圆锥曲线与方程测试题及答案汇编
圆锥曲线与方程测试题及参考答案
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高中数学选修2—1第二章《圆锥曲线与方程》单元测试题及参考答案(时间120分钟 总分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
每小题只有一个选项符合题目意思)1.设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,12PF F ∆是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为 ( C ) A.12 B. 23 C.34 D.452.已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为 ( D )A.2833x y =B. 21633x y = C. 28x y = D. 216x y = 3.已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠= ( C )A.14B.35C.34D.454.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心学率为32.双曲线221x y -=的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个焦点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为 ( D )A.22182x y += B.221126x y += C.221164x y += D.221205x y += 5.已知双曲线22214x y b-=的右焦点与抛物线212y x =的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于(A)A.5B.42C.3D.56.方程22ay b x c =+中的,,{2,0,1,2,3}a b c ∈-,且,,a b c 互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有 ( B ) A.28条 B.32条 C.36条 D.48条7.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于,A B 两点,点O 是原点,若3AF =; 则AOB ∆的面积为 ( C )A.22B.2C.322D.228.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2。
选修2-1数学第2章_圆锥曲线与方程单元练习题含答案
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选修2-1数学第2章圆锥曲线与方程单元练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 某几何体是由直三棱柱与圆锥的组合体,起直观图和三视图如图所示,正视图为正方形,其中俯视图中椭圆的离心率为()A.√2B.12C.√24D.√222. 如图,已知双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),长方形ABCD的顶点A,B分别为双曲线E的左、右焦点,且点C,D在双曲线E上,若|AB|=6,|BC|=52,则此双曲线的离心率为()A.√2B.32C.52D.√53. 设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B.若|BF2|=|F1F2|=2,则该椭圆的标准方程为()A.x24+y23=1 B.x23+y2=1 C.x22+y2=1 D.x24+y2=14. 已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的顶点和焦点到C的同一条渐近线的距离之比为12,则双曲线C的离心率是()A.√2B.2C.√3D.35. 已知点A(0,1),抛物线C:y2=ax(a>0)的焦点为F,射线FA与抛物线相交于M,与其准线相交于点N,若|FM|:|MN|=2:√5,则a=()A.2B.4C.6D.86. 焦点为(0,2)的抛物线的标准方程是()A.x2=8yB.x2=4yC.y2=4xD.y2=8x7. 椭圆x2+4y2=1的离心率为()A.√32B.34C.√22D.238. 若双曲线x24−m +y2m−2=1的渐近线方程为y=±13x,则m的值为()A.1B.74C.114D.59. 抛物线y=2x2的通径长为( )A.2B.1C.12D.1410. 已知双曲线C:x24−y2=1,则C的渐近线方程为 ( )A.y=±14x B.y=±13x C.y=±12x D.y=±x11. 椭圆x24+y25=1的离心率是()A.3 5B.√55C.25D.1512. 已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过F作直线l与两条渐近线交于A,B两点.若△OAB为等腰直角三角形(O为坐标原点)则△OAB的面积为( )A.a2B.2a3C.2a2或a2D.2a2或12a213. 已知椭圆x29+y25=1的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方,若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是________.14. 若直线y=x+b与曲线x=√1−y2恰有一个公共点,则b的取值范围是________.15. 与椭圆x25+y23=1共焦点的等轴双曲线的方程为________.16. 已知双曲线x2−y28=1上有三个点A,B,C,且AB,BC,AC的中点分别为D,E,F,用字母k表示斜率,若k OD+k OE+k OF=−8(点O为坐标原点,且k OD,k OE,k OF均不为零),则1k AB +1k BC+1k AC=________.17. 设命题p:方程x2a+6+y2a−7=1表示中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线;命题q:存在x∈R,使得x2−4x+a<0.若“p∧(¬q)”为真,求实数a的取值范围.18. 回答下列问题:(1)求过点(2,−2)且与双曲线x 22−y2=1有公共渐近线的双曲线的方程;(2)求双曲线x 24−y25=1的焦点到其渐近线的距离.19. 如图,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A为椭圆C上任意一点,A关于原点O的对称点为B,有|AF1|+|BF1|=4,且∠F1AF2的最大值为π3.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若A′是A关于x轴的对称点,设点N(4,0),连接NA与椭圆C相交于点E,问直线A′E与x轴是否交于一定点,如果是,求出该定点坐标;如果不是,说明理由.20. 已知椭圆的焦点在α轴上,一个顶点为(0,1),离心率为e=√5,过椭圆的右焦点F的直线1与坐标轴不垂直,且交椭圆于A,B两点.(1)求椭圆的方程.(2)设点C是点A关于x轴的对称点,在α轴上是否存在一个定点N,使得C,B,N三点共线?若存在,求出定点N的坐标;若不存在,说明理由.21. 已知直线l:x−y+1=0与焦点为F的抛物线C:y2=2px(p>0)相切.(1)求抛物线C的方程;(2)过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,求A,B两点到直线l的距离之和的最小值.22. 已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,离心率为12,点P(1, 32)为椭圆上一点.(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)如图,过点C(0, 1)且斜率大于1的直线l与椭圆交于M,N两点,记直线AM,BN的斜率分别为k1,k2,若k1=2k2,求直线l斜率的值.参考答案与试题解析选修2-1数学第2章 圆锥曲线与方程单元练习题含答案一、 选择题 (本题共计 12 小题 ,每题 5 分 ,共计60分 ) 1.【答案】 D【考点】 椭圆的定义 【解析】根据三视图的性质得到俯视图中椭圆的短轴长和长周长,再根据椭圆的性质a 2−b 2=c 2,和离心率公式e =ca ,计算即可.【解答】解:设正视图正方形的边长为2,根据正视图与俯视图的长相等,得到俯视图中椭圆的短轴长2b =2,俯视图的宽就是圆锥底面圆的直径2√2,得到俯视图中椭圆的长轴长2a =2√2, 则椭圆的半焦距c =√a 2−b 2=1, 根据离心率公式得,e =c a =√2=√22; 故选D . 2. 【答案】 B【考点】双曲线的标准方程 【解析】本题主要考查双曲线的几何性质. 【解答】解:因为2c =|AB|=6,所以c =3. 因为b 2a =|BC|=52,所以5a =2b 2. 又c 2=a 2+b 2,所以9=a 2+5a 2,解得a =2或a =−92(舍去),故该双曲线的离心率e =c a=32.故选B . 3. 【答案】 A【考点】椭圆的标准方程 【解析】由|BF 2|=|F 1F 2|=2,可得a =2c =2,即可求出a ,b ,从而可得椭圆的方程. 【解答】解:∵ |BF 2|=|F 1F 2|=2,∴a=2c=2,∴a=2,c=1,∴b=√3,∴椭圆的方程为x24+y23=1.故选A.4.【答案】B【考点】双曲线的离心率【解析】【解答】解:∵双曲线C的顶点和焦点到同一条渐近线的距离之比为12,由三角形相似得ac =12,∴e=ca=2.故选B.5.【答案】D【考点】斜率的计算公式抛物线的性质【解析】无【解答】解:依题意F点的坐标为(a4,0),作MK垂直于准线,垂足为K,由抛物线的定义知|MF|=|MK|,因为|FM|:|MN|=2:√5,则|KN|:|KM|=1:2.k FN =0−1a4−0=−4a ,k FN =−|KN||KM|=−12,所以−4a =−12,求得a =8. 故选D . 6. 【答案】 A【考点】抛物线的标准方程 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:由题意得,抛物线的焦点为(0,2), 可得p =4.又抛物线的焦点在y 轴的正半轴, 所以抛物线的标准方程为x 2=8y . 故选A. 7. 【答案】 A【考点】 椭圆的离心率 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 8.【答案】 B【考点】 双曲线的定义 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 9.【答案】 C【考点】 抛物线的定义 抛物线的性质 【解析】抛物线y =−2x 2,即x 2=−12y ,可得2p .解:抛物线y=2x2,化为标准方程为x2=12y,可得2p=12,因此通径长为12.故选C.10.【答案】C【考点】双曲线的渐近线【解析】根据双曲线的方程求出双曲线的渐近线即可. 【解答】解:由题意可得,a=2,b=1,则双曲线的渐近线方程为y=±ba x=±12x.故选C.11.【答案】B【考点】椭圆的离心率椭圆的标准方程【解析】根据椭圆的标准方程求出a,b的值,根据椭圆中c2=a2−b2就可求出c,再利用离心率e=ca得到离心率.【解答】解:由椭圆方程为x 24+y25=1可知,a2=5,b2=4,∴c2=a2−b2=1,a=√5,∴c=1,∴椭圆的离心率e=ca =√55.故选B.12.【答案】D【考点】双曲线的简单几何性质双曲线中的平面几何问题本题主要考查双曲线的性质以及直线和双曲线的关系,联立方程组,求出点的坐标,再求出面积即可.【解答】解:①若∠AOB=90∘,则∠AOF=45∘,∴ba=1故c=√a2+b2=√2a,∴S△OAB=12⋅2c⋅c=c2=2a2;②若∠BAO=90∘,则l与y=bax垂直且过F点,垂足为A,∴ l的斜率为−ab,则直线l的方程为y=−ab(x−c),联立{y=−ab⋅(x−c),y=bax,解得x=a 2c ,y=abc,则点A为(a 2c ,ab c)∴ △OAB为等腰直角三角形,OB为斜边,∴ OA=AB,OA2=(a2c )2+(abc)2=a2,∴S△OAB=12OA⋅AB=12OA2=12a2.综上所述S△OAB=2a2或12a2.故选D.二、填空题(本题共计 4 小题,每题 5 分,共计20分)13.【答案】√15【考点】与椭圆有关的中点弦及弦长问题【解析】此题暂无解析【解答】解:由椭圆方程可知a=3,c=2,∴F(−2, 0),根据题意,画出图形:设线段PF中点为M,椭圆右焦点为F1,∵M在以O为圆心,|OF|为半径的圆上,∴F1也在圆上,连接OM, PF1, MF1,则∠FMF1=90∘,OM是△FPF1的中位线,∴|PF1|=2|OM|=2|OF|=2×2=4,由椭圆定义|PF|+|PF1|=2a=6,得|PF|=2,|MF|=|PF|2=1,又∵∠FMF1为直角,|MF1|2=|FF1|2−|MF|2=15,∴tan∠MFF1=|MF1||MF|=√151=√15,∴直线PF的斜率是√15.故答案为:√15.14.【答案】(−1,1]∪{−√2}【考点】曲线与方程直线与圆的位置关系【解析】此题暂无解析【解答】x=√1−y2⇔x2+y2=1(x≥0)方程x2+y2=1(x≥0)所表示的曲线为半圆(如图)当直线与圆相切时或在l2与l3之间时,适合题意.此时−1<b≤1或b=−√2,所以b的取值范围是(−1,1]∪{−√2}.15.【答案】x2−y2=1【考点】双曲线的标准方程圆锥曲线的共同特征【解析】利用椭圆的三参数的关系求出双曲线的焦点坐标;利用等轴双曲线的定义设出双曲线的方程,据双曲线中三参数的关系求出双曲线的方程.【解答】解:对于x 25+y23=1知半焦距为c=√5−3=√2所以双曲线的焦点为(±√2,0)设等轴双曲线的方程为x 2a2−y2a2=1据双曲线的三参数的关系得到2a2=2所以a2=1所以双曲线的方程为x2−y2=1.故答案为:x2−y2=116.【答案】−1【考点】斜率的计算公式中点坐标公式与双曲线有关的中点弦及弦长问题【解析】【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),则x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,x12−y128=1,x22−y228=1,两式相减得(x1−x2)(x1+x2)=(y1+y2)(y1−y2)8,整理可得x1−x2y1−y2=y08x0,即1k AB=k OD8,同理得1k BC =k OE8,1k AC=k OF8.因为k OD+k OE+k OF=−8,所以1k AB +1k BC+1k AC=−1.故答案为:−1.三、解答题(本题共计 6 小题,每题 11 分,共计66分)17.【答案】解:命题p :(a +6)(a −7)<0,解得−6<a <7; 命题q :Δ=(−4)2−4a >0,解得a <4. ∴ ¬q :a ≥4.∵ “p ∧(¬q)”为真, ∴ p 为真且¬q 为真, ∴ 4≤a <7. 【考点】逻辑联结词“或”“且”“非” 双曲线的标准方程 一元二次不等式的解法【解析】 此题暂无解析 【解答】解:命题p :(a +6)(a −7)<0,解得−6<a <7; 命题q :Δ=(−4)2−4a >0,解得a <4. ∴ ¬q :a ≥4.∵ “p ∧(¬q)”为真, ∴ p 为真且¬q 为真, ∴ 4≤a <7. 18. 【答案】解:(1)因为所求双曲线与双曲线x 22−y 2=1有公共渐近线, 所以可设所求双曲线的方程为x 22−y 2=λ(λ≠0).因为所求双曲线过点(2,−2), 所以222−(−2)2=λ,得λ=−2,所以所求双曲线的方程为y 22−x 24=1. (2)因为双曲线的方程为x 24−y 25=1,所以双曲线的一条渐近线方程为y =√52x , 即√5x −2y =0.因为双曲线的左、右焦点到渐近线的距离相等, 且(3,0)为双曲线的一个焦点, 所以双曲线x 24−y 25=1的焦点到其渐近线的距离为|3√5−0|3=√5.【考点】双曲线的离心率 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)因为所求双曲线与双曲线x 22−y 2=1有公共渐近线,所以可设所求双曲线的方程为x 22−y 2=λ(λ≠0).因为所求双曲线过点(2,−2), 所以222−(−2)2=λ,得λ=−2, 所以所求双曲线的方程为y 22−x 24=1. (2)因为双曲线的方程为x 24−y 25=1,所以双曲线的一条渐近线方程为y =√52x , 即√5x −2y =0.因为双曲线的左、右焦点到渐近线的距离相等, 且(3,0)为双曲线的一个焦点, 所以双曲线x 24−y 25=1的焦点到其渐近线的距离为|3√5−0|3=√5.19.【答案】解:(1)点A 为椭圆C 上任意一点, A 关于原点O 的对称点为B , 由|AF 1|+|BF 1|=4知 2a =4, 得a =2.又∠F 1AF 2的最大值为π3,知当A 为上顶点时,∠F 1AF 2最大, 所以a =2c , 得c =1,所以b 2=a 2−c 2=3. 所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由题知NA 的斜率存在,设NA 方程为 y =k(x −4),与椭圆联立,得(4k 2+3)x 2−32k 2x +64k 2−12=0.① 设点A (x 1,y 1),E (x 2,y 2), 则A ′(x 1,−y 1).直线A ′E 方程为y −y 2=y 2+y1x 2−x 1(x −x 2).令y =0得x =x 2+y 2(x 1−x 2)y 1+y 2,将y1=k(x1−4),y2=k(x2−4)代入,整理得,x=2x1x2−4(x1+x2)x1+x2−8.②x1+x2=32k24k2+3,x1x2=64k2−124k2+3.代入②整理,得x=1.所以直线A′E与x轴交于定点Q(1,0). 【考点】圆锥曲线中的定点与定值问题与直线关于点、直线对称的直线方程直线与椭圆结合的最值问题椭圆的标准方程椭圆的定义【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)点A为椭圆C上任意一点,A关于原点O的对称点为B,由|AF1|+|BF1|=4知2a=4,得a=2.又∠F1AF2的最大值为π3,知当A为上顶点时,∠F1AF2最大,所以a=2c,得c=1,所以b2=a2−c2=3.所以椭圆C的标准方程为x 24+y23=1.(2)由题知NA的斜率存在,设NA方程为y=k(x−4),与椭圆联立,得(4k2+3)x2−32k2x+64k2−12=0.①设点A(x1,y1),E(x2,y2),则A′(x1,−y1).直线A′E方程为y−y2=y2+y1x2−x1(x−x2).令y =0得x =x 2+y 2(x 1−x 2)y 1+y 2,将y 1=k (x 1−4),y 2=k (x 2−4)代入, 整理得,x =2x 1x 2−4(x 1+x 2)x 1+x 2−8.②x 1+x 2=32k 24k 2+3, x 1x 2=64k 2−124k 2+3.代入②整理,得x =1.所以直线A ′E 与x 轴交于定点Q(1,0). 20. 【答案】(1)椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)存在定点N (52,0),使得C .B .N 三点共线. 【考点】直线与椭圆结合的最值问题 椭圆的标准方程【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)由椭圆的焦点在x 轴上, 设椭圆C 的方程为x 2a2+y 2b 2=1(ab >0),椭圆C 的一个顶点为(0,1),即b =1, 由e =ac √1−b 2a 2=√5解得a 2=5,∴ 椭圆C 的标准方程为x 25+y 2=1.(2)由得F (2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)设直线l 的方程为y =k (x −2)(k ≠0),代入椭圆方程,消去y 可得 (5k 2+1)x 2−20k 2x +20k 2−5=0, 则x 1+x 2=20k 25k 2+1,x 1x 2=20k 2−55k 2+1.∵ 点C 与点A 关于x 轴对称, ∴ C (x 1,−y 1) .假设存在N (t,0),使得C ,B ,N 三点共线, 则BN →=(t −x 2,−y 2),CN →=(t −x 1,y 1). ∵ C ,B ,N 三点共线,∴ BN →//CN →,∴ (t −x 2)y 1+(t −x 1)y 2=0, 即(y 1+y 2)t =x 2y 1+x 1y 2 ∴ t =k (x 1−2)x 2+k (x 2−2)x 1k (x 1−2)+k (x 2−2) =2⋅20k 2−55k 2+1−2⋅20k 25k 2+120k 25k 2+1−4=52∴ 存在定点N (52,0),使得C .B .N 三点共线.21.【答案】解:(1)∵ 直线l :x −y +1=0与抛物线C 相切. 由{x −y +1=0,y 2=2px ,得y 2−2py +2p =0,从而Δ=4p 2−8p =0, 解得p =2.∴ 抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)由于直线m 的斜率不为0,所以可设直线m 的方程为ty =x −1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 由{ty =x −1,y 2=4x ,消去x 得y 2−4ty −4=0,∴ y 1+y 2=4t ,从而x 1+x 2=4t 2+2, ∴ 线段AB 的中点M 的坐标为(2t 2+1,2t). 设点A 到直线l 的距离为d A , 点B 到直线l 的距离为d B , 点M 到直线l 的距离为d , 则d A +d B =2d =2⋅2√2=2√2|t 2−t +1| =2√2|(t −12)2+34|,∴ 当t =12时,A ,B 两点到直线l 的距离之和最小,最小值为3√22. 【考点】直线与抛物线结合的最值问题 二次函数在闭区间上的最值 抛物线的标准方程 直线与圆的位置关系【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)∵ 直线l :x −y +1=0与抛物线C 相切. 由{x −y +1=0,y 2=2px ,得y 2−2py +2p =0,从而Δ=4p 2−8p =0, 解得p =2.∴ 抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)由于直线m 的斜率不为0,所以可设直线m 的方程为ty =x −1,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 由{ty =x −1,y 2=4x ,消去x 得y 2−4ty −4=0,∴ y 1+y 2=4t ,从而x 1+x 2=4t 2+2, ∴ 线段AB 的中点M 的坐标为(2t 2+1,2t). 设点A 到直线l 的距离为d A , 点B 到直线l 的距离为d B , 点M 到直线l 的距离为d , 则d A +d B =2d =2⋅2√2=2√2|t 2−t +1| =2√2|(t −12)2+34|,∴ 当t =12时,A ,B 两点到直线l 的距离之和最小,最小值为3√22. 22. 【答案】(1)根据题意,椭圆的离心率为12,即e =ca =2,则a =2c . 又∵ a 2=b 2+c 2,∴ b =√3c . ∴ 椭圆的标准方程为:x 24c 2+y 23c 2=1. 又∵ 点P(1, 32)为椭圆上一点,∴ 14c 2+943c 2=1,解得:c =1.∴ 椭圆的标准方程为:x 24+y 23=1.(2)由椭圆的对称性可知直线l 的斜率一定存在,设其方程为y =kx +1. 设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2).联列方程组:{x 24+y 23=1y =kx +1 ,消去y 可得:(3+4k 2)x 2+8kx −8=0. ∴ 由韦达定理可知:x 1+x 2=−8k 3+4k2,x 1x 2=−83+4k 2.∵ k 1=y 1x 1+2,k 2=y 2x 1−2,且k 1=2k 2,∴y 1x 1+2=2y 2x 2−2,即y 12(x 1+2)2=4y 22(x 2−2)2.①又∵ M(x 1, y 1),N(x 2, y 2)在椭圆上, ∴ y 12=34(4−x 12),y 22=34(4−x 22).② 将②代入①可得:2−x 12+x 1=4(2+x 2)2−x 2,即3x 1x 2+10(x 1+x 2)+12=0.∴ 3(−83+4k 2)+10(−8k3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0. 解得:k =16或k =32. 又由k >1,则k =32. 【考点】 椭圆的离心率 【解析】(1)根据题意,由椭圆离心率可得a =2c ,进而可得b =√3c ,则椭圆的标准方程为x 24c 2+y 23c 2=1,将P 的坐标代入计算可得c 的值,即可得答案; (2)根据题意,设直线l 的方程为y =kx +1,设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2),将直线的方程与椭圆联立,可得(3+4k 2)x 2+8kx −8=0,由根与系数的关系分析,:x 1+x 2=−8k 3+4k 2,x 1x 2=−83+4k 2,结合椭圆的方程与直线的斜率公式可得3(−83+4k 2)+10(−8k3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0,解可得k 的值,即可得答案. 【解答】(1)根据题意,椭圆的离心率为12,即e =c a=2,则a =2c .又∵ a 2=b 2+c 2,∴ b =√3c . ∴ 椭圆的标准方程为:x 24c 2+y 23c 2=1. 又∵ 点P(1, 32)为椭圆上一点,∴ 14c 2+943c 2=1,解得:c =1.∴ 椭圆的标准方程为:x 24+y 23=1.(2)由椭圆的对称性可知直线l 的斜率一定存在,设其方程为y =kx +1. 设M(x 1, y 1),N(x 2, y 2).联列方程组:{x 24+y 23=1y =kx +1 ,消去y 可得:(3+4k 2)x 2+8kx −8=0.∴ 由韦达定理可知:x 1+x 2=−8k 3+4k 2,x 1x 2=−83+4k 2.∵ k 1=y 1x1+2,k 2=y 2x 1−2,且k 1=2k 2,∴ y 1x 1+2=2y 2x 2−2,即y 12(x 1+2)2=4y 22(x 2−2)2.①又∵ M(x 1, y 1),N(x 2, y 2)在椭圆上, ∴ y 12=34(4−x 12),y 22=34(4−x 22).② 将②代入①可得:2−x12+x 1=4(2+x 2)2−x 2,即3x 1x 2+10(x 1+x 2)+12=0.∴ 3(−83+4k 2)+10(−8k 3+4k 2)+12=0,即12k 2−20k +3=0.解得:k =16或k =32. 又由k >1,则k =32.。
专题12:第三章圆锥曲线与方程综合测试卷2(解析版)
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专题12:第三章圆锥曲线与方程综合测试卷2(解析版)一、单选题1.准线方程为2x =的抛物线的标准方程为( ) A .24y x =- B .28y x =- C .24y x = D .28y x =【答案】B 【详解】试题分析:由题意得,抛物线28y x =-,可得4p =,且开口向左,其准线方程为2x =. 故选B .考点:抛物线的几何性质.2.已知双曲线222:1y C x b-=的右焦点为F ,过点F 向双曲线的一条渐近线引垂线,垂足为M ,2FM =,则双曲线的离心率( ) A .2 BCD【答案】C 【分析】根据2FM =求得b ,由此求得c ,进而求得双曲线的离心率. 【详解】依题意,双曲线1a =,设(),0F c ,双曲线的一条渐近线方程为0y bx bx y =⇒-=,则2bcFM b c=====.所以22222125c a b c =+=+=⇒=所以双曲线的离心率为ce a==故选:C 【点睛】本小题主要考查双曲线离心率的求法,属于基础题.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若以OF (O 为坐标原点)为直径的圆被双曲线C 的一条渐近线所截得的弦长等于双曲线C 的虚轴长,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .2y x =± B .12y x =±C .3y x =±D .4y x =±【答案】B 【分析】由题意,求出圆心、半径、渐近线,结合几何法求得圆被直线所截得的弦长2a b =,由此可求出答案. 【详解】解:由题意知,(),0F c ()222,0c a b c =+>,∴以OF 为直径的圆的方程为22224c c x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,圆心为,02c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,半径2c r =,又双曲线的渐近线的方程为by x a=±,即0bx ay ±=,∴圆心到渐近线的距离2b d ==,∴该圆被渐近线截得的弦长2a b ==,∴12b a =, ∴渐近线方程为12y x =±, 故选:B . 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,属于基础题.4.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为线20x y +=垂直,则双曲线的方程为( )A .2214x y -=B .2214y x -=C .22331520x y -=D .22331205x y -=【答案】A 【分析】由焦距为,C D ;由双曲线的一条渐近线与直线20x y +=垂直排除选项B ,从而可得结果. 【详解】因为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为所以c =22 5a b +=,可排除选项,C D ;因为2214y x -=的渐近线方程为2y x =±,不与直线20x y +=垂直,可排除选项B ,故选A. 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质以及排除法的应用,属于中档题. 用特例代替题设所给的一般性条件,得出特殊结论,然后对各个选项进行检验,从而做出正确的判断,这种方法叫做特殊法. 若结果为定值,则可采用此法. 特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性.5.双曲线22440x ty t +-=的虚轴长等于( )A .B .2t -C .D .4【答案】C 【解析】双曲线方程化为221;4x y t +=因为是双曲线方程,所以0,t <则标准方程为221;4y x t-=-所以虚轴长故选C 6.已知双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)与椭圆2212516x y +=有共同焦点,且双曲线的渐近线方程为0x =,则该双曲线的方程为( )A .221612x y -=B .221126x y -=C .22136x y -=D .22163x y -=【答案】D根据已知双曲线22221x y a b-=与椭圆2212516x y +=有共同焦点可得:3c =,再由双曲线的渐近线方程为0x ±=,可得:22292a b c b a⎧+==⎪⎨=⎪⎩ ,即可得解. 【详解】易知椭圆2212516x y +=的两个焦点为(3,0),(3,0)-, 设双曲线的焦距为2c ,则3c =, 且焦点在x 轴上,设双曲线的实轴、虚轴分别为:2a 、2b由双曲线的渐近线方程为0x ±=,可得:22292a b c b a⎧+==⎪⎨=⎪⎩ ,解得:a b ==故选:D. 【点睛】本题考查了椭圆、双曲线的焦点问题,考查了双曲线渐近线的公式的理解,总体计算量不大,属于基础题.7.已知椭圆221416x y +=上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为6,则点P 到另一个焦点的距离为( ) A .2 B .3 C .5 D .7【答案】A 【分析】根据椭圆定义,即可求得点P 到另外一个焦点的距离. 【详解】设所求距离为d ,由题意得4a =.根据椭圆的定义得26262a d d a =+⇒=-=, 故点P 到另一个焦点的距离为2. 故选:A本题考查了椭圆的定义,属于基础题 8.抛物线212x y =的焦点到准线的距离是() A .1 B .2C .12D .14【答案】D 【分析】由抛物线22p x y =的焦点到准线的距离等于p ,可直接得出结果. 【详解】因为抛物线的方程为212x y =,即12p 2=,所以1p 4=, 因此焦点到准线的距离是14.故选D 【点睛】本题主要考查抛物线的性质,熟记性质即可,属于基础题型.9.已知双曲线()2222=10,0x y a b a b->>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在双曲线的右支上,且124PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( )A .5,23⎛⎤⎥⎝⎦B .5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(]1,2D .51,3⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到223aPF =,183a PF =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又124PF PF =,所以232PF a =,即223aPF =,则183a PF =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F , 即1023a c ≥,则53c a ≤,即53e ≤,又双曲线的离心率大于1,所以513e <≤. 故选:D. 【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可,属于基础题.10.双曲线2214y x m-=的离心率为32,则其渐近线方程是( )A .54y x =±B .45y x =±C .y x =D .y = 【答案】D 【分析】根据双曲线离心率及定义可求得m 的值,即可得双曲线的标准方程,进而由渐近线方程可得解. 【详解】双曲线2214y x m-=,即2,a b ==c =由离心率为32,所以32c a ==, 解得5m =,所以双曲线22145y x -=,则渐近线方程为5a y x x x b =±==±, 故选:D. 【点睛】本题考查了双曲线的简单几何性质应用,离心率与渐近线方程的简单应用,属于基础题. 11.从某个角度观察篮球(如图甲),可以得到一个对称的平面图形,如图乙所示,篮球的外轮廓为圆O ,将篮球表面的粘合线视为坐标轴和双曲线,若坐标轴和双曲线与圆O 的交点将圆的周长八等分,且AB BO OC CD ===,则该双曲线的离心率为( )A 2B 3C .2D 5【答案】B 【分析】设出双曲线方程,把双曲线上的点的坐标表示出来并代入到方程中,找到a b 、的关系即可求解. 【详解】以O 为原点,AD 所在直线为x 轴建系,不妨设1AB BO OC CD ====, 则该双曲线过点(22),且1a =,将点(22),代入方程222222123x y b c a b -=⇒=⇒=,故离心率为3==ce a, 故选:B . 【点睛】本题考查已知点在双曲线上求双曲线离心率的方法,属于基础题目.12.已知双曲线22:1x C y m -=的离心率为62(2,0)P 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为钝角(其中O 为坐标原点),则直线l 斜率的取值范围是( ) A .22(,0)(0,)22-B .5(,0)(0⋃5C .22(,(,)22-∞-+∞ D .55(,(,)-∞+∞ 【答案】A 【分析】利用双曲线的离心率求出m ,得到双曲线方程,设出直线方程,设出AB 坐标,利用韦达定理结合向量的数量积转化求解k 的范围即可. 【详解】解:由题意双曲线22:1x C y m -==2m =, 双曲线22:12x C y -=,设直线:2l x ty =+,与双曲线C 联立得:22(2)420t y ty -++=, 设点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 则12222y y t =-,12224y y t t =--+ 221212122282()42t x x t y y t y y t --=+++=-, 又因为AOB ∠为钝角,则0OA OB ⋅<,所以12120y y x x +<,即222228022t t t --+<--得出220t ->,即22t >, 所以直线l 的斜率22112k t =<, 又且,,A O B 三点不可能共线,则必有0k ≠,即直线l 斜率的取值范围是2(,0)(0,)22-, 故选:A . 【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,直线与双曲线的位置关系的应用,是中档题.二、填空题13.已知椭圆的方程为222116x y m+=,焦点在x 轴上,m 的取值范围是______.【答案】()()4,00,4-【分析】由椭圆的焦点在x 轴上,可得2016m <<,求解即可. 【详解】由椭圆的方程为222116x y m +=,焦点在x 轴上,可得2016m <<,所以40m -<<或04m <<, 故答案为:()()4,00,4-【点睛】本题考查了椭圆短轴的范围,是椭圆基本量的考查,属于基础题. 14.抛物线24y x =的焦点坐标是_______. 【答案】10,16⎛⎫⎪⎝⎭【分析】将抛物线方程转化为标准形式,由此求得抛物线的焦点坐标. 【详解】由24y x =得214x y =,所以抛物线的焦点在y 轴上,且112,4216p p ==,所以抛物线的焦点坐标为10,16⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:10,16⎛⎫⎪⎝⎭【点睛】本小题主要考查抛物线焦点坐标的求法,属于基础题.15.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线交椭圆于P ,Q 两点(P 在x 轴上方),1PF PQ =,若1PQ PF ⊥,则椭圆的离心率e =______.-【分析】 根据椭圆定义,设2PF m =,则12PF a m =-,进而表示出222QF a m =-,12QF m =,由1PQ PF ⊥,得在两个三角形中由勾股定理可得a ,c 的关系,进而求出椭圆的离心率. 【详解】如图所示,设()20PF m m =>,根据椭圆定义得12PF a m =-, 由1PF PQ =,得2222QFa m m a m =--=-,由椭圆的定义可得()12222QF a a m m =--=,因为1PQ PF ⊥,在1Rt PFQ ∆中,且1PF PQ =,得22112QF PF =,即()22422m a m =-①,在12Rt PF F ∆中,得2221212F F PF PF =+,即()22242c a m m =-+②,由①-②2⨯可得222482m c m -=-,可得233m c =,③, 将③代入②可得22223233423c a c c ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,整理可得:22330e e +-=,()0,1e ∈,解得63e =-.故答案为:63-.【点睛】本题考查椭圆的性质及直线与椭圆的综合,考查椭圆离心率的求法,属于中档题. 16.已知过抛物线2:4C y x =焦点F 的直线交抛物线C 于P ,Q 两点,交圆2220x y x +-=于M ,N 两点,其中P ,M 位于第一象限,则11PM QN+的最小值为_____. 【答案】2 【分析】设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,根据题意可设直线PQ 的方程为1x my =+,将其与抛物线C 方程联立可求出121=x x ,结合图形及抛物线的焦半径公式可得12||||1PM QN x x ⋅==,再利用基本不等式,即可求出11PM QN+的最小值. 【详解】圆2220x y x +-=可化为22(1)1x y -+=,圆心坐标为(1,0),半径为1,抛物线C 的焦点(1,0)F ,可设直线PQ 的方程为1x my =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由214x my y x=+⎧⎨=⎩,得2440y my --=,所以124y y =-, 又2114y x =,2224y x =,所以222121212()14416y y y y x x =⋅==,因为1212||||(||||)(||||)(11)(11)1PM QN PF MF QF NF x x x x ⋅=--=+-+-==,所以111122PM QN PM QN+≥⋅=,当且仅当||||1PM QN ==时,等号成立. 所以11PM QN+的最小值为2. 故答案为:2 【点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,基本不等式求最值,考查基本运算能力,属于中档题.三、解答题17.(1)已知椭圆的离心率为74,短轴一个端点到右焦点的距离为4,求椭圆的标准方程。
2024高一数学圆锥曲线的性质与方程题及答案
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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。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
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高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.若动点与定点和直线的距离相等,则动点的轨迹是()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.直线【答案】D【解析】因为定点F(1,1)在直线上,所以到定点F的距离和到定直线l的距离相等的点的轨迹是直线,就是经过定点A与直线,垂直的直线.故选D.【考点】1.抛物线的定义;2.轨迹方程.2. F1、F2是定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则点M的轨迹是()A.椭圆B.直线C.线段D.圆【答案】C【解析】主要考查椭圆的定义、椭圆的标准方程。
解:因为|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,所以点M的轨迹是线段,故选C。
3.椭圆内有一点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.B.C.D.【答案】B【解析】主要考查椭圆的定义、直线与椭圆的位置关系。
利用“点差法”求弦的斜率,由点斜式写出方程。
故选B。
4.如果抛物线y 2=ax的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为()A.(1, 0)B.(2, 0)C.(3, 0)D.(-1, 0)【答案】A【解析】由已知,所以=4,抛物线的焦点坐标为(1, 0),故选A。
【考点】本题主要考查抛物线的定义、标准方程、几何性质。
点评:熟记抛物线的标准方程及几何性质。
5.圆心在抛物线y 2=2x上,且与x轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是()A.x2+ y 2-x-2 y -=0B.x2+ y 2+x-2 y +1="0"C.x2+ y 2-x-2 y +1=0D.x2+ y 2-x-2 y +=0【答案】D【解析】由抛物线定义知,此圆心到焦点距离等于到准线距离,因此圆心横坐标为焦点横坐标,代入抛物线方程的圆心纵坐标,1,且半径为1,故选D。
【考点】本题主要考查抛物线的定义、标准方程、几何性质,同时考查了圆的切线问题。
点评:抛物线问题与圆的切线问题有机结合,利用抛物线定义,简化了解答过程。
数学选修2-1《圆锥曲线与方程》复习训练题(含详细答案)
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数学选修2-1《圆锥曲线与方程》复习训练题一、 选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
1曲线 与曲线 (0 <k<9) 具有( ) A 、相等的长、短轴 B 、相等的焦距 C 、相等的离心率 D 、相同的准线2、若k 可以取任意实数,则方程x 2+ky 2=1所表示的曲线不可能是( )A.直线B.圆C.椭圆或双曲线D.抛物线 3、如果抛物线y 2= ax 的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为( )A .(1, 0)B .(2, 0)C .(3, 0)D .(-1, 0) 4、平面内过点A (-2,0),且与直线x=2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( ) A . y 2=-2x B . y 2=-4x C .y 2=-8x D .y 2=-16x5、双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为 ( ) A .3 B .26 C .36 D .33 6、若椭圆的中心及两个焦点将两条准线之间的距离四等分,则椭圆的离心率为( )A 、B 、C 、D 、7、过点P (2,-2)且与22x -y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A .14222=-x yB .12422=-y xC .12422=-x yD .14222=-y x 8、抛物线214y x =关于直线0x y -=对称的抛物线的焦点坐标是( ) A 、(1,0) B 、1(,0)16 C 、(0,0) D 、1(0,)169、中心在原点,对称轴为坐标轴,离心率e =,一条准线方程为30x =的双曲线方程是( )(A )22134x y -= (B )22153y x -= (C )22124x y -= (D )22142y x -= 10、椭圆上一点P 到一个焦点的距离恰好等于短半轴的长b ,且它的离心率e =P 到另一焦点的对应准线的距离为 ( ) (A )6 (B )3 (C )2(D ) 11、已知双曲线 和椭圆 (a>0, m>b>0)的离心率互为 倒数,那么以a 、b 、m 为边长的三角形是( ) A 、锐角三角形 B 、直角三角形 C 、钝角三角形 D 、等腰三角形12、过抛物线y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2)两点,如果x 1+ x 2=6,那么|AB|= ( ) A .8 B .10 C .6 D .4二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上。
(典型题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(答案解析)
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一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=2.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+=3.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .64.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .65.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .3⎡⎢⎣B .3⎡⎢⎣C .3⎡⎢⎣D .3⎡⎢⎣ 6.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若1MF =,则E 的离心率为( )A .3B .2C .5D .27.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .128.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e >C .3e >D .13e <<9.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25411.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .(D .(12.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n-=___________. 15.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.16.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.17.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.18.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.23.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值. 25.已知是抛物线2:2C y px=(0)p >的焦点,(1,)M t 是抛物线上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点O (坐标原点)分别作,OA OB 交抛物线C 于,A B 两点(,A B 不与O 重合),且.2OA OB k k =.求证:直线AB 过定点.26.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线30x y -+=过(,0)F c -,所以030c --+=,得3c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-,所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-,又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程; ③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.2.B解析:B 【分析】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a bx y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=, 整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.3.C解析:C 【分析】设E是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-++≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.4.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.5.C解析:C【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得2112t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++,令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以22222))122211(21)(1)k k AB t D k k t t t C +++=+=++--++=+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以1AB CD y +=∈⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.6.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=,则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.7.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y , 联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=, 由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-, 2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =,所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△29646464641016k =+=⨯+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.8.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=,所以,双曲线的渐近线by xa=的倾斜角α满足30α>,则123tan3bPF Fa>∠=,因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b bea a a a+⎛⎫====+>⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a、c的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a、c的齐次方程,然后转化为关于e的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.9.D解析:D【分析】由题意作出MD垂直于准线l,然后得2PM MD=,得30∠=︒DPM,写出直线方程,联立方程组,得关于y的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.【详解】如图,过点M做MD垂直于准线l,由抛物线定义得MF MD=,因为PF FM=,所以2PM MD=,所以30∠=︒DPM,则直线MN方程为3(1)x y=-,联立23(1)4x yx y⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x得,231030y y-+=,设()()1122,,,M x y N x y,所以121210,13y y y y+==,得121016||2233MN y y=++=+=.故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍)当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.11.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y , 由题意得22x ty a y px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=, 所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=-故直线()2222:xPA y y x xy-=--化简得:222222y y y x x x-=-+即2222221x x y y x y+=+=同理有33:1PB x x y y+=又,PA PB均过点()11,P x y,有313131311,1x x y y x x y y+=+=故直线11:1MN x x y y+=1111,m nx y==221222111x xm n-=-=故答案为:115.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程解析:28y x=【分析】推导出OBE EBF△△,求出tan BOE∠,可得出直线AO的方程,联立直线AO与抛物线C的方程,求出点A的坐标,利用抛物线的定义求出p的值,即可得出抛物线C的标准方程.【详解】因为BOE BEF∠=∠,90OBE EBF∠=∠=,OBE EBF∴△△,OB BEBE BF∴=,即2222p pBE OB BF p=⋅=⨯=,2BE p∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==,则直线AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得(),2A p p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.16.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:175【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率5c e a ==.【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5 【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.18.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:82-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan bb BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =,∴e =【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛: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.22.(1)22143xy +=;(2. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+, 设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-,212112277OMNSOF y y =⋅-===⨯=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.24.(1)22194x y +=;(2)最大值为.(1)将1,3P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合3c a =和222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点1,3P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,所以2213219a b +=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12294MN x k =-=+, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题25.(1)24y x =;(2)直线AB 过定点(2,0)-,证明见解析. 【分析】(1)由抛物线的定义求得p ,得抛物线方程;(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线方程代入抛物线方程,由判别式大于0得参数满足的条件,应用韦达定理得1212,y y y y +,计算由2OA OB k k =可得128y y =,从而求得参数b ,并可得出m 的范围.此时由直线方程可得定点坐标. 【详解】(1)由抛物线定义可知:122p+=,则2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y联立24y x x my b⎧=⎨=+⎩得2440y my b --=,则216160m b ∆=+>即20()m b +>*。
(完整版)(最新)圆锥曲线单元测试题(含答案解析)
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完美WORD 格式.整理圆锥曲线与方程单元测试(高二高三均适用)、选择题A 、25、过抛物线y 4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ()A 、有且仅有一条B 、有且仅有两条C 、有无穷多条D 、不存在6、一个椭圆中心在原点, 焦点R 、F 2在x 轴上,P (2, 3 )是椭圆上一点,且|PF 1|、|F 1F 2|、|PF 2 |成等差数列,则椭圆方程为()7 .设0v k v a 2,那么双曲线 上 - 异 =1与双曲线 % - y 2 = 1有()a — KD +K a b(A )相同的虚轴(B )相同的实轴(C )相同的渐近线(D )相同的焦点8 .若抛物线y 2= 2p x (p > 0)上一点P 到准线及对称轴的距离分别为10和6,则p 的值等于1 •方程x 、.、3y2 1所表示的曲线是 (A )双曲线(B )椭圆(C )双曲线的一部分 (D )椭圆的一部分2 •椭圆2y a21与双曲线—a 2-1有相同的焦点,贝U a 的值是 23.双曲线 2y_ b 2(A ) 2 已知圆x 2(B ) 1 或-2(D ) 11的两条渐近线互相垂直, 那么该双曲线的离心率是 (B ) ..3(C ) 、22y 6x7 0与抛物线y 2 2px(p(D )I0)的准线相切,则()()()()2A 、— 8 2壬162B 、—16 2乞1 62C 、x - 8 2乞1 42x D 、— 16 2上142222(A ) 2 或 18(B ) 2x9、设F 1> F 2是双曲线一 4或18(C ) 2或16 (D ) y 2 1的两个焦点,点P 在双曲线上,且 4或16UULTLUUQPF PFUUU 则 |PF 1 | LULU |PF 2 | 的值等于 A 、2B 、2 210.若点A 的坐标为(3,2) , F 是抛物线y 22x 的焦点,点M 在抛物线上移动时,使MF MA取得最小值的M的坐标为1A . 0,0B .- 1 C . 1,V2 D . 2,22’2 2X y 11、已知椭圆 — F =1 (a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且 BF 丄x 轴,ab直线AB 交y 轴于点P ,若AP 2BP (应为PB),则离心率为 ()A 、二B 、二C 、1D 1223212 .抛物线y22x 上两点A(X 1, yj 、B(X 2, y 2)关于直线1y x m 对称,且x 1 x 2则m 等于()A . 3B. 25C . -D . 322、填空题: 13 .若直线xy2与抛物线y 24x 交于A 、B 两点, 则线段 AB 的中点坐标是。
圆锥曲线与方程测试题(带答案)
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圆锥曲线与方程 单元测试时间:90分钟 分数:120分一、选择题(每小题5分,共60分)1.椭圆122=+my x 的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( ) A .41 B .21C .2D .4 2.过抛物线x y 42=的焦点作直线l 交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则||AB 等于( )A .10B .8C .6D .43.若直线y =kx +2与双曲线622=-y x 的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( )A .315(-,)315 B .0(,)315 C .315(-,)0 D .315(-,)1-4.(理)已知抛物线x y 42=上两个动点B 、C 和点A (1,2)且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点( )A .(2,5)B .(-2,5)C .(5,-2)D .(5,2)(文)过抛物线)0(22>=p px y 的焦点作直线交抛物线于1(x P ,)1y 、2(x Q ,)2y 两点,若p x x 321=+,则||PQ 等于( )A .4pB .5pC .6pD .8p5.已知两点)45,4(),45,1(--N M ,给出下列曲线方程:①0124=-+y x ;②322=+y x ;③1222=+y x ;④1222=-y x .在曲线上存在点P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( ) (A )①③ (B )②④ (C )①②③ (D )②③④6.已知双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的两个焦点为1F 、2F ,点A 在双曲线第一象限的图象上,若△21F AF 的面积为1,且21tan 21=∠F AF ,2tan 12-=∠F AF ,则双曲线方程为( )A .1351222=-y xB .1312522=-y xC .1512322=-y x D .1125322=-y x 7.圆心在抛物线)0(22>=y x y 上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是( )A .041222=---+y x y x B .01222=+-++y x y x C .01222=+--+y x y x D .041222=+--+y x y x8.双曲线的虚轴长为4,离心率26=e ,1F 、2F 分别是它的左、右焦点,若过1F 的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,且||AB 是||2AF 的等差中项,则||AB 等于( ) A .28 B .24 C .22 D .8. 9.(理)已知椭圆22221a y x =+(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 .2230<<a B .2230<<a 或282>a C .223<a 或 282>a D .282223<<a(文)抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上,则实数m 的值为( ) A .0 B .23C .2D .3 10.已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其相交于N M ,两点,MN 中点横坐标为32-,则此双曲线的方程是( ) (A) 14322=-y x (B) 13422=-y x (C) 12522=-y x (D) 15222=-y x 11.将抛物线342+-=x x y 绕其顶点顺时针旋转090,则抛物线方程为( )(A )x y -=+2)1(2(B )2)1(2-=+x y (C )x y -=-2)1(2(D )2)1(2-=-x y12.若直线4=+ny mx 和⊙O ∶422=+y x 没有交点,则过),(n m 的直线与椭圆14922=+y x 的交点个数( ) A .至多一个 B .2个 C .1个 D .0个 二、填空题(每小题4分,共16分)13.椭圆198log 22=+y x a 的离心率为21,则a =________.14.已知直线1+=x y 与椭圆122=+ny mx )0(>>n m 相交于A ,B 两点,若弦AB 的中点的横坐标等于31-,则双曲线12222=-n y m x 的两条渐近线的夹角的正切值等于________.15.长为l (0<l <1)的线段AB 的两个端点在抛物线2x y =上滑动,则线段AB 中点M 到x 轴距离的最小值是________.16.某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心F 为焦点的椭圆,测得近地点A 距离地面)km (m ,远地点B 距离地面)km (n ,地球半径为)km (R ,关于这个椭圆有以下四种说法: ①焦距长为m n -;②短轴长为))((R n R m ++;③离心率Rn m mn e 2++-=;④若以AB方向为x 轴正方向,F 为坐标原点,则与F 对应的准线方程为)())((m n R n R m x -++2-=,其中正确的序号为________. 三、解答题(共44分) 17.(本小题10分)已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上.若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线)0(≠+=k m kx y 相交于不同的两点M 、N.当AN AM =时,求m 的取值范围.18.(本小题10分)双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.19.(本小题12分)如图,直线l 与抛物线x y =2交于),(,),(2211y x B y x A 两点,与x 轴相交于点M ,且121-=y y . (1)求证:M 点的坐标为)0,1(; (2)求证:OB OA ⊥;(3)求AOB ∆的面积的最小值.20.(本小题12分)已知椭圆方程为1822=+y x ,射线x y 22=(x ≥0)与椭圆的交点为M ,过M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于A 、B 两点(异于M ). (1)求证直线AB 的斜率为定值;yx(2)求△AMB 面积的最大值.圆锥曲线单元检测答案1. A2.B 3 D 4 理C 文A 5 D 6 A 7 D 8A 9 理B 文B 10 D 11 B 12 B13.24或69 14.3415.42l 16.①③④17.(1)依题意可设椭圆方程为 1222=+y ax ,则右焦点F (0,12-a )由题设322212=+-a 解得32=a 故所求椭圆的方程为1322=+y x . 1322=+y x ………………………………………………4分. (2)设P 为弦MN 的中点,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1322y x mkx y 得 0)1(36)13(222=-+++m mkx x k 由于直线与椭圆有两个交点,,0>∆∴即 1322+<k m ①………………6分13322+-=+=∴k mkx x x N M p 从而132+=+=k m m kx y p p mkk m x y k pp Ap 31312++-=+=∴ 又MN AP AN AM ⊥∴=,,则 kmk k m 13132-=++- 即 1322+=k m ②…………………………8分把②代入①得 22m m > 解得 20<<m 由②得 03122>-=m k 解得21>m .故所求m 的取范围是(2,21)……………………………………10分 18.设M )(0,0y x 是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F 2的距离等于它到左准线的距离2MN ,即MN MF =2,由双曲线定义可知e MF MF eMNMF =∴=211……5分由焦点半径公式得000x eaex aex ∴=-+ee e a -+=2)1(…………………………7分而a ee e a ax ≥-+∴≥20)1( 即 0122≤--e e 解得1221+≤≤-e 但 1211+≤<∴>e e ……………………………………10分19. (1 ) 设M 点的坐标为)0,(0x , 直线l 方程为0x my x +=, 代入x y =2得002=--x my y ① 21,y y 是此方程的两根,∴1210=-=y y x ,即M 点的坐标为(1, 0). (2 ) ∵ 121-=y y∴ 0)1(21212122212121=+=+=+y y y y y y y y y y x x∴ OB OA ⊥.(3)由方程①,m y y =+21, 121-=y y , 且 1||0==x OM ,于是=-=∆||||2121y y OM S AOB 212214)(21y y y y -+=4212+m ≥1, ∴ 当0=m 时,AOB ∆的面积取最小值1.20.解析:(1)∵ 斜率k 存在,不妨设k >0,求出M (22,2).直线MA 方程为)22(2-=-x k y ,直线AB 方程为)22(2--=-x k y . 分别与椭圆方程联立,可解出2284222-+-=k k k x A ,2284222-++=k k k x B . ∴22)(=--=--BA B A B A B A x x x x k x x y y . ∴ 22=AB k (定值). (2)设直线AB 方程为m x y +=22,与1822=+y x 联立,消去y 得mx x 24162+ 0)8(2=-+m .由0>∆得44<<-m ,且0≠m ,点M 到AB 的距离为3||m d =. 设AMB ∆的面积为S .∴ 2)216(321)16(321||41222222=≤-==⋅m m d AB S . 当22±=m 时,得2max =S .圆锥曲线课堂小测时间:45分钟 分数:60分 命题人:郑玉亮一、选择题(每小题4分共24分)1.0≠c 是方程 c y ax =+22表示椭圆或双曲线的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .不充分不必要条件2.与曲线1492422=+y x 共焦点,而与曲线1643622=-y x 共渐近线的双曲线方程为 ( ) A .191622=-x yB .191622=-y xC .116922=-x yD .116922=-y x3.我国发射的“神舟3号”宇宙飞船的运行轨道是以地球的中心2F 为一个焦点的椭圆,近地点A 距地面为m 千米,远地点B 距地面为n 千米,地球半径为R 千米,则飞船运行轨道的短轴长为( )A .))((2R n R m ++B .))((R n R m ++C .mnD .2mn4.若椭圆)1(122>=+m y m x 与双曲线)0(122>=-n y nx 有相同的焦点F 1、F 2,P 是两曲线的一个交点,则21PF F ∆的面积是 ( ) A .4B .2C .1D .215.圆心在抛物线x y 22=上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是( ) A .041222=---+y x y x B .01222=+-++y x y xC .01222=+--+y x y xD .041222=+--+y x y x6.已知双曲线12222=-by a x 的离心率2[∈e ,]2.双曲线的两条渐近线构成的角中,以实轴为角平分线的角记为θ,则θ的取值范围是( ). A .6π[,]2π B .3π[,]2π C .2π[,]32π D .32π[,π] 二、填空题(每小题4分共16分)7.若圆锥曲线15222=++-k y k x 的焦距与k 无关,则它的焦点坐标是__________. 8.过抛物线x y 42=的焦点作直线与此抛物线交于P ,Q 两点,那么线段PQ 中点的轨迹方 程是 .9.连结双曲线12222=-b y a x 与12222=-ax b y (a >0,b >0)的四个顶点的四边形面积为1S ,连结四个焦点的四边形的面积为2S ,则21S S的最大值是________.10.对于椭圆191622=+y x 和双曲线19722=-y x 有下列命题: ①椭圆的焦点恰好是双曲线的顶点;②双曲线的焦点恰好是椭圆的顶点; ③双曲线与椭圆共焦点;④椭圆与双曲线有两个顶点相同.其中正确命题的序号是 . 三、解答题(20分)11.(本小题满分10分)已知直线l 与圆0222=++x y x 相切于点T ,且与双曲线122=-y x 相交于A 、B 两点.若T 是线段AB 的中点,求直线l 的方程.12.(10分)已知椭圆2222by a x +(a >b >0)的离心率36=e ,过点),0(b A -和)0,(a B 的直线与原点的距离为23. (1)求椭圆的方程.(2)已知定点)0,1(-E ,若直线)0(2≠+=k kx y 与椭圆交于C 、D 两点.问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由.参考答案1 B2 A3 A4 C5 D6 C 7.(0,7±)8.222-=x y 9.2110.①②11.解:直线l 与x 轴不平行,设l 的方程为 a ky x += 代入双曲线方程 整理得012)1(222=-++-a kay y k ……………………3分 而012≠-k ,于是122--=+=k ak y y y B A T 从而12--=+=k a a ky x T T 即 )1,1(22k ak ak T --……5分点T 在圆上 012)1()1(22222=-+-+-∴ka k a k ak 即22+=a k ① 由圆心)0,1(-'O .l T O ⊥' 得 1-=⋅'l T O k k 则 0=k 或 122+=a k当0=k 时,由①得 l a ∴-=,2的方程为 2-=x ;当122+=a k 时,由①得 1=a l K ∴±=,3的方程为13+±=y x .故所求直线l 的方程为2-=x 或 13+±=y x …………………………10分 12.解:(1)直线AB 方程为:0=--ab ay bx .依题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=233622ba ab ac , 解得 ⎩⎨⎧==13b a ,∴ 椭圆方程为 1322=+y x . (2)假若存在这样的k 值,由⎩⎨⎧=-++=033222y x kx y ,得)31(2k +09122=++kx x . ∴ 0)31(36)12(22>+-=∆k k . ①设1(x C ,)1y 、2(x D ,)2y ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+⋅2212213193112k x x kk x x , ②而4)(2)2)(2(212122121+++=++=⋅x x k x x k kx kx y y .要使以CD 为直径的圆过点E (-1,0),当且仅当CE ⊥DE 时,则1112211-=++⋅x y x y ,即0)1)(1(2121=+++x x y y .∴ 05))(1(2)1(21212=+++++x x k x x k . ③ 将②式代入③整理解得67=k .经验证,67=k ,使①成立... 综上可知,存在67k,使得以CD为直径的圆过点E.。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
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高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.若椭圆与双曲线有公共的焦点,其交点为且∠,则△的面积是()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵点p既在椭圆上又在双曲线上,∴,由椭圆与双曲线有公共的焦点,得∴∴.【考点】椭圆、双曲线定义的应用。
点评:本题主要考查椭圆和双曲线定义的灵活应用,先根据点p既在椭圆上又在双曲线上,得,,再利用完全平方式求出,从而求出△的面积。
2.已知直线与双曲线的右支相交于不同的两点,则的取值范围是.【答案】【解析】由得,根据直线与双曲线有两个不同交点得:且解得又因为交点在右支上∴综上得:。
【考点】直线与双曲线位置关系点评:本题中,两交点在右支上是容易忽略的条件,也是本题的难点,要结合渐近线考虑。
3.抛物线的焦点坐标是()A.B.C.D.【答案】C【解析】化成标准方程为:可得抛物线的焦点在轴的正半轴上,并且2P=,所以其焦点坐标为。
故应选C。
【考点】抛物线的标准方程及其焦点坐标。
点评:求抛物线的焦点坐标时,要先把方程化成标准方程,然后判断焦点所在的坐标轴和P的值,再求出其焦点坐标。
4.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点到焦点的距离为5,则抛物线方程为()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,在抛物线上,可以设其方程为:,准线方程为:;根据抛物线的上的点到焦点的距离等于到准线的距离,可得到准线的距离为5,即∴抛物线方程为。
【考点】本题考查了抛物线的定义及其标准方程的求法。
点评:求抛物线的方程时,通常利用抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离来求。
本题中根据点在抛物线上判断出焦点在y轴负半轴上是关键。
5.点到曲线(其中参数)上的点的最短距离为()A.0B.1C.D.2【答案】B【解析】由得曲线方程为:,点是抛物线的焦点,根据抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,可得点到的顶点的距离最短,∴点到曲线上的点的最短距离为1。
【考点】抛物线的定义及其标准方程。
圆锥曲线与方程测试题及答案
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2013-2014学年度第二学期3月月考高二数学试卷满分:150分,时间:120分钟一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1、抛物线y 2=-2px (p>0)的焦点为F ,准线为l ,则p 表示 ( ) A 、F 到准线l 的距离 B 、F 到y 轴的距离C 、F 点的横坐标D 、F 到准线l 的距离的一半2.抛物线22x y =的焦点坐标是 ( )A .)0,1(B .)0,41( C .)81,0(D .)41,0(3.离心率为32,长轴长为6的椭圆的标准方程是 ( )A .22195x y += B .22195x y +=或22159x y += C .2213620x y += D .2213620x y +=或2212036x y += 4、焦点在x 轴上,且6,8==b a 的双曲线的渐近线方程是 ( ) A .043=+y x B .043=-y x C .043=±y x D . 034=±y x5、以椭圆15822=+y x 的焦点为顶点,椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程为 ( ) A .15322=-y x B .13522=-y x C .181322=-y x D .151322=-y x 6.顶点在原点,坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程是 ( )A.y x 292-=或x y 342=B.x y 292-=或y x 342= C.y x 342=D.x y 292-= 7.抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p = ( ) A .4 B .4- C .2 D . 2- 8、双曲线112422=-y x 的焦点到渐近线的距离为 ( ) A . 1 B .2 C .3 D .329.以椭圆22=1169144x y +的右焦点为圆心,且与双曲线22=1916x y -的渐近线相切的圆方程是( )A .x 2+y 2-10x +9=0B .x 2+y 2-10x -9=0 C .x 2+y 2+10x +9=0 D .x 2+y 2+10x -9=010.已知方程11222=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是 ( ) A . 1<k B .2>kC . 1<k 或2>kD . 21<<k11.已知椭圆()222109x y a a+=>与双曲线22143x y -=有相同的焦点, 则a 的值为 ( )A B .C . 4 D .1012.对任意实数θ,则方程x 2+y 2sin θ=4所表示的曲线不可能是 ( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆 二、填空题:(本大题共5小题,共20分)13.若一个椭圆的短轴长是长轴长与焦距的等差中项,则该椭圆的离心率是14.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是15.已知双曲线221y x a-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则实数a = . 16.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件;(1)焦点在y 轴正半轴上; (2)焦点在x 轴正半轴上;(3)抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;(4)抛物线的准线方程为25-=x其中适合抛物线y 2=10x 的条件是(要求填写合适条件的序号) .三、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 17.(本题10分)求与椭圆205422=+y x 有相同的焦点,且顶点在原点的抛物线方程.18.(本题12分)双曲线C 与椭圆x 28+y 24=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线.求双曲线C 的方程.19.(本题12分)已知双曲线的离心率25=e ,且与椭圆131322=+y x 有共同的焦点,求该双曲线的标准方程。
《圆锥曲线与方程》单元测试卷、答案
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《圆锥曲线与方程》单元测试卷一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分.)1.方程132-=y x 所表示的曲线是( )(A )双曲线 (B )椭圆 (C )双曲线的一部分 (D )椭圆的一部分 2.平面内两定点A 、B 及动点P ,设命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P 的轨迹是以A .B 为焦点的椭圆”,那么 ( ) (A )甲是乙成立的充分不必要条件 (B )甲是乙成立的必要不充分条件 (C )甲是乙成立的充要条件 (D )甲是乙成立的非充分非必要条件3.椭圆14222=+a y x 与双曲线1222=-y a x 有相同的焦点,则a 的值是 ( ) (A )12 (B )1或–2 (C )1或12(D )1 4.若抛物线的准线方程为x =–7, 则抛物线的标准方程为( )(A )x 2=–28y (B )y 2=28x (C )y 2=–28x(D )x 2=28y5.已知椭圆192522=+y x 上的一点M 到焦点F 1的距离为2,N 是MF 1的中点,O 为原点,则|ON|等于 (A )2(B ) 4 (C ) 8(D )23( ) 6.顶点在原点,以x 轴为对称轴的抛物线上一点的横坐标为6,此点到焦点的距离等于10,则抛物线焦点到准线的距离等于 ( ) (A ) 4 (B )8 (C )16 (D )327.21F F 为双曲线2214x y -=-的两个焦点,点P 在双曲线上,且1290F PF ∠= ,则21PF F ∆的面积是 (A ) 2 (B )4 (C )8 (D )16 ( )8.过点P (4,4)与双曲线221169x y -=只有一个公共点的直线有几条 ( ) (A ) 1 (B ) 2 (C )3 (D )49、已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其交于N M 、两点,MN 中点的横坐标为32-,则此双曲线的方程是 ( ) (A )14322=-y x (B )13422=-y x (C )12522=-y x (D )15222=-y x 10.若椭圆22221x y a b+=,A A '为长轴,B B '为短轴,F 为靠近A 点的焦点,若'B F AB ⊥,则此椭圆的离心率为 ( ) (A )12 (B)12 (C ) 12 (D)2二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分。
圆锥曲线求方程真题练习(解析版)
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圆锥曲线求方程真题练习(解析版)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点(),0D p ,过F 的直线交C 于M ,N 两点.当直线MD 垂直于x 轴时,3MF =.(1)求C 的方程;(2)设直线,MD ND 与C 的另一个交点分别为A ,B ,记直线,MN AB 的倾斜角分别为,αβ.当αβ-取得最大值时,求直线AB 的方程.2.已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为x 轴、y 轴,且过()30,2,,12A B ⎛--⎫ ⎪⎝⎭两点. (1)求E 的方程;(2)设过点()1,2P -的直线交E 于M ,N 两点,过M 且平行于x 轴的直线与线段AB 交于点T ,点H 满足MT TH =.证明:直线HN 过定点.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为(2,0)F ,渐近线方程为y =. (1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,点()()1122,,,P x y Q x y 在C 上,且1210,0x x y >>>.过P 且斜率为Q M .从下面①①①中选取两个作为条件,证明另外一个成立:①M 在AB 上;①PQ AB ∥;①||||MA MB =.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.4.已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线,AP AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ △的面积.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆C 上的两点,直线MN 与曲线222(0)x y b x +=>相切.证明:M ,N ,F 三点共线的充要条件是||MN =6.在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM AN ⊥,AD MN ⊥,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值.8.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12 ,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求①AMN 的面积的最大值.9.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB 面积的最大值.10.抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.【答案】(1)抛物线2:C y x =,M 方程为22(2)1x y -+=;(2)相切,理由见解析11.已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D .(1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.12.已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.13.已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.14.已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点:(2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.15.已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ①x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG 是直角三角形;(ii )求PQG 面积的最大值.(1C 上. (①)求C 的方程;(①)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.17.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【答案】(1)222x y +=;(2)见解析.18.已知点()0,2A -,椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>F 是椭圆的焦点,直线AFO 为坐标原点. (1)求E 的方程; (2)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ △的面积最大时,求l 的方程.19.平面直角坐标系xOy 中,过椭圆 M :22221x y a b +=( 0a b >>)右焦点的直线0x y +交 M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且 OP 的斜率为12.(①)求椭圆M 的方程; (①)C , D 为M 上的两点,若四边形ACBD的对角线 CD AB ⊥,求四边形ACBD 面积的最大值.20.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,长轴长为4,离心率为12.过点(4,0)Q 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线,AF BF 的斜率分别为()122,0k k k ≠,求证:12k k 为定值.。
圆锥曲线--2023高考真题分类汇编完整版
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圆锥曲线--高考真题汇编第一节椭圆1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25 C.35【解析】解法一(利用焦点三角形面积公式):设122F PF θ∠=,π02θ<<.22212222cos sin 1tan 3cos cos 2cos sin 1tan 5F PF θθθθθθθ--∠====++,解得1tan 2θ=.由椭圆焦点三角形面积公式得1222121tantan 6322F PF F PF S b b θ∠===⨯=△.121211322F PF P P S F F y ===△,解得23P y =.则代入椭圆方程得292P x =,因此302OP ==.故选B.解法二(几何性质+定义):因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.解法三(向量法):由解法二知12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.而()1212PO PF PF =+,所以1213022PO PF PF =+===.故选B.2.(2023全国甲卷文科7)设12,F F 为椭圆22:15x C y +=的两个焦点,点P 在C 上,若120PF PF ⋅= ,则12PF PF ⋅=()A.1B.2C.4D.5【分析】解法一:根据焦点三角形面积公式求出12PF F △的面积,即可解出;解法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.【解析】解法一:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,从而122121tan 4512F PF S b PF PF ===⨯⋅ △,所以122PF PF ⋅=.故选B.解法二:因为120PF PF ⋅=,所以1290F PF ∠= ,由椭圆方程可知,25142c c =-=⇒=,所以22221212416PF PF F F +===,又122PF PF a +==22121212216220PF PF PF PF PF PF ++=+=,所以122PF PF ⋅=.故选B.3.(2023新高考I 卷5)设椭圆()2212:11x C y a a +=>,222:14x C y +=的离心率分别为1e ,2e .若21e =,则a =()A.233B.【解析】11a e a =,232e =,由21e =可得32=,解得233a =.故选A.4.(2023新高考II 卷5)已知椭圆22:13x C y +=的左、右焦点分别为12,F F ,直线y x m =+与C 交于,A B 两点,若1F AB △的面积是2F AB △面积的2倍,则m =()A.23B.3C.3-D.23-【解析】设AB 与x 轴相交于点(),0D m -,由122F AB F AB S S =△△,得122F DF D=.又12F F =23F D =,则有()3m --=,解得3m =.故选C.第二节双曲线1.(2023新高考I 卷16)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在C 上,点B 在y 轴上,11F A F B ⊥ ,2223F A F B =- ,则C 的离心率为.【解析】解法一:建立如图所示的平面直角坐标系,设()()()12,0,,0,0,F c F c B n -,由2223F A F B =- 可得52,33A c n ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又11F A F B ⊥ 且182,33F A c n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,()1,F B c n = ,则()22118282,,03333F A F B c n c n c n ⎛⎫⋅=-⋅=-= ⎪⎝⎭ ,所以224n c =,又点A 在C 上,则2222254991c n a b -=,整理可得2222254199c n a b-=,代入224n c =,可得222225169c c a b -=,即222162591e e e -=-,解得295e =或()215e =舍.故355e =.解法二:由2223F A F B =-可得2223F A F B =,设222,3F A x F B x ==,由对称性可得,13F B x =,由定义可得,122AF x a =+,5AB x =,设12F AF θ∠=,则33sin 55x x θ==,所以422cos 55x a xθ+==,解得x a =,所以1224AF x a a =+=,222F A x a ==,在12AF F △中,由余弦定理可得222216444cos 165a a c a θ+-==,2295a c =,所以355e =.2.(2023全国甲卷理科8)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255 D.455【解析】由5e =,则222222215c a b b a a a +==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离22235521d ⨯-==+,所以弦长221452155AB r d =--.故选D.3.(2023全国甲卷文科9)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为5,其中一条渐近线与圆()()22231x y -+-=交于,A B 两点,则AB =()A.15B.55C.255D.455【解析】由e =,则222222215c a b b a a a+==+=,解得2b a =.所以双曲线的一条渐近线为2y x =,则圆心()2,3到渐近线的距离55d ==,所以弦长5AB =.故选D.4.(2023北京卷12)已知双曲线C 的焦点为()2,0-和()2,0,离心率为,则C 的方程为.【分析】根据给定条件,求出双曲线C 的实半轴、虚半轴长,再写出C 的方程作答.【解析】令双曲线C 的实半轴、虚半轴长分别为,a b ,显然双曲线C 的中心为原点,焦点在x 轴上,其半焦距2c =,由双曲线C ,得ca,解得a =,则b =所以双曲线C 的方程为22122x y -=.故答案为:22122x y -=.因为()2,0F c ,不妨设渐近线方程为所以222bc bcPF c a b ==+设2POF θ∠=,则tan θ=第三节抛物线2.(2023全国乙卷理科13,文科13)已知点A 在抛物线2:2C y px =上,则A 到C 的准线的距离为.【分析】由题意首先求得抛物线的标准方程,然后由抛物线方程可得抛物线的准线方程为54x =-,最后利用点的坐标和准线方程计算点A 到C 的准线的距离即可.【解析】由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =-,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫--= ⎪⎝⎭.故答案为:94.3.(2023新高考II 卷10)设O 为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p=,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.第四节直线与圆锥曲线的位置关系1.(2023全国乙卷理科11,文科12)已知,A B 是双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.()1,1 B.()1,2- C.()1,3 D.()1,4--【分析】设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,根据点差法分析可得9AB k k ⋅=,对于A ,B ,D 通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C :结合双曲线的渐近线分析判断.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,设直线AB 的斜率为AB k ,OM 的斜率为k ,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +-+===+-+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x ---=,所以221222129AB y y k k x x -⋅==-.对于选项A :可得1k =,9AB k =,则:98AB y x =-,联立方程229819y x y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得272272730x x -⨯+=,此时()2272472732880∆=-⨯-⨯⨯=-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误;对于选项B :可得2k =-,92AB k =-,则95:22AB y x =--,联立方程22952219y x y x ⎧=--⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=,此时()()22454456144545610∆=⨯-⨯⨯=⨯⨯-<,所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误;对于选项C :可得3k =,3AB k =,则:3AB y x =.由双曲线方程可得1a =,3b =,则:3AB y x =为双曲线的渐近线,所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误;对于选项D :4k =,94AB k =,则97:44AB y x =-,联立方程22974419y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +-=,此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确.故选D.2.(2023新高考I 卷22)在直角坐标系xOy 中,点P 到x 轴的距离等于点P 到点10,2⎛⎫⎪⎝⎭的距离,记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程;(2)已知矩形ABCD 有三个顶点在W 上,证明:矩形ABCD的周长大于【解析】(1)设(,)P x y ,则22212x y y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,故21:4W y x =+.(2)解法一:不妨设三个顶点,,A B C 在抛物线214y x =+上,且AB BC ⊥,显然,AB BC 的斜率存在且不为0,令222111,,,,,444A a a B b b C c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,AB BC k a b k b c =+=+,1AB BC k k =-,即()()1a b b c ++=-,即1a b b c-+=+,本题等价于证明332AB BC +>,令||||AB BC b c m +=--=,则m b c =-+-,(未知数有,,a b c ,通过转化(放缩),将变量归一)由221ABBC kk =⋅,即()()22221AB BC k k a b b c =++=⋅,不妨设()221AB k a b =+≤,则m b c=-+-b =-+b c ≥--c ≥-()b b c =+-+1b a b=+++()3221a b a b⎡⎤⎣⎦++=+.令a b t +=,则()()1232323323222211223411332t t a b ta b tt t⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥++⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭+++==≥=+⎣⎦,当212t =时取等号,又()2321t m t+≥取等时必有21t =,因此取不到等号,所以332m >.解法二:如图所示,先将第一问中的曲线下移14个单位,其表达式为2x y =.不妨设,,A B D 三点在抛物线上,再设()2,A t t 及AB 的斜率为k .由题意知AD 的斜率为1k -,因为11k k ⎛⎫⋅-= ⎪⎝⎭,故而可再使01k <≤,直线AB 的方程()2y t k x t -=-,即2y kx kt t =-+,与曲线联立可得220x kx kt t -+-=,由此可知()222222221211414412AB k x x k k kt t k k kt t k k t=+-=+--=+-+=+-同理,21112AD t k k=++,由此可知矩形ABCD 的周长ρ满足2211122122k k t t k kρ+-++=+2211122212k k t k t k k=+-+++22t t≥-+①12+2k t tk⎫-+⎪⎭1+k≥②()323222112122=2kkk k⎛⎫++⎪+⎝⎭=322k⎛⎫⎝⎭≥⨯③22⨯==.当1k=时①处取等号,当12,2k t tk-+同号时②处取等号,当212k=时③处取等号,显然三处不能同时取等号,所以矩形ABCD的周长大于.由题意得31a c a c +=⎧⎨-=⎩,解得所以椭圆的方程为24x y +(2)由题意得,直线2A A P 的方程为y =第五节圆锥曲线综合探究型问题1.(2023全国甲卷理科20)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B 两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】(1)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px -+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y y ==-=,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一(向量法):由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=,又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅=++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R△()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNF S =-△(当且仅当2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标法):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有21cos MF θ=-,21sin NF θ=+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4θ3π=,即4MFO π∠=时取等号.2.(2023全国甲卷文科21)设抛物线()2:20C y px p =>,直线210x y -+=与C 交于,A B两点,且AB =.(1)求p ;(2)设C 的焦点为F ,,M N 为抛物线C 上的两点,0MF NF ⋅=,求MNF △面积的最小值.【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程22102x y y px-+=⎧⎨=⎩,消x 得()2221y p y =-,即2420y py p -+=,()21212168821042p p p p y y p y y p ∆⎧=-=->⎪+=⎨⎪=⎩,12AB y ==-==,解得2p =,32p =-(舍).所以2p =.(2)解法一:由(1)知,抛物线的方程为24y x =,()1,0F ,设()33,M x y ,()44,N x y ,()233331,1,4y FM x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,()244441,1,4y FN x y y ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ ,又FM FN ⊥ 得22343411044y y y y ⎛⎫⎛⎫--+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即22223434341164y y y y y y +++=.又()()22222233434434111111111222442164MNFy y y y y y S FM FN x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⋅==++=++=++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ △()2223434344122816y y y y y y +⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,又22223434341164y y y y y y +++=,得()()22343444y y y y +=-,因此343442y y y y +=-,即()343442y y y y +=-或()3434420y y y y ++-=,得()434222y y y +=-或()343222y y y +=-(这一步至关重要),()24442214162MNFy S y y ⎡+⎤=⋅+⎢⎥-⎣⎦△或()23332214162y y y ⎡+⎤⋅+⎢⎥-⎣⎦.设()22214,162MNFt S t t t ⎡+⎤=⋅+∈⎢⎥-⎣⎦R △()()22222214148181822442424242t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫+-+⎡⎤⎡⎤===-++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭.又()822t t -+-()822t t-+--则()(214434MNFS-=-△2t -=时,即32t y =-=时取最小值).解法二(极坐标):如图所示,设MF 与x 轴正半轴的夹角为θ,则有22,1cos 1sin MF NF θθ==-+,从而有()()()221cos 1sin 1sin cos sin cos MNF S θθθθθθ==-++--△()()()(22224443111112t t t ===-++++-.其中sin cos 4t θθθπ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,显然当且仅当4MFO π∠=时取等号.3.(2023全国乙卷理科20,文科21)已知椭圆()2222:10y x C a b a b+=>>的离心率为3,点()2,0A -在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3-的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,求证:线段MN 中点为定点.【解析】(1)依题意,2b =,3c e a ==,则2224b a c =-=,得3a =,c =,曲线C 的方程为22194y x +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,直线():32PQ y k x -=+,()11:22y AP y x x =++,令0x =,得1122M yy x =+,()22:22y AQ y x x =++,令0x =,得2222N yy x =+.MN 的中点坐标为12120,22y y x x ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭,联立直线PQ 的方程和椭圆方程得()22239436y k x x y ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消y 建立关于x 的一元二次方程,()229423360x k x +⎡++⎤-=⎣⎦,即()()222249162416480k x k k x k k +++++=,21222122162449164849k kx x k k k x x k ⎧++=-⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,又()()121212121223231123222222k x k x y y k x x x x x x ++++⎛⎫+=+=++ ⎪++++++⎝⎭()2221222121222162416364492323164832482444949k k k x x k k k k k k k x x x x k k --+++++=+⋅=+⋅+++++-+++3=.所以线段MN 过定点()0,3.【评注】本题为2022全国乙卷的变式题,难度有所降低,考查仍为极点、极线的性质,定点()0,3为()2,3P -关于椭圆22194y x +=的极线123x y +=-与y 轴的交点.本题以椭圆中极点极线理论的射影不变性为命题背景,考查椭圆中对称式的计算方法,要求考生具有较强的计算能力.除此之外,如果考生具有先猜再证的解题意识,本题中的定点可以通过极限思想进行猜想.4.(2023新高考II 卷21)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为()-.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P ,求证:点P 在定直线上.【解析】(1)设双曲线方程为()22221,0x y a b a b-=>,且22220c a b =+=.又c e a a===,得2a =,因为c =,所以4b =,因此双曲线的方程为221416x y -=.(2)(设点设线).设()()1122,,,M x y N x y ,:4MN x ty =-.由(1)可得,()()122,0,2,0A A -,则()111:22y MA y x x =++,()222:22yNA y x x =--.联立12,MA NA 的方程,消y 得()()12122222y yx x x x +=-+-,即2121122212112122222266y x y ty ty y y x x x y ty y ty y y +--+=⋅=⋅=----.联立MN 的方程与双曲线221416x y -=,得224416x ty x y =-⎧⎨-=⎩,消x 得()224416ty y --=,即()224132480t y ty --+=.由韦达定理()()221221223244148032414841t t t y y t y y t ∆⎧=---⨯>⎪⎪⎪+=⎨-⎪⎪=⎪-⎩(非对称结构处理).()12122483412t ty y y y t ==+-,则()()1221212112331221222393236222y y y y y x x y y yy y +--+===--+--+,得1x =-.因此点P 在定直线1x =-上.5.(2023北京卷19)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为53,,A C 分别是E 的上、下顶点,,B D分别是E 的左、右顶点,4AC =.(1)求椭圆E 的方程;(2)点P 为第一象限内E 上的动点,直线PD 与直线BC 交于点M ,直线AP 与直线2y =-交于点N .求证://MN CD .【分析】(1)结合题意得到c a =24b =,再结合222a c b -=,解之即可;(2)依题意求得直线BC 、PD 与PA 的方程,从而求得点,M N 的坐标,进而求得MN k ,再根据题意求得CD k ,得到MN CD k k =,由此得解.【解析】(1)依题意,得53c e a ==,则53c a =,又,A C 分别为椭圆上下顶点,4AC =,所以24b =,即2b =,所以2224a c b -==,即22254499a a a -==,则29a =,所以椭圆E 的方程为22194x y +=.(2)因为椭圆E 的方程为22194x y +=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0A C B D --,因为P 为第一象限E 上的动点,设()(),03,02P m n m n <<<<,则22194m n +=,易得022303BC k +==---,则直线BC 的方程为223y x =--,033PD n n k m m -==--,则直线PD 的方程为()33n y x m =--,联立()22333y x n y x m ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪-⎩,解得()332632612326n m x n m n y n m ⎧-+=⎪⎪+-⎨-⎪=⎪+-⎩,即()332612,326326n m n M n m n m ⎛-+⎫- ⎪+-+-⎝⎭,而220PA n n k m m --==-,则直线PA 的方程为22n y x m-=+,令=2y -,则222n x m --=+,解得42m x n -=-,即4,22m N n -⎛⎫- ⎪-⎝⎭,又22194m n +=,则22994n m =-,2287218m n =-,所以()()()()()()12264122326332696182432643262MN n n m n n m k n m n m n m n m m n m n -+-+--+-==-+-+-++---+--222222648246482498612369612367218n mn m n mn m n m mn m n m n n m -+-+-+-+==++---++--()()22222324126482429612363332412n mn m n mn m n mn m n mn m -+-+-+-+===-+-+-+-+,又022303CD k +==-,即MN CD k k =,显然,MN 与CD 不重合,所以//MN CD .第六节平面几何性质在圆锥曲线中的应用1.(2023全国甲卷理科12)已知椭圆22196x y +=,12,F F 为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,123cos 5F PF ∠=,则OP =()A.25C.35【解析】因为1226PF PF a +==①,22212121122cos PF PF PF PF F PF F F +-⋅∠=,即2212126125PF PF PF PF +-⋅=②,联立①②,解得12152PF PF ⋅=,221221PF PF +=.由中线定理可知,()()222212122242OP F F PF PF +=+=,而12F F =,解得302OP =.故选B.2.(2023新高考II 卷10)设O为坐标原点,直线)1y x =-过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,且与C 交于,M N 两点,l 为C 的准线,则()A .2p =B .83MN =C .以MN 为直径的圆与l 相切D .OMN △为等腰三角形【解析】由题意可得焦点为()1,0F ,所以12p =,2p =,A 正确;联立)214y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,消y 得231030x x -+=.设()()1122,,,M x y N x y ,由韦达定理得12103x x +=,所以12163MN MF NF x x p =+=++=,B 错误;设MN 的中点为Q ,分别过,,M N Q 向l 作垂线,垂足分别为111,,M N Q ,由梯形中位线性质及抛物线定义可得,()()111111222QQ MM NN MF NF MN r =+=+==,所以以MN 为直径的圆与准线l 相切,C 正确;由上述解题过程知,231030x x -+=,解得121,33x x ==,从而(1,3,3M N ⎛- ⎝⎭,易得OM ON MN ≠≠,OMN △不是等腰三角形,D 错误.综上,故选AC.。
(必考题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试题(包含答案解析)
![(必考题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试题(包含答案解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/4e0ff0fda300a6c30d229f4c.png)
一、选择题1.过双曲线22115y x -=的右支上一点P 分别向圆221:(4)4C x y ++=和222:(4)1C x y -+=作切线,切点分别为M N 、,则22||||PM PN -的最小值为( )A .10B .13C .16D .192.已知斜率为(0)k k >的直线l 与抛物线2:4C y x =交于,A B 两点,O 为坐标原点,M 是线段AB 的中点,F 是C 的焦点,OFM ∆的面积等于3,则k =( )A .14B .13C .12D .33.过抛物线22y px =焦点(1,0)F 的直线l 与抛物线交于,A B 两点,且(1)AF mFB m =>,25||4AB =,则m =( ) A .2B .3C .4D .54.过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于,A B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若AB =,则直线l 的倾斜角为( ) A .15︒B .30C .45︒D .60︒5.已知12,F F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,过1F 的直线交双曲线的左支于,A B 两点,若113AF FB =,23cos 5AF B ∠=,则双曲线的离心率e =( )A B .52C D .536.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,实轴长为4,点P 为其右支上一点,点Q 在以()0,4为圆心、半径为1的圆上,若1PF PQ +的最小值为8,则双曲线的渐近线方程为( )A .12y x =±B .y x =±C .2y x =±D .2y x =±7.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F ,,点M 在双曲线C 的渐近线上,若212211221cos 12cos ,3MF F MF F FMF MF F ∠+=∠∠=∠,则双曲线C 的离心率为( )A .BC .D .28.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点32,32D ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为( ) A .2B .52C .3D .729.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25410.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条11.设1F 、2F 是椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线2a x c=上一点,若21F PF 是底角为30的等腰三角形,则椭圆E 的离心率为( ) A .12B .22C .34D .4512.在抛物线型内壁光滑的容器内放一个球,其通过中心轴的纵剖面图如图所示,圆心在y 轴上,抛物线顶点在坐标原点,已知抛物线方程是24x y =,圆的半径为r ,若圆的大小变化时,圆上的点无法触及抛物线的顶点O ,则圆的半径r 的取值范围是( )A .()2,+∞B .()1,+∞C .[)2,+∞D .[)1,+∞二、填空题13.F 是抛物线22y px =(0p >)的焦点,过点F 的直线与抛物线的一个交点为A ,交抛物线的准线于B ,若2BA AF =,且4BA =,则P =______.14.已知抛物线22y px =上三点(2,2),,A B C ,直线,AB AC 是圆22(2)1x y -+=的两条切线,则直线BC 的方程为___________.15.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.16.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与圆()22234x y +-=相交于A ,B 两点,且2AB =,则双曲线C 的离心率为___________.17.点P 为椭圆C 上一动点,过点P 作以椭圆短轴为直径的圆的两条切线,切点分别为M ,N ,若60MPN ∠=︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是______.18.设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,点P 在C 的右支上,O 为坐标原点,若存在点P ,使PF OF =,且1cos 4OFP ∠=,则双曲线的离心率为___________.19.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.20.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线AB 交抛物线于A ,B 两点,交准线于点C ,若|BC |=2|BF |,则|AB |=_____.三、解答题21.如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,过椭圆右焦点2F 作两条互相垂直的弦AB 与CD ,当直线AB 的斜率为0时,||||7AB CD +=.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)求||||AB CD +的取值范围.22.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,长轴长为222 (1)求椭圆C 的方程.(2)若过点1F 的两条弦,弦AB 、弦CD ,互相垂直,求四边形ACBD 的面积的最小值.23.已知抛物线()2:20C y px p =>,直线()0y kx k =>与C 交于点A (与坐标原点O不重合),过OA 的中点P 作与x 轴平行的直线l ,直线l 与C 交于点,Q 与y 轴交于点.R (1)求PR QR;(2)证明:直线AR 与抛物线C 只有一个公共点.24.在平面直角坐标系中,已知抛物线22y px =的准线方程为12x =-.(1)求p 的值;(2)直线:(0)l y x t t =+≠交抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点,且OA OB ⊥,求线段AB 的长度.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>3,22⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)经过点()0,2M 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,O 为坐标原点,若OAB l 的方程.26.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(2,1),,A P Q --在椭圆C 上,且,P Q 异于点A .(1)求椭圆C 的方程;(2)若||||,||||OP OQ AP AQ ==,求直线PQ 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】求得两圆的圆心和半径,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值. 【详解】解:圆221:(4)4C x y ++=的圆心为(4,0)-,半径为12r =; 圆222:(4)1C x y -+=的圆心为(4,0),半径为21r =,设双曲线22115y x -=的左右焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=--- 22212(||2)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||)32(||||)322328313a PF PF PF PF c =+-=+-⨯-=⨯-=.当且仅当P 为右顶点时,取得等号, 即最小值13. 故选:B .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力.2.B解析:B 【分析】先求出F ,设出A 、B 、M ,用“点差法”找出121202y y k x x y -==-,利用OFM ∆的面积等于3计算出0y ,求出斜率k . 【详解】由抛物线2:4C y x =知:焦点()1,0F 设()()()112200,,,,,,A x y B x y M x y因为M 是线段AB 的中点,所以0121222x x x y y y =+⎧⎨=+⎩将2114y x =和2224y x =两式相减可得:()2212124y y x x -=-,即121202y y k x x y -==- ∵000k y >∴> ∴00113,62OFM S y y ∆=⨯⨯=∴=, 022163k y ∴===. 故选:B 【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.3.C解析:C 【分析】由焦点得2p =,设直线代入抛物线方程结合韦达定理以及已知条件利用弦长公式求得参数值. 【详解】∵焦点(1,0),2F p ∴=,抛物线方程式为24y x =.设直线l 的方程为1(0)x y λλ=+>,代入抛物线方程,得2440y y λ--=. 设()()1122,,,A x y B x y ,由韦达定理得124y y =-. 由AF mFB =,得12y my =-.解得21y y ==-21y y ==,121,x m x m ∴==.12125||2,44AB x x p m m m ∴=++=++=∴=. 故选:C . 【点晴】方法点晴:解直线与圆锥曲线位置问题时,通常使用设而不求思想,结合韦达定理运算求解相关参数.4.D解析:D 【分析】设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,代入抛物线方程应用韦达定理得12x x +,12AB x x p =++, 求出AB 中点N 的坐标,写出MN的方程,由MN =MN ,然后由己知条件可求得斜率k ,得倾斜角.【详解】由题意(,0)2p F ,设直线l 的斜率为k (0k >),直线方程为()2y k x π=-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22()2y pxp y k x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得22222(2)04k p k x p k x -++=, 2122(2)p k x x k++=,2124p x x =, 221222(2)2(1)++=++=+=p k p k AB x x p p k k, 2122(2)22N x x p k x k ++==,22()22N N p p y k x k =-=,即222(2)2,22p k p N kk ⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 直线MN 的方程为1()N N y y x x k-=--,MN =23(12p k k +=,∵AB =,∴22232(1)(12p k p k k k++=, 整理得23k =,∵0k >,∴k =∴倾斜角为60︒. 故选:D . 【点睛】本题考查直线与抛物线相交问题,解题方法是设而不求的思想方法,设交点坐标,设直线方程代入抛物线方程应用韦达定理,求得中点坐标及焦点弦长,写出直线l 垂线方程,求得MN ,然后由已知条件求得结论.5.C解析:C 【分析】设1133AF F B m ==,利用双曲线定义求出232AF m a =+,22F B m a =+,利用余弦定理写出,a m 关系,推知焦点三角形12F BF 是直角三角形,利用勾股定理求出,a c 关系式,从而求出离心率. 【详解】设1133AF F B m ==,则4AB m =,则由双曲线定义有232AF m a =+,22F B m a =+,在2AF B 中,由余弦定理有()()()()()22242232223m a m a m a m a m =+++-⋅++ 整理得22320m am a --=,解得m a = 故4AB a =,25AF a =,23F B a = 故2AF B 为直角三角形,290ABF ∠=在12Rt F BF △中,2221122F B F B F F +=,则()()22232a a c +=,故22252c e a ==故e =故选:C 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式ce a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).6.D解析:D 【分析】设设()0,4E ,由12224PF PF a PF =+=+,可得124P PF PQ PQ F +++=,当且仅当,P Q ,()0,4E 和2F 四点共线时取得最小值,进而可得25EF =,设()2,0F c 即可求出c 的值,进而可求出b 的值,由by x a=±可得渐近线方程. 【详解】设()0,4E ,由双曲线的定义可知:12224PF PF a PF =+=+, 所以124P PF PQ PQ F +++=,当,P Q 在圆心()0,4E 和2F 连线上时,1PF PQ +最小,()2mi 2n 1PFPQ EF =-+,所以2418EF +-=,解得25EF =,设()2,0F c ()0c >5=,解得3c =,因为2a =,所以b =,所以双曲线的渐进线为:2b y x x a =±=±, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由双曲线的定义可得124P PF PQ PQ F +++=,利用2,,,P Q E F 共线时()2mi 2n1PF PQEF =-+求出25EF =.7.D解析:D 【分析】根据角的关系计算出12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,从而求出渐近线方程为y =,得到ba=. 【详解】因为21221cos 12cos MF F MF F ∠+=∠,故1221cos cos2MF F MF F ∠=∠,即12212MF F MF F ∠=∠,而12213FMF MF F ∠=∠,故12216030MF F MF F ∠=︒∠=︒,,则三角形1MFO 为等边三角形,故双曲线C 的渐近线方程为y =,则2e ==,故选D .【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.8.B解析:B 【分析】利用抛物线的定义,把P 到y 轴的距离转化为1||2PF -,利用几何法求最值 【详解】抛物线22y x =的焦点1,02F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线1:2l x =-,如图示:过P 作PP 1⊥y 轴于P 1,作PP 2⊥l于P 2,则211||||2PP PP -= 所以点P 到点332D ⎛ ⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和为 1211||||||||||||22PD PP PD PP PD PF +=+-=+- 由图示,易知,当P 落在Q 时,DPF 三点共线,||||||PD PF DF +=, 其他位置,都有||||||PD PF DF +> 所以点P 到点332D ⎛⎝的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为: 221111335||||||||||2022222PD PP PD PF DF ⎛⎫⎛⎫+=+-≥-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当D 、P 、F 三点共线时取最小值. 故选:B 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.9.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍) 当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.10.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.11.B解析:B 【分析】设直线2a x c=交x 轴于点M ,推导出222PF F M =,可得出关于a 、c 的等式,由此可解得该椭圆的离心率. 【详解】设直线2a x c=交x 轴于点M ,21F PF △是底角为30的等腰三角形,260PF M ∠=,2122PF F F c ==,在2Rt PF M 中,290PMF ∠=,230MPF ∠=,222PF F M ∴=,P 为直线2a x c =上一点,222a c c c ⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,即222a c =,22c e a ∴==. 故选:B . 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.12.A解析:A 【分析】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,求出2PQ ,当2PQ 的最小值在原点处取得时,圆P 过原点,可得此时圆半径的范围,半径不在这个范围内的圆不过原点. 【详解】设圆心为(0,)P a ,(0a >),半径为r ,(,)Q x y 是抛物线上任一点,22222()4()(2)44PQ x y a y y a y a a =+-=+-=-++-,若2PQ 的最小值不在(0,0)O 处取得,则圆P 不过原点,所以20a ->,即2a >,此时圆半径为44212r a a =-=->. 因此当2r >时,圆无法触及抛物线的顶点O . 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查圆与抛物线的位置关系,题中圆不过原点,说明抛物线上的点到圆心距离的最小值不是在原点处取得,由此得到解法,即设圆心为(0,)P a ,抛物线上点的坐标为(,)Q x y ,求出PQ ,然后确定其最小值,由最小值点不是原点可得结论.二、填空题13.3【分析】设过的直线为与抛物线交于点过两点作垂直准线于点根据抛物线的定义可得即可求出再联立直线与抛物线方程消元列出韦达定理即可得到再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为是抛物线的焦点所以准线为设过解析:3 【分析】设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN 垂直准线于M ,N 点,根据抛物线的定义可得CN CF =,AM AF =,即可求出30ABM ∠=︒,6CN CF ==,再联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理即可得到2124p x x =,再由焦半径公式计算可得;【详解】解:因为F 是抛物线22y px =的焦点,所以,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线为2p x =-,设过F 的直线为2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,与抛物线交于点()11,A x y ,()22,C x y ,过A 、B 两点作AM ,CN垂直准线于M ,N 点,所以CN CF =,AM AF =,因为2BA AF =,所以2BA AF =,所以2BA AM =,所以30ABM ∠=︒,又因为4BA =,所以2AM AF ==,且2CN CB BA AF FC BA AM CN ==--=--,所以26CN CN =+,所以6CN CF ==,联立直线与抛物线222p y k x y px ⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,消去y 得22224p k x px px ⎛⎫ ⎪⎭=⎝-+,所以()22222204k p k x k p p x -++=,所以21222k p p x x k ++=-,2124p x x =,又因为1>0x ,20x >,且122p x AM +==,262p x CN +==,所以2212261242244p p p p x x p ⎛⎫⎛⎫=--=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以3p =故答案为:3【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.14.【分析】先利用点求抛物线方程利用相切关系求切线再分别联立直线和抛物线求出点即求出直线方程【详解】在抛物线上故即抛物线方程为设过点与圆相切的直线的方程为:即则圆心到切线的距离解得如图直线直线联立得故由 解析:3640x y ++=【分析】先利用点(2,2)A 求抛物线方程,利用相切关系求切线,AB AC ,再分别联立直线和抛物线求出点,B C ,即求出直线BC 方程. 【详解】(2,2)A 在抛物线22y px =上,故2222p =⨯,即1p =,抛物线方程为22y x =,设过点(2,2)A 与圆22(2)1x y -+=相切的直线的方程为:()22y k x -=-,即220kx y k -+-=,则圆心()2,0到切线的距离2202211k kd k -+-==+,解得3k =±,如图,直线):232AB y x -=-,直线):232AC y x -=--.联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x ++-=,故1683A B x x -=,由2A x =得843B x -=,故236B y -=, 联立)22322y x y x⎧-=-⎪⎨=⎪⎩,得()23431416830x x -++=,故1683A C x x +=,由2A x =得843C x +=,故236C y --=, 故236236433B C y y -+=+=-,又由,B C 在抛物线上可知, 直线BC 的斜率为22221114222B C B C BC B C B C B C y y y y k x x y y y y --=====--+--,故直线BC 的方程为2361843323y x ⎛--=-- ⎝⎭,即3640x y ++=. 故答案为:3640x y ++=15.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象 解析:223【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y , 联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m . 由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =,因此,直线l 的斜率为13k m ===.. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.16.2【分析】由双曲线圆的方程确定渐近线方程为圆心为半径为根据圆的相交弦与半径弦心距之间的几何关系有结合双曲线参数间的关系即可求其离心率【详解】由题意知:双曲线的渐近线为而圆心为半径为∴圆心到渐近线的距解析:2 【分析】由双曲线、圆的方程确定渐近线方程为by x a=±,圆心为,半径为2r ,根据圆的相交弦与半径、弦心距之间的几何关系有222||4AB r d -=,结合双曲线参数间的关系即可求其离心率. 【详解】由题意知:双曲线的渐近线为by x a=±,而圆心为,半径为2r ,∴圆心到渐近线的距离d ==,而2AB =,∴221r d -=,故222123a ab =+,又222,1c a b c e a +==>, ∴2e =. 故答案为:2. 【点睛】关键点点睛:根据双曲线、圆的标准方程确定渐近线方程、圆心、半径长,结合圆中相交弦的几何性质及双曲线参数关系,列出关于,a c 的齐次方程求离心率.17.【分析】根据题意找到abc 的关系求出离心率的范围【详解】设椭圆的中心为因为所以所以所以椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点所以即所以离心率所以故答案为:【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据解析:⎫⎪⎪⎣⎭【分析】根据题意,找到a 、b 、c 的关系,求出离心率的范围 【详解】设椭圆的中心为O ,因为60MPN ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以||2||OP OM =,所以2OP b =,椭圆上的点到原点距离最远的是长轴端点,所以2a b ≥,即12b a ≤,2222211,,44b ac a a -∴≤∴≤所以离心率2c e a ==≥=,所以⎫∈⎪⎪⎣⎭e .故答案为:,12⎫⎪⎪⎣⎭【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.18.2【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得关系再求离心率【详解】设双曲线的左焦点为在中由余弦定理得故答案为:2【点晴】求离心率的关键是得的关系本题是由余弦定理得出解析:2 【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得,a c 关系,再求离心率. 【详解】设双曲线的左焦点为E ,在EFP △中,2EF c =,2PF c PE a c ==+,,1cos 4EFP ∠=.由余弦定理()222421cos 224c c c a EFP c c +-+∠==⋅⋅ ,得2c e a ==. 故答案为:2 【点晴】求离心率的关键是得,,a b c 的关系,本题是由余弦定理得出.19.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化解析: 【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan b b BAO CFO a c ∠=∠=,根据离心率可求出b a =,b c=即可求出结果. 【详解】由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b bBAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么b =,极有b a =,b c =5=-.故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO∠=∠+∠;(2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c的比值,代入可求.20.【分析】分别过作准线的垂线利用抛物线的定义将到焦点的距离转化到准线的距离利用已知和相似三角形的相似比建立关系式求解可算得弦长【详解】设可知如图作垂直于准线分别于则又解得故答案为:【点睛】1本题体现了解析:16 3【分析】分别过,A B作准线的垂线,利用抛物线的定义将,A B到焦点的距离转化到准线的距离,利用已知和相似三角形的相似比,建立关系式,求解,AF BF可算得弦长.【详解】设242y x px ==,可知2p =如图,作AM ,BN 垂直于准线分别于,M N ,则BN BF =, 又2BC BN =,23CB CF=,23BN p ∴= 43BN =,83BC =,4CF ∴= 2CF AM CA=,244CF AM CA AM ∴==+,解得4AM = 4AF ∴=416433AB AF BF ∴=+=+= 故答案为:163【点睛】1.本题体现了数形结合,解析几何问题,一定要注意对几何图形的研究,以便简化计算2. 抛物线方程中,字母p 的几何意义是抛物线的焦点F 到准线的距离,2p等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.三、解答题21.(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)48,77⎡⎤⎢⎥⎣⎦;【分析】(Ⅰ)通过当直线AB 的斜率为0时可知||2AB a =,22||b CD a =,结合12c e a ==,计算即得结论;(Ⅱ)分别对两条弦的斜率进行讨论,当两条弦中一条斜率为0时、另一条弦的斜率不存在时易得结论;当两条弦斜率均存在且不为0时,通过设直线AB 、CD 的方程并分别与椭圆方程联立,利用韦达定理及两点间距离公式,可得||||AB CD +的表达式,利用换元法及二次函数的性质计算即得结论. 【详解】解:(Ⅰ)当直线AB 的斜率为0时,直线CD 垂直于x 轴,||2AB a ∴=,22||b CD a =,即22||||27b AB CD a a+=+=,12c e a ==,且222a b c =+,解得:2,a b =, 所以椭圆方程为22143x y +=;(Ⅱ)①当两条弦中一条斜率为0时,另一条弦的斜率不存在, 由题意可知,||||7AB CD +=;②当两条弦斜率均存在且不为0时,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 设直线AB 的方程为(1)y k x =-,则直线CD 的方程为1(1)y x k=--,将直线AB 的方程代入椭圆方程中,并整理得:2222(34)84120k x k x k +-+-=,∴221212228412,3434k k x x x x k k -+==++,∴212212(1)|||34k AB x x k +=-=+,同理,2222112(1)12(1)||4343k k CD k k++==++, ∴2222222212(1)12(1)84(1)||||3434(34)(34)k k k AB CD k k k k ++++=+=++++,令21t k =+,则1t >,∴2222848484||||1149(41)(31)121()24t t AB CD t t t t t +===-++---+,1t >,∴101t<<,∴211494912()244t <--+,∴241111494912()24t <--+, ∴24884711497()24t <--+,∴48||||77AB CD +<, 综合①②可知,||||AB CD +的取值范围为:48,77⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,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. (2)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.22.(1)2212x y +=;(2)169.【分析】(1)利用椭圆的长轴长以及离心率求解,a c ,得到b ,即可得到椭圆方程; (2)①当1l x ⊥,2//l x 时,求解四边形的面积;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11xy m=-,分别联立椭圆方程,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解四边形的面积,利用基本不等式求解最小值即可.【详解】(1)得11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的标准方程为2212x y +=;(2)①当1l x ⊥,2//l x 时,22122222b S a b a=⋅⋅⋅==;②当1l ,2l 斜率存在时,设1l :1x my =-,2l :11x y m=-, 联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得()222210m y my +--=, ∴12222m y y m +=+,12212y y m-=+, ∴AB==)2212m m +=+,同理)22221111122m m CD m m ⎫+⎪+⎝⎭==++, ∴()()()()()()()222222222222281414111162292212212212m m m S AB CD m m m m m m +++=⋅=⋅=≥=++++⎛⎫+++ ⎪⎝⎭.当且仅当22221m m +=+即21m =即1m =±时等号成立, 故四边形ACBD 的面积的最小值169. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关椭圆方程的求法,直线与椭圆的综合题,解题方法如下: (1)根据题中所给的条件,建立等量关系,求得,a b 的值,得到椭圆方程;(2)对直线的斜率存在与否进行讨论,根据题意利用适当的形式写出直线的方程,分别与椭圆方程联立,求得弦长,根据四边形面积公式求得四边形的面积,利用基本不等式求得最值,与特殊情况比较,得到结果. 23.(1)2 ;(2)证明见解析. 【分析】(1)联立直线()0y kx k =>与抛物线方程可得点A 坐标,由中点坐标公式可得点P 坐标,进而可得直线l 的方程与抛物线联立可得Q 点坐标,计算PQPR x QRx =即可求解; (2)利用A 和R 两点坐标求出直线AR 的方程,与抛物线方程联立消去x 得到关于y 的一元二次方程,由0∆=即可求证. 【详解】(1)联立方程22,y kx y px =⎧⎨=⎩,可得:2220k x px -=,解得222p x k p y k ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以222,p p A k k ⎛⎫⎪⎝⎭, 因为P 是OA 的中点,所以2,.p p P k k ⎛⎫⎪⎝⎭ 直线:p l y k =,点0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭将p y k =代入22y px =,得2,.2p p Q k k ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以2222PQp PR x k p QR x k ===. ()2因为222,p p A kk ⎛⎫ ⎪⎝⎭,0,R p k ⎛⎫⎪⎝⎭所以直线AR 的方程为2k py x k=+, 与22y px =联立消去x 得222440k y pky p -+=, 因为222216440p k p k ∆=-⨯⨯=, 所以直线AR 与抛物线C 只有一个公共点. 【点睛】方法点睛:判断直线与曲线的位置关系可联立直线与曲线的方程消去y 得关于x 的一元二次方程,由判别式0∆>可得直线与曲线相交,由判别式0∆=可得直线与曲线相切,判别式∆<0可得直线与曲线相离. 24.(1)1p =;(2). 【分析】(1)由已知准线方程可得答案;(2)联立直线与抛物线方程,利用韦达定理表示OA OB ⊥可得t ,然后利用弦长公式可得答案. 【详解】 (1)由已知得122p -=-,所以1p =; (2)设()11,A x y ,()22,B x y ,联立22y x =与y x t =+得2220y y t -+=,480t ∆=->,即12t <时有122y y +=,122y y t =, 因为OA OB ⊥,所以()21212121204y y OA OB x x y y y y ⋅=+=+=,可得124y y =-,因为122y y t =,所以2t =-, 则122y y +=,124y y =-, 所以||AB =====【点睛】本题考查了抛物线方程、直线与抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理计算弦长,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.25.(1)22132x y +=;(2)22y x =±+或2y =+.【分析】(1)由离心率公式、将点3,22⎛ ⎝⎭代入椭圆方程得出椭圆C 的方程;(2)联立椭圆和直线l 的方程,由判别式得出k 的范围,再由韦达定理结合三角形面积公式得出22317S k ==+,求出k 的值得出直线l 的方程.【详解】解:(1,所以2222133b a ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭.①又因为椭圆经过点3,22⎛ ⎝⎭,所以有2291142a b +=.②联立①②可得,23a =,22b =,所以椭圆C 的方程为22132x y+=.(2)由题意可知,直线l 的斜率k 存在,设直线l 的方程为2y kx =+.由222,132y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得,()22231260+++=k x kx .因为直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B 所以()()()22212242324320k kk∆=-+=->,即2320k ->,所以223k >. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则1221223k x x k -+=+,122623x x k =+. 由题意得,OAB 的面积1212S OM x x =⨯⨯-12x x =-=,即S == 因为OAB 的面积为17=()2232k =+.化简得,42491660k k -+=,即()()2243220k k --=,解得234k =或222k =,均满足0∆>,所以k =或k = 所以直线l的方程为2y x =+或2y =+. 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是由韦达定理建立12,x x 的关系,结合三角形面积公式求出斜率,得出直线l 的方程.26.(1)22182x y +=;(2)20x y +=.【分析】(1)由离心率,点的坐标代入椭圆方程及222a b c =+列方程组解得,,a b c 得椭圆方程; (2)已知条件说明直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,直线OA 方程为12y x =,这样可设直线PQ 方程为2y x m =-+,代入椭圆方程,应用韦达定理得12x x +,12,x x 即为,P Q 的横坐标,求出中点横坐标1202x x x +=,由直线PA 得中点纵坐标0y ,中点坐标代入直线AO 方程可得参数m ,即直线PQ 方程. 【详解】(1)依题意,22222411a b a b c c a⎧+=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩,,解得2282a b ⎧=⎨=⎩,,.故椭圆C 的方程为22182x y +=;(2)∵||||,||||OP OQ AP AQ ==,∴直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,则直线OA 的方程为12y x =,设直线PQ 的方程为2y x m =-+, 由221822x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=-+⎩,得:221716480x mx m -+-=, ()22(16)417480m m =-⨯->,解得m <()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理得121617mx x +=,设PQ 的中点为()00,H x y , 所以120008,221717x x m m x y x m +===-+=;所以8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭.又8,1717m m H ⎛⎫⎪⎝⎭在直线OA 上,代入得1817217m m =⋅,解得0m =, 综上所述,直线PQ 的方程为20x y +=. 【点睛】关键点点睛:本题考查由离心率和一点坐标求椭圆方程,考查直线与椭圆相交问题.在直线与椭圆相交问题时,解题关键是由平面几何知识由条件||||,||||OP OQ AP AQ ==得直线AO 为线段PQ 的垂直平分线,这样用设而不求思想可求得直线PQ 方程.即求出AO 方程,由垂直设出直线PQ 方程,代入椭圆方程应用韦达定理求得PQ 中点坐标,再代入直线AO 方程可得参数值.。
圆锥曲线的参数方程练习题(带答案)
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圆锥曲线的参数方程练习题(带答案)1.若点P(3,m)在以点F为焦点的抛物线y^2=4x上,则PF 等于多少?解析:抛物线的准线为x=-1,焦点为F(-1,0),参数方程为x=4t^2,y=4t。
因此PF为P到准线x=-1的距离,即PF=|3+1|=4.所以选C。
2.参数方程{x=sinθ+cosθ,y=1+sin^2θ}所表示的曲线是什么?解析:将参数方程化为普通方程,得x^2=y(0≤y≤2),表示抛物线的一部分。
所以选B。
3.椭圆{x=5cosφ,y=3sinφ}的焦点坐标是什么?解析:椭圆的普通方程为x^2/25+y^2/9=1,因此c=sqrt(25-9)=4.又因为椭圆焦点在x轴上,所以焦点坐标为(±4,0)。
所以选B。
4.已知过曲线{x=3cosθ,y=4sinθ}上一点P和原点O的连线PO的倾斜角为π/4,则P点的坐标是什么?解析:直线PO的方程为y=x,又点P为曲线{x=3cosθ,y=4sinθ}上一点,因此3cosθ=4sinθ,即tanθ=3/4.因为倾斜角为π/4,所以θ∈[0,π/4]。
解得sinθ=3/5,cosθ=4/5.因此P点的坐标为(3,4/5×3)= (3,12/5)。
所以选D。
5.已知O为原点,P为椭圆{x=4cosα,y=2/3sinα}上第一象限内一点,OP的倾斜角为π/3,则点P坐标为什么?解析:椭圆的普通方程为16cos^2α/16+9sin^2α/4=1,即cos^2α/4+sin^2α/16=1.直线OP的斜率为tan(π/3)=sqrt(3),因此OP的方程为y=sqrt(3)x。
联立解得x=4/5,y=4sqrt(3)/15.因此点P的坐标为(4cosα,2/3sinα)=(4×4/5,2/3×4sqrt(3)/5)=(16/5,4sqrt(3)/5)。
所以选D。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
![高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析](https://img.taocdn.com/s3/m/7a2dd6f2f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a27a3.png)
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.过双曲线的右焦点有一条弦,,是左焦点,那么△的周长为()A.28B.22C.14D.12【答案】A【解析】如图:由双曲线的定义得:∴△的周长为:。
【考点】双曲线的定义。
点评:此类问题用数形结合的思想来作,先直观观察,的解题思路,再利用双曲线的定义来做。
2.求标准方程:(1)若椭圆长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是, 求椭圆的标准方程;(2)若双曲线的渐近线方程为,它的一个焦点是,求双曲线的标准方程。
【答案】(1)椭圆方程:;(2)双曲线的方程:【解析】(1)根据椭圆焦点是可判断焦点在x轴上,由长轴长与短轴长之比为2得,由得。
∴椭圆的标准方程为。
(2)根据双曲线一个焦点是可判断焦点在x轴上,由渐近线方程为得,又因为所以,∴双曲线的标准方程为:。
【考点】椭圆、双曲线的标准方程点评:求圆锥曲线方程时,要先判断焦点所在坐标轴,然后利用题中条件求出、的值。
3.过抛物线的焦点F作一直线交抛物线于P,Q两点,若线段PF与FQ的长分别是,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】抛物线的焦点为:设,则,设直线PQ为:,由得:∴∴∴。
【考点】抛物线的焦点弦。
点评:在解决焦点弦问题时,一般先利用定义转化成点到准线的距离,然后联立直线方程与抛物线方程,得一元二次方程,再利用韦达定理求解。
4.抛物线上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为 _________.【答案】【解析】抛物线的准线为;顶点为(0,0),抛物线上准线和顶点距离相等的点的坐标为则有解之得∴.【考点】抛物线的准线方程及顶点坐标。
点评:本题比较简单,直接设出,代入距离公式求解即可。
5.已知为两个不相等的非零实数,则方程与所表示的曲线可能是()【答案】C【解析】方程mx-y+n=0表示直线,与坐标轴的交点分别为(0,n),(-,0),若方程nx2+my2=mn表示椭圆,则m,n同为正,∴-<0,故A,B不满足题意;若方程nx2+my2=mn表示双曲线,则m,n异号,∴->0,故C符合题意,D不满足题意故选C。
圆锥曲线测试题及答案
![圆锥曲线测试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/7312610326d3240c844769eae009581b6bd9bd9f.png)
圆锥曲线测试题及答案1. 已知椭圆的方程为 \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中 \(a > b > 0\),若椭圆的一个焦点在x轴上,且到椭圆中心的距离为 \(c\),则下列哪个选项是正确的?A. \(a^2 = b^2 + c^2\)B. \(a^2 = b^2 - c^2\)C. \(b^2 = a^2 - c^2\)D. \(c^2 = a^2 - b^2\)答案:D2. 双曲线的方程为 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中 \(a > 0\) 且 \(b > 0\),若双曲线的一条渐近线方程为 \(y = \frac{b}{a}x\),则下列哪个选项是错误的?A. 双曲线的焦点在x轴上B. 双曲线的离心率 \(e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}\)C. 双曲线的渐近线方程为 \(y = \pm \frac{b}{a}x\)D. 双曲线的离心率 \(e = \sqrt{1 - \frac{b^2}{a^2}}\)答案:D3. 抛物线 \(y^2 = 4ax\) 的焦点坐标为 \((a, 0)\),若抛物线上一点 \(P(x_0, y_0)\) 到焦点的距离等于它到准线的距离,则下列哪个选项是正确的?A. \(x_0 = a\)B. \(x_0 = -a\)C. \(x_0 = 2a\)D. \(x_0 = 0\)答案:C4. 已知圆的方程为 \((x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2\),其中 \((h, k)\) 是圆心坐标,\(r\) 是半径。
若圆心在原点,半径为2,则下列哪个选项是正确的?A. 圆的方程是 \(x^2 + y^2 = 4\)B. 圆的方程是 \(x^2 + y^2 = 2\)C. 圆的方程是 \((x - 2)^2 + y^2 = 4\)D. 圆的方程是 \((x + 2)^2 + y^2 = 4\)答案:A5. 已知椭圆的方程为 \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中 \(a > b > 0\),若椭圆的长轴长度为 \(2a\),短轴长度为\(2b\),则下列哪个选项是错误的?A. 椭圆的离心率 \(e = \sqrt{1 - \frac{b^2}{a^2}}\)B. 椭圆的离心率 \(e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}\)C. 椭圆的离心率 \(e = \frac{c}{a}\)D. 椭圆的离心率 \(e = \frac{a}{c}\)答案:B结束语:以上是关于圆锥曲线的测试题及答案,希望这些题目能帮助你更好地理解和掌握圆锥曲线的相关知识。
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2013-2014学年度第二学期3月月考
高二数学试卷
满分:150分,时间:120分钟
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1、抛物线y 2=-2px (p>0)的焦点为F ,准线为l ,则p 表示 ( ) A 、F 到准线l 的距离 B 、F 到y 轴的距离
C 、F 点的横坐标
D 、F 到准线l 的距离的一半
2.抛物线22x y =的焦点坐标是 ( )
A .)0,1(
B .)0,4
1
( C .)8
1,0(
D .)4
1,0(
3.离心率为
3
2
,长轴长为6的椭圆的标准方程是 ( )A .22195x y +
= B .22195x y +=或22
159x y += C .2213620x y +
= D .2213620x y +=或22
12036
x y += 4、焦点在x 轴上,且6,8==b a 的双曲线的渐近线方程是 ( ) A .043=+y x B .043=-y x C .043=±y x D . 034=±y x
5、以椭圆1582
2=+y x 的焦点为顶点,椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程为 ( ) A .15322=-y x B .13522=-y x C .181322=-y x D .15
1322=-y x 6.顶点在原点,坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程是 ( )
A.y x 292-=或x y 342=
B.x y 2
9
2-=或y x 3
42= C.y x 3
4
2
=
D.x y 2
92
-
= 7.抛物线2
2y px =的焦点与椭圆22
162
x y +
=的右焦点重合,则p = ( ) A .4 B .4- C .2 D . 2- 8、双曲线112
42
2=-y x 的焦点到渐近线的距离为 ( ) A . 1 B .2 C .3 D .32
9.以椭圆
22=1169144
x y +的右焦点为圆心,且与双曲线22
=1916x y -的渐近线相切的圆方程是
( )
A .x 2+y 2-10x +9=0
B .x 2+y 2
-10x -9=0 C .x 2+y 2+10x +9=0 D .x 2+y 2+10x -9=0
10.已知方程
11
22
2=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是 ( ) A . 1<k B .2>k
C . 1<k 或2>k
D . 21<<k
11.已知椭圆()222109x y a a
+=>与双曲线22
143x y -=有相同的焦点, 则a 的值为 ( )
A B .C . 4 D .10
12.对任意实数θ,则方程x 2+y 2sin θ=4所表示的曲线不可能是 ( )
A .椭圆
B .双曲线
C .抛物线
D .圆 二、填空题:(本大题共5小题,共20分)
13.若一个椭圆的短轴长是长轴长与焦距的等差中项,则该椭圆的离心率是
14.双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是
15.已知双曲线2
2
1y x a
-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则实数a = . 16.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件;
(1)焦点在y 轴正半轴上; (2)焦点在x 轴正半轴上;
(3)抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;
(4)抛物线的准线方程为2
5
-=x
其中适合抛物线y 2
=10x 的条件是(要求填写合适条件的序号) .
三、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 17.(本题10分)求与椭圆205422=+y x 有相同的焦点,且顶点在原点的抛物线方程.
18.(本题12分)双曲线C 与椭圆x 28+y 2
4=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线.求双曲线C 的方程.
19.(本题12分)已知双曲线的离心率25=e ,且与椭圆
13
132
2=+y x 有共同的焦点,求该双曲线的标准方程。
20.(本题12分)已知点M 在椭圆22
1259
x y +=上,MD 垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为D ,
并且M 为线段PD 的中点,求P 点的轨迹方程
21.(本题12分)已知椭圆22
122:1(0)x y C a b a b
+=>>的右焦点2F 与抛物线22:8C y x =的焦点
重合,左端点为()
(1)求椭圆的方程;
(2)求过椭圆1C 的直线l 被椭圆1C 所截的弦AB 的长。
22.(本题12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点P )2
2
,
55(a a 在椭圆上. (1)求椭圆的离心率;
(2)设A 为椭圆的左顶点,O 为坐标原点,若点Q 在椭圆上且满足|AQ |=|AO |,求直线OQ 的斜率的值.
2013-2014学年度上学期高二数学3月月考参考答案 一、选择题 1-5 A C B C A 6-10 B A D A C 11-12 C C 二、填空题 13、6.0 14、 2 15、4 16、)4)(2(
三、解答题:
17.解:把方程20542
2
=+y x 化为标准方程为14
5
2
2
=+
y
x
,则可知焦点在X 轴上
4,52
2
==b a
1=∴c ∴椭圆焦点为(-1,0)
、(1,0) 设抛物线的方程为)0(22
>±=p px y
由
12
=p
可知2=p 故所求抛物线方程为
x y
242
±=
18.解:设双曲线方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0).
由椭圆x 28+y 2
4
=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0),
∴对于双曲线C :c =2.
又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线, ∴b a
=3,解得a 2=1,b 2
=3, ∴双曲线C 的方程为x 2
-y 2
3
=1.
19.解: 设与椭圆131322=+y x 共焦点的双曲线方程为)133( 13
132
2<<=---k k y k x , 由条件可知:10 , 13=-=c k a ,所以离心率51310
25=⇒-==
k k
e , 所以,所求的双曲线方程为:12
82
2=-y x 20.解:设P 点的坐标为(,)p x y ,M 点的坐标为00(,)x y ,由题意可知
00
002
2y y x x x x y y ====⎧⎧⇒⎨⎨⎩⎩ ① 因为点M 在椭圆
22
1259
x y +=上,所以有 22001259x y += ② , 把①代入②得22
12536
x y +=,所以P 点的轨迹是焦点在y 轴上,标准方程为
22
12536
x y +=的椭圆.
21.解:(1)因为抛物线的焦点为
,
又椭圆的左端点为
则
所求椭圆的方程为 ⑵∴椭圆的右焦点
,∴的方程为:
,
代入椭圆C 的方程,化简得,
由韦达定理知,
从而
由弦长公式,得,
即弦AB 的长度为
22.解:(1)因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫5
5
a ,22a 在椭圆上,故a 25a 2+a 22
b 2=1,可得b 2
a 2=58.
于是e 2
=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=38,所以椭圆的离心率e =6
4
.
(2)设直线OQ 的斜率为k ,则其方程为y =kx ,设点Q 的坐标为(x 0,y 0).
由条件得⎩⎪⎨⎪⎧
y 0=kx 0,x 20a 2+y 2
b
2=1.
消去y 0并整理得x 2
=a 2b 2
k 2a 2+b 2
.①
由|AQ |=|AO |,A (-a,0)及y 0=kx 0,
得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2
,整理得
(1+k 2)x 2
0+2ax 0=0,而x 0≠0,故x 0=-2a 1+k
2,
代入①,整理得(1+k 2)2
=4k 2
·a 2
b
2+4.
由(1)知a 2b 2=85,故(1+k 2)2
=325
k 2+4,
即5k 4-22k 2-15=0,可得k 2
=5.
所以直线OQ 的斜率k =± 5.。