【3年高考2年模拟】2018课标版文数一轮 第九章 平面解析几何 第七节 抛物线
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课时规范训练 (时间:70分钟)1.已知椭圆C 的焦点在x 轴上,离心率等于255,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,255.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于M 点,若MA →=λ1AF →,MB →=λ2BF →,求证:λ1+λ2为定值.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧c a =255,1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2552b 2=1,∴a 2=5,b 2=1,∴椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)证明:设点A ,B ,M 的坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (0,y 0),又易知F 点的坐标为(2,0).显然直线l 存在斜率,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程是y =k (x -2),将直线l 的方程代入到椭圆C 的方程中,消去y 并整理得(1+5k 2)x 2-20k 2x +20k 2-5=0,∴x 1+x 2=20k 21+5k 2,x 1x 2=20k 2-51+5k 2,又∵MA →=λ1AF →,MB →=λ2BF →,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1,y 1-y 0=λ1-x 1,-y 1,x 2,y 2-y 0=λ2-x 2,-y 2,解得λ1=x 12-x 1,λ2=x 22-x 2,∴λ1+λ2=x 12-x 1+x 22-x 2 =x 1+x 2-2x 1x 24-x 1+x 2+x 1x 2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫20k 21+5k 2-20k 2-51+5k 24-2·20k 21+5k 2+20k 2-51+5k2=-10. 即λ1+λ2为定值.2.已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,中心在原点.若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线y =kx +m (k ≠0)与椭圆相交于不同的两点M ,N .当|AM |=|AN |时,求m 的取值范围.解:(1)依题意可设椭圆方程为x 2a2+y 2=1,则右焦点F (a 2-1,0),由题设|a 2-1+22|2=3,解得a 2=3.∴所求椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)设P (x P ,y P ),M (x M ,y M ),N (x N ,y N ),P 为弦MN 的中点, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 23+y 2=1得(3k 2+1)x 2+6mkx +3(m 2-1)=0,∵直线与椭圆相交,∴Δ=(6mk )2-4(3k 2+1)×3(m 2-1)>0 ⇒m 2<3k 2+1.①∴x P =x M +x N2=-3mk3k 2+1,从而y P =kx P +m =m3k 2+1,∴k AP =y P +1x P =-m +3k 2+13mk,又∵|AM |=|AN |,∴AP ⊥MN ,则-m +3k 2+13mk =-1k,即2m =3k 2+1.②把②代入①,得m 2<2m ,解得0<m <2; 由②,得k 2=2m -13>0,解得m >12.综上求得m 的取值范围是12<m <2.3.如图,已知抛物线C :x 2=4y ,过点M (0,2)任作一直线与C 相交于A ,B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴),与直线y =2相交于点N 1,与(1)中的定直线相交于点N 2.证明:|MN 2|2-|MN 1|2为定值,并求此定值.证明:(1)依题意可设直线AB 的方程为y =kx +2,代入x 2=4y ,得x 2=4(kx +2),即x 2-4kx -8=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1x 2=-8, 直线AO 的方程为y =y 1x 1x ,直线BD 的方程为x =x 2. 解得交点D 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 2,y 1x 2x 1, 注意到x 1x 2=-8及x 21=4y 1,则有y =y 1x 1x 2x 21=-8y 14y 1=-2. 因此D 点在定直线y =-2上(x ≠0).(2)依题意知,切线l 的斜率存在且不等于0,设切线l 的方程为y =ax +b (a ≠0),代入x 2=4y 得x 2=4(ax +b ),即x 2-4ax -4b =0,由Δ=0得(4a )2+16b =0,化简整理得b =-a 2.故切线l 的方程可写为y =ax -a 2.分别令y =2,y =-2得N 1、N 2的坐标为N 1⎝ ⎛⎭⎪⎫2a+a ,2,N 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-2a+a ,-2,则|MN 2|2-|MN 1|2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2a-a 2+42-⎝ ⎛⎭⎪⎫2a+a 2=8,即|MN 2|2-|MN 1|2为定值8.4.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,其离心率为e =12,点P 为椭圆上的一个动点,△PF 1F 2内切圆面积的最大值为4π3.(1)求a ,b 的值;(2)若A ,B ,C ,D 是椭圆上不重合的四个点,且满足F 1A →∥F 1C →,F 1B →∥F 1D →,AC →·BD →=0,求|AC →|+|BD →|的取值范围.解:(1)设△PF 1F 2内切圆半径为r ,由S △PF 1F 2=12r (|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|)=12r (2a +2c ),∴当S △PF 1F 2最大时,则r 最大.当P 为椭圆上、下顶点时,S △PF 1F 2取得最大值,△PF 1F 2内切圆面积取得最大值.∵4π3=πr 2,∴r =233.S△PF1F2=12|F1F2|·b=bc=12(|F1F2|+|PF1|+|PF2|)r=12(2c+2a)×233,化为bc=23 3(a+c),又ca=12,a2=b2+c2,联立解得a=4,c=2,b=2 3.(2)∵F1A→∥F1C→,F1B→∥F1D→,AC→·BD→=0,∴直线AC,BD垂直相交于点F1,由(1)知椭圆方程为x216+y212=1,F1(-2,0).①直线AC,BD有一条斜率不存在时,|AC→|+|BD→|=6+8=14.②当AC斜率存在且不为0时,设方程为y=k(x+2),A(x1,y1),C(x2,y2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y=k x+,x216+y212=1消去y得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-48=0.∴x1+x2=-16k23+4k2,x1x2=16k2-483+4k2.∴|AC→|=1+k2|x1-x2|=+k2x 1+x22-4x1x2]=+k23+4k2.把-1k代入上式得,|BD→|=+k24+3k2,∴|AC→|+|BD→|=k2+2+3k2+4k2.设t=k2+1(k≠0),t>1,∴|AC→|+|BD→|=16812+t-1t2,t>1,∴0<t-1t2≤14,∴|AC→|+|BD→|∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫967,14.综上可得,|AC→|+|BD→|的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫967,14.5.(2015·高考全国卷Ⅱ)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(2)若l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m3,m ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.解:(1)证明:设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ). 将y =kx +b 代入9x 2+y 2=m 2,得(k 2+9)x 2+2kbx +b 2-m 2=0,故x M =x 1+x 22=-kbk 2+9,y M =kx M +b =9bk 2+9.于是直线OM 的斜率k OM =y M x M=-9k,即k OM ·k =-9.所以直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值. (2)四边形OAPB 能为平行四边形.因为直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m3,m ,所以l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是k >0,k ≠3. 由(1)得OM 的方程为y =-9kx .设点P 的横坐标为x P . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-9k x ,9x 2+y 2=m 2,得x 2P =k 2m 29k 2+81,即x P =±km 3k 2+9. 将点⎝ ⎛⎭⎪⎫m 3,m 的坐标代入直线l 的方程得b =m -k3, 因此x M =k k -mk 2+.四边形OAPB 为平行四边形,当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即x P =2x M . 于是±km 3k 2+9=2×k k -m3k 2+,解得k 1=4-7,k 2=4+7.因为k i >0,k i ≠3,i =1,2,所以当直线l 的斜率为4-7或4+7时,四边形OAPB 为平行四边形.。
一、【课前小测摸底细】1.【课本典型习题,P73第3题】抛物线错误!未找到引用源。
上一点M到焦点F的距离错误!未找到引用源。
,求点M的坐标.【答案】错误!未找到引用源。
【解析】设点错误!未找到引用源。
,由抛物线的定义得,错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
,代入抛物线方程得错误!未找到引用源。
,所以点M的坐标为错误!未找到引用源。
.2.【2016年高考四川理数】设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线错误!未找到引用源。
上任意一点,M是线段PF上的点,且错误!未找到引用源。
=2错误!未找到引用源。
,则直线OM的斜率的最大值为( )(A)错误!未找到引用源。
(B)错误!未找到引用源。
(C)错误!未找到引用源。
(D)1【答案】C3.【2017年普通高等学校招生全国统一考试(长郡中学高三入学考试)】已知点错误!未找到引用源。
是抛物线错误!未找到引用源。
上一点,错误!未找到引用源。
为坐标原点,若错误!未找到引用源。
是以点错误!未找到引用源。
为圆心,错误!未找到引用源。
的长为半径的圆与抛物线错误!未找到引用源。
的两个公共点,且错误!未找到引用源。
为等边三角形,则错误!未找到引用源。
的值是()A.错误!未找到引用源。
B.错误!未找到引用源。
C.错误!未找到引用源。
D.错误!未找到引用源。
【答案】C4.【基础经典试题】已知错误!未找到引用源。
是抛物线错误!未找到引用源。
的焦点,错误!未找到引用源。
是该抛物线上的两点.若线段错误!未找到引用源。
的中点到错误!未找到引用源。
轴的距离为错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
()A.2 B.错误!未找到引用源。
C.3 D.4【答案】.C【解析】抛物线的准线方程:错误!未找到引用源。
,线段错误!未找到引用源。
的中点到准线的距离为错误!未找到引用源。
,由抛物线的性质得错误!未找到引用源。
5.【2016高考新课标1卷】以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=错误!未找到引用源。