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1、課時作業(yè)(五十) 直線與圓錐曲線的位置關系
A 級
1.AB為過橢圓+=1(a>b>0)中心的弦,F(c,0)為它的焦點,則△FAB的最大面積為( )
A.b2 B.ab
C.ac D.bc
2.設拋物線y2=8x的準線與x軸交于點Q,若過點Q的直線l與拋物線有公共點,則直線l的斜率的取值范圍是( )
A. B.[-2,2]
C.[-1,1] D.[-4,4]
3.已知雙曲線E的中心為原點,F(3,0)是E的焦點,過F的直線l與E相交于A,B兩點,且AB的中點為N(-12,-15),則E的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D
2、.-=1
4.直線l:x+=1與橢圓x2+=1交于A,B兩點,O為原點,則△OAB的面積為________.
5.已知曲線-=1與直線x+y-1=0相交于P、Q兩點,且·=0(O為原點),則-的值為________.
6.已知橢圓C1:+=1(00)的焦點是橢圓的頂點.
(1)求拋物線C2的方程.
(2)過點M(-1,0)的直線l與拋物線C2交于E,F兩點,過E,F作拋物線C2的切線l1,l2,當l1⊥l2時,求直線l的方程.
7.(2020·北京卷)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的一個頂點為A(
3、2,0),離心率為.直線y=k(x-1)與橢圓C交于不同的兩點M,N.
(1)求橢圓C的方程.
(2)當△AMN的面積為時,求k的值.
8.(2020·廣州市調研)設橢圓M:+=1(a>)的右焦點為F1,直線l:x=與x軸交于點A,若+2=0(其中O為坐標原點).
(1)求橢圓M的方程;
(2)設P是橢圓M上的任意一點,EF為圓N:x2+(y-2)2=1的任意一條直徑(E,F為直徑的兩個端點),求·的最大值.
B 級
1.設橢圓C1、拋物線C2的焦點均在x軸上,C1的中心和C2的頂點均為原點,從每條曲線上至少取兩
4、個點,將其坐標記錄于下表中:
x
3
-2
4
y
-2
0
-4
-
(1)求C1,C2的標準方程;
(2)設直線l與橢圓C1交于不同的兩點M,N,且·=0,請問是否存在這樣的直線l過拋物線C2的焦點F?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
2.直角坐標系xOy中,已知雙曲線C1:2x2-y2=1.
(1)過C1的左頂點引C1的一條漸近線的平行線,求該直線與另一條漸近線及x軸圍成的三角形的面積.
(2)設斜率為1的直線l交C1于P,Q兩點.若l與圓x2+y2=1相切,求證:OP⊥OQ.
(
5、3)設橢圓C2:4x2+y2=1.若M,N分別是C1,C2上的動點,且OM⊥ON,求證:O到直線MN的距離是定值.
詳解答案
課時作業(yè)(五十)
A 級
1.D 設A,B兩點的坐標為(x1,y1),(-x1,-y1),
則S△FAB=|OF|·|2y1|=c|y1|≤bc.
2.C 設直線方程為y=k(x+2),與拋物線聯(lián)立方程組,整理得ky2-8y+16k=0.當k=0時,直線與拋物線有一個交點.當k≠0時,由Δ=64-64k2≥0,解得-1≤k≤1且k≠0.綜上-1≤k≤1.
3.B ∵kAB==1,∴直線AB的方程為y=x-3.
由于雙曲
6、線的焦點為F(3,0),∴c=3,c2=9.
設雙曲線的標準方程為-=1(a>0,b>0),
則-=1.
整理,得(b2-a2)x2+6a2x-9a2-a2b2=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2==2×(-12)=-24,
∴a2=-4a2+4b2,∴5a2=4b2.
又a2+b2=9,∴a2=4,b2=5.
∴雙曲線E的方程為-=1.
4.解析: l過橢圓的頂點(1,0)和(0,2),S△OAB=×2×1=1.
答案: 1
5.解析: 設P(x1,y1),Q(x2,y2),
由題意得則(b-a)x2+2ax-a-ab=0.
所以x1+x2=-,
7、x1x2=,
y1y2=(1-x1)(1-x2)=1-(x1+x2)+x1x2,
根據·=0,得x1x2+y1y2=0,
得1-(x1+x2)+2x1x2=0,
因此1++2×=0,化簡得=2,
即-=2.
答案: 2
6.解析: (1)∵橢圓C1的長半軸長a=2,半焦距c=,
由e===得b2=1,
∴橢圓C1的上頂點為(0,1),
∴拋物線C2的焦點為(0,1),
∴拋物線C2的方程為x2=4y.
(2)由已知可得直線l的斜率必存在,設直線l的方程為y=k(x+1),E(x1,y1),F(x2,y2).由x2=4y得y=x2,
∴y′=x.∴切線l1,l2的斜率分
8、別為x1,x2.
當l1⊥l2時,x1·x2=-1,即x1x2=-4.
由得x2-4kx-4k=0,
∴Δ=(4k)2-4×(-4k)>0,解得k<-1或k>0.①
且x1x2=-4k=-4,得k=1,滿足①式,
∴直線l的方程為x-y+1=0.
7.解析: (1)由題意得解得b=.
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)由得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0.
設點M,N的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則
y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),x1+x2=,x1x2=
所以|MN|=
==.
又因為點A(2,0)到直線y=k(x-1)的距離d
9、=,
所以△AMN的面積為S=|MN|·d=.
由=,解得k=±1.
8.解析: (1)由題設知,A,F1(,0)
由+2=0,得=2,
解得a2=6.
所以橢圓M的方程為+=1.
(2)設圓N:x2+(y-2)2=1的圓心為N,
則·=(-)·(-)=(--)·(-)
=-=-1.
從而將求·的最大值轉化為求的最大值.
因為P是橢圓M上的任意一點,設P(x0,y0),
所以+=1,即x=6-3y
因為點N(0,2),所以=x+(y0-2)2=-2(y0+1)2+12.
因為y0∈[-,],所以當y0=-1時,取得最大值12.
所以·的最大值為11.
B 級
10、1.解析: (1)設拋物線C2:y2=2px(p≠0),則有=2p(x≠0),據此驗證5個點知只有(3,-2),(4,-4)在同一拋物線上,易求得C2:y2=4x.
設橢圓C1:+=1(a>b>0),把點(-2,0),代入得
解得∴橢圓C1的方程為+y2=1.
(2)假設存在這樣的直線l過拋物線C2的焦點F(1,0),
設其方程為x-1=my,設M(x1,y1),N(x2,y2),
由·=0,得x1x2+y1y2=0.(*)
由消去x得(m2+4)y2+2my-3=0,
Δ=16m2+48>0,∴y1+y2=,y1y2=;①
x1x2=(1+my1)(1+my2)=1+m(y1
11、+y2)+m2y1y2
=1+m·+m2·=.②
將①②代入(*)式,得+=0,解得m=±.
∴假設成立,即存在直線l過拋物線C2的焦點F,l的方程為:2x±y-2=0.
2.解析: (1)雙曲線C1:-y2=1,左頂點A,漸近線方程:y=±x.
不妨取過點A與漸近線y=x平行的直線方程為
y=,即y=x+1.
解方程組得
所以所求三角形的面積為S=|OA||y|=.
(2)證明:設直線PQ的方程是y=x+b.因為直線PQ與已知圓相切,
故=1,即b2=2.
由得x2-2bx-b2-1=0.
設P(x1,y1),Q(x2,y2),則
又y1y2=(x1+b)(x2+b),所以
·=x1x2+y1y2=2x1x2+b(x1+x2)+b2
=2(-1-b2)+2b2+b2=b2-2=0.
故OP⊥OQ.
(3)證明:當直線ON垂直于x軸時,
|ON|=1,|OM|=,則O到直線MN的距離為.
當直線ON不垂直于x軸時,
設直線ON的方程為y=kx,
則直線OM的方程為y=-x.
由得所以|ON|2=.
同理|OM|2=.
設O到直線MN的距離為d,因為(|OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2,
所以=+==3,即d=.
綜上,O到直線MN的距離是定值.