高中数学-圆锥曲线练习题含答案
高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)
高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,直线:,为平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,分别以PQ ,PF 为直径作圆和圆,且圆和圆交于P ,R 两点,且.(1)求动点的轨迹E 的方程;(2)若直线:交轨迹E 于A ,B 两点,直线:与轨迹E 交于M ,D 两点,其中点M 在第一象限,点A ,B 在直线两侧,直线与交于点且,求面积的最大值.【解析】(1)设点,因为, 由正弦定理知,,解得, 所以曲线的方程为.(2)直线与曲线在第一象限交于点, 因为,所以, 由正弦定理得:,xOy ()1,0F l =1x −P P l Q 1C 2C 1C 2C PQR PFR ∠=∠P 1l x my a =+2l 1x =2l 1l 2l N MA BN AN MB ⋅=⋅MAB △(,)P x y PQR PFR ∠=∠||||PQ PF =|1|x =+24y x =E 24y x =1x =E (1,2)M ||||||||MA BN AN MB ⋅=⋅||||||||MA MB AN BN =sin sin sin sin ANM BNMAMN BMN∠∠=∠∠所以. 设, 所以, 得,所以, 所以直线方程为:,联立,得 由韦达定理得,又因为点在直线的上方,所以,所以, 所以又因为点到直线的距离为所以方法一:令,则,所以当时,单调递增,当时,单调递减,所以, 所以当时,面积最大,此时最大值为.方法二:最大值也可以用三元均值不等式,过程如下:, 当且仅当,即时,等号成立.AMN BMN ∠=∠()()1122,,,A x y B x y 12122212121222224411221144AM BM y y y y k k y y x x y y−−−−+=+=+=+=−−++−−124y y +=−2121222121124144AB y y y y k y y x x y y −−====−−+−1l x y a =−+24y xx y a ⎧=⎨=−+⎩2440,16(1)0,1y y a a a +−=∆=+>>−12124,4y y y y a +=−=−M 1l 21a >−+13a −<<12||AB y =−=M 1l d =11||22ABMSAB d ==⨯=2()(1)(3),13f a a a a =+−−<<()(31)(3)f a a a '=−−113a −<<()0,()f a f a '>133a <<()0,()f a f a '<max 1256()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭13a =ABM S ∆=ABM S △ABMS==223a a +=−13a =2.(2023·北京·高三专题练习)已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,,一个焦点为. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点,直线分别与直线相交于两点,若为锐角,求直线斜率的取值范围. 【解析】(1)由题意知:椭圆的离心率因为一个焦点为,所以,则由可得:,所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为,, 联立方程组,整理可得:,则有, 由条件可知:直线所在直线方程为:, 因为直线与直线相交于 所以,同理可得:, 则, 若为锐角,则有, 所以 C O ()0,1F C F l ,A B ,OA OB 2y =,M N MON ∠l k C c e a ==()0,1F 1c =a 222a b c =+1b =C 2212y x +=l 1y kx =+1122(,),(,)A x y B x y 22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩22(2)210k x kx ++−=12122221,22k x x x x k k −−+==++OA 11y y x x =OA 2y =M 112(,2)x M y 222(,2)xN y 112(,2)x OM y =222(,2)xON y =MON ∠0OM ON >121212212121212444444(1)(1)()1x x x x x x OM ON y y kx kx k x x k x x =+=+=++++++,则,解得:或, 所以或或, 故直线斜率的取值范围为. 3.(2023·青海海东·统考一模)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)若在点处的切线为,函数的图象在点处的切线为,,求直线的方程.【解析】(1),,则,所以曲线在处的切线方程为,即.(2)设,令,则. 当时,; 当时,.所以在上单调递增,在上单调递减,所以在时取得最大值2,即.,当且仅当时,等号成立,取得最小值2. 因为,所以,得.2222142=412122k k k k k k −⨯++−−⨯+⨯+++22=41k +−22421k k −=−224201k k −>−212k <21k>k −<<1k >1k <−l k 22(,1)(,)(1,)22−∞−−+∞()32ln 13x f x x x x =−+−()y f x =1x =()y f x =A 1l ()e e x xg x −=−B 2l 12l l ∥AB ()11101133f =−+−=−()222ln 212ln 3f x x x x x =+−+=−+'()12f '=()y f x =1x =()1213y x +=−723y x =−()()1122,,,A x y B x y ()22ln 3h x x x =−+()()()21122x x h x x x x+−=−='01x <<()0h x '>1x >()0h x '<()h x ()0,1()1,+∞()22ln 3h x x x =−+1x =()2f x '…()e e 2x x g x −=+'…0x =()g x '12l l ∥()()122f x g x ''==121,0x x ==即,所以直线的方程为,即. 4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,.(1)若的面积为的标准方程;(2)如图,过点作斜率的直线l 交椭圆于不同两点M ,N ,点M 关于x 轴对称的点为S ,直线交x 轴于点T ,点P 在椭圆的内部,在椭圆上存在点Q ,使,记四边形的面积为,求的最大值.【解析】(1),∴,,解得的标准方程为:. (2),∴,椭圆,令,直线l 的方程为:, 联立方程组: ,消去y 得,由韦达定理得,,()11,,0,03A B ⎛⎫− ⎪⎝⎭AB ()130010y x −−−=−−13y x =−22122:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ||2||OA OB =12BF F △1C (1,0)P (0)k k >1C SN OM ON OQ +=OMQN 1S 21OT OQ S k⋅−||2||OA OB =2a b =12122BF F S b c =⋅=△bc =222a b c =+4,2,a b c ===1C 221164x y +=||2||OA OB =2a b =22122:14x yC b b+=()()()()201012,,,,,,,0T M x y N x y Q x y T x (1)y k x =−222214(1)x y b b y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22222(14)8440k x k x k b +−+−=2122814k x x k +=+221224414k b x x k −=+有 ,因为:,所以, , 将点Q 坐标代入椭圆方程化简得: , 而此时: . 令,所以直线 , 令得 , 由韦达定理化简得,,而, O 点到直线l 的距离, 所以:,,因为点P 在椭圆内部,所以 ,得,即令 ,求导得 ,当,单调递增; 当 ,即,单调递减.所以:,即5.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :的右顶点为,过左焦点F 的直线交椭圆于M ,N 两点,交轴于P 点,,,记,,(为C 的右焦点)的面积分别为.121222(2)14kyy k x x k −+=+−=+OM ON OQ +=202814k x k =+02214k y k −=+222414k b k=+()22222284(14)(44)480k k k b k ∆=−+−=>()11,S x y −122221:()y y SN y y x x x x +−=−−0y =()1212211212212112122(1)(1)(2)2T x x x x x y x y k x x k x x x y y k x x x x −+−+−===+++−+−24T x b =12OMN S S =△12MN x =−=d =1122S MN d =⨯⋅=2222243212814(14)k b k OQ OT k k ⋅==++2312280(14)OT OQ S k k k ⋅−=+214b <2112k >k >322()(14)k f k k =+222222423(41)(43)(43)()(14)(14)k k k k k f k k k −+−−−'==++213124k <<k <<()0f k '>()f k 234k >k >()0f k '<()f k max()f k f ==⎝⎭21maxOT OQ S k ⎛⎫⋅−=⎪⎝⎭22221(0)x y a b a b+=>>A 1(0)x ty t =−≠y PM MF λ=PN NF μ=OMN 2OMF △2ONF △2F 123,,S S S(1)证明:为定值;(2)若,,求的取值范围.【解析】(1)由题意得F ,,所以椭圆C 的标准方程为:.设,显然,令,,则,则,,由得,解得,同理. 联立,得. ,从而(定值) (2)结合图象,不妨设,,,, λμ+123S mS S μ=+42λ−≤≤−m a (1,0)1c −⇒=2221b a c =−=2212x y +=1122(,),(,)M x y N x y 0t ≠0x =1y t =10,P t ⎛⎫⎪⎝⎭111,PM x y t ⎛⎫=− ⎪⎝⎭()111,MF x y =−−−PM MF λ=11111(,)(1,)x y x y t λ−=−−−111ty λ+=211ty μ+=22121x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22(2)210t y ty +−−=12122221,11t y y y y t t −+==++121212*********y y tty ty t y y t λμ++++=+=⋅=⋅=−−4λμ+=−120y y >>1121211122S y y y y =⋅⋅−=−()21111122S y y =⋅⋅=32211122S y y =⋅⋅=−由得 代入,有,则, 解得 ,,设,则,设,则,令,解得,解得,故在上单调递减,在上单调递增,则且,则,则. 6.(2023·四川成都·统考二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且的方程. 【解析】(1)由已知得,解得,,所求椭圆的方程为;(2)由(1)得.①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得. 111ty λ+=21211111,,13y y y tt y λμμμλμ++++====+−−123S mS S μ=+()1212111222y y my y μ−=−1212y y my y μ−=−2222111811(1)17(3)133y y y m y y y μμμμμμ⎡⎤=−+=−−=−=−++−+⎢⎥+⎣⎦42λ−≤≤−31[1,3]μλ∴+=−−∈3u μ=+[]1,3u ∈()87h u u u ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭()228uh u u −'=()0h u '>1u <<()0h u '<3u <<()h u ()(()max 7h u =−()()412,33h h =−=()2,7h u ⎡∈−−⎣2,7m ⎡−−⎣∈22221(0)x y a b a b+=>>12,F F e =22a c =1F l M N 、2223F M F N +=l 22c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1a c ==1b ∴∴2212x y +=()()121,01,0F F −、l l =1x −22112x x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩2y =设, ,这与已知相矛盾. ②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,设,联立, 消元得,,,又,, 化简得,解得或(舍去)所求直线的方程为或.7.(2023·全国·高三专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,到直线的距离为3,连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)已知点,设是椭圆上的一点,过两点的直线交轴于点,若,1,M N ⎛⎛−− ⎝⎭⎝⎭、()222,4,04F M F N ⎛⎛⎫∴+=−+−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭l l k l ()1y k x =+()()1122,,M x y N x y 、()22112y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩()2222124220k x k x k +++−=22121222422,1212k k x x x x k k −−∴+==++()121222212ky y k x x k ∴+=++=+()()2112221,,1,F M x y F N x y =−=−()2212122,F M F N xx y y ∴+=+−+(22F M F N x ∴+=424023170k k −−=21k =21740k =−1k ∴=±∴l 1y x =+=1y x −−12,F F 2222:1(0)x y D a b a b+=>>2F π3D ,A B 1F AB D D ()1,0M −E D ,E M l y C CE EM λ=求的取值范围;(3)作直线与椭圆交于不同的两点,其中点的坐标为,若点是线段垂直平分线上一点,且满足,求实数的值.【解析】(1)设的坐标分别为,其中; 由题意得的方程为. 因为到直线的距离为3,解得①因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4,所以,即 ②联立①②解得: ,所求椭圆D 的方程为.(2)由(1)知椭圆的方程为,设,因为,所以所以,代入椭圆的方程, 所以,解得或.(3)由,设根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为,把它代入椭圆的方程,消去整理得: 由韦达定理得则,; 所以线段的中点坐标为. (i )当时,则,线段垂直平分线为轴,λ1l D ,P Q P ()2,0−()0,N t PQ 4NP NQ ⋅=t 12,F F ()(),0,,0c c −0c >AB )y x c −1F AB 3,=c =2223a b c −==D 12242a b ⨯⨯=2ab =2,1a b ==2214x y +=2214x y +=11(,),(0,)E x y C m CE EM λ=1111(,)(1,),x y m x y λ−=−−−11,11m x y λλλ=−=++22()1()141m λλλ−++=+2(32)(2)04m λλ++=≥23λ≥−2λ≤−()2,0P −11(,)Q x y 1l k 1l ()2y k x =+D y 2222(14)16(164)0k x k x k +++−=212162,14k x k −+=−+2122814k x k −=+112()4214k y k x k =+=+PQ 22282(,)1414k kk k −++0k =()2,0Q PQ y于是,由解得(ii )当时,则线段垂直平分线的方程为. 由点是线段垂直平分线的一点,令,得;于是由, 解得综上可得实数的值为8.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为椭圆的左、右顶点,焦距长为在椭圆上,直线的斜率之积为.(1)求椭圆的方程;(2)已知为坐标原点,点,直线交椭圆于点不重合),直线交于点.求证:直线的斜率之积为定值,并求出该定值. 【解析】(1)由题意,,设,,由题意可得,即,可得 (2,),(2,)NP t NQ t =−−=−244,NP NQ t ⋅=−+=t =±0k ≠PQ 222218()1414k ky x k k k −=−+++()0,N t PQ 0x =2614kt k =−+11(2,),(,)NP t NQ x y t =−−=−24211222224166104(16151)2()4141414(14)k k k k k NP NQ x t y t k k k k −++−⎛⎫⋅=−−−=+== ⎪++++⎝⎭k =2614k t k =−=+t ±,A B 2222:1(0)x yE a b a b+=>>P E ,PA PB 14−E O ()2,2C −PC E (,M M P ,BM OC G ,AP AG ()(),0,,0A a B a −()00,P x y 0000,PA PB y y k k x a x a==+−000014y y x a x a ⋅=−+−222014y x a =−−2202222222201111444x b a b a c x a a a ⎛⎫− ⎪−⎝⎭=−⇒=⇒=−又所以,椭圆的方程为;(2)由题意知,直线的斜率存在,设直线,且联立,得 由,得,所以, 设,由三点共线可得所以,直线的斜率之积为定值.9.(2023·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的上、下焦点,直线过点且垂直于椭圆长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为.2c =c =2a =E 2214x y +=MP :MP y kx m =+()()112222,,,,k m P x y M x y =−+2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩()222148440k x kmx m +++−=Δ0>22410k m +−>2121222844,1414km m x x x x k k −−+==++(),G t t −,,G M B 222222222y y tt t x x y −=⇒=−−−+−11,22AG AP y tk k t x ==−++()()()()112121221212222221222AG AP y y y y y tk k t x x y x k x m x ⋅=⋅=−=−−+++−+⎡⎤++−+⎣⎦()()()()()())()()22212122212112121221222124y k x x km x x m y m x x m x m x m x x x x +++=−=−=−−++⎡⎤⎡⎤−+−+−+++⎣⎦⎣⎦()()()2222222222222222244844841414448144164161241414m kmk km m k m k m m k m k k m km m m km k m k k −−+⋅+−−++++=−=−⎡⎤⎡⎤−−−−−++⎣⎦−+⋅+⎢⎥++⎣⎦()()()()()()()2222222422141(2)818144144m k m k m k m k m m m m k m m m m km k −+−++−=−=−=−=−=−−−−−−−+,AP AG 14−F F '221:171617C x y +=1l F '2l 1l G GF 2l H H 2C(1)求轨迹的方程;(2)若动点在直线上运动,且过点作轨迹的两条切线、,切点为A 、B ,试猜想与的大小关系,并证明你的结论的正确性.【解析】(1),,椭圆半焦距长为,,,,动点到定直线与定点的距离相等,动点的轨迹是以定直线为准线,定点为焦点的抛物线,轨迹的方程是;(2)猜想证明如下:由(1)可设,,,则,切线的方程为:同理,切线的方程为: 联立方程组可解得的坐标为, 在抛物线外,,,2C P :20l x y −−=P 2C PA PB PFA ∠PFB ∠22171617x y +=∴2211716y x +=∴1410,4F ⎛⎫'− ⎪⎝⎭10,4F ⎛⎫ ⎪⎝⎭HG HF =∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴2C 2x y =PFA PFB ∠=∠()211,A x x ()()22212,B x x x x ≠2y x =2y x '∴=112AP x x k y x =='=∴AP ()1221111220y x x x x y x x x −⇒−=−−=BP 22220x x y x −−=P 122P x x x +=12P y x x =P ∴||0FP ≠2111,4FA x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭12121,24x x FP x x +⎛⎫=− ⎪⎝⎭2221,4FB x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭22121121112122221112211111244444cos ||||||11||||4x x x x x x x x x x x FP FA AFP FP FA FP FP x x FP x +⋅−−+++⋅∴⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅∠====+− ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎝⎭⎝⋅+同理10.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆+=1(a >b >0),右焦点F (1,0),,过F作两条互相垂直的弦AB ,CD .(1)求椭圆的标准方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.【解析】(1)由题意知,,又,所以,所以,所以椭圆的标准方程为;(2)①当直线与中有一条直线的斜率为0时,另一条直线的斜率不存在,不妨设直线的斜率为0,的斜率不存在,则直线方程为,直线的方程为,联立可得所以联立可得所以所以四边形ADBC 的面积. ②当两条直线的斜率均存在且不为0时,设直线的方程为,1214cos ||||||x x FP FB BFP FP FB FP +⋅∠==cos cos AFP BFP ∴∠=∠PFA PFB ∴∠=∠22x a 22y b2c e a ==a 1c =a =222abc =+21b =2212x y +=AB CD AB CD AB 0y =CD 1x =22120x y y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩0x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩AB =22121x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩CD =11||||222S AB CD =⋅=⨯AB (1)y k x =−则直线的方程为. 将直线的方程代入椭圆方程,整理得,方程的判别式,设, 所以, ∴, 同理可得, ∴四边形ADBC 的面积 , ∵,当且仅当时取等号,∴四边形ADBC 的面积,综上①②可知,四边形ADBC 的面积的取值范围为.11.(2023·全国·高三专题练习)如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P ,Q (均异于点,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.CD 1(1)y x k=−−AB ()2222124220k xk x k +−+−=()2222124220k x k x k +−+−=()()42221642122880k k k k ∆=−+−=+>()()1122,,,A x y B x y 22121222422,1212k k x x x x k k −+=⋅=++12||AB x −)22112kAB k +==+)2222111||1212k k CD k k⎫+⎪+⎝⎭==++⨯))22221111||||22122k k S AB CD k k ++=⋅=⨯⨯++()2222242144122252112121k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭===−++⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22121219k k ⎛⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭⎝1k =±16,29S ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭S 16,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦22:12+=x E y (1,1)M k E (0,1)A −【解析】设,直线的方程为,两交点异于点,则 ,联立直线与椭圆方程,消去变量 并整理得,由已知,由韦达定理得,则所以可知直线与的斜率之和为2.12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,,,是椭圆上的三个动点,且,,若,求的值.【解析】由题可知,设,,,由,得, 满足,可得,()()1122,,,P x y Q x y PQ (1)1y k x =−+A 2k ≠y ()222221124(1)2402(1)1x y k x k k x k k y k x ⎧+=⎪⇒++−+−=⎨⎪=−+⎩0∆>21212224(1)24,1212k k k kx x x x k k −−+==++()()12121212121211AP AQ k x k x y y k k x x x x −+−++++=+=+()()12121212122(2)(2)2kx x k x x k x x k x x x x +−+−+==+222244122(2)1224k k k k k k k k−+=+−⋅⋅+−()2212k k =−−=AP AQ 22162x y +=1F 2F A B P 11PF F A λ=22PF F B μ=2λ=μ2226,2,4a b c ===()00,P x y 11(,)A x y 22(,)B x y 11PF F A λ=22PF F B μ=()1,0F c −0101101x x c y y λλλλ+⎧−=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩()010110x x c y y λλλ⎧+=−+⎨+=⎩满足,可得,由,可得, 所以,∴,, 又,∴, 同理可得, ∴, 所以,又,所以.13.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆. (1)求椭圆的方程;(2)以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.【解析】(1)直线,经过点,,被椭圆,可得.又,,解得:,,, ()2,0F c 0202101x x c y y μμμμ+⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩()020210x x c y y μμμ⎧+=−+⎨+=⎩22002222112211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2200222222211221x y a b x y a b λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()()()010*******21x x x x y y y y abλλλλλ−+−++=−()()()()0101211x x x x a λλλλ−+=−+()()2011a x x cλλ−=−−()()011x x c λλ+=−+222202a c a c x c cλ−+=−222202a c a c x c c μ−+=−+()22222a c a c c cλμ−++=⋅2222210a c a cλμ++=⋅=−2λ=8μ=22122:1(0)x y C a b a b+=>>121:1x yl a b+=1C 1C 1C 2C 2:4l y =M 2C ,A B AB 1C C D ||||CD AB ⋅1:1x yl a b+=(,0)a (0,)b 1C 227a b +=12c a =222a b c =+24a =23b =1c =椭圆的方程为.(2)由(1)可得:圆的方程为:.设,则以为直径的圆的方程为:,与相减可得:直线的方程为:,设,,,,联立,化为:,,则,,故又圆心到直线的距离,令,则,可得,可得:14.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为∴1C22143x y+=2C224x y+=(2,4)M t OM222()(2)4x t y t−+−=+224x y+=AB2440tx y+−=1(C x1)y2(D x2)y222440143tx yx y+−=⎧⎪⎨+=⎪⎩22(3)480t x tx+−−=248(2)0t∆=+>12243tx xt+=+12283x xt=⋅−+||CDO AB d=||AB∴=||||AB CD∴⋅==23(3)t m m+=≥||||AB CD⋅==3m≥3233m≤−<||||AB CD⋅<22122:1(0)x yC a ba b+=>>1F2F P 1290F PF∠=︒P P1F2(1)求椭圆的方程;(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围. 【解析】(1)设半焦距为,由使得的点恰有两个可得, 动点到焦点的距离的最大值为,可得所以椭圆的方程是. (2)圆的方程为,设直线的坐标为.设,连接OA ,因为直线为切线,故,否则直线垂直于轴,则与直线若,则,故, 故直线的方程为:, 整理得到:;当时,若,直线的方程为:;若,则直线的方程为:, 满足.故直线的方程为,同理直线的方程为, 又在直线和上,即,故直线的方程为.1C 1C 2C x =−T 2C A B AB 1C C D ||CD c 1290F PF ∠=︒P ,b c a =P 1F 22a c +=2,a c =1C 22142x y +=2C 224x y +=x =−T ()t −1122(,),(,)A x y B x y AT 10y ≠AT x AT x =−10x ≠11OA y k x =11AT x k y =−AT ()1111x y y x x y −=−−2211114x x y y x y +=+=10x =(0,2)A AT 2y =(0,2)A −AT =2y −114x x y y +=AT 114x x y y +=BT 224x x y y +=()t −AT BT 112244ty ty ⎧−+=⎪⎨−+=⎪⎩AB 4ty −+=联立,消去得,设,. 则, 从而, 又,从而,所以. 15.(2023·全国·高三专题练习)已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程(2)若过点的直线与椭圆交于两点,且的方程; (3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,(,224142ty x y ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩x 22(16)8160t y ty +−−=33(,)C x y 44(,)D x y 343422816,1616t y y y y t t −+==++||CD 224(8)16t t +=+232416t −=++21616t +≥2322016t −−≤<+||[2,4)CD ∈1F 2F 2222:1(0)x yC a b a b+=>>2F (1,0)(P C O C 2F l C ,A B ||AB =l C Q 22:1O x y +=M N M不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【解析】(1)椭圆的右焦点的坐标为,椭圆的左焦点的坐标为,由椭圆的定义得, 所以,由题意可得,即,即椭圆的方程为;(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,, ①当直线垂直轴时,方程为:,代入椭圆可得,舍去;②当直线不垂直轴时,设直线联立,消得,,则,,恒成立., 又, N MN x y m n 2212m n+C 2F (1,0)∴C 1F (1,0)−12||||2PF PF a +=2a =a ∴=22a =1c =2221b ac =−=C 2212x y +=l C ()11,A x y ()22,B x y l x l 1x =y =||AB =l x :(1)l y k x =−2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩y ()2222124220k x k x k +−+−=2122421k x x k +=+21222221k x x k −=+()()()()22222442122810k k k k ∆=−+−=+>22AB =()()22121214k x x x x ⎡⎤=++−⎣⎦()()22228121k k +=+||AB =()()222228132921k k +==+⎝⎭化简得,,即,解得或(舍去),所以,直线方程的方程为或. (3)是定值,定值为2.设点,,,连接,,,,则有,. ,不在坐标轴上,则,, 则,, 直线的方程为,即,① 同理直线的方程为,②,将点代入①②,得,显然,满足方程,直线的方程为,分别令,,得到,,,,又满足,,即.16.(2023·全国·高三专题练习)某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性427250k k −−=()()227510k k +−=21k =257k =−1k =±∴l 10x y −−=10x y +−=()00,Q x y ()33,M x y ()44,N x y OM ON 0M MQ ⊥ON NQ ⊥22331x y +=22441x y +=M N 33MO y k x =44NO y k x =331MQ MOx k k y =−=−441NQ NO x k k y =−=−∴MQ ()3333x y y x x y −=−−2233331xx yy x y +=+=⋯NQ 441xx yy +=⋯Q 0303040411x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩()33,M x y ()44,N x y 001xx yy +=∴MN 001xx yy +=0x =0y =01n x =01=m y 01y m ∴=01x n =()00,Q x y 2212x y +=∴221112m n +=22122m n +=质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点. (1)求点的轨迹方程;(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值. 【解析】(1)由题意F 为,设直线为,,,,, 易得在点处切线为,在点处切线为, 由得,又,,可得,故点的轨迹方程.(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.由韦达定理,得,,所以,因为,直线MN 可设为,同理得, 所以.2222:1(0)x y C a b a b+=>>0(M x 0)y 00221xx yy a b +=22:143x y C +=C F l C P Q P Q C G G F l C M N 11||||PQ MN +()1,0PQ 1x ty =+1(P x 1)y 2(Q x 2)y P 11143x x y y +=Q 22143x x y y+=11221,431,43x xy yx x y y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1122124()y y x x y x y −=−111x ty =+221x ty =+4x =G 4x =l C 221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x 22(34)690t y ty ++−=122634t y y t +=−+122934y y t =−+2212(1)||34t PQ t +=+PQ MN ⊥11x y t =−+2222112(1)12(1)||13434t t MN t t++==+⋅+22221134347||||12(1)12(1)12t t PQ MN t t +++=+=++。
圆锥曲线(椭圆)专项训练(含答案)
圆锥曲线 椭圆 专项训练【例题精选】:例1 求下列椭圆的标准方程: (1)与椭圆x y 22416+=有相同焦点,过点P (,)56;(2)一个焦点为(0,1)长轴和短轴的长度之比为t ;(3)两焦点与短轴一个端点为正三角形的顶点,焦点到椭圆的最短距离为3。
(4)e c ==08216.,.例2 已知椭圆的焦点为2),1,0()1,0(21=-a F F ,。
(1)求椭圆的标准方程;(2)设点P 在这个椭圆上,且||||PF PF 121-=,求:tg F PF ∠12的值。
例3 已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,其纵坐标的长等于短半轴长的23。
求:椭圆的离心率。
小结:离心率是椭圆中的一个重要内容,要给予重视。
例4 已知椭圆x y 2291+=,过左焦点F 1倾斜角为π6的直线交椭圆于A B 、两点。
求:弦AB 的长,左焦点F 1到AB 中点M 的长。
小结:由此可以看到,椭圆求弦长,可用弦长公式,要用到一元二次方程中有关根的性质。
例5 过椭圆141622=+y x 内一点M (2,1)引一条弦,使弦被M 平分,求此弦所在直线方程。
小结:有关中点弦问题多采用“点差法”即设点做差的方法,也叫“设而不求”。
例6 已知C y x B A 的两个顶点,是椭圆、12516)5,0()0,4(22=+是椭圆在第一象限内部分上的一点,求∆ABC 面积的最大值。
小结:已知椭圆的方程求最值或求范围,要用不等式的均值定理,或判别式来求解。
(圆中用直径性质或弦心距)。
要有耐心,处理好复杂运算。
【专项训练】: 一、 选择题:1.椭圆63222=+y x 的焦距是( )A .2B .)23(2-C .52D .)23(2+2.F 1、F 2是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是 ( )A .椭圆B .直线C .线段D .圆3.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点)23,25(-,则椭圆方程是( )A .14822=+x yB .161022=+x yC .18422=+x yD .161022=+y x4.方程222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是 ( )A .),0(+∞B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1)5. 过椭圆12422=+y x 的一个焦点1F 的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点2F 构成2ABF ∆,那么2ABF ∆的周长是( )A. 22B. 2C. 2D. 16. 已知k <4,则曲线14922=+y x 和14922=-+-k y k x 有( ) A. 相同的准线 B. 相同的焦点 C. 相同的离心率 D. 相同的长轴7.已知P 是椭圆13610022=+y x 上的一点,若P 到椭圆右焦点的距离是534,则点P 到左焦点的距离是 ( )A .516B .566 C .875 D .877 8.若点P 在椭圆1222=+y x 上,1F 、2F 分别是椭圆的两焦点,且 9021=∠PF F ,则21PF F ∆的面积是( )A. 2B. 1C.23 D. 21 9.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,那么这弦所在直线的方程为( )A .01223=-+y xB .01232=-+y xC .014494=-+y xD . 014449=-+y x10.椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( )A .3B .11C .22D .10二、 填空题:11.椭圆2214x y m +=的离心率为12,则m = 。
圆锥曲线 习题及答案
金材教育 圆锥曲线未命名一、解答题1.过抛物线L :x y 42=的焦点F 的直线l 交此抛物线于A 、B 两点, ①求||||||||FB FA FB FA ⋅+;②记坐标原点为O ,求△OAB 的重心G 的轨迹方程.③点),(00y x P 为抛物线L 上一定点,M 、N 为抛物线上两个动点,且满足0=⋅,当点M 、N 在抛物线上运动时,证明直线MN 过定点。
【答案】①||||1||||FA FB FA FB +=⋅②98342-=x y ③证明见解析。
【解析】①由F (1,0),设直线l 的方程为 x y x k y 4)1(2=-=与联立得1,42 0422122212222=+=+∴=+--x x k k x x k x x k x k ……2分由222121242||||1||1||kk x x FB FA x FB x FA +=++=++=+=,得, 1||||||||44||||22=⋅++=⋅FB FA FB FA kk FB FA ,所以 …………4分②设3,3423),(212221y y y k k x x x y x G +=+=+=,则 …………5分 由kk x x k x k x k y y 42)()1()1(212121=-+=-+-=+ ……7分 化简得轨迹方程为 98342-=x y …………9分 ③证明:由直线MN 的方程不可能与x 轴平行可设直线MN 的方程为),(),,(),,(,002211y x P y x N y x M a my x +=202221214,4,4x y x y x y ===分别相减得202020101014,4y y x x y y y y x x y y +=--+=--由 1002020101-=--⋅--=⋅x x y y x x y y PM 有,∴1440201-=+⋅+y y y y即 016)(2021021=++++y y y y y y (*式) …………11分联立 044422=--⎩⎨⎧=+=a my y x xy amy x 得,消去 有01644 )*(442002121=++⋅+-⎩⎨⎧-==+y m y a ay y m y y 得式,代入,所以 44020++=my y a ,代入直线MN 的方程有 44020=++=my y my x 2.如图,DP y ⊥轴,点M 在DP 的延长线上,且3DM DP=.当点P 在圆221x y +=上运动时,(1)求点M 的轨迹方程.(2)过点1(1,)3Q 作直线l 与点M 的轨迹相交于A 、B 两点,使点Q 被弦AB 平分,求直线l 的方程.【答案】(1)221(0)9x y x +=≠(2)320x y +-=【解析】 【分析】(1)设()()00,,,M x y P x y ,3DMDP =,所以03x x =,()0,D y ,0y y =,003x x y y⎧=⎪⎨⎪=⎩,代入圆的方程得到轨迹方程,抠掉不满足题意的点即可;(2)设出直线l 的方程为()113y k x =-+,联立直线和椭圆,根据韦达定理列式即可.【详解】(1)解析:设()()00,,,M x y P x y ,则()0,D y ,0y y =,0DP x =,DM x = ∵3DM DP=,所以03x x =∵003x x y y =⎧⎨=⎩∴003x x y y⎧=⎪⎨⎪=⎩①∵P 在圆221x y +=上,∴2201x y +=,代入①得2219x y +=3,0DM DP DP=∴≠Q,∴0x ≠,∴()22109x y x +=≠.(2)由题意知直线l 的斜率存在,l 过点11,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,设直线l 的方程为()113y k x =-+,设()()1122,,,A x y B x y ,联立()2211319y k x x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得,()22211191899033k x k k x k ⎛⎫⎛⎫++-++-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵点11,3⎛⎫⎪⎝⎭在椭圆内部,∴不论k 取何值,必定有0∆>.由韦达定理知212218619k kx x k -++=-+ ∵()()1122,,,A x y B x y 的中点是11,3⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴122x x +=,即2122186219k kx x k-++=-=+,解得13k =-, ∴直线l 的方程为320x y +-=. 【点睛】本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.3.设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 在y 轴上,过点F 的直线交抛物线于,A B两点,线段AB 的长度为8, AB 的中点到x 轴的距离为3. (1)求抛物线的标准方程;(2)设直线m 在y 轴上的截距为6,且抛物线交于,P Q 两点,连结QF 并延长交抛物线的准线于点R ,当直线PR 恰与抛物线相切时,求直线m 的方程.【答案】(1)24x y =; (2)162y x =±+. 【解析】【试题分析】(1)依据题设条件,直接运用抛物线的定义分析求解;(2)依据题设建立直线方程,再与抛物线方程联立,借助坐标之间的关系,建立方程求解:(1)设所求抛物线方程为()()211222(0),,,,x py p A x y B x y =>, 则128AB AF BF y y p =+=++=,又1232y y +=,所以2p =. 即该抛物线的标准方程为24x y =.(2)由题意,直线m 的斜率存在,不妨设直线:6m y kx =+,()()3344,,,P x y Q x y ,由26{4y kx x y =+=消y 得24240x kx --=,即34344{·24x x k x x +==-(*) 抛物线在点233,4x P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为()233342x xy x x -=-, 令1y =-,得23342x x x -=,所以2334,12x R x ⎛⎫--⎪⎝⎭, 而,,Q F R 三点共线,所以QFFR k k =及()0,1F ,得242343111442x x x x ---=-. 即()()22343444160x x x x --+=,整理得()()22343434344216160x x x x x x x x ⎡⎤-+-++=⎣⎦,将(*)式代入上式得214k =,即12k =±, 所以所求直线m 的方程为162y x =±+.4.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 长轴上有一顶点到两个焦点之间的距离分别为:3+,3-. (1)求椭圆的方程;(2)如果直线 )(R t t x ∈=与椭圆相交于A,B ,若C (-3,0),D(3,0),证明:直线CA 与直线BD 的交点K 必在一条确定的双曲线上;(3)过点Q(1,0 )作直线l (与x 轴不垂直)与椭圆交于M,N 两点,与y 轴交于点R ,若RM μλ==,,求证:μλ+为定值.【答案】(1)1922=+y x (2)直线CA 与直线BD 的交点K 必在双曲线1922=-y x 上. (3)49-=+μλ 【解析】(1)由题意可知a+c,和a-c,所以可求出a,c 的值,进而求出b 的值.(2) 依题意可设),(,),(,),(00y x K y t B y t A ,且有19202=+y t ,然后求出CA 、DB 的方程,解出它们的交点再证明交点坐标是否满足双曲线1922=-y x 的方程即可.(3) 设直线l 的方程为)1(-=x k y ,再设),(33y x M 、),(44y x N 、),0(5y R ,然后直线方程与椭圆C 的方程联立,根据λ=,可找到)1(33x x -λ=,331x x -=λ,同理441x x -=μ,则443311x x x x -+-=μ+λ34343434()21()x x x x x x x x +-=-++,然后再利用韦达定理证明(1)由已知⎪⎩⎪⎨⎧-=-+=+223223c a c a ,得⎪⎩⎪⎨⎧==223c a ,1222=-=c a b ,所以椭圆方程为1922=+y x 4分(2)依题意可设),(,),(,),(00y x K y t B y t A ,且有19202=+y t ,又)3(3:0++=x t y y CA ,)3(3:0---=x t y y DB ,)9(922202---=x t y y , 将19202=+y t 代入即得19,)9(912222=--=y x x y 所以直线CA 与直线BD 的交点K 必在双曲线1922=-y x 上. 9分(3)依题意,直线l 的斜率存在,则设直线l 的方程为)1(-=x k y ,设),0(,),(,),(54433y R y x N y x M ,则N M ,两点坐标满足方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=19)1(22y x x k y , 消去y 整理得9918)91(2222=-+-+k x k x k ,所以224322439199,9118k k x x k k x x +-=+=+,① 因为RM λ=,所以()[]),(0,1),(33533y x y y x -=-λ,即⎩⎨⎧-=--=35333)1(y y y x x λλ,因为l 与x 轴不垂直,所以13≠x ,则331x x -=λ,又μ=,同理可得441x x -=μ,所以434343434433)(1211x x x x x x x x x xx x ++--+=-+-=+μλ由①式代人上式得49-=+μλ 5.在平面直角坐标系xOy 中, ,M N 是x 轴上的动点,且228OM ON +=,过点,M N分别作斜率为22-的两条直线交于点P ,设点P 的轨迹为曲线E . (Ⅰ)求曲线E 的方程;(Ⅱ)过点()1,1Q 的两条直线分别交曲线E 于点,A C 和,B D ,且//AB CD ,求证直线AB 的斜率为定值.【答案】(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)直线AB 的斜率为定值34-. 【解析】试题分析:(Ⅰ)设(),P m n,直线):PM y n x m -=-,令0y =,得,0M m ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,同理得,0N m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,根据22228OM ON m m ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r 化简可得结果;(Ⅱ) 设,,(0)AQ QC BQ QD λλλ==>u u u r u u u r u u u r u u u r,可得1,1A C A C x x y y λλλλ=+-=+-①,同理1,1B D B D x x y y λλλλ=+-=+-②,以上两式结合点差法,可得34C D C D y y x x -=--.试题解析:(Ⅰ)设(),P m n ,直线():2PM y n x m -=-,令0y =,得,0M m ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭直线):PN y n x m -=-,令0y =,得,0N m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.∴22222222828133343n m n OM ON m n m n m ⎛⎫⎛⎫+=-++=+=⇒+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r . ∴曲线E 的方程是22143x y +=; (Ⅱ)∵//AB CD,设,,(0)AQ QC BQ QD λλλ==>u u u r u u u r u u u r u u u r,()()()(),,,,,,,A A B B C C D D A x y B x y C x y D x y ,则()()1,11,1A A C C x y x y λ--=--,即1,1A C A C x x y y λλλλ=+-=+-①,同理1,1B D B D x x y y λλλλ=+-=+-②将()(),,,A A B B A x y B x y ,代入椭圆方程得2222143{143A AB B x y x y+=+=,化简得()()()()34A B A B A B A B x x x x y y y y +-=-+-③ 把①②代入③,得()()()()()()()()()3223422422C D C D C D C D C D C D x x x x x x y y y y y y λλλλλ+--+-=-+-+++-将()(),,,C C D D C x y D x y ,代入椭圆方程,同理得()()()()34C D C D C D C D x x x x y y y y +-=-+-代入上式得()()34C D C D x x y y -=--.即34C D C D y y x x -=--,∴直线AB 的斜率为定值34-. 【方法点睛】本题主要考查椭圆标准方程、直线的斜率、韦达定理、圆锥曲线的定值问题以及点在曲线上问题,属于难题. 探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.6.已知圆22:4O x y +=,点(F ,以线段FP 为直径的圆内切于圆O ,记点P 的轨迹为C .(1)求曲线C 的方程;(2)若()()1122,,,A x y B x y 为曲线C 上的两点,记11,2y m x ⎛⎫= ⎪⎝⎭v, 22,2y n x ⎛⎫= ⎪⎝⎭v ,且m n ⊥v v,试问AOB ∆的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.【答案】(1) 2214y x +=;(2)答案见解析. 【解析】试题分析:(1)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,由两圆相内切,得122OM FP =-,又12OM PF =',从而得4PF PF FF +=>'',由椭圆定义得椭圆方程;(2)当AB x ⊥轴时,易得1AOB S ∆=,当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,与椭圆联立得()2224240k x kmx m +++-=,由0m n ⋅=v v,得121240y y x x +=,结合韦达定理得2224m k =+,由1212AOB S m x x ∆=⋅-利用韦达定理求解即可. 试题解析:(1)取(0,F ',连结PF ',设动圆的圆心为M ,∵两圆相内切, ∴122OM FP =-,又12OM PF =',∴4PF PF FF +=>='',∴点P 的轨迹是以,F F '为焦点的椭圆,其中24,2a c ==2,a c ==,∴2221b a c =-=,∴C 的轨迹方程为2214y x +=. (2)当AB x ⊥轴时,有12x x =, 12y y =-,由m n ⊥v v,得112y x =,又221114y x +=,∴1x =1y =∴11112122AOB S x y ∆=⨯⨯=⨯=. 当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+,由22{ 14y kx my x =++=得()2224240k x kmx m +++-=,则12224kmx x k -+=+, 212244m x x k -=+,由0m n ⋅=v v,得121240y y x x +=,∴()()121240kx m kx m x x +++=, 整理得()()22121240k x x km x x m ++++=,∴2224m k =+,∴1212AOBS m x x ∆=⋅-12=21m==, 综上所述, AOB ∆的面积为定值1.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.7.已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,且其焦点和短轴端点都在圆C :222x y +=上.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)点P 是圆C 上一点,过点P 作圆C 的切线交椭圆E 于A ,B 两点,求|AB |的最大值.【答案】(1)22142x y +=;(2)2 【解析】 【分析】(1)由题意设出椭圆的标准方程,由于椭圆焦点和短轴端点都在圆C :222x y +=上,可得到b ,c 的值,即可求出椭圆方程。
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)
圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。
高中数学圆锥曲线选填精练(附答案解析)
圆锥曲线选填练习一.选择题(共8小题)1.已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与椭圆交于A、B两点,若△F1AB是以A为直角顶点的等腰直角三角形,则离心率为()A.B.2﹣C.﹣2D.﹣2.已知椭圆x2+y2=a2(a>0)与A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公共点,则a的取值范围是()A.B.或C.或D.3.如图所示,A,B,C是双曲线=1(a>0,b>0)上的三个点,AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BF⊥AC且|BF|=|CF|,则该双曲线的离心率是()A.B.C.D.34.已知双曲线的标准方程为,F为其右焦点,A1,A2是实轴的两端点,设P为双曲线上不同于A1,A2的任意一点,直线A1P,A2P与直线x=a分别交于两点M,N,若,则a的值为()A.B.C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.6.已知双曲线上的一点到其左、右焦点的距离之差为4,若已知抛物线y=ax2上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线y=x+m对称,且,则m的值为()A.B.C.D.7.设F是双曲线的右焦点,双曲线两条渐近线分别为l1,l2,过F作直线l1的垂线,分别交l1,l2于A、B两点,且向量与同向.若|OA|,|AB|,|OB|成等差数列,则双曲线离心率e的大小为()A.B.C.D.28.已知F1、F2是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若在双曲线上的点P满足∠F1PF2=60°,且|OP|=a(O为坐标原点),则该双曲线的离心率是()A.2B.C.D.二.填空题(共7小题)9.已知Q为椭圆C:上一动点,且Q在y轴的右侧,点M(2,0),线段QM的垂直平分线交y轴于点N,则当四边形OQMN的面积取最小值时,点Q的横坐标为.10.已知点F(1,0)是抛物线C:y2=mx的焦点,经过点A(﹣1,0)的直线l 与抛物线C交于两点M,N,若∠MFN是锐角,且直线l与双曲线4x2+ny2=1只有一个公共点,则双曲线离心率的取值范围是.11.过双曲线的左焦点F(﹣c,0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长FE交抛物线y2=4cx于点P,若E为线段FP的中点,则双曲线的离心率为.12.设直线l过点P(0,3),和椭圆交于A、B两点(A在B上方),试求的取值范围.13.直线l过椭圆的左焦点F,且与椭圆相交于P、Q两点,M为PQ 的中点,O为原点.若△FMO是以OF为底边的等腰三角形,则直线l的方程为.14.椭圆Γ:=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,焦距为2c,若直线y=与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于.15.椭圆+=1(a为定值,且a>)的左焦点为F,直线x=m与椭圆交于点A,B,△FAB的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是.参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与椭圆交于A、B两点,若△F1AB是以A为直角顶点的等腰直角三角形,则离心率为()A.B.2﹣C.﹣2D.﹣【分析】设|F1F2|=2c,|AF1|=m,若△ABF1构成以A为直角顶点的等腰直角三角形,则|AB|=|AF1|=m,|BF1|=m,再由椭圆的定义和周长的求法,可得m,再由勾股定理,可得a,c的方程,求得,开方得答案.【解答】解:如图,设|F1F2|=2c,|AF1|=m,若△ABF1构成以A为直角顶点的等腰直角三角形,则|AB|=|AF1|=m,|BF1|=m,由椭圆的定义可得△ABF1的周长为4a,即有4a=2m+m,即m=2(2﹣)a,则|AF2|=2a﹣m=(2﹣2)a,在直角三角形AF1F2中,|F1F2|2=|AF1|2+|AF2|2,即4c2=4(2﹣)2a2+4(﹣1)2a2,∴c2=(9﹣6)a2,则e2==9﹣6=,∴e=.故选:D.【点评】本题考查椭圆的定义、方程和性质,主要考查离心率的求法,同时考查勾股定理的运用,灵活运用椭圆的定义是解题的关键,是中档题.2.已知椭圆x2+y2=a2(a>0)与A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公共点,则a的取值范围是()A.B.或C.或D.【分析】因为椭圆与线段无公共点,所以线段AB在椭圆的内部或在椭圆的外部,即由“A,B两点同在椭圆内或椭圆外”求解.【解答】解:根据题意有:A,B两点同在椭圆内或椭圆外∴或∴或故选:B.【点评】本题主要通过直线与椭圆的位置关系,来考查点与椭圆的位置关系.当点(x0,y0)在椭圆内,则有,点(x0,y0)在椭圆外,则有3.如图所示,A,B,C是双曲线=1(a>0,b>0)上的三个点,AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BF⊥AC且|BF|=|CF|,则该双曲线的离心率是()A.B.C.D.3【分析】运用直角三角形斜边上中线等于斜边的一半,求得A的坐标,由对称得B的坐标,由于BF⊥AC且|BF|=|CF|,求得C的坐标,代入双曲线方程,结合a,b,c的关系和离心率公式,化简整理成离心率e的方程,代入选项即可得到答案.【解答】解:由题意可得在直角三角形ABF中,OF为斜边AB上的中线,即有|AB|=2|OA|=2|OF|=2c,设A(m,n),则m2+n2=c2,又﹣=1,解得m=,n=,即有A(,),B(﹣,﹣),又F(c,0),由于BF⊥AC且|BF|=|CF|,可设C(x,y),即有•=﹣1,又(c+)2+()2=(x﹣c)2+y2,可得x=,y=﹣,将C(,﹣)代入双曲线方程,可得﹣=1,化简可得(b2﹣a2)=a3,由b2=c2﹣a2,e=,可得(2e2﹣1)(e2﹣2)2=1,对照选项,代入检验可得e=成立.另解:设双曲线的另一个焦点为E,令|BF|=|CF|=|AE|=m,|AF|=n,由双曲线的定义有,|CE|﹣|CF|=|AE|﹣|AF|=2a,在直角三角形EAC中,m2+(m+n)2=(m+2a)2,代入2a=m﹣n,化简可得m=3n,又m﹣n=2a得n=a,m=3a,在直角三角形EAF中,m2+n2=(2c)2,即为9a2+a2=4c2,可得e==.故选:A.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要考查双曲线的a,b,c的关系和离心率的求法,注意运用点在双曲线上满足方程,同时注意选择题的解法:代入检验,属于难题.4.已知双曲线的标准方程为,F为其右焦点,A1,A2是实轴的两端点,设P为双曲线上不同于A1,A2的任意一点,直线A1P,A2P与直线x=a分别交于两点M,N,若,则a的值为()A.B.C.D.【分析】双曲线,右焦点F(5.0),A1(﹣3,0),A2(3,0),设P(x,y),M(a,m),N(a,n),由P,A1,M三点共线,知,故m=,由P,A2,N三点共线,知,故n=,由,和,能求出a的值.【解答】解:∵双曲线,右焦点F(5,0),A1(﹣3,0),A2(3,0),设P(x,y),M(a,m),N(a,n),∵P,A1,M三点共线,∴m=,∵P,A2,N三点共线,∴,∴n=,∵,∴,∴,,,∴=(a﹣5)2+=(a﹣5)2+,∵,∴(a﹣5)2+=0,∴25a2﹣90a+81=0,∴a=.故选:B.【点评】本题考查双曲线的性质和应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.解题时要认真审题,注意向量知识的合理运用.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.【分析】因为双曲线即关于两条坐标轴对称,又关于原点对称,所以任意一个焦点到两条渐近线的距离都相等,所以不妨利用点到直线的距离公式求(c,0)到y=x的距离,再令该距离等于焦距的,就可得到含b,c的齐次式,再把b用a,c表示,利用e=即可求出离心率.【解答】解:双曲线的焦点坐标为(c,0)(﹣c,0),渐近线方程为y=±x根据双曲线的对称性,任意一个焦点到两条渐近线的距离都相等,求(c,0)到y=x的距离,d===b,又∵焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,∴b=×2c,两边平方,得4b2=c2,即4(c2﹣a2)=c2,∴3c2=4a2,,即e2=,e=故选:B.【点评】本题主要考查点到直线的距离公式的应用,以和双曲线离心率的求法,求离心率关键是找到a,c的齐次式.6.已知双曲线上的一点到其左、右焦点的距离之差为4,若已知抛物线y=ax2上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线y=x+m对称,且,则m的值为()A.B.C.D.【分析】y1=2x12,y2=2x22,A点坐标是(x1,2x12),B点坐标是(x2,2x22)A,B的中点坐标是(,)因为A,B关于直线y=x+m对称,所以A,B的中点在直线上,且AB与直线垂直=+m,由此能求得m.【解答】解:y1=2x12,y2=2x22,A点坐标是(x1,2x12),B点坐标是(x2,2x22),A,B的中点坐标是(,),因为A,B关于直线y=x+m对称,所以A,B的中点在直线上,且AB与直线垂直=+m,,x12+x22═+m,x2+x1=﹣,因为,所以x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=,代入得,求得m=.故选:B.【点评】本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉和到轨迹方程的求法和直线与椭圆的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.7.设F是双曲线的右焦点,双曲线两条渐近线分别为l1,l2,过F作直线l1的垂线,分别交l1,l2于A、B两点,且向量与同向.若|OA|,|AB|,|OB|成等差数列,则双曲线离心率e的大小为()A.B.C.D.2【分析】由勾股定理得出直角三角形的2个直角边的长度比,联想到渐近线的夹角,求出渐近线的斜率,进而求出离心率.【解答】解:不妨设OA的倾斜角为锐角∵向量与同向,∴渐近线l1的倾斜角为(0,),∴渐近线l1斜率为:k=<1,∴==e2﹣1<1,∴1<e2<2∴|AB|2=(|OB|﹣|OA|)(|OB|+|OA|)=(|OB|﹣|OA|)2|AB|,∴|AB|=2(|OB|﹣|OA|),∴|OB|﹣|OA|=|AB|,∵|OA|,|AB|,|OB|成等差数列∴|OA|+|OB|=2|AB|,∴|OA|=|AB|∴在直角△OAB中,tan∠AOB=,由对称性可知:OA的斜率为k=tan(﹣∠AOB),∴=,∴2k2+3k﹣2=0,∴k=(k=﹣2舍去);∴=,∴==e2﹣1=,∴e2=,∴e=.故选:A.【点评】本题考查了双曲线的简单性质以和等差数列的性质,确定|OA|=|AB|,联想到对应的是渐近线的夹角的正切值,是解题的关键.8.已知F1、F2是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若在双曲线上的点P满足∠F1PF2=60°,且|OP|=a(O为坐标原点),则该双曲线的离心率是()A.2B.C.D.【分析】假设|F1P|=x,分别根据中线定理和余弦定理建立等式求得c2+5a2=14a2﹣2c2,可得a和c的关系,即可求双曲线的离心率.【解答】解:不妨设P在左支上,|F1P|=x,则|F2P|=2a+x∵OP 为三角形F 1F 2P 的中线,∴根据三角形中线定理可知x 2+(2a +x )2=2(c 2+7a 2)整理得x (x +2a )=c 2+5a 2由余弦定理可知x 2+(2a +x )2﹣x (2a +x )=4c 2 整理得x (x +2a )=14a 2﹣2c 2 进而可知c 2+5a 2=14a 2﹣2c 2 ∴3a 2=c 2 ∴故选:C .【点评】本题考查了双曲线的定义、标准方程,考查余弦定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.二.填空题(共7小题) 9.已知Q 为椭圆C :上一动点,且Q 在y 轴的右侧,点M (2,0),线段QM 的垂直平分线交y 轴于点N ,则当四边形OQMN 的面积取最小值时,点Q 的横坐标为.【分析】设Q (x 0,y 0),(y 0≠0,x 0>0),求出直线ND 的方程,再求出N 的坐标,根据四边形OQMN =S △OQM +S △OMN =2|y 0|+,利用基本不等式即可求出.【解答】解:设直线MQ 的中点为D ,由题意知ND ⊥MQ ,直线ND 的斜率存在,设Q (x 0,y 0),(y 0≠0,x 0>0), ∴点D 的坐标为(,),且直线MQ 的斜率k MQ =,∴k ND =﹣=,∴直线ND 的方程为y ﹣=(x ﹣),令x=0,可得y=,∴N (0,),由+y 02=1可得x 02=3﹣3y 02,∴N (0,),∴S 四边形OQMN =S△OQM +S△OMN =×2×|y 0|+×2×||=|y 0|+||=2|y 0|+,即y 0=±,x 0=等号成立,故Q 的横坐标为, 故答案为:【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系,考查基本不等式的性质的应用,考查转化思想,属于中档题.10.已知点F (1,0)是抛物线C :y 2=mx 的焦点,经过点A (﹣1,0)的直线l 与抛物线C 交于两点M ,N ,若∠MFN 是锐角,且直线l 与双曲线4x 2+ny 2=1只有一个公共点,则双曲线离心率的取值范围是(,).【分析】设经过点A(﹣1,0)的直线l的方程为y=k(x+1),设M(x1,y1),N (x2,y2),由,根据根与系数的关系以和>0,即可求出k2的范围,再根据直线l与双曲线4x2+ny2=1只有一个公共点则直线l与双曲线的渐近线平行,求出b2=﹣=,根据离心率公式结合k2的范围即可求出双曲线离心率的取值范围.【解答】解:点F(1,0)是抛物线C:y2=mx的焦点,则=1,即m=4,∴抛物线C:y2=4x,设经过点A(﹣1,0)的直线l的方程为y=k(x+1),设M(x1,y1),N(x2,y2),由,消y可得k2x+(2k2﹣4)x+k2=0,∴,解得﹣1<k<1且k≠0∴x1+x2=﹣2+,x1x2=1,∴y1y2=4,∵F(1,0),∴=(1﹣x1,﹣y1),=(1﹣x2,﹣y2),∴=(1﹣x1)•(1﹣x2)+y1y2=1+x1x2﹣(x1+x2)+4=8﹣,∵∠MFN是锐角,∴=8﹣>0,解得k2>,∴<k2<1,∵双曲线4x2+ny2=1的渐近线方程为y=±2x,∵直线l与双曲线4x2+ny2=1只有一个公共点,∴|k|=2,∴﹣=,∵双曲线4x2+ny2=1,即+=1,∴a2=,b2=﹣=∴e2==1+=1+k2,∵<e2<2,∴<e<,故答案为:(,).【点评】本题考查了直线和抛物线的位置关系以和直线和双曲线的位置关系,考查了向量的运算和离心率的求法,考查了运算能力和转化能力,属于难题11.过双曲线的左焦点F(﹣c,0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长FE交抛物线y2=4cx于点P,若E为线段FP的中点,则双曲线的离心率为.【分析】先设双曲线的右焦点为F',则F'的坐标为(c,0)因为抛物线为y2=4cx,所以F'为抛物线的焦点O为FF'的中点,E为FP的中点所以OE为△PFF'的中位线,得到PF=2b,再设P(x,y)过点F作x轴的垂线,由勾股定理得出关于a,c的关系式,最后即可求得离心率.【解答】解:设双曲线的右焦点为F',则F'的坐标为(c,0)因为抛物线为y2=4cx,所以F'为抛物线的焦点O为FF'的中点,E为FP的中点所以OE为△PFF'的中位线,那么OE∥PF'因为OE=a 那么PF'=2a又PF'⊥PF,FF'=2c 所以PF=2b设P(x,y)x+c=2a x=2a﹣c过点F作x轴的垂线,点P到该垂线的距离为2a由勾股定理y2+4a2=4b24c(2a﹣c)+4a2=4(c2﹣a2)得e=.故答案为:.【点评】本小题主要考查双曲线的标准方程,以和双曲线的简单性质的应用,等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于中档题.12.设直线l过点P(0,3),和椭圆交于A、B两点(A在B上方),试求的取值范围.【分析】当直线l的斜率不存在时,A点坐标为(0,2),B点坐标为(0,﹣2),这时=.当直线l斜率为k时,直线l方程为y=kx+3,设A点坐标为(x1,y1),B点坐标为(x2,y2),则向量AP=(﹣x1,3﹣y1),向量PB=(x2,y2﹣3),所以=,因为直线y=kx+3与椭圆有两个交点,且它们的横坐标不同,把y=kx+3代入后的一元二次方程(9k2+4)x2+54k+45=0的判别式(54k)2﹣4(9k2+4)×45>0,所以k>3或k<﹣.由此入手能够求出的范围.【解答】解:当直线l的斜率不存在时,A点坐标为(0,2),B点坐标为(0,﹣2),这时=.当直线l斜率为k时,直线l方程为y=kx+3,设A点坐标为(x1,y1),B点坐标为(x2,y2),则向量AP=(﹣x1,3﹣y1),向量PB=(x2,y2﹣3),所以=,因为直线y=kx+3与椭圆有两个交点,且它们的横坐标不同,把y=kx+3代入后的一元二次方程(9k2+4)x2+54k+45=0的判别式(54k)2﹣4(9k2+4)×45>0,所以k>或k<﹣,设=λ,则x1=λx2,因为x1+x2=﹣,x1x2=,所以(1+λ)x2═﹣,(1)λx22=,(2)显然λ不等于1,解得0<λ<1.综上所述的范围是[).故答案为:[).【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.13.直线l过椭圆的左焦点F,且与椭圆相交于P、Q两点,M为PQ 的中点,O为原点.若△FMO是以OF为底边的等腰三角形,则直线l的方程为.【分析】由椭圆的方程求出椭圆的左焦点,由题意可知直线l的斜率存在且不等于0,写出直线l的方程,和椭圆方程联立后利用根与系数关系得到PQ中点M的横坐标,再由△FMO是以OF为底边的等腰三角形得到M的横坐标,两数相等求出k的值,则直线l的方程可求.【解答】解:由,得a2=2,b2=1,所以c2=a2﹣b2=2﹣1=1.则c=1,则左焦点F(﹣1,0).由题意可知,直线l的斜率存在且不等于0,则直线l的方程为y=kx+k.设l与椭圆相交于P(x1,y1)、Q(x2,y2),联立,得:(2k2+1)x2+4k2x+2k2﹣2=0.所以.则PQ的中点M的横坐标为.因为△FMO是以OF为底边的等腰三角形,所以.解得:.所以直线l的方程为.故答案为.【点评】本题考查了直线与圆锥曲线的关系,考查了设而不求的方法,解答此题的关键是由△FMO是以OF为底边的等腰三角形得到M点的横坐标,此题是中档题.14.椭圆Γ:=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,焦距为2c,若直线y=与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于.【分析】由直线可知斜率为,可得直线的倾斜角α=60°.又直线与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,可得,进而.设|MF2|=m,|MF1|=n,利用勾股定理、椭圆的定义和其边角关系可得,解出a,c即可.【解答】解:如图所示,由直线可知倾斜角α与斜率有关系=tanα,∴α=60°.又椭圆Γ的一个交点满足∠MF1F2=2∠MF2F1,∴,∴.设|MF2|=m,|MF1|=n,则,解得.∴该椭圆的离心率e=.故答案为.【点评】本题综合考查了直线的斜率与倾斜角的关系、勾股定理、含30°角的直角三角形的边角关系、椭圆的定义、离心率等基础知识,考查了推理能力和计算能力即数形结合的思想方法.15.椭圆+=1(a为定值,且a>)的左焦点为F,直线x=m与椭圆交于点A,B,△FAB的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是.【分析】先画出图象,结合图象以和椭圆的定义求出△FAB的周长的表达式,进而求出何时周长最大,即可求出椭圆的离心率.【解答】解:设椭圆的右焦点E.如图:由椭圆的定义得:△FAB的周长为:AB+AF+BF=AB+(2a﹣AE)+(2a﹣BE)=4a+AB ﹣AE﹣BE;∵AE+BE≥AB;∴AB﹣AE﹣BE≤0,当AB过点E时取等号;∴△FAB的周长:AB+AF+BF=4a+AB﹣AE﹣BE≤4a;∴△FAB的周长的最大值是4a=12⇒a=3;∴e===.故答案:.【点评】本题主要考察椭圆的简单性质.在解决涉和到圆锥曲线上的点与焦点之间的关系的问题中,圆锥曲线的定义往往是解题的突破口.。
2024高一数学圆锥曲线的性质与方程题及答案
2024高一数学圆锥曲线的性质与方程题及答案[2024高一数学圆锥曲线的性质与方程题及答案]圆锥曲线是高中数学中的重要内容之一,涉及到了椭圆、双曲线和抛物线三种曲线形式。
本文将针对2024高一数学课程中圆锥曲线的性质与方程题进行论述,并提供相应的答案。
一、椭圆的性质与方程1. 椭圆的定义:在平面上给定两个定点F1、F2(F1≠F2),以及一个正实数2a(2a>|F1F2|),则满足到F1、F2两点的距离之和与常数2a的距离比等于1的点P的轨迹称为椭圆。
2. 椭圆的性质:a. 椭圆是一个封闭的曲线,它具有镜像对称性。
b. 椭圆的两个焦点F1和F2与椭圆的长轴平行。
c. 椭圆的轨迹可以通过方程表示,一般的椭圆方程为:(x-h)^2 / a^2 + (y-k)^2 / b^2 = 1其中,(h, k)为椭圆的中心坐标,2a和2b分别为椭圆的长轴和短轴的长度。
3. 椭圆的方程题示例:题目1:给定椭圆的焦点坐标为F1(-2, 0),F2(2, 0),且椭圆的长轴长为8,短轴长为6,求椭圆的方程。
解:椭圆的中心坐标为中点C(0, 0),则椭圆的方程为:x^2/4^2 + y^2/3^2 = 1所以,椭圆的方程为:x^2/16 + y^2/9 = 1。
二、双曲线的性质与方程1. 双曲线的定义:在平面上给定两个定点F1、F2(F1≠F2),以及一个正实数2a(2a>|F1F2|),则满足到F1、F2两点的距离之差与常数2a的距离比等于1的点P的轨迹称为双曲线。
2. 双曲线的性质:a. 双曲线是一个开放的曲线,具有两支。
b. 双曲线的两个焦点F1和F2与双曲线的长轴平行。
c. 双曲线的轨迹可以通过方程表示,一般的双曲线方程为:(x-h)^2 / a^2 - (y-k)^2 / b^2 = 1其中,(h, k)为双曲线的中心坐标,2a和2b分别为双曲线的长轴和短轴的长度。
3. 双曲线的方程题示例:题目2:给定双曲线的中心坐标为C(2, -3),焦点距离为4,渐近线方程为y = 2x - 1,求双曲线的方程。
高中数学圆锥曲线常考题型(含解析)
(1)当5AC =时,求cos POM ∠(2)求⋅PQ MN 的最大值.7.已知抛物线1C :28x y =的焦点点,1C 与2C 公共弦的长为4(1)求2C 的方程;(2)过F 的直线l 与1C 交于A ,(i )若AC BD =,求直线l 的斜率;(ii )设1C 在点A 处的切线与系.8.已知圆()(2:M x a y b -+-点O 且与C 的准线相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)点()0,1Q -,点P (与Q 不重合)在直线切线,切点分别为,A B .求证:9.已知椭圆2212:12x y C b+=的左、右焦点分别为2222:12x y C b -=的左、右焦点分别为于y 轴的直线l 交曲线1C 于点Q 两点.a b (1)求椭圆的方程;(2)P 是椭圆C 上的动点,过点P 作椭圆为坐标原点)的面积为5217,求点12.过坐标原点O 作圆2:(2)C x ++参考答案:)(),0a-,(),0F c,所以AF时,在双曲线方程中令x c=,即2bBFa=,又AF BF= ()所以BFA V 为等腰直角三角形,即易知2BFA BAF ∠=∠;当BF 与AF 不垂直时,如图设()()0000,0,0B x y x y >>00tan(π)y BFA x c -∠=-即tan -又因为00tan y BAF x a∠=+,002tan 2y x aBAF +∠=4.(1)21±2(2)证明见解析.【分析】(1)求出椭圆左焦点F1 1x5.(1)21 2x y =(2)1510,33 P⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据抛物线的焦半径公式可解;【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:三角换元法;(5)平面向量;(7.(1)2213x y -=(2)(i )36±;(ii )点F 在以【分析】(1)根据弦长和抛物线方程可求得交点坐标,结合同焦点建立方程组求解可得;(2)(i )设()11,A x y ,(2,B x 物线方程和双曲线方程,利用韦达定理,结合以及点M 坐标,利用FA FM ⋅【详解】(1)1C 的焦点为(0,2F 又1C 与2C 公共弦的长为46,且所以公共点的横坐标为26±,代入所以公共点的坐标为(26,3±所以229241a b -=②联立228y kx x y =+⎧⎨=⎩,得28160x kx --=,Δ=联立22213y kx x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得()2231129k x kx -++则3421231kx x k +=--,342931x x k =-,9.(1)2212x y +=,2212x y -=(2)12y x =-或12y x=(3)2【分析】(1)用b 表示12,e e ,由12e e ⋅=10.(1)2222114222x y x y +=-=,;(2)1;(3)是,=1x -【分析】(1)根据椭圆和双曲线的关系,结合椭圆和双曲线的性质,求得343+因为AB 既是过1C 焦点的弦,又是过所以2212||1()AB k x x =+⋅+-且121||()()22p p AB x x x =+++=所以212(1)k +=2240123(34)k k +,【点睛】因为//l OT ,所以可设直线l 的方程为由22x y =,得212y x =,得y '所以曲线E 在T 处的切线方程为联立22y x m y x =+⎧⎨=-⎩,得2x m y m =+⎧⎨=⎩()2,22N m m ++NT。
(完整版)圆锥曲线经典题目(含答案)
圆锥曲线经典题型一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.27.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=110.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.一.选择题(共10小题)1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心率的范围是()A.(1,)B.(,+∞) C.(1,+∞)D.(1,)∪(,+∞)【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,∴1>b>0或b>1.∴e==>1且e≠.故选:D.2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若<0,则y0的取值范围是()A.B.C. D.【解答】解:由题意,=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣3+y02=3y02﹣1<0,所以﹣<y0<.故选:A.3.设F1,F2分别是双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使得,其中O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为()A.B. C.D.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴⊥∵O是F1F2的中点∴OA∥PF1,∴PF1⊥PF2,∵|PF1|=3|PF2|,∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴10a2=4c2,∴e=故选C.4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(,﹣),由=2,可得B(﹣,﹣),把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,即=1,整理可得c=a,即离心率e==.故选:C.5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此双曲线的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(1,2) C.(1,)D.(,+∞)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即∴b2<a2,∴c2=a2+b2<2a2,∴e=<∵e>1∴1<e<故选C.6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为()A.B.C.D.2【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,可得F到渐近线的距离为=b,即有圆F的半径为b,令x=c,可得y=±b=±,由题意可得=b,即a=b,c==a,即离心率e==,故选C.7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是()A.B.C.y=2x D.y=4x【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|=2|PF2|,得|PF2|=2a,|PF1|=4a;在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,则b2=4a2.即b=2a,双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;故选:C.8.已知双曲线的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.(,+∞) B.(1,)C.(2.+∞)D.(1,2)【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1∴3a2<b2,∴c2=a2+b2>4a2,∴e=>2故选:C.9.如果双曲线经过点P(2,),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的方程是()A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),代入点P(2,),可得λ=4﹣2=2,可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,即为﹣=1.故选:B.10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,同理当y<0时,则△APF的面积S=,故选D.二.填空题(共2小题)11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是20.【解答】解:∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8∵双曲线x2﹣=1的通径为==8∵PQ=8∴PQ是双曲线的通径∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,故答案为20.12.设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为.【解答】解:取PF2的中点A,则∵,∴2•=0,∴,∵OA是△PF1F2的中位线,∴PF1⊥PF2,OA=PF1.由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,∵|PF1|=|PF2|,∴|PF2|=,|PF1|=.△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴()2+()2=4c2,∴e=.故答案为:.三.解答题(共4小题)13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求•的值.【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)由双曲线的定义可知:故双曲线C的方程为:…(6分)(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,则点Q到两条渐近线的距离分别为,…(11分)因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,所以,又cosθ=,所以=﹣…(14分)14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:+=1有相同的焦点,曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.(Ⅰ)求曲线C1的方程;(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,∴=即a2=b2,…(3分)∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1;…(4分)(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+…(5分)与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)由题可设点C(,y2),由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣)…(9分)令y=0,可得x===…(11分)∴直线AC过定点(,0).…(12分)15.已知双曲线Γ:的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其右焦点的最小距离为﹣1.(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,当P为右顶点时,可得PF取得最小值,即有c﹣a=﹣1,解得a=1,c=,b==,可得双曲线的方程为x2﹣=1;(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点.设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,可得直线l的斜率为k===2,即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,可得二次方程无实数解.故这样的直线l不存在.16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,∴=,且b=,∴a=1,c=∴双曲线C的方程;(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2平方得:p2﹣2pq+q2=4•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12所以pq=4即S=|PE|•|PF|=2.。
圆锥曲线大题20道(含答案)
1.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点). 求k 的取值范围.解:(Ⅰ)设双曲线方程为12222=-by a x ).0,0(>>b a由已知得.1,2,2,32222==+==b b ac a 得再由故双曲线C 的方程为.1322=-y x (Ⅱ)将得代入13222=-+=y x kx y .0926)31(22=---kx x k 由直线l 与双曲线交于不同的两点得⎪⎩⎪⎨⎧>-=-+=∆≠-.0)1(36)31(36)26(,0312222k k k k即.13122<≠k k 且 ① 设),(),,(B B A A y x B y x A ,则 ,22,319,312622>+>⋅--=-=+B A B A B A B A y y x x OB OA kx x k k x x 得由 而2)(2)1()2)(2(2++++=+++=+B A B A B A B A B A B A x x k x x k kx kx x x y y x x.1373231262319)1(22222-+=+-+--+=k k k k k k k于是解此不等式得即,01393,213732222>-+->-+k k k k .3312<<k ② 由①、②得 .1312<<k故k 的取值范围为).1,33()33,1(⋃-- 2..已知椭圆C :22a x +22by =1(a >b >0)的左.右焦点为F 1、F 2,离心率为e. 直线l :y =e x +a 与x 轴.y 轴分别交于点A 、B ,M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设AM =λAB .(Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.(Ⅰ)证法一:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是2222222.,,1,).,0(),0,(b a c c b y c x b y ax a ex y a e a +=⎪⎩⎪⎨⎧=-=⎪⎩⎪⎨⎧=++=-这里得由. 所以点M 的坐标是(a b c 2,-). 由).,(),(2a eaa b e a c AB AM λλ=+-=得即221e a ab e ac e a-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-λλλ解得证法二:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是).,0(),0,(a ea-设M 的坐标是00(,),x y00(,)(,),a aAM AB x y a e eλλ=+=由得所以⎪⎩⎪⎨⎧=-=.)1(00a y ea x λλ 因为点M 在椭圆上,所以 ,122220=+by a x即.11)1(,1)()]1([22222222=-+-=+-e e b a a e aλλλλ所以,0)1()1(2224=-+--λλe e解得.1122e e -=-=λλ即(Ⅱ)解法一:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|,即.||211c PF = 设点F 1到l 的距离为d ,由,1|1|0)(|||21221c eec e a c e d PF =+=+++-==得.1122e ee =+-所以.321,3122=-==e e λ于是 即当,32时=λ△PF 1F 2为等腰三角形. 解法二:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|, 设点P 的坐标是),(00y x ,则0000010.22y x ce y x c e a -⎧=-⎪+⎪⎨+-⎪=+⎪⎩,2022023,12(1).1e x c e e a y e ⎧-=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩解得由|PF 1|=|F 1F 2|得,4]1)1(2[]1)3([2222222c e a e c e c e =+-+++- 两边同时除以4a 2,化简得.1)1(2222e e e =+- 从而.312=e 于是32112=-=e λ 即当32=λ时,△PF 1F 2为等腰三角形.[来源:Z,xx,]3.设R y x ∈,,j i、为直角坐标平面内x 轴、y 轴正方向上的单位向量,若j y i x b j y i x a )3( ,)3(-+=++=,且4=+b a.(Ⅰ)求点),(y x P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)若A 、B 为轨迹C 上的两点,满足MB AM =,其中M (0,3),求线段AB 的长.[来源学+科+网][启思]4.已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,OB OA +与)1,3(-=a 共线. (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设M 为椭圆上任意一点,且),( R OB OA OM ∈+=μλμλ,证明22μλ+为定值. 解:本小题主要考查直线方程、平面向量及椭圆的几何性质等基本知识,考查综合运用数学知识解决问题及推理的能力. 满分12分.(1)解:设椭圆方程为)0,(),0(12222c F b a by a x >>=+则直线AB 的方程为c x y -=,代入12222=+b y a x ,化简得02)(22222222=-+-+b a c a cx a x b a .令A (11,y x ),B 22,(y x ),则.,22222222122221b a b a c a x x b a c a x x +-=+=+ 由y y x x +-=++=+),1,3(),,(2121与共线,得,0)()(32121=+++x x y y 又c x y c x y -=-=2211,,.23,0)()2(3212121c x x x x c x x =+∴=++-+∴ 即232222cba c a =+,所以36.32222a b a c b a =-=∴=, 故离心率.36==a c e (II )证明:(1)知223b a =,所以椭圆12222=+by a x 可化为.33222b y x =+设),(y x OM =,由已知得),,(),(),(2211y x y x y x μλ+=⎩⎨⎧+=+=∴.,2121x x y x x x μλμλ ),(y x M 在椭圆上,.3)(3)(2221221b y y x x =+++∴μλμλ 即.3)3(2)3()3(221212222221212b y y x x y x y x =+++++λμμλ① 由(1)知.21,23,23222221c b c a c x x ===+ [变式新题型3]抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,准线l 与x 轴相交于点A(–1,0),过点A 的直线与抛物线相交于P 、Q 两点.(1)求抛物线的方程;(2)若FP •=0,求直线PQ 的方程;(3)设AP =λAQ (λ>1),点P 关于x 轴的对称点为M ,证明:FM =-λFQ ..6.已知在平面直角坐标系xoy 中,向量32),1,0(的面积为OFP ∆=,且3,3OF FP t OM OP j ⋅==+ .(I )设443,t OF FP θ<<求向量与 的夹角的取值范围;(II )设以原点O 为中心,对称轴在坐标轴上,以F 为右焦点的椭圆经过点M ,且||,)13(,||2OP c t c OF 当-==取最小值时,求椭圆的方程.7.已知(0,2)M -,点A 在x 轴上,点B 在y 轴的正半轴,点P 在直线AB 上,且满足,AP PB =-,0MA AP ⋅=. (Ⅰ)当点A 在x 轴上移动时,求动点P 的轨迹C 方程;(Ⅱ)过(2,0)-的直线l 与轨迹C 交于E 、F 两点,又过E 、F 作轨迹C 的切线1l 、2l ,当12l l ⊥,求直线l 的方程.8. 已知点C 为圆8)1(22=++y x 的圆心,点A (1,0),P 是圆上的动点,点Q 在圆的半径CP 上,且.2,0AM AP AP MQ ==⋅(Ⅰ)当点P 在圆上运动时,求点Q 的轨迹方程; (Ⅱ)若直线12++=k kx y 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4332≤⋅≤OH OF ,求△FOH 的面积已知椭圆E 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过()2,0A -、()2,0B 、31,2C ⎛⎫ ⎪⎝⎭三点.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)若直线l :()1y k x =-(0k ≠)与椭圆E 交于M 、N 两点,证明直线AM 与直线BN 的交点在直线4x =上.10.如图,过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m)(m>0)作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点。
高中数学:圆锥曲线复习题含答案
圆锥曲线复习题1.已知定点C (﹣3,0),D (3,0),动点M 满足:直线MC ,MD 的斜率之积为−49. (1)求动点M 的轨迹方程;(2)设M 的轨迹为G .直线I 过抛物线y 2=4√5x 的焦点且与C 相交于不同的两点A ,B .在x 轴上是否存在一个定点P (m ,0),使得PA →⋅PB →的值为定值?若存在,写出P 点的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)设M (x ,y ),由直线MC ,MD 的斜率之积为−49,得yx+3•yx−3=−49,化简即可得出答案.(2)分两种情况:当直线与x 轴不垂直时,当直线l 与x 轴垂直时,写出直线l 的方程,联立椭圆的方程,结合韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,y 1y 2,再由向量的数量积计算PA →•PB →,即可得出答案.【解答】解:(1)设M (x ,y ), 因为直线MC ,MD 的斜率之积为−49. 所以yx+3•yx−3=−49,整理得方程为x 29+y 24=1(y ≠0),(2)抛物线的焦点F (√5,0),当直线与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x −√5), 代入椭圆方程,得(9k 2+4)x 2﹣18√5k 2x +45k 2﹣36=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=18√5k 24+9k2,x 1x 2=45k 2−364+9k2,y 1y 2=k 2(x 1−√5)(x 2−√5)=k 2[x 1x 2−√5(x 1+x 2)+5]=−16k 24+9k2,所以PA →•PB →=(x 1﹣m ,y 1)•(x 2﹣m ,y 2)=(x 1﹣m )(x 2﹣m )+y 1y 2 =(9m 2−18√5m+29)k 2+4m 2−364+9k2,令PA →•PB →=t ,则t =(9m 2−18√5m+29)k 2+4m 2−364+9k2,所以{9m 2−18√5m +29=9t 4m 2−36=4t ,解得m =11√59,此时PA →•PB →=−12481,当直线l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =√5, 代入椭圆方程解得A (√5,−43),B (√5,43),所以PA →•PB →=−12481,综上,在x 轴上存在一个定点P (11√59,0),使得PA →•PB →=−12481为定值. 【点评】本题考查椭圆的方程,直线与椭圆的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.2.已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线C 于A ,B (B 位于第一象限)两点,且满足|BF |=λ|AF |. (1)若λ=4,求直线l 的方程;(2)若线段AB 位于直线y =4的下方,过点A ,B 分别作直线y =4的垂线,垂足分别为P ,Q ,求四边形ABQP 的面积的最大值.【分析】(1)直线l 的方程设为y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),与抛物线的方程联立,运用韦达定理,解方程可得k ,进而得到直线l 的方程;(2)由题意可得P (x 1,4),Q (x 2,4),−34<k <34,运用抛物线的定义求得|AP |+|BQ |,由两点的距离公式,可得|PQ |,再由四边形的面积公式,构造函数,求得导数和单调性,可得所求最大值.【解答】解:(1)由题意可得F (0,1),且直线l 的斜率存在,设为k , 直线l 的方程设为y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由{y =kx +1x 2=4y ,化简可得x 2﹣4kx ﹣4=0,则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=﹣4, |BF |=λ|AF |即为BF →=λAF →,可得λ=−x2x 1,所以(x 1+x 2)2x 1x 2=x 2x 1+x 1x 2+2=﹣λ−1λ+2=(4k)2−4=−4k 2, 即有λ+1λ=4k 2+2,因为λ=4,可得4k 2=94,解得k =±34,由于B 在第一象限,且λ=4>1, 所以k >0,则k =34, 直线l 的方程为y =34x +1;(2)由题意可得P (x 1,4),Q (x 2,4),直线y =4与抛物线x 2=4y 的交点为(﹣4,4)和(4,4),因为线段AB 位于直线y =4的下方,所以−34<k <34,所以|AP |=4﹣y 1,|BQ |=4﹣y 2,|AP |+|BQ |=8﹣y 1﹣y 2=8﹣k (x 1+x 2)﹣2=6﹣4k 2, |PQ |=|x 1﹣x 2|=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=√16k 2+16, 所以四边形ABQP 的面积为12(|AP |+|BQ |)•|PQ |=√16k 2+16(3﹣2k 2)=4√(1+k 2)(3−2k 2)2, 令t =k 2∈[0,916),f (t )=(t +1)(3﹣2t )2=4t 3﹣8t 2﹣3t +9,f ′(t )=12t 2﹣16t ﹣3,因为t ∈[0,916),f ′(t )=12t 2﹣16t ﹣3的图象的对称轴为t =23,23>916,所以,f ′(t )=12t 2﹣16t ﹣3在[0,916)递减,又t =0时,f ′(0)=﹣3<0,所以f ′(t )<0, 则f (t )在[0,916)递减,所以当t =0即k =0时,f (t )取得最大值9,此时四边形ABQP 的面积最大,且最大值为12.【点评】本题考查抛物线的方程和性质,以及直线和抛物线的位置关系,考查方程思想和运算能力、推理能力,属于中档题.3.设A ,B 为双曲线C :x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右顶点,直线l 过右焦点F 且与双曲线C 的右支交于M ,N 两点,当直线l 垂直于x 轴时,△AMN 为等腰直角三角形. (1)求双曲线C 的离心率;(2)已知直线AM ,AN 分别交直线x =a2于P ,Q 两点,当直线l 的倾斜角变化时,以PQ 为直径的圆是否过定点,若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【分析】(1)由已知可得|AF |=|NF |=|MF |,得到a +c =b2a ,结合隐含条件可得关于e的方程,求解得答案;(2)由e =ca =2,得双曲线C :x 2a 2−y 23a2=1,设直线l :x =my +2a ,M (x 1,y 1),N(x 2,y 2),联立直线方程与双曲线方程,化为关于y 的一元二次方程,由根与系数的关系可得M 与N 的横纵坐标的和与积,设AM :y =y 1x 1+a (x +a),直线AN :y =y2x 2+a(x +a),与x =a2联立求得P 与Q 的坐标,设G (x ,y )是以PQ 为直径的圆上的任意一点,则PG →⋅QG →=0,写出以PQ 为直径的圆的方程,取y =0可得关于x 的方程,代入根与系数的关系即可求得x 值,则答案可求.【解答】解:(1)由l ⊥x 轴时,△AMN 为等腰直角三角形,可得|AF |=|NF |=|MF |,∴a +c =b2a,即c 2﹣ac ﹣2a 2=0,故e 2﹣e ﹣2=0,结合e >1,解得e =2. 故双曲线C 的离心率为2;(2)∵e =ca =2,∴双曲线C :x 2a 2−y 23a2=1,由题知直线l 的斜率不为0,设直线l :x =my +2a ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立直线l 与双曲线C 的方程得{x =my +2ax 2a 2−y 23a 2=1,化简得(3m 2﹣1)y 2+12amy +9a 2=0, 根据根与系数的关系,得y 1+y 2=−12am 3m 2−1,y 1⋅y 2=9a 23m 2−1,①∴x 1+x 2=m(y 1+y 2)+4a =−4a3m 2−1,② x 1⋅x 2=m 2y 1⋅y 2+2am(y 1+y 2)+4a 2=−3a 2m 2−4a 23m 2−1,③设直线AM :y =y 1x 1+a (x +a),直线AN :y =y2x 2+a (x +a), 令x =a2,可得P(a2,3ay12(x 1+a)),Q(a2,3ay22(x 2+a)),设G (x ,y )是以PQ 为直径的圆上的任意一点,则PG →⋅QG →=0, 则以PQ 为直径的圆的方程为(x −a2)2+[y −3ay 12(x 1+a)][y −3ay 22(x 2+a)]=0,由对称性可得,若存在定点,则一定在x 轴上,令y =0,可得(x −a2)2+3ay12(x 1+a)⋅3ay 22(x 2+a)=0,即(x −a 2)2+9a 2y 1y 24[x 1x 2+a(x 1+x 2)+a 2]=0,将①②③代入,可得(x−a2)2+9a2⋅9a23m2−14(−3a2m2−4a23m2−1+a⋅−4a3m2−1+a2)=0,即(x−a2)2=94a2,解得x=﹣a或x=2a,故以PQ为直径的圆过定点(﹣a,0),(2a,0).【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查直线与双曲线位置关系的应用,考查运算求解能力,属难题.。
高考经典圆锥曲线习题(含答案)
高考圆锥曲线试题精选一、选择题:(每小题5分,计50分)1、(2008海南、宁夏文)双曲线22110x y -=的焦距为( )2.(2004全国卷Ⅰ文、理)椭圆1422=+y x 的两个焦点为F 1、F 2,过F 1作垂直于x 轴的 直线与椭圆相交,一个交点为P ,则||2PF = ( )A .23 B .3 C .27D .4 3.(2006辽宁文)方程22520x x -+=的两个根可分别作为( )A.一椭圆和一双曲线的离心率B.两抛物线的离心率 C.一椭圆和一抛物线的离心率D.两椭圆的离心率4.(2006四川文、理)直线y=x-3与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,过A 、B 两点向 抛物线的准线作垂线,垂足分别为P 、Q ,则梯形APQB 的面积为( ) (A )48. (B )56 (C )64 (D )72.5.(2007福建理)以双曲线116922=-y x 的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )A .B.C .D.6.(2004全国卷Ⅳ理)已知椭圆的中心在原点,离心率21=e ,且它的一个焦点与抛物线 x y 42-=的焦点重合,则此椭圆方程为( )A .13422=+y xB .16822=+y xC .1222=+y x D .1422=+y x 7.(2005湖北文、理)双曲线)0(122≠=-mn ny m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为( )A .163B .83C .316D .388. (2008重庆文)若双曲线2221613x y p-=的左焦点在抛物线y 2=2px 的准线上,则p 的值为 ( )(A)2(B)3(C)4(D)429.(2002北京文)已知椭圆1532222=+n y m x 和双曲线1322222=-n y m x 有公共的焦点,那么 双曲线的渐近线方程是( ) A .y x 215±= B .x y 215±= C .y x 43±= D .x y 43±= 二、填空题:(每小题5分,计20分)11. (2005上海文)若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是()0,152,则椭圆的标准方程是_________________________12.(2008江西文)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线方程为y x =, 若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为 .13.(2007上海文)以双曲线15422=-y x 的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的 抛物线方程是 .三、解答题:(15—18题各13分,19、20题各14分)15.(2006北京文)椭圆C:22221(0)x y a b a b +=>>的两个焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆C 上,且11212414,||,||.33PF F F PF PF ⊥== (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线l 过圆x 2+y 2+4x-2y=0的圆心M , 交椭圆C 于,A B 两点, 且A 、B 关于点M 对称,求直线l 的方程..16.(2005重庆文)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点). 求k 的取值范围.17.(2007安徽文)设F 是抛物线G :x 2=4y 的焦点.(Ⅰ)过点P (0,-4)作抛物线G 的切线,求切线方程:(Ⅱ)设A 、B 为抛物线G 上异于原点的两点,且满足0·=FB FA ,延长AF 、BF 分别交抛物线G 于点C ,D ,求四边形ABCD 面积的最小值.18.(2008辽宁文) 在平面直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0-,,(0的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C . (Ⅰ)写出C 的方程;(Ⅱ)设直线1y kx =+与C 交于A ,B 两点.k 为何值时OA ⊥OB ?此时AB 的值是多少?19. (2002广东、河南、江苏)A 、B 是双曲线x 2-y22=1上的两点,点N(1,2)是线段AB 的中点(1)求直线AB 的方程;(2)如果线段AB 的垂直平分线与双曲线相交于C 、D 两点,那么A 、B 、C 、D 四点是否共圆?为什么?20.(2007福建理)如图,已知点F (1,0),直线l :x =-1,P 为平面上的动点,过P 作直线l 的垂线,垂足为点Q ,且=。
高三数学文科圆锥曲线大题训练(20个)(含答案)
高三数学文科圆锥曲线大题训练(含详细解答)1.已知椭圆22:416C x y +=. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设椭圆C 与y 轴下半轴的交点为B ,如果直线()10y kx k =+≠交椭圆C 于不同的两点,E F ,且,,B E F 构成以EF 为底边,B 为顶点的等腰三角形,判断直线EF 与圆2212x y +=的位置关系.2.已知椭圆的中心在坐标原点O,长轴长为离心率2e =,过右焦点F 的直线l 交椭圆于P ,Q 两点.(1)求椭圆的方程;(2)当直线l 的斜率为1时,求POQ ∆的面积;(3)若以,OP OQ 为邻边的平行四边形是矩形,求满足该条件的直线l 的方程.3.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的一个顶点为(2,0)A -(1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线l 过点A ,过O 作l 的平行线交椭圆C 于P ,Q 两点,如果以PQ 为直径的圆与直线l 相切,求l 的方程.4.已知离心率为2的椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>与直线2x =相交于,P Q 两点(点P 在x 轴上方),且2PQ =.点,A B 是椭圆上位于直线PQ 两侧的两个动点,且APQ BPQ ∠=∠. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)求四边形APBQ 面积的取值范围.5.已知椭圆的一个顶点为)1,0(-A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;(2)设直线()0y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M 、N ,当AM AN =时,求m 的取值范围.6.已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两焦点分别为双曲线222:12x C y -=的顶点,直线0=x 与椭圆1C 交于A ,B 两点,且点A的坐标为(1),点P 是椭圆1C 上异于点A ,B 的任意一点,点Q 满足0AQ AP ⋅=,0BQ BP ⋅=,且A ,B ,Q 三点不共线.(1)求椭圆1C 的方程; (2)求点Q 的轨迹方程;(3)求ABQ ∆面积的最大值及此时点Q 的坐标.7.如图,B A ,分别是椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左右顶点,F 为其右焦点,2是AF 与FB 的等差中项,3是AF 与FB 的等比中项. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P 是椭圆C 上异于B A ,的动点,直线l 过点A 且垂直于x 轴,若过F 作直线FQ 垂直于AP ,并交直线l 于点Q .证明:B P Q ,,三点共线.8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>()0,1.圆22221:C x y a b +=+.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l ():0y kx m k =+≠与椭圆C 有且只有一个公共点M ,且l 与圆1C 相交于,A B 两点,问AM BM +=0是否成立?请说明理由.9.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,若过点F 且斜率为1的直线与抛物线相交于,M N 两点,且8MN =.(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线l 为抛物线C 的切线,且l ∥MN ,P 为l 上一点,求PM PN ⋅的最小值.10.已知动圆C 过定点)(2,0M ,且在x 轴上截得弦长为4.设该动圆圆心的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 方程;(2)点A 为直线l :20x y --=上任意一点,过A 作曲线C 的切线,切点分别为P 、 Q ,APQ ∆面积的最小值及此时点A 的坐标.11.已知点)1,2(A 在抛物线:E 2x ay =上,直线1:l 1y kx =+(R k ∈,且0k ≠)与抛物线E 相交于C B ,两点,直线AC AB ,分别交直线2:l 1y =-于点S ,T .(1)求a 的值;(2)若S T =1l 的方程;(3)试判断以线段ST 为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若不是,说明理由.12.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(1)求椭圆C 的方程;(2)B A ,为椭圆C 上满足AOB ∆E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P ,设OP tOE =,求实数t 的值.13.已知点()2,1P 在抛物线()21:20C x py p =>上,直线l 过点()0,2Q 且与抛物线1C 交于A 、B 两点。
高三数学圆锥曲线试题答案及解析
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。
圆锥曲线定值例题(含详细答案)
(1 )求椭圆 C的方程; ⃗ ⃗ (2 )若点 P Q是定直线 x =4上的两个动点,且 F ⋅ , P F Q=0 1 2 证明以 P Q为直径的圆过定点,并求定点的坐标.
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x y ( ) 5 . 已知椭圆 C : 2 + 2 =1 经过点 1 a > b > 0 ,6,且离心率等于 2 a b 2 . 2 (1 )求椭圆 C的方程; ( ) 2 , 0 (2 )过点 P 作直线 P A ,P B交椭圆于 A ,B两点,且满足 P A⊥ P B ,试判断直线 A B是否过定点,若过定点求出点 坐标,若不过定点请说明理由.
(1 )求抛物线 C的标准方程; ( ) ( ) n , 2 n , 2 (2 )已知点 P 为抛物线 C上的点,过 P 作倾斜角互 补的两直线 P S ,P T ,分别交抛物线 C于 S ,T ,求证:直线 S T的斜率为定值,并求出这个定值.
( ) 2 , 0 1 6 . 已知抛物线 C的顶点在坐标原点,焦点在 x 轴上,P 为定 点. (1 )若点 P为抛物线的焦点,求抛物线 C的方程; (2 )若动圆 M 过点 P ,且圆心 M 在抛物线 C上运动,点 A , B是圆 M 与 y 轴的两交点,试判断是否存在一条抛物线 C , B ∣ 为定值.若存在,求这个定值;若不存在,请说 使 ∣A 明理由.
高中数学:圆锥曲线复习题及答案
圆锥曲线复习题1.已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,且点F 与圆M :(x +4)2+y 2=1上点的距离的最大值为√17+1. (1)求p ;(2)已知直线l :y =kx +4与C 相交于A ,B 两点,过点B 作平行于y 轴的直线BD 交直线l ':y =﹣4于点D .问:直线AD 是否过y 轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.【分析】(1)由抛物线的方程可得焦点F 的坐标,由焦点F 在圆M 外可得F 到圆心的距离加圆的半径为F 到圆上的点的最大值,再由椭圆求出p 的值;(2)设A ,B 的坐标,联立直线AB 与抛物线的方程,求出两根之积及两根之和,由题意求出D 的坐标,进而求出直线AD 的方程,令x =0,求出y 的表达式,将两根之和及两根之积代入求出y =0,即求出直线AD 恒过定点. 【解答】解:(1)由抛物线的方程可得焦点F (0,p2),圆M :(x +4)2+y 2=1可得圆心M (﹣4,0),半径r =1, F 到圆M 的最大距离为:|FM |+r =√(−4)2+(p 2)2+1, 由题意可得√(−4)2+(p2)2+1=√17+1,p >0, 解得:p =2;(2)由(1)得抛物线的方程为:x 2=4y , 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立{y =kx +4x 2=4y ,整理可得:x 2﹣4kx ﹣16=0,x 1+x 2=4k ,x 1x 2=﹣16, 由题意可得D (x 2,﹣4), 所以直线AD 的方程为:y +4=y 1+4x 1−x 2(x ﹣x 2)=kx 1+8x 1−x 2x −kx 1x 2+8x 2x 1−x 2, 令x =0,可得y =−kx 1x 2+4(x 1+x 2)x 1−x 2=−k⋅(−16)+16kx 1−x 2=0,所以直线AD 恒过y 轴上的一定点(0,0).【点评】本题考查求抛物线的方程及直线与抛物线的综合,直线恒过定点的求法,属于中档题.2.已知椭圆C 1:x 24+y 2b2=1(b >0)的短轴端点与抛物线C 2:x 2=2py(p >0)的交点重合,椭圆C 1的离心率为√32. (1)求椭圆C 1及抛物线C 2的方程;(2)设P 是抛物线C 2准线上的一个动点,过P 作抛物线C 2的切线P A ,PB ,A ,B 为切点.(ⅰ)求证:直线AB 经过一个顶点;(ⅱ)若直线AB 与椭圆C 1交于M ,N 两点,椭圆的下顶点为D ,求△MDN 面积的最大值.【分析】(1)利用椭圆的离心率公式,即可求得b 的值,抛物线的焦点坐标,即可求得抛物线方程;(2)(ⅰ)根据导数的几何意义,即可表示出P A ,PB 的方程,联立即可求得直线AB 的方程,即可判断AB 恒过定点;(ⅱ)设直线AB 的方程,代入椭圆方程,表示出△MDN 面积,利用基本不等式即可求得△MDN 面积的最大值.【解答】解:(1)由椭圆的离心率e =ca =√32,由a =2,则c =√3,所以b 2=a 2﹣c 2=1, 由抛物线C 2:x 2=2py 的焦点为(0,p2),则p 2=1,则p =2,所以椭圆方程为x 24+y 2=1,抛物线方程为x 2=4y ;(2)(ⅰ)证明:抛物线的准线为y =﹣1,设P (t ,﹣1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 12=4y 1,x 22=4y 2,由y =14x 2,求导y′=12x , 则k PA =12x 1,所以P A 的方程为y =12x 1x −12x 12+y 1, 将x 12=4y 1代入可得P A 的方程:y =12x 1x −y 1,P A 过点P (t ,﹣1),代入得tx 1﹣2y 1+2=0,由PB 过点P (t ,﹣1),同理可得,tx 2﹣2y 2+2=0,则直线AB :tx ﹣2y +2=0, 故直线AB 恒过定点(0,1);(ⅱ)由题意得直线AB 斜率存在且不为0,设直线AB :y =kx +1,代入椭圆x 24+y 2=1,得(4k 2+1)x 2+8kx =0,所以x =0或x =−8k4k 2+1,则Δ>0,即有S △MON =12×2×|−8k 4k 2+1|=8|4k+1k|≤2, 当k =±12时,S △MDN 取得最大值, 所以,△MDN 面积的最大值2,此时直线AB 的斜率k =±12,AB 的方程为y =±12x +1.【点评】本题考查椭圆及抛物线的位置关系,考查导数的几何意义,基本不等式的应用,考查抛物线的极点与极线,考查转化思想,计算能力,属于难题. 3.已知抛物线C 1:y 2=2px (p >0)和右焦点为F 的椭圆C 2:x 24+y 23=1.如图,过椭圆C 2左顶点T 的直线交抛物线C 1于A ,B 两点,且AB =2TA .连接AF 交C 2于两点M ,N ,交C 1于另一点C ,连接BC ,Q 为BC 的中点,TQ 交AC 于D . (Ⅰ)证明:点A 的横坐标为定值;(Ⅱ)记△CDT ,△QMN 的面积分别为S 1,S 2,若S 1S 2=√512,求抛物线的方程.【分析】(Ⅰ)设直线TA 的斜率,写出TA 的方程,与抛物线联立,利用韦达定理及向量的坐标运算,即可证明A 的横坐标为定值;(Ⅱ)由(Ⅰ)写出AF 的方程,与椭圆联立,利用韦达定理及弦长公式求得|MN |,与抛物线联立求得C 点坐标,利用中点坐标公式求得Q ,求得TQ 的方程,与AF 联立,求得D 点坐标,可得|CD |;分别求得T 到AF 的距离,Q 到AF 的距离,根据三角形的面积公式,即可表示出S 1S 2,根据关系式,求得A 点坐标,代入抛物线方程,即可求得p 的值.【解答】解:(Ⅰ)证明;由题意可知,T (﹣2,0),直线TA 的斜率存在设为k ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),不妨设直线TA 的方程为y =k (x +2)(k >0),与抛物线方程联立得{y =k(x +2)y 2=2px ,整理得k 2x 2+(4k 2﹣2p )x +4k 2=0,则x 1+x 2=2p−4k 2k2,x 1x 2=4,因为AB →=2TA →,所以y 1y 2=13,则x 1x 2=y 12y 22=19,设x 1=a (a >0),则x 2=9a ,x 1x 2=9a 2=4,则a =23或a =−23(舍去),所以x 1=23,即点A 的横坐标为定值;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,A(23,83k),B (6,8k ),则直线AF 的方程为y =﹣8k (x ﹣1), 与椭圆联立得{y =−8k(x −1)x 24+y 23=1,整理得(3+256k 2)x 2﹣512k 2x +256k 2﹣12=0,设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则x 3+x 4=512k23+256k2,x 3x 4=256k 2−123+256k2,则|MN|=√1+64k 2√(x 3+x 4)2−4x 3x 4=12(1+64k 2)3+256k2,直线AF 与抛物线联立得{y 2=2px y =−8k(x −1),整理得64k 2x 2﹣(128k 2+2p )x +64k 2=0,设C (x 5,y 5),则x 5×23=1,则x 5=32,C(32,−4k),则Q(154,2k), 所以直线TQ 的方程为y =8k 23(x +2),与直线AF 联立得{y =8k23(x +2)y =−8k(x −1),解得{x =2124y =k,则D(2124,k),即|CD|=√(32−2124)2+(−5k)2=√225576+25k 2, T 到AF 的距离d 1=|−16k−8k|√1+64k =24k√1+64k ,Q 到AF 的距离d 2=154+2k−8k|√1+64k=24k√1+64k,由S 1=12|CD|d 1,S 2=12|MN|d 2, 所以S 1S 2=|CD||MN|=√512,因此√225576+25k 212(1+64k 2)3+256k 2=√512,整理得5×2562k 4+358k 2k 2﹣19=0, 解得k 2=1256,则k =116,所以A(23,16),由A 在抛物线上,则(16)2=2p ×23,解得p =148,则抛物线的方程为y2=124x.【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合应用,思路清晰,结合韦达定理,弦长公式,点到直线的距离公式等知识点,考查计算能力,属于难题.。
高二数学圆锥曲线测试题及参考答案
高二数学圆锥曲线测试题一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.1.椭圆22146x y +=的长轴长为( )A .2BC .4D .622. 设椭圆1422=+m y x 的离心率为21,则m 的值是( ) A .3 B .316或3 C .316 D .316或2 3.抛物线24y x =的焦点坐标是( ) A .(1,0) B .(0,1) C .1(,0)16 D .1(0,)164.双曲线221916x y -=右支上一点P 到右焦点的距离是4,则点P 到左焦点的距离为( ) A.10 B.16 C.9 D.155. 顶点在原点,焦点在对称轴上的抛物线过圆096222=++-+y x y x 的圆心,则其方程为( ) A .23x y =或23x y -= B .23x y = C .x y 92-=或23x y = D .23x y -=或x y 92=6.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的离心率为2 )A .2y x =±B .x y 2±=C .x y 22±= D .12y x =± 7.曲线21x xy +=的图像关于( )A .x 轴对称B .y 轴对称C . 坐标原点对称D . 直线x y =对称8.若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线x y 22=的焦点,点M 在抛物线上移动时,使MA MF +取得最小值的M 的坐标为( )A .()0,0B .⎪⎭⎫⎝⎛1,21 C .()2,1 D .()2,2 二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.9.双曲线22x y k -=的一个焦点为,则k 的值为_________.10.如果方程224kx y +=表示焦点在x 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 .11.与椭圆2216x y +=共焦点且过点Q 的双曲线方程是 .12.双曲线221169x y -=的左、右焦点分别为F 1,F 2,在左支上过点F 1的弦AB 的长为5,那么△ABF 2的周长是 .13.椭圆192522=+y x 的焦点1F 、2F ,P 为椭圆上的一点,已知21PF PF ⊥,则△21PF F 的面积为________.14.若直线l 与抛物线216y x =交于点A ,B ,且弦AB 的中点为(2,2),则直线l 的方程为__________. 三.解答题:本大题共6小题,满分80分.15.(本小题满分12分)已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线21y x =+截得的弦长为15,求抛物线的方程。
完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)
完整版)圆锥曲线综合练习题(有答案)圆锥曲线综合练1.已知椭圆 $x^2/a^2+y^2/b^2=1$ 的长轴在 $y$ 轴上,焦距为 4,则 $m$ 等于()A。
4B。
5C。
7D。
82.直线 $x-2y+2=0$ 经过椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$ 的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为frac{\sqrt{5}}{2}3.设双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>0)$ 的渐近线方程为$3x\pm 2y=0$,则 $a$ 的值为24.若 $m$ 是 2 和 8 的等比中项,则圆锥曲线$x^2/a^2+y^2/b^2=1$ 的离心率是frac{\sqrt{5}}{2}5.已知双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1(a>b>0)$,$N$ 两点,$O$ 为坐标原点,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于 $M$ 点。
若 $OM\perp ON$,则双曲线的离心率为frac{\sqrt{5}+1}{2}6.已知点$F_1,F_2$ 是椭圆$x^2/2+y^2/2=1$ 的两个焦点,点 $P$ 是该椭圆上的一个动点,则 $|PF_1+PF_2|$ 的最小值是sqrt{2}7.双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1$ 上的点到一个焦点的距离为 12,则到另一个焦点的距离为2\sqrt{5}8.$P$ 为双曲线 $x^2/a^2-y^2/b^2=1$ 的右支上一点,$M$,则 $|PM|-|PN|$ 分别是圆 $(x+5)^2+y^2=4$ 和 $(x-5)^2+y^2=1$ 上的点,的最大值为99.已知点 $P(8,a)$ 在抛物线 $y^2=4px$ 上,且 $P$ 到焦点的距离为 10,则焦点到准线的距离为210.在正三角形 $ABC$ 中,$D\in AB$,$E\in AC$,$\overrightarrow{DE}=\overrightarrow{BC}$,则以 $B$,$C$ 为焦点,且过 $D$,$E$ 的双曲线离心率为frac{3+\sqrt{5}}{2}11.两个正数 $a$,$b$ 的等差中项是 $5$,一个等比中项是 $25$,且 $a>b$,则抛物线 $y^2=-x$ 的焦点坐标是left(-\frac{5\sqrt{21}}{21},0\right)12.已知 $A_1$,$A_2$ 分别为椭圆$x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0)$ 的左右顶点,椭圆 $C$ 上异于$A_1$,$A_2$ 的点 $P$ 恒满足 $k\cdot PA_1\cdot k\cdotPA_2=-1$,则椭圆 $C$ 的离心率为frac{3}{5}13.已知椭圆 $\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ 的左、右焦点分别为 $F_1,F_2$,点 $A$ 在第一象限内且在椭圆上,点 $B$ 也在椭圆上。
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圆锥曲线专题练习
一、选择题
1.已知椭圆116
252
2=+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 .2 B .3 C .5 D .7
2.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 x
B .1162522=+y x
C .1162522=+y x 或125
162
2=+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 .2
B .3
C .2
D .3
4.抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是 ( ) A .25 B .5 C .2
15 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22
2=+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 .()+∞,0
B .()2,0
C .()+∞,1
D .()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22
221x 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.解答题
9.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线21y x =+截得的弦长为15,求抛物线的方程。
10、已知动点P 与平面上两定点(A B 连线的斜率的积为定值12-
. (Ⅰ)试求动点P 的轨迹方程C.
(Ⅱ)设直线1:+=kx y l 与曲线C 交于M 、N 两点,当|MN |=
3
24时,求直线l 的方程.
参考答案
1.D 点P 到椭圆的两个焦点的距离之和为210,1037a =-=
2.C 2222218,9,26,3,9,1a b a b c c c a b a b +=+====-=-=
得5,4a b ==,2212516x y ∴+=或125
162
2=+y x 3.
C 22
22222,2,2,a c c c a e e c a =====
4.B 210,5p p ==,而焦点到准线的距离是p
5.C 点P 到其焦点的距离等于点P 到其准线2x =-
的距离,得7,P p x y ==±
6.D 焦点在y 轴上,则2221,20122y x k k
k
+=>⇒<<
7.22
1205
x y -=± 设双曲线的方程为224,(0)x y λλ-=≠,焦距2210,25c c == 当0λ>时,2
21,25,2044x y λλλλλ
-=+==; 当0λ<时,221,()25,2044
y x λλλλλ-=-+-==--- 8. 22b a - 设1122(,),(,)A x y B x y ,则中点1212(,)22
x x y y M ++,得2121,AB y y k x x -=- 2121OM y y k x x +=+,22212221
AB OM y y k k x x -⋅=-,22222211,b x a y a b += 22
222222,b x a y a b +=得222
2222121()()0,b x x a y y -+-=即2222122221y y b x x a -=--
9.解:设抛物线的方程为2
2y px =,则22,21y px y x ⎧=⎨=+⎩消去y 得 21212214(24)10,,24
p x p x x x x x ---+=+==
12AB x =-=
==,
24120,2,6p p p =--==-或 22412y x y x ∴=-=,或
10、(Ⅰ)解:设点(,)P x y
12=-, 整理得.1222
=+y x
由于x ≠,
所以求得的曲线C
的方程为2
21(2x y x +=≠ (Ⅱ)由.04)21(:.1,122222
=++⎪⎩⎪⎨⎧+==+kx x k y kx y y x 得消去解得x 1=0, x 2=212,(214x x k k +-分别为M ,N 的横坐标)由,234|214|1||1||22212=++=-+=k
k k x x k MN .1:±=k 解得 所以直线l 的方程x -y +1=0或x +y -1=0
P。