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高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)专题9.6直线与圆锥曲线专题练习(学生版+解析)
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这是一份高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)专题9.6直线与圆锥曲线专题练习(学生版+解析),共32页。试卷主要包含了已知直线,故所求的抛物线焦点为,等内容,欢迎下载使用。
1.(2021·四川成都市·成都七中高三月考(文))已知点是抛物线的焦点,点为抛物线的对称轴与其准线的交点,过作抛物线的切线,切点为,若点恰在以、为焦点的双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A.B.
C.D.
2.(2022·全国高三专题练习)直线4kx-4y-k=0与拋物线y2=x交于A、B两点,若|AB|=4,则弦AB的中点到直线x+=0的距离等于( )
A.B.C.D.
3.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线和圆,直线经过的焦点,自上而下依次交和于A,B,C,D四点,则的值为
A.B.C.1D.2
4.(2019·天津高考真题(理))已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线x2a2−y2b2=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
A.2B.3C.2D.5
5.【多选题】(2021·河北沧州市·高三月考)已知直线与抛物线交于两点,若线段的中点是,则( )
A.B.
C.D.点在以为直径的圆内
6.(2021·江苏扬州·高三月考)直线过抛物线的焦点F,且与C交于A,B两点,则___________.
7.(2022·全国高三专题练习)在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y2=4x的焦点F,且与该抛物线相交于A、B两点,其中点A在x轴上方.若直线l的倾斜角为60°,则△OAF的面积为________.
8.(2022·全国高三专题练习)抛物线的焦点F是圆x2+y2-4x=0的圆心.
(1)求该抛物线的标准方程;
(2)直线l的斜率为2,且过抛物线的焦点,若l与抛物线、圆依次交于A、B、C、D,求|AB|+|CD|.
9. (2020·广西钦州·高二期末(文))已知抛物线的顶点为,焦点坐标为.
(1)求抛物线方程;
(2)过点且斜率为1的直线与抛物线交于,两点,求线段的值.
10.(2021·江苏扬州·高三月考)在平面直角坐标系中,已知椭圆()的右焦点为,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若过点F的直线l交C于A,B两点,线段的中点为M,分别过A,B作C的切线,,且与交于点P,证明:O,P,M三点共线.
练提升TIDHNEG
1.【多选题】(2021·山东济南·高三月考)已知直线过抛物线的焦点,且直线与抛物线交于两点,过两点分别作抛物线的切线,两切线交于点,设,, .则下列选项正确的是( )
A.
B.以线段为直径的圆与直线相离
C.当时,
D.面积的取值范围为
2.(2019·全国高三月考(文))已知抛物线的焦点为F,直线与抛物线交于M,N两点,且以线段MN为直径的圆过点F,则p=( )
A.1B.2C.4D.6
3.(2020·山西运城·高三月考(理))已知抛物线的焦点为,为坐标原点,点在抛物线上,且,点是抛物线的准线上的一动点,则的最小值为( ).
A.B.C.D.
4.(2021·重庆北碚区·西南大学附中高三月考)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的右支交于两点,记的内切圆的半径为,的内切圆的半径为,圆、的面积为、,则的取值范围是__________.
5.(2020·山东青岛·高三开学考试)已知直线:与抛物线:在第一象限的交点为,过的焦点,,则抛物线的准线方程为_______;_______.
6.(2020·江苏如皋·高二月考)已知是抛物线的焦点,,为抛物线上任意一点,的最小值为,则________;若过的直线交抛物线于、两点,有,则________.
7.(2021·天津南开区·南开中学高三月考)设椭圆:的左焦点为,离心率为,过点且与轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,过点且斜率为的直线与椭圆交于点,两点,且,求的值.
8.(2021·北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的焦点在y轴上,且抛物线上的点P(x0,4)到焦点F的距离为5.斜率为2的直线l与抛物线C交于A,B两点.
(1)求抛物线C的标准方程,及抛物线在P点处的切线方程;
(2)若AB的垂直平分线分别交y轴和抛物线于M,N两点(M,N位于直线l两侧),当四边形AMBN为菱形时,求直线l的方程.
9. (2019·天津高考真题(文)) 设椭圆的左焦点为,左顶点为,上顶点为B.已知(为原点).
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设经过点且斜率为的直线与椭圆在轴上方的交点为,圆同时与轴和直线相切,圆心在直线上,且,求椭圆的方程.
10.(2019·全国高三月考(理))如图,己知抛物线,直线交抛物线于两点,是抛物线外一点,连接分别交地物线于点,且.
(1)若,求点的轨迹方程.
(2)若,且平行x轴,求面积.
练真题TIDHNEG
1. (2021·天津高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A.B.C.2D.3
2.(2020·全国高考真题(理))已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
3.(2019·浙江高考真题)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是_______.
4.(2020·全国高考真题(文))已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
5.(2019·江苏高考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求点E的坐标.
6.(2021·山东高考真题)已知抛物线的顶点是坐标原点,焦点在轴的正半轴上,是抛物线上的点,点到焦点的距离为1,且到轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)假设直线通过点,与抛物线相交于,两点,且,求直线的方程.
专题9.6 直线与圆锥曲线
练基础
1.(2021·四川成都市·成都七中高三月考(文))已知点是抛物线的焦点,点为抛物线的对称轴与其准线的交点,过作抛物线的切线,切点为,若点恰在以、为焦点的双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】
设切线方程为,将该直线的方程与抛物线的方程联立,由可求得的值,设点,利用韦达定理求出的值,利用双曲线的定义求出的值,进而可求得该双曲线的离心率.
【详解】
抛物线的焦点为,易知点,
设切线方程为,联立,即,
则,解得,设点,由韦达定理可得,
以、为焦点的双曲线的实轴长为,
则,则,
因此,该双曲线的离心率为,
故选:B.
2.(2022·全国高三专题练习)直线4kx-4y-k=0与拋物线y2=x交于A、B两点,若|AB|=4,则弦AB的中点到直线x+=0的距离等于( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
分析可得直线恒过抛物线的焦点,根据抛物线焦点弦的性质|AB|=x1+x2,可得弦AB的中点的横坐标是,即得解
【详解】
直线4kx-4y-k=0,即y=k,
即直线4kx-4y-k=0过拋物线y2=x的焦点.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|=x1+x2,故x1+x2=,则弦AB的中点的横坐标是,
所以弦AB的中点到直线x+=0的距离是.
故选:D
3.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线和圆,直线经过的焦点,自上而下依次交和于A,B,C,D四点,则的值为
A.B.C.1D.2
【答案】C
【解析】
因为抛物线的焦点为,
又直线经过的焦点,设直线,
由得,
设,则
由题意可得:,
同理,
所以.
故选C
4.(2019·天津高考真题(理))已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线x2a2−y2b2=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
A.2B.3C.2D.5
【答案】D
【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=±bax,
则有A(−1,ba),B(−1,−ba)
∴AB=2ba,2ba=4,b=2a,
∴e=ca=a2+b2a=5.
故选D.
5.【多选题】(2021·河北沧州市·高三月考)已知直线与抛物线交于两点,若线段的中点是,则( )
A.B.
C.D.点在以为直径的圆内
【答案】AB
【分析】
直线与抛物线方程联立,利用韦达定理和中点坐标可构造方程求得,知A正确;
将中点坐标代入直线方程即可求得,知B正确;
根据直线过抛物线焦点,根据抛物线焦点弦长公式可知C错误;
根据长度关系可确定,由此可确定D错误.
【详解】
对于A,设,,
由得:,,
又线段的中点为,,解得:,A正确;
对于B,在直线上,,B正确;
对于C,过点,为抛物线的焦点,
,C错误;
对于D,设,则,又,
,,在以为直径的圆上,D错误.
故选:AB.
6.(2021·江苏扬州·高三月考)直线过抛物线的焦点F,且与C交于A,B两点,则___________.
【答案】8
【分析】
由题意,求出,然后联立直线与抛物线方程,由韦达定理及即可求解.
【详解】
解:因为抛物线的焦点坐标为,
又直线过抛物线的焦点F,
所以,抛物线的方程为,
由,得,所以,
所以.
故答案为:8.
7.(2022·全国高三专题练习)在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y2=4x的焦点F,且与该抛物线相交于A、B两点,其中点A在x轴上方.若直线l的倾斜角为60°,则△OAF的面积为________.
【答案】
【分析】
根据焦点坐标和直线的倾斜角得出直线的点斜式方程,然后利用直线和抛物线相交可得出A点坐标.继而可求出.
【详解】
解:由题意得:抛物线交点,直线l的倾斜角为60°
,直线l的方程为,即
代入抛物线方程,得
解得(舍去)
所以,于是可得
故答案为:
8.(2022·全国高三专题练习)抛物线的焦点F是圆x2+y2-4x=0的圆心.
(1)求该抛物线的标准方程;
(2)直线l的斜率为2,且过抛物线的焦点,若l与抛物线、圆依次交于A、B、C、D,求|AB|+|CD|.
【答案】(1)y2=8x;(2)6.
【分析】
(1)由圆的方程写出圆心坐标,进而可得抛物线方程.
(2)由题意知|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,写出直线l的方程,设A(x1,y1)、D(x2,y2),联立抛物线求x1+x2、x1x2,即可求|AD|,进而求|AB|+|CD|.
【详解】
(1)由圆的方程知:圆心坐标为(2,0).故所求的抛物线焦点为(2,0),
∴抛物线的标准方程为y2=8x.
(2)如图,|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,又|BC|=4,只需求出|AD|即可.
由题意,AD所在直线方程为y=2(x-2),与抛物线方程y2=8x联立得:x2-6x+4=0,
设A(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=6,x1x2=4,
∴|AD|=|AF|+|DF|=(x1+2)+(x2+2)=x1+x2+4=6+4=10,
∴|AB|+|CD|=|AD|-|BC|=6.
9. (2020·广西钦州·高二期末(文))已知抛物线的顶点为,焦点坐标为.
(1)求抛物线方程;
(2)过点且斜率为1的直线与抛物线交于,两点,求线段的值.
【答案】(1).(2)
【解析】
(1)∵焦点坐标为
∴,,
∴抛物线的方程为.
(2)设直线方程为,设,,
联立
消元得,
∴,,,
∴
.
∴线段的值为.
10.(2021·江苏扬州·高三月考)在平面直角坐标系中,已知椭圆()的右焦点为,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若过点F的直线l交C于A,B两点,线段的中点为M,分别过A,B作C的切线,,且与交于点P,证明:O,P,M三点共线.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)根据离心率及焦点求出即可得椭圆标准方程;
(2)设直线l的方程为:,联立方程后结合根与系数的关系计算即可证明三点共线.
【详解】
(1),椭圆方程为.
(2)由题意知斜率不为0,设直线l的方程为:,,,,,
由,
即.
,,
.
直线的方程为:①,
直线的方程为②,
,
,
,
,即O,P,M三点共线.
练提升TIDHNEG
1.【多选题】(2021·山东济南·高三月考)已知直线过抛物线的焦点,且直线与抛物线交于两点,过两点分别作抛物线的切线,两切线交于点,设,, .则下列选项正确的是( )
A.
B.以线段为直径的圆与直线相离
C.当时,
D.面积的取值范围为
【答案】BCD
【分析】
求出抛物线的焦点及准线,设直线l的方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理,计算可判断A;
利用定义及直线与圆的位置可判断B;由向量共线求出弦长判断C;求出点G的坐标及面积的函数式即可判断作答.
【详解】
抛物线的焦点,准线方程为,设直线l的方程为,
由消去y得:,于是得,
,A不正确;
以线段AB为直线的圆的圆心,则,点
到直线距离,
由抛物线定义得,显然,即以线段为直径的圆与直线相离,B正确;
当时,有,即,而,于是得,,C正确;
由求导得,于是得抛物线C在A处切线方程为:,即,
同理,抛物线C在B处切线方程为:,联立两切线方程解得,,
点到直线l:的距离,
于是得面积,当且仅当时取“=”,
面积的取值范围为,D正确.
故选:BCD
2.(2019·全国高三月考(文))已知抛物线的焦点为F,直线与抛物线交于M,N两点,且以线段MN为直径的圆过点F,则p=( )
A.1B.2C.4D.6
【答案】B
【解析】
设,
联立,消去x得,
由韦达定理可得:,
,
以线段MN为直径的圆的方程为,又其过点F,
,
,
,
,
故选:B
3.(2020·山西运城·高三月考(理))已知抛物线的焦点为,为坐标原点,点在抛物线上,且,点是抛物线的准线上的一动点,则的最小值为( ).
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
抛物线的准线方程为,
,到准线的距离为2,故点纵坐标为1,
把代入抛物线方程可得.
不妨设在第一象限,则,
点关于准线的对称点为,连接,
则,于是
故的最小值为.
故选:A.
4.(2021·重庆北碚区·西南大学附中高三月考)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的右支交于两点,记的内切圆的半径为,的内切圆的半径为,圆、的面积为、,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】
首先根据双曲线以及切线性质证明轴,然后根据三角形相似关系求出与之间的关系,再根据已知条件求出的取值范围,进而求出的取值范围,最后利用函数思想求出的取值范围即可求解.
【详解】
由双曲线的方程可知,实半轴长,虚半轴长,且,
设圆与分别切于,,,连接,如下图所示:
由圆的切线性质可知,,,,
有双曲线定义可知,,即,
设,故,解得,,
由切线性质可知,与点坐标都为,
同理可知,圆也与轴也切于点,故轴,且、、三点共线,
又由三角形内切圆的性质可知,、分别为和的角平分线,
易得,,
从而可得,,故,
因为,所以,,
因为双曲线的渐近线:,所以其倾斜角分别为和,
又因为直线与双曲线的右支交于,两点,
所以直线的倾斜角范围为,易得
所以,
由,不妨令,,
易知,在上单调递减,在上单调递增,
故的最小值为,又因为,
从而在上的值域为,
所以的取值范围为,
又因为,
所以的取值范围为.
故答案为:.
5.(2020·山东青岛·高三开学考试)已知直线:与抛物线:在第一象限的交点为,过的焦点,,则抛物线的准线方程为_______;_______.
【答案】
【解析】
易知直线与轴的交点为,即抛物线的焦点为,∴准线方程为,
设,则,,作轴于点,如图,
则,,∴,
∴直线的斜率为.
故答案为:;.
6.(2020·江苏如皋·高二月考)已知是抛物线的焦点,,为抛物线上任意一点,的最小值为,则________;若过的直线交抛物线于、两点,有,则________.
【答案】
【解析】
过点作垂直于抛物线的准线,垂足为点,
由抛物线的定义可得,
,则,则点在抛物线内,如下图所示:
,当点、、共线时,取得最小值,解得,
所以,抛物线的标准方程为,该抛物线的焦点为,
设点、,可知直线不与轴重合,设直线的方程为,
联立,可得,恒成立,
由韦达定理得,,
,则,,
所以,,可得,
,可得,
因此,.
故答案为:;.
7.(2021·天津南开区·南开中学高三月考)设椭圆:的左焦点为,离心率为,过点且与轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,过点且斜率为的直线与椭圆交于点,两点,且,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用椭圆的离心率,和过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为,列出方程求解,可得椭圆的方程;
(2)联立直线CD和椭圆方程,利用韦达定理和向量数量积的坐标公式代入解出k的值.
【详解】
(1)设F(-c,0),由,知.过点F且与x轴垂直的直线为x=-c,代入椭圆方程有,
解得,于是,解得,又,从而,c=1,
所以椭圆的方程为.
(2)设点C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0)得直线CD的方程为y=k(x+1),
由方程组消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.
求解可得x1+x2=,x1x2=.因为A(,0),B(,0),
所以·+·=(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1)
=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2=.
由已知得,解得k=.
8.(2021·北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的焦点在y轴上,且抛物线上的点P(x0,4)到焦点F的距离为5.斜率为2的直线l与抛物线C交于A,B两点.
(1)求抛物线C的标准方程,及抛物线在P点处的切线方程;
(2)若AB的垂直平分线分别交y轴和抛物线于M,N两点(M,N位于直线l两侧),当四边形AMBN为菱形时,求直线l的方程.
【答案】(1);切线方程为或;(2).
【分析】
(1)利用抛物线定义,结合已知即可求参数,写出抛物线标准方程,即可得P点坐标,利用导数的几何意义求P点处切线的斜率,即可写出切线方程.
(2)设直线为,,,联立抛物线并整理,应用韦达定理求,,再根据中点公式求的中点,并写出的垂直平分线方程,利用菱形的对称性求N点坐标,由点在直线上求参数m,即可得直线l的方程.
【详解】
(1)依题意,设抛物线C:, 由P到焦点F的距离为5,
∴P到准线的距离为5,又P(x0,4),
∴由抛物线准线方程得:,即,则抛物线的标准方程为.
∴,则,点P(±4,4),
∴,.
∴(4,4)处抛物线切线方程为,即;
(4,4)处抛物线切线方程为,即.
综上,点处抛物线切线方程为或.
(2)设直线的方程为,,,
联立抛物线得: ,消y得 ,.
∴,,则,,即的中点为.
∴的垂直平分线方程为.
∵四边形AMBN为菱形,
∴,,关于对称,则,又在抛物线上,
∴,即,
故直线的方程为 .
9. (2019·天津高考真题(文)) 设椭圆的左焦点为,左顶点为,上顶点为B.已知(为原点).
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设经过点且斜率为的直线与椭圆在轴上方的交点为,圆同时与轴和直线相切,圆心在直线上,且,求椭圆的方程.
【答案】(I);(II).
【解析】
(I)解:设椭圆的半焦距为,由已知有,
又由,消去得,解得,
所以,椭圆的离心率为.
(II)解:由(I)知,,故椭圆方程为,
由题意,,则直线的方程为,
点的坐标满足,消去并化简,得到,
解得,
代入到的方程,解得,
因为点在轴的上方,所以,
由圆心在直线上,可设,因为,
且由(I)知,故,解得,
因为圆与轴相切,所以圆的半径为2,
又由圆与相切,得,解得,
所以椭圆的方程为:.
10.(2019·全国高三月考(理))如图,己知抛物线,直线交抛物线于两点,是抛物线外一点,连接分别交地物线于点,且.
(1)若,求点的轨迹方程.
(2)若,且平行x轴,求面积.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)解法1:,设,
则,由可得
,故,同理,
故,代入抛物线得:,
化简得:,
同理得:,
所以为方程的两根,
又由,
将代入且①,
将代入①,得,故.
故点P的轨迹方程为.
解法2:同解法1知
,
设线段的中点分别为,易知三点共线,
(为实数),所以.
以下同解法1.
(2)由为方程的两根,
可得:.
由(1)得,因为,所以,故.
轴且在抛物线上,∴关于轴对称.
,及,
且.
∵在抛物线上,,解得.
设的中点为,则,
所以,
而.
练真题TIDHNEG
1. (2021·天津高考真题)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A.B.C.2D.3
【答案】A
【分析】
设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解.
【详解】
设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
2.(2020·全国高考真题(理))已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
【答案】2
【解析】
联立,解得,所以.
依题可得,,,即,变形得,,
因此,双曲线的离心率为.
故答案为:.
3.(2019·浙江高考真题)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是_______.
【答案】
【解析】
方法1:由题意可知,
由中位线定理可得,设可得,
联立方程
可解得(舍),点在椭圆上且在轴的上方,
求得,所以
方法2:焦半径公式应用
解析1:由题意可知,
由中位线定理可得,即
求得,所以.
4.(2020·全国高考真题(文))已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
【答案】(1);(2).
【解析】
(1)
,,
根据离心率,
解得或(舍),
的方程为:,
即;
(2)不妨设,在x轴上方
点在上,点在直线上,且,,
过点作轴垂线,交点为,设与轴交点为
根据题意画出图形,如图
,,,
又,,
,
根据三角形全等条件“”,
可得:,
,
,
,
设点为,
可得点纵坐标为,将其代入,
可得:,
解得:或,
点为或,
①当点为时,
故,
,
,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:;
②当点为时,
故,
,
,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:,
综上所述,面积为:.
5.(2019·江苏高考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求点E的坐标.
【答案】(1);
(2).
【解析】
(1)设椭圆C的焦距为2c.
因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,c=1.
又因为DF1=,AF2⊥x轴,所以DF2=,
因此2a=DF1+DF2=4,从而a=2.
由b2=a2-c2,得b2=3.
因此,椭圆C的标准方程为.
(2)解法一:
由(1)知,椭圆C:,a=2,
因为AF2⊥x轴,所以点A的横坐标为1.
将x=1代入圆F2的方程(x-1) 2+y2=16,解得y=±4.
因为点A在x轴上方,所以A(1,4).
又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2x+2.
由,得,
解得或.
将代入,得,
因此.又F2(1,0),所以直线BF2:.
由,得,解得或.
又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以.
将代入,得.因此.
解法二:
由(1)知,椭圆C:.如图,连结EF1.
因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,
从而∠BF1E=∠B.
因为F2A=F2B,所以∠A=∠B,
所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.
因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴.
因为F1(-1,0),由,得.
又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以.
因此.
6.(2021·山东高考真题)已知抛物线的顶点是坐标原点,焦点在轴的正半轴上,是抛物线上的点,点到焦点的距离为1,且到轴的距离是.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)假设直线通过点,与抛物线相交于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据抛物线的定义,结合到焦点、轴的距离求,写出抛物线方程.
(2)直线的斜率不存在易得与不垂直与题设矛盾,设直线方程联立抛物线方程,应用韦达定理求,,进而求,由题设向量垂直的坐标表示有求直线方程即可.
【详解】
(1)由己知,可设抛物线的方程为,又到焦点的距离是1,
∴点到准线的距离是1,又到轴的距离是,
∴,解得,则抛物线方程是.
(2)假设直线的斜率不存在,则直线的方程为,与联立可得交点、的坐标分别为,,易得,可知直线与直线不垂直,不满足题意,故假设不成立,
∴直线的斜率存在.设直线为,整理得,
设,,联立直线与抛物线的方程得,
消去,并整理得,于是,,
∴,
又,因此,即,
∴,解得或.
当时,直线的方程是,不满足,舍去.
当时,直线的方程是,即,
∴直线的方程是.
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