山东各2019高三数学(理)下学期重点考试题分类解析-圆锥曲线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
山东各2019高三数学(理)下学期重点考试题分类解析-圆锥曲
线 圆锥曲线
1、〔2018济南3月模拟〕过双曲线2
222x y a b -=1(a >0,b >0)的左焦点F ,作圆222
4
a x y +=的切线,切点为E ,延长FE 交双曲线右支于点P ,假设E 为PF 的中点,那么双曲线的离
心率为 . 【答案】
2
10 【解析】设双曲线的右焦点为M ,连接PM,因为E 为PF 的中点,所以OE 为三角形FPM 的中位线,所以PM=2OE=a ,所以PF=3a ,EF=2
3a ,又FE 为切线,所以有
2222
410)2()23(a a a c =+=,所以2
10=
=a c e 。
2、〔2018滨州二模〕设抛物线y 2
=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点PA ⊥l ,A 为垂足,如果AF
的斜率为-PF |=____
答案:8
解析:抛物线的焦点为F 〔2,0〕,准线为x =-2,因为PA ⊥准线l ,设P 〔m,n 〕,那么 A 〔-2,n 〕,因为AF
,所以,
n
-22
=-n
=-P 在抛物线上,所以8m
=〔-2=48,m =6,因此P 〔6
,-,|PF
=8。
3、〔2018德州二模〕设双曲线2
2
22
1(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交两渐近线于A 、B 两点,且与双曲线在第一象限的交点为P ,设O 为坐标原点,假设
(,)OP OA OB R λμλμ=+∈,
316
λμ=
,那么该双曲线的离心率为 A
、
2 B
C
D 、98
答案:C
解析:双曲线的渐近线为:y =
b x a
±,设焦点F 〔c ,0〕
,那么 A 〔c ,bc a 〕,B 〔c ,-bc a 〕,P 〔c ,2b a
〕,因为OP OA OB λμ=+
所以,〔c ,2b a
〕=〔()c λμ+,
()
bc a
λμ-〕
,所以, λμ+=1,λμ-=b c ,解得:
,22c b c b c c λμ+-==,又由316
λμ=
,得:
32216c b c b c c +-⨯=,解得:2234a c =,所以,e
,选C 。
4、〔2018德州二模〕设斜率为1的直线l 过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F ,且和y 轴交于点A ,假设△OAF 〔O 为坐标原点〕的面积为8,那么a 的值为 。
答案:16
解析:依题意,有F 〔4
a ,0〕,直线l 为y=x -4a ,所以,A 〔0,-4
a 〕,
△OAF 的面积为:1
244
a a ⨯⨯=8,解得:a =±16,依题意,只能取a =16
5、〔2018德州一模〕抛物线240y px(p )=>与双曲线2
2
22
100x y (a ,b )a b -=>>有相同的焦点F ,点A 是两曲线的交点,且AF x ⊥轴,那么双曲线的离心率为( ) A
、
12 B
1 C
1 D
、12
答案:B
解析:依题意,得F 〔p ,0〕,因为AF x ⊥轴,设A 〔p ,y 〕,
224y p =,所以y =2p ,所以,A 〔p ,2p 〕
,又A 点在双曲线上,所以,22224p p a b -=1,又因为c =p ,所以,2
22
22
4c c a c a --=1,化简,得:4224
6c a c a -+=0,即:
42
610c c a a ⎛⎫⎛⎫
-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,所以23e =+e
1,选B 。
6、〔2018济南三模〕假设双曲线22221(0,0)
x y a b a b -=>>
与直线y =无交点,那么离心
率e 的取值范围 A 、(1,2) B 、(1,2]
C
、
D 、
答案:C
解析:因为双曲线的渐近线为
x
a
b y ±=,要使直线x y 3=与双曲线无交点,那么直线x y 3=,
应在两渐近线之间,所以有3≤a b ,即a b 3≤,所以223a b ≤,2223a a c ≤-,即224a c ≤,42≤e ,所以21≤<e ,选B.
7、〔2018济南三模〕过抛物线22y px =焦点F 作直线l 交抛物线于A,B 两点,O 为坐标原点,那么△AOB 为 A 、锐角三角形 B 、直角三角形
C 、不确定
D 、钝角三角形
答案:C 解析:设过
A,B
的坐标为),(),,(2
211y x y x ,那么
22
2
2212221211122114144)(),)(,(p p p
p y y p y y y y x x y x y x -=-=+=+==∙,所以当0
4
1
2
=-p ,即
4
12=
p ,0=∙,此时⊥,
三角形为直角三角形,当
412
>p 时,0<∙OB OA ,三角形为钝角三角形,当4
102<
<p 时,0>∙OB OA ,三角形为锐角三角形,所以三角形的形状不确定,选C. 8、〔2018莱芜3月模拟〕F 1、F 2分别是双曲线2
2
22
1(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,假设1290F PF ∠=︒,且12
F PF ∆的三边长成等差数列,那么双曲线
的离心率是 .
【答案】5
【解析】设
x
PF =2,
)
(1y x y PF <=,那么
a x y 2=-,又c y x 2,,为等差数列,所以y c x 22=+,整理得⎩⎨
⎧-=-=a
c y a c x 2242,代入
2224c y x =+整理得,0652
2=+-c ac a ,解得a c 5=,所以双曲线的离心率为
5
==a
c
e 。
9、〔2018临沂3月模拟〕设椭圆1222
=+m
y x 和双曲线1
32
2=-x y 的公共焦点分别为21F F 、,P 为这两条曲线的一个交点,那么21·PF PF 的值为 〔A 〕3 〔B 〕32 〔C 〕23 〔D 〕62 【答案】A
【解析】双曲线的焦点为)2,0(),2,0(-,所以椭圆中的642=+=m ,所以椭圆方程为16
22
2=+y x ,不妨设点P 为第一象限的交点,根据双曲线和椭圆的定义可知6
221=+PF PF ,
3
2-21=PF PF ,212212214)()(PF PF PF PF PF PF ⋅=--+,即
121224·
421=-=PF PF ,所以
3
·21=PF PF ,选A.
10、〔2018临沂二模〕抛物线x y 42=的准线与双曲线2
2
2
1
x y a -=交于A B 、两点,点F 是
抛物线的焦点,假设FAB ∆为直角三角形,那么该双曲线的离心率为
〔A
〔B 〔C 〕2 〔D 【答案】D
【解析】抛物线x y 42=的焦点为)0,1(,准线方程为1-=x ,设直线1-=x 与x 轴的交点为C,那么2=FC ,因为FAB ∆为直角三角形,所以根据对称性可知,2==FC AC ,
那么A 点的坐标为)2,1(-,代入双曲线方程得1
41
2
=-a
,所以
5
6151,5122
=
+==c a ,6
22
2
==a
c e ,所以离心率6=e ,选D. 11、〔2018青岛二模〕直线()
1y k x =+与抛物线2:4C y x =相交于A 、B 两点,F 为抛
物线C 的焦点,假设2FA FB
=,那么k =
A
、
3± B
、3
±
C 、13±
D 、23
【答案】A
【解析】设),(),,(2
211y x B y x A ,直线)1(+=x k y 过定点)0,1(-,
,根
据抛物线的定义可知B 为AC 的中点,所以
2,21-1212y y x x ==,由⎪
⎩⎪⎨⎧-==214)2
(4121121x y x
y ,得⎩⎨
⎧±==2
22
11y x ,所以直线斜率
3
221222111±=
+±=+=x y k ,选A.
11、〔2018青岛3月模拟〕双曲线2222
1x y a b -=
的渐近线方程为y =,那么它的离心
率为 .
答案:2
【解析】
2
3, 2.b b e a a ⎛⎫==== ⎪⎝⎭
12、〔2018日照5月模拟〕过双曲线的左焦点1
F 且与双曲线的实轴垂直的直线交双曲线于A ,B 两点,假设在双曲线虚轴所在直线上存在一点C ,使AC BC 0⋅=,那么双曲线离心率e 的取值范围是 。
答案:
),2
15[+∞+.
解析:设双曲线的方程为),0(),,(),,(,12
22222
t C a
b c B a b c A b y a x ---=-,由AC BC 0⋅=
,得42
2
2b t c 0,e a
=-≥≥
. 13、〔2018泰安一模〕F 1、F 2为双曲线C :122
22
=-b
y a x 〔a >0,b >0〕的焦点,A 、B 分别为双曲线的左、右顶点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为M ,且满足
∠MAB=30°,那么该双曲线的离心率为 . 【答案】
【解析】由
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
=+=222c y x x a b y ,解得
⎩⎨
⎧==b
y a
x ,即交点M 的坐标),(b a ,连结MB ,那么AB MB ⊥,
即ABM ∆为直角三角形,由∠MAB=30°得
3
3230tan 0
=
==a b AB MB ,即
22
34,332a b a b ==,所以2222237,34a c a a c ==-,所以3
21,372=
=e e ,所以双曲线的离心率
3
21=
e .
14、〔2018威海二模〕椭圆2
22
2+1(0)x y a b a b =>>
kx y =与其
一个交点的横坐标为b ,那么k 的值为 A.1±
B.
C.
【答案】C
【解析】因为椭圆的离心率为
33,所以有33=a c ,即a c 3
3=,2
22231b
a a c -==,
所以
22
3
2a
b =。
当b x =时,交点的纵坐标为kb y =,即交点为),(kb b ,代入椭圆方程12222
2=+b b k a b ,即31,1322
2==+k k ,所以3
3±=k ,选C.
15、〔2018烟台二模〕F 1,F 2是椭圆2
2
22x y 1a b
+=〔a >b >0〕的左、右焦点,点P 在椭圆上,且
12F PF .
2
π∠=记线段PF 1与y 轴的交点为Q ,O 为坐标原点,假设△F 1OQ 与四边形OF 2PQ 的
面积之比为1:2,那么该椭圆的离心率等于
A.2
B.3
C.4-
1-
答案:D
解析:依题知,F 1P ⊥F 2P ,所以,△F 1QO ∽△F 1F 2P , 因为△F 1OQ 与四边形OF 2PQ 的面积之比为1:2,所以,
11213
F OQ F F P
S S =,所以,
11OF F P
=,设椭圆的焦距为2c ,
那么F 1P
c ,F 2P
c
c +c =2a ,所以,
e
=c
a =
1-。
16、〔2018滨州二模〕 F 1〔-1,0〕,F 2〔1,0〕为平面内的两个定点,该平面内的动点P 满足
|PF 1|+|PF 2|=
,记点P 的轨迹为曲线E 。
〔I 〕求曲线E 的方程;
〔II 〕设点O 为坐标原点,A ,B ,C 是曲线E 上的不同三点,且OA OB OC ++=0, 〔i 〕证明:直线AB 与OC 的斜率之积为定值;
〔i i 〕当直线AB 过点F 1时,求直线AB 、OC 与x 轴所围成的三角形的面积。
解析:〔Ⅰ〕由条件可知, 点P 到两定点12
(1,0),(1,0)F F -
的距离之和为定值
所以点P 的轨迹是以12(1,0),(1,0)F F -
为焦点的椭圆、又a =
1c =,所以1b =,
故所求方程为2
2
1
2
x y +=、
〔Ⅱ〕设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33
(,)C x y 、
由0OA OB OC ++=,得1230x x x ++=,123
0y y y ++=、
〔ⅰ〕可设直线AB 的方程为y kx n =+(0)k ≠,
代入2222x y +=并整理得,222(12)4220k x knx n +++-=,
依题意,0∆>,
那么 122
412kn x x k +=-+,12122
2()212n y y k x x n k +=++=+,
从而可得点C 的坐标为
2242(,)1212kn n k k -++,12OC k k
=-、
因为
12
AB OC
k k ⋅=-
,所以直线AB 与OC 的斜率之积为定值、
〔ⅱ〕假设AB x ⊥
轴时,
((1,A B --,由0OA OB OC ++=,
得点(2,0)C ,所以点C 不在椭圆Γ上,不合题意、因此直线AB 的斜率存在、
由〔ⅰ〕可知,当直线AB 过点1
F 时, 有n k =,点C 的坐标
22242(,)1212k k
k k
-++、 代入2222x y +=得,
42
2222
1682
(12)(12)k k k k +=++,即22412k k =+,
所以
2
k =±
、
〔1
〕当
2k =时,由〔ⅰ〕知,12OC k k ⋅=-
,从而2
OC k =-
、
故AB 、OC 及x 轴所围成三角形为等腰三角形,其底边长为1
,且底边上的高
1224h =⨯=
,所求等腰三角形的面积11248
S =⨯⨯=
、
〔2
〕当
2k =-时,又由〔ⅰ〕知,12OC k k ⋅=-
,从而2
OC k =
,
同理可求直线AB 、OC 与x
、
综合〔1〕〔2〕,直线AB 、OC 与x
轴所围成的三角形的面积为
8
、 17、〔2018德州二模〕椭圆C 的中心为原点O ,点F 〔1,0〕是它的一个焦点,直线l 过点F 与椭圆C 交于A ,B 两点,当直线l 垂直于x 轴时,
1.
2
OA OB ⋅=
〔I 〕求椭圆C 的方程;
〔II 〕点P 为椭圆的上顶点,且存在实数t PA PB tPF +=使成立,求实数t 的值和直
线l 的方程。
解析:解:〔Ⅰ〕设椭圆C 的方程为:2
2
2
2
1x y
a b +
=〔a >b >0〕,那么a 2-b 2=1、①
∵当l 垂直于x 轴时,A ,B 两点坐标分别是〔1,2b a 〕和〔1,-2b a
〕,
∴ OA OB =〔1,2b a
〕•
〔1,-2b a
〕=1-42
b a ,那么1-42b a =12
,即a 2=2b 4、② 由①,②消去a ,得2b 4
-b 2
-1=0、∴b 2
=1或b 2
=-12
、
当b 2=1时,a 2=2 、因此,椭圆C 的方程为2
2
1
2
x y +=、
〔II 〕当直线斜率不存在时,易求A 〔1
,
2〕,B 〔1
,-2
〕,P 〔0,1〕,所以 PA =〔1
-1〕,PB =〔1
-1〕
,PF =〔1,-1〕, 由t PA PB tPF +=使,得t =2,直线l 的方程为x =1
当直线斜率存在时,设直线l 的方程为y =k 〔x -1〕,A =〔x 1,y 1〕,B =〔x 2,y 2〕, 所以,PA =〔x 1,y 1-1〕,PB =〔x 2,y 2-1〕,PF =〔1,-1〕, 由t PA PB tPF +=使,得
121211x x t y y t +=⎧⎨-+-=-⎩即12122x x t y y t
+=⎧⎨+=-⎩
因为y 1=k 〔x 1-1〕,y 2=k 〔x 2-1〕,所以,y 1+y 2=k 〔x 1+x 2-2〕,解得:k =-1 此时,直线l 的方程为y =-x +1, 联立
2
2
12
1x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩
,得3x 2
-4x =0,t =x 1+x 2=43
,
所以,当直线斜率存在时,t =43
,直线l 的方程为y =-x +1,
综上所述,存在实数t 且t =2时,直线方程为x =1, 当t =43
时,直线l 的方程为y =-x +1,
18、〔2018德州一模〕设椭圆C :2
222
10x y (a b )a b +=>>
的一个顶点与抛物线:2
x =的焦点重合,F 1、F 2
分别是椭圆的左、右焦点,离心率
e =
,过椭圆右焦点F 2的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点、 (I)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)是否存在直线l ,使得1OM ON ∙=-,假设存在,求出直线l 的方程;假设不存在,说明理由;
〔Ⅲ〕假设AB 是椭圆C 经过原点O 的弦,MN ∥AB
,求
2AB ||MN |
的值、
解析:〔I 〕椭圆的顶点为(0
),即b
,
e =c
a
a
∴椭圆的标准方程为x 23+y 2
2=1.
〔II 〕由题可知,直线l 与椭圆必相交.
①当直线斜率不存在时,经检验不合题意.
②设存在直线l 为y =k (x -1)(k ≠0),且M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).
由⎩⎪⎨⎪⎧
x 23+y 2
2=1y =k (x -1)
得(2+3k 2)x 2-6k 2x +3k 2-6=0,
x 1+x 2=6k 2
2+3k 2
,x 1·x 2=3k 2
-6
2+3k 2,
OM ·ON =x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]
=3k 2-62+3k 2+k 2(3k 2-62+3k 2-6k 22+3k 2+1)=-k 2-6
2+3k 2=-1
所以k =±2,故直线l 的方程为y =2(x -1)或y =-2(x -1). (3)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),A (x 3,y 3),B (x 4,y 4)
由⎩⎪⎨⎪⎧
x 2
3+y 2
2=1y =kx
消去y ,并整理得x 2
=6
2+3k 2,
|AB|=1+k2|x3-x4|=26(1+k2) 2+
3k2,
∴2
AB|
|MN|
==6
19、〔2018济南3月模拟〕椭圆的焦点坐标为
1
F〔-1,0〕,
2
F〔1,0〕,过
2
F垂直于长轴的直线交椭圆于P、Q两点,且|PQ|=3,
〔1〕求椭圆的方程;
〔2〕过
2
F的直线l与椭圆交于不同的两点M、N,那么△
1
F MN的内切圆的面积是否
存在最大值?假设存在求出这个最大值及此时的直线方程;假设不存在,请说明
理由.
【答案】解:〔1〕设椭圆方程为22
22
x y
a b
+
=1〔a>b>0〕,由焦点坐标可得c=1 (1)
分
由PQ|=3,可得2
2b
a
=3,……………………………………………2分
解得a=2,b
故椭圆方程为22
43
x y
+
=1……………………………………………4分
〔2〕设M
11
(,)
x y,N
22
(,)
x y,不妨
1
y>0,
2
y<0,设△
1
F MN的内切圆的径R,
那么△
1
F MN的周长=4a=8,
1
1
2
F MN
S=
〔MN+
1
F M+
1
F N〕R=4R
因此
1
F MN
S最大,R就最大,………………………………………6分
121212
1
()
2
AMN
S F F y y y y
=-=-
,
由题知,直线l的斜率不为零,可设直线l的方程为x=my+1,
由
22
1
1
43
x my
x y
=+
⎧
⎪
⎨
+=
⎪⎩
得22
(34)
m y
+
+6my-9=0,………………………8分
得
1
y
=
2
y=
那么
12AMN
S
=AB 〔12y y -〕=12y y -
,……………9分 令
,那么t ≥1,
那么
21212
1
313AMN
t S
t t t
=
==
++,………………………10分
令f 〔t 〕=3t +1t
,那么f ′(t ) =3-2
1t ,
当t ≥1时,f ′(t )≥0,f (t)在[1,+∞)上单调递增, 有f (t )≥f (1)=4, AMN
S
≤123
=3,
即当t =1,m =0时,AMN
S
≤123
=3, AMN
S
=4R ,∴max
R
=34
,
这时所求内切圆面积的最大值为916
π.
故直线l :x =1,△AMN 内切圆面积的最大值为916
π………………12分
0、〔2018济南三模〕直线1:+=x y l ,
2
3:2
2
=
+y x O 圆,直线l 被圆截得的弦长与椭圆
)0(1:2222>>=+b a b y a x C 的短轴长相等,椭圆的离心率2
3=e
(Ⅰ) 求椭圆C 的方程;
(Ⅱ) 过点M (0,13-)的动直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,试问:在坐标平面上是否
存在一个定点T ,使得无论l 如何转动,以A B 为直径的圆恒过定点T ?假设存在,求出点
T 的坐标;假设不存在,请说明理由、
易错点拔:向量的坐标乘法运算时,运算量比较大,容易出错,解题时要特别细心。
解题思路:(Ⅰ)那么由题设可知1=b ,
又
2
3=
e 2=a
所以椭圆C 的方程是2
2
1
2
x y +=.
(Ⅱ)解法一:假设存在点T 〔u,v 〕.假设直线l 的斜率存在,设其方程为
13
y kx =-
,
将它代入椭圆方程,并整理,得22(189)12160k x kx +--=、 设点A 、B 的坐标分别为1122
(,),(,)A x y B x y ,那么12212212,18916.189k
x x k x x k ⎧
+=⎪⎪+⎨
-⎪=⎪+⎩
因为1122
(,),(,)TA x u y v TB x u y v =--=--及
112211,,
33
y kx y kx =-=-
所以1212
()()()()TA TB x u x u y v y v =--+--
2
22
1212121(1)()()339
v k x x u k kv x x u v =+-+++++++
222222(666)4(3325)62
u v k ku u v v k +--+++-=
+ 当且仅当0=⋅TB TA 恒成立时,以AB 为直径的圆恒过定点T , 所以2222
618180,
0,33250.
u v u u v v ⎧
+-=⎪
=⎨⎪++-=⎩解得0, 1.u v ==
此时以AB 为直径的圆恒过定点T 〔0,1〕.
当直线l 的斜率不存在,l 与y 轴重合,以AB 为直径的圆为221x y +=也过点T 〔0,1〕. 综上可知,在坐标平面上存在一个定点T 〔0,1〕,满足条件. 解法二:假设直线l 与y 轴重合,那么以AB 为直径的圆是22 1.x y +=
假设直线l 垂直于y 轴,那么以AB 为直径的圆是
2
2116().
39
x y ++=
由
22221,
116().39x y x y ⎧+=⎪⎨++=⎪
⎩
解得01
x y =⎧⎨
=⎩.
由此可知所求点T 如果存在,只能是〔0,1〕. 事实上点T 〔0,1〕就是所求的点.证明如下:
当直线l 的斜率不存在,即直线l 与y 轴重合时,以AB 为直径的圆为221x y +=,过点
T 〔0,1〕;
当直线l 的斜率存在,设直线方程为
13
y kx =-
,代入椭圆方程,并整理,得
22(189)12160.k x kx +--=8分
设点A 、B 的坐标为1122
(,),(,)A x y B x y ,那么12212212,18916.189k
x x k x x k ⎧
+=⎪⎪+⎨
-⎪=⎪+⎩
因为1122
(,1),(,1)TA x y TB x y =-=-,
2
1212121212416()1(1)()39
TA TA x x y y y y k x x k x x =+-++=+-++
22221616163216
0.
189
k k k k ---++==+ 所以TA TB ⊥,即以AB 为直径的圆恒过定点T 〔0,1〕.
综上可知,在坐标平面上存在一个定点T 〔0,1〕满足条件. 21、〔2018莱芜3月模拟〕设椭圆)
0(1:
2
2
2
2>>=+
b a b
y a
x C 的左、右焦点 分别为21F F 、,上顶点为A ,在x 轴负半轴上有一点B ,
满足
211F F BF =,且2AF AB ⊥.
〔Ⅰ〕求椭圆C 的离心率;
〔Ⅱ〕D 是过2
F B A 、、三点的圆上的点,D 到直线
33:=--y x l 的最大距离等于椭圆长轴的长,求
椭圆C 的方程;
〔Ⅲ〕在〔2〕的条件下,过右焦点2F 作斜率为k 点,在x 轴上是否存在点)0,(m P 使得以PN PM ,为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,
求出m 的取值范围,如果不存在,说明理由. 【解析】〔Ⅰ〕设B 〔x 0,0〕,由2
F 〔c ,0〕,A 〔0,b 〕,
知
)
,(),,(02b x b c AF -=-=
c
b x b cx AF 202
02,0,-
==+∴⊥ ,
由于211F F BF =即1F 为2BF 中点、
故
c c c
b 22
-=+- 22223c a c b -==∴, 故椭圆的离心率2
1=
e ------------------4分
〔Ⅱ〕由〔1〕知,21=a c
得a c 21=于是2F 〔21a ,0〕,B )0,2
3
(a -, △ABF 的外接圆圆心为〔2
1-
a ,0〕,半径r =21|FB |=a ,
D 到直线033:=--y x l 的最大距离等于2a ,所以圆心到直线的距离为a ,
所以a
a =--2
|
32
1|,解得a =2,∴c =1,b =3,
所求椭圆方程为13
42
2
=+y x .------------------8分 〔Ⅲ〕由〔2〕知)0,1(2F ,l :)1(-=x k y
⎪⎩⎪⎨⎧=+-=134
)1(2
2y x x k y 代入得01248)43(2222=-+-+k x k x k
设),(11y x M ,),(2
2y x N 那么2
221438k k x x +=
+,)2(2121-+=+x x k y y ------------------9分
=-+-=+),(),(2211y m x y m x ),2(2121y y m x x +-+ 由于菱形对角线垂直,那么
⋅+)(0
=MN
故02)(2
121=-+++m x x y y k
那么02)2(2
1
2
1
2=-++-+m x x x x k
2
k )2438(22-+k k 024382
2
=-++m k k ------------------10分
由条件知0≠k 且R k ∈
431432
2
2
+=+=∴k k
k m 410<
<∴m
故存在满足题意的点P 且m 的取值范围是4
10<
<m 、------------------12分
22、〔2018青岛二模〕
椭圆1C 、抛物线2C 的焦点均在x 轴上,1C 的中心和2C 的顶点均为坐标原点O ,从每条曲
线上各取两个点,将其坐标记录于表中:
〔Ⅰ〕求12C C 、的标准
方程; 〔Ⅱ〕请问是否存在直线l 同时满足条件:(ⅰ)过2
C 的焦
点F ;(ⅱ)与
1C 交于不同两
点Q 、R ,且满足
OQ OR ⊥?假设存在,求出直线l 的方程;假设不存在,请说明理由、
〔Ⅲ〕椭圆1C 的左顶点为A ,过A 作两条互相垂直的弦AM 、AN 分别另交椭圆于M 、N
两点、当直线AM 的斜率变化时,直线MN 是否过x 轴上的一定点,假设过定点,请给出证明,并求出该定点坐标;假设不过定点,请说明理由、 解:〔Ⅰ〕设抛物线()
2
2:20C y mx m =≠,那么有()
220y m x x
=≠,据此验证4个点知
(
3,-、
()4,4-在抛物线上,易求x y C 4:22=…………………2分
设1
C :()2
22210x y a b a b +=>>,把点〔-2,0〕〔2,2
2〕代入得:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=+=1212142
22b a a ⇒⎪⎩⎪⎨⎧==142
2b a ∴1
C 方程为1
4
2
2=+y x ………………………………………………………4分
〔Ⅱ〕容易验证直线l 的斜率不存在时,不满足题意;
当直线l 斜率存在时,假设存在直线l 过抛物线焦点(1,0)F ,设其方程为(1)y k x =-,与1
C 的交点坐标为()11,Q x y ,
()22,R x y
由
2
214(1)
x y y k x ⎧⎪+=⎨⎪=-⎩消去y ,得
2222(14)84(1)0k x k x k +-+-=,
于是
2122814k x x k +=+,2122
4(1)14k x x k -=
+…………①……………………7分 212121212(1)(1)[()1]
y y k x k x k x x x x =-⨯-=-++
即
2222
1222
24(1)83(1)141414k k k y y k k k k -=-+=-+++……②
由
OQ OR ⊥,即0OQ OR ⋅=,得(*)02121=+y y x x
将①、②代入〔*〕式,得
222222
4(1)34
0141414k k k k k k
---==+++,解得2k =±;
所以存在直线l 满足条件,且l 的方程为:22y x =-或22y x =-+…………………9分
〔Ⅲ〕设直线AM 的斜率为k
()0k ≠,那么AM :(2)y k x =+,AN :1(2)y x k
=-+
那么
2
2(2),1,4
y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩化简得:2222(14)161640k x k x k +++-=、
∵此方程有一根为2-,∴
22
2814M k x k
-=+⇒
2414M k y k =+ 同理可得
22
284
N k x k -=+⇒
244N k y k =-+………………………………………………11分 那么
222222
2
44541428284(1)
414MN
k k k k k k k k k k k --++==-----++
所以MN 的直线方程为
2
222
4528()144(1)14k k k y x k k k
--=--+-+
令0y =,那么
222216(1)286
5(14)145
k k k x k k k --=+=-
++.
所以直线MN 过x 轴上的一定点
6
(,0)5-………………………………………………14分 23、〔2018青岛3月模拟〕椭圆E :)0(12222
>>=+b a b
y a x 的左焦点)0,5(1-F ,假设椭
圆上存在一点D ,满足以椭圆短轴为直径的圆与线段1DF 相切于线段1DF 的中点F 、
〔Ⅰ〕求椭圆E 的方程;
〔Ⅱ〕两点)1,0(),0,2(M Q -及椭圆G :1922
22
=+b
y a x ,过点Q 作斜率为k 的直线l 交椭圆G 于K H ,两点,设线段HK 的中点为N ,连结MN ,试问当k 为何值时,直线MN 过椭圆G 的顶点?
(Ⅲ)过坐标原点O 的直线交椭圆W :142922
22
=+b
y a x 于P 、A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连结AC 并延长交椭圆W 于B ,求证:PB PA ⊥.
解:〔Ⅰ〕连接FO DF ,2O (为坐标原点,2F 为右焦点〕,由题意知:椭圆的右焦点为
)0,5(2F 因为FO 是21F DF ∆的中位线,且FO DF ⊥1,所以b FO DF 222==
所以
b
a DF a DF 22221-=-=,故
b a DF FF -==
112
1
, 在1
FOF Rt ∆中,
212
12
O
F FF FO =+,
即5)(222==-+c b a b ,又225a b =+,解得4,922==b a 所求椭圆E 的方程为1492
2
=+y x 、 (Ⅱ)由〔Ⅰ〕得椭圆G :
1
4
2
2
=+y x 设直线l 的方程为)2(+=x k y 并代入
1
4
2
2
=+y x 整理得:0444)4(2222=-+++k x k x k 由0>∆得:
33
2332<<-k , 设),(),,(),,(002211y x N y x K y x H
那么由中点坐标公式得:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧+=+=+-=48)2(4220022
0k k x k y k k x ,
①当0=k 时,有)0,0(N ,直线MN 显然过椭圆G 的两个顶点)2,0(),2,0(-; ②当0≠k 时,那么00
≠x ,直线MN 的方程为1
10
0+-=x x y y
此时直线MN 显然不能过椭圆G 的两个顶点)2,0(),2,0(-; 假设直线MN 过椭圆G 的顶点)0,1(,那么
11
00
0+-=x y 即10
0=+y x 所以1
4
842222
=+++-k k
k k ,解得:2,32==k k (舍去).
假设直线MN 过椭圆G 的顶点)0,1(-,那么
1
100
0+--=x y 即100-=-y x 所以14
842222
-=+-+-k k k k ,解得:524,524--=+-=k k (舍去),
综上,当0=k 或
3
2=
k 或524+-=k 时,直线MN 过椭圆G 的顶点. 〔Ⅲ〕法一:由〔Ⅰ〕得椭圆W 的方程为1
2
2
2
=+y x ,
根据题意可设),(n m P ,那么)0,(),,(m C n m A -- 那么直线AC 的方程为
)
(2m x m
n
n y +=+…① 过点P 且与AP 垂直的直线方程为
)
(m x n
m
n y --=-…② ①⨯②并整理得:222
2
22n m y x +=+,又P 在椭圆W 上,所以12
2
2=+n m 所以1
2
2
2
=+y x ,即①、②两直线的交点B 在椭圆W 上,所以PB PA ⊥、
法二:由〔Ⅰ〕得椭圆W 的方程为1
2
2
2
=+y x
根据题意可设),(n m P ,那么)0,(),,(m C n m A --,
PA
n k m ∴=,2AC n k m
=
所以直线
:()
2n
AC y x m m
=- 2
2()212
n y x m m x y ⎧
=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,化简得
222
22
(1)2022
n n n x x m m +-+-= 所以
222
22A B mn x x m n +=
+
因为A x m =-,所以
3222
232B m mn x m n +=+,那么3
22
222B B n n n y x m m n =-=+. 所以
3223222
2232PB
n n m m n k m mn n
m
m n -+==-
+-+,那么1PA PB
k k ⋅=-,即PA PB ⊥.
24、〔2018日照5月模拟〕椭圆
)
0(12
2
22>>=+b a b y a x 的离心率为
36,且过点)1,2(过点C 〔-1,0〕且斜率为k 的直线l 与椭圆相交于不同的两点B A ,.
〔Ⅰ〕求椭圆的方程;
〔Ⅱ〕在x 轴上是否存在点M ,使
2
5MA MB 3K 1
⋅++是与k 无关的常数?假设存在,求
出点M 的坐标;假设不存在,请说明理由. (17)解:
,
22c b 1a 3a
∴∴=.
又
1〕,代入椭圆方程,得22211a b +=.所以22
5a 5,b 3==
. ∴椭圆方程为2
2
x y 155
+=,即22x 3y 5+=.……………………………………4分 〔Ⅱ〕在x 轴上存在点M 1(,0)6,使25MA MB 3k 1⋅++是与K 无关的常数.……5分
证明:假设在x 轴上存在点M 〔m,0〕,使
25MA MB 3k 1
⋅+
+是与k 无关的常数,
∵直线L 过点C 〔-1,0〕且斜率为K,∴L 方程为y k(x 1)=+, 由
⎩⎨
⎧+==+),
1(,
5322x k y y x 得
0536)13(2222=-+++k x k x k .
设),(),,(2
211y x B y x A ,那么
1
353,1362
2212221+-=⋅+-=+k k x x k k x x ……………6分
∵1122
MA (x m,y ),MB (x m,y ),=-=-
∴
12112255MA MB (x m)(x m)y y 3k 1
3k 1
⋅+
=--++
++……………………7分
2
121222212212122
2
2
2222222
2222225(x m)(x m)k (x 1)(x 1)3k 1
5
(1k )x x (k m)(x x )m k 3k 1
3k 56k 5
(1k )(k m)m k 3k 13k 13k 1
k 6mk 3m k m 3k 1
=--++++
+=++-++++
+--=++-++++++-+++=
+
是与k 无关的常数,
设常数为t ,那么22222
2k 6mk 3m k m t
3k 1
-+++=+.……………………10分 整理得222(3m 6m 13t)k m t 0+--+-=对任意的k 恒成立,
22
3m 6m 13t 0,m t 0.
⎧+--=⎪∴⎨-=⎪⎩解得
1m 6=,即在x 轴上存在点M 〔1,0
6
〕
, 使
25MA MB 3k 1
⋅+
+是与K 无关的常数.……………………………12分
25、〔2018威海二模〕
如图,在平面直角坐标系xoy 中,设点
()
0,F p 〔0p >〕,
直线l :y p =-,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与x
过R 、P 分别作直线1l 、2l ,使1l PF ⊥,2l l ⊥12l l Q =.
(Ⅰ)求动点Q 的轨迹C 的方程;
〔Ⅱ〕在直线l 上任取一点M 做曲线C 的两条切线,设切点为A 、B ,求证:直线AB 恒
过一定点;
(Ⅲ)对〔Ⅱ〕求证:当直线,,MA MF MB 的斜率存在时,直线,,MA MF MB 的斜率的倒数成等差数列.
解:(Ⅰ)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP ,
∴RQ 是线段FP 的垂直平分线、---------------------------------------2分 ∴
PQ QF
=、
故动点Q 的轨迹C 是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,
其方程为:24(0)x py p =>、-----------------------------------4分 〔Ⅱ〕设(,)M m p -,两切点为11(,)A x y ,22
(,)B x y
由24x py =得
214y x p =,求导得12y x
p
'=、
∴两条切线方程为
1111()
2y y x x x p
-=-① 2221
()
2y y x x x p
-=-②-------------------6分 对于方程①,代入点(,)M m p -得,
1111()
2p y x m x p
--=-,又21114y x p =
∴
211111()
42p x x m x p p
--=-整理得:2
211240x mx p --= 同理对方程②有2
222240x mx p --=
即1
2
,x x 为方程
22240x mx p --=的两根.
∴
212122,4x x m x x p +==-③-----------------------8分
设直线AB 的斜率为k ,
2
221211221211()
4()4y y x x k x x x x p x x p
--===+--
所以直线AB 的方程为
211211()()44x y x x x x p p
-=+-,展开得:
12121()44x x y x x x p p =+-,代入③得:2m
y x p
p
=+ ∴直线恒过定点(0,)p .-------------------------------------10分 (Ⅲ)证明:由〔Ⅱ〕的结论,设(,)M m p -,11(,)A x y ,22
(,)B x y
且有
212122,4x x m x x p +==-,
∴
1212,MA
MB y p y p k k x m x m
++==------------------------------11分 ∴
11MA MB k k +=1
21212222222
1212124()4()
4444x m x m x m x m p x m p x m x x y p y p x p x p p p p p
------=+=+=+++++++
=
1212212221122121212124()4()4()4()44()4p x m p x m p x m x p x m x pm pm m x x x x x x x x x x x x p p
-----+====-
----
--------------------------13分 又∵
12MF
m m k p p p ==---,所以112MA MB MF
k k k +=
即直线,,NA NM NB 的斜率倒数成等差数列.----------------------------14分 26、〔2018烟台二模〕如图,过抛物线2x 4y =焦点F 的直线l 与抛物线交点点A ,B 〔A 在第一象限〕,点C
()0,t 〔t >1〕.
〔1〕假设△CBF ,△CFA ,△CBA 的面积成等差数列,求直线l 的方程; 〔2〕假设
964AB ,27⎛⎫∈ ⎪
⎝⎭
,且∠FAC 为锐角,试
求t 的取值范围. 解析:〔Ⅰ〕设直线的方程为1+=kx y , 代入y
x 42=得0442=--kx x .
设),(),,(2
211y x B y x A ,
那么124,x x k +=12
4.x x =-①
又因为CBF ∆,CFA ∆,CBA ∆的面积成等差数列,即
||B F ,||F A ,||B A 成等差数列,那么
||2||||FA BA BF =+,得||2||BF FA =.
即21
2x x
-=,代入①得22
-
=x
,
=
.
所以所求直线方程为
1
4
2
+=
x y .
〔Ⅱ〕抛物线的焦点为(0,1)F ,故11(,1)A F x y =--,11
(,)A C x t y =--
假设FAC ∠为锐角,那么21A F A C x ⋅=+11
(1)()0y t y -->,
即
2
11
(3)0y t y t +-+>.
因为
)
7
6429(∈AB ,
又12||2A B y y =++
1211=+++kx kx 12()2=++k x x 244k =+, 且
2
2111()y k x -=211
(1)4y y -=,从而
4
)1(1
2
1+-=y y AB
,
得
111
(,)(2,7)
72
y ∈. 假设111(,)
72y ∈,当1>t 时,FAC ∠必为锐角;
假设
1(2,7)y ∈,那么211()g y y =+1(3)0t y t -+>在(2,7)上恒成立.
由于1()g y 的对称轴为
132
t y -=-
, 故〔1〕当322
t
--
<,即17t <<时,(2)100
g t =->满足题意; 〔2〕当327
2
t
-≤-≤,即717t ≤≤时,2(3)40t t ∆=--<, 即21090t t -+<,解得19t <<.所以79t ≤<. 〔3〕当372
t -->,即17t >时,(7)7060
g t =->无解. 综上,t 的取值范围是(1,9)、。