2019-2020年高考數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)圓錐曲線方程講解例題 新人教版.doc

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2019-2020年高考數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)圓錐曲線方程講解例題 新人教版 說明:本試卷分為第Ⅰ、Ⅱ卷兩部分，請將第Ⅰ卷選擇題的答案填入題后括號內(nèi)，第Ⅱ卷可在各題后直接作答.共100分，考試時(shí)間90分鐘. 一、選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分) 1.如果橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)將長軸三等分，那么這個(gè)橢圓的兩條準(zhǔn)線間的距離是焦距的 A.4倍 B.9倍 C.12倍 D.18倍 解析:設(shè)兩條準(zhǔn)線間的距離是焦距的k倍，則=2ck,k=()2. 由已知得a=3c,∴k=()2=32=9. 答案:B 2.橢圓+=1上一點(diǎn)P到左焦點(diǎn)F1的距離為2，M是線段PF1的中點(diǎn)，則M到原點(diǎn)O的距離等于 A.2 B.4 C.6 D.8 解析:如圖，易知|OM|=|PF2|, 而|PF2|=2a－|PF1|=25－2=8,∴|OM|=4. 答案:B 3.AB為過橢圓+=1中心的弦，F(xiàn)(c,0)為橢圓的右焦點(diǎn)，則△AFB面積的最大值是 A.b2 B.ab C.ac D.bc 解析:設(shè)A(x0,y0),B(－x0,－y0), S△ABF=S△OFB+S△OFA=c|y0|+c|－y0|=c|y0|. ∵點(diǎn)A、B在橢圓+=1上, ∴|y0|的最大值為b. ∴S△ABF的最大值為bc. 答案:D 4.函數(shù)y=的圖象是平面上到兩定點(diǎn)距離之差的絕對值等于定長的點(diǎn)的軌跡,則這兩個(gè)定點(diǎn)間的距離為 A.8 B.4 C.4 D.2 分析:本題主要考查雙曲線的定義. 解:函數(shù)y=的圖象是等軸雙曲線,e=,實(shí)軸所在的直線方程為x－y=0. 解方程組得或 即頂點(diǎn)為A1(,),A2(－,－). ∵e===,∴c=2. 根據(jù)雙曲線的定義,兩定點(diǎn)間的距離為2c=4. 答案:C 5.點(diǎn)P在橢圓7x2+4y2=28上，則點(diǎn)P到直線3x－2y－16=0的距離的最大值為 A. B. C. D. 解析:化橢圓方程為參數(shù)方程(α為參數(shù)). ∴點(diǎn)P到直線3x－2y－16=0的距離為 d==. ∴dmax==. 答案:C 6.一動(dòng)圓與圓x2+y2=1外切，而與圓x2+y2－6x+8=0內(nèi)切，那么動(dòng)圓的圓心的軌跡是 A.雙曲線的一支 B.橢圓 C.拋物線 D.圓 解析:已知x2+y2=1的圓心為O(0,0),半徑為r1=1,圓x2+y2－6x+8=0的圓心為A(3，0),半徑為r2=1. 設(shè)動(dòng)圓的圓心為P，半徑為r, 則|PO|=1+r,|PA|=r－1. 則有|PO|－|PA|=2<|OA|=3, ∴軌跡為雙曲線的一支. 答案:A 7.過原點(diǎn)的直線l與雙曲線－=－1有兩個(gè)交點(diǎn)，則直線l的斜率的取值范圍是 A.(－，) B.(－∞,－)∪(,+∞) C.［－,］ D.(－∞,－］∪［,+∞) 解析:雙曲線方程－=1,其漸近線的斜率k=,當(dāng)直線l的斜率為時(shí)，直線與漸近線重合，直線l與雙曲線無交點(diǎn)，排除C、D.又雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上，當(dāng) －1). 答案:x2－=1(x>1) 12.點(diǎn)M到一個(gè)定點(diǎn)F(0，2)的距離和它到一條定直線y=8的距離之比是1∶2，則M點(diǎn)的軌跡方程是__________. 解析:根據(jù)橢圓第二定義可知，橢圓焦點(diǎn)為(0，2)，y==8,e=. 由c=2,=8,得a=4,滿足e===. ∴橢圓方程為+=1. 答案: +=1 13.橢圓+ =1的焦點(diǎn)為F1、F2，點(diǎn)P為其上的動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)∠F1PF2為鈍角時(shí)，點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍是__________. 解析:設(shè)P點(diǎn)橫坐標(biāo)為x0,則|PF1|=a+ex0=3+x0,|PF2|=a－ex0=3－x0.∠F1PF2為鈍角，當(dāng)且僅當(dāng)|F1F2|2－|PF1|2－|PF2|2>0,解之即得－|AP|+|PN|). 答案:(2,) 三、解答題(本大題共5小題，共54分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟) 15.(本小題滿分8分)設(shè)橢圓+=1(a＞b＞0)的左焦點(diǎn)為F1(－2,0),左準(zhǔn)線l1與x軸交于點(diǎn)N(－3,0),過點(diǎn)N且傾斜角為30的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn). (1)求直線l和橢圓的方程； (2)求證:點(diǎn)F1(－2,0)在以線段AB為直徑的圓上. (1)解:可知直線l:y=(x+3). 由c=2及=3,解得a2=6, ∴b2=6－22=2.∴橢圓方程為+=1. ① ② (2)證明:聯(lián)立方程組 將②代入①,整理得2x2+6x+3=0. 設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則x1+x2=－3,x1x2=. 方法一:kk== ===－1, ∴F1A⊥F1B,即∠AF1B=90. ∴點(diǎn)F1(－2,0)在以線段AB為直徑的圓上. 方法二:=(x1+2,y1)(x2+2,y2)=(x1+2)(x2+2)+y1y2 =x1x2+2(x1+x2)+4+［x1x2+3(x1+x2)+9］ =x1x2+3(x1+x2)+7=0, ∴F1A⊥F1B,則∠AF1B=90. ∴點(diǎn)F1(－2,0)在以線段AB為直徑的圓上. 16.(本小題滿分10分)設(shè)F1、F2是雙曲線x2－y2=4的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)，P是雙曲線上任意一點(diǎn)，過F1作∠F1PF2的平分線的垂線，垂足為M，求點(diǎn)M的軌跡方程. 解:如圖,F1(－2，0)、F2(2，0)、M(x,y)， 延長F1M與PF2相交于點(diǎn)N，設(shè)N(x0,y0). 由已知可得M為F1N的中點(diǎn), ∴ 又|NF2|=|PN|－|PF2|=|PF1|－|PF2|=2a=4, ∴(x0－2)2+y02=16. ∴(2x+2－2)2+(2y)2=16.∴x2+y2=4. 評注:適當(dāng)運(yùn)用平面幾何知識把條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化，會(huì)給我們解題帶來方便. 17.(本小題滿分12分)如圖，某農(nóng)場在P處有一堆肥，今要把這堆肥料沿道路PA或PB送到莊稼地ABCD中去，已知PA=100 m，PB=150 m，∠APB=60.能否在田地ABCD中確定一條界線，使位于界線一側(cè)的點(diǎn)，沿道路PA送肥較近；而另一側(cè)的點(diǎn)，沿道路PB送肥較近?如果能，請說出這條界線是一條什么曲線，并求出其方程. 解:設(shè)M是這種界線上的點(diǎn)， 則必有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|, 即|MA|－|MB|=|PB|－|PA|=50. ∴這種界線是以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線靠近B點(diǎn)的一支.建立以AB為x軸，AB中點(diǎn) O為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系，則曲線為－=1, 其中a=25,c=|AB|. ∴c=25,b2=c2－a2=3750. ∴所求曲線方程為－=1(x≥25,y≥0). 18.(本小題滿分12分)已知點(diǎn)F(1，0)，直線l:x=2.設(shè)動(dòng)點(diǎn)P到直線l的距離為d,且|PF|=d,≤d≤. (1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程； (2)若=，求向量與的夾角. 解:(1)根據(jù)橢圓的第二定義知，點(diǎn)P的軌跡為橢圓.由條件知c=1,=2,∴a=. e===滿足|PF|=d. ∴P點(diǎn)的軌跡為+=1. 又d=－x,且≤d≤, ∴≤2－x≤.∴≤x≤. ∴軌跡方程為+y2=1(≤x≤). (2)由(1)可知，P點(diǎn)的軌跡方程為+y2=1(≤x≤),∴F(1,0)、P(x0,y0). =(1,0),=(x0,y0),=(1－x0,－y0). ∵=,∴1－x0=. ∴x0=,y0=. 又=||||cosθ, ∴1x0+0y0=1cosθ. ∴cosθ====. ∴θ=arccos. 19.(本小題滿分12分)(1)求右焦點(diǎn)坐標(biāo)是(2,0),且經(jīng)過點(diǎn)(－2,－)的橢圓C的標(biāo)準(zhǔn) 方程； (2)對(1)中的橢圓C,設(shè)斜率為1的直線l交橢圓C于A、B兩點(diǎn),AB的中點(diǎn)為M,證明:當(dāng)直線l平行移動(dòng)時(shí),動(dòng)點(diǎn)M在一條過原點(diǎn)的定直線上； (3)利用(2)所揭示的橢圓幾何性質(zhì),用作圖方法找出下面給定橢圓的中心,簡要寫出作圖步驟,并在圖中標(biāo)出橢圓的中心. 解:(1)由題中條件,設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1,a＞b＞0, ∵右焦點(diǎn)為(2,0),∴a2=b2+4, 即橢圓的方程為+=1. ∵點(diǎn)(－2,－)在橢圓上,∴+=1. 解得b2=4或b2=－2(舍), 由此得a2=8,即橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1. (2)設(shè)直線l的方程為y=x+m,與橢圓C的交點(diǎn)為A(x1,y1)、B(x2,y2), 則由得12x2+16mx+8m2－32=0, 即3x2+4mx+2m2－8=0. ∵Δ＞0,∴m2＜12,即－2＜m＜2. 則x1+x2=－,y1+y2=x1+m+x2+m=m, ∴AB中點(diǎn)M的坐標(biāo)為(－m,). ∴線段AB的中點(diǎn)M在過原點(diǎn)的直線x+2y=0上. (3)如下圖,作兩條平行直線分別交橢圓于點(diǎn)A、B和點(diǎn)C、D,并分別取AB、CD的中點(diǎn)M、N,連結(jié)直線MN；又作兩條平行直線(與前兩條直線不平行)分別交橢圓于點(diǎn)A1、B1和點(diǎn)C1、D1,并分別取A1B1、C1D1的中點(diǎn)M1、N1,連結(jié)直線M1N1,那么直線MN和M1N1的交點(diǎn)O即為橢圓中心 .