2015届高考数学(二轮复习)同步训练:《圆锥曲线》

发布时间:2019-02-10 17:09:10

一、选择题

1.已知方程 =1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是()

A.(,2) B.(1, ∞)

C.(1,2) D.(,1)

[答案] C

[解析] 由题意可得,2k-1>2-k>0,

即解得10,b>0)的一个焦点作实轴的垂线,交双曲线于A、B两点,若线段AB的长度恰等于焦距,则双曲线的离心率为()

A.1  B.1/2

C. 1/3 D.2

[答案] A

[解析] 依题意得=2c,c2-ac-a2=0,即e2-e-1=0,(e-)2=,又e>1,因此e-=,e=,故选A.

(理)(2013·新课标理,4)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()

A.y=±x B.y=±x

C.y=±x D.y=±x

[答案] C

[解析] e== =

b2=a2-a2=

=,即渐近线方程为y=±x.

3.(文)(2013·湛江测试)从抛物线y2=8x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F,则PFM的面积为()

A.5 B.6

C.10 D.5

[答案] A

[解析] 抛物线的焦点F(2,0),准线方程为x=-2.设P(m,n),则|PM|=m 2=5,解得m=3.代入抛物线方程得n2=24,故|n|=2,则SPFM=|PM|·|n|=×5×2=5.

(理)(2013·德州模拟)设F1、F2分别是椭圆E:x2 =1(00,b>0)的左、右焦点,P为双曲线左支上的任意一点,若的最小值为9a,则双曲线的离心率为()

A.2  B.5C.3  D.2或5

[答案] B

[解析] 由双曲线定义得|PF2|=2a |PF1|,

==|PF1| 4a,其中|PF1|≥c-a.当c-a≤2a时,y=x 在[c-a, ∞)上为减函数,没有最小值,故c-a>2a,即c>3ae>3,y=x 在[c-a, ∞)上为增函数,故f(x)min=f(c-a)=c-a 4a=9a,化简得10a2-7ac c2=0,两边同除以a2可得e2-7a 10=0,解得e=5或e=2(舍去).

6.(2014·新乡、许昌、平顶山二调)若双曲线-=1(a>0,b>0)和椭圆 =1(m>n>0)有共同的焦点F1、F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2| ()

A.m2-a2 B.-

C.(m-a) D. (m-a)

[答案] D

[解析] 不妨设F1、F2分别为左、右焦点,P在双曲线的右支上,由题意得|PF1| |PF2|=2,|PF1|-|PF2|=2,|PF1|= ,|PF2|=-,故|PF1|·|PF2|=m-a.

二、填空题

7.(2013·安徽理,13)已知直线y=a交抛物线y=x2于A、B两点,若该抛物线上存在点C,使得ACB为直角,则a的取值范围为________.

[答案] a≥1

[解析] 显然a>0,不妨设A(,a),B(-,a),C(x0,x),则=(--x0,a-x),

=(-x0,a-x),ACB=90°.

·=(-x0,a-x)·(--x0,a-x)=0.

x-a (a-x)2=0,则x-a≠0.

(a-x)(a-x-1)=0,a-x-1=0.

x=a-1,又x≥0.

a≥1.

8.(2014·长沙市模拟)设点P是双曲线-=1(a>0,b>0)与圆x2 y2=a2 b2在第一象限的交点,其中F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的离心率为________.

[答案]

[解析] 设|PF2|=m,则|PF1|=2m,|F1F2|==m,因此双曲线的离心率为=.

9.(2014·湖南理,15)如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a、b(a0)经过C、F两点,则=________.

[答案]  1

[解析] 由题可得C(,-a),F( b,b),

C、F在抛物线y2=2px上,

∴= 1,故填 1.

三、解答题

10.(文)(2013·厦门质检)已知双曲线的方程是16x2-9y2=144.

(1)求这双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;

(2)设F1和F2是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线上,且|PF1|·|PF2|=32,求F1PF2的大小.

[解析] (1)由16x2-9y2=144得-=1,

a=3,b=4,c=5,

焦点坐标F1(-5,0),F2(5,0),离心率e=,渐近线方程为y=±x.

(2)由(1)知||PF1|-|PF2||=6,

cosF1PF2=

=

==0,

F1PF2∈(0,180°),F1PF2=90°.

(理)已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为,并且直线y=x b是抛物线y2=4x的一条切线.

(1)求椭圆的方程;

(2)过点S(0,-)的动直线l交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得以AB为直径的圆恒过点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.

[解析] (1)由消去y得x2 (2b-4)x b2=0,

因为直线y=x b与抛物线y2=4x相切,

所以Δ=(2b-4)2-4b2=0,解得b=1.

因为e==,==,a2=2.

故所求椭圆方程为 y2=1.

(2)当l与x轴平行时,以AB为直径的圆的方程为

x2 (y )2=()2.

当l与y轴平行时,以AB为直径的圆的方程为x2 y2=1.

由解得

即两圆相切于点(0,1),

因此,所求的点T如果存在,只能是(0,1).

事实上,点T(0,1)就是所求的点,证明如下:

当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(0,1).

若直线l不垂直于x轴,可设直线l的方程为y=kx-,

由消去y得(18k2 9)x2-12kx-16=0.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),

又因为=(x1,y1-1),=(x2,y2-1),

所以·=x1x2 (y1-1)(y2-1)

=x1x2 (kx1-)(kx2-)

=(1 k2)x1x2-k(x1 x2)

=(1 k2)·-k· =0,

所以TATB,即以AB为直径的圆恒过点T(0,1),

所以在坐标平面上存在一个定点T(0,1)满足条件.

11.(文)(2014·唐山市一模)双曲线x2-y2=4左支上一点P(a,b)到直线y=x的距离为, 则a b= ()

A.-2 B.2

C.-4 D.4

[答案] A

[解析] 解法1:如图,双曲线-=1的左顶点(-2,0)到直线y=x的距离为,又点(a,b)为双曲线左支上的点,a=-2,b=0,a b=-2.

解法2:由题意得a b=-2.

(理)已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过点F且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,ABE是直角三角形,则该双曲线的离心率是()

A.3 B.2

C. D.

[答案] B

[解析] 因为ABx轴,又已知ABE是直角三角形,且显然AE=BE,所以ABE是等腰直角三角形.所以AEB=90°.所以AEF=45°.所以AF=EF.易知A(-c,)(不妨设点A在x轴上方),

故=a c.即b2=a(a c).得c2-ax-2a2=0,

即e2-e-2=0,解得e=2,或e=-1(舍去).故选B.

12.直线l经过抛物线y2=4x的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若AB的中点横坐标为3,则线段AB的长为()

A.5  B.6C.7  D.8

[答案] D

[解析] 焦点F(1,0),设l:x=my 1,代入y2=4x中得,y2-4my-4=0,y1 y2=4m,AB中点横坐标为3,x1 x2=m(y1 y2) 2=4m2 2=6,m=±1,当m=1时,l:y=x-1,代入y2=4x中得x2-6x 1=0,x1=3-2,x2=3 2,|AB|=|x1-x2|=8,由对称性知m=-1时,结论相同.

13.(文)已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点,焦点在x轴上,左、右焦点分别为F1、F2,且它们在第一象限的交点为P,PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形.若|PF1|=10,双曲线的离心率的取值范围为(1,2).则该椭圆的离心率的取值范围是()

A.(,) B.(,)

C.(,) D.(,1)

[答案] C

[解析] 设椭圆的半焦距为c,长半轴长为a,由椭圆的定义及题意知,|PF1|=2a-|PF2|=2a-2c=10,得到a-c-5=0,因为双曲线的离心率的取值范围为(1,2),所以1b>0)与圆C2:x2 y2=b2,若在椭圆C1上存在点P,使得由点P所作的圆C2的两条切线互相垂直,则椭圆C1的离心率的取值范围是()

A.[,1) B.[,]

C.[,1) D.[,1)

[答案] C

[解析] 如图,设切点为A、B,则OAPA,OBPB,APB=90°,连结OP,则APO=45°,AO=PA=b,OP=b,a≥b,a2≤2c2,≥,e≥,又e3p.

(2)∵l的斜率分别为p,p2,p3,…时,对应线段AB的中垂线与x轴交点依次为N1,N2,N3,…(0b>0)的上、下顶点分别为A、B,已知点B在直线l:y=-1上,且椭圆的离心率e=.

(1)求椭圆的标准方程;

(2)设P是椭圆上异于A、B的任意一点,PQy轴,Q为垂足,M为线段PQ的中点,直线AM交直线l于点C,N为线段BC的中点,求证:OMMN.

[解析] (1)依题意,得b=1.

e==,a2-c2=b2=1,a2=4.

椭圆的标准方程为 y2=1.

(2)证明:设P(x0,y0),x0≠0,则Q(0,y0),且 y=1.

M为线段PQ中点,M(,y0).

又A(0,1),直线AM的方程为y=x 1.

x0≠0,y0≠1,令y=-1,得C(,-1).

又B(0,-1),N为线段BC的中点,

N(,-1).

=(-,y0 1).

·=(-) y0·(y0 1)

=- y y0

=( y)- y0=1-(1 y0) y0=0,

OM⊥MN.

(理)已知椭圆C: y2=1(a>1)的上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆M:(x-3)2 (y-1)2=3相切.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若不过点A的动直线l与椭圆C交于P、Q两点,且·=0.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.

[解析] (1)A(0,1),F(,0),

直线AF: y=1,

即x y-=0,

AF与M相切,圆心M(3,1),半径r=,

=,a=,

椭圆的方程为 y2=1.

(2)由·=0知APAQ,从而直线AP与坐标轴不垂直,故可设直线AP的方程为y=kx 1,直线AQ的方程为y=-x 1,

将y=kx 1代入椭圆C的方程,

整理得(1 3k2)x2 6kx=0,

解得x=0或x=,

故点P的坐标为(,).

同理,点Q的坐标为(,).

所以直线l的斜率为=.

则直线l的方程为y=(x-) ,

即y=x-.

所以直线l过定点(0,-).

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