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1、專題限時集訓(十一) 圓錐曲線中的綜合問題
(建議用時:20分鐘)
1.[易錯題]已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,短軸長為2.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)設直線l:y=kx+m與橢圓C交于M,N兩點,O為坐標原點,若kOM·kON=,求原點O到直線l的距離的取值范圍.
[解](1)由題意知e==,2b=2,又a2=b2+c2,所以b=1,a=2,
所以橢圓C的標準方程為+y2=1.
(2)設M(x1,y1),N(x2,y2),
由得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
則Δ=(8km)2-4(4k2+1)(4m2-4)>0,化簡得m2<4k2+1
2、.?、?
x1+x2=-,x1x2=,y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
若kOM·kON=,則=,即4y1y2=5x1x2,所以4k2x1x2+4km(x1+x2)+4m2=5x1x2,則(4k2-5)x1x2+4km(x1+x2)+4m2=0,
所以(4k2-5)·+4km·+4m2=0,化簡得m2+k2=.?、?
由①②得0≤m2<,<k2≤.
因為原點O到直線l的距離d=,所以d2===-1+,
又<k2≤,所以0≤d2<,解得0≤d<.
所以原點O到直線l的距離的取值范圍為.
2.(2019·北京高考)已知拋物線C:x2=-2
3、py經(jīng)過點(2,-1).
(1)求拋物線C的方程及其準線方程;
(2)設O為原點,過拋物線C的焦點作斜率不為0的直線l交拋物線C于兩點M,N,直線y=-1分別交直線OM,ON于點A和點B.求證:以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的兩個定點.
[解](1)由拋物線C:x2=-2py經(jīng)過點(2,-1),得p=2.
所以拋物線C的方程為x2=-4y,其準線方程為y=1.
(2)拋物線C的焦點為F(0,-1).
設直線l的方程為y=kx-1(k≠0).
由得x2+4kx-4=0.
設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1x2=-4.
直線OM的方程為y=x.
令y=-1,得點A的橫坐標
4、xA=-.
同理得點B的橫坐標xB=-.
設點D(0,n),
則=,=,
·=+(n+1)2
=+(n+1)2
=+(n+1)2
=-4+(n+1)2.
令·=0,即-4+(n+1)2=0,則n=1或n=-3.
綜上,以AB為直徑的圓經(jīng)過y軸上的定點(0,1)和(0,-3).
題號
內(nèi)容
押題依據(jù)
1
橢圓標準方程的求法,直線與橢圓的位置關系證明問題
直線與橢圓的位置關系及橢圓方程的求解是高考常規(guī)性問題,注重雙基,體現(xiàn)運算能力,證明問題、考查學生的邏輯推理的素養(yǎng),符合高考最近動態(tài)
2
待定系數(shù)法求曲線的方程,設而不求的思想,探索性問題
探索性問題是一種動
5、態(tài)問題,可以較好的考查學生的動手、動腦能力,而“設而不求”思想是解答圓錐曲線常用的方法,符合高考最新動態(tài)
【押題1】 已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,右焦點為F,且該橢圓過點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)當動直線l與橢圓C相切于點A,且與直線x=相交于點B時,求證:△FAB為直角三角形.
[解](1)由題意得=,+=1,又a2=b2+c2,所以b2=1,a2=4,即橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由題意可得直線l的斜率存在,
設l:y=kx+m,聯(lián)立
得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,
判別式Δ=64k2m2-16(4k2+1)(m2-1)=0,
6、
得m2=4k2+1>0.
設A(x1,y1),則x1===-,y1=kx1+m=+m=,即A.
易得B,F(xiàn)(,0),
則=,=,
·=+=--1++1=0,
所以⊥,即△FAB為直角三角形,得證.
【押題2】 如圖,由部分拋物線y2=mx+1(m>0,x≥0)和半圓x2+y2=r2(x≤0)所組成的曲線稱為“黃金拋物線C”,若“黃金拋物線C”經(jīng)過點(3,2)和.
(1)求“黃金拋物線C”的方程;
(2)設P(0,1)和Q(0,-1),過點P作直線l與“黃金拋物線C”交于A,P,B三點,問是否存在這樣的直線l,使得QP平分∠AQB?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請說明理
7、由.
[解](1)因為“黃金拋物線C”過點(3,2)和,
所以r2=+=1,4=3m+1,解得m=1.
所以“黃金拋物線C”的方程為y2=x+1(x≥0)和x2+y2=1(x≤0).
(2)假設存在這樣的直線l,使得QP平分∠AQB.
顯然直線l的斜率存在且不為0,
結合題意可設直線l的方程為y=kx+1(k≠0),A(xA,yA),B(xB,yB),不妨令xA<0<xB.
由消去y并整理,得k2x2+(2k-1)x=0,
所以xB=,yB=,即B,由xB>0知k<,所以直線BQ的斜率為kBQ=.
由消去y并整理,得(k2+1)x2+2kx=0,
所以xA=-,yA=,即A,由xA<0知k>0,所以直線AQ的斜率為kAQ=-.
因為QP平分∠AQB,且直線QP的斜率不存在,所以kAQ+kBQ=0,
即-+=0,由0<k<,可得k=-1.
所以存在直線l:y=(-1)x+1,使得QP平分∠AQB.
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