高考数学总复习87圆锥曲线的综合问题理但因为测试新人教B版
2013年高考数学总复习 8-7 圆锥曲线的综合问题(理)但因为测试 新人教B版
1.(2011·宁波十校联考)已知抛物线y=-x2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A、B,则|AB|等于( )
A.3 B.4
C.3 D.4
[答案] C
[解析] 设A(x1,3-x),B(x2,3-x),由于A、B关于直线x+y=0对称,∴,解得或,设直线AB的斜率为kAB,
∴|AB|=|x1-x2|=3.故选C.
2.(2011·南昌检测(二))过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 记|F1F2|=2c,则|PF1|=,|PF2|=,所以椭圆的离心率为==,选B.
3.(2011·长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学一模)已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为( )
A.-2 B.-
C.1 D.0
[答案] A
[解析] 由已知得A1(-1,0),F2(2,0).设P(x,y)(x≥1),则·=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=4x2-x-5.令f(x)=4x2-x-5,则f(x)在x≥1上单调递增,所以当x=1时,函数f(x)取最小值,即·取最小值,最小值为-2.
4.(2011·大纲全国理,10)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x-4与C交于A,B两点,则cos∠AFB=( )
A. B.
C.- D.-
[答案] D
[解析] 方法一:联立,
解得或,不妨设A在x轴上方,
∴A(4,4),B(1,-2),
∵F点坐标为(1,0),∴=(3,4),=(0,-2),
cos∠AFB===-.
方法二:同上求得A(4,4),B(1,-2),|AB|=3,|AF|=5,|BF|=2,
由余弦定理知,
cos∠AFB==-.
5.(2011·台州二模)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为60°的直线l与抛物线在第一、四象限分别交于A、B两点,则的值为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
[答案] C
[解析] 由题意设直线l的方程为y=(x-),即x=+,代入抛物线方程y2=2px中,整理得y2-2py-p2=0,设A(xA,yA),B(xB,yB),则yA=p,yB=-p,所以=||=3.
6.(2011·海南一模)若AB是过椭圆+=1(a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM、BM与两坐标轴均不平行,kAM、kBM分别表示直线AM、BM的斜率,则kAM·kBM=( )
A.- B.-
C.- D.-
[答案] B
[解析] 解法一(直接法):设A(x1,y1),M(x0,y0),则B(-x1,-y1),
kAM·kBM=·=
=
=-.
解法二(特殊值法):因为四个选项为确定值,取A(a,0),B(-a,0),M(0,b),可得kAM·kBM=-.
7.(2010·吉林省调研)已知过双曲线-=1右焦点且倾斜角为45°的直线与双曲线右支有两个交点,则双曲线的离心率e的取值范围是________.
[答案] (1,)
[解析] 由条件知,渐近线的倾斜角小于45°,即<1,∴<1,∴<2,
即e2<2,∵e>1,∴1
0,只能x=,于是y=
所以点P的坐标是(,).
(2)直线AP的方程是x-y+6=0
设点M的坐标是(m,0),则M到直线AP的距离是
,于是=|m-6|,
又-6≤m≤6,解得:m=2
∵椭圆上的点(x,y)到点M的距离是d,
∴d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2
=(x-)2+15,
由于-6≤x≤6,所以当x=时d取最小值.
11.(2011·新课标全国文,9)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为( )
A.18 B.24
C.36 D.48
[答案] C
[解析] 设抛物线为y2=2px,则焦点F,准线x=-,由|AB|=2p=12,知p=6,所以F到准线距离为6,所以三角形面积为S=×12×6=36.
12.已知椭圆+=1(a>b>0),过椭圆的右焦点作x轴的垂线交椭圆于A、B两点,若·=0,则椭圆的离心率e等于( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 如上图,F2(c,0)把x=c代入椭圆+=1得A(c,).
由·=0结合图形分析得
|OF2|=|AF2|,
即c=⇒b2=ac⇒a2-c2=ac
⇒()2+-1=0⇒e2+e-1=0⇒e=.
13.(2011·辽宁沈阳二中检测)已知曲线C:y=2x2,点A(0,-2)及点B(3,a),从点A观察点B,要使视线不被曲线C挡住,则实数a的取值范围是( )
A.(4,+∞) B.(-∞,4]
C.(10,+∞) D.(-∞,10]
[答案] D
[解析] 过点A(0,-2)作曲线C:y=2x2的切线,设方程为y=kx-2,代入y=2x2得,
2x2-kx+2=0,令Δ=k2-16=0得k=±4,
当k=4时,切线为l,
∵B点在直线x=3上运动,直线y=4x-2与x=3的交点为M(3,10),当点B(3,a)满足a≤10时,视线不被曲线C挡住,故选D.
14.双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,坐标原点到直线AB的距离为,其中A(0,-b),B(a,0).
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设F是双曲线的右焦点,直线l过点F且与双曲线的右支交于不同的两点P、Q,点M为线段PQ的中点.若点M在直线x=-2上的射影为N,满足·=0,且||=10,求直线l的方程.
[解析] (1)依题意有
解得a=1,b=,c=2.
所以,所求双曲线的方程为x2-=1.
(2)当直线l⊥x轴时,||=6,不合题意.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-2).
由得,
(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0. ①
因为直线与双曲线的右支交于不同两点,所以3-k2≠0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),则x1、x2是方程①的两个正根,于是有
所以k2>3. ②
因为·=0,则PN⊥QN,又M为PQ的中点,||=10,所以|PM|=|MN|=|MQ|=|PQ|=5.
又|MN|=x0+2=5,∴x0=3,
而x0===3,
∴k2=9,解得k=±3.
∵k=±3满足②式,∴k=±3符合题意.
所以直线l的方程为y=±3(x-2).
即3x-y-6=0或3x+y-6=0.
15.(2010·北京崇文区)已知椭圆的中心在坐标原点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)当直线l的斜率为1时,求△POQ的面积;
(3)在线段OF上是否存在点M(m,0),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
[解析] (1)由已知,椭圆方程可设为+=1(a>b>0).∵两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的顶点,且短轴长为2,∴b=c=1,a=.
所求椭圆方程为+y2=1.
(2)右焦点F(1,0),直线l的方程为y=x-1.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由得,3y2+2y-1=0,
解得y1=-1,y2=.
∴S△POQ=|OF|·|y1-y2|=|y1-y2|=.
(3)假设在线段OF上存在点M(m,0)(01)的上顶点为A,左、右焦点为F1、F2,直线AF2与圆M:x2+y2-6x-2y+7=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆内存在动点P,使|PF1|,|PO|,|PF2|成等比数列(O为坐标原点),求·的取值范围.
[解析] (1)圆M:x2+y2-6x-2y+7=0化为(x-3)2+(y-1)2=3,
则圆M的圆心为M(3,1),半径r=.
由A(0,1),F2(c,0),(c=),得直线AF2:
+y=1,
即x+cy-c=0,
由直线AF2与圆M相切,得=,
解得c=或c=-(舍去).
则a2=c2+1=3,故椭圆C的方程为:+y2=1.
(2)由(1)知F1(-,0)、F2(,0),设P(x,y),
由题意知|PO|2=|PF1|·|PF2|,
即()2=·,
化简得:x2-y2=1,则x2=y2+1≥1.
因为点P在椭圆内,故+y2<1,即+x2-1<1,
∴x2<,∴1≤x2<,
又·=x2-2+y2=2x2-3,
∴-1≤·<.
2.(2010·广州市质检)已知动点P到定点F(,0)的距离与点P到定直线l:x=2的距离之比为.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)设M、N是直线l上的两个点,点E与点F关于原点O对称,若·=0,求|MN|的最小值.
[解析] (1)设点P(x,y),
依题意有,=,整理得+=1,
所以动点P的轨迹C的方程为+=1.
(2)∵点E与点F关于原点O对称,
∴点E的坐标为(-,0).
∵M、N是直线l上的两个点,
∴可设M(2,y1),N(2,y2)(不妨设y1>y2).
∵·=0,∴(3,y1)·(,y2)=0,
∴6+y1y2=0,即y2=-.
由于y1>y2,∴y1>0,y2<0.
∴|MN|=y1-y2=y1+≥2=2.
当且仅当y1=,y2=-时,等号成立.
故|MN|的最小值为2.
3.(2011·浙江文,22)如下图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点,过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-3于A,B,两点.
(1)求圆C2的圆心M到抛物线C1准线的距离.
(2)是否存在点P,使线段AB被抛物线C1在点P处的切线平分,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
[解析] (1)因为抛物线C1的准线方程为:y=-,
所以圆心M到抛物线C1准线的距离为:
|--(-3)|=.
(2)设点P的坐标为(x0,x),抛物线C1在点P处的切线交直线l于点D,再设A,B,D的横坐标分别为xA,xB,xD;
过点P(x0,x)的抛物线C1的切线方程为:
y-x=2x0(x-x0) ①
当x0=1时,过点P(1,1)与圆C2的切线PA为:
y-1=(x-1),
可得xA=-,xB=1,xD=-1,xA+xB≠2xD.
当x0=-1时,过点P(-1,1)与圆C2的切线PB为:
y-1=-(x+1),
可得xA=-1,xB=,xD=1,xA+xB≠2xD.
所以x-1≠0.
设切线PA,PB的斜率为k1,k2,则
PA:y-x=k1(x-x0), ②
PB:y-x=k2(x-x0), ③
将y=-3分别代入①,②,③得
xD=(x0≠0);
xA=x0-,xB=x0-(k1,k2≠0)
从而xA+xB=2x0-(x+3)(+)
又=1
即(x-1)k-2(x+3)x0k1+(x+3)2-1=0.
同理,(x-1)k-2(x+3)x0k2+(x+3)2-1=0
所以k1,k2是方程(x-1)k2-2(x+3)x0k+(x+3)2-1=0的两个不相等的根,从而k1+k2=,
k1·k2=,
因为xA+xB=2xD.
所以2x0-(x+3)(+)=,即+=.
从而=,进而得,x=8,x0=±.
综上所述,存在点P满足题意,点P坐标为(±,2).