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1、山東省齊河縣高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 專題 圓錐曲線中的綜合問題練習(xí)(含解析)
一、選擇題(本大題共12小題,共60分)
1. 已知F為拋物線的焦點,點A,B在該拋物線上且位于x軸的兩側(cè),其中O為坐標(biāo)原點,則與面積之和的最小值是
A. 2 B. 3 C. D.
(正確答案)B
解:設(shè)直線AB的方程為:,點,,
直線AB與x軸的交點為,
由,根據(jù)韋達(dá)定理有,
,,
結(jié)合及,得,
點A,B位于x軸的兩側(cè),,故.
不妨令點A在x軸上方,則,又,
,
.
當(dāng)且僅當(dāng),即時,取“”號,
與面積之和的最小值是3,故選B.
可先設(shè)直線方程和點的坐標(biāo),聯(lián)立直線與拋物線的方程得到一
2、個一元二次方程,再利用韋達(dá)定理及消元,最后將面積之和表示出來,探求最值問題.
求解本題時,應(yīng)考慮以下幾個要點:
1、聯(lián)立直線與拋物線的方程,消x或y后建立一元二次方程,利用韋達(dá)定理與已知條件消元,這是處理此類問題的常見模式.
2、求三角形面積時,為使面積的表達(dá)式簡單,常根據(jù)圖形的特征選擇適當(dāng)?shù)牡着c高.
3、利用基本不等式時,應(yīng)注意“一正,二定,三相等”.
2. 已知橢圓E:的右焦點為F,短軸的一個端點為M,直線l:交橢圓E于A,B兩點,若,點M到直線l的距離不小于,則橢圓E的離心率的取值范圍是
A. B. C. D.
(正確答案)A
解:如圖所示,設(shè)為橢圓的左焦
3、點,連接,,則四邊形是平行四邊形,
,.
取,點M到直線l的距離不小于,,解得.
.
橢圓E的離心率的取值范圍是.
故選:A.
如圖所示,設(shè)為橢圓的左焦點,連接,,則四邊形是平行四邊形,可得取,由點M到直線l的距離不小于,可得,解得再利用離心率計算公式即可得出.
本題考查了橢圓的定義標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、點到直線的距離公式、不等式的性質(zhì),考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
3. 已知點是橢圓C:的左頂點,過點P作圓O:的切線,切點為A,B,若直線AB恰好過橢圓C的左焦點F,則的值是
A. 12 B. 13 C. 14 D. 15
(正確答案)C
解:由題意,.
4、過點P作圓O:的切線,切點為A,B,若直線AB恰好過橢圓C的左焦點F,
,,
,,
,
故選C.
由題意,過點P作圓O:的切線,切點為A,B,若直線AB恰好過橢圓C的左焦點F,可得,即可求出的值.
本題考查橢圓的方程與性質(zhì),考查直線與圓的位置關(guān)系,考查學(xué)生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
4. 已知拋物線的焦點為F,準(zhǔn)線為l,經(jīng)過F且斜率為的直線與拋物線在x軸上方的部分交于A點,,垂足為K,則的面積為
A. 4 B. C. D. 8
(正確答案)C
解:由拋物線的定義可得,則
的斜率等于,的傾斜角等于,,
,故為等邊三角形.
又焦點,AF的方程為,
設(shè),
5、,
由得,
,故等邊三角形的邊長,
的面積是,
故選:C.
先判斷為等邊三角形,求出A的坐標(biāo),可求出等邊的邊長的值,的面積可求.
本題考查拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程,以及簡單性質(zhì)的應(yīng)用,判斷為等邊三角形是解題的關(guān)鍵.
5. 已知拋物線的焦點為F,其準(zhǔn)線與雙曲線相交于M,N兩點,若為直角三角形,其中F為直角頂點,則
A. B. C. D. 6
(正確答案)A
【分析】
本題考查拋物線的定義及拋物線的幾何性質(zhì),雙曲線方程的應(yīng)用,考查計算能力.
【解答】
解:由題設(shè)知拋物線的準(zhǔn)線為,代入雙曲線方程解得 ,
由雙曲線的對稱性知為等腰直角三角形,,
,,即,
故
6、選A.
6. 若拋物線上恒有關(guān)于直線對稱的兩點A,B,則p的取值范圍是
A. B.
C. D.
(正確答案)C
解:設(shè),,
因為點A和B在拋物線上,所以有
得,.
整理得,
因為A,B關(guān)于直線對稱,所以,即.
所以.
設(shè)AB的中點為,則.
又M在直線上,所以.
則.
因為M在拋物線內(nèi)部,所以.
即,解得.
所以p的取值范圍是
故選C.
設(shè)出A,B兩點的坐標(biāo),因為A,B在拋物線上,把兩點的坐標(biāo)代入拋物線方程,作差后求出AB中點的縱坐標(biāo),又AB的中點在直線上,代入后求其橫坐標(biāo),然后由AB中點在拋物線內(nèi)部列不等式求得實數(shù)p的取值范圍.
7、本題考查了直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,考查了點差法,是解決與弦中點有關(guān)問題的常用方法,解答的關(guān)鍵是由AB中點在拋物線內(nèi)部得到關(guān)于p的不等式,是中檔題.
7. 已知點,A,B是橢圓上的動點,且,則的取值是
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:,可得,
設(shè),
則,
時,的最小值為;時,的最大值為9,
故選:C.
利用,可得,設(shè),可得,即可求解數(shù)量積的取值范圍.
本題考查橢圓方程,考查向量的數(shù)量積運算,考查學(xué)生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
8. 過雙曲線的右頂點A作斜率為的直線,該直線與雙曲線的兩條漸近線的交點分別為B、若,則雙曲線的離心率是
8、
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:直線l:與漸近線:交于,
l與漸近線:交于,,
,,,
,,
,
,,
故選C.
分別表示出直線l和兩個漸近線的交點,進(jìn)而表示出和,進(jìn)而根據(jù)求得a和b的關(guān)系,進(jìn)而根據(jù),求得a和c的關(guān)系,則離心率可得.
本題主要考查了直線與圓錐曲線的綜合問題要求學(xué)生有較高地轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)思想的運用能力,能將已知條件轉(zhuǎn)化到基本知識的運用.
9. 如圖,是雙曲線與橢圓的公共焦點,點A是,在第一象限內(nèi)的公共點,若,則的離心率是
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:由題意,是雙曲線與橢圓的公共焦點可知,,
,,,
,
9、的離心率是.
故選:C.
利用橢圓以及雙曲線的定義,轉(zhuǎn)化求解橢圓的離心率即可.
本題考查橢圓以及雙曲線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用,考查計算能力.
10. 已知雙曲線C:與拋物線的準(zhǔn)線相交于A、B兩點,雙曲線的一條漸近線方程為,點F是拋物線的焦點,且是正三角形,則雙曲線C的方程為
A. B. C. D.
(正確答案)B
解:拋物線的焦點為,其準(zhǔn)線方程為,
為正三角形,
,
將代入雙曲線可得,
雙曲線的一條漸近線方程是,,
,,
雙曲線的方程為.
故選:B.
拋物線的焦點為,其準(zhǔn)線方程為,利用為正三角形,可得A的坐標(biāo),代入雙曲線的方程,可得a,b的方程,利用雙曲
10、線的一條漸近線方程是,可得a,b的方程,從而可得a,b的值,即可求出雙曲線的方程.
本題考查拋物線、雙曲線的方程與性質(zhì),考查學(xué)生的計算能力,正確運用拋物線、雙曲線的性質(zhì)是關(guān)鍵.
11. 拋物線:的焦點F是雙曲線:的右焦點,點P為曲線,的公共點,點M在拋物線的準(zhǔn)線上,為以點P為直角頂點的等腰直角三角形,則雙曲線的離心率為
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:拋物線:的焦點F是雙曲線:的右焦點,,,則,
P在雙曲線上,滿足:,
解得,,
所求雙曲線的離心率為:.
故選:C.
求出拋物線以及雙曲線的焦點坐標(biāo),利用已知條件推出P的坐標(biāo),代入雙曲線方程,然后求
11、解a、c,即可求解雙曲線的離心率即可.
本題考查拋物線以及雙曲線的簡單性質(zhì)的綜合應(yīng)用,考查轉(zhuǎn)化思想以及計算能力.
12. 已知P是雙曲線上任意一點,過點P分別作曲線的兩條漸近線的垂線,垂足分別為A、B,則的值是
A. B. C. D. 不能確定
(正確答案)A
解:設(shè),則,即,
由雙曲線的漸近線方程為,
則由解得交點;
由解得交點
,,
則.
故選:A.
設(shè),則,即,求出漸近線方程,求得交點A,B,再求向量PA,PB的坐標(biāo),由向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,計算即可得到.
本題考查雙曲線的方程和性質(zhì),考查漸近線方程的運用,考查聯(lián)立方程組求交點的方法,考查
12、向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,考查運算能力,屬于中檔題.
二、填空題(本大題共4小題,共20分)
13. 設(shè)拋物線的焦點與雙曲線的右焦點重合,則 ______ .
(正確答案)
解:拋物線的焦點與雙曲線的右焦點重合,可得,
,解得.
故答案為:.
求出拋物線的焦點坐標(biāo),利用已知條件求出b即可.
本題考查拋物線的簡單性質(zhì)以及雙曲線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用,考查計算能力.
14. 若拋物線的焦點與雙曲線的右焦點重合,則實數(shù)p的值為______.
(正確答案)6
解:雙曲線的方程,
,,可得,
因此雙曲線的右焦點為,
拋物線的焦點與雙曲線的右焦點重合,
,解之得.
故答案為
13、:6.
根據(jù)雙曲線的方程,可得,從而得到雙曲線的右焦點為,再根據(jù)拋物線的簡單幾何性質(zhì),可得,解之即可得到實數(shù)p的值.
本題給出拋物線以原點為頂點,雙曲線的右焦點為焦點,求拋物線方程,著重考查了雙曲線、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與簡單幾何性質(zhì)等知識,屬于基礎(chǔ)題.
15. 已知拋物線C:的焦點為F,過點F傾斜角為的直線l與拋物線C在第一、四象限分別交于A、B兩點,則的值等于______.
(正確答案)3
解:設(shè),,則,,
,即有,
由直線l傾斜角為,
則直線l的方程為:,
即,聯(lián)立拋物線方程,
消去y并整理,得
,
則,可得,,
則,
故答案為:3.
設(shè)出A、B坐標(biāo),利用焦
14、半徑公式求出,結(jié)合,求出A、B的坐標(biāo),然后求其比值.
本題考查直線的傾斜角,拋物線的簡單性質(zhì),考查學(xué)生分析問題解決問題的能力,屬于中檔題.
16. 過雙曲線右焦點且斜率為 2 的直線,與該雙曲線的右支交于兩點,則此雙曲線離心率的取值范圍為______.
(正確答案)
解:由題意過雙曲線,右焦點且斜率為 2 的直線,
與該雙曲線的右支交于兩點,可得雙曲線的漸近線斜率,
,
,
雙曲線離心率的取值范圍為
故答案為:
先確定雙曲線的漸近線斜率小于2,結(jié)合離心率,即可求得雙曲線離心率的取值范圍.
本題考查雙曲線的離心率的范圍,考查學(xué)生分析解決問題的能力,解題的關(guān)鍵是利用漸近線
15、的斜率與離心率的關(guān)系,屬于中檔題.
三、解答題(本大題共3小題,共30分)
17. 已知曲線C:,直線l:為參數(shù)
Ⅰ寫出曲線C的參數(shù)方程,直線l的普通方程.
Ⅱ過曲線C上任意一點P作與l夾角為的直線,交l于點A,求的最大值與最小值.
(正確答案)解:Ⅰ對于曲線C:,可令、,
故曲線C的參數(shù)方程為,為參數(shù).
對于直線l:,
由得:,代入并整理得:;
Ⅱ設(shè)曲線C上任意一點.
P到直線l的距離為.
則,其中為銳角.
當(dāng)時,取得最大值,最大值為.
當(dāng)時,取得最小值,最小值為.
Ⅰ聯(lián)想三角函數(shù)的平方關(guān)系可取、得曲線C的參數(shù)方程,直接消掉參數(shù)t得直線l的普通方程;
Ⅱ設(shè)曲
16、線C上任意一點由點到直線的距離公式得到P到直線l的距離,除以
進(jìn)一步得到,化積后由三角函數(shù)的范圍求得的最大值與最小值.
本題考查普通方程與參數(shù)方程的互化,訓(xùn)練了點到直線的距離公式,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法,是中檔題.
18. 已知A是橢圓E:的左頂點,斜率為的直線交E與A,M兩點,點N在E上,.
當(dāng)時,求的面積
當(dāng)時,證明:.
(正確答案)解:由橢圓E的方程:知,其左頂點,
,且,為等腰直角三角形,
軸,設(shè)M的縱坐標(biāo)為a,則,
點M在E上,,整理得:,或舍,
;
設(shè)直線的方程為:,直線的方程為:,由消去y得:,,,
,
,
又,,
整理得:,
設(shè)
17、,
則,
為的增函數(shù),
又,,
.
依題意知橢圓E的左頂點,由,且,可知為等腰直角三角形,設(shè),利用點M在E上,可得,解得:,從而可求的面積;
設(shè)直線的方程為:,直線的方程為:,聯(lián)立消去y,得,利用韋達(dá)定理及弦長公式可分別求得,,
結(jié)合,可得,整理后,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)法可判斷其單調(diào)性,再結(jié)合零點存在定理即可證得結(jié)論成立.
本題考查直線與圓錐曲線的綜合問題,常用的方法就是聯(lián)立方程求出交點的橫坐標(biāo)或者縱坐標(biāo)的關(guān)系,通過這兩個關(guān)系的變形去求解,考查構(gòu)造函數(shù)思想與導(dǎo)數(shù)法判斷函數(shù)單調(diào)性,再結(jié)合零點存在定理確定參數(shù)范圍,是難題.
19. 如圖,已知四邊形ABCD是橢圓的內(nèi)接平行四邊形
18、,且BC,AD分別經(jīng)過橢圓的焦點,.
Ⅰ若直線AC的方程為,求AC的長;
Ⅱ求平行四邊形ABCD面積的最大值.
(正確答案)本小題滿分14分
Ⅰ解:由,消去y可得:,解得,分
所以A,C兩點的坐標(biāo)為和,分
所以 分
Ⅱ解:當(dāng)直線AD的斜率不存在時,
此時易得,,,,
所以平行四邊形ABCD的面積為分
當(dāng)直線AD的斜率存在時,設(shè)直線AD的方程為,
將其代入橢圓方程,整理得分
設(shè)點,,,
則 ,分
連結(jié),,
則平行四邊形ABCD的面積分
又 分
又,
所以 .
綜上,平行四邊形ABCD面積的最大值是分
Ⅰ通過,求出x,得到A,C兩點的坐標(biāo),利用距離公式求解即可.
Ⅱ當(dāng)直線AD的斜率不存在時,求出三個點的坐標(biāo),然后求解平行四邊形的面積.
當(dāng)直線AD的斜率存在時,設(shè)直線AD的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,設(shè)點,,,利用韋達(dá)定理,連結(jié),,表示出面積表達(dá)式,然后求解最值.
本題考查橢圓的方程的求法,直線與橢圓的綜合應(yīng)用,考查分析問題解決問題的能力,轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.