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    新高考数学二轮复习重难点突破练习专题01 圆锥曲线中的弦长问题(含解析)

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    这是一份新高考数学二轮复习重难点突破练习专题01 圆锥曲线中的弦长问题(含解析),共41页。试卷主要包含了单选题,多选题,解答题,填空题,双空题等内容,欢迎下载使用。

    专题01 圆锥曲线中的弦长问题
    一、单选题
    1.设椭圆长半轴长为,短半轴长为,半焦距为,则过焦点且垂直于长轴的弦长是( )
    A. B. C. D.
    【答案】D
    【分析】
    设椭圆焦点在轴上,椭圆的标准方程为,将或代入椭圆的标准方程,求出,由此可求得结果.
    【详解】
    设椭圆焦点在轴上,椭圆的标准方程为,
    将或代入椭圆的标准方程得,,
    解得,因此,过焦点且垂直于长轴的弦长是.
    故选:D.
    2.已知椭圆,直线l过椭圆C的左焦点F且交椭圆于A,B两点,的中垂线交x轴于M点,则的取值范围为( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【分析】
    当l:时,,设与椭圆联立可得:, 然后求得的中垂线方程,令 ,得,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得,,建立求解.
    【详解】
    椭圆的左焦点为,
    当l:时,,,
    所以,
    设与椭圆联立,可得:

    由韦达定理得:,
    取中点为,
    所以的中垂线方程为:

    令 ,得,
    所以,
    又,
    所以,
    综上所述,
    故选:B.
    【点睛】
    思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.
    2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
    则弦长为 (k为直线斜率).
    注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.
    3.过椭圆9x2+25y2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB的长为( )
    A.5 B.6 C. D.7
    【答案】C
    【分析】
    求出焦点坐标和直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理和弦长公式可得答案.
    【详解】
    由9x2+25y2=225得,,,所以,右焦点坐标为,直线AB的方程为,所以得,
    设,所以,

    .
    故选:C.
    【点睛】
    本题主要考查直线与椭圆的弦长公式,由韦达定理的应用.
    4.椭圆的左、右焦点分别是、,斜率为的直线l过左焦点且交于,两点,且的内切圆的周长是,若椭圆的离心率为,则线段的长度的取值范围是( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【分析】
    先利用等面积法可得:,求解出的值,然后根据弦长公式的取值范围.
    【详解】
    设内切圆半径为r,由题意得
    得,.
    故选:B.
    【点睛】
    本题考查椭圆焦点三角形问题,考查弦长的取值范围问题,难度一般.解答时,等面积法、弦长公式的运用是关键.

    二、多选题
    5.已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于、两点,以线段为直径的圆交轴于、两点,则( )
    A.若抛物线上存在一点到焦点的距离等于,则抛物线的方程为
    B.若,则直线的斜率为
    C.若直线的斜率为,则
    D.设线段的中点为,若点到抛物线准线的距离为,则的最小值为
    【答案】AD
    【分析】
    由抛物线的定义求得的值,可判断A选项的正误;设直线的方程为,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,结合韦达定理可求得的值,可判断B选项的正误;利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可判断C选项的正误;设直线的方程为,设点、,联立直线与抛物线的方程,求得点到轴的距离和,可得出关于的表达式,可判断D选项的正误.
    【详解】
    对于A选项,由抛物线的定义可得,解得,
    所以,抛物线的标准方程为,A选项正确;
    对于B选项,如下图所示:
    抛物线的焦点为,设点、,设直线的方程为,
    联立,消去并整理得,恒成立,
    由韦达定理可得,,
    由于,由图象可得,即,
    所以,,可得,解得,
    所以,直线的斜率为,B选项错误;
    对于C选项,当直线的斜率为时,由B选项可知,,,
    由抛物线的焦点弦长公式可得,C选项错误;
    对于D选项,抛物线的焦点到准线的距离为,则该抛物线的方程为.
    设直线的方程为,设点、,
    联立,消去可得,,
    则,,
    ,点到轴的距离为,
    所以,,
    当且仅当时,等号成立,D选项正确.

    故选:AD.
    【点睛】
    本题考查直线与抛物线的综合问题,考查了抛物线焦点弦的几何性质以及焦点弦长、焦半径的计算.本题中将直线方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理得出点、的纵坐标所满足的关系,并结合了抛物线的焦点弦长公式进行计算,考查学生的运算求解能力,属于中等题.
    三、解答题
    6.如图,是直线上一动点,过点且与垂直的直线交抛物线于,两点,点在,之间.

    (1)若过抛物线的焦点,求;
    (2)求的最小值.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)先求出直线的方程,联立直线与抛物线,将韦达定理和弦长公式相结合即可得结果;
    (2)设,联立方程组分别求出A,B,P的纵坐标,将表示为关于的函数式,结合基本不等式即可得结果.
    【详解】
    解:(1)由已知得,所以,
    联立得,消去,可得,
    设点,,
    由根与系数的关系得,
    所以.
    (2)设,由,消去,可知,
    ∵有两个不同的交点,∴,
    解得:,,
    由,得,
    由于点在点,点之间,
    所以,
    设,
    所以,
    当且仅当时,即时取等号.
    故的最小值为.
    【点睛】
    关键点点睛:
    (1)直线弦长公式的应用;
    (2)将所求量表示为关于的函数,利用基本不等式求最值.
    7.已知椭圆()长轴长为短轴长的两倍,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4,直线过点,且与椭圆相交于另一点.
    (1)求椭圆的方程;
    (2)若线段长为,求直线的倾斜角.
    【答案】(1);(2)或.
    【分析】
    (1)由题设列出基本量方程组,解得基本量,从而得方程.
    (2)设直线方程,代入椭圆方程得关于的一元二次方程,韦达定理整体思想及弦长公式得关于斜率的方程,解得斜率得直线方程.
    【详解】
    (1)由题意可知 , , , 。
    椭圆方程为:
    (2)由题可知直线斜率存在,设直线方程为:代入椭圆方程得:
    ,,
    ,解得 ,
    直线的倾斜角为或.
    【点睛】
    本题是椭圆与直线相交弦长问题,是高考解析几何中的常见题型.
    注意点点睛:
    ①在设直线时要注意直线斜率是否存在,做必要的交代;
    ②代入消元后要交代的符号,确定交点是否存在及存在时的个数;
    ③所得解回代检验合理性,以确保答案的正确性.
    8.已知直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于、两点.
    (1)若直线的倾斜角为,求线段的长;
    (2)若,求的长.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)设点、,求出直线的方程,与抛物线方程联立,求出的值,再利用抛物线的焦点弦长公式可求得线段的长;
    (2)设直线的方程为,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,可得出,由求得的值,利用韦达定理以及抛物线的方程求得的值,利用抛物线的定义可求得的长.
    【详解】
    (1)设点、,抛物线的焦点为,
    由于直线过点,且该直线的倾斜角为,则直线的方程为,
    联立,消去并整理得,,
    由韦达定理可得,由抛物线的焦点弦长公式可得;
    (2)设点、,
    由题意可知,直线不可能与轴重合,设直线的方程为,
    联立,消去并整理得,,
    由韦达定理可得,,
    ,可得,,,则,
    ,因此,.
    【点睛】
    有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
    9.已知圆上上任取一点,过点作轴的垂线段,垂足为,当在圆上运动时,线段中点为.
    (1)求点的轨迹方程;
    (2)若直线l的方程为y=x-1,与点的轨迹交于,两点,求弦的长.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)设、,利用相关点法即可求解.
    (2)将直线与椭圆方程联立,利用弦长公式即可求解.
    【详解】
    (1)设,,,
    点是线段中点,,
    又在圆上,,
    即点的轨迹方程为.
    (2)联立,消去可得,,

    设,,
    则,,

    .
    【点睛】
    方法点睛:本题考查了轨迹问题、求弦长,求轨迹的常用方法如下:
    (1)定义法:利用圆锥曲线的定义求解.
    (2)相关点法:由已知点的轨迹进行求解.
    (3)直接法:根据题意,列出方程即可求解.
    10.已知椭圆的右焦点为,左、右顶点为、,,.
    (1)求椭圆的标准方程;
    (2)求直线被椭圆截得的弦长.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)设椭圆的半焦距为,由题意可得,,解得,,求得,可得椭圆的方程;
    (2)联立直线和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.
    【详解】
    (1)设椭圆的半焦距为,由,,
    可得,,解得,,
    则,
    即有椭圆的方程为;
    (2)联立直线和椭圆,
    可得,
    设被椭圆截得的弦的端点的横坐标分别为,,
    则,,
    可得弦长为.
    【点睛】
    思路点睛:
    求解椭圆中的弦长问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,以及弦长公式,即可求出结果;有时也可由直线与椭圆方程联立求出交点坐标,根据两点间距离公式求出弦长.
    11.已知直线与圆相交.
    (1)求的取值范围;
    (2)若与相交所得弦长为,求直线与相交所得弦长.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)由圆求出圆心和半径,利用圆心到直线的距离小于半径即可求解;
    (2)由与相交所得弦长为,利用弦长的一半、弦心距、圆的半径满足勾股定理可求出圆的半径,再次利用勾股定理即可求解.
    【详解】
    (1)圆的圆心为,半径为.
    因为直线与圆相交,
    所以圆心 到的距离
    解得:,
    即的取值范围是.
    (2)因为与相交所得弦长为,
    所以,
    因为圆心 到的距离,
    所以直线与M相交所得弦长为.
    【点睛】
    方法点睛:有关圆的弦长的两种求法
    (1)几何法:直线被圆截得的半弦长为,弦心距和圆的半径构成直角三角形,即;
    (2)代数法:联立直线方程和圆的方程,消元转化为关于的一元二次方程,由根与系数的关系可求得弦长或
    12.已知双曲线的标准方程为,分别为双曲线的左、右焦点.
    (1)若点在双曲线的右支上,且的面积为,求点的坐标;
    (2)若斜率为1且经过右焦点的直线与双曲线交于两点,求线段的长度.
    【答案】(1)或;(2).
    【分析】
    (1)由双曲线方程可得,进而可得点的纵坐标,代入即可得解;
    (2)联立方程组,由韦达定理、弦长公式运算即可得解.
    【详解】
    (1)由题意,双曲线的焦距,
    设点,则,解得,
    代入双曲线方程可得,
    所以点的坐标为或;
    (2)由题意,,则直线,
    设,
    由,化简可得,
    则,,
    所以.
    13.设抛物线,为的焦点,过的直线与交于两点.
    (1)设的斜率为,求的值;
    (2)求证:为定值.
    【答案】(1)5;(2)证明见解析.
    【分析】
    (1)求出直线方程为,联立直线与抛物线,由即可求解;
    (2)设直线方程为,由韦达定理表示出,即可得出定值.
    【详解】
    (1)依题意得,
    所以直线的方程为.
    设直线与抛物线的交点为,,
    由得,,
    所以,.
    所以.
    (2)证明:设直线的方程为,
    直线与抛物线的交点为,,
    由得,,
    所以,.
    因为
    .
    所以为定值.
    【点睛】
    方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
    (1)得出直线方程,设交点为,;
    (2)联立直线与曲线方程,得到关于(或)的一元二次方程;
    (3)写出韦达定理;
    (4)将所求问题或题中关系转化为形式;
    (5)代入韦达定理求解.
    14.已知椭圆M:的一个焦点为,左右顶点分别为A,B.经过点的直线l与椭圆M交于C,D两点.
    (Ⅰ)求椭圆方程;
    (Ⅱ)当直线l的倾斜角为时,求线段CD的长;
    (Ⅲ)记△ABD与△ABC的面积分别为和,求的最大值.
    【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)的最大值为.
    【分析】
    (Ⅰ)根据椭圆的几何性质求出可得结果;
    (Ⅱ)联立直线与椭圆,根据弦长公式可求得结果;
    (Ⅲ)设直线:,,,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理求出,,变形后利用基本不等式可求得最大值.
    【详解】
    (Ⅰ)因为椭圆的焦点为,所以且,所以,
    所以椭圆方程为.
    (Ⅱ)因为直线l的倾斜角为,所以斜率为1,直线的方程为,
    联立,消去并整理得,
    设,,
    则,,
    所以.
    (Ⅲ)由(Ⅰ)知,
    设直线:,,,
    联立,消去并整理得,
    则,,所以异号,
    所以
    ,当且仅当时,等号成立.
    所以的最大值为.
    【点睛】
    关键点点睛:第(Ⅲ)问中将三角形面积用两点的纵坐标表示,并利用韦达定理和基本不等式解决是解题关键.
    15.已知椭圆:的离心率为,点在椭圆上,直线过椭圆的右焦点与上顶点,动直线:与椭圆交于,两点,交于点.
    (1)求椭圆的方程;
    (2)已知为坐标原点,若点满足,求此时的长度.
    【答案】(1);(2)4或.
    【分析】
    (1)根据,以及即可求解.
    (2)将直线与联立,求出交点,再由,可得点为的中点,根据在直线:上求出点即可求解.
    【详解】
    (1)由题意得,,结合,
    解得,,,
    故所求椭圆的方程为.
    (2)易知定直线的方程为.
    联立,整理得,解得,
    不妨令点的坐标为.
    ∵,由对称性可知,
    点为的中点,故,
    又在直线:上,
    故,
    解得,,
    故点的坐标为或,
    所以或,所以的长度为4或.
    【点睛】
    关键点点睛:解题的关键是求出点,根据对称性可知,确定点为的中点,考查了计算求解能力.
    16.已知椭圆,为坐标原点,为椭圆上任意一点,,分别为椭圆的左、右焦点,且,其离心率为,过点的动直线与椭圆相交于,两点.
    (1)求椭圆的标准方程;
    (2)当时,求直线的方程
    【答案】(1);(2)或.
    【分析】
    (1)首先根据题意得到,再解方程组即可得到答案.
    (2)首先设出直线方程,与椭圆联立,利用根系关系和弦长公式即可得到方程,再解方程即可得到答案.
    【详解】
    (1)由题意知
    解得,.
    所以椭圆的标准方程为.
    (2)当直线的斜率不存在时,,不符合题意.
    当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
    联立,得,
    其判别式.
    设点,坐标分别为,,则,.
    所以,
    整理得,解得或,
    所以或.
    综上,直线的方程为或.
    【点睛】
    关键点点睛:本题主要考查直线与椭圆的弦长问题,本题中将直线方程代入椭圆的标准方程,再利根系关系和弦长公式得到所求的等量关系为解题的关键,考查学生的计算能力,属于中档题.
    17.如图,椭圆()的离心率为,过椭圆右焦点作两条互相垂直的弦与.当直线的斜率为0时,.

    (Ⅰ)求椭圆的方程;
    (Ⅱ)求使取最小值时直线的方程.
    【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.
    【分析】
    (Ⅰ)由离心率及,可得出,,进而写出椭圆的方程;
    (Ⅱ)进行分类讨论,①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在,不满足题意;②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为,则直线CD的方程为,分别将直线与的方程与椭圆方程联立,由韦达定理得出和的表达式,然后利用弦长公式求出的表达式,然后利用基本不等式求出取得最小值时k的值,最后写出直线的方程即可.
    【详解】
    (Ⅰ)由题意知,,又,解得,,所以椭圆方程为;
    (Ⅱ)①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在时,由题意知,不满足条件;
    ②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为,
    则直线CD的方程为,设,,
    将直线AB的方程代入椭圆方程中并整理得 ,则,,
    所以,
    同理, ,
    所以+=≥ ,
    当且仅当即时,上式取等号,所以直线AB的方程为或.
    【点睛】
    易错点点睛:本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查基本不等式的应用,对于第二问,应该对斜率存在与否进行分类讨论,注意别漏掉斜率不存在的情形,考查逻辑思维能力和的分析计算能力,属于中档题.
    18.已知抛物线的焦点到准线的距离为2,且过点的直线被抛物线所截得的弦长为8.
    (1)求直线的方程;
    (2)当直线的斜率大于零时,求过点且与抛物线的准线相切的圆的方程.
    【答案】(1)或;(2)或.
    【分析】
    (1)由题意得,,当直线l的斜率不存在时,不合题意;当直线l的斜率存在时,设方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理和抛物线的定义求出弦长,结合已知弦长可求得结果;
    (2)设所求圆的圆心坐标为,根据几何方法求出圆的半径,根据直线与圆相切列式解得圆心坐标和半径,可得圆的方程.
    【详解】
    (1)由题意得,
    当直线l的斜率不存在时,其方程为,此时,不满足,舍去;
    当直线l的斜率存在时,设方程为
    由得
    设,则,且
    由抛物线定义得
    即,解得
    因此l的方程为或.
    (2)由(1)取直线的方程为,所以线段的中点坐标为(3,2),
    所以的垂直平分线方程为,即
    设所求圆的圆心坐标为,该圆的圆心到直线的距离为,则,则该圆的半径为,
    因为该圆与准线相切,所以,
    解得或,
    当圆心为时,半径为,当圆心为时,半径为,
    因此所求圆的方程为或.
    【点睛】
    关键点点睛:第(1)问,利用韦达定理和抛物线的定义求出抛物线的弦长是关键;第(2)问,根据几何方法求出圆的半径,利用直线与圆相切列式是解题关键.
    19.椭圆:,直线过点,交椭圆于、两点,且为的中点.
    (1)求直线的方程;
    (2)若,求的值.
    【答案】(1);(2)
    【分析】
    (1)设,,利用点差法求直线的斜率;(2)根据(1)的结果,联立方程,利用弦长公式,求的值.
    【详解】
    (1),,点在椭圆里面,
    设,,
    则,两式相减可得,
    变形为,①
    点是线段的中点,,
    并且有椭圆对称性可知,
    由①式两边同时除以,可得,,
    设直线的斜率为,,
    解得:,
    所以直线的方程;
    (2),
    ,,
    可得,,

    化简为,且
    解得:
    【点睛】
    方法点睛:点差法是解决涉及弦的中点与斜率问题的方法,首先设弦端点的坐标,可得出关于弦斜率与弦中点的方程,代入已知斜率,可研究中点问题,代入已知中点可求斜率.
    20.如图所示,已知圆上有一动点,点的坐标为,四边形为平行四边形,线段的垂直平分线交于点,设点的轨迹为曲线.

    (1)求曲线的方程;
    (2)过点的直线与曲线有两个不同的交点、,问是否存在实数,使得成立,若存在求出的值;若不存在,请说明理由.
    (1);(2)存在,实数.
    【分析】
    (1)计算得出,利用椭圆的定义可知,曲线为椭圆,确定焦点的位置,求出、的值,结合点不在轴上可得出曲线的方程;
    (2)设直线的方程为,设点、,将直线与曲线的方程联立,结合韦达定理以及弦长公式可计算出的值,即可得出结论.
    【详解】
    (1)连接,由垂直平分线的性质可得,
    由于四边形为平行四边形,则,

    所以点的轨迹是以、为焦点,以为长轴长的椭圆,
    由得,半焦距,所以,轨迹的方程为:,
    由于四边形为平行四边形,则点不能在轴上,可得,
    因此,轨迹的方程为:;

    (2)由于曲线是椭圆去掉长轴端点后所形成的曲线,
    当直线的斜率为时,直线与轴重合,此时,直线与曲线无公共点,
    设直线的方程为,设点、,
    由消去得,,
    则,,
    不妨设,,

    同理
    所以


    即,
    所以存在实数使得成立.
    【点睛】
    直线与圆锥曲线的弦长问题,较少单独考查弦长的求解,一般是已知弦长的信息求参数或直线的方程.解此类题的关键是设出交点的坐标,利用根与系数的关系得到弦长,将已知弦长的信息代入求解.
    21.已知椭圆,直线过点与椭圆交于两点,为坐标原点.
    (1)设为的中点,当直线的斜率为时,求线段的长;
    (2)当△面积等于时,求直线的斜率.
    【答案】(1);(2)
    【分析】
    (1)先求出的方程,与椭圆方程联立,得到关于的一元二次方程,结合韦达定理,可求出的坐标,进而利用两点间的距离公式可求出答案;
    (2)易知直线斜率存在,可表示出的方程,与椭圆方程联立,得到关于的一元二次方程,结合韦达定理,进而求出的表达式,及点到直线的距离的表达式,结合,可求出直线的斜率.
    【详解】
    (1)因为直线l过,斜率为,所以:.
    联立,得到.
    由韦达定理,有,
    设,则,,
    所以,.
    (2)由题意,可知直线斜率存在,设斜率为,则为:,
    联立,得到,
    由韦达定理,有,
    O到直线l的距离为,
    .
    则.
    所以,化简得,解得,
    所以直线:或.
    22.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于两点.
    (1)将表示为的函数;
    (2)若,求的周长.
    【答案】(1),;(2).
    【分析】
    (1)设点,,,,联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和弦长公式,化简计算即可得到所求函数;
    (2)运用抛物线的定义和(1)的结论,结合,进而得到的周长.
    【详解】
    (1),
    整理得,
    则,

    ,其中;
    (2)由,
    则,解得,
    经检验,此时,
    所以,
    由抛物线的定义,
    有,
    又,
    所以的周长为.
    【点睛】
    求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式;(2)利用;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.
    23.如图,过点的直线与抛物线交于两点.

    (1)若,求直线的方程;
    (2)记抛物线的准线为,设直线分别交于点,求的值.
    【答案】(1);(2)-3.
    【分析】
    (1) 设直线的方程为,,方程联立得到,由直线方程求出,由条件可得,从而求出答案.
    (2) 由直线分别交于点,则,可得,同理可得,由,结合(1)中的可得答案.
    【详解】
    (1) 设直线的方程为,
    由 ,得
    所以

    由抛物线的性质可得
    解得,所以直线的方程为:
    (2)由题意可得直线:,设
    由(1)可得,
    由直线分别交于点,则,
    即,所以
    由直线分别交于点,则,
    即,所以

    【点睛】
    关键点睛:本题考查抛物线过焦点的弦长和直线与抛物线的位置关系,解答本题的关键是利用过焦点的弦长公式,设直线的方程为,方程联立韦达定理代入即可,由直线分别交于点,则得出,同理得出,利用韦达定理的结果即可,属于中档题.
    24.设椭圆E:(a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点,O为坐标原点,
    (1)求椭圆E的方程;
    (2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由.
    【答案】(1);(2)存在,,.
    【分析】
    (1)根据椭圆E: (a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点,直接代入方程解方程组即可.
    (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,当切线斜率存在时,设该圆的切线方程为,联立,根据,结合韦达定理运算,同时满足,则存在,否则不存在,当切线斜率不存在时,验证即可;在该圆的方程存在时,利用弦长公式结合韦达定理得到求解.
    【详解】
    (1)因为椭圆E: (a,b>0)过M(2,) ,N(,1)两点,
    所以,解得,
    所以,
    所以椭圆E的方程为.
    (2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,
    设该圆的切线方程为,联立得,
    则△=,即

    ,,
    要使,需使,即,
    所以,
    所以,又,
    所以,
    所以,即或,
    因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,
    所以圆的半径为,,
    所以,则所求的圆为,此时圆的切线都满足或,
    而当切线的斜率不存在时切线为与椭圆的两个交点为或满足,
    综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且.
    因为,
    所以,


    ①当时,,
    因为,所以,所以,
    所以,当且仅当时取”=”.
    ② 当时,.
    ③ 当AB的斜率不存在时, 两个交点为或,所以此时,
    综上, |AB |的取值范围为,即:
    【点睛】
    思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.
    2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
    则 (k为直线斜率).
    注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.
    25.折纸又称“工艺折纸”,是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长. 某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如:用圆形纸片,按如下步骤折纸(如下图),

    步骤1:设圆心是,在圆内不是圆心处取一点,标记为F;
    步骤2:把纸片对折,使圆周正好通过F;
    步骤3:把纸片展开,于是就留下一条折痕;
    步骤4:不停重复步骤2和3,能得到越来越多条的折痕.
    所有这些折痕围成的图形是一个椭圆.若取半径为4的圆形纸片,设定点到圆心的距离为2,按上述方法折纸.

    (1)建立适当的坐标系,求折痕围成椭圆的标准方程;
    (2)求经过,且与直线夹角为的直线被椭圆截得的弦长.
    【答案】(1);(2).
    【分析】
    (1)建立直角坐标系后,由椭圆的定义即可得解;
    (2)联立方程组,由韦达定理结合弦长公式即可得解.
    【详解】
    (1)如图,以FO所在的直线为x 轴,FO的中点M为原点建立平面直角坐标系,

    设为椭圆上一点,由题意可知且,
    所以P点轨迹以F,O为左右焦点,长轴长的椭圆,
    因为,所以,,
    所以椭圆的标准方程为;
    (2)如图,不妨令过的直线交椭圆于C,D且倾斜角,
    所以直线,设,
    联立,消元得,,
    所以,
    所以.


    四、填空题
    26.在平面直角坐标系中,过抛物线的焦点作斜率为1的直线,与抛物线交于,两点.若弦的长为6,则实数的值为__________.
    【答案】
    【分析】
    设,,,,直线的方程为,联立直线与抛物线方程可求,,代入弦长公式,利用线段的长度,求解即可.
    【详解】
    抛物线上的焦点,, 直线的斜率为1,
    则可设直线的方程为,
    设,,,
    联立方程,整理得,
    由韦达定理可得:,,

    解得;
    故答案为:.
    【点睛】
    求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式;(2)利用;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.
    27.已知抛物线C : y2=2px(p>0),直线l :y = 2x+ b经过抛物线C的焦点,且与C相交于A、B 两点.若|AB| = 5,则p = ___.
    【答案】2
    【分析】
    法1:首先利用直线过焦点,得,再利用直线与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示,计算求得;法2:由已知,求得的值,再利用弦长公式,求的值.
    【详解】
    法1:由题意知,直线,即.直线经过抛物线的焦点,
    ,即.直线的方程为.
    设、,联立,消去整理可得,
    由韦达定理得,又,,则.
    法2:设直线的切斜角为,则,得,∴,得.
    故答案为:2
    【点睛】
    结论点睛:当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于两点,称为焦点弦长,有如下的性质:直线与抛物线交于,①;②;③为定值;④弦长 (为直线的倾斜角);⑤以为直径的圆与准线相切;⑥焦点对在准线上射影的张角为.
    28.已知抛物线为过焦点的弦,过分别作抛物线的切线,两切线交于点,设,则下列结论正确的有________.
    ①若直线的斜率为-1,则弦;
    ②若直线的斜率为-1,则;
    ③点恒在平行于轴的直线上;
    ④若点是弦的中点,则.
    【答案】①③④
    【分析】
    设PA的方程与抛物线方程联立,利用判别式求出,可得PA的方程,同理可得PB的方程,联立与的方程求出点的坐标,可知④正确;设直线的方程为,与抛物线方程联立,当时,利用韦达定理求出与可知②错误,③正确;当时,利用抛物线的定义和韦达定理可得弦长,可知①正确.
    【详解】
    设PA方程与抛物线方程联立得,
    由得,
    方程为,同理得PB方程,
    联立,解得,
    所以交点P,即,所以④正确;
    根据题意直线的斜率必存在,设直线的方程为,
    联立,消去并整理得,
    由韦达定理得,,所以③正确;
    当t=-1时,,所以②错误,
    当t=-1时,根据抛物线的定义可得

    ,所以①正确.
    故答案为:①③④
    【点睛】
    关键点点睛:设出切线方程,利用判别式等于0,求出切线方程,联立切线方程求出交点的坐标是解题关键.

    五、双空题
    29.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于,两点,且,线段的垂直平分线过点,则抛物线的方程是______;若直线过点,则______.
    【答案】
    【分析】
    根据焦半径公式可得,再根据可得,联立即可求出,得到抛物线的方程;再联立直线和抛物线的方程,可解得,再根据,即可解出.
    【详解】
    设,,
    由抛物线的焦半径公式可得,,,
    则,即.
    因为点在线段的垂直平分线上,所以,
    则.
    因为,,所以,
    因为,所以,则,解得,
    故抛物线的方程是.
    因为直线过点,所以直线的方程是,
    联立,整理得,则,
    从而,
    因为,所以,解得.
    故答案为:;.
    【点睛】
    本题主要考查抛物线的简单几何性质的应用,直线与抛物线的位置关系的应用,意在考查学生转化与化归的能力以及数学运算能力,属于基础题.

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