(1)了解圓錐曲線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
(2)理解數(shù)形結(jié)合的思想.
一、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
1.曲線的交點(diǎn)
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,給定兩條曲線,已知它們的方程為,求曲線的交點(diǎn)坐標(biāo),即求方程組的實(shí)數(shù)解.
方程組有幾組實(shí)數(shù)解,這兩條曲線就有幾個(gè)交點(diǎn).若方程組無實(shí)數(shù)解,則這兩條曲線沒有交點(diǎn).
2.直線與圓錐曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)的判定
設(shè)直線,圓錐曲線,把二者方程聯(lián)立得到方程組,消去得到一個(gè)關(guān)于的方程.
(1)當(dāng)時(shí),
方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,即直線與圓錐曲線有兩個(gè)交點(diǎn);
方程有兩個(gè)相同的實(shí)數(shù)解,即直線與圓錐曲線有一個(gè)交點(diǎn);
方程無實(shí)數(shù)解,即直線與圓錐曲線無交點(diǎn).
(2)當(dāng)a=0時(shí),方程為一次方程,若b≠0,方程有一個(gè)解,此時(shí)直線與圓錐曲線有一個(gè)交點(diǎn);
若b=0,c≠0,方程無解,此時(shí)直線與圓錐曲線沒有交點(diǎn).
3.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
直線與圓錐曲線相交時(shí),直線與橢圓有兩個(gè)公共點(diǎn),與雙曲線、拋物線有一個(gè)或兩個(gè)公共點(diǎn).
(1)直線與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn)相交;直線與橢圓有一個(gè)交點(diǎn)相切;直線與橢圓沒有交點(diǎn)相離.
(2)直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn)相交.
當(dāng)直線與雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),除了直線與雙曲線相切外,還有可能是直線與雙曲線相交,此時(shí)直線與雙曲線的漸近線平行.
直線與雙曲線沒有交點(diǎn)相離.
(3)直線與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)相交.
當(dāng)直線與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),除了直線與拋物線相切外,還有可能是直線與拋物線相交,此時(shí)直線與拋物線的對(duì)稱軸平行或重合.
直線與拋物線沒有交點(diǎn)相離.
二、圓錐曲線中弦的相關(guān)問題
1.弦長(zhǎng)的求解
(1)當(dāng)弦的兩端點(diǎn)坐標(biāo)易求時(shí),可直接利用兩點(diǎn)間的距離公式求解;
(2)當(dāng)直線的斜率存在時(shí),斜率為k的直線l與圓錐曲線C相交于兩個(gè)不同的點(diǎn),則弦長(zhǎng).
(3)當(dāng)弦過焦點(diǎn)時(shí),可結(jié)合焦半徑公式求解弦長(zhǎng).
2.中點(diǎn)弦問題
(1)AB為橢圓的弦,,弦中點(diǎn)M(x0,y0),則AB所在直線的斜率為,弦AB的斜率與弦中點(diǎn)M和橢圓中心O的連線的斜率之積為定值.
(2)AB為雙曲線的弦,,弦中點(diǎn)M(x0,y0),則AB所在直線的斜率為,弦AB的斜率與弦中點(diǎn)M和雙曲線中心O的連線的斜率之積為定值.
(3)在拋物線中,以M(x0,y0) 為中點(diǎn)的弦所在直線的斜率.
考向一 直線與圓錐曲線位置關(guān)系的判斷及應(yīng)用
1.判斷直線與圓錐曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)時(shí),可直接求解相應(yīng)方程組得到交點(diǎn)坐標(biāo),也可利用消元后的一元二次方程根的判別式來確定,需注意利用判別式的前提是二次項(xiàng)系數(shù)不為0.
2.依據(jù)直線與圓錐曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)時(shí),聯(lián)立方程并消元,得到一元方程,此時(shí)注意觀察方程的二次項(xiàng)系數(shù)是否為0,若為0,則方程為一次方程;若不為0,則將方程解的個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為判別式與0的大小關(guān)系求解.
典例1 已知橢圓x2+4y2=4,直線l:y=x+m.
(1)若l與橢圓有一個(gè)公共點(diǎn),求m的值;
(2)若l與橢圓相交于P,Q兩點(diǎn),且|PQ|等于橢圓的短軸長(zhǎng),求m的值.
【解析】(1)聯(lián)立直線與橢圓的方程,得,即5x2+8mx+4m2-4=0,
由于直線l與橢圓有一個(gè)公共點(diǎn),則Δ=80-16m2=0,
所以m=±5.
(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
由(1)知:,
則|PQ|==2.
解得:m=±304.
典例2 已知拋物線的焦點(diǎn)為,拋物線的焦點(diǎn)為.
(1)若過點(diǎn)的直線與拋物線有且只有一個(gè)交點(diǎn),求直線的方程;
(2)若直線與拋物線交于,兩點(diǎn),求的面積.
【解析】(1)由題意知拋物線的焦點(diǎn)為,拋物線的焦點(diǎn)為,
所以,,
則拋物線的方程為,拋物線的方程為.
若直線的斜率不存在,則易知直線的方程為;
若直線的斜率存在,設(shè)為,則直線的方程為,
聯(lián)立,可得,
當(dāng)時(shí),,滿足題意,此時(shí)直線的方程為;
當(dāng)時(shí),,解得,
此時(shí)直線的方程為.
綜上,直線的方程為,或,或.
(2)易得直線MF的方程為,
由得
設(shè),則,,
從而,
所以的面積為.
1.已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過且垂直于軸的直線交于兩點(diǎn),且,則的方程為
A.B.
C.D.
2.已知點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線的距離為2.
(1)求拋物線的方程及焦點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)設(shè)點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn),過點(diǎn)作不經(jīng)過點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),求直線與的斜率之積.
考向二 直線與圓錐曲線的弦長(zhǎng)問題
直線與圓錐曲線的弦長(zhǎng)問題有三種解法:
(1)過圓錐曲線的焦點(diǎn)的弦長(zhǎng)問題,利用圓錐曲線的定義可優(yōu)化解題.
(2)將直線的方程與圓錐曲線的方程聯(lián)立,求出兩交點(diǎn)的坐標(biāo),再運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式求弦長(zhǎng).
(3)它體現(xiàn)了解析幾何中的設(shè)而不求的思想,其實(shí)質(zhì)是利用兩點(diǎn)之間的距離公式以及一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系.
典例3 已知拋物線C:y2=2px(p>0),焦點(diǎn)為F,直線l交拋物線C于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),D(x0,y0)為AB的中點(diǎn),且|AF|+|BF|=1+2x0.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若x1x2+y1y2=-1,求的最小值.
【解析】(1)根據(jù)拋物線的定義知|AF|+|BF|=x1+x2+p,x1+x2=2x0,
∵|AF|+|BF|=1+2x0,∴p=1,
∴y2=2x.
(2)設(shè)直線l的方程為x=my+b,
代入拋物線方程,得y2-2my-2b=0,
∵x1x2+y1y2=-1,即,
∴y1y2=-2,
即y1y2=-2b=-2,∴b=1,
∴y1+y2=2m,y1y2=-2,
|AB|=1+m2|y1-y2| =1+m2?(y1+y2)2-4y1y2 =21+m2?m2+2,
,
∴,
令t=m2+1,t∈[1,+∞),
則,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.
故的最小值為.
典例4 已知橢圓:的上頂點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,直線與圓相切于點(diǎn).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為、,過且斜率存在的直線與橢圓相交于,兩點(diǎn),且,求直線的方程.
【解析】(1)∵直線與圓相切于點(diǎn),且,
∴,
∴直線的方程為,
∴,,即,,
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)易知直線的斜率不為零,設(shè)直線的方程為,
代入橢圓的方程中,
得,
由橢圓定義知,
又,
從而,
設(shè),,
則,.
∴,
代入并整理得,
∴.
故直線的方程為或.
3.直線與雙曲線相交于A,B兩點(diǎn).
(1)當(dāng)時(shí),求線段AB的長(zhǎng);
(2)若以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的值.
4.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)且與軸不垂直的直線與拋物線交于點(diǎn),且.
(1)求拋物線的方程;
(2)設(shè)直線與軸交于點(diǎn),試探究:線段與的長(zhǎng)度能否相等?如果相等,求直線的方程,如果不等,說明理由.
考向三 圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值問題
定點(diǎn)、定值問題多以直線與圓錐曲線為背景,常與函數(shù)與方程、向量等知識(shí)交匯,形成了過定點(diǎn)、定值等問題的證明.解決此類問題的關(guān)鍵是引進(jìn)參變量表示所求問題,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量.可以先研究一下特殊情況,找出定點(diǎn)或定值,再視具體情況進(jìn)行研究.同時(shí),也要掌握巧妙利用特殊值解決相關(guān)的定點(diǎn)、定值問題,如將過焦點(diǎn)的弦特殊化,變成垂直于對(duì)稱軸的弦來研究等.
典例5 如圖,已知點(diǎn)E(m,0)(m>0)為拋物線y2=4x內(nèi)一個(gè)定點(diǎn),過E作斜率分別為k1,k2的兩條直線交拋物線于點(diǎn)A,B,C,D,且M,N分別是AB,CD的中點(diǎn).
(1)若m=1,k1k2=-1,求△EMN面積的最小值;
(2)若k1+k2=1,求證:直線MN過定點(diǎn).
【解析】(1)當(dāng)m=1時(shí),E為拋物線y2=4x的焦點(diǎn),
∵k1k2=-1,∴AB⊥CD.
設(shè)直線AB的方程為y=k1x-1,Ax1,y1,Bx2,y2,
由y=k1x-1y2=4x得k1y2-4y-4k1=0,y1+y2=4k1,y1y2=-4.
則,同理,N2k12+1,-2k1,
∴,
化簡(jiǎn)得,
當(dāng)且僅當(dāng)k1=±1時(shí)等號(hào)成立.
故ΔEMN的面積取得最小值,為4.
(2)設(shè)直線AB的方程為y=k1x-m,Ax1,y1,Bx2,y2,
由y=k1x-my2=4x得k1y2-4y-4k1m=0,y1+y2=4k1,y1y2=-4m,
則,
同理,
∴直線MN的方程為,即y=k1k2x-m+2,
∴直線MN恒過定點(diǎn)m,2.
典例6 已知橢圓方程為,射線與橢圓的交點(diǎn)為,過作傾斜角互補(bǔ)的兩條直線,分別與橢圓交于兩點(diǎn)(異于).
(1)求證:直線的斜率為定值;
(2)求面積的最大值.
【解析】(1)由,得,
不妨設(shè)直線,
直線.
由,
得,
設(shè),
,,
同理得,
,
直線的斜率為定值2.
(2)設(shè)直線,
由,得,
則,
由得,且,
又點(diǎn)到的距離,
,
則,
當(dāng)且僅當(dāng),即,時(shí),取等號(hào),
所以面積的最大值為1.
5.已知拋物線過點(diǎn)
(1)求拋物線的方程和焦點(diǎn)坐標(biāo);
(2)過點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為,試判斷直線是否過定點(diǎn),并加以證明.
6.已知橢圓的離心率為12,右焦點(diǎn)F2與拋物線y2=4x的焦點(diǎn)重合,左頂點(diǎn)為P,過F2的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),直線PA、PB與直線l:x=4交于M、N兩點(diǎn).
(1)求橢圓E的方程;
(2)試計(jì)算PM?PN是否為定值?若是,請(qǐng)求出該值;若不是,請(qǐng)說明理由.
1.直線y=kx-k+1與橢圓x29+y24=1的位置關(guān)系為
A.相交 B.相切
C.相離 D.不確定
2.已知直線y=kx-1與雙曲線x2-y2=4的右支有兩個(gè)交點(diǎn),則k的取值范圍為
A.(0,52) B.[1,52]
C.(-52,52) D.(1,52)
3.直線被橢圓截得的弦長(zhǎng)是
A.B.
C.D.
4.設(shè)F為拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn),過F作傾斜角為30°的直線交C于A、B兩點(diǎn),則AB=
A.323 B.16
C.32 D.43
5.直線l過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F且與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若線段AF,BF的長(zhǎng)分別為m,n,則4m+n的最小值是
A.10 B.9
C.8 D.7
6.已知直線與拋物線相切,則雙曲線的離心率為
A.B.
C.D.
7.已知橢圓的右焦點(diǎn)為,離心率為,過點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),若中點(diǎn)為,則直線的斜率為
A.2B.
C.D.
8.過雙曲線的右頂點(diǎn)A作傾斜角為135°的直線,該直線與雙曲線的兩條漸近線的交點(diǎn)分別為B,C,若,則雙曲線的漸近線方程為
A.(2+1)x+y=0B.(2+1)y-x=0
C.(2+1)x±y=0D.(2+1)y±x=0
9.過拋物線的焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),且,為坐標(biāo)原點(diǎn),則的面積與的面積之比為
A.B.
C.D.2
10.若橢圓與直線x-2y+4=0有公共點(diǎn),則該橢圓離心率的取值范圍是
A. B.
C. D.
11.已知雙曲線的一條漸近線截橢圓x24+y2=1所得弦長(zhǎng)為433,則此雙曲線的離心率為
A.2 B.3
C. D.6
12.設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,為拋物線上一點(diǎn),,為垂足,如果直線的斜率為,那么
A.B.
C.D.2
13.若直線與拋物線交于兩個(gè)不同的點(diǎn),拋物線的焦點(diǎn)為,且成等差數(shù)列,則
A.2或B.
C.2D.
14.已知是關(guān)于的方程的兩個(gè)不等實(shí)根,則經(jīng)過兩點(diǎn)的直線與橢圓公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)是
A.B.
C.D.不確定
15.如圖,過拋物線的焦點(diǎn)F的直線l交拋物線于點(diǎn)A、B,交其準(zhǔn)線于點(diǎn)C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為
A.B.
C. D.y2=3x
16.已知橢圓C:,過點(diǎn)M(1,0)的直線l與橢圓C交于點(diǎn)A,B,若AM=2MB,則直線l的斜率為
A. B.
C. D.
17.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F分別作兩條直線,直線與拋物線C交于兩點(diǎn),直線與拋物線C交于兩點(diǎn),若直線與直線的斜率的乘積為,則的最小值為
A.14B.16
C.18D.20
18.直線過拋物線的焦點(diǎn)且與相交于A,B兩點(diǎn),且的中點(diǎn)的坐標(biāo)為,則拋物線C的方程為
A.或B.或
C.或D.或
19.如圖,已知斜率為1的直線l過橢圓C:的下焦點(diǎn),交橢圓C于A,B兩點(diǎn),則弦AB的長(zhǎng)等于__________.
20.如果雙曲線C:x2a2-y2b2=1的漸近線與拋物線y=x2+1相切,則該雙曲線的離心率為___________.
21.過拋物線的焦點(diǎn),且傾斜角為的直線與拋物線交于兩點(diǎn),若弦的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn),則等于___________.
22.直線m與橢圓x22+y2=1分別交于點(diǎn)P1,P2,線段P1P2的中點(diǎn)為P,設(shè)直線m的斜率為k1(k1≠0),直線OP的斜率為k2,則k1?k2的值為__________.
23.過拋物線C:y2=x上一點(diǎn)A(1,1)作兩條互相垂直的直線,分別交拋物線于P,Q(異于點(diǎn)A)兩點(diǎn),則直線PQ恒過定點(diǎn)_________.
24.過拋物線的焦點(diǎn)且傾斜角為的直線與拋物線在第一、四象限分別交于、兩點(diǎn),則___________.
25.已知橢圓的離心率,焦距是.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線與橢圓交于、兩點(diǎn),,求的值.
26.已知拋物線y2=2pxp>0上的點(diǎn)P到點(diǎn)Fp2,0的距離與到直線x=0的距離之差為1,過點(diǎn)Mp,0的直線l交拋物線于A,B兩點(diǎn).
(1)求拋物線的方程;
(2)若?ABO的面積為43,求直線l的方程.
27.設(shè)、分別為雙曲線的左、右項(xiàng)點(diǎn),雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為,焦點(diǎn)到漸近線的距離為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)已知直線與雙曲線的右支交于、兩點(diǎn),且在雙曲線的右支上存在點(diǎn)使,求的值及點(diǎn)的坐標(biāo).
28.已知拋物線:的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上,.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)如圖,為拋物線的準(zhǔn)線上任一點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的切線,,切點(diǎn)分別為,,直線與直線,分別交于,兩點(diǎn),點(diǎn),的縱坐標(biāo)分別為,,求的值.
29.已知橢圓過點(diǎn)且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在過點(diǎn)的直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),且滿足.若存在,求出直線的方程;若不存在,請(qǐng)說明理由.
30.已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,點(diǎn),在上的射影為,且是邊長(zhǎng)為的正三角形.
(1)求;
(2)過點(diǎn)作兩條相互垂直的直線與交于兩點(diǎn),與交于兩點(diǎn),設(shè)的面積為的面積為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),求的最小值.
31.已知拋物線的焦點(diǎn)為,直線與軸的交點(diǎn)為,與拋物線的交點(diǎn)為,且.
(1)求的值;
(2)已知點(diǎn)為上一點(diǎn),,是上異于點(diǎn)的兩點(diǎn),且滿足直線和直線的斜率之和為,證明直線恒過定點(diǎn),并求出定點(diǎn)的坐標(biāo).
32.已知點(diǎn)在雙曲線(,)上,且雙曲線的一條漸近線的方程是.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若過點(diǎn)且斜率為的直線與雙曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)設(shè)(2)中直線與雙曲線交于兩個(gè)不同的點(diǎn),若以線段為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),求實(shí)數(shù)的值.
33.已知拋物線的焦點(diǎn)以及橢圓的上、下焦點(diǎn)及左、右頂點(diǎn)均在圓上.
(1)求拋物線和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過點(diǎn)的直線交拋物線于不同的兩點(diǎn),交軸于點(diǎn),已知,,求證:為定值.
34.已知圓,拋物線.
(1)若拋物線的焦點(diǎn)在圓上,且為拋物線和圓的一個(gè)交點(diǎn),求;
(2)若直線與拋物線和圓分別相切于兩點(diǎn),設(shè),當(dāng)時(shí),求的最大值.
35.已知橢圓的離心率與等軸雙曲線的離心率互為倒數(shù)關(guān)系,直線與以原點(diǎn)為圓心,橢圓C的短半軸長(zhǎng)為半徑的圓相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M是橢圓的上頂點(diǎn),過點(diǎn)M分別作直線MA、MB交橢圓于A、B兩點(diǎn),設(shè)兩直線的斜率分別為k1、k2,且,證明:直線AB過定點(diǎn).
36.已知橢圓的左頂點(diǎn)為,離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(diǎn)的直線l交橢圓C于A,B兩點(diǎn),當(dāng)取得最大值時(shí),求的面積.
1.(2019年高考全國(guó)Ⅰ卷理數(shù))已知橢圓C的焦點(diǎn)為,過F2的直線與C交于A,B兩點(diǎn).若,,則C的方程為
A.B.
C.D.
2.(2019年高考全國(guó)Ⅲ卷理數(shù))雙曲線C:=1的右焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P在C的一條漸近線上,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,則△PFO的面積為
A.B.
C.D.
3.(2019年高考天津卷理數(shù))已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,若與雙曲線的兩條漸近線分別交于點(diǎn)和點(diǎn),且(為原點(diǎn)),則雙曲線的離心率為
A.B.
C.D.
4.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ理科)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)且斜率為的直線與交于,兩點(diǎn),則
A.5B.6
C.7D.8
5.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ理科)已知,是橢圓的左,右焦點(diǎn),是的左頂點(diǎn),點(diǎn)在過且斜率為的直線上,為等腰三角形,,則的離心率為
A.B.
C.D.
6.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ理科)已知雙曲線,為坐標(biāo)原點(diǎn),為的右焦點(diǎn),過的直線與的兩條漸近線的交點(diǎn)分別為,.若為直角三角形,則
A.B.3
C.D.4
7.(2019年高考浙江卷)已知橢圓的左焦點(diǎn)為,點(diǎn)在橢圓上且在軸的上方,若線段的中點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上,則直線的斜率是___________.
8.(2019年高考全國(guó)Ⅰ卷理數(shù))已知雙曲線C:的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點(diǎn).若,,則C的離心率為____________.
9.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ理科)已知點(diǎn)和拋物線,過的焦點(diǎn)且斜率為的直線與交于,兩點(diǎn).若,則________________.
10.(2019年高考全國(guó)Ⅰ卷理數(shù))已知拋物線C:y2=3x的焦點(diǎn)為F,斜率為的直線l與C的交點(diǎn)為A,B,與x軸的交點(diǎn)為P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若,求|AB|.
11.(2019年高考全國(guó)Ⅲ卷理數(shù))已知曲線C:y=,D為直線y=上的動(dòng)點(diǎn),過D作C的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B.
(1)證明:直線AB過定點(diǎn):
(2)若以E(0,)為圓心的圓與直線AB相切,且切點(diǎn)為線段AB的中點(diǎn),求四邊形ADBE的面積.
12.(2019年高考北京卷理數(shù))已知拋物線C:x2=?2py經(jīng)過點(diǎn)(2,?1).
(1)求拋物線C的方程及其準(zhǔn)線方程;
(2)設(shè)O為原點(diǎn),過拋物線C的焦點(diǎn)作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點(diǎn)M,N,直線y=?1分別交直線OM,ON于點(diǎn)A和點(diǎn)B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個(gè)定點(diǎn).
13.(2019年高考天津卷理數(shù))設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為,上頂點(diǎn)為.已知橢圓的短軸長(zhǎng)為4,離心率為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)在橢圓上,且異于橢圓的上、下頂點(diǎn),點(diǎn)為直線與軸的交點(diǎn),點(diǎn)在軸的負(fù)半軸上.若(為原點(diǎn)),且,求直線的斜率.
14.(2019年高考江蘇卷)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:的焦點(diǎn)為F1(–1、0),F(xiàn)2(1,0).過F2作x軸的垂線l,在x軸的上方,l與圓F2:交于點(diǎn)A,與橢圓C交于點(diǎn)D.連結(jié)AF1并延長(zhǎng)交圓F2于點(diǎn)B,連結(jié)BF2交橢圓C于點(diǎn)E,連結(jié)DF1.
已知DF1=.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求點(diǎn)E的坐標(biāo).
15.(2019年高考浙江卷)如圖,已知點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C在拋物線上,使得的重心G在x軸上,直線AC交x軸于點(diǎn)Q,且Q在點(diǎn)F的右側(cè).記的面積分別為.
(1)求p的值及拋物線的準(zhǔn)線方程;
(2)求的最小值及此時(shí)點(diǎn)G的坐標(biāo).
16.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ理科)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過且斜率為的直線與交于,兩點(diǎn),.
(1)求的方程;
(2)求過點(diǎn),且與的準(zhǔn)線相切的圓的方程.
17.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ理科)設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為,過的直線與交于兩點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)當(dāng)與軸垂直時(shí),求直線的方程;
(2)設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),證明:.
18.(2018新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ理科)已知斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為.
(1)證明:;
(2)設(shè)為的右焦點(diǎn),為上一點(diǎn),且.證明:,,成等差數(shù)列,并求該數(shù)列的公差.
19.(2018北京理科)已知拋物線經(jīng)過點(diǎn).過點(diǎn)的直線與拋物線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),,且直線交軸于,直線交軸于.
(1)求直線的斜率的取值范圍;
(2)設(shè)為原點(diǎn),,,求證:為定值.
20.(2018江蘇)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓過點(diǎn),焦點(diǎn),圓O的直徑為.
(1)求橢圓C及圓O的方程;
(2)設(shè)直線l與圓O相切于第一象限內(nèi)的點(diǎn)P.
①若直線l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
②直線l與橢圓C交于兩點(diǎn).若的面積為,求直線l的方程.
21.(2018天津理科)設(shè)橢圓(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,上頂點(diǎn)為B.已知橢圓的離心率為,點(diǎn)A的坐標(biāo)為,且.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線l:與橢圓在第一象限的交點(diǎn)為P,且l與直線AB交于點(diǎn)Q.
若(O為原點(diǎn)),求k的值.
22.(2017新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ理科)已知拋物線C:y2=2x,過點(diǎn)(2,0)的直線l交C于A,B兩點(diǎn),圓M是以線段AB為直徑的圓.
(1)證明:坐標(biāo)原點(diǎn)O在圓M上;
(2)設(shè)圓M過點(diǎn),求直線l與圓M的方程.
23.(2017新課標(biāo)全國(guó)I理科)已知橢圓C:,四點(diǎn)P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,),P4(1,)中恰有三點(diǎn)在橢圓C上.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)直線l不經(jīng)過P2點(diǎn)且與C相交于A,B兩點(diǎn).若直線P2A與直線P2B的斜率的和為–1,證明:l過定點(diǎn).
變式拓展
1.【答案】C
【解析】因?yàn)椋?,又?br>所以在直角三角形中,,
因?yàn)?,所以?br>所以橢圓的方程為.
故選C.
2.【解析】(1)由已知得,所以
所以拋物線的方程為,焦點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)設(shè)點(diǎn),,由已知得,
由題意直線的斜率存在且不為0.
設(shè)直線的方程為.
由得,
則,
因?yàn)辄c(diǎn)在拋物線上,所以,,
則,
故.
故直線與的斜率之積為2.
3.【解析】由消去y得.
設(shè),,則,.
(1)

當(dāng)時(shí),.
(2)由題意知,OA⊥OB,則,即,
即,即,解得.
所以當(dāng)以AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),a的值為或.
4.【解析】(1)設(shè)直線,代入拋物線方程得:,
,解得:,
拋物線方程為.
(2)由(1)知:,
聯(lián)立,得,
此時(shí)恒成立,
,,
過焦點(diǎn),,
由,,得,
由得,即,
,,解得:或(舍),
.
當(dāng)直線的方程為時(shí),.
5.【解析】(1)因?yàn)閽佄锞€過點(diǎn),所以,
所以拋物線方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)為.
(2)設(shè)直線的方程為,
由,消去整理得,
則,即,
設(shè),則,
且.
直線,
,
,
,

即,
所以,直線恒過定點(diǎn).
6.【解析】(1)由題意知ca=12,右焦點(diǎn)F2(1,0),即c=1,且b2+c2=a2,
解得a=2 , b=3,
所以橢圓E的方程為x24+y23=1.
(2)由(1)知P(-2,0),
當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),即直線AB的方程為x=1,
易知A(1,32),B(1,-32),所以直線PA:y=12(x+2),直線PB:y=-12(x+2).
令x=4,可知:M(4,3),N(4,-3),
此時(shí)PM?PN=27.
當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1),
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線PA:y=y1x1+2(x+2),直線PB:y=y2x2+2(x+2),
令x=4,可知M(4,6y1x1+2),N(4,6y2x2+2),
聯(lián)立,消去y整理得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
∴.
此時(shí).
綜上所述,PM?PN為定值,且.
專題沖關(guān)
1.【答案】A
【解析】由題意得直線y-1=k(x-1)恒過定點(diǎn)(1,1),而點(diǎn)(1,1)在橢圓x29+y24=1的內(nèi)部,所以直線與橢圓相交.選A.
2.【答案】D
【解析】∵雙曲線的漸近線方程為,∴當(dāng)﹣1<k≤1時(shí),直線與雙曲線的右支只有1個(gè)交點(diǎn);
當(dāng)k≤﹣1時(shí),直線與雙曲線的右支沒有交點(diǎn).
把代入x2-y2=4得,
令,解得k=52或k=﹣52(舍去).
∴直線y=kx-1與雙曲線x2-y2=4的右支有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),1<k<52.
故選D.
3.【答案】A
【解析】將直線代入,可得,即,
∴x1=﹣2,x2,
∴y1=﹣1,y2,
∴直線被橢圓截得的弦長(zhǎng)為.
故選A.
4.【答案】C
【解析】由題意知F(2,0),AB所在直線的方程為y=tan30°(x-2)=33(x-2),聯(lián)立y2=8x消元得y2-83y-16=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=83,y1?y2=-16,
所以|AB|=1+3×64×3+4×16=32,故選C.
5.【答案】B
【解析】由拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可知:1m+1n=2p=1,
則4m+n=4m+n1m+1n=5+4mn+nm≥5+24mn×nm=9,
當(dāng)且僅當(dāng)m=32,n=3時(shí)等號(hào)成立.
即4m+n的最小值是9.本題選擇B選項(xiàng).
6.【答案】B
【解析】由,得,
直線與拋物線相切,,
雙曲線方程為,
可得,
則雙曲線的離心率.
故選B.
7.【答案】C
【解析】由題得.
設(shè),由題得,
則,
兩式相減得,
∴,
即,
即.
故選C.
8.【答案】C
【解析】由題意知直線過點(diǎn)A(a,0),且斜率k=tan 135°=-1,
則直線的方程為x+y-a=0.
將該直線方程分別與兩漸近線方程聯(lián)立,解得B(a2a+b,aba+b),C(a2a-b,-aba-b),
則有,.
因?yàn)锳B=22BC,所以,
化簡(jiǎn)得ba=2+1,則雙曲線的漸近線方程為(2+1)x±y=0.
故選C.
9.【答案】D
【解析】設(shè)點(diǎn)位于第一象限,點(diǎn),設(shè)直線的方程為,
將該直線方程與拋物線方程聯(lián)立,得,,
由拋物線的定義得,得,,,,
可得出,,故選D.
10.【答案】B
【解析】聯(lián)立方程得b2x2+4y2=4b2x-2y+4=0,消去y化簡(jiǎn)得(b2+1)x2+8x+16-4b2=0,
由題意得Δ=64-4×b2+116-4b2≥0,∴b2≥3,
∴4-c2≥3,∴c2≤1,∴c≤1,∴ca≤12.
故該橢圓離心率的取值范圍是0,12.
故選B.
11.【答案】B
【解析】雙曲線的一條漸近線不妨設(shè)為:bx-ay=0,
則,可得 .
一條漸近線截橢圓x24+y2=1所得弦長(zhǎng)為433,可得,
即2a2=b2=c2-a2,解得e=ca=3.
故選B.
12.【答案】B
【解析】拋物線方程為,焦點(diǎn),準(zhǔn)線的方程為,
直線的斜率為,∴直線的方程為,
由可得點(diǎn)坐標(biāo)為,,
,為垂足,點(diǎn)縱坐標(biāo)為,
代入拋物線方程,得點(diǎn)坐標(biāo)為,,
.
故選B.
13.【答案】C
【解析】設(shè).
由消去,得,
故,解得,且.
由,且成等差數(shù)列,
得,得,
所以,解得或,
又,故,
故選C.
14.【答案】A
【解析】因?yàn)槭顷P(guān)于的方程的兩個(gè)不等實(shí)根,
所以,,
且,,
則直線的斜率,
則直線的方程為,
即,
整理得,
故直線恒過點(diǎn),而該點(diǎn)在橢圓內(nèi)部,
所以直線和橢圓相交,即公共點(diǎn)有2個(gè).
故選A.
15.【答案】C
【解析】過點(diǎn)B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為B1,記準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為F1,則依題意得,所以|BB1|=23|FF1|=,
由拋物線的定義得|BF|=|BB1|=.
令A(yù)(x1,y1)、B(x2,y2),依題意知F(p2,0),可設(shè)直線l的方程為y=k(x-).
聯(lián)立方程,消去y得k2x2-p(k2+2)x+k2p24=0,則x1+x2=p(k2+2)k2,x1·x2=p24.
又由拋物線的定義知|AF|=x1+,|BF|=x2+,
則可得1|AF|+1|BF|=2p,于是有13+32p=2p,解得2p=3,
所以此拋物線的方程是.
選C.
16.【答案】C
【解析】由題意可得,直線l的斜率存在且不為0,不妨設(shè)直線l:y=k(x-1),
則由消去y化簡(jiǎn)得,(1+2k2)x2-4k2x+2k2-8=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則由根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=,x1x2=.
因?yàn)锳M=2MB,所以x1+2x2=3,
所以x2=,x1=2k2-31+2k2,
所以x1x2=2k2-31+2k2·3+2k21+2k2=2k2-81+2k2,化簡(jiǎn)得k2=114,
解得k=±1414.
故選C.
17.【答案】B
【解析】拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,依題意可知的斜率存在且不為零,設(shè)直線的斜率為,則直線的斜率為,所以,
聯(lián)立,消去,整理得,
設(shè),
則,
故,
同理可求得.
故,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
故的最小值為.
故選B.
18.【答案】B
【解析】由題意,拋物線的焦點(diǎn),
設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為,
聯(lián)立方程組,整理得,
設(shè),
可得,
所以,
代入直線的方程,得,
又因?yàn)榈闹悬c(diǎn)為,所以,解得或,
∴或,
∴拋物線C的方程為或.
故選B.
19.【答案】
【解析】設(shè)A,B的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2).
由橢圓方程知,,所以,
所以橢圓的下焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為F(0,-2),故直線l的方程為y=x-2.
將其代入,化簡(jiǎn)整理得,所以,,
所以.
20.【答案】5
【解析】已知雙曲線x2a2-y2b2=1a>0,b>0的一條漸近線方程為y=bax,
代入拋物線方程y=x2+1,整理得ax2-bx+a=0,
∵漸近線與拋物線相切,∴ b2-4a2=0,即c2=5a2?e=5.
故答案為5.
21.【答案】
【解析】由題意,拋物線的焦點(diǎn),
則過焦點(diǎn)F且傾斜角為的直線方程為,
設(shè),,由得,
∴,,
∴弦AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為,
則弦AB的垂直平分線方程為,
∵弦AB的中點(diǎn)在該直線上,∴,
解得.
22.【答案】-12
【解析】設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),中點(diǎn)P(x0,y0),則k1=y1-y2x1-x2,k2=y0x0=y1+y2x1+x2,
把點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2)代入橢圓的方程x22+y2=1,整理得x122+y12=1,x222+y22=1,
兩式相減得,整理得,
即k1k2=-12.
23.【答案】(2,-1)
【解析】由題意可得,這兩條直線的斜率均存在,且不為0,設(shè)AP:y-1=k(x-1),與拋物線C:y2=x聯(lián)立,消去x,得ky2-y+1-k=0,由根與系數(shù)的關(guān)系可得, ,即P((1-kk)2,1-kk),同理可得Q((k+1)2,-k-1),所以直線PQ的斜率kPQ=,所以直線PQ:(1-k2-2k)y=kx+k2-1.通過對(duì)比可知,x=2,y=-1滿足條件,即直線PQ恒過定點(diǎn)(2,-1).
24.【答案】
【解析】設(shè),,
直線的方程為,
由拋物線的焦點(diǎn)弦公式,得,
∴,
聯(lián)立直線與拋物線的方程,
消去y得,,
故,
聯(lián)立方程組,解得,,
則,
故答案為.
25.【解析】(1)由題意得,所以,
又,所以,,
所以橢圓的方程為.
(2)設(shè),,
將代入,整理得,
所以 ①,,,
又,,
所以,
又,
代入上式,整理得,即,
解得(舍去)或,即,
經(jīng)驗(yàn)證,能使①成立,
故.
26.【解析】(1)設(shè)Px0,y0,
由定義知PF=x0+p2,∴x0+p2-x0=1,∴p=2,
故拋物線的方程為y2=4x.
(2)設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,由(1)知M2,0.
若直線l的斜率不存在,則方程為x=2,
此時(shí)AB=42,所以?ABO的面積為42,不滿足題意,所以直線l的斜率存在;
設(shè)直線l的方程為y=kx-2,代入拋物線方程得k2x2-4k2+1x+4k2=0,則?=16k2+12-16k4>0,x1+x2=4+4k2,x1x2=4,
所以AB=1+k242k2+1k2,
點(diǎn)O到直線l的距離為d=2k1+k2,
所以121+k242k2+1k2?2k1+k2=43,解得k=±1.
故直線l的方程為y=x-2或y=-x+2.
27.【解析】(1)由實(shí)軸長(zhǎng)為,得,漸近線方程為,即,
因?yàn)榻裹c(diǎn)到漸近線的距離為,所以,
又,
所以雙曲線的方程為.
(2)設(shè),
則,
由,
所以,所以,
又,所以,
所以,所以.
28.【解析】(1)根據(jù)題意,得,
所以.
故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線的方程為,直線的方程為.
由,得.
所以,得.
同理,得,
所以,
分別令,得,,
所以
.
29.【解析】(1)由已知點(diǎn)代入橢圓方程,得,
由得,可轉(zhuǎn)化為,
由以上兩式解得,
所以橢圓C的方程為:.
(2)存在這樣的直線.
當(dāng)l的斜率不存在時(shí),顯然不滿足,
所以設(shè)所求直線方程為,
代入橢圓方程化簡(jiǎn)得:,
設(shè),
則①,②,

由已知條件可得,③
綜合上述①②③,可解得,符合題意,
所以所求直線的方程為:.
30.【解析】(1)設(shè)準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)為點(diǎn),連結(jié),
因?yàn)槭钦切?,且?br>所以在中,,
所以.
(2)設(shè),直線,
由(1)知,
聯(lián)立方程:,消去得.
因?yàn)?,所以?br>所以,
又原點(diǎn)到直線的距離為,
所以,
同理,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào).
故的最小值為.
31.【解析】(1)設(shè),由拋物線定義知,
又,,
所以,解得,
將點(diǎn)代入拋物線方程,解得.
(2)由(1)知,的方程為,所以點(diǎn)坐標(biāo)為,
設(shè)直線的方程為,點(diǎn),,
由 得,.
所以,,
所以
,
解得,
所以直線的方程為,恒過定點(diǎn).
【名師點(diǎn)睛】本題考查拋物線的定義,直線與拋物線相交,直線過定點(diǎn)問題,屬于中檔題.
(1)設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)拋物線的定義得到點(diǎn)橫坐標(biāo),然后代入拋物線方程,得到的值;
(2),,直線和曲線聯(lián)立,得到,然后表示出,化簡(jiǎn)整理,得到和的關(guān)系,從而得到直線恒過的定點(diǎn).
32.【解析】(1)由題意知,,解得.
因此,所求雙曲線的方程是,即.
(2)∵直線過點(diǎn)且斜率為,∴直線的方程為.
由得.
∵直線與雙曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),∴,
解得.
(3)設(shè)直線與雙曲線的交點(diǎn)為,
由(2)可得,
又以線段為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),因此,為坐標(biāo)原點(diǎn)),
于是,,即,
即,即,
解得.
又滿足,且,
所以,所求實(shí)數(shù)的值為.
33.【解析】(1)由的焦點(diǎn)在圓上得,則.
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
由橢圓的上、下焦點(diǎn)及左、右頂點(diǎn)均在圓上,可解得,則,
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,,,則.
由消去,得,
則,.
由,,得,,
整理得,
故.
故為定值.
34.【解析】(1)由題意知,所以.
所以拋物線的方程為.
將與聯(lián)立得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,
結(jié)合拋物線的定義得.
(2)由得:,,
所以直線的斜率為,故直線的方程為,
即.
又由得且,
所以
令,,則,
令,則,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
又,,
所以,
即的最大值為.
35.【解析】(1)易知等軸雙曲線的離心率為,則橢圓的離心率為,
又直線與以原點(diǎn)為圓心,橢圓C的短半軸長(zhǎng)為半徑的圓相切,則,即,
由,解得.
故橢圓C的方程為.
(2)由(1)可知.
①若直線的斜率不存在,設(shè)方程為,則.
由已知得,解得,
此時(shí)直線的方程為,顯然過點(diǎn).
②若直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,易知.
設(shè),由得,
則,.(1)
∵,∴,
即,即.
把(1)代入得,則,故.
則直線的方程為,即,
故直線AB過定點(diǎn).
36.【解析】(1)由題意可得:,,得,
則.
所以橢圓.
(2)當(dāng)直線與軸重合時(shí),不妨取,此時(shí);
當(dāng)直線與軸不重合時(shí),設(shè)直線的方程為:,,
聯(lián)立得,
顯然,,.
所以
.
當(dāng)時(shí),取最大值.此時(shí)直線方程為,
不妨取,所以.
又,所以的面積.
【名師點(diǎn)睛】本題考查橢圓的基本性質(zhì),運(yùn)用了設(shè)而不求的思想,將向量和圓錐曲線結(jié)合起來,是典型考題.
(1)由左頂點(diǎn)M坐標(biāo)可得a=2,再由可得c,進(jìn)而求得橢圓方程.
(2)設(shè)l的直線方程為,和橢圓方程聯(lián)立,可得,由于,可用t表示出兩個(gè)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)和,進(jìn)而得到關(guān)于t的一元二次方程,得到取最大值時(shí)t的值,求出直線方程,而后計(jì)算出的面積.
直通高考
1.【答案】B
【解析】法一:如圖,由已知可設(shè),則,
由橢圓的定義有.
在中,由余弦定理推論得.
在中,由余弦定理得,解得.
所求橢圓方程為.
故選B.
法二:由已知可設(shè),則,
由橢圓的定義有.
在和中,由余弦定理得,
又互補(bǔ),,兩式消去,得,解得.所求橢圓方程為.
故選B.
【名師點(diǎn)睛】本題考查橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程及其簡(jiǎn)單性質(zhì),考查數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化與化歸的能力,很好地落實(shí)了直觀想象、邏輯推理等數(shù)學(xué)素養(yǎng).
2.【答案】A
【解析】由,
又P在C的一條漸近線上,不妨設(shè)為在上,則,
.
故選A.
【名師點(diǎn)睛】本題考查以雙曲線為載體的三角形面積的求法,滲透了直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).采取公式法,利用數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸和方程思想解題.忽視圓錐曲線方程和兩點(diǎn)間的距離公式的聯(lián)系導(dǎo)致求解不暢,采取列方程組的方式解出三角形的高,便可求三角形面積.
3.【答案】D
【解析】拋物線的準(zhǔn)線的方程為,
雙曲線的漸近線方程為,
則有,
∴,,,
∴.
故選D.
【名師點(diǎn)睛】本題考查拋物線和雙曲線的性質(zhì)以及離心率的求解,解題關(guān)鍵是求出AB的長(zhǎng)度.解答時(shí),只需把用表示出來,即可根據(jù)雙曲線離心率的定義求得離心率.
4.【答案】D
【解析】根據(jù)題意,過點(diǎn)且斜率為的直線方程為,與拋物線聯(lián)立,消去可得,解得,,又,所以,,從而可以求得,故選D.
5.【答案】D
【解析】因?yàn)闉榈妊切?,,所以,由的斜率為可得,所以,,由正弦定理得,所以,所以?
故選D.
6.【答案】B
【解析】由題可知雙曲線的漸近線的斜率為,且右焦點(diǎn)為,從而可得,所以直線的傾斜角為或,根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性,設(shè)其傾斜角為,可以得出直線的方程為,分別與兩條漸近線和聯(lián)立,求得,,所以.
故選B.
7.【答案】
【解析】方法1:如圖,設(shè)F1為橢圓右焦點(diǎn).由題意可知,
由中位線定理可得,
設(shè),可得,
與方程聯(lián)立,可解得(舍),
又點(diǎn)在橢圓上且在軸的上方,求得,
所以.
方法2:(焦半徑公式應(yīng)用)由題意可知,
由中位線定理可得,
即,
從而可求得,
所以.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、橢圓的幾何性質(zhì)、圓的方程與性質(zhì)的應(yīng)用,利用數(shù)形結(jié)合思想,是解答解析幾何問題的重要途徑.結(jié)合圖形可以發(fā)現(xiàn),利用三角形中位線定理,將線段長(zhǎng)度用圓的方程表示,與橢圓方程聯(lián)立可進(jìn)一步求解.也可利用焦半徑及三角形中位線定理解決,則更為簡(jiǎn)潔.
8.【答案】2
【解析】如圖,由得
又得OA是三角形的中位線,即
由,得∴,,
又OA與OB都是漸近線,得
又,∴
又漸近線OB的斜率為,
∴該雙曲線的離心率為.
【名師點(diǎn)睛】本題結(jié)合平面向量考查雙曲線的漸近線和離心率,滲透了邏輯推理、直觀想象和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng),采取幾何法,利用數(shù)形結(jié)合思想解題.解答本題時(shí),通過向量關(guān)系得到和,從而可以得到,再結(jié)合雙曲線的漸近線可得進(jìn)而得到從而由可求離心率.
9.【答案】2
【解析】設(shè),,則,所以,所以,取的中點(diǎn),分別過點(diǎn),作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為,,因?yàn)?,所以,因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以平行于軸,因?yàn)椋?,則,所以.
10.【解析】設(shè)直線.
(1)由題設(shè)得,故,由題設(shè)可得.
由,可得,則.
從而,得.
所以的方程為.
(2)由可得.
由,可得.
所以.從而,故.
代入的方程得.
故.
【名師點(diǎn)睛】本題考查拋物線的幾何性質(zhì)、直線與拋物線的綜合應(yīng)用問題,涉及平面向量、弦長(zhǎng)的求解方法,解題關(guān)鍵是能夠通過直線與拋物線方程的聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系構(gòu)造等量關(guān)系.
11.【解析】(1)設(shè),則.
由于,所以切線DA的斜率為,故 .
整理得
設(shè),同理可得.
故直線AB的方程為.
所以直線AB過定點(diǎn).
(2)由(1)得直線AB的方程為.
由,可得.
于是,
.
設(shè)分別為點(diǎn)D,E到直線AB的距離,則.
因此,四邊形ADBE的面積.
設(shè)M為線段AB的中點(diǎn),則.
由于,而,與向量平行,所以.解得t=0或.
當(dāng)=0時(shí),S=3;當(dāng)時(shí),.
因此,四邊形ADBE的面積為3或.
【名師點(diǎn)睛】此題第一問是圓錐曲線中的定點(diǎn)問題,第二問是求面積類型,屬于常規(guī)題型,按部就班地求解就可以,思路較為清晰,但計(jì)算量不小.
12.【解析】(1)由拋物線經(jīng)過點(diǎn),得.
所以拋物線的方程為,其準(zhǔn)線方程為.
(2)拋物線的焦點(diǎn)為.
設(shè)直線的方程為.
由得.
設(shè),則.
直線的方程為.
令,得點(diǎn)A的橫坐標(biāo).
同理得點(diǎn)B的橫坐標(biāo).
設(shè)點(diǎn),則,
.
令,即,則或.
綜上,以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的定點(diǎn)和.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線方程的求解與準(zhǔn)線方程的確定,直線與拋物線的位置關(guān)系,圓的性質(zhì)及其應(yīng)用等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.
13.【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為,依題意,,又,可得,.
所以,橢圓的方程為.
(2)由題意,設(shè).設(shè)直線的斜率為,
又,則直線的方程為,
與橢圓方程聯(lián)立整理得,
可得,代入得,
進(jìn)而直線的斜率.
在中,令,得.
由題意得,所以直線的斜率為.
由,得,化簡(jiǎn)得,從而.
所以,直線的斜率為或.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線方程等基礎(chǔ)知識(shí).考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì).考查運(yùn)算求解能力,以及用方程思想解決問題的能力.
14.【解析】(1)設(shè)橢圓C的焦距為2c.
因?yàn)镕1(?1,0),F(xiàn)2(1,0),所以F1F2=2,c=1.
又因?yàn)镈F1=,AF2⊥x軸,所以DF2=,
因此2a=DF1+DF2=4,從而a=2.
由b2=a2?c2,得b2=3.
因此,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解法一:由(1)知,橢圓C:,a=2,
因?yàn)锳F2⊥x軸,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為1.
將x=1代入圓F2的方程(x?1) 2+y2=16,解得y=±4.
因?yàn)辄c(diǎn)A在x軸上方,所以A(1,4).
又F1(?1,0),所以直線AF1:y=2x+2.
由,得,解得或.
將代入,得,
因此.
又F2(1,0),所以直線BF2:.
由,得,解得或.
又因?yàn)镋是線段BF2與橢圓的交點(diǎn),所以.
將代入,得.
因此.
解法二:由(1)知,橢圓C:.
如圖,連結(jié)EF1.
因?yàn)锽F2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,
從而∠BF1E=∠B.
因?yàn)镕2A=F2B,所以∠A=∠B,
所以∠A=∠BF1E,從而EF1∥F2A.
因?yàn)锳F2⊥x軸,所以EF1⊥x軸.
因?yàn)镕1(?1,0),由,得.
又因?yàn)镋是線段BF2與橢圓的交點(diǎn),所以.
因此.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查直線方程、圓的方程、橢圓方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線與圓及橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、分析問題能力和運(yùn)算求解能力.
15.【解析】(1)由題意得,即p=2.
所以,拋物線的準(zhǔn)線方程為x=?1.
(2)設(shè),重心.令,則.
由于直線AB過F,故直線AB方程為,代入,得
,
故,即,所以.
又由于及重心G在x軸上,故,得.
所以,直線AC方程為,得.
由于Q在焦點(diǎn)F的右側(cè),故.從而
.
令,則m>0,
.
當(dāng)時(shí),取得最小值,此時(shí)G(2,0).
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查運(yùn)算求解能力和綜合應(yīng)用能力.
16.【解析】(1)由題意得,l的方程為.
設(shè),
由得,,故.
所以.
由題設(shè)知,解得(舍去)或,
因此l的方程為.
(2)由(1)得AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為,所以AB的垂直平分線方程為,即.
設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為,則解得或
因此所求圓的方程為或.
17.【解析】(1)由已知得,l的方程為x=1.
由已知可得,點(diǎn)A的坐標(biāo)為或,
所以AM的方程為或.
(2)當(dāng)l與x軸重合時(shí),.
當(dāng)l與x軸垂直時(shí),OM為AB的垂直平分線,所以.
當(dāng)l與x軸不重合也不垂直時(shí),設(shè)l的方程為,,
則,直線MA,MB的斜率之和為.
由得.
將代入得.
所以,則.
從而,故MA,MB的傾斜角互補(bǔ),所以.
綜上,.
18.【解析】(1)設(shè),則.
兩式相減,并由得.
由題設(shè)知,于是.
由題設(shè)得,故.
(2)由題意得,設(shè),則.
由(1)及題設(shè)得.
又點(diǎn)P在C上,所以,從而,.
于是,同理,
所以,故,即成等差數(shù)列.
設(shè)該數(shù)列的公差為d,則.①
將代入得,所以l的方程為,
代入C的方程,并整理得,故,
代入①解得,所以該數(shù)列的公差為或.
19.【解析】(1)因?yàn)閽佄锞€經(jīng)過點(diǎn),
所以,解得,所以拋物線的方程為.
由題意可知直線的斜率存在且不為,設(shè)直線的方程為.
由可得.
依題意,解得或.
又,與軸相交,故直線不過點(diǎn).從而.
所以直線斜率的取值范圍是.
(2)設(shè),,由(1)知,.
直線的方程為,
令,得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為.
同理得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為.
由,得,,
所以,
所以為定值.
20.【解析】(1)因?yàn)闄E圓C的焦點(diǎn)為,可設(shè)橢圓C的方程為.
又點(diǎn)在橢圓C上,所以,解得
因此橢圓C的方程為.
因?yàn)閳AO的直徑為,所以其方程為.
(2)①設(shè)直線l與圓O相切于,則,
所以直線l的方程為,即.
由消去y,得.(*)
因?yàn)橹本€l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),
所以.
因?yàn)椋裕虼它c(diǎn)P的坐標(biāo)為.
②因?yàn)槿切蜲AB的面積為,所以,從而.
設(shè),由(*)得,
所以.
因?yàn)?,所以,即?br>解得舍去),則,因此P的坐標(biāo)為.
綜上,直線l的方程為.
21.【解析】(1)設(shè)橢圓的焦距為2c,由已知有,又由a2=b2+c2,可得2a=3b.
由已知可得,,,由,可得ab=6,
從而a=3,b=2,所以橢圓的方程為.
(2)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x1,y1),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x2,y2).由已知有y1>y2>0,故.又因?yàn)椋螼AB=,故.由,可得5y1=9y2.
由方程組消去x,可得.易知直線AB的方程為x+y–2=0,由方程組消去x,可得.由5y1=9y2,可得5(k+1)=,兩邊平方,整理得,解得,或.
所以k的值為
22.【解析】(1)設(shè),.
由可得,則.
又,故.
因此的斜率與的斜率之積為,所以.
故坐標(biāo)原點(diǎn)在圓上.
(2)由(1)可得.
故圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑.
由于圓過點(diǎn),因此,故,
即,
由(1)可得.
所以,解得或.
當(dāng)時(shí),直線的方程為,圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑為,圓的方程為.
當(dāng)時(shí),直線的方程為,圓心的坐標(biāo)為,圓的半徑為,圓的方程為.
【名師點(diǎn)睛】直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系;在解決直線與拋物線的位置關(guān)系時(shí),要特別注意直線與拋物線的對(duì)稱軸平行的特殊情況.中點(diǎn)弦問題,可以利用“點(diǎn)差法”,但不要忘記驗(yàn)證或說明中點(diǎn)在曲線內(nèi)部.
23.【解析】(1)由于,兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,故由題設(shè)知C經(jīng)過,兩點(diǎn).
又由知,C不經(jīng)過點(diǎn)P1,所以點(diǎn)P2在C上.
因此,解得,
故C的方程為.
(2)設(shè)直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2,如果l與x軸垂直,設(shè)l:x=t,
由題設(shè)知,且,可得A,B的坐標(biāo)分別為(t,),(t,).
則,得,不符合題設(shè),
從而可設(shè)l:().
將代入得,
由題設(shè)可知.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=.
而.
由題設(shè),
故,
即,解得,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),
于是l:,即,
所以l過定點(diǎn)(2,).
【名師點(diǎn)睛】橢圓的對(duì)稱性是橢圓的一個(gè)重要性質(zhì),判斷點(diǎn)是否在橢圓上,可以通過這一方法進(jìn)行判斷;證明直線過定點(diǎn)的關(guān)鍵是設(shè)出直線方程,通過一定關(guān)系轉(zhuǎn)化,找出兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系式,從而可以判斷過定點(diǎn)情況.另外,在設(shè)直線方程之前,若題設(shè)中未告知,則一定要討論直線斜率不存在和存在兩種情況,其通法是聯(lián)立方程,求判別式,利用根與系數(shù)的關(guān)系,再根據(jù)題設(shè)關(guān)系進(jìn)行化簡(jiǎn).

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