【名师一号】2017届高考数学大一轮总复习 第八章 平面解析几何 计时双基练55 抛物线 理 北师大版
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计时双基练五十一 两条直线的位置关系A 组 基础必做1.直线l 过点(-1,2)且与直线2x -3y +4=0垂直,则l 的方程是( ) A .3x +2y -1=0 B .3x +2y +7=0 C .2x -3y +5=0D .2x -3y +8=0解析 由题意知,直线l 的斜率是-32,因此直线l 的方程为y -2=-32(x +1),即3x+2y -1=0。
答案 A2.不论m 为何值时,直线(m -1)x +(2m -1)y =m -5恒过定点( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-12B .(-2,0)C .(2,3)D .(9,-4)解析 由(m -1)x +(2m -1)y =m -5,得(x +2y -1)m -(x +y -5)=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -1=0,x +y -5=0得定点坐标为(9,-4)。
答案 D3.(2016·广元模拟)若直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与直线l 2:x +ny -3=0之间的距离是5,则m +n =( )A .0B .1C .-1D .2解析 ∵直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与直线l 2:x +ny -3=0之间的距离为5。
∴⎩⎪⎨⎪⎧n =-2,|m +3|5=5,∴n =-2,m =2(负值舍去)。
∴m +n =0。
答案 A4.当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧kx -y =k -1,ky -x =2k ,得两直线的交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k k -1,2k -1k -1,因为0<k <12,所以kk -1<0,2k -1k -1>0,故交点在第二象限。
答案 B5.已知A ,B 两点分别在两条互相垂直的直线2x -y =0与x +ay =0上,且线段AB 的中点为P ⎝⎛⎭⎪⎫0,10a ,则线段AB 的长为( )A .11B .10C .9D .8解析 由两直线互相垂直,得-1a·2=-1,解得a =2,所以中点P 的坐标为(0,5),则OP =5,在直角三角形OAB 中,斜边AB =2OP =2×5=10,所以线段AB 的长为10。
计时双基练五十六 双曲线A 组 基础必做1.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .离心率相等B .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析 由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等。
答案 D2.(2016·河北省高三年级三市第二次联考)已知双曲线x 24-y 2b2=1(b >0)的离心率等于33b ,则该双曲线的焦距为( ) A .2 5 B .2 6 C .6D .8解析 设双曲线的焦距为2c ,由已知得c 2=33b ,又c 2=4+b 2,解得c =4,则焦距为8。
答案 D3.(2015·四川卷)过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=( )A.433B .2 3C .6D .4 3解析 双曲线x 2-y 23=1的两条渐近线方程为y =±3x ,右焦点为F (2,0)如图所示。
根据题意,由⎩⎨⎧y =3x ,x =2,得A (2,23)。
同理可得B (2,-23)。
所以|AB |=43,故选D 。
答案 D4.已知双曲线x 2a -y 2b=1与直线y =2x 有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )A .(1,5)B .(1,5]C .(5,+∞)D .[5,+∞)解析 ∵双曲线的一条渐近线方程为y =b a x ,则由题意得b a >2,∴e =c a= 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>1+4=5。
答案 C5.过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A ,若以C 的右焦点为圆心,半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 27-y 29=1 C.x 28-y 28=1 D.x 212-y 24=1 解析 设双曲线的右顶点为B ,则B (a,0)。
【红对勾】(新课标) 高考数学大一轮复习 第八章 平面解析几何单元质量检测 理时间:90分钟 分值:100分一、选择题(每小题4分,共40分)1.已知两条直线y =ax -2和3x -(a +2)y +1=0互相平行,则a 等于( ) A .1或-3 B .-1或3 C .1或3D .-1或-3解析:因为直线y =ax -2的斜率存在且为a ,所以-(a +2)≠0,所以3x -(a +2)y +1=0的斜截式方程为y =3a +2x +1a +2,由两直线平行,得3a +2=a 且1a +2≠-2,解得a =1或a =-3.答案:A2.双曲线x 22-y 21=1的焦点坐标是( )A .(1,0),(-1,0)B .(0,1),(0,-1)C .(3,0),(-3,0)D .(0,3),(0,-3)解析:c 2=a 2+b 2=2+1=3,所以c = 3.由焦点在x 轴上.所以焦点坐标为(3,0),(-3,0).答案:C3.在平面直角坐标系xOy 中,直线3x +4y -5=0与圆x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,则弦AB 的长等于( )A .3 3B .2 3 C. 3D .1解析:圆心到直线的距离d =|-5|32+42=1,弦AB 的长l =2r 2-d 2=24-1=2 3.答案:B4.已知圆C 经过A (5,2),B (-1,4)两点,圆心在x 轴上,则圆C 的方程是( ) A .(x -2)2+y 2=13 B .(x +2)2+y 2=17 C .(x +1)2+y 2=40D .(x -1)2+y 2=20解析:设圆心坐标为C (a,0),则|AC |=|BC |,即a -52+22=a +12+42,解得a =1,所以半径r =1+12+42=20=25,所以圆C 的方程是(x -1)2+y 2=20.答案:D5.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x解析:由题意a 2-b 2a =32,所以a 2=4b 2.故双曲线的方程可化为x 24b 2-y 2b2=1,故其渐近线方程为y =±12x .答案:A6.已知抛物线y 2=8x 的焦点F 到双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)渐近线的距离为455,点P 是抛物线y 2=8x 上的一动点,P 到双曲线C 的上焦点F 1(0,c )的距离与到直线x =-2的距离之和的最小值为3,则该双曲线的方程为( )A.y 22-x 23=1B .y 2-x 24=1C.y 24-x 2=1 D.y 23-x 22=1 解析:由题意得,抛物线y 2=8x 的焦点F (2,0),双曲线C :y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的方程为ax -by =0,∵抛物线y 2=8x 的焦点F 到双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)渐近线的距离为455,∴2aa 2+b 2=455,∴a =2b .∵P 到双曲线C 的上焦点F 1(0,c )的距离与到直线x =-2的距离之和的最小值为3, ∴|FF 1|=3,∴c 2+4=9,∴c =5, ∵c 2=a 2+b 2,a =2b ,∴a =2,b =1. ∴双曲线的方程为y 24-x 2=1,故选C.答案:C7.过点P (1,1)作直线与双曲线x 2-y 22=1交于A ,B 两点,使点P 为AB 中点,则这样的直线( )A .存在一条,且方程为2x -y -1=0B .存在无数条C .存在两条,方程为2x ±(y +1)=0D .不存在解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2,y 1+y 2=2, 则x 21-12y 21=1,x 22-12y 22=1,两式相减得(x 1-x 2)(x 1+x 2)-12(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0,所以x 1-x 2=12(y 1-y 2),即k AB =2,故所求直线方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x 2-12y 2=1可得2x 2-4x +3=0,但此方程没有实数解,故这样的直线不存在.答案:D8.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 264-y 248=1B.x 248+y 264=1C.x 248-y 264=1 D.x 264+y 248=1 解析:设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r )+(3+r )=16,∴M 的轨迹是以C 1、C 2为焦点的椭圆,且2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.答案:D9.已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1与C 2:y 2sin 2θ-x2sin 2θtan 2θ=1的( ) A .实轴长相等 B .虚轴长相等 C .焦距相等D .离心率相等解析:对于双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1,a 21=cos 2θ,b 21=sin 2θ,c 21=1;对于双曲线C 2:y 2sin 2θ-x 2sin 2θtan 2θ=1,a 22=sin 2θ,b 22=sin 2θtan 2θ,c 22=sin 2θ+sin 2θtan 2θ=sin 2θ(1+tan 2θ)=sin 2θ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+sin 2θcos 2θ=sin 2θcos 2θ=tan 2θ.∵只有当θ=k π+π4(k ∈Z )时,a 21=a 22或b 21=b 22或c 21=c 22,而0<θ<π4,∴A ,B ,C 均错;设双曲线C 1,C 2的离心率分别为e 1,e 2,则e 21=1cos 2θ,e 22=tan 2θsin 2θ=1cos 2θ. 故e 1=e 2,即两双曲线的离心率相等. 答案:D10.如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62解析:椭圆C 1中,|AF 1|+|AF 2|=4,① |F 1F 2|=2 3.又因为四边形AF 1BF 2为矩形,所以∠F 1AF 2=90°. 所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2,②由①②联立解得,|AF 1|=2-2,|AF 2|=2+ 2.在双曲线C 2中,2c =23,2a =|AF 2|-|AF 1|=22,故e =c a=32=62,故选D. 答案:D二、填空题(每小题4分,共16分)11.一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为________.解析:设所求直线的方程为x a +y b =1, ∵A (-2,2)在直线上,∴-2a +2b=1.①又因直线与坐标轴围成的三角形面积为1, ∴12|a |·|b |=1.② 由①②可得(1)⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,ab =2或(2)⎩⎪⎨⎪⎧a -b =-1,ab =-2.由(1)解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2,方程组(2)无解.故所求的直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y-2=1, 即x +2y -2=0或2x +y +2=0为所求直线的方程. 答案:x +2y -2=0或2x +y +2=012.已知点M (1,0)是圆C :x 2+y 2-4x -2y =0内的一点,那么过点M 的最短弦所在直线的方程是________.解析:过点M 的最短弦与CM 垂直,圆C :x 2+y 2-4x -2y =0的圆心为C (2,1),∵k CM =1-02-1=1,∴最短弦所在直线的方程为y -0=-1(x -1),即x +y -1=0.答案:x +y -1=013.已知点F 为椭圆C :x 22+y 2=1的左焦点,点P 为椭圆C 上任意一点,点Q 的坐标为(4,3),则|PQ |+|PF |取最大值时,点P 的坐标为________.解析:椭圆的左焦点为F (-1,0),右焦点为E (1,0),根据椭圆的定义,|PF |=2a -|PE |,∴|PF |+|PQ |=|PQ |+2a -|PE |=2a +(|PQ |-|PE |),由三角形的性质,知|PQ |-|PE |≤|QE |,当P 是QE 延长线与椭圆的交点(0,-1)时,等号成立,故所求最大值为2a +|QE |=22+32=5 2.答案:(0,-1)14.已知曲线x 2a -y 2b=1(a ·b ≠0,且a ≠b )与直线x +y -1=0相交于P ,Q 两点,且OP →·OQ→=0(O 为原点),则1a -1b的值为________.解析:将y =1-x 代入x 2a -y 2b =1,得(b -a )x 2+2ax -(a +ab )=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=2a a -b ,x 1x 2=a +ab a -b.OP →·OQ →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(1-x 1)·(1-x 2)=2x 1x 2-(x 1+x 2)+1,所以2a +2ab a -b -2a a -b +1=0,即2a +2ab -2a +a -b =0,即b -a =2ab ,所以1a -1b =2.答案:2三、解答题(共4小题,共44分,解答应写出必要的文字说明、计算过程或证明步骤.)15.(10分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,原点到过点A (a,0),B (0,-b )的直线的距离为455.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx +1(k ≠0)交椭圆C 于不同的两点E ,F ,且E ,F 都在以B 为圆心的圆上,求k 的值.解:(1)因为ca =32,a 2-b 2=c 2,故a =2b ,因为原点到直线AB :x a -y b =1的距离d =ab a 2+b 2=455,解得a =4,b =2,故所求椭圆方程为x 216+y 24=1.(2)由题意⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 216+y24=1得(1+4k 2)x 2+8kx -12=0,易得Δ>0,设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),EF 的中点是M (x M ,y M ),则x M =x 1+x 22=-4k 1+4k 2,y M =kx M +1=11+4k2, 所以k BM =y M +2x M =-1k, 又因为k ≠0,所以k 2=18,所以k =±24.16.(10分)过点Q (-2,21)作圆O :x 2+y 2=r 2(r >0)的切线,切点为D ,且|QD |=4. (1)求r 的值;(2)设P 是圆O 上位于第一象限内的任意一点,过点P 作圆O 的切线l ,且l 交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,设OM →=OA →+OB →,求|OM →|的最小值(O 为坐标原点).解:(1)圆O :x 2+y 2=r 2(r >0)的圆心为O (0,0), 于是|QO |2=(-2)2+(21)2=25,由题设知,△QDO 是以D 为直角顶点的直角三角形, 故有r =|OD |=|QO |2-|QD |2=25-42=3.(2)设直线l 的方程为x a +y b=1(a >0,b >0),即bx +ay -ab =0,则A (a,0),B (0,b ),∴OM →=(a ,b ),∴|OM →|=a 2+b 2. ∵直线l 与圆O 相切,∴|-ab |a 2+b2=3⇒a 2b 2=9(a 2+b 2)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b 222,∴a 2+b 2≥36,∴|OM →|≥6,当且仅当a =b =32时取到“=”. ∴|OM →|取得最小值为6.17.(12分)如图,已知点E (m,0)(m >0)为抛物线y 2=4x 内一个定点,过E 作斜率分别为k 1,k 2的两条直线交抛物线于点A ,B ,C ,D ,且M ,N 分别是AB ,CD 的中点.(1)若m =1,k 1k 2=-1,求△EMN 面积的最小值; (2)若k 1+k 2=1,求证:直线MN 过定点. 解:(1)当m =1时,E 为抛物线y 2=4x 的焦点, ∵k 1k 2=-1,∴AB ⊥CD .设直线AB 的方程为y =k 1(x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -1,y 2=4x ,得k 1y 2-4y -4k 1=0,y 1+y 2=4k 1,y 1y 2=-4.∵M ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+1,2k 1,同理,点N (2k 21+1,-2k 1), ∴S △EMN =12|EM |·|EN |=12⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 212+⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 12·2k 212+-2k 12=2k 21+1k 21+2≥22+2=4,当且仅当k 21=1k 21,即k 1=±1时,△EMN 的面积取得最小值4.(2)设直线AB的方程为y =k 1(x -m ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -m ,y 2=4x 得k 1y 2-4y -4k 1m =0,y 1+y 2=4k 1,y 1y 2=-4m ,∵M ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+m ,2k 1,同理,点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 22+m ,2k 2,∴k MN =k 1k 2k 1+k 2=k 1k 2.∴直线MN 的方程为y -2k 1=k 1k 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x -⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+m ,即y =k 1k 2(x -m )+2,∴直线MN 恒过定点(m,2).18.(12分)(2014·山东卷)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,直线y =x 被椭圆C 截得的线段长为4105. (1)求椭圆C 的方程;(2)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD ⊥AB ,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.①设直线BD ,AM 的斜率分别为k 1,k 2,证明:存在常数λ使得k 1=λk 2,并求出λ的值;②求△OMN 面积的最大值.解:(1)由题意知a 2-b 2a =32,可得a 2=4b 2.椭圆C 的方程可简化为x 2+4y 2=a 2. 将y =x 代入可得x =±5a5, 因此2×25a 5=4105,可得a =2.因此b =1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)①设A (x 1,y 1)(x 1y 1≠0),D (x 2,y 2),则B (-x 1,-y 1). 因为直线AB 的斜率k AB =y 1x 1,又AB ⊥AD ,所以直线AD 的斜率k =-x 1y 1.设直线AD 的方程为y =kx +m ,由题意知k ≠0,m ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 2=1可得(1+4k 2)x 2+8mkx +4m 2-4=0.所以x 1+x 2=-8mk 1+4k2,因此y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =2m1+4k2. 由题意知x 1≠-x 2,所以k 1=y 1+y 2x 1+x 2=-14k =y 14x 1. 所以直线BD 的方程为y +y 1=y 14x 1(x +x 1). 令y =0,得x =3x 1,即M (3x 1,0),可得k 2=-y 12x 1.所以k 1=-12k 2,即λ=-12.因此存在常数λ=-12使得结论成立.②直线BD 的方程y +y 1=y 14x 1(x +x 1), 令x =0,得y =-34y 1,即N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-34y 1. 由①知M (3x 1,0),可得△OMN 的面积S =12×3|x 1|×34|y 1|=98|x 1||y 1|.因为|x 1||y 1|≤x 214+y 21=1.当且仅当|x 1|2=|y 1|=22时等号成立,此时S 取得最大值98,所以△OMN 面积的最大值为98.。
第6节双曲线【选题明细表】基础对点练(时间:30分钟)1.设P是双曲线-=1上一点,F1,F2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF1|=9,则|PF2|等于( B )(A)1 (B)17(C)1或17 (D)以上答案均不对解析:由双曲线定义得||PF1|-|PF2||=8,又|PF1|=9,所以|PF2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c-a=6-4=2>1,所以|PF2|=17.2.若k∈R,方程+=1表示焦点在x轴上的双曲线,则k的取值范围是( A )(A)(-3,-2) (B)(-∞,-3)(C)(-∞,-3)∪(-2,+∞) (D)(-2,+∞)解析:由题意得解得-3<k<-2.3.若ab≠0,则ax-y+b=0和bx2+ay2=ab所表示的曲线只可能是如图中的( C )解析:方程可化为y=ax+b和+=1.从B,D中的两椭圆看a,b∈(0,+∞),但B中直线有a<0,b<0矛盾,应排除;D中直线有a<0,b>0矛盾,应排除;再看A中双曲线得a<0,b>0,但直线有a>0,b>0,也矛盾,应排除;C中双曲线的a>0,b<0和直线中a,b一致.故选C.4.(2015甘肃酒泉实验中学月考)已知A,B,P是双曲线-=1上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积k PA·k PB=,则该双曲线的离心率为( D )(A)(B)(C)(D)解析:根据双曲线的对称性可知A,B关于原点对称,设A(x1,y1),B(-x1,-y1),P(x,y),则-=1,k PA·k PB=·====,e==.5.(2015甘肃张掖4月模拟)已知双曲线x2-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点M在双曲线上且·=0,则点M到x轴的距离为( D )(A)(B)(C)(D)解析:双曲线x2-=1的焦点为F1(-,0),F2(,0).因为MF1⊥MF2,所以点M在以F1F2为直径的圆x2+y2=3上,故由解得|y|=,所以点M到x轴的距离为.6.设F1,F2是双曲线C的两焦点,点M在双曲线上,且∠MF2F1=,若|F1F2|=8,|F2M|=,则双曲线C的实轴长为( D )(A)2(B)4(C)2(D)4解析:由余弦定理得|MF1|2=|MF2|2+|F1F2|2-2|MF2|·|F1F2|·cos∠MF2F1=()2+82-2××8×cos=50.所以|MF1|=5.由双曲线定义可知,实轴长2a=||MF1|-|MF2||=4.7.设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( C )(A)3x±4y=0 (B)3x±5y=0(C)4x±3y=0 (D)5x±4y=0解析: 如图,由条件|F2A|=2a,|F1F2|=2c,又|PF2|=|F1F2|,所以A为PF1的中点,由a2+b2=c2,得|PF1|=4b,由双曲线定义|PF1|-|PF2|=2a,则4b-2c=2a,所以2b=c+a,因为c2=a2+b2,所以(2b-a)2=a2+b2,所以4b2-4ab+a2=a2+b23b2=4ab,所以=,所以渐近线方程为y=±x.8.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线-=1的离心率为5,则m的值为.解析:因为c2=m+m+4=2m+4,所以e2===5,所以3m-4=0,所以m=.答案:9.已知直线l:x-y+m=0与双曲线x2-=1交于不同的两点A,B,若线段AB的中点在圆x2+y2=5上,则m的值是.解析:由消去y得x2-2mx-m2-2=0.Δ=4m2+4m2+8=8m2+8>0.设A(x1,y1),B(x2,y2).则x1+x2=2m,y1+y2=x1+x2+2m=4m,所以线段AB的中点坐标为(m,2m),又因为点(m,2m)在圆x2+y2=5上,所以5m2=5,所以m=±1.答案:±110.过双曲线x2-=1的左焦点F1作倾斜角为的直线AB,其中A,B分别为直线与双曲线的交点,则|AB|的长为.解析:双曲线的左焦点为F1(-2,0),将直线AB方程:y=(x+2)代入双曲线方程,得8x2-4x-13=0.显然Δ>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=,x1x2=-,所以|AB|=·=×=3.答案:3能力提升练(时间:15分钟)11.F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点.若△ABF2是等边三角形,则该双曲线的离心率为( D )(A)(B)(C)(D)解析: 如图,由双曲线的定义知,|AF2|-|AF1|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,所以|AB|=|BF1|-|AF1|=|BF1|-|AF1|+|AF2|-|BF2|=(|BF1|-|BF2|)+(|AF2|-|AF1|)=4a,所以|BF2|=4a,|BF1|=6a,在△BF1F2中,∠F1BF2=60°,由余弦定理得,|BF1|2+|BF2|2-|F1F2|2=2|BF1|·|BF2|·cos 60°,所以36a2+16a2-4c2=24a2,所以7a2=c2,因为e>1,所以e==.12.过双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点作x轴的垂线与C的一条渐近线相交于点A.若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C的方程为( A )(A)-=1 (B)-=1(C)-=1 (D)-=1解析:设双曲线的右焦点为F,则F(c,0)(其中c=),且c=|OF|=r=4,不妨将直线x=a代入双曲线的一条渐近线方程y=x,得y=b,则A(a,b).由|FA|=r=4,得=4,即a2-8a+16+b2=16,所以c2-8a=0,所以8a=c2=42,解得a=2,所以b2=c2-a2=16-4=12,所以所求双曲线C的方程为-=1.13.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点为F1,左、右顶点分别为A1,A2,P为双曲线上任意一点,则分别以线段PF1,A1A2为直径的两个圆的位置关系为( B )(A)相交 (B)相切(C)相离 (D)以上情况都有可能解析:若P在双曲线左支上,设双曲线右焦点为F2,PF1的中点为O1,连接OO1,PF2.所以|OO1|===+a,是以PF1为直径的圆的半径,a是以A1A2为直径的圆的半径,故两圆外切,同理,若P在双曲线右支上,则可得两圆内切.综上,两圆相切.14.已知动圆与☉C1:(x+3)2+y2=9外切,且与☉C2:(x-3)2+y2=1内切,则动圆圆心M的轨迹方程为.解析:设动圆圆心M的坐标为(x,y),半径为r,则|MC1|=r+3,|MC2|=r-1,所以|MC1|-|MC2|=r+3-r+1=4<|C1C2|=6,由双曲线的定义知,点M的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线的右支,且2a=4,a=2,所以b2=c2-a2=5,所以双曲线的方程为-=1(x≥2).答案:-=1(x≥2)15. 如图所示,椭圆中心在坐标原点,F为左焦点,A,B为椭圆的顶点,当FB⊥AB时,其离心率为,此类椭圆被称为“黄金椭圆”,类比“黄金椭圆”可推算出“黄金双曲线”的离心率e等于.解析:设中心在坐标原点的双曲线左焦点为F,实轴右端点为A,虚轴端点为B,FB⊥AB,则|AF|2=|AB|2+|BF|2,因为|AF|2=(a+c)2,|AB|2=a2+b2,|BF|2=b2+c2,所以c2-a2-ac=0,因为e=,所以e2-e-1=0,因为e>1,所以e=.答案:16.从双曲线-=1的左焦点F引圆x2+y2=9的切线,切点为T,延长FT交双曲线右支于P点,若M为线段FP的中点,O为坐标原点,则|MO|-|MT|= .解析: 设F2为双曲线右焦点,则|OM|=|PF2|,|PF|-|PF2|=6.因为FT是☉O的切线,所以|FT|=4,所以|MT|=|MF|-|FT|=|PF|-4,所以|MO|-|MT|=|PF2|-|PF|+4=4-(|PF|-|PF2|)=1.答案:1精彩5分钟1.已知点P在曲线C1:-=1上,点Q在曲线C2:(x-5)2+y2=1上,点R在曲线C3:(x+5)2+y2=1上,则|PQ|-|PR|的最大值是( C )(A)6 (B)8 (C)10 (D)12解题关键:关键把问题转化为到圆心的距离.解析:依题意知P在曲线C1的左支上时|PQ|-|PR|取到最大值,|PQ|的最大值为|PC2|+1,|PR|的最小值为|PC3|-1,则|PQ|-|PR|的最大值是|PC2|+1-(|PC3|-1)=|PC2|-|PC3|+2=8+2=10.2.(2015河北沧州4月质检)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为120°,直线bx-2ay=0与双曲线C交于A,B两点,若点A(x1,y1),B(x2,y2)满足|x1-x2|=4,则弦长|AB|= .解题关键:关键是弦长公式的应用.解析:因为双曲线C的一条渐近线的倾斜角为120°,所以-=tan 120°=-,得=.由弦长公式得|AB|=|x1-x2|=|x1-x2|=2.答案:2。
【高考领航】2017届高考数学大一轮复习第八章平面解析几何8.6抛物线课时规范训练理北师大版[A级基础演练]2 2X y1. (2016 •重庆渝中区一模)双曲线C:云一器=1(a>0, b>0)的离心率为2,双曲线C 的渐近线与抛物线y2= 2px(p>0)交于A, B两点,△ OABO为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )2 2A. y = 8xB. y = 4xC. y2= 2xD. y2= 4 3x2 2x y解析:•••双曲线C:孑一b^= 1(a>0, b>0)的离心率为.2,.・.双曲线C为等轴双曲线,即a= b, •••双曲线的渐近线方程为y=± x.又•••双曲线C的渐近线与抛物线y2= 2px交于A,B两点,如图所示,设点A(x, y),.・.|Oiyi= x, |AM = y.又•••△ OAB的面积为xy = 4,「. x =2, y = 2.又•••点A在抛物线上,• 22= 2p • 2.解得p= 1,•抛物线的方程为y2= 2x.故选 C.答案:C12. (2015 •高考课标卷I )已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C: y2= 8x的焦点重合,A, B是C的准线与E的两个交点,贝U | AB =( )A. 3B. 6C. 9D. 12解析:抛物线y2= 8x的焦点为(2,0),•椭圆中c= 2,_ C 1 2 2 2又=;;,••• a= 4, b = a -c = 12,a 22 2x y从而椭圆方程为16+1.•••抛物线y2= 8x的准线为x=- 2,• - X A=X B=— 2,将X A=— 2代入椭圆方程可得|『A| = 3, 由椭圆性质可知| AB = 2|y A| = 6.故选B.答案:B22 X 23. (2016 •武汉质检)已知抛物线y = 4x的准线与双曲线-2- y = 1( a>0)交于A B两点,F为抛物线的焦点,若△FAB为直角三角形,则双曲线的离心率是()A. 3B. 6C. 2D. 3解析:依题意可知抛物线的准线为x=- 1,焦点为F(1,0),由题意得(一1,2)在双曲线1 2 1 5 「,上,即——4= 1,解得a = 5,所以e=- . 1 =〔;6.故选B.-5答案:B2 22 x y4. (2014 •高考上海卷)若抛物线y= 2px的焦点与椭圆-+鲁=1的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为____________________ .2 22 x y p解析:T c = 9—5= 4,「. c = 2. •••椭圆—+ 石=1 的右焦点为(2,0) ,••• 2= 2,即p= 4.•••抛物线的准线方程为x =— 2.答案:x =—25. _____________________________________________________________________ 动圆过点(1,0),且与直线x=—1相切,则动圆圆心的轨迹方程为_____________________________ .解析:设动圆的圆心坐标为(x, y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=—1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2= 4x.答案:y2= 4x6. (2014 •高考湖南卷)如图,正方形ABCD和正方形DEFG勺边长分别为a, b( a< b),2 b原点O为AD的中点,抛物线y2= 2px(p>0)经过C, F两点,则-= _____________ab, O为AD的中点, 解析:•••正方形ABCD^正方形答案:•. 2 + 1 7.已知抛物线y 2= 2px (p >0)的焦点为F, A 是抛物线上横坐标为 4,且位于x 轴上方 的点,A 到抛物线准线的距离等于 5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,0B 的中点为 M(1) 求抛物线的方程;(2) 若过M 作MN L FA,垂足为N,求点N 的坐标;解:⑴ 抛物线y 2= 2px 的准线为x =- p于是4+ P= 5,二p = 2,二抛物线方程为y 2=4x .(2) T 点A 的坐标是(4,4), 由题意得 B (0,4)、M 0,2). 4又 F(1,0) ,.•• k AF = 3.3•/ MNL FA4故FA 的方程为y = 3(x — 1),①3 3MN 的方程为y — 2=— 4X ,② 8 4联立方程①②,解得 x = ,, y =.55)已知抛物线 C : y 2= 2px (p >0)的焦点为F ,直线y = 4与y5轴的交点为P,与C 的交点为Q 且|QF= 4网(1) 求C 的方程;(2) 过F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点,若AB 的垂直平分线I '与C 相交于M N 两点, 且A 、MB N 四点在同一圆上,求I 的方程.2 8 解:(1)设 Qx o,4),代入 y = 2px 得 x o = -. p所以 | PQ = 8, | QF = p + X o = p + 8.p 2 2 pp 8 5 8.2a = pa ,b 2= 2p'|+ b ,解得b 卡+1.& (2014 •高考大纲全国卷 /• N 的坐标为由题设得2+ - = -X p,解得p=—2(舍去)或p= 2.P *T P所以C的方程为y2= 4x.(2)依题意知I与坐标轴不垂直,故可设I的方程为x= my+ 1(m^0).代入y2= 4x,得y2—4my-4= 0.设A(x i, y i) , B(X2, y2), 则y i + y2= 4m y i y2= — 4.故AB的中点为D(2 n i+ 1,2 n) , I AB =^n i+ 1| y i —y2| = 4( n i+ 1).1 2又I '的斜率为—m所以I '的方程为x = —m/+ 2m+ 3.2 2 4 2将上式代入y = 4x,并整理得y + my —4(2 m+ 3) = 0.4 2设M(X3, y s) , N(X4, y4),贝U y s+ y4=— , y s y4= —4(2 m+ 3)./2 2 2 \故MN的中点为E「+ 2m+ 3,—, \m m;/ i 4 m+]叮2m+1丨MW = 1+m1 y3—w = mi 由于MN垂直平分AB,故A, MB, N四点在同一圆上等价于|AE = | BE =別MN,从而1| AB|2+ |DE2= 1| MN2,即4(m+ 1)2+ 护m「+ 幕 + 2)= m+l m El,化简得m—1 = 0,解得m= 1或m=—1.所求直线I的方程为x —y—1 = 0或x+ y —1 = 0.[B级能力突破]1. (2015 •高考四川卷)设直线I与抛物线y2= 4x相交于A B两点,与圆(x—5)2+ y2 =r2(r > 0)相切于点M且M为线段AB的中点.若这样的直线I恰有4条,则r的取值范围是()A. (1,3)B. (1,4)C. (2,3)D. (2,4)解析:如图,y2= 4x i, 设A(x i, y i) , B(X2, y2), Mx。
计时双基练五十五 抛物线A 组 基础必做1.(2016²淮北模拟)两个正数a ,b 的等差中项是92,等比中项是25,且a >b ,则抛物线y 2=-b ax 的焦点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-516,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫15,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-15,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-25,0 解析 由两个正数a ,b 的等差中项是92,等比中项是25,且a >b 可得⎩⎨⎧a +b =9,ab = 25 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =4。
抛物线的方程为y 2=-45x ,故焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-15,0。
答案 C2.(2015²辽宁五校联考)已知AB 是抛物线y 2=2x 的一条焦点弦,|AB |=4,则AB 中点C 的横坐标是( )A .2 B.12 C.32D.52解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+p =4,又p =1,所以x 1+x 2=3,所以点C 的横坐标是x 1+x 22=32。
答案 C3.(2015²浙江卷)如图,抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1 C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义,得|AF |=x 1+1,|BF |=x 2+1,则S △BCF S △ACF=|BC ||AC |=x 2x 1=|BF |-1|AF |-1,故选A 。
答案 A4.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( )A .(0,2)B .[0,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)解析 抛物线的准线方程为y =-2,焦点F 的坐标为(0,2)。
∵以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交, ∴|FM |>4。
据抛物线的定义知:|FM |=2+y 0, ∴2+y 0>4,∴y 0>2。
答案 C5.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP →=4FQ →,则|QF |=( )A.72B.52 C .3D .2解析 过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以|PQ |∶|PF |=3∶4,又焦点F 到准线l 的距离为4,所以|QF |=|QQ ′|=3。
故选C 。
答案 C6.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( )A.12B.23C.34D.43解析 由题意可知准线方程x =-p2=-2,∴p =4,∴抛物线方程为y 2=8x 。
由已知易得过点A 与抛物线y 2=8x 相切的直线斜率存在,设为k ,且k >0,则可得切线方程为y -3=k (x +2)。
联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y -3=k x +2 ,y 2=8x ,消去x 得ky 2-8y +24+16k =0。
(*)由相切得Δ=64-4k (24+16k )=0,解得k =12或k =-2(舍去),代入(*)解得y =8,把y =8代入y 2=8x ,得x =8,即切点B 的坐标为(8,8),又焦点F 为(2,0),故直线BF 的斜率为43。
答案 D7.(2016²厦门模拟)已知动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x =-1相切,则此动圆必过定点________。
解析 因为动圆的圆心在抛物线y 2=4x 上,且x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,所以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0)。
答案 (1,0)8.(2016²郑州模拟)设斜率为1的直线l 过抛物线y 2=ax (a >0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为8,则a 的值为________。
解析 依题意,有F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,直线l 为y =x -a 4,所以A 0,-a 4,△OAF 的面积为12³a 4³a 4=8。
解得a =±16,依题意,只能取a =16。
答案 169.(2015²陕西质检)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是________。
解析 抛物线的准线方程为x =-12,当MQ ∥x 轴时,|MQ |-|QF |取得最小值,此时点Q 的纵坐标y =2,代入抛物线方程y 2=2x 得Q 的横坐标x =2,则|QM |-|QF |=|2+3|-⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+12=52。
答案 5210.如图所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上。
(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求y 1+y 2的值及直线AB 的斜率。
解 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0)。
∵点P (1,2)在抛物线上,∴22=2p ³1,解得p =2。
故所求抛物线的方程是y 2=4x ,准线方程是x =-1。
(2)设直线PA 的斜率为k PA ,直线PB 的斜率为k PB ,则k PA =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠1),∵PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补,∴k PA =-k PB , 由A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上,得y 21=4x 1,①y 22=4x 2,②∴y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,∴y 1+2=-(y 2+2)。
∴y 1+y 2=-4。
由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2), ∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2)。
11.(2015²浙江卷)如图,已知抛物线C 1:y =14x 2,圆C 2:x 2+(y -1)2=1,过点P (t,0),(t >0)作不过原点O 的直线PA ,PB 分别与抛物线C 1和圆C 2相切,A ,B 为切点。
(1)求点A ,B 的坐标; (2)求△PAB 的面积。
注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点。
解 (1)由题意知直线PA 的斜率存在,故可设直线PA 的方程为y =k (x -t ),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -t ,y =14x 2消去y ,整理得:x 2-4kx +4kt =0,由于直线PA 与抛物线相切,得k =t 。
因此,点A 的坐标为(2t ,t 2)。
设圆C 2的圆心为D (0,1),点B 的坐标为(x 0,y 0),由题意知:点B ,O 关于直线PD 对称,故⎩⎪⎨⎪⎧y 02=-x 02t +1,x 0t -y 0=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2t1+t 2,y 0=2t21+t 2。
因此,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 1+t 2,2t 21+t 2。
(2)由(1)知|AP |=t ²1+t 2和直线PA 的方程tx -y -t 2=0。
点B 到直线PA 的距离是d =t 21+t2。
设△PAB 的面积为S (t ),所以S (t )=12|AP |²d =t32。
B 组 培优演练1.(2015²吉林省实验中学高三模拟考试)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A 、B 、C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程为( )A .y 2=32xB .y 2=9x C .y 2=92xD .y 2=3x解析 过A 、B 作准线的垂线,垂足分别为A 1、B 1,∵|BC |=2|BF |,又由抛物线定义知,|BF |=|BB 1|, ∴|BC |=2|BB 1|,∴∠BCB 1=30°, 又∵|AF |=3,∴|AA 1|=3, 在Rt △CA 1A 中,|AC |=2|AA 1|=6, ∴|FC |=|AC |-|AF |=3, 在Rt △CDF 中,|FD |=12|CF |=32,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x 。
答案 D2.已知A ,B ,C ,D 是抛物线y 2=8x 上的点,F 是抛物线的焦点,且FA →+FB →+FC →+FD →=0,则|FA →|+|FB →|+|FC →|+|FD →|的值为( )A .2B .4C .8D .16解析 取特殊位置,AB ,CD 为抛物线的通径,显然FA →+FB →+FC →+FD →=0, 则|FA →|+|FB →|+|FC →|+|FD →|=4p =16。
答案 D3.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →²OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( )A .2B .3 C.1728D.10解析 解法一:设AB 所在直线方程为x =my +t 。
由⎩⎪⎨⎪⎧my +t ,y 2=x ,消去x ,得y 2-my -t =0。
设A (y 21,y 1),B (y 22,y 2)(不妨令y 1>0,y 2<0), 故y 21+y 22=m ,y 1y 2=-t 。
而OA →²OB →=y 21y 22+y 1y 2=2。
解得y 1y 2=-2或y 1y 2=1(舍去)。
所以-t =-2,即t =2。
所以直线AB 过定点M (2,0)。
而S △ABO =S △AMO +S △BMO =12|OM ||y 1-y 2|=y 1-y 2,S △AFO =12|OF |³y 1=12³14y 1=18y 1,故S △ABO +S △AFO =y 1-y 2+18y 1=98y 1-y 2。
由98y 1-y 2=98y 1+(-y 2)≥2 98y 1³ -y 2 =2 98³2=3, 当98y 1=-y 2,即当y 1=43时,得S △ABO +S △AFO 的最小值为3,故选B 。