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1、課時跟蹤練(五十五)
A組 基礎(chǔ)鞏固
1.若拋物線y2=2px的焦點與橢圓+=1的右焦點重合,則p的值為( )
A.-2 B.2
C.-4 D.4
解析:因為橢圓+=1的右焦點為(2,0),
所以拋物線y2=2px的焦點為(2,0),則p=4.
答案:D
2.已知直線y=2(x-1)與拋物線C:y2=4x交于A,B兩點,點M(-1,m),若·=0,則m=( )
A. B.
C. D.0
解析:由得A(2,2),B.
又因為M(-1,m)且·=0,
所以2m2-2m+1=0,解得m=.
答案:B
3.(2019·聊城模擬)已知直線l與拋
2、物線C:y2=4x相交于A,B兩點,若線段AB的中點為(2,1),則直線l的方程為( )
A.y=x-1 B.y=-2x+5
C.y=-x+3 D.y=2x-3
解析:設A(x1,y1),B(x2,y2),則有
①-②得y-y=4(x1-x2),由題可知x1≠x2.所以===2,
即kAB=2,所以直線l的方程為y-1=2(x-2),即2x-y-3=0.故選D.
答案:D
4.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線過點(2,),且雙曲線的一個焦點在拋物線y2=4x的準線上,則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解
3、析:由題意知點(2,)在漸近線y=x上,所以=,又因為拋物線的準線為x=-,所以c=,故a2+b2=7,所以a=2,b=.故雙曲線的方程為-=1.
答案:D
5.已知拋物線y2=2px的焦點F與橢圓16x2+25y2=400的左焦點重合,拋物線的準線與x軸的交點為K,點A在拋物線上且|AK|=|AF|,則點A的橫坐標為( )
A.2 B.-2
C.3 D.-3
解析:16x2+25y2=400可化為+=1,
則橢圓的左焦點為F(-3,0),
又拋物線y2=2px的焦點為,
準線為x=-,所以=-3,即p=-6,
即y2=-12x,K(3,0).
設A(x,y),則
4、由|AK|=|AF|得
(x-3)2+y2=2[(x+3)2+y2],即x2+18x+9+y2=0,
又y2=-12x,所以x2+6x+9=0,解得x=-3.
答案:D
6.已知拋物線y2=4x的弦AB的中點的橫坐標為2,焦點為F,則|AB|的最大值為________.
解析:設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=4,
那么|AF|+|BF|=x1+x2+2,
又|AF|+|BF|≥|AB|?|AB|≤6,當AB過焦點F時取得最大值6.
答案:6
7.(2019·福建四地六校模擬)過橢圓+=1內(nèi)一點P(3,1),且被這點平分的弦所在直線的方程是________.
5、
解析:設直線與橢圓交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,
由于A,B兩點均在橢圓上,
故+=1,+=1,
兩式相減得
+=0.
又因為P是A,B的中點,所以x1+x2=6,y1+y2=2,
所以kAB==-.
所以直線AB的方程為y-1=-(x-3).
即3x+4y-13=0.
答案:3x+4y-13=0
8.已知橢圓+=1(0
6、故△ABF面積的最大值為2.
答案:2
9.(2019·陜西質(zhì)檢)已知橢圓與拋物線y2=4x有一個相同的焦點,且該橢圓的離心率為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過點P(0,1)的直線與該橢圓交于A、B兩點,O為坐標原點,若=2,求△AOB的面積.
解:(1)設橢圓方程為+=1,a>b>0,
由題意可得c=,又橢圓的離心率為,得a=2.
所以b2=a2-c2=2,
所以橢圓的標準方程為+=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),
由=2得
設直線方程為y=kx+1,代入橢圓方程整理,
得(2k2+1)x2+4kx-2=0,
所以x1+x2=,x1·x2=.
7、
由x1=-2x2代入上式可得=.
所以k2=.
所以△AOB的面積S=|OP|·|x1-x2|=·=.
10.(2019·沈陽模擬)設O為坐標原點,動點M在橢圓+=1上,過M作x軸的垂線,垂足為N,點P滿足= .
(1)求點P的軌跡方程E;
(2)過F(1,0)的直線l1與點P的軌跡交于A、B兩點,過F(1,0)作與l1垂直的直線l2與點P的軌跡交于C、D兩點,求證:+為定值.
(1)解:設P(x,y),則N(x,0),=(0,y),
又因為= =,所以M,
由點M在橢圓上,得+=1,即+=1.
即點P的軌跡方程E為+=1.
(2)證明:當l1與x軸重合時,|AB|=6
8、,|CD|=,
所以+=.
當l1與x軸垂直時,|AB|=,|CD|=6,
所以+=.
當l1與x軸不垂直也不重合時,可設l1的方程為y=k(x-1)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
則l2的方程為y=-(x-1).
聯(lián)立得消去y,
得(8+9k)x2-18k2x+9k2-72=0,
則x1+x2=,x1x2=,
所以|AB|==,
同理可得|CD|=,
所以+=+=,為定值.
綜上,+為定值.
B組 素養(yǎng)提升
11.(2019·福州模擬)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F且斜率為1的直線交E于A,B兩點,線段AB的中點為M,線段A
9、B的垂直平分線交x軸于點C,MN⊥y軸于點N,若四邊形CMNF的面積等于7,則E的方程為( )
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
解析:由題意可得F,直線AB的方程為y=x-.
聯(lián)立得方程組可得x2-3px+=0,
設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=3p,
則y1+y2=x1+x2-p=2p,
所以M,
所以N(0,p),直線MC的方程為y=-x+.
所以C,
所以四邊形CMNF的面積為
S梯形OCMN-S△ONF=-··p==7,又p>0,
所以p=2,即拋物線E的方程為y2=4x.故選C.
答案:C
1
10、2.(2019·十堰模擬)如圖,F(xiàn)1、F2是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點,過F1的直線l與C的兩個分支分別交于點A、B.若△ABF2為等邊三角形,則雙曲線的離心率為( )
A.4 B.
C. D.
解析:因為△ABF2為等邊三角形,
所以|AB|=|AF2|=|BF2|,∠F1AF2=60°.
由雙曲線的定義可得|AF1|-|AF2|=2a,所以|BF1|=2a.又|BF2|-|BF1|=2a,所以|BF2|=4a.
所以|AF2|=4a,|AF1|=6a.
在△AF1F2中,由余弦定理可得|F1F2|2=|AF1|2+|AF2|2-2|AF2|·
11、|AF1|cos 60°,
所以(2c)2=(6a)2+(4a)2-2×4a×6a×,即c2=7a2,所以e===.故選B.
答案:B
13.(2019·深圳模擬)設過拋物線y2=2px(p>0)上任意一點P(異于原點O)的直線與拋物線y2=8px(p>0)交于A,B兩點,直線OP與拋物線y2=8px(p>0)的另一個交點為Q,則=________.
解析:設直線OP的方程為y=kx(k≠0),
聯(lián)立解得P,
聯(lián)立解得Q,
所以|OP|==,|PQ|==,
所以==3.
答案:3
14.[一題多解](2019·廣州綜合測試)已知定點F(0,1),定直線l:y=-1,動圓
12、M過點F,且與直線l相切.
(1)求動圓M的圓心軌跡C的方程;
(2)過點F的直線與曲線C相交于A,B兩點,分別過點A,B作曲線C的切線l1,l2,兩條切線相交于點P,求△PAB外接圓面積的最小值.
解:(1)法一 設圓心M到直線l的距離為d,
由題意|MF|=d.
設圓心M(x,y),則有=|y+1|.
化簡得x2=4y.
所以點M的軌跡C的方程為x2=4y.
法二 設圓心M到直線l的距離為d,
由題意|MF|=d.
根據(jù)拋物線的定義可知,點M的軌跡為拋物線,
焦點為F(0,1),準線為y=-1.
所以點M的軌跡C的方程為x2=4y.
(2)法一 設lAB:y=kx
13、+1,
代入x2=4y中,得x2-4kx-4=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=4k,x1x2=-4.
所以|AB|=·|x1-x2|=4(k2+1).
因為曲線C:x2=4y,即y=,所以y′=.
所以直線l1的斜率為k1=,
直線l2的斜率為k2=.
因為k1k2==-1,
所以PA⊥PB,即△PAB為直角三角形.
所以△PAB的外接圓的圓心為線段AB的中點,線段AB是外接圓的直徑.
因為|AB|=4(k2+1),所以當k=0時,線段AB最短,最短長度為4,此時圓的面積最小,最小面積為4π.
法二 設lAB:y=kx+1,
代入x2=4y
14、中,得x2-4kx-4=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=4k,x1x2=-4.
所以|AB|=·|x1-x2|=4(k2+1).
因為曲線C:x2=4y,即y=,所以y′=.
所以直線l1的方程為y-y1=(x-x1),
即y=x-.①
同理可得直線l2的方程為y=x-.②
聯(lián)立①②,解得即P(2k,-1).
因為·=(x1-2k,y1+1)·(x2-2k,y2+1)=x1x2-2k(x1+x2)+4k2+y1y2+(y1+y2)+1=0,
所以PA⊥PB,即△PAB為直角三角形.
所以△PAB的外接圓的圓心為線段AB的中點,線段AB是外接圓的
15、直徑.
因為|AB|=4(k2+1),所以當k=0時,線段AB最短,最短長度為4,此時圓的面積最小,最小面積為4π.
法三 設lAB:y=kx+1,由對稱性不妨設點A在y軸的左側(cè),
代入x2=4y中,得x2-4kx-4=0.
解得A(2k-2,2k2-2k+1),
B(2k+2,2k2+2k+1).
所以|AB|=4(k2+1).
因為曲線C:x2=4y,即y=,所以y′=.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
所以直線l1的方程為y-y1=(x-x1),
即y=x-.①
同理可得直線l2的方程為y=x-.②
聯(lián)立①②,解得即P(2k,-1).
因為AB的中點M的坐標為(2k,2k2+1),
所以AB的中垂線方程為y-(2k2+1)=-(x-2k),
因為PA的中垂線方程為y-(k2-k)=(k+)[x-(2k-)],
聯(lián)立上述兩個方程,解得其交點坐標為N(2k,2k2+1).
因為點M,N的坐標相同,
所以AB的中點M為△PAB的外接圓的圓心.
所以△PAB是直角三角形,且PA⊥PB.
所以線段AB是△PAB外接圓的直徑.
因為|AB|=4(k2+1),
所以當k=0時,線段AB最短,最短長度為4,此時圓的面積最小,最小面積為4π.
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