =2,故选D.【答案】 D3.抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________.【解析】由于x 2=2py (p >0)的准线为y =-p 2,由⎩⎨⎧y =-p 2,x 2-y 2=3,解得准线与双曲线x 2-y 2=3的交点为A ⎝⎛⎭⎪⎫-3+14p 2,-p 2,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+14p 2,-p 2,所以AB =23+14p 2.由△ABF 为等边三角形,得32AB =p ,解得p =6. 【答案】 64.已知抛物线x =-y 2与过点(-1,0)且斜率为k 的直线相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,当△OAB 的面积等于10时,求k 的值. 【导学号:18490075】【解】 过点(-1,0)且斜率为k 的直线方程为y =k (x +1),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =-y 2,y =k (x +1),消去x ,整理得ky 2+y -k =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数之间的关系得y 1+y 2=-1k ,y 1y 2=-1.设直线与x 轴交于点N ,显然N 点的坐标为(-1,0). ∵S △OAB =S △OAN +S △OBN =12|ON ||y 1|+12|ON ||y 2|=12|ON ||y 1-y 2|, ∴S △OAB =12(y 1+y 2)2-4y 1y 2=121k 2+4=10,解得k =-16或16.。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( ) A .5,3,45 B .10,6,45 C .5,3,35D .10,6,35【解析】 椭圆方程可化为x 29+y 225=1. ∴a =5,b =3,c =4,∴长轴长2a =10,短轴长2b =6, 离心率e =c a =45.故选B. 【答案】 B2.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m 等于( ) A. 3 B.32 C.83D.23【解析】 ∵椭圆焦点在x 轴上, ∴0<m <2,a =2,c =2-m , e =ca =2-m 2=12.故2-m 2=14,∴m =32. 【答案】 B3.中心在原点,焦点在x 轴,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1D.x 281+y 236=1【解析】 因为2a =18,2c =13×2a =6,所以a =9,c =3,b 2=81-9=72.故所求方程为x 281+y 272=1.【答案】 A4.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两顶点为A (a,0),B (0,b ),且左焦点为F ,△F AB 是以角B 为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e 为( )A.3-12B.5-12C.1+54D.3+14【解析】 由题意得a 2+b 2+a 2=(a +c )2,即c 2+ac -a 2=0,即e 2+e -1=0,解得e =-1±52,又e >0,故所求的椭圆的离心率为5-12.故选B.【答案】 B5.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则实数k 的取值范围是( )A .(0,3)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫3,163C .(0,3)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫163,+∞ D .(0,2)【解析】 当焦点在x 轴上时,e 2=c 2a 2=4-k 4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得0<k <3. 当焦点在y 轴上时,e 2=c2a 2=k -4k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得k >163.综上可知选C. 【答案】 C 二、填空题6.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为13,长轴长为12,则椭圆方程为________.【导学号:26160036】【解析】 由题意得⎩⎨⎧c a =13,2a =12,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =42,c =2,∴椭圆方程为x 236+y 232=1或y 236+x 232=1. 【答案】 x 236+y 232=1或y 236+x 232=17.若椭圆x 2k +8+y 29=1的离心率为23,则k 的值为________.【解析】 若焦点在x 轴上,则9k +8=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫232=59,k =415;若焦点在y 轴上,则k +89=59,∴k =-3.【答案】 415或-38.(2016·台州高二检测)若椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,且△PF 1F 2的最大面积是12,则椭圆的短半轴长为________.【解析】 设P 点到x 轴的距离为h ,则 S △PF 1F 2=12|F 1F 2|h ,当P 点在y 轴上时,h 最大,此时S △PF 1F 2最大, ∵|F 1F 2|=2c =8,∴h =3,即b =3. 【答案】 3 三、解答题9.椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的两焦点F 1(0,-c ),F 2(0,c )(c >0),离心率e =32,焦点到椭圆上点的最短距离为2-3,求椭圆的方程.【解】 因为椭圆的长轴的一个端点到焦点的距离最短,∴a -c =2- 3.又e =c a =32,∴a =2,c =3,b 2=1, ∴椭圆的方程为y 24+x 2=1.10.如图2-1-3所示,F 1,F 2分别为椭圆的左,右焦点,M 为椭圆上一点,且MF 2⊥F 1F 2,∠MF 1F 2=30°.试求椭圆的离心率.图2-1-3【解】 设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为a ,b ,c .因为MF 2⊥F 1F 2,所以△MF 1F 2为直角三角形.又∠MF 1F 2=30°,所以|MF 1|=2|MF 2|,|F 1F 2|=32|MF 1|. 而由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a , 因此|MF 1|=4a 3,|MF 2|=2a3, 所以2c =32×4a 3,即c a =33, 即椭圆的离心率是33.[能力提升]1.(2016·长沙一模)已知P 是椭圆上一定点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,若∠PF 1F 2=60°,|PF 2|=3|PF 1|,则椭圆的离心率为( )A.3-12B.3-1 C .2- 3D .1-32【解析】 由题意可得△PF 1F 2是直角三角形,|F 1F 2|=2c ,|PF 1|=c ,|PF 2|=3c .点P 在椭圆上,由椭圆的定义可得e =c a =2c2a =|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|=2cc +3c=3-1.【答案】 B2.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最大值为( )A .2B .3C .6D .8【解析】 由题意得F (-1,0), 设点P (x 0,y 0),则y 20=3⎝⎛⎭⎪⎫1-x 204(-2≤x 0≤2), OP →·FP →=x 0(x 0+1)+y 20=x 20+x 0+y 20=x 20+x 0+3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 204=14(x 0+2)2+2,当x 0=2时,OP →·FP →取得最大值为6. 故选C. 【答案】 C3.椭圆的焦点在y 轴上,一个焦点到长轴的两端点的距离之比是1∶4,短轴长为8,则椭圆的标准方程是________.【导学号:26160037】【解析】 由题意得a -c a +c =14,解得c =35a .又短轴长为2b ,则2b=8,即b =4,故b 2=a 2-c 2=a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫35a 2=16,则a 2=25.故椭圆的标准方程为y 225+x 216=1.【答案】 y 225+x 216=14.(2014·安徽高考)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,|AF 1|=3|BF 1|.(1)若|AB |=4,△ABF 2的周长为16,求|AF 2|; (2)若cos ∠AF 2B =35,求椭圆E 的离心率.【解】 (1)由|AF 1|=3|BF 1|,|AB |=4,得|AF 1|=3,|BF 1|=1.因为△ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a=16,|AF1|+|AF2|=2a=8.故|AF2|=2a-|AF1|=8-3=5.(2)设|BF1|=k,则k>0,且|AF1|=3k,|AB|=4k.由椭圆定义可得|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k.在△ABF2中,由余弦定理可得|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2|·|BF2|·cos∠AF2B,即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-65(2a-3k)·(2a-k),化简可得(a+k)(a-3k)=0,而a+k>0,故a=3k,于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k.因此|BF2|2=|AF2|2+|AB|2,可得F1A⊥F2A,故△AF1F2为等腰直角三角形.从而c=22a,所以椭圆E的离心率e=ca=22.。
高中数学人教A 版选修1-1第2章圆锥曲线与方程章末检测(A)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值是( ) A.14 B.12 C .2 D .42.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1 (m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( )A.x 212+y 216=1B.x 216+y 212=1 C.x 248+y 264=1 D.x 264+y 248=13.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1B.x 29-y 227=1 C.x 2108-y 236=1 D.x 227-y 29=14.P 是长轴在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上的点,F 1、F 2分别为椭圆的两个焦点,椭圆的半焦距为c ,则|PF 1|·|PF 2|的最大值与最小值之差一定是( )A .1B .a 2C .b 2D .c 25.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1 C.y 24-x 28=1 D.x 28-y 24=16.设a >1,则双曲线x 2a 2-y 2(a +1)2=1的离心率e 的取值范围是( )A .(2,2)B .(2,5)C .(2,5)D .(2,5)7.过点M (2,4)作直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,则这样的直线的条数是( ) A .1 B .2 C .3 D .08.设F 为抛物线y 2=4x 的焦距,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若F A →+FB →+FC →=0,则FB →|+|FB →|+|FC →|等于( )A .9B .6C .4D .39.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,2]B .(1,2)C .[2,+∞)D .(2,+∞) 10.若动圆圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆必过定点( ) A .(4,0) B .(2,0) C .(0,2) D .(0,-2)11.抛物线y =x 2上到直线2x -y =4距离最近的点的坐标是( )A.(32,54) B .(1,1)C. (32,94) D .(2,4)12.已知椭圆x 2sin α-y 2cos α=1 (0≤α<2π)的焦点在y 轴上,则α的取值范围是( )A.(34π,π)B.(π4 ,π)C.(π2 ,π)D.(π2 ,34π)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.椭圆的两个焦点为F 1、F 2,短轴的一个端点为A ,且三角形F 1AF 2是顶角为120°的等腰三角形,则此椭圆的离心率为________.14.点P (8,1)平分双曲线x 2-4y 2=4的一条弦,则这条弦所在直线的方程是______________.15.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,线段F 1F 2被点(b2,0)分成3∶1的两段,则此椭圆的离心率为________.16.对于曲线C :x 24-k +y 2k -1=1,给出下面四个命题:①曲线C 不可能表示椭圆;②当1<k <4时,曲线C 表示椭圆;③若曲线C 表示双曲线,则k <1或k >4;④若曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,则1<k <52. 其中所有正确命题的序号为________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 在椭圆x 236+y 29=1上,MP ′垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为P ′,并且M 为线段PP ′的中点,求P 点的轨迹方程.18.(12分)双曲线C 与椭圆x 28+y 24=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线.求双曲线C 的方程.19.(12分)直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标等于2,求弦AB 的长.20.(12分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)上的一点,F 1、F 2为椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆的方程; (2)△PF 1F 2的面积.21.(12分)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.22.(12分)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA →⊥OB →,求k 的值.答案1.A [由题意可得21m =2×2,解得m =14.] 2.B [∵y 2=8x 的焦点为(2,0), ∴x 2m 2+y 2n 2=1的右焦点为(2,0),∴m >n 且c =2.又e =12=2m ,∴m =4.∵c 2=m 2-n 2=4,∴n 2=12.∴椭圆方程为x 216+y 212=1.]3.B [抛物线y 2=24x 的准线方程为x =-6,故双曲线中c =6. ①由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y =3x ,知ba =3, ② 且c 2=a 2+b 2.③由①②③解得a 2=9,b 2=27.故双曲线的方程为x 29-y 227=1,故选B.]4.D [由椭圆的几何性质得|PF 1|∈[a -c ,a +c ], |PF 1|+|PF 2|=2a ,所以|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎫|PF 1|+|PF 2|22=a 2,当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号.|PF 1|·|PF 2|=|PF 1|(2a -|PF 1|)=-|PF 1|2+2a |PF 1|=-(|PF 1|-a )2+a 2 ≥-c 2+a 2=b 2, 所以|PF 1|·|PF 2|的最大值与最小值之差为a 2-b 2=c 2.] 5.B [由于双曲线的顶点坐标为(0,2),可知a =2,且双曲线的标准方程为y 24-x 2b 2=1. 根据题意2a +2b =2·2c ,即a +b =2c .又a 2+b 2=c 2,且a =2, ∴解上述两个方程,得b 2=4.∴符合题意的双曲线方程为y 24-x 24=1.]6.B [∵双曲线方程为x 2a 2-y 2(a +1)2=1,∴c = 2a 2+2a +1.∴e =c a = 2+1a 2+2a = ⎝⎛⎭⎫1a +12+1. 又∵a >1,∴0<1a <1.∴1<1a +1<2.∴1<⎝⎛⎭⎫1+1a 2<4.∴2<e < 5.] 7.B8.B [设A 、B 、C 三点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3),F (1,0),∵ F A →+FB →+FC →=0,∴x 1+x 2+x 3=3.又由抛物线定义知|F A →|+|FB →|+|FC →|=x 1+1+x 2+1+x 3+1=6.] 9.C [如图所示,要使过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率小于等于渐近线的斜率b a ,∴b a ≥3,离心率e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2≥4,∴e ≥2.]10.B [根据抛物线的定义可得.]11.B [设与直线2x -y =4平行且与抛物线相切的直线为2x -y +c =0 (c ≠-4),2x -y +c =0 由y =x 2得x 2-2x -c =0. ① 由Δ=4+4c =0得c =-1,代入①式得x =1. ∴y =1,∴所求点的坐标为(1,1).]12.D [椭圆方程化为x 21sin α+y 2-1cos α=1.∵椭圆焦点在y 轴上,∴-1cos α>1sin α>0.又∵0≤α<2π,∴π2<α<3π4.]13.32解析 由已知得∠AF 1F 2=30°,故cos 30°=c a ,从而e =32. 14.2x -y -15=0解析 设弦的两个端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 21-4y 21=4,x 22-4y 22=4,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0. 因为线段AB 的中点为P (8,1), 所以x 1+x 2=16,y 1+y 2=2.所以y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24(y 1+y 2)=2.所以直线AB 的方程为y -1=2(x -8), 代入x 2-4y 2=4满足Δ>0. 即2x -y -15=0.15.22解析 由题意,得b 2+c c -b 2=3⇒b 2+c =3c -32b ⇒b =c ,因此e =ca = c 2a 2=c 2b 2+c 2= 12=22.16.③④解析 ①错误,当k =2时,方程表示椭圆;②错误,因为k =52时,方程表示圆;验证可得③④正确.17.解 设P 点的坐标为(x ,y ),M 点的坐标为(x 0,y 0).∵点M 在椭圆x 236+y 29=1上,∴x 2036+y 29=1. ∵M 是线段PP ′的中点,x 0=x , x 0=x ,∴ y 0=y 2, 把 y 0=y2,代入x 2036+y 209=1,得x 236+y 236=1,即x 2+y 2=36. ∴P 点的轨迹方程为x 2+y 2=36.18.解 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1.由椭圆x 28+y 24=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0), ∴对于双曲线C :c =2.又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线, ∴ba =3,解得a 2=1,b 2=3,∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1.19.解 将y =kx -2代入y 2=8x 中变形整理得:k 2x 2-(4k +8)x +4=0,由⎩⎪⎨⎪⎧k ≠0(4k +8)2-16k 2>0,得k >-1且k ≠0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意得:x 1+x 2=4k +8k 2=4⇒k 2=k +2⇒k 2-k -2=0. 解得:k =2或k =-1(舍去) 由弦长公式得:|AB |=1+k 2·64k +64k 2=5×1924=215. 20.解 (1)令F 1(-c,0),F 2(c,0), 则b 2=a 2-c 2.因为PF 1⊥PF 2,所以kPF 1·kPF 2=-1,即43+c ·43-c=-1,解得c =5,所以设椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1.因为点P (3,4)在椭圆上,所以9a 2+16a 2-25=1.解得a 2=45或a 2=5.又因为a >c ,所以a 2=5舍去.故所求椭圆方程为x 245+y 220=1.(2)由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=65, ① 又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100, ② ①2-②得2|PF 1|·|PF 2|=80,所以S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=20.21.解 焦点F (p2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若AB ⊥Ox ,则|AB |=2p <52p ,不合题意.所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -p2),k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.由韦达定理得,y 1+y 2=2pk ,y 1y 2=-p 2. ∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2= (1+1k 2)·(y 1-y 2)2= 1+1k 2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=2p (1+1k 2)=52p .解得k =±2.∴AB 所在的直线方程为y =2(x -p 2)或y =-2(x -p2).22.解 (1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3)、(0,3)为焦点,长半轴为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y 24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得(k 2+4)x 2+2kx -3=0. 其中Δ=4k 2+12(k 2+4)>0恒成立.故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.OA →⊥OB →,即x 1x 2+y 1y 2=0. 而y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,于是x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0,化简得-4k 2+1=0,所以k =±12.章末检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )A.x 281+y 272=1B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=12.平面内有定点A 、B 及动点P ,设命题甲是“|P A |+|PB |是定值”,命题乙是“点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆”,那么甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.设a ≠0,a ∈R ,则抛物线y =ax 2的焦点坐标为( )A.(a 2,0) B .(0, 12a )C. (a 4,0) D .(0, 14a ) 4.已知M (-2,0),N (2,0),则以MN 为斜边的直角三角形的直角顶点P 的轨迹方程是( )A .x 2+y 2=2 B .x 2+y 2=4 C .x 2+y 2=2(x ≠±2) D .x 2+y 2=4(x ≠±2)5.已知椭圆x 2a 2+y2b 2=1 (a >b >0)有两个顶点在直线x +2y =2上,则此椭圆的焦点坐标是( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±5,0)D .(0,±5)6.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( )A.22B.12C.2-12D.347.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( )A .2a +2mB .4a +2mC .a +mD .2a +4m8.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A.125B.65 C .2 D.559.设点A 为抛物线y 2=4x 上一点,点B (1,0),且|AB |=1,则A 的横坐标的值为( ) A .-2 B .0C .-2或0D .-2或210.从抛物线y 2=8x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△PFM 的面积为( )A .5 6B .6 5C .10 2D .5 211.若直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两个不同的点,且AB 的中点的横坐标为2,则k 等于( )A .2或-1B .-1C .2D .1±512.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左右焦点。
圆锥曲线与方程测试⑵第I 卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中, 只有一项是最符合题目要求的.)21、抛物线y =4x 的焦点坐标为( )A. (0,1)B. (1,0)C.(0,2)D. (2,0) 2、 在抛物线y 2=2px 上,横坐标为4的点到焦点的距离为 5,则p 的值为()A. 2B.1C.丄D.422 23、 若抛物线y2=2px(p 0)的焦点与双曲线X - y1的右焦点重合,则p 的值为124( )A.2B.4C.8D. 4 .. 224、已知抛物线y =2x 上的一个动点,则点p 到点(0,2)的距离与p 到该抛物线的距离 之和的最小值为()v 17A.B.326、当a 为任意实数时,直线(a -1)x - y • 2a 7=0恒过定点p ,则过点p 的抛物线的 标准方程是(C. 59 D. 25、抛物线y 2=4x 上的点 p 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x-4y • 9=0的距离为d 2则d 1 d 2的最小值为(B.-)C.22A . y 2C.y 9十 2 x 或x29 2 x 或x24 =3y 42B .2D . y9十 24 x 或x y 23 9十 24或2y =2x(y 0)上,并且与抛物线的准线及x轴都相切的圆的方程是7、圆心在抛物线22 小丨小 2 2 c’cA. x y -x-2y - 0B. x y x-2y 1=0 41C.x y —x-2y 1=0D. x y -x-2y 048、抛物线(x-2)2 =2(y-m • 2)的焦点在x轴上,则实数m的值为()3A.0B.C.2D.329、过抛物线y2=4x的焦点作直线I交抛物线于A、B两点若线段AB中点的横坐标为3,则|AB|等于()A.2B.4C.6D.810、将抛物线y =x2 -4x绕其顶点顺时针旋转90°,则抛物线方程为()A. (y I)2 =2 _xB.(y 1)2 = x _2C.(y-1)2=2-xD.(y-1)2=x-211.一个动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线 x ^0相切,则动圆必过定点()A. (0,2)B. (0, 2)C. (2,0)D. (4,0)12.过抛物线2y二ax (a 0)的焦点F作一直线交抛物线于A、B两点,若线段AF、BF的长分别为m、n,则』^等于()m n1 1 aA. 一B. 一C.2aD.-2a 4a 4第H卷(非选择题共90分)、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分■把答案填在题中的横线上.)13、若直线ax — y+1 =0经过抛物线y2 =4x的焦点,则实数a= ___________14、已知抛物线y=ax2-1的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为________15、已知圆C的圆心与抛物线y =4x的焦点关于直线y=x对称•直线4x —3y —2 =0与圆C相交与A、B两点,且| AB | = 6,则圆C的方程为_________21、(12 分)如图,直线丨与抛物线y 2=x 交于A(x 1 , yJ,B(x 2 , y 2)两点, 与x 轴相交于点M ,且 y 1 y 2 - -1 •(1) 求证:M 点的坐标为(1,0); (2) 求证:OA _ OB ; ⑶求 AOB 的面积的最小值•16、如图,过抛物线y 2=2px(p ■ 0)的焦点F 的直线丨交抛物线于点 A 、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|, 且|AF|=3,则此抛物线的方程为 ____________ .三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及 演算步骤.)17、(12 分)已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线与直线 y =2x • 1交于P 、Q 两点,|PQ|= 15,求 抛物线的方程18、(12 分)某隧道横断面由抛物线和矩形的三边组成 ,尺寸 如图2所示,某卡车载一集装箱,箱宽3m,车与箱共高 此车能否通过此隧道巧青说明理由•19、(12 分) 过抛物线y 2=4x 的焦点引一直线,已知直线被抛物线截得的弦被焦点分成2:1,求这条直线的方程•20、(12 分)2 2抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线 —2-=1的一个焦点 a b ,且与双曲线实轴垂直已知抛物线与双曲线的交点为3,6 •求抛物线与双曲线的方程 22ni22、(14 分)已知抛物线y2 =4x及点P(2,2),直线l且不过点P ,与抛物线交于点 A,B,(1)求直线I在y轴上截距的取值范围;⑵若AP,BP分别与抛物线交于另一点C、D,证明:AD,BC交于定点.参考答案一、选择题2 P1.B 因为p=2,所以抛物线y =4x的焦点坐标是(”,0)=(1,0)22.A 抛物线的标准方程为x P,由抛物线的定义知4 •卫=5,解得p = 22 23.C 双曲线的右焦点为(4,0),卫=4= p=8.214.A 依题设P在抛物线准线的投影为P',抛物线的焦点为F,则F(—,0),依抛物线的定义2知P到该抛物线准线的距离为| PP'| PF |,则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和d =| PF | | PA|_| AF卜9.D 易知线段AB的中点到准线的距离为4,设A,B两点到准线的距离分别为d1, d?由抛物5.D 抛物线的焦点为F(1,0),有4 = PF ,而点F到直线的距离d =3 1-4 0 9 12 d1 d26.A由直线方程得a(x+2)—x—y十1 =0,由«!x+2=01 0,得P(-2,3), _x _ y 1=0经检验知A正确.7.D由抛物线的定义可知,所求圆与x轴相切于抛物线的焦点P(^ ,0),从而可求得圆心2(丄,1),半径r =1,所以所求圆的方程为28.B依题意得该抛物线的焦点坐标为1 (x )21(2,; (m-2)),于22(y -1)^1 .故选 D1 3是2 (『2)7,解得m = 3 222线的定义知 | AB |=| AF | | BF |= 4 d 2 = 2 4=810. B 由y =x2-4x • 3=(x-2)2 -1得(x -2)2=:y ・1,绕其顶点顺时针旋转90后开口方向改变,得到(y • 1)2=x - 22 211. C 由抛物线y =8x 的准线方程为x- -2,由题可知动圆的圆心在 y = 8x 上,且恒与抛 物线的准线相切,由定义可知,动圆恒过抛物线的焦点(2,0)1 2 2 112. B 设直线方程为y =kx • 与y =ax 联立消去x 得ax -kx0 ,4a4a22k 122k 1设 A(x !,ax !),B(x 2,ax 2),则捲 x ?,xx 2,/ X 222,a4a a 2a2 221 * 1k 1 k 1n 二 ax 2 ,可得 mn ( ), m n 二 4a4a a a a amn 1 m n 4a填空题213•线 ax-y ,1=0经过抛物线 y =4x 的焦点 F(1,0),则 a • 1 = 0, a =-1211 1 214.由抛物线y =ax -1的焦点坐标(0,1)为坐标原点得,a ,则y x - 1的坐 4a 4 41标轴的交点为(0,-1),(-2,0),(2,0),则以这三点围成的三角形的面积为 4 1=22x 2 (y -1)2 =1016•设 A(x 「yj, Bg y ?),作 AM 、BN 垂直准线于点M 、N,则 BN = BF ,又 BC =2 BF ,得 BC =2 BN ,得/NCB =30”, 有 AC =2 AM =6,设 BF =x ,则 2x+x+3 = 6二 x=1,而捲 +^=3,22 221m =ax t4a 15•抛物线的焦点为 (1,0),所以圆心坐标为2(0,1),=32(0-3-2)25"= 10,圆C 的方程为x2 — = 1,且xx 二丄,••• (3 - R)(1 -卫)=卫=p 一 ,得y2 = 3x •2 4 2 2 4 2三、解答题17•解:设抛物线的方程为y2=2px,则y 2 Px ,消去y得ly = 2x+1把y 1,y 2代入①式得k = 2 2,故所求的直线方程为 2 2x 一 y - 2 2 = 0,20.解:由题意知,抛物线焦点在x 轴上,开口方向向右,可设抛物线方程为y 2=2px(p 0,24x -(2 p -4)x 1 = 0, X | x 2 p-22,X 1X 2AB = J i +k 2x 1 -x 2亦』(为 +X 2)2_4x i X 2 = ^{(■^^2)2_4= -、3, p - 4p -12 = 0, p _ -2,或6y 2 - -4x,或 y 2 =12x18.解:取抛物线顶点为原点,水平向右为 x 轴正方向建立直角坐标系 2x 二 ~2py(p 0),当x =3时,y = —3,即取抛物线与矩形的结合点 (3, — 3), 代入x 2- -2py ,得9 =6p ,贝U p = 3,故抛物线方程为x 2- -3y .2已知集装箱的宽为 3m,取x ,则y -」x 2 - - 3.2 3 4 、、、、 3 1而隧道高为 5m, 5m m =4—m 4m .4 4,设抛物线方程为19•解:由 y 2=4x 得焦点 F(1,0),设所求弦两端点为2,yJ ,B =(y : 4小),y2 - -y 14 22 'y 2 y 1 yr y 244①,y 1 y 2又 AB 过焦点 F(-,0),且 y 1y 2 2-p 2 ,故 yy 一4由②③解得丁1=2£y2 - - 2丫 1 = -<2Iy 2 = 22直线k AB将交点3, 6代入得p=2,故抛物线方程为y2=4x,焦点坐标为(1,0), V 丿这也是双曲线的一个焦点,则c =1.又点3, 6也在双曲线上,因此有-92_-^2 =1. [2丿 4a 2 b 2 又a 2 b 2 =1,因此可以解得a 2 =-, b 2 =3,44因此,双曲线的方程为Ax 2—4】/.3 21.解:⑴ 设M 点的坐标为(x 0,O),直线l 方程为= my x 0,代入y 2 =x 得2 y -my-x 0 =0 ① y 「y 2是此方程的两根,二 x()- -y 1y 2 =1,即 M 点的坐标为(i, 0).2 2 ⑵••• y“2 --1 ,•••Ex ? y 』2 y 2 y 〃2 =%丫2(%丫 2 1) =0 ••• OA _ OB .⑶由方程①,y 1 y 2 二 m , %y 2 - -1,且 |OM |=X o =1,于是 S^OB =1〔OM ||y^Y 2 |=*J(y 1 +y 2)2 —4^2 =*如2+4 > 1, •••当m = 0时,.\AOB 的面积取最小值1.22. 解:(1)设直线l 的方程为y = x • b(b = 0),由于直线不过点 P ,因此b = 0y = x + b 22 由」2 得x +(2b-4)x+b =0,由也> 0,解得by = 4x 所以,直线丨在y 轴上截距的取值范围是 (-::,0) 一 (0,1)2n ,m),( ,n),因为AB 斜率为1,所以m • n = 4,42设D 点坐标为, y D ),因为B 、P 、 42 直线 AD 的方程为 y - m 二 —^D —片(x - m) y _ m 2 444 2m 2 2 2m m - 2m即直线AD 与y 轴的交点为(0,2),同理可得BC 与y 轴的交点也为(0,2), 所以AD,BC 交于定点(0,2).2 一 m(2)设A,B 坐标分别为(—— D 共线,所以k PB = k DP ,得y D = =2 — n m — 2my 。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.点A (a,1)在椭圆x 24+y 22=1的内部,则a 的取值范围是( ) A .-2<a <2 B .a <-2或a > 2 C .-2<a <2D .-1<a <1【解析】 ∵点A (a,1)在椭圆x 24+y 22=1内部, ∴a 24+12<1.∴a 24<12. 则a 2<2,∴-2<a < 2. 【答案】 A2.已知直线y =kx +1和椭圆x 2+2y 2=1有公共点,则k 的取值范围是( )A .k <-22或k >22B .-22<k <22 C .k ≤-22或k ≥22D .-22≤k ≤22【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2+2y 2=1, 得(2k 2+1)x 2+4kx +1=0. ∵直线与椭圆有公共点. ∴Δ=16k 2-4(2k 2+1)≥0, 则k ≥22或k ≤-22.【答案】 C3.(2016·重庆高二检测)过椭圆x 24+y 23=1的一个焦点F 作垂直于长轴的弦,则此弦长为( )A.34 B .3 C .2 3D.833【解析】 因为F (±1,0),所以过椭圆的焦点F 且垂直于长轴的弦与椭圆的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫±1,±32,所以弦长为3. 【答案】 B4.直线y =x +1被椭圆x 24+y 22=1所截得线段的中点的坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,53B.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,73 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-132,-172 【解析】联立方程⎩⎨⎧y =x +1,x 24+y 22=1,消去y ,得3x 2+4x -2=0.设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0).∴x 1+x 2=-43,x 0=x 1+x 22=-23,y 0=x 0+1=13,∴中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,13.【答案】 C5.经过椭圆x 22+y 2=1的右焦点作倾斜角为45°的直线l ,交椭圆于A 、B 两点,O 为坐标原点,则OA →·OB →=( ) 【导学号:26160041】A .-3B .-13C .-13或-3D .±13【解析】 椭圆右焦点为(1,0), 设l :y =x -1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 把y =x -1代入x 22+y 2=1, 得3x 2-4x =0.∴A (0,-1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,∴OA →·OB →=-13. 【答案】 B 二、填空题6.直线l 过定点A (-3,0),则过点A 的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数为________.【解析】 ∵A (-3,0)为椭圆长轴一个顶点,∴当过点A 作椭圆切线时,直线与椭圆有一个公共点(即切点);当过点A 作与椭圆相交的直线时,二者有两个交点,故填1或2.【答案】 1或27.已知动点P (x ,y )在椭圆x 225+y 216=1上,若A 点坐标为(3,0),|AM→|=1,且PM →·AM→=0,则|PM →|的最小值是________. 【解析】 易知点A (3,0)是椭圆的右焦点.∵PM →·AM→=0,∴AM→⊥PM →. ∴|PM →|2=|A P →|2-|AM →|2=|A P →|2-1,∵椭圆右顶点到右焦点A 的距离最小,故|A P →|min =2,∴|PM →|min= 3. 【答案】38.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为________.【解析】 由题意知,右焦点坐标为(1,0),直线的方程为y =2(x -1),将其与x 25+y 24=1联立,消去y ,得3x 2-5x =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=53,x 1x 2=0, 所以|AB |=1+k 2·|x 1-x 2|=1+22·⎝ ⎛⎭⎪⎫532-4×0=553. 设原点到直线的距离为d ,则d =|2|12+22=25.所以S △OAB =12|AB |·d =12×553×25=53.【答案】 53 三、解答题9.已知椭圆x 24+y 23=1,直线l :y =4x +12,若椭圆上存在两点P 、Q 关于直线l 对称,求直线PQ 的方程.【解】 法一:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则k PQ =-14.设PQ 所在直线方程为y =-x4+b . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 4+b ,x 24+y 23=1,消去y ,得13x 2-8bx +16b 2-48=0.∴Δ=(-8b )2-4×13×(16b 2-48)>0. 解得b 2<134,x 1+x 2=8b 13,设PQ 中点为M (x 0,y 0),则有 x 0=x 1+x 22=4b 13,y 0=-14·4b 13+b =12b 13.∵点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4b 13,12b 13在直线y =4x +12上, ∴12b 13=4·4b 13+12,∴b =-138. 直线PQ 的方程为y =-14x -138, 即2x +8y +13=0.法二:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), M (x 0,y 0)是PQ 的中点.则有⎩⎪⎨⎪⎧3x 21+4y 21=12,3x 22+4y 22=12,两式相减,得 3(x 1-x 2)(x 1+x 2)+4(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0. ∵x 1≠x 2,x 1+x 2=2x 0,y 1+y 2=2y 0, ∴3x 04y 0=-y 1-y 2x 1-x 2=-k PQ .∵k PQ =-14,∴y 0=3x 0.代入直线y =4x +12, 得x 0=-12,y 0=-32,则直线PQ 的方程为y +32=-14⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,即2x +8y +13=0.10.设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b 2=1(0<b <1)的左、右焦点,过F 1的直线l 与E 相交A ,B 两点,且|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等差数列.(1)求|AB |;(2)若直线l 的斜率为1,求b 的值.【解】 (1)由椭圆定义知|AF 2|+|AB |+|BF 2|=4, 又2|AB |=|AF 2|+|BF 2|,所以|AB |=43. (2)直线l 的方程为y =x +c ,其中c =1-b 2.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ,B 两点坐标满足方程组⎩⎨⎧y =x +c ,x 2+y 2b 2=1,化简得(1+b 2)x 2+2cx +1-2b 2=0.则由根与系数的关系,得x 1+x 2=-2c 1+b 2,x 1x 2=1-2b 21+b 2.因为直线AB 的斜率为1, 所以|AB |=2|x 1-x 2|, 即43=2|x 1-x 2|.所以(x 1+x 2)2-4x 1x 2=89,即4(1-b 2)(1+b 2)2-4(1-2b 2)1+b 2=8b 4(1+b 2)2=89, 解得b 2=12或b 2=-14(舍去), 又b >0,∴b =22.[能力提升]1.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,A (-a,0),B (0,b )为椭圆的两个顶点,若点F 到AB 的距离为b7,则椭圆的离心率为( )A.7-77 B.7-277 C.12D.45【解析】 直线AB 的方程是x -a +yb =1,即bx -ay +ab =0.因为点F 的坐标为(-c,0),所以|-bc +ab |a 2+b2=b7,化简,得8c 2-14ac +5a 2=0,两端同除以a 2,得8e 2-14e +5=0,解得e =12⎝ ⎛⎭⎪⎫e =54舍去. 【答案】 C2.已知椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,直线l :x =2,点A ∈l ,线段AF 交椭圆C 于点B ,若F A →=3F B →,则|A F →|=( )A. 2 B .2 C. 3D .3【解析】 设点A (2,n ),B (x 0,y 0). 由椭圆C :x 22+y 2=1知a 2=2,b 2=1,∴c 2=1,即c =1,∴右焦点F (1,0). 由F A →=3F B →,得(1,n )=3(x 0-1,y 0). ∴1=3(x 0-1)且n =3y 0. ∴x 0=43,y 0=13n .将x 0,y 0代入x 22+y 2=1,得 12×⎝ ⎛⎭⎪⎫432+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n 2=1.解得n 2=1, ∴|A F →|=(2-1)2+n 2=1+1= 2. 【答案】 A3.若直线y =kx +1与曲线x =1-4y 2有两个不同的交点,则k 的取值范围是________.【解析】 由x =1-4y 2,得x 2+4y 2=1(x ≥0), 又∵直线y =kx +1过定点(0,1),故问题转化为过定点(0,1)的直线与椭圆在y 轴右侧的部分有两个公共点,当直线与椭圆(右侧部分)相切时,k =-32,则相交时k <-32.【答案】 ⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-324.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,过点F 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60°,A F →=2F B →.(1)求椭圆C 的离心率; 【导学号:26160042】(2)如果|AB |=154,求椭圆C 的标准方程.【解】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中y 1<0,y 2>0. (1)直线l 的方程为y =3(x -c ), 其中c =a 2-b 2.联立,得⎩⎨⎧y =3(x -c ),x 2a 2+y 2b 2=1,消去x ,得(3a 2+b 2)y 2+23b 2cy -3b 4=0. 解得y 1=-3b 2(c +2a )3a 2+b 2,y 2=-3b 2(c -2a )3a 2+b 2因为A F →=2F B →,所以-y 1=2y 2, 即3b 2(c +2a )3a 2+b 2=2·-3b 2(c -2a )3a 2+b 2,得离心率e =c a =23. (2)因为|AB |=1+13|y 2-y 1|,所以23·43ab 23a 2+b2=154. 由c a =23,得b =53a ,所以54a =154,所以a =3,b = 5. 所以椭圆C 的标准方程为x 29+y 25=1.。
一、选择题1.直线3y x与曲线2||194y x x -=的公共点的个数是( )A .1B .2C .3D .42.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 .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23OM =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 3D 25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别是F 1,F 2,过右焦点F 2且斜率为2的直线与椭圆相交于A ,B 两点,若满足223AF F B =,则椭圆的离心率为( )A .35B .12C .22D 36.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7.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 .3y x =±D .5y x =±8.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 .49.P 为椭圆22:11713x y C +=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1F P 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .()22234x y ++= B .()22268x y ++= C .()22234x y -+=D .()22268x y -+=10.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11.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 .1012.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.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.设1A 、2A 为椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右顶点,若在椭圆上存在异于1A 、2A 的点P ,使得10PO PA ⋅=,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值范围是_____. 15.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___________.16.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_______17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,过点F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为H ,点P 在双曲线上,且3FP FH =,则双曲线的离心率为__________.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P 为椭圆22143x y +=上一点,1F 、2F 是焦点,1260F PF ∠=︒,则12F PF S =△______.20.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_________.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.已知抛物线C :()220y px p =>过点()2,4T -.(1)求抛物线C 的焦点到准线的距离;(2)已知点()4,0A ,过点()4,0B -的直线l 交抛物线C 于点M 、N ,直线MA ,NA分别交直线4x =-于点P 、Q .求PBBQ的值.23.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. 24.已知抛物线24C y x =:的交点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点 (1)当直线l 的倾斜角为135°时,求AB(2)若过点P (1,2)的直线m 与抛物线C 相切,且直线//m 直线l ,求直线l 的方程 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.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2,直线:2l y kx =+交抛物线于()11,A x y ,()22,B x y 两点. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点A ,B 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,点P 为直线1l ,2l 的交点. (i )求证:点P 在一条定直线上; (ii )求PAB △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.C 解析:C 【分析】由于已知曲线函数中含有绝对值符号, 将x 以0为分界进行分类讨论,当x ≥0时,曲线为焦点在y 轴上的双曲线,当x <0时,曲线为焦点在y 轴上的椭圆,进而在坐标系中作出直线与曲线的图像,从而可得出交点个数. 【详解】当0x ≥时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x -=当0x <时,曲线2194x xy -=的方程为22194y x +=,∴曲线2194x xy -=的图象如图,在同一坐标系中作出直线3y x的图象,可得直线与曲线交点个数为3个.故选:C 【点晴】本题讨论曲线类型再利用数形结合法求交点个数是解题的关键.2.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.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】首先设直线x y c =+,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,同时由条件可得123y y =-,与根与系数的关系联立消元可得22213242a b c +=,求得椭圆的离心率. 【详解】设直线方程为x y c =+,设()11,A x y ,()22,B x y ,与椭圆方程联立得22224102a b y cy b ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,2122212cy y a b +=-+,4122212b y y a b =-+ ① 223AF F B =,()()1122,3,c x y x c y ∴--=-, 得123y y =- ②,由①②联立可得,22213242a bc +=即22222323c a b a c =+=-,得2243c a =,椭圆的离心率2c e a ==. 故选:D 【点睛】方法点睛:本题考查直线与椭圆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.6.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.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 >()()220045c -+-=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:2b 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.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.9.B解析:B 【分析】由椭圆的122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心,径的圆,即可求得动点Q 的轨迹方程.由2211713x y +=可得:a =,因为122PF PF a +==2PQ PF =,所以112PF PQ FQ a +===所以动点Q 的轨迹为以()12,0F -为圆心, 故动点Q 的轨迹方程为()22268x y ++=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了易于表达,只需要把这种关系转化为,x y 的等式,就能得到曲线的轨迹方程;(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到动点的轨迹方程;(3)几何法:若所求轨迹满足某些几何性质,如线段的垂直平分线,角平分线的性质,则可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标即可;(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数参数求出所求轨迹的方程.10.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 ∆=+-=,k = 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 .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.11.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120222y 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.12.C解析:C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13.3【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】设点由可得出求出函数在区间上的零点为化简得出进而可解得的取值范围【详解】设点则可知点设则函数在区间上存在零点则为方程的一根设函数在区间内的零点为由韦达定理可得所以即整理可得即解得因此椭圆的离解析:2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【分析】设点(),P x y ,由10PO PA ⋅=可得出2220e x ax b ++=,求出函数()f x 在区间(),0a -上的零点为22ab c-,化简得出2201b c <<,进而可解得e 的取值范围.【详解】设点(),P x y ,则22222b y b x a=-,可知点()1,0A a -,(),PO x y =--,()1,PA a x y =---,()()22222222221220b c PO PA x a x y x y ax x b x ax x ax b a a⋅=---+-=++=+-+=++=,设()222f x e x ax b =++,则函数()f x 在区间(),0a -上存在零点,()2220f a c a b -=-+=,则a -为方程2220e x ax b ++=的一根,设函数()f x 在区间(),0a -内的零点为1x ,由韦达定理可得222122b a b ax e c -==,212ab x c∴=-,所以,220ab a c -<-<,即2201b c<<,整理可得2222a c b c -=<,222a c ∴<,即221e >,01e <<1e <<.因此,椭圆的离心率e 的取值范围是2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】方法点睛:椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(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 a c =-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(或不等式),解方程(或不等式)即可得e (e 的取值范围).15.【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【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1BF y x =+,120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥,()()2223y x y x ∴+=+,得4y x =,12Rt AF F △中,222124AF AF c +=,即22174x c =,得x =,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 ==.【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.16.【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 axa =>,(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()22224200002(14)4=+-=+-+d x ax a x a x ,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4=2=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.17.【分析】根据向量条件求出的坐标代入双曲线方程即可得出结论【详解】由题意设直线的方程为与渐近线联立可得的坐标为即代入双曲线方程可得化简可得故答案为:【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质求双曲【分析】根据向量条件,求出P 的坐标,代入双曲线方程,即可得出结论. 【详解】由题意,设(,)P x y ,直线FH 的方程为()ay x c b=+,与渐近线b y x a =-联立,可得H 的坐标为2(,)c aba c-,3FP FH =,即23a x c c cab y c ⎧+=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 2323a x c c ab y c ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,代入双曲线方程可得,222223(2)91a c a c a c-+-=, 化简可得22413c a=,132c ea, 【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).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】本题解析:224【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221be a=+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22221b 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.19.【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得再由三角形面积公式计算可得结果【详解】由已知得所以从而在中即①由椭圆的定义得即②由①②得所以故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义考查余弦定理的应用三角 3【分析】利用余弦定理以及椭圆的定义可得124PF PF ⋅=,再由三角形面积公式计算可得结果. 【详解】由已知得2a =,3b =22431c a b -=-=,从而1222F F c ==,在12F PF △中,2221212122cos60F F PF PF PF PF ︒=+-⋅,即2212124PF PF PF PF =+-⋅,① 由椭圆的定义得124PF PF +=, 即221212162PF PF PF PF +=+⋅,② 由①②得124PF PF ⋅=, 所以12121sin 6032F PF S PF PF ︒=⋅=△. 故答案为:3 【点睛】方法点睛:本题考查椭圆的定义,考查余弦定理的应用、三角形面积公式,对于焦点三角形面积问题,一是结合余弦定理和面积公式,二是利用椭圆定义可得解,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.20.【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 解析:3【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 =, ∴e =【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.三、解答题21.(1)2;(2)y =(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. 【详解】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)4p =;(2)1. 【分析】(1)求出p 后可得焦点到准线的距离.(2)设直线l 的方程为4x my =-,()11,M x y ,()22,N x y ,可用,M N 的坐标表示PB BQ ,再联立直线l 的方程和抛物线的方程,利用韦达定理化简PBBQ可得所求的值. 【详解】(1)因为()2,4T -在抛物线上,164p =即4p =,抛物线C 的焦点到准线的距离为4p =.(2)显然直线l 的斜率不为0,故设直线l 的方程为4x my =-, 由248x my y x=-⎧⎨=⎩得28320y my -+=, 由()228320m ∆=->得216m >,设()11,M x y ,()22,N x y ,则128y y m +=,1232y y =,所以()12124my y y y =+. 又114MA y k x =-,224NA y k x =-,所以直线MA :()1144y y x x =--,NA :()2244yy x x =--, 令4x =-,得1184P y y x -=-,2284Q y y x -=-,所以121212124848P QPB y y x y my BQx y my y y --==⋅=⋅-- ()()121121211221221248844184844y y y my y y y y my y y y y y y y +---====-+--.【点睛】思路点睛:直线与圆锥曲线的位置关系中的定点、定值、最值问题,一般可通过联立方程组并消元得到关于x 或y 的一元二次方程,再把要求解的目标代数式化为关于两个的交点横坐标或纵坐标的关系式,该关系中含有1212,x x x x +或1212,y y y y +,最后利用韦达定理把关系式转化为若干变量的方程(或函数),从而可求定点、定值、最值问题. 23.(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】。
一、选择题1.已知点A 为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左顶点,(),0F c 为椭圆的右焦点,B 、E 在椭圆上,四边形OABE 为平行四边形(O 为坐标原点),过直线AE 上一点P 作圆()2224b x c y -+=的切线PQ ,Q 为切点,若PQF △面积的最小值大于28b ,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A .1020,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .102,13⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C .510,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D .51,13⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭2.已知点12,F F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点,椭圆上存在不同两点,A B 使得122F A F B=,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A .10,3⎛⎫⎪⎝⎭B .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭3.斜率为1的直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点,则线段AB 的长为( ) A .2B .62C .82D .84.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 1C .1D 26.已知椭圆C 的焦点为()12,0F -,()22,0F ,过2F 的直线与C 交于A ,B 两点,若222AF F B =,1AB BF =,则C 的方程为( ) A .221124x y +=B .2211612x y +=C .221128x y +=D .2212016x y +=7.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线分别交抛物线于A ,B 两点,若4AF =,1BF =,则p =( ) A .165B .2C .85D .18.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 .1169.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 .B .C .D .11.“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示为椭圆”的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件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.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.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____________. 16.已知1F 、2F 为椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 为1C 和2C 的一个公共点,且1213F PF π∠=,椭圆1C 和双曲线2C 的离心率分别为1e ,2e ,则1211e e +的最大值为________________.17.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 ∠=___________.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的焦距为,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且OA OB ⊥,过O 作⊥OD AB 交AB 于点D ,点D 的坐标为()2,1,则椭圆C 的方程为_________.19.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________. 20.已知点P 是椭圆22:13x C y +=上动点,则点P 到直线30x y +-=距离的最大值是________.三、解答题21.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线y x =被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为l 与抛物线C 相交于点M ,N ,点()1,2A ,且直线AM ,AN 的斜率之和为4.(1)求抛物线C 的方程;(2)求证:直线l 过定点,并求出定点坐标.22.(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.23.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 ∠=∠.24.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. 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.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为1,,2A B 分别是它的左、右顶点,F是它的右焦点,过点F 作直线与C 交于,P Q (异于,A B )两点,当PQ x ⊥轴时,APQ∆的面积为92. (1)求C 的标准方程;(2)设直线AP 与直线BQ 交于点M ,求证:点M 在定直线上.【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】结合题意先计算直线AE 的表达式,然后运用点到直线的距离计算圆心F 到直线AE 的距离,求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式,继而计算出椭圆离心率的取值范围. 【详解】因为四边形OABE 是平行四边形,所以//BE AO ,且BE AO a ==,又因为点B 、E关于y 轴对称,所以0,2a E y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将其代入椭圆方程得222214y a a b+=,解得0y =±,故2a E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,(),0A a -,所以()2:32AE l y x a a =+,即30ay -=,故min PF 即为F 到直线AE 的距离,d=,此时PQ ==故2112228PQFb b SPQ R =⋅=⋅>,化简得2212d b >,故()2222231392b ac b b a +>+,即()()222231239a c a c a +>-+,整理得22222142a ac c a c ++>-,分子分母同除以2a ,得2212142e e e ++>-,即23420e e+->,所以e<舍去)或23e >,在椭圆中a c >,所以1e <,所以e ⎫∈⎪⎪⎝⎭故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式进行求解,有一定的计算量,需要把基础知识掌握牢固.2.C解析:C 【分析】先设点,利用向量关系得到两点坐标之间的关系121223,2x x c y y =-=,再结合点在椭圆上,代入方程,消去222a y 即得2229312c a x c+=,根据题意2x a <,构建,a c 的齐次式,解不等式即得结果. 【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,由()()12,0,,0F c F c -得()()112212,,,F A F x c y x c y B -==+,122F A F B =,()()11222,,x c y x c y =∴+-,即121223,2x x c y y =-=,由,A B 在椭圆上,故2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧+=⎨+=⎩,即()()2222222222222222232b x c a y a b b x a y a b⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩,消去222a y 得,2229312c a x c+=,根据椭圆上点满足a x a -≤≤,又,A B 两点不同,可知2229312c a x a c+=<,整理得22340c ac a -+<,故23410e e -+<,故113e <<.故选:C. 【点睛】 关键点点睛:圆锥曲线中离心率的计算,关键是根据题中条件,结合曲线性质,找到,,a b c 一组等量关系(齐次式),进而求解离心率或范围.3.D解析:D 【分析】写出直线l 的方程,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立直线l 与抛物线的方程,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式可求得AB . 【详解】抛物线24y x =的焦点()1,0F ,直线l 的方程为1y x =-,设点()11,A x y 、()22,B x y联立214y x y x=-⎧⎨=⎩,可得2610x x -+=,2640∆=->,所以,126x x +=, 由抛物线的焦点弦长公式得1228AB x x =++=. 故选:D. 【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 =++,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.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 =,b =4c =,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】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.6.C解析:C 【分析】根据椭圆的定义以及余弦定理,结合221cos cos 0AF O BF F ∠+∠=列方程可解得a ,b ,即可得到椭圆的方程. 【详解】22||2||AF BF =,2||3||AB BF ∴=, 又1||||AB BF =,12||3||BF BF ∴=, 又12||||2BF BF a +=,2||2aBF ∴=,2||AF a ∴=,13||2BF a =, 12||||2AF AF a +=,1||AF a ∴=, 12||||AF AF ∴=,A ∴在y 轴上.在Rt2AF O 中,22cos AF O a∠=,在12BF F △中,由余弦定理可得22221316()()822cos 2242a a a BF F a a +--∠==⨯⨯. 221cos cos 0AF O BF F ∠+∠=,可得22802a a a -+=,解得212a =.2221248b a c =-=-=.椭圆C 的方程为:221128x y +=.故选:C . 【点睛】方法点睛:用待定系数法求椭圆方程的一般步骤;①作判断:根据条件判断椭圆的焦点在x 轴上,还是在y 轴上,还是两个坐标轴都有可能;②设方程:根据上述判断设方程()222210x y a b a b +=>>或22221x y b a+=()0a b >>;③找关系:根据已知条件,建立关于a 、b 、c 的方程组;④得方程:解方程组,将解代入所设方程,即为所求.7.C解析:C 【分析】直接设出直线方程,用“设而不求法”表示出AF ,BF ,利用性质可解. 【详解】由题意可知直线AB 的斜率一定存在,设为k ,联立2,22,p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩消去y 可得()22222204k p k x k px -++=,设()11,A x y ,()22,B x y ,所以2124p x x =.又根据抛物线的定142p x +=,212p x +=,所以241224p p p ⎫⎫⎛⎛--= ⎪⎪⎝⎝⎭⎭,解得85p =.故选:C 【点睛】"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.8.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 . 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】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.11.C解析:C 【分析】根据方程2214x y a a +=-表示椭圆求出实数a 的取值范围,然后利用集合的包含关系可判断出“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的条件.【详解】若方程2214x y a a+=-表示椭圆,则0404a a a a >⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得02a <<或24a <<, 记为{}02,24A a a a =<<<<或, 又记{}04B a a =<<,AB则“04a <<”是“方程2214x y a a+=-表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出方程为椭圆的充分必要条件.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】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:设双曲线半解析:3【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),(,)bcF 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 bcb a a kc 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16.【分析】设椭圆的长轴为双曲线的实轴为公共焦距为设不放设则有所以在中结合余弦定理可得带入可得所以再利用柯西不等式即可得解【详解】设椭圆的长轴为双曲线的实轴为公共焦距为设不放设则有由所以在中有代入可得所【分析】设椭圆1C 的长轴为12a ,双曲线2C 的实轴为22a ,公共焦距为2c ,设1122,PF r PF r ==,不放设12r r >,则有1211222,2r r a r r a +=-=,112r a a =+,212r a a =-,所以在12PF F △中,结合余弦定理可得带入可得22222221212124223c a a a a a a =+-+=+,所以2212134e e += ,再利用柯西不等式,即可得解. 【详解】设椭圆1C 的长轴为12a ,双曲线2C 的实轴为22a ,公共焦距为2c ,设1122,PF r PF r ==,不放设12r r >, 则有1211222,2r r a r r a +=-=,112r a a =+,212r a a =-,由1213F PF π∠=,所以在12PF F △中, 有22212121212=2cos F F r r rr F PF +-∠, 代入可得2221212121214()()2()()2c a a a a a a a a =++--+-⨯222222*********a a a a a a =+-+=+,所以2212134e e += ,2222221212121111()(()1e e e e ⎡⎤⎡⎤+=⨯≤++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦221213416()33e e =+⨯=,所以1211e e +≤.【点睛】本题考查了椭圆和双曲线的定义,考查了离心率公式,以及利用柯西不等式求最值,有一定的计算量,属于中档题.本题关键点有:(1)椭圆和双曲线的定义,圆锥曲线的定义是解析几何常考考点; (2)柯西不等式的应用,柯西不等式是求最值得重要方法.17.【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:5-【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b a =,b 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b =,极有3b 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.18.【分析】先利用点坐标和垂直关系求得直线的斜率并写出直线方程联立直线与椭圆利用韦达定理和垂直的向量关系得到的关系式再结合焦距的关系式解出即得方程【详解】依题意椭圆的焦距为即即由点的坐标为知直线OD 的斜解析:221306x y += 【分析】先利用点D 坐标和垂直关系求得直线l 的斜率,并写出直线方程,联立直线与椭圆,利用韦达定理和垂直的向量关系得到22,a b 的关系式,再结合焦距的关系式解出22,a b ,即得方程. 【详解】依题意,椭圆的焦距为46246c =,26c =,即2224a b -=,由点D 的坐标为()2,1,知直线OD 的斜率101202OD k -==-,又⊥OD AB ,知直线l 的斜率为2-,即直线l 的方程为12(2)y x -=--,即52y x =-.设()()1122,,,A x y B x y 联立方程2222152x y a b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()2222222420250ab x a x a a b +-+-=,故2222121222222025,44a a a b x x x x a b a b-+==++, 即()()()12121212525225104y y x x x x x x =--=-++2222222222222202525425104444a a a b b a b a b a b a b--=-⨯+⨯=+++, 由OA OB ⊥知,12120OA OB x x y y ⋅=+=,即222222222225254044a a b b a b a b a b--+=++, 所以222255a b a b +=,又2224a b -=,消去2a 得,42141200b b +-=,解得26b =或220b =-(舍去),故2230,6a b ==,椭圆C 的方程为221306x y +=.故答案为:221306x y +=.【点睛】 思路点睛:求解椭圆中的直线垂直问题时,一般利用直线的斜率之积为-1,或者直线上的向量的数量积为0来处理,再联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,即可求出结果.19.【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2N 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.20.【分析】设与平行的直线与相切求解出此时的方程则点到直线距离的最大值可根据平行直线间的距离公式求解出【详解】设与平行的直线当与椭圆相切时有:所以所以所以所以或取此时与的距离为所以点到直线距离的最大值为解析:2【分析】设与30x y +-=平行的直线:l y x m '=-+与22:13xC y +=相切,求解出此时l '的方程,则点P 到直线30x y +-=距离的最大值可根据平行直线间的距离公式求解出.【详解】设与30x y +-=平行的直线():3l y x m m '=-+≠,当l '与椭圆C 相切时有:2233y x mx y =-+⎧⎨+=⎩,所以2246330x mx m -+-=, 所以()223616330m m ∆=--=,所以2m =±,所以:20l x y '+-=或:20l x y '++=,取:20l x y '++=, 此时:20l x y '++=与30x y +-=的距离为2d ==,所以点P 到直线30x y +-=距离的最大值为2,故答案为:2. 【点睛】方法点睛:求解椭圆22221x y a b+=上一点到直线距离的最值的两种方法:(1)设与已知直线平行的直线l 与椭圆相切,求解出切线l 的方程,根据平行直线间的距离公式求解出点到直线距离的最值;(2)将P 点坐标为设为()cos ,sin a b θθ,利用点到直线的距离公式以及三角函数的知识求解出点到直线距离的最值.三、解答题21.(1)24y x =;(2)直线l 过定点,定点坐标为()0,1-,证明见解析. 【分析】(1)联立直线方程和抛物线方程,求出交点的坐标后利用弦长公式可求p 的值,从而可求抛物线的方程.(2)设直线l 的方程为x my b =+,联立直线方程和抛物线方程,消去x 后利用韦达定理化简斜率之和,从而可得b m =,故可求定点坐标.我们也可以设211,4y M y ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,222,4y N y ⎛⎫⎪⎝⎭,用坐标表示斜率之和,再用该两点的坐标表示直线l ,化简后可得直线过定点. 【详解】 (1)由2,2,y x y px =⎧⎨=⎩解得10x =,22x p =,因为直线y x =被抛物线()2:20C y px p =>截得的弦长为0p -=,0p >,解得2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =.(2)法一: 设直线l 的方程为x my b =+,()11,M x y ,()22,N x y ,由2,4,x my b y x =+⎧⎨=⎩得2440y my b --=, 所以124y y m +=,124y y b =-,因为点()1,2A ,且直线AM ,AN 的斜率之和为4,所以121222411y y x x --+=--,而2114y x =,2224y x =,化简得12120y y y y ++=, 所以440m b -=,即b m =, 所以直线l 的方程为()1x m y =+, 所以直线l 过定点,定点坐标为()0,1-.法二: 设211,4y M y ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,222,4y N y ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 因为点()1,2A ,且直线AM ,AN 的斜率之和为4,所以1222122241144y y y y --+=--,即12120y y y y ++=, ①当210y y +≠时,直线l 的方程为221112221444y yy y y x y y ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭-即2141y x y y =--, 所以直线l 过定点,定点坐标为()0,1-;②当210y y +=时,120y y =,所以120y y ==,不满足题意. 所以直线l 过定点,定点坐标为()0,1-. 【点睛】方法点睛:. 直线与抛物线的位置关系中的定点、定值、最值问题,一般可通过联立方程组并消元得到关于x 或y 的一元二次方程,再把要求解的目标代数式化为关于两个的交点横坐标或纵坐标的关系式,该关系中含有1212,x x x x +或1212,y y y y +,最后利用韦达定理把关系式转化为若干变量的方程(或函数),从而可求定点、定值、最值问题,也可以设出交点坐标,用交点坐标表示目标代数式,从而解决定点、定值、最值问题.22.(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.23.(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.24.(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.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 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2222PQpPR x k p QR x k ===. ()2因为222,p p A kk ⎛⎫ ⎪⎝⎭,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.26.(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【分析】(1)根据椭圆离心率和椭圆的性质可知b =,再根据PQ x ⊥轴时,APQ 的面积为 92,由面积公式可知()212922b ac a +⋅=,由此即可求出椭圆方程; (2)设直线PQ 的方程为1x my =+,联立椭圆方程,设1122(,),(,)P x y Q x y ,由韦达定理,可知 12122269,3434m y y y y m m +=-=-++,将直线AP 的方程()112+2y y x x =+与直线 BQ 的方程()2222y y x x =--联立,利用韦达定理,化简计算,即可证明结果. 【详解】 解:(1)由题意知12c a =,所以2a c =,又222a b c =+,所以b =当PQ x ⊥轴时,APQ 的面积为92, 所以()212922b ac a +⋅=解得21,c = 所以224,3a b ==,所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由(1)知()1,0F ,设直线PQ 的方程为 1x my =+,与椭圆22143x y +=联立,得 ()2234690m y my ++-=.显然0∆>恒成立. 设1122(,),(,)P x y Q x y , 所以有12122269,3434m y y y y m m +=-=-++()* 直线AP 的方程为()112+2y y x x =+,直线 BQ 的方程为()2222y y x x =--, 联立两方程可得,所以()()121222+22y yx x x x +=-- ()()121212212121213232221my y x y my y y x x y x y my my y y ++++=⋅==---- 由()*式可得()121232y y y y m=+, 代入上式可得()()1212121221339222233322232y y y y x y y x y y y y +++==-+-=++, 解得4,x =故点M 在定直线4x =上. 【点睛】关键点点睛:本题第二问解题的关键在于设直线PQ 的方程为1x my =+,避免了斜率存。