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高考分类题库2考点43 直线与圆锥曲线的位置关系.doc

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1、温馨提示:此题库为 Word 版,请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,关闭 Word 文档返回原板块。 考点 43 直线与圆锥曲线的位置关系一、选择题1. (2013新课标高考文科8) 为坐标原点, 为抛物线 :OFC的焦点, 为 C 上一点,若 ,则POF 的面积为( )xy24P24|PFA. B. C. D.232【解题指南】由抛物线的定义:抛物线上的点到焦点的距离等于它到准线的距离求解.【解析】选 C.设 ,则 ,解得 ,因为),(1yxP242|11xPF231x为 C 上一点,则 ,得 ,所以342x 6|y.362POFS2.(2013江西高考文科9)已知点 A(

2、2,0) ,抛物线 C:x 2=4y 的焦点为F,射线 FA 与抛物线 C 相交于点 M,与其准线相交于点 N,则|FM|:|MN|= ( )A.2: B.1:2 C. 1: D. 1:35 5【解题指南】由抛物线的定义把 转化为点 M 到准线的距离,再结合直线的F斜率,借助直角三角形进行求解.【解析】选 C.设直线 FA 的倾斜角为 ,因为 F(0,1) ,A (2,0) ,所以直线 FA的斜率为 ,即 ,过点 M 作准线的垂线交准线于点 Q,由抛物线121tan2定义得 ,在 中 ,可得 ,即|FM|:|MN|= .FMQNA|Q|12|1N51:53. ( 2013重庆高考文科10)设双

3、曲线 C的中心为点 O,若有且只有一对相交于点 O、所成的角为 06的直线 1AB和 2,使 12AB,其中 1A、1B和 2A、 分别是这对直线与双曲线 的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是 ( )A. 3(,2 B. 23,) C. 23(,) D. 23,)【解题指南】根据双曲线的对称性找到渐近线与直线 1AB和 2的斜率之间的关系即可.【解析】选 A.由题意知, 直线 1AB和 2关于 轴对称,又所成的角为 06,所以直x线方程为 或 ,又因为有且只有一对相较于点 O、所成的角为xy3xy306的直线 1AB和 2,使 12AB,所以渐近线斜率满足 ,解得3ab.故选 A.32e4.

4、 (2013新课标高考理科10)已知椭圆 的右焦:E)0(12bayx点 ,过点 的直线交 于 , 两点,若 的中点坐标为 ,则 的)0,3(FEABA,E方程为( )A. B. 136452yx 12736yxC. D. 82798【解题指南】本题中给出 的中点坐标,所以在解题时先设出 , 两点坐标,ABAB然后采用点差法求解.【解析】选 D.由椭圆 得, ,12byax 22bayx因为过 点的直线与椭圆 交于 , 两点,F)0(12bayxAB设 , ,则 ,),(1yxA)(2yxB121则 1212bab222yx由-得 ,0)()(2121 yx化简得 .)(212222 ab,

5、0)()(11yax 21abxy又直线的斜率为 ,即 .(32k2因为 ,所以 ,解得 , .922acb192a182a92b故椭圆方程为 .182yx二、解答题5.(2013安徽高考理科18)设椭圆 的焦点在 轴上22:1xyEa+=-x()若椭圆 的焦距为 1,求椭圆 的方程;E()设 分别是椭圆的左、右焦点, 为椭圆 上的第一象限内的点,直12,FP线 交 轴与点 ,并且 ,证明:当 变化时,点 在某定直线上。2PyQ1FPQap【解析】(1)因为焦距为 1,所以 ,解得 ,从而椭圆 E 的方程为214a-=25=8.28153xy+=(2)设 ,其中 ,由题设知 ,则直线012(,

6、0)(,xcF-P( ,) 21a-c=0xc的斜率 ,直线 的斜率 , ,故直线 的方程1PF10+FPyKxc=2PF20-FPyKxc=10+FPyxc2PF为 , 当 x=0 时, ,即点 Q 坐标为 ,因此直线0()yxc- 0y- 0-( , )的斜率 。由于 ,所以1QF10FQyKx=-1FPQ100.1,+FPyKxc=-化简得 220()ya将 代入椭圆 E 的方程,由于点 在第一象限,解得 ,即0xy( ,) 20=xa, 21-y点 P 在定直线 x+y=1 上。6. (2013天津高考文科18) 与(2013天津高考理科18)相同设椭圆 的左焦点为 F, 离心率为 ,

7、 过点 F 且与 x 轴垂直的直21(0)xyab 3线被椭圆截得的线段长为 . 43() 求椭圆的方程; () 设 A, B 分别为椭圆的左、右顶点, 过点 F 且斜率为 k 的直线与椭圆交于 C, D 两点. 若 , 求 k 的值. 8CDB【解题指南】() 由离心率及过点 F 且与 x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长求出 a,b 的值,写出椭圆方程. () 写出过点 F 且斜率为 k 的直线方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系表示 求解.ACDB【解析】() 设 由 知 过点 F 且与 x 轴垂直的直线为(,0)c3,a,c代入椭圆方程有 解得 于是 解得 又,xc21,yb6,3b

8、y243,2,b,从而 ,所以椭圆方程为 . 22ab3,ac21,xy() 设 ,由 得直线 CD 的方程为 由方程组12(,)(,)CxyD(1,0)F(1),ykx消去 y,整理得2,3yk 22(3)630.kxk可得 因为 所以221216,.33kxxk(,)A(,)B112221(,)(,)(3,)(,)ACDByyxyxy122122 2126()()(63xkxxkk由已知得 ,解得2182.k7.(2013北京高考文科19)直线 y=kx+m(m0)与椭圆 W: +y2=1 相交4x于 A,C 两点,O 是坐标原点。(1)当点 B 的坐标为(0,1) ,且四边形 OABC

9、为菱形时,求 AC 的长;(2)当点 B 在 W 上且不是 W 的顶点时,证明:四边形 OABC 不可能为菱形。【解题指南】(1)把线段 OB 的垂直平分线方程与椭圆方程联立,求出点 A,C 的坐标,再求 AC 的长.(2)用反证法.假设 OABC 为菱形,则只需证明若 OA=OC,则 A 点与 C 点的横坐标相等或互为相反数,从而与已知矛盾.【解析】 (1)线段 OB 的垂直平分线为 ,因此 A、C 点的坐标为 ,12y1(3,)2于是 AC 的长为 。23(2)只需证明若 OA=OC,则 A 点与 C 点的横坐标相等或互为相反数。设 OA=OC=r(r1),则 A、C 为圆 与椭圆 的交点

10、。22xyr2:14xWy, , 点与 C 点的横坐标互为相反数或相等,2314xr231xr所 以此时 B 点为顶点。因此四边形 OABC 不可能是菱形。8. (2013新课标全国高考理科20)平面直角坐标系 xOy 中,过椭圆M: (ab0)右焦点的直线 x+y- =0 交 M 于 A,B 两点,P 为 AB 的21xyab中点,且 OP 的斜率为 2(1)求 M 的方程(2)C,D 为 M 上的两点,若四边形 ACBD 的对角线 CDAB,求四边形ACBD 面积的最大值【解题指南】 (1)涉及到弦 AB 的中点问题,考虑点差法,建立关于 a,b 的方程组,解得 a,b 的值,确立 M 的

11、方程;(2)将四边形的面积表示出来,可转化为 S ,然后利用函数的知识求ABh最值.【解析】设 ,则 ,12,AxyB21xyab,-得2xyab.因为 ,设 ,因为 P 为 AB 的121212120xyyb12yx0,Pxy中点,且 OP 的斜率为 ,所以 ,即 ,所以可以解得01212+,2ab即 ,即 ,又因为 ,所以 ,所以 M 的方程为2c2ac3c26a.2163xy(2)因为 ,直线 AB 的方程为 ,所以设直线 CD 方程为CDAB30xy,将 代入 得: ,解得 不yxm30xy21624x430,x或防令 、B ,所以可得 ,将 代入 得:0,A4,63ABym2+16y

12、,223460x设 , ,则3,Cy4,Dxy2 2343418,Cxx又因为 ,即 ,221660mm所以当 时,CD 取得最大值 4,所以四边形 ACBD 面积的最大值为08.23ABCD9. (2013辽宁高考文科20)与(2013辽宁高考理科20)相同如图,抛物线 点 在抛物线 上,过221:4,:(0).Cxyxpy0(,)Mxy2CM作 的切线,切点为 (为 原点 时, 重合于 ).当 时,切线,ABOABO01x的斜率为 。MA2求 的值;()p当 在 上运动时,求线段 的中点 的轨迹方程( 重合于 ,中点2CABN,ABO为 ).O【解题指南】利用导数的几何意义,求切线的斜率,

13、建立相关参数的方程求参数;根据条件寻求动点坐标与相关点的坐标间的关系,消去相关点的坐标,可得轨迹方程。【解析】 设 ,则(),)Aab1.2MAxaky已知切线 在抛物线 上的切点为 ,21:4Cxy(,)Aab由导数的几何意义得, 1.2MAak所以 从而1.a2.4ba故点 (,)A由点斜式得切线 的方程:A1().42yx由于点 在抛物线 上,又在切线 上,0(,)Mxy2CMA所以得 0201(),4.xpy将 代入上述方程组,即得1 2p故 的值为 2.p设()1212(,),)(,)NxyABxy又点 在抛物线 上,12:4Cxy则 ,,4yx由于 为线段 的中点,所以 NAB21

14、211, .8xyx切线 的方程分别为: ,M211(),4y22()4xyx由得切线 得交点 的坐标 ,MAB0(,)121200,4xy又由于点 在抛物线 上,所以 0(,)xy2C2x由得 2116由得 , 2212114xxx28xy将代入得 1222()3由得 .2,03xy当 时, 重合于 ,中点 N 为 ,其坐标满足方程12ABO243xy综上可知,线段 的中点 的轨迹方程为 .243xy10. (2013湖南高考文科20)已知 , 分别是椭圆 的左、1F2 15:2yxE右焦点, , 关于直线 的对称点是圆 的一条直径的两个端点。1F2 02yxC()求圆 的方程;C() 设过

15、点 的直线 被椭圆 和圆 所截得的弦长分别为 , 。当 最大时,2lECab求直线 的方程。l【解题指南】第()问的关键是明白圆的直径和椭圆的焦距等长,圆心就是原点关于直线 的对称点,否则会增加许多计算量。第() 问要掌握利02yx用弦心三角形求直线被圆所截得的弦长 ,利用弦长公式 a求直线被椭圆截得的弦长2121221212 4)(4)( yykxxkd ,然后再根据化简的结果用相关知识去解题。b【解析】 (I)由题设知 的坐标分别是 ,圆 C 的半径为 2,圆心为21,F)0,2(原点 O 关于直线 的对称点,设圆心坐标为 ,由 得02yx ),(0yx1020xy,所以圆 C 的方程为2

16、0xy 4)2()(2yx(II )由题意,可设直线 方程为 ,则圆心到直线 的距离为lml,所以 ,21|md2214db由 得 ,2152yx 014)5(2my设 与 E 的两个交点坐标分别为 ,l ),(,21yx则 ,5,542121 ymy于是,22221111222()()()46()(5)51axymym从而,222 22 2851851()45411mabmA当且仅当 ,即 时等号成立,故当 时, 最大,22m33mab此时,直线 的方程为 或 ,即 ,或l 23yx23yx023yx.023yx11.(2013浙江高考理科T21)如图,点 P(0,-1)是椭圆 C1: 的一

17、21(0)xyab 个顶点,C 1的长轴是圆 C2:x2+y2=4 的直径. l1,l2是过点 P 且互相垂直的两条直线,其中 l1交圆 C2于 A,B 两点,l 2交椭圆于另一点 D.(1)求椭圆 C1的方程.(2)求 ABD 面积取最大值时直线 l1的方程.【解题指南】(1)由图形和题意很容易找到椭圆中 a,b 的值;(2)先利用待定系数法设出直线方程(即设直线的斜率为 k),把ABD 的面积表示出来( 一定是关于 k 的表达式),当ABD 面积取最大值时 ,求 k 的值.【解析】(1)由题意得,a=2,b=1,所以椭圆 C1 的方程为: .214xy(2)设 A(x1,y1),B(x2,

18、y2),D(x0,y0).由题意知,直线 l1 的斜率存在,不妨设其为 k,则直线 l1 的方程为:y=kx-1,又圆 : ,故点 到直线 的距离2C24xyO1l2dk所以223kABd又 ,故直线 的方程为:21l2l 0xky由 ,消去 ,整理得204xkyy2(4)8kx故, ,所以028xk281kPD设 的面积为 ,则ABDS28432kAB所以, 2 22 23161443Skk当且仅当 时取等号0所以所求 的方程为 .1l102yx12.(2013安徽高考文科21)已知椭圆 C: 的焦距为 4,21(0)xyab+=且过点 。23P( , )(1)求椭圆 C 的方程;(2)设

19、为椭圆 C 上一点,过点 Q 作 x 轴的垂线,垂足为00Q( x, y) ()E。取点 ,连接 AE,过点 A 作 AE 的垂线交 x 轴于点 D.点 G 是点2A( , )D 关于 y 轴的对称点,作直线 QG,问这样作出的直线 QG 是否与椭圆 C 一定有唯一的公共点?并说明理由。【解题指南】 (1)由题设的两个条件可得 a,b;(2)设点 ,由 D( x,0)用 ,写出 ,联立直线 QG 与椭圆的方程,整理转化为.0AED=DGx表 示 , QGK关于 x 的一元二次方程问题求解。【解析】(1)因为焦距为 4,所以 ,又因为椭圆 C 过点 ,所以24ab-=23P( , ),故 ,从而

20、椭圆 C 的方程为 .231ab+=284ab=,2184xy+=(2)一定有唯一的公共点.由题意,设 E 点坐标为 ,D 点坐标为(x D,0),则0( ,),0-2(,2)DAEAx-( x,) ,再由 知, ,即 ,由于 ,故 ,.0E=0.+8=Dx0.Dx08=-Dx因为点 G 是点 D 关于 y 轴的对称点,所以点 .故直线 QG 的斜率08(,)G又因为 在椭圆 C 上,所以 ,002,8QyxK=- 0(,)Qx208xy+=从而 故直线 QG 的方程为 , 0,2QGxy 008()2xy=-将代入椭圆 C 方程,得 2 20164xy+=( )再将 代入 ,化简得 ,解得

21、,即直线 QG 与椭圆 C- 0,x一定有唯一的公共点.13.(2013浙江高考文科T22)已知抛物线 C 的顶点为 O(0,0),焦点 F(0,1).(1)求抛物线 C 的方程.(2)过 F 作直线交抛物线 C 于 A,B 两点.若直线 AO,BO 分别交直线 l:y=x-2 于M,N 两点,求|MN|的最小值 .【解题指南】(1)知道抛物线的焦点易求抛物线的方程;(2)可以先设出 A,B 两点的坐标(设而不求), 设出直线的方程,由已知条件把|MN|表示出来,进行求解.【解析】(1)由题意可设抛物线 C 的方程为 x2=2py(p0),则 =1,p=2,2所以抛物线 C 的方程为 x2=4

22、y.(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2),直线 AB 的方程为:y=kx+1,由 ,214ykx消去 ,整理得y40xk所以 1212,x从而 k由 解得点 的横坐标1,2yxM112184Mxyx同理点 的横坐标 ,N284Nx所以 2M12x12284()6x28143k令 ,则43,0kt34tk当 时,t 25612Nt当 时,0t 238()5Mt综上所述,当 时,即 时, 的最小值是 .5t4kMN82514. (2013山东高考理科 22)椭圆 C: (ab0)的左、右焦21xy点分别是 F1、 F2,离心率为 ,过 F1且垂直于 x 轴的直线被椭圆 C 截得的线32段长

23、为 l. ()求椭圆 C 的方程; ()点 P 是椭圆 C 上除长轴端点外的任一点,连接 PF1、PF 2,设F 1PF2 的角平分线 PM 交 C 的长轴于点 M(m,0) ,求 m 的取值范围; ()在()的条件下,过点 p 作斜率为 k 的直线 l,使得 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点, 设直线 PF1,PF2 的斜率分别为 k1, k2,若 k0,试证明为定值,并求出这个定值.12k【解题指南】 ()由椭圆 及过 F1 的线段长,可列出方程求出椭圆的22cba方程;()先设出点 P 的坐标,根据角平分线的性质,角平分线上的点到角两边的距;离相等,可列出方程求出点 P 的横坐标与 m

24、 的关系,由椭圆的范围求出 m 的范围.()可先设出直线的点斜式方程,与椭圆联立消去 y,由于 l与椭圆 C 有且只有一个公共点,即 ,可得出 k 与点 P 的坐标的联系,然后0将斜率用坐标表示出来的式子代入 即可.21k【解析】 ()由于 ,x=-c 代入椭圆方程 ,22bac 12byax得 ,由题意知 ,即 ,aby2122又 ,所以 a=2,b=1,23ce所以椭圆 C 的方程为 142yx()设 ,0,0yxP又 ,3,21F所以直线 的方程分别为1: ,1PFl00yxy: ,2 3由题意知,M 到直线 的距离相等,21,PF所以 ,20202 33xymxym由于点 P 在椭圆上

25、,所以 1420所以 202033xmx因为 , ,0可得 ,002323xmx所以 4m因此 23()设 ,则直线 的方程为 ,0,0yxPl 00xky联立 00214xky整理得 .01248200022 xkyxky由 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,所以 ,即 148 200220xkykxky即 ,又420020y1420所以 ,81620020xky故 ,04xk由()知 ,00021 23yxxyk所以 ,8402121 xk因此 为定值,这个定值为-8.2115. (2013 山东高考文科22)在平面直角坐标系 中,已知椭圆 C 的xOy中心在原点 O,焦点在 轴上,短轴

26、长为 2,离心率为 .x 2(I)求椭圆 C 的方程;(II)A,B 为椭圆 C 上满足AOB 的面积为 的任意两点,E 为线段 AB 的中点,64射线 OE 交椭圆 C 于点 P,设 ,求实数 t 的值.OPtE【解题指南】 ()可由椭圆的定义及简单的几何性质,易知椭圆的标准方程;(II)由于 A,B 两点任意,因此需要考虑直线 AB 的斜率是否存在,斜率不存在时,设出 A,B 两点坐标,由已知条件得出 P 点坐标代入椭圆方程即可求得 t 的值,斜率存在时,可设直线的方程,然后与椭圆联立,根据条件得出 t 的关系式.【解析】 ()设椭圆 C 的方程为 ,012bayx由题意知 ,解得222b

27、ac,ba因此椭圆 C 的方程为 .12yx(II) 当 ABx 轴时,设 A(x0,y0),B(x0,-y0),由 020216,134=.xyx得 或 ,由 =t =t(x0,0)=(tx0,0),得 P(tx0,0),OP OE又 P 在椭圆上 ,所以 +02=1,所以 t2= =4 或 ,tx0x43所以 t=2 或 (舍去负值 ).23当 AB 不垂直于 x 轴时,设 AB:y=kx+m,显然 m0,代入椭圆方程得(1+2k2)x2+4kmx+2(m2-1)=0.(*)由三角形面积公式知, |xAyB-xByA|= |xA(kxB+m)-xB(kxA+m)|112= |m|xA-xB|= ,1264所以, ,|2|ABxm223()4ABABxxm即 ,整理得, 2228(1)163()kk 22(1)6k 又 ,2 2,ABEExykx所以, ,2()1mtOPt即 ,将其代入椭圆方程得22(,)1k,2)()1mttk整理可得, t 联立,消去 ,约分掉 ,移项整理得, ,21k2m423160t解之可得, 或 ,均能使 式的 ,24t3(*)0所以 或 (舍去负值).t综上, 或 .2t3关闭 Word 文档返回原板块。

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