年终活动
搜索
    上传资料 赚现金
    英语朗读宝

    2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析)

    2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析)第1页
    2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析)第2页
    2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析)第3页
    还剩19页未读, 继续阅读
    下载需要10学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析)

    展开

    这是一份2024年高考数学第一轮复习讲义第九章9.8 直线与圆锥曲线的位置关系(学生版+解析),共22页。

    知识梳理
    1.直线与圆锥曲线的位置判断
    将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与圆锥曲线相交⇔Δ________0;直线与圆锥曲线相切⇔Δ________0;直线与圆锥曲线相离⇔Δ________0.
    特别地,①与双曲线渐近线平行的直线与双曲线相交,有且只有一个交点.
    ②与抛物线的对称轴平行的直线与抛物线相交,有且只有一个交点.
    2.弦长公式
    已知A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k(k≠0),
    则|AB|=eq \r(x1-x22+y1-y22)
    =eq \r(1+k2)|x1-x2|
    =________________________________
    或|AB|=eq \r(1+\f(1,k2))|y1-y2|
    =________________________________.
    思考辨析
    判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
    (1)过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(1,2)))的直线一定与椭圆eq \f(x2,2)+y2=1相交.( )
    (2)直线与抛物线只有一个公共点,则该直线与抛物线相切.( )
    (3)与双曲线渐近线平行的直线一定与双曲线有公共点.( )
    (4)圆锥曲线的通径是所有的焦点弦中最短的弦.( )
    教材改编题
    1.直线y=kx+2与椭圆eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1有且只有一个交点,则k的值是( )
    A.eq \f(\r(6),3) B.-eq \f(\r(6),3) C.±eq \f(\r(6),3) D.±eq \f(\r(3),3)
    2.已知直线l:y=x-1与抛物线y2=4x交于A,B两点,则线段AB的长是( )
    A.2 B.4 C.8 D.16
    3.已知点A,B是双曲线C:eq \f(x2,2)-eq \f(y2,3)=1上的两点,线段AB的中点是M(3,2),则直线AB的斜率为( )
    A.eq \f(2,3) B.eq \f(3,2) C.eq \f(4,9) D.eq \f(9,4)
    题型一 直线与圆锥曲线的位置关系
    例1 (1)若直线mx+ny=9和圆x2+y2=9没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,16)=1的交点有( )
    A.1个 B.至多1个
    C.2个 D.0个
    听课记录:____________________________________________________________________
    ______________________________________________________________________________
    (2)已知直线y=x与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为________.
    听课记录:____________________________________________________________________
    ______________________________________________________________________________
    思维升华 (1)直线与双曲线只有一个交点,包含直线与双曲线相切或直线与双曲线的渐近线平行.
    (2)直线与抛物线只有一个交点包含直线与抛物线相切、直线与抛物线的对称轴平行(或重合).
    跟踪训练1 (1)(2023·梅州模拟)抛物线C:y2=4x的准线为l,l与x轴交于点A,过点A作抛物线的一条切线,切点为B,则△OAB的面积为( )
    A.1 B.2 C.4 D.8
    (2)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),经过双曲线C的右焦点F,且倾斜角为60°的直线l与双曲线右支有两个交点,则双曲线离心率的取值范围为________.
    题型二 弦长问题
    例2 (2021·新高考全国Ⅱ)已知椭圆C的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),右焦点为F(eq \r(2),0),且离心率为eq \f(\r(6),3).
    (1)求椭圆C的方程;
    (2)设M,N是椭圆C上的两点,直线MN与曲线x2+y2=b2(x>0)相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=eq \r(3).
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    思维升华 (1)弦长公式不仅适用于圆锥曲线,任何两点的弦长都可以用弦长公式求.
    (2)抛物线的焦点弦的弦长应选用更简捷的弦长公式|AB|=x1+x2+p.
    (3)设直线方程时应注意讨论是否存在斜率.
    跟踪训练2 已知焦点在x轴上的椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),短轴长为2eq \r(3),椭圆左顶点A到左焦点F1的距离为1.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)设椭圆的右顶点为B,过F1的直线l与椭圆C交于点M,N,且S△BMN=eq \f(18\r(2),7),求直线l的方程.
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    题型三 中点弦问题
    例3 (2023·衡水模拟)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(\r(2),2),短轴顶点分别为M,N,四边形MF1NF2的面积为32.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    (2)直线l交椭圆C于A,B两点,若AB的中点坐标为(-2,1),求直线l的方程.
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    思维升华 (1)解决圆锥曲线“中点弦”问题的思路
    ①根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,由根与系数的关系及中点坐标公式求解.
    ②点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐标分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和直线AB斜率有关的式子,可以大大减少计算量.
    (2)点差法常用结论
    已知A(x1,y1),B(x2,y2)为圆锥曲线E上的两点,AB的中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为k.
    若E的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),
    则k=-eq \f(b2,a2)·eq \f(x0,y0);
    若E的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),
    则k=eq \f(b2,a2)·eq \f(x0,y0);
    若E的方程为y2=2px(p>0),则k=eq \f(p,y0).
    跟踪训练3 (1)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为1,若抛物线C上存在关于直线l:x-y-2=0对称的不同的两点P和Q,则线段PQ的中点坐标为( )
    A.(1,-1) B.(2,0)
    C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),-\f(3,2))) D.(1,1)
    (2)(2022·石家庄模拟)已知倾斜角为eq \f(π,4)的直线与双曲线C:eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0),相交于A,B两点,M(1,3)是弦AB的中点,则双曲线的渐近线方程为__________________.
    §9.8 直线与圆锥曲线的位置关系
    考试要求 1.了解直线与圆锥曲线位置关系的判断方法.2.掌握直线被圆锥曲线所截的弦长公式.3.能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、中点弦问题.
    知识梳理
    1.直线与圆锥曲线的位置判断
    将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与圆锥曲线相交⇔Δ>0;直线与圆锥曲线相切⇔Δ=0;直线与圆锥曲线相离⇔Δ3,即m2+n20)无公共点,则双曲线的离心率的取值范围为________.
    答案 (1,eq \r(2)]
    解析 双曲线的一条渐近线为y=eq \f(b,a)x,因为直线y=x与双曲线无公共点,
    故有eq \f(b,a)≤1.
    即eq \f(b2,a2)=eq \f(c2-a2,a2)=e2-1≤1,
    所以e2≤2,所以10,
    由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=my-1,,y2=4x,))得y2-4my+4=0,
    ∴Δ=(-4m)2-4×4=0,解得m=1,
    ∴y2-4y+4=0,解得y=2,即yB=2,
    ∴△OAB的面积为eq \f(1,2)×1×2=1.
    (2)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),经过双曲线C的右焦点F,且倾斜角为60°的直线l与双曲线右支有两个交点,则双曲线离心率的取值范围为________.
    答案 (1,2)
    解析 ∵直线l的斜率kl=tan 60°=eq \r(3),
    双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,
    则eq \f(b,a)0),
    当直线MN的斜率不存在时,直线MN:x=1,不符合题意;
    当直线MN的斜率存在时,
    设M(x1,y1),N(x2,y2),
    必要性:
    若M,N,F三点共线,
    可设直线MN:y=k(x-eq \r(2)),即kx-y-eq \r(2)k=0,
    由直线MN与曲线x2+y2=1(x>0)相切可得eq \f(|\r(2)k|,\r(k2+1))=1,解得k=±1,
    联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=±x-\r(2),,\f(x2,3)+y2=1,))
    可得4x2-6eq \r(2)x+3=0,
    所以x1+x2=eq \f(3\r(2),2),x1x2=eq \f(3,4),
    所以|MN|=eq \r(1+1)·eq \r(x1+x22-4x1x2)
    =eq \r(3),
    所以必要性成立;
    充分性:设直线MN:y=kx+m(km0)相切可得eq \f(|m|,\r(k2+1))=1,所以m2=k2+1,
    联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,\f(x2,3)+y2=1,))
    可得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,
    所以x1+x2=-eq \f(6km,1+3k2),x1x2=eq \f(3m2-3,1+3k2),
    所以|MN|=eq \r(1+k2)·eq \r(x1+x22-4x1x2)
    =eq \r(1+k2)eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(6km,1+3k2)))2-4·\f(3m2-3,1+3k2))
    =eq \r(1+k2)·eq \f(\r(24k2),1+3k2)=eq \r(3),
    化简得3(k2-1)2=0,所以k=±1,
    所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k=1,,m=-\r(2)))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k=-1,,m=\r(2),))
    所以直线MN:y=x-eq \r(2)或y=-x+eq \r(2),
    所以直线MN过点F(eq \r(2),0),M,N,F三点共线,充分性成立,所以M,N,F三点共线的充要条件是|MN|=eq \r(3).
    思维升华 (1)弦长公式不仅适用于圆锥曲线,任何两点的弦长都可以用弦长公式求.
    (2)抛物线的焦点弦的弦长应选用更简捷的弦长公式|AB|=x1+x2+p.
    (3)设直线方程时应注意讨论是否存在斜率.
    跟踪训练2 已知焦点在x轴上的椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),短轴长为2eq \r(3),椭圆左顶点A到左焦点F1的距离为1.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)设椭圆的右顶点为B,过F1的直线l与椭圆C交于点M,N,且S△BMN=eq \f(18\r(2),7),求直线l的方程.
    解 (1)由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2b=2\r(3),,a-c=1,,a2-c2=b2,))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(b=\r(3),,a=2,,c=1,))
    所以椭圆C的标准方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)由题意知,直线的斜率存在且不为0,F1(-1,0),B(2,0),
    设直线l的方程为x=my-1,M(x1,y1),N(x2,y2),
    由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,,x=my-1,))得(3m2+4)y2-6my-9=0,
    即y1+y2=eq \f(6m,3m2+4),y1y2=eq \f(-9,3m2+4).
    又S△BMN=eq \f(1,2)|BF1|·|y1|+eq \f(1,2)|BF1|·|y2|
    =eq \f(1,2)|BF1|·|y1-y2|
    =eq \f(1,2)|BF1|·eq \r(y1+y22-4y1y2)
    =eq \f(18\r(m2+1),3m2+4)=eq \f(18\r(2),7),
    解得m=±1,
    所以直线l的方程为x-y+1=0或x+y+1=0.
    题型三 中点弦问题
    例3 (2023·衡水模拟)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(\r(2),2),短轴顶点分别为M,N,四边形MF1NF2的面积为32.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)直线l交椭圆C于A,B两点,若AB的中点坐标为(-2,1),求直线l的方程.
    解 (1)因为离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(2),2),所以a=eq \r(2)c,
    因为a2=b2+c2,所以b=c.
    因为四边形MF1NF2的面积为32,所以2bc=32,所以b=c=4,a=4eq \r(2),
    故椭圆C的标准方程为eq \f(x2,32)+eq \f(y2,16)=1.
    (2)由题意得,直线l的斜率存在.
    设A(x1,y1),B(x2,y2),则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x\\al(2,1),32)+\f(y\\al(2,1),16)=1,,\f(x\\al(2,2),32)+\f(y\\al(2,2),16)=1,))
    两式相减得eq \f(x\\al(2,1)-x\\al(2,2),32)+eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),16)=0,
    所以eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(1,2)·eq \f(x1+x2,y1+y2).
    因为AB的中点坐标为(-2,1)在椭圆内部,所以eq \f(y1-y2,x1-x2)=1,所以直线l的斜率为1,
    故直线l的方程为y-1=x+2,即x-y+3=0.
    思维升华 (1)解决圆锥曲线“中点弦”问题的思路
    ①根与系数的关系法:联立直线和圆锥曲线的方程得到方程组,消元得到一元二次方程后,由根与系数的关系及中点坐标公式求解.
    ②点差法:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将这两点坐标分别代入圆锥曲线的方程,并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和直线AB斜率有关的式子,可以大大减少计算量.
    (2)点差法常用结论
    已知A(x1,y1),B(x2,y2)为圆锥曲线E上的两点,AB的中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为k.
    若E的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),
    则k=-eq \f(b2,a2)·eq \f(x0,y0);
    若E的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),
    则k=eq \f(b2,a2)·eq \f(x0,y0);
    若E的方程为y2=2px(p>0),则k=eq \f(p,y0).
    跟踪训练3 (1)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为1,若抛物线C上存在关于直线l:x-y-2=0对称的不同的两点P和Q,则线段PQ的中点坐标为( )
    A.(1,-1) B.(2,0)
    C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),-\f(3,2))) D.(1,1)
    答案 A
    解析 因为焦点到准线的距离为p,则p=1,
    所以y2=2x.设点P(x1,y1),Q(x2,y2).
    则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y\\al(2,1)=2x1,,y\\al(2,2)=2x2,))
    则(y1-y2)(y1+y2)=2(x1-x2),
    ∴kPQ=eq \f(2,y1+y2),
    又∵P,Q关于直线l对称,
    ∴kPQ=-1,即y1+y2=-2,
    ∴PQ中点的纵坐标为eq \f(y1+y2,2)=-1,
    又∵PQ的中点在直线l上,
    ∴PQ中点的横坐标为eq \f(x1+x2,2)=(-1)+2=1.
    ∴线段PQ的中点坐标为(1,-1).
    (2)(2022·石家庄模拟)已知倾斜角为eq \f(π,4)的直线与双曲线C:eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0),相交于A,B两点,M(1,3)是弦AB的中点,则双曲线的渐近线方程为________.
    答案 y=±eq \r(3)x
    解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),
    则eq \f(x1+x2,2)=1,eq \f(y1+y2,2)=3,eq \f(y1-y2,x1-x2)=1,
    由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(y\\al(2,1),a2)-\f(x\\al(2,1),b2)=1,,\f(y\\al(2,2),a2)-\f(x\\al(2,2),b2)=1,))
    两式相减可得eq \f(y1-y2y1+y2,a2)-eq \f(x1-x2x1+x2,b2)=0,
    则eq \f(6,a2)-eq \f(2,b2)=0,即a2=3b2,则a=eq \r(3)b,则eq \f(a,b)=eq \r(3),
    故双曲线的渐近线方程为y=±eq \r(3)x.
    课时精练
    1.已知直线l:kx+y+1=0,椭圆C:eq \f(x2,16)+eq \f(y2,4)=1,则直线l与椭圆C的位置关系是( )
    A.相离 B.相切
    C.相交 D.无法确定
    答案 C
    解析 由直线l:kx+y+1=0,得直线l过定点(0,-1),
    因为eq \f(0,16)+eq \f(1,4)0)的焦点,且与C交于A,B两点,若使|AB|=2的直线l有且仅有1条,则p等于( )
    A.eq \f(1,4) B.eq \f(1,2) C.1 D.2
    答案 C
    解析 由抛物线的对称性知,要使|AB|=2的直线l有且仅有1条,
    则AB必须垂直于x轴,故A,B两点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),±1)),
    代入抛物线方程可解得p=1.
    3.已知直线l的方程为y=kx-1,双曲线C的方程为x2-y2=1.若直线l与双曲线C的右支交于不同的两点,则实数k的取值范围是( )
    A.(-eq \r(2),eq \r(2)) B.[1,eq \r(2))
    C.[-eq \r(2),eq \r(2)] D.(1,eq \r(2))
    答案 D
    解析 联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx-1,,x2-y2=1,))整理得(1-k2)x2+2kx-2=0,
    因为直线y=kx-1与双曲线x2-y2=1的右支交于不同的两点,
    所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-k2≠0,,Δ=4k2+81-k2>0,,\f(-2k,1-k2)>0,,\f(-2,1-k2)>0,))
    解得1b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,其中|F1F2|=2c.直线l:y=k(x+c)(k∈R)与椭圆交于A,B两点,则下列说法中正确的个数为( )
    ①△ABF2的周长为4a;
    ②若AB的中点为M,则kOM·k=eq \f(b2,a2);
    ③若eq \(AF1,\s\up6(―→))·eq \(AF2,\s\up6(―→))=3c2,则椭圆的离心率的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5),\f(1,2)));
    ④若|AB|的最小值为3c,则椭圆的离心率e=eq \f(1,3).
    A.1 B.2 C.3 D.4
    答案 B
    解析 由直线l:y=k(x+c)过点(-c,0),知直线AB过椭圆的左焦点F1.
    所以△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a,
    所以①正确;
    设A(x1,y1),B(x2,y2),
    则Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2),\f(y1+y2,2))),
    kOM=eq \f(y1+y2,x1+x2),k=eq \f(y1-y2,x1-x2),
    所以kOM·k=eq \f(y1+y2,x1+x2)·eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2)),
    又eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x\\al(2,1),a2)+\f(y\\al(2,1),b2)=1, ①,\f(x\\al(2,2),a2)+\f(y\\al(2,2),b2)=1, ②))
    ①-②得eq \f(x\\al(2,1)-x\\al(2,2),a2)+eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),b2)=0,
    所以eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2))=-eq \f(b2,a2),
    则kOM·k=eq \f(y\\al(2,1)-y\\al(2,2),x\\al(2,1)-x\\al(2,2))=-eq \f(b2,a2),所以②错误;
    eq \(AF1,\s\up6(―→))=(-c-x1,-y1),eq \(AF2,\s\up6(―→))=(c-x1,-y1),
    所以eq \(AF1,\s\up6(―→))·eq \(AF2,\s\up6(―→))=xeq \\al(2,1)-c2+yeq \\al(2,1)=eq \f(c2,a2)xeq \\al(2,1)+a2-2c2∈[a2-2c2,a2-c2],
    则a2-2c2≤3c2≤a2-c2,
    可得e=eq \f(c,a)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(\r(5),5),\f(1,2))),
    所以③正确;
    因为过焦点的弦中通径最短,则|AB|的最小值为通径eq \f(2b2,a),则有eq \f(2b2,a)=3c,即2a2-3ac-2c2=0,
    所以2e2+3e-2=0,又e∈(0,1),
    所以e=eq \f(1,2),所以④错误.
    7.椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,斜率为eq \f(1,2)的直线l过左焦点F1且交C于A,B两点,且△ABF2内切圆的周长是2π,若椭圆的离心率为eq \f(1,2),则|AB|=________.
    答案 4eq \r(5)
    解析 如图所示,由椭圆定义可得|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a ,
    则△ABF2的周长为4a,设A(x1,y1),B(x2,y2),
    △ABF2内切圆的半径为r,
    又△ABF2内切圆的周长是2π,
    故2π=2πr,则r=1,
    由题意得eq \f(1,2)×4a×r=eq \f(1,2)×2c×|y1-y2|,
    得|y1-y2|=eq \f(2a,c)=eq \f(2,e)=4,
    所以|AB|=eq \r(1+\f(1,k2))|y1-y2|=4eq \r(5).
    8.(2023·保定模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F作斜率为eq \r(5)的直线l与C交于M,N两点,若线段MN中点的纵坐标为eq \r(10),则F到C的准线的距离为________.
    答案 5eq \r(2)
    解析 设M(x1,y1),N(x2,y2),
    则yeq \\al(2,1)=2px1,yeq \\al(2,2)=2px2,
    两式相减得yeq \\al(2,1)-yeq \\al(2,2)=2px1-2px2,
    即(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2),
    因为M,N两点在斜率为eq \r(5)的直线l上,
    所以eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \r(5),
    所以由(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2)得eq \r(5)(y1+y2)=2p,
    因为线段MN中点的纵坐标为eq \r(10),
    所以y1+y2=2eq \r(10),
    则eq \r(5)×2eq \r(10)=2p,p=5eq \r(2),
    所以F到C的准线的距离为5eq \r(2).
    9.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),长轴长为4.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)已知直线l过定点Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4),0)),若椭圆C上存在两点A,B关于直线l对称,求直线l的斜率k的取值范围.
    解 (1)因为椭圆的离心率为e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),长轴长为2a=4,
    解得a=2,c=1,则b2=3,
    所以椭圆C的标准方程是eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
    (2)易知直线的斜率存在,设直线l的方程为
    y=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,4))),A(x1,y1),B(x2,y2),
    当直线l的斜率k=0时,易得在椭圆C上有无数对A,B关于直线y=0对称;
    当k≠0时,有kAB=eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(1,k),
    AB中点的坐标为(x0,y0),
    则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x\\al(2,1),4)+\f(y\\al(2,1),3)=1,,\f(x\\al(2,2),4)+\f(y\\al(2,2),3)=1,))
    两式相减得3(x1+x2)(x1-x2)=-4(y1+y2)(y1-y2),
    即3kx0=4y0,又y0=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0-\f(1,4))),
    解得x0=1,y0=eq \f(3k,4),
    因为线段AB的中点在椭圆内部,
    所以eq \f(x\\al(2,0),4)+eq \f(y\\al(2,0),3)

    相关学案

    2024年高考数学第一轮复习讲义第六章6.5 数列求和(学生版+解析):

    这是一份2024年高考数学第一轮复习讲义第六章6.5 数列求和(学生版+解析),共20页。

    2024年高考数学第一轮复习讲义第五章5.5 复 数(学生版+解析):

    这是一份2024年高考数学第一轮复习讲义第五章5.5 复 数(学生版+解析),共15页。

    2024年高考数学第一轮复习讲义第二章2.12 函数模型的应用(学生版+解析):

    这是一份2024年高考数学第一轮复习讲义第二章2.12 函数模型的应用(学生版+解析),共20页。

    欢迎来到教习网
    • 900万优选资源,让备课更轻松
    • 600万优选试题,支持自由组卷
    • 高质量可编辑,日均更新2000+
    • 百万教师选择,专业更值得信赖
    微信扫码注册
    qrcode
    二维码已过期
    刷新

    微信扫码,快速注册

    手机号注册
    手机号码

    手机号格式错误

    手机验证码 获取验证码

    手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

    设置密码

    6-20个字符,数字、字母或符号

    注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
    QQ注册
    手机号注册
    微信注册

    注册成功

    返回
    顶部
    Baidu
    map