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    2022版高考人教版数学一轮练习:考案【8理】【8文】第八章 解析几何

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    2022版高考人教版数学一轮练习:考案【8理】【8文】第八章 解析几何

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    这是一份2022版高考人教版数学一轮练习:考案【8理】【8文】第八章 解析几何,共16页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
    (时间:120分钟 满分150分)
    一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)
    1.(2021·吉林长春实验中学期末)设△ABC的一个顶点是A(-3,1),∠B,∠C的平分线方程分别为x=0,y=x,则直线BC的方程为( B )
    A.y=2x+5 B.y=2x-5
    C.y=3x+5 D.y=eq \f(1,2)x+eq \f(5,2)
    [解析] A关于y=x的对称点为A1(1,-3),A关于x=0的对称点为A2(3,1),又A1、A2都在BC上,∴kBC=2.∴BC的方程为y+3=2(x-1),即y=2x-5.故选B.
    2.(2021·四川南充模拟)已知直线x-my+4m-2=0与圆x2+y2=4相切,则m=( D )
    A.0 B.-eq \f(4,3)
    C.0或-eq \f(4,3) D.0或eq \f(4,3)
    [解析] 由题意可知eq \f(|4m-2|,\r(1+m2))=2,解得m=0或eq \f(4,3),故选D.
    3.(2021·云南昆明一中摸底)抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-y2=1的渐近线的距离为( B )
    A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(2),2)
    C.eq \f(\r(3),2) D.2
    [解析] 因为抛物线的焦点为(1,0),双曲线的渐近线为x±y=0,
    所以抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为
    d=eq \f(|1±0|,\r(12+12))=eq \f(\r(2),2),故选B.
    4.(2021·广西钦州一中月考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若eq \(FP,\s\up6(→))=4eq \(FQ,\s\up6(→)),则|QF|=( C )
    A.eq \f(7,2) B.eq \f(5,2)
    C.3 D.2
    [解析] 如图所示:
    过点Q作QQ′⊥l交l于点Q′,因为eq \(FP,\s\up6(→))=4eq \(FQ,\s\up6(→)),
    所以|PQ||PF|=34,又焦点F到准线l的距离为4,
    所以|QF|=|QQ′|=3.故选C.
    5.(2021·四川达州诊断)直线2x+y-a=0被圆x2+y2+2x-4y=0所截得弦长为4,则实数a=( A )
    A.eq \r(5)或-eq \r(5) B.0或eq \r(5)
    C.0或-eq \r(5) D.5或55
    [解析] 由题意知圆(x+1)2+(y-2)2=5的圆心到直线的距离为eq \r(5-4)=1,即eq \f(|-2+2-a|,\r(5))=1,解得a=±eq \r(5),故选A.
    6.(理)(2021·安徽皖南八校联考)已知双曲线的渐近线方程是eq \r(3)x±y=0,且与椭圆x2+2y2=8有共同焦点,则双曲线的方程为( B )
    A.2x2-eq \f(2y2,3)=1 B.x2-eq \f(y2,3)=1
    C.x2-eq \f(y2,4)=1 D.x2-eq \f(y2,9)=1
    (文)(2021·三湘名校联盟联考)已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,5)=1(a>0)的一个焦点为(-3,0),则其渐近线方程为( D )
    A.y=±eq \f(5,4)x B.y=±eq \f(4,5)x
    C.y=±eq \f(2\r(5),5)x D.y=±eq \f(\r(5),2)x
    [解析] (理)椭圆x2+2y2=8,即eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1的焦点为(±2,0).可设双曲线的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),可得a2+b2=4.由渐近线方程是eq \r(3)x±y=0,可得eq \f(b,a)=eq \r(3),解得a=1,b=eq \r(3),则双曲线的方程为x2-eq \f(y2,3)=1.故选B.
    (文)a2+5=9,a=2,∴渐近线方程为y=±eq \f(\r(5),2)x.故选D.
    7.(2021·陕西百校联盟联考)已知椭圆C:eq \f(x2,8)+eq \f(y2,2)=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线l过点F2且与椭圆C交于M,N两点,且eq \(MA,\s\up6(→))=eq \(AN,\s\up6(→)),若|OA|=|AF2|,则直线l的斜率为( B )
    A.±1 B.±eq \f(1,2)
    C.±eq \f(1,3) D.±eq \f(1,4)
    [解析] 设M(x1,y1),N(x2,y2),则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x\\al(2,1),8)+\f(y\\al(2,1),2)=1,,\f(x\\al(2,2),8)+\f(y\\al(2,2),2)=1))两式相减可得eq \f(x1-x2x1+x2,8)+eq \f(y1-y2y1+y2,2)=0,则kOA·kMN=-eq \f(1,4);因为|OA|=|AF2|,故kOA=-kMN,解得是kMN=±eq \f(1,2),故直线l的斜率为±eq \f(1,2).
    8.(2019·高考天津卷)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,若l与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为( D )
    A.eq \r(2) B.eq \r(3)
    C.2 D.eq \r(5)
    [解析] 抛物线y2=4x的准线l的方程为x=-1,
    双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,
    则有Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(b,a))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,-\f(b,a))),
    ∴|AB|=eq \f(2b,a),eq \f(2b,a)=4,b=2a,
    ∴e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(a2+b2),a)=eq \r(5).故选D.
    9.(2021·黑龙江哈尔滨模拟)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点与圆M:(x-2)2+y2=5的圆心重合,且圆M被双曲线的一条渐近线截得的弦长为2eq \r(2),则双曲线的离心率为( A )
    A.2 B.eq \r(2)
    C.eq \r(3) D.3
    [解析] 由已知,c=2,渐近线方程为bx±ay=0,因为圆M被双曲线的一条渐近线截得的弦长为2eq \r(2),所以圆心M到渐近线的距离为eq \r(r2-\r(2)2)=eq \r(3)=eq \f(2b,\r(a2+b2))=eq \f(2b,c)=b,故a=eq \r(c2-b2)=1,所以离心率为e=eq \f(c,a)=2.故选A.
    10. (2021·广东实验中学阶段测试)1970年4月24日,我国发射了自己的第一颗人造地球卫星“东方红一号”,从此我国开始了人造卫星的新篇章.人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动定律:卫星在以地球为焦点的椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等.设椭圆的长轴长、焦距分别为2a,2c,下列结论错误的是( C )
    A.卫星向径的取值范围是[a-c,a+c]
    B.卫星在左半椭圆弧的运行时间大于其在右半椭圆弧的运行时间
    C.卫星向径的最小值与最大值的比值越大,椭圆轨道越扁
    D.卫星运行速度在近地点时最大,在远地点时最小
    [解析] 由题意可得卫星的向径是椭圆上的点到右焦点的距离,所以最小值为a-c,最大值为a+c,所以A正确;根据在相同时间内扫过的面积相等,卫星在左半椭圆弧的运行时间大于其在右半椭圆弧的运行时间,故B正确;卫星向径的最小值与最大值的比值越小,即eq \f(a-c,a+c)=eq \f(1-e,1+e)=-1+eq \f(2,1+e)越小,则e越大,椭圆越扁,故C不正确;因为运行速度是变化的,向径是变化的,所以卫星运行速度在近地点时向径越小,在远地点时向径越大,卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等,则向径越大,速度越小,所以卫星运行速度在近地点时最大,在远地点时最小,故D正确;故选C.
    11.(2021·广东联考)已知圆C1:x2+(y-2)2=4,抛物线C2:y2=2px(p>0),C1与C2相交于A,B两点,且|AB|=2eq \r(3),则抛物线C2的方程为( C )
    A.y2=eq \r(3)x B.y2=2x
    C.y2=3eq \r(3)x D.y2=8x
    [解析] 如图,OC1=2,AB=2eq \r(3),取AB的中点H,连C1H,则C1H⊥AB,且OH=eq \r(3),∴∠C1OB=30°,从而C1H=1,∴∠BOx=60°,∴B(eq \r(3),3),又点B在抛物线y2=2px上,∴P=eq \f(y2,2x)=eq \f(9,2\r(3))=eq \f(3\r(3),2),∴抛物线C2的方程为y2=3eq \r(3)x,故选C.
    12.(2021·湖南省六校联考)已知F1,F2是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且|PF1|>|PF2|,线段PF1的垂直平分线过F2,若椭圆的离心率为e1,双曲线的离心率为e2,则eq \f(2,e1)+eq \f(e2,2)的最小值为( C )
    A.eq \r(6) B.3
    C.6 D.eq \r(3)
    [解析] 设椭圆长轴2a1,双曲线实轴2a2,
    由题意可知:|F1F2|=|F2P|=2c,
    又∵|F1P|+|F2P|=2a1,|F1P|-|F2P|=2a2,
    ∴|F1P|+2c=2a1,|F1P|-2c=2a2,
    两式相减,可得:a1-a2=2c,
    ∵eq \f(2,e1)+eq \f(e2,2)=eq \f(2a1,c)+eq \f(c,2a2)=eq \f(4a1a2+c2,2ca2),
    ∴eq \f(2,e1)+eq \f(e2,2)=eq \f(42c+a2a2+c2,2ca2)=eq \f(8ca2+4a\\al(2,2)+c2,2ca2)=4+eq \f(2a2,c)+eq \f(c,2a2)≥4+2eq \r(\f(2a2,c)·\f(c,2a2))=6,
    当且仅当eq \f(2a2,c)=eq \f(c,2a2)时取等号,
    ∴eq \f(2,e1)+eq \f(e2,2)的最小值为6,故选C.
    二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)
    13.(理)(2021·广东广州综合测试)斜率为eq \f(\r(3),3)的直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,若直线l与圆(x-2)2+y2=4相切,则p= 12 .
    (文)(2021·河北石家庄五校联合体质检)圆心在x轴负半轴上,半径为4,且与直线x+eq \r(3)y-5=0相切的圆的方程为 (x+3)2+y2=16 .
    [解析] (理)斜率为eq \f(\r(3),3)的直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),
    直线l的方程为y=eq \f(\r(3),3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2))),即x-eq \r(3)y-eq \f(p,2)=0,
    ∵直线l与圆M:(x-2)2+y2=4相切,圆心为(2,0),半径为2,
    ∴eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(2-\f(p,2))),\r(3+1))=2,解得p=12或p=-4(舍去).
    故答案为:12.
    (文)设圆心坐标为(a,0)(a0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的左支交于A,B两点,且eq \(AF1,\s\up6(→))=3eq \(F1B,\s\up6(→)),∠ABF2=90°,则C的离心率是 eq \f(\r(10),2) .
    [解析] 如图,不妨设|F1B|=1,则|AB|=4,|F2B|=2a+1,|F2A|=2a+3,在Rt△ABF2中,由勾股定理得16+(2a+1)2=(2a+3)2,解得a=1.
    在Rt△F1BF2中,
    |F1B|=1,|F2B|=2a+1=3,
    |F1F2|=2c,∴1+9=4c2,
    ∴c=eq \f(\r(10),2),∴e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(10),2).
    15.(2020·安徽1号卷A10联前盟联考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M、N在抛物线上,且M、N、F三点共线,点P在准线l上,若eq \(PN,\s\up6(→))=eq \(NM,\s\up6(→)),则eq \f(p,|MF|)= eq \f(2,3) .
    [解析] 分别过点M,N作准线的垂线,垂足分别为M1,N1,则|MM1|=|MF|,|NN1|=|NF|,
    ∴eq \f(|PN|,|PM|)=eq \f(|NN1|,|MM1|)=eq \f(|NF|,|MF|)=eq \f(1,2)
    设|NF|=m,则|MF|=2m,从而|PN|=3m,
    ∴eq \f(m,p)=eq \f(3m,4m)=eq \f(3,4),则m=eq \f(3,4)p,
    ∴eq \f(p,|MF|)=eq \f(p,2m)=eq \f(2,3).
    16.(2021·山东日照联考)已知椭圆M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),双曲线N:eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=1(m>0,n>0).若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为 eq \r(3)-1 ;双曲线N的离心率为 2 .
    [解析] 由正六边形性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为c+eq \r(3)c,再根据椭圆定义得c+eq \r(3)c=2a,所以椭圆M的离心率为eq \f(c,a)=eq \f(2,1+\r(3))=eq \r(3)-1.双曲线N的渐近线方程为y=±eq \f(n,m)x,由题意得双曲线N的一条渐近线的倾斜角为eq \f(π,3),∴eq \f(n2,m2)=tan2eq \f(π,3)=3,∴e2=eq \f(m2+n2,m2)=eq \f(m2+3m2,m2)=4,∴e=2.
    三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
    17.(本小题满分10分)(2021·江苏徐州学情调研)在①离心率为eq \r(3),且经过点(3,4);②离心率为eq \f(1,2),且焦距为2.这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的直线l存在,求出l的方程;若问题中的直线l不存在,说明理由.
    问题:已知曲线C:mx2+ny2=1(m,n≠0)的焦点在x轴上, ,是否存在过点P(-1,1)的直线l,与曲线C交于A,B两点,且P为线段AB的中点?
    注:若选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计算.
    [解析] 选条件①:由题设得曲线C为焦点在x轴上的双曲线,
    设m=eq \f(1,a2),n=-eq \f(1,b2)(a>0,b>0),
    所以C的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),
    由题设得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\r(\f(a2+b2,a2))=\r(3),\f(9,a2)-\f(16,b2)=1)),解得a2=1,b2=2,
    所以C的方程为x2-eq \f(y2,2)=1,
    1°当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-1,
    与曲线C有且仅有一个交点(-1,0),不符合题意;
    2°当直线l的斜率存在时,设A(x1,y1),B(x2,y2),
    直线l的方程为y-1=k(x+1),即y=k(x+1)+1,
    入x2-eq \f(y2,2)=1得(2-k2)x2-2k(k+1)x-(k2+2k+3)=0(*),
    若2-k2=0,即k=±eq \r(2)时,方程(*)有且仅有一解,不符合题意;
    若2-k2≠0,即k≠±eq \r(2)时,
    其判别式Δ=[2k(k+1)]2-4(k2-2)(k2+2k+3)=8(2k+3)>0,则k>-eq \f(3,2),
    所以方程(*)有两个不同实数解时,
    k>-eq \f(3,2)且k≠±eq \r(2),
    于是x1+x2=-eq \f(-2kk+1,2-k2)=2·(-1)=-2,
    解得k=-2,与k>-eq \f(3,2)且k≠±eq \r(2)矛盾!
    所以,不存在直线l,与曲线C交于A,B两点,且P为线段AB的中点.
    选条件②:由题设得曲线C为焦点在x轴上的椭圆,
    设m=eq \f(1,a2),n=eq \f(1,b2)(a>b>0),
    所以C的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),
    由题设得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(\r(a2-b2),a2)=\f(1,4),2\r(a2-b2)=2)),解得a2=4,b2=3,
    所以C的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1,
    1°当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=-1,
    代入eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1得y=±eq \f(3,2),
    P(-1,1)不是线段AB的中点,不符合题意;
    2°当直线l的斜率存在时,设A(x1,y1),B(x2,y2),
    直线l的方程为y-1=k(x+1),即y=k(x+1)+1,
    代入eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1得(3+4k2)x2+8k(k+1)x+4(k2+2k-2)=0,
    其判别式Δ=[8k(k+1)]2-4·(3+4k2)·4(k2+2k-2)=16(5k2-6k+6)>0,
    于是x1+x2=-eq \f(8kk+1,3+4k2)=2·(-1)=-2,
    解得k=eq \f(3,4),
    故y=eq \f(3,4)(x+1)+1=eq \f(3,4)x+eq \f(7,4),即3x-4y+7=0,
    所以存在直线l:3x-4y+7=0,与曲线C交于A,B两点,且P为线段AB的中点.
    18.(本小题满分12分)(2021·安徽蚌埠质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0),过抛物线C的焦点F且垂直于x轴的直线交抛物线C于P,Q两点,|PQ|=4.
    (1)求抛物线C的方程,并求其焦点F的坐标和准线l的方程;
    (2)过点F的直线与抛物线C交于不同的两点A,B,直线OA与准线l交于点M.连接MF,过点F作MF的垂线与准线l交于点N.求证:O,B,N三点共线(O为坐标原点).
    [解析] (1)|PQ|=2p=4,则p=2,
    故抛物线C的方程为y2=4x,
    其焦点F坐标为(1,0),
    准线l方程为x=-1.
    (2)设直线AB:x=ty+1,联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=ty+1,y2=4x)),
    得y2-4ty-4=0.
    设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=-4,
    直线OA:y=eq \f(y1,x1)x,由yeq \\al(2,1)=4x1得y=eq \f(4,y1)x,
    故Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(-4,y1))).
    直线MF的斜率kMF=eq \f(-\f(4,y1)-0,-1-1)=eq \f(2,y1),
    直线FN的斜率kFN=-eq \f(y1,2).
    直线FN:y=-eq \f(y1,2)(x-1),则N(-1,y1),
    直线ON的斜率kON=-y1,
    直线OB的斜率kOB=eq \f(y2,x2),
    由yeq \\al(2,2)=4x2得kOB=eq \f(4,y2),
    则kOB-kON=eq \f(4,y2)-(-y1)=eq \f(4+y1y2,y2)=eq \f(4-4,y2)=0.
    ∴O,B,N三点共线.
    19.(本小题满分12分)(2019·天津高考卷)设椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的短轴长为4,离心率为eq \f(\r(5),5).
    (1)求椭圆的方程;
    (2)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与x轴的交点,点N在y轴的负半轴上.若|ON|=|OF|(O为原点),且OP⊥MN,求直线PB的斜率.
    [解析] (1)设椭圆的半焦距为c,依题意,2b=4,
    eq \f(c,a)=eq \f(\r(5),5),又a2=b2+c2,可得a=eq \r(5),b=2,c=1.
    所以,椭圆的方程为eq \f(x2,5)+eq \f(y2,4)=1.
    (2)由题意,设P(xP,yP)(xP≠0),M(xM,0).
    设直线PB的斜率为k(k≠0),又B(0,2),
    则直线PB的方程为y=kx+2,
    与椭圆方程联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+2,,\f(x2,5)+\f(y2,4)=1,))
    整理得(4+5k2)x2+20kx=0,
    可得xP=-eq \f(20k,4+5k2),代入y=kx+2得yP=eq \f(8-10k2,4+5k2),
    进而直线OP的斜率eq \f(yP,xP)=eq \f(4-5k2,-10k).
    在y=kx+2中,令y=0,得xM=-eq \f(2,k).
    由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-eq \f(k,2).
    由OP⊥MN,得eq \f(4-5k2,-10k)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(k,2)))=-1,
    化简得k2=eq \f(24,5),从而k=±eq \f(2\r(30),5).
    所以,直线PB的斜率为eq \f(2\r(30),5)或-eq \f(2\r(30),5).
    20.(本小题满分12分)(理)已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,离心率为eq \f(1,2),点A在椭圆C上,|AF1|=2,∠F1AF2=60°,过F2与坐标轴不垂直的直线l与椭圆C交于P,Q两点.
    (1)求椭圆C的方程;
    (2)若P,Q的中点为N,在线段OF2上是否存在点M(m,0),使得MN⊥PQ?若存在,求实数m的取值范围;若不存在,说明理由.
    (文)(2021·广西钦州、崇左质检)如图,已知焦点在x轴上的椭圆C的长轴长为4,离心率为eq \f(1,2).
    (1)求椭圆C的方程;
    (2)设O为原点,椭圆C的左、右两个顶点分别为A、B,点P是椭圆上与A,B不重合的任意一点,点Q和点P关于x轴对称,直线AP与直线BQ交于点M,求证:P,M两点的横坐标之积为定值.
    [解析] (理)(1)由e=eq \f(1,2)得a=2c,
    |AF1|=2,|AF2|=2a-2,
    由余弦定理得,|AF1|2+|AF2|2-2|AF1|·|AF2|cs 60°=|F1F2|2,
    解得c=1,a=2,b2=a2-c2=3,
    所以椭圆C的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)存在这样的点M.
    设P(x1,y1),Q(x2,y2),N(x0,y0),
    由F2(1,0),设直线PQ的方程为y=k(x-1),
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,,y=kx-1))得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,
    由根与系数的关系得x1+x2=eq \f(8k2,4k2+3),
    故x0=eq \f(x1+x2,2)=eq \f(4k2,4k2+3),
    又点N在直线PQ上,所以y0=eq \f(-3k,4k2+3),
    所以Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4k2,4k2+3),\f(-3k,4k2+3))).
    因为MN⊥PQ,所以kMN=eq \f(0-\f(-3k,4k2+3),m-\f(4k2,4k2+3))=-eq \f(1,k),
    整理得m=eq \f(k2,4k2+3)=eq \f(1,4+\f(3,k2))∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,4))),
    所以存在点M(m,0),使得MN⊥PQ,
    m的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,4))).
    (文)(1)由题意知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=2,\f(c,a)=\f(1,2),a2=b2+c2))⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=2,c=1,b=\r(3))),
    由于椭圆焦点在x轴上,所以椭圆C的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)设P(m,n),则Q(m,-n),
    eq \f(m2,4)+eq \f(n2,3)=1⇒n2=3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(m2,4))).
    依题意可知-2b>0)的右焦点也为F,离心率为eq \f(1,2).
    (1)求抛物线方程和椭圆方程;
    (2)若不经过F的直线l与抛物线交于A,B两点,且eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=-3(O为坐标原点),直线l与椭圆交于C,D两点,求△CDF面积的最大值.
    (文)(2021·河南洛阳期中联考)已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(1,2),其左,右焦点分别是F1,F2,过F1的直线AB与椭圆相交于A,B两点,且△ABF2的周长为8.
    (1)求椭圆C的方程;
    (2)直线l:y=x+t与椭圆相交于M,N两点,当坐标原点O位于以MN为直径的圆外时,求t的取值范围.
    [解析] (理)(1)由已知得,p=2,F(1,0),
    ∴c=1,e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),∴a=2,b2=a2-c2=3,
    所以抛物线方程为y2=4x,
    椭圆方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)设直线l方程为:my=x+n,
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=4x,,my=x+n,))消去x得,y2-4my+4n=0,
    由Δ=(4m)2-4·4n=16m2-16n>0即m2-n>0,
    设A(x1,y1),B(x2,y2),则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y1+y2=4m,,y1y2=4n,))
    因为eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=x1x2+y1y2=eq \f(y1y22,16)+y1y2=eq \f(16n2,16)+4n=n2+4n=-3,
    所以n=-3或n=-1(舍去),
    所以直线l方程为:my=x-3.
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,,my=x-3,))消去x得,(3m2+4)y2+18my+15=0.
    设C(xC,yC),D(xD,yD),则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(yC+yD=-\f(18m,3m2+4),,yCyD=\f(15,3m2+4),))
    所以S△CDF=eq \f(1,2)|EF|·|yC-yD|=eq \f(1,2)×2×|yC-yD|=|yC-yD|
    =eq \r(yC+yD2-4yCyD)=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(18m,3m2+4)))2-\f(60,3m2+4))
    =eq \f(4\r(3)·\r(3m2-5),3m2+4).
    令eq \r(3m2-5)=t(t>0),则m2=eq \f(t2+5,3),
    所以S(t)=4eq \r(3)·eq \f(t,t2+9)=eq \f(4\r(3),t+\f(9,t))≤eq \f(4\r(3),6)=eq \f(2\r(3),3),
    当且仅当t=3时,即m=±eq \f(\r(42),3)时,取最大值eq \f(2\r(3),3).
    (文)(1)由椭圆的定义知4a=8,∴a=2.
    ∵eq \f(c,a)=eq \f(1,2),∴c=1.
    从而b2=a2-c2=3.
    ∴椭圆C的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+t,,3x2+4y2-12=0.))
    得7x2+8tx+4t2-12=0,
    ∴x1+x2=eq \f(-8t,7),x1x2=eq \f(4t2-12,7),
    由Δ=642-28(4t2-12)>0,解得t20,即x1x2+y1y2>0.
    则x1x2+y1y2=x1x2+(x1+t)(x2+t)=2x1x2+t(x1+x2)+t2=eq \f(7t2-24,7)>0,
    解得t2>eq \f(24,7).②
    综合①②可知eq \f(24,7)

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