高考数学140分难点突破训练――圆锥曲线(含详解)
圆锥曲线压轴难题及解答

圆锥曲线提高题20)?(p2y?px2)(0,A BFBFA到该抛物.,点.设抛物线若线段在抛物线上,则的中点的焦点为1 。
线准线的距离为_____________21,2到抛物线的值为B,pB点坐标为()所以点解析:利用抛物线的定义结合题设条件可得出432,本题主要考察抛物线的定义及几何性质,属容易题准线的距离为42FB3AF?x4y?的中点到准线的距离为AB上的两点A、2.已知以F为焦点的抛物线B满足,则弦___________.由抛物线的定义知解析:设BF=m,ABC?? AC=2m,AB=4m,中,3?k AB y?3(x?1)直线AB方程为23x?10x?3?0 y得与抛物线方程联立消x?x5821?1??1?AB中点到准线距离为所以23322xm2?1?yC:l:?0x?my?FF C,直线1,椭圆的左、右焦点. 3 .已知m,>分别为椭圆21,2m2ll F的方程;时,求直线过右焦点(Ⅰ)当直线2Cl A,B V AFF V BFF的重(Ⅱ)设直线,与椭圆两点,交于2211OGH mH,G的在以线段.若原点心分别为为直径的圆内,求实数取值范围.解析:本题主要考察椭圆的几何性质,直线与椭圆,点与圆的位置关系等基础知识,同时考察解析几何的基本思想方法和综合解题能力。
22mm222?myx??m0?1?1,0)mF(?:l?2m,,所以得(Ⅰ)解:因为直线,经过222m?21m?,,所以又因为22的方程为故直线l0??x?2y。
2)x,y,y),B(A(x。
(Ⅱ)解:设22112?mx??my??2x得由,消去?2x?21??y?2m?2m2208?mm?8(???1)???由则知,428m?,21mm??yy,yy???。
且有2121282,0),(cc,0),F(F?由于,21O FF为的中点,故21HO2?GO,BHAG?2由,yxxy1112),),hG((,,可知3333y?xyx?2121)M(,GHM是,的中点,则设66,?MOGH2由题意可知22)y(y(?yx?x)?xx?y2222112211??4[()?()]即96960y?xx?y即211222mmy))((my?my??y?xy?xy而222121112221m0??所以2824m?即0??m1?又因为且2m1??。
高三数学圆锥曲线综合试题答案及解析

高三数学圆锥曲线综合试题答案及解析1.如图,已知椭圆,双曲线(a>0,b>0),若以C1的长轴为直径的圆与C2的一条渐近线交于A,B两点,且C1与该渐近线的两交点将线段AB三等分,则C2的离心率为()A.5B.C.D.【答案】C【解析】由已知,|OA|=a=设OA所在渐近线的方程为y=kx(k>0),于是A点坐标可表示为A(x0,kx)(x>0)于是,即A(),进而AB的一个三分点坐标为()该点在椭圆C1上,有,即,得k=2即=2,于是,所以离心率,选C【考点】圆的方程,椭圆的性质,双曲线的性质,双曲线的渐近线,直线与圆锥曲线的位置关系,双曲线的离心率.2.已知抛物线C:的焦点为F,准线为,P是上一点,Q是直线PF与C得一个焦点,若,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】如图所示,因为,故,过点作,垂足为M,则轴,所以,所以,由抛物线定义知,,选B.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程;3、向量共线.3.已知椭圆C:()的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.(i)证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);(ii)当最小时,求点T的坐标.【答案】(1) ;(2)【解析】(1)因为焦距为4,所以,又,由此可求出的值,从而求得椭圆的方程.(2)椭圆方程化为.设PQ的方程为,代入椭圆方程得:.(ⅰ)设PQ的中点为,求出,只要,即证得OT 平分线段PQ.(ⅱ)可用表示出PQ,TF可得:.再根据取等号的条件,可得T的坐标.试题解答:(1),又.(2)椭圆方程化为.(ⅰ)设PQ的方程为,代入椭圆方程得:.设PQ的中点为,则又TF的方程为,则得,所以,即OT过PQ的中点,即OT平分线段PQ.(ⅱ),又,所以.当时取等号,此时T的坐标为.【考点】1、椭圆的方程;2、直线与圆锥曲线;3、最值问题.4.已知的三个顶点在抛物线:上,为抛物线的焦点,点为的中点,;(1)若,求点的坐标;(2)求面积的最大值.【答案】(1)或;(2).【解析】(1)根据抛物线方程为,写出焦点为,准线方程为,设,由抛物线的定义知,,把代入求得点的坐标,再由求得点的坐标;(2)设直线的方程为,,,,联立方程组,整理得,先求出的中点的坐标,再由,得出,用弦长公式表示,构造函数,用导数法求的面积的最大值.(1)由题意知,焦点为,准线方程为,设,由抛物线的定义知,,得到,代入求得或,所以或,由得或,(2)设直线的方程为,,,,由得,于是,所以,,所以的中点的坐标,由,所以,所以,因为,所以,由,,所以,又因为,点到直线的距离为,所以,记,,令解得,,所以在上是增函数,在上是减函数,在上是增函数,又,所以当时,取得最大值,此时,所以的面积的最大值为.【考点】抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,三角形的面积公式,平面向量的坐标运算.5.如图为椭圆C:的左、右焦点,D,E是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率,的面积为.若点在椭圆C上,则点称为点M的一个“椭圆”,直线与椭圆交于A,B两点,A,B两点的“椭圆”分别为P,Q.(1)求椭圆C的标准方程;(2)问是否存在过左焦点的直线,使得以PQ为直径的圆经过坐标原点?若存在,求出该直线的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)直线方程为或.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、直线的标准方程、圆的标准方程、韦达定理、向量垂直的充要条件等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.第一问,利用椭圆的离心率和三角形面积公式列出表达式,解方程组,得到基本量a和b的值,从而得到椭圆的方程;第二问,直线l过左焦点,所以讨论直线的斜率是否存在,当斜率不存在时,可以直接写出直线方程,令直线与椭圆联立,得到交点坐标,验证以PQ为直径的圆不过坐标原点,当斜率存在时,直线与椭圆联立,消参,利用韦达定理,证明,解出k的值.(1)由题意,,即,,即 2分又得:∴椭圆的标准方程:. 5分(2)①当直线的斜率不存在时,直线的方程为联立,解得或,不妨令,,所以对应的“椭点”坐标,.而所以此时以为直径的圆不过坐标原点. 7分②当直线的斜率存在时,设直线的方程为消去得,设,则这两点的“椭点”坐标分别为由根与系数关系得: 9分若使得以为直径的圆过坐标原点,则而,∴即,即代入,解得:所以直线方程为或. 12分【考点】椭圆的标准方程、直线的标准方程、圆的标准方程、韦达定理、向量垂直的充要条件.6.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C的中心在原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)设A,B是椭圆C上的两点,△AOB的面积为.若A、B两点关于x轴对称,E为线段AB 的中点,射线OE交椭圆C于点P.如果=t,求实数t的值.【答案】(1)+y2=1(2)t=2或t=【解析】(1)设椭圆C的方程为:(a>b>0),则,解得a=,b=1,故椭圆C的方程为+y2=1.(2)由于A、B两点关于x轴对称,可设直线AB的方程为x=m(-<x<,且m≠0).将x=m代入椭圆方程得|y|=,所以S△AOB=|m| =.解得m2=或m2=.①又=t=t(+)=t(2m,0)=(mt,0),又点P在椭圆上,所以=1.②由①②得t2=4或t2=.又因为t>0,所以t=2或t=.7.双曲线的左右焦点分别为,且恰为抛物线的焦点,设双曲线与该抛物线的一个交点为,若是以为底边的等腰三角形,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵,∴焦点为,即,∵,∴,即,∴,则,即,∴.【考点】抛物线的标准方程及几何性质.8.已知双曲线=1的左支上一点M到右焦点F2的距离为18,N是线段MF2的中点,O是坐标原点,则|ON|等于()A.4B.2C.1D.【答案】A【解析】设双曲线左焦点为F1,由双曲线的定义知,|MF2|-|MF1|=2a,即18-|MF1|=10,所以|MF1|=8.又ON为△MF1F2的中位线,所以|ON|=|MF1|=4,所以选A.9.已知F1、F2为双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F2作此双曲线一条渐近线的垂线,垂足为M,且满足||=3||,则此双曲线的渐近线方程为________.【答案】y=±x【解析】由双曲线的性质可推得||=b,则||=3b,在△MF1O中,||=a,||=c,cos∠F1OM=-,由余弦定理可知=-,又c2=a2+b2,可得a2=2b2,即=,因此渐近线方程为y=±x.10.如图,已知,,,分别是椭圆的四个顶点,△是一个边长为2的等边三角形,其外接圆为圆.(1)求椭圆及圆的方程;(2)若点是圆劣弧上一动点(点异于端点,),直线分别交线段,椭圆于点,,直线与交于点.(ⅰ)求的最大值;(ⅱ)试问:,两点的横坐标之和是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.【答案】(1),,(2)(ⅰ),(ⅱ).【解析】(1)求椭圆标准方程,只需两个独立条件. 由题意知,,,所以,,所以椭圆的方程为,求圆的方程,有两个选择,一是求圆的标准方程,确定圆心与半径,二是求圆的一般方程,只需代入圆上三个点的坐标.本题两个方法皆简单,如易得圆心,,所以圆的方程为(2)(ⅰ)本题关键分析出比值暗示的解题方向,由于点在轴上,所以,因此解题方向为利用斜率分别表示出点与点的横坐标. 设直线的方程为,与直线的方程联立,解得点,联立,消去并整理得,,解得点,因此当且仅当时,取“=”,所以的最大值为.(ⅱ)求出点的横坐标,分析与点的横坐标的和是否为常数. 直线的方程为,与直线的方程联立,解得点,所以、两点的横坐标之和为.试题解析:(1)由题意知,,,所以,,所以椭圆的方程为, 2分易得圆心,,所以圆的方程为.4分(2)解:设直线的方程为,与直线的方程联立,解得点, 6分联立,消去并整理得,,解得点,9分(ⅰ),当且仅当时,取“=”,所以的最大值为. 12分(ⅱ)直线的方程为,与直线的方程联立,解得点, 14分所以、两点的横坐标之和为.故、两点的横坐标之和为定值,该定值为. 16分【考点】椭圆与圆标准方程,直线与椭圆位置关系11. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆=1的左、右顶点为A 、B ,右焦点为F.设过点T(t ,m)的直线TA 、TB 与椭圆分别交于点M(x 1,y 1)、N(x 2,y 2),其中m>0,y 1>0,y 2<0.(1)设动点P 满足PF 2-PB 2=4,求点P 的轨迹; (2)设x 1=2,x 2=,求点T 的坐标;(3)设t =9,求证:直线MN 必过x 轴上的一定点(其坐标与m 无关). 【答案】(1)x =(2)(3)见解析【解析】(1)解:设点P(x ,y),则F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0).由PF 2-PB 2=4,得(x -2)2+y 2-[(x -3)2+y 2]=4,化简得x =,故所求点P 的轨迹为直线x =. (2)解:将x 1=2,x 2=分别代入椭圆方程,以及y 1>0,y 2<0得M 、N.直线MTA的方程为,即y =x +1.直线NTB 的方程为,即y =x -.联立方程组,解得所以点T 的坐标为.(3)证明:点T 的坐标为(9,m),直线MTA 的方程为,即y =(x +3).直线NTB 的方程为,即y =(x -3).分别与椭圆=1联立方程组,同时考虑到x 1≠-3,x 2≠3,解得 M、N(证法1)当x 1≠x 2时,直线MN 的方程为,令y =0,解得x=1,此时必过点D(1,0);当x 1=x 2时,直线MN 的方程为x =1,与x 轴交点为D(1,0),所以直线MN 必过x 轴上的一定点D(1,0). (证法2)若x 1=x 2,则由及m>0,得m =2,此时直线MN 的方程为x =1,过点D(1,0).若x 1≠x 2,则m≠2.直线MD 的斜率k MD =,直线ND 的斜率k ND =,得k MD =k ND ,所以直线MN 过D 点.因此,直线MN 必过x 轴上的点D(1,0).12.已知F是椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点,点P在椭圆C上,线段PF与圆(x-)2+y2=相切于点Q,且=2,则椭圆C的离心率等于()A.B.C.D.【答案】A【解析】记椭圆的左焦点为F′,圆(x-)2+y2=的圆心为E,连接PF′、QE.∵|EF|=|OF|-|OE|=c-=,=2,∴==,∴PF′∥QE,∴=,且PF′⊥PF.又∵|QE|=(圆的半径长),∴|PF′|=b.据椭圆的定义知:|PF′|+|PF|=2a,∴|PF|=2a-b.∵PF′⊥PF,∴|PF′|2+|PF|2=|F′F|2,∴b2+(2a-b)2=(2c)2,∴2(a2-c2)+b2=2ab,∴3b2=2ab,∴b=,c==a,=,∴椭圆的离心率为.13.设抛物线的焦点为,点,线段的中点在抛物线上.设动直线与抛物线相切于点,且与抛物线的准线相交于点,以为直径的圆记为圆.(1)求的值;(2)试判断圆与轴的位置关系;(3)在坐标平面上是否存在定点,使得圆恒过点?若存在,求出的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)(2)见解析(3)存在【解析】(1)判断抛物线的焦点位置,得到焦点坐标,利用中点坐标公式得到FA的中点坐标带入抛物线即可求的P的值.(2)直线与抛物线相切,联立直线与抛物线,判别式为0即可得到k,m之间的关系,可以用k 来替代m,得到P点的坐标,抛物线准线与直线的方程可得到Q点的坐标,利用中点坐标公式可得到PQ中点坐标,通过讨论k的取值范围得到中点到x轴距离与圆半径(PQ为直径)的大小比较即可判断圆与x轴的位置关系.(3)由(2)可以得到PQ的坐标(用k表示),根据抛物线对称性知点在轴上,设点坐标为,则M点需满足,即向量内积为0,即可得到M点的坐标,M点的坐标如果为常数(不含k),即存在这样的定点,如若不然,则不存在.试题解析:解:(1)利用抛物线的定义得,故线段的中点的坐标为,代入方程得,解得。
2024数学高考前冲刺题《圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)》含答案

黄金冲刺大题06 圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)(精选30题)1.(2024·山东·二模)已知椭圆的焦点分别是)()12,F F ,点M 在椭圆上,且124MF MF +=.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线y kx =,A B 两点,且OA OB ⊥,求实数k 的值.2.(2024·江苏南通·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,过2F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l与C 交于D ,E 两点,且12AF F 的周长是4+(1)求椭圆C 的方程;(2)当32AB DE =时,求ODE 的面积.3.(2024·河北邯郸·二模)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()2,0,1,M N ⎛ ⎝两点.(1)求C 的方程.(2),A B 是C 上两个动点,D 为C 的上顶点,是否存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存在,请说明理由.4.(2024·广东广州·模拟预测)已知椭圆222:1(08x y C b b+=<<,右顶点为E ,上、下顶点分别为12,,B B G是1EB 的中点,且121EB GB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()4,0D -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,点()2,1A --,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q ,求证:线段PQ 的中点为定点.5.(2024·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy 中,面积为9的正方形ABCD 的顶点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且23OP OA = ,记动点P 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程;(2)过点()4,1E 的动直线l 与曲线Γ交于不同的两点,M N 时,在线段MN 上取点Q ,满足||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅.试探究点Q 是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.6.(2024·福建厦门·三模)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,M N 两点,且当l 的斜率为1时,8MN =.(1)求C 的方程;(2)设l 与C 的准线交于点P ,直线PO 与C 交于点Q (异于原点),线段MN 的中点为R ,若3QR ≤,求MNQ △面积的取值范围.7.(2024·浙江丽水·二模)已知抛物线2:4E y x =,点,,A B C 在抛物线E 上,且A 在x 轴上方,B 和C 在x 轴下方(B 在C 左侧),,A C 关于x 轴对称,直线AB 交x 轴于点M ,延长线段CB 交x 轴于点Q ,连接QA .(1)证明:OM OQ为定值(O 为坐标原点);(2)若点Q 的横坐标为1-,且89MB MC ⋅= ,求AQB 的内切圆的方程.8.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点(1,0)A ,(0,1)B ,(1,1)C 和动点(,)P x y 满足2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项.(1)求P 点的轨迹方程;(2)设P 点的轨迹为曲线1C 按向量31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移后得到曲线2C ,曲线2C 上不同的两点M ,N 的连线交y 轴于点(0,)Q b ,如果MON ∠(O 为坐标原点)为锐角,求实数b 的取值范围;(3)在(2)的条件下,如果2b =时,曲线2C 在点M 和N 处的切线的交点为R ,求证:R 在一条定直线上.9.(2024·江苏南通·二模)已知双曲线E的渐近线为y =,左顶点为()A .(1)求双曲线E 的方程;(2)直线:l x t =交x 轴于点D ,过D 点的直线交双曲线E 于B ,C ,直线AB ,AC 分别交l 于G ,H ,若O ,A ,G ,H 均在圆P 上,①求D 的横坐标;②求圆P 面积的取值范围.10.(2024·江苏南京·二模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,且4p b =.过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧).(1)求E 的渐近线方程;(2)若实数λ满足1111||||||||OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,求λ的取值范围.11.(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ⊥;(ii )记PMQ ,HNQ ,MNQ 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.12.(2024·河北·二模)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率e =(1)若椭圆E过点(,求椭圆E 的标准方程.(2)若直线1l ,2l 均过点()()*,00,n n P p p a n <<∈N 且互相垂直,直线1l 交椭圆E 于,A B 两点,直线2l 交椭圆E于,C D 两点,,M N 分别为弦AB 和CD 的中点,直线MN 与x 轴交于点(),0n Q t ,设13n np =.(ⅰ)求n t ;(ⅱ)记n a PQ =,求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .13.(2024·辽宁沈阳·二模)P 为大圆上一动点,大圆半径OP 与小圆相交于点,B PP x '⊥轴于,P BB PP ⊥'''于,B B ''点的轨迹为Ω.(1)求B '点轨迹Ω的方程;(2)点()2,1A ,若点M N 、在Ω上,且直线AM AN 、的斜率乘积为12,线段MN 的中点G ,当直线MN 与y 轴的截距为负数时,求AOG ∠的余弦值.14.(2024·广东佛山·二模)两条动直线1y k x =和2y k x =分别与抛物线()2:20C y px p =>相交于不同于原点的A ,B 两点,当OAB 的垂心恰是C 的焦点时,AB =(1)求p ;(2)若124k k =-,弦AB 中点为P ,点()2,0M -关于直线AB 的对称点N 在抛物线C 上,求PMN 的面积.15.(2024·广东深圳·二模)设抛物线C :22x py =(0p >),直线l :2y kx =+交C 于A ,B 两点.过原点O 作l 的垂线,交直线=2y -于点M .对任意R k ∈,直线AM ,AB ,BM 的斜率成等差数列.(1)求C 的方程;(2)若直线//l l ',且l '与C 相切于点N ,证明:AMN 的面积不小于16.(2024·湖南·一模)已知双曲线2222:1(1)x y C b a a b-=>>的渐近线方程为y =,C 的半焦距为c ,且44244a b c ++=.(1)求C 的标准方程.(2)若P 为C 上的一点,且P 为圆224x y +=外一点,过P 作圆224x y +=的两条切线12,l l (斜率都存在),1l 与C 交于另一点2,M l 与C 交于另一点N ,证明:(ⅰ)12,l l 的斜率之积为定值;(ⅱ)存在定点A ,使得,M N 关于点A 对称.17.(2024·湖南岳阳·三模)已知动圆P 过定点(0,1)F 且与直线3y =相切,记圆心P 的轨迹为曲线E .(1)已知A 、B 两点的坐标分别为(2,1)-、(2,1),直线AP 、BP 的斜率分别为1k 、2k ,证明:121k k -=;(2)若点()11,M x y 、()22,N x y 是轨迹E 上的两个动点且124x x =-,设线段MN 的中点为Q ,圆P 与动点Q 的轨迹Γ交于不同于F 的三点C 、D 、G ,求证:CDG 的重心的横坐标为定值.18.(2024·湖北·二模)已知双曲线P 的方程为()()221,,0,,04x y B a C a -=-,其中()()00002,,,0a D x y x a y >≥>是双曲线上一点,直线DB 与双曲线P 的另一个交点为E ,直线DC 与双曲线P的另一个交点为F ,双曲线P 在点,E F 处的两条切线记为121,,l l l 与2l 交于点P ,线段DP 的中点为G ,设直线,DB DC 的斜率分别为12,k k .(1)证明:12114k k <+≤(2)求GBGC的值.19.(2024·湖北·模拟预测)已知椭圆2212:1x C y a +=和()2222:10x C y a b b +=>>的离心率相同,设1C 的右顶点为1A ,2C 的左顶点为2A ,()0,1B ,(1)证明:12BA BA ⊥;(2)设直线1BA 与2C 的另一个交点为P ,直线2BA 与1C 的另一个交点为Q ,连PQ ,求PQ 的最大值.参考公式:()()3322m n m n m mn n +=+-+20.(2024·山东·二模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,设C 的右焦点为F ,左顶点为A ,过F 的直线与C 于,D E 两点,当直线DE 垂直于x 轴时,ADE V 的面积为92.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)连接AD 和AE 分别交圆22(1)1x y ++=于,M N 两点.(ⅰ)当直线DE 斜率存在时,设直线DE 的斜率为1k ,直线MN 的斜率为2k ,求12k k ;(ⅱ)设ADE V 的面积为1,S AMN △的面积为2S ,求12S S 的最大值.21.(2024·山东潍坊·二模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的实轴长为2F 到一条渐近线的距离为1.(1)求C 的方程;(2)过C上一点(1P 作C 的切线1l ,1l 与C 的两条渐近线分别交于R ,S 两点,2P 为点1P 关于坐标原点的对称点,过2P 作C 的切线2l ,2l 与C 的两条渐近线分别交于M ,N 两点,求四边形RSMN 的面积.(3)过C 上一点Q 向C 的两条渐近线作垂线,垂足分别为1H ,2H ,是否存在点Q ,满足122QH QH +=,若存在,求出点Q 坐标;若不存在,请说明理由.22.(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)已知抛物线2:=E y x ,过点()1,2T 的直线与抛物线E 交于,A B 两点,设抛物线E 在点,A B 处的切线分别为1l 和2l ,已知1l 与x 轴交于点2,M l 与x 轴交于点N ,设1l 与2l 的交点为P .(1)证明:点P 在定直线上;(2)若PMN ,求点P 的坐标;(3)若,,,P M N T 四点共圆,求点P 的坐标.23.(2024·福建漳州·一模)已知过点()11,0F -的直线l 与圆2F :()22116x y -+=相交于G ,H 两点,GH 的中点为E ,过1GF 的中点F 且平行于2EF 的直线交2G F 于点P ,记点P 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程.(2)若,A B 为轨迹C 上的两个动点且均不在y 轴上,点M 满足OM OA OB λμ=+(λ,μ∈R ),其中O 为坐标原点,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①点M 在轨迹C 上;②直线OA 与OB 的斜率之积为34-;③221λμ+=.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.24.(2024·福建福州·模拟预测)点P 是椭圆E :22221x y a b +=(0a b >>)上(左、右端点除外)的一个动点,()1,0F c -,()2,0F c 分别是E 的左、右焦点.(1)设点P 到直线l :2a x c =的距离为d ,证明2PF d 为定值,并求出这个定值;(2)12PF F △的重心与内心(内切圆的圆心)分别为G ,I ,已知直线IG 垂直于x 轴.(ⅰ)求椭圆E 的离心率;(ⅱ)若椭圆E 的长轴长为6,求12PF F △被直线IG 分成两个部分的图形面积之比的取值范围.25.(2024·福建三明·三模)已知平面直角坐标系xOy 中,有真命题:函数(0,0)ny mx m n x =+≥>的图象是双曲线,其渐近线分别为直线y mx =和y 轴.例如双曲线4y x=的渐近线分别为x 轴和y 轴,可将其图象绕原点O 顺时针旋转π4得到双曲线228x y -=的图象.(1)求双曲线1y x=的离心率;(2)已知曲线22:2E x y -=,过E 上一点P 作切线分别交两条渐近线于,A B 两点,试探究AOB 面积是否为定值,若是,则求出该定值;若不是,则说明理由;(3)已知函数y x =Γ,直线:30l x -=,过F 的直线与Γ在第一象限交于,M N 两点,过,M N 作l 的垂线,垂足分别为,C D ,直线,MD NC 交于点H ,求MNH △面积的最小值.26.(2024·浙江绍兴·二模)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点到准线的距离为2,过点()2,2A 作直线交C 于M ,N 两点,点()1,1B -,记直线BM ,BN 的斜率分别为1k ,2k .(1)求C 的方程;(2)求()121232k k k k -+的值;(3)设直线BM 交C 于另一点Q ,求点B 到直线QN 距离的最大值.27.(2024·浙江绍兴·模拟预测)已知抛物线C :22y px =的焦点F ,直线l 过F 且交C 于两点M N 、,已知当3MF NF =时,MN (1)求C 的标准方程.(2)令,02p F ⎛⎫'- ⎪⎝⎭,P 为C 上的一点,直线F P ',FP 分别交C 于另两点A ,B .证明:·1AF PF PF BF '='.(3)过,,A B P 分别作C 的切线123,,l l l , 3l 与1l 相交于D ,同时与2l 相交于E ,求四边形ABED 面积取值范围.28.(2024·河北保定·二模)平面几何中有一定理如下:三角形任意一个顶点到其垂心(三角形三条高所在直线的交点)的距离等于外心(外接圆圆心)到该顶点对边距离的2倍.已知ABC 的垂心为D ,外心为E ,D 和E 关于原点O 对称,()13,0A .(1)若()3,0E ,点B 在第二象限,直线BC x ⊥轴,求点B 的坐标;(2)若A ,D ,E 三点共线,椭圆T :()222210x y a b a b+=>>与ABC 内切,证明:D ,E 为椭圆T 的两个焦点.29.(2024·浙江杭州·模拟预测)设双曲线22:12x C y -=,直线:l y x m =+与C 交于,A B 两点.(1)求m 的取值范围;(2)已知C 上存在异于,A B 的,P Q 两点,使得PA PB QA QB t ⋅=⋅=.(i )当4t =时,求,P Q 到点()2,m m --的距离(用含m 的代数式表示);(ii )当2t =时,记原点到直线PQ 的距离为d ,若直线PQ 经过点(),m m -,求d 的取值范围.30.(2024·湖北·一模)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的离心率为12,A ,B 分别为椭圆的左顶点和上顶点,1F 为左焦点,且1ABF(1)求椭圆M 的标准方程:(2)设椭圆M 的右顶点为C 、P 是椭圆M 上不与顶点重合的动点.(i )若点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,点D 在椭圆M 上且位于x 轴下方,直线PD 交x 轴于点F ,设APF 和CDF 的面积分别为1S ,2S 若1232S S -=,求点D 的坐标:(ii )若直线AB 与直线CP 交于点Q ,直线BP 交x 轴于点N ,求证:2QN QC k k -为定值,并求出此定值(其中QN k 、QC k 分别为直线QN 和直线QC 的斜率).黄金冲刺大题06 圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)(精选30题)1.(2024·山东·二模)已知椭圆的焦点分别是)()12,F F ,点M 在椭圆上,且124MF MF +=.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线y kx =,A B 两点,且OA OB ⊥,求实数k 的值.【答案】(1)2214x y +=;【分析】(1)根据所给条件求出,a b ,即可得出椭圆标准方程;(2)联立直线与椭圆方程,根据根与系数的关系及OA OB ⊥,列出方程求k 即可.【详解】(1)设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b+=>>.由题意可知22224c a a b c ⎧=⎪=⎨⎪=+⎩,解得2,1,a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆的标准方程为2214x y +=.(2)设()()1122,,,A x y B x y ,如图,联立方程2214y kx x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,得()221440k x +++=,则12122414x x x x k +==+,从而(1212y y kx kx =+()212122k x x x x =+++222414kk-=+,因为,0OA OB OA OB ⊥⋅=,即12120x x y y +=,所以22222424640141414k k k k k --+==+++,解得k =或,经验证知Δ0>,所以k.2.(2024·江苏南通·模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>1F ,2F 分别是椭圆的左、右焦点,过2F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A ,B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,且12AF F的周长是4+(1)求椭圆C 的方程;(2)当32AB DE =时,求ODE 的面积.【答案】(1)2214x y +=【分析】(1)由椭圆离心率和焦点三角形的周长,列方程组求出,a b ,得椭圆C 的方程;(2)设直线1l ,2l 的方程,与椭圆联立,利用韦达定理和32AB DE =求出DE 和2l 的方程,再求出O 到直线2l 的距离,可求ODE 的面积.【详解】(1)由题意知,222224a c ca b a c ⎧+=+⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎩,解得2,1,a b c ===所以椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)若直线1l 的斜率不存在,则直线2l 的斜率为0,不满足32AB DE =,直线1l 的的斜率为0,则12,,A F F 三点共线,不合题意,所以直线1l 的斜率存在且不为0,设直线1l的方程为x my =由2214x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,消去x得2211044m y y ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y,则12y y +=1221414y y m =-+,()2241.4m AB m +∴===+同理可得()222214141.1144m m DE m m ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==++,由32AB DE =,得()()2222414134214m m m m++=⋅++,解得22m =,则43DE =,∴直线2l的方程为y x =,∴坐标原点O 到直线2l的距离为d ==1423ODE S =⨯= 即ODE【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.3.(2024·河北邯郸·二模)已知椭圆C 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()2,0,1,M N ⎛⎝两点.(1)求C 的方程.(2),A B 是C 上两个动点,D 为C 的上顶点,是否存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形?若存在,求出满足条件的三角形的个数;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2214x y +=(2)存在,3个【分析】(1)设椭圆C 的方程为221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠,根据条件得到41314m m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,即可求出结果;(2)设直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k=-+,当1k =时,由椭圆的对称性知满足题意;当21k ≠时,联立直线与椭圆方程,求出,A B 的坐标,进而求出AB 中垂线方程,根据条件中垂线直经过点(0,1)D ,从而将问题转化成方程42710k k -+=解的个数,即可解决问题.【详解】(1)由题设椭圆C 的方程为221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠,因为椭圆过()2,0,1,M N ⎛ ⎝两点,所以41314m m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,得到1,14m n ==,所以椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)由(1)知(0,1)D ,易知直线,DA DB 的斜率均存在且不为0,不妨设(0)DA k k k =>,1DB k k=-,直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k =-+,由椭圆的对称性知,当1k =时,显然有DA DB =,满足题意,当21k ≠时,由22114y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消y 得到221()204k x kx ++=,所以2814A k x k =-+,222281411414A k k y k k -=-+=++,即222814(,)1414k k A k k--++,同理可得22284(,44k k B k k -++,所以()2222222222222414(4)14(4)(14)1414888(144)5414ABk k k k k k k k k k k k k k k k k k ----+-+--++===++++++,设AB 中点坐标为00(,)x y ,则2220228812(1)1442(4)(14)k kk k k k x k k -+-++==++,22222022144151442(4)(14)k k k k k y k k --+-++==++,所以AB 中垂线方程为222222215512(1)()(4)(14)1(4)(14)k k k k y x k k k k k -+=--++-++,要使ADB 为AB 为底边的等腰直角三角形,则直AB 中垂线方程过点(0,1),所以222222215512(1)1(0)(4)(14)1(4)(14)k k k k k k k k k -+=--++-++,整理得到42710k k -+=,令2t k =,则2710t t -+=,4940∆=->,所以t 有两根12,t t ,且121270,10t t t t +=>=>,即2710t t -+=有两个正根,故有2个不同的2k 值,满足42710k k -+=,所以由椭圆的对称性知,当21k ≠时,还存在2个符合题意的三角形,综上所述,存在以D 为顶点,AB 为底边的等腰直角三角形,满足条件的三角形的个数有3个.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,通过设出直线DA 为1y kx =+,直线DB 为11y x k=-+,联立椭圆方程求出,A B 坐标,进而求出直线AB 的中垂线方程,将问题转化成直线AB 的中垂线经过点(0,1)D ,再转化成关于k 的方程的解的问题.4.(2024·广东广州·模拟预测)已知椭圆222:1(08x y C b b+=<<,右顶点为E ,上、下顶点分别为12,,B B G是1EB 的中点,且121EB GB ⋅=.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()4,0D -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,点()2,1A --,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q ,求证:线段PQ 的中点为定点.【答案】(1)22182x y +=(2)证明见解析【分析】(1)通过椭圆的性质和中点的坐标,然后根据向量的数量积得到等量关系即可求出椭圆的标准方程;(2)设出直线l 的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数的关系,求得点,P Q 的坐标,进而证得线段PQ 的中点为定点.【详解】(1)由题可得()28,,0a E a = ,()()120,,0,B b B b -,1EB ∴的中点为,22a b G ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2221233(,),1,2,2222a b a bEB GB a b b ⎛⎫⋅=-⋅--=-=∴= ⎪⎝⎭ 故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)依题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()4y k x =+,由()224182y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 并化简得()222214326480k x k x k +++-=,由()()422Δ10244146480k k k =-+->,得2111,422k k <-<<.设()(),,,M M N N M x y N x y ,则222232648,1414M N M N k k x x x x k k -+=-=++,依题意可知直线,MA NA 的斜率存在,直线MA 的方程为()1122M M y y x x ++=++,令4x =-,得()2442422M M M M P M M k x x y x y x x -+-----==++()()()2184212424221222M M M M M k x k k x k k k x x x ------+--+===---+++,同理可求得42212Q N k y k x +=---+,()N 4242114242422222P Q M N M k k y y k k k x x x x ⎛⎫++∴+=----=---++ ⎪++++⎝⎭()()4424224M N M N M N x x k k x x x x ++=---+⋅+++()22222232414424242(42)064832241414k k k k k k k k k k -++=---+⋅=--++=⎛⎫-+-+ ⎪++⎝⎭,∴线段PQ 的中点为定点()4,0-.【点睛】方法点睛:对于直线和圆锥曲线相交的问题,我们一般将直线和圆锥曲线联立,利用韦达定理带入计算求解.5.(2024·辽宁·二模)平面直角坐标系xOy 中,面积为9的正方形ABCD 的顶点,A B 分别在x 轴和y 轴上滑动,且23OP OA = ,记动点P 的轨迹为曲线Γ.(1)求Γ的方程;(2)过点()4,1E 的动直线l 与曲线Γ交于不同的两点,M N 时,在线段MN 上取点Q ,满足||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅.试探究点Q 是否在某条定直线上?若是,求出定直线方程;若不是,说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)点Q 在定直线上,定直线方程为330x y +-=【分析】(1)设点,,P A B 的坐标,利用平面向量的坐标表示消参得0032x x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,结合正方形面积得Γ的方程;(2)设:14l y kx k =+-,,,Q M N 的坐标,与椭圆联立并根据韦达定理得,M N 横坐标关系,再根据线段乘积关系化为比值关系得01120244x x x x x x --=--,化简得0243kx k+=+,代入直线方程即可0y ,从而求出定直线方程.【详解】(1)设()()()00,,,0,0,P x y A x B y ,由0000222(,0))()333OP OA x y x y ==+=,得0023x x y y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以032x x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,因为正方形ABCD 的面积为29AB =,即22009x y +=,所以223())92x +=,整理可得22143x y +=,因此C 的轨迹方程为22143x y +=.(2)依题意,直线l 存在斜率,设l :1(4)y k x -=-,即14y kx k =+-,设点()00,Q x y ,()11,M x y ,()22,N x y ()102x x x <<,由22143412y kx kx y =+-⎧⎨+=⎩,消y 得2234(14)12x kx k ++-=,即222(34)8(14)4(14)120k x k k x k ++-+--=,由()()()2222Δ64141634143k k k k ⎡⎤=--+--⎣⎦()()()()()22222216144344834483414k k k k k k ⎡⎤⎡⎤=--+++=+--⎣⎦⎣⎦()()22481282966410k k k k =-++=-++>,k <<所以3k ≠-,可得1228(14)34k k x x k -+=-+,21224(14)1234k x x k --=+,由||||||||EM QN QM EN ⋅=⋅ ,得||||||||QM EM QN EN =,所以01120244x x x x x x --=--,可得222121201228(14)4(14)124234344()28(14)8()834k k k k k x x x x x k k x x k ⎡⎤---⎡⎤--⎢⎥⎢⎥+++-⎣⎦⎣⎦==--+⎡⎤--⎢⎥+⎣⎦()()2222232148142432128128648242432824248k k k k k k k k k k k----+-+-+-+==++-+1632242483k kk k++==++,所以()()200143243914333k k k k ky kx k k k k-++-=+-=+=+++,因为00612393333k kx y k k+-+=+=++,所以点Q 在定直线上,定直线方程为330x y +-=.6.(2024·福建厦门·三模)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,M N 两点,且当l 的斜率为1时,8MN =.(1)求C 的方程;(2)设l 与C 的准线交于点P ,直线PO 与C 交于点Q (异于原点),线段MN 的中点为R ,若3QR ≤,求MNQ △面积的取值范围.【答案】(1)24y x =;(2)(.【分析】(1)先设l 的方程为2px my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理及抛物线定义即可求解;(2)先设出()221,2R m m +,进而可求,P Q 的坐标,可得直线//QR x 轴,求出QR 的范围,再由三角形面积公式即可求解.【详解】(1)不妨先设l 的方程为2px my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,代入22y px =,可得2220y mpy p --=,所以122y y mp +=,212y y p =-,则()21212222MN x x p m y y p m p p =++=++=+,由题意可知当斜率为1时,1m =,又8MN =,即228p p +=,解得2p =,所以C 的方程为24y x =;(2)由(1)知2p =,直线l 的方程为1x my =+,抛物线方程24y x =,124y y m +=,124y y =-所以R 的纵坐标1222R y y y m +==,将R 的纵坐标2m 代入1x my =+,得221x m =+,所以R 的坐标()221,2m m +,易知抛物线的准线为=1x -,又因为l 与C 的准线交于点P ,所以P 的坐标21,m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则直线OP 的方程为2m x y =,把2mx y =代入24y x =,得22y my =,即2y m =或0y =,因为点Q 异于原点,从而Q 的纵坐标为2m ,把2y m =代入2m x y =,得22mx y m ==,所以()2,2Q m m ,因为R 的坐标()221,2m m +,所以R ,Q 的纵坐标相同,所以直线//QR x 轴,且222211QR m m m =+-=+,所以MNQ △面积1212MNQ MRQ NRQ S S S QR y y =+=- ,因为()22212121241616y y y y y y m -=+-=+,所以12y y -==,所以()332222112122MNQS m m QR =+⨯=+= ,因为点Q 异于原点,所以0m ≠,所以210m +>,因为3QR ≤,所以13QR <≤,所以3222QR <≤MNQ △面积的取值范围为(.7.(2024·浙江丽水·二模)已知抛物线2:4E y x =,点,,A B C 在抛物线E 上,且A 在x 轴上方,B 和C 在x 轴下方(B 在C 左侧),,A C 关于x 轴对称,直线AB 交x 轴于点M ,延长线段CB 交x 轴于点Q ,连接QA .(1)证明:OM OQ为定值(O 为坐标原点);(2)若点Q 的横坐标为1-,且89MB MC ⋅= ,求AQB 的内切圆的方程.【答案】(1)1(2)221499x y ⎛⎫-+=⎪⎝⎭【分析】(1)根据已知条件作出图形,设出直线AB 的方程,与抛物线联立,利用韦达定理及直线的点斜式方程即可求解;(2)根据(1)的结论及向量的数量积的坐标表示,进而得出直线AB 的方程,利用直线的斜率公式及直线的点斜式方程,结合角平分线的性质及圆的标准方程即可求解.【详解】(1)设直线AB 的方程为()()()11220,,,,x my t m A x y B x y =+>,则()()11,,,0C x y M t -,由24x my ty x =+⎧⎨=⎩,消去x ,得2440y my t --=,()22Δ1600m t m t =+>⇒+>,所以12124,4y y m y y t +==-,直线BC 的方程为()211121y y y y x x x x ++=--,化简得1221214y y xy y y y y =---,令0y =,得124Q y y x t ==-,所以(),0Q t -因此1OM t OQt==-.(2)因为点Q 的横坐标为1-,由(1)可知,()()1,0,1,0Q M -,设QA 交抛物线于D ,()()()()11221144,,,,,,,A x y B x y C x y D x y -,如图所示又由(1)知,124y y =-,同理可得144y y =,得42y y =-,又()212121211242x x my my m y y m +=+++=++=+,()22212121214416y y y y x x =⋅==,又()()22111,,1,MB x y MC x y =-=-- ,则()()()221121212111444MB MC x x y y x x x x m ⋅=---=-+++=- ,故2844,9m -=结合0m >,得m =所以直线AB的方程为330,x -=又12163y y -===,则141414221214141412443444AD y y y y y y k y y x x x x y y y y ---======--+--,所以直线AD 的方程为3430x y -+=,设圆心(,0)(11)T s s -<<,因为QM 为AQB ∠的平分线,故点T 到直线AB 和直线AD 的距离相等,所以333354s s +-=,因为11s -<<,解得19s =,故圆T 的半径33253s r +==,因此圆T 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.8.(2024·江苏苏州·模拟预测)已知点(1,0)A ,(0,1)B ,(1,1)C 和动点(,)P x y 满足2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项.(1)求P 点的轨迹方程;(2)设P 点的轨迹为曲线1C 按向量31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移后得到曲线2C ,曲线2C 上不同的两点M ,N 的连线交y 轴于点(0,)Q b ,如果MON ∠(O 为坐标原点)为锐角,求实数b 的取值范围;(3)在(2)的条件下,如果2b =时,曲线2C 在点M 和N 处的切线的交点为R ,求证:R 在一条定直线上.【答案】(1)23122y x x =-+;(2)0b <或1b >;(3)证明见解析.【分析】(1)根据题意,由平面向量的坐标运算,结合等差中项的定义代入计算,即可得到结果;(2)根据题意,由平移公式可得曲线2C 的方程,然后与直线MN 的方程联立,由平面向量的夹角公式,代入计算,即可得到结果;(3)根据题意,求导可得在点,M N 处的切线方程,联立两条切线方程,代入计算,即可得到结果.【详解】(1)由题意可得(1,)PA x y =-- ,(,1)PB x y =-- ,(1,1)PC x y =--,则22(1)()()(1)PA PB x x y y x y x y ⋅=-⋅-+-⋅-=+--,22(1)(1)()(1)21PA PC x x y y x y x y ⋅=-⋅-+-⋅-=+--+,又2y 是PA PB ⋅ ,PA PC ⋅的等差中项,()()22222212x y x y x y x y y ∴+--++--+=,整理得点(,)P x y 的轨迹方程为23122y x x =-+.(2)由(1)知2131:22C y x x =-+,又31,416a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,∴平移公式为34116x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+'⎩'⎪即34116x x y y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-'⎩'⎪,代入曲线1C 的方程得到曲线2C 的方程为:213331164242y x x ''⎛⎫⎛⎫-=+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭',即2y x ¢¢=.曲线2C 的方程为2y x =.如图由题意可设M ,N 所在的直线方程为y kx b =+,由2y x y kx b⎧=⎨=+⎩消去y 得20x kx b --=,令()11,M x y ,()()2212,N x y x x ≠,则1212x x kx x b +=⎧⎨=-⎩,()()21111,,OM x y x x ∴== ,()()22222,,ON x y x x == ,又MON ∠ 为锐角,cos 0||||OM ONMON OM ON ⋅∴∠=>⋅,即2212120||||x x x x OM ON +>⋅ ,2212120x x x x ∴+>,又12x x b =-,2()0b b ∴-+->,得0b <或1b >.(3)当2b =时,由(2)可得12122x x kx x b +=⎧⎨=-=-⎩,对2y x =求导可得2y x '=,∴抛物线2C 在点,()211,M x x ∴=,()222,N x x 处的切线的斜率分别为12M k x =,22N k x =,∴在点M ,N 处的切线方程分别为()2111:2M l y x x x x -=-,()2222:2N l y x x x x -=-,由()()()211112222222y x x x x x x y x x x x ⎧-=-⎪≠⎨-=-⎪⎩,解得交点R 的坐标(,)x y .满足12122x x x y x x +⎧=⎪⎨⎪=⋅⎩即22k x y ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,R ∴点在定直线=2y -上.【点睛】关键点点睛:本题主要考查了曲线的轨迹方程问题以及切线问题,难度较大,解答本题的关键在于联立方程结合韦达定理计算以及转化为坐标运算.9.(2024·江苏南通·二模)已知双曲线E 的渐近线为y =,左顶点为()A .(1)求双曲线E 的方程;(2)直线:l x t =交x 轴于点D ,过D 点的直线交双曲线E 于B ,C ,直线AB ,AC 分别交l 于G ,H ,若O ,A ,G ,H 均在圆P 上,①求D 的横坐标;②求圆P 面积的取值范围.【答案】(1)2213x y -=(2)①⎫⎪⎪⎭;②27π16S >且7π4S ≠【分析】(1)根据渐近线方程及顶点求出,a b 得双曲线方程;(2)①设(),0D t ,由四点共圆可得1AG OH k k ⋅=,根据斜率公式转化为,B C 点坐标表示形式,由直线与双曲线联立得出根与系数的关系,据此化简即可求出t ;②求出G 点坐标得出OG ,利用正弦定理求出外接圆的半径,根据均值不等式求出半径的最值,即可得出圆面积的最值.【详解】(1)因为双曲线的渐近线关于坐标轴及原点对称,又顶点在x 轴上,可设双曲线的方程为22221x y a b-=(0a >,0b >),从而渐近线方程为:b y x a =±,由题条件知:b a =因为双曲线的左顶点为()A ,所以a =1b =,所以双曲线的方程为:2213x y -=.(2)如图,①(),0D t ,设直线BC 的方程为:my x t =-,将x my t =+代入方程:22330x y --=,得()2223230m y mty t -++-=,当230m -≠且()22Δ1230t m =+->时,设()11,B x y ,()22,C x y ,则12223mt y y m +=--,212233t y y m -=-.设直线AG 的倾斜角为α,不妨设π02α<<,则π2AGH α∠=-,由于O ,A ,G ,H 四点共圆知:HOD AGH ∠=∠,所以直线OH 的倾斜角为π2α-,πsin πsin 2tan tan 1π2cos cos 2AG OH k k αααααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭⋅=⋅-=⨯= ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭.直线AC的方程为:y x =,令x t =,则y =H t ⎛ ⎝,所以OH k=AGABk k==1=((1212t y y t x x ⇒=,又11x my t =+,22xmy t =+代入上式得:((1212t y yt my t my t =++,((()(22121212t y y t m y y m t y y t ⎡⎤⇒=+++⎢⎥⎣⎦,(((2222222332333t t mtt t m m t t m m m ⎛⎤---⇒⋅=⋅+⋅++ ⎥---⎝⎦,化简得:2430t +-=,解得:t =(舍)或t =故点D 的坐标为⎫⎪⎪⎭.②直线AG 的方程为(tan y x α=⋅,由①知:t =所以G α⎫⎪⎪⎭.直线OH 方程;1tan y x α=,所以H ,若G ,H 在x 轴上方时,G 在H 的上方,即tan 0α>α>若G ,H 在x 轴下方时,即t an 0α<α<所以tan α>tan α<又直线AG 与渐近线不平行,所以tan α≠所以0πα<<,tan α>tan α<tan α≠因为OG ==设圆P 的半径为R ,面积为S ,则2sin OG R α==所以()()()2222222125tan 125tan sin cos 3164sin 64sin R αααααα+⋅++=⨯=⨯()()22222125tan 1tan 33125tan 2664tan 64tan ααααα++⎛⎫=⨯=++ ⎪⎝⎭327266416⎛⎫≥= ⎪ ⎪⎝⎭,当且仅当22125tan tan αα=即tan α=tan α>tan α<tan α≠所以22716R >且274R ≠,从而27π16S >且7π4S ≠.【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于利用直线的倾斜角与圆的内接四边形的角的关系,得出πsin πsin 2tan tan 1π2cos cos 2AG OHk k αααααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭⋅=⋅-=⨯= ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭这一关键数量关系,再转化为直线与双曲线相交,利用根与系数的关系化简求参数的常规问题.10.(2024·江苏南京·二模)已知抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,且4p b =.过F 的直线1与抛物线C 交于A ,B 两点,与E 的两条近线交于P ,Q 两点(均位于y 轴右侧).(1)求E 的渐近线方程;(2)若实数λ满足1111||||||||OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,求λ的取值范围.【答案】(1)y x =(2)10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】(1)由两曲线有公共的焦点F ,且4p b =,得2c b =,a ,可求渐近线方程;(2)通过设直线方程,联立方程组,借助韦达定理,表示出11||||OP OQ +和11||||AF BF -,由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎪⎝⎭求λ的取值范围.【详解】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>与双曲线2222:1x y E a b-=(0a >,0b >)有公共的焦点F ,设双曲线E 的焦距为2c ,则有2pc =,又4p b =,则2c b =.由222+=a b c,得a ,所以E的渐近线的方程为y =(2)设:l x my c =+,()()1122,,,P x y Q x y ,1与E 的两条近线交于P ,Q 两点均位于y 轴右侧,有23m <,由x my cy x =+⎧⎪⎨=⎪⎩,解得1y =2y =,11112OP OQ y +=+设()()3344,,,A x y B x y , 由22x my cy px=+⎧⎨=⎩,消去x 得2220y pmx p --=,则有234342,y y pm y y p +==-,1AF2p =由1111OP OQ AF BF λ⎛⎫+=- ⎪⎪⎝⎭,2pc =,有2p λ==由23m <⎡∈⎢⎣,所以10,2λ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.【点睛】方法点睛:解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x (或y )建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.11.(2024·重庆·三模)已知()2,0F ,曲线C 上任意一点到点F 的距离是到直线12x =的距离的两倍.(1)求曲线C 的方程;(2)已知曲线C 的左顶点为A ,直线l 过点F 且与曲线C 在第一、四象限分别交于M ,N 两点,直线AM 、AN 分别与直线12x =交于P ,H 两点,Q 为PH 的中点.(i )证明:QF MN ⊥;(ii )记PMQ ,HNQ ,MNQ 的面积分别为1S ,2S ,3S ,则123S S S +是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)2213y x -=(2)(i )证明见解析;(ii )是,12【分析】(1)设曲线C 上任意一点坐标为(),x y ,利用坐标可得曲线C 的方程;(2)(i)设直线MN :2x my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,联立方程组可得1221231my y m +=--,122931y y m =-,求得直线AM :()1111y y x x =++,求得P ,H ,进而可得Q 的坐标,求得FQ 的坐标,直线MN 的方向向量的坐标,利用向量法可证结论.(ii) 法一:利用(i )可求得()226113mMN m +=-;QF=()()322329112213m S MN QF m+=⋅=-,进而求得()1212114S S PH x x +=⋅+-,代入运算可求得()()32212291413m S S m++=-,可求结论.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,1122MF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,同理2122NF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,计算可得1218S S PH MN +=⋅,又312S MN QF =⋅,12314PH S S S QF +=,进而计算可得结论成立.【详解】(1)设曲线C 上任意一点坐标为(),x y ,则由题意可知:()2222222212444441123y x y x x x y x x x ⎛⎫-+=-⇒-++=-+⇒-= ⎪⎝⎭,故曲线C 的方程为2213y x -=.(2)(i)设直线MN :2x my =+,()11,M x y ,()22,N x y ,其中m <<且11x >,21x >()22222311290330x my m y my x y =+⎧⇒-++=⎨--=⎩,故1221231my y m +=--,122931y y m =-;直线AM :()1111y y x x =++,当12x =时,()11321y y x =+,故()1131,221y P x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭,同理()2231,221y H x ⎛⎫⎪ ⎪+⎝⎭,Q 为PH 中点,故()()()()1221121212111332211411Q y x y x y y y x x x x +++⎛⎫=⋅+=⋅ ⎪++++⎝⎭;()()()()()()222212121212293693111333931m m m x x my my m y y m y y m -+-++=++=+++=-2931m =--;(*)()()()()()122112211212221836181133233131m m my x y x y my y my my y y y m m -+++=+++=++==---;故3183492Q m m y =⋅=,即13,22m Q ⎛⎫⎪⎝⎭,则33,22m FQ ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,直线MN 的方向向量(),1a m =,33022m m a FQ ⋅=-+= ,故QF MN ⊥.(ii)法一:12y y -===(**)故()2226113m MN y m +=-=-;QF==又QF MN ⊥,故()()322329112213mSMN QF m+=⋅=-.()12121211111122224S S PQ x HQ x PH x x ⎛⎫⎛⎫+=⋅-+⋅-=⋅+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;()()222121222311293133113m m m x x m y y m m +-+-+-=++==--;()()()()()()1221121212113332121211y x y x y y PH x x x x +-+=-=++++,()()()()()()12211212123339211211y my y my y y x x x x +-+-==++++,由(*)知()()12291113x x m ++=-,由(**)知12y y -=,故291329m PH -==故()()()3222122231911413413m mS S m m+++=⋅=--,则12312S S S +=.法二:(利用双曲线的第二定义)由(1)知,1122MF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,同理2122NF x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故()()12121111488S S PH x x PH MF NF PH MN +=+-=⋅+=⋅,又312S MN QF =⋅,故12314PH S S S QF +=,又()()12129411P H y y y y x x =++,且由(*)知229993194431P Hm y y m -==--,记直线PH 与x 轴相交于点K ,由94P Hy y =可得2PK HK FK ⋅=,即PK FK FK HK =,即PKF PFH ∽△△,故PF HF ⊥;又Q 为PH 的中点,故12QF PH =,即1231142PH S S S QF +==.【点睛】方法点睛:直线与双曲线联立问题第一步:设直线方程:有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,都可设出直线方程.。
高考数学140分难点突破训练――圆锥曲线(含详解)概要

高考数学140分难点突破训练――圆锥曲线(含详解)概要高考数学140分难点突破训练——圆锥曲线1. 已知椭圆C的焦点在轴上,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点,离心率为。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)求椭圆C的方程;(2)设A、B为椭圆上的两个动点,,过原点O作直线AB的垂线OD,垂足为D,求点D的轨迹方程.2. 设直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点.(I)为何值时,以AB为直径的圆过原点.(II)是否存在实数,使且,若存在,求的值,若不存在,说明理由.3. (理)设双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为e,若准线l与两条渐近线相交于P、Q两点,F为右焦点,△FPQ为等边三角形.(1)求双曲线C的离心率e的值;(2)若双曲线C被直线y=ax+b截得的弦长为求双曲线c的方程.(文)在△ABC中,A点的坐标为(3,0),BC边长为2,且BC 在y轴上的区间[-3,3]上滑动.(1)求△ABC外心的轨迹方程;(2)设直线l∶y=3x+b与(1)的轨迹交于E,F两点,原点到直线l的距离为d,求的最大值.并求出此时b的值.4. 已知点N(1,2),过点N的直线交双曲线于A、B两点,且(1)求直线AB的方程;(2)若过N的直线l交双曲线于C、D两点,且,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?5. 设(为常数),若,且只有唯一实数根(1)求的解析式(2)令求数列的通项公式。
6. 已知点C(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足(1)当点P在y轴上运动时,求点M的轨迹C的方程;(2)是否存在一个点H,使得以过H点的动直线L被轨迹C截得的线段AB为直径的圆始终过原点O。
若存在,求出这个点的坐标,若不存在说明理由。
7. 设为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若向量.(1求点M(x,y)的轨迹C的方程;(2过点(0,3作直线与曲线C 的交于A、B两点,设,是否存在这样的直线,使得四边形OAPB为矩形?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.8. 已知倾斜角为的直线过点和点,点在第一象限,。
高考数学圆锥曲线专题练习及答案解析

X = —½距离为6,点P,Q是椭圆上的两个动点©
C
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线AP丄40,求证:直线P0过泄点R,并求出R点的坐标。
【例二・】已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设该动圆圆心的轨迹为曲 线C。
(1)求曲线C的方程;
(2)过点N(1,O)任意作两条互相垂直的直线∕1,∕2,分别交曲线C于不同的两点A,B和
的焦点,直线4F的斜率为少,O为坐标原点。
3
(1)求E方程;
(2)设过点A的直线/与E相交于PQ两点,当AOP0的面积最大时,求/的方
程。
专题练习
1•在平面直角坐标系XOy中,已知点A(O,—OB点在直线y = -3±, M点满足
MB//QA,莎•亦=屁•鬲M点的轨迹为曲线C。
(1)求C的方程:
(2)P为C上的动点,/为C在P点处的切线,求O点到/距离的最小值。
10.抛汤钱屮阿基来德三角形鲂纟见般质及疝用
11.(S傩曲钱屮的戒切後龜哩
锥曲线中的求轨迹方程问题
解题技巧
求动点的轨迹方程这类问题可难可易是高考中的髙频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、
相关点法、泄义法、参数法等。它们的解题步骤分别如下:
1.直译法求轨迹的步骤:
(1)设求轨迹的点为P(χ,y);
(2)由已知条件建立关于x,y的方程;
D,Q设线段ABQE的中点分别为几。・
①求证:直线P0过左点R,并求出泄点/?的坐标;
②求PGl的最小值。
专题练习
1.设椭圆E:丄y+ =y=l(α> b > 0)的右焦点到直线x-y + 2√z2=0的距离为3,且过点Cr Ir
I
高中数学圆锥曲线难题练习题带答案

高中数学圆锥曲线一.选择题(共20小题)1.已知F1、F2是椭圆=1的左、右焦点,点P是椭圆上任意一点,以PF1为直径作圆N,直线ON与圆N交于点Q(点Q不在椭圆内部),则=()A.2B.4C.3D.12.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0),过左焦点F(﹣2,0)倾斜角为的直线交椭圆上半部分于点A,以F A,FO为邻边作平行四边形OF AB,若点B在椭圆上,则b2等于()A.B.2C.3D.43.已知双曲线的右焦点到其中一条新近线的距离等于,抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点与双曲线C的右焦点重合,则抛物线E上的动点M到直线l1:4x﹣3y+6=0和l2:x=﹣1的距离之和的最小值为()A.1B.2C.3D.44.已知椭圆(a>b>0)的焦距为2,右顶点为A.过原点与x轴不重合的直线交C于M,N两点,线段AM的中点为B,若直线BN经过C的右焦点,则C的方程为()A.B.C.D.5.已知经过原点O的直线与椭圆相交于M,N两点(M在第二象限),A,F分别是该椭圆的右顶点和右焦点,若直线MF平分线段AN,且|AF|=4,则该椭圆的方程为()A.B.C.D.6.已知椭圆T:的焦点F(﹣2,0),过点M(0,1)引两条互相垂直的两直线l1、l2,若P为椭圆上任一点,记点P到l1、l2的距离分别为d1、d2,则d12+d22的最大值为()A.2B.C.D.7.点F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,过F的直线交抛物线C于A,B两点(点A在第一象限),过A、B分别作抛物线C的准线的垂线段,垂足分别为M、N,若|MF|=4,|NF|=3,则直线AB的斜率为()A.1B.C.2D.8.已知双曲线的一条渐近线方程为,且双曲线经过点(2,3),若F1、F2为其左、右焦点,P为双曲线右支上一点,若点A(6,8),则当|P A|+|PF2||取最小值时,点P的坐标为()A.B.C.D.9.已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,直线l:y=k(x﹣)过点F2,且与双曲线C在第一象限交于点P,若()•=0(O为坐标原点),且|PF1|=(a+1)|PF2|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.10.已知点F1,F2是椭圆C1和双曲线C2的公共焦点,e1,e2分别是C1和C2的离心率,点P为C1和C2的一个公共点,且∠F1PF2=,若e2=2,则e1的值是()A.B.C.D.11.已知双曲线﹣=1的左、右焦点分别为F1,F2,O为双曲线的中心,P是双曲线右支上的点,△PF1F2的内切圆的圆心为I,且圆I与x轴相切于点A,过F2作直线PI的垂线,垂足为B,则=()A.1B.2C.3D.412.已知双曲线,F1,F2分别为双曲线的左右焦点,P(x0,y0)为双曲线C上一点,且位于第一象限,若△PF1F2为锐角三角形,则y0的取值范围为()A.B.C.D.13.已知F为双曲线的左焦点,过点F的直线与圆于A,B两点(A在F,B之间),与双曲线E在第一象限的交点为P,O为坐标原点,若F A=BP,∠AOB=120°,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.14.已知F1,F2分别为双曲线C:=1的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,设点H(x H,y H),G(x G,y G)分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,若|y H|=3|y G|,则双曲线离心率的取值范围为()A.[2,+∞)B.(1,]C.(1,2]D.(1,2)15.已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,设点H(x H,y H),G(x G,y G)分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,若|y H|=3|y G|,则|HG|=()A.2B.3C.3D.416.设双曲线C:(a>0,b>0),M,N是双曲线C上关于坐标原点对称的两点,P为双曲线C上的一动点,若k PM•k PN=4,则双曲线C的离心率为()A.2B.C.D.517.已知双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,渐近线分别为l1,l2,过F2作与l1平行的直线l交l2于点P,若|+|=|﹣|,则双曲线C的离心率为()A.B.C.2D.318.已知过抛物线C:y2=4x焦点F的直线交抛物线C于P,Q两点,交圆x2+y2﹣2x=0于M,N两点,其中P,M 位于第一象限,则的最小值为()A.1B.2C.3D.419.已知椭圆,圆A:x2+y2﹣3x﹣y+2=0,P,Q分別为椭圆C和圆A上的点,F(﹣2,0),则|PQ|+|PF|的最小值为()A.B.C.D.20.已知F1,F2是双曲线的左,右焦点,经过点F2且与x轴垂直的直线与双曲线的一条渐近线相交于点A,且,则该双曲线离心率的取值范围是()A.[,]B.[,3]C.[3,]D.[,3]二.填空题(共10小题)21.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为A,左顶点为B,左右焦点分别是F1,F2,且△F1AB的面积为,则椭圆的方程为;若点P为椭圆上的任意一点,则的取值范围是.22.已知F是椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点,AB是椭圆C过F的弦,AB的垂直平分线交x轴于点P.若,且P为OF的中点,则椭圆C的离心率为.23.椭圆C:和双曲线的左右顶点分别为A,B,点M为椭圆C的上顶点,直线AM与双曲线E的右支交于点P,且,则双曲线的离心率为.24.已知F1,F2分别为双曲线的左焦点和右焦点,过点F2且斜率为k(k>0)的直线l与双曲线的右支交于A,B两点,△AF1F2的内切圆圆心为O1,半径为r1,△BF1F2的内切圆圆心为O2,半径为r2,则直线O1O2的方程为:;若r1=3r2,则k=.25.已知双曲线的一条渐近线为l,圆M:(x﹣a)2+y2=8与l交于A,B两点,若△ABM是等腰直角三角形,且(其中O为坐标原点),则双曲线C的离心率为.26.(文科)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的右焦点为F,以F为圆心,以|OF|为半径的圆交双曲线C 的右支于P,Q两点(O为坐标原点),△OPQ的一个内角为60°,则双曲线C的离心率的平方为.27.已知P是椭圆=1上任意一点,AB是圆x2+(y﹣2)2=1的任意一条直径(A,B为直径两个端点),则的最小值为,最大值为.28.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,直线l:3x﹣4y+4=0与抛物线C和圆x2+y2﹣2y=0从左至右的交点依次为A、B、E、F,则抛物线C的方程为,=.29.已知F1,F2分别是双曲线C:,b>0)的左,右焦点,过点F1向一条渐近线作垂线,交双曲线右支于点P,直线F2P与y轴交于点Q(P,Q在x轴同侧),连接QF1,若△PQF1的内切圆圆心恰好落在以F1F2为直径的圆上,则∠F1PF2的大小为;双曲线的离心率为.30.已知点F1、F2分别为双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点,点M(x0,y0)(x0<0)为C的渐近线与圆x2+y2=a2的一个交点,O为坐标原点,若直线F1M与C的右支交于点N,且|MN|=|NF2|+|OF2|,则双曲线C 的离心率为.三.解答题(共10小题)31.如图,已知抛物线C1:x2=4y与椭圆C2:(a>b>0)交于点A,B,且抛物线C1在点A处的切线l1与椭圆C2在点A处的切线l2互相垂直.(1)求椭圆C2的离心率;(2)设l1与C2交于点P,l2与C1交于点Q,记△ABQ,△ABP的面积分别为S1,S2,问:是否存在椭圆C2,使得S1=2S2?请说明理由.32.已知点N(1,0)和直线x=2,设动点M(x,y)到直线x=2的距离为d,且|MN|=d.(1)求点M的轨迹E的方程;(2)已知P(﹣2,0),若直线l:y=k(x+1)与曲线E交于A,B两点,设点A关于x轴的对称点为C,证明:P,B,C三点共线.33.已知椭圆的离心率为,且坐标原点O到过点(0,b),的直线的距离为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)是否存在过点的直线l交椭圆C于A,B两点,且与直线x=3交于点P,使得|P A|,|AB|,|PB|依次成等差数列,若存在,请求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.34.已知椭圆C:+=1的右焦点为F,过F的直线与椭圆C交于A,B两点,AB的中点为D.(Ⅰ)若点D的纵坐标为﹣,求直线AB的方程;(Ⅱ)线段AB的中垂线与直线x=﹣4交于点E,若|AB|=,求|DE|.35.已知抛物线C:y2=2px(0<p<5),与圆M:(x﹣5)2+y2=16有且只有两个公共点.(1)求抛物线C的方程;(2)经过R(2,0)的动直线l与抛物线C交于A,B两点,试问在直线y=2上是否存在定点Q,使得直线AQ,BQ的斜率之和为直线RQ斜率的2倍?若存在,求出定点Q;若不存在,请说明理由.36.曲线C:y2=2px(p>0)与曲线E:x2+y2=32交于A、B两点,O为原点,∠AOB=90°.(1)求p;(2)曲线C上一点M的纵坐标为2,过点M作直线l1、l2,l1、l2的斜率分别为k1、k2,k1+k2=2,l1、l2分别交曲线C于异于M的不同点N,P,证明:直线NP恒过定点.37.已知抛物线的准线与半椭圆相交于A,B两点,且.(Ⅰ)求抛物线C1的方程;(Ⅱ)若点P是半椭圆C2上一动点,过点P作抛物线C1的两条切线,切点分别为C,D,求△PCD面积的取值范围.38.已知圆锥曲线+=1过点A(﹣1,),且过抛物线x2=8y的焦点B.(1)求该圆锥曲线的标准方程;(2)设点P在该圆锥曲线上,点D的坐标为(,0)点E的坐标为0,),直线PD与y轴交于点M,直线PE与x轴交于点N,求证:|DN|•|EM|为定值.39.已知双曲线Γ1:﹣=1与圆Γ2:x2+y2=4+b2(b>0)交于点A(x A,y A)(第一象限),曲线Γ为Γ1、Γ2上取满足x>|x A|的部分.(1)若x A=,求b的值;(2)当b=,Γ2与x轴交点记作点F1、F2,P是曲线Γ上一点,且在第一象限,且|PF1|=8,求∠F1PF2;(3)过点D(0,+2)斜率为﹣的直线l与曲线Γ只有两个交点,记为M、N,用b表示•,并求•的取值范围.40.在直角坐标系xOy中,已知点A(﹣2,2),B(2,2),直线AD,BD交于D,且它们的斜率满足:k AD﹣k BD=﹣2.(1)求点D的轨迹C的方程;(2)设过点(0,2)的直线1交曲线C于P,Q两点,直线OP与OQ分别交直线y=﹣1于点M,N,是否存在常数λ,使S△OPQ=λS△OMN,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.高中数学圆锥曲线一.选择题(共20小题)1.【解答】解:连接PF2,由题意可知|PF2|=2|ON|,|NQ|=|PF1|,所以|OQ|=|ON|+|NQ|=(|PF2|+|PF1|)=×4=2,由极化恒等式可知,所以=3,(极化恒等式:).故选:C.2.【解答】解:依题意,c=2,设A(x1,y1),B(x2,y2),∵四边形OF AB为平行四边形,∴y1=y2,又,,∴x2=﹣x1,又F A∥OB,且直线F A的倾斜角为,∴.∵y1=y2,x2=﹣x1,∴x1=﹣1,x2=1,.得A(﹣1,),将A的坐标代入椭圆方程,可得,①又a2﹣b2=4,②联立①②解得:,.故选:B.3.【解答】解:双曲线C:(b>0)的渐近线方程为y=±,右焦点(,0)到其一条渐近线的距离等于,可得,解得b=2,即有c=,由题意可得=1,解得p=2,即有抛物线的方程为y2=4x,如图,过点M作MA⊥l1于点A,作MB⊥准线l2:x=﹣1于点C,连接MF,根据抛物线的定义得MA+MC=MA+MF,设M到l1的距离为d1,M到直线l2的距离为d2,∴d1+d2=MA+MC=MA+MF,根据平面几何知识,可得当M、A、F三点共线时,MA+MF有最小值.∵F(1,0)到直线l1:4x﹣3y+6=0的距离为.∴MA+MF的最小值是2,由此可得所求距离和的最小值为2.故选:B.4.【解答】解:如图,设M(x0,y0),则N(﹣x0,﹣y0),∵A(a,0),且线段AM的中点为B,∴B(,),由B,F,N三点共线,得,依题意,F(1,0),∴,,即.又y0≠0,解得a=3,∴b2=32﹣12=8.可得C的方程为.故选:C.5.【解答】解:由|AF|=4,得a﹣c=4,设线段AN的中点为P,M(m,n),则N(﹣m,﹣n),又A(a,0),∴P (,),F(a﹣4,0),∵点M、F、P在同一直线上,∴k MF=k FP,即,化简即可求得a=6,∴c=2,则b2=a2﹣c2=32.故椭圆方程为.故选:C.6.【解答】解:由题意知:a2=1+4=5,∴椭圆T:.设P(x0,y0),∵l1⊥l2,且M(0,1),∴,又,∴=.﹣1≤y0≤1,∴当时,d12+d22的最大值为,故选:D.7.【解答】解:由抛物线方程,可得直线方程为x=﹣,F(,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则M(,y1),N(﹣),∴,得,①,得,②又直线AB过焦点F,∴,③联立①②③得,p4=(16﹣p2)(9﹣p2),解得p=(p>0).设抛物线准线交x轴于K,则FK=p=.在Rt△MKF中,可得cos∠MFK=,由抛物线的性质,可得∠AMF=∠AFM=∠MFK,则∠AFK=2∠MFK,∴cos∠AFK=,则cos,∴sin∠AFx=,则tan.∴直线AB的斜率为.故选:D.8.【解答】解;由题意,可设双曲线C的方程为y2﹣3x2=k(k≠0),将点(2,3)代入,可得32﹣3×22=k,即k=﹣3.故双曲线方程为.作出双曲线如图所示,连接PF1,AF1,由双曲线的定义,得|PF1|﹣|PF2|=2.∴|PF2|=|PF1|﹣2,则|P A|+|PF2|=|P A|+|PF1|﹣2≥|AF1|﹣2.当且仅当A,P,F1三点共线时等号成立,由A(6,8),F1(﹣2,0),得直线AF1的方程为y=x+2.联立,得2x2﹣4x﹣7=0.解得x=1±.∵点P在双曲线的右支上,∴点P的坐标为(,).故选:C.9.【解答】解:如右上图,由直线l:y=k(x﹣)过点F2,可得F2(),由()•=0,可得OP=OF2,取PF2的中点M,连接OM,则OM⊥PF2.又OM∥PF1,∴PF1⊥PF2.设PF2=m,则|PF1|=(a+1)|PF2|=(a+1)m,由,解得.∴双曲线C的离心率为e=.故选:C.10.【解答】解:设椭圆和双曲线的半焦距为c,长半轴长为a1,实半轴长为a2,即有e1=,e2=,设P为第一象限的点,|PF1|=m,|PF2|=n,由椭圆和双曲线的定义可得m+n=2a1,m﹣n=2a2,解得m=a1+a2,n=a1﹣a2,由∠F1PF2=,可得4c2=m2+n2﹣2mn cos,即为4c2=3a12+a22,即有,又e2=2,∴.故选:D.11.【解答】解:根据题意得F1(﹣,0)、F2(,0),设△PF1F2的内切圆分别与PF1、PF2切于点A1、B1,与F1F2切于点A,则|P A1|=|PB1|,|F1A1|=|F1A|,|F2B1|=|F2A|,又点P在双曲线右支上,∴|PF1|﹣|PF2|=4,故|F1A|﹣|F2A|=4,而|F1A|+|F2A|=2,设A点坐标为(x,0),则由|F1A|﹣|F2A|=4可得(x+)﹣(﹣x)=4,解得x=2,故|OA|=2,则△PF1F2的内切圆的圆心在直线x=3上,延长F2B交PF1于C,在三角形PCF2中,由题意得,三角形PCF2是一个等腰三角形,PC=PF2,∴在三角形F1CF2中,有|OB|=|CF1|=(|PF1|﹣|PC|)=(|PF1|﹣|PF2|)=2,∴=1.故选:A.12.【解答】解:由双曲线,得F1(﹣,0),F2(,0),∵P位于第一象限,∴∠PF1F2恒为锐角,又△PF1F2为锐角三角形,∴∠PF2F1,∠F1PF2均为锐角.由∠PF2F1为锐角,得2<x0<,∴(0,).∵y0>0,∴y0∈(0,),由∠F1PF2为锐角,得>0,∴>0,即>0,又,∴>0.即>,又y0>0,∴y0>.综上所述,y0∈().故选:C.13.【解答】解:如图,由圆O的方程,得圆O的半径为OA=OB =.过O作AB的垂线OH,则H为AB的中点,又F A=BP,∴H为FP的中点,设双曲线的右焦点为F1,连接PF1,则OH为三角形FF1P的中位线,可得OH∥PF1,则PF1⊥PF,由∠AOB=120°,可得OH=.∴,则PF=,在Rt△PFF1中,由勾股定理可得:,整理得:.解得:e=或e=(舍).故选:D.14.【解答】解:不妨设直线AB的斜率大于0,倾斜角设为θ,连接HG,HF2,GF2,设△AF1F2的内切圆与三边的交点分别为D,E,F,则|AF1|﹣|AF2|=|AD|+|DF1|﹣(|AE|+|EF2|)﹣|DF1|﹣|EF2|=|F1F|﹣|FF2|,即为2a=c+x H﹣(c﹣x H),可得x H=a,同理可得x G=a,则HG⊥F1F2,在直角三角形F2FG中,|FG|=|FF2|tan=(c﹣a)tan,在直角三角形F2FH中,|FH|=|FF2|tan(﹣θ)=(c﹣a)tan(﹣θ),又|y H|=3|y G|,所以|FH|=3|HG|,即(c ﹣a)tan(﹣θ)==3(c﹣a)tan,解得tan=,由θ为锐角,可得=,即θ=,可得直线AB的斜率为,而双曲线的渐近线的方程为y=±x,由过点F2的直线与双曲线C的右支交于A,B 两点,可得>,即b2<3a2,即c2﹣a2<3a2,可得c<2a,由e=,且e>1,则1<e<2,故选:D.15.【解答】解:不妨设直线AB的斜率大于0,连接HG,HF2,GF2,设△AF1F2的内切圆与三边的交点分别为D,E,F,则|AF1|﹣|AF2|=|AD|+|DF1|﹣(|AE|+|EF2|)﹣|DF1|﹣|EF2|=|F1F|﹣|FF2|,即为2a=c+x H﹣(c﹣x H),可得x H=a,同理可得x G=a,则HG⊥F1F2,在直角三角形F2FG中,|FG|=|FF2|tan=(c﹣a)tan,在直角三角形F2FH 中,|FH|=|FF2|tan(﹣θ)=(c﹣a)tan(﹣θ),又|y H|=3|y G|,所以|FH|=3|HG|,即(c﹣a)tan(﹣θ)==3(c﹣a)tan,解得tan=,tanθ==,可得θ=,所以|HG|=4|FG|=4(2﹣)tan=4,故选:D.16.【解答】解:由题意,设M(x1,y1),P(x2,y2),则N(﹣x1,﹣y1),∴k PM•k PN=•=,∵,,∴两式相减可得,即,∵k PM•k PN=4,∴,则e==.故选:C.17.【解答】解:如图所示,l1:y=,l2:y=﹣,F2(c,0),则过焦点F2平行于l1的直线方程为y=.由,解得P().∴|OP|=.由|+|=|﹣|,得F1P⊥F2P,即P在以线段F1F2为直径的圆上.则|OP|=c=,即e=.故选:C.18.【解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),再设PQ的方程为x=my+1,联立,得y2﹣4my﹣4=0.∴y1+y2=4m,y1y2=﹣4,则.|PM|•|QN|=(|PF|﹣1)(|QF|﹣1)=(x1+1﹣1)(x2+1﹣1)=x1x2=1,则≥2=2.∴的最小值为2.故选:B.19.【解答】解:由圆A:x2+y2﹣3x﹣y+2=0,得.作出椭圆C与圆A的图象如图,F(﹣2,0)为椭圆的左焦点,设椭圆的右焦点为F′(2,0),则|PQ|+|PF|=|PQ|+2×4﹣|PF′|=8﹣(|PF′|﹣|PQ|),圆A过点F′,要使|PQ|+|PF|最小,则|PF′|﹣|PQ|需要取最大值为圆的直径.∴|PQ|+|PF|的最小值为8﹣.故选:D.20.【解答】解:如图,由题意,A(c,),|F1F2|=2c,则tan.由,得≤≤1,即2≤≤.∴e=∈[].故选:A.二.填空题(共10小题)21.【解答】解:由已知可得2b=2,即b=1,∵△F1AB的面积为,∴(a﹣c)b=,得a﹣c=;∵a2﹣c2=b2=1;∴a=2,c=.可得椭圆方程为;∴==.令|PF1|=m,则.∴=,∵≤m≤,∴1≤﹣m2+4m≤4;∴1≤≤4.故答案为:;[1,4].22.【解答】解:由题意可得直线AB的斜率存在且不为0,设直线AB的方程为x=my﹣c,设A(x1,y1),B(x2,y2),因为P为OF的中点,所以P(﹣,0),因为,所以(﹣c﹣x1,﹣y1)=2(x2+c,y2),所以可得y1=﹣2y2,联立直线AB与椭圆的方程,整理可得:(a2+m2b2)y2﹣2b2mcy+b2c2﹣a2b2=0,所以y1+y2=,x1+x2=m(y1+y2)﹣2c=﹣,所以A,B的中点坐标(﹣,),所以线段AB的中垂线方程为:y﹣=﹣m(x+),令y=0,可得x=,由题意可得﹣=,可得a2(1+m2)=(2+m2)c2,①由,可得:9m2c2=(1+m2)a2②,由①②可得:9m2=2+m2,解得m2=,将m2=代入①可得a2=c2,所以=,故答案为:.23.【解答】解:如图,由已知可得:A(﹣3,0),B(3,0),M(0,).则,AM所在直线方程为y=,设P(x0,y0),则,消去x0,y0,解得b2=6.则c=.∴双曲线的离心率为e=.故答案为:.24.【解答】解:△AF1F2的内切圆圆心为O1,边AF1、AF2、F1F2上的切点分别为M、N、E,则|AM|=|AN|,|F1M|=|F1E|,|F2N|=|F2E|,由|AF1|﹣|AF2|=2a,得|AM|+|MF1|﹣(|AN|+|NF2|)=2a,则|MF1|﹣|NF2|=2a,即|F1E|﹣|F2E|=2a,记O1的横坐标为x0,则E(x0,0),于是x0+c﹣(c﹣x0)=2a,得x0=a,同理可得内心O2的横坐标也为a,则有直线O1O2的方程为x=a;设直线l的倾斜角为θ,则∠OF2O2=,∠O1F2O=90°﹣,在△O1EF2中,tan∠O1F2O=tan(90°﹣)=,在△O2EF2中,tan∠O2F2O=tan=,由r1=3r2,可得3tan =tan(90°﹣)=cot,解得tan=,则直线的斜率为tanθ==.∴k=.故答案为:a;.25.【解答】解:双曲线的一条渐近线l的方程为y=,圆M:(x﹣a)2+y2=8的圆心M(a,0),半径为r=2,由△ABM为等腰直角三角形,可得AB=r=4,设OA=t,由,可得OB=5t,AB=4t,由4t=4,得t=1,过M作MD⊥AB,且D为AB的中点,OD=3,AB=4,AD=2,M到直线l的距离为MD=,在直角三角形OMD中,MD2=OM2﹣OD2,在直角三角形AMD中,MD2=AM2﹣AD2,即有a2﹣9=8﹣4,解得a=,即有MD=2=,解得b=,c=,∴e=.故答案为:.26.【解答】解:如图所示OP=OQ,且△OPQ的一个内角为60°,则△OPQ为等边三角形,∴OP=PQ,设圆与x轴交于G,连接PF,PG,则∠OPG=90°,由∠POG=30°,可得∠OGP=60°,可得PG=PF=FG=c,由OG=2c,可得OP=c,PQ=c,则PH=c,可得OH=c,故P(c,c),又P为双曲线上一点,∴,由b2=c2﹣a2,e=,且e>1,可得9e4﹣16e2+4=0,解得e2=.故答案为:.27.【解答】解:设圆C:x2+(y﹣2)2=1的圆心为C,则=()•()=(﹣﹣)•()==.∵P是椭圆=1上的任意一点,设P(x0,y0),,即.∵点C(0,2),∴==.∵y0∈[﹣1,1],∴当y0=1时,取得最小值1,当时,取得最大值.∴的最小值为0,最大值为.故答案为:0;.28.【解答】解:由抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,得﹣,即p=2.∴抛物线C的方程为x2=4y;圆x2+y2﹣2y=0为x2+(y﹣1)2=1,则圆心与抛物线的焦点M重合,圆的半径为1.如图,联立,得4y2﹣17y+4=0.解得:,y F=4.∴|AB|=|AM|﹣1=|AA1|﹣1=;|EF|=|MF|﹣1=|FB1|﹣1=4,则=.故答案为:x2=4y;16.29.【解答】解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),如图可得△QF1F2为等腰三角形,则△PQF1的内切圆圆心I在y轴上,又I恰好落在以F1F2为直径的圆上,可设I(0,c),双曲线的一条渐近线方程设为bx+ay=0,则直线PF1的方程设为ax﹣by+ac=0,则I到直线PF1的距离为=|a﹣b|,由图象可得a<b,则|a﹣b|=b﹣a,设Q(0,t),且t>c,则直线QF2的方程为tx﹣cy+tc=0,由内心的性质可得I到直线QF2的距离为b﹣a,即有=b ﹣a,化简可得abt2﹣tc3+abc2=0,由△=c6﹣4a2b2c2=c2(a2﹣b2)2,解得t=或<c(舍去),则Q(0,),直线QF2的斜率为=﹣,可得直线QF2与渐近线OM:bx+ay=0平行,可得∠F1PF2=,由F1到渐近线OM的距离为=b,|OM|==a,由OM为△PF1F2的中位线,可得|PF2|=2|OM|=2a,|PF1|=2|MF1|=2b,又|PF1|﹣|PF2|=2a,则b=2a,e===.故答案为:,.30.【解答】解:如图,由题意可得,直线F1M与圆O相切于点M,且|MF1|=b,由双曲线的定义可知,2a=|NF1|﹣|NF2|=|MN|+|MF1|﹣|NF2|,∵|MN|=|NF2|+|OF2|,且|OF2|=c,∴2a=b+c,即b=2a﹣c,∴b2=(2a﹣c)2=c2﹣4ac+4a2,又b2=c2﹣a2,联立解得4c=5a,即e=.故答案为:.三.解答题(共10小题)31.【解答】解:(1)设切点A(m,n),可得m2=4n,x2=4y即y=的导数为y′=x,可得切线l1的斜率为m,对椭圆+=1两边对x求导,可得+=0,即有y′=﹣,则椭圆C2在点A处的切线l2的斜率为﹣,由题意可得率为m•(﹣)=﹣1,化为b2=a2,则e====;(2)假设存在椭圆C2,使得S1=2S2.由抛物线C1在点A处的切线l1的方程为mx=2(y+n),与椭圆方程x2+2y2=2b2联立,消去x可得(4+2m2)y2+8ny+4n2﹣2b2m2=0,则n+y P=﹣=﹣,解得y P=﹣,可得|y P﹣n|=|﹣﹣n|=,又椭圆C2在点A处的切线l2的方程为mx+2ny=2b2,与抛物线方程x2=4y联立,可得nx2+2mx﹣4b2=0,可得mx Q=﹣,即x Q=﹣=﹣=﹣,y Q=x Q2=•=,所以|y Q﹣n|=,由S1=2S2,可得=2•,即为2n2=1+2n,解得n=+(负的舍去),则2b2=m2+2n2=4n+2n2=4+3,所以存在椭圆C2,且方程为+=1,使得S1=2S2.32.【解答】解:(1)由已知,,∴,化简得动点M的轨迹E的方程:;证明:(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(x1,﹣y1),由,得(1+2k2)x2+4k2x+2k2﹣2=0,此时△>0,∴,,由直线BC的方程:,得:,令y=0,则====,∴直线BC过点P(﹣2,0),即P,B,C三点共线.33.【解答】解:(1)由题意可得e==,且a2﹣b2=c2,则a=2b,c=b,坐标原点O到过点(0,b),的直线的距离为,可得••a=•b•c,解得b=1,a=2,则椭圆的方程为+y2=1;(2)假设存在满足题意的直线l,显然其斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣),且A(x1,y1),B(x2,y2),联立,消去y,可得(1+4k2)x2﹣k2x+k2﹣4=0,由题意,可得△=16(k2+1)>0恒成立,又x1+x2=,x1x2=,由|P A|=|3﹣x1|,|PB|=|3﹣x2|,|AB|=|x1﹣x2|,且|P A|,|AB|,|PB|依次成等差数列,可得|3﹣x1|+|3﹣x2|=2|x1﹣x2|,即6﹣(x1+x2)=2,所以6﹣=2=2•,即52k2+15=4,解得k=±,所以存在这样的直线满足题意,且直线l的方程为y=x﹣或y=﹣x+.34.【解答】解:(Ⅰ)由题意知,F(1,0),设直线AB的方程为x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立,消去x可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0.∴.点D的纵坐标为,解得m=2或m=.当m=2时,直线AB的方程为x﹣2y﹣1=0;当m=时,直线AB的方程为3x﹣2y﹣3=0.∴直线AB的方程为x﹣2y﹣1=0或3x﹣2y﹣3=0;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,.∴|AB|==.令,解得m=±1.从而可得D的纵坐标为,横坐标为.∵DE⊥AB,于是|DE|=.35.【解答】解:(1)联立方程,得x2+(2p﹣10)x+9=0,∵抛物线C与圆M有且只有两个公共点,则△=(2p﹣10)2﹣36=0,解得p=2或p=8(舍去).∴抛物线C的方程为y2=4x;(2)假设直线y=2上存在定点Q(m,2),当直线l的斜率不存在时,A(2,),B(2,),由题知2k RQ=k AQ+k BQ,即恒成立.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x ﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,得k2x2﹣4(k2+1)x+4k2=0,则,x1x2=4,由题知2k RQ=k AQ+k BQ,∴===.整理得:(m2﹣4)k﹣2(m+2)=0.∵上式对任意k成立,∴,解得m=﹣2.故所求定点为Q(﹣2,2).36.【解答】解:(1)由对称性可知:A、B关于x轴对称,可设A(a,a),a>0,则a2=2pa⇒a=2p,把A(2p,2p)代入曲线C得:(2p)2+(2p)2=32⇒p=2;(2)证明:由(1)得曲线C的方程为y2=4x,即有M(1,2),设N(x1,y1),P(x2,y2),则,同理,(*),若直线NP斜率为0,直线NP的方程设为y=t0,代入曲线C,仅有一解,不合题意,舍去;当m存在时,设直线NP的方程设为x=my+t,把x=my+t代入y2=4x 整理得:y2=4(my+t)⇒y2﹣4my﹣4t=0,且16m2+16t>0,得,代入(*)式,得:﹣4t=4⇒t=﹣1,故直线NP的方程为x=my﹣1,可得直线NP恒过定点(﹣1,0).37.【解答】解:(1)抛物线的准线:x=﹣,由抛物线的准线与半椭圆相交于A,B两点,且.可得得p=2,所以.(2)设点P坐标为(x0,y0),满足.由题意可知切线斜率不会为0,设切线PC为(x﹣x0)=m1(y﹣y0),代入得y2﹣4m1y+4m1y0﹣4x0=0,由△=0可得①,设切点C(x1,y1),所以y1=2m1,代入①可得②.设切线PD为(x﹣x0)=m2(y﹣y0),切点D(x2,y2),同理可得③.由②③可知y1,y2是方程y2﹣2y0y+4x0=0的两根,所以y1+y2=2y0,y1•y2=4x0,又,,所以代入②③可知C(x1,y1),D(x2,y2)是4x﹣2y0y+4x0=0的两根,即CD直线方程为4x﹣2y0y+4x0=0.∴,∴,S△PCD===,又因为且x0∈[﹣2,0],.38.【解答】解:(1)抛物线x2=8y的焦点B(0,2),将点A(﹣1,),B(0,2)代入方程得:,解得,∴圆锥曲线的标准方程为;证明:(2)由(1)可知,该圆锥曲线为椭圆,且D(),E(0,2),设椭圆上一点P(x0,y0),则直线PD:,令x=0,得,∴|EM|=|2+|;直线PE:,令y=0,得,∴|DN|=||.∴|DN|•|EM|=||•|2+|=||•||=|•|=||.∵点P在椭圆上,∴,即.代入上式得:|DN|•|EM|=||=||=.故|DN|•|EM|为定值.39.【解答】解:(1)由x A=,点A为曲线Γ1与曲线Γ2的交点,联立,解得y A=,b=2;(2)由题意可得F1,F2为曲线Γ1的两个焦点,由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=8,2a=4,所以|PF2|=8﹣4=4,因为b=,则c==3,所以|F1F2|=6,在△PF1F2中,由余弦定理可得cos∠F1PF2===,由0<∠F1PF2<π,可得∠F1PF2=arccos;(3)设直线l:y=﹣x+,可得原点O到直线l的距离d==,所以直线l是圆的切线,设切点为M,所以k OM=,并设OM:y=x与圆x2+y2=4+b2联立,可得x2+x2=4+b2,可得x=b,y=2,即M(b,2),注意直线l与双曲线的斜率为负的渐近线平行,所以只有当y A>2时,直线l才能与曲线Γ有两个交点,由,可得y A2=,所以有4<,解得b2>2+2或b2<2﹣2(舍去),因为为在上的投影可得,•=4+b2,所以•=4+b2>6+2,则•∈(6+2,+∞).40.【解答】解:(1)设D(x,y),由A(﹣2,2),B(2,2),得(x≠﹣2),(x≠2),∵k AD﹣k BD=﹣2,∴,整理得:x2=2y(x≠±2);(2)存在常数入=4,使S△OPQ=λS△OMN.证明如下:由题意,直线l的斜率存在,设直线l:y=kx+2,P(x1,y1),Q(x2,y2).联立,得x2﹣2kx﹣4=0.则x1+x2=2k,x1x2=﹣4.=.则=.直线OP:y=,取y=﹣1,得,直线OQ:y=,取y=﹣1,得.则|x M﹣x N|=||=||===.∴.∴S△OPQ=4S△OMN.故存在常数入=4,使S△OPQ=λS△OMN.第21页(共21页)。
湖南高考数学圆锥曲线专项提升练习题及解析
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湖南高考数学圆锥曲线专项提升练习题及解析2021多年前,古希腊数学家最先开始研究圆锥曲线,并获得了大量的成果,以下是圆锥曲线专项提升练习题及答案,期望对考生有关心。
1.双曲线的方程为=1(a0,b0),焦距为4,一个顶点是抛物线y2=4x的焦点,则双曲线的离心率e=()A.2B. 1C.3D.52.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,满足=0的点M总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范畴是()A. (0,1)B.(1,5)C. (1,3)D.(0,2)3.设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点。
若=0,则||+||+||=()A.9B.6C.4D.34.已知抛物线y2=2px(p0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为()A.x=1B.x=-1C.x=2D.x=-25.已知A,B,P是双曲线=1上不同的三点,且A,B连线通过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积kPAkPB=,则该双曲线的离心率为()A.1B.2C. -1D.-26.已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,通过F且斜率为的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AKl,垂足为K,则AKF的面积是()A.4B.3C.4D.87.过抛物线y2=2px(p0)的焦点F作倾斜角为45的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的长为8,则p=( )。
8.(2021湖南,文14)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等。
若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范畴是( )。
9.已知双曲线的中心在原点,且一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,线段MN中点的横坐标为-,求此双曲线的方程。
10.(2021安徽,文21)设F1,F2分别是椭圆E:=1(a0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|。
高考数学140分难点突破训练—圆锥曲线(精选各地调研题)
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2009届高考数学140分难点突破训练——圆锥曲线1. 已知椭圆C 的焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线214y x =的焦点,离心率为(1)求椭圆C 的方程;(2)设A 、B 为椭圆上的两个动点,0OA OB =,过原点O 作直线AB 的垂线OD ,垂足为D ,求点D 的轨迹方程.2. 设直线:1l y ax =+与双曲线22:31C x y -=相交于A,B 两点,O 为坐标原点. (I )a 为何值时,以AB 为直径的圆过原点.(II )是否存在实数a ,使OA OB =且(2,1)OA OB λ+=,若存在,求a 的值,若不存在,说明理由.3. (理)设双曲线C :12222=-by a x (a >0,b >0)的离心率为e ,若准线l 与两条渐近线相交于P 、Q 两点,F 为右焦点,△FPQ 为等边三角形.(1)求双曲线C 的离心率e 的值;(2)若双曲线C 被直线y =ax +b 截得的弦长为ae b 22求双曲线c 的方程.(文)在△ABC 中,A 点的坐标为(3,0),BC 边长为2,且BC 在y 轴上的区间[-3,3]上滑动.(1)求△ABC 外心的轨迹方程;(2)设直线l ∶y =3x +b 与(1)的轨迹交于E ,F 两点,原点到直线l 的距离为d ,求dEF ||的最大值.并求出此时b 的值.4. 已知点N (1,2),过点N 的直线交双曲线1222=-y x 于A 、B 两点,且)(21OB OA ON +=(1)求直线AB 的方程;(2)若过N 的直线l 交双曲线于C 、D 两点,且0=⋅,那么A 、B 、C 、D 四点是否共圆?为什么?5. 设c bx x x f +=)((c b ,为常数),若21)2(=f ,且02)(=-xx f 只有唯一实数根 (1)求)(x f 的解析式(2)令)(,111-==n n a f a a 求数列{}n a 的通项公式。
圆锥曲线大题全攻略含答案详解
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圆锥曲线大题全攻略含答案详解本文介绍了圆锥曲线中常见的问题和解题技巧,包括求轨迹方程问题、定点问题、定值问题、最值问题、点差法解决中点弦问题、常见几何关系的代数化方法、非对称“韦达定理”问题处理技巧、三点共线问题、巧用曲线系方程解决四点共圆问题、抛物线中阿基米德三角形的常见性质及应用、双切线题型等。
求轨迹方程问题是圆锥曲线中的高频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。
直译法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),由已知条件建立关于x,y的方程,化简整理;相关点法的步骤是设求轨迹的点为P(x,y),相关点为Q(xO,yO),根据点的产生过程,找到(x,y)与(xO,yO)的关系,并将xO,yO用x和y表示,将(xO,yO)代入相关点的曲线,化简即得所求轨迹方程;定义法的步骤是分析几何关系,由曲线的定义直接得出轨迹方程;参数法的步骤是引入参数,将求轨迹的点(x,y)用参数表示,消去参数,研究范围。
本文还给出了四个例题,分别是求点P的轨迹方程、求动点M的轨迹方程、求动点Q的轨迹方程、求AB中点M的轨迹方程。
最后,给出两道专题练题,帮助读者巩固所学知识。
3.抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,点P满足AP=-2FA,求动点P的轨迹方程。
改写:已知抛物线C的焦点为F,点A在抛物线上运动,设点P的坐标为(x,y),则有AP=-2FA,求P的轨迹方程。
4.已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),动圆P过定点F且与定圆M内切,求动圆圆心P的轨迹方程。
改写:已知定圆M的方程为(x+y+4)^2=100,定点F的坐标为(0,4),设动圆P的圆心坐标为(x,y),则P过定点F且与定圆M内切,求P的轨迹方程。
5.已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,动圆H与直线l相切,与定圆A外切,求动圆圆心H的轨迹方程。
改写:已知定直线l的方程为x=-2,定圆A的方程为(x-4)^2+y^2=16,设动圆H的圆心坐标为(x,y),则H与直线l相切,与定圆A外切,求H的轨迹方程。
2020年高考数学(理)冲刺突破专题05突破圆锥曲线解答题的瓶颈(含答案)
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审题 路线
利用条件 N→P= 2 N→M求解 .[来源学科网ZXXK] (2)要证过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F? 证明 O→Q⊥P→F?
O→Q·P→F= 0.
标准答案
阅卷现场
(1)设 P(x,y), M(x0,y0),N(x0,0),N→P=(x
第(1)问
第 (2)问
-x0, y), N→M=(0, y0),① 由N→P= 2 N→M, 得 x0=x,y0= 22y,②
(2)证明: 由题意知 F(- 1, 0), 设 Q(-3,t),P(m,n)设而不求 , 则O→Q= (-3,t),P→F=(-1-m,- n),⑤ O→Q·P→F=3+3m-tn,⑥ [来源:学。科。网 ] O→P=(m, n),P→Q=(-3-m,t-n),⑦ 由O→P·P→Q= 1 得- 3m-m2+ tn-n2=1,⑧ 又由 (1)知 m2+n2=2,故 3+3m-tn= 0. 所以 O→Q·P→F=0,即 O→Q⊥P→F,⑨ 又过点 P 存在唯一直线垂直于 OQ,所以过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F.⑩
2k 2 1
则直线 PG : y
1 ( x x1) y1
k
11 x x1 kx1
kk
1 k2 1
x
x1 ,
k
k
联立直线
PG 和椭圆 C ,可得
2 (k2
1)x2
4 x1(k 2 k2
1) x
2 x12 (k 2 1)2 k2
4
0,
2
则 x1
x0
4 x1 ( k k2
1) , 2
∴ S PQG
1 y1( x1 x0 ) 2
高三数学圆锥曲线试题答案及解析
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高三数学圆锥曲线试题答案及解析1.设、是定点,且均不在平面上,动点在平面上,且,则点的轨迹为()A.圆或椭圆B.抛物线或双曲线C.椭圆或双曲线D.以上均有可能【答案】D【解析】以为高线,为顶点作顶角为的圆锥面,则点就在这个圆锥面上,用平面截这个圆锥面所得截线就是点的轨迹,它可能是圆、椭圆、抛物线、双曲线,因此选D.【考点】圆锥曲线的性质.2.已知点是双曲线右支上一点,是双曲线的左焦点,且双曲线的一条渐近线恰是线段的中垂线,则该双曲线的离心率是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】设直线:求直线与渐近线的交点,解得:是的中点,利用中点坐标公式,得,在双曲线上,所以代入双曲线方程得:,整理得,解得.故选D.【考点】1.双曲线的几何性质;2.双曲线的方程.3.已知椭圆的焦点重合,则该椭圆的离心率是.【答案】【解析】抛物线的焦点为,椭圆的方程为:,所以离心率.【考点】1、椭圆与抛物线的焦点;2、圆的离心率.4.已知双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为,则此双曲线的方程为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由条件得:,即,而,渐近线为,在上,所以,得,所以双曲线方程为.【考点】1.双曲线方程的求法;2.双曲线的渐近线.5.已知动点到定点和的距离之和为.(Ⅰ)求动点轨迹的方程;(Ⅱ)设,过点作直线,交椭圆异于的两点,直线的斜率分别为,证明:为定值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明过程详见解析.【解析】本题考查椭圆的基本量间的关系及韦达定理的应用.第一问是考查椭圆的基本量间的关系,比较简单;第二问是直线与椭圆相交于两点,先设出两点坐标,本题的突破口是在消参后的方程中找出两根之和、两根之积,整理斜率的表达式,但是在本问中需考虑直线的斜率是否存在,此题中蕴含了分类讨论的思想的应用.试题解析:(Ⅰ)由椭圆定义,可知点的轨迹是以为焦点,以为长轴长的椭圆.由,得.故曲线的方程为. 5分(Ⅱ)当直线的斜率存在时,设其方程为,由,得. 7分设,,,.从而.11分当直线的斜率不存在时,得,得.综上,恒有. 12分【考点】1.三角形面积公式;2.余弦定理;3.韦达定理;4.椭圆的定义.6.已知双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为,则此双曲线的方程为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由条件得:,即,而,渐近线为,在上,所以,得,所以双曲线方程为.【考点】1.双曲线方程的求法;2.双曲线的渐近线.7.已知椭圆的中心在坐标原点,右准线为,离心率为.若直线与椭圆交于不同的两点、,以线段为直径作圆.(1)求椭圆的标准方程;(2)若圆与轴相切,求圆被直线截得的线段长.【答案】(1);(2).【解析】(1)先根据题中的条件确定、的值,然后利用求出的值,从而确定椭圆的方程;(2)先确定点的坐标,求出圆的方程,然后利用点(圆心)到直线的距离求出弦心距,最后利用勾股定理求出直线截圆所得的弦长.试题解析:(1)设椭圆的方程为,由题意知,,解得,则,,故椭圆的标准方程为 5分(2)由题意可知,点为线段的中点,且位于轴正半轴,又圆与轴相切,故点的坐标为,不妨设点位于第一象限,因为,所以, 7分代入椭圆的方程,可得,因为,解得, 10分所以圆的圆心为,半径为,其方程为 12分因为圆心到直线的距离 14分故圆被直线截得的线段长为 16分【考点】椭圆的方程、点到直线的距离、勾股定理8.已知为抛物线的焦点,抛物线上点满足(Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)点的坐标为(,),过点F作斜率为的直线与抛物线交于、两点,、两点的横坐标均不为,连结、并延长交抛物线于、两点,设直线的斜率为,问是否为定值,若是求出该定值,若不是说明理由.【答案】(Ⅰ),(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)利用抛物线的定义得到,再得到方程;(Ⅱ)利用点的坐标表示直线的斜率,设直线的方程,通过联立方程,利用韦达定理计算的值.试题解析:(Ⅰ)由题根据抛物线定义,所以,所以为所求. 2分(Ⅱ)设则,同理 4分设AC所在直线方程为,联立得所以, 6分同理 (8分)所以 9分设AB所在直线方程为联立得, 10分所以所以 12分【考点】抛物线标准方程,直线与抛物线位置关系的应用.9.极坐标系中椭圆C的方程为以极点为原点,极轴为轴非负半轴,建立平面直角坐标系,且两坐标系取相同的单位长度. (Ⅰ)求该椭圆的直角标方程;若椭圆上任一点坐标为,求的取值范围;(Ⅱ)若椭圆的两条弦交于点,且直线与的倾斜角互补,求证:.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)详见解析【解析】将椭圆的极坐标方程转化为一般标准方程,再利用换元法求范围,利用参数方程代入,计算得到结果.试题解析:(Ⅰ)该椭圆的直角标方程为, 2分设,所以的取值范围是 4分(Ⅱ)设直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,则直线的参数方程为(为参数),(5分)代入得:即 7分同理 9分所以(10分)【考点】极坐标、参数方程,换元法应用.10.已知直线,,过的直线与分别交于,若是线段的中点,则等于()A.12B.C.D.【答案】B【解析】设、,所以、.所以.故选B.【考点】两点之间的距离点评:主要是考查了两点之间的距离的运用,属于基础题。
高考数学:圆锥曲线复习题附答案解析

圆锥曲线复习题1.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,经过F 倾斜角为60°的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点.求弦AB 的长.【分析】根据已知条件,结合抛物线的性质,即可求解.【解答】解:∵抛物线C :y 2=4x ,∴抛物线的焦点F (1,0),p =2,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵直线l 经过F 倾斜角为60°,∴直线l 的方程为y =√3(x −1),联立方程{y =√3(x −1)y 2=4x,化简整理可得,3x 2﹣10x +3=0, 由韦达定理可得,x 1+x 2=103,∴|AB |=|AF|+|BF|=x 1+p 2+x 2+p 2=x 1+x 2+p =103+2=163. 【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查计算能力,属于基础题.2.已知A(2,√2)为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与抛物线y 2=2px 的交点,设椭圆的左右焦点为F 1,F 2,抛物线的焦点为F ,直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分.(1)求椭圆及抛物线的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于P 、Q 两点,且△OPQ 的重心恰好在圆O :x 2+y 2=1上,求m 的取值范围.【分析】(1)利用点A 为椭圆和抛物线的交点,代入两个方程,即可求出抛物线的方程,再利用直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分,求出c 的值,由此得到a ,b 的值,从而得到椭圆的标准方程;(2)联立直线与椭圆的方程,得到韦达定理和判别式大于0,由△POQ 重心恰好在圆x 2+y 2=1上,得到(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2=9,利用韦达定理进行化简变形,表示出m 2的表达式,由基本不等式求解即可得到答案.【解答】解:(1)由题意可知,点A(2,√2)为椭圆与抛物线的交点,4a 2+2b 2=1且2=4p ,解得p =12,则y 2=x ;又直线AF 将ΔAF 1F 2的面积分为9:7两部分,所以c +14=97(c −14),解得c =2,则a 2﹣b 2=4,解得b =2,a =2√2,抛物线的方程为y 2=x ;椭圆的方程为x 28+y 24=1; (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由{x 28+y 24=1y =kx +m,可得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2﹣8=0, 由Δ>0,可得4(2k 2+1)>m 2(※),且x 1+x 2=−4km1+2k 2,由△POQ 重心恰好在圆x 2+y 2=1上,可得(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2=9,即(x 1+x 2)2+[k(x 1+x 2)+2m]2=9,即(1+k 2)(x 1+x 2)2+4km(x 1+x 2)+4m 2=9,所以16(1+k 2)k 2m 2(1+2k 2)2−16k 2m 21+2k 2+4m 2=9,化简得m 2=9(1+2k 2)24(4k 2+1),代入(※)中可得k ∈R ,设4k 2+1=t ⇒k 2=t−14(t ≥1),则m 2=9(1+2k 2)24(4k 2+1)=9(t 2+2t+1)16t =916(t +1t +2)≥94, 当且仅当t =1时取等号,故m 2≥94,则实数m 的取值范围为m ≤−32或m ≥32.【点评】本题考查了椭圆标准方程以及抛物线标准方程的求解、直线与椭圆位置关系的应用,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.3.点P (x 0,y 0)为椭圆C :x 25+y 2=1上位于x 轴上方的动点,F 1,F 2分别为C 的左、右焦点.(1)若线段PF 1的垂直平分线经过椭圆C 的上顶点B ,求点P 的纵坐标y P ;(2)设点A (t ,0)为椭圆C 的长轴上的定点,当点P 在椭圆上运动时,求|P A |关于x 0的函数f (x 0)的解析式,并求出使f (x 0)为增函数的常数t 的取值范围;(3)延长PF 1、PF 2,分别交C 于点M 、N ,求点P 的坐标使得直线MN 的斜率等于−19.【分析】(1)根据题意,建立关于x 0,y 0的方程组,解出即可;(2)由两点间的距离公式表示出f (x 0),再由二次函数的性质可得出t 的取值范围;(3)设出点M ,N 的坐标及直线PF 1,直线PF 2的方程,分别与椭圆方程联立,进而可得到直线MN 的斜率,再结合题意可得到x 0=5y 0,代入椭圆方程即可得到答案.【解答】解:(1)由题意可知,B (0,1),|PB |=|BF 1|,则√x 02+(y 0−1)2=√5,即x 02+(y 0−1)2=5,而点P (x 0,y 0)在椭圆x 25+y 2=1上,则x 025+y 02=1,联立{ x 02+(y 0−1)2=5x 025+y 02=1y 0>0,解得y 0=√5−14, ∴点P 的纵坐标为y p =√5−14; (2)∵|PA|=√(x 0−t)2+y 02=√(x 0−t)2+1−x 025=√4x 025−2tx 0+t 2+1, ∴f(x 0)=√4x 025−2tx 0+t 2+1,x 0∈(−√5,√5),其对称轴为x 0=5t 4,要使f (x 0)为增函数,只需5t 4≤−√5, ∴−√5≤t ≤−4√55;(3)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),直线PF 1的方程为x =my ﹣2,直线PF 2的方程为x=ny +2,则m =x 0+2y 0,n =x 0−2y 0, 由{x =my −2x 2+5y 2=5得(m 2+5)y 2﹣4my ﹣1=0, ∴y 1=4m m 2+5−y 0=−y 04x 0+9,x 1=my 1−2=−9x 0−204x 0+9, 同理,由{x =ny +2x 2+5y 2=5得(n 2+5)y 2+4ny ﹣1=0, ∴y 2=y 04x 0−9,x 2=9x 0−204x 0−9, ∴k MN =y 04x 0−9+y 04x 0+99x 0−204x 0−9+9x 0+204x 0+9=x 0y 09x 02−45=−19, ∴5−x 02=x 0y 0,则5y 02=x 0y 0,又y 0>0,∴x 0=5y 0,代入椭圆方程得y 0=5√66,∴x 0=5√66,∴P(5√66,√66).【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系,考查化简变形及运算求解能力,特别是对运算能力要求较高,属于较难题目.4.过椭圆W :x 22+y 2=1的左焦点F 作直线l 1交椭圆于A ,B 两点,其中A (0,1),另一条过F 的直线l 2交椭圆于C ,D 两点(不与A ,B 重合),且D 点不与点(0,﹣1)重合,过F 做x 轴的垂线分别交直线AD ,BC 于E ,G .(Ⅰ)求椭圆W 的离心率和B 点坐标;(Ⅱ)求证:E ,G 两点关于x 轴对称.【分析】(I ) 由题意可得直线 l 1 的方程为y =x +1.与椭圆方程联立方程组,即可求解B 点坐标;(II ) 设 C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),l 2的方程为y =k (x +1),联立方程组,根据根与系数的关系,求得x 1+x 2=−4k 22k 2+1x 1x 2=2k 2−22k 2+1,进而得出E ,G 点的纵坐标,化简即可证得,得到证明.【解答】解:(I )由椭圆的标准方程x 22+y 2=1,得a =√2,b =1,c =1,所以椭圆的离心率为e =c a =√22, 由题意可得l 1的方程为y =x +1,与椭圆方程联立得{y =x +1x 22+y 2=1., 解得x =0或−43,当x =−43时,y =−13,所以B(−43,−13).解:(2)当l 2斜率不存在时,C ,D 两点与E ,G 重合,因为椭圆W 关于x 轴对称,所以E ,G 两点关于x 轴对称;当l 2斜率存在时,设 C (x 1,y 1),(x 1≠−43),D (x 2,y 2),(x 2≠0),设l 2的方程为y =k (x +1)(k ≠1),y 1=k (x 1+1),y 2=k (x 2+1),A(0,1),B(−43,−13),所以直线BC 的方程为y +13=y 1+13x 1+43(x +43), 直线AD 的方程为y −1=y 2−1x 2x , 联立 {y +13=y 1+13x 1+43(x +43)x =−1,解得 y =y 1−x 1−13x 1+4=(k−1)(x 1+1)3x 1+4, 所以G(−1,(k−1)(x 1+1)3x 1+4), y =x 2−y 2+1x 2=(1−k)(x 2+1)x 2, 所以E(−1,(1−k)(x 2+1)x 2), 所以y G +y E =(1−k)(x 1+1)3x 1+4+(1−k)(x 2+1)x 2=(1−k)[2x 1x 2+3(x 1+x 2)+4]3x 1x 2+4x 2, 联立{x 22+y 2=1y =k(x +1),得(2k2+1)x2+4k2x+2k2﹣2=0,因为Δ=(4k2)2﹣4(2k2+1)(2k2﹣2)=8k2+8>0,所以x1+x2=−4k22k2+1,x1x2=2k2−22k2+1,所以y G+y E=(1−k)(2⋅2k2−22k2+1−3⋅4k22k2+1+4)3x1x2+4x2=0,所以y G=﹣y E,综上所述:E,G两点关于x轴对称.【点评】本题考查椭圆的离心率,椭圆与直线的综合应用,属于难题.5.作斜率为﹣1的直线l与抛物线C:y2=2px交于A,B两点(如图所示),点P(1,2)在抛物线C上且在直线l上方.(Ⅰ)求C的方程并证明:直线P A和PB的倾斜角互补;(Ⅱ)若直线P A的倾斜角为θ(π4<θ<π2),求△P AB的面积的最大值.【分析】(Ⅰ)利用点P在抛物线上,求出p的值,即可得到抛物线的方程,联立直线与抛物线方程,求出b的取值范围,利用两点间斜率公式以及韦达定理化简k P A+k PB=0,即可证明;(Ⅱ)先由倾斜角的范围确定直线P A斜率的范围,结合(Ⅰ)中的结论,进一步求解b 的取值范围,由弦长公式求出|AB|,点到直线的距离公式求出三角形的高,用b表示出三角形的面积,构造函数f(x)=(x+1)(3﹣x)2,x∈(﹣1,3),利用导数研究函数的单调性,求解函数的最值即可.【解答】解:(Ⅰ)因为点P(1,2)在抛物线C上,所以22=2p×1,解得p=2,因此抛物线C的方程为y2=4x,设直线l的方程为y=﹣x+b,因为直线l与抛物线C交于A,B两点,且点P(1,2)在直线l的上方,所以设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且1+2﹣b >0,即b <3,由{y =−x +b y 2=4x,可得x 2﹣(2b +4)x +b 2=0, 而由Δ=[﹣(2b +4)]2﹣4b 2=16(b +1)>0,解得b >﹣1,因此﹣1<b <3,且x 1+x 2=2b +4,x 1x 2=b 2,所以k PA +k PB =y 1−2x 1−1+y 2−2x 2−1=−x 1−2+b x 1−1+−x 2−2+b x 2−1=−(x 1−1)−3+b x 1−1+−(x 2−1)−3+b x 2−1=−2+(b −3)(1x 1−1+1x 2−1) =−2+(b −3)×x 1+x 2−2x 1x 2−(x 1+x 2)+1=−2+(b −3)×2b+2b 2−2b−3=−2+2(b+1)(b−3)(b+1)(b−3)=0(−1<b <3),即k P A +k PB =0,所以直线P A 和直线PB 的倾斜角互补;(Ⅱ)因为直线P A 的倾斜角为θ(π4<θ<π2),所以k P A >1,又由(Ⅰ)可知,k P A +k PB =0,所以k PA k PB =−k PA 2<−1, 由(Ⅰ)可知,−(x 1−1)−3+b x 1−1⋅−(x 2−1)−3+b x 2−1<−1, 即x 1x 2+(2−b)(x 1+x 2)+(2−b)2x 1x 2−(x 1+x 2)+1<−1, 所以−4b+12b 2−2b−3<−1,解得﹣1<b <3,又因为|AB|=√2×√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=4√2×√b +1,而点P 到直线l 的距离为√2,所以△P AB 的面积S =4√22×√b +1×√2=2√(b +1)(3−b)2, 设f (x )=(x +1)(3﹣x )2,x ∈(﹣1,3),则f '(x )=3x 2﹣10x +3=(3x ﹣1)(x ﹣3),当x ∈(−1,13)时,f '(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(13,3)时,f '(x )<0,f (x )单调递减, 故当x =13时,f (x )取得最大值为f(13)=25627,所以△P AB的面积的最大值为2√f(13)=32√39.【点评】本题考查了抛物线标准方程的求解、直线与抛物线位置关系的应用,两点间斜率公式的应用,弦长公式以及点到直线距离公式的应用,在解决直线与圆锥曲线位置关系的问题时,一般会联立直线与圆锥曲线的方程,利用韦达定理和“设而不求”的方法进行研究,属于中档题.。
高中数学-圆锥曲线练习题含答案[1]
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圆锥曲线专题练习一、选择题1。
已知椭圆1162522=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为 ( )A .2B .3C .5D .72.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为 ( )A .116922=+y xB .1162522=+y xC .1162522=+y x 或1251622=+y x D .以上都不对 3.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .2D .34.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是( )A .25B .5C .215 D .10 5.若抛物线28y x =上一点P 到其焦点的距离为9,则点P 的坐标为 ( )A .(7,B .(14,C .(7,±D .(7,-±6.如果222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .()+∞,0B .()2,0C .()+∞,1D .()1,0二. 填空题7.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________。
8.设AB 是椭圆22221x y a b+=的不垂直于对称轴的弦,M 为AB 的中点,O 为坐标原点, 则AB OM k k ⋅=____________.三。
高三数学圆锥曲线试题答案及解析
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高三数学圆锥曲线试题答案及解析1.(2011•山东)设M(x0,y)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y的取值范围是()A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【答案】C【解析】由条件|FM|>4,由抛物线的定义|FM|=y0+2>4,所以y>2故选C2.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点的最小距离为,离心率.(1)求椭圆的方程;(2)若直线交于、两点,点,问是否存在,使?若存在求出的值,若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)【解析】(1)由椭圆上的点到焦点的最小距离为,即.又离心率.解出的值.即可求出.从而得到椭圆的方程.(2)直线交于、两点,点,若存在,使.由直线与椭圆的方程联立以及韦达定理可得到关于的等式.再由向量的垂直同样可得到关于点的坐标的关系式.即可得到结论.(1)设椭圆E的方程为,由已知得,,从而(2分)椭圆E的方程为(4分)(2)由设、,则,,(6分)由题意,(8分)要,就要,又,,,(10分)或,又,,故存在使得.(12分)【考点】1.待定系数法求椭圆的方程.2.向量的知识.3.解方程的思想.4.运算能力.5.分析解决数学问题的能力.3.已知点是双曲线右支上一点,是双曲线的左焦点,且双曲线的一条渐近线恰是线段的中垂线,则该双曲线的离心率是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】设直线:求直线与渐近线的交点,解得:是的中点,利用中点坐标公式,得,在双曲线上,所以代入双曲线方程得:,整理得,解得.故选D.【考点】1.双曲线的几何性质;2.双曲线的方程.4.已知点,是抛物线上相异两点,且满足.(Ⅰ)若的中垂线经过点,求直线的方程;(Ⅱ)若的中垂线交轴于点,求的面积的最大值及此时直线的方程.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ).【解析】(Ⅰ) 利用导数分析单调性,进而求最值;(Ⅱ)利用不等式的放缩和数列的裂项求和试题解析:(I)方法一(I)当垂直于轴时,显然不符合题意,所以可设直线的方程为,代入方程得:∴得: 2分∴直线的方程为∵中点的横坐标为1,∴中点的坐标为 4分∴的中垂线方程为∵的中垂线经过点,故,得 6分∴直线的方程为 7分(Ⅱ)由(I)可知的中垂线方程为,∴点的坐标为 8分因为直线的方程为∴到直线的距离 10分由得,,12分∴, 设,则,,,由,得在上递增,在上递减,当时,有最大值得:时,直线方程为 15分(本题若运用基本不等式解决,也同样给分)法二:(Ⅰ)当垂直于轴时,显然不符合题意,当不垂直于轴时,根据题意设的中点为,则 2分由、两点得中垂线的斜率为, 4分由,得 6分∴直线的方程为 7分(Ⅱ)由(Ⅰ)知直线的方程为 8分中垂线方程为,中垂线交轴于点点到直线的距离为 10分由得:当时,有最大值,此时直线方程为 15分【考点】本小题主要考查直线方程,抛物线方程等知识点,考查学生的综合处理能力.5.已知是抛物线的焦点,、是该抛物线上的两点,且,则线段的中点到轴的距离为()A.B.C.D.【答案】C【解析】线段的中点到轴的距离即线段的中点的横坐标的绝对值,故只需求线段的中点的横坐标的绝对值.从而考虑用中点坐标公式.由已知得:.设,则,由已知:.所以线段的中点到轴的距离为:.【考点】抛物线的定义(焦半径公式),中点坐标公式及圆锥曲线中的基本运计算.6.已知点、,若动点满足.(1)求动点的轨迹曲线的方程;(2)在曲线上求一点,使点到直线:的距离最小.【答案】(1);(2).【解析】本题考查计算能力和参数方程在求圆锥曲线最值中的应用.(1)由向量的坐标运算,模公式可列出式子,化简求解;(2)将椭圆方程化为参数方程,由点到直线的距离公式,转化为求三角函数的最值.试题解析:(1)设点坐标为,则,,,.因为,所以,化简得.所以动点的轨迹为.(2)点在上,设点坐标为,.记到直线的距离为,当时有最小值,此时点坐标为.【考点】1、平面向量的坐标运算;2、椭圆方程及其性质;3、点到直线的距离公式;4、椭圆的参数方程;5、三角恒等变换与三角函数运算.7.已知一条曲线在轴右边,上每一点到点的距离减去它到轴距离的差都等于1. (1)求曲线C的方程;(2)若过点M的直线与曲线C有两个交点,且,求直线的斜率.【答案】(1);(2) .【解析】(1)根据条件列等式求解;(2)设直线方程,联立直线与曲线方程,得根与系数关系,再结合条件,可得直线的斜率.试题解析:(1)设是曲线C上任意一点,那么点满足化简得:。
高考数学压轴题突破训练——圆锥曲线(含详解)
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(Ⅰ)若当点P的坐标为 时, ,求双曲线的方程;
(Ⅱ)若 ,求双曲线离心率 的最值,并写出此时双曲线的渐进线方程.
15. 若F 、F 为双曲线 的左右焦点,O为坐标原点,P在双曲线的左支上,点M在右准线上,且满足; .
(1)求该双曲线的离心率;
(Ⅱ)若直线 与(Ⅰ)中所求点Q
的轨迹交于不同两点F,H,O是坐标原点,
且 ,求△FOH的面积的取值范围。
18. 如图所示,O是线段AB的中点,|AB|=2c,以点A为圆心,2a为半径作一圆,其中 。
(1)若圆A外的动点P到B的距离等于它到圆周的最短距离,建立适当坐标系,求动点P的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线;
(2)D分有向线段 的比为 ,A、D同在以B、C为焦点的椭圆上,
当 ―5≤ ≤ 时,求椭圆的离心率e的取值范围.
29.在直角坐标平面中, 的两个顶点 的坐标分别为 , ,平面内两点 同时满足下列条件:
① ;② ;③ ∥
(1)求 的顶点 的轨迹方程;
(2)过点 的直线 与(1)中轨迹交于 两点,求 的取值范围
由 消去 得: ①
,
而
由方程①知 > <
, < < , .
7.解:解:令
则 即
即
又∵ ∴
所求轨迹方程为
(Ⅱ)解:由条件(2)可知OAB不共线,故直线AB的斜率存在
设AB方程为
则
∵OAPB为矩形,∴OA⊥OB
∴ 得
所求直线方程为 …
8.解:(I)由题意,抛物线顶点为(-n,0),又∵焦点为原点∴m>0
高考数学压轴题突破训练:圆锥曲线
1. 如图,直线l1与l2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是A,点B、D在直线l1上(B、D 位于点A右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M是该平面上的一个动点,M在l1上的射影点是N,且|BN|=2|DM|.
(高考数学)2020届高三数学备考冲刺140分问题37圆锥曲线中的存在探索问题 附答案解析

问题37圆锥曲线中的存在、探索问题一、考情分析圆锥曲线中的存在性问题、探索问题是高考常考题型之一 ,它是在题设条件下探索某个数学对象 (点、线、数等 )是否存在或某个结论是否成立.由于题目多变,解法不一,我们在平时的教学中对这类题目训练较少,因而学生遇到这类题目时,往往感到无从下手,本文针对圆锥曲线中这类问题进行了探讨.二、经验分享解决探索性问题的注意事项探索性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论;(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要开放思维,采取另外合适的方法.三、知识拓展探索性问题是一种具有开放性和发散性的问题,此类题目的条件或结论不完备。
要求解答者自己去探索,结合已有条件,进行观察、分析、比较和概括。
它对学生的数学思想、数学意识及综合运用数学方法的能力提出了较高的要求。
它有利于培养学生探索、分析、归纳、判断、讨论与证明等方面的能力,使学生经历一个发现问题、研究问题、解决问题的全过程。
探索性问题一般可分为:条件追溯型,结论探索型、条件重组型,存在判断型,规律探究型,实验操作型。
每一种类型其求解策略又有所不同。
因此,我们在求解时就必须首先要明辨它是哪一种类型的探索问题,然后再根据所属类型制定解题策略。
下面分别加以说明:1、条件追溯型这类问题的基本特征是:针对一个结论,条件未知需探索,或条件增删需确定,或条件正误需判断。
解决这类问题的基本策略是:执果索因,先寻找结论成立的必要条件,再通过检验或认证找到结论成立的充分条件。
在“执果索因”的过程中,常常会犯的一个错误是不考虑推理过程的可逆与否,误将必要条件当作充分条件,应引起注意。
2、结论探索型这类问题的基本特征是:有条件而无结论或结论的正确与否需要确定。
解决这类问题的策略是:先探索结论而后去论证结论。
高考数学复习短时间速成秘籍(基础薄弱,特长生,艺术生)--圆锥曲线大题(详解答案)
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高考数学复习(特长生,艺术生)短时间速成秘籍-------圆锥曲线大题(详解答案)一、解答题1.已知抛物线22(0)y px p =>的准线方程为1x =-. (Ⅰ)求p 的值;(Ⅱ)直线:1l y x =-交抛物线于A 、B 两点,求弦长AB .2.设点 是椭圆上一动点,椭圆的长轴长为 ,离心率为.(1)求椭圆 的方程;(2)求点 到直线 距离的最大值.3.已知:双曲线:C 221169x y -=.(1)求双曲线C 的焦点坐标、顶点坐标、离心率;(2)若一条双曲线与已知双曲线C 有相同的渐近线,且经过点3)A -,求该双曲线的方程.4.已知椭圆C: 22221(0)x y a b a b+=>>,离心率为2,左准线方程是2x =-,设O 为原点,点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB .(1)求椭圆C 的方程;(2)求ΔAOB 面积取得最小值时,线段AB 的长度; 5.已知直线l 经过抛物线24y x =的焦点F ,且与抛物线相交于A 、B 两点. (1)若4AF =,求点A 的坐标;(2)若直线l 的倾斜角为45︒,求线段AB 的长.6.已知点(2,1)P -在椭圆()222:102x yC a a +=>上,动点,A B 都在椭圆上,且直线AB 不经过原点O ,直线OP 经过弦AB 的中点. (1)求椭圆C 的方程; (2)求直线AB 的斜率.7.已知圆(22116O x y ++=:,A 为圆O 1上任意一点,点D 在线段1O A 上.)B ,已知BC CA =,0DC AB ⋅=. (1)求点D 的轨迹方程H ;(2)若直线y kx m =+与方程H 所表示的图像交于E ,F 两点,()00,G x y 是椭圆22182x y+=上任意一点.若OG 平分弦EF ,且01my >-,1GEF S ∆=,试判断四边形OEGF 形状并证明.8.已知点F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点,且其短轴长2,0a A c ⎛⎫⎪⎝⎭点满足20FO FA +=(其中点O 为坐标原点). (1)求椭圆的方程;(2)若斜率为1的直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,与y 轴交于点B ,若点P 是线段BQ 的中点,求该直线方程;若12//l l ,求实数a 的值;9.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>与双曲线221164x y -=有相同的渐近线,且双曲线C 过点(.(1)若双曲线C 的左、右焦点分别为1F ,2F ,双曲线C 上有一点P ,使得1260F PF ∠=︒,求△12F PF 的面积;(2)过双曲线C 的右焦点2F 作直线l 与双曲线右支交于A ,B 两点,若△1F AB 的周长是403,求直线l 的方程.10.已知抛物线()220y px p =>上横坐标为4的点A 到焦点F 的距离为92,直线()1y k x =+与抛物线有两个不同交点.(Ⅰ)求抛物线的方程; (Ⅱ)求k 的取值范围.11.设椭圆2222:1x y C a b +=(0)a b >>的左、右焦点分别为12F F 、,过2F 的直线交椭圆于A B ,两点,若椭圆C 的离心率为12,1ABF 的周长为8.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知直线:2l y kx =+与椭圆C 交于M N 、两点,是否存在实数k 使得以MN 为直径的圆恰好经过坐标原点?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.12.已知点()1,e ,e ⎛ ⎝⎭在椭圆C :()222210x y a b a b +=>>上,其中e 为椭圆的离心率,椭圆的右顶点为D . (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)直线l 过椭圆C 的左焦点F 交椭圆C 于A ,B 两点,直线DA ,DB 分别与直线ax e=-交于N ,M 两点,求证:0NF MF ⋅=.13.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点()2,1P ,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程; (2)直线l :12y x m =+,直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,求PAB △面积的最大值. 14.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,若椭圆上的点与两个焦点构成的三角形中,面积最大为1. (1)求椭圆的标准方程;(2)设直线l 与椭圆的交于,A B 两点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥,证明:直线l 与圆2223x y +=相切. 15.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.16.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点(2,左焦点(2,0)F -(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 作于x 轴不重合的直线l ,l 与椭圆交于A ,B 两点,点A 在直线4x =-上的投影N 与点B 的连线交x 轴于D 点,D 点的横坐标0x 是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由17.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的两条渐近线分别为12:l y x =,22:l y x =-.(1)求双曲线E 的离心率;(2)如图,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线1l ,2l 于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.18.已知双曲线2222y x a b-=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为2x +y =0,且顶点到渐近线的. (1)求此双曲线的方程;(2)设P 为双曲线上一点,A ,B 两点在双曲线的渐近线上,且分别位于第一、二象限,若AP PB =uu u r uu r,求△AOB 的面积.19.已知双曲线的中心在原点,焦点1F ,2F 在坐标轴上,且过点(4,P . (1)求双曲线的方程;(2)若点(3,)M m 在双曲线上,求证:120MF MF =.20.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,过点F 作斜率为1的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点. (1)求抛物线C 的方程; (2)求OAB ∆面积.21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的短半轴长为1,离心率为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若1OA OB ⋅=-,求直线l 的方程.22.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点()2,1P ,且离心率e =(1)求椭圆C 的方程; (2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,求PAB ∆的面积的最大值. 23.已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :22143x y +=交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,m )(m >0). (1)证明:k <-12; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:,,FA FP FB 成等差数列,并求该数列的公差.24.已知点M 在椭圆2222:1(0)x y G a b a b +=>>.(1)求椭圆G 的方程;(2)若斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A 、B 两点,以AB 为底做等腰三角形,顶点为(3,2)P -,求PAB ∆的面积.25.设椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为|AB |(1)求椭圆的方程;(2)设直线l :y =kx (k <0)与椭圆交于P ,Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若△BPM 的面积是△BPQ 面积的2倍,求k 的值.26.已知椭圆22221x y a b+= (a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B . (1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率; (2)若222AF F B =,132AF AB ⋅=,求椭圆的方程.27.已知A 、B 分别为椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>在x 轴正半轴、y 轴正半轴上的顶点,原点O 到直线AB ,且AB =(1)求椭圆C 的离心率;(2)直线:l y kx m =+与圆222x y +=相切,并与椭圆C 交于M 、N 两点,若MN =k 的值.28.椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦点是1(1,0)F -,2(1,0)F ,且过点(1,2A .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过左焦点1F 的直线l 与椭圆C 相交于B 、D 两点,O 为坐标原点.问椭圆C 上是否存在点P ,使线段BD 和线段OP 相互平分?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,说明理由.29.已知椭圆()2222:10x y a b a bΓ+=>>经过点(,Γ的四个顶点围成的四边形的面积为(1)求Γ的方程;(2)过Γ的左焦点F 作直线l 与Γ交于M 、N 两点,线段MN 的中点为C ,直线OC (O 为坐标原点)与直线4x =-相交于点D ,是否存在直线l 使得MDF ∆为等腰直角三角形,若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由.30.已知椭圆E :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,点A ,B 分别为椭圆E 的左、右顶点,点C 在E 上,且ABC 面积的最大值为(1)求椭圆E 的方程;(2)设F 为E 的左焦点,点D 在直线4x =-上,过F 作DF 的垂线交椭圆E 于M ,N 两点.证明:直线OD 平分线段MN .参考答案1.(Ⅰ)2;(Ⅱ)8. 【解析】 【分析】(Ⅰ)依已知得12p =,所以2p =;(Ⅱ)设()11,A x y ,()22,B x y ,由214y x y x=-⎧⎨=⎩消去y ,得2610x x -+=,再利用韦达定理求弦长AB . 【详解】 (Ⅰ)依已知得12p=,所以2p =; (Ⅱ)设()11,A x y ,()22,B x y ,由214y x y x=-⎧⎨=⎩消去y ,得2610x x -+=, 则126x x +=,121x x =, 所以AB ===8==.【点睛】本题主要考查抛物线的简单几何性质和弦长的计算,意在考查学生对这些知识的理解能力掌握水平及其应用能力.2.(1);(2)【解析】 【分析】(Ⅰ)利用椭圆的离心率,长轴长为 ,求出几何量,即可得椭圆的方程;(2) 设点,利用点到直线的距离公式即可求出. 【详解】(1)由已知得,得椭圆 (2)设 ,则当时,.【点睛】本题考查求椭圆的标准方程,利用点到直线的距离公式和三角函数的有界性求的最大值,属于基础题.3.(1)焦点()5,0±,顶点()4,0±,离心率54e =;(2)224194y x -=【解析】 【分析】(1)由双曲线:C 221169x y -=可得:4,3a b ==,从而求得:5c =,问题得解.(2)设所求双曲线的方程为:22169x y -=λ,将()3A -代入即可求得λ,问题得解. 【详解】双曲线:C 221169x y -=,所以4,3a b ==,∴5c =,∴双曲线C 的焦点坐标()5,0-,()5,0,顶点坐标()4,0-,()4,0,离心率54c e a ==. (2)设所求双曲线的方程为:22169x y -=λ,将()3A -代入上式得:(()223169λ--=,解得:14λ=-∴所求双曲线的方程为:224194y x -=.【点睛】(1)主要考查了双曲线的简单几何性质,属于基础题.(2)主要考查了共渐近线的双曲线方程的特征-若双曲线方程为:22221x y a b-=()0,0a b >>则与它共共渐近线的双曲线方程可设为:2222x y a bλ-=,属于基础题.4.(1) 2212x y += (2)【解析】试题分析:(1)求椭圆标准方程,一般方法为待定系数法,即根据条件列两个独立方程222c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解方程组得1a c b ⎧=⎪⎨==⎪⎩ (2)三角形面积公式显然选用S ΔOAB =12OA ⋅OB ,因此选用直线斜率表示,由直线OA 与椭圆交点得A 的坐标,由直线OB 与直线y =2交点得B 的坐标,代入得S =令t则1)S t t=+≥,根据最值时k 的值,确定A ,B 坐标,根据两点间距离公式求线段AB 的长度试题解析:(1)设椭圆的半焦距为c,则由题意的22c a a c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得1a c b ⎧=⎪⎨==⎪⎩ 所以椭圆C 的方程为2212x y +=. (2)由题意,直线OA 的斜率存在,设直线OA 的斜率为k ,若k =0,则A,0)或,0),B (0,2),此时ΔAOB,AB.若k≠0,则直线OA :y =kx 与椭圆2212x y +=联立得: (1+22k )2x =2,可得OA直线OB :y =1k -x 与y =2联立得:B (-2k ,2),则OB =,S ΔOAB =12OA ⋅OBt,则S ΔOAB211)2t t t-=+>所以S ΔOAB ,在k =0时取得,此时AB .(注:若利用S ΔOAB =1)2t t+≥k≠0的条件,求出答案的,本问给2分) 考点:直线与椭圆位置关系 【思路点睛】解析几何最值问题,一般解决方法为设参数,运用推理,将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,然后直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,得到函数解析式,最后根据函数求最值方法求解.其中直线和圆锥曲线的位置关系,一般转化为直线方程与圆锥曲线方程组成的方程组,利用韦达定理或求根公式进行转化,涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系,设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解。
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高考数学140分难点突破训练——圆锥曲线1. 已知椭圆C的焦点在轴上,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点,离心率为。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)求椭圆C的方程;(2)设A、B为椭圆上的两个动点,,过原点O作直线AB的垂线OD,垂足为D,求点D的轨迹方程.2. 设直线与双曲线相交于A,B两点,O为坐标原点.(I)为何值时,以AB为直径的圆过原点.(II)是否存在实数,使且,若存在,求的值,若不存在,说明理由.3. (理)设双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为e,若准线l与两条渐近线相交于P、Q两点,F为右焦点,△FPQ为等边三角形.(1)求双曲线C的离心率e的值;(2)若双曲线C被直线y=ax+b截得的弦长为求双曲线c的方程.(文)在△ABC中,A点的坐标为(3,0),BC边长为2,且BC在y轴上的区间[-3,3]上滑动.(1)求△ABC外心的轨迹方程;(2)设直线l∶y=3x+b与(1)的轨迹交于E,F两点,原点到直线l的距离为d,求的最大值.并求出此时b的值.4. 已知点N(1,2),过点N的直线交双曲线于A、B两点,且(1)求直线AB的方程;(2)若过N的直线l交双曲线于C、D两点,且,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?5. 设(为常数),若,且只有唯一实数根(1)求的解析式(2)令求数列的通项公式。
6. 已知点C(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足(1)当点P在y轴上运动时,求点M的轨迹C的方程;(2)是否存在一个点H,使得以过H点的动直线L被轨迹C截得的线段AB为直径的圆始终过原点O。
若存在,求出这个点的坐标,若不存在说明理由。
7. 设为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若向量.(1求点M(x,y)的轨迹C的方程;(2过点(0,3作直线与曲线C 的交于A、B两点,设,是否存在这样的直线,使得四边形OAPB为矩形?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.8. 已知倾斜角为的直线过点和点,点在第一象限,。
(1)求点的坐标;(2)若直线与双曲线相交于两点,且线段的中点坐标为,求的值;(3)对于平面上任一点,当点在线段上运动时,称的最小值为与线段的距离。
已知在轴上运动,写出点到线段的距离关于的函数关系式。
9. 如图,已知定点,动点P在y轴上运动,过点P作交x轴于点M,延长MP 到N,使⑴求动点N的轨迹C的方程;⑵设直线与动点N的轨迹C交于A,B两点,若若线段AB的长度满足:,求直线的斜率的取值范围。
10. 在中,点分线段所成的比为,以、所在的直线为渐近线且离心率为的双曲线恰好经过点.⑴求双曲线的标准方程;⑵若直线与双曲线交于不同的两点、,且、两点都在以点为圆心的同一圆上,求实数的取值范围.11. 经过抛物线y的焦点F的直线L与该抛物线交于A,B两点.(1)若线段AB的斜率为k,试求中点M的轨迹方程;(2)若直线的斜率k>2,且点M到直线3 x+4y+m=0的距离为,试确定m的取值范围。
12. 一束光线从点出发,经直线上一点反射后,恰好穿过点.(Ⅰ)求点关于直线的对称点的坐标;(Ⅱ)求以、为焦点且过点的椭圆的方程;(Ⅲ)设直线与椭圆的两条准线分别交于、两点,点为线段上的动点,求点到的距离与到椭圆右准线的距离之比的最小值,并求取得最小值时点的坐标.13. 已知椭圆E:,点P是椭圆上一点。
(1)求的最值。
(2)若四边形ABCD内接于椭圆E,点A的横坐标为5,点C的纵坐标为4,求四边形面积的最大值。
14. 已知椭圆的一个焦点,对应的准线方程为,且离心率满足,,成等比数列.(1求椭圆的方程;(2试问是否存在直线,使与椭圆交于不同的两点、,且线段恰被直线平分?若存在,求出的倾斜角的取值范围;若不存在,请说明理由.15. 已知向量.(Ⅰ)求点的轨迹C的方程;(Ⅱ)设曲线C与直线相交于不同的两点M、N,又点,当时,求实数的取值范围。
16. 设直线与椭圆相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.(I)证明:;(II)若的面积取得最大值时的椭圆方程.17. 如图,已知⊙:及点A,在⊙上任取一点A′,连AA′并作AA′的中垂线l,设l与直线A′交于点P,若点A′取遍⊙上的点.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)若过点的直线与曲线交于、两点,且,则当时,求直线的斜率的取值范围.18. 如图,已知⊙:及点,在⊙上任取一点′,连′,并作′的中垂线l,设l与′交于点P,若点′取遍⊙上的点.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)设直线与轨迹C相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点D.若的面积取得最大值时的椭圆方程.19. 点A、B分别是以双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆C长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆C上,且位于x轴上方,(1)求椭圆C的的方程;(2)求点P的坐标;(3)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到M的距离d的最小值。
20. 已知正方形的外接圆方程为,A、B、C、D按逆时针方向排列,正方形一边CD所在直线的方向向量为(3,1.(1)求正方形对角线AC与BD所在直线的方程;(2)若顶点在原点,焦点在轴上的抛物线E经过正方形在x轴上方的两个顶点A、B,求抛物线E的方程.答案:1. (1)设椭圆C的方程为.由题意可得:,,(2)(1)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为,,即,①又,②又点在直线AB上,③把②③代入①得,点D的轨迹方程为(2)当直线AB的斜率不存在时,,满足点D的轨迹方程为2. 解(I)设由且,又以AB为直径的圆过原点.既(II)右准线l的方程为:x=,两条渐近线方程为:.∴两交点坐标为,、,.∵△PFQ为等边三角形,则有(如图).∴,即.解得,c=2a.∴.(2)由(1)得双曲线C的方程为把.把代入得.依题意∴,且.∴双曲线C被直线y=ax+b截得的弦长为∵.∴.整理得.∴或.∴双曲线C的方程为:或.(文)(1)设B点的坐标为(0,),则C点坐标为(0,+2)(-3≤≤1),则BC边的垂直平分线为y=+1 ①②由①②消去,得.∵,∴.故所求的△ABC外心的轨迹方程为:.(2)将代入得.由及,得.所以方程①在区间,2有两个实根.设,则方程③在,2上有两个不等实根的充要条件是:之得.∵∴由弦长公式,得又原点到直线l的距离为,∴∵,∴.∴当,即时,.4. (1)设直线AB:代入得(*)令A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是方程的两根∴ 且∵ ∴ N是AB的中点∴∴ k = 1 ∴AB方程为:y = x + 1(2)将k = 1代入方程(*)得或由得,∴ ,∵ ∴ CD垂直平分AB ∴ CD所在直线方程为即代入双曲线方程整理得令,及CD中点则,,∴,|CD| =,,即A、B、C、D到M距离相等∴ A、B、C、D四点共圆 12分5. (1)直线方程为代入得,设则点的坐标为在椭圆上即(2)已知椭圆方程为22.(1),又令得当时得方程的实数根和于是当时方程有唯一实数根或(2)当时,,令则,当时,为等比数列,或6. (1)设M(x,y, P(0, t, Q(s, 0则由得3s—t2=0……………………………………………………①又由得,……………………………………②把②代入①得=0,即y2=4x,又x≠0∴点M的轨迹方程为:y2=4x(x≠0)(2)如图示,假设存在点H,满足题意,则设,则由可得解得又则直线AB的方程为:即把代入,化简得令y=0代入得x=4,∴动直线AB过定点(4,0)答,存在点H(4,0),满足题意。
7. (1即点M(x,y到两个定点F1(0,-2、F2(0,2的距离之和为8,点M(x,y)的轨迹C为以F1(0,-2、F2(0,2为焦点的椭圆,其方程为.(2由题意可设直线方程为,由消去y得:(4+3kx2 +18kx-21=0.此时,△=(18k2-4(4+3k2 (-21>0恒成立,且由知:四边形OAPB为平行四边形.假设存在直线,使得四边形OAPB为矩形,则 .因为,所以,而,故,即.所以,存在直线:,使得四边形OAPB为矩形.8. (1)设,,(2)设由得,,(3)设线段上任意一点当时,即时,当时,;当时,即时,当时,;当时,即时,当时,。
9. (1 设动点则直线的方程为,令。
是MN的中点,,故,消去得N的轨迹C 的方程为.(2 直线的方程为,直线与抛物线的交点坐标分别为,由得,又由得由可得,解得的取值范围是10. (1由已知得即,∴,∴(2当时,,∴,∴……(3(),假设存在符合条件的使命题成立,则①当为偶数时,为奇数,则,由得.②当为奇数时,是偶数,则,由得矛盾.综合以上知,存在使得.20.解:(1因为双曲线离心率为,所以可设双曲线的标准方程由此可得渐近线的斜率从而,又因为点分线段所成的比为,所以,将点的坐标代入双曲线方程的,所以双曲线的方程为.(2设线段的中点为.由则且①由韦达定理的由题意知,所以②由①、②得或11. .(1设A(直线AB的方程为y=k(x-1 (k≠0,代入,得k x-(2k+4x+k=0设M(x ,y.则∴点M的坐标为(消去k可得M的轨迹方程为(2由 d=得即 0<<,得0<,即或故的取值范围为 (-12. (Ⅰ)设的坐标为,则且.解得,因此,点的坐标为.(Ⅱ),根据椭圆定义,得,,.∴所求椭圆方程为.(Ⅲ),椭圆的准线方程为.设点的坐标为,表示点到的距离,表示点到椭圆的右准线的距离.则,.,令,则,当,,,.∴在时取得最小值.因此,最小值=,此时点的坐标为.注:的最小值还可以用判别式法、换元法等其它方法求得.说明:求得的点即为切点,的最小值即为椭圆的离心率.13. (1)由得,则则所以的最大值为25,最小值为16。
(2)如图,由及椭圆方程得A(5,0)。
同理C(0,4),设为椭圆上任一点,又AC方程为,即。
所以B到AC的距离为同理得D到直线AC的距离所以四边形ABCD最大面积。
14. (1)∵成等比数列∴设是椭圆上任意一点,依椭圆的定义得即为所求的椭圆方程.(2)假设存在,因与直线相交,不可能垂直轴因此可设的方程为:由①方程①有两个不等的实数根∴②设两个交点、的坐标分别为∴∵线段恰被直线平分∴∵∴③把③代入②得∵∴∴解得或∴直线的倾斜角范围为15.由题意得:(II)由得,由于直线与椭圆有两个不同的交点,,即①(1)当时,设弦MN的中点为分别为点M、N的横坐标,则又②.将②代入①得,解得, 由②得 , 故所求的取值范围是(2)当时,16.依题意,直线l显然不平行于坐标轴,故将,得①由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得,即(II)解:设由①,得因为,代入上式,得于是,△OAB的面积其中,上式取等号的条件是由将这两组值分别代入①,均可解出所以,△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是17. (1∵l是线段A的中垂线,∴,∴||PA|-|P||=||P|-|P||=||=.即点P在以、A为焦点,以4为焦距,以为实轴长的双曲线上,故轨迹C的方程为.(2设,,则直线的方程为,则由,得,.由,得.∴, ,.由,,,消去,得.∵,函数在上单调递增.∴,,所以或.故斜率的取值范围为.18. (1∵l是线段的中垂线,∴,∴|PM|+|P|=|P|+|P|=||=2m.即点P在以、M为焦点,以为焦距,以为长轴长的椭圆上,故轨迹C的方程为,即.(2)由得将代入消去,得①由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得整理得,即设由①,得.∵而点, ∴,所以,代入上式,得于是,△OAB的面积其中,上式取等号的条件是即由可得.将及这两组值分别代入①,均可解出∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是19. (1)已知双曲线实半轴a1=4,虚半轴b1=2,半焦距c1=,∴椭圆的长半轴a2=c1=6,椭圆的半焦距c2=a1=4,椭圆的短半轴=,∴所求的椭圆方程为(2)由已知,,设点P的坐标为,则由已知得则,解之得,由于y>0,所以只能取,于是,所以点P的坐标为9分(3)直线,设点M是,则点M到直线AP的距离是,于是,又∵点M在椭圆的长轴上,即∴当时,椭圆上的点到的距离又∴当时,d取最小值20. (1 由(x-12)2+y2=144-a(a<144,可知圆心M的坐标为(12,0,依题意,∠ABM=∠BAM=,kAB= , 设MA、MB的斜率k.则且,解得=2,=-.∴所求BD方程为x+2y-12=0,AC方程为2x-y-24=0.(2 设MB、MA的倾斜角分别为θ1,θ2,则tanθ1=2,tanθ2=-,设圆半径为r,则A(12+),B(12-,),再设抛物线方程为y2=2px (p>0,由于A,B两点在抛物线上,∴∴ r=4,p=2.。