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文档介绍
2017全国高考近四年圆锥曲线题目
全国高考近四年圆锥曲线题目 一.选择题(共14小题) 1.已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为( ) A.y= B.y= C.y=±x D.y= 2.已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为( ) A. B. C. D. 3.设椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,P是C上的点PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 4.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为( ) A.y=x﹣1或y=﹣x+1 B.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) C.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) D.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) 5.椭圆C:的左、右顶点分别为A1、A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[﹣2,﹣1],那么直线PA1斜率的取值范围是( ) A. B. C. D. 6.已知抛物线C:y2 =8x的焦点为F,点M(﹣2,2),过点F且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若,则k=( ) A. B. C. D.2 7.已知F1(﹣1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交椭圆于A、B两点,且|AB|=3,则C的方程为( ) A. B. C. D. 8.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( ) A. B.6 C.12 D.7 9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为( ) A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 10.已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=( ) A. B. C. D. 11.双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于( ) A.2 B.2 C.4 D.4 12.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=( ) A. B.1 C. D.2 13.已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥ x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 14.已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( ) A.3 B.6 C.9 D.12 二.填空题(共2小题) 15.已知g(x)=+x2+2a1nx在[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围为 . 16.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,6).当△APF周长最小时,该三角形的面积为 . 三.解答题(共5小题) 17.已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点. (Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ; (Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程. 18.设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E. (Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程; (Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围. 19.在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点. (Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程. (Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由) 20.已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点. (Ⅰ)求E的方程; (Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程. 21.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 全国高考近四年圆锥曲线题目 参考答案与试题解析 一.选择题(共14小题) 1.(2013•新课标Ⅰ)已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为( ) A.y= B.y= C.y=±x D.y= 【分析】由离心率和abc的关系可得b2=4a2,而渐近线方程为y=±x,代入可得答案. 【解答】解:由双曲线C:(a>0,b>0), 则离心率e===,即4b2=a2, 故渐近线方程为y=±x=x, 故选:D. 【点评】本题考查双曲线的简单性质,涉及的渐近线方程,属基础题. 2.(2013•新课标Ⅰ)已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为( ) A. B. C. D. 【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),代入椭圆方程得,利用“点差法”可得.利用中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=﹣2,利用斜率计算公式可得==.于是得到,化为a2=2b2,再利用c=3=,即可解得a2,b2.进而得到椭圆的方程. 【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2), 代入椭圆方程得, 相减得, ∴. ∵x1+x2=2,y1+y2=﹣2,==. ∴, 化为a2=2b2,又c=3=,解得a2=18,b2=9. ∴椭圆E的方程为. 故选D. 【点评】熟练掌握“点差法”和中点坐标公式、斜率的计算公式是解题的关键. 3.(2013•新课标Ⅱ)设椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1 、F2,P是C上的点PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 【分析】设|PF2|=x,在直角三角形PF1F2中,依题意可求得|PF1|与|F1F2|,利用椭圆离心率的性质即可求得答案. 【解答】解:|PF2|=x,∵PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°, ∴|PF1|=2x,|F1F2|=x, 又|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c ∴2a=3x,2c=x, ∴C的离心率为:e==. 故选D. 【点评】本题考查椭圆的简单性质,求得|PF1|与|PF2|及|F1F2|是关键,考查理解与应用能力,属于中档题. 4.(2013•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为( ) A.y=x﹣1或y=﹣x+1 B.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) C.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) D.y=(x﹣1)或 y=﹣(x﹣1) 【分析】根据题意,可得抛物线焦点为F(1,0),由此设直线l方程为y=k(x﹣1),与抛物线方程联解消去x,得﹣y﹣k=0.再设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系和|AF|=3|BF|,建立关于y1、y2和k的方程组,解之可得k值,从而得到直线l的方程. 【解答】解:∵抛物线C方程为y2=4x,可得它的焦点为F(1,0), ∴设直线l方程为y=k(x﹣1) 由消去x,得﹣y﹣k=0 设A(x1,y1),B(x2,y2), 可得y1+y2=,y1y2=﹣4…(*) ∵|AF|=3|BF|, ∴y1+3y2=0,可得y1=﹣3y2,代入(*)得﹣2y2=且﹣3y22=﹣4, 消去y2得k2=3,解之得k= ∴直线l方程为y=(x﹣1)或y=﹣(x﹣1) 故选:C 【点评】本题给出抛物线的焦点弦AB被焦点F分成1:3的两部分,求直线AB的方程,着重考查了抛物线的标准方程、简单几何性质和直线与圆锥曲线的位置关系等知识,属于中档题. 5.(2013•大纲版)椭圆C:的左、右顶点分别为A1、A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[﹣2,﹣1],那么直线PA1斜率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【分析】由椭圆C:可知其左顶点A1(﹣2,0),右顶点A2(2,0).设P(x0,y0)(x0≠±2),代入椭圆方程可得.利用斜率计算公式可得,再利用已知给出的的范围即可解出. 【解答】解:由椭圆C:可知其左顶点A1(﹣2,0),右顶点A2(2,0). 设P(x0,y0)(x0≠±2),则,得. ∵=,=, ∴==, ∵, ∴,解得. 故选B. 【点评】熟练掌握椭圆的标准方程及其性质、斜率的计算公式、不等式的性质等是解题的关键. 6.(2013•大纲版)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(﹣2,2),过点F且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若,则k=( ) A. B. C. D.2 【分析】斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),代入抛物线方程,利用=(x1+2,y1﹣2)•(x2+2,y2﹣2)=0,即可求出k的值. 【解答】解:由抛物线C:y2=8x得焦点(2,0), 由题意可知:斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2), 代入抛物线方程,得到k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,△>0, 设A(x1,y1),B(x2,y2). ∴x1+x2=4+,x1x2=4. ∴y1+y2=,y1y2=﹣16, 又=0, ∴=(x1+2,y1﹣2)•(x2+2,y2﹣2)==0 ∴k=2. 故选:D. 【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,属于中档题. 7.(2013•大纲版)已知F1(﹣1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交椭圆于A、B两点,且|AB|=3,则C的方程为( ) A. B. C. D. 【分析】设椭圆的方程为,根据题意可得=1.再由AB经过右焦点F2且垂直于x轴且|AB|=3算出A、B的坐标,代入椭圆方程得,两式联解即可算出a2=4,b2=3,从而得到椭圆C的方程. 【解答】解:设椭圆的方程为, 可得c==1,所以a2﹣b2=1…① ∵AB经过右焦点F2且垂直于x轴,且|AB|=3 ∴可得A(1,),B(1,﹣),代入椭圆方程得,…② 联解①②,可得a2=4,b2=3 ∴椭圆C的方程为 故选:C 【点评】本题给出椭圆的焦距和通径长,求椭圆的方程.着重考查了椭圆的标准方程和椭圆的简单几何性质等知识,属于基础题. 8.(2014•新课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=( ) A. B.6 C.12 D.7 【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|. 【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣. 则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x﹣). 代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2) 则x1+x2=, 所以|AB|=x1++x2+=++=12 故选:C 【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键. 9.(2014•大纲版)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为( ) A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程. 【解答】解:∵△AF1B的周长为4, ∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a, ∴4a=4, ∴a=, ∵离心率为, ∴,c=1, ∴b==, ∴椭圆C的方程为+=1. 故选:A. 【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题. 10.(2014•大纲版)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=( ) A. B. C. D. 【分析】根据双曲线的定义,以及余弦定理建立方程关系即可得到结论. 【解答】解:∵双曲线C的离心率为2, ∴e=,即c=2a, 点A在双曲线上, 则|F1A|﹣|F2A|=2a, 又|F1A|=2|F2A|, ∴解得|F1A|=4a,|F2A|=2a,||F1F2|=2c, 则由余弦定理得cos∠AF2F1===. 故选:A. 【点评】 本题主要考查双曲线的定义和运算,利用离心率的定义和余弦定理是解决本题的关键,考查学生的计算能力. 11.(2014•大纲版)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于( ) A.2 B.2 C.4 D.4 【分析】根据双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组即可得到结论. 【解答】解:∵:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2, ∴e=,双曲线的渐近线方程为y=,不妨取y=,即bx﹣ay=0, 则c=2a,b=, ∵焦点F(c,0)到渐近线bx﹣ay=0的距离为, ∴d=, 即, 解得c=2, 则焦距为2c=4, 故选:C 【点评】本题主要考查是双曲线的基本运算,利用双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组是解决本题的关键,比较基础. 12.(2016•新课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=( ) A. B.1 C. D.2 【分析】根据已知,结合抛物线的性质,求出P点坐标,再由反比例函数的性质,可得k值. 【解答】解:抛物线C:y2=4x的焦点F为(1,0), 曲线y=(k>0)与C交于点P在第一象限, 由PF⊥x轴得:P点横坐标为1, 代入C得:P点纵坐标为2, 故k=2, 故选:D 【点评】本题考查的知识点是抛物线的简单性质,反比例函数的性质,难度中档. 13.(2016•新课标Ⅲ)已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( ) A. B. C. D. 【分析】由题意可得F,A,B的坐标,设出直线AE的方程为y=k(x+a),分别令x=﹣c,x=0,可得M,E的坐标,再由中点坐标公式可得H的坐标,运用三点共线的条件:斜率相等,结合离心率公式,即可得到所求值. 【解答】解:由题意可设F(﹣c,0),A(﹣a,0),B(a,0), 令x=﹣c,代入椭圆方程可得y=±b=±, 可得P(﹣c,±), 设直线AE的方程为y=k(x+a), 令x=﹣c,可得M(﹣c,k(a﹣c)),令x=0,可得E(0,ka), 设OE的中点为H,可得H(0,), 由B,H,M三点共线,可得kBH=kBM, 即为=, 化简可得=,即为a=3c, 可得e==. 故选:A. 【点评】本题考查椭圆的离心率的求法,注意运用椭圆的方程和性质,以及直线方程的运用和三点共线的条件:斜率相等,考查化简整理的运算能力,属于中档题. 14.(2015•新课标Ⅰ)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( ) A.3 B.6 C.9 D.12 【分析】利用椭圆的离心率以及抛物线的焦点坐标,求出椭圆的半长轴,然后求解抛物线的准线方程,求出A,B坐标,即可求解所求结果. 【解答】解:椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点(c,0)与抛物线C:y2=8x的焦点(2,0)重合, 可得c=2,a=4,b2=12,椭圆的标准方程为:, 抛物线的准线方程为:x=﹣2, 由,解得y=±3,所以A(﹣2,3),B(﹣2,﹣3). |AB|=6. 故选:B. 【点评】本题考查抛物线以及椭圆的简单性质的应用,考查计算能力. 二.填空题(共2小题) 15.已知g(x)=+x2+2a1nx在[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围为 (﹣∞,﹣] . 【分析】求函数的导数,利用g′(x)≤0在[1,2]上恒成立,结合参数分离法进行求解即可. 【解答】解:∵g(x)=+x2+2a1nx在[1,2]上是减函数 ∴等价为g′(x)≤0在[1,2]上恒成立, 即g′(x)=﹣+2x+≤0, 即≤﹣2x, 则a≤﹣x2, 设f(x)=﹣x2,则f(x)在[1,2]上是减函数, ∴f(x)min=f(2)==﹣, 即a≤﹣, 故答案为:(﹣∞,﹣]. 【点评】本题主要考查导数的应用,根据函数单调性和导数之间的关系是解决本题的关键. 16.(2015•新课标Ⅰ)已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,6).当△APF周长最小时,该三角形的面积为 12 . 【分析】利用双曲线的定义,确定△APF周长最小时,P的坐标,即可求出△APF周长最小时,该三角形的面积. 【解答】解:由题意,设F′是左焦点,则△APF周长=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+|PF′|+2 ≥|AF|+|AF′|+2(A,P,F′三点共线时,取等号), 直线AF′的方程为与x2﹣=1联立可得y2+6y﹣96=0, ∴P的纵坐标为2, ∴△APF周长最小时,该三角形的面积为﹣=12. 故答案为:12. 【点评】本题考查双曲线的定义,考查三角形面积的计算,确定P的坐标是关键. 三.解答题(共5小题) 17.(2016•新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点. (Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ; (Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程. 【分析】(Ⅰ)连接RF,PF,利用等角的余角相等,证明∠PRA=∠PQF,即可证明AR∥FQ; (Ⅱ)利用△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求出N的坐标,利用点差法求AB中点的轨迹方程. 【解答】(Ⅰ)证明:连接RF,PF, 由AP=AF,BQ=BF及AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=90°, ∴∠PFQ=90°, ∵R是PQ的中点, ∴RF=RP=RQ, ∴△PAR≌△FAR, ∴∠PAR=∠FAR,∠PRA=∠FRA, ∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠PAF=2∠PAR, ∴∠FQB=∠PAR, ∴∠PRA=∠PQF, ∴AR∥FQ. (Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2), F(,0),准线为 x=﹣, S△PQF=|PQ|=|y1﹣y2|, 设直线AB与x轴交点为N, ∴S△ABF=|FN||y1﹣y2|, ∵△PQF的面积是△ABF的面积的两倍, ∴2|FN|=1,∴xN=1,即N(1,0). 设AB中点为M(x,y),由得=2(x1﹣x2), 又=, ∴=,即y2=x﹣1. ∴AB中点轨迹方程为y2=x﹣1. 【点评】本题考查抛物线的方程与性质,考查轨迹方程,考查学生的计算能力,属于中档题. 18.(2016•新课标Ⅰ)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E. (Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程; (Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围. 【分析】(Ⅰ)求得圆A的圆心和半径,运用直线平行的性质和等腰三角形的性质,可得EB=ED,再由圆的定义和椭圆的定义,可得E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,求得a,b,c,即可得到所求轨迹方程; (Ⅱ)设直线l:x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|MN|,由PQ⊥ l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),求得A到PQ的距离,再由圆的弦长公式可得|PQ|,再由四边形的面积公式,化简整理,运用不等式的性质,即可得到所求范围. 【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16, 可得圆心A(﹣1,0),半径r=4, 由BE∥AC,可得∠C=∠EBD, 由AC=AD,可得∠D=∠C, 即为∠D=∠EBD,即有EB=ED, 则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4, 故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆, 且有2a=4,即a=2,c=1,b==, 则点E的轨迹方程为+=1(y≠0); (Ⅱ)椭圆C1:+=1,设直线l:x=my+1, 由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1), 由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0, 设M(x1,y1),N(x2,y2), 可得y1+y2=﹣,y1y2=﹣, 则|MN|=•|y1﹣y2|=• =•=12•, A到PQ的距离为d==, |PQ|=2=2=, 则四边形MPNQ面积为S=|PQ|•|MN|=••12• =24•=24, 当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24•=8, 即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8). 【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用椭圆和圆的定义,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相交的弦长公式,考查不等式的性质,属于中档题. 19.(2015•新课标Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点. (Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程. (Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由) 【分析】(I)联立,可得交点M,N的坐标,由曲线C:y=,利用导数的运算法则可得:y′=,利用导数的几何意义、点斜式即可得出切线方程. (II)存在符合条件的点(0,﹣a),设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2 .直线方程与抛物线方程联立化为x2﹣4kx﹣4a=0,利用根与系数的关系、斜率计算公式可得k1+k2=.k1+k2=0⇔直线PM,PN的倾斜角互补⇔∠OPM=∠OPN.即可证明. 【解答】解:(I)联立,不妨取M,N, 由曲线C:y=可得:y′=, ∴曲线C在M点处的切线斜率为=,其切线方程为:y﹣a=,化为. 同理可得曲线C在点N处的切线方程为:. (II)存在符合条件的点(0,﹣a),下面给出证明: 设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2. 联立,化为x2﹣4kx﹣4a=0, ∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4a. ∴k1+k2=+==. 当b=﹣a时,k1+k2=0,直线PM,PN的倾斜角互补, ∴∠OPM=∠OPN. ∴点P(0,﹣a)符合条件. 【点评】本题考查了导数的运算法则、利用导数的几何意义研究切线方程、直线与抛物线相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 20.(2014•新课标Ⅰ)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b> 0)的离心率为,F是椭圆的焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点. (Ⅰ)求E的方程; (Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程. 【分析】(Ⅰ)通过离心率得到a、c关系,通过A求出a,即可求E的方程; (Ⅱ)设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,利用△>0,求出k的范围,利用弦长公式求出|PQ|,然后求出△OPQ的面积表达式,利用换元法以及基本不等式求出最值,然后求解直线方程. 【解答】解:(Ⅰ) 设F(c,0),由条件知,得=又, 所以a=2=,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(6分) (Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2) 将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0, 当△=16(4k2﹣3)>0,即时, 从而=+ 又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积=, 设,则t>0,, 当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0, 所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y=x﹣2或y=﹣x﹣2.…(12分) 【点评】 本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆的求法,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力. 21.(2014•大纲版)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|. (Ⅰ)求C的方程; (Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 【分析】(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C的方程,求得x0=,根据|QF|=|PQ|求得 p的值,可得C的方程. (Ⅱ)设l的方程为 x=my+1 (m≠0),代入抛物线方程化简,利用韦达定理、中点公式、弦长公式求得弦长|AB|.把直线l′的方程代入抛物线方程化简,利用韦达定理、弦长公式求得|MN|.由于MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,由此求得m的值,可得直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C:y2=2px(p>0), 可得x0=,∵点P(0,4),∴|PQ|=. 又|QF|=x0+=+,|QF|=|PQ|, ∴+=×,求得 p=2,或 p=﹣2(舍去). 故C的方程为 y2=4x. (Ⅱ)由题意可得,直线l和坐标轴不垂直,y2=4x的焦点F(1,0), 设l的方程为 x=my+1(m≠0), 代入抛物线方程可得y2﹣4my﹣4=0,显然判别式△=16m2+16>0,y1+y2=4m,y1•y2=﹣4. ∴AB的中点坐标为D(2m2+1,2m),弦长|AB|=|y1﹣y2|==4(m2+1). 又直线l′的斜率为﹣m,∴直线l′的方程为 x=﹣y+2m2+3. 过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点, 把线l′的方程代入抛物线方程可得 y2+y﹣4(2m2+3)=0,∴y3+y4=,y3•y4=﹣4(2m2+3). 故线段MN的中点E的坐标为(+2m2+3,),∴|MN|=|y3﹣y4|=, ∵MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|, ∴+DE2=MN2, ∴4(m2+1)2 ++=×,化简可得 m2﹣1=0, ∴m=±1,∴直线l的方程为 x﹣y﹣1=0,或 x+y﹣1=0. 【点评】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理、弦长公式的应用,体现了转化的数学思想,属于难题. 查看更多