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1、專題升級訓(xùn)練14 橢圓、雙曲線、拋物線
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分)
1.(2020·安徽安慶二模,2)在同一坐標(biāo)系下,下列曲線中,右焦點與拋物線y2=4x的焦點重合的是( ).
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
2.(2020·浙江名校交流,6)已知P為拋物線y=4x2上一點,且P到拋物線準(zhǔn)線的距離等于點P到點(0,2)的距離,則點P的坐標(biāo)是( ).
A. B.
C. D.
3.若點P為共焦點的橢圓C1和雙曲線C2的一個交點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是它們的左、
2、右焦點,設(shè)橢圓的離心率為e1,雙曲線的離心率為e2.若·=0,則+=( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
4.若直線mx+ny=4與圓x2+y2=4沒有交點,則過點P(m,n)的直線與橢圓+=1的交點個數(shù)為( ).
A.至少1個 B.2個
C.1個 D.0個
5.已知點A,B是雙曲線x2-=1上的兩點,O為坐標(biāo)原點,且滿足·=0,則點O到直線AB的距離等于( ).
A. B. C.2 D.2
6.(2020·山東濰坊3月模擬,10)直線4kx-4y-k=0與拋物線y2=x交于A,B
3、兩點,若|AB|=4,則弦AB的中點到直線x+=0的距離等于( ).
A. B.2 C. D.4
7.(2020·浙江四校聯(lián)考,9)設(shè)雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,過點F2的直線交雙曲線右支于不同的兩點M,N.若△MNF1為正三角形,則該雙曲線的離心率為( ).
A. B. C. D.
8.(2020·浙江紹興一模,8)已知F1,F(xiàn)2是橢圓+=1(a>b>0)的左,右焦點,點P是橢圓在y軸右側(cè)上的點,且∠F1PF2=,記線段PF1與y軸的交點為Q,O為坐標(biāo)原點,若△F1OQ與四邊形OF2PQ的
4、面積之比為1∶2,則該橢圓的離心率等于( ).
A.2- B.2-3
C.4-2 D.-1
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
9.(2020·江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研,8)已知點M與雙曲線-=1的左,右焦點的距離之比為2∶3,則點M的軌跡方程為__________.
10.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點M(1,m),到其焦點的距離為5,雙曲線x2-=1的左頂點為A,若雙曲線的一條漸近線與直線AM垂直,則實數(shù)a=__________.
11.連接拋物線x2=4y的焦點F與點M(1,0)所得的線段與拋物線交于點A,設(shè)點O為坐標(biāo)原點,則
5、△OAM的面積為__________.
12.(2020·浙江寧波十校聯(lián)考,16)已知A,B分別是雙曲線C:x2-y2=4的左、右頂點,點P是雙曲線上在第一象限內(nèi)的任一點,則∠PBA-∠PAB=__________.
三、解答題(本大題共4小題,共44分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
13.(本小題滿分10分)(2020·河北邯鄲一模,20)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸長等于焦距,橢圓C上的點到右焦點F的最短距離為-1.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點E(2,0)且斜率為k(k>0)的直線l與C交于M,N兩點,P是點M關(guān)于x軸的對稱點,證明:N,F(xiàn),P
6、三點共線.
14.(本小題滿分10分)如圖,橢圓C:+=1的焦點在x軸上,左、右頂點分別為A1,A,上頂點為B.拋物線C1,C2分別以A,B為焦點,其頂點均為坐標(biāo)原點O,C1與C2相交于直線y=x上一點P.
(1)求橢圓C及拋物線C1,C2的方程;
(2)若動直線l與直線OP垂直,且與橢圓C交于不同兩點M,N,已知點Q(-,0),求·的最小值.
15.(本小題滿分12分)(2020·安徽安慶二模,20)已知直線l:x+y+8=0,圓O:x2+y2=36(O為坐標(biāo)原點),橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為e=,直線l被圓O截得的弦長與橢圓的長軸長相等.
(1)求橢圓C的方程;
7、
(2)過點(3,0)作直線l,與橢圓C交于A,B兩點,設(shè)=+(O是坐標(biāo)原點),是否存在這樣的直線l,使四邊形OASB的對角線長相等?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
16.(本小題滿分12分)(2020·浙江杭師大附中二模,21)設(shè)橢圓C1:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2,下頂點為A,線段OA的中點為B(O為坐標(biāo)原點),如圖.若拋物線C2:y=x2-1與y軸的交點為B,且經(jīng)過F1,F(xiàn)2點.
(1)求橢圓C1的方程;
(2)設(shè)M,N為拋物線C2上的一動點,過點N作拋物線C2的切線交橢圓C1于P,Q兩點,求△MPQ面積的最大值.
參考答案
一、選
8、擇題
1.D
2.D 解析:設(shè)P(x,y),因拋物線的焦點為F,則點P到點(0,2)和點的距離相等,從而有y==,則x=±,故選D.
3.B 解析:設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
雙曲線方程為-=1(m>0,n>0),
其中兩焦點距離為2c.
不妨令P在第一象限,由題意知
∴|PF1|=a+m,|PF2|=a-m,
又·=0,∴PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴2(a2+m2)=4c2,
∴+==2,故選B.
4.B 解析:∵直線mx+ny=4與圓x2+y2=4沒有交點,
∴圓心到直線的距離d=>2,
解得m2+n2<4,
即點P
9、(m,n)在以原點為圓心,半徑為2的圓的內(nèi)部,而此圓在橢圓+=1的內(nèi)部,故點P在橢圓內(nèi)部,經(jīng)過此點的任意直線與橢圓有兩個交點.故選B.
5.A 解析:由·=0?OA⊥OB,由于雙曲線為中心對稱圖形,因此可考查特殊情況,令點A為直線y=x與雙曲線在第一象限的交點,因此點B為直線y=-x與雙曲線在第四象限的一個交點,因此直線AB與x軸垂直,點O到直線AB的距離就為點A或點B的橫坐標(biāo)的值.
由?x=.故選A.
6.C 解析:據(jù)拋物線定義知,|AB|=x1++x2+=4,
∴x1+x2=.
故弦AB的中點到x=-的距離為-=+=.
7.B 解析:∵|MF1|=2a+|MF2|=|NF1|=
10、2a+|NF2|,
∴|MF2|=|NF2|,則直線MN垂直于x軸,
則|MF2|=|NF2|=.
又|MF1|=2|MF2|,得|MF2|=2a,
∴=2a,即有e2-1=2,則e=.
8.D 解析:設(shè)∠PF1F2=α,則|OQ|=ctan α,|PF1|=2ccos α,|PF2|=2csin α,
則=c2tan α,=2c2sin αcos α-c2tan α.
從而有2c2sin αcos α-c2tan α=c2tan α,
得cos α=,則sin α=.
故|PF1|=c,|PF2|=c,則由|PF1|+|PF2|=2a=(+1)c,從而求得離心率為-1.
11、二、填空題
9.x2+y2+26x+25=0 解析:由題意得a2=16,b2=9,c2=16+9=25.
∴F1(-5,0),F(xiàn)2(5,0).
設(shè)M(x,y),有=,即=.整理即可.
10. 解析:根據(jù)拋物線的性質(zhì)得1+=5,∴p=8.
不妨取M(1,4),則AM的斜率為2,由已知得-×2=-1.
故a=.
11.- 解析:線段FM所在直線方程x+y=1與拋物線交于A(x0,y0),則?y0=3-2或y0=3+2(舍去).
∴S△OAM=×1×(3-2)=-.
12.90° 解析:因為點P是雙曲線上在第一象限內(nèi)的一點,故∠PBA>∠PAB.
設(shè)P(x0,y0),則x20-y
12、20=4.
又tan∠PAB=,tan∠PBA=-,
則tan∠PAB·tan∠PBA=-=-1,
即有sin∠PABsin∠PBA=-cos∠PABcos∠PBA,
則cos(∠PBA-∠PAB)=0,
又0<∠PBA-∠PAB<π,故∠PBA-∠PAB=90°.
三、解答題
13.(1)解:由題可知解得a=,c=1,∴b=1.
∴橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明:設(shè)直線l為y=k(x-2),M(x1,y1),N(x2,y2),P(x1,-y1),F(xiàn)(1,0),
由得(2k2+1)x2-8k2x+8k2-2=0.
所以x1+x2=,x1x2=.
而=(x2-1,
13、y2)=(x2-1,kx2-2k),
=(x1-1,-y1)=(x1-1,-kx1+2k).
∵(x1-1)(kx2-2k)-(x2-1)(-kx1+2k)=k[2x1x2-3(x1+x2)+4]=k=0,
∴∥.∴N,F(xiàn),P三點共線.
14.解:(1)由題意,A(a,0),B(0,),故拋物線C1的方程可設(shè)為y2=4ax,C2的方程為x2=4y.
由
所以橢圓C:+=1,拋物線C1:y2=16x,拋物線C2:x2=4y.
(2)由(1)知,直線OP的斜率為,所以直線l的斜率為-,設(shè)直線l的方程為y=-x+b.
由
消去y,整理得5x2-8bx+(8b2-16)=0,
因為
14、動直線l與橢圓C交于不同兩點,
所以Δ=128b2-20(8b2-16)>0,
解得-<b<.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=,
y1y2==x1x2-(x1+x2)+b2=.
因為=(x1+,y1),=(x2+,y2),
所以·=(x1+,y1)·(x2+,y2)=x1x2+(x1+x2)+y1y2+2=.
因為-<b<,
所以當(dāng)b=-時,·取得最小值.
其最小值等于×2+×-=-.
15.解:(1)∵圓心O到直線l:x+y+8=0的距離為d==4,
直線l被圓O截得的弦長2a=2=4,∴a=2.
又=,a2-b2=c2,解得b=
15、1,c=.
∴橢圓C的方程為+y2=1.
(2)∵=+,∴四邊形OASB是平行四邊形.
假設(shè)存在這樣的直線l,使四邊形OASB的對角線長相等.
則四邊形OASB為矩形,因此有⊥,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2+y1y2=0.
直線l的斜率顯然存在,設(shè)過點(3,0)的直線l方程為y=k(x-3),
由得(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由Δ=(-24k2)2-4(1+4k2)(36k2-4)>0,
可得-5k2+1>0,即k2<.
x1x2+y1y2=x1x2+k2(x1-3)(x2-3)=(1+k2)x1x2-3k2(x1+x2)+9k
16、2=(1+k2)-3k2+9k2,
由x1x2+y1y2=0得,k2=,∴k=±,滿足Δ>0.
故存在這樣的直線l,其方程為y=±(x-3).
16.解:(1)由題意可知B(0,-1),則A(0,-2),故b=2.
令y=0,得x2-1=0,即x=±1,
則F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),故c=1.
所以a2=b2+c2=5.
于是橢圓C1的方程為:+=1.
(2)設(shè)N(t,t2-1),由于y′=2x知直線PQ的方程為:y-(t2-1)=2t(x-t),即y=2tx-t2-1.
代入橢圓方程整理得:4(1+5t2)x2-20t(t2+1)x+5(t2+1)2-20=0,
Δ=400t2(t2+1)2-80(1+5t2)[(t2+1)2-4]=80(-t4+18t2+3),
x1+x2=,x1x2=,
故|PQ|=|x1-x2|=·
=.
設(shè)點M到直線PQ的距離為d,
則d==.
所以,△MPQ的面積S=|PQ|·d
=··
==
≤×=.
當(dāng)t=±3時取到“=”,經(jīng)檢驗此時Δ>0,滿足題意.
綜上可知,△MPQ的面積的最大值為.