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1、專題升級訓(xùn)練14 橢圓、雙曲線、拋物線
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共6小題,每小題6分,共36分)1.在同一坐標(biāo)系下,下列曲線中,右焦點與拋物線y2=4x的焦點重合的是( ).
A.+=1 B.+=1
C.-=1 D.-=1
2.已知圓的方程為x2+y2=4,若拋物線過定點A(0,1),B(0,-1),且以該圓的切線為準(zhǔn)線,則拋物線焦點的軌跡方程是( ).
A.+=1(y≠0) B.+=1(y≠0)
C.+=1(x≠0) D.+=1(x≠0)
3.若點P為共焦點的橢圓C1和雙曲線C2的一個交點,F(xiàn)1,
2、F2分別是它們的左、右焦點,設(shè)橢圓的離心率為e1,雙曲線的離心率為e2.若·=0,則+=( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
4.若直線mx+ny=4與圓x2+y2=4沒有交點,則過點P(m,n)的直線與橢圓+=1的交點個數(shù)為( ).
A.至少1個 B.2個
C.1個 D.0個
5.已知點A,B是雙曲線x2-=1上的兩點,O為坐標(biāo)原點,且滿足·=0,則點O到直線AB的距離等于( ).
A. B. C.2 D.2
6.直線4kx-4y-k=0與拋物線y2=x交于A,B兩點,若|AB|=4,則弦AB的
3、中點到直線x+=0的距離等于( ).
A. B.2 C. D.4
二、填空題(本大題共3小題,每小題6分,共18分)
7.已知點M與雙曲線-=1的左,右焦點的距離之比為2∶3,則點M的軌跡方程為__________.
8.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點M(1,m),到其焦點的距離為5,雙曲線x2-=1的左頂點為A,若雙曲線的一條漸近線與直線AM垂直,則實數(shù)a=__________.
9.連接拋物線x2=4y的焦點F與點M(1,0)所得的線段與拋物線交于點A,設(shè)點O為坐標(biāo)原點,則△OAM的面積為__________.
三、解答題(本大題共3小題,共4
4、6分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
10.(本小題滿分15分)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸長等于焦距,橢圓C上的點到右焦點F的最短距離為-1.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點E(2,0)且斜率為k(k>0)的直線l與C交于M,N兩點,P是點M關(guān)于x軸的對稱點,證明:N,F(xiàn),P三點共線.
11.(本小題滿分15分)如圖,橢圓C:+=1的焦點在x軸上,左、右頂點分別為A1,A,上頂點為B.拋物線C1,C2分別以A,B為焦點,其頂點均為坐標(biāo)原點O,C1與C2相交于直線y=x上一點P.
(1)求橢圓C及拋物線C1,C2的方程;
(2)若動直線l與直線OP
5、垂直,且與橢圓C交于不同兩點M,N,已知點Q(-,0),求·的最小值.
12.(本小題滿分16分)已知直線l:x+y+8=0,圓O:x2+y2=36(O為坐標(biāo)原點),橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為e=,直線l被圓O截得的弦長與橢圓的長軸長相等.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點(3,0)作直線l,與橢圓C交于A,B兩點,設(shè)=(O是坐標(biāo)原點),是否存在這樣的直線l,使四邊形OASB的對角線長相等?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
參考答案
一、選擇題
1.D
2.C 解析:過點A,B,O(O為坐標(biāo)原點)分別向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,垂足為A1,B1,O1,設(shè)
6、拋物線的焦點F(x,y),則|FA|=|AA1|,|FB|=|BB1|,
∴|FA|+|FB|=|AA1|+|BB1|.
∵O為AB的中點,
∴|AA1|+|BB1|=2|OO1|=4.
∴|FA|+|FB|=4,故點F的軌跡是以A,B為焦點的橢圓,其方程為+=1.
又F點不能在y軸上,故所求軌跡方程為+=1(x≠0).故選C.
3.B 解析:設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
雙曲線方程為-=1(m>0,n>0),
其中兩焦點距離為2c.
不妨令P在第一象限,由題意知
∴|PF1|=a+m,|PF2|=a-m,
又=0,∴PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2
7、=|F1F2|2,
∴2(a2+m2)=4c2,∴+==2,故選B.
4.B 解析:∵直線mx+ny=4與圓x2+y2=4沒有交點,
∴圓心到直線的距離d=>2,
解得m2+n2<4,
即點P(m,n)在以原點為圓心,半徑為2的圓的內(nèi)部,而此圓在橢圓+=1的內(nèi)部,故點P在橢圓內(nèi)部,經(jīng)過此點的任意直線與橢圓有兩個交點.故選B.
5.A 解析:由·=0OA⊥OB,由于雙曲線為中心對稱圖形,因此可考查特殊情況,令點A為直線y=x與雙曲線在第一象限的交點,因此點B為直線y=-x與雙曲線在第四象限的一個交點,因此直線AB與x軸垂直,點O到直線AB的距離就為點A或點B的橫坐標(biāo)的值.
由x=.
8、故選A.
6.C 解析:據(jù)拋物線定義知,|AB|=x1++x2+=4,
∴x1+x2=.
故弦AB的中點到x=-的距離為-=+=.
二、填空題
7.x2+y2+26x+25=0 解析:由題意得a2=16,b2=9,c2=16+9=25.
∴F1(-5,0),F(xiàn)2(5,0).
設(shè)M(x,y),有=,即=.
整理即可.
8. 解析:根據(jù)拋物線的性質(zhì)得1+=5,∴p=8.
不妨取M(1,4),則AM的斜率為2,由已知得-×2=-1.
故a=.
9.- 解析:線段FM所在直線方程x+y=1與拋物線交于A(x0,y0),則y0=3-2或y0=3+2(舍去).
∴S△OAM=×1
9、×(3-2)=-.
三、解答題
10.(1)解:由題可知解得a=,c=1,∴b=1.
∴橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明:設(shè)直線l為y=k(x-2),M(x1,y1),N(x2,y2),P(x1,-y1),F(xiàn)(1,0),
由得(2k2+1)x2-8k2x+8k2-2=0.
所以x1+x2=,x1x2=.
而=(x2-1,y2)=(x2-1,kx2-2k),
=(x1-1,-y1)=(x1-1,-kx1+2k).
∵(x1-1)(kx2-2k)-(x2-1)(-kx1+2k)=k[2x1x2-3(x1+x2)+4]=k=0,
∴∥.
∴N,F(xiàn),P三點共線.
11.解
10、:(1)由題意得A(a,0),B(0,),故拋物線C1的方程可設(shè)為y2=4ax,C2的方程為x2=4y.
由可得a=4,P(8,8).
所以橢圓C:+=1,拋物線C1:y2=16x,拋物線C2:x2=4y.
(2)由(1)知,直線OP的斜率為,所以直線l的斜率為-,設(shè)直線l的方程為y=-x+b.
由
消去y,整理得5x2-8bx+8b2-16=0,
因為動直線l與橢圓C交于不同兩點,
所以Δ=128b2-20(8b2-16)>0,
解得-<b<.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,
y1y2==x1x2-(x1+x2)+b2=.
因為=(x
11、1+,y1),=(x2+,y2),
所以·=(x1+,y1)·(x2+,y2)=x1x2+(x1+x2)+y1y2+2=.
因為-<b<,
所以當(dāng)b=-時,·取得最小值,
其最小值為×2+×-=-.
12.解:(1)∵圓心O到直線l:x+y+8=0的距離為d==4,
直線l被圓O截得的弦長2a=2=4,∴a=2.
又=,a2-b2=c2,解得b=1,c=.
∴橢圓C的方程為+y2=1.
(2)∵=+,∴四邊形OASB是平行四邊形.
假設(shè)存在這樣的直線l,使四邊形OASB的對角線長相等.
則四邊形OASB為矩形,因此有⊥,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2+y1y2=0.
直線l的斜率顯然存在,設(shè)過點(3,0)的直線l方程為y=k(x-3),
由得(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由Δ=(-24k2)2-4(1+4k2)(36k2-4)>0,
可得-5k2+1>0,即k2<.
x1x2+y1y2=x1x2+k2(x1-3)(x2-3)=(1+k2)x1x2-3k2(x1+x2)+9k2=(1+k2)-3k2+9k2,
由x1x2+y1y2=0得,k2=,∴k=±,滿足Δ>0.
故存在這樣的直線l,其方程為y=±(x-3).