2021年高考数学一轮复习夯基练习:圆锥曲线的综合问题(含答案)
展开夯基练习 圆锥曲线的综合问题
一 、选择题
1.过双曲线C:-=1的左焦点作倾斜角为的直线l,则直线l与双曲线C的交点情况是( )
A.没有交点 B.只有一个交点
C.有两个交点且都在左支上 D.有两个交点分别在左、右两支上
2.已知直线l与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,若线段AB的中点为(2,1),则直线l的方程为( )
A.y=x-1 B.y=-2x+5 C.y=-x+3 D.y=2x-3
3.过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若A,B两点的横坐标之和为,则|AB|=( )
A. B. C.5 D.
4.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A,B两点,若O为坐标原点,则∙=( )
A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4
5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),过点P(3,6)的直线l与C相交于A,B两点,且AB的中点为N(12,15),则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
6.已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F且斜率为1的直线交E于A,B两点,线段AB的中点为M,线段AB的垂直平分线交x轴于点C,MN⊥y轴于点N,若四边形CMNF的面积等于7,则E的方程为( )
A.y2=x B.y2=2x C.y2=4x D.y2=8x
7.已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为双曲线右支上一点(异于右顶点),△PF1F2的内切圆与x轴切于点(2,0).过F2作直线l与双曲线交于A,B两点,若使=b2的直线l恰有三条,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,) B.(1,2) C.(,+∞) D.(2,+∞)
8.双曲线C:(a>0,b>0)焦点分别为F1,F2,在双曲线C右支上存在点P,使得△PF1F2的内切圆半径为a,圆心记为M,△PF1F2的重心为G,满足MG∥F1F2,则双曲线C离心率为( )
A. B. C.2 D.
9.已知点A是抛物线C:x2=2py(p>0)的对称轴与准线的交点,过点A作抛物线C的两条切线,切点分别为P,Q,若△APQ的面积为4,则p的值为( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
10.已知F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆上一点且·=c2,则此椭圆离心率的取值范围是( )
11.已知双曲线x2-y2=1的左、右顶点分别为A1,A2,动直线l:y=kx+m与圆x2+y2=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1),P2(x2,y2),则x2-x1的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.3
12.双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),M,N两点在双曲线C上,且MN∥F1F2,|F1F2|=4|MN|,线段F1N交双曲线C于点Q,且|F1Q|=|QN|,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
二 、填空题
13.抛物线C:y2=2px(p>0),直线l:y=(x-1),l与C交A,B两点,若|AB|=,则p=____.
14.设抛物线x2=4y的焦点为F,点A,B在抛物线上,且满足=λ,若||=,则λ的值为________.
15.以下关于圆锥曲线的4个命题中:
(1)方程2x2﹣5x+2=0的两实根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
(2)设A,B为平面内两个定点,若|PA|﹣|PB|=k(k>0),则动点P的轨迹为双曲线;
(3)若方程kx2+(4﹣k)y2=1表示椭圆,则k的取值范围是(0,4);
(4)双曲线﹣=1与椭圆+y2=1有相同的焦点.
其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号).
16.已知直线MN过椭圆+y2=1的左焦点F,与椭圆交于M,N两点.直线PQ过原点O且与直线MN平行,直线PQ与椭圆交于P,Q两点,则=________.
三 、解答题
17.已知F为抛物线E:y2=4x的焦点,过点P(0,2)作两条互相垂直的直线m,n,直线m交E于不同的A,B两点,直线n交E于不同的两点C,D,记直线m的斜率为k.
(1)求k的取值范围;
(2)设线段AB,CD的中点分别为点M,N,证明:直线MN过定点Q(2,0).
18.已知椭圆+=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=6,直线y=kx与椭圆交于A,B两点.
(1)若△AF1F2的周长为16,求椭圆的标准方程;
(2)若k=,且A,B,F1,F2四点共圆,求椭圆离心率e的值;
(3)在(2)的条件下,设P(x0,y0)为椭圆上一点,且直线PA的斜率k1∈(-2,-1),试求直线PB的斜率k2的取值范围.
19.设O为坐标原点,动点M在椭圆C上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设点 在直线x=-3上,且.证明过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
20.如图,设抛物线的焦点为F,抛物线上的点A到y轴的距离等于|AF|-1.
(1)求p的值;
(2)若直线AF交抛物线于另一点B,过B与x轴平行的直线和过F与AB垂直的直线交于点N,AN与x轴交于点M.求M的横坐标的取值范围.
参考答案
1.答案为:D;
解析:直线l的方程为y=,代入C:-=1,整理得23x2-8x-160=0,
Δ=(-8)2+4×23×160>0,所以直线l与双曲线C有两个交点,
由一元二次方程根与系数的关系得两个交点横坐标符号不同,故两个交点分别在左、右两支上.
2.答案为:D;
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则有①-②得y-y=4(x1-x2),
由题可知x1≠x2.∴===2,即kAB=2,
∴直线l的方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0.故选D.
3.答案为:D;
解析:过抛物线的焦点的弦长公式为|AB|=p+x1+x2.∵p=2,∴|AB|=2+=.
4.C.
5.答案为:B;
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由AB的中点为N(12,15),得x1+x2=24,y1+y2=30,
由两式相减得:=,
则==.由直线AB的斜率k==1,∴=1,则=,
∴双曲线的离心率e===.
6.解析:F,直线AB的方程为y=x-.联立得方程组可得x2-3px+=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3p,则y1+y2=x1+x2-p=2p,
∴M,∴N(0,p),直线MC的方程为y=-x+.
∴C,∴四边形CMNF的面积为S梯形OCMN-S△ONF=-··p==7,
又p>0,∴p=2,即抛物线E的方程为y2=4x.故选C.
7.答案为:C;
8.C.
9.答案为:D;
解析:设过点A与抛物线相切的直线方程为y=kx-.由得x2-2pkx+p2=0,
由Δ=4k2p2-4p2=0,可得k=±1,则Q,P,
∴△APQ的面积为×2p×p=4,∴p=2.故选D.
10.答案为:C;
11.答案为:A;
解析:∵l与圆相切,∴原点到直线的距离d==1,
∴m2=1+k2,由得(1-k2)x2-2mkx-(m2+1)=0,
∴
∴k2<1,∴-1<k<1,由于x1+x2=,
∴x2-x1===,
∵0≤k2<1,∴当k2=0时,x2-x1取最小值2.故选A.
12.答案为:D;
二 、填空题
13.答案为:2;
解析:由消去y,得3x2-(2p+6)x+3=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
由根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=1,
所以|AB|=2=2 =,所以p=2.
14.答案为:0.5;
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由抛物线x2=4y得焦点F的坐标为(0,1),准线方程为y=-1,
∵||=,∴y1+1=,解得y1=,∴x1=±,由抛物线的对称性取x1=,
∴A,∴直线AF的方程为y=-x+1,
由解得或
∴B(-2,2),∴||=2+1=3,
∵=λ,∴||=λ||,∴=3λ,解得λ=.
15.答案为:(1),(4);
16.答案为:2;
解析:由题意知,直线MN的斜率不为0,设直线MN的方程为x=my+1,
则直线PQ的方程为x=my.设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4).
⇒(m2+2)y2+2my-1=0⇒y1+y2=-,y1y2=-.
∴|MN|=|y1-y2|=2·.
⇒(m2+2)y2-2=0⇒y3+y4=0,y3y4=-.
∴|PQ|=|y3-y4|=2 .故=2.
三 、解答题
17.解:
(1)由题设可知k≠0,所以直线m的方程为y=kx+2,
与y2=4x联立,整理得ky2-4y+8=0.①
由Δ1=16-32k>0,解得k<.
直线n的方程为y=-x+2,与y2=4x联立,整理得y2+4ky-8k=0,
由Δ2=16k2+32k>0,解得k>0或k<-2.
所以
故k的取值范围为(-∞,-2)∪.
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0).
由①得,y1+y2=,则y0=,x0=-,则M.同理可得N(2k2+2k,-2k).
直线MQ的斜率kMQ==-,
直线NQ的斜率kNQ==-=kMQ,
所以直线MN过定点Q(2,0).
18.解:
(1)由题意得c=3,根据2a+2c=16,得a=5.结合a2=b2+c2,解得a2=25,b2=16.
所以椭圆的方程为+=1.
(2)由得x2-a2b2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2).所以x1+x2=0,x1x2=,
由AB,F1F2互相平分且共圆,易知,AF2⊥BF2,
因为=(x1-3,y1),=(x2-3,y2),
所以·=(x1-3)(x2-3)+y1y2=x1x2+9=0.
即x1x2=-8,所以有=-8,结合b2+9=a2,解得a2=12,
所以离心率e=.
(3)由(2)的结论知,椭圆方程为+=1,
由题可知A(x1,y1),B(-x1,-y1),k1=,k2=,所以k1k2=,
又==-,即k2=-,由-2<k1<-1可知,<k2<.
即直线PB的斜率k2∈.
19.解:
20.解: