高考數(shù)學二輪復習 第二部分專項二 專題五 2 第2講 橢圓、雙曲線、拋物線 學案 Word版含解析
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1、 第 2 講 橢圓、雙曲線、拋物線 年份 卷別 考查內(nèi)容及考題位置 命題分析 2018 卷 直線與拋物線的位置關(guān)系 T8 雙曲線的幾何性質(zhì) T11 1.圓錐曲線的定義、方程與性質(zhì)是每年高考必考的內(nèi)容以選擇、填空題的形式考查, 常出現(xiàn)在第 411 題或 1516 題的位置,著重考查圓錐曲線的標準方程與幾何性質(zhì),難度中等 2 圓錐曲線的綜合問題多以解答題的形式考查,常作為壓軸題出現(xiàn)在第 20 題的位置,一般難度較大. 卷 雙曲線的幾何性質(zhì) T5 橢圓的幾何性質(zhì) T12 卷 雙曲線的幾何性質(zhì) T11 直線與拋物線的位置關(guān)系 T16 2017 卷 直線與拋物線的位置關(guān)系、弦長公式、基本不等式的應用 T
2、10 雙曲線的幾何性質(zhì) T15 卷 雙曲線的幾何性質(zhì) T9 卷 雙曲線的漸近線及標準方程 T5 2016 卷 雙曲線的幾何性質(zhì)與標準方程 T5 拋物線與圓的綜合問題 T10 卷 雙曲線的定義、離心率問題 T11 卷 直線與橢圓的位置關(guān)系、橢圓的離心率 T11 圓錐曲線的定義與標準方程(綜合型) 圓錐曲線的定義、標準方程 名稱 橢圓 雙曲線 拋物線 定 義 |PF1|PF2| 2a(2a |F1F2|) |PF1|PF2| 2a(2ab0) x2a2y2b21 (a0,b0) y22px (p0) 典型例題 (1)橢圓x25y241 的左焦點為 F,直線 xm 與橢圓相交于點 M,N,當FMN
3、的周長最大時,F(xiàn)MN 的面積是( ) A.55 B.6 55 C.8 55 D.4 55 (2)設 F1,F(xiàn)2分別是雙曲線 C:x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦點,P 是 C 上一點,若|PF1|PF2|6a,且PF1F2最小內(nèi)角的大小為 30 ,則雙曲線 C 的漸近線方程是( ) A. 2xy0 Bx 2y0 Cx 2y0 D2x y0 【解析】 (1)如圖,設橢圓的右焦點為 F,連接 MF,NF. 因為|MF|NF|MF|NF|MF|NF|MN|, 所以當直線xm 過橢圓的右焦點時,F(xiàn)MN 的周長最大 此時|MN|2b2a8 55,又 c a2b2 541,所以此時FMN 的面積
4、 S1228 558 55.故選 C. (2)不妨設 P 為雙曲線 C 右支上一點,由雙曲線的定義,可得|PF1|PF2|2a. 又|PF1|PF2|6a,解得|PF1|4a,|PF2|2a,又|F1F2|2c,則|PF2|2a 最小,所以PF1F230 . 在PF1F2中, 由余弦定理, 可得 cos 30 |PF1|2|F1F2|2|PF2|22|PF1|F1F2|16a24c24a224a2c32,整理得 c23a22 3ac,解得 c 3a,所以 b c2a2 2a. 所以雙曲線 C 的漸近線方程為 y 2x.故選 A. 【答案】 (1)C (2)A (1)橢圓的焦點三角形的幾個性質(zhì)
5、已知橢圓方程為x2a2y2b21(ab0),左、右焦點分別為 F1,F(xiàn)2,設焦點三角形 PF1F2中F1PF2,則 SF1PF2b2tan 2. 已知橢圓方程為x2a2y2b21(ab0),左、右焦點分別為 F1,F(xiàn)2,設焦點三角形 PF1F2,若F1PF2最大,則點 P 為橢圓短軸的端點 過橢圓焦點的所有弦中通徑(垂直于長軸的弦)最短,通徑長為2b2a. (2)雙曲線的焦點三角形的幾個性質(zhì) 若雙曲線方程為x2a2y2b21(a0,b0),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為它的左、右焦點,P 為雙曲線上任 意一點(除實軸頂點外),則雙曲線的焦點三角形有如下性質(zhì): 設F1PF2,則 SF1PF2b2tan2.特別
6、地,當F1PF290 時,有 SF1PF2b2. 雙曲線的焦點三角形的內(nèi)切圓與 F1F2相切于實軸頂點當點 P 在雙曲線左支上時,切點為左頂點,當點 P 在雙曲線右支上時,切點為右頂點 對點訓練 1 (2018 遼寧五校聯(lián)合體模擬)在平面直角坐標系 xOy 中, 已知雙曲線 C:x2a2y2b21(a0,b0)的離心率為 5,從雙曲線 C 的右焦點 F 引漸近線的垂線,垂足為 A,若AFO 的面積為 1,則雙曲線 C 的方程為( ) A.x22y281 B.x24y21 C.x24y2161 Dx2y241 解析:選 D.因為雙曲線 C 的右焦點 F 到漸近線的距離|FA|b,|OA|a,所以
7、 ab2,又雙曲線 C 的離心率為 5,所以 1b2a2 5,即 b24a2,解得 a21,b24,所以雙曲線 C 的方程為 x2y241,故選 D. 2(2018 福州模擬)在平面直角坐標系 xOy 中,拋物線 C:y22px(p0)的焦點為 F,準線為 l.過 F 的直線交 C 于 A, B 兩點, 交 l 于點 E, 直線 AO 交 l 于點 D.若|BE|2|BF|, 且|AF|3,則|BD|( ) A1 B3 C3 或 9 D1 或 9 解析:選 D.分別過點 A,B 作 AA1,BB1垂直于 l, 且垂足分別為 A1,B1, 依題意,易證 BDx 軸, 所以 D 與 B1重合 由已
8、知條件|BE|2|BF|得,|BE|2|BB1|, 所以BEB130 .又|AA1|AF|3, 如圖 1,|BD|AA1|BE|AE|, 所以|BD|32|BD|3|BD|3, 解得|BD|1, 如圖 2,|BD|AA1|BE|AE|, 所以|BD|32|BD|BD|3, 解得|BD|9. 綜上,|BD|為 1 或 9,故選 D. 圓錐曲線的幾何性質(zhì)(綜合型) 橢圓、雙曲線中,a,b,c 及 e 之間的關(guān)系 (1)在橢圓中:a2b2c2,離心率為 eca 1ba2. (2)在雙曲線中:c2a2b2,離心率為 eca 1ba2. 雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的漸近線方程為 ybax.注
9、意離心率 e 與漸近線的斜率的關(guān)系 典型例題 (1)(2018 石家莊質(zhì)量檢測(二)傾斜角為4的直線經(jīng)過橢圓x2a2y2b21(ab0)的右焦點 F,與橢圓交于 A、B 兩點,且AF2FB,則該橢圓的離心率為( ) A.32 B.23 C.22 D.33 (2)(2018 高考全國卷)已知雙曲線 C:x23y21,O 為坐標原點,F(xiàn) 為 C 的右焦點,過 F 的直線與 C 的兩條漸近線的交點分別為 M, N.若OMN 為直角三角形, 則|MN|( ) A.32 B3 C2 3 D4 【解析】 (1)由題可知,直線的方程為 yxc,與橢圓方程聯(lián)立得x2a2y2b21yxc,所以(b2a2)y22
10、b2cyb40,由于直線過橢圓的右焦點,故必與橢圓有交點,則 0.設 A(x1,y1),B(x2,y2),則y1y22b2ca2b2y1y2b4a2b2,又AF2FB,所以(cx1,y1)2(x2c,y2),所以y12y2,可得y22b2ca2b22y22b4a2b2,所以124c2a2b2,所以 e23,故選 B. (2)因為雙曲線x23y21 的漸近線方程為 y33x, 所以MON60.不妨設過點 F 的直線與直線 y33x 交于點 M,由OMN 為直角三角形,不妨設OMN90,則MFO60,又直線 MN 過點 F(2,0),所以直線 MN 的方程為 y 3(x2), 由y 3(x2),y
11、33x,得x32,y32, 所以 M32,32,所以|OM|322322 3,所以|MN| 3|OM|3,故選 B. 【答案】 (1)B (2)B (1)橢圓、雙曲線的離心率(或范圍)的求法 求橢圓、雙曲線的離心率或離心率的范圍,關(guān)鍵是根據(jù)已知條件確定 a,b,c 的等量關(guān)系或不等關(guān)系,然后把 b 用 a,c 代換,求ca的值 (2)雙曲線的漸近線的求法及用法 求法:把雙曲線標準方程等號右邊的 1 改為零,分解因式可得 用法:(i)可得ba或ab的值 (ii)利用漸近線方程設所求雙曲線的方程 對點訓練 1(2018 福州四校聯(lián)考)過雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦點分別作雙曲線
12、的兩條漸近線的平行線,若這 4 條直線所圍成的四邊形的周長為 8b,則該雙曲線的漸近線方程為( ) Ay x By 2x Cy 3x Dy 2x 解析:選 A.由雙曲線的對稱性得該四邊形為菱形,因為該四邊形的周長為 8b,所以菱形的邊長為 2b,由勾股定理得 4 條直線與 y 軸的交點到 x 軸的距離為 4b2c2 3b2a2,又 4 條直線分別與兩條漸近線平行,所以ba3b2a2a2b2,解得 ab,所以該雙曲線的漸近線的斜率為1,所以該雙曲線的漸近線方程為 y x,故選 A. 2(2018 廣州綜合測試(一)如圖,在梯形 ABCD 中,已知|AB|2|CD|,AE25AC,雙曲線過 C,D
13、,E 三點,且以 A,B 為焦點,則雙曲線的離心率為( ) A. 7 B2 2 C3 D. 10 解析:選 A.取 AB 的中點 O 為坐標原點,AB的方向為 x 軸正方向,建立直角坐標系(圖略),設雙曲線的方程為x2a2y2b21(a0,b0),|AB|2|CD|2c,E(xE,yE),則 A(c,0),B(c, 0), Cc2,yC, Dc2,yC, 由c24a2y2Cb21, 得 yCb2a b23a2, 故 Cc2,b2a b23a2.因為AE(xEc,yE),25AC253c2,b2a b23a23c5,b5a b23a2,AE25AC, 所以xE25c,yEb5a b23a2. 又
14、 E 在雙曲線上,故4c225a2b225a2(b23a2)b21,化簡整理得 4c2b23a225a2,即 c27a2,故ca 7.選 A. 3(2018 高考全國卷)已知 F1,F(xiàn)2是橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦點,A 是 C的左頂點,點 P 在過 A 且斜率為36的直線上,PF1F2為等腰三角形,F(xiàn)1F2P120 ,則C 的離心率為( ) A.23 B.12 C.13 D.14 解析: 選 D.由題意可得橢圓的焦點在 x 軸上, 如圖所示, 設|F1F2|2c,因為PF1F2為等腰三角形,且F1F2P120,所以|PF2|F1F2|2c, 所以|OF2|c, 所以點P
15、坐標為(c2ccos 60, 2csin 60),即點 P(2c, 3c) 因為點 P 在過點 A, 且斜率為36的直線上, 所以3c2ca36,解得ca14,所以 e14,故選 D. 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系(綜合型) 求解直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題的注意事項 (1)判斷直線與圓錐曲線的交點個數(shù)時,可直接求解相應方程組得到交點坐標,也可利用消元后的一元二次方程的判別式來確定,需注意利用判別式的前提是二次項系數(shù)不為 0. (2)依據(jù)直線與圓錐曲線的交點個數(shù)求參數(shù)時,聯(lián)立方程組并消元轉(zhuǎn)化為一元方程,此時注意觀察方程的二次項系數(shù)是否為 0,若為 0,則方程為一次方程;若不為 0,則將方程解的個數(shù)轉(zhuǎn)
16、化為判別式與 0 的大小關(guān)系求解 典型例題 命題角度一 位置關(guān)系的判斷及應用 已知拋物線 C1:y22px(p0)的焦點為橢圓 C2:x2a2y2b21(ab0)的右焦點,且兩曲線有公共點23,2 63. (1)求拋物線 C1與橢圓 C2的方程; (2)若橢圓 C2的一條切線 l 與拋物線 C1交于 A,B 兩點,O 為坐標原點,且 OAOB,求直線 l 的方程 【解】 (1)將23,2 63代入拋物線方程,得2 632232p,解得 2p4,則拋物線 C1的方程為 y24x,則焦點為 F(1,0),即 c1, 所以 a2b21. 將23,2 63代入x2b21y2b21,得49(b21)83
17、b21,解得 b23(增根舍去),則 a24, 所以橢圓 C2的方程為x24y231. (2)當直線 l 的斜率不存在時,不符合題意,所以直線 l 的斜率存在設直線 AB 的方程為 ykxb,顯然 k0,b0,A(x1,y1),B(x2,y2) 由ykxb,y24x整理得 k2x2(2kb4)xb20, 所以 x1x22kb4k2,x1x2b2k2, 所以 y1y2(kx1b)(kx2b)k2x1x2kb(x1x2)b24bk, 由 OAOB,得OAOB0,即 x1x2y1y20,即b2k24bk0,整理得 b4k0. 由ykxb,x24y231整理得(34k2)x28kbx4b2120, (
18、8kb)24(34k2)(4b212)0,即 b234k2. 由解得 k12, 則k12,b2或k12,b2, 所以直線 l 的方程為 x2y40 或 x2y40. 直線與圓錐曲線相切,如果直線不與拋物線的對稱軸平行、不與雙曲線的漸近線平行,那么當直線與圓錐曲線只有一個公共點時, 只要把直線方程、 圓錐曲線方程聯(lián)立消元得到關(guān)于一個變量的一元二次方程,使其判別式等于零即可 命題角度二 弦長問題 (2018 唐山模擬)在直角坐標系 xOy 中,長為 21 的線段的兩端點 C,D 分別在x 軸、y 軸上滑動,CP 2PD.記點 P 的軌跡為曲線 E. (1)求曲線 E 的方程; (2)經(jīng)過點(0,1
19、)作直線與曲線 E 相交于 A,B 兩點,OMOAOB,當點 M 在曲線 E上時,求四邊形 AOBM 的面積 【解】 (1)設 C(m,0),D(0,n),P(x,y) 由CP 2PD,得(xm,y) 2(x,ny) 所以xm 2x,y 2(ny), 得m( 21)x,n212y, 由|CD| 21,得 m2n2( 21)2, 所以( 21)2x2( 21)22y2( 21)2, 整理,得曲線 E 的方程為 x2y221. (2)設 A(x1,y1),B(x2,y2), 由OMOAOB, 知點 M 坐標為(x1x2,y1y2) 由題意知,直線 AB 的斜率存在 設直線 AB 的方程為 ykx1
20、,代入曲線 E 的方程,得 (k22)x22kx10, 則 x1x22kk22,x1x21k22. y1y2k(x1x2)24k22. 由點 M 在曲線 E 上,知(x1x2)2(y1y2)221, 即4k2(k22)28(k22)21,解得 k22. 這時|AB| 1k2|x1x2|3(x1x2)24x1x23 22, 原點到直線 AB 的距離 d11k233, 所以平行四邊形 OAMB 的面積 S|AB| d62. 有關(guān)圓錐曲線弦長問題的求解方法 (1)涉及弦長的問題,應熟練地利用根與系數(shù)的關(guān)系,設而不求計算弦長;涉及過焦點的弦的問題,可考慮用圓錐曲線的定義求解 (2)弦長計算公式:直線
21、AB 與圓錐曲線有兩個交點 A(x1,y1),B(x2,y2),則弦長|AB|1k2 (x1x2)24x1x2,其中 k 為弦 AB 所在直線的斜率 命題角度三 定比、分點問題 (1)(2018 南寧模擬)已知橢圓x2a2y2b21(ab0)的一條弦所在的直線方程是 xy 50,弦的中點坐標是 M(4,1),則橢圓的離心率是( ) A.12 B.22 C.32 D.55 (2)(2018 長春質(zhì)量檢測(一)已知橢圓 C 的兩個焦點為 F1(1,0),F(xiàn)2(1,0),且經(jīng)過點E3,32. 求橢圓 C 的方程; 過點 F1的直線 l 與橢圓 C 交于 A, B 兩點(點 A 位于 x 軸上方),
22、若AF1F1B, 且 23,求直線 l 的斜率 k 的取值范圍 【解】 (1)選 C.設直線 xy50 與橢圓x2a2y2b21 相交于 A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,因為 AB 的中點 M(4,1),所以 x1x28,y1y22.易知直線 AB 的斜率 ky2y1x2x11.由x21a2y21b21,x22a2y22b21,兩式相減得,(x1x2)(x1x2)a2(y1y2)(y1y2)b20, 所以y1y2x1x2b2a2x1x2y1y2,所以b2a214,于是橢圓的離心率 eca1b2a232,故選 C. (2)由2a|EF1|EF2|4,a2b2c2,c1,解得a2,c1,b
23、 3, 所以橢圓 C 的方程為x24y231. 由題意得直線 l 的方程為 yk(x1)(k0), 聯(lián)立方程,得yk(x1),x24y231,整理得3k24 y26ky90,144k21440, 設 A(x1,y1),B(x2,y2),則 y1y26k34k2,y1y29k234k2, 又AF1F1B,所以 y1y2,所以 y1y2(1)2(y1y2)2, 則(1)2434k2,12434k2, 因為 23,所以121243, 即12434k243,且 k0,解得 0k52. 故直線 l 的斜率 k 的取值范圍是0,52. (1)對于弦的中點問題常用“根與系數(shù)的關(guān)系”或“點差法”求解在使用“根
24、與系數(shù)的關(guān)系”時,要注意使用條件 0;在用“點差法”時,要檢驗直線與圓錐曲線是否相交 (2)圓錐曲線以 P(x0, y0)(y00)為中點的弦所在直線的斜率分別是: kb2x0a2y0(橢圓x2a2y2b21),kb2x0a2y0(雙曲線x2a2y2b21),kpy0(拋物線 y22px),其中 ky2y1x2x1(x1x2),(x1,y1),(x2,y2)為弦端點的坐標 對點訓練 1已知 F 是拋物線 x24y 的焦點,直線 ykx1 與該拋物線交于第一象限內(nèi)的點 A,B,若|AF|3|FB|,則 k 的值是( ) A. 3 B.32 C.33 D.2 33 解析:選 D.顯然 k0.拋物線
25、的準線 l:y1,設其與 y 軸交于點 F,則直線 ykx1 過點 F.分別過點 A,B 作 l 的垂線,垂足分別為 A,B,根據(jù)拋物線定義,得|AF|AA|,|BF|BB|,根據(jù)已知,得|AF|BF|AA|BB|3.設 A(x1,y1),B(x2,y2),則|FA|FB|x1x2|AA|BB|3,即 x13x2.聯(lián)立拋物線方程與已知直線方程,消元得 x24kx40,則 x1x24k,由得 x13k,x2k,又 x1x24,所以 3k k4,即 k243,解得 k2 33(負值舍去) 2(2018 惠州第二次調(diào)研)已知 C 為圓(x1)2y28 的圓心,P 是圓上的動點,點 Q在圓的半徑 CP
26、 上,且有點 A(1,0)和 AP 上的點 M,滿足MQAP0,AP2AM. (1)當點 P 在圓上運動時,求點 Q 的軌跡方程; (2)若斜率為 k 的直線 l 與圓 x2y21 相切, 與(1)中所求點 Q 的軌跡交于不同的兩點 F,H,O 是坐標原點,且34OFOH45時,求 k 的取值范圍 解:(1)由題意知 MQ 是線段 AP 的垂直平分線, 所以|CP|QC|QP|QC|QA|2 2|CA|2, 所以點 Q 的軌跡是以點 C,A 為焦點,焦距為 2,長軸長為 2 2的橢圓, 所以 a 2,c1,b a2c21, 故點 Q 的軌跡方程是x22y21. (2)設直線 l:ykxt,F(xiàn)(
27、x1,y1),H(x2,y2), 直線 l 與圓 x2y21 相切|t|k211t2k21. 聯(lián)立x22y21,ykxt得(12k2)x24ktx2t220, 16k2t24(12k2)(2t22)8(2k2t21)8k20k0, x1x24kt12k2,x1x22t2212k2, 所以OFOH x1x2y1y2 (1k2)x1x2kt(x1x2)t2 (1k2)(2t22)12k2kt4kt12k2t2 (1k2)2k212k24k2(k21)12k2k21 1k212k2, 所以341k212k24513k21233|k|22, 所以22k33或33k22. 故 k 的取值范圍是22,33
28、33,22. 一、選擇題 1已知方程x2m2ny23m2n1 表示雙曲線,且該雙曲線兩焦點間的距離為 4,則 n 的取值范圍是( ) A(1,3) B(1, 3) C(0,3) D(0, 3) 解析:選 A.由題意得(m2n)(3m2n)0,解得m2n3m2,又由該雙曲線兩焦點間的距離為 4,得 m2n3m2n4,即 m21,所以1n3. 2(2018 濰坊模擬)已知雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的焦點到漸近線的距離為 3,且離心率為 2,則該雙曲線的實軸的長為( ) A1 B. 3 C2 D2 3 解析: 選 C.由題意知雙曲線的焦點(c, 0)到漸近線 bxay0 的距離為bca2
29、b2b 3,即 c2a23,又 eca2,所以 a1,該雙曲線的實軸的長為 2a2. 3(2018 石家莊質(zhì)量檢測(一)雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦點分別為 F1,F(xiàn)2,過 F1作傾斜角為 60的直線與 y 軸和雙曲線的右支分別交于 A,B 兩點,若點 A 平分線段 F1B,則該雙曲線的離心率是( ) A. 3 B2 3 C2 D. 21 解析:選 B.由題意可知 A 是 F1B 的中點,O 是 F1F2的中點(O 為坐標原點),連接 BF2,則 OA 是F1BF2的中位線,故 OABF2,故 F1F2BF2,又BF1F260,|F1F2|2c,所以|BF1|4c,|BF2
30、|2 3c,所以 2a4c2 3c,所以 eca2 3,故選 B. 4(2018 武漢模擬)拋物線 y22px(p0)的焦點為 F,過焦點 F 且傾斜角為3的直線與拋物線相交于 A,B 兩點,若|AB|8,則拋物線的方程為( ) Ay23x By24x Cy26x Dy28x 解析:選 C.因為拋物線 y22px(p0)的焦點為 Fp2,0 ,所以過點 F 且傾斜角為3的直線方程為 y 3(xp2),聯(lián)立直線與拋物線的方程,得y 3(xp2),y22px3x25px34p20, 設A(xA, yA), B(xB, yB), 則xAxB53p,xAxB14p2,所以|AB| (xAxB)2(yA
31、yB)2 1k2|xAxB|1353p2414p283p8p3,所以拋物線的方程為 y26x,故選 C. 5(2018 高考全國卷)設拋物線 C:y24x 的焦點為 F,過點(2,0)且斜率為23的直線與 C 交于 M,N 兩點,則FMFN( ) A5 B6 C7 D8 解析: 選D.法一: 過點(2, 0)且斜率為23的直線的方程為 y23(x2), 由y23(x2),y24x,得 x25x40,解得 x1 或 x4,所以x1,y2或x4,y4,不妨設 M(1,2),N(4,4),易知 F(1,0),所以FM(0,2),F(xiàn)N(3,4),所以FMFN8.故選 D. 法二:過點(2,0)且斜率為
32、23的直線的方程為 y23(x2),由y23(x2),y24x,得 x25x40,設 M(x1,y1),N(x2,y2),則 y10,y20,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,得 x1x25,x1x24.易知 F(1,0),所以FM(x11,y1),F(xiàn)N(x21,y2),所以FMFN(x11)(x21)y1y2x1x2(x1x2)14 x1x245188.故選 D. 6(2018 貴陽模擬)過雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的右焦點 F 作圓 x2y2a2的切線FM,切點為 M,交 y 軸于點 P,若PMMF,且雙曲線的離心率 e62,則 ( ) A1 B2 C3 D4 解析: 選 B.如圖, |OF
33、|c, |OM|a, OMPF, 所以|MF|b, 根據(jù)射影定理得|PF|c2b,所以|PM|c2bb,所以|PM|MF|c2bbbc2b2b2a2b2. 因為 e2c2a2a2b2a21b2a262232,所以b2a212.所以 2.故選 B. 二、填空題 7(2018 合肥第一次質(zhì)量檢測)拋物線 E:y24x 的焦點為 F,準線 l 與 x 軸交于點 A,過拋物線 E 上一點 P(在第一象限內(nèi))作 l 的垂線 PQ, 垂足為 Q.若四邊形 AFPQ 的周長為 16,則點 P 的坐標為_ 解析: 設 P(x, y), 其中 x0, y0, 由拋物線的定義知|PF|PQ|x1.根據(jù)題意知|AF
34、|2,|QA|y, 則2(x1)2y16,y24xx4,y4或x9,y6(舍去)所以點 P 的坐標為(4,4) 答案:(4,4) 8(2018 貴陽模擬)橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的左頂點為 A,右焦點為 F,過點 F 且垂直于 x 軸的直線交 C 于 P,Q 兩點,若 cosPAQ35,則橢圓 C 的離心率 e 為_ 解析:根據(jù)題意可取 Pc,b2a,Qc,b2a,所以 tanPAFb2aacb2a2aca2c2a2acaca1e,cosPAQcos 2PAFcos2PAFsin2PAFcos2PAFsin2PAFcos2PAFsin2PAF1tan2PAF1tan2PAF1(1
35、e)21(1e)235,故 55(1e)233(1e)28(1e)22(1e)214.又橢圓的離心率 e 的取值范圍為(0,1),所以 1e12,e12. 答案:12 9已知雙曲線 C:x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦點分別為 F1(1,0),F(xiàn)2(1,0),P 是雙曲線上任一點,若雙曲線的離心率的取值范圍為2,4,則PF1PF2的最小值的取值范圍是_ 解析:設 P(m,n),則m2a2n2b21, 即 m2a21n2b2. 又 F1(1,0),F(xiàn)2(1,0), 則PF1(1m,n), PF2(1m,n), PF1PF2n2m21 n2a21n2b21 n21a2b2a21a21,
36、當且僅當 n0 時取等號, 所以PF1PF2的最小值為 a21. 由 21a4,得14a12, 故1516a2134, 即PF1PF2的最小值的取值范圍是1516,34. 答案:1516,34 三、解答題 10(2018 南昌調(diào)研)已知橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的離心率為32,短軸長為 2. (1)求橢圓 C 的標準方程; (2)設直線 l:ykxm 與橢圓 C 交于 M,N 兩點,O 為坐標原點,若 kOMkON54,求原點 O 到直線 l 的距離的取值范圍 解:(1)由題知 eca32,2b2,又 a2b2c2,所以 b1,a2, 所以橢圓 C 的標準方程為x24y21. (2
37、)設 M(x1,y1),N(x2,y2),聯(lián)立ykxm,x24y21,得(4k21)x28kmx4m240, 依題意,(8km)24(4k21)(4m24)0,化簡得 m24k21, x1x28km4k21,x1x24m244k21, y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2km(x1x2)m2, 若 kOMkON54,則y1y2x1x254,即 4y1y25x1x2, 所以 4k2x1x24km(x1x2)4m25x1x2,所以(4k25)4(m21)4k214km (8km4k21)4m20, 即(4k25)(m21)8k2m2m2(4k21)0,化簡得 m2k254, 由得 0m26
38、5,120k254, 因為原點 O 到直線 l 的距離 d|m|1k2, 所以 d2m21k254k21k2194(1k2), 又120k254, 所以 0d287,所以原點 O 到直線 l 的距離的取值范圍是0,2 147. 11(2018 貴陽模擬)已知橢圓 C:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦點分別為 F1,F(xiàn)2,點M 為短軸的上端點,MF1MF20,過 F2垂直于 x 軸的直線交橢圓 C 于 A,B 兩點,且|AB| 2. (1)求橢圓 C 的方程; (2)設經(jīng)過點(2,1)且不經(jīng)過點 M 的直線 l 與 C 相交于 G,H 兩點若 k1,k2分別為直線 MH,MG 的斜率,求
39、k1k2的值 解:(1)由MF1MF20,得 bc. 因為過 F2垂直于 x 軸的直線交橢圓 C 于 A,B 兩點,且|AB| 2, 所以b2a22, bcb2a22a2b2c2a22b21. 故橢圓 C 的方程為x22y21. (2)設直線 l 的方程為 y1k(x2),即 ykx2k1, 將 ykx2k1 代入x22y21 得(12k2)x24k(2k1)x8k28k0, 由題設可知 16k(k2)0,設 G(x1,y1),H(x2,y2), 則 x1x24k(2k1)12k2,x1x28k28k12k2, k1k2y11x1y21x2kx12k2x1kx22k2x22k(2k2)4k(2
40、k1)12k28k28k12k22k(2k1)1, 所以 k1k21. 12(2018 石家莊質(zhì)量檢測(二)已知圓 C:(xa)2(yb)294的圓心 C 在拋物線 x22py(p0)上,圓 C 過原點且與拋物線的準線相切 (1)求該拋物線的方程; (2)過拋物線焦點 F 的直線 l 交拋物線于 A,B 兩點,分別在點 A,B 處作拋物線的兩條切線交于 P 點,求三角形 PAB 面積的最小值及此時直線 l 的方程 解:(1)由已知可得圓心 C(a,b),半徑 r32, 焦點 F0,p2,準線 yp2. 因為圓 C 與拋物線的準線相切,所以 b32p2,且圓 C 過焦點 F, 又因為圓 C 過原
41、點,所以圓心 C 必在線段 OF 的垂直平分線上, 即 bp4, 所以 b32p2p4,即 p2,故拋物線的方程為 x24y. (2)易得焦點 F(0,1),直線 l 的斜率必存在,設為 k,即直線方程為 ykx1. 設 A(x1,y1),B(x2,y2), 由ykx1x24y得 x24kx40,0,x1x24k,x1x24, 對 yx24求導得 yx2,即 kAPx12, 直線 AP 的方程為 yy1x12(xx1),即 yx12x14x21, 同理直線 BP 的方程為 yx22x14x22. 設 P(x0,y0) 聯(lián)立直線 AP 與 BP 的方程,得x0 x1x222ky0 x1x241, 即 P(2k,1), |AB| 1k2|x1x2|4(1k2),點 P 到直線 AB 的距離 d|2k22|1k22 1k2, 所以三角形 PAB 的面積 S124(1k2)2 1k24(1k2)324,當且僅當 k0 時取等號 綜上,三角形 PAB 面積的最小值為 4,此時直線 l 的方程為 y1.
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