2020二轮复习(理) 圆锥曲线的定义、方程及性质作业 练习
展开专题限时集训(十) 圆锥曲线的定义、方程及性质
[专题通关练]
(建议用时:30分钟)
1.(2019·贵阳一模)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线l的距离为2,则C的焦点坐标为( )
A.(4,0) B.(2,0)
C.(1,0) D.
C [因为抛物线焦点到准线的距离为2,所以p=2,所以抛物线的方程为y2=4x,抛物线的焦点坐标为(1,0),选C.]
2.(2019·沈阳一模)若点(,0)到双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C.或 D.
A [双曲线的渐近线方程为y=±x,即ay±bx=0,由题知(,0)到渐近线的距离为,即=,由a2+b2=c2得b=c,3(c2-a2)=2c2,即c2=3a2,得e==,故选A.]
3.若中心在坐标原点的椭圆的长轴长与短轴长之比为2,它的一个焦点是(2,0),则椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
D [设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),依题意得,==2⇒a=2b,∵c=2,c2=a2-b2,
∴(2)2=(2b)2-b2⇒b2=20,得a2=4b2=80,故所求椭圆的标准方程为+=1.]
4.如图,椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,∠F1PF2=120°,则a的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
B [因为b2=2,c=,所以|F1F2|=2.
又|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a,|PF2|=2a-4,由余弦定理得
cos 120°==-,解得a=3.]
5.过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为锐角的直线l与C交于A,B两点,过线段AB的中点N且垂直于l的直线与C的准线相交于点M,若|MN|=|AB|,则直线l的倾斜角为( )
A.15° B.30°
C.45° D.60°
B [分别过A,B,N作抛物线准线的垂线,垂足分别为A′,B′,N′(图略),由抛物线的定义知|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|,|NN′|=(|AA′|+|BB′|)=|AB|,因为|MN|=|AB|,所以|NN′|=|MN|,所以∠MNN′=60°,即直线MN的倾斜角为120°,又直线MN与直线l垂直且直线l的倾斜角为锐角,所以直线l的倾斜角为30°,故选B.]
6.[易错题]若方程-=1表示椭圆,则实数m的取值范围是________.
∪ [由题意可知
解得-2<m<-1且m≠-.]
7.若三个点(-2,1),(-2,3),(2,-1)中恰有两个点在双曲线C:-y2=1(a>0)上,则双曲线C的渐近线方程为________.
y=±x [由于双曲线的图象关于原点对称,故(-2,1),(2,-1)在双曲线上,代入方程解得a=,又因为b=1,所以渐近线方程为y=±x.]
8.[易错题]若椭圆的对称轴是坐标轴,且短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到同侧顶点的距离为,则椭圆的方程为________.
+=1或+=1 [由题意,得所以
所以b2=a2-c2=9.
所以当椭圆焦点在x轴上时,椭圆的方程为+=1;当椭圆焦点在y轴上时,椭圆的方程为+=1.
故椭圆的方程为+=1或+=1.]
[能力提升练]
(建议用时:20分钟)
9.(2019·全国卷Ⅰ)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( )
A.2sin 40° B.2cos 40°
C. D.
D [由题意可得-=tan 130°,
所以e===
==.
故选D.]
10.(2019·珠海质检)过点M(1,1)作斜率为-的直线l与椭圆C:+=1(a>b>0) 相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率为________.
[设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意得,
∴b2(x1+x2)(x1-x2)+a2(y1+y2)(y1-y2)=0,
∴2b2(x1-x2)+2a2(y1-y2)=0,
∴b2(x1-x2)=-a2(y1-y2).
∴=-=,∴a2=3b2.
∴a2=3(a2-c2),∴2a2=3c2,∴e=.]
[点评] 点差法适用范围:与弦的中点轨迹有关、与弦所在直线斜率有关.
11.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,△ABC的顶点都在抛物线上,且满足++=0,则++=________.
0 [设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),F,由+=-,得+=-,y1+y2+y3=0.因为kAB==,kAC==,kBC==,所以++=++==0.]
12.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且点在该椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C的左焦点F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AOB的面积为,求圆心在原点O且与直线l相切的圆的方程.
[解](1)由题意可得e==,
又a2=b2+c2,
所以b2=a2.
因为椭圆C经过点,
所以+=1,
解得a2=4,所以b2=3,
故椭圆C的方程为+=1.
(2)由(1)知F1(-1,0),设直线l的方程为x=ty-1,
由消去x,得(4+3t2)y2-6ty-9=0,
显然Δ>0恒成立,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1+y2=,y1y2=-,
所以|y1-y2|=
==,
所以S△AOB=·|F1O|·|y1-y2|
==,
化简得18t4-t2-17=0,
即(18t2+17)(t2-1)=0,
解得t=1,t=-(舍去).
又圆O的半径r==,
所以r=,
故圆O的方程为x2+y2=.
题号 | 内容 | 押题依据 |
1 | 圆的标准方程,双曲线的方程及性质,直线与圆的位置关系 | 圆与圆锥曲线的位置关系是最近几年的高考热点,而双曲线的渐近线是双曲线的特有几何性质,将两者结合较好的考查了考生的知识迁移能力 |
2 | 轨迹的求法,弦长公式,方程思想的应用,向量的运算 | 以定长线段为载体,向量为工具考查了动点轨迹的求法,并借助方程思想解决问题,考查了考生的转化能力,探索能力及数学运算能力 |
【押题1】 经过点(2,1),且渐近线与圆x2+(y-2)2=1相切,则下列说法正确的编号有________.
①该双曲线的离心率为2;
②该双曲线的一条渐近线方程为 y-x=0;
③该双曲线的标准方程为-=1.
①② [设双曲线的渐近线方程为y=kx,即kx-y=0,由渐近线与圆x2+(y-2)2=1相切可得圆心(0,2)到渐近线的距离等于半径1,由点到直线的距离公式可得=1,解得k=±,即渐近线方程为y±x=0,故②正确;因为双曲线经过点(2,1),所以双曲线的焦点在x轴上,可设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),将点(2,1)代入可得-=1,由得故所求双曲线的方程为-=1,故③错误,又离心率e==2,故①正确,综上可知①②正确.]
【押题2】 已知|MN|=1,=3 ,当N,M分别在x轴,y轴上滑动时,点P的轨迹记为E.
(1)求曲线E的方程;
(2)设斜率为k(k≠0)的直线MN与E交于P,Q两点,若|PN|=|MQ|,求k.
[解] (1)设M(0,m), N(n,0),P(x,y),由|MN|=1得m2+n2=1.
由=3,得(x,y-m)=3(n,-m),
从而x=3n,y-m=-3m,
∴n=,m=-,
∴曲线E的方程为+=1.
(2)直线MN为y=kx+t,∴n=-.①
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
将MN的方程代入到E的方程并整理,可得(4+9k2)x2+18ktx+9t2-36=0,
∴x1+x2=.
∵|PN|=|MQ|,所以MN的中点和PQ的中点重合,
∴=-,②
联立①②可得k2=,故k=±.
[点评] 向量条件转化,一是向坐标转化,建立坐标间关系,二是挖掘向量条件的几何意义如共线、中点、垂直.