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1、專題限時集訓(xùn)(十五)
[第15講 圓錐曲線的定義、方程與性質(zhì)]
(時間:45分鐘)
1.已知雙曲線-=1(m>0)的右焦點與拋物線y2=12x的焦點相同,則此雙曲線的離心率為( )
A.6 B. C. D.
2.已知橢圓+=1的離心率e=,則m的值為( )
A.3 B.或
C. D.或3
3.已知雙曲線x2-=1的焦點為F1,F(xiàn)2,點M在雙曲線上,且·=0,則點M到x軸的距離為( )
A. B. C. D.
4.過拋物線y2=4x的焦點作一條直線與拋物線交于A,B兩點,它們到直
2、線x=-2的距離之和等于5,則這樣的直線( )
A.有且僅有一條 B.有且僅有兩條
C.有無窮多條 D.不存在
5.已知A1,A2分別為橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點,橢圓C上異于A1,A2的點P恒滿足kPA1·kPA2=-,則橢圓C的離心率為( )
A. B. C. D.
6.已知P點是以F1,F(xiàn)2為焦點的雙曲線-=1上的一點,若·=0,tan∠PF1F2=2,則此雙曲線的離心率等于( )
A. B.5 C.2 D.3
7.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:x2+=1(0
3、B|,|BF2|成等差數(shù)列,則|AB|的長為( )
A. B.1 C. D.
8.已知橢圓C1:+=1(a>b>0)與雙曲線C2:x2-=1有公共的焦點,C2的一條漸近線與以C1的長軸為直徑的圓相交于A,B兩點.若C1恰好將線段AB三等分,則( )
A.a(chǎn)2=13 B.a(chǎn)2= C.b2=2 D.b2=
9.已知焦點在x軸上的雙曲線的漸近線方程是y=±4x,則該雙曲線的離心率為________.
10.短軸長為,離心率e=的橢圓的兩焦點為F1,F(xiàn)2,過F1作直線交橢圓于A,B兩點,則△ABF2的周長為________.
11.F是拋物線x2=2y的焦點,A,B是拋物線
4、上的兩點,|AF|+|BF|=6,則線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為________.
12.已知點F(1,0),直線l:x=-1,動點P到點F的距離等于它到直線l的距離.
(1)試判斷點P的軌跡C的形狀,并寫出其方程;
(2)是否存在過N(4,2)的直線m,使得直線m被截得的弦AB恰好被點N所平分?
13.已知離心率為的橢圓C1的左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,拋物線C2:y2=4mx(m>0)的焦點為F2,設(shè)橢圓C1與拋物線C2的一個交點為P(x′,y′),|PF1|=.
(1)求橢圓C1和拋物線C2的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過焦點F2的直線l與拋物線C2交于A,B兩點,問
5、在橢圓C1上且在直線l外是否存在一點M,使直線MA,MF2,MB的斜率依次成等差數(shù)列?若存在,請求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
圖15-1
14.設(shè)直線l:y=k(x+1)與橢圓x2+3y2=a2(a>0)相交于A,B兩個不同的點,與x軸相交于點C,記O為坐標(biāo)原點.
(1)證明:a2>;
(2)若=2,求△OAB的面積取得最大值時的橢圓方程.
專題限時集訓(xùn)(十五)
【基礎(chǔ)演練】
1.C [解析] 拋物線的焦點坐標(biāo)為(3,0),所以m2+5=9,解得m=2,所以雙曲線的離心率為.
2.D [解析] 當(dāng)焦點在x軸上時,=,解得m=3;當(dāng)焦
6、點在y軸上時,=,解得m=.
3.B [解析] 方法1:根據(jù)已知得點M的軌跡方程為x2+y2=3,與雙曲線方程聯(lián)立消掉x得y2=,解得|y|=,即為點M到x軸的距離.
方法2:設(shè)||=m,||=n,由得m·n=4,
由S△F1MF2=m·n=|F1F2|·d,解得d=.故選B.
4.D [解析] 設(shè)點A(x1,y1),B(x2,y2).因為A,B兩點到直線x=-2的距離之和等于5,所以x1+2+x2+2=5.所以x1+x2=1.由拋物線的定義得|AB|=x1+1+x2+1=3.而過拋物線焦點弦的最小值(當(dāng)弦AB⊥x軸時,是最小焦點弦)為4,所以不存在滿足條件的直線.
【提升訓(xùn)練】
7、5.D [解析] 設(shè)P(x0,y0),則·=-,化簡得
+=1,可以判斷=,e===.
6.A [解析] 根據(jù)·=0,tan∠PF1F2=2,可得△PF1F2為直角三角形且|PF2|=2|PF1|,根據(jù)雙曲線定義得|PF2|-|PF1|=2a,由此得|PF1|=2a,|PF2|=4a,根據(jù)勾股定理(2a)2+(4a)2=(2c)2,由此得=5,即e=.
7.C [解析] 根據(jù)橢圓定義|AF1|+|AF2|=2a=2,|BF1|+|BF2|=2a=2,兩式相加得|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4,即(|AF1|+|BF1|)+(|AF2|+|BF2|)=4,而|AF1|+|
8、BF1|=|AB|,|AF2|+|BF2|=2|AB|,所以3|AB|=4,即|AB|=.
8.D [解析] 因為橢圓C1:+=1(a>b>0)與雙曲線C2:x2-=1有公共的焦點,所以c2=5,a2=b2+5;取C2的一條漸近線l:y=2x,設(shè)l與C1的交點為M,N,聯(lián)立得(4a2+b2)x2-a2b2=0,則|MN|=·,
因為C1恰好將線段AB三等分,所以|MN|=,所以==,a2=,b2=.
9. [解析] 因為焦點在x軸上的雙曲線的漸近線方程是y=±4x,所以b=4a,c2=17a2,e=.
10.6 [解析] 由題知即解得
由橢圓的定義知△ABF2的周長為4a=4×=6.
9、
11. [解析] |AF|+|BF|=6,由拋物線的定義即|AD|+|BE|=6,又線段AB的中點到準(zhǔn)線的距離為(|AD|+|BE|)=3,拋物線的準(zhǔn)線為y=-,所以線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為.
12.解:(1)因點P到點F的距離等于它到直線l的距離,所以點P的軌跡C是以F為焦點,直線x=-1為準(zhǔn)線的拋物線,其方程為y2=4x.
(2)方法1:假設(shè)存在滿足題設(shè)的直線m.設(shè)直線m與軌跡C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依題意,得
①當(dāng)直線m的斜率不存在時,不合題意.
②當(dāng)直線m的斜率存在時,設(shè)直線m的方程為y-2=k(x-4),
聯(lián)立方程組
消去y,得k2x2-
10、(8k2-4k+4)x+(2-4k)2=0,(*)
∴x1+x2==8,解得k=1.
此時,方程(*)為x2-8x+4=0,其判別式大于零,
∴存在滿足題設(shè)的直線m.
且直線m的方程為:y-2=x-4,即x-y-2=0.
方法2:假設(shè)存在滿足題設(shè)的直線m.設(shè)直線m與軌跡C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依題意,得
易判斷直線m不可能垂直于y軸,
∴設(shè)直線m的方程為x-4=a(y-2),
聯(lián)立方程組
消去x,得y2-4ay+8a-16=0,
∵Δ=16(a-1)2+48>0,
∴直線與軌跡C必相交.
又y1+y2=4a=4,∴a=1.
∴存在滿足題設(shè)的直線m
11、,
且直線m的方程為:y-2=x-4,即x-y-2=0.
方法3:假設(shè)存在滿足題設(shè)的直線m.設(shè)直線m與軌跡C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依題意,得
∵A(x1,y1),B(x2,y2)在軌跡C上,
∴有將①-②,得y-y=4(x1-x2).
當(dāng)x1=x2時,弦AB的中點不是N,不合題意,
∴==1,即直線AB的斜率k=1,
注意到點N在曲線C的張口內(nèi)(或:經(jīng)檢驗,直線m與軌跡C相交),
∴存在滿足題設(shè)的直線m,且直線m的方程為:y-2=x-4,即x-y-2=0.
13.解:(1)由已知得:F2(m,0),c=m,a=2m,則橢圓方程為:+=1,
∵|PF2|
12、=4m-=x′+m,
∴x′=3m-,∴y′2=4m3m-,
∴+=1,
∴27m2-34m+7=0,
∵m>,∴m=1,
∴橢圓C1的方程為:+=1,拋物線C2的方程為:y2=4x.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),設(shè)直線AB的方程為:x=ny+1,
kMA+kMB=+=2kMF2=,
∴=,
∴-(y1+y2)(x0-1)2+ny0(y1+y2)(x0-1)+2ny1y2(x0-1)=2n2y0y1y2,
∴y2-4ny-4=0,
∴y1+y2=4n,y1y2=-4,
∴n(x0+1)(x0-ny0-1)=0,
∵直線AB不經(jīng)過點M,
13、∴x0-ny0-1≠0,
∴n=0或x0=-1,
當(dāng)n=0時,橢圓上存在兩點M(-2,0)或M(2,0)符合條件;
當(dāng)n≠0時,則當(dāng)x0=-1時,橢圓上存在兩點M-1,和M-1,-都符合條件.
14.解:(1)證明:依題意,直線l顯然不平行于坐標(biāo)軸,故y=k(x+1)可化為x=y(tǒng)-1.
將x=y(tǒng)-1代入x2+3y2=a2,消去x,得
y2-+1-a2=0,①
由直線l與橢圓相交于兩個不同的點,得
Δ=-4(1-a2)>0,整理得a2>3,即
a2>.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)由①,得y1+y2=,
因為=2,得y1=-2y2,代入上式,得y2=.
于是,△OAB的面積S=|OC|·|y1-y2|=|y2|=<=.
上式取等號的條件是3k2=1, 即k=±.
由y2=,可得y2=±.
將k=,y2=- 及k=-,y2=這兩組值分別代入①,均可解出a2=5.
所以,△OAB的面積取得最大值時的橢圓方程是x2+3y2=5.