《高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)14 專題5 突破點(diǎn)14 圓錐曲線的定義、方程、幾何性質(zhì) 理-人教高三數(shù)學(xué)試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn)14 專題5 突破點(diǎn)14 圓錐曲線的定義、方程、幾何性質(zhì) 理-人教高三數(shù)學(xué)試題(9頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時(shí)集訓(xùn)(十四) 圓錐曲線的定義、方程、幾何性質(zhì)
建議A、B組各用時(shí):45分鐘]
A組 高考達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.(2016·全國甲卷)設(shè)F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),曲線y=(k>0)與C交于點(diǎn)P,PF⊥x軸,則k=( )
A. B.1
C. D.2
D ∵y2=4x,∴F(1,0).
又∵曲線y=(k>0)與C交于點(diǎn)P,PF⊥x軸,∴P(1,2).
將點(diǎn)P(1,2)的坐標(biāo)代入y=(k>0)得k=2.故選D.]
2.(2016·石家莊一模)過點(diǎn)A(0,1)作直線,與雙曲線x2-=1有且只有一個(gè)公共點(diǎn),則符合條件的直線的條數(shù)為( )
A.
2、0 B.2
C.4 D.無數(shù)
C 過點(diǎn)A(0,1)和雙曲線的漸近線平行的直線和雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn),這樣的直線有兩條,過點(diǎn)A(0,1)和雙曲線相切的直線只有一個(gè)公共點(diǎn),這樣的直線也有兩條,故共四條直線與雙曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn).]
3.(2016·唐山二模)橢圓y2+=1(0<m<1)上存在點(diǎn)P使得PF1⊥PF2,則m的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
B 當(dāng)點(diǎn)P是短軸的頂點(diǎn)時(shí)∠F1PF2最大,因此若橢圓上存在點(diǎn)P使得PF1⊥PF2,則∠F1PF2≥90°,所以∠F2PO≥45°(O是原點(diǎn)),從而≥,即1-m2≥,又0<m<1,所以0<m≤.]
4.
3、(2016·??诙?設(shè)點(diǎn)P是橢圓+=1(a>b>0)上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左,右焦點(diǎn),I為△PF1F2的內(nèi)心,若S△IPF1+S△IPF2=2S△IF1F2,則該橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
A 因?yàn)镾△IPF1+S△IPF2+S△IF1F2=S△PF1F2,所以3S△IF1F2=S△PF1F2,設(shè)△PF1F2內(nèi)切圓的半徑為r,則有×2c×r=×(|PF1|+|PF2|+2c)×r,整理得|PF1|+|PF2|=4c,即2a=4c,所以e=.]
5.(2016·蘭州模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為.雙曲線x2-y2=1的漸近線與橢圓C有四
4、個(gè)交點(diǎn),以這四個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形的面積為16,則橢圓C的方程為( )
【導(dǎo)學(xué)號:85952052】
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
D 橢圓的離心率e===,
所以a=2b.
所以橢圓方程為x2+4y2=4b2.
因?yàn)殡p曲線x2-y2=1的漸近線方程為x±y=0,
所以漸近線x±y=0與橢圓x2+4y2=4b2在第一象限的交點(diǎn)為,
所以由圓錐曲線的對稱性得四邊形在第一象限部分的面積為b×b=4,
所以b2=5,所以a2=4b2=20.
所以橢圓C的方程為+=1.故選D.]
二、填空題
6.(2016·合肥二模)雙曲線M:x2-=1的左、右焦點(diǎn)
5、分別為F1,F(xiàn)2,記|F1F2|=2c,以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,c為半徑的圓與雙曲線M在第一象限的交點(diǎn)為P,若|PF1|=c+2,則P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為________.
根據(jù)雙曲線的定義知|PF1|-|PF2|=2,又|PF1|=c+2,所以|PF2|=c,由勾股定理得(c+2)2+c2=4c2,即c2-2c-2=0,解得c=+1,根據(jù)△OPF2是等邊三角形得P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.]
7.(2016·邯鄲二模)已知F1,F(xiàn)2為+=1的左、右焦點(diǎn),M為橢圓上一點(diǎn),則△MF1F2內(nèi)切圓的周長等于3π,若滿足條件的點(diǎn)M恰好有2個(gè),則a2=________.
【導(dǎo)學(xué)號:85952053】
25 由題意得
6、內(nèi)切圓的半徑等于,因此△MF1F2的面積為××(2a+2c)=,即=×|yM|×2c,因?yàn)闈M足條件的點(diǎn)M恰好有2個(gè),所以M為橢圓短軸端點(diǎn),即|yM|=4,所以3a=5c而a2-c2=16,所以a2=25.]
8.(2016·平頂山二模)如圖14-1,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過F1的直線l與雙曲線的左、右兩支分別交于點(diǎn)B,A.若△ABF2為等邊三角形,則雙曲線的離心率為________.
圖14-1
因?yàn)椤鰽BF2為等邊三角形,由點(diǎn)A是雙曲線上的一點(diǎn)知,|F1A|-|F2A|=|F1A|-|AB|=|F1B|=2a,由點(diǎn)B是雙曲線上一點(diǎn)知,|BF2|-
7、|BF1|=2a,從而|BF2|=4a,由∠ABF2=60°得∠F1BF2=120°,在△F1BF2中應(yīng)用余弦定理得4c2=4a2+16a2-2·2a·4a·cos 120°,整理得c2=7a2,則e2=7,從而e=.]
三、解答題
9.(2016·唐山一模)在△ABC中,A(-1,0),B(1,0),若△ABC的重心G和垂心H滿足GH平行于x軸(G,H不重合).
(1)求動(dòng)點(diǎn)C的軌跡方程;
(2)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),若直線AC與以O(shè)為圓心,以|OH|為半徑的圓相切,求此時(shí)直線AC的方程.
解] (1)由題意可設(shè)C(x,y),則G,H,=,=(x+1,y).2分
因?yàn)镠為垂心,所以·
8、=x2-1+=0,整理可得x2+=1,
即動(dòng)點(diǎn)C的軌跡方程為x2+=1(x·y≠0).4分
(2)顯然直線AC的斜率存在,設(shè)AC的方程為y=k(x+1),C(x0,y0).
將y=k(x+1)代入x2+=1得(3+k2)x2+2k2x+k2-3=0,6分
解得x0=,y0=,則H.8分
原點(diǎn)O到直線AC的距離d=,
依題意可得=,10分
即7k4+2k2-9=0,解得k2=1,即k=1或-1,
故所求直線AC的方程為y=x+1或y=-x-1.12分
10.(2016·全國甲卷)已知橢圓E:+=1的焦點(diǎn)在x軸上,A是E的左頂點(diǎn),斜率為k(k>0)的直線交E于A,M兩點(diǎn),點(diǎn)N在E
9、上,MA⊥NA.
(1)當(dāng)t=4,|AM|=|AN|時(shí),求△AMN的面積;
(2)當(dāng)2|AM|=|AN|時(shí),求k的取值范圍.
解] 設(shè)M(x1,y1),則由題意知y1>0.
(1)當(dāng)t=4時(shí),E的方程為+=1,A(-2,0).2分
由已知及橢圓的對稱性知,直線AM的傾斜角為.
因此直線AM的方程為y=x+2.
將x=y(tǒng)-2代入+=1得7y2-12y=0.
解得y=0或y=,所以y1=.4分
因此△AMN的面積S△AMN=2×××=.5分
(2)由題意t>3,k>0,A(-,0).
將直線AM的方程y=k(x+)代入+=1得
(3+tk2)x2+2·tk2x+t2k2-3
10、t=0.
由x1·(-)=得x1=,
故|AM|=|x1+|=.7分
由題設(shè),直線AN的方程為y=-(x+),
故同理可得|AN|=.
由2|AM|=|AN|得=,
即(k3-2)t=3k(2k-1).
當(dāng)k=時(shí)上式不成立,因此t=.9分
t>3等價(jià)于=<0,
即<0.10分
由此得或解得<k<2.
因此k的取值范圍是(,2).12分
B組 名校沖刺]
一、選擇題
1.(2016·唐山二模)已知點(diǎn)A是拋物線C:x2=2py(p>0)上一點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若以點(diǎn)M(0,8)為圓心,|OA|的長為半徑的圓交拋物線C于A,B兩點(diǎn),且△ABO為等邊三角形,則p的值是( )
11、
A. B.2 C.6 D.
D 由題意知|MA|=|OA|,所以點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為4,又△ABO為等邊三角形,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為,又點(diǎn)A是拋物線C上一點(diǎn),所以=2p×4,解得p=.]
2.(2016·安慶二模)已知焦點(diǎn)在x軸上的橢圓方程為+=1,隨著a的增大該橢圓的形狀( )
A.越接近于圓 B.越扁
C.先接近于圓后越扁 D.先越扁后接近于圓
D 由題意知4a>a2+1且a>0,解得2-<a<2+,又e2=1-=1-=1-.因此當(dāng)a∈(2-,1)時(shí),e越來越大,當(dāng)a∈(1,2+)時(shí),e越來越小,故選D.]
3.已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線-=1(a>0,b>0)
12、的左、右焦點(diǎn),對于左支上任意一點(diǎn)P都有|PF2|2=8a|PF1|(a為實(shí)半軸),則此雙曲線的離心率e的取值范圍是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:85952054】
A.(1,+∞) B.(2,3]
C.(1,3] D.(1,2]
C 由P是雙曲線左支上任意一點(diǎn)及雙曲線的定義,得|PF2|=2a+|PF1|,所以=|PF1|++4a=8a,所以|PF1|=2a,|PF2|=4a,在△PF1F2中,|PF1|+|PF2|≥|F1F2|,即2a+4a≥2a,所以e=≤3.又e>1,所以1<e≤3.故選C.]
4.(2016·武漢二模)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,已知點(diǎn)A,B為拋物線上的
13、兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足∠AFB=120°.過弦AB的中點(diǎn)M作拋物線準(zhǔn)線的垂線MN,垂足為N,則的最大值為( )
A. B.1
C. D.2
A 設(shè)AF=a,BF=b,由余弦定理得|AB|2=a2+b2-2abcos 120°=a2+b2+ab=(a+b)2-ab≥(a+b)2-2=(a+b)2.∵a+b=AF+BF=2MN,∴|AB|2≥|2MN|2,∴≤.]
二、填空題
5.(2016·哈爾濱二模)設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓x2+=1(0<b<1)的左、右焦點(diǎn),過F1的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn),若|AF1|=3|F1B|,且AF2⊥x軸,則b2=________.
由題意F
14、1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),AF2⊥x軸,∴|AF2|=b2,∴A點(diǎn)坐標(biāo)為(c,b2),設(shè)B(x,y),
則|AF1|=3|F1B|,∴(-c-c,-b2)=3(x+c,y),∴B,代入橢圓方程可得2+=1.∵1=b2+c2,∴b2=.]
6.過拋物線y2=4x焦點(diǎn)F的直線交其于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若|AF|=3,則△AOB的面積為________.
設(shè)直線AB的傾斜角為θ(0<θ<π)及|BF|=m,
∵|AF|=3,∴點(diǎn)A到準(zhǔn)線l:x=-1的距離為3,
∴2+3cos θ=3,即cos θ=,則sin θ=.
∵m=2+mcos(π-θ),∴m==,
∴△AOB的
15、面積為
S=×|OF|×|AB|×sin θ=×1××=.]
三、解答題
7.如圖14-2,橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,右頂點(diǎn)、上頂點(diǎn)分別為點(diǎn)A,B,且|AB|=|BF|.
圖14-2
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若點(diǎn)M在橢圓C內(nèi)部,過點(diǎn)M的直線l交橢圓C于P,Q兩點(diǎn),M為線段PQ的中點(diǎn),且OP⊥OQ.求直線l的方程及橢圓C的方程.
解] (1)由已知|AB|=|BF|,即=a,2分
4a2+4b2=5a2,4a2+4(a2-c2)=5a2,
∴e==.4分
(2)由(1)知a2=4b2,∴橢圓C:+=1.設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),由+=1
16、,+=1,
可得+=0,
即+=0,
即+(y1-y2)=0,從而kPQ==2,6分
∴直線l的方程為y-=2,即2x-y+2=0.8分
由?x2+4(2x+2)2-4b2=0,即17x2+32x+16-4b2=0,9分
Δ=322+16×17(b2-4)>0?b>,x1+x2=-,x1x2=.
∵OP⊥OQ,∴·=0,即x1x2+y1y2=0,
x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,5x1x2+4(x1+x2)+4=0,11分
從而-+4=0,解得b=1,橢圓C的方程為+y2=1.12分
8.(2016·全國丙卷)已知拋物線C:y2=2x的焦點(diǎn)為F,平行于x軸的兩條
17、直線l1,l2分別交C于A,B兩點(diǎn),交C的準(zhǔn)線于P,Q兩點(diǎn).
(1)若F在線段AB上,R是PQ的中點(diǎn),證明:AR∥FQ;
(2)若△PQF的面積是△ABF的面積的兩倍,求AB中點(diǎn)的軌跡方程.
解] 由題意知F.設(shè)l1:y=a,l2:y=b,則ab≠0,且A,B,P,Q,R.
記過A,B兩點(diǎn)的直線為l,
則l的方程為2x-(a+b)y+ab=0.2分
(1)由于F在線段AB上,故1+ab=0.
記AR的斜率為k1,F(xiàn)Q的斜率為k2,則
k1=====-b=k2.
所以AR∥FQ.4分
(2)設(shè)l與x軸的交點(diǎn)為D(x1,0),
則S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|,
S△PQF=.6分
由題設(shè)可得2×|b-a|=,8分
所以x1=0(舍去)或x1=1.
設(shè)滿足條件的AB的中點(diǎn)為E(x,y).
當(dāng)AB與x軸不垂直時(shí),9分
由kAB=kDE可得=(x≠1).
而=y(tǒng),所以y2=x-1(x≠1).10分
當(dāng)AB與x軸垂直時(shí),E與D(1,0)重合.11分
所以,所求軌跡方程為y2=x-1.12分