2016年高考数学圆锥曲线
2016年-2011年圆锥曲线高考题(全国卷)

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2013(新课标全国卷 1)
4.已知双曲线
C:
x2 a2
y2 b 2 =1 ( a> 0,b> 0) 的离心率为
5 ,则 C的渐近线方程为 ( 2
).
1 x
A. y= 4
1
1
x
x
B .y= 3 C . y= 2
D . y=±x
8. O为坐标原点, F 为抛物线 C:y2= 4 2 x 的焦点, P 为 C上一点, 若 | PF| = 4 2 ,则△ POF
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2015(新课标全国卷 2)
(11)已知 A,B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M在 E 上, ? ABM为等腰三角形,且顶角为
120°,则 E 的离心率为
(A)√ 5 ( B) 2
(C)√ 3 ( D)√2
(15)已知双曲线过点 (4,,3),且渐近线方程为 y
。 20. (本小题满分 12 分)
2
32 ,
3)
3
3
( 16)已知 F 是双曲线 C:x2- y 2 =1 的右焦点,P 是 C 的左支上一点, A(0,6 6 ). 8
当(△14A)P一F周个长圆最经小过是椭,圆该三x2 角形y 2的面1 错积误为!未找到引用源。 的三个顶点,且圆心在
x 轴上,则该圆
16 4
的标准
方程为 。
( 20)(本小题满分 12 分)理科 在直角坐标系 xoy 中,曲线 C:y= x2 与直线 y=ks+a(a>0) 交与 M,N两点,
求| AB|.
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2016年高考数学理试题分类汇编_圆锥曲线(含答案与解析)

2016 年全国高考数学试题分类汇编:圆锥曲线(理科)一、选择题1、(2016 年四川高考)设 O 为坐标原点, P 是以 F 为焦点的抛物线 y 22px(p 0)上随意一点, M 是线段 PF上的点,且PM =2 MF, 则直线 OM 的斜率的最大值为( A )3(B )2( C ) 2( D )1332【答案】 C2、( 2016 年天津高考)已知双曲线x 2y 2 =1( b >024b),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线订交于、 、 、 四点,四边形的 的面积为 2 ,则双曲线的方程为( )A B C DABCD b22=1( B ) x 2222 22( A ) x3 y4y =1( C ) xy2 =1( D ) xy =14 443 4b412【答案】 D3、( 2016 年全国 I高考)已知方程x 2y 2=1 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则 n 的取值2–2m +n 3m – n范围是(A ) ( – 1,3)(B )( –1, 3)(C ) (0,3)( D ) (0,3)【答案】 A4(、 2016 年全国 I 高考)以抛物线 C 的极点为圆心的圆交C 于 A ,B 两点,交 C 的准线于D ,E 两点 . 已知 | AB |= 4 2 ,| DE|=2 5 ,则 C 的焦点到准线的距离为 ( A )2 (B )4(C )6(D ) 8【答案】 B5、( 2016 年全国 II 高考)圆 x 2y 2 2 x 8 y 130 的圆心到直线 axy 1 0 的距离为 1,则 a=()( A ) 4( B )3( C )3( D )234【答案】 A6、( 2016 年全国 IIF 1, F 2 是双曲线 E :x 2 y 2M 在 E 上, MF 1 与 x 轴垂高考)圆已知a 2b 2 1 的左,右焦点,点直,sinMF 2 F 11, 则 E 的离心率为()3( A)2(B)3(C)3(D) 2 2【答案】 A7、(2016年全国 III高考)已知 O为坐标原点, F 是椭圆 C:x2y21(a b 0) 的左焦点,A,B分别为C a2b2的左,右极点 . P为 C上一点,且PF x 轴.过点A的直线l与线段 PF 交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则 C的离心率为(A)1(B)1(C)2(D)3 3234【答案】 A8、( 2016 年浙江高考)已知椭圆C:x22x22m2+y=1( m>1) 与双曲线 C:n2– y =1( n>0) 的焦点重合, e ,e 分别为12121, 2 的离心率,则C CA.m>n且e e >1 B .m>n且e e <1 C .m<n且e e >1 D .m<n且e e <112121212【答案】 A二、填空题1、( 2016 年北京高考)双曲线x2y21(a0 , b0 )的渐近线为正方形OABC的边 OA,OC所在的直线,a2 b 2点 B 为该双曲线的焦点,若正方形OABC的边长为2,则a_______________.【答案】 22、( 2016 年山东高考)已知双曲线E: x2y21( a>, b>),若矩形 ABCD的四个极点在 E 上, AB,a2b200的中点为E 的两个焦点,且 2||=3|| ,则E的离心率是 _______.CD AB BC 【答案】 2【分析】由题意 BC = 2c ,所以 AB = 3c ,于是点329c2,c c-2= 1( c,) 在双曲线 E 上,代入方程,得24b 2a在由 a2+ b2 = c2得 E 的离心率为 e = c= 2,应填 2. a3、( 2016 年上海高考)已知平行直线l1 : 2x y 1 0,l 2 : 2x y 10 ,则 l1,l 2的距离_______________【答案】2554、( 2016 年浙江高考)若抛物线y2=4上的点到焦点的距离为 10,则到轴的距离是 _______ .x M M y【答案】 9三、解答题1、( 2016 年北京高考)已知椭圆 C:x2y2 1 (a b 0 )的离心率为3, A( a,0) ,B(0, b) ,O(0,0) ,a2b22OAB 的面积为 1.(1)求椭圆 C的方程;(2)设P的椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点 M,直线 PB与x轴交于点 N.求证: AN BM为定值 .【分析】⑴由已知,c 3,1ab 1 ,又 a2b2c2,a22解得 a2, b1,c 3.x2y21.∴椭圆的方程为4⑵方法一:设椭圆上一点 P x0 , y0,则x2y21.y042y0 .直线 PA : y2x 2 ,令x0 ,得y Mx0x0 2∴ BM12 y0 x02直线 PB : y y01x 1,令 y0 ,得 x Ny0x0.x01∴ AN2x0 y01AN BM2x012 y0 y01x02x0 2 y0 2 x02y02 x02y01x2 4 y24x0y4x8y400x0 y0 x02y022x2将0y01代入上式得AN BM =4故 AN BM 为定值.方法二:设椭圆上一点 P2cos,sin,PA: y sinx2, 令x0 ,得y Msin直线2cos21. cossin cos1∴ BM 1 cos直线 PB : y sin 1 x1, 令y0,得 x N2cos.2cos1sin2sin2cos2∴AN1sinAN BM2sin2cos2sin cos1 1sin1cos222sin2cos2sin cos1sin cos sin cos4故 AN BM 为定值.2、( 2016 年山东高考)平面直角坐标系xOy 中,椭圆C:x2y2 1 a>b>0的离心率是3,抛物线a2b22:2E x 2 y 的焦点F是C的一个极点.(I )求椭圆C的方程;(II )设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交与不一样的两点A,B,线段AB的中点为D,直线 OD与过 P且垂直于 x 轴的直线交于点M.( i )求证:点M在定直线上;( ii)直线 l 与y轴交于点G,记△PFG 的面积为 S1,△PDM的面积为 S2,求S1的最大值及获得最大值S2时点 P的坐标.【分析】 (Ⅰ)由离心率是3 ,有 a 2 = 4b 2 ,2又抛物线 x 2 = 2 y 的焦点坐标为F(0, 1 ) ,所以 b = 1 ,于是 a = 1,2 2所以椭圆 C 的方程为 x 2 + 4 y 2 = 1 .m 2 ( Ⅱ ) ( i )设 P 点坐标为 P (m,), (m > 0) ,2由 x 2 = 2 y 得 y ′= x ,所以 E 在点 P 处的切线 l 的斜率为 m ,所以切线 l 的方程为 y = mx -m 2, 2设 A( x 1 , y 1 ), B( x 2 , y 2 ) , D (x 0 , y 0 ) ,2 将 y = mx -m代入 x 2 + 4 y 2 = 1,得2(1 + 4m 2 ) x 2- 4m 3 x + m 2-1 = 0 .于是 x 1 + x 2 =4m 3 2 , x 0 = x 1+ x 2= 2m 3 2 ,1+ 4m 2 1 + 4m又 y 0 m 2 -m 2= mx 0-=2,22(1 + 4m )于是直线 OD 的方程为 y = -1x .4m联立方程 y = -1x 与 x = m ,得 M 的坐标为 M(m, - 1 ) .4m41 所以点 M 在定直线 y = - 上.4( ii m 2中,令 x = 0 ,得 y = -m 2)在切线 l 的方程为 y = mx -,22m 2m 21即点 G 的坐标为 G(0, - 2 ) ,又 P(m, 2 ) , F(0,2 ) ,所以 S 1 =1m ×GF=m(m 2 + 1)24;再由D(2m 3,-m 2) ,得4m 2+1 2(4m 2+ 1)S 2 = 1 2m 2 + 1 2m 3 + m=m(2m 2 +1) 22 ×4× 4m 2 +1 8(4m 2 + 1)于是有S 1 2( 4m 2 +1)(m 2 +1)S 2 =( 2m 2 +1)2.1S 12(t - )(t +1)1 1令 t = 2m 2+1,得=2t 2=2+ -t 2S 2t当 1 =1 时,即 t =2 时, S 1获得最大值 9 .t2 S 2 4此时 m2=1, m = 2 ,所以 P 点的坐标为 P( 2 , 1 ) .222 4所以S 1的最大值为 9 ,获得最大值时点P 的坐标为 P( 2 , 1) .S 242 43、( 2016 年上海高考)有一块正方形菜地EFGH , EH 所在直线是一条小河,收货的蔬菜可送到 F 点或河边运走。
2016年新课标全国卷试题汇编:圆锥曲线 学生专用

2016年新课标全国卷试题汇编:圆锥曲线1.(2016全国高考新课标Ⅰ卷· 文数5T )直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为 (A )13(B )12(C )23(D )342.(2016全国高考新课标Ⅰ卷· 理数5T )已知方程222213-x y m n m n-=+表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )(A)(–1,3) (B)(–1,3) (C)(0,3) (D)(0,3)3.(2016全国高考新课标Ⅰ卷· 理数10T )以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A,B 两点,交C 的准线于D,E 两点.已知|AB |=|DE|=则C 的焦点到准线的距离为( )(A)2 (B)4 (C)6 (D)84.(2016全国高考新课标Ⅱ卷· 文数5T )设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线(0)k y k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k = A .12B .1 C .32D .2 5.(2016全国高考新课标Ⅱ卷· 理数11T )已知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b -=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,sin2113MF F ∠= ,则E 的离心率为(A (B )32(C (D )2 6.(2016全国高考新课标Ⅲ卷· 文数12T )已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E . 若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为 ( )(A )13(B )12(C )23(D )347.(2016全国高考新课标Ⅲ卷· 理数11T )已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且轴.过点A 的直线l 与线段交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为(A ) (B ) (C ) (D ) 8.(2016全国高考新课标Ⅰ卷· 文数20T )(12分)在直角坐标系xOy 中,直线1:(0)l y t t =≠交y 轴于点M ,交抛物线2:2(0)C y px p =>于点P ,M 关于P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H (Ⅰ)求||||OH ON ; (Ⅱ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.9.(2016全国高考新课标Ⅰ卷· 理数20T ) (本小题满分12分)22221(0)x y a b a b +=>>PF x ⊥PF 13122334设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (Ⅰ)证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(Ⅱ)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.10.(2016全国高考新课标Ⅱ卷· 文数21T )(本小题满分12分)已知A 是椭圆22:143x y E +=的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥. (Ⅰ)当||||AM AN =时,求AMN △的面积;(Ⅱ)当2||||AM AN =2k <.11.(2016全国高考新课标Ⅱ卷· 理数20T )(本小题满分12分)已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为(0)k k >的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA.(I )当4t =,AM AN =时,求△AMN 的面积;(II )当2AM AN =时,求k 的取值范围.12.(2016全国高考新课标Ⅲ卷· 文数20T )(本小题满分12分)已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ ;(Ⅱ)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.13.(2016全国高考新课标Ⅲ卷· 理数20T )(本小题满分12分)已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两C 22y x =F x 12,l l C A B ,点,交的准线于两点.(I )若在线段上,是的中点,证明;(II )若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程. C P Q ,F AB R PQ AR FQ PQF ∆ABF ∆AB。
2016年高考数学圆锥曲线

(A) (B) (C) (D) 答案D
解析:显然当直线 的斜率不存在时,必有两条直线满足题设.当直线 的斜率存在时,设斜率为 .设 ,则 ,相减得 .由于 ,所以 ,即 .圆心为 ,由 得 ,所以 ,即点M必在直线 上.将 代入 得 .因为点M在圆 上,所以 .又 (由于斜率不存在,故 ,所以不取等号),所以 .选D.
[解析](1)由题意知e= = ,∴e2= = = ,即a2= b2,又b= = ,∴a2=4,b2=3,故椭圆的方程为 + =1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由 得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,3+4k2-m2>0.x1+x2=- ,x1·x2= .
[解析] (1)∵e= ,∴a2=3c2=3a2-3b2,∴2a2=3b2将x=-c代入椭圆方程得:y2= ,y=± ,由题意: = ,∴2a= b2,解得:a2=3b2=2∴椭圆C的方程为: + =1(2)联立方程组: 消去y整理得:(3k2+2)x2+6ktx+3t2-6=0①∴Δ=36k2t2-4(3k2+2)·(3t2-6)=24(3k2+2-t2)>0,∴3k2+2>t2②设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1,x2是方程①的两个解,由韦达定理得:x1+x2= ,y1+y2=k(x1+x2)+2t= +2t= 设MN的中点为G(x0,y0),则x0= = ,y0= = ∴线段MN的垂直平分线方程为:y- =- 将P 代入得: + = 化简得:3k2+2=4t代入②式得:4t>t2,∴0<t<4|MN|= · = · = · = · 设O到直线MN的距离为d,则d= ∴S△NOM= ·|MN|·d= · · · = · = · ≤ (当且仅当t=2,k=± 时取“=”号)
2016年_2011年圆锥曲线高考题[全国卷]
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2015(新课标全国卷2)(11)已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为(A )√5 (B )2 (C )√3 (D )√2(15)已知双曲线过点),(3,4,且渐近线方程为x y 21±=,则该双曲线的标准方程为 。
20. (本小题满分12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>> 的离心率为22,点()2,2在C 上.(I )求C 的方程;(II )直线l 不经过原点O ,且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率乘积为定值.C(2,2)Y X OMB A20.(本小题满分12分)理科已知椭圆C :2229(0)x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M 。
(1)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(2)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由。
2015(新课标全国卷1)(5)已知椭圆E 的中心在坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :y ²=8x 的焦点重合,A ,B 是C 的准线与E 的两个焦点,则|AB|= (A )3 (B )6 (C )9 (D )12(5)(理)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :2212x y -= 上的一点,F 1、F 2是C 上的两个焦点,若1MF ∙2MF <0,则y 0的取值范围是 (A )(-33,33) (B )(-36,36) (B )(C )(223-,223) (D )(233-,233) (16)已知F 是双曲线C :x 2-82y =1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小是,该三角形的面积为(14)一个圆经过椭圆141622=+y x 错误!未找到引用源。
2016年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(12 圆锥曲线与方程)

2016年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全 (12圆锥曲线与方程)一、选择题1.(2016全国Ⅰ文)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )(A )13 (B )12 (C )23 (D )34【答案】B【解析】试题分析:如图,由题意得在椭圆中,11OF c,OB b,OD 2b b 42===⨯= 在Rt OFB ∆中,|OF ||OB||BF ||OD |⨯=⨯,且222a b c =+,代入解得22a 4c =,所以椭圆得离心率得1e 2=,故选B.考点:椭圆的几何性质【名师点睛】求椭圆或双曲线离心率是高考常考问题,求解此类问题的一般步骤是先列出等式,再转化为关于a,c 的齐次方程,方程两边同时除以a 的最高次幂,转化为关于e 的方程,解方程求e .2.(2016全国Ⅰ理)已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是 ( )(A )()1,3- (B)(- (C )()0,3 (D)( 【答案】A考点:双曲线的性质【名师点睛】双曲线知识一般作为客观题学生出现,主要考查双曲线几何性质,属于基础题.注意双曲线的焦距是2c 不是c,这一点易出错.x3.(2016全国Ⅰ理)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A 、B 两点,交C 的准线于D 、E 两点.已知|AB |=DE|=则C 的焦点到准线的距离为 ( )(A)2 (B)4 (C)6 (D)8【答案】B考点:抛物线的性质.【名师点睛】本题主要考查抛物线的性质及运算,注意解析几何问题中最容易出现运算错误,所以解题时一定要注意运算的准确性与技巧性,基础题失分过多是相当一部分学生数学考不好的主要原因.4.(2016全国Ⅱ文) 设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )(A )12 (B )1 (C )32(D )2 【答案】D考点: 抛物线的性质,反比例函数的性质.【名师点睛】抛物线方程有四种形式,注意焦点的位置. 对函数y =kx(0)k ≠,当0k >时,在(,0)-∞,(0,)+∞上是减函数,当0k <时,在(,0)-∞,(0,)+∞上是增函数.5.(2016全国Ⅱ理)已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( )(A (B )32(C (D )2【答案】A考点:双曲线的性质.离心率.【名师点睛】区分双曲线中a ,b ,c 的关系与椭圆中a ,b ,c 的关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c 2=a 2+b 2.双曲线的离心率e ∈(1,+∞),而椭圆的离心率e ∈(0,1).6.(2016全国Ⅲ文、理)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,,A B分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴..过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )(A )13(B )12(C )23(D )34【答案】A考点:椭圆方程与几何性质.【思路点拨】求解椭圆的离心率问题主要有三种方法:(1)直接求得,a c 的值,进而求得e 的值;(2)建立,,a b c 的齐次等式,求得ba或转化为关于e 的等式求解;(3)通过特殊值或特殊位置,求出e .7.(2016四川文)抛物线24y x =的焦点坐标是( ) (A)(0,2) (B) (0,1) (C) (2,0) (D) (1,0)【答案】D【解析】试题分析:由题意,24y x =的焦点坐标为(1,0),故选D. 考点:抛物线的定义.【名师点睛】本题考查抛物线的定义.解析几何是中学数学的一个重要分支,圆锥曲线是解析几何的重要内容,它们的定义、标准方程、简单的性质是我们重点要掌握的内容,一定要熟记掌握.8. (2016四川理)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(p 0)y px => 上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为 (A(B )23(C(D )1 【答案】C【解析】试题分析:设()()22,2,,P pt pt M x y (不妨设0t >),则22,2.2p FP pt pt ⎛⎫=-⎪⎝⎭由已知得13FM FP =,22,2362,3p p p x t pt y ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩, 22,332,3p p x t pt y ⎧=+⎪⎪∴⎨⎪=⎪⎩,22112122OM t k t t t ∴==≤=++,()max 2OM k ∴=,故选C. 考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值.9.(2016天津文)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的焦距为52,且双曲线的一条渐近线与直线02=+y x 垂直,则双曲线的方程为( ) (A )1422=-y x (B )1422=-y x (C )15320322=-y x (D )12035322=-y x【答案】A【解析】试题分析:由题意得2212,11241b x yc a b a =⇒==⇒-=,选A.考点:双曲线渐近线【名师点睛】求双曲线的标准方程关注点:(1)确定双曲线的标准方程也需要一个“定位”条件,两个“定量”条件,“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上,“定量”是指确定a ,b 的值,常用待定系数法.(2)利用待定系数法求双曲线的标准方程时应注意选择恰当的方程形式,以避免讨论.①若双曲线的焦点不能确定时,可设其方程为Ax2+By2=1(AB<0).②若已知渐近线方程为mx+ny=0,则双曲线方程可设为m2x2-n2y2=λ(λ≠0).10.(2016天津理)已知双曲线2224=1x yb-(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A、B、C、D四点,四边形的ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为()(A)22443=1yx-(B)22344=1yx-(C)2224=1x yb-(D)2224=11x y-【答案】D考点:双曲线渐近线【名师点睛】求双曲线的标准方程关注点:(1)确定双曲线的标准方程也需要一个“定位”条件,两个“定量”条件,“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上,“定量”是指确定a,b的值,常用待定系数法.(2)利用待定系数法求双曲线的标准方程时应注意选择恰当的方程形式,以避免讨论.①若双曲线的焦点不能确定时,可设其方程为Ax2+By2=1(AB<0).②若已知渐近线方程为mx+ny=0,则双曲线方程可设为m2x2-n2y2=λ(λ≠0).11.(2016浙江理)已知椭圆C1:22xm+y2=1(m>1)与双曲线C2:22xn–y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则()A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1 C.m<n且e1e2>1 D.m<n且e1e2<1【答案】A考点:1、椭圆的简单几何性质;2、双曲线的简单几何性质.【易错点睛】计算椭圆1C 的焦点时,要注意222c a b =-;计算双曲线2C 的焦点时,要注意222c a b =+.否则很容易出现错误.二、填空1。
2016届高考数学·圆锥曲线方程(Word版含解析)

阶段性综合检测(四)解析几何初步圆锥曲线方程时间120分钟满分150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2015·晋中一模)已知直线的倾斜角的余弦值是12,则此直线的斜率是()A.3B.- 3C.32D.±3解析:设倾斜角为α,则cosα=12,sinα=1-cos2α=32,∴斜率k=tanα=sinαcosα= 3.答案:A2.(2015·于都一模)已知过A(-1,a),B(a,8)两点的直线与直线2x-y+1=0平行,则a的值是()A.5 B.2C.-10 D.17解析:依题意得k AB=8-aa+1=2,解得a=2.答案:B3.(2015·丰台一模)过点A(1,-1),B(-1,1),且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程是()A.(x-3)2+(y+1)2=4 B.(x+3)2+(y-1)2=4C.(x-1)2+(y-1)2=4 D.(x+1)2+(y+1)2=4解析:方法一:设圆心C的坐标为(a,b),半径为r.∵圆心C在直线x+y-2=0上,∴b=2-a.∵|CA |2=|CB |2,∴(a -1)2+(2-a +1)2=(a +1)2+(2-a -1)2, ∴a =1,b =1,∴r =2,∴圆C 的方程为(x -1)2+(y -1)2=4. 方法二:∵k AB =1+1-1-1=-1且AB 的中点为(0,0), ∴AB 的垂直平分线方程为y =x . 由⎩⎨⎧y =x x +y -2=0可得圆心坐标为(1,1), ∴半径r =(1-1)2+(1+1)2=2, 故所求圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=4. 答案:C4.(2015·白山联考)当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +a +1=0恒过点C ,则以C 为圆心,半径为5的圆的方程为( )A .x 2+y 2-2x +4y =0B .x 2+y 2+2x +4y =0C .x 2+y 2+2x -4y =0D .x 2+y 2-2x -4y =0解析:把直线方程化为(-x -y +1)+a (x +1)=0, 令⎩⎨⎧ -x -y +1=0,x +1=0,得⎩⎨⎧x =-1,y =2, ∴直线过定点C (-1,2),∴圆C 的方程为(x +1)2+(y -2)2=5,化为一般式为x 2+y 2+2x -4y =0. 答案:C5.(2015·北京房山区一模)过点M (1,2)的直线l 与圆C :(x -2)2+y 2=9交于A 、B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为( )A .x =1B .y =1C .x -2y +3=0D .x -y +1=0解析:若∠ACB 最小,则CM ⊥l ,可知C (2,0), ∴k CM =2-01-2=-2,∴直线l 的斜率为k =12,∴直线l 的方程为y -2=12(x -1),即x -2y +3=0答案:C6.(2015·诸城一中月考)已知a>b>0,e1,e2分别为圆锥曲线x2a2+y2b2=1和x2a2-y2b2=1的离心率,则lg e1+lg e2的值() A.大于0且小于1 B.大于1 C.小于0 D.等于0解析:可知e1=1-(ba)2,e2=1+(ba)2,∴lg e1+lg e2=lg(e1e2)=lg(1-b2a2)·(1+b2a2),∵(1-b2a2)(1+b2a2)<[(1-b2a2)+(1+b2a2)2]=1,∴lg e1+lg e2<lg1=0. 答案:C7.(2015·山东实验中学诊断)抛物线y2=8x的焦点到双曲线x212-y24=1的渐近线的距离为()A.1 B. 3C.33 D.36解析:抛物线的焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±33x,即3x±3y=0,故焦点F到双曲线渐近线的距离为d=233+9=1.答案:A8.(2015·许昌模拟)已知抛物线x2=43y的准线过双曲线x2m2-y2=-1的焦点,则双曲线的离心率为()A.324 B.3104C. 3D.3 3解析:易知抛物线的准线方程为y =-3,双曲线x 2m 2-y 2=-1的焦点坐标为(0,±m 2+1),∴m 2+1=3=c 2,∴c =3,∴双曲线的离心率为e =31= 3.答案:C9.(2015·贺兰一中期末)设椭圆C 1的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )A.x 242-y 232=1 B.x 2132-y 252=1 C.x 232-y 242=1D.x 2132-y 2122=1解析:对于椭圆C 1,a =13,c =5,曲线C 2为双曲线,c =5,a =4,b =3,故其标准方程为x 242-y 232=1.答案:A10.(2015·兰州模拟)已知双曲线C :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为C 右支上的一点,且|PF 2|=|F 1F 2|,则△PF 1F 2的面积等于( )A .24B .36C .48D .96解析:∵双曲线C :x 29-y 216=1中,a =3,b =4,c =5, ∴F 1(-5,0),F 2(5,0). ∵|PF 2|=|F 1F 2|,∴|PF 1|=2a +|PF 2|=6+10=16.作PF 1边上的高AF 2,则|AF 1|=8,∴|AF 2|=6,答案:C11.(2015·孝感一中期末)已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A.172 B .3 C. 5D.92解析:利用抛物线的定义,连接点(0,2)和抛物线的焦点F (12,0)交抛物线于点P ,则点P 使所求距离最小,其最小值为(0-12)2+(2-0)2=172.答案:A12.(2015·莱芜期末)点P 到点A (12,0),B (a,2)及到直线x =-12的距离都相等,如果这样的点恰好只有一个,那么a 的值是( )A.12 B.32 C.12或32D .-12或12解析:∵点P 到点A (12,0)与到定直线x =-12的距离相等,∴点P 在以A 为焦点,以直线x =-12为准线的抛物线上,同时在线段AB 的垂直平分线上,结合图形可知适合条件的点B 的坐标为(-12,2)和(12,2),故a =-12或12. 答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共90分)本卷包括必考题和选考题两部分,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答。
2016届高考数学(文)考纲解读及热点难点试题演练专题10圆锥曲线(专题)(解析版)

【2016年高考考纲解读】(1)中心在坐标原点的椭圆的标准方程与几何性质,B 级要求; (2)中心在坐标原点的双曲线的标准方程与几何性质,A 级要求;(3)顶点在坐标原点的抛物线的标准方程与几何性质,A 级要求;曲线与方程,A 级要求. (4)有关直线与椭圆相交下的定点、定值、最值、范围等问题. 【重点、难点剖析】 1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|). 2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上); (2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上). 3.圆锥曲线的几何性质 (1)椭圆:e =ca =1-b 2a 2;(2)双曲线:①e =ca =1+b 2a 2.②渐近线方程:y =±b a x 或y =±ab x . 4.求圆锥曲线标准方程常用的方法 (1)定义法 (2)待定系数法①顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线,可设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),避开对焦点在哪个半轴上的分类讨论,此时a 不具有p 的几何意义;②中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,椭圆方程可设为x 2m +y 2n =1(m >0,n >0); 双曲线方程可设为x 2m -y 2n =1(mn >0). 这样可以避免讨论和繁琐的计算. 5.求轨迹方程的常用方法(1)直接法:将几何关系直接转化成代数方程;(2)定义法:满足的条件恰适合某已知曲线的定义,用待定系数法求方程;(3)代入法:把所求动点的坐标与已知动点的坐标建立联系;注意:①建系要符合最优化原则;②求轨迹与“求轨迹方程”不同,轨迹通常指的是图形,而轨迹方程则是代数表达式;③化简是否同解变形,是否满足题意,验证特殊点是否成立等.6.有关弦长问题有关弦长问题,应注意运用弦长公式;有关焦点弦长问题,要重视圆锥曲线定义的运用,以简化运算.(1)斜率为k的直线与圆锥曲线交于两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),则所得弦长|P1P2|=1+k2|x2-x1|或|P1P2|=1+1k2|y2-y1|.(2)弦的中点问题有关弦的中点问题,应灵活运用“点差法”来简化运算.7.圆锥曲线中的最值(1)椭圆中的最值F1,F2为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,P为椭圆上的任意一点,B为短轴的一个端点,O为坐标原点,则有①|OP|∈[b,a];②|PF1|∈[a-c,a+c];③|PF1|·|PF2|∈[b2,a2];④∠F1PF2≤∠F1BF2.(2)双曲线中的最值F1,F2为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上的任一点,O为坐标原点,则有①|OP|≥a;②|PF1|≥c-a.8.定点、定值问题定点、定值问题必然是在变化中所表现出来的不变的量,那么就可以用变化的量表示问题的直线方程、数量积、比例关系等,这些直线方程、数量积、比例关系不受变化的量所影响的一个点、一个值,就是要求的定点、定值.化解这类问题的关键就是引进变的参数表示直线方程、数量积、比例关系等,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量.9.解决最值、范围问题的方法解决圆锥曲线中最值、范围问题的基本思想是建立目标函数或建立不等关系,根据目标函数或不等式求最值、范围,因此这类问题的难点,就是如何建立目标函数和不等关系.建立目标函数或不等关系的关键是选用一个合适的变量,其原则是这个变量能够表达要解决的问题,这个变量可以是直线的斜率、直线的截距、点的坐标等,要根据问题的实际情况灵活处理.【题型示例】题型1、椭圆的定义及其标准方程例1.(2015·广东,8)已知椭圆x 225+y 2m 2=1(m >0)的左焦点为F 1(-4,0),则m =( ) A .2 B .3 C .4 D .9 【答案】 B【解析】 由题意知25-m 2=16,解得m 2=9,又m >0,所以m =3.【变式探究】(2015·福建,11)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 B.⎝⎛⎦⎤0,34C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,1 D.⎣⎡⎭⎫34,1【答案】 A 【解析】【变式探究】(2015·新课标全国Ⅱ,20)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点(2,2)在C 上.(1)求C 的方程;(2)直线l 不经过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【解析】 (1)由题意得a 2-b 2a =22,4a 2+2b 2=1, 解得a 2=8,b 2=4.所以C 的方程为x 28+y 24=1.(2)设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ).将y =kx +b 代入x 28+y 24=1得(2k 2+1)x 2+4kbx +2b 2-8=0.故x M =x 1+x 22=-2kb 2k 2+1,y M =k ·x M +b =b2k 2+1.于是直线OM 的斜率k OM =y M x M=-12k ,即k OM ·k =-12.所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值. 考点二 椭圆的性质例2.(2015·浙江,15)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F (c ,0)关于直线y =bc x 的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是 .【答案】 22 【解析】【变式探究】(2015·安徽,20)设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点O 为坐标原点,点A 的坐标为(a ,0),点B 的坐标为(0,b ),点M 在线段AB 上,满足|BM |=2|MA |,直线OM 的斜率为510.(1)求E 的离心率e ;(2)设点C 的坐标为(0,-b ),N 为线段AC 的中点,证明:MN ⊥AB .【解析】【变式探究】(2015·陕西,20)如图,椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),经过点A (0,-1),且离心率为22.(1)求椭圆E 的方程;(2)经过点(1,1),且斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点P ,Q (均异于点A ),证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.【解析】(1)解 由题设知c a =22,b =1, 结合a 2=b 2+c 2,解得a =2, 所以椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)证明 由题设知,直线PQ 的方程为y =k (x -1)+1(k ≠2),代入x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2-4k (k -1)x +2k (k -2)=0,由已知Δ>0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),x 1x 2≠0,则x 1+x 2=4k (k -1)1+2k 2,x 1x 2=2k (k -2)1+2k 2, 从而直线AP ,AQ 的斜率之和k AP +k AQ =y 1+1x 1+y 2+1x 2=kx 1+2-k x 1+kx 2+2-kx2=2k +(2-k )⎝⎛⎭⎫1x 1+1x 2=2k +(2-k )x 1+x 2x 1x 2=2k +(2-k )4k (k -1)2k (k -2)=2k -2(k -1)=2.【变式探究】(2015·重庆,21)如图,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 2的直线交椭圆于P ,Q 两点,且PQ ⊥PF 1.(1)若|PF 1|=2+2,|PF 2|=2-2,求椭圆的标准方程;(2)若|PQ |=λ|PF 1|,且34≤λ<43,试确定椭圆离心率e 的取值范围. 【解析】=1+λ2|PF 1|.由椭圆的定义,|PF 1|+|PF 2|=2a ,|QF 1|+|QF 2|=2a ,进而|PF 1|+|PQ |+|QF 1|=4a , 于是(1+λ+1+λ2)|PF 1|=4a , 解得|PF 1|=4a1+λ+1+λ2,故|PF 2|=2a -|PF 1|= 2a (λ+1+λ2-1)1+λ+1+λ2.题型三 双曲线的定义及其标准方程例3.(2015·安徽,6)下列双曲线中,渐近线方程为y =±2x 的是( ) A .x 2-y 24=1B.x 24-y 2=1 C .x 2-y 22=1D.x 22-y 2=1【答案】 A【解析】 由双曲线渐近线方程的求法知;双曲线x 2-y 24=1的渐近线方程为y =±2x ,故选A.【变式探究】(2015·天津,5)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0 )的一个焦点为F (2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( )A.x 29-y 213=1B.x 213-y 29=1C.x 23-y 2=1D .x 2-y 23=1【答案】 D 【解析】【变式探究】(2015·新课标全国Ⅱ,15)已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为______________.【答案】 x 24-y 2=1【解析】 由双曲线渐近线方程为y =±12x ,可设该双曲线的标准方程为x 24-y 2=λ(λ≠0),已知该双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,即λ=1,故所求双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.【变式探究】(2015·北京,12)已知(2,0)是双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)的一个焦点,则b =________.【答案】3【解析】 由题意:c =2,a =1,由c 2=a 2+b 2.得b 2=4-1=3,所以b = 3.【变式探究】(2015·新课标全国Ⅰ,16)已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为________.【答案】 12 6 【解析】题型四 双曲线的几何性质例4.(2015·湖南,6)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( )A.73 B.54C.43D.53【答案】 D【解析】 由条件知y =-ba x 过点(3,-4), ∴3ba =4,即3b =4a ,∴9b 2=16a 2, ∴9c 2-9a 2=16a 2, ∴25a 2=9c 2,∴e =53.故选D.【变式探究】(2015·四川,7)过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=( )A.433 B .2 3 C .6 D .4 3【答案】 D【解析】 右焦点F (2,0),过F 与x 轴垂直的直线为x =2,渐近线方程为x 2-y 23=0,将x =2代入渐近线方程得y 2=12,∴y =±23,∴A (2,23),B (2,-23),∴|AB |=4 3.【变式探究】(2015·重庆,9)设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点是F ,左、右顶点分别是A 1,A 2,过F 作A 1A 2的垂线与双曲线交于B ,C 两点,若A 1B ⊥A 2C ,则该双曲线的渐近线的斜率为( )A .±12B .±22 C .±1D .± 2【答案】 C【解析】 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的右焦点F (c ,0),左、右顶点分别为A 1(-a ,0), A 2(a ,0),易求 B ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,C ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a ,则kA 2C =b 2ac +a,kA 1B =b 2aa -c ,又A 1B 与A 2C 垂直,则有kA 1B ·kA 2C =-1, 即b 2a c +a ·b 2a a -c =-1, ∴b 4a 2c 2-a 2=1, ∴a 2=b 2,即a =b , ∴渐近线斜率k =±ba =±1.【变式探究】(2015·湖北,9)将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( )A .对任意的a ,b ,e 1<e 2B .当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2C .对任意的a ,b ,e 1>e 2D .当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2 【答案】 B 【解析】题型五 抛物线的定义及其标准方程例5.(2015·陕西,3)已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为( ) A .(-1,0)B .(1,0)C .(0,-1)D .(0,1)【答案】 B【解析】 由于抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,由题意得-p2=-1,p =2,焦点坐标为()1,0,故选B.【变式探究】(2015·浙江,19)如图,已知抛物线C 1:y =14x 2,圆C 2:x 2+(y -1)2=1,过点P (t ,0)(t >0)作不过原点O 的直线PA ,PB 分别与抛物线C 1和圆C 2相切,A ,B 为切点.(1)求点A ,B 的坐标; (2)求△PAB 的面积.注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.【解析】(2)由(1)知,|AP |=t ·1+t 2 和直线PA 的方程tx -y -t 2=0, 点B 到直线PA 的距离是d =t 21+t 2,设△PAB 的面积为S (t ),所以S (t )=12|AP |·d =t 32.【变式探究】(2014·福建,21)已知曲线Γ上的点到点F (0,1)的距离比它到直线y =-3的距离小2.(1)求曲线Γ的方程;(2)曲线Γ在点P 处的切线l 与x 轴交于点A ,直线y =3分别与直线l 及y 轴交于点M ,N .以MN 为直径作圆C ,过点A 作圆C 的切线,切点为B .试探究:当点P 在曲线Γ上运动(点P 与原点不重合)时,线段AB 的长度是否发生变化?证明你的结论.【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x 0x -14x 20,y =3,得M ⎝⎛⎭⎫12x 0+6x 0,3.又N (0,3),所以圆心C ⎝⎛⎭⎫14x 0+3x 0,3. 半径r =12|MN |=|14x 0+3x 0|,|AB |=|AC |2-r 2=⎣⎡⎦⎤12x 0-⎝⎛⎭⎫14x 0+3x 02+32-⎝⎛⎭⎫14x 0+3x 02= 6.所以点P 在曲线Γ上运动时,线段AB 的长度不变.题型六 抛物线的性质例6.(2015·新课标全国Ⅰ,5)已知椭圆E 的中心在坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :y 2=8x 的焦点重合,A ,B 是C 的准线与E 的两个交点,则|AB |=( )A .3B .6C .9D .12【答案】 B【解析】 因为e =c a =12,y 2=8x 的焦点为(2,0),所以c =2,a =4,故椭圆方程为x 216+y 212=1,将x =-2代入椭圆方程,解得y =±3,所以|AB |=6.【变式探究】(2015·福建,19)已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.【解析】法一 (1)解 由抛物线的定义得|AF |=2+p2.因为|AF |=3,即2+p2=3, 解得p =2,所以抛物线E 的方程为y 2=4x . (2)所以k GA+k GB=0,从而∠AGF=∠BGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,故以F 为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.题型七直线与圆锥曲线的位置关系例7.(2015·四川,10)设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆(x-5)2+y2=r2(r >0)相切于点M,且M为线段AB的中点,若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是() A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)【答案】 D【解析】【变式探究】(2015·天津,19)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的上顶点为B ,左焦点为F ,离心率为55.(1)求直线BF 的斜率;(2)设直线BF 与椭圆交于点P (P 异于点B ),过点B 且垂直于BP 的直线与椭圆交于点Q (Q 异于点B ),直线PQ 与y 轴交于点M ,|PM |=λ|MQ |.①求λ的值;②若|PM |sin ∠BQP =759,求椭圆的方程.【解析】 (1)设F (-c ,0).由已知离心率c a =55及a 2=b 2+c 2,可得a =5c ,b =2c ,又因为B (0,b ),F (-c ,0),故直线BF 的斜率k =b -00-(-c )=2cc =2.【变式探究】(2015·北京,20)已知椭圆C :x 2+3y 2=3,过点D (1,0)且不过点E (2,1)的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,直线AE 与直线x =3交于点M .(1)求椭圆C 的离心率;(2)若AB 垂直于x 轴,求直线BM 的斜率;(3)试判断直线BM 与直线DE 的位置关系,并说明理由.【解析】 (1)椭圆C 的标准方程为x 23+y 2=1, 所以a =3,b =1,c = 2. 所以椭圆C 的离心率e =c a =63.(2)因为AB 过点D (1,0)且垂直于x 轴,所以可设A (1,y 1),B (1,-y 1), 直线AE 的方程为y -1=(1-y 1)(x -2), 令x =3,得M (3,2-y 1),所以直线BM 的斜率k BM =2-y 1+y 13-1=1.。
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圆锥曲线专题训练1、已知抛物线C 的顶点是原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过F 的直线与抛物线C 交于A 、B 两点,如果OA →·OB →=-12,,那么抛物线C 的方程为( ) A .x 2=8y B .x 2=4y C .y 2=8xD .y 2=4x [答案] C[解析] 由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),直线方程为x =my +p2,代入抛物线方程得y 2-2pmy -p 2=0,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),得OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫my 1+p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫my 2+p 2+y 1y 2=m 2y 1y 2+pm 2(y 1+y 2)+p 24+y 1y 2=-34p 2=-12⇒p =4,即抛物线C 的方程为y 2=8x .2、设直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,与圆相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是( ) (A )(B )(C )(D )答案D解析:显然当直线的斜率不存在时,必有两条直线满足题设.当直线的斜率存在时,设斜率为.设,则,相减得.由于,所以,即.圆心为,由得,所以,即点M 必在直线上.将代入得.因为点M 在圆上,所以.又(由于斜率不存在,故,所以不取等号),所以.选D.【考点定位】直线与圆锥曲线,不等式.【名师点睛】首先应结合图形进行分析.结合图形易知,只要圆的半径小于5,那么必有两条直线(即与x 轴垂直的两条切线)满足题设,因此只需直线的斜率存在时,再有两条直线满足题设即可.接下来要解决的问题是当直线的斜率存在时,圆的半径的范围是什么.涉及直线与圆锥曲线的交点及弦的中点的问题,常常采用“点差法”.在本题中利用点差法可得,中点必在直线上,由此可确定中点的纵坐标的范围,利用这个范围即可得到r的取值范围.3设双曲线(a>0,b>0)的右焦点为1,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线交于点D.若D到直线BC的距离小于,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是()A、 B、 C、D【答案】A4.【2015高考新课标2,理11】已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,∆ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为()A. B. C. D.【答案】D【解析】设双曲线方程为,如图所示,,,过点作轴,垂足为,在中,,,故点的坐标为,代入双曲线方程得,即,所以,故选D.5、平面直角坐标系中,双曲线的渐近线与抛物线交于点,若的垂心为的焦点,则的离心率为【解析】设所在的直线方程为 ,则所在的直线方程为,解方程组 得: ,所以点 的坐标为 ,抛物线的焦点 的坐标为: .因为是 的垂心,所以 ,所以, . 所以, .6.【2015江苏高考,12】在平面直角坐标系中,为双曲线右支上的一个动点。
若点到直线的距离大于c 恒成立,则是实数c 的最大值为【解析】设,因为直线平行于渐近线,所以点到直线的距离恒大于直线与渐近线之间距离,因此c 的最大值为直线与渐近线之间距离,为解答题1、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,k OA ·k OB =-b 2a2,判断△AOB 的面积是否为定值?若是,求出定值,若不是,说明理由.[解析] (1)由题意得c =1,又e =c a =12,所以a =2,从而b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =kx +m .得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0, 由Δ=(8mk )2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0得m 2<3+4k 2. ∵x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1·x 2=4m 2-33+4k2,∴y 1·y 2=(kx 1+m )·(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3m 2-4k23+4k2. 由k OA ·k OB =-b 2a 2=-34得y 1y 2=-34x 1x 2,即3m 2-4k 23+4k 2=-34·4m 2-33+4k 2,化简得2m 2-4k 2=3,满足Δ>0.由弦长公式得|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2·484k 2-m 2+33+4k22=241+k23+4k 2.又点O 到直线l :y =kx +m 的距离d =|m |1+k 2,所以S △AOB =12·d ·|AB |=12241+k23+4k2·|m |1+k 2=1224m23+4k2=3·2m23+4k2=3·3+4k23+4k2=3, 故面积为定值 3.2、已知圆M :x 2+(y -2)2=1,直线l :y =-1,动圆P 与圆M 相外切,且与直线l 相切.设动圆圆心P 的轨迹为E . (1)求E 的方程;(2)若点A ,B 是E 上的两个动点,O 为坐标原点,且OA →·OB →=-16,证:直线AB 恒过定点. [解析] (1)⊙O 的圆心M (0,2),半径r =1,设动圆圆心P (x ,y ),由条件知|PM |-1等于P 到l 的距离,∴|PM |等于P 到直线y =-2的距离,∴P 点轨迹是以M (0,2)为焦点,y =-2为准线的抛物线.方程为x 2=8y . (2)设直线AB :y =kx +b ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 将直线AB 的方程代入到x 2=8y 中得x 2-8kx -8b =0,所以x 1+x 2=8k ,x 1x 2=-8b ,又因为OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+x 21x 2264=-8b +b 2=-16⇒b =4所以直线BC 恒过定点(0,4).3、已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有|FA |=|FD |.当点A 的横坐标为3时,△ADF 为正三角形. (1)求C 的方程; (2)若直线l 1∥l ,且l 1和C 有且只有一个公共点E ,(ⅰ)证明:直线AE 过定点,并求出定点坐标; (ⅱ)△ABE 的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.[解析] (1)由题意知F (p 2,0),设D (t,0)(t >0),则FD 的中点为(p +2t4,0).因为|FA |=|FD |,由抛物线的定义知3+p 2=|t -p2|,解得t =3+p 或t =-3(舍去),由p +2t4=3,解得p =2.所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)(ⅰ)由(1)知F (1,0).设A (x 0,y 0)(x 0y 0≠0),D (x D,0)(x D >0),因为|FA |=|FD |,得|x D -1|=x +1,由x D >0得x D =x 0+2,故D (x 0+2,0).故直线AB 的斜率k AB =-y 02.因为直线l 1和直线AB 平行,设直线l 1的方程为y =-y 02x +b ,代入抛物线方程得y 2+8y 0y -8by 0=0,由题意Δ=64y 20+32b y 0=0,得b =-2y 0,设E (x E ,y E ),则y E =-4y 0,x E =4y 20.当y 20≠4时,k AE=y E -y 0x E -x 0=-4y 0+y 04y 20-y 204=4y 0y 20-4,可得直线AE 的方程为y -y 0=4y 0y 20-4(x -x 0),由y 20=4x 0,整理可得y =4y 0y 20-4(x -1),故直线AE 恒过点F (1,0).当y 20=4时,直线AE 的方程为x =1,过点F (1,0).所以直线AE 过定点F (1,0).(ⅱ)由(ⅰ)知直线AE 过焦点F (1,0),所以|AE |=|AF |+|FE |=(x 0+1)+(1x 0+1)=x 0+1x 0+2.设直线AE 的方程为x =my +1,因为点A (x 0,y 0)在直线AE 上,故m =x 0-1y 0.设B (x 1,y 1).直线AB 的方程为y -y 0=-y 02(x -x 0),由于y 0≠0,可得x =-2y 0y +2+x 0,代入抛物线方程得y 2+8y 0y -8-4x 0=0.所以y 0+y 1=-8y 0,可求得y 1=-y 0-8y 0,x 1=4x 0+x 0+4.所以点B 到直线AE 的距离为d =|4x 0+x 0+4+m y 0+8y 0-1|1+m2=4x 0+1x 0=4(x 0+1x 0).则△ABE 的面积S =12×4(x 0+1x 0)(x 0+1x 0+2)≥16,当且仅当1x 0=x 0,即x 0=1时等号成立.所以△ABE 的面积的最小值为16.[方法点拨] 定点问题的求解策略把直线或曲线方程中的变量x 、y 当作常数看待,把方程一端化为零,既然直线或曲线过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x 、y 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.4、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,以原点O 为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x -y +6=0相切. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A 、B 两点,且k OA ·k OB =-b 2a2,试判断△AOB 的面积是否为定值?若为定值,求出定值;若不为定值,说明理由.[解析] (1)由题意知e =c a =12,∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=14,即a 2=43b 2,又b =61+1=3,∴a 2=4,b 2=3,故椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m x 24+y23=1得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0,△=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0,3+4k 2-m 2>0. x 1+x 2=-8mk 3+4k 2,x 1·x 2=4m 2-33+4k2.y 1·y 1=(kx 1+m )·(kx 2+m )=k 2x 1x 2+mk (x 1+x 2)+m 2=3m 2-4k 23+4k 2.k OA ·k OB =-34,y 1y 2x 1x 2=-34, y 1y 2=-34x 1x 2,3m 2-4k23+4k2=-34·4m 2-33+4k 22m 2-4k 2=3,|AB |=1+k 2x 1+x 22-4x 1x 2=1+k2484k 2-m 2+33+4k22=241+k23+4k2. d =|m |1+k2=1-141+k2≥1-14=32, S =12|AB |d =12241+k23+4k2|m |1+k2=12241+k 2m23+4k 21+k2=1224m23+4k2=12243+4k 2·3+4k22= 3. 5、如图,椭圆经过点.(I)求椭圆的方程; (II)经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同两点(均异于点),证明:直线与的斜率之和为2.(I)由题意知,由,解得,继而得椭圆的方程为;(II) 设,由题设知,直线的方,代入,化简得,则2222:1(0)x y E a b a b+=>>(0,1)A -2E (1,1)k E ,P Q A AP AQ 212c b a ==222a b c =+2a =2212x y +=()()1122,P x y Q x y 120x x ≠PQ (1)1(2)y k x k =-+≠2212x y +=22(12)4(1)2(2)0k x k k x k k +--+-=,由已知, 从而直线与的斜率之和 化简得.试题解析:(I)由题意知得,椭圆的方程为. (II)由题设知,直线的方程为,代入,得 ,由已知,设, , 从而直线与的斜率之和.[方法点拨] 定值问题的求解策略(1)在解析几何中,有些几何量与参数无关,这就是“定值”问题,解决这类问题常通过取特殊值,先确定“定值”是多少,再进行证明,或者将问题转化为代数式,再证明该式是与变量无关的常数,或者由该等式与变量无关,令其系数等于零即可得到定值. (2)求解定值问题的三个步骤 ①由特例得出一个值,此值一般就是定值;②证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值; ③得出结论.5、设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,离心率为33,过点F 且与x 轴垂直的直线1212224(1)2(2),1212k k k k x x x x k k --+==++0∆>AP AQ 121212111122AP AQ y y kx k kx kk k x x x x +++-+-+=+=+12122(2)AP AQ x x k k k k x x ++=+-()4(1)222(21)22(2)k k k k k k k k -=+-=--=-12c b a ==a =2212x y +=PQ (1)1(2)y k x k =-+≠2212x y +=22(12)4(1)2(2)0k x k k x k k +--+-=0∆>()()1122,P x y Q x y 120x x ≠1212224(1)2(2),1212k k k k x x x x k k --+==++AP AQ 121212111122AP AQ y y kx k kx kk k x x x x +++-+-+=+=+121212112(2)2(2)x xk k k k x x x x ⎛⎫+=+-+=+- ⎪⎝⎭()4(1)222(21)22(2)k k k k k k k k -=+-=--=-被椭圆截得的线段长为433. (1)求椭圆C 的方程;(2)直线l :y =kx +t (t ≠0)与椭圆C 交于M 、N 两点,线段MN 的垂直平分线与y 轴交点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-14,求△MON (O 为坐标原点)面积的最大值. [解析] (1)∵e =33,∴a 2=3c 2=3a 2-3b 2,∴2a 2=3b 2 将x =-c 代入椭圆方程得:y 2=b 4a 2,y =±b 2a ,由题意:2b 2a =433,∴2a =3b 2 ,解得:a 2=3 b 2=2∴椭圆C 的方程为:x 23+y22=1 (2)联立方程组:⎩⎪⎨⎪⎧x 23+y 22=1y =kx +t消去y 整理得:(3k 2+2)x 2+6ktx +3t2-6=0 ① ∴Δ=36k 2t 2-4(3k 2+2)·(3t 2-6)=24(3k 2+2-t 2)>0,∴3k 2+2>t 2②设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1,x 2是方程①的两个解,由韦达定理得:x 1+x 2=-6kt3k 2+2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2t =-6k 2t 3k 2+2+2t =4t 3k 2+2 设MN 的中点为G (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-3kt 3k 2+2,y 0=y 1+y 22=2t 3k 2+2 ∴线段MN 的垂直平分线方程为:y -2t 3k 2+2=-1k⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3kt 3k 2+2 将P ⎝⎛⎭⎪⎫0,-14代入得:14+2t 3k 2+2=3t 3k 2+2化简得:3k 2+2=4t 代入②式得:4t >t 2,∴0<t <4 |MN |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2·26·3k 2+2-t23k 2+2=1+k 2·26·4t -t 24t =1+k 2·6·4t -t 22t 设O 到直线MN 的距离为d ,则d =t1+k 2∴S △NOM =12·|MN |·d =12·1+k 2·6·4t -t 22t ·t 1+k 2=64·4t -t 2=64·-t -22+4≤62(当且仅当t =2,k =±2时取“=”号) ∴△MON 面积的最大值为62,此时直线l 的方程为:y =±2x +2. 6、已知椭圆x 22+y 2=1上两个不同的点A ,B 关于直线y =mx +12对称.(1)求实数m 的取值范围; (2)求△AOB 面积的最大值(O 为坐标原点). [分析] 考查直线与椭圆的位置关系;点到直线的距离公式;求函数的最值及运算求解能力、函数与方程的思想. (1)可设出直线AB 的方程,与椭圆方程联立消元化为一元二次方程,由AB 的中点在已知直线上知方程有两个不同的解,由此可得到关于m 的不等式,从而求解;(2)令t =1m,可将△AOB 表示为t 的函数,从而将问题等价转化为在给定范围上求函数的最值,从而获解.[解析] (1)由题意知m ≠0,可设直线AB 的方程为y =-1mx +b ,由⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =-1m x +b消去y ,得(12+1m 2)x 2-2b m x +b 2-1=0,∵直线y =-1m x +b 与椭圆x 22+y 2=1有两个不同的交点,∴Δ=-2b 2+2+4m 2>0,①,将AB 中点M (2mb m 2+2,m 2bm 2+2)代入直线方程y =mx +12解得b =-m 2+22m 2,②.由①②得m <-63或m >63.(2)令t =1m ∈(-62,0)∪(0,62),则|AB |=t 2+1·-2t 4+2t 2+32t 2+12,且O 到直线AB 的距离为d =t 2+12t 2+1,设△AOB 的面积为S (t ),∴S (t )=12|AB |·d =12-2t 2-122+2≤22,当且仅当t 2=12时,等号成立,故△AOB 面积的最大值为22. 7、已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率; (2)如图,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1、l 2于A ,B 两点(A 、B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.[解析] (1)∵双曲线E 的渐近线分别为y =2x ,y =-2x ,∴b a =2,∴c 2-a 2a =2,故c =5a 从而双曲线E 的离心率e =c a = 5. (2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 与x 轴相交于点C ,当l ⊥x 轴时,若直线l 与双曲线E 只有一个公共点, 则|OC |=a ,|AB |=4a ,又∵△OAB 的面积为8,∴12|OC |·|AB |=8, 因此12a ·4a =8,解得a =2,此时双曲线E 的方程为x 24-y 216=1,若存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能是x 24-y 216=1. 以下证明:当直线l 与x 轴不垂直时,双曲线E :x 24-y 216=1也满足条件,设直线l 的方程为y =kx +m ,依题意得k >2或k <-2,则C (-mk,0),记A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m y =2x 得y 1=2m 2-k ,同理得y 2=2m 2+k . 由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|得12|-m k |·|2m 2-k -2m 2+k |=8,即m 2=4|4-k 2|=4(k 2-4),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m x 24-y 216=1得,(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0,∵4-k 2<0∴Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=-16(4k 2-m 2-16), 又∵m 2=4(k 2-4),∴Δ=0,即直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.[方法点拨] 1.求曲线的轨迹方程时,先看轨迹的形状是否预知,若能依据条件确定其形状,可用定义法或待定系数法求解;若动点P 与另一动点Q 有关,Q 在已知曲线上运动,可用代入法求动点P 的轨迹方程;否则用直译法求解.2.存在性问题主要体现在以下几方面:(1)点是否存在;(2)曲线是否存在;(3)命题是否成立.解决这类问题的一般思路是先假设存在满足题意的元素,经过推理论证,如果可以得到成立的结果,就可以作出存在的结论;若得到与已知条件、定义、公理、定理、性质相矛盾的结论,则说明假设不存在。