圆锥曲线与方程测试题及答案
2013-2014学年度第二学期3月月考
高二数学试卷
满分:150分,时间:120分钟
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1、抛物线y 2=-2px (p>0)的焦点为F ,准线为l ,则p 表示 () A 、F 到准线l 的距离B 、F 到y 轴的距离
C 、F 点的横坐标
D 、F 到准线l 的距离的一半
2.抛物线22x y =的焦点坐标是 ( )
A .)0,1(
B .)0,41
(C .)8
1,0(D .)4
1,0(
3.离心率为
3
2
,长轴长为6的椭圆的标准方程是 ( )A .22195x y +
=B .22195x y +=或22
159
x y += C .2213620x y +
=D .2213620x y +=或22
12036
x y += 4、焦点在x 轴上,且6,8==b a 的双曲线的渐近线方程是 ( ) A .043=+y x B .043=-y x C .043=±y x D . 034=±y x
5、以椭圆1582
2=+y x 的焦点为顶点,椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程为 ( ) A .15322=-y x B .13522=-y x C .181322=-y x D .15
1322=-y x 6.顶点在原点,坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程是 ( )
A.y x 292-=或x y 342=
B.x y 2
9
2-=或y x 3
42= C.y x 342
=
D.x y 2
92-= 7.抛物线2
2y px =的焦点与椭圆22
162
x y +
=的右焦点重合,则p =( ) A .4 B .4- C .2 D . 2-
8、双曲线112
42
2=-y x 的焦点到渐近线的距离为 ( ) A . 1 B .2 C .3 D .32
9.以椭圆
22
=1169144
x y +的右焦点为圆心,且与双曲线22=1916x y -的渐近线相切的圆方程是
( )
A .x 2+y 2-10x +9=0
B .x 2+y 2-10x -9=0
C .x 2+y 2+10x +9=0
D .x 2+y 2+10x -9=0
10.已知方程
11
22
2=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是 ( ) A . 1<k B .2>k C .1<k 或2>k D . 21<<k
11.已知椭圆()222109x y a a
+=>与双曲线22
143x y -=有相同的焦点, 则a 的值为 ( )
A B .C . 4 D .10
12.对任意实数θ,则方程x 2+y 2sin θ=4所表示的曲线不可能是( )
A .椭圆
B .双曲线
C .抛物线
D .圆 二、填空题:(本大题共5小题,共20分)
13.若一个椭圆的短轴长是长轴长与焦距的等差中项,则该椭圆的离心率是
14.双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是
15.已知双曲线2
2
1y x a
-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则实数a =. 16.对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件;
(1)焦点在y 轴正半轴上; (2)焦点在x 轴正半轴上;
(3)抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;
(4)抛物线的准线方程为2
5
-=x
其中适合抛物线y 2=10x 的条件是(要求填写合适条件的序号).
三、解答题:(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 17.(本题10分)求与椭圆205422=+y x 有相同的焦点,且顶点在原点的抛物线方程.
18.(本题12分)双曲线C 与椭圆x 28+y 2
4=1有相同的焦点,直线y =3x 为C 的一条渐近线.求双曲线C 的方程.
19.(本题12分)已知双曲线的离心率25=e ,且与椭圆
13
132
2=+y x 有共同的焦点,求该双曲线的标准方程。
20.(本题12分)已知点M 在椭圆22
1259
x y +=上,MD 垂直于椭圆焦点所在的直线,垂足为D ,
并且M 为线段PD 的中点,求P 点的轨迹方程
21.(本题12分)已知椭圆22
122:1(0)x y C a b a b
+=>>的右焦点2F 与抛物线22:8C y x =的焦点
重合,左端点为()
6,0- (1)求椭圆的方程;
(2)求过椭圆1C 的右焦点且斜率为3的直线l 被椭圆1C 所截的弦AB 的长。
22.(本题12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点P )2
2
,
55(a a 在椭圆上. (1)求椭圆的离心率;
(2)设A 为椭圆的左顶点,O 为坐标原点,若点Q 在椭圆上且满足|AQ |=|AO |,求直线OQ 的斜率的值.
2013-2014学年度上学期高二数学3月月考参考答案 一、选择题 1-5 A C B C A 6-10 B A D A C 11-12 C C 二、填空题 13、6.0 14、 2 15、416、)4)(2(
三、解答题:
17.解:把方程20542
2
=+y x 化为标准方程为
14
5
2
2
=+
y
x
,则可知焦点在X 轴上
4,52
2
==b a 1=∴c ∴椭圆焦点为(-1,0)、(1,0) 设抛物线的方程为)0(22
>±=p px y
由
12
=p
可知2=p 故所求抛物线方程为
x y
242
±=
18.解:设双曲线方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0).
由椭圆x 28+y 2
4
=1,求得两焦点为(-2,0),(2,0),
∴对于双曲线C :c =2.
又y =3x 为双曲线C 的一条渐近线, ∴b a
=3,解得a 2=1,b 2
=3, ∴双曲线C 的方程为x 2
-y 2
3
=1.
19.解: 设与椭圆131322=+y x 共焦点的双曲线方程为)133( 13
132
2<<=---k k y k x , 由条件可知:10 , 13=-=c k a ,所以离心率51310
25=⇒-==
k k
e , 所以,所求的双曲线方程为:12
82
2=-y x 20.解:设P 点的坐标为(,)p x y ,M 点的坐标为00(,)x y ,由题意可知
00
002
2y y x x x x y y ====⎧⎧⇒⎨⎨⎩⎩① 因为点M 在椭圆
22
1259
x y +=上,所以有 22001259x y +=② , 把①代入②得2212536x y +=,所以P 点的轨迹是焦点在y 轴上,标准方程为22
12536
x y +=
的椭圆. 21.解:(1)因为抛物线的焦点为
,
又椭圆的左端点为
则
所求椭圆的方程为 ⑵
∴椭圆的右焦点
,∴的方程为:
,
代入椭圆C 的方程,化简得,
由韦达定理知,
从而
由弦长公式,得,
即弦AB 的长度为
22.解:(1)因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫5
5
a ,22a 在椭圆上,故a 2
5a 2+a 2
2b 2=1,可得b 2
a 2=58.
于是e 2
=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=38,所以椭圆的离心率e =6
4
.
(2)设直线OQ 的斜率为k ,则其方程为y =kx ,设点Q 的坐标为(x 0,y 0).
由条件得⎩⎪⎨⎪⎧
y 0=kx 0,x 20a 2+y 2
b
2=1.
消去y 0并整理得x 2
=a 2b 2
k 2a 2+b 2
.①
由|AQ |=|AO |,A (-a,0)及y 0=kx 0,
得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2
,整理得
(1+k 2)x 2
0+2ax 0=0,而x 0≠0,故x 0=-2a 1+k
2,
代入①,整理得(1+k 2)2
=4k 2
·a 2
b
2+4.
由(1)知a 2
b 2=85,故(1+k 2)2
=325k 2+4,
即5k 4-22k 2-15=0,可得k 2
=5. 所以直线OQ 的斜率k =± 5.。
(典型题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》检测题(有答案解析)
一、选择题1.已知斜率为16的直线l 与双曲线22221(0,0)x y C a b a b-=>>:相交于B 、D 两点,且BD 的中点为(1,3)M ,则C 的离心率为( )A .2B .5 C .3 D .6 2.已知点A 为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左顶点,(),0F c 为椭圆的右焦点,B 、E 在椭圆上,四边形OABE 为平行四边形(O 为坐标原点),过直线AE 上一点P 作圆()2224b x c y -+=的切线PQ ,Q 为切点,若PQF △面积的最小值大于28b ,则椭圆C的离心率的取值范围是( )A .102⎛- ⎝⎭B .102⎫-⎪⎪⎝⎭C .51⎛- ⎝⎭D .51⎫-⎪⎪⎝⎭3.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线与圆()2239x y -+=相交于A 、B 两点,若2AB =,则该双曲线的离心率为( )A .5B .2C .3D .44.如图所示,一隧道内设有双行线公路,其截面由一个长方形的三条边和抛物线的一段构成.为保证安全,要求行驶车辆顶部(假设车顶为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.6m ,已知行车道总宽度7m AB =,则车辆通过隧道的限制高度为( )A .3.90mB .3.95mC .4.00mD .4.05m5.设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与C 交于,A B 两点.若55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,则C 的离心率取值范围为( ) A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(1,23C .5,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[2,23]6.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,()1221,2i i M F M F a i -==,且1M ,2F ,2M 三点共线,点D 在线段21M F 上,且1121F M D M M D ∠=∠1112122M F M F M D +=,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .22y x =±B .2y x =C .3y x =D .3y x =7.已知1F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若2ABF 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( ) A .2±B 3C .6D .78.已知过双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左焦点F 作圆222x y a +=的切线FT ,交双曲线右支于点P ,点P 到x 轴的距离恰好为34b ,则双曲线离心率为( )A .273+ B .273+ C .53D .29.如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条B .2条C .3条D .4条10.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25 B .100 C .9 D .36 11.设双曲线2214y x -=的左、右焦点分别为12,F F ,若点P 在双曲线上,且12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是( ) A .(42,6)B .(6,8)C .(42,8)D .(6,10)12.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .)2,+∞B .)2,⎡+∞⎣C .(2D .(2⎤⎦二、填空题13.抛物线有一条重要性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后.反射光线平行于抛物线的轴.已知抛物线22y x =,平行于x 轴的光线在抛物线上点P 处反射后经过抛物线的焦点F ,在抛物线上点Q 处再次反射,又沿平行于x 轴方向射出,则两平行光线间的最小距离为___________. 14.方程1169x x y y+=表示的曲线为函数()y f x =的图象.对于函数()y f x =,现有如下结论:①函数()y f x =的值域是R ;②()y f x =在R 上单调递减;③()y f x =的图象不经过第三象限;④直线340x y +=与曲线()y f x =没有交点.其中正确的结论是___________.15.过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,且点A 为线段PB 的中点,则直线l 的斜率为___________.16.已知椭圆T 的中心在坐标原点,左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,(4,3)M -是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列,椭圆T 的标准方程________.17.设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,点P 在C 的右支上,O 为坐标原点,若存在点P ,使PF OF =,且1cos 4OFP ∠=,则双曲线的离心率为___________.18.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的焦距为46,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且OA OB ⊥,过O 作⊥OD AB 交AB 于点D ,点D 的坐标为()2,1,则椭圆C 的方程为_________.19.如图,两个离心率相等的椭圆1Γ与椭圆2Γ,焦点均在x 轴上A ,B 分别为椭圆2Γ的右顶点和上顶点,过A ,B 分别作椭圆1Γ的切线AC ,BD ,若AC 与BD 的斜率之积为57-,则椭圆1Γ的离心率为__________.20.对抛物线C :24x y =,有下列命题:①设直线l :1y kx =+,则直线l 被抛物线C 所截得的最短弦长为4;②已知直线l :1y kx =+交抛物线C 于A 、B 两点,则以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切;③过点()()2,P t t R ∈与抛物线有且只有一个交点的直线有1条或3条;④若抛物线C 的焦点为F ,抛物线上一点()2,1Q 和抛物线内一点()()2,1R m m >,过点Q 作抛物线的切线1l ,直线2l 过点Q 且与1l 垂直,则2l 平分RQF ∠;其中你认为是正确命题的所有命题的序号是______.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线()2:20C x py p =>,过抛物线焦点F 的直线l 与抛物线相交于M 、N 两点.(1)若l 与y 轴垂直,且OMN 的周长为425+C 的方程; (2)在第一问的条件下,过点()1,2P 作直线m 与抛物线C 交于点A ,B ,若点P 是AB 的中点,求直线m 的方程.23.椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左焦点为1F ,右焦点为2F ,离心率22e =,过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF 的周长为2. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线AB 3,求2ABF 的面积.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>经过点()2,1A ,椭圆C 在点A 处的切线方程为3y x =-+.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点()3,0B 且与x 轴不重合的直线l 与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,直线AM ,AN 分别与直线3x =-分别交于P ,Q ,记点P,Q 的纵坐标分别为p ,q ,求p q +的值.25.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A ,B 为椭圆的左、右顶点,点()0,2N -,连接BN 交椭圆C 于点Q ,ABN 为直角三角形,且:3:2NQ QB = (1)求椭圆的方程;(2)过A 点的直线l 与椭圆相交于另一点M ,线段AM 的垂直平分线与y 轴的交点P 满足154PA PM ⋅=,求点P 的坐标. 26.已知点()11,A x y ,()22,B x y 是抛物线C :24x y =上的两点,满足OA OB ⊥,O 是坐标原点.(1)求证:1216x x =-;(2)若⊥OD AB 于点D ,求点D 的轨迹方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设()()1122,,B x y D x y 、,用“点差法”表示出a 、b 的关系,即可求出离心率 【详解】设()()1122,,B x y D x y 、,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式作差得:22221212220x x y y a b---=, 整理得:()()()()2121221212y y y y b a x x x x +-=+-BD 的中点为(1,3)M ,且直线l 的斜率为16 ,代入有:22611262b a =⨯=即22212c a a -=,解得6ce a . 故选:D 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.2.B解析:B 【分析】结合题意先计算直线AE 的表达式,然后运用点到直线的距离计算圆心F 到直线AE 的距离,求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式,继而计算出椭圆离心率的取值范围. 【详解】因为四边形OABE 是平行四边形,所以//BE AO ,且BE AO a ==,又因为点B 、E关于y 轴对称,所以0,2a E y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将其代入椭圆方程得222214y a a b+=,解得02y b =±,故,22a E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,(),0A a -,所以()2:32AE l y x a a =+,即30ay -=,故min PF 即为F 到直线AE 的距离,d=,此时PQ ==故2112228PQFb b SPQ R =⋅=⋅>,化简得2212d b >,故()2222231392b ac b b a +>+,即()()222231239a c a c a +>-+,整理得22222142a ac c a c ++>-,分子分母同除以2a ,得2212142e e e ++>-,即23420ee +->,所以23e -<(舍去)或e >a c >,所以1e <,所以e ⎫∈⎪⎪⎝⎭故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出三角形PQF 的面积表达式,结合题意得到不等式进行求解,有一定的计算量,需要把基础知识掌握牢固.3.C解析:C 【分析】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中bk a=±,利用勾股定理可求得k的值,即可求得b a ,再由双曲线的离心率公式e =即可求得双曲线的离心率. 【详解】设双曲线的渐近线方程为y kx =,其中b k a=±, 圆()2239x y -+=的圆心为()3,0C ,半径为3r =,圆心C 到直线y kx =的距离为d =,2AB =,由勾股定理可得2222AB r d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即2219+=,解得k =±ba∴=,因此,该双曲线的离心率为3c e a =====. 故选:C. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.4.B解析:B 【分析】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,求出a 的值,将 3.5x =代入抛物线方程,求出y 的值,即可得解. 【详解】设抛物线的方程为2x ay =,可知点()5,5-在该抛物线上,则255a -=,解得5a =-,所以,抛物线的方程为25x y =-,将 3.5x =代入抛物线方程得25 3.5y -=,解得 2.45y =-, 因此,车辆通过隧道的限制高度为()7 2.450.6 3.95m --=. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的实际应用,设出抛物线的方程,分析出抛物线上的点的坐标,求出抛物线的方程是解题的关键,同时要注意车辆限高的意义.5.A解析:A 【分析】根据题意写出,,''AF AF FF ,根据余弦定理表示出cos ∠OFA ,然后根据55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,列出关于e 的不等式,求解范围.【详解】取右焦点F ',连接AF ',因为点A 为圆和双曲线的交点,所以AF OF c ==,则22,2''=+=+=AF AF a c a FF c ,所以22222222224(2)444cos 244''+-+-+--∠==='AF FF AF c c c a c ac a OFA AF FF c c 221111⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭a a c c e e,又因为55cos 169OFA ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦-,,所以251151169-≤--≤e e ,即2249902116160e e e e ⎧--≤⎨--≥⎩,解得433≤≤e . 故选:A.【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合222b c a =-转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或2a 转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).6.B解析:B 【分析】先取11M F 的中点E ,由题意分析12M F DE 为菱形,得到()()222442c a a =-,从而求出渐近线方程. 【详解】由()1221,2i i M F M F a i -==知:M 1、M 2在双曲线上. 取11M F 的中点E ,连接DE ,2DF ,由111211111222,22,M F M F M D M F M D M F +=∴=-, 即112122,M F F D F D E M =∴=,可知四边形12M F DE 为平行四边形; 又1M D 为112F M F 的角平分线,故四边形12M F DE 为菱形,1212M E F M F D DE ===又21//DE M M 故D 为线段21M F 的中点; 因为211//DF M F ,故2F 为线段12M M 的中点, 故1222M F F M =; 所以21112M F M F =由双曲线的定义:11122M F M F a -=,所以21114,2M F a M F a == 而12M M x ⊥轴,故222121112F F M F M F =-, 故()()222442c a a =-,故3==ce a, 故双曲线C 的渐近线方程为2y x = 故选B . 【点睛】求双曲线的渐近线的方法:(1)直接令标准方程22221x y a b-=中的1变成0,得到22220x y a b -=,利用平方差公式得到渐近线方程: bxy a=±; (2)根据题意,找到找到a 、b 、c 的关系,消去c ,从而求出渐近线方程.7.C解析:C利用双曲线的定义可求得12AF a =,24AF a =,利用余弦定理可求得ca的值,利用公式21⎛⎫=- ⎪⎝⎭b c a a 可求得该双曲线的渐近线的斜率. 【详解】2ABF 为等边三角形,22AB AF BF ∴==,且260ABF ∠=︒,由双曲线的定义可得121212||BF AB AF a B AF F BF =+-==-,212AF AF a -=,24AF a ∴=,在12AF F △中12AF a =,24AF a =,12120F AF ∠=,由余弦定理可得2212121222cos12027F F c AF AF AF AF a ==+-⋅︒=,即7c a =,所以22222216b b c a c a a a a -⎛⎫===-= ⎪⎝⎭. 因此,该双曲线的渐近线的斜率为6±. 故选:C.【点睛】思路点睛:求解双曲线的渐近线的常用思路:(1)定义法:直接利用a ,b ,求得比值,则焦点在x 轴时渐近线by x a=±,焦点在y 轴时渐近线ay x b=±; (2)构造齐次式,利用已知条件,结合222+=a b c ,构建b a 的关系式(或先构建ca的关系式),再根据焦点位置写渐近线即可.8.A解析:A由P 点到x 轴距离(即纵坐标)求出其横坐标,写出直线FP 的方程,然后由原点到切线的距离等于半径可得,,a b c 的等式,变形后可得离心率. 【详解】如图P 在第一象限,因为点P 到x 轴的距离恰好为34b ,即34P y b =,代入双曲线方程得229116P x a -=,解得54P x a =,所以53,44P a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭, (,0)F c -,直线FP 方程为34()54by x c a c =++,化简得3(54)30bx a c y bc -++=,又直线FP 与圆222x y a +=相切,a =,345bc a a c=+人,变形为4293440160e e e ---=,22(342)(348)0e e e e ++--=,因为1e >,所以23420e e ++>,所以23480e e --=,e =(23-去). 故选:A . 【点睛】思路点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的齐次等式,本题中由点P 到x 轴的距离恰好为34b ,得出P 点坐标,从而可得直线FP 方程,由圆心到切线的距离等于半径可得所要关系式,从而转化为离心率e 的方程,解之可得.9.D解析:D 【分析】直线方程与双曲线方程联立方程组,由方程组只有一解确定. 【详解】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条.【点睛】关键点点睛:直线与曲线的交点问题,可能通过解方程组确定,直线与曲线方程组成的方程组的解的个数就是它们交点的个数.这是代数方法.也可从几何角度考虑,如本题直线与双曲线相切的有两条,与渐近线平行的有两条共4条直线与双曲线只有一个交点.10.A解析:A 【分析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值. 【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长),又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立. 故选:A . 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MFMF a '-=,不能混淆. 11.D解析:D 【分析】由题意画出图形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值,可得12F PF △ 为锐角三角形时12PF PF +的取值范围. 【详解】12F PF △为锐角三角形,不妨设P 在第一象限,P 点在1P 与2P 之间运动,如图,当P 在1P 处,11290F PF∠=,又1,2,5a b c ===由222111212|||||20|PF PF F F =+=,1112||||2PFPF -=, 可得1112||||8PF PF ⋅=, 此时 1112||||6PF PF +=;当P 在2P 处,12290F F P ∠=,25P x = 易知24P y = 则224P F =此时12222222||||||2||10P F P F P F a P F +=++=∴12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()6,10, 故选:D . 【点晴】关键点点晴:本题的关键在于求出112F PF ∠和122F F P ∠ 为直角时12PF PF +的值.12.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则2222200000||(2)44PA x a y x ax a y =--=-++又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-, ∴2222222000002||(2)44b x PA x a y x ax a b a=--=-++-222200244c x ax a b a=-+- 222200=44e x ax a b -+-.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴2e <. ∵双曲线离心率1e >,∴12e <<.故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.二、填空题13.【分析】作出图像设题中问题即为求的最小值设直线联立用韦达定理表示即可得解【详解】根据题意作出图像如图所示设题中问题即为求的最小值设由得所以所以当时最小为2故答案为:2 解析:2【分析】作出图像,设1122(,),(,)A x y B x y ,题中问题即为求12||y y -的最小值,设直线,联立,用韦达定理表示即可得解. 【详解】根据题意作出图像,如图所示,设1122(,),(,)A x y B x y ,题中问题即为求12||y y -的最小值.设1:2AB x ty =+,由2122x ty y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得2210y ty --=,所以12122,1y y t y y +==-. 所以22121212||()444y y y y y y t -=+-=+,当0t =时,12||y y -最小为2. 故答案为:2.14.①②③④【分析】根据方程分别讨论和四种情况得到不同的解析式画出对应的图象即可得答案【详解】当时方程为表示椭圆在第一象限的部分当时方程为表示双曲线在第四象限的部分当时方程为表示双曲线在第二象限的部分当解析:①②③④ 【分析】根据方程,分别讨论0,0x y ≥≥、0,0x y ><、0,0x y <>和0,0x y <<四种情况,得到不同的解析式,画出对应的图象,即可得答案. 【详解】当0,0x y ≥≥时,方程为221169x y +=,表示椭圆在第一象限的部分,当0,0x y ><时,方程为221169x y -=,表示双曲线在第四象限的部分, 当0,0x y <>时,方程为221916y x-=,表示双曲线在第二象限的部分,当0,0x y <<时,方程为221916y x --=,无意义,所以()y f x =图象如下所示:所以函数()y f x =的值域是R ;故①正确;()y f x =在R 上单调递减,故②正确; ()y f x =的图象不经过第三象限,故③正确;直线340x y +=为双曲线的渐近线,所以曲线()y f x =没有交点,故④正确. 故答案为:①②③④ 【点睛】解题的关键是根据题意,分类讨论,得到不同的解析式,再画图求解,考查分类讨论,数形结合的能力,属基础题.15.【分析】由题意可知直线的斜率存在且为正数可设直线的方程为设点将直线的方程与抛物线的方程联立列出韦达定理可得出代入韦达定理求出的值即可得出直线的斜率为【详解】由于过点的直线与抛物线相交于两点若在第一象解析:3【分析】由题意可知,直线l 的斜率存在且为正数,可设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立,列出韦达定理,可得出212y y =,代入韦达定理求出m 的值,即可得出直线l 的斜率为1m. 【详解】由于过点()2,0P -的直线l 与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,若A 、B 在第一象限,所以,直线l 的斜率存在且为正数,设直线l 的方程为()20x my m =->,设点()11,A x y 、()22,B x y ,联立228x my y x=-⎧⎨=⎩,可得28160y my -+=,264640m ∆=->,0m >,解得1m .由韦达定理可得128y y m +=,1216y y =,由于点A 为线段PB 的中点,则212y y =,12183m y y y ∴=+=,183m y ∴=, 22121816223m y y y ⎛⎫===⨯ ⎪⎝⎭,可得298m =,0m >,解得4m =,因此,直线l 的斜率为13k m ===..方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.16.【分析】根据题意结合椭圆定义可得设代解得代回方程即可【详解】解:因为是椭圆上一点且成等差数列所以所以故椭圆方程可设为代解得所以椭圆方程为故答案为:【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性解析:2212015x y += 【分析】根据题意结合椭圆定义可得2a c =,设2222143x y c c+=代(4,M 解得25c =代回方程即可.【详解】解:因为M 是椭圆上一点,且1MF ,12F F ,2MF 成等差数列所以2121224MF a MF F F c ===+,所以2a c =,b =故椭圆方程可设为2222143x y c c +=代(4,M 解得25c =所以椭圆方程为2212015x y +=故答案为:2212015x y +=【点睛】椭圆几何性质的应用技巧:(1)与椭圆的几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形;(2)椭圆相关量的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如:,,01a x a b y b e -≤≤-≤≤<<,三角形两边之和大于第三边,在求椭圆相关量的范围或最值时,要注意应用这些不等关系.17.2【分析】在焦点三角形中由余弦定理求得关系再求离心率【详解】设双曲线的左焦点为在中由余弦定理得故答案为:2【点晴】求离心率的关键是得的关系本题是由余弦定理得出解析:2在焦点三角形中由余弦定理求得,a c 关系,再求离心率. 【详解】设双曲线的左焦点为E ,在EFP △中,2EF c =,2PF c PE a c==+,,1cos 4EFP ∠=. 由余弦定理()222421cos 224c c c a EFP c c +-+∠==⋅⋅ ,得2c e a ==. 故答案为:2 【点晴】求离心率的关键是得,,a b c 的关系,本题是由余弦定理得出.18.【分析】先利用点坐标和垂直关系求得直线的斜率并写出直线方程联立直线与椭圆利用韦达定理和垂直的向量关系得到的关系式再结合焦距的关系式解出即得方程【详解】依题意椭圆的焦距为即即由点的坐标为知直线OD 的斜解析:221306x y += 【分析】先利用点D 坐标和垂直关系求得直线l 的斜率,并写出直线方程,联立直线与椭圆,利用韦达定理和垂直的向量关系得到22,a b 的关系式,再结合焦距的关系式解出22,a b ,即得方程. 【详解】依题意,椭圆的焦距为46,即246c =,26c =,即2224a b -=,由点D 的坐标为()2,1,知直线OD 的斜率101202OD k -==-,又⊥OD AB ,知直线l 的斜率为2-,即直线l 的方程为12(2)y x -=--,即52y x =-.设()()1122,,,A x y B x y 联立方程2222152x y a b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()2222222420250ab x a x a a b +-+-=,故2222121222222025,44a a a b x x x x a b a b-+==++,即()()()12121212525225104y y x x x x x x =--=-++2222222222222202525425104444a a a b b a b a b a b a b--=-⨯+⨯=+++, 由OA OB ⊥知,12120OA OB x x y y ⋅=+=,即222222222225254044a a b b a b a b a b--+=++, 所以222255a b a b +=,又2224a b -=,消去2a 得,42141200b b +-=,解得26b =或220b =-(舍去),故2230,6a b ==,椭圆C 的方程为221306x y +=.故答案为:221306x y +=.【点睛】 思路点睛:求解椭圆中的直线垂直问题时,一般利用直线的斜率之积为-1,或者直线上的向量的数量积为0来处理,再联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,即可求出结果.19.【分析】由已知设圆的方程为椭圆的方程为再设出直线AC 的方程为直线BD 的方程为分别与椭圆的方程为联立整理由直线与椭圆相切的条件求得斜率再由已知得由此可求得椭圆的离心率【详解】因为两个椭圆与椭圆的离心率【分析】由已知设圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b =,再设出直线AC 的方程为()1y k x ma =-,直线BD 的方程为2+y k x mb =,分别与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b =联立整理,由直线与椭圆相切的条件0∆=,求得斜率,再由已知得2257b a =,由此可求得椭圆的离心率. 【详解】因为两个椭圆1Γ与椭圆2Γ的离心率相等,所以设椭圆1Γ的方程为()()2222+1x y ma mb =,椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=,设直线AC 的方程为()1y k x ma =-,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()23422212222211+2+0b mk a x a k xm a a k b --=,因为直线AC 与椭圆2Γ相切,则()()()2222222213241142+0a k m m a a k b a b k --=-=∆,整理化简得()212221k a m b =-,设直线BD 的方程为2+y k x mb =,与椭圆2Γ的方程为2222+1x y a b=联立整理得:()()222222222222+2+0b mk a b a k xm a a x b b --=,因为直线BD 与椭圆2Γ相切,则()()()22222222222242+0a k mk a b m a a b b b -=--=∆,整理化简得()222221m kab -=,又AC 与BD 的斜率之积为57-,所以()()222212222221571m k k a b b a m -⎛⎫⋅=⋅=- ⎪-⎝⎭,整理得2257b a =,所以22222521177c b e a a ==-=-=, 所以椭圆1Γ的离心率为7,故答案为:7. 【点睛】关键点点睛:解决直线与椭圆的位置关系的问题,关键在于联立直线与椭圆的方程,运用方程的根的判别式的正负,满足直线与椭圆相交,相切,相离.20.①②④【分析】①将抛物线与直线联立消去利用根与系数关系求出再由弦长公式即可求出弦长进而可求出弦长的最小值即可判断①的正误;②利用中点坐标公式求出以为直径的圆的圆心的纵坐标判断圆心到直线的距离与半径的解析:①②④ 【分析】①将抛物线与直线联立消去y ,利用根与系数关系求出12x x +,12x x ,再由弦长公式即可求出弦长,进而可求出弦长的最小值,即可判断①的正误;②利用中点坐标公式,求出以AB 为直径的圆的圆心的纵坐标,判断圆心到直线的距离121y y ++与半径||2AB r =的大小关系,即可判断②的正误; ③将2x =代入24x y =,可得()2,1P 在抛物线上,此时当直线的斜率不存在时,只有一个交点,当直线与抛物线相切时,也只有一个交点,故与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,可判断③错误;④设1l 的方程为()12y k x -=-,将直线与抛物线联立消去y ,利用判别式即可求出k ,进而可求出直线1l 的倾斜角,即可判断④的正误. 【详解】①联立方程241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,消去y 可得2440x kx --=,216160k ∆=+>恒成立,设两交点坐标分别为()11,A x y ,()22,B x y , 所以由根与系数的关系得124x x k +=,124x x ⋅=-,故AB ==2444k =+≥,当0k =时,AB 取得最小值4,所以最短弦长为4,故①正确,②由①可知124x x k +=,则21212242y y kx kx k +=++=+,故以AB 为直径的圆的圆心坐标为()22,21k k +,半径2222ABr k ==+, 抛物线24x y =的准线方程为1y =-,故圆心到准线1y =-的距离2221122d k k r =++=+=, 所以以AB 为直径的圆一定与抛物线的准线相切,故②正确,③将2x =代入24x y =,解得1y =,所以当1t =时,即()2,1P 在抛物线上, 当直线的斜率不存在时,方程为2x =,此时只有一个交点()2,1,当直线斜率存在且只与抛物线只有一个交点时,当且仅当该直线为切线时满足条件, 所以过点()2,P t 只与抛物线只有一个交点的直线有可能有2条,故③错误, ④因为抛物线的焦点为()0,1F ,又()2,1Q ,()2,R m , 所以三角形FQR 为直角三角形且过()2,1Q 的切线斜率一定存在, 设1l 的方程为()12y k x -=-,代入24x y =,可得24840x k k -+-=,由()2164840k k ∆=--=可得1k =,即直线1l 的倾斜角为45︒,因为直线2l 过点Q 且与1l 垂直,所以一定平分RQF ∠,故④正确. 故答案为:①②④ 【点睛】思路点睛:直线与抛物线交点问题的解题思路:(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组; (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知2222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫- ⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.(1)24x y =;(2)230x y -+=. 【分析】 (1)将将2py =代入抛物线C 的方程可求得,M N 坐标,得,,MN OM ON ,由OMN 的周长参数p ,得抛物线方程;(2)设点211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由,A B 坐标表示出直线斜率,结合中点坐标即得直线斜率,得直线方程. 【详解】解:(1)由题意,焦点0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将2p y =代入抛物线C 的方程可求得,2p M p ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,2p N p ⎛⎫⎪⎝⎭, ∴2MN p =,2OM ON p ===,所以QMN的周长为24p +=+2p =,故抛物线方程为24x y =.(2)设点211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,4x B x ⎛⎫⎪⎝⎭,直线m 的斜率为2212121244x x x x x x -+=-, 由条件1212x x +=,故直线m 的斜率为12,从而直线m 的方程为230x y -+=.【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线方程,求中点弦所在直线方程.已知弦中点坐标,一般设弦两端点坐标为1122(,),(,)x y x y 代入圆锥曲线方程相减即可得中点坐标与直线斜率关系.这称为“点差法”.23.(1)2212x y +=;(2)7.【分析】(1)根据椭圆的定义,由2ABF的周长为a ,再根据离心率求出c ,进而可求出2b ,从而可得椭圆方程;(2)先直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,结合三角形面积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,且2ABF的周长为得2211224AB AF BF AF BF AF BF a ++=+++==a =又e =,所以c a =,1c =, 所以21b =,所以椭圆E 的方程为2212x y +=;(2)设直线AB的方程为1)y x =+,()11,A x y ,()22,B x y由221)12y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y ,整理得271240x x ++=, 所以12127x x +=-,1247x x ⋅=,所以12127y y x -=-==.所以2121ABF Sc y y =⋅-==. 【点睛】 思路点睛:求解圆锥曲线中的面积问题时,一般需要联立直线与曲线方程,结合韦达定理,弦长公式,以及三角形面积公式,(有时也需要点到直线距离公式),即可求解.24.(1)22163x y +=;(2)12.【分析】(1)椭圆C 过点()2,1A ,()2,1B --,在点A 处的切线方程为3y x =-+,可用待定系数法求椭圆的标准方程;(2)用设而不求法把p ,q 表示出来,整理化简即可. 【详解】(1)由题意知椭圆C 在()2,1A 处的切线方程为2221x y a b +=也为3y x =-+,∴222113a a b b ⎧=⎪==⇒⎨=⎪⎩椭圆C 的方程为22163x y +=.(2)直线l 的方程为()3y k x =-,()11,M x y ,()22,N x y()()2222232696026y k x x k x x x y ⎧=-⇒+-+-=⎨+=⎩ ()222212121860k xk x k +-+-=直线AM 方程为:()111212y y x x -=-+-,令()1151312y x p x --=-⇒=+- 直线AN 方程为()221212y y x x -=-+-,令()2251312y x q x --=-⇒=+- ∴()()1212121231311152522222k x k x y y p q x x x x ⎡⎤----⎛⎫--+=-++=-++⎢⎥⎪----⎝⎭⎣⎦()()()()()121212122121452105122222k x k k x k x x k k x x x x ⎡⎤------+-=-++=-++⋅+⎢⎥----⎣⎦()()()222222221241210512186244121244105122210512212k k k k k k k kk k k k k k -+=-++⋅+--+++-=-++⋅+-=-++⋅+=.即12p q +=.【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程;(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.过抛物线的焦点的一直线交抛物线于两点,若线段的长为,则线段的长为 .【答案】【解析】根据题意,由于抛物线,可知焦点为(1,0),准线x=-1,则由于过抛物线的焦点的一直线交抛物线于两点,那么可知线段的长为,,那么设出直线PQ:y=k(x-1)与联立方程组得到,则可知=,故答案为【考点】抛物线的定义点评:解决的关键是理解抛物线定义中抛物线上点到焦点的距离等于到其准线的距离。
属于基础题。
2.已知动圆M与直线y =2相切,且与定圆C:外切,求动圆圆心M的轨迹方程.【答案】.【解析】设动圆圆心为M(x,y),半径为r,由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,以y=3为准线的一条抛物线,其方程为.【考点】本题主要考查直线与圆的去位置关系,抛物线的定义,抛物线的标准方程。
点评:简单题,利用数形结合的方法,认识到“M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等”,从而可利用抛物线的定义进一步求标准方程。
此乃常用方法。
3.双曲线的焦距为【答案】【解析】根据已知等轴双曲线,可知a=b=1,那么结合=2,因此可知其焦距2c的值为,故答案为。
【考点】本试题考查了双曲线的性质。
点评:解决该试题的关键是对于双曲线的方程中a,,b的求解,然后借助于平方关系式,得到结论,属于基础题。
4.已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,,则线段AB的中点到y轴的距离为__________ 。
【答案】【解析】设A、B的横坐标分别是m、n,由抛物线定义,得=m++n+= m+n+=3,故m+n=,,故线段AB的中点到y轴的距离为【考点】本题考查了抛物线的性质点评:抛物线的定义是解决抛物线的距离问题的常见方法5.设椭圆:的左、右焦点分别为,上顶点为,过点与垂直的直线交轴负半轴于点,且.(1)求椭圆的离心率;(2)若过、、三点的圆恰好与直线:相切,求椭圆的方程;(3)在(2)的条件下,过右焦点作斜率为的直线与椭圆交于、两点,在轴上是否存在点使得以为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出的取值范围,如果不存在,说明理由.【答案】(1);(2);(3),0),由(c,0),A(0,b),知【解析】(1)设Q(x,由 ,可知为中点.从而得到,,进一步计算可求出记心率的值.(2)由⑴知,可求出△AQF的外接圆圆心为(-,0),半径r=|FQ|=,所以再利用圆心到直线l的距离等于半径a,可得到关于a的方程解出a值,从而得到椭圆C的方程.(3) 设,平行四边形是菱形可转化为,,所以,则,然后直线MN与椭圆方程联立,消y,再借助韦达定理来解决即可.,0),由(c,0),A(0,b)解:(1)设Q(x知,由于即为中点.故,故椭圆的离心率(4 分)(2)由⑴知得于是(,0) Q,△AQF的外接圆圆心为(-,0),半径r=|FQ|=所以,解得=2,∴c =1,b=,所求椭圆方程为(8 分)(3)由(Ⅱ)知:代入得设,则,(10分)由于菱形对角线垂直,则故则(12分)由已知条件知且故存在满足题意的点P且的取值范围是.(13分)6.设是三角形的一个内角,且,则方程表示的曲线是焦点在 _轴上的__ (填抛物线、椭圆、双曲线的一种)【答案】y、椭圆【解析】因为,所以,两边平方得:,因为是三角形的一个内角,所以,,所以。
圆锥曲线与方程测试题及参考答案
高中数学选修2—1第二章《圆锥曲线与方程》单元测试题及参考答案(时间120分钟 总分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。
每小题只有一个选项符合题目意思)1.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32a x =上一点,12PF F ∆是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为 ( C ) A.12 B. 23 C.34 D.452.已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为 ( D )A.2833x y =B. 21633x y = C. 28x y = D. 216x y = 3.已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠= ( C )A.14B.35C.34D.454.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心学率为32.双曲线221x y -=的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个焦点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为 ( D )A.22182x y += B.221126x y += C.221164x y += D.221205x y += 5.已知双曲线22214x y b-=的右焦点与抛物线212y x =的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于(A)A.5B.42C.3D.56.方程22ay b x c =+中的,,{2,0,1,2,3}a b c ∈-,且,,a b c 互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有 ( B ) A.28条 B.32条 C.36条 D.48条7.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于,A B 两点,点O 是原点,若3AF =; 则AOB ∆的面积为 ( C )A.22B.2C.322D.228.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2。
高中试卷-专题15 圆锥曲线的方程(单元测试卷)(含答案)
专题15 《圆锥曲线的方程》单元测试卷一、单选题1.(2020·辽宁省高三月考(文))若抛物线上的点M 到焦点的距离为10,则M 点到y 轴的距离是( )A .6B .8C .9D .10【答案】C 【解析】抛物线的焦点,准线为,由M 到焦点的距离为10,可知M 到准线的距离也为10,故到M 到的距离是9,故选C .2.(2019·涟水县第一中学高二月考)椭圆的焦距为,则的值等于( )A .B .C .或D .【答案】C 【解析】若椭圆的焦点在轴上时,则有,解得;若椭圆的焦点在轴上时,则有,解得.综上所述,或.故选:C.3.(2018·镇原县第二中学高二期末(文))设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=﹣2,则抛物线的方程是( )A .y 2=﹣8x B .y 2=8xC .y 2=﹣4xD .y 2=4x【答案】B 【解析】∵准线方程为x=﹣2∴=2∴p=424y x =24y x =()10F ,1x =-2214x y m +=2m 53538x 2=5m =y 2=3m =5m =3∴抛物线的方程为y 2=8x 故选B4.(2020·天津高三一模)设为抛物线的焦点,过且倾斜角为的直线交于,两点,则( )AB .C .D .【答案】C【解析】由题意,得.又因为AB 的方程为,与抛物线联立,得,设,由抛物线定义得,,选C .5.(2018·镇原县第二中学高二期末(文))已知,,则椭圆的标准方程是( )A .B .C .或D .【答案】C 【解析】由,,,可解得,,则当椭圆的焦点在轴上时,此时椭圆的标准方程为:;当椭圆的焦点在轴上时,椭圆的标准方程为:.故选:C6.(2018·镇原县第二中学高二期末(文))双曲线,则()F 2:3C y x =F 30o C A B AB =6123(,0)4F 0k tan 30==34y x =-2=3y x 21616890x x -+=1122(,),(,)A x y B x y 12AB x x p =++=168312162+=9a b +=3c =221259x y +=2212516x y +=2212516x y +=2251162x y+=221169x y +=9a b +=3c =222a b c =+225a =216b =x 2212516x y +=y 2251162x y +=()2221012x y b b-=>0+=b =A .3B .2CD .【答案】D 【解析】双曲线的焦点在轴,,渐近线方程是,,解得:.故选:7.(2018·民勤县第一中学高二期末(文))已知椭圆的一个焦点为F (0,1),离心率,则椭圆的标准方程为()A .B .C .D .【答案】D 【解析】由题意知,又离心率,所以,,即所求椭圆的标准方程,故选D .8.(2019·涟水县第一中学高二月考)设双曲线(a >0,b >0)的虚轴长为2,焦距为( )A.y =x B .y =±2xC .y =x D .y =±x【答案】C 【解析】由题意知∴,a 2=c 2-b 2x a =by x a=±0+=k ===b =D12e =2212x y +=2212y x +=22143x y +=22134x y +=1c =12e =2a =2223b a c =-=22134x y +=22221x y a b-=12∴渐近线方程为y=±x.故选C.9.(2019·浙江省高二期中)如图,,,是椭圆上的三个点,经过原点,经过右焦点,若且,则该椭圆的离心率为( )A.BCD【答案】B【解析】取左焦点,连接,,根据椭圆的对称性可得:是矩形,设,中,即:解得:,则在中即:,.b a A B C 22221x y a b+=()0a b >>AB O AC F BF AC ^3BF CF =121F 111,,AF CF BF BF AC ^1AFBF 11,2,3,23,22CF m CF a m BF AF m AF a m AC a m ==-===-=-1Rt AF C D 22211AF AC CF +=222(3)(22)(2)m a m a m +-=-3am =1,AF a AF a ==1Rt AF F D 22211AF AF FF +=222(2)a a c +=222212,2c a c a ==故选:B10.(2018·安徽省合肥一中高三一模(文))已知椭圆的左、右焦点分别为,,是椭圆在第一象限上的一个动点,圆与的延长线,的延长线以及线段都相切,且为其中一个切点.则椭圆的离心率为( )ABCD【答案】B 【解析】设圆与的延长线相切于点,与相切于点,由切线长相等,得,,,,,由椭圆的定义可得,,,则,即,又,所以因此椭圆的离心率为.故选:B.二、多选题11.(2019·山东省青岛二中高二月考)(多选题)下列说法正确的是( )2221(1)x y a a+=>1F 2F A C 1F A 12F F 2AF ()3,0M C 1F A N 2AF T AN AT =11F N F M =22F T F M =1(,0)F c -2(,0)F c 122AF AF a +=()111223+22+F N F M c AF AN a AF AN a AN AT TF ==+==-+=+-222(3)a F M a c =-=--26a =3a =1b =c ==c e a ==A .方程表示两条直线B .椭圆的焦距为4,则C .曲线关于坐标原点对称D .双曲线的渐近线方程为【答案】ACD 【解析】方程即,表示,两条直线,所以A 正确;椭圆的焦距为4,则或,解得或,所以B 选项错误;曲线上任意点,满足,关于坐标原点对称点也满足,即在上,所以曲线关于坐标原点对称,所以C 选项正确;双曲线即,其渐近线方程为正确,所以D 选项正确.故选:ACD12.(2019·山东省高二期中)已知椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,且短轴长为2,离心率,过焦点作轴的垂线,交椭圆于,两点,则下列说法正确的是( )A .椭圆方程为B .椭圆方程为C .D .的周长为【答案】ACD 【解析】2x xy x +=221102x y m m +=--4m =22259x y xy +=2222x y a b l -=b y xa=±2x xy x +=()10x x y +-=0x =10x y +-=221102x y m m +=--()1024m m ---=()2104m m ---=4m =8m =22259x y xy +=(),P x y 22259x y xy +=(),P x y (),P x y ¢--()()()()22259x y x y --+=--(),P x y ¢--22259x y xy +=22259x y xy +=2222x y a b l -=0l ¹b y x a=±C 1F 2F y 1F y C P Q 2213y x +=2213x y +=PQ =2PF Q D由已知得,2b =2,b =1,又,解得,∴椭圆方程为,如图:∴,的周长为.故选:ACD.13.(2019·江苏省苏州实验中学高二月考)已知双曲线过点且渐近线为,则下列结论正确的是( )A .的方程为B .C .曲线经过的一个焦点D .直线与有两个公共点【答案】AC 【解析】对于选项A :由已知,可得,从而设所求双曲线方程为,又由双曲线过点,从而,即,从而选项A 正确;对于选项B :由双曲线方程可知,,从而离心率为,所以B 选项错误;c a =222a b c =+23a =2213y x +=22b PQ a ===2PF Q D 4a =C (y x =C 2213x y -=C 21x y e -=-C 10x -=C y =±2213y x =2213x y l -=C (22133l ´-=1l =a =1b =2c =c e a ===对于选项C :双曲线的右焦点坐标为,满足,从而选项C 正确;对于选项D :联立,整理,得,由,知直线与双曲线只有一个交点,选项D 错误.故选AC 三、填空题14.(2019·江苏省高三三模)双曲线的焦距为______.【答案】【解析】双曲线的焦距为.故答案为:.15.(2019·重庆巴蜀中学高二期中(理))若双曲线的左焦点在抛物线的准线上,则的值为________.【答案】6【解析】双曲线的左焦点为,即,故.故答案为:.16.(2020·浙江省高三二模)已知椭圆,F 为其左焦点,过原点O 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,点A 在第二象限,且∠FAB =∠BFO ,则直线l 的斜率为_____.【答案】【解析】设,则,,且,()2,021x y e -=-221013x x y ì-=ïí-=ïî220y +=2420D =-´=C 2212x y -=2212x y -=2c ==22154x y -=22y px =p 22154x y -=()3,0-32p -=-6p =622197x y C +=:()00,A x y ()00,B x y --00x <00y >2200197x y +=∵F 为其左焦点,∴,AB 的斜率.经分析直线AF 的斜率必存在,设为则,又,,∴,又,,可解得:,,∴直线l的斜率为.故答案为:17.(2019·乐清市知临中学高二期末)已知抛物线的焦点为,定点.若抛物线上存在一点,使最小,则点的坐标为________,最小值是______.【答案】 【解析】根据题意,作垂直于准线,画出几何关系如下图所示:()F tan BFO Ð=10y k x =2k =1212tan 1k k FAB k k -Ð==+FAB BFO Ð=Ð=220002x y ++=2200197x y +=0(3,0)x Î-0x =0y =00y x =22y x =F ()32A ,M MA MF +M ()22,72MH根据抛物线定义可知,,因而当在同一直线上时,的值最小,此时,的纵坐标为2,代入抛物线解析式可知,所以的横坐标为2,即,故答案为:,;四、解答题18.(2018·镇原县第二中学高二期末(文))已知双曲线的一条渐近线方程是,它的一个焦点在抛物线的准线上.(1)求双曲线的焦点坐标;(2)求双曲线的标准方程.【答案】(1);(2)【解析】因为抛物线的准线方程为,则由题意得,点是双曲线的左焦点.(1)双曲线的焦点坐标.(2)由(1)得,又双曲线的一条渐近线方程是,所以,,所以双曲线的方程为:.19.(2019·湖南省衡阳市八中高二月考)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且点的横坐标为,.MF MH =,,A M H MA MF +72MA MF AH +==M 42x =M ()2,2M ()2,2M 72()222210,0x y a b a b-=>>y =224y x =()6,0F ±221927x y-=224y x =6x =-()16,0F -()6,0F ±22236a b c +==y =ba=29a =227b =221927x y -=22(0)y px p =>F M M 45MF =(1)求抛物线的方程;(2)设过焦点且倾斜角为的交抛物线于两点,求线段的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)由题意得,∴,故抛物线方程为.(2)直线的方程为,即.与抛物线方程联立,得,消,整理得,其两根为,且.由抛物线的定义可知,.所以,线段的长是.20.(2020·陕西省西安市远东一中高二期末(理))已知抛物线C 的顶点为坐标原点O ,对称轴为x 轴,其准线过点.(1)求抛物线C 的方程;(2)过抛物线焦点F 作直线l ,使得抛物线C 上恰有三个点到直线l 的距离都为l 的方程.【答案】(1);(2)【解析】(1)由题意得,抛物线的焦点在轴正半轴上,设抛物线C 的方程为,因为准线过点,所以,即. 所以抛物线C 的方程为.(2)由题意可知,抛物线C 的焦点为.当直线l 的斜率不存在时,C 上仅有两个点到l 的距离为当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为,F 45°l A B 、AB 24y x =8452p MF +==2p =24y x =l 0tan 45(1)y x -=°⋅-1y x =-214y x y x =-ìí=îy 2610x x -+=12,x x 126x x +=12||628AB x x p =++=+=AB 8()2,1--28y x =20x y ±-=x 22y px =()2,1-22p =4p =28y x =()2,0F ()2y k x =-要满足题意,需使在含坐标原点的弧上有且只有一个点P 到直线l 的距离为,过点P 的直线平行直线且与抛物线C 相切.设该切线方程为,代入,可得.由,得.,整理得,又,解得,即.因此,直线l 方程为.21.(2019·会泽县第一中学校高二月考(理))设抛物线:的焦点为,是上的点.(1)求的方程:(2)若直线:与交于,两点,且,求的值.【答案】(1)(2).【解析】(1)因为是上的点,所以, 因为,解得,抛物线的方程为.(2)设,,由得,则,,():2l y k x =-y kx m =+24y x =()222280k x km x m +-+=()2222840km k m D =--=2km =224m k =2km =21k =1k =±20x y ±-=C 22(0)x py p =>F (,1)M p p -C C l 2y kx =+C A B 13AF BF ⋅=k 24x y =1k =±(),1M p p -C ()221p p p =-0p >2p =C 24x y =()11,A x y ()22,B x y 224y kx x y=+ìí=î2480x kx --=216320k D =+>124x x k +=128x x =-由抛物线的定义知,,,则,,,解得.22.(2018·民勤县第一中学高二期末(文))在直线:上任取一点,过作以,为焦点的椭圆,当在什么位置时,所作椭圆长轴最短?并求此椭圆方程.【答案】,【解析】设关于:的对称点,则,,连交于,点即为所求点.:,即,解方程组,,当点取异于的点时,.满足题意的椭圆的长轴最短时,,所以,,.椭圆的方程为:.11AF y =+21BF y =+()()()()12121133AF BF y y kx kx ⋅=++=++()2121239k x x k x x =+++24913k =+=1k =±l 90x y -+=M M ()13,0F -()23,0F M ()5,4M -2214536x y +=()13,0F -l 90x y -+=(),F x y 3909220613x y x y y x -ì-+=ï=-ìïÞíí-=îï=-ï+î()9,6F -2F F l M M 2F F 1(3)2y x =--230x y +-=2305904x y x x y y ì+-==-ìÞíí-+==îî()5,4M -'M M 22''FM M F FF +>22a FF ===a =3c =22245936b a c =-=-=2214536x y +=23.(2019·安徽省高二期末(理))已知点为坐标原点椭圆的右焦点为,离心率为,点分别是椭圆的左顶点、上顶点,的边.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线交椭圆于两点直线分别交直线于两点,求.【答案】(1);(2)0.【解析】(1)如图所示由题意得为直角三角形,且,所以则所以椭圆的标准方程为:.O 2222:1(0)x y C a b a b+=>>F 12,P Q C POQ △PQ C F l A B 、PA PB 、2x a =M N 、FM FN ⋅uuuu r uuu r 22143x y +=POQ △PQ PQ =222a b c =+=ïïî1a b c ìï=íï=î22143x y +=(2)由题意,如图设直线的方程为:,,,则,,联立方程化简得.则.由三点共线易得,化简得,同理可得..l 1x my =+()11,A x y ()22,B x y ()34,M y ()44,N y 221143x my x y =+ìïí+=ïî22(34)690m y my ++-=122122634934m y y m y y m ì+=-ïï+íï⋅=-ï+î,,P A M ()31100422y y x --=--+13163y y my =+24263y y my =+1234341266(3,)(3,)9933y y FM FN y y y y my my ⋅==+=+⋅++uuuu r uuu r g ()122121236939y y m y y m y y =++++2222222936()36934990969189(34)()3()93434m m m m m m m m m --´+=+=+=--++-+-+++。
专题12:第三章圆锥曲线与方程综合测试卷2(解析版)
专题12:第三章圆锥曲线与方程综合测试卷2(解析版)一、单选题1.准线方程为2x =的抛物线的标准方程为( ) A .24y x =- B .28y x =- C .24y x = D .28y x =【答案】B 【详解】试题分析:由题意得,抛物线28y x =-,可得4p =,且开口向左,其准线方程为2x =. 故选B .考点:抛物线的几何性质.2.已知双曲线222:1y C x b-=的右焦点为F ,过点F 向双曲线的一条渐近线引垂线,垂足为M ,2FM =,则双曲线的离心率( ) A .2 BCD【答案】C 【分析】根据2FM =求得b ,由此求得c ,进而求得双曲线的离心率. 【详解】依题意,双曲线1a =,设(),0F c ,双曲线的一条渐近线方程为0y bx bx y =⇒-=,则2bcFM b c=====.所以22222125c a b c =+=+=⇒=所以双曲线的离心率为ce a==故选:C 【点睛】本小题主要考查双曲线离心率的求法,属于基础题.3.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,若以OF (O 为坐标原点)为直径的圆被双曲线C 的一条渐近线所截得的弦长等于双曲线C 的虚轴长,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .2y x =± B .12y x =±C .3y x =±D .4y x =±【答案】B 【分析】由题意,求出圆心、半径、渐近线,结合几何法求得圆被直线所截得的弦长2a b =,由此可求出答案. 【详解】解:由题意知,(),0F c ()222,0c a b c =+>,∴以OF 为直径的圆的方程为22224c c x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,圆心为,02c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,半径2c r =,又双曲线的渐近线的方程为by x a=±,即0bx ay ±=,∴圆心到渐近线的距离2b d ==,∴该圆被渐近线截得的弦长2a b ==,∴12b a =, ∴渐近线方程为12y x =±, 故选:B . 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,属于基础题.4.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为线20x y +=垂直,则双曲线的方程为( )A .2214x y -=B .2214y x -=C .22331520x y -=D .22331205x y -=【答案】A 【分析】由焦距为,C D ;由双曲线的一条渐近线与直线20x y +=垂直排除选项B ,从而可得结果. 【详解】因为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的焦距为所以c =22 5a b +=,可排除选项,C D ;因为2214y x -=的渐近线方程为2y x =±,不与直线20x y +=垂直,可排除选项B ,故选A. 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质以及排除法的应用,属于中档题. 用特例代替题设所给的一般性条件,得出特殊结论,然后对各个选项进行检验,从而做出正确的判断,这种方法叫做特殊法. 若结果为定值,则可采用此法. 特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性.5.双曲线22440x ty t +-=的虚轴长等于( )A .B .2t -C .D .4【答案】C 【解析】双曲线方程化为221;4x y t +=因为是双曲线方程,所以0,t <则标准方程为221;4y x t-=-所以虚轴长故选C 6.已知双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)与椭圆2212516x y +=有共同焦点,且双曲线的渐近线方程为0x =,则该双曲线的方程为( )A .221612x y -=B .221126x y -=C .22136x y -=D .22163x y -=【答案】D根据已知双曲线22221x y a b-=与椭圆2212516x y +=有共同焦点可得:3c =,再由双曲线的渐近线方程为0x ±=,可得:22292a b c b a⎧+==⎪⎨=⎪⎩ ,即可得解. 【详解】易知椭圆2212516x y +=的两个焦点为(3,0),(3,0)-, 设双曲线的焦距为2c ,则3c =, 且焦点在x 轴上,设双曲线的实轴、虚轴分别为:2a 、2b由双曲线的渐近线方程为0x ±=,可得:22292a b c b a⎧+==⎪⎨=⎪⎩ ,解得:a b ==故选:D. 【点睛】本题考查了椭圆、双曲线的焦点问题,考查了双曲线渐近线的公式的理解,总体计算量不大,属于基础题.7.已知椭圆221416x y +=上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为6,则点P 到另一个焦点的距离为( ) A .2 B .3 C .5 D .7【答案】A 【分析】根据椭圆定义,即可求得点P 到另外一个焦点的距离. 【详解】设所求距离为d ,由题意得4a =.根据椭圆的定义得26262a d d a =+⇒=-=, 故点P 到另一个焦点的距离为2. 故选:A本题考查了椭圆的定义,属于基础题 8.抛物线212x y =的焦点到准线的距离是() A .1 B .2C .12D .14【答案】D 【分析】由抛物线22p x y =的焦点到准线的距离等于p ,可直接得出结果. 【详解】因为抛物线的方程为212x y =,即12p 2=,所以1p 4=, 因此焦点到准线的距离是14.故选D 【点睛】本题主要考查抛物线的性质,熟记性质即可,属于基础题型.9.已知双曲线()2222=10,0x y a b a b->>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在双曲线的右支上,且124PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是( )A .5,23⎛⎤⎥⎝⎦B .5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .(]1,2D .51,3⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【分析】根据题中条件,由双曲线的定义,得到223aPF =,183a PF =,根据1212+≥PF PF F F ,即可求出结果. 【详解】因为点P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得122PF PF a -=, 又124PF PF =,所以232PF a =,即223aPF =,则183a PF =, 因为双曲线中,1212+≥PF PF F F , 即1023a c ≥,则53c a ≤,即53e ≤,又双曲线的离心率大于1,所以513e <≤. 故选:D. 【点睛】本题主要考查求双曲线的离心率,熟记双曲线的简单性质即可,属于基础题.10.双曲线2214y x m-=的离心率为32,则其渐近线方程是( )A .54y x =±B .45y x =±C .y x =D .y = 【答案】D 【分析】根据双曲线离心率及定义可求得m 的值,即可得双曲线的标准方程,进而由渐近线方程可得解. 【详解】双曲线2214y x m-=,即2,a b ==c =由离心率为32,所以32c a ==, 解得5m =,所以双曲线22145y x -=,则渐近线方程为5a y x x x b =±==±, 故选:D. 【点睛】本题考查了双曲线的简单几何性质应用,离心率与渐近线方程的简单应用,属于基础题. 11.从某个角度观察篮球(如图甲),可以得到一个对称的平面图形,如图乙所示,篮球的外轮廓为圆O ,将篮球表面的粘合线视为坐标轴和双曲线,若坐标轴和双曲线与圆O 的交点将圆的周长八等分,且AB BO OC CD ===,则该双曲线的离心率为( )A 2B 3C .2D 5【答案】B 【分析】设出双曲线方程,把双曲线上的点的坐标表示出来并代入到方程中,找到a b 、的关系即可求解. 【详解】以O 为原点,AD 所在直线为x 轴建系,不妨设1AB BO OC CD ====, 则该双曲线过点(22),且1a =,将点(22),代入方程222222123x y b c a b -=⇒=⇒=,故离心率为3==ce a, 故选:B . 【点睛】本题考查已知点在双曲线上求双曲线离心率的方法,属于基础题目.12.已知双曲线22:1x C y m -=的离心率为62(2,0)P 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,且AOB ∠为钝角(其中O 为坐标原点),则直线l 斜率的取值范围是( ) A .22(,0)(0,)22-B .5(,0)(0⋃5C .22(,(,)22-∞-+∞ D .55(,(,)-∞+∞ 【答案】A 【分析】利用双曲线的离心率求出m ,得到双曲线方程,设出直线方程,设出AB 坐标,利用韦达定理结合向量的数量积转化求解k 的范围即可. 【详解】解:由题意双曲线22:1x C y m -==2m =, 双曲线22:12x C y -=,设直线:2l x ty =+,与双曲线C 联立得:22(2)420t y ty -++=, 设点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 则12222y y t =-,12224y y t t =--+ 221212122282()42t x x t y y t y y t --=+++=-, 又因为AOB ∠为钝角,则0OA OB ⋅<,所以12120y y x x +<,即222228022t t t --+<--得出220t ->,即22t >, 所以直线l 的斜率22112k t =<, 又且,,A O B 三点不可能共线,则必有0k ≠,即直线l 斜率的取值范围是2(,0)(0,)22-, 故选:A . 【点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,直线与双曲线的位置关系的应用,是中档题.二、填空题13.已知椭圆的方程为222116x y m+=,焦点在x 轴上,m 的取值范围是______.【答案】()()4,00,4-【分析】由椭圆的焦点在x 轴上,可得2016m <<,求解即可. 【详解】由椭圆的方程为222116x y m +=,焦点在x 轴上,可得2016m <<,所以40m -<<或04m <<, 故答案为:()()4,00,4-【点睛】本题考查了椭圆短轴的范围,是椭圆基本量的考查,属于基础题. 14.抛物线24y x =的焦点坐标是_______. 【答案】10,16⎛⎫⎪⎝⎭【分析】将抛物线方程转化为标准形式,由此求得抛物线的焦点坐标. 【详解】由24y x =得214x y =,所以抛物线的焦点在y 轴上,且112,4216p p ==,所以抛物线的焦点坐标为10,16⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:10,16⎛⎫⎪⎝⎭【点睛】本小题主要考查抛物线焦点坐标的求法,属于基础题.15.椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线交椭圆于P ,Q 两点(P 在x 轴上方),1PF PQ =,若1PQ PF ⊥,则椭圆的离心率e =______.-【分析】 根据椭圆定义,设2PF m =,则12PF a m =-,进而表示出222QF a m =-,12QF m =,由1PQ PF ⊥,得在两个三角形中由勾股定理可得a ,c 的关系,进而求出椭圆的离心率. 【详解】如图所示,设()20PF m m =>,根据椭圆定义得12PF a m =-, 由1PF PQ =,得2222QFa m m a m =--=-,由椭圆的定义可得()12222QF a a m m =--=,因为1PQ PF ⊥,在1Rt PFQ ∆中,且1PF PQ =,得22112QF PF =,即()22422m a m =-①,在12Rt PF F ∆中,得2221212F F PF PF =+,即()22242c a m m =-+②,由①-②2⨯可得222482m c m -=-,可得233m c =,③, 将③代入②可得22223233423c a c c ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,整理可得:22330e e +-=,()0,1e ∈,解得63e =-.故答案为:63-.【点睛】本题考查椭圆的性质及直线与椭圆的综合,考查椭圆离心率的求法,属于中档题. 16.已知过抛物线2:4C y x =焦点F 的直线交抛物线C 于P ,Q 两点,交圆2220x y x +-=于M ,N 两点,其中P ,M 位于第一象限,则11PM QN+的最小值为_____. 【答案】2 【分析】设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,根据题意可设直线PQ 的方程为1x my =+,将其与抛物线C 方程联立可求出121=x x ,结合图形及抛物线的焦半径公式可得12||||1PM QN x x ⋅==,再利用基本不等式,即可求出11PM QN+的最小值. 【详解】圆2220x y x +-=可化为22(1)1x y -+=,圆心坐标为(1,0),半径为1,抛物线C 的焦点(1,0)F ,可设直线PQ 的方程为1x my =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,由214x my y x=+⎧⎨=⎩,得2440y my --=,所以124y y =-, 又2114y x =,2224y x =,所以222121212()14416y y y y x x =⋅==,因为1212||||(||||)(||||)(11)(11)1PM QN PF MF QF NF x x x x ⋅=--=+-+-==,所以111122PM QN PM QN+≥⋅=,当且仅当||||1PM QN ==时,等号成立. 所以11PM QN+的最小值为2. 故答案为:2 【点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,基本不等式求最值,考查基本运算能力,属于中档题.三、解答题17.(1)已知椭圆的离心率为74,短轴一个端点到右焦点的距离为4,求椭圆的标准方程。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.若动点与定点和直线的距离相等,则动点的轨迹是()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.直线【答案】D【解析】因为定点F(1,1)在直线上,所以到定点F的距离和到定直线l的距离相等的点的轨迹是直线,就是经过定点A与直线,垂直的直线.故选D.【考点】1.抛物线的定义;2.轨迹方程.2. F1、F2是定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则点M的轨迹是()A.椭圆B.直线C.线段D.圆【答案】C【解析】主要考查椭圆的定义、椭圆的标准方程。
解:因为|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,所以点M的轨迹是线段,故选C。
3.椭圆内有一点P(3,2)过点P的弦恰好以P为中点,那么这弦所在直线的方程为()A.B.C.D.【答案】B【解析】主要考查椭圆的定义、直线与椭圆的位置关系。
利用“点差法”求弦的斜率,由点斜式写出方程。
故选B。
4.如果抛物线y 2=ax的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为()A.(1, 0)B.(2, 0)C.(3, 0)D.(-1, 0)【答案】A【解析】由已知,所以=4,抛物线的焦点坐标为(1, 0),故选A。
【考点】本题主要考查抛物线的定义、标准方程、几何性质。
点评:熟记抛物线的标准方程及几何性质。
5.圆心在抛物线y 2=2x上,且与x轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是()A.x2+ y 2-x-2 y -=0B.x2+ y 2+x-2 y +1="0"C.x2+ y 2-x-2 y +1=0D.x2+ y 2-x-2 y +=0【答案】D【解析】由抛物线定义知,此圆心到焦点距离等于到准线距离,因此圆心横坐标为焦点横坐标,代入抛物线方程的圆心纵坐标,1,且半径为1,故选D。
【考点】本题主要考查抛物线的定义、标准方程、几何性质,同时考查了圆的切线问题。
点评:抛物线问题与圆的切线问题有机结合,利用抛物线定义,简化了解答过程。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.方程所表示的曲线是()A.圆B.椭圆C.抛物线D.双曲线【答案】D【解析】表示点(x,y)到点(-3,1)的距离|x-y+3|可以看做,其中表示点(x,y)到直线x-y+3=0的距离.=表示到焦点距离是到准线的距离的倍e=∈(1,+∞),是双曲线,选D。
【考点】本题主要考查曲线与方程的概念。
点评:易错题,研究方程表示的曲线,一般有两种思路,一是从方程出发,化成“标准方程”,二是从点满足的几何条件入手,利用曲线的定义。
2.直线与双曲线的右支交于不同的两点A、B,求实数k的取值范围.【答案】.【解析】解:将直线的方程代入双曲线的方程后,整理得.依题意,直线与双曲线的右支交于不同两点,故解得的取值范围是.【考点】本题主要考查直线与双曲线的位置关系,一元二次方程根的分布。
点评:常见题型,通过联立方程组,转化成一元二次方程根的分布问题,求得k的范围。
3.对于曲线,给出下面四个命题:①曲线不可能表示椭圆;②当时,曲线表示椭圆;③若曲线表示双曲线,则或;④若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则.其中所有正确命题的序号为.【答案】③④【解析】通过讨论的正负、大小,明确真命题有③④。
【考点】本题主要考查椭圆、双曲线的标准方程及几何性质。
点评:基础题,理解椭圆、双曲线的几何性质,注意发现a,b,c,e的关系。
4.若双曲线的一条渐近线的倾斜角为,其离心率为.【答案】【解析】由已知,所以e= = 。
【考点】本题主要考查双曲线的标准方程及几何性质,直线的概念,三角同角公式。
点评:基础题,注意离心率的表现形式。
5.椭圆的左焦点是分别是左顶点和上顶点,若到直线AB的距离是,则椭圆的离心率是.【答案】【解析】设F1到AB的垂足为D,△ADF1∽△AOB∴∴,∴,化简得到5a2-14ac+8c2=0解得a=2c 或a=4c/5舍去,∴e=。
【考点】本题主要考查椭圆的标准方程及几何性质。
点评:应用三角形相似,确定了a,b,c,e的关系。
(典型题)高中数学选修1-1第二章《圆锥曲线与方程》测试(答案解析)
一、选择题1.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -+=与椭圆C 相交于不同的两点A B 、,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为( ) A .22132x y +=B .22143x y +=C .22152x y +=D .22163x y +=2.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,记椭圆E 的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若C ,D 恰好是线段AB 的两个三等分点,则( ) A .221k e -=B .221k e +=C .2211e k-= D .2211e k+=3.已知()5,0F 是双曲线()2222:=10,0x y C a b a b->>的右焦点,点(A .若对双曲线C 左支上的任意点M ,均有10MA MF +≥成立,则双曲线C 的离心率的最大值为( )A B .5C .52D .64.已知点()P m n ,是抛物线214y x =-上一动点,则A .4B .5C D .65.过椭圆:T 2212x y +=上的焦点F 作两条相互垂直的直线12l l 、,1l 交椭圆于,A B 两点,2l 交椭圆于,C D 两点,则AB CD +的取值范围是( )A .3⎡⎢⎣B .3⎡⎢⎣C .3⎡⎢⎣D .3⎡⎢⎣ 6.已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点为1F ,2F ,过2F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若1MF =,则E 的离心率为( )A .3B .2C .5D .27.如图,F 是抛物线28x y =的焦点,过F 作直线交抛物线于A 、B 两点,若AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则AOB 的面积为( )A .10B .8C .16D .128.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若双曲线右支上存在一点P ,使得2F 关于直线1PF 的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .231e <<B .23e >C .3e >D .13e <<9.设抛物线2:4(0)C x y p =>的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线C 于,M N 两点,交l 于点P ,且PF FM =,则||MN =( )A .2B .83C .5D .16310.己知直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,并与抛物线交于A ,B 两点,若点A 的纵坐标为4,则线段AB 的长为( ) A .253B .496C .436D .25411.已知点P 在双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上,点()2,0A a ,当PA 最小时,点P不在顶点位置,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .(D .(12.已知过点(,0)A a 的直线与抛物线22(0)y px p =>交于M.N 两点,若有且仅有一个实数a ,使得16OM ON ⋅=-成立,则a 的值为( ) A .4-B .2C .4D .8二、填空题13.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>右焦点(c,0)F 关于直线2y x =的对称点Q 在双曲线上,则双曲线的离心率是______.14.过双曲线221x y -=上的任意一点(除顶点外)作圆221x y +=的切线,切点为,A B ,若直线AB 在x 轴、y 轴上的截距分别为,m n ,则2211m n-=___________. 15.已知拋物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,O 为坐标原点,C 的准线为l 且与x 轴相交于点B ,A 为C 上的一点,直线AO 与直线l 相交于E 点,若BOE BEF ∠=∠,6AF =,则C 的标准方程为_____________.16.设F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点,P 是椭圆C 上的点,圆2229a x y +=与线段PF 交于A ,B 两点,若A ,B 三等分线段PF ,则椭圆C 的离心率为____________.17.在双曲线22221x y a b-=上有一点P ,12,F F 分别为该双曲线的左、右焦点,121290,F PF F PF ∠=︒的三条边长成等差数列,则双曲线的离心率是_______.18.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(),0A a -,()0,B b ,()0,C b -分别为其三个顶点.直线CF 与AB 交于点D ,若椭圆的离心率13e =,则tan BDC ∠=___________.19.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线与抛物线交于两点11(,)P x y ,22(,)Q x y .①抛物线24y x =焦点到准线的距离为2; ②若126x x +=,则8PQ =;③2124y y p =-;④过点P 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线为点A ,则直线AQ 平行于 抛物线的对称轴;⑤绕点(2,1)-旋转且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线至多有2条. 以上结论中正确的序号为__________.20.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,点F 为E 的左焦点,点P 为E 上位于第一象限内的点,P 关于原点的对称点为Q ,且满足||3||PF FQ =,若||OP b =,则E 的离心率为_________.三、解答题21.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为()222210x y a b a b+=>>,则椭圆在其上一点()'',A x y 处的切线方程为''221x y x ya b+=,试运用该性质解决以下问题:在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,且经过点21,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)设F 为椭圆C 的右焦点,直线l 与椭圆C 相切于点P (点P 在第一象限),过原点O 作直线l 的平行线与直线PF 相交于点Q ,问:线段PQ 的长是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.22.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,且124AF AF +=. (1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为1的直线与C 交于点M 、N ,求OMN 的面积.23.在平面直角坐标系中,动点(),P x y (0y >)到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点M 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若8AB =,求直线l 的方程.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>过点421,3P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,离心率为53.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 与圆22:1O x y +=相切,且与椭圆C 交于M ,N 两点,Q 为椭圆C 上一个动点(点O ,Q 分别位于直线l 两侧),求四边形OMQN 面积的最大值. 25.已知是抛物线2:2C y px=(0)p >的焦点,(1,)M t 是抛物线上一点,且||2MF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点O (坐标原点)分别作,OA OB 交抛物线C 于,A B 两点(,A B 不与O 重合),且.2OA OB k k =.求证:直线AB 过定点.26.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>,焦点为F ,过点()2,0G p 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,设()11,A x y 、()22,B x y .(1)若124x x ⋅=,求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点M ,直线BF 交抛物线C 于另一点N .求证:直线l 与直线MN 斜率之比为定值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设出,A B 两点的坐标,代入椭圆方程,作差变形,利用斜率公式和中点坐标可求得结果. 【详解】设(,0)F c -,因为直线30x y -+=过(,0)F c -,所以030c --+=,得3c =所以2223a b c -==, 设1122(,),(,)A x y B x y ,由22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得2222121222x x y y a b --=-,得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+, 因为P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,所以1212(,)22x x y y P ++,1212121212202OP y y y y k x x x x +-+===-++-,所以221222122(2)ABy y b b k x x a a-==-⋅-=-,又,A B在直线0x y -+=上,所以1AB k =,所以2221b a =,即222a b =,将其代入223a b -=,得23b =,26a =,所以椭圆C 的方程为22163x y +=.故选:D 【点睛】方法点睛:本题使用点差法求解,一般涉及到弦的中点和斜率问题的题目可以使用点差法,步骤如下:①设出弦的两个端点的坐标;②将弦的两个端点的坐标代入曲线方程; ③作差变形并利用斜率公式和中点坐标公式求解.2.B解析:B 【分析】首先利用点,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,则211222x x y y =-⎧⎪⎨=⎪⎩,得1112y k x =⋅,再利用点差法化简得2212214y b x a=,两式化简得到选项.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,,C D 分别是线段AB 的两个三等分点,()1,0C x ∴-,10,2y D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则112,2y B x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ,得211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,1121121131232y y y y k x x x x -===⋅-,利用点差法22112222222211x y a bx y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=, 整理得到2212214y b x a =,即222222244b a c k k a a-=⇒=, 即221k e +=故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键利用三等分点得到211222x x y y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,再将斜率和离心率表示成坐标的关系,联立判断选项.3.C解析:C 【分析】设E是双曲线的左焦点,利用双曲线的定义把MF 转化为ME 后易得MA ME +的最小值,从而得a 的最小值,由此得离心率的最大值. 【详解】设E 是双曲线的左焦点,M 在左支上,则2MF ME a -=,2MF ME a =+,22MA MF MA ME a EA a +=++≥+,当且仅当E A M ,,三点共线时等号成立.则222(5)(11)210EA a a +=-++≥,2a ≥,所以552c e a a ==≤. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查双曲线的定义的应用.在涉及双曲线上的点与一个焦点和另外一个定点距离和或差的最值时,常常利用双曲线的定义把到已知焦点的距离转化为到另一焦点的距离,从而利用三点共线取得最值求解.4.D解析:D 【分析】 先把抛物线214y x =-化为标准方程,求出焦点F (0,-1),运用抛物线的定义,找到2222(1)(4)(5)m n m n +++-++的几何意义,数形结合求最值.【详解】 由214y x =-,得24x y =-. 则214y x =-的焦点为()0,1F -.准线为:1l y =. 2222(1)(4)(5)m n m n +++-++几何意义是点()P m n ,到()0,1F-与点()4,5A -的距离之和,如图示:根据抛物线的定义点()P m n ,到()0,1F -的距离等于点()P m n ,到l 的距离,2222(1)(4)(5)m n m n ++-++|PF |+|PA |=|PP 1|+|PA |,所以当P 运动到Q 时,能够取得最小值. 最小值为:|AQ 1|=()156--=. 故选:D. 【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.5.C解析:C【分析】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,可直接求得AB CD +=12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-,则可得直线1l 的方程,与椭圆联立,根据韦达定理及弦长公式,可求得AB 的表达式,同理可求得CD 的表达式,令21k t +=,则可得2112t tAB CD +=+-,令2112y t t =+-,根据二次函数的性质,结合t 的范围,即可求得AB CD +的范围,综合即可得答案. 【详解】当直线12l l 、有一条斜率不存在时,不妨设直线1l 斜率不存在,则直线2l 斜率为0,此时AB =,22b CD a ===所以AB CD +=当直线12l l 、的斜率都存在且不为0时,不妨设直线1l 的斜率为k ,则直线2l 的斜率为1k-, 不妨设直线12l l 、都过椭圆的右焦点(1,0)F , 所以直线1:(1)l y k x =-,直线21:(1)l y x k=--, 联立1l 与椭圆T 22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得2222)202142(-=+-+x k x k k , 22222(4)4(12)(22)880k k k k ∆=--+-=+>,22121222422,1212k k x x x x k k-+=⋅=++,所以12AB x =-=22)12k k +==+,同理22221))2112k k CD k k ⎛⎫+- ⎪+⎝⎭==+⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以2222))122k k B k C k A D +++=+++,令21k t +=,因为0k ≠,所以1t >,所以22222))122211(21)(1)k k AB t D k k t t t C +++=+=++--++=+=22211212t t t t =+-+-,令2211119224y t t t ⎛⎫=+-=--+ ⎪⎝⎭, 因为1t >,所以1(0,1)t∈,所以92,4y ⎛⎤∈ ⎥⎦⎝,所以141,92y ⎡⎫∈⎪⎢⎭⎣,所以1AB CD y +=∈⎢⎣, 综上AB CD +的取值范围是3⎡⎢⎣. 故选:C 【点睛】解题的关键是设出直线的方程,结合韦达定理及弦长公式,求得AB CD +的表达式,再根据二次函数性质求解,易错点为需求直线12l l 、中有一个不存在时,AB CD +的值,考查计算求值的能力,属中档题.6.A解析:A 【分析】由点到直线的距离公式可得2||MF b =,由勾股定理可得||OM a =,则1MF =,1cos aFOM c∠=-,由此利用余弦定理可得到a ,c 的关系,由离心率公式计算即可得答案. 【详解】由题得2(,0)F c ,不妨设:0l bx ay -=,则2||MF b ==,OM a ==,1MF =,12cos cos aFOM F OM c ∠=-∠=-, 由余弦定理可知222222111||||622OM OF MF a c a a OM OF ac c+-+-==-⋅,化为223c a =,即有==ce a故选:A . 【点睛】方法点睛:离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.7.A解析:A 【分析】设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y ,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合已知条件可得出214x x =-,结合韦达定理求出2k 的值,进而可得出AOB 的面积为1212OAB S OF x x =⋅-△,即可得解. 【详解】易知抛物线28x y =的焦点为()0,2F .若直线AB 与x 轴垂直,此时直线AB 与抛物线28x y =有且只有一个公共点,不合乎题意.设直线AB 的方程为2y kx =+,设点()11,A x y 、()11,B x y , 联立228y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 并整理得28160x kx --=, 由韦达定理可得128x x k +=,1216x x =-,由于AOF 与BOF 的面积之比为1:4,则4BF FA =,则()()2211,24,2x y x y --=-,所以,214x x =-,则12138x x x k +=-=,可得183k x =-, 2221218256441639k k x x x ⎛⎫=-=-⨯-=-=- ⎪⎝⎭,可得2916k =,所以,OAB 的面积为1211222OAB S OF x x =⋅-=⨯△29646464641016k =+=⨯+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.8.B解析:B 【分析】设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,设2F 关于直线1PF 的对称点为点M ,推导出12MF F △为等边三角形,可得出tan 30ba >,再由公式21b e a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭可求得该双曲线离心率的取值范围. 【详解】 如下图所示:设点()2,0F c ,设点P 在第一象限,由于2F 关于直线1PF 的对称点在y 轴上,不妨设该点为M ,则点M 在y 轴正半轴上, 由对称性可得21122MF MF F F c ===,22113MO MF OF c =-=,所以,1260MF F ∠=,则1230PF F ∠=,所以,双曲线的渐近线by xa=的倾斜角α满足30α>,则123tan3bPF Fa>∠=,因此,该双曲线的离心率为2222222313c c a b bea a a a+⎛⎫====+>⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a、c的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a、c的齐次方程,然后转化为关于e的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.9.D解析:D【分析】由题意作出MD垂直于准线l,然后得2PM MD=,得30∠=︒DPM,写出直线方程,联立方程组,得关于y的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.【详解】如图,过点M做MD垂直于准线l,由抛物线定义得MF MD=,因为PF FM=,所以2PM MD=,所以30∠=︒DPM,则直线MN方程为3(1)x y=-,联立23(1)4x yx y⎧=-⎪⎨=⎪⎩,,消去x得,231030y y-+=,设()()1122,,,M x y N x y,所以121210,13y y y y+==,得121016||2233MN y y=++=+=.故选:D.【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式12||=++AB x x p 或12||=++AB y y p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.10.D解析:D 【分析】首先利用,,A F B 三点共线,求点B 的坐标,再利用焦点弦长公式求AB . 【详解】4y =时,1644x x =⇒=,即()4,4A ,()1,0F ,设2,4y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,利用,,A F B 三点共线可知24314y y =-,化简得2340y y --=,解得:1y =-或4y =(舍)当1y =-时,14x =,即()4,4A ,1,14B ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以121254244AB x x p =++=++=. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与抛物线相交,焦点弦问题,重点是求点B 的坐标.11.C解析:C 【分析】把P 的坐标表示出来,PA 转化为二次函数,利用二次函数最值取得条件求离心率的范围. 【详解】 设00(,)P x y ,则||PA ==又∵点P 在双曲线上,∴2200221x y a b -=,即2222002b x y b a=-,∴||PA ===.当PA 最小时,0224202a ax e e -=-=>. 又点P 不在顶点位置,∴22aa e>,∴22e <,∴e < ∵双曲线离心率1e >,∴1e <<故选:C . 【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.12.C解析:C 【分析】设出直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得出1212,y y y y +及12x x ,把16OM ON ⋅=-用坐标表示代入上述值结合已知条件可得答案.【详解】设直线MN 的直线方程为x ty a =+,1122(,),(,)M x y N x y , 由题意得22x ty a y px=+⎧⎨=⎩,整理得2220y pty pa --=, 所以12122,2y y pt y y pa +==-,()()()2212121212x x ty a ty a t y y at y y a =++=+++ ()()2222t ap at pt a =-++,因为16OM ON ⋅=-,所以121216x x y y +=-, 所以()()2222216tpa at pt a pa -++-=-,22160a pa -+=,因为方程有且仅有一个实数a ,所以()22640p ∆=-=,解得4p =,或4p =-(舍去), 故选:C. 【点睛】本题考查了直线和抛物线的位置关系,关键点是利用韦达定理求出1212,y y y y +及12x x ,然后16OM ON ⋅=-坐标表示列出等式,考查了学生分析问题、解决问题的能力.二、填空题13.【分析】由题意可得Q 点坐标代入双曲线方程计算即可得出离心率【详解】设则中点由题意可得由在双曲线上可得两边同除可得解得(舍)故答案为:【点睛】关键点点睛:齐次式方程两边同除可得关于离心率的方程即可求出【分析】由题意可得Q 点坐标,代入双曲线方程,计算即可得出离心率. 【详解】设(,)Q m n ,则FQ 中点(,)22+m c n,=-FQ n k m c由题意可得325224215c nm c m n c n m c +⎧⎧=-=⨯⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪⨯=-=⎪⎪-⎩⎩,由(,)Q m n 在双曲线上,可得222242242222234()()91655119502502525()--=⇒-=⇒-+=-c c c c c a c a a b a c a 两边同除4a ,可得42950250e e -+=,解得==e e (舍)【点睛】关键点点睛:齐次式方程,两边同除可得关于离心率的方程,即可求出离心率.本题考查了计算能力和逻辑推理能力,属于中档题目.14.1【分析】设出三点坐标表示出直线利用方程思想得到直线的方程算出可计算得到解【详解】设双曲线上任意一点为过作圆的切线切点为不是双曲线的顶点故切线存在斜率且则故直线化简得:即同理有又均过点有故直线故答案解析:1 【分析】设出,,P A B 三点坐标,表示出直线,PA PB ,利用方程思想,得到直线MN 的方程,算出,m n ,可计算2211m n-得到解.【详解】设双曲线上任意一点为()11,P x y ,()22,A x y ,()33,B x y 过()11,P x y 作圆221x y +=的切线,切点为,A B()11,P x y 不是双曲线的顶点,故切线存在斜率且OA PA ⊥,则221PA OA x k k y =-=-故直线()2222:xPA y y x xy-=--化简得:222222y y y x x x-=-+即2222221x x y y x y+=+=同理有33:1PB x x y y+=又,PA PB均过点()11,P x y,有313131311,1x x y y x x y y+=+=故直线11:1MN x x y y+=1111,m nx y==221222111x xm n-=-=故答案为:115.【分析】推导出求出可得出直线的方程联立直线与抛物线的方程求出点的坐标利用抛物线的定义求出的值即可得出抛物线的标准方程【详解】因为即所以则直线的方程为联立直线与抛物线方程解得所以解得因此抛物线标准方程解析:28y x=【分析】推导出OBE EBF△△,求出tan BOE∠,可得出直线AO的方程,联立直线AO与抛物线C的方程,求出点A的坐标,利用抛物线的定义求出p的值,即可得出抛物线C的标准方程.【详解】因为BOE BEF∠=∠,90OBE EBF∠=∠=,OBE EBF∴△△,OB BEBE BF∴=,即2222p pBE OB BF p=⋅=⨯=,2BE p∴=,所以tan 2BEBOE OB∠==,则直线AO 的方程为2y x =, 联立直线OA 与抛物线方程222y xy px⎧=⎪⎨=⎪⎩ 解得(),2A p p , 所以3622p pAF p =+==,解得4p =, 因此,抛物线标准方程为28y x =. 故答案为:28y x =. 【点睛】方法点睛:求抛物线的标准方程的主要方法是定义法与待定系数法:(1)若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可; (2)若题目未给出抛物线的方程:①对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20y ax a =≠的正负由题设来定;②对于焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可统一设为()20x ay a =≠,这样就减少了不必要的讨论.16.【分析】取AB 中点H 后证明H 为PF 中点从而在直角三角形OFH 中利用勾股定理找到求出离心率【详解】如图示取AB 中点H 连结OH 则OH ⊥AB 设椭圆右焦点E 连结PE ∵AB 三等分线段PF ∴H 为PF 中点∵O 为E 解析:175【分析】取AB 中点H 后,证明H 为PF 中点,从而在直角三角形OFH 中,利用勾股定理,找到221725a c =,求出离心率.【详解】如图示,取AB 中点H ,连结OH ,则OH ⊥AB ,设椭圆右焦点E ,连结PE ∵AB 三等分线段PF ,∴ H 为PF 中点. ∵O 为EF 中点,∴OH ∥PE设OH=d,则PE=2d ,∴PF=2a-2d ,BH=3a d- 在直角三角形OBH 中,222OB OH BH =+,即22293a a d d -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得:5a d =. 在直角三角形OFH 中,222OF OH FH =+,即()222c d a d =+-,解得:221725a c =,∴离心率5c e a ==.【点睛】求椭圆(双曲线)离心率的一般思路:根据题目的条件,找到a 、b 、c 的关系,消去b ,构造离心率e 的方程或(不等式)即可求出离心率.17.5【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式可设的三边长表示为最后根据勾股定理得到根据齐次方程求解离心率【详解】设并且的三边成等差数列最长的边为则三边长表示为又整理为两边同时除以得解得:或(舍)所解析:5 【分析】首先根据双曲线的定义和等差数列的形式,可设12PF F △的三边长表示为24,22,2c a c a c --,最后根据勾股定理得到22650c ac a -+=,根据齐次方程求解离心率. 【详解】设12PF PF >,并且122PF PF a -=,12PF F △的三边成等差数列,最长的边为2c ,则三边长表示为24,22,2c a c a c --, 又1290F PF ∠=,()()22224224c a c a c ∴-+-=,整理为22650c ac a -+=,两边同时除以2a 得,2650e e -+=,解得:5e =或1e =(舍),所以双曲线的离心率是5. 故答案为:5 【点睛】方法点睛:本题考查直线与双曲线的位置关系的综合问题,求离心率是圆锥曲线常考题型,涉及的方法包含1.根据,,a b c 直接求,2.根据条件建立关于,a c 的齐次方程求解,3.根据几何关系找到,,a b c 的等量关系求解.18.【分析】做出图像可知:利用两角和的正切表示有根据离心率可求出代入正切公式即可求出结果【详解】由图像可知:所以因为离心率可设那么极有代入上式得故答案为:【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化 解析:82-【分析】做出图像可知:BDC BAO CFO ∠=∠+∠,利用两角和的正切表示tan BDC ∠,有tan ,tan bb BAO CFO ac ∠=∠=,根据离心率可求出22b a =,22b c=,代入正切公式即可求出结果. 【详解】 由图像可知:BDC BAO DFA BAO CFO ∠=∠+∠=∠+∠所以tan tan tan tan()1tan tan 1b b BAO CFO a c BDC BAO CFO b bBAO CFO a c+∠+∠∠=∠+∠==-∠∠-⋅ 因为离心率13c e a ==,可设3a m =,c m =,那么22b m =,极有22b a =,22b c =,代入上式得22228235221223+=--⨯. 故答案为:825-【点睛】本题考查了椭圆的基本性质与平面几何的转化,考查了两角和的正切公式的应用,属于中档题型,思路点睛:(1)根据平面几何将所求角进行转化,BDC BAO CFO ∠=∠+∠; (2)结合两角和的正切公式,直角三角形内求角的正切,将问题转化为,,a b c 的比值问题.(3)根据离心率求出,,a b c 的比值,代入可求.19.①②④【分析】焦点到准线的距离为即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理可判断③;求出两点坐标计算斜率即可判断④;时与抛物线只有一个交点设过点的直线为与抛解析:①②④ 【分析】焦点到准线的距离为p 即可判断①;利用焦点弦的弦长公式即可判断②;设出直线PQ 方程与抛物线方程联立,利用韦达定理可判断③;求出,A Q 两点坐标,计算AQ 斜率即可判断④;1y =时与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--,与抛物线方程联立,利用0∆=求出k 的值,即可得出有一个公共点的直线条数,可判断⑤,进而可得正确答案. 【详解】抛物线2:4C y x =可得2p =,()1,0F对于①:抛物线24y x =焦点为()1,0F ,准线l 为1x =-,所以焦点到准线的距离为2,故①正确;对于②:根据抛物线的对义可得:121286222p px x x P p Q x +++=++=+==, 对于③:设直线PQ 方程为:1x ky =+与2:4C y x =联立可得2440yky --=,可得124y y =-,因为2p =,所以2124y y p ≠-,故③不正确;对于④:11(,)P x y ,所以OP :11y y x x = ,由111y y x x x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩可得11y y x =-, 所以111,y A x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为22(,)Q x y ,124y y =- 解得:214y y -=,所以214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为11(,)P x y 在抛物线2:4C y x =上,所以2114y x =,所以21114x y =,1114y x y -=-所以141,A y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,因为214,Q x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以0AQ k =,所以//AQ x 轴,即直线AQ 平行于抛物线的对称轴,故④正确;对于⑤:1y =时,显然与抛物线只有一个交点,设过点(2,1)-的直线为2x ky k =--, 由224x ky k y x=--⎧⎨=⎩可得:24480y ky k -++=,令()2164480k k ∆=-+= 可得2k =或1k =-,故过点(2,1)-且与抛物线C 有且仅有一个公共点的直线有3条.,故⑤不正确, 故答案为:①②④ 【点睛】结论点睛:抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线22y px =()0p >的焦点F 的弦,若()11,A x y ,()22,B x y ,则:(1)2124p x x =,212y y p =-;(2)若点A 在第一象限,点B 在第四象限,则1cos p AF α=-,1cos pBF α=+,弦长1222sin pAB x x p α=++=,(α为直线AB 的倾斜角); (3)112||||FA FB p+=; (4)以AB 为直径的圆与准线相切; (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.20.【分析】由题意设即有由双曲线定义及已知可得且结合点在曲线上联立方程得到关于的齐次方程即可求得离心率【详解】令则且①由题意知:E 的左准线为结合双曲线第二定义知:又∴解得②∵知:∴联立①②得:整理得∴故 解析:3【分析】由题意设00(,)P x y ,即有00(,)Q x y --,由双曲线定义及已知可得22003()a a x x c c +=-且22200x y b +=,结合点在曲线上联立方程得到关于,a c 的齐次方程,即可求得离心率.【详解】令00(,)P x y ,00,0x y >则00(,)Q x y --且2200221x y a b-=①,由题意知:E 的左准线为2a x c =-,结合双曲线第二定义知:20||()a PF e x c=+,20||()a FQ e x c =-,又||3||PF FQ =,∴22003()a a x x c c +=-,解得202a x c=②, ∵||OP b =知:22200x y b +=,∴联立①,②得:42222244(1)a a b b c c+-=,整理得223a c =,∴e =【点睛】关键点点睛:根据双曲线第二定义:曲线上的点到焦点距离与该点到对应准线的距离之比为常数e ,可得点P 的横坐标为22ac;结合点在曲线上及勾股定理即可得关于,a c 的齐次方程求离心率即可.三、解答题21.(1)2212x y +=;(2.【分析】(1)根据椭圆离心率为2,以及椭圆经过点2A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,结合椭圆的性质列方程求解即可;(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=,过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=,求出Q 的坐标,表示出PQ 的长,再化简即可得结论. 【详解】(1)由题意知222221112c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩1a b ⎧=⎪⇒⎨=⎪⎩ ∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设()00,P x y ,题意可知,切线l 的方程为0022x x y y +=, 过原点O 且与l 平行的直线'l 的方程为0020x x y y +=, 椭圆C 的右焦点()1,0F ,所以直线PF 的方程为()00010y x x y y ---=,联立()000001020y x x y y x x y y ⎧---=⎨+=⎩,所以2000002,22y x y Q x x ⎛⎫-⎪--⎝⎭,所以PQ =====为定值. 【点睛】方法点睛:探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.22.(1)22143xy +=;(2. 【分析】(1)利用椭圆的定义可求出a 的值,将点A 的坐标代入椭圆C 的方程,求出2b 的值,进而可得出椭圆C 的方程;(2)设点()11,M x y 、()22,N x y ,写出直线MN 的方程,联立直线MN 与椭圆C 的方程,列出韦达定理,利用三角形的面积公式结合韦达定理可求得OMN 的面积. 【详解】(1)由椭圆的定义可得1224AF AF a +==,可得2a =,椭圆C 的方程为22214x y b+=, 将点A 的坐标代入椭圆C 的方程可得291414b +=,解得23b =,因此,椭圆C 的方程为22143x y +=;(2)易知椭圆C 的右焦点为()21,0F ,由于直线MN 的斜率为1,所以,直线MN 的方程为1y x =-,即1x y =+, 设点()11,M x y 、()22,N x y ,联立221143x y x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得27690y y +-=,364793680∆=+⨯⨯=⨯>,由韦达定理可得1267y y +=-,1297y y =-,212112277OMNSOF y y =⋅-===⨯=.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下: (1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆; (3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x 的形式; (5)代入韦达定理求解.23.(1)24x y =;(2)1y x =+或1y x =-+. 【分析】(1)由1PM y =+,结合两点间的距离公式得出轨迹方程;(2)由题直线l 斜率存在,设出直线l 的方程,联立轨迹C 的方程,由韦达定理以及抛物线的定义求出直线l 的方程. 【详解】(1)动点(),P x y (0y >)到x 轴的距离为y ,到点M 的距离为PM =由动点(),P x y 到定点()0,1M 的距离比到x 轴的距离大1,1y =+,两边平方得:24x y =,所以轨迹C 的方程:24x y =; (2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为:1y kx =+,由241x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消去x 整理得()222410y k y -++=, ∴21224y y k +=+,∴2122428AB y y p k =++=++=, 解得21k =,即1k =±,∴直线l 的方程为1y x =+或1y x =-+. 【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法:(1)直接法,(2)定义法,(3)相关点法.24.(1)22194x y +=;(2)最大值为.(1)将1,3P ⎛ ⎝⎭的坐标代入椭圆方程中,再结合3c a =和222a b c =+可求出,a b 的值,进而可求得椭圆的方程;(2)当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,然后利用点到直线的距离公式求出O 到直线y kx m =+的距离d ,利用弦长公式求出MN 的值,从而有12OMN QMN OMQN S S S MN d =+=⨯四边形△△,化简可求得其范围,当MN 斜率不存在时,直接可得OMQN S =四边形 【详解】(1)因为椭圆C过点1,3P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,所以2213219a b +=,c a = 又222a b c =+,所以得22194x y +=;(2)(i )当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,设O 到直线y kx m =+的距离记为d,则d =,联立22,1,94y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得()()2229418940k x knx n +++-=,设()11,M x y ,()22,N x y ,1221894kn x x k +=-+,()21229494n x x k -=+,所以12294MN x k =-=+, 因为y kx n =+与圆O1=,因为y kx m =+与椭圆相切,所以2294k m +=,1122OMN QMNOMQN S S S MN d =+=⨯=四边形△△=== 可得OMQN S 四边形随k的增大而增大,即OMQN S <四边形(ii )当MN斜率不存在时,不妨取1,3M ⎛ ⎝⎭,1,3N ⎛- ⎝⎭,此时()3,0Q ,OMQN S =四边形综上所得四边形OMQN的面积的最大值为【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,解题的关键是当MN 斜率存在时,设MN 与圆O 的切线为y kx n =+,要使四边形OMQN 的面积最大,则Q 到MN 距离要最大,此时过Q 点MN 的平行线必与椭圆C 相切,设为y kx m =+,易得Q 到MN 距离与O 到MN 距离之和等于O 到直线y kx m =+的距离,从而可得2112294OMN QMNOMQN S S S MN d k =+=⨯=⨯+四边形△△,化简可得结果,属于中档题25.(1)24y x =;(2)直线AB 过定点(2,0)-,证明见解析. 【分析】(1)由抛物线的定义求得p ,得抛物线方程;(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线方程代入抛物线方程,由判别式大于0得参数满足的条件,应用韦达定理得1212,y y y y +,计算由2OA OB k k =可得128y y =,从而求得参数b ,并可得出m 的范围.此时由直线方程可得定点坐标. 【详解】(1)由抛物线定义可知:122p+=,则2p =, 所以抛物线C 的方程为24y x =(2)设直线AB 方程为x my b =+, 11(,)A x y ,22(,)B x y联立24y x x my b⎧=⎨=+⎩得2440y my b --=,则216160m b ∆=+>即20()m b +>*。
人教版 数学选修2-1第二章 圆锥曲线与方程 附答案
选修2-1第二章 圆锥曲线与方程 附答案一、选择题1.若平面内一条直线l 与曲线C 有且仅有一个公共点,则下列命题:(1)若C 是圆,则l 与C 一定相切;(2)若C 是抛物线,则l 与C 一定相切;(3)若C 是椭圆,则l 与C 一定相切;(4)若C 是双曲线,则l 与C 一定相切.其中正确的有( ).A .1 个B .2个C .3个D .4个2.过抛物线x 2=4y 的焦点且与其对称轴垂直的弦AB 的长度是( ). A .1B .2C .4D .83.双曲线1 = 4-922y x 与直线m x -y + 32=(m ∈R )的公共点的个数为( ).A .0B .1C .0或1D .0或1或24.在直角坐标平面内,已知点F 1(-4,0),F 2(4,0),动点M 满足条件:|MF 1|+|MF 2|=8,则点M 的轨迹方程是( ).A .1 = 9+1622y xB .x =0C .y =0(-4≤x ≤4)D .1= 16+1622 y x 5.已知经过椭圆1 = +522y x 的焦点且与其对称轴成45º的直线与椭圆交于A ,B 两点,则|AB |=( ).A .352 B .310C .25D .106.已知点A (3,0)、B (-3,0),|AC |-|BC |=4,则点C 轨迹方程是( ). A .1 = 5422y -xB .1 = 5422y -x (x <0)C .1 = 5422y -x (x >0)D .0 = 5422y -x (x <0)7.方程mx 2+(m +1)y 2=m (m +1),m ∈R 表示的曲线不可能是( ). A .直线B .椭圆C .双曲线D .抛物线8.若椭圆1 =9+ 1622x y 上的点到直线y =x +m 的最短距离是2,则m 最小值为( ).A .-1B .3-C . 7-D .19.直线y =x -k 与抛物线x 2=y 相交于A ,B 两点,若线段AB 中点的纵坐标为1,则k 的值为( ).A .-21 B .21C .-41D .-110.设椭圆22+10y x =1和双曲线22-8y x =1的公共焦点分别为F 1,F 2,P 是这两曲线的交点,则△PF 1F 2的外接圆半径为( ).A .1B .2C .22D .3二、填空题11.直线m y 2 = 与曲线 222218= + 9m y x m (m ∈R ,m ≠0)有 个公共点. 12.到点(-4,0)与到直线x =-425的距离之比为54的动点的轨迹方程是 .13.与14922=-y x 有相同渐近线且实轴长为10的双曲线方程是 . 14.已知△ABC 的两个顶点为A (0,0)、B (6,0),顶点C 在曲线1 = 91622y -x 上运动,则△ABC 的重心的轨迹方程是 .15.若点P ,Q 在抛物线y 2=4x 上,O 是坐标原点,且OP ·=0,则直线PQ 恒过的定点的坐标是 .16.已知正三角形ABC ,若M ,N 分别是AB ,AC 的中点,则以B ,C 为焦点,且过M ,N 的椭圆与双曲线的离心率之积为 .三、解答题 17.若过椭圆1 = +2222by ax (a >b >0)左焦点的直线与它的两个交点及其右焦点构成周长为16的三角形,此椭圆的离心率为0.5,求这个椭圆方程.18.已知直线1+ =x y k 与双曲线x 2-y 2=1的左支相交于不同的两点A ,B ,线段AB 的中点为点M ,定点C (-2,0).(1)求实数k 的取值范围;(2)求直线MC 在y 轴上的截距的取值范围.19.若点P 在抛物线y 2=2x 上,A (a ,0), (1)请你完成下表:(2)若a ∈R ,求||PA 的最小值及相应的点P 坐标20.若点P 在以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上,且PF ⊥FO ,|PF |=2,O 为原点.(1)求抛物线的方程;(2)若直线x -2y =1与此抛物线相交于A ,B 两点,点N 是抛物线弧AOB 上的动点,求△ABN 面积的最大值.参考答案一、选择题 1.B 2.C3.C解析:双曲线1 = 4-922y x 的渐近线方程为y =±32x 与已知直线平行或重合,而当m =0时,重合;此时,公共点个数为0;m ≠0时,公共点个数为1.4.C 5.A 6. B 7.D 8.C 9.A10.D解析:由椭圆与双曲线的定义可得1||PF 与2||PF 的方程组,进一步可知△PF 1F 2为直角三角形.二、填空题 11.2.12.1 = 9+2522y x .13.1 = 9-2522y x 或1 = 4225-2522x y . 14.1 = 162 922y --x )((y ≠0). 15.(4,0). 16.2. 三、解答题 17.1 = 12+1622y x .解:如图,由椭圆定义可知|BF 1|+|BF 2|=2a ,|AF 1|+|AF 2|=2a .△ABF 2的周长=|AB |+|BF 2|+|AF 2|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =16.∴a =4, 又∵ e =ac=0.5,(第17题)∴ c =2,∴ b =3= 222-c a . 椭圆方程为1 = 12+1622y x .18.(1)1<k <2.解:把直线y =k x +1代入双曲线x 2-y 2=1整理有 (1-k 2)x 2-2k x -2=0,∵设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由韦达定理可知x 1+x 2=2-12k k <0, ① x 1·x 2=2-12k->0. ②且 ∆=(-2k )2-4(1-k 2)·(-2)=4k 2-8 k 2+8>0得 -2<k <2.③ ∴ 1<k <2.(2)∵ M ⎪⎭⎫ ⎝⎛2+ 2+2121y y ,x x , M ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1+-1 -1222k k k k ,,即M ⎪⎭⎫ ⎝⎛22-11 -1k k k ,. ∴MC :y =2++212k k -x +2++222k k -.在y 轴线截距为y m =2++222k k -,当k ∈(1,2),有y m >2或y m <-2-2. 19.(1)(2)当a ≤1时,|P A |的最小值=|a |,相应的点P (0,0);当a >1时,|P A |的最小值=12-a ,相应的点P (a -1,±22-a ). 20.(1)x y 4=2;(第18题)O解:由PF ⊥FO ,|PF |=2可知当x =2p时,y =2. 即2p ·2p=4,∴ p =2. ∴抛物线方程为y 2=4x . (2)510.解:由(1)可知,直线AB 过焦点F (1,0). 把直线x -2y =1代入抛物线y 2=4x . 有x 2-18 x +1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). |AB |=21-41+1x x =2058 25=-4+ 41+ 121221= ·)( ·x x x x . 设N (x 0,20x ),点N 到AB 的距离h =51400-x -x .S △ABN =21·|AB |·h =21·20·51400-x -x .当0x =2时,S △ABN 取得最大值,此时S △ABN =105.(第20题)。
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析
高二数学圆锥曲线与方程试题答案及解析1.若椭圆与双曲线有公共的焦点,其交点为且∠,则△的面积是()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵点p既在椭圆上又在双曲线上,∴,由椭圆与双曲线有公共的焦点,得∴∴.【考点】椭圆、双曲线定义的应用。
点评:本题主要考查椭圆和双曲线定义的灵活应用,先根据点p既在椭圆上又在双曲线上,得,,再利用完全平方式求出,从而求出△的面积。
2.已知直线与双曲线的右支相交于不同的两点,则的取值范围是.【答案】【解析】由得,根据直线与双曲线有两个不同交点得:且解得又因为交点在右支上∴综上得:。
【考点】直线与双曲线位置关系点评:本题中,两交点在右支上是容易忽略的条件,也是本题的难点,要结合渐近线考虑。
3.抛物线的焦点坐标是()A.B.C.D.【答案】C【解析】化成标准方程为:可得抛物线的焦点在轴的正半轴上,并且2P=,所以其焦点坐标为。
故应选C。
【考点】抛物线的标准方程及其焦点坐标。
点评:求抛物线的焦点坐标时,要先把方程化成标准方程,然后判断焦点所在的坐标轴和P的值,再求出其焦点坐标。
4.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点到焦点的距离为5,则抛物线方程为()A.B.C.D.【答案】D【解析】根据抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,在抛物线上,可以设其方程为:,准线方程为:;根据抛物线的上的点到焦点的距离等于到准线的距离,可得到准线的距离为5,即∴抛物线方程为。
【考点】本题考查了抛物线的定义及其标准方程的求法。
点评:求抛物线的方程时,通常利用抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离来求。
本题中根据点在抛物线上判断出焦点在y轴负半轴上是关键。
5.点到曲线(其中参数)上的点的最短距离为()A.0B.1C.D.2【答案】B【解析】由得曲线方程为:,点是抛物线的焦点,根据抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,可得点到的顶点的距离最短,∴点到曲线上的点的最短距离为1。
【考点】抛物线的定义及其标准方程。
