2013屆高考數(shù)學(xué)圓錐曲線的綜合問題復(fù)習(xí)課件和測(cè)試題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 8-7 圓錐曲線的綜合問題(理)但因?yàn)闇y(cè)試 新人教B版

1.(2011•寧波十校聯(lián)考 )已知拋物線y=-x2+3上存在關(guān)于直線x+y=0對(duì)稱的相異兩點(diǎn)A、B,則AB等于(  )
A.3          B.4
C.32 D.4 2
[答案] C
[解析] 設(shè)A(x1,3-x21),B(x2,3-x22),由于A、B關(guān)于直線x+y=0對(duì)稱,∴x1=x22-33-x21=-x2,解得x1=-2x2=1或x1=1x2=-2,設(shè)直線AB的 斜率為kAB,
∴AB=1+k2ABx1-x2=32.故選C.
2.(2011•南昌檢測(cè)(二))過橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)F1作x軸的垂線交橢圓于點(diǎn)P,F(xiàn)2為右焦點(diǎn),若∠F1PF2=60°,則橢圓的離心率為(  )
A.22 B.33
C.12 D.13
[答案] B
[解析] 記F1F2=2c,則PF1=2c3,PF2 =4c3,所以橢圓的離心率為F1F2PF1+PF2=2c2c3+4c3=33,選B.
3.(2011•長(zhǎng)安一中、高新一中、交大附中、師大附中、西安中學(xué)一模)已知雙曲線x2-y23=1的左頂點(diǎn)為A1,右焦點(diǎn)為F2,P為雙曲線右支上一點(diǎn),則PA1→•PF2→的最小值為(  )
A.-2 B.-8116
C.1 D.0
[答案] A
[解析] 由已知得A1(-1,0),F(xiàn)2(2,0).設(shè)P(x,y)(x≥1),則PA1→•PF2→=(-1-x,-y)•(2-x,-y)=4x2-x-5.令f(x)=4x2-x-5,則f(x)在x≥1上單調(diào)遞增,所以當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)f(x)取最小值,即PA1→•PF2→取最小值,最小值為-2.
4.(2011•大綱全國(guó)理,10)已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線y=2x-4與C交于A,B兩點(diǎn),則cos∠AFB=(  )
A.45 B.35
C.-35 D.-45
[答案] D
[解析] 方法一:聯(lián)立y2=4xy=2x-4,
解得x=4y=4或x=1y=-2,不妨設(shè)A在x軸上方,
∴A(4,4),B(1,-2),
∵F點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),∴FA→=(3,4),F(xiàn)B→=(0,-2),
cos∠AFB=FA→•FB→FA→•FB→=-85×2=-45.
方法二:同上求得A(4,4),B(1,-2),AB=35,AF=5,BF=2,
由余弦定理知,
cos∠AFB=AF2+BF2-AB22•AF•BF=-45.
5.(2011•臺(tái)州二模)已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F且傾斜角為60°的直線l與拋物線在第一、四象限分別交于A、B兩點(diǎn),則AFBF的值為(  )
A.5    B.4    
C.3    D.2
[答案] C
[解析] 由題意設(shè)直線l的方程為y=3(x-p2),即x=y(tǒng)3+ p2,代入拋物線方程y2=2px中,整理得3y2-2py-3p2=0,設(shè)A(xA,yA),B(xB,yB),則yA=3p,yB=-33p,所以AFBF=y(tǒng)AyB=3.
6.(2011•海南一模)若AB是過橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)中心的一條弦,是橢圓上任意一點(diǎn),且A、B與兩坐標(biāo)軸均不平行,kA、kB分別表示直線A、B的斜率,則kA•kB=(  )
A.-c2a2 B.-b2a2
C.-c2b2 D.-a2b2
[答案] B
[解析] 解法一(直接法):設(shè)A(x1,y1),(x0,y0),則B(-x1,-y1),
kA•kB=y(tǒng)0-y1x0-x1•y0+y1x0+x1=y(tǒng)20-y21x20-x21
=-b2a2x20+b2--b2a2x21+b2x20-x21
=-b2a2.
解法二(特殊值法):因?yàn)樗膫(gè)選項(xiàng)為確定值,取A(a,0),B(-a,0),(0,b),可得kA•kB=-b2a2.
7.(2010•吉林省調(diào)研)已知過雙曲線x2a2-y2b2=1右焦點(diǎn)且傾斜角為45°的直線與雙曲線右支有兩個(gè)交點(diǎn),則雙曲線的離心率e的取值范圍是________.
[答案] (1,2)
[解析] 由條件知,漸近線的傾斜角小于45°,即ba<1,∴c2-a2a2<1,∴c2a2<2,
即e2<2,∵e>1,∴1<e<2.
8.(2010•安徽安慶聯(lián)考)設(shè)直線l:y=2x+2,若l與橢圓x2+y24=1的交點(diǎn)為A、B,點(diǎn)P為橢圓上的動(dòng)點(diǎn),則使△PAB的面積為2-1的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為________.
[答案] 3
[解析] 設(shè)與l平行且與橢圓相切的直線方程為y=2x+b,代入x2+y24=1中消去y得,8x2+4bx+b2-4=0,
由Δ=16b2-32(b2-4)=0得,b=±22,
顯見y=2x+2與兩軸交點(diǎn)為橢圓的兩頂點(diǎn)A(-1,0),B(0,2),
∵直線y=2x+22與l距離d=22-25,
∴欲使S△ABP=12AB•h=52h=2-1,須使h=22-25,∵d=h,∴直線y=2x+22與橢圓切點(diǎn),及y=2x+4-22與橢圓交點(diǎn)均滿足,∴這樣的點(diǎn)P有3個(gè).
9.(2011•海南五校聯(lián)考)已知拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線與y軸的交點(diǎn)為,N為拋物線上的一點(diǎn),且NF=32N,則∠NF=________.
[答案] 30°
[解析] 作NH垂直于準(zhǔn)線于H,由拋物線的定義得
NH=NF,
∴NHN=NFN=32=sin∠HN,得∠HN=60°,
∴∠NF=90°-60°=30°.
10.(2011•安徽模擬)點(diǎn)A、B分別為橢圓x236+y220=1長(zhǎng)軸的左、右端點(diǎn),點(diǎn)F是橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,且位于x軸上方,PA⊥PF.
(1)求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)設(shè)是橢圓長(zhǎng)軸AB上的一點(diǎn),到直線AP的距離等于B,求橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)的距離d的最小值.
[解析] (1)由已知可得點(diǎn)A(-6,0),F(xiàn)(4,0),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x,y),則AP→=(x+6,y),F(xiàn)P→=(x-4,y).
由已知得x236+y220=1x+6x-4+y2=0
消去y得,2x2+9x-18=0,∴x=32或x=-6
由于y>0,只能x=32,于是y=523
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)是(32,523).
(2)直線AP的方程是x-3y+6=0
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)是(,0),則到直線AP的距離是
+62,于是+62=-6,
又-6≤≤6,解得:=2
∵橢圓上的點(diǎn)(x,y)到點(diǎn)的距離是d,
∴d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-59x2
=49(x-92)2+15,
由于-6≤x≤6,所以當(dāng)x=92時(shí)d取最小值15.

11.(2011•新標(biāo)全國(guó),9)已知直線l過拋物線C的焦點(diǎn),且與C的對(duì)稱軸垂直,l與C交于A,B兩點(diǎn),AB=12,P為C的準(zhǔn)線上一點(diǎn),則△ABP的面積為(  )
A.18    B.24    
C.36    D.48
[答案] C
[解析] 設(shè)拋物線為y2=2px,則焦點(diǎn)Fp2,0,準(zhǔn)線x=-p2,由AB=2p=12,知p=6,所以F到準(zhǔn)線距離為6,所以三角形面積為S=12×12×6=36.
12.已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0) ,過橢圓的右焦點(diǎn)作x軸的垂線交橢圓于A、B兩點(diǎn),若OA→•OB→=0,則橢圓的離心率e等于(  )
A.-1+52 B.-1+32
C.12 D.32
[答案] A

[解析] 如上圖,F(xiàn)2(c,0)把x=c代入橢圓x2a2+y2a2=1得A(c,b2a).
由OA→•OB→=0結(jié)合圖形分析得
OF2=AF2,
即c=b2a⇒b2=ac⇒a2-c2=ac
⇒(ca)2+ca-1=0⇒e2+e-1=0⇒e=5-12.
13. (2011•遼寧沈陽二中檢測(cè))已知曲線C:y=2x2,點(diǎn)A(0,-2)及點(diǎn)B(3,a),從點(diǎn)A觀察點(diǎn)B,要使視線不被曲線C擋住,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(  )
A.(4,+∞) B.(-∞,4]
C.(10,+∞) D.(-∞,10]
[答案] D
[解析] 過點(diǎn)A(0,-2)作曲線C:y=2x2的切線,設(shè)方程為y=kx-2,代入y=2x2得,

2x2-kx+2=0,令Δ=k2-16=0得k=±4,
當(dāng)k=4時(shí),切線為l,
∵B點(diǎn) 在直線x=3上運(yùn)動(dòng),直線y=4x-2與x=3的交點(diǎn)為(3,10),當(dāng)點(diǎn)B(3, a)滿足a≤10時(shí),視線不被曲線C擋住,故選D.
14.雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的離心率為2,坐標(biāo)原點(diǎn)到直線AB的距離為32,其中A(0,-b),B(a,0).
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)F是雙曲線的右焦點(diǎn),直線l過點(diǎn)F且與雙曲線的右支交于不同的兩點(diǎn)P、Q,點(diǎn)為線段PQ的中點(diǎn).若點(diǎn)在直線x=-2上的射影為N,滿足PN→•QN→=0,且PQ→=10,求直線l的方程.
[解析] (1)依題意有ca=2,aba2+b2=32,a2+b2=c2.
解得a=1,b=3,c=2.
所以,所求雙曲線的方程為x2-y23=1.
(2)當(dāng)直線l⊥x軸時(shí),PQ→=6,不合題意.當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x-2).
由x2-y23=1x>0y=kx-2得,
(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0. ①
因?yàn)橹本與雙曲線的右支交于不同兩點(diǎn),所以3-k2≠0.
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),(x0,y0),則x1、x2是方程①的兩個(gè)正根,于是有
x1+x2=4k2k2-3>0,x1x2=4k2+3k2-3>0,Δ=4k22-43-k2-4k2-3>0,
所以k2>3. ②
因?yàn)镻N→•QN→=0,則PN⊥QN,又為PQ的中點(diǎn),PQ→=10,所以P=N=Q=12PQ=5.
又N=x0+2=5,∴x0=3,
而x0=x1+x22=2k2k2-3=3,
∴k2=9,解得k=±3.
∵k=±3滿足②式,∴k=±3符合題意.
所以直線l的方程為y=±3(x-2).
即3x-y-6=0或3x+y-6=0.
15.(2010•北京崇區(qū))已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在x軸上,短軸長(zhǎng)為2,且兩個(gè)焦點(diǎn)和短軸的兩個(gè)端點(diǎn)恰為一個(gè)正方形的頂點(diǎn).過右焦點(diǎn)F與x軸不垂直的直線l交橢圓于P,Q兩點(diǎn).

(1)求橢圓的方程;
(2)當(dāng)直線l的斜率為1時(shí),求△POQ的面積;
(3)在線段OF上是否存在點(diǎn)(,0),使得以P,Q為鄰邊的平行四邊形是菱形?若存在,求出的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由.
[解析] (1)由已知,橢圓方程可設(shè)為x2a2+y2b2=1(a>b>0).∵兩個(gè)焦點(diǎn)和短軸的兩個(gè)端點(diǎn)恰為正方形的頂點(diǎn),且短軸長(zhǎng)為2,∴b=c=1,a=2.
所求橢圓方程為x22+y2=1.
(2)右焦點(diǎn)F(1,0),直線l的方程為y=x-1.
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
由x2+2y2=2y=x-1得,3y2+2y-1=0,
解得y1=-1,y2=13.
∴S△POQ=12OF•y1-y2=12y1-y2=23.
(3) 假設(shè)在線段OF上存在點(diǎn)(,0)(0<<1),使得以P、Q為鄰邊的平行四邊形是菱形.因?yàn)橹本與x軸不垂直,所以設(shè)直線l的方程為y=k(x-1)(k≠0).
由x2+2y2=2y=kx-1可得,(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.
∴x1+x2=4k21+2k2,x1x2=2k2-21+2k2.
P→=(x1-,y1),Q→=(x2-,y2),PQ→=(x2-x1,y2-y1).其中x2-x1≠0以P,Q為鄰邊的平行四邊形是菱形
⇔(P→+Q→)⊥PQ→⇔(P→+Q→)•PQ→=0
⇔(x1+x2-2,y1+y2)•(x2-x1,y2-y1)=0
⇔(x1+x2-2)(x2-x1)+(y1+y 2)(y2-y1)=0
⇔(x1+x2-2)+k(y1+y2)=0
⇔4k21+2k2-2+k24k21+2k2-2=0
⇔2k2-(2+4k2)=0⇔=k21+2k2(k≠0).
∴0<<12.

1. (2010•安徽江南十校聯(lián)考)已知橢圓C:x2a2+y2=1(a>1)的上頂點(diǎn)為A,左、右焦點(diǎn)為F1、F2,直線AF2與圓:x2+y2-6x-2y+7=0相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若橢圓內(nèi)存在動(dòng)點(diǎn)P,使PF1,PO,PF2成等比數(shù)列(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求PF1→•PF2→的取值范圍.
[解析] (1)圓:x2+y2-6x-2y+7=0化為(x-3)2+(y-1)2=3,
則圓的圓心為(3,1),半徑r=3.
由A(0,1),F(xiàn)2(c,0),(c=a2-1),得直線AF2:
xc+y=1,
即x+cy-c=0,
由直線AF2與圓相切,得3+c-cc2+1=3,
解得c=2或c=-2(舍去).
則a2=c2+1=3,故橢圓C的方程為:x23+y2=1.
(2)由(1)知F1(-2,0)、F2(2,0),設(shè)P(x,y),
由題意知PO2=PF1•PF2,
即(x2+y2)2=x+22+y2•x-22+y2,
化簡(jiǎn)得:x2-y2=1,則x2=y(tǒng)2+1≥1.
因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓內(nèi),故x23+y2<1,即x23+x2-1<1,
∴x2<32,∴1≤x2<32,
又PF1→•PF2→=x2-2+y2=2x2-3,
∴-1≤PF1→•PF2→<32.
2.(2010•廣州市質(zhì)檢)已知?jiǎng)狱c(diǎn)P到定點(diǎn)F(2,0)的距離與點(diǎn)P到定直線l:x=22的距離之比為22.
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程;
(2)設(shè)、N是直線l上的兩個(gè)點(diǎn),點(diǎn)E與點(diǎn)F關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,若E→•FN→=0,求N的最小值.
[解析] (1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),
依題意有,x-22+y2x-22=22,整理得x24+y22=1,
所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的方程為x24+y22=1.
(2)∵點(diǎn)E與點(diǎn)F關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(-2,0).
∵、N是直線l上的兩個(gè)點(diǎn),
∴可設(shè)(22,y1),N(22,y2)(不妨設(shè)y1>y2).
∵E→•FN→=0,∴(32,y1)•(2,y2)=0,
∴6+y1y2=0,即y2=-6y1.
由于y1>y2,∴y1>0,y2<0.
∴N=y(tǒng)1-y2=y(tǒng)1+6y1≥2y1•6y1=26.
當(dāng)且僅當(dāng)y1=6,y2=-6時(shí),等號(hào)成立.
故N的最小值為26.
3.(2011•浙江,22)如下圖,設(shè)P是拋物線C1:x2=y(tǒng)上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P做圓C2:x2+( y+3)2=1的兩條切線,交直線l:y=-3于A,B,兩點(diǎn).

(1)求圓C2的圓心到拋物線C1準(zhǔn)線的距離.
(2)是否存在點(diǎn)P,使線段AB被拋物 線C1在點(diǎn)P處的切線平分,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
[解析] (1)因?yàn)閽佄锞C1的準(zhǔn)線方程為:y=-14,
所以圓心到拋物線C1準(zhǔn)線的距離為:
-14- (-3)=114.
(2)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,x20),拋物線C1在點(diǎn)P處的切線交直線l于點(diǎn)D,再設(shè)A,B,D的橫坐標(biāo)分別為xA,xB,xD;
過點(diǎn)P(x0,x20)的拋物線C1的切線方程為:
y-x20=2x0(x-x0)    、
當(dāng)x0=1時(shí),過點(diǎn)P(1,1)與圓C2的切線PA為:
y-1=158(x-1),
可得xA=-1715,xB=1,xD=-1,xA+xB≠2xD.
當(dāng)x0=-1時(shí),過點(diǎn)P(-1,1)與圓C2的切線PB為:
y-1=-158(x+1),
可得xA=-1,xB=1715,xD=1,xA+xB≠2xD.
所以x20-1≠0.
設(shè)切線PA,PB的斜率為k1,k2,則
PA:y-x20=k1(x-x0),   、
PB:y-x20=k2(x-x0),   、
將y=-3分別代入①,②,③得
xD=x20-32x0(x0≠0);
xA=x0-x20+3k1,xB=x0-x20+3k2(k1,k2≠0)
從而xA+xB=2x0-(x20+3)(1k1+1k2)
又-x0k1+x21+3k21+1=1
即(x20-1)k21-2(x20+3)x0k1+(x20+3)2-1=0.
同理,(x20-1)k22-2(x20+3)x0k2+(x20+3)2-1=0
所以k1,k2是方程(x20-1)k2-2(x20+3)x0k+(x20+3)2-1=0的兩個(gè)不相等的根,從而k1+k2=23+x20x0x20-1,
k1•k2=3+x202-1x20-1,
因?yàn)閤A+xB=2xD.
所以2x0-(x20+3)(1k1+1k2)=x20-3x0,即1k1+1k2=1x0.
從而23+x20x0x20+32-1=1x0,進(jìn)而得,x40=8,x0=±48.
綜上所述,存在點(diǎn)P滿足題意,點(diǎn)P坐標(biāo)為(±48,22).




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