高中数学《圆锥曲线方程》单元测试题含答案
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高中数学选修2—1第二章《圆锥曲线与方程》单元测试题及参考答案(时间120分钟 总分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
每小题只有一个选项符合题目意思)1.设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,12PF F ∆是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为 ( C ) A.12 B. 23 C.34 D.452.已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为 ( D )A.2833x y =B. 21633x y = C. 28x y = D. 216x y = 3.已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠= ( C )A.14B.35C.34D.454.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心学率为32.双曲线221x y -=的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个焦点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为 ( D )A.22182x y += B.221126x y += C.221164x y += D.221205x y += 5.已知双曲线22214x y b-=的右焦点与抛物线212y x =的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于(A)A.5B.42C.3D.56.方程22ay b x c =+中的,,{2,0,1,2,3}a b c ∈-,且,,a b c 互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有 ( B ) A.28条 B.32条 C.36条 D.48条7.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于,A B 两点,点O 是原点,若3AF =; 则AOB ∆的面积为 ( C )A.22B.2C.322D.228.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2。
高中数学选修1-1第二章圆锥曲线与方程单元测试、选择题(每小题5分,共60 分)2 1.椭圆x2my 1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m的值为()2.过抛物线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. 10 C. 63.若直线y= kx+ 2与双曲线 2y 6的右支交于不同的两点,则k的取值围是()A.(』,£B.3 3.15(r C.(V15D.(T ,1)24.(理)已知抛物线y 4x上两个动点B、C和点 A (1, 2)且/ BAC = 90°,则动直线BC必过定点(A .)(2, 5) B. (-2, 5) C.( 5, -2)若x1过抛物线y2 2px(p 0)的焦点作直线交抛物线于P(x1, y2)两点,x23p,则|PQ I等于()4p5.已知两点B . 5p5M(1,:),N( 4,4C. 6pD. 8p4),给出下列曲线方程:①4x 2y 21 0;② x y2 3;1;④1.在曲线上存在点P满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是()(A)①③(B)②④(C)①②③(D)②③④6.已知双曲线2x~~2a2每1 (a> 0, b>0)的两个焦点为b2F1、F2,点A在双曲线第一象限的图象上,若△AF1 F2的面积为1,且tan AF1F2 ,tan AF2F1 2,则双曲线方程为()12x2 A .52 22 5x y3y 1 B.112 32 2 22 12y x 5yC . 3x 1D .15 3 127.圆心在抛物线y2 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().82 2MN中点横坐标为3,则此双曲线的方程是(12.2若直线mx ny 4和O O : x2y 4没有交点,则过(m,n )的直线与椭圆2x2—1的交点个数( )94A .至多一个B . 2个C . 1个D . 0个_、填空题(每小题 4分, 共16分)A .x 22y - 04 y 2 x 2y 1C . x 2 2y 1 0D . x 2y2 x 2¥ 1 08.双曲线的虚轴长为 4,离心率 6 匚T ,F1、F 2分别是它的左、右焦点,若过 F 1的直线与双曲线的右支交于 A 、B 两点, | AB |是 | AF 2 |的等差中项,则| AB |等于()A . 8、.2B . 4.2C . 2、2D . 8.9.(理)已知椭圆 x 2 共点,则 a 的取值围是( 1 2 -y 2)(a >0)与A ( 2, 1), B (4, 3)为端点的线段没有公3、.2 a2..82 2(文)抛物线(x 2)2 2(y m2)的焦点在x 轴上, 则实数 m 的值为()10.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F ( . 7,0),直线 y x 1与其相交于 M,N 两点,.82 22 2 x y(A)孑 72 21(B) 亍才1(C)1(D)11•将抛物线y2x 4x 3绕其顶点顺时针旋转 900,则抛物线方程为((A)(y2 21)2 x ( B )(y 1) (C ) (y1)22 x ( D )(y 1)22x15. ____________________ 长为1( 0 v I V 1 )的线段AB 的两个端点在抛物线 y x 2上滑动,贝U 线段AB 中点M 到x 轴距离的最小值是 . 16.某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心 F 为焦点的椭圆,测得近地点A 距离地面m(km),远地点B 距离地面n(km),地球半径为 R(km),关于这个椭圆有以下四种说法:其中正确的序号为 ________ 三、解答题(共44 分) 17.(本小题10分)已知椭圆的一个顶点为 A ( 0, -1),焦点在x 轴上若右焦点到直线x y 2-、2 0的距离为3.(1)求椭圆的方程(2)设椭圆与直线 y kx m (k 0)相交于不同的两点 M 、N.当AM AN 时,求m 的取值围.13•椭圆lOg a 82y_ 9 1的离心率为-,则a = 214.已知直线y2 2x 1与椭圆mx ny 1 (m n 0)相交于A , B 两点,若弦AB 的中点的横坐标等于1,则双曲线31的两条渐近线的夹角的正切值等于①焦距长为n m ;②短轴长为(m R)(n R):③离心率e方向为x 轴正方向,F 为坐标原点,则与 F 对应的准线方程为n mm n 2R;④若以 AB(m R)( n R)(n m)2 218. (本小题10分)双曲线笃爲1 (a 0,b0)的右支上存在与右焦点和左准线等a b19. (本小题12分)x 交于A(X1,yJ, B(x2 , y2)两点,与x 轴如图,直线I与抛物线y2 相交于点M,且y*21.(1)求证:M点的坐标为(1,0);(2)求证:OA OB ;X距离的点,求离心率e的取值围.X220. (本小题12分)已知椭圆方程为 X 2丄 1,射线y 2.2x (x > 0)与椭圆的交点8为M ,过M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于A 、B 两点(异于M ).(1) 求证直线AB 的斜率为定值;(2) 求厶AMB 面积的最大值.三、解答题(20分)2 211.(本小题满分10分)已知直线I 与圆x y 2x 0相切于点 T ,且与双曲线29x y 1相交于A 、B 两点•若T 是线段AB 的中点,求直线I 的方程.(1 )求椭圆的方程.(2 )已知定点E( 1,0),若直线 y kx 2 (k 0)与椭圆交于 C 、D 两点.问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过 E 点?请说明理由.12.2x (10分)已知椭圆— a2y b 2(a >b >0)的离心率e 6,过点A(0, b)和B(a,0)的3直线与原点的距离为.3 2圆锥曲线单元检测答案1. A2.B 3 D 4 理C 文A 5 D 6 A 7 D 8A 9 理B 文B 10 D 11 B 12 B13. 4 .2 或9 .. 614.16.①③④17. (1 )依题意可设椭圆方程为y21,则右焦点F ( •.. a21,0)由题设Ja2 1 2 逅、2解得2x3 故所求椭圆的方程为 -3(2) y2 1设P为弦MN的中点,由由于直线与椭圆有两个交点,X p k ApX M X N23mk3k2 1 y p 1 2m 3kX p3k2 1m3mk 把②代入①得13mk2m即2m2 “ 十m 解得1 .故所求m的取围是(〔,2)2 2 y2x3kx(3k21)x26mkx 3(m2 1) 0 0,即3k2从而y p kx p又AM3k2 1ANm3k21AP MN,则由②得k2也10分18•设M(x°, y°)是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F2的距离等于它到左准线的距离MN2 , 即卩MF2由焦点半径公式得而x0 a MN ,由双曲线定义可知ex。
一、填空题1.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的焦距等于其过焦点且与长轴垂直的弦长,则该椭圆的离心率为______.2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过函数31x y x =-图象的对称中心,若椭圆C 的离心率13,23e ⎛⎫∈ ⎪⎪⎝⎭,则C 的长轴长的取值范围是_____________. 3.过椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点作x 轴的垂线,交椭圆C 于,A B 两点,直线l 过C 的左焦点和上顶点,若以AB 为直径的圆与l 存在公共点,则椭圆C 的离心率的取值范围是__________.4.设点P 为椭圆22:14924x y C +=上一点,1F 、2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,且12PF F △的重心为G ,如果1212||,||,||PF PF F F 成等差数列,那么12GF F △的面积为___.5.在平面直角坐标系中,已知抛物线24y x =的准线与双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线分别交于P ,Q 两点,若POQ △的内切圆半径为13,则双曲线的离心率为________.6.已知O 为坐标原点,12,F F 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点,A 为椭圆的右顶点,P 为C 上一点,且2PF x ⊥轴,过点A 的直线l 与线段2PF 交于点M ,与y 轴交于点N ,若直线1F M 与y 轴交于点Q ,且3ON OQ =,则C 的离心率为___________.7.设12,F F 分别是椭圆2212516x y +=的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为()6,4,则1PM PF +的最大值为________.8.在直角坐标平面内的△ABC 中,(2,0)A -、(2,0)C ,若sin sin 2sin A C B +=,则△ABC 面积的最大值为____________.9.已知点P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的一点,12,F F 分别为椭圆的左、右焦点,已知12F PF ∠=120°,且12||3||PF PF =,则椭圆的离心率为___________.10.已知1F 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左焦点,P 是双曲线右支上一点,线段1PF 与以该双曲线实轴为直径的圆相交于A ,B 两点,且1F A AB BP ==,则该双曲线的离心率为______.11.M 是抛物线24y x =上一点,F 是抛物线的焦点,以Fx 为始边、FM 为终边的角60xFM ∠=︒,则||FM =______.12.已知直线y kx m =+与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线交于A B 、两点,与1yx k交于点N ,若N 为AB 的中点,则双曲线的离心率等于____. 13.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且||3||PM MF =,则直线OM 的斜率的最大值是________.二、解答题14.已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的焦距为23,点()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上.(1)求椭圆E 的方程.(2)如图,过点P 的直线l 与椭圆E 交于两个不同的点C ,D (点C 在点D 的上方),试求COD △面积的最大值.15.双曲线221124x y -=,1F 、2F 为其左右焦点,曲线C 是以2F 为圆心且过原点的圆.(1)求曲线C 的方程;(2)动点P 在C 上运动,M 满足1F M MP →→=,求M 的轨迹方程. 16.已知抛物线2:y 2)3(0C px p <<=,其焦点为F ,点3(,2Q m 在抛物线C 上,且|QF |=4,过点(4,0)的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,连结OA ,OB . (1)求抛物线C 的方程; (2)证明:OA OB ⊥.17.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,离心率12e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ,B 是椭圆C 上的两个动点,O 是坐标原点,若OA OB ⊥,证明:直线AB l 与以原点为圆心的某个定圆相切,并求这个定圆.18.已知集合(){}22|4300A x x ax a a =-+<>,集合B ={a 方程221382x y a a+=--表示圆锥曲线C }(1)若圆锥曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,求实数a 的取值范围;(2)若圆锥曲线C 表示双曲线,且A 是B 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.19.已知椭圆M :22213x y a +=()0a >的一个焦点为()1,0F -,左右顶点分别为A ,B .经过点F 的直线l 与椭圆M 交于C ,D 两点. (Ⅰ)求椭圆M 方程;(Ⅱ)当直线l 的倾斜角为45时,求线段CD 的长;(Ⅲ)记△ABD 与△ABC 的面积分别为1S 和2S ,求12S S -的最大值.20.已知双曲线1C 的方程为22143x y -=,椭圆2C 与双曲线有相同的焦距,1F ,2F 是椭圆的上、下两个焦点,已知P 为椭圆上一点,且满足12PF PF ⊥,若12PF F △的面积为9. (1)求椭圆2C 的标准方程;(2)点A 为椭圆的上顶点,点B 是双曲线1C 右支上任意一点,点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程. 21.已知P 为抛物线y =14x 2上的动点,点P 在x 轴上的射影为M ,点A 的坐标是(2,0),求|PA |+|PM |的最小值22.已知焦点在x 轴的抛物线C 经过点()2,4-. (1)求抛物线C 的标准方程.(2)过焦点F 作直线l ,交抛物线C 于A ,B 两点,若线段AB 中点的纵坐标为1-,求直线l 的方程.23.已知抛物线C 的准线方程为14x =-.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)若过点(,0)P t 的直线l 与抛物线C 相交于,A B 两点,且以AB 为直径的圆过原点O ,求证:t 为常数,并求出此常数.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>C 过点3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为原点,过椭圆C 的右焦点的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,求OAB 的面积的最大值.25.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点(1,0),F O 为坐标原点,,A B 是抛物线C 上异于O 的两点.(1)求抛物线C 的方程; (2)若直线,OA OB 的斜率之积为12-,求证:直线AB 过定点,并求出定点坐标. 26.已知椭圆M 的焦点与双曲线N :22197x y -=的顶点重合,且椭圆M 短轴的端点到双曲线N 渐近线的距离为3. (1)求椭圆M 的方程;(2)已知直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,若弦AB 中点为()2,1,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、填空题1.【分析】作出图形设过椭圆右焦点且垂直于长轴的弦为计算出再利用椭圆的定义可得出关于的等式进而可求得椭圆的离心率的值【详解】如下图所示设椭圆的左右焦点分别为设过椭圆右焦点且垂直于长轴的弦为则由勾股定理可【分析】作出图形,设过椭圆右焦点2F 且垂直于长轴的弦为AB ,计算出1AF ,再利用椭圆的定义可得出关于a 、c 的等式,进而可求得椭圆的离心率的值. 【详解】如下图所示,设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,设过椭圆右焦点2F 且垂直于长轴的弦为AB ,则2AB c =,212AF AB c ==,由勾股定理可得1AF ==,由椭圆的定义可得122AF AF a +=52c c a +=,所以,该椭圆的离心率为()()251512515151c e a ====++-. 51-. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.2.【分析】用分离常数法求得函数的对称中心代入椭圆方程得的关系变形后得然后由的范围得出的范围【详解】因为可化为所以曲线的对称中心为把代入方程得整理得因为所以从而故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查求椭解析:22110⎝⎭【分析】用分离常数法求得函数的对称中心,代入椭圆方程得,a b 的关系,变形后得221911a e=+-,然后由e 的范围得出2a 的范围. 【详解】因为31x y x =-可化为111393y x =+⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以曲线31x y x =-的对称中心为11,33⎛⎫⎪⎝⎭,把11,33⎛⎫ ⎪⎝⎭代入方程22221x y a b +=,得2211199a b +=,整理得22222221911a c a a c e-==+--.因为1,23e ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭,所以2759,32a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,从而2,93a ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:93⎛ ⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆长轴长的范围.解题关键是建立长半轴长a 与离心率e 的关系式,求出函数对称中心代入椭圆方程,利用222b a c =-进行转化是是解题的基本方法.3.【分析】求出直线的方程利用点到直线的距离与半通径的关系列出不等式求解即可【详解】解:直线的方程为:椭圆的右焦点过椭圆的右焦点作轴的垂线交于两点直线过的左焦点和上顶点若以为直径的圆与存在公共点可得:可解析:0,5⎛ ⎝⎦【分析】求出直线l 的方程,利用点到直线的距离与半通径的关系,列出不等式,求解即可. 【详解】解:直线l 的方程为:1x yc b+=-,椭圆的右焦点(,0)c , 过椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点作x 轴的垂线,交C 于A ,B 两点,直线l 过C 的左焦点和上顶点.若以AB 为直径的圆与l 存在公共点,2b a可得:2b c ,即2224a c c -,即:215e,(0,1)e ∈, 解得:50e<.故答案为:⎛ ⎝⎦. 【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b 2=a 2-c 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).4.8【分析】根据条件计算出可以判断△PF1F2是直角三角形即可计算出△PF1F2的面积由△PF1F2的重心为点G 可知△PF1F2的面积是的面积的3倍即可求解【详解】∵P 为椭圆C :上一点且又且又∴易知△解析:8 【分析】根据条件计算出1212,,PF PF F F ,可以判断△PF 1F 2是直角三角形,即可计算出△PF 1F 2的面积,由△PF 1F 2的重心为点G 可知△PF 1F 2的面积是12GF F △的面积的3倍,即可求解. 【详解】∵P 为椭圆C :2214924x y +=上一点,且1212||,||,||PF PF F F1122||||2||PF F F PF ∴+=,又210c ==,12||102||PF PF ∴+=且12214PF PF a +==126,8PF PF ∴==,又1210F F =,∴易知△PF 1F 2是直角三角形,12121242PF F S PF PF =⋅=, ∵△PF 1F 2的重心为点G , ∴12123PF F GF F S S =△△, ∴12GF F △的面积为8. 故答案为:8 【点睛】关键点点睛:该题主要根据条件及椭圆的定义联立方程求出12,PF PF ,证明△PF 1F 2是直角三角形,求出面积后利用重心的性质可求12GF F △的面积,属于中档题.5.【分析】先求出的面积再利用等积法可求的关系从而可求离心率【详解】不妨设在轴的上方在轴的下方抛物线的准线方程为:双曲线的渐近线方程为:故故而故所以故故答案为:【点睛】关键点点睛:圆锥曲线的离心率的计算解析:3【分析】先求出POQ △的面积,再利用等积法可求,,a b c 的关系,从而可求离心率. 【详解】不妨设P 在x 轴的上方,Q 在x 轴的下方.抛物线24y x =的准线方程为:1x =-,双曲线的渐近线方程为:b y x a=±. 故1,b P a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,b Q a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,故1212POQb b S a a =⨯⨯=△.而c OP OQ a ===,故122123b c b a a a ⎛⎫⨯+⨯=⎪⎝⎭,所以2c b =,故3c e a ===.故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:圆锥曲线的离心率的计算,关键是利用已知条件构建关键,,a b c 的等量关系式,遇到三角形的内切圆半径的计算问题时,一般利用等积法来沟通半径与三角形的边的关系.6.【分析】根据椭圆的几何性质由轴设写出的直线方程求出与轴的交点的坐标以及点的坐标根据化简得到即可求解【详解】由题意椭圆的左右焦点分别为且因为轴不妨设则直线的方程为令可得所以直线与轴的交点为又由所以化简解析:13【分析】根据椭圆的几何性质,由2PF x ⊥轴,设(,)M c t ,写出AM 的直线方程,求出AM 与y 轴的交点N 的坐标,以及Q 点的坐标,根据3ON OQ =,化简得到3a c =,即可求解. 【详解】由题意,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,且(,0)A a ,因为2PF x ⊥轴,不妨设(,)(0)M c t t ≠, 则直线AM 的方程为()ty x a c a=--, 令0x =,可得aty a c=-, 所以直线AM 与y 轴的交点为1(0,),(0,)2at N Q t a c -, 又由3ON OQ =,所以132at t a c =⨯-,化简得3a c =, 所以椭圆的离心率为13c e a ==.故答案为:13. 【点睛】求解椭圆的离心率的三种方法:定义法:通过已知条件列出方程组,求得,a c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ; 齐次式法:由已知条件得出关于,a c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.7.15【分析】利用椭圆的定义将左焦点问题转化为右焦点问题然后求解最值即可【详解】由椭圆方程可得:由椭圆的定义可得:则的最大值为15故答案为:15【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质等价转化的数学思解析:15 【分析】利用椭圆的定义将左焦点问题转化为右焦点问题,然后求解最值即可. 【详解】由椭圆方程可得:5,4,3a b c ===,12(3,0),(3,0)F F ∴-, 由椭圆的定义可得:12210PF PF a +==,()1222||||210||101015PM PF PM a PF PM PF MF ∴+=+-=+-≤+=+=,则1||PM PF +的最大值为15. 故答案为:15. 【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质,等价转化的数学思想,数形结合的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.8.【分析】由正弦定理可得结合椭圆的定义可得点的轨迹方程即可得解【详解】因为所以所以点的轨迹是以为左右焦点长轴长的椭圆(不在x 轴上)该椭圆焦距所以所以点的轨迹方程为当时所以面积的最大值故答案为:【点睛】解析:【分析】由正弦定理可得2BC AB AC +=,结合椭圆的定义可得点B 的轨迹方程,即可得解. 【详解】因为sin sin 2sin A C B +=,4AC =,所以28BC AB AC AC +==>, 所以点B 的轨迹是以A 、C 为左右焦点,长轴长28a =的椭圆(不在x 轴上), 该椭圆焦距24c =,所以22212b a c =-=,所以点B 的轨迹方程为()22101612x y y +=≠,当0x =时,y =±,所以ABC 面积的最大值max 142S =⨯⨯=故答案为: 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用正弦定理转化条件为2BC AB AC +=,再结合椭圆的定义即可得解.9.【解析】设由余弦定理知所以故填【解析】设21,3,24PF x PF x a x ===,由余弦定理知22(2)13c x =,所以c a =10.【分析】先取的中点证明是的中点再设得到最后建立方程并求双曲线的离心率即可【详解】设为双曲线的右焦点取的中点则如图因为所以是的中点则设则因为所以则又因为所以即该双曲线的离心率故答案为:【点睛】本题考查【分析】先取AB 的中点M ,证明M 是1PF 的中点,再设AB t =,得到65t a =,1185PF a =,285PF a =,最后建立方程2221212PF PF F F +=并求双曲线的离心率即可.【详解】设2F 为双曲线22221x y a b-=的右焦点,取AB 的中点M ,则1OM PF ⊥,如图.因为1F A AB BP ==,所以M 是1PF 的中点,则2//OM PF ,212OM PF =. 设AB t =,则13PF t =,232PF t a =-,2t AM =. 因为222OM AMOA =+,所以65t a =,则1185PF a =,285PF a =.又因为2221212PF PF F F +=,所以29725e =,即该双曲线的离心率5e =.故答案为:975. 【点睛】本题考查圆的几何性质、求双曲线的离心率,考查数形结合的数学思想,是基础题.11.4【分析】设点为过点作垂直于轴垂足为利用点在抛物线上建立方程即可求得的长【详解】解:由题意得设点为过点作垂直于轴垂足为即即整理得①又是抛物线上一点②由①②可得或(舍去)故答案为:【点睛】本题给出抛物解析:4 【分析】设点M 为(,)a b ,过点M 作MA 垂直于x 轴,垂足为A ,利用60xFM ∠=︒,点M 在抛物线24y x =上,建立方程,即可求得FM 的长. 【详解】解:由题意得(1,0)F设点M 为(,)a b 过点M 作MA 垂直于x 轴,垂足为A 60xFM ∠=︒,||2||MF FA ∴=,即||2(1)FM a =- ||3MF =,即||3MF =,2(1)3a ∴-223(1)b a =-⋯①又M 是抛物线24y x =上一点24b a ∴=⋯②由①②可得3a =或13a =(舍去) ||2(31)4MF ∴=-=故答案为:4.【点睛】本题给出抛物线上的点M 满足60xFM ∠=︒,求焦半径||FM 的长,着重考查了抛物线的定义与简单几何性质等知识,属于中档题.12.【分析】由题意联立方程组可得由中点的性质可得化简后利用即可得解【详解】由题意双曲线的两条渐近线为则同理联立为的中点即整理得故答案为:【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解考查了直线交点的问题和 2【分析】由题意联立方程组可得A am x ka b -=+、B amx b ka=-、21N km x k =-,由中点的性质可得2A B N x x x +=,化简后利用221b e a=+即可得解. 【详解】由题意双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线为b y x a=±,则A y kx mam x b ka b y x a =+⎧-⎪⇒=⎨+=-⎪⎩,同理B am x b ka =-, 联立211N y kx mkm x k y x k =+⎧⎪⇒=⎨-=⎪⎩,N 为AB 的中点,∴2A B N x x x +=,即221am am mkb ka b ka k -+=+--, 整理得221b a =,∴2212b e a=+= 2. 【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解,考查了直线交点的问题和运算能力,属于中档题.13.【分析】转化条件得点则利用基本不等式即可得解【详解】由题意可知点设由可得则点当且仅当时等号成立故答案为:【点睛】本题考查了抛物线的性质平面向量的应用以及基本不等式的应用属于中档题【分析】转化条件得点2003,884y y p M p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则001322OM k y p y p=+,利用基本不等式即可得解. 【详解】 由题意可知点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,0p >, 设()2000,02y P y y p ⎛⎫> ⎪⎝⎭,由||3||PM MF =可得4PF MF =, 则200,884y y p MF p ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,∴点2003,884y y p M p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴02014332288OM y k y p y p y pp==≤=++,当且仅当00322y p y p =时等号成立.故答案为:3. 【点睛】本题考查了抛物线的性质、平面向量的应用以及基本不等式的应用,属于中档题.二、解答题14.(1)2214x y +=;(2)1.【分析】(1)根据椭圆的焦距为c =()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上,得到()2,0-在椭圆E 上,进而得到a 即可.(2)设过点()0,2P 的直线方程为2y mx =+,与椭圆方程联立,求得弦长CD 以及点O 到直线CD 的距离,代入面积公式求解. 【详解】(1)因为椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的焦距为2c ∴=c =()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上,()2,0∴-在椭圆E 上,2a ∴=, 2221b a c ∴=-=,2214x y ∴+=. (2)设过点()0,2P 的直线方程为2y mx =+,联立方程组可得22214y mx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩, 消y 可得()221416120mxmx +++=,2430m =->△,设(),C C C x y ,(),y D D D x ,21614C D m x x m ∴+=-+,21214C Dx x m =+,CD ∴== ∴点O 到直线CD 的距离d =142CODS CD d ∴=⋅=△, 设214m t +=,则4t >,CODS ∴===△ 当8t =时,取得最大值,即为1. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的三角形最值问题的求法:一般由直线与曲线联立求得弦长及相应点的直线的距离,得到含参数的△OMN 的面积的表达式,再应用基本不等式或函数法求最值.15.(1)()22416x y -+=;(2)224x y +=. 【分析】(1)求出圆心和半径即得解;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,由1F M MP →→=得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,代入圆的方程即得解. 【详解】(1)由已知得212a =,24b =,故4c ==, 所以()14,0F -、()24,0F, 因为C 是以2F 为圆心且过原点的圆,故圆心为()4,0,半径为4, 所以C 的轨迹方程为()22416x y -+=;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,则()14,F M x y →=+,()00,MP x x y y →=--, 由1F M MP →→=,得()()004,,x y x x y y +=--, 即()()004x x x y y y ⎧+=-⎪⎨=-⎪⎩,解得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,因为点P 在C 上,所以()2200416x y -+=,代入得()()22244216x y +-+=,化简得224x y +=.所以M 的轨迹方程为224x y +=. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程常见的方法有:(1)直接法;(2)定义法;(3)相关点代入法;(4)消参法.要根据数学情景灵活选择方法求动点的轨迹方程. 16.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)由点在抛物线上,焦半径的长|QF |=4,列方程求p ,写出抛物线方程;(2)讨论直线l 斜率的存在性,若11(,)A x y ,22(,)B x y ,结合向量数量积的坐标表示有0OA OB ⋅=,则OA OB ⊥即得证.【详解】解:(1)由(,Q m 在抛物线C 上可得,212pm =, 由4QF =可得,42pm +=, ∵03p <<, ∴2p =,3m =. 抛物线的方程为24y x =.(2)当直线l 的斜率不存在时,方程为4x =,易求得()4,4A -,()4,4B(4,4)OA =-,(4,4)OB =,16160OA OB ⋅=-=,此时OA OB ⊥成立.当直线l 的斜率存在时,设直线方程为()4y k x =-,11(,)A x y ,22(,)B x y ,由24(4)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得24160ky y k --=,216640k ∆=+>,124y y k +=,1216y y =-,2121212121()1616016OA OB x x y y y y y y ⋅=+=+=-=此时OA OB ⊥成立, 综上可得,OA OB ⊥. 【点睛】关键点点睛:由抛物线过点,已知焦半径长并结合抛物线定义列方程组求参数,写出抛物线方程;利用向量垂直的坐标表示12120OA OB x x y y ⋅=+=即可证OA OB ⊥.17.(1)22143x y +=;(2)证明见解析;22127x y +=.【分析】(1)根据条件得出221914a b +=且12c a =,解出,a b 即可得出方程; (2)设出直线方程,联立直线与椭圆,由OA OB ⊥得0OAOB ⋅=,由此可得=. 【详解】(1)由椭圆经过点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,离心率12e =得:221914a b +=且12c a =. 解得2a =,1c =,b =所以椭圆C :22143x y +=.(2)当直线AB l 的斜率不存在时,设直线为x m =,则由OA OB ⊥可得(),A m m ±,代入椭圆得22143m m +=,解得2127m =,则与直线AB l 相切且圆心为原点的圆的半径为m =, 即圆的方程为22127x y +=; 当斜率存在时,设直线AB l 的方程为:y kx b =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程22143y kx b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得到:()()222348430k x kbx b +++-=.所以122834kbx x k +=-+,()21224334b x x k-=+. 因为OA OB ⊥,所以12120OA OB x x y y ⋅=+=, 又因为11y kx b =+,22y kx b =+,故()()12121212x x y y x x kx b kx b +=+++()()22121210k x x kb x x b =++++=,将122834km x x k +=-+,()21224334b x x k -=+代入上式,得到: ()()2222222413803434k b k b b k k+--+=++, 去掉分母得:()()()2222224138340k b k b b k +--++=,去括号得:22712120b k --=,=又因为与直线AB l相切且圆心为原点的圆的半径r === 所以该圆方程为22127x y +=, 综上,定圆方程为22127x y +=. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解. 18.(1)1143a <<;(2)01a <≤或4a ≥. 【分析】(1)根据椭圆的标准方程,求出a 的范围;(2)再确定集合A ,由双曲线的标准方程得集合B ,然后根据充分必要条件的定义集合包含关系,从而得出a 的不等关系,求得结论. 【详解】(1)由方程221382x y a a+=--表示的曲线是表示焦点在x 轴上的椭圆∴(3)(82)0a a ->->, ∴1143a << 解不等式22430(0)x ax a a -+<>可得3(0)a x a a <<>方程221382x y a a+=--表示的曲线是双曲线∴(3)(82)0a a --<, ∴4a >或3a <因为A 是B 的充分不必要条件所以(,3)a a 是(,3)(4,)-∞⋃+∞的真子集 所以033a <≤或4a ≥ 解得01a <≤或4a ≥所以a 的取值范围是01a <≤或4a ≥. 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.19.(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)247;(Ⅲ)12||S S -【分析】(Ⅰ)根据椭圆的几何性质求出,a b 可得结果; (Ⅱ)联立直线与椭圆,根据弦长公式可求得结果;(Ⅲ)设直线l :1x ty =-(0)t ≠,11(,)C x y ,22(,)D x y ,联立直线l 与椭圆M 的方程,利用韦达定理求出12y y +,12||S S -=212||34t t +,变形后利用基本不等式可求得最大值. 【详解】(Ⅰ)因为椭圆的焦点为()1,0F -,所以1c =且23b =,所以222314a b c =+=+=,所以椭圆M 方程为22143x y +=.(Ⅱ)因为直线l 的倾斜角为45,所以斜率为1,直线l 的方程为1y x =+,联立221143y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得27880x x +-=,设11(,)C x y ,22(,)D x y , 则1287x x +=-,1287x x =-,所以||CD =247=. (Ⅲ)由(Ⅰ)知(2,0),(2,0)A B -,设直线l :1x ty =-(0)t ≠,11(,)C x y ,22(,)D x y ,联立221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 并整理得22(34)690t y ty +--=,则122634ty y t +=+,123934y y t =-+0<,所以12,y y 异号, 所以121211|||4||4|||22S S y y -=⨯-⨯⨯122||||||y y =-122||y y =+212||34t t =+ 1243||||t t =+≤==当且仅当||t =.所以12||S S -. 【点睛】关键点点睛:第(Ⅲ)问中将三角形面积用,C D 两点的纵坐标表示,并利用韦达定理和基本不等式解决是解题关键.20.(1)221169y x +=;(2)()222413y x --=(1≥x ). 【分析】(1)根据条件先求解出双曲线的半焦距c ,然后结合三角形的面积、勾股定理、椭圆的定义求解出椭圆方程中2a 的值,从而椭圆方程可求;(2)设(),M x y ,()00,B x y ,根据条件用M 点的坐标表示出B 点的坐标,再根据B 在双曲线上求解出,x y 满足的等式即为轨迹方程. 【详解】(1)设双曲线的半焦距为c ,由题2437c =+=,设椭圆方程22221y xa b+=(0a b >>).∴1222212121924282PF PF PF PF c PF PF a⎧=⎪⎪⎪+==⎨⎪+=⎪⎪⎩,∴2221212142+4=64a PF PF PF PF ⎛⎫ ⎪⎝⎭=+∴216a =,∴2221679b a c =-=-=,∴2:C 221169yx +=;(2)由题点()0,4A .设双曲线右支上任意一点B 的坐标为()00,x y ,AB 中点M 的坐标为(),x y ,则00242x x y y ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,∴00224x x y y =⎧⎨=-⎩,又点B 在双曲线上,∴2200143x y -=∴()222413y x --=(1≥x ).【点睛】结论点睛:椭圆或双曲线的焦点三角形的顶点为P ,焦点为12,F F ,且12F PF θ∠=,则有:(1)椭圆的焦点三角形的面积为:2tan2b θ(b 为短轴长度一半);(2)双曲线的焦点三角形的面积为:2tan2b θ(b 为虚轴长度一半).21.51-【分析】根据抛物线标准方程有焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-,根据抛物线定义||||||||1PA PM PA PF +=+-,结合三角形三边的性质即可求||||PA PM +最小值.【详解】抛物线标准形式为24x y =,则焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-,延长PM 交准线于N ,连PF ,由抛物线定义知:||||||||1||||1PA PM PA PN PA PF +=+-=+-,而在△PFA 中,||||||PA PF AF +>,∴仅当F 、P 、A 共线时,||||||PA PF AF +==为最小值,∴此时||||1PA PM +=为最小值.【点睛】关键点点睛:由抛物线的定义将问题转化为求||||||||1PA PM PA PF +=+-最小值,由三角形三边的性质知:三点共线时||||PA PF +有最小值.22.(1)28y x =;(2)480x y +-=.【分析】(1)由题意可设抛物线方程为:22y px =(0p >),再将点()2,4-代入抛物线的方程中得到p 的值,最后写出抛物线的方程即可;(2)设l 的方程为2x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程可得28160y my --=,由韦达定理可得128y y m +=,再由线段AB 中点的纵坐标为1-可得122y y +=-,进而求出m 的值,最后写出直线的方程即可.【详解】(1)由题意可设抛物线方程为:22y px =(0p >),∵抛物线过点()2,4-,∴1644p p =⇒=,∴28y x =;(2)设l 的方程为2x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,则由22881602y x y my x my ⎧=⇒--=⎨=+⎩,264640m ∆=+>, 所以128y y m +=, 由题意1212122y y y y +=-⇒+=-,121824y y m m +==-⇒=-, 故124804x y x y =-+⇒+-=, 即直线l 的方程为480x y +-=. 【点睛】方法点睛:对于第二问,有两种方法:方法一:设点()11,A x y ,()22,B x y ,根据中点纵坐标即可利用点差法求得直线的斜率,再由点斜式写出直线的方程;方法二:设出直线的方程,联立直线与抛物线的方程,根据韦达定理和中点的纵坐标,即可求得直线的方程. 23.(1)2y x =;(2)证明见解析,1,0t t ==.【分析】(1)由准线方程为14x =- 求得12p =,得解抛物线C 的方程 (2)设过P 的直线l 方程为:x my t =+(m R ∈),联解后,利用原点O 落在以AB 为直径的圆上得0OA OB ⋅= 得到12120x x y y +=得解【详解】(1)由准线方程为14x =-可设抛物线C 的方程22(0)y px p => 求得12p = 故所求的抛物线C 的方程为:2y x =(2)依题意可设过P 的直线l 方程为:x my t =+(m R ∈),设1122(,),(,)A x y B x y由2x my t y x=+⎧⎨=⎩得:2y my t =+ 依题意可知0∆>,且12y y t =-原点O 落在以AB 为直径的圆上令0OA OB ⋅=即()22212121212t 0x x y y y y y y t +=+=--= 解得:1,0t t ==即t 为常数,∴ 原题得证【点睛】本题利用0OA OB ⋅=得到12120x x y y +=是解题关键.24.(1)22132x y +=;(2. 【分析】(1)根据离心率3c e a ==,将点坐标代入曲线方程,结合222a b c =+,即可求得a ,b ,c 的值,即可求得答案;(2)由题意得右焦点为()1,0F ,设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,与椭圆联立,根据韦达定理,可得12y y +,12y y 的表达式,即可求得12y y -的表达式,根据m 的范围,即可求得12y y -的最大值,代入面积公式,即可求得OAB 的面积的最大值.【详解】(1)由题意得22222392144c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得a =b =1c =.故椭圆方程为:22132x y +=. (2)易知椭圆的右焦点为()1,0F ,设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,联立直线l 方程代入椭圆方程221321x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理可得:()2223440m y my ++-=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,则222(4)4(23)(4)48(+1)0m m m ∆=-+-=> 122423m y y m -+=+,122423y y m -=+, 所以12y y -===, 因为20m ≥,所以2110,233m ⎛⎤∈ ⎥+⎝⎦, 易知当0m =,即211233m =+时,原式12y y -取得最大值= 此时AOB S的最大值为1211122y F y O ⨯⨯=⨯=-.即三角形OAB . 【点睛】解题的技巧为:设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,可联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,进而可直接求得12y y -的表达式,即可得12y y -的最大值,即可求得面积的最大值,考查分析理解,计算求值的能力属中档题.25.(1)24y x =,(2)证明见解析,定点(8,0)【分析】(1)利用抛扔线的焦点坐标,求出p ,然后求抛物线的方程;(2)通过直线的斜率是否存在,设出直线方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理以及斜率乘积关系,转化求解即可【详解】解:(1)因为抛物线22(0)y px p =>的焦点坐标为(1,0),所以12p =,得2p =, 所以抛物线的方程为24y x =,(2)①当直线AB 的斜率不存在时,设22(,),(,)44t t A t B t -, 因为直线,OA OB 的斜率之积为12-,所以224412t t t t -⋅=-,化简得232t =, 所以(8,),(8,)A t B t -,此时直线AB 的方程为8x =,②当直线AB 的斜率存在时,设其方程为y kx b =+,1122(,),(,)A x y B x y ,由24y x y kx b⎧=⎨=+⎩,得2440ky y b -+=,则124b y y k =, 因为,OA OB 的斜率之积为12-,所以121212y y x x ⋅=-, 即121220x x y y +=,即可2212122044y y y y ⋅+=, 解得120y y =(舍去),或1232y y =-, 所以432b k=-,即8b k =-,所以8y kx k =-,即(8)y k x =-, 综上所述,直线AB 过x 轴上的一定点(8,0) 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系的应用,抛物线的方程的求法,解题的关键是将直线方程y kx b =+与抛物线方程24y x =联立方程组可得2440ky y b -+=,再利用根与系数的关系可得124b y y k =,再结合直线,OA OB 的斜率之积为12-,可得到,k b 的关系,从而可得答案,考查计算能力,属于中档题 26.(1)2212516x y +=;(2)3225890x y +-=. 【分析】(1)由题可得22a b 9-=3=,求出,a b 即得椭圆方程; (2)利用点差法可求直线斜率,即可得出直线方程.【详解】(1)设椭圆M 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,则22a b 9-=, 双曲线N30y ±=,3=,所以4b=,于是5a=,所以椭圆M的方程为2212516x y+=.(2)显然直线l的斜率是存在的,设直线l的斜率为k,设A,B的坐标分别为11(,)x y,22(,)x y,则221122221251612516x yx y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,相减得2222121202516x y yx--+=,整理得121212121625y y x xx x y y-+=-⨯-+,所以162232252125k⨯=-⨯=-⨯,所以直线l的方程为321(2)25y x-=--,即3225890x y+-=.【点睛】方法点睛:点差法解决中点弦问题:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为11(,)A x y,22(,)B x y,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量.。
一、填空题1.设点P 为椭圆22:14924x y C +=上一点,1F 、2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,且12PF F △的重心为G ,如果1212||,||,||PF PF F F 成等差数列,那么12GF F △的面积为___.2.已知O 为坐标原点,12,F F 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点,A 为椭圆的右顶点,P 为C 上一点,且2PF x ⊥轴,过点A 的直线l 与线段2PF 交于点M ,与y 轴交于点N ,若直线1F M 与y 轴交于点Q ,且3ON OQ =,则C 的离心率为___________.3.已知点P 为抛物线C :24y x =上的动点,抛物线C 的焦点为F ,且点()3,1A ,则PA PF +的最小值为_______.4.已知1F ,2F 是椭圆222:1(1)x C y a a+=>的两个焦点,且椭圆上存在一点P ,使得1223F PF π∠=,若点M ,N 分别是圆D :22(3)3x y +-=和椭圆C 上的动点,则当椭圆C 的离心率取得最小值时,2MN NF +的最大值是___________.5.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点为F ,经过原点O 的直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,若||3||PF QF =,且120PFQ ∠=,则椭圆E 的离心率为__.6.已知M 是抛物线24y x =上一点,F 为其焦点,点A 在圆22:(6)(1)1C x y -++=上,则||||MA MF +的最小值是__________.7.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,过F 作C 的一条渐近线的垂线垂足为A ,且||2||OA AF =,O 为坐标原点,则C 的离心率为_________.8.已知点P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的一点,12,F F 分别为椭圆的左、右焦点,已知12F PF ∠=120°,且12||3||PF PF =,则椭圆的离心率为___________.9.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,直线l 过点2F 交双曲线右支于P ,Q 两点,若123PF PF =,23PQ PF =,则双曲线 C 的离心率为__________.10.椭圆22221x y a b +=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线交椭圆于P ,Q 两点(P 在x 轴上方),1PF PQ =,若1PQ PF⊥,则椭圆的离心率e =______.11.已知点()1,0A -是抛物线22y px =的准线与x 轴的交点,F 为抛物线的焦点,P 是抛物线上的动点,则PFPA最小值为_____.12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>离心率为2,则其渐近线与圆()22214x a y a -+=的位置关系是________. 13.对于顶点在原点的抛物线,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抛物线的过焦点且垂直于对称轴的弦的长为5; ⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1) 能使抛物线方程为y 2=10x 的条件是_____.二、解答题14.双曲线221124x y -=,1F 、2F 为其左右焦点,曲线C 是以2F 为圆心且过原点的圆.(1)求曲线C 的方程;(2)动点P 在C 上运动,M 满足1F M MP →→=,求M 的轨迹方程. 15.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,焦距为2,点P 是椭圆上的动点,且12PF F △的面积的最大值为1.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若直线l 与椭圆有且只有一个公共点P ,且l 与直线2x =-相交于Q .点T 是x 轴上一点,若总有0PT QT ⋅=,求T 点坐标.16.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,其左,右焦点分别是12,F F ,椭圆上的4个点,,,A B M N 满足:直线AB 过左焦点1F ,直线AM 过坐标原点O ,直线AN的斜率为32-,且2ABF 的周长为8 (1)求椭圆C 的方程. (2)求AMN 面积的最大值17.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,离心率12e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ,B 是椭圆C 上的两个动点,O 是坐标原点,若OA OB ⊥,证明:直线AB l 与以原点为圆心的某个定圆相切,并求这个定圆.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆()22:21F x y -+=,动圆M 与直线:1l x =-相切且与圆F 外切.(1)记圆心M 的轨迹为曲线C ,求曲线C 的方程;(2)已知()2,0A -,曲线C 上一点P 满足PA ,求PAF ∠的大小. 19.已知抛物线22(0)y px p =>,其准线方程为10x +=,直线l 过点(,0)(0)T t t >且与抛物线交于A 、B 两点,O 为坐标原点. (1)求抛物线方程;(2)证明:OA OB ⋅的值与直线l 倾斜角的大小无关;(3)若P 为抛物线上的动点,记||PT 的最小值为函数()d t ,求()d t 的解析式.20.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,椭圆C 的中心O 关于直线250x y --= 的对称点落在直线2x a =上;(1)求椭圆C :的方程;(2)设()4,0P ,M 、N 是椭圆C 上关于x 轴对称的任意两点,连接PN 交椭圆C 于另一点E ,求直线PN 斜率的取值范围; (3)证明直线ME 与x 轴相交于定点.21.已知抛物线1C :()220y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 与曲线1C 交于A ,B 两点,设()11,A x y ,()22,B x y ,则126x x +=且弦AB 的中点到准线的距离为4.(1)求曲线1C 的方程;(24的椭圆2C 的方程为()222210x y a b a b +=>>.又椭圆2C 与过点()1,0Q -且斜率存在的直线l '相交于M ,N 两点,已知45MONS =,O 为坐标原点,求直线l '的方程.22.已知集合(){}22|4300A x x ax a a =-+<>,集合B ={a 方程221382x y a a+=--表示圆锥曲线C }(1)若圆锥曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,求实数a 的取值范围;(2)若圆锥曲线C 表示双曲线,且A 是B 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围. 23.已知点(3,0)M -,点P 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,点N 在直线PQ 上,且满足0MP PN ⋅=,12PN PQ =. (1)当P 点在y 轴上移动时,求动点N 的轨迹C 的方程;(2)过点()2,0T 作一直线交曲线C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,若AOT 的面积是BOT 面积的2倍,求弦长AB .24.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为12,点P ⎭在C 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)设1F ,2F 分别是椭圆C 的左,右焦点,过2F 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,求1F AB 面积的最大值.25.已知椭圆C :22142x y +=.(1)求椭圆的离心率.(2)已知点A 是椭圆C 的左顶点,过点A 作斜率为1的直线m ,求直线m 与椭圆C 的另一个交点B 的坐标.(3)已知点(M ,P 是椭圆C 上的动点,求PM 的最大值及相应点P 的坐标.26.已知椭圆M 的焦点与双曲线N :22197x y -=的顶点重合,且椭圆M 短轴的端点到双曲线N 渐近线的距离为3. (1)求椭圆M 的方程;(2)已知直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,若弦AB 中点为()2,1,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、填空题1.8【分析】根据条件计算出可以判断△PF1F2是直角三角形即可计算出△PF1F2的面积由△PF1F2的重心为点G 可知△PF1F2的面积是的面积的3倍即可求解【详解】∵P 为椭圆C :上一点且又且又∴易知△ 解析:8 【分析】根据条件计算出1212,,PF PF F F ,可以判断△PF 1F 2是直角三角形,即可计算出△PF 1F 2的面积,由△PF 1F 2的重心为点G 可知△PF 1F 2的面积是12GF F △的面积的3倍,即可求解. 【详解】∵P 为椭圆C :2214924x y +=上一点,且1212||,||,||PF PF F F1122||||2||PF F F PF ∴+=,又210c ==,12||102||PF PF ∴+=且12214PF PF a +==126,8PF PF ∴==,又1210F F =,∴易知△PF 1F 2是直角三角形,12121242PF F S PF PF =⋅=, ∵△PF 1F 2的重心为点G , ∴12123PF F GF F S S =△△, ∴12GF F △的面积为8. 故答案为:8 【点睛】关键点点睛:该题主要根据条件及椭圆的定义联立方程求出12,PF PF ,证明△PF 1F 2是直角三角形,求出面积后利用重心的性质可求12GF F △的面积,属于中档题.2.【分析】根据椭圆的几何性质由轴设写出的直线方程求出与轴的交点的坐标以及点的坐标根据化简得到即可求解【详解】由题意椭圆的左右焦点分别为且因为轴不妨设则直线的方程为令可得所以直线与轴的交点为又由所以化简解析:13【分析】根据椭圆的几何性质,由2PF x ⊥轴,设(,)M c t ,写出AM 的直线方程,求出AM 与y 轴的交点N 的坐标,以及Q 点的坐标,根据3ON OQ =,化简得到3a c =,即可求解. 【详解】由题意,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,且(,0)A a ,因为2PF x ⊥轴,不妨设(,)(0)M c t t ≠, 则直线AM 的方程为()ty x a c a=--,令0x =,可得aty a c=-, 所以直线AM 与y 轴的交点为1(0,),(0,)2at N Q t a c -, 又由3ON OQ =,所以132at t a c =⨯-,化简得3a c =, 所以椭圆的离心率为13c e a ==. 故答案为:13. 【点睛】求解椭圆的离心率的三种方法:定义法:通过已知条件列出方程组,求得,a c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ; 齐次式法:由已知条件得出关于,a c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.3.4【分析】设点在准线上的射影为则根据抛物线的定义可知进而把问题转化为求取得最小进而可推断出当三点共线时最小答案可得【详解】抛物线的准线为设点在准线上的射影为如图则根据抛物线的定义可知要求取得最小值即解析:4 【分析】设点P 在准线上的射影为D ,则根据抛物线的定义可知||||PF PD =进而把问题转化为求||||PA PD +取得最小,进而可推断出当D ,P ,A 三点共线时||||PA PD +最小,答案可得. 【详解】抛物线2:4C y x =的准线为1x =-. 设点P 在准线上的射影为D ,如图,则根据抛物线的定义可知||||PF PD =,要求||||PA PF +取得最小值,即求||||PA PD +取得最小. 当D ,P ,A 三点共线时,||||PA PD +最小,为3(1)4--=. 故答案为:4.【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,判断当D ,P ,A 三点共线时||||PA PD +最小,是解题的关键.4.【分析】根据题中条件得到的最大值不小于即可由余弦定理结合基本不等式得到点为短轴的顶点时最大;不妨设点为短轴的上顶点记得出离心率的最小值连接得到根据椭圆的定义结合三角形的性质求出的最大值即可得出结果【 解析:433+【分析】根据题中条件,得到12F PF ∠的最大值不小于23π即可,由余弦定理,结合基本不等式,得到点P 为短轴的顶点时,12F PF ∠最大;不妨设点P 为短轴的上顶点,记12F PF θ∠=,得出离心率的最小值,连接DN ,得到()()22maxmax3MN NF DN NF +=++,根据椭圆的定义,结合三角形的性质,求出2DN NF +的最大值,即可得出结果. 【详解】若想满足椭圆上存在一点P ,使得1223F PF π∠=,只需12F PF ∠的最大值不小于23π即可,由余弦定理,可得()22222112121221221424cos 22PFPF c PF PF PF PF c F PF PF PF PF PF +--=+-∠=2222221122221112b b b PF PF PF PF a =-≥-=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,当且仅当 12PF PF =,即点P 为短轴的顶点时,12F PF ∠的余弦值最小,即12F PF ∠最大; 如图,不妨设点P 为短轴的上顶点,记12F PF θ∠=,则 23πθ≥,于是离心率3sin ,12c e a θ⎡⎫==∈⎪⎢⎪⎣⎭, 因此当椭圆C 的离心率取得最小值32时,24a =,则椭圆 22:14x C y +=;连接DN ,根据圆的性质可得:()()22maxmax3MN NF DN NF +=++,所以只需研究2DN NF +的最大值即可;连接1NF ,1DF ,21144423DN NF DN NF DF +=+-≤+=+,当且仅当N ,D ,1F 三点共线(N 点在线段1DF 的延长线上)时,不等式取得等号, 所以2DN NF +的最大值为 423+, 因此2MN NF +的最大值是433+. 故答案为:433+. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据题中条件,得到椭圆离心率,求出椭圆方程,再由椭圆的定义,以及圆的性质,将动点到两点距离的最值问题,转化为椭圆上一动点到焦点,以及到定点的距离的最值问题,即可求解.5.【分析】取椭圆的右焦点由直线过原点及椭圆的对称性可得四边形为平行四边形由及椭圆的性质可得余弦定理可得离心率的值【详解】取椭圆的右焦点连接由椭圆的对称性可得四边形为平行四边形则而所以所以在中解得:故答 解析:7【分析】取椭圆的右焦点F ',由直线l 过原点及椭圆的对称性可得四边形PFQF '为平行四边形,由||3||PF QF =及椭圆的性质可得2a PF '=,32a PF =,120PFQ ∠=︒余弦定理可得离心率 的值. 【详解】取椭圆的右焦点F ',连接QF ',PF ',由椭圆的对称性,可得四边形PFQF '为平行四边形,则PF QF '=,180********FPF PFQ ∠='=-∠-=,||3||PF QF =3||PF '=,而||||2PF PF a '+=,所以2a PF '=,所以32a PF =, 在PFF '中,2222222914||||58144cos 32332222a a c PF PF FF FPF e a PF PF a +-+-∠===-''''=⨯⨯,解得:4e =,. 【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的等量关系.本题中,由椭圆的对称性以及椭圆的定义得到2a PF '=,所以32a PF =,然后在PFF '中,根据余弦定理得到所要求的等量关系.考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.6.【分析】根据抛物线方程求得准线方程过点作垂直于准线于根据抛物线的定义判断问题转化为求的最小值根据在圆上判断出当三点共线时有最小值进一步求出结果【详解】解:是抛物线上一点抛物线的准线方程为过点作垂直于 解析:6【分析】根据抛物线方程求得准线方程,过点M 作MN 垂直于准线于N ,根据抛物线的定义判断MN MF =,问题转化为求||||MA MN +的最小值,根据A 在圆C 上,判断出当,,M N C 三点共线时,||||MA MN +有最小值,进一步求出结果【详解】解:M 是抛物线24y x =上一点,抛物线的准线方程为1x =-, 过点M 作MN 垂直于准线于N ,则MN MF =, 所以||||MA MF MA MN +=+,因为点A 在圆C 上,圆22:(6)(1)1C x y -++=的圆心(6,1)C -,半径为1, 所以当,,M N C 三点共线时,||||MA MN +取得最小值6, 故答案为:6【点睛】关键点点睛:此题考查了抛物线的简单性质的应用,解题的关键是利用了抛物线的定义,结合图形将||||MA MF +转化为||||MA MN +进行求解,考查数形结合的思想和转化思想,属于中档题7.【分析】由已知求出渐近线的斜率得结合转化后可求得离心率【详解】由题意可得渐近线方程为∴故故答案为:【点睛】本题考查求双曲线的离心率解题关键是列出关于的一个等式本题中利用直角三角形中正切函数定义可得 5 【分析】由已知求出渐近线的斜率,得ba,结合222c a b -=转化后可求得离心率. 【详解】由题意可得||||1tan ||2||2AF AF AOF OA AF ∠===, 渐近线方程为by x a=, ∴12b a =,222222222544a a c ab e a a a ++====,故5e = 5. 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是列出关于,,a b c 的一个等式,本题中利用直角三角形中正切函数定义可得.8.【解析】设由余弦定理知所以故填 13【解析】设21,3,24PF x PF x a x ===,由余弦定理知22(2)13c x =,所以c a =9.【分析】设则推出由双曲线的定义得再在和应用余弦定理得进而得答案【详解】解:设则∴由双曲线的定义得此时在和应用余弦定理得:;所以即故所以故答案为:【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用是基本知识的考查【分析】设2||PF m =,则1||3PF m =,3PQ m =,推出22QF m =,由双曲线的定义得14QF a m a⎧=⎨=⎩,再在1PQF △和12QF F 应用余弦定理得2225243a c a -=,进而得答案. 【详解】解:设2||PF m =,则1||3PF m =,3PQ m =,∴22QF m =,由双曲线的定义,得12112122422PF PF m aQF a m a QF QF QF m a ⎧-==⎧=⎪⇒⎨⎨=-=-=⎩⎪⎩, 此时,在1PQF △和12QF F 应用余弦定理得:2222221112116992cos 22433QF PQ PF a a a FQF QF PQa a +-+-∠===⨯⨯2222222212121221216445cos 22424QF QF F F a a c a c FQF QF QF a a a+-+--∠===⨯⨯; 所以2225243a c a -=,即2237c a =,故2273c a =,所以3c e a ==.. 【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查,基础题.10.【分析】根据椭圆定义设则进而表示出由得在两个三角形中由勾股定理可得ac 的关系进而求出椭圆的离心率【详解】如图所示设根据椭圆定义得由得由椭圆的定义可得因为在中且得即①在中得即②由①②可得可得③将③代入-【分析】 根据椭圆定义,设2PF m =,则12PF a m =-,进而表示出222QF a m =-,12QF m =,由1PQ PF ⊥,得在两个三角形中由勾股定理可得a ,c 的关系,进而求出椭圆的离心率. 【详解】如图所示,设()20PF m m =>,根据椭圆定义得12PF a m =-, 由1PF PQ =,得2222QFa m m a m =--=-,由椭圆的定义可得()12222QF a a m m =--=,因为1PQ PF ⊥,在1Rt PFQ ∆中,且1PF PQ =,得22112QF PF =,即()22422m a m =-①,在12Rt PF F ∆中,得2221212F F PF PF =+,即()22242c a m m =-+②,由①-②2⨯可得222482m c m -=-,可得23m c =,③, 将③代入②可得22223233423c a c c ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,整理可得:22330e e +-=,()0,1e ∈,解得63e =-.故答案为:63-.【点睛】本题考查椭圆的性质及直线与椭圆的综合,考查椭圆离心率的求法,属于中档题.11.【分析】利用已知条件求出p 设出P 的坐标然后求解的表达式利用基本不等式即可得出结论【详解】解:由题意可知:设点P 到直线的距离为d 则所以当且仅当x 时的最小值为此时故答案为:【点睛】本题考查抛物线的简单性 解析:22【分析】利用已知条件求出p ,设出P 的坐标,然后求解PFPA的表达式,利用基本不等式即可得出【详解】解:由题意可知:2p =,设点(),P x y ,P 到直线1x =-的距离为d ,则1d x +=,所以2PFd PAPA ====≥, 当且仅当x 1x =时,PF PA,此时1x =,故答案为:2. 【点睛】本题考查抛物线的简单性质的应用,基本不等式的应用,属于中档题.12.相离【分析】由双曲线的离心率可得出然后计算出圆心到双曲线的渐近线的距离并与圆的半径作大小比较由此可得出结论【详解】双曲线的离心率为可得所以双曲线的渐近线方程为圆的圆心坐标为半径为圆心到直线的距离为因解析:相离 【分析】由双曲线的离心率可得出b a =,然后计算出圆心到双曲线的渐近线的距离,并与圆的半径作大小比较,由此可得出结论. 【详解】双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的离心率为c e a ====b a =,所以,双曲线的渐近线方程为0x y ±=,圆()22214x a y a -+=的圆心坐标为(),0a ,半径为2ar =, 圆心到直线0x y ±=的距离为122d r a ==>=, 因此,双曲线的渐近线与圆()22214x a y a -+=相离. 故答案为:相离. 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系的判断,涉及双曲线的离心率以及渐近线方程的应用,求出b 与a 的等量关系是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.13.②⑤【分析】设抛物线方程为根据抛物线的定义焦半径公式直线相互垂直与斜率之间的关系即可判断出结论【详解】设抛物线方程为②③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6可得解得抛物线方程为舍去;②④抛物解析:②⑤ 【分析】设抛物线方程为22y px =.根据抛物线的定义、焦半径公式、直线相互垂直与斜率之间的关系即可判断出结论. 【详解】设抛物线方程为22y px =.②③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6,可得162p+=,解得10p =,抛物线方程为220y x =,舍去;②④抛物线的过焦点且垂直于对称轴的弦的长为5,可得25()222pp =⨯,解得52p =,可得抛物线方程为25y x =.②⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1),可得:111222p ⨯=--,解得5p =,可得抛物线方程为210y x =,因此正确.能使抛物线方程为210y x =的条件是②⑤. 故答案为:②⑤. 【点睛】本题考查了抛物线的定义、焦半径公式、直线相互垂直与斜率之间的关系、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题14.(1)()22416x y -+=;(2)224x y +=. 【分析】(1)求出圆心和半径即得解;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,由1F M MP →→=得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,代入圆的方程即得解. 【详解】(1)由已知得212a =,24b =,故4c ==, 所以()14,0F -、()24,0F, 因为C 是以2F 为圆心且过原点的圆,故圆心为()4,0,半径为4, 所以C 的轨迹方程为()22416x y -+=;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,则()14,F M x y →=+,()00,MP x x y y →=--,由1F M MP →→=,得()()004,,x y x x y y +=--, 即()()004x x x y y y ⎧+=-⎪⎨=-⎪⎩,解得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,因为点P 在C 上,所以()2200416x y -+=,代入得()()22244216x y +-+=,化简得224x y +=.所以M 的轨迹方程为224x y +=. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程常见的方法有:(1)直接法;(2)定义法;(3)相关点代入法;(4)消参法.要根据数学情景灵活选择方法求动点的轨迹方程.15.(Ⅰ)2212x y +=;(Ⅱ)点T 的坐标为(1,0)-.【分析】(Ⅰ)根据题意得出222121222c b c a b c ⎧⋅⋅=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解出,a b 即可得出椭圆方程;(Ⅱ)设出直线方程,联立直线与椭圆,利用0∆=得出2221m k =+,表示出21,k P m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2,2)Q m k --,再利用0PT QT ⋅=即可得出. 【详解】解:(Ⅰ)依题意得222121222c b c a b c ⎧⋅⋅=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得1a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆的方程为2212x y +=.(Ⅱ)当直线l 的斜率不存在时,l 与直线2x =-无交点,不符合题意, 故直线l 的斜率一定存在,设其方程为y kx m =+,由2212y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()222214220k x kmx m +++-=, 因为直线l 与椭圆有且只有一个公共点,所以()()22221681210k m m k ∆=--+=,化简得2221m k =+,所以214242=-=-+P km k k x m ,2-=P k x m ,1P P y kx m m =+=,即21,k P m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为直线l 与直线2x =-相交于Q ,所以(2,2)Q m k --,设(),0T t , 所以22(2)10k k TP TQ t t m m ⎛⎫⋅=----+-= ⎪⎝⎭,即21(1)0k t t m ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭对任意的k ,m 恒成立, 所以10t +=,即1t =-,所以点T 的坐标为(1,0)-. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.16.(1)22143x y +=;(2)【分析】(1)根据2ABF 的周长为8,解得2a =,再由离心率为12求解. ()2设直线3:2AN y x t =-+,与椭圆方程联立,由弦长公式求得AN ,点O 到直线AN 的距离,然后根据直线AM 过坐标原点,由2AMNAONSS=求解.【详解】()1由椭圆的定义知48,2a a ==,12c a =, 1c ∴=,从而2223b a c =-=,所以椭圆C 的方程为22143x y +=.()2如图所示:设直线3:2AN y x t =-+, 代入椭圆方程223412x y +=, 化简得:223330x tx t -+-=, 设()()1122,,,A x y N x y , 由()23120t ∆=->,得212t <,且()2312914t AN -=+ 而点O 到直线AN 的距离914t d =+,且直线AM 过坐标原点,()23129214914AMNAONt t SS-∴==++,()()2222121222333t t t t +--=≤=当且仅当2212t t =- , 即26t =时取等号,AMN ∴面积的最大值为3【点睛】思路点睛:解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),弦长公式为;AB==k为直线斜率).17.(1)22143x y+=;(2)证明见解析;22127x y+=.【分析】(1)根据条件得出221914a b+=且12ca=,解出,a b即可得出方程;(2)设出直线方程,联立直线与椭圆,由OA OB⊥得0OA OB⋅=,由此可得=.【详解】(1)由椭圆经过点31,2P⎛⎫⎪⎝⎭,离心率12e=得:221914a b+=且12ca=.解得2a=,1c=,b=所以椭圆C:22143x y+=.(2)当直线ABl的斜率不存在时,设直线为x m=,则由OA OB⊥可得(),A m m±,代入椭圆得22143m m+=,解得2127m=,则与直线ABl相切且圆心为原点的圆的半径为m=,即圆的方程为22127x y+=;当斜率存在时,设直线ABl的方程为:y kx b=+,()11,A x y,()22,B x y,联立方程22143y kx bx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得到:()()222348430k x kbx b+++-=.所以122834kbx xk+=-+,()21224334bx xk-=+.因为OA OB⊥,所以1212OA OB x x y y⋅=+=,又因为11y kx b=+,22y kx b=+,故()()12121212x x y y x x kx b kx b+=+++()()22121210k x x kb x x b=++++=,将122834km x x k +=-+,()21224334b x x k -=+代入上式,得到: ()()2222222413803434k b k b b k k+--+=++, 去掉分母得:()()()2222224138340k b k b b k +--++=,去括号得:22712120b k --=,=又因为与直线AB l相切且圆心为原点的圆的半径r === 所以该圆方程为22127x y +=, 综上,定圆方程为22127x y +=. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解.18.(1)28y x =;(2)π4PAF ∠=. 【分析】(1)方法一,利用直线与圆的位置关系,以及圆与圆的位置关系,转化为抛物线的定义求曲线方程;方法二,利用等量关系,直接建立关于(),x y 的方程;(2)方法一,利用条件求点P 的坐标,再求PA k ;方法二,利用抛物线的定义,转化PF 为点P 到准线的距离,利用几何关系求PAF ∠的大小. 【详解】解:(1)设(),M x y ,圆M 的半径为r . 由题意知,1MF r =+,M 到直线l 的距离为r . 方法一:点M 到点()2,0F 的距离等于M 到定直线2x =-的距离,根据抛物线的定义知,曲线C 是以()2,0F 为焦点,2x =-为准线的抛物线. 故曲线C 的方程为28y x =.方法二:因为1MF r ==+,1x r +=,1x >-,2x =+,化简得28y x =,故曲线C 的方程为28y x =.(2)方法一:设()00,P x y ,由PA ,得()()22220000222x y x y ⎡⎤++=-+⎣⎦,又2008y x =,解得02x =,故()42,P ±,所以1PA k =±,从而π4PAF ∠=. 方法二:过点P 向直线2x =-作垂线,垂足为Q .由抛物线定义知,PQ PF =,所以PA =,在APQ 中,因为π2PQA ∠=,所以sin PQ QAP PA ∠==, 从而π4QAP ∠=,故π4PAF ∠=. 【点睛】方法点睛:一般求曲线方程的方法包含以下几种:直接法:把题设条件直接“翻译”成含,x y 的等式就得到曲线的轨迹方程.定义法:运用解析几何中以下常用定义(如圆锥曲线的定义),可从曲线定义出发,直接写出轨迹方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出轨迹方程.相关点法:首先要有主动点和从动点,主动点在已知曲线上运动,则可以采用此法.19.(1)24y x =;(2)证明见解析;(3)()202t d t t t ⎧>⎪=⎨<≤⎪⎩.【分析】(1)根据准线方程可求p ,从而可求抛物线方程.(2)设直线方程为x my t =+,联立直线方程和抛物线方程,利用韦达定理可证OA OB ⋅为与m 无关的定值.(3)设(),P x y ,则可用x 表示||PT ,利用二次函数的性质可求()d t . 【详解】(1)因为准线方程为10x +=,故12p=,故2p =, 故抛物线方程为:24y x =.(2)设直线l :x my t =+,其中m R ∈,t 为常数,设()()1122,,,A x y B x y ,由24y x x my t⎧=⎨=+⎩可得2440y my t --=,所以124y y t .而()212212124416y y O y y x x A B t t t O +=-⋅=+=-,该值与斜率无关.(3)设(),P x y ,则PT ==0x ≥.令()()2224,0S x x t x t x =--+≥,对称轴为直线2x t =- 若02t <≤,则20t -≤,则()2min 0S S t ==,故()d t t =;若2t >,则20t ->,则()()22min 2244S S t t t t =-=--=-,故()d t =所以()2,02t d t t t ⎧>⎪=⎨<≤⎪⎩. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为关于1212,x x x x +(或1212,y y y y +的形式); (5)代入韦达定理求解.20.(1)22143x y +=(2)1(2-,0)(0⋃,1)2(3)证明见解析.【分析】(1)由题意知12c e a ==,则2a c =,求出椭圆C 的中心O 关于直线250x y --=的对称点,可求a ,即可得出椭圆C 的方程;(2)设直线PN 的方程为(4)y k x =-代入椭圆方程,根据判别式,可求直线PN 的斜率范围;(3)求出直线ME 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--,令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+,即可得出结论.【详解】 (1)由题意知12c e a ==,则2a c =,设椭圆C 的中心O 关于直线250x y --=的对称点(,)m n ,则·212?5022n mm n ⎧=-⎪⎪⎨⎪--=⎪⎩,4m ∴=,2n =-,椭圆C 的中心O 关于直线250x y --=的对称点落在直线2x a =上.24a ∴=,1c ∴=,b ∴=∴椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)由题意知直线PN 的斜率存在,设直线PN 的方程为(4)y k x =-. 代入椭圆方程,可得2222(43)3264120k x k x k +-+-=.① 由2222(32)4(43)(6412)0kk k ∆=--+->,得2410k -<,1122k ∴-<< 又0k =不合题意,∴直线PN 的斜率的取值范围是:1(2-,0)(0⋃,1)2.(3)设点1(N x ,1)y ,2(E x ,2)y ,则1(M x ,1)y -. 直线ME 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--. 令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+.将11(4)y k x =-,22(4)y k x =-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-.②由①得21223243k x x k +=+,2122641243k x x k -=+代入②整理,得1x =.∴直线ME 与x 轴相交于定点(1,0).【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的方程,设出直线与椭圆方程联立,消元后,利用二次方程的判别式求k 的取值范围,求出与x 轴交点的坐标表达式,化简即可证明交点为定点,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 21.(1)24y x =(2)10x y ±+=. 【分析】(1)由题意联立直线方程与抛物线方程,结合题意和韦达定理求得p 的值即可确定曲线方程;(2)首先确定曲线2C 的方程,设直线l '的方程为1x my =-,然后连线直线和椭圆方程,结合韦达定理得到关于m 的方程,解方程求得m 的值即可确定直线方程. 【详解】 (1)由已知得(,0)2p F ,设直线l 的方程为2p y x =-, ∴22230242p y x p x px y px⎧=-⎪⇒-+=⎨⎪=⎩, 123x x p ∴+=,又因为126x x +=, 所以2p =,∴曲线1C 的方程为24y x =.(2)由已知得2a =,c =1b ∴=,∴曲线2C 的方程为2214x y +=, 设直线l '的方程为1x my =-,则22221(4)23041x y m y my x my ⎧+=⎪⇒+--=⎨⎪=-⎩, 设3(M x ,3)y ,4(N x ,4)y ,34342223,44m y y y y m m +==-⋅++,∴3411||22OMNS y y =⨯⨯-==△, 因为45MONS=所以42471101m m m +-=⇒=±,∴直线l '的方程为10x y ±+=.【点睛】关键点点睛:本题主要考查抛物线方程的求解,椭圆方程的确定,直线与圆锥曲线的位置关系等知识,关键在于联立椭圆方程,由韦达定理及三角形面积公式可得出m ,求出直线方程,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 22.(1)1143a <<;(2)01a <≤或4a ≥. 【分析】(1)根据椭圆的标准方程,求出a 的范围;(2)再确定集合A ,由双曲线的标准方程得集合B ,然后根据充分必要条件的定义集合包含关系,从而得出a 的不等关系,求得结论.【详解】(1)由方程221382x y a a+=--表示的曲线是表示焦点在x 轴上的椭圆∴(3)(82)0a a ->->, ∴1143a << 解不等式22430(0)x ax a a -+<>可得3(0)a x a a <<>方程221382x y a a+=--表示的曲线是双曲线∴(3)(82)0a a --<, ∴4a >或3a <因为A 是B 的充分不必要条件所以(,3)a a 是(,3)(4,)-∞⋃+∞的真子集 所以033a <≤或4a ≥ 解得01a <≤或4a ≥所以a 的取值范围是01a <≤或4a ≥. 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含. 23.(1)()2302y x x =>;(2)2. 【分析】(1)设(),N x y ,由已知向量的数量关系及位置关系得()()3,2,0y x y ⋅-=,即可知N 的轨迹C 的方程;(2)由直线与抛物线相交关系,令直线AB 的方程为:2x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程,应用根与系数关系有12120323y y m y y ∆>⎧⎪⎪+=⎨⎪=-⎪⎩,结合已知条件、弦长公式即可求AB . 【详解】。
2019年高中数学单元测试卷圆锥曲线与方程学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、选择题1.(2008全国2理)设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是( )A .B .C .(25),D .(22.(2008湖南理)若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是 A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D.(5,+∞) (B)3.(2008天津文7)设椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)的右焦点与抛物线28y x =的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为 ( ) A .2211216x y += B .2211612x y += C .2214864x y += D .2216448x y += 4.(1995全国文6理8)双曲线3x 2-y 2=3的渐近线方程是( ) A .y =±3xB .y =±31x C .y =±3x D .y =±x 33 5.(2007辽宁理11)设P 为双曲线22112y x -=上的一点,12F F ,是该双曲线的两个焦点,若12||:||3:2PF PF =,则12PF F △的面积为( )A .B .12C .D .246.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于 A,B 两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为(A(B(C )2 (D )3(2011年高考全国新课标卷理科7)二、填空题7. 已知直线1+-=x y 与椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 相交于B A ,两点,且OB OA ⊥(O 为坐标原点),若椭圆的离心率]22,21[∈e ,则a 的最大值为_________. 8.椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x E 的焦距为2,且过点)26,2(.则椭圆E 的方程为 .9.已知椭圆()012222>>=+b a b y a x 与双曲线()0,012222>>=-n m ny m x 有相同的焦点,()0,c -和()0,c -,若c 是a 、m 的等比中项,2n 是22m 与2c 的等差中项,则椭圆的离心率是__ ____。
2019年高中数学单元测试卷圆锥曲线与方程学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、选择题1.1 .(2012课标文)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A 、B 两点,||AB =则C 的实轴长为 ( )A B .C .4D .82.(2010湖北文9)若直线y x b =+与曲线3y =b 的取值范围是( )A.[1-1+B.[1,3]C.[-1,1+D.[1-3.(2002北京文10)已知椭圆222253n y m x +和双曲线222232ny m x -=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( ) A .x =±y 215B .y =±x 215C .x =±y 43 D .y =±x 434.(2006福建理)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60o 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,)+∞5.(2004湖南理)如果双曲线1121322=-y x 上一点P 到右焦点的距离等于13,那么点P 到右准线的距离是( ) A .513 B .13 C .5 D .135 6.(2009四川卷理)已知直线1:4360l x y -+=和直线2:1l x =-,抛物线24y x =上一动点P 到直线1l 和直线2l 的距离之和的最小值是( ) A.2 B.3 C.115 D.3716【解析1】直线2:1l x =-为抛物线24y x =的准线,由抛物线的定义知,P 到2l 的距离等于P 到抛物线的焦点)0,1(F 的距离,故本题化为在抛物线24y x =上找一个点P 使得P 到点)0,1(F 和直线2l 的距离之和最小,最小值为)0,1(F 到直线1:4360l x y -+=的距离,即25|604|min =+-=d ,故选择A 。
一、填空题1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点为A ,以A 为圆心的圆与双曲线C 的某一条渐近线交于P ,Q 两点.若60PAQ ∠=︒,且3PO OQ =(其中O 为原点),则双曲线C 的离心率为_________.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率e A B =、分别是椭圆的左、右顶点,点P 是椭圆上的一点,直线PA PB 、的倾斜角分别为αβ、,满足tan tan 1αβ+=,则直线PA 的斜率为__________.3.设1F 、2F 分别是椭圆2214xy +=的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使2()OP OF +⋅20PF =(O 为坐标原点),则△12F PF 的面积是___________4.设F 为椭圆2222:1x y C a b+=的左焦点,P 为C 上第一象限的一点.若6FPO π∠=,PF =,则椭圆C 的离心率为___________5.椭圆2212516x y +=的左、右焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上,若F 1PF 2为直角三角形,则点P 到x 轴的距离为_____.6.已知F 为双曲线22221x y a b-=()0,0a b >>的左焦点,定点A 为双曲线虚轴的一个端点,过F ,A 两点的直线与双曲线的一条渐近线在y 轴右侧的交点为B ,若3AB FA =,则此双曲线的离心率为________.7.已知1F 、2F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,点P 为C 上一点,O 为坐标原点,2POF ∆为正三角形,则C 的离心率为__________.8.设12,F F 分别是椭圆22=1169x y +的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y轴上,则12||||PF PF =______. 9.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在一点P使12PF e PF =,则该椭圆的离心率e 的取值范围是______.10.已知双曲线221124x y -=的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线的斜率的取值范围是______.11.对于顶点在原点的抛物线,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抛物线的过焦点且垂直于对称轴的弦的长为5; ⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1) 能使抛物线方程为y 2=10x 的条件是_____.12.已知抛物线方程为24y x =-,直线l 的方程为240x y +-=,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距离为m ,点A 到直线l 的距离为n ,则m n +的最小值为______.13.已知点P 是椭圆221259x y +=上任意一点,则当点P 到直线45400x y -+=的距离达到最小值时,此时P 点的坐标为______.参考答案二、解答题14.已知抛物线2:2C y px =过点()1,2A . (1)求抛物线C 的方程;(2)求过点()3,2P -的直线与抛物线C 交于M 、N 两个不同的点(均与点A 不重合).设直线AM 、AN 的斜率分别为1k 、2k ,求证:12k k ⋅为定值.15.已知()()()22:3400,q :112x y p m a m a a m m--<>+=--.(1)若q 表示双曲线,求实数m 的取值范围;(2)若q 表示焦点在y 轴上的椭圆,且q ⌝是p ⌝中的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.16.已知椭圆()222210x y C a b a b ∴+=>>的离心率e =,左焦点为1F ,右焦点为2F ,且椭圆上一动点M 到2F 的最远距离为1,过2F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 的斜率存在且不为0时,试问x 轴上是否存在一点P 使得OPA OPB ∠=∠,若存在,求出点P 坐标;若不存在,请说明理由.17.已知12,F F 分别是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,点P 是双曲线上一点,满足12PF PF ⊥且128,6PF PF ==. (1)求双曲线C 的标准方程;(2)若直线l 交双曲线于A ,B 两点,若AB 的中点恰为点(2,6)M ,求直线l 的方程.18.(1)已知双曲线的渐近线方程为230x y ±=,且双曲线经过点()6,2P .求双曲线方程.(2)若直线2x y -=与抛物线24y x =交于A ,B 两点,求线段AB 的中点坐标;19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点231,E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,1A ,2A 为椭圆的左右顶点,且直线1A E ,2A E 的斜率的乘积为23-.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线交直线l 于点P ,交直线2x =-于点Q ,求PQMN的最小值. 20.已知椭圆()222210y x a b a b +=>>的离心率22e =,且过点(0,2.(1)求椭圆方程;(2)已知1F 、2F 为椭圆的上、下两个焦点,AB 是过焦点1F 的一条动弦,求2ABF 面积的最大值.21.如图,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F 上顶点为A ,过点A 与2AF 垂直的直线交x 轴负半轴于点Q ,且1F 恰是2QF 的中点,若过A ,Q ,2F 三点的圆与直线:330l x y --=相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 为椭圆C 的长轴两端点,直线m 过点()4,0P 交C 于不同两点G ,H ,证明:四边形MNHG 的对角线交点在定直线上,并求出定直线方程.22.已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>6,且过点31,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)若不过点()0,1A 的动直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,且0AP AQ ⋅=,求证:直线l 过定点,并求该定点的坐标.23.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为22,短轴长为22(1)求椭圆的标准方程.(2)已知椭圆的左顶点为A ,点M 在圆2289x y +=上,直线AM 与椭圆交于另一点B ,且AOB 的面积是AOM 的面积的2倍,求直线AB 的方程.24.已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)长轴长为短轴长的两倍,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4,直线l 过点(,0)A a -,且与椭圆相交于另一点B .(1)求椭圆的方程; (2)若线段AB 长为25,求直线l 的倾斜角. 25.已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与2C 的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交1C 于A ,B 两点,交2C 于C ,D 两点,且4||||3CD AB =. (1)求1C 的离心率;(2)若1C 的四个顶点到2C 的准线距离之和为6,求1C 与2C 的标准方程.26.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左焦点为()1,0F -,且经过点(3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若154AB =,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、填空题1.【分析】设由已知得由双曲线的渐近线的斜率可求得ab 的关系从而求得双曲线的离心率【详解】取PQ 的中点为B 因为所以为正三角形设则所以故答案为:【点睛】方法点睛:(1)求双曲线的离心率时将提供的双曲线的几解析:13【分析】设OQ m =,由已知得2,2BQ m PQ m ==,23,AB m OB m ==,由双曲线的渐近线的斜率可求得a ,b 的关系,从而求得双曲线的离心率. 【详解】取PQ 的中点为B ,因为060PAQ ∠=,3PO OQ =,所以PAQ △为正三角形,设OQ m =,则2,2BQ m PQ m ==,23,AB m OB m ==,所以23231313PQ m bk c a e a===⇒=⇒=. 故答案为:13.【点睛】方法点睛:(1)求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量,,a b c 的方程或不等式,利用222b c a =-和ce a=转化为关于e 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.(2)对于焦点三角形,要注意双曲线定义的应用,运用整体代换的方法可以减少计算量.2.或【分析】设出点坐标求得的表达式求得代入直线的斜率公式可得答案【详解】依题意设则即化简得由于是椭圆的左右顶点所以所以所以所以或所以当时当时所以直线的斜率为或故答案为:或【点睛】本小题主要考查椭圆的几【分析】设出P 点坐标,求得tan +tan αβ的表达式,求得00x y ,,代入直线的斜率公式可得答案. 【详解】依题意1,22c b a b a a ====.设()()000,0P x y x ≠,则2200221x y a b +=,即22002214x y a a +=,化简得222004y x a -=-. 由于,A B 是椭圆的左右顶点,所以()(),0,,0A a B a -,所以tan +tan αβ0000+y y x a x a =+-0000022200022142x y x y xx ay y ===-=--,所以002x y =-,所以004x y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或004x y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以当0024x y a ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,tanα002y x a ===+,当0024x a y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩时,00122y x a -===+,所以直线PA或12,故答案为:2或12. 【点睛】本小题主要考查椭圆的几何性质,直线的斜率公式,关键在于求得点P 的坐标,属于中档题.3.1【分析】记的中点为根据向量数量积为得到与的位置关系再结合三角形中位线以及直角三角形中的勾股定理求解出的值则面积可求【详解】如图所示:记的中点为因为所以所以因为为的中点所以所以所以所以所以故答案为:解析:1 【分析】记2PF 的中点为M ,根据向量数量积为0得到OM 与2PF 的位置关系,再结合三角形中位线以及直角三角形中的勾股定理求解出12PF PF ⋅的值,则12F PF △面积可求. 【详解】 如图所示:记2PF 的中点为M ,因为22()0OP OF PF +⋅=,所以220OM PF ⋅=,所以2OM PF ⊥,因为,O M 为122,F F PF 的中点,所以1//OM PF ,所以12PF PF ⊥,所以2221212121224PF PF F F PF PF a ⎧+==⎪⎨+==⎪⎩,所以()()22212121222PFPF PF PF PF PF +-+⋅==,所以121212F PF PF PF S==, 故答案为:1. 【点睛】关键点点睛:圆锥曲线中的向量平行或垂直问题,一方面可以转化为线段或直线的位置关系,另一方面还可以通过坐标形式表示出对应的位置关系.4.【分析】连接由余弦定理结合平面几何的知识得再由椭圆的定义及离心率公式即可得解【详解】设椭圆的右焦点连接如图因为所以所以所以所以为等边三角形所以所以离心率故答案为:【点睛】解决本题的关键是利用余弦定理 31【分析】连接1PF ,由余弦定理结合平面几何的知识得11PF OF =,再由椭圆的定义及离心率公【详解】设(),0F c -,椭圆的右焦点()1,0F c ,连接1PF ,如图,因为6FPO π∠=,3PF =,所以2222223cos 2223PF OP OFOP OFFPO PF OPOP OF+-+∠===⋅⋅, 所以OP OF =,所以1OP OF =,13POF π∠=,所以1POF 为等边三角形,11PF OF =, 所以)113312PF PF OF OF c a +=+==,所以离心率31312ce a===+. 31. 【点睛】解决本题的关键是利用余弦定理及平面几何的知识转化条件为11PF OF =,再由椭圆的定义、离心率公式即可得解.5.【分析】设点P(xy)表示出点P 到x 轴的距离为由哪一个角是直角来分类讨论在第一类中直接令x=士3得结果在第二类中要列出方程组【详解】设点则到轴的距离为由于(1)若或令得即到轴的距离为(2)若则由可得 解析:165【分析】设点P (x ,y ),表示出点P 到x 轴的距离为||y ,由哪一个角是直角来分类讨论,在第一类中直接令x =士3得结果,在第二类中要列出方程组.设点(,)P x y ,则到x 轴的距离为||y 由于5a =,4b =,3c ∴=,(1)若1290PF F ∠=︒或2190PF F ∠=︒,令3x =±得2y =291616(1)2525-=,16||5y ∴=,即P 到x 轴的距离为165. (2)若1290F PF ∠=︒,则122221210||6PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩, 22121||||(106)322PF PF ∴=-=,由1210PF PF +=可得此情况不存在. 综上,P 到x 轴的距离为165. 故答案为:165. 【点睛】解决本题的关键是要注意分类讨论的思想,题目中的直角三角形,要分清楚那个角是直角,是解决问题的先决条件.6.【分析】首先根据题意得到直线的方程为与双曲线的渐近线联立得到再根据得到从而得到【详解】由得直线的方程为根据题意知直线与渐近线相交联立得消去得由得所以即整理得则故答案为:【点睛】本题主要考查双曲线的离解析:43【分析】首先根据题意得到直线AF 的方程为by x b c=+,与双曲线的渐近线联立得到=-B ac x c a ,再根据3AB FA =得到34c a =,从而得到43e =. 【详解】 由(),0F c -,()0,A b ,得直线AF 的方程为by x b c=+ 根据题意知,直线AF 与渐近线by x a=相交, 联立得b y x b cb y x a ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩消去y 得,=-B ac x c a .由3AB FA =,得()(),3,-=B B x y b c b , 所以3=B x c ,即3=-acc c a,整理得34c a =, 则43c e a ==. 故答案为:43【点睛】本题主要考查双曲线的离心率,同时考查学生的计算能力,属于中档题.7.【分析】根据题意作出图示求解出的长度然后根据椭圆的定义得到之间的关系即可求解出离心率【详解】如图因为为正三角形所以所以是直角三角形因为所以所以所以因为所以即所以故答案为:【点睛】本题考查根据几何关系 解析:31-【分析】根据题意作出图示,求解出12,PF PF 的长度,然后根据椭圆的定义得到,a c 之间的关系即可求解出离心率. 【详解】如图,因为2POF 为正三角形,所以12||||||OF OP OF ==,所以12F PF ∆是直角三角形. 因为2160PF F ∠=,21||2F F c =,所以2||PF c =,所以22212122122cos60PF PF F F PF F F =+-⋅⋅︒,所以13PF c =, 因为21||||2PF PF a +=,所以32c c a +=, 即3131ca ,所以31e =-.故答案为:31-.【点睛】本题考查根据几何关系以及椭圆的定义求解椭圆的离心率,难度一般.求解离心率的问题,如果涉及到特殊几何图形,一定要注意借助图形本身的性质去求解问题.8.【分析】先设P 点中点再求焦点再根据线段的中点在轴上求出P 点坐标再利用焦半径公式即可得的长则可解【详解】设中点由题意得由线段的中点在轴上则有代入中得P 点坐标为或根据焦半径公式可得∴故答案为:【点睛】考 解析:239【分析】先设P 点,中点,再求焦点12,F F ,再根据线段1PF 的中点在y 轴上,求出P 点坐标,再利用焦半径公式即可得12||,||PF PF 的长,则12||||PF PF 可解. 【详解】设(,)p p P x y ,中点(0,)m n .由题意得12(F F ,4a =,e =由线段1PF 的中点在y 轴上,则有02p x +=,p x =22=1169x y +中得P 点坐标为9()4或9()4-根据焦半径公式可得,12239||,||44PF PF ==, ∴12||23||9PF PF =. 故答案为:239. 【点睛】考查椭圆的焦半径公式, 解题关键要求出P 点坐标.9.【分析】由椭圆的定义可得解得由椭圆的性质可得解不等式求得离心率的取值范围【详解】设点的横坐标为则由椭圆的定义可得由题意可得则该椭圆的离心率的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查椭圆的定义以及简单性质解析:)1,1【分析】由椭圆的定义可得22()()a a e x e e x c c +=⨯-,解得(1)c a x e e -=+,由椭圆的性质可得(1)c aaa e e --+,解不等式求得离心率e 的取值范围.【详解】设点P 的横坐标为x ,12PF e PF =,则由椭圆的定义可得22()()a a e x e e x c c+=⨯-,(1)c a x e e -∴=+,由题意可得(1)c aaa e e --+, 111(1)e e e -∴-+,∴2211e e e e e e ⎧--⎨-+⎩,∴211e -<, 则该椭圆的离心率e 的取值范围是[21-,1), 故答案为:[21-,1). 【点睛】本题考查椭圆的定义,以及简单性质的应用,由椭圆的定义可得22()()a a e x e e x c c+=⨯-,是解题的关键.10.【分析】由双曲线方程求得渐近线方程当过焦点的两条直线与两条渐近线平行时这两条直线与双曲线右支分别只有一个交点利用数形结合可求出符合条件直线的斜率取值范围【详解】双曲线的渐近线方程当过焦点的直线与两条解析:33,⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】由双曲线方程求得渐近线方程33y x =±,当过焦点的两条直线与两条渐近线平行时,这两条直线与双曲线右支分别只有一个交点,利用数形结合,可求出符合条件直线的斜率取值范围. 【详解】双曲线221124x y -=的渐近线方程33y x =±,当过焦点的直线与两条渐近线平行时, 直线与双曲线右支分别只有一个交点(因为双曲线正在与渐近线无限接近中),由图可知,斜率不在33⎡⎢⎣⎦的所有直线与双曲线右支有两点交点(如图中直线2l ),斜率在⎡⎢⎣⎦的所有直线都与双曲线右支只有一个交点(如图中直线m ).所以此直线的斜率的取值范围.⎡⎢⎣⎦故答案为.⎡⎢⎣⎦【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质以及直线与双曲线的位置关系,属于中档题.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.11.②⑤【分析】设抛物线方程为根据抛物线的定义焦半径公式直线相互垂直与斜率之间的关系即可判断出结论【详解】设抛物线方程为②③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6可得解得抛物线方程为舍去;②④抛物线的解析:②⑤ 【分析】设抛物线方程为22y px =.根据抛物线的定义、焦半径公式、直线相互垂直与斜率之间的关系即可判断出结论. 【详解】设抛物线方程为22y px =.②③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6,可得162p+=,解得10p =,抛物线方程为220y x =,舍去;②④抛物线的过焦点且垂直于对称轴的弦的长为5,可得25()222pp =⨯,解得52p =,可得抛物线方程为25y x =.②⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1),可得:111222p ⨯=--,解得5p =,可得抛物线方程为210y x =,因此正确.能使抛物线方程为210y x =的条件是②⑤. 故答案为:②⑤. 【点睛】本题考查了抛物线的定义、焦半径公式、直线相互垂直与斜率之间的关系、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.【分析】过点作直线的垂线垂足为过点作准线的垂线垂足为交轴于点根据抛物线的定义可知所以过点作直线的垂线垂足为当点在与抛物线的交点时最小从而可求出答案【详解】如图焦点为抛物线的准线方程为过点作直线的垂线1 【分析】过点A 作直线l 的垂线,垂足为H ,过点A 作准线的垂线,垂足为C ,交y 轴于点B ,根据抛物线的定义可知,1AF AC m ==+,所以1m n AF AH +=+-,过点F 作直线l 的垂线,垂足为1H ,当点A 在1FH 与抛物线的交点时,AF AH +最小,从而可求出答案. 【详解】如图,焦点为()1,0F -,抛物线的准线方程为1x =, 过点A 作直线l 的垂线,垂足为H ,则AH n =,过点A 作准线的垂线,垂足为C ,交y 轴于点B ,则AB m =,1AC m =+, 根据抛物线的定义可知,1AF AC m ==+, 所以1m n AF AH +=+-,过点F 作直线l 的垂线,垂足为1H ,则1FH ==,当点A 在1FH 与抛物线的交点时,AF AH +最小,为15FH =,此时,m n +取得最小值15-.1.【点睛】本题考查抛物线的性质,考查点到直线距离公式的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.13.【分析】首先求出与椭圆相切的直线的方程根据直线方程与椭圆方程联立求出点坐标即可【详解】设直线:当直线与椭圆相切时其中一个切点到直线的距离最小故联立整理得相切时易知当时点到直线的距离最小代入中解得代入解析:94,5⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【分析】首先求出与椭圆相切的直线的方程,根据直线方程与椭圆方程联立求出P 点坐标即可. 【详解】设直线1l :()450x y m m R -+=∈, 当直线1l 与椭圆相切时,其中一个切点到直线45400x y -+=的距离最小,故联立224501259x y m x y -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得222582250x mx m ++-=, 相切时24025b ac m ∆=-=⇒=±,易知当25m =时点到直线45400x y -+=的距离最小,25m =代入222582250x mx m ++-=中,解得4x =-,4x =-代入45250x y -+=中,解得95y =, 故P 点坐标为94,5⎛⎫- ⎪⎝⎭.故答案为:94,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了直线与椭圆的位置关系,属于一般题.二、解答题14.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)本题可将()1,2A 代入抛物线方程中求出p 的值,即可得出结果; (2)本题首先可设()11,M x y 、()22,N x y 以及直线MN 的方程23xt y ,然后通过联立直线MN 的方程与抛物线方程即可得出124y y t +=、12812y y t =--,最后通过1212122211y y k k x x 并化简即可得出结果.【详解】(1)因为抛物线2:2C y px =过点()1,2A , 所以42p =,2p =,抛物线方程为24y x =.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,直线MN 的方程为23xt y ,联立()2234x t y y x⎧=++⎨=⎩,整理得248120y ty t ---=,21632480t t ∆=++>,124y y t +=,12812y y t =--,则1212122212122222111144y y y y k k y y x x 1212161622481284y y y y t t ,故12k k ⋅为定值2-. 【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线方程的求法以及抛物线与直线相交的相关问题的求解,通过联立直线的方程与抛物线方程以及韦达定理得出12y y +、12y y 的值是解决本题的关键,考查计算能力,考查化归与转化思想,是中档题.15.(1)()()–,12,∞+∞;(2)13,38⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)根据曲线方程,列式()()120m m --<,求m 的取值范围;(2)分别求两个命题为真命题时,m 的取值范围,根据命题的等价性转化为p 是q 的充分不必要条件,转化为真子集关系,求实数a 的取值范围. 【详解】(1)由()()120m m --<,得1m <或2m >,即()()–,12,m ∈∞⋃+∞(2)命题p ∶由()()()3400m a m a a --<>,得34a m a <<.命题q ∶22112x y m m+=--表示焦点在y 轴上的椭圆, 则102021m m m m ->⎧⎪->⎨⎪->-⎩,解得312m <<,因为q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,所以p 是q 的充分不必要条件,则31342a a ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩,解得1338a ≤≤,故实数a 的取值范围为:13,38⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.16.(1)2212x y +=;(2)存在,()2,0P .【分析】(1)由已知条件列出关于,,a b c 的方程组,解得,,a b c 即得椭圆方程;(2)假设存在,设(),0P m ,()11,A x y ,()22,B x y ,设直线方程为(1)y k x =-,代入椭圆方程应用韦达定理得1212,x x x x +,然后计算由0AP BP k k +=是关于k 的恒等式可求得m 即得.【详解】(1)22221c e a a c a b c ⎧==⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,11a cb ⎧=⎪∴=⎨⎪=⎩,2212x y ∴+=.(2)假设存在(),0P m 满足题意,设()11,A x y ,()22,B x y ,():1AB l y k x =-,()22122y k x x y ⎧=-⎨+=⎩,()2222124220k x k x k ∴+-+-=, 2122412k x x k ∴+=+,21222212k x x k -=+,11APy k x m =-,22BP y k x m =-, ()()()()1221120AP BP y x m y x m k k x m x m -+-+==--,()1221120y x y x m y y ∴+-+=,211212(1)(1)(2)0kx x kx x km x x -+--+-=,()()1212220kx x k mk x x km ∴-+++=,代入1212,x x x x +整理得24,2km k m ==,()2,0P ∴. 【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆标准方程,求直线与椭圆相交中的定点问题.求椭圆方程的关键是列出关于,,a b c 的方程组,解之即得,直线与椭圆相交问题采用“设而不求”的思想方法,即设交点为1122(,),(,)x y x y ,设直线方程(1)y k x =-,同时假设定点在在.设坐标为(,0)m ,直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得1212,x x x x +,并代入定点满足的条件0AP BP k k +=,由此求出参数m ,得定点坐标.17.(1)22124y x -=;(2)810y x .【分析】(1)由双曲线定义求a ,结合12PF PF ⊥求2b ,写出双曲线C 的标准方程;(2)设()()1122,,,A x y B x y ,结合双曲线方程得1212121224y y y y x x x x -+⋅=-+,根据中点M 、直线斜率的坐标表示得324AB k ⋅=,即可写出直线方程. 【详解】(1)1222a PF PF =-=,得1a =,在△12PF F 中2221212100F F PF PF =+=,∴24100c =,22225c a b ==+,则224b =,故双曲线的标准方程为:22124y x -=(2)设()()1122,,,A x y B x y ,有221221221212222212424124y x y y x x y x ⎧-=⎪-⎪⇒-=⎨⎪-=⎪⎩,所以221212122112122224y y y y y y x x x x x x --+=⋅=--+,又1212AB y y k x x -=-,1212632y y x x +==+, ∴324AB k ⋅=,得8AB k =, ∴直线AB 方程为:810y x ,满足0∆>,符合题意 .【点睛】 关键点点睛:由双曲线定义:曲线上的点到两焦点距离差为定值m ,有2a m =,结合勾股定理求c .()()1122,,,A x y B x y ,利用中点1212(,)22x x y y ++、直线斜率1212y y k x x -=-,结合所得方程1212121224y y y y x x x x -+⋅=-+,求斜率并写出直线方程. 18.(1)2231143y x -=;(2)()4,2. 【分析】(1)由渐近线方程设双曲线方程为()22094x y λλ-=≠,代入点P 的坐标可得双曲线方程;(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,直线方程代入双曲线方程,应用韦达定理和中点坐标公式可得. 【详解】(1)由双曲线的渐近线方程23y x =±,可设双曲线方程为()22094x y λλ-=≠.∵双曲线过点)P,∴6494λ-=,13λ=-,故所求双曲线方程为2231143y x -=.(2)由224x y y x-=⎧⎨=⎩得2840x x -+=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则128x x +=,121244y y x x +=+-=, 故线段AB 的中点坐标为()4,2. 【点睛】方法点睛:本题考查求双曲线方程,考查弦中点坐标.已知双曲线的渐近线方程为0mx ny ±=,则双曲线方程可设为2222m x n y λ-=,代入其他条件求得λ即可得,这种方法不需要考虑双曲线的焦点所在轴.19.(1)22132x y +=;(2【分析】(1)由题可得221413a b+=,233113a a ⋅=-+-,解得,ab ,即可得椭圆C 的方程;(2)由题可设直线l :1x my =+,代入椭圆方程,利用韦达定理,弦长公式计算出点P ,MN,计算得2PQMN =,令t =,采用换元法求解最小值. 【详解】 (1)依题意有,221413a b+=,233113a a ⋅=-+-, 解得23a =,22b =,椭圆的方程为22132x y +=;(2)由题意知直线l 的斜率不为0,设其方程为1x my =+, 设点()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程()2222123440321x y m y my x my ⎧+=⎪⇒++-=⎨⎪=+⎩, 得到122423m y y m -+=+,122423y y m -=+ 由弦长公式MN =整理得22123m MN m +=+,又1222223P y y m y m +-==+,2323Px m =+,2P PQ x =-=212PQMN =, 令t =,1t ≥,上式24554t t t t +⎫==+≥⎪⎝⎭,当254t =,即12m =±时,PQ MN【点睛】方法点睛:求解弦长问题通常应用弦长公式: 直线与圆锥曲线交于点()()1122,,,A x y B x y,则弦长1212AB x y =-=-(k 为直线的斜率). 20.(1)2212y x +=;(2【分析】(1)根据离心率的值,可列出a c ,的关系式,再根据经过()0,-2点,可得出a 的值和c 的值,最后再结合222a b c =+,可算出b 的值,直接写出椭圆方程即可.(2)根据题意设出直线的方程和椭圆方程联立方程组,由根和系数的关系,再结合三角形面积公式,可把三角形面积表示成含有参数的关系式,最后根据不等式,可求得面积的最大值. 【详解】 (1)由题意,a =2c e a ==得1c =,所以1b =,所以椭圆方程是2212y x +=.(2)由于直线AB 经过上焦点()0,1,设直线AB 方程为1y kx =+,联立方程组22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩将1y kx =+代入椭圆方程2212y x +=,得()222210k x kx ++-=,则222A B k x x k +=-+,212A Bx x k ⋅=-+, ∴A Bx x -==21212ABF A B S F F x x =⋅-△,可知122F F=则21112ABF S ===≤△.=,即0k =时,2ABF S.【点睛】椭圆与直线相交时,三角形面积问题的关键点为:设直线方程、联立方程组、韦达定理、列出三角形面积的关系式,最后根据函数或不等式,可求出三角形面积的范围.21.(1)22143x y +=;(2)证明见解析, 1x =.【分析】(1)设椭圆C 的半焦距为()0c c >,由圆的定义可求得圆的半径,再由直线与圆的相切的条件可求得c , 2a ,2b ,可求得椭圆方程.(2)设其方程为4x my =+,设()11,H x y ,()22,G x y ,直线与椭圆的方程联立整理得()223424360my my +++=,得出根与系数的关系,表示直线MH 的方程和直线GN 的方程。
完美WORD 格式.整理圆锥曲线与方程单元测试(高二高三均适用)、选择题A 、25、过抛物线y 4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ()A 、有且仅有一条B 、有且仅有两条C 、有无穷多条D 、不存在6、一个椭圆中心在原点, 焦点R 、F 2在x 轴上,P (2, 3 )是椭圆上一点,且|PF 1|、|F 1F 2|、|PF 2 |成等差数列,则椭圆方程为()7 .设0v k v a 2,那么双曲线 上 - 异 =1与双曲线 % - y 2 = 1有()a — KD +K a b(A )相同的虚轴(B )相同的实轴(C )相同的渐近线(D )相同的焦点8 .若抛物线y 2= 2p x (p > 0)上一点P 到准线及对称轴的距离分别为10和6,则p 的值等于1 •方程x 、.、3y2 1所表示的曲线是 (A )双曲线(B )椭圆(C )双曲线的一部分 (D )椭圆的一部分2 •椭圆2y a21与双曲线—a 2-1有相同的焦点,贝U a 的值是 23.双曲线 2y_ b 2(A ) 2 已知圆x 2(B ) 1 或-2(D ) 11的两条渐近线互相垂直, 那么该双曲线的离心率是 (B ) ..3(C ) 、22y 6x7 0与抛物线y 2 2px(p(D )I0)的准线相切,则()()()()2A 、— 8 2壬162B 、—16 2乞1 62C 、x - 8 2乞1 42x D 、— 16 2上142222(A ) 2 或 18(B ) 2x9、设F 1> F 2是双曲线一 4或18(C ) 2或16 (D ) y 2 1的两个焦点,点P 在双曲线上,且 4或16UULTLUUQPF PFUUU 则 |PF 1 | LULU |PF 2 | 的值等于 A 、2B 、2 210.若点A 的坐标为(3,2) , F 是抛物线y 22x 的焦点,点M 在抛物线上移动时,使MF MA取得最小值的M的坐标为1A . 0,0B .- 1 C . 1,V2 D . 2,22’2 2X y 11、已知椭圆 — F =1 (a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且 BF 丄x 轴,ab直线AB 交y 轴于点P ,若AP 2BP (应为PB),则离心率为 ()A 、二B 、二C 、1D 1223212 .抛物线y22x 上两点A(X 1, yj 、B(X 2, y 2)关于直线1y x m 对称,且x 1 x 2则m 等于()A . 3B. 25C . -D . 322、填空题: 13 .若直线xy2与抛物线y 24x 交于A 、B 两点, 则线段 AB 的中点坐标是。
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上2023-2024学年河南省开封市高中数学苏教版 选修一圆锥曲线与方程章节测试(3)姓名:____________ 班级:____________ 学号:____________考试时间:120分钟满分:150分题号一二三四五总分评分*注意事项:阅卷人得分一、选择题(共12题,共60分)1. 过双曲线 的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于两点,与双曲线的渐近线交于两点,若,则双曲线离心率的取值范围为( )A. B. C. D. 22. 若双曲线( ,)的一条渐近线经过点, 则双曲线的离心率为( )A. B. C.D. 3. 已知双曲线 的左右焦点为,过 的直线交双曲线右支于 ,若 ,且,则双曲线的离心率为()A. B. C.D.122436484. 已知双曲线的左、右焦点分别为, , 为右支上一点且直线 与 轴垂直,若 的角平分线恰好过点,则 的面积为( )A. B. C. D. 5. 已知过双曲线的焦点的直线 与 交于 两点,且使 的直线 恰好有3条,则双曲线 的渐近线方程为( )A. B. C. D.2 2 4 46. 已知双曲线 - =1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y 2=2px(p>0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A. B. C. D. 7. 若双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为 , 过右焦点且垂直于轴的直线与双曲线交于, 两点.设 , 到双曲线的同一条渐近线的距离之和为 , 则双曲线的方程为( )A. B. C. D.m<3-3<m<3m>3或-3<m<2m>2或-3<m<38. 方程表示双曲线,则m 的取值范围是( )A. B. C. D. 329. 已知双曲线的焦点到渐近线的距离为,且双曲线右支上一点P 到右焦点的距离的最小值为2,则双曲线的离心率为( )A. B. C. D.210. 已知A ,B 为双曲线E 的左、右顶点,C 为E 上的一点,若A ,B ,C 三点构成顶角为120°的等腰三角形,则E 的离心率为( )A. B. C. D. 611. 已知双曲线, 分别为左、右焦点,P 为曲线C 上的动点,若的平分线与x 轴交于点 , 则为( )A. B. C. D. 212. 已知双曲线的离心率是它的一条渐近线斜率的2倍,则( )A. B. C. D. 13. 已知 是双曲线右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为 . 设 分别为双曲线的左、右焦点.若 ,则 .14. 已知双曲线C: 1(a>0,b>0),右顶点是A,若双曲线C右支上存在两点B、C,使△ABC为正三角形,则双曲线C的离心率e的取值范围是.15. 已知分别为双曲线的两个焦点,曲线上的点P到原点的距离为b,且,则该双曲线的离心率为 .16. 双曲线与椭圆4x2+y2=64有公共焦点,它们的离心率互为倒数,则双曲线方程为.17. 已知双曲线的离心率为,且点在双曲线C上.(1) 求双曲线C的方程;(2) 若点M,N在双曲线C上,且,直线不与y轴平行,证明:直线的斜率为定值.18. 已知双曲线的离心率为2,为双曲线的右焦点,为双曲线上的任一点,且点到双曲线的两条渐近线距离的乘积为 .(1) 求双曲线的方程;(2) 设过点且与坐标轴不垂直的直线与双曲线相交于点,,线段的垂直平分线与轴交于点,求的值.19. 经过点作直线交双曲线于、两点,若(为坐标原点),求直线的方程.20. 已知,是双曲线的左、右顶点,为双曲线上与,不重合的点.(1) 设直线,的斜率分别为,,求证:是定值;(2) 设直线与直线交于点,与轴交于点,点满足,直线与双曲线交于点(与,,不重合).判断直线是否过定点,若直线过定点,求出该定点坐标;若直线不过定点,请说明理由.21.(1) 求以椭圆的长轴端点为焦点,焦点为顶点的双曲线方程;(2) 已知为抛物线的焦点,点在抛物线上,且,求抛物线的方程.答案及解析部分1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.(1)(2)18.(1)(2)19.20.(1)(2)21.(1)(2)。
12PF F S =解析:设P (x 0,y 0),PF 的中点为(x ,y ),则y 0=14x 20,又F (0,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =x 02y =y 0+12,∴⎩⎨⎧x 0=2xy 0=2y -1,代入y 0=14x 20得2y -1=14(2x )2,化简得x 2=2y -1,故选A. 答案:A7.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.32C .1 D. 3 解析:由已知解出抛物线的焦点坐标和双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式求解.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d 1=|3×1-0|32+-12=32或d 2=|3×1+0|32+12=32. 答案:B8.直线y =x +b 与抛物线x 2=2y 交于A 、B 两点,O 为坐标原点,且OA ⊥OB ,则b =( )A .2B .-2C .1D .-1解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 联立方程组⎩⎨⎧y =x +b ,x 2=2y ,消去y ,得x 2-2x -2b =0,所以x 1+x 2=2,x 1x 2=-2b ,y 1y 2=(x 1+b )(x 2+b )=x 1x 2+b (x 1+x 2)+b 2=b 2,∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线, ∴所求轨迹的方程为x 2=4y . (2)由题意易知直线l 2的斜率存在,又抛物线方程为x 2=4y ,当直线AB 斜率为0时|PQ |=4 2.当直线AB 斜率k 不为0时,设中点坐标为(t,2),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有x 21=4y 1,x 22=4y 2,两式作差得x 21-x 22=4(y 1-y 2),即得k =x 1+x 24=t 2,则直线方程为y -2=t2(x -t ),与x 2=4y 联立得x 2-2tx +2t 2-8=0.由根与系数的关系得x 1+x 2=2t ,x 1x 2=2t 2-8, |PQ |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+k 2[x 1+x 22-4x 1x 2]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t 24[4t 2-42t 2-8]=8-t 24+t 2≤6,即|PQ |的最大值为6.19.(本小题满分12分)已知双曲线的焦点在x 轴上,离心率为2,F 1,F 2为左、右焦点,P 为双曲线上一点,且∠F 1PF 2=60°,12PF F S =123,求双曲线的标准方程.解析:如图所示,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).∴所求k 的值为2.21.(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (0,1),离心率为22,过点B (0,-2)及左焦点F 1的直线交椭圆于C ,D 两点,右焦点设为F 2.(1)求椭圆的方程; (2)求△CDF 2的面积. 解析:(1)由题意知b =1,c a =22,且c 2=a 2+b 2,解得a =2,c =1. 易得椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎨⎧y =-2x -2x22+y 2=1得9x 2+16x +6=0.∵Δ=162-4×9×6=40>0, 所以直线与椭圆有两个公共点,设为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-169x 1·x 2=23∴|CD |=1+-22|x 1-x 2|=5·x 1+x 22-4x 1x 2=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1692-4×23=1092,又点F 2到直线BF 1的距离d =455, 故CDF S2=12|CD |·d =4910. 22.(本小题满分12分)过点C (0,1)的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为。
《圆锥曲线与方程》单元测试题
一、选择题
1.已知方程11
22
2=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是( )
A.k <1 B.k >2 C.k <1或k >2 D.1<k <2
2、已知21,F F 是椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 的两个焦点,AB 是过1F 的弦,则
2ABF ∆的周长是 ( )
A.a 2
B.a 4
C.a 8
D.b a 22+
3、一动圆与圆221x y +=外切,同时与圆226910x y x +--=内切,则动圆 的圆心在( )
.A 一个椭圆上 .B 一条抛物线上 .C 双曲线的一支上 .D 一个圆上
4、抛物线y 2=4px (p >0)上一点M 到焦点的距离为a ,则M 到y 轴距离为 ( )
A.a -p
B.a+p
C.a -2
p
D.a+2p
5.双曲线22a x -22
b
y =1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )
A. 2
B.3
C. 2
D.
2
3
6、.我们把离心率e =的椭圆叫做“优美椭圆”。
设椭圆22221x y a b
+=为优
美椭圆,F 、A 分别是它的右焦点和左顶点,B 是它短轴的一个端点,则ABF
∠等于( )
A. 60
B.75
C.90
D. 120 二、填空题
7.设中心在原点的椭圆与双曲线2 x 2-2y 2=1有公共的焦点,且它们的离心互为倒数,则该椭圆的方程是
8.直线1y x =-与椭圆22
142
x y +=相交于,A B 两点,则AB = .
9. 已知F P ),1,4(-为抛物线x y 82=的焦点,M 为此抛物线上的点,且使
MF MP +的值最小,则M 点的坐标为
10.过原点的直线l ,如果它与双曲线14
32
2=-x y 相交,则直线l 的斜率k
的取值范围是 . 三.解答题
11.已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线122
22=-b
y a x 的右焦点,而且
与x 轴垂直.又抛物线与此双曲线交于点)6,2
3
(-,求抛物线和双曲线的方
程.
12.双曲线122
22=-b
y a x (a>1,b>0)的焦距为2c,直线l 过点(a,0)和(0,b),且
点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥5
4
c.求双曲线的
离心率e 的取值范围.
选修2-1《圆锥曲线与方程》单元测试题解答
一.选择题: CBB AAC
二.填空题:
7. 12
22
=+y x 8. 3
9.1
(,1)8
- 10. 22k k <-> 三.解答题
11. 解:由题意可设抛物线方程为)0(22>-=p px y
因为抛物线图像过点)6,23(-,所以有)2
3
(26-⨯-=p ,解得2=p
所以抛物线方程为x y 42-=,其准线方程为1=x 所以双曲线的右焦点坐标为(1,0)即1=c
又因为双曲线图像过点)6,2
3
(-,
所以有16
49
22=-b
a 且122=+
b a ,解得43,4122==b a 或8,922-==b a (舍
去)
所以双曲线方程为14
3412
2=-y x
12. 解:直线l 的方程为bx+ay-ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l 的距离d 1 =
2
2
)1(b a a b +-.同理得到点(-1,0)到直线l 的距离d 2
=2
2)1(b a a b ++.s= d 1 +d 2=2
2b a ab +=
c ab 2.由s ≥54c,得c
ab
2≥54c,即
5a 22a c -≥2c 2.于是得512-e ≥2e 2.即4e 2-25e+25≤0.解不等式,得4
5≤e 2≤5.由于e>1>0,所以e 的取值范围是
52
5
≤≤e。