【数学】2020届一轮复习人教B版(文)第九章46圆锥曲线的综合问题作业
【课时训练】圆锥曲线的综合问题
一、选择题
1.(2018昆明两区七校调研)过抛物线y2=x的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,且直线l的倾斜角θ≥,点A在x轴上方,则|AF|的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】记点A的横坐标是x1,则有|AF|=x1+=+=+|AF|cos θ,|AF|(1-cos θ)=,|AF|=.
由≤θ<π,得-1
0,b>0)的左,右焦点,对于左支上任意一点P都有|PF2|2=8a|PF1|(a为实半轴长),则此双曲线的离心率e的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(2,3]
C.(1,3] D.(1,2]
【答案】C
【解析】由P是双曲线左支上任意一点及双曲线的定义,
得|PF2|=2a+|PF1|,所以=|PF1|++4a=8a.
所以|PF1|=2a,|PF2|=4a.
在△PF1F2中,|PF1|+|PF2|≥|F1F2|,
即2a+4a≥2c,所以e=≤3.
又e>1,所以10,得m+2>2,<,->-,
∴1->,即e>.
而0b>0)的右顶点为A(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的弦长为1.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设点P在抛物线C2:y=x2+h(h∈R)上,C2在点P处的切线与C1交于点M,N.当线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时,求h的最小值.
【解】(1)由题意,得
解得
因此,所求椭圆C1的方程为+x2=1.
(2)如图,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(t,t2+h),
则抛物线C2在点P处的切线斜率为y′|x=t=2t.
直线MN的方程为y=2tx-t2+h.
将上式代入椭圆C1的方程中,得4x2+(2tx-t2+h)2-4=0,
即4(1+t2)x2-4t(t2-h)x+(t2-h)2-4=0. ①
因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点,
所以①式中的Δ1=16[-t4+2(h+2)t2-h2+4]>0. ②
设线段MN的中点的横坐标是x3,
则x3==.
设线段PA的中点的横坐标是x4,则x4=.
由题意,得x3=x4,
即t2+(1+h)t+1=0.③
由③式中的Δ2=(1+h)2-4≥0,得h≥1或h≤-3.
当h≤-3时,h+2<0,4-h2<0,
则不等式②不成立,所以h≥1.
当h=1时,代入方程③,得t=-1,
将h=1,t=-1代入不等式②,检验成立.
所以h的最小值为1.
6.(2018安徽亳州联考)已知抛物线E:y2=2px(p>0)与过点M(a,0)(a>0)的直线l交于A,B两点,且总有OA⊥OB.
(1)确定p与a的数量关系;
(2)若|OM|·|AB|=λ|AM|·|MB|,求λ的取值范围.
【解】(1)设l:ty=x-a,A(x1,y1),B(x2,y2).
由消去x得y2-2pty-2pa=0.
∴y1+y2=2pt,y1y2=-2pa,
由OA⊥OB得x1x2+y1y2=0,即+y1y2=0,
∴a2-2pa=0.∵a>0,∴a=2p.
(2)由(1)可得|AB|=|y1-y2|=2p·.
|AM|·|MB|=·=(a-x1)(x2-a)-y1y2=-x1x2+a(x1+x2)-a2-y1y2=a·-a2=4p2(1+t2).
∵|OM|·|AB|=λ|AM|·|MB|,
∴a·2p=λ·4p2(1+t2),
∴λ==.
∵t2≥0,∴λ∈(1,2].
7.(2018北京西城区模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)如图,椭圆左顶点为A,过原点O的直线(与坐标轴不重合)与椭圆C交于P,Q两点,直线PA,QA分别与y轴交于M,N两点.试问以MN为直径的圆是否经过定点(与直线PQ的斜率无关)?请证明你的结论.
【解】(1)由短轴长为2,得b=,
由e===,得a2=4,b2=2,
所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)以MN为直径的圆过定点F(±,0).
证明如下:设P(x0,y0),则Q(-x0,-y0),
且+=1,即x+2y=4,
因为A(-2,0),所以直线PA方程为y=(x+2).
所以M.直线QA方程为y=(x+2),所以N.以MN为直径的圆为
(x-0)(x-0)+=0.
即x2+y2-y+=0.
因为x-4=-2y,所以x2+y2+2y-2=0,
令y=0,则x2-2=0,解得x=±.
所以以MN为直径的圆过定点F(±,0).
8.(2018安徽芜湖、马鞍山第一次质量检测)椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,点(,)为椭圆上的一点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若斜率为k的直线l过点A(0,1),且与椭圆E交于C,D两点,B为椭圆E的下顶点,求证:对于任意的k,直线BC,BD的斜率之积为定值.
(1)【解】因为e=,所以c=a,a2=b2+2.①
又椭圆过点(,),所以+=1.②
由①②,解得a2=6,b2=4,
所以椭圆E的标准方程为+=1.
(2)【证明】设直线l:y=kx+1,联立
得(3k2+2)x2+6kx-9=0.
设C(x1,y1),D(x2,y2),则
x1+x2=-,x1x2=-,
易知B(0,-2),
故kBC·kBD=·=·
==k2++
=k2+3k·-(3k2+2)=-2.
所以对于任意的k,直线BC,BD的斜率之积为定值.
9.(2018吉林一中等五校联考)已知椭圆C:+=1(a>b>
0)的两个焦点与短轴的一个端点连线构成等边三角形,且椭圆C的短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)是否存在过点P(0,2)的直线l与椭圆C相交于不同的两点M,N,且满足·=2(O为坐标原点)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【解】(1)由题意得解得
∴椭圆C的标准方程是+=1.
(2)当直线l的斜率不存在时,M(0,),
N(0,-),
·=-3,不符合题意.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+2,
M(x1,y1),N(x2,y2).
由消去y整理得(3+4k2)x2+16kx+4=0,
Δ=(16k)2-16(3+4k2)>0,解得k<-或k>.
x1+x2=-,x1x2=,
∴·=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=-+4=.
∵·=2, ∴=2,
解得k=±,满足Δ>0,故存在符合题意的直线,其方程为k=±x+2.