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新高考数学一轮复习 圆锥曲线专项重难点突破专题31 圆锥曲线中的定直线问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,直线l过点M(2,1),且与抛物线交于A,B两点,|AM|=|BM|,则直线l的方程是
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
∵直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .∴直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
2.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为3,斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 分别交F的左右两支于A,B两点,直线 SKIPIF 1 < 0 分别交F的左、右两支于C,D两点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点E,点E恒在直线l上,若直线l的斜率存在,则直线的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ①,同理得 SKIPIF 1 < 0 ②,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则E,M,N三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 ,将①②代入得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,因为直线l的斜率存在,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即点E在直线 SKIPIF 1 < 0 上.故选:A.
3.设点 SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点在抛物线上,且四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,若对角线 SKIPIF 1 < 0 (点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限),则对角线 SKIPIF 1 < 0 所在的直线方程为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】如图所示,
设 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
所以线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
对角线 SKIPIF 1 < 0 所在的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
4.如图,已知点 SKIPIF 1 < 0 在焦点为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆上运动,则与 SKIPIF 1 < 0 的边 SKIPIF 1 < 0 相切,且与边 SKIPIF 1 < 0 的延长线相切的圆的圆心 SKIPIF 1 < 0 一定在( )
A.一条直线上B.一个圆上C.一个椭圆上D.一条抛物线上
【解析】如图,
设圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 分别相切于 SKIPIF 1 < 0 ,由切线定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上, SKIPIF 1 < 0 定值 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为定值,
SKIPIF 1 < 0 ,∴切点 SKIPIF 1 < 0
∴圆心 SKIPIF 1 < 0 在过 SKIPIF 1 < 0 垂直于椭圆所在轴的直线.故选:A.
5.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上且位于第一象限, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,若线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 分别是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,由已知可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
6.若点A,F分别是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点和左焦点,过点F的直线交椭圆于M,N两点,记直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,其满足 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】点A,F分别是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点和左焦点,
所以椭圆的左焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,左顶点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知,直线MN的斜率一定存在,因为直线MN过椭圆左焦点,所以MN的直线方程可设为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立直线方程与椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0
通过解方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以选B
7.已知点 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 上任意一点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为其左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点.过点 SKIPIF 1 < 0 向双曲线两渐近线作垂线,设垂足分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则下列所述错误的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 为定值
B. SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 四点一定共圆
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
D.存在点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线时, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点也共线
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 (定值),故A正确;
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 均为直角三角形, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上,故B正确;
由双曲线的对称性可知 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 成立,故C正确;
如图利用双曲线的对称性,不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 垂直一条渐近线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ;直线 SKIPIF 1 < 0 垂直另一条渐近线且交双曲线于点 SKIPIF 1 < 0 ,易知直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点始终落在 SKIPIF 1 < 0 轴上,故D不正确.
故选:D.
8.已知O为坐标原点,M为抛物线C: SKIPIF 1 < 0 上一点,直线l: SKIPIF 1 < 0 与C交于A,B两点,过A,B作C的切线交于点P,则下列结论中正确结论的个数是( )
(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)若点 SKIPIF 1 < 0 ,且直线AM与BM倾斜角互补,则 SKIPIF 1 < 0 ;
(3)点P在定直线 SKIPIF 1 < 0 上;(4)设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为3.
A.1B.2C.3D.4
【解析】对于(1),设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以(1)正确,
对于(2),因为 SKIPIF 1 < 0 ,直线AM与BM倾斜角互补,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以(2)正确,
对于(3),设点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上方, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴下方,设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 轴上方的抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 轴下方的抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
此时在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
方程化简为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相除化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以(3)正确,
对于(4),设 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,所以(4)错误,
故选:C
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.已知斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 为定值
B.线段 SKIPIF 1 < 0 的中点在一条定直线上
C. SKIPIF 1 < 0 为定值( SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别为直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率)
D. SKIPIF 1 < 0 为定值( SKIPIF 1 < 0 为抛物线的焦点)
【解析】若 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点,不合乎题意,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
对于A选项, SKIPIF 1 < 0 不一定是定值,A错;
对于B选项,设线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 为定值,故线段 SKIPIF 1 < 0 的中点在定直线 SKIPIF 1 < 0 上,B对;
对于C选项, SKIPIF 1 < 0 为定值,C对;
对于D选项, SKIPIF 1 < 0 不一定为定值,D错.
故选:BC.
10.已知O为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的顶点,直线l交抛物线于M,N两点,过点M,N分别向准线 SKIPIF 1 < 0 作垂线,垂足分别为P,Q,则下列说法正确的是( )
A.若直线l过焦点F,则N,O,P三点不共线
B.若直线l过焦点F,则 SKIPIF 1 < 0
C.若直线l过焦点F,则抛物线C在M,N处的两条切线的交点在某定直线上
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则直线l恒过点 SKIPIF 1 < 0
【解析】设直线 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 。
选项A,若直线l过焦点F,则 SKIPIF 1 < 0 。 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线, SKIPIF 1 < 0 A错;
选项B,由抛物线的定义和平行线的性质知:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以B对;
选项C,设与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相切的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 化简得 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相切的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 点坐标代入方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以过 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
同理,过 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0
抛物线在点M,N处的切线的交点在定直线 SKIPIF 1 < 0 上,所以C对;
选项D,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
将韦达定理代入得: SKIPIF 1 < 0 .所以直线l恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以D对.
故选:BCD.
11.如图所示,抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为过焦点 SKIPIF 1 < 0 的弦,过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别作抛物线的切线,两切线交于点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( ).
A.若 SKIPIF 1 < 0 的斜率为1,则 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 的斜率为1,则 SKIPIF 1 < 0
C.点 SKIPIF 1 < 0 恒在平行于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线 SKIPIF 1 < 0 上
D. SKIPIF 1 < 0 的值随着 SKIPIF 1 < 0 斜率的变化而变化
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以焦点坐标 SKIPIF 1 < 0 ,
对A,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;故A错误.
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 .
由题意知,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,可设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故D错误.
又 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确.
对B,当 SKIPIF 1 < 0 的斜率为1时, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:BC.
12.椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,则以下说法正确的是( )
A.过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 的周长为8
B.椭圆 SKIPIF 1 < 0 上不存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0
C.直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 恒有公共点
D. SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一点, SKIPIF 1 < 0 为圆 SKIPIF 1 < 0 上一点,则点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的最大距离为3
【解析】对于A选项:由椭圆的定义: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的周长为: SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B选项:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
椭圆 SKIPIF 1 < 0 上存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于C选项: SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,故该定点在椭圆内,过该定点的直线和椭圆一定有交点,故C正确;
对于D选项:设 SKIPIF 1 < 0 ,则P点到圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心的距离 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,焦点是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为抛物线上一动点,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与定直线相切,则直线的方程为 .
【解析】易知 SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点,设点 SKIPIF 1 < 0 ,由抛物线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,圆心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离恒等于半径 SKIPIF 1 < 0 ,所以定直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
14.经过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线交此抛物线于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,抛物线在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点处的切线相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 必定在直线 上.(写出此直线的方程)
【解析】抛物线 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 ,焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入抛物线整理得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,∴过 SKIPIF 1 < 0 点切线斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,同理过 SKIPIF 1 < 0 点切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,两式相除得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在准线 SKIPIF 1 < 0 上.
15.如图,A、B为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的两个顶点,过椭圆的右焦点F作 SKIPIF 1 < 0 轴的垂线与其交于点C,若AB∥OC(O为坐标原点),则直线AB的斜率为 .
【解析】由题意,椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆的右焦点F作 SKIPIF 1 < 0 轴的垂线与其交于点C,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,又由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 .
16.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,一组平行直线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,经计算当这些平行线与椭圆相交时,被椭圆截得的线段的中点在定直线l上,则直线l的方程为 .
【解析】设这组平行直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以这组平行直线与椭圆交点的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以这些点均在 SKIPIF 1 < 0 上.
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,动点 SKIPIF 1 < 0 满足直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为 SKIPIF 1 < 0 ,记动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 .求证:点 SKIPIF 1 < 0 在定直线上.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)
由题意知:直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不为 SKIPIF 1 < 0 ,则可设 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 点在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
18.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,其中一条渐近线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,在线段 SKIPIF 1 < 0 上取一点E满足 SKIPIF 1 < 0 ,证明:点E在一条定直线上.
【解析】(1)根据题意,设双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由题知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ;
所以双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)易知 SKIPIF 1 < 0 为双曲线的右焦点,如下图所示:
由题知直线l斜率存在,根据对称性,不妨设斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入双曲线方程得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,点E在线段 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 并化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即存在点E满足条件,并且在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
19.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的两条直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点和 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.当 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点,证明:点 SKIPIF 1 < 0 在定直线上.
【解析】(1)当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),因此,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合时,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点,不合乎题意,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 不与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,同理可知直线 SKIPIF 1 < 0 也不与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,同理可知,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线的对称轴上,由抛物线的对称性可知,
交点 SKIPIF 1 < 0 必在垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线上,所以只需证明点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为定值即可,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交,则 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以,点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,因此,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 必在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
20.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 到其焦点 SKIPIF 1 < 0 的距离为3, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为抛物线 SKIPIF 1 < 0 上异于原点的两点.延长 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 相交于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最小值;
(2)证明:点 SKIPIF 1 < 0 在定直线上.
【解析】(1)由抛物线定义可知, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即抛物线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
由韦达定理可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,所以四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最小值为32;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都在 SKIPIF 1 < 0 上,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线,所以有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
同理,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可知, SKIPIF 1 < 0 ,代入上式可得: SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
21.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点,三点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中恰有两点在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右端点,过点 SKIPIF 1 < 0 作直线交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(不同于 SKIPIF 1 < 0 ),求证:直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 在定直线上运动,并求出该直线的方程.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点,所以 SKIPIF 1 < 0 ①,
由对称性得,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,代入得 SKIPIF 1 < 0 ②,
联立①②解得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)由条件知直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 不重合,故直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为0,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 共线得: SKIPIF 1 < 0 ③,
由 SKIPIF 1 < 0 共线得: SKIPIF 1 < 0 ④,
由③÷④消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上运动.
22.椭圆E的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,左、右顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点P为椭圆E上的点,且在第一象限,直线l过点P
(1)若直线l分别交x,y轴于C,D两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长;
(2)若直线l过点 SKIPIF 1 < 0 ,且交椭圆E于另一点Q(异于点A,B),记直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点M,试问点M是否在一条定直线上?若是,求出该定直线方程;若不是,说明理由.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 ②,
由①②可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
(2)依题可设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故点M在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
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