2020年高考圆锥曲线部分大题解析
2020高考数学圆锥曲线试题(含答案)

2020高考虽然延期,但是每天练习一定要跟上,加油!圆锥曲线一. 选择题:1.(福建卷11)又曲线22221x y a b==(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为BA.(1,3)B.(]1,3C.(3,+∞)D.[)3,+∞2.(海南卷11)已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( A )A. (41,-1) B. (41,1)C. (1,2)D. (1,-2)3.(湖北卷10)如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用12c 和22c 分别表示椭轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用12a 和22a 分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子: ①1122a c a c +=+; ②1122a c a c -=-; ③1212c a a c >; ④11c a <22c a . 其中正确式子的序号是BA. ①③B. ②③C. ①④D. ②④4.(湖南卷8)若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是( B ) A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)5.(江西卷7)已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是C A .(0,1) B .1(0,]2C.(0,2 D.,1)26.(辽宁卷10)已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( A ) AB .3 CD .927.(全国二9)设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是( B )A. B. C .(25), D.(28.(山东卷(10)设椭圆C 1的离心率为135,焦点在X 轴上且长轴长为ABCD-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(A )1342222=-y x (B)15132222=-y x(C)1432222=-y x (D)112132222=-y x9.(陕西卷8)双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12F F ,,过1F 作倾斜角为30的直线交双曲线右支于M 点,若2MF 垂直于x 轴,则双曲线的离心率为( B )ABC D10.(四川卷12)已知抛物线2:8C y x =的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且AK AF =,则AFK ∆的面积为( B )(A)4 (B)8 (C)16 (D)3211.(天津卷(7)设椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)的右焦点与抛物线28y x =的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为B(A )2211216x y += (B )2211612x y += (C )2214864x y += (D )2216448x y += 12.(浙江卷7)若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2,则双曲线的离心率是D(A )3 (B )5 (C )3 (D )5 13.(浙江卷10)如图,AB 是平面a 的斜线段,A 为斜足,若点P 在平面a 内运动,使得△ABP 的面积为定值,则动点P 的轨迹是B(A )圆 (B )椭圆 (C )一条直线 (D )两条平行直线14.(重庆卷(8)已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线为y =kx (k >0),离心率e 5k ,则双曲线方程为C(A )22x a -224y a =1(B)222215x y a a -= (C)222214x y b b-=(D)222215x y b b-=二. 填空题:1.(海南卷14)过双曲线221916x y -=的右顶点为A ,右焦点为F 。
2020高考—圆锥曲线(解答+答案)

2020年高考——圆锥曲线1.(20全国Ⅰ文21)(12分)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.2.(20全国Ⅰ理20)(12分)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.3.(20全国Ⅱ文19)(12 分)已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |.(1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.4.(20全国Ⅱ理19)(12分)已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.5.(20全国Ⅲ文21)(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.6.(20全国Ⅲ理20)(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m+=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积.7.(20新高考Ⅰ22)(12分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1).(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.8.(20天津18)(本小题满分15分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程.9.(20浙江21)(本题满分15分)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (B ,M 不同于A ). (Ⅰ)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.10.(20江苏18)(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F △的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB △与MAB △的面积分别为S 1,S 2,若213S S =,求点M 的坐标.11.(20北京20)(本小题15分)已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程:(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q .求||||PB BQ 的值.参考答案:1.解:(1)由题设得(,0),(,0),(0,1)A a B a G -.则(,1)AG a =,(,1)GB a =-.由8AG GB ⋅=得218a -=,即3a =.所以E 的方程为2219x y +=.(2)设1122(,),(,),(6,)C x y D x y P t .若0t ≠,设直线CD 的方程为x my n =+,由题意可知33n -<<. 由于直线PA 的方程为(3)9t y x =+,所以11(3)9ty x =+.直线PB 的方程为(3)3t y x =-,所以22(3)3ty x =-.可得12213(3)(3)y x y x -=+.由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0m y y m n y y n ++++++=.①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290m y mny n +++-=.所以212122229,99mn n y y y y m m -+=-=-++. 代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0m n m n mn n m +--++++=. 解得3n =-(舍去),32n =. 故直线CD 的方程为32x my =+,即直线CD 过定点3(,0)2. 若0t =,则直线CD 的方程为0y =,过点3(,0)2.综上,直线CD 过定点3(,0)2.2.解:(1)由题设得A (–a ,0),B (a ,0),G (0,1).则(,1)AG a =,GB =(a ,–1).由AG GB ⋅=8得a 2–1=8,即a =3.所以E 的方程为29x +y 2=1.(2)设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知–3<n <3. 由于直线PA 的方程为y =9t (x +3),所以y 1=9t (x 1+3).直线PB 的方程为y =3t (x –3),所以y 2=3t(x 2–3).可得3y 1(x 2–3)=y 2(x 1+3).由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0.m y y m n y y n ++++++=①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290.m y mny n +++-=所以12229mn y y m +=-+,212299n y y m -=+.代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0.m n m n mn n m +--++++= 解得n =–3(含去),n =32.故直线CD 的方程为3=2x my +,即直线CD 过定点(32,0). 若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点(32,0).综上,直线CD 过定点(32,0).3.解:(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c =不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c+=,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,),(0,),2C 的准线为x c =-. 由已知得312c c c c +++=,即2c =.所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.4.解:(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c =不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a -;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c+=,设00(,)M x y ,则220022143x y c c +=,2004y cx =,故20024143x x c c+=.①由于2C 的准线为x c =-,所以0||MF x c =+,而||5MF =,故05x c =-,代入①得22(5)4(5)143c c c c --+=,即2230c c --=,解得1c =-(舍去),3c =. 所以1C 的标准方程为2213627x y +=,2C 的标准方程为212y x =.5.解:(1)由题设可得54=,得22516m =,所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >, 由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ,故11APQ △的面积为1522=. 22||PQ =22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q的距离为26,故22AP Q △的面积为152262⨯=. 综上,APQ △的面积为52.6.解:(1)由题设可得54=,得22516m =, 所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >,由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ 的距离为2,故11APQ △的面积为1522=.22||PQ =22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q故22AP Q △的面积为1522=. 综上,APQ △的面积为52.7.解:(1)由题设得22411a b +=,22212a b a -=,解得26a =,23b =. 所以C 的方程为22163x y +=. (2)设11(,)M x y ,22(,)N x y .若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y kx m =+,代入22163x y +=得222(12)4260k x kmx m +++-=. 于是2121222426,1212km m x x x x k k -+=-=++.①由AM AN ⊥知0AM AN ⋅=,故1212(2)(2)(1)(1)0x x y y --+--=, 可得221212(1)(2)()(1)40k x x km k x x m ++--++-+=.将①代入上式可得22222264(1)(2)(1)401212m kmk km k m k k-+---+-+=++.整理得(231)(21)0k m k m +++-=.因为(2,1)A 不在直线MN 上,所以210k m +-≠,故2310k m ++=,1k ≠.于是MN 的方程为21()(1)33y k x k =--≠. 所以直线MN 过点21(,)33P -. 若直线MN 与x 轴垂直,可得11(,)N x y -.由0AM AN ⋅=得1111(2)(2)(1)(1)0x x y y --+---=. 又2211163x y +=,可得2113840x x -+=.解得12x =(舍去),123x =. 此时直线MN 过点21(,)33P -. 令Q 为AP 的中点,即41(,)33Q . 若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故1||||2DQ AP ==. 若D 与P 重合,则1||||2DQ AP =. 综上,存在点41(,)33Q ,使得||DQ 为定值.8.(Ⅰ)解:由已知可得3b =.记半焦距为c ,由||||OF OA =可得3c b ==.又由222a b c =+,可得218a =.所以,椭圆的方程为221189x y +=. (Ⅱ)解:因为直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以AB CP ⊥.依题意,直线AB 和直线CP 的斜率均存在.设直线AB 的方程为3y kx =-.由方程组223,1,189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =,或21221k x k =+.依题意,可得点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为(0,3)-,所以点P 的坐标为2263,2121k k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭.由3OC OF =,得点C 的坐标为(1,0),故直线CP 的斜率为2230216121k k k --+-+,即23261k k -+.又因为AB CP ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =,或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-,或3y x =-.9.(Ⅰ)由116p =得2C 的焦点坐标是1(,0)32. (Ⅱ)由题意可设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,点00(,)A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得222(2)220m y mty t +++-=, 所以点M 的纵坐标22M mt y m =-+. 将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得202(2)p m y m+=, 因此22022(2)p m x m+=. 由220012x y +=得2421224()2()160m m p m m =+++≥,所以当m,t =时,p.10.解:(1)椭圆22:143x y E +=的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c , 则2224,3,1a b c ===.所以12AF F △的周长为226a c +=.(2)椭圆E 的右准线为4x =.设(,0),(4,)P x Q y ,则(,0),(4,)OP x QP x y ==--,2(4)(2)44,OP QP x x x ⋅=-=--≥-在2x =时取等号.所以OP QP ⋅的最小值为4-.(3)因为椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,212AF F F ⊥, 则123(1,0),(1,0),(1,)2F F A -. 所以直线:3430.AB x y -+= 设(,)M x y ,因为213S S =,所以点M 到直线AB 距离等于点O 到直线AB 距离的3倍. 由此得|343||30403|355x y -+⨯-⨯+=⨯, 则34120x y -+=或3460x y --=. 由2234120,143x y x y -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得2724320x x ++=,此方程无解; 由223460,143x y x y --=⎧⎪⎨+=⎪⎩得271240x x --=,所以2x =或27x =-. 代入直线:3460l x y --=,对应分别得0y =或127y =-. 因此点M 的坐标为(2,0)或212(,)77--.11.。
【高考复习】2020年高考数学(文数) 圆锥曲线 大题练(含答案解析)

【高考复习】2020年高考数学(文数)圆锥曲线 大题练1.已知抛物线E :y 2=2px(p >0)的焦点F ,E 上一点(3,m)到焦点的距离为4.(1)求抛物线E 的方程;(2)过F 作直线l ,交抛物线E 于A ,B 两点,若直线AB 中点的纵坐标为-1,求直线l 的方程.2.已知椭圆12222=+b y a x (a>b>0)的离心率为21,且经过点P (1,1.5),过它的两个焦点F 1,F 2分别作直线l 1与l 2,l 1交椭圆于A,B 两点,l 2交椭圆于C,D 两点,且l 1⊥l 2.(1)求椭圆的标准方程;(2)求四边形ACBD 的面积S 的取值范围.3.已知椭圆C:12222=+by a x (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,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.4.已知椭圆的中心是坐标原点O,焦点在x 轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点恰为一个正方形的顶点.过右焦点F 与x 轴不垂直的直线l 交椭圆于P,Q 两点. (1)求椭圆的方程;(2)在线段OF 上是否存在点M(m,0),使得|MP|=|MQ|?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.5.在平面直角坐标系中,直线2x -y +m=0不过原点,且与椭圆y 24+x22=1有两个不同的公共点A ,B.(1)求实数m 的取值所组成的集合M ;(2)是否存在定点P 使得任意的m ∈M ,都有直线PA ,PB 的倾斜角互补?若存在,求出所有定点P 的坐标;若不存在,请说明理由.6.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的焦距为4,P ⎝⎛⎭⎪⎫2,55是椭圆C 上的点.(1)求椭圆C 的方程;(2)O 为坐标原点,A ,B 是椭圆C 上不关于坐标轴对称的两点,设OD ―→=OA ―→+OB ―→, 证明:直线AB 的斜率与OD 的斜率的乘积为定值.7.如图,椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点与上顶点分别为A ,B ,右焦点为F ,点P 在椭圆C上,且PF ⊥x 轴,若AB ∥OP ,且|AB|=2 3. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知Q 是C 上不同于长轴端点的任意一点,在x 轴上是否存在一点D ,使得直线QA 与QD 的斜率乘积恒为-12,若存在,求出点D 的坐标,若不存在,说明理由.8.设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k(k>0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB|=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.答案解析1.解:(1)抛物线E :y 2=2px(p >0)的准线方程为x=-p 2,由抛物线的定义可知3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2 =4, 解得p=2,∴抛物线E 的方程为y 2=4x.(2)法一:由(1)得抛物线E 的方程为y 2=4x ,焦点F(1,0), 设A ,B 两点的坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减,整理得y 2-y 1x 2-x 1 =4y 2+y 1(x 1≠x 2).∵线段AB 中点的纵坐标为-1,∴直线l 的斜率k AB =4y 2+y 1=4-12=-2,∴直线l 的方程为y -0=-2(x -1),即2x +y -2=0.法二:由(1)得抛物线E 的方程为y 2=4x ,焦点F(1,0), 设直线l 的方程为x=my +1,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +1消去x ,得y 2-4my -4=0.设A ,B 两点的坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), ∵线段AB 中点的纵坐标为-1, ∴y 1+y 22 =4m 2=-1,解得m=-12,∴直线l 的方程为x=-12y +1,即2x +y -2=0.2.解:3.解:4.解:5.解:(1)因为直线2x -y +m=0不过原点,所以m≠0.将2x -y +m=0与y 24+x22=1联立,消去y ,得4x 2+22mx +m 2-4=0.因为直线与椭圆有两个不同的公共点A ,B ,所以Δ=8m 2-16(m 2-4)>0, 所以-22<m<2 2.故实数m 的取值所组成的集合M 为(-22,0)∪(0,22).(2)假设存在定点P(x 0,y 0)使得任意的m ∈M ,都有直线PA ,PB 的倾斜角互补, 即k PA +k PB =0.令A(x 1,2x 1+m),B(x 2,2x 2+m),则2x 1+m -y 0x 1-x 0+2x 2+m -y 0x 2-x 0=0,整理得22x 1x 2+(m -2x 0-y 0)(x 1+x 2)+2x 0(y 0-m)=0.(*)由(1)知x 1+x 2=-2m 2,x 1x 2=m 2-44,代入(*)式化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫22y 0-x 0m +2(x 0y 0-2)=0,则⎩⎪⎨⎪⎧22y 0-x 0=0,x 0y 0-2=0,解得⎩⎨⎧x 0=1,y 0=2或⎩⎨⎧x 0=-1,y 0=-2,所以定点P 的坐标为(1,2)或(-1,-2).经检验,此两点均满足题意. 故存在定点P 使得任意的m ∈M ,都有直线PA ,PB 的倾斜角互补, 且定点P 的坐标为(1,2)或(-1,-2). 6.解:(1)由题意知2c=4,即c=2,则椭圆C 的方程为x 2a 2+y2a 2-4=1,因为点P ⎝⎛⎭⎪⎫2,55在椭圆C 上,所以4a 2+12-=1, 解得a 2=5或a 2=165(舍去),所以椭圆C 的方程为x 25+y 2=1.(2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),x 1≠x 2且x 1+x 2≠0,由OA ―→+OB ―→=OD ―→, 得D(x 1+x 2,y 1+y 2),所以直线AB 的斜率k AB =y 1-y 2x 1-x 2,直线OD 的斜率k OD =y 1+y 2x 1+x 2,由⎩⎪⎨⎪⎧x 215+y 21=1,x 225+y 22=1,得15(x 1+x 2)(x 1-x 2)+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 即y 1+y 2x 1+x 2·y 1-y 2x 1-x 2=-15,所以k AB ·k OD =-15. 故直线AB 的斜率与OD 的斜率的乘积为定值-15.7.解:(1)由题意得A(-a,0),B(0,b),可设P(c ,t)(t>0),∴c 2a 2+t 2b 2=1,得t=b 2a ,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,由AB ∥OP 得b a =b 2a c,即b=c ,∴a 2=b 2+c 2=2b 2,①又|AB|=23,∴a 2+b 2=12,②由①②得a 2=8,b 2=4,∴椭圆C 的方程为x 28+y24=1.(2)假设存在D(m,0),使得直线QA 与QD 的斜率乘积恒为-12,设Q(x 0,y 0)(y 0≠0),则x 208+y 204=1,③∵k QA ·k QD =-12,A(-22,0),∴y 0x 0+22·y 0x 0-m =-12(x 0≠m),④由③④得(m -22)x 0+22m -8=0,即⎩⎨⎧m -22=0,22m -8=0,解得m=22,∴存在点D(22,0),使得k QA ·k QD =-12.8.解:(1)由题意得F(1,0),l 的方程为y=k(x -1)(k>0). 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-,y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=2k 2+4k2.所以|AB|=|AF|+|BF|=(x 1+1)+(x 2+1)=4k 2+4k2.由题设知4k 2+4k2=8,解得k=1或k=-1(舍去).因此l 的方程为y=x -1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3), 即y=-x +5.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=-x 0+5,0+2=0-x 0+22+16.解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3,y 0=2或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=11,y 0=-6.因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144.。
2020年高考数学真题汇编10 圆锥曲线 理( 解析版)

2020高考真题分类汇编:圆锥曲线一、选择题1.【2020高考真题浙江理8】如图,F 1,F 2分别是双曲线C :22221x y a b-=(a,b >0)的左、右焦点,B 是虚轴的端点,直线F 1B 与C 的两条渐近线分别交于P,Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交与点M ,若|MF 2|=|F 1F 2|,则C 的离心率是A.33 B 。
6223【答案】B【解析】由题意知直线B F 1的方程为:b x c b y +=,联立方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=0,b y a x b x cb y 得点Q ),(a c bc a c ac --,联立方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=0,b y a x b x cb y 得点P ),(ac bc a c ac ++-,所以PQ 的中点坐标为),(222b c b c a ,所以PQ 的垂直平分线方程为:)(222bca xbc b c y --=-,令0=y ,得)1(22b a c x +=,所以c ba c 3)1(22=+,所以2222222a cb a -==,即2223c a =,所以26=e 。
故选B2.【2020高考真题新课标理8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B 两点,43AB =;则C 的实轴长为( )()A 2 ()B 22()C 4 ()D 8【答案】C【解析】设等轴双曲线方程为)0(22>=-m m y x ,抛物线的准线为4-=x ,由34=AB ,则32=A y ,把坐标)32,4(-代入双曲线方程得4121622=-=-=y x m ,所以双曲线方程为422=-y x ,即14422=-y x ,所以2,42==a a ,所以实轴长42=a ,选C. 3.【2020高考真题新课标理4】设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 45【答案】C【解析】因为12PF F ∆是底角为30o 的等腰三角形,则有PF F F 212=,,因为2130=∠F PF ,所以0260=∠D PF ,0230=∠DPF ,所以21222121F F PF D F ==,即c c c a =⨯=-22123,所以c a 223=,即43=a c ,所以椭圆的离心率为43=e ,选C.4.【2020高考真题四川理8】已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点0(2,)M y 。
2020年高考数学精选专题(含答案详解)12 圆锥曲线的综合问题

2020年高考数学精选专题(含答案详解)一、解答题(共15题;共145分)1.已知直线l1:3x−y−6=0与x轴,y轴分别交于A,B,线段AB的中垂线l2与抛物线E:y2=2px(p>0)有两个不同的交点C、D.(1)求p的取值范围;(2)是否存在p,使得A,B,C,D四点共圆,若存在,请求出p的值,若不存在,请说明理由.2.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,离心率为√32,过F1的直线l与椭圆C交于M,N两点,且ΔMNF2的周长为16(1)求椭圆C的方程;(2)若直线y=kx+m与椭圆C分别交于A,B两点,且OA⊥OB,试问点O到直线AB的距离是否为定值,证明你的结论.3.已知点A,B的坐标为(−√2,0),(√2,0),直线AE,BE相交于点E,且它们的斜率之积是−12.(1)求点E的轨迹方程;(2)设O为坐标原点,过点F(−1,0)的直线l与点E的轨迹交于M,N两点,求△MON的面积的最大值.4.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),且点P(1,32)在椭圆C上,O为坐标原点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过定点T(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,且∠AOB为锐角,求直线l的斜率k的取值范围.5.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为(0,1)(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l2:y=kx+m与抛物线C有唯一公共点P,且与直线l1:y=﹣1相交于点Q,试问,在坐标平面内是否存在点N,使得以PQ为直径的圆恒过点N?若存在,求出点N的坐标,若不存在,说明理由.6.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,右焦点F到右准线的距离为3.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过F的直线l与椭圆C相交于P,Q两点.已知l被圆O:x2+y2=a2截得的弦长为√14,求△OPQ 的面积.7.如图,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点为A(0,1),离心率为√22.(1)求椭圆C的方程;(2)若过点A作圆M:(x+1)2+y2=r2(圆M在椭圆C内)的两条切线分别与椭圆C相交于B,D 两点(B,D不同于点A),当r变化时,试问直线BD是否过某个定点?若是,求出该定点;若不是,请说明理由.8.已知椭圆x22+y2=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ΔAOB面积的最大值(O为坐标原点).9.已知椭圆C:x2a2+y2b2=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.证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.10.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的短轴顶点分别为A,B,且短轴长为2,T为椭圆上异于A,B的任意-一点,直线TA,TB的斜率之积为−13(1)求椭圆C的方程;(2)设O为坐标原点,圆O:x2+y2=34的切线l与椭圆C相交于P,Q两点,求△POQ面积的最大值.11.椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦点是F1(−1,0),F2(1,0),且过点A(1,√22).(1)求椭圆C的标准方程;(2)过左焦点F1的直线l与椭圆C相交于B、D两点,O为坐标原点.问椭圆C上是否存在点P,使线段BD和线段OP相互平分?若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.12.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点相同,F1,F2为C的左、右焦点,M为C上任意一点, SΔMF1F2最大值为1.(1)求椭圆C的方程;(2)不过点F2的直线l:y=kx+m(m≠0)交椭圆C于A,B两点.①若k2=12,且S△AOB=√22,求m的值.②若x轴上任意一点到直线AF2与BF2距离相等,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.13.已知点M(−1,0),N(1,0),若点P(x,y)满足|PM|+|PN|=4.(Ⅰ)求点P的轨迹方程;(Ⅱ)过点Q(−√3,0)的直线l与(Ⅰ)中曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,求△AOB面积的最大值及此时直线l的方程.14.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的右顶点A(2,0),且离心率为√32.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设O为原点,过点O的直线l与椭圆C交于两点P、Q,直线AP和AQ分别与直线x=4交于点M、N,求ΔAPQ与ΔAMN面积之和的最小值.15.已知抛物线Γ的准线方程为x+y+2=0.焦点为F(1,1).(1)求证:抛物线Γ上任意一点P的坐标(x,y)都满足方程:x2−2xy+y2−8x−8y=0;(2)请求出抛物线Γ的对称性和范围,并运用以上方程证明你的结论;(3)设垂直于x轴的直线与抛物线交于A、B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程.一、解答题1.【答案】 (1)解:因为直线 l 1:3x −y −6=0 与 x 轴, y 轴分别交于 A , B . 所以 A(2,0) , B(0,−6) ,所以线段 AB 的中点为 (1,−3) , k AB =3 ,所以线段 AB 的中垂线 l 2 的方程为 y +3=−13(x −1) ,即 x +3y +8=0 . 将 x =−3y −8 代入 E:y 2=2px(p >0) , 得 y 2+6py +16p =0 ,因为 l 2 与 E 有两个不同的交点 C , D . 所以 Δ=36p 2−4×16p >0 , 又 p >0 ,所以 p >169,即 p 的取值范围为 (169,+∞) .(2)解:若 A , B , C , D 四点共圆,由对称性可知,圆心应为线段 CD 的中点, 设 C(x 1,y 1) , D(x 2,y 2) ,线段 CD 的中点为 M(x 0,y 0) , 则 {y 1+y 2=−6py 1y 2=16p , 所以 y 0=y 1+y 22=−3p , x 0=−3y 0−8=9p −8 ,|CD|=√(x 1−x 2)2+(y 1−y 2)2=√1+(−3)2⋅√(y 1+y 2)2−4y 1y 2 =√10⋅√36p 2−4×16p =2√10⋅√9p 2−16p若 A , B ,C , D 四点共圆,则 |MA|=12|CD| ,即 |MA|2=14|CD|2 ,所以 (x 0−2)2+y 02=14×40(9p 2−16p) . 所以 (9p −10)2+9p 2=90p 2−160p ,解得 p =5 , 又 p =5 满足 p >169,所以存在 p =5 ,使得 A , B ,C , D 四点共圆.【解析】【分析】(1)求出 A,B 两点坐标,得出其中垂线方程为 x +3y +8=0 ,与抛物线方程联立根据 Δ>0 即可得结果;(2)设 C(x 1,y 1) , D(x 2,y 2) ,线段 CD 的中点为 M(x 0,y 0) ,将(1)和韦达定理可得 M(9p −8,−3p) , |CD|=2√10⋅√9p 2−16p ,结合四点共圆的特征得 |MA|2=14|CD|2 ,代入两点间距离公式可解得 p 的值. 2.【答案】 (1)解:由椭圆定义知: ΔMNF 2 的周长为: 4a =16 ⇒a =4 由椭圆离心率: e =ca=√32 ⇒c =2√3 , b 2=c 2−a 2=4 ∴ 椭圆 C 的方程:x 216+y 24=1(2)解:由题意,直线 AB 斜率存在,直线 AB 的方程为: y =kx +m设 A(x 1,y 1) , B(x 2,y 2)联立方程 {y =kx +mx 216+y 24=1 ,消去 y 得: (1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2−16=0 由已知 Δ>0 ,且 x 1+x 2=−8km4k 2+1 , x 1x 2=4m 2−164k 2+1由 OA ⊥OB ,即 OA⇀⋅OB ⇀=0 得: x 1x 2+y 1y 2=0 即: x 1x 2+(kx 1+m)(kx 2+m)=x 1x 2+k 2x 1x 2+km(x 1+x 2)+m 2=0 ∴(k 2+1)4m 2−164k 2+1+km ⋅−8km 4k 2+1+m 2=0 ,整理得: 5m 2=16(1+k 2) ,满足 Δ>0∴ 点 O 到直线 AB 的距离: d =√1+k2=4√55为定值【解析】【分析】(1)由 ΔMNF 2 周长可求得 a =4 ,利用离心率求得 c =2√3 ,从而 b 2=c 2−a 2=4 ,从而得到椭圆方程;(2)直线 AB 方程与椭圆方程联立,可得韦达定理的形式;利用垂直关系可构造方程 x 1x 2+y 1y 2=0 ,代入韦达定理整理可得 5m 2=16(1+k 2) ;利用点到直线距离公式表示出所求距离 d ,化简可得结果.3.【答案】 (1)解:设 E(x,y) ,因为 A(−√2,0) ,所以直线 AE 的斜率 k AE =x+√2≠−√2) , 同理直线 BE 的斜率 k BE =x−√2≠√2) , 由已知有 x+√2×x−√2−12(x ≠±√2) , 化简得 E 的轨迹方程为 x 22+y 2=1 (x ≠±√2) .(2)解:设过 F(−1,0) 的直线方程为 x =my −1 ,设 M(x 1,y 1) , N(x 2,y 2) 联立直线与椭圆的方程,化简得 (m 2+2)y 2−2my −1=0 ,显然 Δ>0 . y 1+y 2=2mm 2+2 , y 1y 2=−1m 2+2 ,从而, |y 1−y 2|=√(2mm 2+2)2+4m 2+2=2√2(m 2+1)(m 2+2)2.所以 S △MON =12|OF|·|y 1−y 2|=√2√(m 2+2)−1(m 2+2)2,令 t =m 2+2≥2 ,则 S =√2·√−1t 2+1t =√2·√−(1t −12)2+14≤√22,当 t =2 ,即 m =0 时取等号.所以 △MON 面积的最大值为 √22.【解析】【分析】(1)设 E(x,y) ,根据斜率关系列方程化简即可;(2)设直线方程,并与曲线方程联立,求出两根之和两根之积,把面积用其表示出来,再借助于二次函数在区间上的最值求解方法即可得到结论.4.【答案】 (1)解:由题意得c =1,所以a 2=b 2+1,① 又点P (1,32) 在椭圆C 上,所以 1a 2 + 94b 2 =1,② 由①②可解得a 2=4,b 2=3, 所以椭圆C 的标准方程为 x 24+y 23=1.(2)解:设直线l 的方程为y =kx +2,A (x 1 , y 1),B (x 2 , y 2),由 {y =kx +2x 24+y 23=1 得(4k 2+3)x 2+16kx +4=0,因为Δ=16(12k 2-3)>0,所以k 2> 14 ,则x 1+x 2= −16k4k +3 ,x 1x 2= 44k 2+3 .因为∠AOB 为锐角,所以 OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB ⃗⃗⃗⃗⃗ >0,即x 1x 2+y 1y 2>0,所以x 1x 2+(kx 1+2)(kx 2+2)>0, 所以(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4>0,即(1+k 2)· 44k 2+3 +2k · −16k4k 2+3 +4>0, 解得k 2< 43 .又k 2> 14 ,所以 14 <k 2< 43 ,解得- 2√33<k <- 12 或 12 <k <2√33.所以直线l 的斜率k 的取值范围为 (−2√33,−12) ∪ (12,2√33)【解析】【分析】(1)由c =1得a 2=b 2+1,再代入P 点坐标可求得a ,b ;(2)设直线l 的方程为y =kx +2,A (x 1 , y 1),B (x 2 , y 2),直线方程与椭圆方程联立消元得 x 的一元二次方程,其判别式需大于0,由韦达定理得 x 1+x 2,x 1x 2 ,条件∠AOB 为锐角对应 OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OB ⃗⃗⃗⃗⃗ >0 ,代入 x 1+x 2,x 1x 2 后可求得 k 的范围.5.【答案】 (1)解:由题意, p2=1 , 所以p =2,∴抛物线C 的方程为:x 2=4y(2)解:由 {x 2=4yy =kx +m得x 2﹣4kx ﹣4m =0(*),由直线y =kx +m 与抛物线C 只有一个公共点,可得 Δ=0 ,解得m =﹣k 2 , 代入到(*)式得x =2k , ∴P (2k ,k 2),当y =﹣1时,代入到y =kx ﹣k 2 得Q ( k −1k ,−1 ), ∴以PQ 为直径的圆的方程为:(x −2k)[x −(k −1k )]+(y −k 2)(y +1)=0 ,整理得: (1−y)k 2−3x ⋅k +x ⋅1k +(x 2+y 2+y −2)=0 , 若圆恒过定点,则 {1−y =0−3x =0x =0x 2+y 2+y −2=0 , 解得 {x =0y =1, ∴存在点N (0,1),使得以PQ 为直径的圆恒过点N .【解析】【分析】(1)根据抛物线的交点坐标,即可得到 p ,从而求得抛物线方程;(2)根据抛物线与直线相切,求得切点的坐标,以及 k,m 之间的等量关系,再求出点 Q 的坐标,从而写出圆的方程,再求圆恒过的定点即可.6.【答案】 (1)解:由题意知 c a =12 , a 2c−c =3 ,因为 b 2=a 2−c 2 ,解得a 2=4,b 2=3, 所以椭圆的方程为: x 24+y 23= 1(2)解:由题意知直线l 的斜率不为0,由(1)知F (1,0), 设直线l 的方程为x =my+1,P (x,y ),Q (x',y'),联立直线l 与椭圆的方程整理得(4+3m 2)y 2+6my ﹣9=0, 所以y+y' =−6m 4+3m 2 ,yy' =−94+3m 2 ,所以|PQ| =√1+m 2√(y +y ′)2−4yy ′=√1+m 2√36m 2(3+4m 2)2+363+4m2=12(1+m 2)3+4m 2,因为圆O:x 2+y 2=4到l 的距离d =√1+m 2 ,被圆O:x 2+y 2=4截得的弦长为 √14 , 所以得14=4(4 −11+m 2 ),解得m 2=1,所以d =√22,|PQ| =247 ,所以S △OPQ =12⋅|PQ|⋅d =12⋅√22⋅247=6√27.【解析】【分析】(1)由题可得 ca =12 ,a 2c−c =3 ,再由 b 2=a 2−c 2 可求得 a 2,b 2 ,即可得到椭圆方程;(2)显然直线 l 的斜率不为0,设直线l 的方程为x =my+1,与椭圆方程联立,则利用韦达定理可得 P,Q 的纵坐标的关系,再根据弦长公式求得 |PQ| ,由直线截圆的弦长求得 m ,进而求解即可.7.【答案】 (1)解:依题意可得: {b =1ca =√22a 2=b 2+c2,a =√2,b =1,c =1椭圆C :x 22+y 2=1 )(2)解:圆M 过A 的切线方程可设为l : y =kx +1 ,代入椭圆C 的方程得: x 2+2(kx +1)2=2,x =−4k1+2k 2 ,可得 B(−4k 11+2k 12,1−2k 121+2k 12) ;同理可得 D(−4k 21+2k 22,1−2k 221+2k 22)由圆M 与l 相切得:√1+k 2=r,(1−r 2)k 2−2k +1−r 2=0由韦达定理得: k 1+k 2=21−r 2,k 1k 2=1 所以直线BD 的斜率 k =y 2−y 1x 2−x1=1−2k 221+2k 22−1−2k 121+2k 12−4k 21+2k 22+4k 11+2k 12=4k 12−4k 224(k2−k 1)(2k 1k 2−1)=−(k 1+k 2)=2r 2−1…… 直线BD 的方程为: y −1−2k 121+2k 22=2r 2−1(x +4k11+2k 12)化简为: y =2r 2−1x −1+k 12k 1×4k11+2k 12+1−2k 121+2k 12=2r 2−1x −3 ,即 y =2r 2−1x −3所以,当 r(0<r <√2−1) 变化时,直线BD 总过定点 R(0,−3)【解析】【分析】(1)根据椭圆的顶点和离心率建立方程组求解椭圆方程;(2)圆M 过A 的切线方程可设为l : y =kx +1 ,代入椭圆,解出B , D 坐标,根据直线与圆相切结合韦达定理得斜率 k 1,k 2 的关系,表示出直线BD 的方程即可求得过定点.8.【答案】 (1)解:由题意知 m ≠0 ,可设直线AB 的方程为 y =−1m x +b ,由 {x 22+y 2=1y =−1m x +b , 消去 y ,得 (12+1m 2)x 2−2bm 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,m 2bm +2) 代入直线方程 y =mx +12 解得b =−m 2+22m 2,②。
2020高考数学分类汇编--解析几何圆锥曲线

2020年普通高等学校招生全国统一考试一卷理科数学4.已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p = A .2B .3C .6D .911.已知⊙M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为 A .210x y --= B .210x y +-=C .210x y -+=D .210x y ++=15.已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为 . 20.(12分)已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点.4.C11.D15.220.解:(1)由题设得A (–a ,0),B (a ,0),G (0,1).则(,1)AG a =,GB =(a ,–1).由AG GB ⋅=8得a 2–1=8,即a =3.所以E 的方程为29x +y 2=1.(2)设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),P (6,t ).若t ≠0,设直线CD 的方程为x =my +n ,由题意可知–3<n <3.由于直线P A 的方程为y =9t (x +3),所以y 1=9t(x 1+3).直线PB 的方程为y =3t (x –3),所以y 2=3t(x 2–3).可得3y 1(x 2–3)=y 2(x 1+3).由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得221227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0.m y y m n y y n ++++++=①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290.m y mny n +++-=所以12229mn y y m +=-+,212299n y y m -=+.代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0.m n m n mn n m +--++++= 解得n =–3(含去),n =32.故直线CD 的方程为3=2x my +,即直线CD 过定点(32,0). 若t =0,则直线CD 的方程为y =0,过点(32,0).综上,直线CD 过定点(32,0).2020年普通高等学校招生全国统一考试二卷理科数学5.若过点)1,2(的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线032=--y x 的距离为A .55B .552C .553D .554 8.设O 为坐标原点,直线a x =与双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by a x C 的两条渐近线分别交于E D 、ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为A .4B .8C .16D .3219.(12分)已知椭圆1C :()012222>>=+b a b y a x 的右焦点F 与抛物线2C 的焦点重合,1C 的中心与的2C 的顶点重合. 过F 且与x 轴垂直的直线交1C 于A ,B 两点,交2C 于C ,D 两点,且AB CD 34=. (1)求1C 的离心率;设M 是1C 与2C 的公共点,若5=MF ,求1C 与2C 的标准方程.2020年普通高等学校招生全国统一考试理科数学5.设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为A .1(,0)4B .1(,0)2C .(1,0)D .(2,0)11.设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.P是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a = A .1 B .2 C .4 D .820.(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m+=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积. 5.B11.A20.解:(1)由题设可得54=,得22516m =, 所以C 的方程为221252516x y +=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >, 由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ的距离为2,故11APQ △的面积为1522=.22||PQ =直线22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q故22AP Q △的面积为1522=. 综上,APQ △的面积为52. 2020年普通高等学校招生全国统一考试一卷文科数学6.已知圆2260x y x +-=,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为 A .1B .2C .3D .411.设12,F F 是双曲线22:13y C x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且||2OP =,则12PF F △的面积为 A .72B .3C .52D .221.已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程;(2)证明:直线CD 过定点. 6.B11.B21.解:(1)由题设得(,0),(,0),(0,1)A a B a G -.则(,1)AG a =,(,1)GB a =-.由8AG GB ⋅=得218a -=,即3a =.所以E 的方程为2219x y +=.(2)设1122(,),(,),(6,)C x y D x y G t .若0t ≠,设直线CD 的方程为x my n =+,由题意可知33n -<<. 由于直线PA 的方程为(3)9t y x =+,所以11(3)9ty x =+.直线PB 的方程为(3)3t y x =-,所以22(3)3ty x =-.可得12213(3)(3)y x y x -=+.由于222219x y +=,故2222(3)(3)9x x y +-=-,可得121227(3)(3)y y x x =-++, 即221212(27)(3)()(3)0m y y m n y y n ++++++=.①将x my n =+代入2219xy +=得222(9)290m y mny n +++-=.所以212122229,99mn n y y y y m m -+=-=-++. 代入①式得2222(27)(9)2(3)(3)(9)0m n m n mn n m +--++++=. 解得3n =-(舍去),32n =. 故直线CD 的方程为32x my =+,即直线CD 过定点3(,0)2. 若0t =,则直线CD 的方程为0y =,过点3(,0)2.综上,直线CD 过定点3(,0)2.2020年普通高等学校招生全国统一考试二卷文科数学8.若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x -y -3=0的距离为A B C D 9.设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :2222-x y a b=l(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为 A .4B .8C .16D .3219.(12 分)已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程. 8.B9.B19.解:(1)由已知可设2C 的方程为24y cx =,其中c不妨设,A C 在第一象限,由题设得,A B 的纵坐标分别为2b a ,2b a-;,C D 的纵坐标分别为2c ,2c -,故22||b AB a=,||4CD c =.由4||||3CD AB =得2843b c a=,即2322()c c a a ⨯=-,解得2c a =-(舍去),12c a =.所以1C 的离心率为12.(2)由(1)知2a c =,b =,故22122:143x y C c c+=,所以1C 的四个顶点坐标分别为(2,0)c ,(2,0)c -,),(0,),2C 的准线为x c =-. 由已知得312c c c c +++=,即2c =.所以1C 的标准方程为2211612x y +=,2C 的标准方程为28y x =.2020年普通高等学校招生全国统一考试三卷文科数学6.在平面内,A ,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ⋅,则点C 的轨迹为 A .圆B .椭圆C .抛物线D .直线7.设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :()220y px p =>交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为 A .(14,0) B .(12,0) C .(1,0) D .(2,0)14.设双曲线C :22221x y a b-= (a >0,b >0)的一条渐近线为y x ,则C 的离心率为_________.21.(12分)已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<,A ,B 分别为C 的左、右顶点. (1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ △的面积. 6.A7.B1421.解:(1=22516m =,所以C 的方程为1252516+=. (2)设(,),(6,)P P Q P x y Q y ,根据对称性可设0Q y >,由题意知0P y >, 由已知可得(5,0)B ,直线BP 的方程为1(5)Qy x y =--,所以||BP y =,||BQ =, 因为||||BP BQ =,所以1P y =,将1P y =代入C 的方程,解得3P x =或3-. 由直线BP 的方程得2Q y =或8.所以点,P Q 的坐标分别为1122(3,1),(6,2);(3,1),(6,8)P Q P Q -.11||PQ 11PQ 的方程为13y x =,点(5,0)A -到直线11PQ,故11APQ △的面积为1522=.22||PQ =直线22P Q 的方程为71093y x =+,点A 到直线22P Q的距离为26,故22AP Q △的面积为152262⨯=. 综上,APQ △的面积为52. 2020年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)(5)已知半径为1的圆经过点)4,3(,则其圆心到原点的距离的最小值为(A )4 (B )5 (C )6 (D )7(7)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ;P 是抛物线异己O 的一点,过P 做PQ ⊥l 于Q ,则线段FQ 的垂直平分线 (A )经过点O (B )经过点P(C )平行于直线OP (D )垂直于直线OP(12)已知双曲线:163C -=,则C 的右焦点的坐标为________;C 的焦点到其渐近线的距离是________. (20)(本小题15分)已知椭圆22221x y C a b+=:过点()21A --,,且2a b =(I )求椭圆C 的方程:(II )过点4,0B -()的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q 求PBBQ的值 2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)6.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线222105()x y a a -=>的一条渐近线方程为y =,则该双曲线的离心率是 ▲ . 18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求12AF F △的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP QP ⋅的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记OAB △与MAB △的面积分别为S 1,S 2,若213S S =,求点M 的坐标. 6.3218.满分16分.解:(1)椭圆22:143x y E +=的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c ,则2224,3,1a b c ===.所以12AF F △的周长为226a c +=. (2)椭圆E 的右准线为4x =. 设(,0),(4,)P x Q y ,则(,0),(4,)OP x QP x y ==--, 2(4)(2)44,OP QP x x x ⋅=-=--≥-在2x =时取等号.所以OP QP ⋅的最小值为4-.(3)因为椭圆22:143x y E +=的左、右焦点分别为12,F F ,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,212AF F F ⊥,则123(1,0),(1,0),(1,)2F F A -.所以直线:3430.AB x y -+=设(,)M x y ,因为213S S =,所以点M 到直线AB 距离等于点O 到直线AB 距离的3倍. 由此得|343||30403|355x y -+⨯-⨯+=⨯, 则34120x y -+=或3460x y --=.由2234120,143x y x y -+=⎧⎪⎨+=⎪⎩得2724320x x ++=,此方程无解;由223460,143x y x y --=⎧⎪⎨+=⎪⎩得271240x x --=,所以2x =或27x =-.代入直线:3460l x y --=,对应分别得0y =或127y =-. 因此点M 的坐标为(2,0)或212(,)77--.2020年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)7.设双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过抛物线24y x =的焦点和点(0,)b 的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为A .22144x y -=B .2214y x -= C .2214x y -= D .221x y -= 12.已知直线80x +=和圆222(0)x y r r +=>相交于,A B 两点.若||6AB =,则r的值为_________. 18.(本小题满分15分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点.求直线AB 的方程. 7.D12.518.满分15分.(Ⅰ)解:由已知可得3b =.记半焦距为c ,由||||OF OA =可得3c b ==.又由222a b c =+,可得218a =.所以,椭圆的方程为221189x y +=.(Ⅱ)解:因为直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以AB CP ⊥.依题意,直线AB 和直线CP 的斜率均存在.设直线AB 的方程为3y kx =-.由方程组223,1,189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =,或21221k x k =+.依题意,可得点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为(0,3)-,所以点P 的坐标为2263,2121k k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭.由3OC OF =,得点C 的坐标为(1,0),故直线CP 的斜率为2230216121k k k --+-+,即23261k k -+.又因为AB CP ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =,或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-,或3y x =-. 2020年普通高等学校招生全国统一考试新高考9.已知曲线22:1C mx ny +=.A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若m =n >0,则CC .若mn <0,则C是双曲线,其渐近线方程为y = D .若m =0,n >0,则C 是两条直线 13.C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________. 22.(12分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1). (1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足.证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值.9.ACD13.16322.解:(1)由题设得22411a b +=,22212a b a -=,解得26a =,23b =. 所以C 的方程为22163x y +=. (2)设11(,)M x y ,22(,)N x y .若直线MN 与x 轴不垂直,设直线MN 的方程为y kx m =+, 代入22163x y +=得222(12)4260k x kmx m +++-=. 于是2121222426,1212km m x x x x k k -+=-=++.① 由AM AN ⊥知0AM AN ⋅=,故1212(2)(2)(1)(1)0x x y y --+--=, 可得221212(1)(2)()(1)40k x x km k x x m ++--++-+=. 将①代入上式可得22222264(1)(2)(1)401212m km k km k m k k -+---+-+=++. 整理得(231)(21)0k m k m +++-=.因为(2,1)A 不在直线MN 上,所以210k m +-≠,故2310k m ++=,1k ≠.于是MN 的方程为21()(1)33y k x k =--≠. 所以直线MN 过点21(,)33P -. 若直线MN 与x 轴垂直,可得11(,)N x y -.由0AM AN ⋅=得1111(2)(2)(1)(1)0x x y y --+---=. 又2211163x y +=,可得2113840x x -+=.解得12x =(舍去),123x =. 此时直线MN 过点21(,)33P -. 令Q 为AP 的中点,即41(,)33Q .若D 与P 不重合,则由题设知AP 是Rt ADP △的斜边,故1||||2DQ AP ==. 若D 与P 重合,则1||||2DQ AP =. 综上,存在点41(,)33Q ,使得||DQ 为定值.2020年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)8.已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =图象上的点,则|OP |=A .2BCD 15.已知直线(0)y kx b k =+>与圆221x y +=和圆22(4)1x y -+=均相切,则k =_______,b =_______.21.(本题满分15分)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于点M (B ,M 不同于A ). (Ⅰ)若116p =,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.8.D1521.满分15分。
(完整版)2020年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练,推荐文档

2y0
2y0
令 x=0,得 yM=-x0-2,从而|BM|=1-yM=1+x0-2.
y0-1 直线 PB 的方程为 y= x0 x+1.
x0
x0
令 y=0,得 xN=-y0-1,从而|AN|=2-xN=2+y0-1.
1 所以四边形 ABNM 的面积 S=2|AN|·|BM|
1 =2
( )2y0 x20+4y20+4x0y0-4x0-8y0+4 2x0y0-2x0-4y0+4
2020 年高考理科数学《圆锥曲线》题型归纳与训练 【题型归纳】
题型一 求曲线的方程
例 1 已知 F1(2, 0) , F2 (2, 0) ,点 P 满足| PF1 | | PF2 | 2 ,记点 P 的轨迹为 E .求轨迹 E 的方程. 【答案】 x2 y2 1
3
【解析】由| PF1 | | PF2 | 2 4 | F1F2 | 可知:点 P 的轨迹 E 是以 F1, F2 为焦点的双曲 线的右支,
x2 y2 例 2 已知椭圆 C:a2+b2=1 过 A(2,0),B(0,1)两点. (1)求椭圆 C 的方程及离心率;
1
(2)设 P 为第三象限内一点且在椭圆 C 上,直线 PA 与 y 轴交于点 M,直线 PB 与 x 轴交于点 N,求证:四边形 ABNM 的面积为定值.
x2
3
【答案】(1) 4 +y2=1,e= 2 (2)2.
1+
=2.
x0-2 = 2x0y0-x0-2y0+2 = x0y0-x0-2y0+2
2
从而四边形 ABNM 的面积为定值.
【易错点】(1).想不到设出 P(x0,y0)后,利用点斜式写出直线 PA,PB 的方 程.不会由直线 PA,PB 的方程求解|BM|,|AN|;
人教A版 高中数学2020届 高考复习专题--圆锥曲线(含解析)

第 1 页 共 65 页圆锥曲线一、知识结构 1.方程的曲线在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫 做方程的曲线.点与曲线的关系 若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0两条曲线的交点 若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则 f 1(x 0,y 0)=0 点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔f 2(x 0,y 0) =0方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有 交点.2.圆 圆的定义 点集:{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径. 圆的方程 (1)标准方程圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2(2)一般方程当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为(-2D ,-2E,半径是24F-E D 22+.配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E); 当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,第 2 页 共 65 页|MC |=r ⇔点M 在圆C 上, |MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +.(3)直线和圆的位置关系①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系 直线与圆相交⇔有两个公共点 直线与圆相切⇔有一个公共点 直线与圆相离⇔没有公共点 ②直线和圆的位置关系的判定 (i)判别式法(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离d=22C Bb Aa BA +++与半径r 的大小关系来判定.3.椭圆、双曲线和抛物线椭 圆 双曲线抛物线轨迹条件 点集:({M ||MF 1+|MF 2|=2a,|F 1F 2|<2a = 点集:{M ||MF 1|-|MF 2|.=±2a,|F 2F 2|>2a}. 点集{M | |MF |=点M 到直线l 的距离}. 圆 形标准方程 22a x +22b y =1(a >b >0)22a x -22by =1(a >0,b >0)y 2=2px(p >0)顶 点 A 1(-a,0),A 2(a,0); B 1(0,-b),B 2(0,b)A 1(0,-a),A 2(0,a) O(0,0) 轴对称轴x=0,y=0 长轴长:2a 短轴长:2b 对称轴x=0,y=0 实轴长:2a 虚轴长:2b 对称轴y= 焦 点F 1(-c,0),F 2(c,0) 焦点在长轴上 F 1(-c,0),F 2(c,0) 焦点在实轴上 F(2P,0) 焦点对称轴上焦 距|F 1F 2|=2c , c=b2-a2|F 1F 2|=2c, c=b2a2+准 线x=±c a 2x=±ca 2x=-2p 准线与焦点位于顶点曲 线 性 质第 3 页 共 65 页准线垂直于长轴,且在椭圆外.准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧.两侧,且到顶点的距离相等.离心率e=a c,0<e <1 e=ac,e >1 e=14.圆锥曲线的统一定义平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l 的距离之 比是一个常数e(e >0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线.其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l 称为准线,正常数e 称为离心率. 当0<e <1时,轨迹为椭圆 当e=1时,轨迹为抛物线 当e >1时,轨迹为双曲线 5.坐标变换坐标变换 在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做 坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点 的坐标与曲线的方程.坐标轴的平移 坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫 做坐标轴的平移,简称移轴.坐标轴的平移公式 设平面内任意一点M ,它在原坐标系xOy 中的坐标是9x,y),在新坐标系x ′O ′y ′中的坐标是(x ′,y ′).设新坐标系的原点O ′在原坐标系xOy 中的坐标是(h,k),则x=x ′+h x ′=x-h (1) 或(2)y=y ′+k y ′=y-k 公式(1)或(2)叫做平移(或移轴)公式. 中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程见下表.方 程 焦 点 焦 线 对称轴椭圆22h)-(x a +22k)-(y b =1 (±c+h,k)x=±c a 2+hx=h y=k 22h)-(x b +22k)-(y a =1 (h,±c+k) y=±c a 2+kx=h y=k 双曲线22h)-(x a -22k)-(y b =1 (±c+h,k) =±c a 2+kx=h y=k 22k)-(y a -22h)-(x b =1(h,±c+h)y=±c a 2+kx=h y=k 抛物线 (y-k)2=2p(x-h)(2p+h,k) x=-2p +hy=k (y-k)2=-2p(x-h)(-2p+h,k) x=2p +h y=k (x-h)2=2p(y-k)(h, 2p+k)y=-2p +kx=h二、知识点、能力点提示(一)曲线和方程,由已知条件列出曲线的方程,曲线的交点说明在求曲线方程之前必须建立坐标系,然后根据条件列出等式进行化简 .特别是在求出方程后要考虑化简的过程是否是同解变形,是否满足已知条件,只有这样求出的曲线方程才能准确无误.另外,要求会判断曲线间有无交点,会求曲线的交点坐标.三、考纲中对圆锥曲线的要求:考试内容:. 椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程;. 双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质;. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质;考试要求:. (1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,理解椭圆的参数方程;. (2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质;. (3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质;. (4)了解圆锥曲线的初步应用。
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1.【2018浙江21】如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线2:4C y x =上存在不同的两点,A B 满足,PA PB 的中点均在C 上。
(1) 设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2) 若P 是半椭圆221(0)4y x x +=<上的动点,求PAB ∆面积的取值范围。
解析:(1)设2200112211(,),(,),(,)44P x y A y y B y yAP 中点满足:22102014()4()22y x y y ++= BP 中点满足:22202024:()4()22y x y y BP ++= 所以12,y y 是方程220204()4()22y x y y ++=即22000280y y y x y -+-=的两个根,所以1202y y y +=,故PM 垂直于y 轴。
(2)由(1)可知212012002,8y y y y y x y +=⋅=-所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-,12||y y -=因此,32212001||||4)24PABS PM y y y x ∆=⋅-=- 因为220001(0)4y x x +=<,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈ 因此,PAB ∆面积的取值范围是1. 距离型问题2.【2018全国3 理20】已知斜率为k 的直线l 与椭圆22:143x y C +=交于,A B 两点,线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点且0FP FA FB ++=,证明:,,FP FA FB 为等差数列,并求出该数列的公差。
解析:(1)由中点弦公式22OMb k k a ⋅=-,解得34k m=-又因为点M 在椭圆内,故302m <<,故12k <- (2)由题意知2,2FA FB FM FP FM +==-,故(1,2)P m -因为点P 在椭圆上,代入可得3,14m k ==-,即3||2FP = 根据第二定义可知,1211||2,||222FA x FB x =-=- 联立22212121114371402,42874x y x x x x x x y x ⎧+=⎪⎪⇒-+=⇒+==⎨⎪=-+⎪⎩ 即121||||4()32FA FB x x +=-+= 故满足2||||||FP FA FB =+,所以,,FP FA FB 为等差数列 设其公差为d ,因为,A B 的位置不确定,则有代入得2,1428d d =±=± 3.【2018全国3 文20】已知斜率为k 的直线l 与椭圆22:143x y C +=交于,A B 两点,线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点且0FP FA FB ++=,证明2||||||FP FA FB =+。
解析:(1)设1122(,),(,)A x y B x y ,则222211221,14343x y x y +=+=,因为2121y y k x x -=- 两式相减可得:1212043x x y y k +++= 又因为12121,22x x y y m ++==即12122,2x x y y m +=+=代入上式得 34k m =-,又因为点M 在椭圆内,故302m <<,故12k <- (2)(1,0)F ,设33(,)P x y ,3311220(1,)(1,)(1,)0FP FA FB x y x y x y ++=⇒-+-+-=即3123123()1,()2x x x y y y m =-+==-+=- 因为点P 在椭圆上,代入得34m =,所以33(1,),||22P FP -=因为1||(22x FA x ==-,同理得2||22xFB =- 故121||||4()32FA FB x x +=-+=所以2||||||FP FA FB =+注意:文理科题目相同,但是给出的解题思路是不同的。
4.【2018天津 理19】设椭圆22221x y a b+=的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的离心A 的坐标为(,0)b,且||||FB AB ⋅= (1)求椭圆的方程;(2)设直线:(0)l y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q ,若||||4AQ AOQ PQ =∠(O 为原点),求k 的值。
解析:(1)由题意知:22222259c a b e a a -===,解得23a b =,又因为||,||FB a AB ==由||||FB AB ⋅=知6ab =,解得3,2a b ==故椭圆方程为22194x y += (2)设1122(,),(,)P x y P x y,则122||,||sin y y PQ AQ AOQ-==∠(得到一个等量关系,然后用k 分别表示出12,y y )联立22212,21194y kxy kx k y y x y y x k =⎧=⎧⎪⇒=⇒=⎨⎨=-+++=⎩⎪⎩分别代入上式得181k k =+,解得12k =或1128k = 5.【2018江苏 18】如图,在平面直角坐标系xoy 中,椭圆C过点1)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F 。
(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P(i )设直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; (ii )直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB ∆,求直线l 的方程。
解析:(1)设椭圆方程为22221x y a b +=,其中c =1)2在椭圆上,故2222223114413a a bb a b ⎧⎧+==⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎩⎪-=⎩,所以椭圆C 的方程为2214x y += 又因为圆O 的直径为12F F ,故圆的方程为223x y += (2)(i )本题有两种解法:法一:椭圆和圆有公切线时求点P 的坐标,可先设公切线方程为y kx b =+ 然后根据直线分别与圆和椭圆相切求出,k b 的值,再求出点P 的坐标,这个方法很容易想到,但是需要两次计算相切时的条件。
法二:题目中让求点P 的坐标,不如一开始就设出点P 的坐标,利用点P 的坐标表示出切线方程,然后直线与椭圆联立,0∆=即可求出点P 的坐标。
这里我们选用第二种方法:设直线与圆的切点00(,)P x y ,则满足22003x y +=,故直线l 的方程为: 0000()x y y x x y -=--即0003x y x y y =-+联立022*********23(4)24364014x y x y y x y x x x y x y ⎧=-+⎪⎪⇒+-+-=⎨⎪+=⎪⎩ (1)因为直线l 与椭圆有且只有一个交点,故0∆=,即因为点P 位于第一象限,即000,0x y >>,故001x y == 所以点P的坐标为(ii )分析:第二问由于OAB ∆的高即为圆的半径,故由面积可以得出弦长AB 的值,根据弦长再求出直线方程,最容易想到的就是设出直线方程y kx b =+,根据直线与圆相切可得2233b k =+,然后直线与椭圆联立,根据韦达定理写出弦长公式,将k 或b 转化成一个,求出即可,但是计算过程很麻烦,下面给出同一个方法的两种不同解法:解析:设直线方程为y kx b =+,1122(,),(,)A x y B x y ,根据直线与圆相切得2233b k =+将2233b k =+7= 注意此处,根据韦达定理得出的两根和与积的形式本来很复杂,如果利用上式还需要进行平方,再将b 转化为k 的形式计算起来相当复杂,因此我们要想办法避开平方,因此不如直接根据直线与椭圆联立的方程解出两根,再利用弦长公式,就可以避开平方的出现,解法也会简单一些。
12|||AB x x =-==解得225,18k b ==所以k b ==y =+ 5.定值问题6.【2018全国1 理】设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0)(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠分析:第二问两角度相等如何证明?解析几何中常出现的量无非是距离长度,斜率,面积,周长,如果你想到了证明两个角余弦值相等,那么恭喜你,你想到了长度,但是长度不容易求得,本题目M 点在x 轴上且角度均从O 点出发,,A B 两点一个在x 轴上方一个在下方,因此可以考虑两条直线关于x 轴对称,而对称又反应了斜率互为相反数的关系,因此本题目虽是证明题的形式出现,但本质上是求定值问题,即120k k +=解析:(1)由题意知(1,0)F ,当l 与x 轴垂直时,:1l x =,此时(1,2A ±,所以直线AM 的方程为2)y x =- (2)设直线,AM BM 的斜率分别为12,k k当直线l 斜率不存在时,此时直线,AM BM 的倾斜角互补,则OMA OMB ∠=∠当直线l 斜率存在时,设1122:(1),(,),(,)l y k x A x y B x y =-联立2222221(21)42202(1)x y k x k x k y k x ⎧+=⎪⇒+-+-=⎨⎪=-⎩所以1212121212121212(1)(1)[23()4]2222(2)(2)y y k x k x k x x x x k k x x x x x x ---+++=+=+=------ (注意,此处为什么不需要整理分母部分,因为证明分式为零,只需要证明分子为零即可)所以222212122(22)12[4]21210(2)(2)k k k k k k k x x --++++==-- 所以直线,AM BM 的倾斜角互补,则OMA OMB ∠=∠7.【2018全国1 文20】设抛物线2:2C y x =,点(2,0),(2,0)A B -,过点A 的直线l 与C 交于,M N 两点(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠解析:(1)当l 与x 轴垂直时,:2l x =,此时(2,2)B ±,直线BM 的方程为1(2)2y x =±+(2)具体过程可以参考32题,在上题中是分情况讨论直线斜率不存在与存在的情况,其实无需讨论斜率是否存在,可以直接将直线方程设为2x my =+ 设:2l x my =+,直线,BM BN 的斜率分别为12,k k联立21212222402,42x my y my y y m y y y x=+⎧⇒--=⇒+==-⎨=⎩ 所以12121212121224()022(4)(4)y y my y y y k k x x my my +++=+==++++ 所以直线,AM BM 的倾斜角互补,则OMA OMB ∠=∠8.【2018全国3 理16】已知点(1,1)M -和抛物线2:4C y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与抛物线交于,A B 两点,若90ABM ︒∠=,则k =________.解析:用到结论:在抛物线中以焦点弦为直径的圆与准线相切 所以1N M y y ==,设0(,1)N x ,根据焦点弦斜率公式可得000122AB ON AB AB p k k k k x x x ⋅=⇒⋅=⇒= 9.【2018北京 理 19】已知抛物线2:2C y px =经过点(1,2)P ,过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点,A B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,,QM QO QN QO λμ==,求证:11λμ+为定值。