【文档说明】(新高考)高考数学二轮复习分层练习11《圆锥曲线的方程与性质》(解析版).doc,共(7)页,121.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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解密11圆锥曲线的方程与性质A组考点专练一、选择题1.【2020北京卷】设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l,P是抛物线上异于O的一点,过P作PQ⊥l于Q.则线段FQ的垂直平分线()A.经过点OB.经过点PC.平行于直线OPD.垂
直于直线OP【答案】B【解析】如图所示,连接PF,则|PF|=|PQ|,∴QF的垂直平分线过点P.故选B.2.(多选题)【2020新高考全国卷】已知曲线C:mx2+ny2=1,则下列结论正确的是()A.若m>n>0,
则C是椭圆,其焦点在y轴上B.若m=n>0,则C是圆,其半径为nC.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±-mnxD.若m=0,n>0,则C是两条直线【答案】ACD【解析】对于A,当m>n>0时,有1n>1m>0,方程化为x21m+y21n=1,表示焦点在y轴上的椭圆,
故A正确;对于B,由m=n>0,方程变形为x2+y2=1n,该方程表示半径为1n的圆,B错误;对于C,由mn<0知曲线表示双曲线,其渐近线方程为y=±-mnx,C正确;对于D,当m=0,n>0时,方程变为n
y2=1表示两条直线,D正确.3.(多选题)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l的斜率为3且经过点F,直线l与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若|AF|=8,
则以下结论正确的是()A.p=4B.DF→=FA→C.|BD|=2|BF|D.|BF|=4【答案】ABC【解析】如图,分别过点A,B作抛物线C的准线的垂线,垂足分别为点E,M,连接EF.设抛物线C的准线交x轴于点P,则|
PF|=p,由直线l的斜率为3,可得其倾斜角为60°.∵AE∥x轴,∴∠EAF=60°.由抛物线的定义可知,|AE|=|AF|,则△AEF为等边三角形,∴∠PEF=30°,∴|AF|=|EF|=2|PF
|=2p=8,得p=4,A正确.∵|AE|=2|PF|,PF∥AE,∴F为AD的中点,则DF→=FA→,B正确.又∠DAE=60°,∴∠ADE=30°,∴|BD|=2|BM|=2|BF|,C正确.由C选项知|BF|=13|DF|=13|AF|=83,D错误.故选ABC.4.已知双曲线x2a2-y2
b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线上,且有PF1→·PF2→=0,若点P到x轴的距离为14|F1F2|,则双曲线的离心率为()A.2B.3C.2D.5【答案】A【解析】因为PF1→·PF2→=0,所以PF1⊥PF2,则∠F1
PF2=90°,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2.由双曲线定义,得|PF1|-|PF2|=±2a,∴|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=4a2.因此2(c2-a2)=|PF1|·|PF2|,①在Rt△PF1F2中,|PF1|·|PF2|=1
4|F1F2|·|F1F2|=c2.代入①式,得2(c2-a2)=c2,则c2=2a2,故双曲线的离心率e=ca=c2a2=2.5.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2分别为椭圆的左右焦点,若椭圆C上存在点P(x0,y0)(x0≥0)使得∠PF
1F2=30°,则椭圆的离心率的取值范围为()A.0,12B.0,32C.12,1D.32,1【答案】B【解析】依题设x0≥0时,当点P在椭圆的上(下)顶点时,∠PF1F2最大.若在椭圆C上存在P(x0,y0)(x0≥0)使得∠PF1F2=30°,则90°>(∠PF
1F2)max≥30°,∴tan(∠PF1F2)max≥tan30°=33,则bc≥33,即b≥33c.又a2=b2+c2,得3a2≥4c2,所以e=ca=c2a2≤34=32.故椭圆离心率的取值范围为0,32.二、填空题6.【2020北京卷】已知双曲
线C:x26-y23=1,则C的右焦点的坐标为__________;C的焦点到其渐近线的距离是__________.【答案】(3,0)3【解析】由x26-y23=1,得c2=a2+b2=9,解得c=3,又焦点在x轴
上,所以C的右焦点坐标为(3,0).双曲线的一条渐近线方程为y=36x,即x-2y=0,所以焦点(3,0)到渐近线的距离为d=312+(-2)2=3.7.设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为5.P是
C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=________.【答案】1【解析】法一设|PF1|=m,|PF2|=n,P为双曲线右支上一点,则S△PF1F2=12mn=4,m-n=2a,m2+n2=4c2,从而c2=a2+4,又e=ca=5,从而a=1.法二由题意得,S△PF1F
2=b2tan45°=4,得b2=4,又e2=c2a2=5,c2=a2+b2,所以a=1.8.设F1,F2为椭圆C:x236+y220=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.【答案】(3,15)【解析】不妨设F1,F2分别为椭
圆C的左、右焦点,则|MF1|>|MF2|,|F1F2|=2c=236-20=8,因为△MF1F2是等腰三角形,|MF1|>|MF2|,且|MF1|+|MF2|=2a=12,所以|MF1|>6,|MF2|<6,所以△MF1F2是以MF2为底边的等腰三角形.故点M在以F1为圆心、焦距为半径长的圆上,
即在圆(x+4)2+y2=64上.因为点M在椭圆x236+y220=1上,所以联立方程可得(x+4)2+y2=64,x236+y220=1,解得x=3,y=±15.又因为点M在第一象限,所以点M的坐标为(3,15).三、解答题9.定义:由椭圆的两个焦点和短轴的一个端点
组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.如果两个椭圆的“特征三角形”是相似的,那么称这两个椭圆是“相似椭圆”,并将“特征三角形”的相似比称为椭圆的相似比.已知椭圆C1:x24+y2=1,椭圆C2与C1是“相似椭圆”,且椭圆C2的短半轴长为b.(1)写出椭圆C2的
方程;(2)若在椭圆C2上存在两点M,N关于直线y=x+1对称,求实数b的取值范围.【解析】(1)依题意,设椭圆C2的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),则由椭圆C2与C1是“相似椭圆”,可得4a2=1b2,即a2=4b2.所以椭圆C2的方程为x24b2+y2b2=1(b>0).(
2)设直线MN的方程为y=-x+t,M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为(x0,y0),由y=-x+t,x24b2+y2b2=1,消去y并整理得5x2-8tx+4(t2-b2
)=0,易知Δ=64t2-80(t2-b2)=16(5b2-t2)>0,①则x0=x1+x22=4t5,y0=t5.由题意知线段MN的中点在直线y=x+1上,所以t5=4t5+1,解得t=-53,则直线MN的方程为y=-x-53,将t=-53代入①式,解得b>53.所以实数b的取值范围是
53,+∞.10.【2019新课标Ⅲ卷】已知曲线C:y=x22,D为直线y=-12上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E0,52为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面
积.【解析】(1)设Dt,-12,A(x1,y1),则x21=2y1.因为y′=x,所以切线DA的斜率为x1,故y1+12x1-t=x1.整理得2tx1-2y1+1=0.设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.故直线AB的方程为2tx-2y+1=0.所以直线A
B过定点0,12.(2)由(1)得直线AB的方程为y=tx+12.由y=tx+12,y=x22可得x2-2tx-1=0.于是x1+x2=2t,x1x2=-1,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1,|AB|=1+t2|x1-x2|=1+t2×(x1+x2)2-4x1x
2=2(t2+1).设d1,d2分别为点D,E到直线AB的距离,则d1=t2+1,d2=2t2+1.因此,四边形ADBE的面积S=12|AB|(d1+d2)=(t2+3)t2+1.设M为线段AB的中点,则Mt,t2+12.因为EM→⊥AB→,而EM→=(t,t2-2),AB→与向量
(1,t)平行,所以t+(t2-2)t=0,解得t=0或t=±1.当t=0时,S=3;当t=±1时,S=42.因此,四边形ADBE的面积为3或42.B组专题综合练11.【2019新课标Ⅱ卷】设F为双曲线C:x2a2-y2b2=1(
a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为()A.2B.3C.2D.5【答案】A【解析】设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F的坐标为(c,0).由圆的对称性及条件|PQ|=
|OF|可知,PQ是以OF为直径的圆的直径,且PQ⊥OF.设垂足为M,连接OP,如图,则|OP|=a,|OM|=|MP|=c2.在Rt△OPM中,|OM|2+|MP|2=|OP|2得c22+c22=
a2,故ca=2,即e=2.12.设中心在原点,焦点在x轴上的椭圆E过点1,32,且离心率为32,F为E的右焦点,P为E上一点,PF⊥x轴,圆F的半径为PF.(1)求椭圆E和圆F的方程;(2)若直线l:y=k(x-3)(k>0)与圆F交于A,B两点,与椭圆E交于C
,D两点,其中A,C在第一象限,是否存在k使|AC|=|BD|?若存在,求l的方程;若不存在,说明理由.【解析】(1)由题意可设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),∵椭圆的离心率e=32,∴ca=32,∵a2=b2+c2,
∴a=2b,将点1,32代入椭圆的方程得1a2+34b2=1,联立a=2b,解得a=2且b=1.∴椭圆E的方程为x24+y2=1.∴F(3,0),∵PF⊥x轴,∴P3,±12,∴圆F的半径为12,圆心为(3,0),∴圆F的方程为(x-3)2+y2=14.(2)由A,B
在圆上得|AF|=|BF|=|PF|=12.设点C(x1,y1),D(x2,y2).|CF|=(x1-3)2+y21=2-32x1,同理|DF|=2-32x2.若|AC|=|BD|,则|AC|+|BC|=|BD|+|BC|,即|AB|=|CD|=1,4-32(x1
+x2)=1,由x24+y2=1,y=k(x-3),得(4k2+1)x2-83k2x+12k2-4=0,∴x1+x2=83k24k2+1,∴4-12k24k2+1=1,得12k2=12k2+3,无解,故不存在
.