2019年高考数学复习大二轮精准提分练习第二篇 第21练

2019年高考数学复习大二轮精准提分练习第二篇 第21练

第21练　圆锥曲线的定义、方程与性质[小题提速练]‎ ‎[明晰考情]　1.命题角度：圆锥曲线的定义、方程与几何性质是高考考查的热点.2.题目难度：中等偏难.‎ 考点一 　圆锥曲线的定义及标准方程 方法技巧　(1)应用圆锥曲线的定义解题时，一定不要忽视定义中的隐含条件.‎ ‎(2)凡涉及椭圆或双曲线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到焦点距离，一般可以利用定义进行转化.‎ ‎(3)求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型，后计算”.‎ ‎1.已知A(0，7)，B(0，－7)，C(12，2)，以C为一个焦点作过A，B的椭圆，则椭圆的另一个焦点F的轨迹方程是(　　)‎ A.y2－＝1 B.x2－＝1‎ C.y2－＝1(y≤－1) D.x2－＝1(x≥1)‎ 答案　C 解析　由两点间距离公式，可得|AC|＝13，|BC|＝15，|AB|＝14，因为A，B都在椭圆上，所以|AF|＋|AC|＝|BF|＋|BC|，|AF|－|BF|＝|BC|－|AC|＝2<14，故F的轨迹是以A，B为焦点的双曲线的下支.由c＝7，a＝1，得b2＝48，所以F的轨迹方程是y2－＝1(y≤－1)，故选C.‎ ‎2.已知双曲线－＝1(a>0，b>0)的左焦点为F，离心率为.若经过F和P(0，4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线，则该双曲线的方程为(　　)‎ A.－＝1 B.－＝1‎ C.－＝1 D.－＝1‎ 答案　B 解析　由e＝知a＝b，且c＝a.‎ ‎∴双曲线渐近线方程为y＝±x.‎ 又kPF＝＝＝1，∴c＝4，则a2＝b2＝＝8.‎ 故双曲线方程为－＝1.‎ ‎3.已知椭圆＋＝1的两个焦点是F1，F2，点P在该椭圆上，若|PF1|－|PF2|＝2，则△PF1F2的面积是________.‎ 答案　 解析　由椭圆的方程可知a＝2，c＝，且|PF1|＋|PF2|＝2a＝4，又|PF1|－|PF2|＝2，‎ 所以|PF1|＝3，|PF2|＝1.‎ 又|F1F2|＝2c＝2，所以有|PF1|2＝|PF2|2＋|F1F2|2，即△PF1F2为直角三角形，且∠PF2F1为直角，‎ 所以＝|F1F2||PF2|＝×2×1＝.‎ ‎4.已知抛物线y＝x2，A，B是该抛物线上两点，且|AB|＝24，则线段AB的中点P离x轴最近时点P的纵坐标为________.‎ 答案　8‎ 解析　由题意得抛物线的标准方程为x2＝16y，‎ 焦点F(0，4)，‎ 设A(x1，y1)，B(x2，y2)，‎ 由|AB|≤|AF|＋|BF|＝(y1＋4)＋(y2＋4)＝y1＋y2＋8，‎ ‎∴y1＋y2≥16，则线段AB的中点P的纵坐标y＝≥8，‎ ‎∴线段AB的中点P离x轴最近时点P的纵坐标为8.‎ 考点二　圆锥曲线的几何性质 方法技巧　(1)确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围，就是确立一个关于a，b，c的方程(组)或不等式(组)，再根据a，b，c的关系消掉b得到a，c的关系式.‎ ‎(2)要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.‎ ‎5.(2018·全国Ⅱ)双曲线－＝1(a＞0，b＞0)的离心率为，则其渐近线方程为(　　)‎ A.y＝±x B.y＝±x C.y＝±x D.y＝±x 答案　A 解析　双曲线－＝1的渐近线方程为bx±ay＝0.‎ 又∵离心率＝＝，‎ ‎∴a2＋b2＝3a2，∴b＝a(a＞0，b＞0).‎ ‎∴渐近线方程为ax±ay＝0，即y＝±x.‎ 故选A.‎ ‎6.(2018·全国Ⅲ)设F1，F2是双曲线C：－＝1(a＞0，b＞0)的左、右焦点，O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线，垂足为P.若|PF1|＝|OP|，则C的离心率为(　　)‎ A. B.2 C. D. 答案　C 解析　如图，过点F1向OP的反向延长线作垂线，垂足为P′，连接P′F2，由题意可知，四边形PF1P′F2为平行四边形，且△PP′F2是直角三角形.‎ 因为|F2P|＝b，|F2O|＝c，所以|OP|＝a.‎ 又|PF1|＝a＝|F2P′|，|PP′|＝2a，‎ 所以|F2P|＝a＝b，‎ 所以c＝＝a，所以e＝＝.‎ ‎7.(2017·山东)在平面直角坐标系xOy中，双曲线－＝1(a＞0，b＞0)的右支与焦点为F的抛物线x2＝2py(p＞0)交于A，B两点，若|AF|＋|BF|＝4|OF|，则该双曲线的渐近线方程为________.‎ 答案　y＝±x 解析　设A(x1，y1)，B(x2，y2)，‎ 由得a2y2－2pb2y＋a2b2＝0，‎ ‎∴y1＋y2＝.‎ 又∵|AF|＋|BF|＝4|OF|，‎ ‎∴y1＋＋y2＋＝4×，‎ 即y1＋y2＝p，‎ ‎∴＝p，即＝，∴＝，‎ ‎∴双曲线的渐近线方程为y＝±x.‎ ‎8.(2017·全国Ⅰ)已知双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的右顶点为A，以A为圆心，b为半径作圆A，圆A与双曲线C的一条渐近线交于M，N两点.若∠MAN＝60°，则C的离心率为________.‎ 答案　 解析　如图，由题意知点A(a，0)，双曲线的一条渐近线l的方程为y＝x，即bx－ay＝0，‎ ‎∴点A到l的距离d＝.‎ 又∠MAN＝60°，|MA|＝|NA|＝b，‎ ‎∴△MAN为等边三角形，‎ ‎∴d＝|MA|＝b，‎ 即＝b，∴a2＝3b2，‎ ‎∴e＝＝ ＝.‎ 考点三　圆锥曲线的综合问题 方法技巧　(1)圆锥曲线范围、最值问题的常用方法 定义性质转化法；目标函数法；条件不等式法.‎ ‎(2)圆锥曲线中的定值、定点问题可以利用特例法寻求突破，然后对一般情况进行证明.‎ ‎9.已知方程－＝1表示椭圆，则实数m的取值范围是(　　)‎ A.(－∞，－1) ‎ B.(－2，＋∞)‎ C.∪(－1，＋∞)‎ D.∪ 答案　D 解析　由－＝1转化成标准方程为＋＝1，‎ 假设焦点在x轴上，则2＋m＞－(m＋1)＞0，‎ 解得－＜m＜－1；‎ 假设焦点在y轴上，则－(m＋1)＞2＋m＞0，‎ 解得－2＜m＜－.‎ 综上可知，m的取值范围为∪.‎ ‎10.(2016·全国Ⅱ)已知F1，F2是双曲线E：－＝1的左、右焦点，点M在E上，MF1与x轴垂直，sin∠MF2F1＝，则E的离心率为(　　)‎ A. B. C. D.2‎ 答案　A 解析　如图，因为MF1与x轴垂直，所以|MF1|＝.‎ 又sin∠MF2F1＝，‎ 所以＝，‎ 即|MF2|＝3|MF1|.由双曲线的定义得2a＝|MF2|－|MF1|＝2|MF1|＝，所以b2＝a2，所以c2＝b2＋a2＝2a2，所以离心率e＝＝.‎ ‎11.过抛物线y＝ax2 (a>0)的焦点F作一条直线交抛物线于A，B两点，若线段AF，BF的长分别为m，n，则＝________.‎ 答案　 解析　显然直线AB的斜率存在，故设直线方程为y＝kx＋，与y＝ax2联立，消去y得ax2－kx－＝0，‎ 设A(x1，ax)，B(x2，ax)，则x1＋x2＝，x1x2＝－，‎ x＋x＝＋，m＝ax＋，n＝ax＋，‎ ‎∴mn＝·，m＋n＝，∴＝.‎ ‎12.(2018·齐齐哈尔模拟)已知椭圆＋＝1(a>b>0)的短轴长为2，上顶点为A，左顶点为B，F1，F2分别是椭圆的左、右焦点，且△F1AB的面积为，点P为椭圆上的任意一点，则＋的取值范围为________.‎ 答案　 解析　由已知得2b＝2，故b＝1，‎ ‎∵△F1AB的面积为，‎ ‎∴(a－c)b＝，‎ ‎∴a－c＝2－，‎ 又a2－c2＝(a－c)(a＋c)＝b2＝1，∴a＝2，c＝，‎ ‎∴＋＝＝＝，‎ 又2－≤|PF1|≤2＋，‎ ‎∴1≤－|PF1|2＋4|PF1|≤4，‎ ‎∴1≤＋≤4，‎ 即＋的取值范围为.‎ ‎1.若点O和点F(－2，0)分别为双曲线－y2＝1(a＞0)的中心和左焦点，点P为双曲线右支上的任意一点，则·的取值范围为(　　)‎ A.[3－2，＋∞) B.[3＋2，＋∞)‎ C. D. 答案　B 解析　由题意，得22＝a2＋1，即a＝，设P(x，y)，x≥，＝(x＋2，y)，则·＝(x＋2)x＋‎ y2＝x2＋2x＋－1＝2－，因为x≥，所以·的取值范围为[3＋2，＋∞).‎ ‎2.若椭圆的对称轴是坐标轴，且短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形，焦点到同侧顶点的距离为，则椭圆的方程为________________.‎ 答案　＋＝1或＋＝1‎ 解析　由题意，得所以 所以b2＝a2－c2＝9.‎ 所以当椭圆焦点在x轴上时，椭圆的方程为＋＝1；当椭圆焦点在y轴上时，椭圆的方程为＋＝1.‎ 故椭圆的方程为＋＝1或＋＝1.‎ ‎3.已知A(1，2)，B(－1，2)，动点P满足⊥.若双曲线－＝1(a>0，b>0)的渐近线与动点P的轨迹没有公共点，则双曲线离心率的取值范围是________.‎ 答案　(1，2)‎ 解析　设P(x，y)，由题设条件，得动点P的轨迹方程为(x－1)(x＋1)＋(y－2)(y－2)＝0，‎ 即x2＋(y－2)2＝1，它是以(0，2)为圆心，1为半径的圆.‎ 又双曲线－＝1(a>0，b>0)的渐近线方程为y＝±x，即bx±ay＝0，‎ 由题意，可得>1，即>1，‎ 所以e＝<2，又e>1，故10)与C交于点P，PF⊥x轴，则k等于(　　)‎ A. B.1‎ C. D.2‎ 答案　D 解析　因为抛物线方程是y2＝4x，所以F(1，0). 又因为PF⊥x轴，所以P(1，2)，把P点坐标代入曲线方程y＝(k>0)，即＝2，所以k＝2.‎ ‎3.过抛物线y2＝2px(p＞0)的焦点作直线交抛物线于P，Q两点，若线段PQ中点的横坐标为3，|PQ|＝10，则抛物线的方程是(　　)‎ A.y2＝4x B.y2＝2x C.y2＝8x D.y2＝6x 答案　C 解析　设抛物线y2＝2px(p＞0)的焦点为F，P(x1，y1)，Q(x2，y2)，‎ 由抛物线的定义可知，‎ ‎|PQ|＝|PF|＋|QF|＝x1＋＋x2＋ ‎＝(x1＋x2)＋p，‎ ‎∵线段PQ中点的横坐标为3，‎ 又|PQ|＝10，‎ ‎∴10＝6＋p，可得p＝4，‎ ‎∴抛物线的方程为y2＝8x.‎ ‎4.已知双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的右焦点为F，点B是虚轴上的一个顶点，线段BF与双曲线C的右支交于点A，若＝2，且||＝4，则双曲线C的方程为(　　)‎ A.－＝1 B.－＝1‎ C.－＝1 D.－＝1‎ 答案　D 解析　设A(x，y)，B为虚轴的上顶点，∵右焦点为F(c，0)，点B(0，b)，线段BF与双曲线C的右支交于点A，且＝2，‎ ‎∴x＝，y＝，‎ 代入双曲线方程，得－＝1，‎ 且c2＝a2＋b2，‎ ‎∴b＝.‎ ‎∵||＝4，∴c2＋b2＝16，‎ ‎∴a＝2，b＝，‎ ‎∴双曲线C的方程为－＝1.‎ ‎5.已知双曲线Γ：－＝1(a>0，b>0)的一条渐近线为l，圆C：(x－a)2＋y2＝8与l交于A，B两点，若△ABC是等腰直角三角形，且＝5(其中O为坐标原点)，则双曲线Γ的离心率为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　D 解析　双曲线的渐近线方程为y＝x，圆(x－a)2＋y2＝8的圆心为(a，0)，半径r＝2，由于∠ACB＝，由勾股定理得|AB|＝＝4，故|OA|＝|AB|＝1.在△OAC，△OBC中，由余弦定理得cos∠BOC＝＝，解得a2＝13.由圆心到直线y＝x的距离为2，得＝2，结合c2＝a2＋b2，解得c＝，故离心率为＝＝.‎ ‎6.(2018·天津)已知双曲线－＝1(a＞0，b＞0)的离心率为2，过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A，B两点.设A，B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2，且d1＋d2＝6，则双曲线的方程为(　　)‎ A.－＝1 B.－＝1‎ C.－＝1 D.－＝1‎ 答案　C 解析　如图，不妨设A在B的上方，‎ 则A，B.其中的一条渐近线为bx－ay＝0，则d1＋d2＝＝＝2b＝6，∴b＝3.‎ 又由e＝＝2，知a2＋b2＝4a2，‎ ‎∴a＝.‎ ‎∴双曲线的方程为－＝1.‎ 故选C.‎ ‎7.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. 答案　A 解析　设M(－c，m)(m≠0)，则E，OE的中点为D，则D，又B，D，M三点共线，‎ 所以＝，a＝3c，所以e＝.‎ ‎8.设F1，F2分别为双曲线－＝1(a>0，b>0)的左、右焦点，双曲线上存在一点P使得|PF1|＋|PF2|＝3b，|PF1|·|PF2|＝ab，则该双曲线的离心率为(　　)‎ A. B. C. D.3‎ 答案　B 解析　不妨设P为双曲线右支上一点，‎ ‎|PF1|＝r1，|PF2|＝r2.根据双曲线的定义，得r1－r2＝2a，‎ 又r1＋r2＝3b，故r1＝，r2＝.‎ 又r1·r2＝ab，所以·＝ab，解得＝(负值舍去)，‎ 故e＝＝＝＝，故选B.‎ ‎9.设F1，F2分别是椭圆＋＝1的左、右焦点，P为椭圆上任一点，点M的坐标为(6，4)，则|PM|＋|PF1|的最大值为________.‎ 答案　15‎ 解析　因为椭圆＋＝1中，a＝5，b＝4，所以c＝3，得焦点为F1(－3，0)，F2(3，0).根据椭圆的定义，得 ‎|PM|＋|PF1|＝|PM|＋(2a－|PF2|)＝10＋(|PM|－|PF2|).‎ 因为|PM|－|PF2|≤|MF2|，‎ 当且仅当P在MF2的延长线上时等号成立，‎ 此时|PM|＋|PF1|的最大值为10＋5＝15.‎ ‎10.(2017·全国Ⅱ)已知F是抛物线C：y2＝8x的焦点，M是C上一点，FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点，则|FN|＝________.‎ 答案　6‎ 解析　如图，不妨设点M位于第一象限内，抛物线C的准线交x轴于点A，过点M作准线的垂线，垂足为点B，交y轴于点P，‎ ‎∴PM∥OF.‎ 由题意知，F(2，0)，|FO|＝|AO|＝2.‎ ‎∵点M为FN的中点，PM∥OF，‎ ‎∴|MP|＝|FO|＝1.‎ 又|BP|＝|AO|＝2，‎ ‎∴|MB|＝|MP|＋|BP|＝3.‎ 由抛物线的定义知|MF|＝|MB|＝3，故|FN|＝2|MF|＝6.‎ ‎11.已知抛物线y2＝2px(p>0)上的一点M(1，t)(t>0)到焦点的距离为5，双曲线－＝1(a>0)的左顶点为A，若双曲线的一条渐近线与直线AM平行，则实数a的值为________.‎ 答案　3‎ 解析　由题意知1＋＝5，∴p＝8.‎ ‎∴M(1，4)，‎ 由于双曲线的左顶点A(－a，0)，‎ 且直线AM平行于双曲线的一条渐近线，‎ ‎∴＝，则a＝3.‎ ‎12.已知椭圆C：＋＝1(a＞b＞0)的左、右焦点分别为F1，F2，点P是椭圆上异于长轴端点的任意一点，若M是线段PF1上一点，且满足＝2，·＝0，则椭圆C的离心率的取值范围为________.‎ 答案　 解析　设P(x，y)(y≠0)，取MF1的中点N，‎ 由＝2知，＝，‎ 解得点N，‎ 又·＝0，‎ 所以⊥，‎ 连接ON，由三角形的中位线可知⊥，‎ 即(x，y)·＝0，‎ 整理得(x－c)2＋y2＝c2(y≠0)，‎ 所以点P的轨迹为以(c，0)为圆心，c为半径的圆(去除两点(0，0)，(2c，0))，要使得圆与椭圆有公共点，则a－c＜c，所以e＝＞，又0

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