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1、2022屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課堂達標46 圓錐曲線的綜合問題 文 新人教版
1.已知點A(0,2)和雙曲線x2-=1,過點A與雙曲線只有一個公共點的直線的條數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析] 設(shè)過點A(0,2)的直線為y=kx+2.由得(4-k2)x2-4kx-8=0.當(dāng)k2=4即k=±2時,方程只有一解,即只有一個交點.當(dāng)k2≠4,方程有一解時Δ=(-4k)2-4×(4-k2)×(-8)=0,∴k2=8,∴k=±2,為切線斜率,共有4條直線.故選D.
[答案] D
2.(2018·嘉定模擬)過點P(1,1)作直線與雙曲線x2
2、-=1交于A,B兩點,使點P為AB中點,則這樣的直線( )
A.存在一條,且方程為2x-y-1=0
B.存在無數(shù)條
C.存在兩條,方程為2x±(y+1)=0
D.不存在
[解析] 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=2,y1+y2=2,則x-y=1,x-y=1,
兩式相減得(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2)(y1+y2)=0,所以x1-x2=(y1-y2),即kAB=2,故所求直線方程為y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
聯(lián)立可得2x2-4x+3=0,但此方程沒有實數(shù)解,故這樣的直線不存在.故選D.
[答案] D
3.若直線y=kx+2與雙
3、曲線x2-y2=6的右支交于不同的兩點,則k的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由得(1-k2)x2-4kx-10=0.
設(shè)直線與雙曲線右支交于不同的兩點A(x1,y1),
B(x2,y2),則解得-
4、a2-50)=0,設(shè)直線y=3x-2與橢圓的交點坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),
由根與系數(shù)關(guān)系得x1+x2=,由題意知x1+x2=1,即=1,解得a2=75,所以該橢圓方程為+=1.
[答案] C
5.已知F為拋物線y2=8x的焦點,過點F且斜率為1的直線l交拋物線于A,B兩點,則||FA|-|FB||的值為( )
A.4 B.8
C.8 D.16
[解析] 依題意知F(2,0),所以直線l的方程為y=x-2,
聯(lián)立方程,得消去y得x2-12x+4=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=4,x1+x2=12,
則||FA|-|FB||=|(
5、x1+2)-(x2+2)|=|x1-x2|===8.
[答案] C
6.經(jīng)過橢圓+y2=1的一個焦點作傾斜角為45°的直線l,交橢圓于A,B兩點.設(shè)O為坐標原點,則·等于( )
A.-3 B.-
C.-或-3 D.±
[解析] 依題意,當(dāng)直線l經(jīng)過橢圓的右焦點(1,0)時,其方程為y-0=tan 45°(x-1),
即y=x-1,代入橢圓方程+y2=1并整理得3x2-4x=0,解得x=0或x=,所以兩個交點坐標分別為(0,-1),,∴·=-,同理,直線l經(jīng)過橢圓的左焦點時,也可得·=-.
[答案] B
7.已知雙曲線x2-=1上存在兩點M,N關(guān)于直線y=x+m對稱,且MN
6、的中點在拋物線y2=18x上,則實數(shù)m的值為______.
[解析] 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中點P(x0,y0),則
由②-①得(x2-x1)(x2+x1)=(y2-y1)(y2+y1),顯然x1≠x2.
∴·=3,
即kMN·=3,
∵M,N關(guān)于直線y=x+m對稱,
∴kMN=-1,∴y0=-3x0,又∵y0=x0+m,
∴P,
代入拋物線方程得m2=18·,
解得m=0或-8,經(jīng)檢驗都符合.
[答案] 0或-8
8.(2018·東北三省聯(lián)考)已知橢圓C:+=1(a>b>0),F(xiàn)(,0)為其右焦點,過F且垂直于x軸的直線與橢圓相交所得的弦長為2
7、.則橢圓C的方程為______.
[解析] 由題意得解得
∴橢圓C的方程為+=1.
[答案]?。?
9.(2018·蘭州、張掖聯(lián)考)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線l依次交拋物線及其準線于點A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則拋物線的方程是______.
[解析] 如圖,分別過點A,B作準線的垂線AE,BD,分別交準線于點E,D,則|BF|=|BD|,∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BD|,∴∠BCD=30°,又|AE|=|AF|=3,∴|AC|=6,即點F是AC的中點,根據(jù)題意得p=,
∴拋物線的方程是y2=3x.
[答案]
8、 y2=3x
10.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的一個頂點為A(2,0),離心率為.直線y=k(x-1)與橢圓C交于不同的兩點M,N.
(1)求橢圓C的方程;
(2)當(dāng)△AMN的面積為時,求k的值.
[解] (1)由題意得解得b=,
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)由
得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0.
設(shè)點M,N的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),
則y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),x1+x2=,x1x2=,
所以|MN|===.
又因為點A(2,0)到直線y=k(x-1)的距離d=,
所以△AMN的面積為
S=|MN|·
9、d=,由=,解得k=±1.
[B能力提升練]
1.(2018·河南洛陽統(tǒng)考)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)斜率為1的直線過雙曲線C的左焦點且與該雙曲線交于A,B兩點,若+與向量n=(-3,-1)共線,則雙曲線C的離心率為( )
A. B.
C. D.3
[解析] 由題意得直線方程為y=x+c,代入雙曲線的方程并整理可得(b2-a2)x2-2a2cx-a2c2-a2b2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,y1+y2=x1+x2+2c=,
∴+=,
又∵+與向量n=(-3,-1)共線,
∴=3·,∴a2=3b2,
又c2=a2+b2,
10、∴e==.
[答案] B
2.(2018·麗水一模)斜率為1的直線l與橢圓+y2=1相交于A,B兩點,則|AB|的最大值為( )
A.2 B.
C. D.
[解析] 設(shè)A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),直線l的方程為y=x+t,
由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0.
則x1+x2=-t,x1x2=.
∴|AB|=|x1-x2|
=·
=·
=·,
當(dāng)t=0時,|AB|max=.
[答案] C
3.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長分別為a,b(a0)經(jīng)過C,F(xiàn)兩點,則=
11、______.
[解析] 由正方形的定義可知BC=CD,結(jié)合拋物線的定義得點D為拋物線的焦點,所以|AD|=p=a,D(,0),F(xiàn)(+b,b),將點F的坐標代入拋物線的方程得b2=2p(+b)=a2+2ab,變形得()2--1=0,解得=1+或=1-(舍去),所以=1+.
[答案] 1+
4.已知雙曲線C:x2-=1,直線y=-2x+m與雙曲線C的右支交于A,B兩點(A在B的上方),且與y軸交于點M,則的取值范圍為______.
[解析] 由
可得x2-4mx+m2+3=0,
由題意得方程在[1,+∞)上有兩個不相等的實根,
設(shè)f(x)=x2-4mx+m2+3,則得m>1,
12、
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)(x11得,的取值范圍為(1,7+4).
[答案] (1,7+4)
5.設(shè)拋物線過定點A(-1,0),且以直線x=1為準線.
(1)求拋物線頂點的軌跡C的方程;
(2)若直線l與軌跡C交于不同的兩點M,N,且線段MN恰被直線x=-平分,設(shè)弦MN的垂直平分線的方程為y=kx+m,試求m的取值范圍.
[解] (1)設(shè)拋物線頂點為P(x,y),
則焦點F(2x-1,y).
再根據(jù)拋物線的定義得|AF|=2,即(2x)2+y2=4,
所以軌跡C的方程為x2+=1.
(
13、2)設(shè)弦MN的中點為P,M(xM,yM),
N(xN,yN),
則由點M,N為橢圓C上的點,可知
兩式相減,得4(xM-xN)(xM+xN)+(yM-yN)(yM+yN)=0,
將xM+xN=2×=-1,yM+yN=2y0,=-代入上式得k=-.
又點P在弦MN的垂直平分線上,所以y0=-k+m.所以m=y(tǒng)0+k=y(tǒng)0.
由點P在線段BB′上,
所以yB′
14、
(1)求頂點C的軌跡λ的方程,并判斷軌跡λ為何種曲線;
(2)當(dāng)m=-時,設(shè)點P(0,1),過點P作直線l與曲線λ交于E,F(xiàn)兩點,且=,求直線l的方程.
[解] (1)令C點坐標為(x,y),
則直線AC的斜率k1=,
直線BC的斜率k2=,
所以有k1k2=·==m,
化簡得,-x2+=1(x≠0).
所以當(dāng)m=-1時,λ表示以(0,0)為圓心,為半徑的圓,
且除去(0,-),(0,)兩點;
當(dāng)m<-1時,軌跡λ表示焦點在y軸上的橢圓,
且除去(0,-),(0,)兩點;當(dāng)-1<m<0時,
軌跡λ表示焦點在x軸上的橢圓,
且除去(0,-),(0,)兩點;
當(dāng)m>0時,軌跡λ表示焦點在y軸上的雙曲線,
且除去(0,-),(0,)兩點.
(2)由題意知當(dāng)m=-時曲線C為+=1(x≠0),
當(dāng)直線l的斜率不存在時,不符合題意.
設(shè)直線l的方程為y=kx+1,
代入橢圓方程整理得(3+4k2)x2+8kx-8=0.
設(shè)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),
由=得,x1=-3x2.
由韋達定理得x1+x2=,x1x2=,
所以x2=,x=,消去x2,
解得k=±,
所以直線l的方程為y=±x+1.