2019年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 圓錐曲線課時(shí)檢測(cè).doc
2019年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 圓錐曲線課時(shí)檢測(cè)
第1講 橢 圓
1.(2011年全國)橢圓+=1的離心率為( )
A. B. C. D.
2.橢圓+=1上一點(diǎn)P與橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2的連線互相垂直,則△PF1F2的面積為( )
A.20 B.22
C.24 D.28
3.短軸長為,離心率e=的橢圓兩焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,過F1作直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),則△ABF2的周長為( )
A.3 B.6 C.12 D.24
4.已知P為橢圓+=1上的一點(diǎn),M,N分別為圓(x+3)2+y2=1和圓(x-3)2+y2=4上的點(diǎn),則|PM|+|PN|的最小值為( )
A.5 B.7 C.13 D.15
5.(xx年遼寧)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,C與過原點(diǎn)的直線相交于A,B兩點(diǎn),連接AF,BF,若=10,=6,cos∠ABF=,則C的離心率e=________.
6.(xx年新課標(biāo)Ⅱ)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30,則C的離心率為( )
A. B. C. D.
7.已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1(a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓C上的一點(diǎn),且⊥.若△PF1F2的面積為9,則b=________.
8.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,4),則|PM|+|PF1|的最大值為________.
9.已知橢圓C的中心在原點(diǎn),一個(gè)焦點(diǎn)F(-2,0),且長軸長與短軸長的比是2∶.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)M(m,0)在橢圓C的長軸上,點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn).當(dāng)||最小時(shí),點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
10.(xx年陜西)已知橢圓C1:+y2=1,橢圓C2以C1的長軸為短軸,且與C1有相同的離心率.
(1)求橢圓C2的方程;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A,B分別在橢圓C1和C2上,=2,求直線AB的方程.
第2講 雙曲線
1.(xx年北京)雙曲線x2-=1的離心率大于的充要條件是( )
A.m> B.m≥1
C.m>1 D.m>2
2.(xx年福建)已知雙曲線-=1的右焦點(diǎn)為(3,0),則該雙曲線的離心率等于( )
A. B.
C. D.
3.(xx年福建)雙曲線-y2=1的頂點(diǎn)到其漸近線的距離等于( )
A. B. C. D.
4.已知雙曲線-=1(b>0)的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,其一條漸近線方程為y=x,點(diǎn)P(,y0)在雙曲線上.則=( )
A.-12 B.-2 C.0 D.4
5.(xx年新課標(biāo))等軸雙曲線C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,C與拋物線y2=16x的準(zhǔn)線交于A,B兩點(diǎn),|AB|=4 ,則C的實(shí)軸長為( )
A. B.2 C.4 D.8
6.(xx年全國)已知F1,F(xiàn)2為雙曲線C:x2-y2=2的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P在C上,|PF1|=2|PF2|,則cos∠F1PF2=( )
A. B. C. D.
7.(xx年廣東珠海二模)如圖K1221,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過F1的直線與C的左、右兩支分別交于A,B兩點(diǎn).若 |AB|∶|BF2|∶|AF2|=3∶4∶5,則雙曲線的離心率為__________.
圖K1221
8.(xx年天津)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)與雙曲線C2:-=1有相同的漸近線,且C1的右焦點(diǎn)為F(,0),則a=________,b=________.
9.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,虛軸長為2 .
(1)求雙曲線C的方程;
(2)已知直線x-y+m=0與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)A,B,且線段AB的中點(diǎn)在圓x2+y2=5上,求m的值.
10.(xx年廣東佛山一模)已知圓C1:(x-4)2+y2=1,圓C2:x2+(y-2)2=1,圓C1,C2關(guān)于直線l對(duì)稱.
(1)求直線l的方程;
(2)直線l上是否存在點(diǎn)Q,使點(diǎn)Q到點(diǎn)A(-2 ,0)的距離減去點(diǎn)Q到點(diǎn)B(2 ,0)的距離的差為4,如果存在,求出點(diǎn)Q坐標(biāo),如果不存在,說明理由.
第3講 拋物線
1.拋物線y2=8x的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
2.設(shè)拋物線y2=8x上一點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離是4,則點(diǎn)P到該拋物線焦點(diǎn)的距離是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
3.已知點(diǎn)P在拋物線y2=4x上,那么當(dāng)點(diǎn)P到點(diǎn)Q(2,-1)的距離與點(diǎn)P到拋物線焦點(diǎn)距離之和取得最小值時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為( )
A. B.
C.(1,2) D.(1,-2)
4.(xx年安徽)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)O是原點(diǎn),若|AF|=3,則△AOB的面積為( )
A. B.
C. D.2
5.(xx年四川)拋物線y2=8x的焦點(diǎn)到直線x-y=0的距離是( )
A.2 B.2 C. D.1
6.以拋物線的焦點(diǎn)弦為直徑的圓一定和準(zhǔn)線( )
A.相交 B.相切
C.相離 D.不確定
7.(xx年北京)若拋物線y2=2px的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),則p=________,準(zhǔn)線方程為____________.
8.(xx年陜西)圖K1231是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),拱頂離水面2米,水面寬4米,水位下降1米后,水面寬________米.
圖K1231
9.(xx年廣東)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C1:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)F1(-1 ,0),且點(diǎn)P(0 ,1)在C1上.
(1)求C1的方程;
(2)設(shè)直線l與橢圓C1和拋物線C2:y2=4x都相切,求直線l的方程.
10.已知拋物線C:y=2x2,直線y=kx+2交C于A,B兩點(diǎn),M是線段AB的中點(diǎn),過M作x軸的垂線交C于點(diǎn)N.
(1)證明:拋物線C在點(diǎn)N處的切線與AB平行;
(2)是否存在實(shí)數(shù)k使=0?若存在,求k的值;若不存在,說明理由.
第4講 軌跡與方程
1.已知拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,-3),則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.x2=-12y B.x2=12y
C.y2=-12x D.y2=12x
2.當(dāng)動(dòng)點(diǎn)A在圓x2+y2=1上移動(dòng)時(shí),它與定點(diǎn)B(3,0)連線的中點(diǎn)M的軌跡方程是( )
A.(x+3)2+y2=4 B.(x-3)2+y2=1
C.(2x-3)2+4y2=1 D.2+y2=
3.設(shè)橢圓+=1(m>0,n>0)的右焦點(diǎn)與拋物線y2=8x的焦點(diǎn)相同,離心率為,則此橢圓的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4.已知橢圓的焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,P是橢圓上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),延長F1P到點(diǎn)Q,使|PQ|=|PF2|,則動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡為( )
A.圓 B.橢圓
C.雙曲線一支 D.拋物線
5.F1,F(xiàn)2是橢圓+=1(a>b>0)的兩焦點(diǎn),P是橢圓上任一點(diǎn),過一焦點(diǎn)引∠F1PF2的外角平分線的垂線,則垂足Q的軌跡為( )
A.圓 B.橢圓
C.雙曲線 D.拋物線
6.已知A,B分別是直線y=x和y=-x上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段AB的長為2 ,P是AB的中點(diǎn),則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為____________.
7.已知A,B是圓F:2+y2=4(F為圓心)上一動(dòng)點(diǎn),線段AB的垂直平分線交BF于P,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為____________.
8.打開“幾何畫板”進(jìn)行如下操作:
①用畫圖工具在工作區(qū)畫一個(gè)圓C(C為圓心);
②用取點(diǎn)工具分別在圓C上和圓外各取一點(diǎn)A,B;
③用構(gòu)造菜單下對(duì)應(yīng)命令作出線段AB的垂直平分線;
④作直線AC.
設(shè)直線AC與l相交于點(diǎn)P,當(dāng)A在圓C上運(yùn)動(dòng)時(shí),則點(diǎn)P的軌跡是________.
9.(xx年重慶)如圖K1241,橢圓的中心為原點(diǎn)O,長軸在x軸上,離心率e=,過左焦點(diǎn)F1作x軸的垂線交橢圓于A,A′兩點(diǎn),|AA′|=4.
(1)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)取平行于y軸的直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)P,P′,過P,P′作圓心為Q的圓,使橢圓上的其余點(diǎn)均在圓Q外.求△PP′Q的面積S的最大值,并寫出對(duì)應(yīng)的圓Q的標(biāo)準(zhǔn)方程.
圖K1241
10.(xx年遼寧)如圖K1242,動(dòng)圓C1:x2+y2=t2,1<t<3,與橢圓C2:+y2=1相交于A,B,C,D四點(diǎn),點(diǎn)A1,A2分別為C2的左,右頂點(diǎn).
(1)當(dāng)t為何值時(shí),矩形ABCD的面積取得最大值?并求出其最大面積;
(2)求直線AA1與直線A2B交點(diǎn)M的軌跡方程.
圖K1242
第5講 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
1.直線y=kx+1與橢圓+=1的位置關(guān)系為( )
A.相交 B.相切
C.相離 D.不確定
2.已知F1、F2為雙曲線C:x2-y2=1的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P在C上,∠F1PF2=60,則|PF1||PF2|為( )
A.2 B.4 C.6 D.8
3.(xx年山東)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2.若拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程為( )
A.x2=y(tǒng) B.x2=y(tǒng)
C.x2=8y D.x2=16y
4.過橢圓+=1的右焦點(diǎn)作一條斜率為2的直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△OAB的面積為________.
5.如圖K1251,已知以F為焦點(diǎn)的拋物線y2=4x上的兩點(diǎn)A,B滿足=3,則弦AB的中點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為________.
圖K1251
6.若點(diǎn)(3,1)是拋物線y2=2px的一條弦的中點(diǎn),且這條弦所在直線的斜率為2,則p=________.
7.如圖K1252,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)的直線l依次交拋物線及其準(zhǔn)線于點(diǎn)A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則拋物線的方程是______________.
圖K1252
8.已知圓C1的方程為(x-2)2+(y-1)2=,橢圓C2的方程為+=1(a>b>0),C2的離心率為,如果C1與C2相交于A,B兩點(diǎn),且AB恰好是圓C1的一條直徑,求直線AB的方程和橢圓C2的方程.
9.(xx年陜西)已知?jiǎng)狱c(diǎn)M(x,y)到直線l:x=4的距離是它到點(diǎn)N(1,0)的距離的2倍.
(1)求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(2)過點(diǎn)P(0,3)的直線m與軌跡C交于A,B兩點(diǎn).若A是PB的中點(diǎn),求直線m的斜率.
第十二章 圓錐曲線
第1講 橢 圓
1.D 2.C 3.C
4.B 解析:兩圓心恰好是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2,所以|PF1|+|PF2|=10,M,N分別為兩圓上的動(dòng)點(diǎn),所以|PM|+|PN|的最小值為10-1-2=7.
5. 解析:由余弦定理,62=|BF|2+102-210|BF|,解得|BF|=8,所以A到右焦點(diǎn)的距離也是8,由橢圓定義:2a=6+8=14,又2c=10,所以e==.
6.D 解析:|PF2|=x,∵PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30,
∴|PF1|=2x,|F1F2|=x.
又|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c,
∴2a=3x,2c=x.
∴C的離心率為e==.
7.3 解析:由題意,知:|PF1|+|PF2|=2a,⊥,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=4c2,
∴2|PF1||PF2|=4a2-4c2=4b2.∴|PF1||PF2|=2b2,
∴S△PF1F2=|PF1||PF2|=2b2=b2=9,∴b=3.
8.15 解析:∵|PF1|+|PF2|=10,∴|PF1|=10-|PF2|.
∴|PM|+|PF1|=10+|PM|-|PF2|.易知點(diǎn)M在橢圓外,連接MF2并延長交橢圓于點(diǎn)P,此時(shí)|PM|-|PF2|取最大值|MF2|,故|PM|+|PF1|的最大值為10+|MF2|=10+=15.
9.解:(1)設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0).
由題意,得解得a2=16,b2=12.
∴橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)P(x,y)為橢圓上的動(dòng)點(diǎn),由于橢圓方程為+=1,故-4≤x≤4.
∵=(x-m,y),
∴||2=(x-m)2+y2=(x-m)2+12
=x2-2mx+m2+12=(x-4m)2+12-3m2.
∵當(dāng)||最小時(shí),點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn)上,
即當(dāng)x=4時(shí),||2取得最小值.而x∈[-4,4],
故有4m≥4,解得m≥1.
又點(diǎn)M在橢圓的長軸上,即-4≤m≤4.
故實(shí)數(shù)m的取值范圍是m∈[1,4].
10.解:(1)由已知可設(shè)橢圓C2的方程為+=1(a>2),
其離心率為,故=,則a=4.
故橢圓C2的方程為+=1.
(2)方法一,設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(xA,yA),(xB,yB),
由=2及(1),知:O,A,B三點(diǎn)共線且點(diǎn)A,B不在y軸上,因此可設(shè)直線AB的方程為y=kx.
將y=kx代入+y2=1中,得(1+4k2)x2=4,
∴x=.
將y=kx代入+=1中,得(4+k2)x2=16,
∴x=.
又由=2,得x=4x,即=.
解得k=1,故直線AB的方程為y=x或y=-x.
方法二,設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(xA,yA),(xB,yB),
由=2及(1),知:O,A,B三點(diǎn)共線且點(diǎn)A,B不在y軸上,因此可設(shè)直線AB的方程為y=kx.
將y=kx代入+y2=1中,得(1+4k2)x2=4,
∴x=,
又由=2,得x=,y=,
將x,y代入+=1中,得=1,即4+k2=1+4k2,
解得k=1,故直線AB的方程為y=x或y=-x.
第2講 雙曲線
1.C 解析:雙曲線x2-=1,說明m>0,
∴a=1,b=,可得c=.
∵離心率e>等價(jià)于=>?m>1,
∴雙曲線x2-=1的離心率大于的充要條件是m>1.
2.C 解析:雙曲線中,??e=.
3.C 解析:取其右頂點(diǎn)坐標(biāo)(2,0),因?yàn)闈u近線y=x,所以根據(jù)點(diǎn)到直線距離公式可得答案為C.
4.C
5.C 解析:設(shè)等軸雙曲線方程為x2-y2=m(m>0),拋物線的準(zhǔn)線為x=-4.由|AB|=4 ,則|yA|=2 ,把坐標(biāo)(-4,2 )代入雙曲線方程,得m=x2-y2=16-12=4,所以雙曲線方程為x2-y2=4,即-=1,所以a2=4,a=2,所以實(shí)軸長2a=4.故選C.
6.C 解析:雙曲線的方程為-=1,所以a=b=,c=2,因?yàn)閨PF1|=2|PF2|,所以點(diǎn)P在雙曲線的右支上,則有|PF1|-|PF2|=2a=2 ,解得|PF2|=2 ,|PF1|=4 ,根據(jù)余弦定理,得cos∠F1PF2==.故選C.
7. 解析:設(shè)|AB|=3x,|BF2|=4x,|AF2|=5x,|BF1|-|BF2|=2a,|BF1|=4x+2a,|AF2|-|AF1|=2a,|AF1|=5x-2a,|BF1|-|AF1|=4a-x=|AB|=3x,x=a,∴|BF2|=4a,|BF1|=6a,2c=|F1F2|==2 a,
雙曲線的離心率為e===.
8.1 2 解析:雙曲線的-=1的漸近線方程為y=2x,而-=1的漸近線方程為y=x,所以有=2,b=2a.又雙曲線-=1的右焦點(diǎn)為(,0),所以c=.又c2=a2+b2,即5=a2+4a2=5a2,所以a2=1,故a=1,b=2.
9.解:(1)由題意,得=,b2=c2-a2=2,解得a=1,c=.
∴所求雙曲線C的方程為x2-=1.
(2)設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),線段AB的中點(diǎn)為M(x0,y0).
由得x2-2mx-m2-2=0(判別式Δ>0),
∴x0==m,y0=x0+m=2m.
∵點(diǎn)M(x0,y0)在圓x2+y2=5上,
∴m2+(2m)2=5.∴m=1.
10.解:(1)因?yàn)閳AC1,C2關(guān)于直線l對(duì)稱,圓C1的圓心C1坐標(biāo)為(4,0),圓C2的圓心C2坐標(biāo)為(0,2),
顯然直線l是線段C1C2的中垂線,
線段C1C2中點(diǎn)坐標(biāo)是(2,1),
C1C2的斜率是k===-.
所以直線l的方程是y-1=-(x-2),即y=2x-3.
(2)假設(shè)這樣的Q點(diǎn)存在,
因?yàn)镼點(diǎn)到A(-2 ,0)點(diǎn)的距離減去Q點(diǎn)到B(2 ,0)點(diǎn)的距離的差為4,
所以Q點(diǎn)在以A(-2 ,0)和B(2 ,0)為焦點(diǎn),實(shí)軸長為4的雙曲線的右支上,即Q點(diǎn)在曲線-=1(x≥2)上.
又Q點(diǎn)在直線l上,Q點(diǎn)的坐標(biāo)是方程組的解,
消元,得3x2-12x+13=0,Δ=122-4313<0,方程組無解,所以點(diǎn)P的軌跡上是不存在滿足條件的Q點(diǎn).
第3講 拋物線
1.C 2.B 3.A
4.C 解析:設(shè)∠AFx=θ(0<θ<π)及|BF|=m,則由點(diǎn)A到準(zhǔn)線l:x=-1的距離為3,得3=2+3cosθ?cosθ=.又m=2+mcos(π-θ)?m==,△AOB的面積為S=|OF||AB|sinθ=1=.
5.D
6.B 解析:方法一,設(shè)拋物線方程為y2=2px(p>0),焦點(diǎn)F,準(zhǔn)線l:x=-,過F的直線與拋物線相交于A(x1,y1),B(x2,y2),中點(diǎn)為C,則根據(jù)拋物線的定義,得|AB|=x1++x2+=p+x1+x2.則圓心C到準(zhǔn)線的距離為(x1+x2)+=(p+x1+x2)=|AB|.
故以焦點(diǎn)弦為直徑的圓與其準(zhǔn)線相切.
方法二,設(shè)M為AB的中點(diǎn),由A,M,B分別向準(zhǔn)線l作垂線,垂足依次是A1,M1,B1,則|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|MM1|,即|MM1|=|AB|.∴以焦點(diǎn)弦為直徑的圓與其準(zhǔn)線相切.
7.2 x=-1 解析:=1,p=2.
8.2 解析:設(shè)水面與橋的一個(gè)交點(diǎn)為A,如圖D68建立直角坐標(biāo)系,則A的坐標(biāo)為(2,-2).設(shè)拋物線方程為x2=-2py,代入點(diǎn)A,得p=1,設(shè)水位下降1米后水面與橋的交點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,-3),則x=-2(-3),x0=,所以水面寬度為2 .
圖D68
9.解:(1)由題意,得:b=1,c==1?a=,b=c=1.
故橢圓C1的方程為+y2=1.
(2)直線l的斜率顯然存在,設(shè)直線l的方程為y=kx+m,聯(lián)立方程組消去y,整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.
因?yàn)橹本€l與橢圓C1相切,所以Δ=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=0,整理得2k2-m2+1=0.?、?
因?yàn)橹本€與拋物線C2:相切,所以Δ=(2km-4)2-4k2m2=0,整理得km=1.?、?
解得k=,m=或k=-,m=-.
所以直線l方程為y=(x+2).
10.解:(1)如圖D69,設(shè)A(x1,2x),B(x2,2x),把y=kx+2代入y=2x2,得2x2-kx-2=0.
圖D69
由韋達(dá)定理,得x1+x2=,x1x2=-1.
∴xN=xM==,∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為.
設(shè)拋物線在點(diǎn)N處的切線l:y-=m,
將y=2x2代入上式,得2x2-mx+-=0.
∵直線l與拋物線C相切,
∴Δ=m2-8=m2-2mk+k2=(m-k)2=0.
∴m=k.即l∥AB.
(2)存在理由如下:
假設(shè)存在實(shí)數(shù)k,使=0,則NA⊥NB.
又∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),∴|MN|=|AB|.
由(1),知:yM=(y1+y2)=(kx1+2+kx2+2)
=[k(x1+x2)+4]==+2.
∵M(jìn)N⊥x軸,
∴|MN|=|yM-yN|=+2-=.
又|AB|=|x1-x2|
=
=
=.
∴=,解得k=2.
即存在k=2,使=0.
第4講 軌跡與方程
1.A 2.C
3.A 解析:拋物線y2=8x的焦點(diǎn)為(2,0),∴橢圓焦點(diǎn)在x軸上且半焦距為2.∴=,m=4.∴n2=42-22=12.∴橢圓的方程為+=1.故選A.
4.A 解析:|QF1|=|PF1|+|PQ|=|PF1|+|PF2|=2a,
∴動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡是以F1為圓心,2a為半徑的圓.
5.A 解析:如圖D70,∵PQ平分∠F1PF2,且PQ⊥AF1,∴Q為AF1的中點(diǎn),且|PF1|=|PA|.
∴|OQ|=|AF2|=(|PF1|+|PF2|)=a,
∴點(diǎn)Q的軌跡是以O(shè)為圓心,a為半徑的圓.
圖D70
6.+y2=1 解析:設(shè)P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).
∵P是線段AB的中點(diǎn),∴?、?
∵A,B分別是直線y=x和y=-x上的點(diǎn),
∴y1=x1和y2=-x2.
代入①,得?、?
又||=2 ,∴(x1-x2)2+(y1-y2)2=12.
∴12y2+x2=12,∴動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為+y2=1.
7.x2+=1 解析:依題意可知,|BP|+|PF|=2,|PB|=|PA|,則|AP|+|PF|=2.由橢圓定義可知,點(diǎn)P的軌跡為以A,F(xiàn)為焦點(diǎn)的橢圓.
8.雙曲線 解析:由題意畫出圖形,如圖D71.
圖D71
∵線段AB的垂直平分線為l,∴PA=PB.
∴PC-PB=PC-PA=AC(定值).
∴由雙曲線的定義知,點(diǎn)P的軌跡是雙曲線.
9.(1)設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
左焦點(diǎn)F1(-c,0),將橫坐標(biāo)-c代入橢圓方程,得y=.
所以=2?、?,=?、?,a2=b2+c2 ③,
聯(lián)立①②③,解得a=4,b=2 .
所以橢圓方程為+=1.
(2)設(shè)Q(t,0)(t>0),圓的半徑為r,直線PP′方程為:x=m(m>t),則圓Q的方程為(x-t)2+y2=r2.
由得x2-4tx+2t2+16-2r2=0.
由Δ=0,即16t2-4(2t2+16-2r2)=0,得t2+r2=8.?、?
把x=m代入+=1,得y2=8=8-.
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
代入(x-t)2+y2=r2,得(m-t)2+8-=r2.?、?
由④⑤消去r2,得4t2-4mt+m2=0,即m=2t.
S△PP′Q=|PP′|(m-t)=(m-t)=t=≤=2 .
當(dāng)且僅當(dāng)4-t2=t2,即t=時(shí)取等號(hào).
此時(shí)t+r=+<4,橢圓上除P,P′外的點(diǎn)在圓Q外,
所以△PP′Q的面積S的最大值為2 ,圓Q的標(biāo)準(zhǔn)方程為:(x-)2+y2=6.
當(dāng)圓心Q、直線PP′在y軸左側(cè)時(shí),由對(duì)稱性可得圓Q的方程為(x+)2+y2=6,△PP′Q的面積S的最大值仍為2 .
10.解:(1)設(shè)A(x0,y0),則矩形ABCD的面積S=4|x0||y0|.
由+y=1,得y=1-.
∴xy=x=-2+.
當(dāng)x=,y=時(shí),Smax=6.
∴當(dāng)t=時(shí),矩形ABCD的面積最大,最大面積為6.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x1,-y1),又A1(-3,0),A2(3,0),則
直線A1A的方程為y=(x+3), ①
直線A2B的方程為y=(x-3).?、?
由①②,得y2=(x2-32). ③
由點(diǎn)A(x1,y1)在橢圓C2上,
故可得+y=1,從而有y=.
代入③,得-y2=1(x<-3,y<0),
∴直線AA1與直線A2B交點(diǎn)M的軌跡方程為
-y2=1(x<-3,y<0).
第5講 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
1.A 2.B 3.D
4.
5. 解析:設(shè)BF=m,由拋物線的定義,知:AA1=3m,BB1=m.∴在△ABC中,AC=2m,AB=4m.∴kAB=.
直線AB方程為y=(x-1).
與拋物線方程聯(lián)立消y,得
3x2-10x+3=0.
所以AB中點(diǎn)到準(zhǔn)線距離為+1=+1=.
6.2 解析:設(shè)弦兩端點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),
則兩式相減,得==2,
∵y1+y2=2,∴p=2.
7.y2=3x 解析:方法一,過A,B作準(zhǔn)線垂線,垂足分別為A1,B1,則|AA1|=3,|BB1|=|BF|.∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BB1|,∴|AC|=2|AA1|=2|AF|=6,∴|CF|=3.
∴p=|CF|=,∴拋物線方程為y2=3x.
方法二,由拋物線定義,|BF|等于B到準(zhǔn)線的距離,由|BC|=2|BF|,得∠BCB1=30.又|AF|=3,
從而A在拋物線上,代入拋物線方程y2=2px,解得p=.
8.解:∵e==,c=a,c2=a2,
∴b2=a2-c2=a2.
∴方程為+=1.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∵AB為直徑,有AB的中點(diǎn)為(2,1),且|AB|=,
∵A,B兩點(diǎn)都在橢圓上,故有
①-②,得(x1-x2)(x1+x2)=-2(y1+y2)(y1-y2),
有=-=kAB=-=-1,
即AB的方程為x+y-3=0.
由得3x2-12x+18-a2=0,
由弦長公式,得|AB|==,
解得a2=16.∴橢圓C2的方程為+=1.
9.解: (1)點(diǎn)M(x,y)到直線x=4的距離是它到點(diǎn)N(1,0)的距離的2倍,則
|x-4|=2?+=1.
所以,動(dòng)點(diǎn)M的軌跡為橢圓,方程為+=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由題意知:2x1=0+x2,2y1=3+y2.
橢圓的上、下頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是(0,)和(0,-),經(jīng)檢驗(yàn)直線m不經(jīng)過這兩點(diǎn),即直線m斜率k存在.設(shè)直線m方程為:y=kx+3.聯(lián)立橢圓和直線方程,整理,得
(3+4k2)x2+24kx+24=0?x1+x2=,x1x2=.
+=+2?=?=?k=.
所以直線m的斜率k=.
專題四 圓錐曲線的綜合及應(yīng)用問題
1.C 2.C
3.A 解析:由已知,得A1(-1,0),F(xiàn)2(2,0).設(shè)P(x,y)(x≥1),則=(-1-x,-y)(2-x,-y)=4x2-x-5.令f(x)=4x2-x-5,則f(x)在x≥1上單調(diào)遞增,所以當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)f(x)取最小值,即取最小值,最小值為-2.
4.B 解析:將x=c代入橢圓方程,得+=1,∴y2=b2=b2=b2,∴y=.∴=a,∴b2=a2,e2===,∴e=.故選B.
5.(1)(2,0) (2)(3,0)
(3)y= (4)
6.③④
7.②③ 解析:①曲線C經(jīng)過原點(diǎn),這點(diǎn)不難驗(yàn)證是錯(cuò)誤的,如果經(jīng)過原點(diǎn),即么a=1,與條件不符;②曲線C關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,這點(diǎn)顯然正確,如果在某點(diǎn)處|PF1||PF2|=a2,關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)處也一定符合|PF1||PF2|=a2;③△F1F2P的面積S=|PF1||PF2|sin∠F1PF2≤|PF1||PF2|=.
8.解:(1)兩圓半徑都為1,兩圓心分別為C1(0,-4),C2(0,2),由題意,得CC1=CC2.
可知圓心C的軌跡是線段C1C2的垂直平分線,C1C2的中點(diǎn)為(0,-1),直線C1C2的斜率不存在,
故圓心C的軌跡是線段C1C2的垂直平分線方程為y=-1,即圓C的圓心軌跡L的方程為y=-1.
(2)因?yàn)閙=n,所以M(x,y)到直線y=-1的距離與到點(diǎn)F(0,1)的距離相等,故點(diǎn)M的軌跡Q是以y=-1為準(zhǔn)線,點(diǎn)F(0,1)為焦點(diǎn),頂點(diǎn)在原點(diǎn)的拋物線,=1,即p=2,所以軌跡Q的方程是x2=4y.
(3)由(2),得y=x2,y′=x,所以過點(diǎn)B的切線的斜率為k=x1,切線方程為y-y1=x1(x-x1).令x=0,得y=-x+y1.令y=0,得x=-+x1.
因?yàn)辄c(diǎn)B在x2=4y上,所以y1=x.
故y=-x,x=x1.
所以切線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為
S=|x||y|==.
設(shè)S=,即=,得=2,所以x1=2.
當(dāng)x1=2時(shí),y1=1,當(dāng)x1=-2時(shí),y=1.
所以點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,1)或(-2,1).
9.解:(1)設(shè)c=,由e==,得c2=a2.
所以b2=a2-c2=a2.
設(shè)P(x,y)是橢圓C上任意一點(diǎn),則+=1.
所以x2=a2=a2-3y2.
|PQ|==
=.
當(dāng)b≥1時(shí),當(dāng)y=-1時(shí),|PQ|有最大值=3.
可得a=,所以b=1,c=.
當(dāng)b<1時(shí),|PQ|<=<3不合題意.
故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)存在,理由如下:在△AOB中,|OA|=|OB|=1,
S△AOB =|OA||OB|sin∠AOB≤.
當(dāng)且僅當(dāng)∠AOB=90時(shí),S△AOB有最大值,
∠AOB=90時(shí),點(diǎn)O到直線AB的距離為d=.
d=?=?m2+n2=2.
又m2+3n2=3,所以m2=,n2=,此時(shí)點(diǎn)M.