【拿高分,选好题】高中新课程数学(人教)二轮复习专题第一部分 《1-5-3 圆锥曲线的综合问题》课时演练

第三章 3.2 3.2.2A 级——基础过关练1．双曲线x 216－y 233＝1的焦点坐标是( )A ．(±17,0)B ．(0,±17)C ．(±7,0)D ．(0,±7)【答案】C【解析】由题意可知c 2＝16＋33＝49,所以c ＝7．由双曲线方程可知焦点在x 轴上．故选C ．2．与双曲线x 2－y 24＝1有共同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线的标准方程是( )A ．x 23－y 212＝1B ．x 212－y 23＝1C ．x 24－y 216＝1D ．x 212－y 248＝1【答案】A【解析】依题意设双曲线的方程为x 2－y 24＝λ(λ≠0),将点(2,2)代入求得λ＝3,所以所求双曲线的标准方程为x 23－y 212＝1．3．双曲线mx 2＋y 2＝1的虚轴长是实轴长的2倍,则m 等于( ) A ．－14B ．－4C ．4D ．14【答案】A【解析】双曲线方程化为标准形式y 2－x 2－1m＝1,则有a 2＝1,b 2＝－1m ,由题设条件知2＝－1m ,所以m ＝－14． 4．设双曲线x 2a 2－y 29＝1(a ＞0)的渐近线方程为3x ±2y ＝0,则a 的值为( )A ．4B ．3C ．2D ．1【答案】C【解析】双曲线x 2a 2－y 29＝1的渐近线方程为3x ±ay ＝0,对比3x ±2y ＝0得a ＝2．5．已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0,b ＞0)的一个焦点为F (2,0),且双曲线的渐近线与圆(x －2)2＋y 2＝3相切,则双曲线的方程为( )A ．x 29－y 213＝1B ．x 213－y 29＝1C ．x 23－y 2＝1D ．x 2－y 23＝1【答案】D【解析】由双曲线的渐近线bx ±ay ＝0与圆(x －2)2＋y 2＝3相切可知2ba 2＋b 2＝3,又因为c ＝a 2＋b 2＝2,所以有a ＝1,b ＝3,故双曲线的方程为x 2－y 23＝1．6．若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的离心率为14,则双曲线x 2a 2－y 2b2＝1的渐近线方程为( )A ．y ＝±32xB ．y ＝±152x C ．y ＝±154x D ．y ＝±225x【答案】C【解析】因为e ＝c a ＝14,不妨设a ＝4,c ＝1,则b ＝15,所以对应双曲线的渐近线方程为y ＝±b a x ＝±154x ．7．(多选)已知双曲线9y 2－4x 2＝－36,则( ) A ．该双曲线的实轴长为6 B ．该双曲线的虚轴长为4 C ．该双曲线的离心率为133D ．该双曲线的渐近线方程为±23x【答案】ABCD【解析】将9y 2－4x 2＝－36化为标准方程x 29－y 24＝1,即x 232－y 222＝1,所以a ＝3,b ＝2,c ＝13,所以实轴长2a ＝6,虚轴长2b ＝4,离心率e ＝c a＝133,渐近线方程为y ＝±b a x ＝±23x ．故选ABCD ．8．双曲线x 24＋y 2k＝1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是__________．【答案】(－12,0)【解析】双曲线方程可变为x 24－y 2－k ＝1,则a 2＝4,b 2＝－k ,c 2＝4－k ,e ＝c a ＝4－k 2,又因为e ∈(1,2),则1＜4－k2＜2,解得－12＜k ＜0． 9．双曲线的离心率为2,则双曲线的两条渐近线的夹角为________． 【答案】90°【解析】因为e ＝c a ＝2,所以a 2＋b 2a ＝2,即a ＝b ,所以双曲线的渐近线方程为y ＝±x ．∴所以双曲线两条渐近线的夹角为90°．10．已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0,b ＞0)的一个焦点是F (2,0),离心率e ＝2．(1)求双曲线C 的方程；(2)若斜率为1的直线与双曲线C 交于两个不同的点M ,N ,线段MN 的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形面积等于4,求直线l 的方程．解：(1)由已知得c ＝2,e ＝2,∴a ＝1,b ＝3． ∴双曲线C 方程为x 2－y 23＝1．(2)设直线l 的方程为y ＝x ＋m ,点M (x 1y 1),N (x 2,y 2)．联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ＋m ，x 2－y 23＝1，得2x 2－2mx －m 2－3＝0,①设MN 中点为(x 0,y 0),则x 0＝x 1＋x 22＝m2,y 0＝x 0＋m ＝32m ,∴线段MN 的垂直平分线方程为 y －32m ＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫x －m 2,即x ＋y －2m ＝0, 与坐标轴交点为(0,2m ),(2m,0),得12|2m |·|2m |＝4,则m 2＝2,即m ＝±2, 代入①得Δ＞0,所以l 的方程为y ＝x ±2．B 级——能力提升练11．(多选)下列说法正确的是( )A ．以直线2x ±3y ＝0为渐近线,过点(1,2)的双曲线的标准方程为y 2329－x 28＝1B ．与双曲线y 24－x 23＝1具有相同的渐近线,且过点M (3,－2)的双曲线的标准方程为x 26－y 28＝1C ．过点(2,0),与双曲线y 264－x 216＝1离心率相等的双曲线的标准方程为x 24－y 2＝1D ．与椭圆x 225＋y 216＝1有公共焦点,离心率为32的双曲线的标准方程为x 25－y24＝1【答案】ABC【解析】对于A,设所求双曲线方程为4x 2－9y 2＝λ(λ≠0),将点(1,2)的坐标代入方程,解得λ＝－32,因此所求双曲线的标准方程为y 2329－x 28＝1,A 正确．对于B,设所求双曲线方程为y 24－x 23＝λ(λ≠0),由点M (3,－2)在双曲线上,得44－93＝λ,λ＝－2,故所求双曲线的标准方程为x 26－y 28＝1,B 正确．对于C,当所求双曲线的焦点在x 轴上时,可设其方程为x 264－y 216＝λ(λ＞0),将点(2,0)的坐标代入方程得λ＝116,故所求双曲线的标准方程为x24－y 2＝1；当所求双曲线的焦点在y 轴上时,可设其方程为y 264－x 216＝λ(λ＞0),将点(2,0)的坐标代入方程得λ＝－14＜0(舍去),所以所求双曲线的标准方程为x 24－y 2＝1,C 正确．对于D,由椭圆方程可得焦点坐标为(－3,0),(3,0),即c ＝3且焦点在x 轴上,设双曲线的标准方程为x 2a 2－y 2b 2＝1(a＞0,b ＞0),因为e ＝c a ＝32,所以a ＝2,则b 2＝c 2－a 2＝5,故所求双曲线的标准方程为x 24－y 25＝1,D 错误．故选ABC ．12．已知双曲线x 22－y 2b2＝1(b ＞0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,其一条渐近线方程为y ＝x ,点P (3,y 0)在双曲线上,则PF 1→·PF 2→＝( )A ．0B ．1C ． 2D ．2【答案】A【解析】由渐近线方程为y ＝x 知,b2＝1,所以b ＝2．因为点P (3,y 0)在双曲线上,所以y 0＝±1．y 0＝1时,P (3,1),F 1(－2,0),F 2(2,0),所以PF 1→·PF 2→＝0；y 0＝－1时,P (3,－1),PF 1→·PF 2→＝0．13．具有某种共同性质的所有曲线的集合,称为一个曲线系．已知双曲线C 1：x 29－y 23＝1与双曲线C 2有共同的渐近线,双曲线C 2的渐近线方程是__________；若双曲线C 2还经过点M (3,4),则双曲线C 2的离心率为__________．【答案】y ＝±33x 2 【解析】C 1：x 29－y 23＝1的渐近线方程为y ＝±33x ,双曲线C 1,C 2有共同的渐近线,所以双曲线C 2的渐近线方程是y ＝±33x ．设双曲线C 2的方程为x 29－y23＝k (k ≠0),将点M (3,4)代入得39－163＝k ,解得k ＝－5,所以双曲线C 2的方程为y 215－x 245＝1,离心率e ＝6015＝2．14．如图,已知F 是双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0,b ＞0)的左焦点,E 是该双曲线的右顶点,过F且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是________．【答案】(1,2)【解析】△ABE 是等腰三角形,AE ＝BE ,所以只需∠AEB 为锐角,所以∠AEF ＜45°,所以b 2a＝AF ＜FE ＝a ＋c ,所以e 2－e －2＜0,所以－1＜e ＜2．又因为e ＞1,所以1＜e ＜2,所以e ∈(1,2)．15．双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0,b ＞0)的左顶点为A ,右焦点为F ,动点B 在C 上,当BF ⊥AF 时,|AF |＝|BF |．(1)求双曲线C 的离心率；(2)若点B 在第一象限,求证：∠BFA ＝2∠BAF ．(1)解：设双曲线的半焦距为c ,则F (c,0),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，±b 2a ． ∵|AF |＝|BF |,故b 2a＝a ＋c ,故c 2－ac －2a 2＝0,即e 2－e －2＝0．∴e ＝2．(2)证明：设B (x 0,y 0),其中x 0＞a ,y 0＞0． ∵e ＝2,故c ＝2a ,b ＝3a ． 故渐近线方程为y ＝±3x ,∴∠BAF ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π3,∠BFA ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，2π3．又∵tan ∠BFA ＝－y 0x 0－c＝－y 0x 0－2a,tan ∠BAF ＝y 0x 0＋a, ∴tan2∠BAF ＝2y 0x 0＋a1－⎝ ⎛⎭⎪⎫y 0x 0＋a 2＝2y 0x 0＋ax 0＋a 2－y 20＝2y 0x 0＋ax 0＋a 2－b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2a 2－1＝2y 0x 0＋ax 0＋a2－3a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 20a 2－1＝2y 0x 0＋ax 0＋a 2－3x 20－a 2＝2y 0x 0＋a －3x 0－a＝－y 0x 0－2a＝tan ∠BFA ．而2∠BAF ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，2π3,故∠BFA ＝2∠BAF ．。

第三章　3.2　3.2.3A级——基础过关练1．直线l过点(，0)且与双曲线x2－y2＝2仅有一个公共点，则这样的直线有( ) A．1条B．2条C．3条D．4条【答案】C【解析】点(，0)即为双曲线的右顶点，过该点有两条与双曲线渐近线平行的直线与双曲线仅有一个公共点，另过该点且与x轴垂直的直线也与双曲线只有一个公共点，故这样的直线只有3条．2．已知双曲线E的中心为原点，F(3,0)是E的焦点，过F的直线l与E相交于A，B 两点，且AB的中点为N(－12，－15)，则双曲线E的方程为( )A．－＝1B．－＝1C．－＝1D．－＝1【答案】B【解析】由c＝3，设双曲线方程为－＝1，k AB＝＝1，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则－＝1①，－＝1②，由①－②，得－＝0．又因为N(－12，－15)为AB中点，所以x1＋x2＝－24，y1＋y2＝－30．所以＝．所以＝＝1．所以a2＝4．所以双曲线方程为－＝1．3．若直线y＝kx与双曲线－＝1相交，则k的取值范围为( )A．B．(－1,1)C．(－2,2)D． －，【答案】A【解析】双曲线－＝1的渐近线方程为y＝±x，若直线与双曲线相交，数形结合，得k∈．4．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，则双曲线C的离心率为( )A．B．C．2D．3【答案】B【解析】由题意不妨设l：x＝－c，则|AB|＝，又因为|AB|＝2×2a，故b2＝2a2，所以e＝＝＝．5．已知直线l：y＝x与双曲线C：－＝1(a＞0，b＞0)的右支交于点M，OM(O是坐标原点)的垂直平分线经过C的右焦点，则双曲线C的离心率为( )A．B．＋1C．D．【答案】C【解析】如图，依题意可得∠MOF＝∠OMF＝30°，OF＝MF＝c，所以M，所以－＝1，结合c2＝a2＋b2，可得9c4－16a2c2＋4a4＝0，所以9e4－16e2＋4＝0，解得e2＝，则e＝．6．已知双曲线－＝1(a＞0，b＞0)的左、右焦点分别为F1，F2，点P在双曲线的右支上，且|PF1|＝4|PF2|，则双曲线的离心率e的最大值为( )A．B．C．D．2【答案】C【解析】由双曲线定义知|PF1|－|PF2|＝2a，又已知|PF1|＝4|PF2|，所以|PF1|＝a，| PF2|＝a，在△PF1F2中，由余弦定理，得cos∠F1PF2＝＝－e2，要求e的最大值，即求cos∠F1PF2的最小值，因为cos∠F1PF2≥－1，所以cos∠F1PF2＝－e2≥－1，解得e≤，即e的最大值为．7．(多选)已知双曲线－＝1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，则此直线斜率的值可以是( )A．－B．0C．D．1【答案】ABC【解析】由题意知，F(4,0)，双曲线的两条渐近线方程为y＝±x，当过点F的直线与渐近线平行时，满足与右支有且只有一个交点，画出图形(图略)，通过图形可知直线斜率的取值范围是．故选ABC．8．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________．【答案】±1【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＝±1．9．已知F是双曲线C：x2－＝1的右焦点，P是C左支上一点，A(0,6)，当△APF的周长最小时，该三角形的面积为________．【答案】12【解析】由已知a＝1，b＝2，c＝3，所以F(3,0)，F′(－3,0)．又因为A(0，6)，所以|AF|＝＝15，△APF周长l＝|PA|＋|PF|＋|AF|．又因为|PF|－|PF′|＝2，所以|PF|＝|PF ′|＋2，所以l＝|PA|＋|PF′|＋2＋15≥|AF′|＋17＝32，当且仅当A，P，F′三点共线时，△APF周长最小，如图所示．设P(x，y)，直线AF′的方程为＋＝1，联立得消去x得y2＋36y－96＝0，解得y＝－8(舍去)或y＝2，则P(x,2)，所以S△APF＝S△AF′F－S△PF′F＝×6×6－×6×2＝12．10．已知双曲线的中心在原点，焦点F1，F2在坐标轴上，离心率为，且点(4，－)，点M(3，m)都在双曲线上．(1)求双曲线的方程；(2)求证：MF1·MF2＝0．(1)解：因为e＝，则双曲线的实轴、虚轴相等，所以可设双曲线方程为x2－y2＝λ．因为双曲线过点(4，－)，所以16－10＝λ，即λ＝6．所以双曲线方程为x2－y2＝6．(2)证明：设F1(－2，0)，F2(2，0)，则MF1＝(－2－3，－m)，MF2＝(2－3，－m)．所以MF1·MF2＝(3＋2)×(3－2)＋m2＝－3＋m2．因为点M在双曲线上，所以9－m2＝6，即m2－3＝0，所以MF1·MF2＝0．B级——能力提升练11．已知双曲线C：－＝1(a＞0，b＞0)的右焦点为F，点B是虚轴的一个端点，线段BF与双曲线C的右支交于点A，若BA＝2AF，且|BF|＝4，则双曲线C的方程为( ) A．－＝1B．－＝1C．－＝1D．－＝1【答案】D【解析】不妨设B(0，b)，由BA＝2AF，F(c,0)，可得A，代入双曲线C的方程可得×－＝1，所以＝①．又因为|BF|＝＝4，c2＝a2＋b2，所以a2＋2b2＝16②．由①②可得a2＝4，b2＝6，所以双曲线C的方程为－＝1．12．(多选)已知双曲线的中心在原点，焦点F1，F2在坐标轴上，离心率为，且过点(4，－)，点M(3，m)在双曲线上，则( )A．双曲线的方程为x2－y2＝6B．m＝3C．MF1·MF2＝0D．△F1MF2的面积为6【答案】ACD【解析】∵e＝，∴双曲线的实轴、虚轴相等，设双曲线方程为x2－y2＝λ，∵双曲线过点(4，－)，∴16－10＝λ，即λ＝6，∴双曲线方程为x2－y2＝6，A正确．不妨设F1，F2分别为双曲线的左、右焦点，则MF1＝(－2－3，－m)，MF2＝(2－3，－m)，∴MF1·MF2＝(3＋2)×(3－2)＋m2＝－3＋m2，∵点M在双曲线上，∴9－m2＝6，即m2－3＝0，∴MF1·MF2＝0, m＝±，B错误，C正确．△F1MF2的底边长|F1F2|＝4，∴△F1MF2的高h＝|m|＝，∴△F1MF2的面积为×4×＝6，D正确．故选ACD．13．设双曲线－＝1的右顶点为A，右焦点为F．过点F且与双曲线的一条渐近线平行的直线与另一条渐近线交于点B，则△AFB的面积为________．【答案】【解析】根据题意，得a2＝9，b2＝16，所以c＝＝5，且A(3,0)，F(5,0)．因为双曲线－＝1的渐近线方程为y＝±x，所以直线BF的方程为y＝±(x－5)．①若直线BF的方程为y＝(x－5)，与渐近线y＝－x交于点B，此时S△AFB＝|AF|·|y B|＝×2×＝；②若直线BF的方程为y＝－(x－5)，与渐近线y＝x交于点B，此时S△AFB＝|AF|·|y B|＝×2×＝．因此，△AFB的面积为．14．斜率为4的直线l与双曲线－＝1(a＞0，b＞0)交于A，B两点．M为A，B的中点，且直线OM的斜率为，则双曲线的渐近线方程为________；若双曲线的一个焦点F到一条渐近线的距离为，则双曲线方程为________．【答案】y＝±x　x2－＝1【解析】设A(x1，y1)，B(x2，y2)，M(x0，y0)，则＝4，且－＝1①，－＝1②，由①－②，得－＝0，即·＝，所以·＝，即k OM·k AB＝，所以＝×4＝2，＝，所以渐近线方程为y＝±x．焦点F(±c,0)，渐近线方程为x±y＝0，所以＝，所以c＝，由解得a＝1，b ＝，所以双曲线方程为x2－＝1．15．已知双曲线3x2－y2＝3，直线l过其右焦点F2，且倾斜角为45°，与双曲线交于A，B两点，试问A，B两点是否位于双曲线的同一支上？并求弦AB的长．解：因为直线l过点F2且倾斜角为45°，所以直线l的方程为y＝x－2．代入双曲线方程，得2x2＋4x－7＝0．设A(x1，y1)，B(x2，y2)，因为x1·x2＝－＜0，所以A，B两点分别位于双曲线的左、右两支上．因为x1＋x2＝－2，x1·x2＝－，所以|AB|＝|x1－x2|＝·＝·＝6．。

4
解析答案
(2)与双曲线1x62 －y42＝1 有公共焦点，且过点(3 2，2). 解 设所求双曲线方程为16x－2 k－4＋y2 k＝1(16－k>0，4＋k>0)， ∵双曲线过点(3 2，2)， ∴136－2k2－4＋4 k＝1，
解得k＝4或k＝－14(舍去). ∴所求双曲线的标准方程为1x22 －y82＝1.
∴c＝ a2＋b2＝ 16＝4.
∴双曲线的实轴长 2a＝4，虚轴长 2b＝4 3.
焦点坐标为F1(0，－4)，F2(0,4)，
顶点坐标为A1(0，－2)，A2(0,2)，
渐近线方程为 y＝± 33x，离心率 e＝2.
解析答案
题型二 根据双曲线的几何性质求标准方程 例2 求适合下列条件的双曲线的标准方程： (1)一个焦点为(0,13)，且离心率为153； 解 依题意可知，双曲线的焦点在y轴上，且c＝13，
当λ<0时，焦点在y轴上.
答案
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题型探究
重点突破
题型一 已知双曲线的标准方程求其几何性质
例1 求双曲线9y2－4x2＝－36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、 离心率、渐近线方程. 解 将 9y2－4x2＝－36 化为标准方程x92－y42＝1，即3x22－2y22＝1， ∴a＝3，b＝2，c＝ 13.
答案 不一样.椭圆的离心率0<e<1，而双曲线的离心率e>1.
(2)若双曲线确定，则渐近线确定吗？反过来呢？
答案 当双曲线的方程确定后，其渐近线方程也就确定了；
反过来，确定的渐近线却对应着无数条双曲线， 如具有相同的渐近线 y＝±bax 的双曲线可设为ax22－by22＝λ(λ≠0，λ∈R)， 当λ>0时，焦点在x轴上，

章末检测（三） 圆锥曲线的方程A 卷本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，满分150分，考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．抛物线y ＝2x 2的焦点坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫0，12 B.⎝⎛⎭⎫12，0 C.⎝⎛⎭⎫0，18 D.⎝⎛⎭⎫18，0解析：选C 抛物线的标准方程为x 2＝12y ，焦点在y 轴上，∴焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0，18. 2．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的两条渐近线互相垂直，则该双曲线的离心率是( )A ．2 B. 3 C. 2D.32解析：选C 由题可知y ＝b a x 与y ＝－b a x 互相垂直，可得－b a ·ba＝－1，则a ＝b .由离心率的计算公式，可得e 2＝c2a 2＝a 2＋b 2a2＝2，e ＝ 2.3．设椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，上顶点为B .若|BF 2|＝|F 1F 2|＝2，则该椭圆的方程为( )A.x 24＋y 23＝1 B.x 23＋y 2＝1 C.x 22＋y 2＝1 D.x 24＋y 2＝1 解析：选A ∵|BF 2|＝|F 1F 2|＝2，∴a ＝2c ＝2， ∴a ＝2，c ＝1，∴b ＝ 3.∴椭圆的方程为x 24＋y 23＝1.4．设P 是双曲线x 2a 2－y 29＝1(a >0)上一点，双曲线的一条渐近线方程为3x －2y ＝0，F 1，F 2分别是双曲线的左、右焦点，若|PF 1|＝3，则|PF 2|＝( )A ．1或5B ．6C ．7D ．8解析：选C 双曲线x 2a 2－y 29＝1的一条渐近线方程为3x －2y ＝0，故a ＝2.又P 是双曲线上一点，故||PF 1|－|PF 2||＝4，而|PF 1|＝3，则|PF 2|＝7.5．已知抛物线y 2＝2px (p ＞0)，过点C (－4,0)作抛物线的两条切线CA ，CB ，A ，B 为切点，若直线AB 经过抛物线y 2＝2px 的焦点，△CAB 的面积为24，则以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是( )A ．y 2＝4xB ．y 2＝－4xC ．y 2＝8xD ．y 2＝－8x解析：选D 由抛物线的对称性知A ⎝⎛⎭⎫p 2，p ，B ⎝⎛⎭⎫p 2，－p ，则S △CAB ＝12⎝⎛⎭⎫p2＋4×2p ＝24，解得p ＝4，直线AB 的方程为x ＝2，所以所求抛物线的标准方程为y 2＝－8x .6．探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分，光源位于抛物线的焦点处，已知灯口的直径为60 cm ，灯深40 cm ，则抛物线的标准方程可能是( )A ．y 2＝254xB ．y 2＝454x C ．x 2＝－452yD ．x 2＝－454y 解析：选C 如果设抛物线的方程为y 2＝2px (p >0)，则抛物线过点(40,30)，从而有302＝2p ×40，即2p ＝452，所以所求抛物线方程为y 2＝452x .虽然选项中没有y 2＝452x ，但C 中的2p ＝452符合题意．7.我们把由半椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(x ≥0)与半椭圆y 2b 2＋x 2c 2＝1(x <0)合成的曲线称作“果圆”(其中a 2＝b 2＋c 2，a >b >c >0)，如图所示，其中点F 0，F 1，F 2是相应椭圆的焦点．若△F 0F 1F 2是边长为1的等边三角形，则a ，b 的值分别为( )A.72，1 B.3，1 C ．5,3D ．5,4解析：选A ∵|OF 2|＝b 2－c 2＝12，|OF 0|＝c ＝3|OF 2|＝32，∴b ＝1，∴a 2＝b 2＋c 2＝1＋34＝74，得a ＝72. 8．设双曲线C ：x 2a2－y 2＝1(a >0)与直线l ：x ＋y ＝1相交于两个不同的点，则双曲线C的离心率e 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫62，2 B ．(2，＋∞) C.⎝⎛⎭⎫62，＋∞ D.⎝⎛⎭⎫62，2∪(2，＋∞)解析：选D 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2－y 2＝1，x ＋y ＝1消去y 并整理得(1－a 2)x 2＋2a 2x －2a 2＝0.由于直线与双曲线相交于两个不同的点，则1－a 2≠0⇒a 2≠1，且此时Δ＝4a 2(2－a 2)>0⇒a 2<2，所以a 2∈(0,1)∪(1,2)．另一方面e ＝1a 2＋1，则a 2＝1e 2－1，从而e ∈⎝⎛⎭⎫62，2∪(2，＋∞)．二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)9．θ是任意实数，则方程x 2＋y 2sin θ＝4的曲线可能是( ) A ．椭圆 B ．双曲线 C ．抛物线D ．圆解析：选ABD 由于θ∈R ，对sin θ的值举例代入判断．sin θ可以等于1，这时曲线表示圆，sin θ可以小于0，这时曲线表示双曲线，sin θ可以大于0且小于1，这时曲线表示椭圆．10．已知椭圆的长轴长为10，其焦点到中心的距离为4，则这个椭圆的标准方程为( ) A.x 2100＋y 284＝1 B.x 225＋y 29＝1 C.x 284＋y 2100＝1 D.y 225＋x 29＝1 解析：选BD 因为椭圆的长轴长为10，其焦点到中心的距离为4，所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ＝10，c ＝4，解得a ＝5，b 2＝25－16＝9.所以当椭圆焦点在x 轴时，椭圆方程为x 225＋y 29＝1；当椭圆焦点在y轴时，椭圆方程为x 29＋y 225＝1.11．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( )A ．|AB |＝12B ．OA ―→·OB ―→＝－2716C ．y A y B ＝－3D ．x A x B ＝3解析：选AB 抛物线C ：y 2＝3x 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫34，0，所以AB 所在的直线方程为y ＝33⎝⎛⎭⎫x －34.将y ＝33⎝⎛⎭⎫x －34代入y 2＝3x ， 整理得x 2－212x ＋916＝0.设A (x A ，y A )，B (x B ，y B )，由根与系数的关系得x A ＋x B ＝212，x A x B ＝916，故D 错误，y 2Ay 2B ＝3x A ·3x B ＝9x A x B ＝8116， ∴y 1y 2＝－94，故C 错误．OA ―→·OB ―→＝x A x B ＋y A y B ＝916－94＝－2716，故B 正确．由抛物线的定义可得|AB |＝x A ＋x B ＋p ＝212＋32＝12，故选A 、B.12．设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F 1，F 2.若曲线Γ上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|＝4∶3∶2，则曲线Γ的离心率等于( )A.12 B ．2 C.32D.23解析：选AC 设圆锥曲线的离心率为e ，由|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|＝4∶3∶2，知①若圆锥曲线为椭圆，则由椭圆的定义，得e ＝|F 1F 2||PF 1|＋|PF 2|＝34＋2＝12；②若圆锥曲线为双曲线，则由双曲线的定义，得e ＝|F 1F 2||PF 1|－|PF 2|＝34－2＝32.综上，所求的离心率为12或32.故选A 、C.第Ⅱ卷(非选择题，共90分)三、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中横线上) 13．以双曲线x 24－y 212＝1的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆方程为________．解析：双曲线焦点(±4,0)，顶点(±2,0)， 故椭圆的焦点为(±2,0)，顶点(±4,0)．答案：x 216＋y 212＝114．已知二次曲线x 24＋y 2m ＝1，当m ∈[－2，－1]时，该曲线的离心率的取值范围是________．解析：∵m ∈[－2，－1]，∴曲线方程化为x 24－y 2－m ＝1，曲线为双曲线，∴e ＝4－m 2.∵m ∈[－2，－1]，∴52≤e ≤62. 答案：⎣⎡⎦⎤52，62 15．抛物线y 2＝8x的焦点到双曲线x 216－y 29＝1渐近线的距离为________，双曲线右焦点到抛物线准线的距离为________．解析：抛物线y 2＝8x的焦点F (2,0)，双曲线x 216－y 29＝1的一条渐近线方程为y ＝34x ，即3x －4y ＝0，则点F (2,0)到渐近线3x －4y ＝0的距离为|3×2－4×0|32＋42＝65.双曲线右焦点的坐标为(5,0)，抛物线的准线方程为x ＝－2，所以双曲线右焦点到抛物线准线的距离为7.答案：65716．设F 1，F 2分别是椭圆x 225＋y 216＝1的左、右焦点，P 为椭圆上任一点，点M 的坐标为(6,4)，则|PM |＋|PF 1|的最大值为________．解析：由椭圆的定义知|PF 1|＋|PF 2|＝10，|PF 1|＝10－|PF 2|，|PM |＋|PF 1|＝10＋|PM |－|PF 2|，易知M 点在椭圆外，连接MF 2并延长交椭圆于点P (图略)，此时|PM |－|PF 2|取最大值|MF 2|，故|PM |＋|PF 1|的最大值为10＋|MF 2|＝10＋(6－3)2＋42＝15.答案：15四、解答题(本大题共6小题，共70分．解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17．(本小题满分10分)命题p ：方程x 22m －y 2m －6＝1表示焦点在y 轴上的椭圆；命题q ：方程x 2m ＋1＋y 2m －1＝1表示双曲线．(1)若命题p 为真命题，求m 的取值范围； (2)若命题q 为假命题，求m 的取值范围． 解：(1)根据题意，得⎩⎪⎨⎪⎧m －6＜0，2m ＞0，－(m －6)＞2m ，解得0＜m ＜2，故命题p 为真命题时，m 的取值范围为(0,2)．(2)若命题q 为真命题，则(m ＋1)(m －1)＜0，解得－1＜m ＜1，故命题q 为假命题时，m 的取值范围为(－∞，－1]∪[1，＋∞)．18．(本小题满分12分)已知抛物线的顶点在原点，它的准线过双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的一个焦点，并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直，抛物线与双曲线交于点P ⎝⎛⎭⎫32，6，求抛物线的方程和双曲线的方程． 解：依题意，设抛物线的方程为y 2＝2px (p >0)， ∵点P ⎝⎛⎭⎫32，6在抛物线上，∴6＝2p ×32.∴p ＝2， ∴所求抛物线的方程为y 2＝4x .∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x ＝－1上， ∴c ＝1，即a 2＋b 2＝1，又点P ⎝⎛⎭⎫32，6在双曲线上，∴94a 2－6b2＝1， 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋b 2＝1，94a 2－6b 2＝1，得⎩⎨⎧a 2＝14，b 2＝34或⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝9，b 2＝－8(舍去)．∴所求双曲线的方程为4x 2－43y 2＝1.19．(本小题满分12分)已知抛物线y 2＝2px (p ＞0)上点T (3，t )到焦点F 的距离为4. (1)求t ，p 的值；(2)如图所示，设A ，B 是抛物线上分别位于x 轴两侧的两个动点，且OA ―→·OB ―→＝5(其中O 为坐标原点)．求证直线AB 必过定点，并求出该定点的坐标．解：(1)由已知得3＋p2＝4，∴p ＝2，∴抛物线的方程为y 2＝4x ，代入可解得t ＝±2 3.(2)设直线AB 的方程为x ＝my ＋n ，A ⎝⎛⎭⎫y 214，y 1，B ⎝⎛⎭⎫y 224，y 2.由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝my ＋n ，y 2＝4x得y 2－4my －4n ＝0，则y 1＋y 2＝4m ，y 1y 2＝－4n .由OA ―→·OB ―→＝5，得(y 1y 2)216＋y 1y 2＝5，∴y 1y 2＝－20或y 1y 2＝4(舍去)．即－4n ＝－20，∴n ＝5，∴直线AB 过定点(5,0)．20．(本小题满分12分)已知抛物线C ：y 2＝2px (p ＞0)的焦点为F (1,0)，抛物线E ：x 2＝2py 的焦点为M .(1)若过点M 的直线l 与抛物线C 有且只有一个交点，求直线l 的方程； (2)若直线MF 与抛物线C 交于A ，B 两点，求△OAB 的面积．解：(1)因为抛物线C ：y 2＝2px (p ＞0)的焦点为F (1,0)，抛物线E ：x 2＝2py 的焦点为M ，所以p ＝2，M (0，1)．①当直线l 的斜率不存在时，其方程为x ＝0，满足题意．②当直线l 的斜率存在时，设方程为y ＝kx ＋1，代入y 2＝4x ，得k 2x 2＋(2k －4)x ＋1＝0.当k ＝0时，x ＝14，满足题意，直线l 的方程为y ＝1；当k ≠0时，令Δ＝(2k －4)2－4k 2＝0，解得k ＝1，所以直线l 的方程为y ＝x ＋1.综上，直线l 的方程为x ＝0或y ＝1或y ＝x ＋1.(2)结合(1)知抛物线C 的方程为y 2＝4x ， 直线MF 的方程为y ＝－x ＋1.联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2＝4x ，y ＝－x ＋1得y 2＋4y －4＝0，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则y 1＋y 2＝－4，y 1y 2＝－4，所以|y 1－y 2|＝42， 所以S △OAB ＝12|OF |·|y 1－y 2|＝2 2.21．(本小题满分12分)给定椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，称圆心在原点O ，半径为a 2＋b 2的圆是椭圆C 的“准圆”．已知椭圆的离心率e ＝63，其“准圆”的方程为x 2＋y 2＝4. (1)求椭圆C 的方程；(2)点P 是椭圆C 的“准圆”上的动点，过点P 作椭圆的切线l 1，l 2，交“准圆”于点M ，N .当点P 为“准圆”与y 轴正半轴的交点时，求直线l 1，l 2的方程，并证明l 1⊥l 2.解：(1)由准圆方程为x 2＋y 2＝4，得a 2＋b 2＝4， 椭圆的离心率e ＝ca ＝1－b 2a 2＝63，解得a ＝3，b ＝1， ∴椭圆的标准方程：x 23＋y 2＝1.(2)∵准圆x 2＋y 2＝4与y 轴正半轴的交点为P (0，2)， 设过点P (0,2)且与椭圆相切的直线为y ＝kx ＋2，联立，得⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋2，x 23＋y 2＝1，整理，得(1＋3k 2)x 2＋12kx ＋9＝0. ∵直线y ＝kx ＋2与椭圆相切，∴Δ＝144k 2－4×9(1＋3k 2)＝0，解得k ＝±1， ∴l 1，l 2的方程为y ＝x ＋2，y ＝－x ＋2. ∵k l 1＝1，k l 2＝－1，∴k l 1·k l 2＝－1，则l 1⊥l 2.22．(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率e ＝63，过点A (0，－b )和B (a,0)的直线与原点的距离为32. (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．解：(1)直线AB 的方程为：bx －ay －ab ＝0. 依题意⎩⎪⎨⎪⎧c a ＝63，aba 2＋b 2＝32，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝3，b ＝1.∴椭圆方程为x 23＋y 2＝1.(2)假设存在这样的k 值，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋2，x 2＋3y 2－3＝0，得(1＋3k 2)x 2＋12kx ＋9＝0.∴Δ＝(12k )2－36(1＋3k 2)>0.解得k ＞1或k ＜－1.① 设C (x 1，y 1)，D (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－12k1＋3k 2，x 1x 2＝91＋3k 2.②而y 1y 2＝(kx 1＋2)(kx 2＋2)＝k 2x 1x 2＋2k (x 1＋x 2)＋4.要使以CD 为直径的圆过点E (－1,0)， 当且仅当CE ⊥DE 时成立，则y 1x 1＋1·y 2x 2＋1＝－1.即y 1y 2＋(x 1＋1)(x 2＋1)＝0.∴(k 2＋1)x 1x 2＋(2k ＋1)(x 1＋x 2)＋5＝0.③将②式代入③整理解得k ＝76.经验证k ＝76使①成立．综上可知，存在k ＝76，使得以CD 为直径的圆过点E .B 卷本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，满分150分，考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题，共60分)一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．过点M (－2，m )，N (m,4)的直线的斜率为1，则m 的值为( ) A ．1 B ．4 C ．1或3D ．1或4解析：选A 因为过点M (－2，m )，N (m,4)的直线的斜率为1，所以4－m m ＋2＝1，解得m＝1.故选A.2．中心在原点，焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴相等，一个焦点到一条渐近线的距离为2，则双曲线方程为( )A ．x 2－y 2＝1B ．x 2－y 2＝2C ．x 2－y 2＝ 2D ．x 2－y 2＝12解析：选B 设双曲线方程为x 2a 2－y 2a 2＝1(a ＞0)，则c ＝2a ，渐近线方程为y ＝±x ，∴|2a |2＝2，∴a 2＝2.∴双曲线方程为x 2－y 2＝2.3.如图，在三棱锥O -ABC 中，点D 是棱AC 的中点，若OA ―→＝a ，OB ―→＝b ，OC ―→＝c ，则BD ―→等于( )A ．a ＋b －cB ．a －b ＋c C.12a －b ＋12c D ．－12a ＋b －12c解析：选C 连接OD (图略)，由题意可知BD ―→＝BO ―→＋OD ―→，BO ―→＝－b ，OD ―→＝12OA ―→＋12OC ―→＝12a ＋12c ，故BD ―→＝12a －b ＋12c . 4．若抛物线y 2＝2px (p ＞0)上的点A (x 0，2)到其焦点的距离是点A 到y 轴距离的3倍，则p ＝( )A.12 B ．1 C.32D ．2解析：选D 由题意得3x 0＝x 0＋p 2，即x 0＝p 4，∴A 点坐标为⎝⎛⎭⎫p 4，2，将其代入抛物线方程得p 22＝2.∵p ＞0，∴p ＝2.故选D.5．在△ABC 中，|AB |＝2|BC |，以A ，B 为焦点，经过点C 的椭圆与双曲线的离心率分别为e 1，e 2，则( )A.1e 1－1e 2＝1B.1e 1－1e 2＝2C.1e 21－1e 22＝1 D.1e 21－1e 22＝2 解析：选A 如图，分别设椭圆与双曲线的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，x 2a ′2－y 2b ′2＝1(a ′＞0，b ′＞0)，焦距为2c ，则|AB |＝2c ，|BC |＝c .∵点C 在椭圆上，∴|AC |＋|BC |＝2a ，即|AC |＝2a －c .又∵点C 在双曲线上，∴|AC |－|BC |＝2a ′，即2a －c －c ＝2a ′，得a c －a ′c ＝1，则1e 1－1e 2＝1.6．直线l 是圆x 2＋y 2＝4在点(－3，1)处的切线，P 是圆x 2－4x ＋y 2＝0上的动点，则点P 到直线l 的距离的最小值为( )A ．1 B. 2 C. 3D ．2解析：选C 圆x 2＋y 2＝4在点(－3，1)处的切线的斜率为－－31＝3，所以切线方程为y －1＝3(x ＋3)，即y ＝3x ＋4.因为圆x 2－4x ＋y 2＝0的圆心(2,0)到直线l 的距离d ＝|2×3＋4|3＋1＝3＋2，半径为2，所以点P 到直线l 的距离最小值为d －2＝ 3.故选C.7．在椭圆x 24＋y 2＝1上有两个动点P ，Q ，E (1,0)为定点，EP ⊥EQ ，则EP ―→·QP ―→的最小值为( )A ．4B ．3－ 3 C.23D ．1解析：选C 由题意得EP ―→·QP ―→＝EP ―→·(EP ―→－EQ ―→)＝EP ―→2－EP ―→·EQ ―→＝EP ―→2.设椭圆上一点P (x ，y )，则EP ―→＝(x －1，y )，∴EP ―→2＝(x －1)2＋y 2＝(x －1)2＋⎝⎛⎭⎫1－x 24＝34⎝⎛⎭⎫x －432＋23，又－2≤x ≤2，∴当x ＝43时，EP ―→2取得最小值23.8.在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，M ，N 分别是线段BB 1，B 1C 1的中点，则直线MN 和平面ACD 1的距离是( )A.12 B.22 C.13D.32解析：选D 如图，建立空间直角坐标系，则A (1,0,0)，D 1(0,0,1)，M ⎝⎛⎭⎫1，1，12，N ⎝⎛⎭⎫12，1，1，C (0，1,0)．所以AD 1―→＝(－1,0,1)，MN ―→＝⎝⎛⎭⎫－12，0，12，所以MN ―→＝12AD 1―→. 又直线AD 1与MN 不重合， 所以MN ―→∥AD 1―→. 又MN ⊄平面ACD 1， AD 1⊂平面ACD 1， 所以MN ∥平面ACD 1.易得AD 1―→＝(－1,0,1)，D 1C ―→＝(0,1，－1)． 设平面ACD 1的法向量为n ＝(x ，y ，z )， 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AD 1―→＝0，n ·D 1C ―→＝0，所以⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋z ＝0，y －z ＝0，所以x ＝y ＝z .令x ＝1，则n ＝(1,1,1)． 又因为AM ―→＝⎝⎛⎭⎫0，1，12， 所以点M 到平面ACD 1的距离即为直线MN 到平面ACD 1的距离，为|AM ―→·n ||n |＝323＝32.二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)9．若直线l ：ax ＋y ＋2a ＝0被圆C ：x 2＋(y －4)2＝4截得的弦长为22，则a 的值为( ) A ．－7 B ．－1 C ．7D ．1解析：选AB 圆心为C (0,4)，半径R ＝2，因为直线l ：ax ＋y ＋2a ＝0被圆C ：x 2＋(y －4)2＝4截得的弦长为22，所以圆心到直线的距离d 满足d 2＝R 2－(2)2＝4－2＝2，即d ＝2＝|4＋2a |a 2＋1，平方整理得a 2＋8a ＋7＝0，解得a ＝－1或a ＝－7.10．已知中心在原点，焦点在坐标轴上的双曲线C 与椭圆x 29＋y 24＝1有相同的焦距，且一条渐近线方程为x －2y ＝0，则双曲线C 的方程可能为( )A.x 24－y 2＝1 B ．x 2－y 24＝1 C.y 24－x 2＝1 D ．y 2－x 24＝1解析：选AD 在椭圆x 29＋y 24＝1中，c ＝9－4＝ 5.因为双曲线C 与椭圆x 29＋y 24＝1有相同的焦距，且一条渐近线方程为x －2y ＝0，所以可设双曲线方程为x 24－y 2＝λ(λ≠0)，化为标准方程为x 24λ－y 2λ＝1.当λ＞0时，c ＝λ＋4λ＝5，解得λ＝1，则双曲线C 的方程为x 24－y 2＝1；当λ＜0时，c ＝－λ－4λ＝5，解得λ＝－1，则双曲线C 的方程为y 2－x 24＝1.11.如图，在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点M ，P ，Q 分别为棱AB ，CD ，BC 的中点，平行六面体的各棱长均相等．给出下列结论，正确的是( )A ．A 1M ∥D 1PB ．A 1M ∥B 1QC ．A 1M ∥平面DCC 1D 1 D ．A 1M ∥平面D 1PQB 1解析：选ACD ∵A 1M ―→＝A 1A ―→＋AM ―→＝A 1A ―→＋12AB ―→，D 1P ―→＝D 1D ―→＋DP ―→＝A 1A ―→＋12AB ―→，∴A 1M ―→∥D 1P ―→，从而A 1M ∥D 1P ，可得A 、C 、D 正确． 又B 1Q 与D 1P 不平行．12.如图，抛物线C ：x 2＝4y 的焦点为F ，射线FA 与抛物线C 相交于点M ，与其准线相交于点N ，则下列结论正确的是( )A ．若点A 的坐标为(2,0)，则|FM |∶|MN |等于1∶ 5B ．若点A 的坐标为(2,0)，则|FM |∶|MN |等于1∶3C ．若|FM |＝|MA |，则|AN |＝3D ．若|FM |＝|MA |，则|AN |＝2解析：选AC 如图，由抛物线定义知M 到F 的距离等于M 到准线l 的距离MH .即|FM |∶|MN |＝|MH |∶|MN |＝|FO |∶|AF |＝1∶5，故A 正确，B 错误． 对于C ，如图，过点A 作AQ ⊥l ，垂足为Q ，设直线l 与y 轴交于点D ，因为|FM |＝|MA |，所以MH 为直角梯形AQDF 的中位线， 所以|MH |＝32，所以|MF |＝|MA |＝|MH |＝32，∴FA ＝3.又因为OA 是直角三角形FDN 的中位线，所以|AN |＝|FA |＝3，故C 正确，D 错误．故选A 、C.第Ⅱ卷(非选择题，共90分)三、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中横线上) 13．已知抛物线顶点在原点，对称轴是x 轴，点P (－5,25)到焦点的距离是6，则其标准方程为________．解析：设焦点F (a,0)，|PF |＝(a ＋5)2＋20＝6，即a 2＋10a ＋9＝0，解得a ＝－1或a＝－9.当焦点为F (－1,0)时，抛物线开口方向向左，其方程为y 2＝－4x ；当焦点为F (－9，0)时，抛物线开口方向向左，其方程为y 2＝－36x .答案：y 2＝－4x 或y 2＝－36x14．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的离心率等于2，它的焦点到渐近线的距离等于1，则该双曲线的方程为________．解析：由题意可得e ＝ca ＝2，则c ＝2a ，其中一个焦点为F (c,0)，渐近线方程为bx ±ay ＝0，所以bcb 2＋a 2＝bcc ＝b ＝1， 又c 2＝4a 2＝a 2＋b 2， 所以a 2＝13，所以所求的双曲线方程为3x 2－y 2＝1. 答案：3x 2－y 2＝115．已知直线l 1：ax ＋y ＋3a －4＝0和l 2：2x ＋(a －1)y ＋a ＝0，则原点到l 1的距离的最大值是________；若l 1∥l 2，则a ＝________.解析：直线l 1：ax ＋y ＋3a －4＝0等价于a (x ＋3)＋y －4＝0，则直线过定点A (－3,4)，当原点到l 1的距离最大时，满足OA ⊥l 1，此时原点到l 1的距离的最大值为|OA |＝(－3)2＋42＝5.若l 1∥l 2，则a (a －1)－2＝0，∴a ＝2(舍)，a ＝－1.答案：5 －116.如图，在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AB ＝1，BC ＝3，点M 在棱CC 1上，且MD 1⊥MA ，则当△MAD 1的面积最小时，棱CC 1的长为________．解析：建立如图所示的空间直角坐标系， 则D (0,0,0)，A (3，0,0)．设M (0,1，t )，D 1(0,0，z )，0≤t ≤z ，则MD 1―→＝(0，－1，z －t )，AM ―→＝(－3，1，t )． ∵MD 1⊥MA ，∴MD 1―→·AM ―→＝－1＋t (z －t )＝0， 即z －t ＝1t ，则S △MAD 1＝12|AM ||MD 1|＝12×4＋t 2×1＋(z －t )2＝12(4＋t 2)⎝⎛⎭⎫1＋1t 2 ＝125＋t 2＋4t 2≥125＋4＝32，当且仅当t 2＝4t 2，即t ＝2，z ＝322时等号成立，故CC 1的长为322.答案：322四、解答题(本大题共6小题，共70分．解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17．(本小题满分10分)已知双曲线的渐近线方程是y ＝±23x ，焦距为226，求双曲线的标准方程．解：若双曲线的焦点在x 轴上，则⎩⎪⎨⎪⎧b a ＝23，c 2＝a 2＋b 2＝26，解得a 2＝18，b 2＝8，所以所求双曲线的方程为x 218－y 28＝1.若双曲线的焦点在y 轴上，则⎩⎪⎨⎪⎧a b ＝23，c 2＝a 2＋b 2＝26，解得a 2＝8，b 2＝18，所以所求双曲线的方程为y 28－x 218＝1.综上，所求双曲线的方程为x 218－y 28＝1或y 28－x 218＝1.18．(本小题满分12分)已知圆C 的圆心C 在直线y ＝x 上，且与x 轴正半轴相切，点C 与坐标原点O 的距离为 2.(1)求圆C 的标准方程；(2)斜率存在的直线l 过点M ⎝⎛⎭⎫1，12且与圆C 相交于A ，B 两点，求弦长|AB |的最小值． 解：(1)由题意可设C (a ，a )，半径为r . ∵|CO |＝2＝a 2＋a 2，∴a ＝±1.又圆C 与x 轴正半轴相切，∴a ＝1，r ＝1， ∴圆C 的标准方程为(x －1)2＋(y －1)2＝1. (2)设直线l 的方程为y －12＝k (x －1)，点C 到直线l 的距离d ＝121＋k 2，弦长|AB |＝21－14(1＋k 2)， ∴当k ＝0时，弦长|AB |的最小值|AB |＝ 3.19．(本小题满分12分)设F 1，F 2分别为椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的左、右焦点，过F 2的直线l 与椭圆C 相交于A ，B 两点，直线l 的倾斜角为60°，F 1到直线l 的距离为2 3.(1)求椭圆C 的焦距；(2)如果AF 2―→＝2F 2B ―→，求椭圆C 的方程．解：(1)设焦距为2c ，由已知可得F 1到直线l 的距离3c ＝23，故c ＝2.所以椭圆C 的焦距为4.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．由题意知y 1＜0，y 2＞0，直线l 的方程为y ＝3(x －2)联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝3(x －2)，x 2a 2＋y 2b 2＝1得(3a 2＋b 2)y 2＋43b 2y －3b 4＝0.解得y 1＝－3b 2(2＋2a )3a 2＋b 2，y 2＝－3b 2(2－2a )3a 2＋b 2. 因为AF 2―→＝2F 2B ―→，所以－y 1＝2y 2， 即3b 2(2＋2a )3a 2＋b 2＝2·－3b 2(2－2a )3a 2＋b 2，得a ＝3，而a 2－b 2＝4，所以b ＝5， 故椭圆C 的方程为x 29＋y 25＝1.20．(本小题满分12分)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的离心率e ＝63，它的一个顶点在抛物线x 2＝42y 的准线上．(1)求椭圆C 的方程；(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)是椭圆C 上两点，已知m ＝⎝⎛⎭⎫x 1a ，y 1b ，n ＝⎝⎛⎭⎫x 2a ，y 2b ，且m ·n ＝0.求OA ―→·OB ―→的取值范围．解：(1)∵抛物线x 2＝42y 的准线为直线y ＝－2，∴b ＝ 2. ∵e ＝63，∴a 2－b 2a 2＝23，∴a ＝ 6.∴椭圆的方程为x 26＋y 22＝1.(2)由m ·n ＝0，得x 1x 2＝－3y 1y 2.设点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)所在的直线为l . 当l 的斜率不存在时，A (x 1，y 1)，B (x 1，－y 1)，∴x 21＝3y 21.又∵x 216＋y 212＝1，∴y 21＝1.∴OA ―→·OB ―→＝x 1x 2＋y 1y 2＝2y 21＝2.当l 的斜率存在时，设直线l 的方程为y ＝kx ＋m .联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m ，x 2＋3y 2＝6，消去y 并整理，得(3k 2＋1)x 2＋6kmx ＋3m 2－6＝0，∴Δ＝36k 2m 2－12(3k 2＋1)(m 2－2)＝12(6k 2－m 2＋2)＞0， 且x 1＋x 2＝－6km3k 2＋1，x 1x 2＝3m 2－63k 2＋1.由x 1x 2＝－3y 1y 2＝－3(kx 1＋m )(kx 2＋m )， 得(3k 2＋1)x 1x 2＋3km (x 1＋x 2)＋3m 2＝0， 整理，得1＋3k 2＝m 2.(*)∴OA ―→·OB ―→＝x 1x 2＋y 1y 2＝23x 1x 2＝2m 2－41＋3k 2＝2m 2－4m 2＝2－4m 2. 由(*)得m 2＝1＋3k 2≥1，∴0＜4m 2≤4，∴－2≤OA ―→·OB ―→＜2.综上可得，－2≤OA ―→·OB ―→≤2.21．(本小题满分12分)如图，在四棱锥P -ABCD 中，已知PA ⊥平面ABCD ，且四边形ABCD 为直角梯形，∠ABC ＝∠BAD ＝π2，PA ＝AD＝2，AB ＝BC ＝1.(1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值；(2)点Q 是线段BP 上的动点，当直线CQ 与DP 所成的角最小时，求线段BQ 的长． 解：以{AB ―→，AD ―→，AP ―→}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系，则B (1,0,0)，C (1,1,0)，D (0,2,0)，P (0,0,2)．(1)因为AD ⊥平面PAB ，所以AD ―→是平面PAB 的一个法向量，AD ―→＝(0,2,0)．易知PC ―→＝(1,1，－2)，PD ―→＝(0,2，－2)，设平面PCD 的法向量为m ＝(x ，y ，z )，则m ·PC ―→＝0，m ·PD ―→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2z ＝0，2y －2z ＝0.令y ＝1，解得z ＝1，x ＝1.所以m ＝(1,1,1)是平面PCD 的一个法向量．从而cos 〈AD ―→，m 〉＝AD ―→·m |AD ―→||m |＝33，易知平面PAB 与平面PCD 所成的二面角为锐二面角，所以平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值为33. (2)易知BP ―→＝(－1,0,2)，设BQ ―→＝λBP ―→＝(－λ，0,2λ)(0≤λ≤1)， 又CB ―→＝(0，－1,0)，所以CQ ―→＝CB ―→＋BQ ―→＝(－λ，－1,2λ)， 又DP ―→＝(0，－2,2)，从而cos 〈CQ ―→，DP ―→〉＝CQ ―→·DP ―→|CQ ―→||DP ―→|＝1＋2λ10λ2＋2. 设1＋2λ＝t ，t ∈[1,3]， 则cos 2〈CQ ―→，DP ―→〉＝2t 25t 2－10t ＋9＝29⎝⎛⎭⎫1t －592＋209≤910.当且仅当t ＝95，即λ＝25时，|cos 〈CQ ―→，DP ―→〉|的最大值为31010.因为y ＝cos x 在⎝⎛⎭⎫0，π2上是减函数，所以当λ＝25时，直线CQ 与DP 所成角取得最小值．又因为BP ＝12＋22＝5，所以BQ ＝25BP ＝255.22．(本小题满分12分)设椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，定义椭圆C 的“相关圆”方程为x 2＋y 2＝a 2b 2a 2＋b 2，若抛物线y 2＝4x 的焦点与椭圆C 的一个焦点重合，且椭圆C 的短轴的一个端点和其两个焦点构成直角三角形．(1)求椭圆C 的方程和“相关圆”E 的方程；(2)过“相关圆”E 上任意一点P 作“相关圆”E 的切线l ，与椭圆C 交于A ，B 两点，O 为坐标原点．证明：∠AOB 为定值．解：(1)因为抛物线y 2＝4x 的焦点为(1,0)，与椭圆C 的一个焦点重合，所以c ＝1.又因为椭圆C 的短轴的一个端点和其两个焦点构成直角三角形，所以b ＝c ＝1，a 2＝b 2＋c 2＝2.故椭圆C 的方程为x 22＋y 2＝1，“相关圆”E 的方程为x 2＋y 2＝23.(2)证明：当直线l 的斜率不存在时，不妨设直线AB 的方程为x ＝63，则A ⎝⎛⎭⎫63，63，B⎝⎛⎭⎫63，－63，所以∠AOB ＝π2.当直线l 的斜率存在时，设其方程为y ＝kx ＋m ，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，联立，得方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m ，x 22＋y 2＝1，消去y ，得x 2＋2(kx ＋m )2＝2，即(1＋2k 2)x 2＋4kmx ＋2m 2－2＝0，Δ＝16k 2m 2－4(1＋2k 2)(2m 2－2)＝8(2k 2－m 2＋1)＞0， 即2k 2－m 2＋1＞0，⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－4km 1＋2k 2，x 1x 2＝2m 2－21＋2k 2.因为直线l 与“相关圆”E 相切， 所以d ＝|m |1＋k 2＝m 21＋k 2＝23， 所以3m 2＝2＋2k 2， 所以x 1x 2＋y 1y 2＝(1＋k 2)x1x 2＋km (x 1＋x 2)＋m 2＝(1＋k 2)(2m 2－2)1＋2k 2－4k 2m 21＋2k 2＋m2＝3m 2－2k 2－21＋2k 2＝0.所以OA ―→⊥OB ―→，所以∠AOB ＝π2.综上，∠AOB 为定值．。