2018版高考一轮总复习数学(文)模拟演练 解答题专项训练5 word版含答案
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这是一份2018版高考一轮总复习数学(文)模拟演练 解答题专项训练5 word版含答案,共8页。试卷主要包含了已知抛物线C等内容,欢迎下载使用。
解答题专项训练五1.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点K(0,-1)的直线l与C相交于A,B两点,点A关于y轴的对称点为D.(1)证明:点F在直线BD上;(2)设·=,求直线BD的直线方程.解 (1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),D(-x1,y1),l的方程为y=kx-1,由得x2-4kx+4=0,从而x1+x2=4k,x1x2=4.直线BD的方程为y-y1=(x+x1),即y-=(x+x1),令x=0,得y==1,所以点F在直线BD上.(2)因为·=(x1,y1-1)·(x2,y2-1)=x1x2+(y1-1)(y2-1)=8-4k2,故8-4k2=,解得k=±,所以l的方程为4x-3y-3=0或4x+3y+3=0.又由(1)得x2-x1=±=±,故直线BD的斜率为=±,因而直线BD的方程为x-3y+3=0或x+3y-3=0.2.已知动点P到直线l:x=-1的距离等于它到圆C:x2+y2-4x+1=0的切线长(P到切点的距离).记动点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)点Q是直线l上的动点,过圆心C作QC的垂线交曲线E于A,B两点,设AB的中点为D,求的取值范围.解 (1)由已知得,圆心为C(2,0),半径r=.设P(x,y),依题意可得|x+1|=,整理得y2=6x.故曲线E的方程为y2=6x.(2)设直线AB的方程为my=x-2,则直线CQ的方程为y=-m(x-2),可得Q(-1,3m).将my=x-2代入y2=6x并整理,可得y2-6my-12=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=6m,y1y2=-12,D(3m2+2,3m),|QD|=3m2+3.|AB|=2 ,所以2==∈,故∈.3.设椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,过点F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为45°,=2.(1)求椭圆C的离心率;(2)如果|AB|=,求椭圆C的方程.解 (1)设A(x1,y1),B(x2,y2),由直线l的倾斜角为45°及=2,可知y1<0,y2>0.直线l的方程为y=x-c,其中c=,联立得(a2+b2)y2+2b2cy-b4=0,解得y1=,y2=.因为=2,所以-y1=2y2,即=2×,求得离心率e==.(2)因为|AB|=|y2-y1|,所以=,由=,得b=a,所以a=,得a=3,b=,所以椭圆C的方程为+=1. 4.如图,设抛物线y2=2px(p>0)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.解 (1)由题意可得,抛物线上的点A到焦点F的距离等于点A到直线x=-1的距离,由抛物线的定义得=1,即p=2.(2)由(1)得,抛物线方程为y2=4x,F(1,0),可设A(t2,2t),t≠0,t≠±1.因为AF不垂直于y轴,可设直线AF:x=sy+1(s≠0),由消去x,得y2-4sy-4=0,故y1y2=-4,所以B.又直线AB的斜率为,故直线FN的斜率为-.从而得直线FN:y=-(x-1),直线BN:y=-,所以N.设M(m,0),由A,M,N三点共线,得=,于是m=.所以m<0或m>2.经检验,m<0或m>2满足题意.综上,点M的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).5.已知动点P到定点F(1,0)和到直线x=2的距离之比为,设动点P的轨迹为曲线E,过点F作垂直于x轴的直线与曲线E相交于A、B两点,直线l:y=mx+n与曲线E交于C、D两点,与线段AB相交于一点(与A、B不重合).(1)求曲线E的方程;(2)当直线l与圆x2+y2=1相切时,四边形ABCD的面积是否有最大值.若有,求出其最大值及对应的直线l的方程;若没有,请说明理由.解 (1)设点P(x,y),由题意可得,=,整理可得:+y2=1.曲线E的方程是+y2=1.(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),由已知可得|AB|=.当m=0时,不合题意.当m≠0时,由直线l与圆x2+y2=1相切,可得=1,即m2+1=n2.联立消去y得x2+2mnx+n2-1=0,Δ=4m2n2-4(n2-1)=2m2>0,x1=,x2=,S四边形ABCD=|AB||x2-x1|==≤,当且仅当2|m|=,即m=±时等号成立,此时n=±,经检验可知,直线y=x-和直线y=-x+符合题意.6.设椭圆+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A.已知+=,其中O为原点,e为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设过点A的直线l与椭圆交于点B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H.若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.解 (1)设F(c,0),由+=,即+=,可得a2-c2=3c2,又a2-c2=b2=3,所以c2=1,因此a2=4.所以,椭圆的方程为+=1.(2)设直线l的斜率为k(k≠0),则直线l的方程为y=k(x-2).设B(xB,yB),由方程组消去y,整理得(4k2+3)x2-16k2x+16k2-12=0.解得x=2,或x=,由题意得xB=,从而yB=.由(1)知,F(1,0),设H(0,yH),有F=(-1,yH),B=.由BF⊥HF,得B·F=0,所以+=0,解得yH=.因此直线MH的方程为y=-x+.设M(xM,yM),由方程组消去y,解得xM=.在△MAO中,∠MOA=∠MAO ⇔|MA|=|MO|,即(xM-2)2+y=x+y,化简得xM=1,即=1,解得k=-或k=.所以,直线l的斜率为-或.7.如图,椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率是,点P(0,1)在短轴CD上,且·=-1.(1)求椭圆E的方程;(2)设O为坐标原点,过点P的动直线与椭圆交于A,B两点.是否存在常数λ,使得·+λ·为定值?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由已知,点C,D的坐标分别为(0,-b),(0,b).又点P的坐标为(0,1),且·=-1,于是解得a=2,b=.所以椭圆E的方程为+=1.(2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+1,点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).联立得(2k2+1)x2+4kx-2=0.其判别式Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0,所以x1+x2=-,x1x2=-.从而,·+λ·=x1x2+y1y2+λ=(1+λ)(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1==--λ-2.所以,当λ=1时,--λ-2=-3.此时,·+λ·=-3为定值.当直线AB的斜率不存在时,直线AB即为直线CD.此时,·+λ·=·+·=-2-1=-3.故存在常数λ=1,使得·+λ·为定值-3.8.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.(1)求椭圆C的方程;(2)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.①设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明:为定值;②求直线AB的斜率的最小值.解 (1)设椭圆的半焦距为c,由题意知2a=4,2c=2,所以a=2,b==,所以椭圆C的方程为+=1.(2)①证明:设P(x0,y0)(x0>0,y0>0).由M(0,m),可得P(x0,2m),Q(x0,-2m).所以直线PM的斜率k==.直线QM的斜率k′==-.此时=-3.所以为定值-3.②设A(x1,y1),B(x2,y2).直线PA的方程为y=kx+m,直线QB的方程为y=-3kx+m.联立整理得(2k2+1)x2+4mkx+2m2-4=0.由x0x1=,可得x1=.所以y1=kx1+m=+m.同理x2=,y2=+m.所以x2-x1=-=,y2-y1=+m--m=,所以kAB===.由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+≥2,等号当且仅当k=时取得.此时=,即m=,符合题意.所以直线AB的斜率的最小值为.
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