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1、
第八章 第8節(jié) 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系
[基礎(chǔ)對點練]
1.(導學號14577783)已知拋物線y2=2x,過點(-1,2)作直線l,使l與拋物線有且只有一個公共點,則滿足上述條件的直線l共有( )
A.0條 B.1條
C.2條 D.3條
解析:D [因為點(-1,2)在拋物線y2=2x的左側(cè),所以該拋物線一定有兩條過點(-1,2)的切線,過點(-1,2)與x軸平行的直線也與拋物線只有一個交點,所以過點(-1,2)有3條直線與拋物線有且只有一個交點,故選D.]
2.(導學號14577784)已知橢圓+=1以及橢圓內(nèi)一點P(4,2),則以P為中點的
2、弦所在直線的斜率為( )
A. B.-
C.2 D.-2
解析:B [設(shè)弦的端點A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=8,y1+y2=4,
兩式相減,得+=0,
∴=-,∴k==-.]
3.(導學號14577785)過點P(1,1)作直線與雙曲線x2-=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:D [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)(
3、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.]
4.(導學號14577786)已知拋物線C:y2=8x與點M(-2,2),過C的焦點且斜率為k的直線與C交于A,B兩點.若=0,則k=( )
A. B.
C. D.2
解析:D [如圖所示,設(shè)F為焦點,取AB的中點P,過A,B分別作準線的垂線,垂足分別為G,H,連接MF,MP,kMF=-由=0,知MA⊥MB,則|MP|=|AB|=(|AG
4、|+|BH|),所以MP為直角梯形BHGA的中位線,所以MP∥AG∥BH,所以∠GAM=∠AMP=∠MAP,又|AG|=|AF|,AM為公共邊,所以△AMG≌△AMF,所以∠AFM=∠AGM=90,則MF⊥AB,所以k=-=2.]
5.(導學號14577787)過雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點F作直線與雙曲線交于A,B兩點,使得|AB|=4b,若這樣的直線有且僅有兩條,則離心率e的取值范圍是( )
A. B.(,+∞)
C. D.∪(,+∞)
解析:D [由題意過雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點F作直線l與雙曲線交于A,B兩點,使得|AB|=4b,若這樣的直線
5、有且僅有兩條,可得<|AB|=4b,且2a>4b,e>1,可得e>或1或1
6、依題意得,y′=,
切線MA的方程是y-y1=(x-x1),即y=x-.又點M(2,-2p)位于直線MA上,于是有-2p=2-,即x-4x1-4p2=0;同理有x-4x2-4p2=0,因此x1,x2是方程x2-4x-4p2=0的兩根,則x1+x2=4,x1x2=-4p2.由線段AB的中點的縱坐標是6得,y1+y2=12,即==12,=12,解得p=1或p=2.
答案:1或2
8.(導學號14577790)(理科)(2018泉州市模擬)橢圓+=1的左、右焦點分別為F1、F2,過橢圓的右焦點F2作一條直線l交橢圓與P、Q兩點,則△F1PQ內(nèi)切圓面積的最大值是_________________
7、_______________________________________________________.
解析:因為三角形內(nèi)切圓的半徑與三角形周長的乘積是面積的2倍,且△F1PQ的周長是定值8,所以只需求出△F1PQ內(nèi)切圓的半徑的最大值即可.
設(shè)直線l方程為x=my+1,與橢圓方程聯(lián)立得(3m2+4)y2+6my-9=0.
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則y1+y2=-,y1y2=-,
于是S△F1PQ=|F1F2||y1-y2|==12.
∵=≤,∴S△F1PQ≤3
所以內(nèi)切圓半徑r=≤,因此其面積最大值是π.
答案:π
8.(導學號14577791)(文科)
8、(2018邯鄲市二模)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,以拋物線C上的點M(x0,2)為圓心的圓與線段MF相交于點A,且被直線x=截得的弦長為||,若=2,則||=___________________________________________.
解析:由題意,|MF|=x0+.
∵圓M與線段MF相交于點A,且被直線x=截得的弦長為||,
∴|MA|=2.
∵=2,∴|MF|=|MA|,∴x0=p,∴2p2=8,
∴p=2,∴||=1.
答案:1
9.(導學號14577792)(2018張家口市模擬)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F和橢圓E:
9、+=1的右焦點重合,直線l過點F交拋物線于A,B兩點.
(1)若直線l的傾斜角為135,求|AB|的長;
(2)若直線l交y軸于點M,且=m,=n,試求m+n的值.
解:(1)據(jù)已知得橢圓E的右焦點為F(1,0),
∴=1,故拋物線C的方程為y2=4x.
∵直線l的傾斜角為135,∴y=-x+1,
于是得到(-x+1)2=4x,即x2-6x+1=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∴x1+x2=6,∴|AB|=p+x1+x2=8,
(2)根據(jù)題意知斜率必存在,于是設(shè)方程為y=k(x-1),點M坐標為M(0,-k),
∵A(x1,y1),B(x2,y2)為l與拋物線
10、C的交點,,得到k2x2-2(k2+2)x+k2=0,
∵Δ=16(k2+1)>0,∴x1+x2=2+,x1x2=1.
∵=m,=n,
∴(x1,y1+k)=m(1-x1,-y1),(x2,y2+k)=n(1-x2,-y2),
∴m=,n=,
∴m+n=+===-1.
10.(導學號14577793)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓C的左、右焦點,橢圓C的焦點F1到雙曲線-y2=1漸近線的距離為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)直線AB:y=kx+m(k<0)與橢圓C交于不同的A,B兩點,以線段AB為直徑的圓經(jīng)過點F2,且原點O到直線AB的距
11、離為,求直線AB的方程.
解:(1)∵橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,
∴=,
∵雙曲線-y2=1的一條漸近線方程為x-y=0,
橢圓C的左焦點F1(-c,0),
∵橢圓C的焦點F1到雙曲線-y2=1漸近線的距離為.
∴d===得c=1,
則a=,b=1,
則橢圓C的方程為+y2=1;
(2)設(shè)A,B兩點的坐標分別為A(x1,y1),B(x2,y2),
由原點O到直線AB的距離為,得=,
即m2=(1+k2),①
將y=kx+m(k<0)代入+y2=1;得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
則判別式Δ=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=
12、8(2k2-m2+1)>0,
∴x1+x2=-,x1x2=,
∵以線段AB為直徑的圓經(jīng)過點F2,
∴=0,
即(x1-1)(x2-1)+y1y2=0
即(x1-1)(x2-1)+(kx1+m)(kx2+m)=0,
即(1+k2)x1x2+(km-1)(x1+x2)+m2+1=0,
∴(1+k2)+(km-1)+m2+1=0,
化簡得3m2+4km-1=0?、?
由①②得11m4-10m2-1=0,得m2=1,
∵k<0,∴,滿足判別式Δ=8(2k2-m2+1)>0,
∴AB的方程為y=-x+1.
[能力提升組]
11.(導學號14577794)(2018泉州市一模)已知
13、拋物線E的焦點為F,準線為l,過F的直線m與E交于A,B兩點,C,D分別為A,B在l上的射影,M為AB的中點,若m與l不平行,則△CMD是( )
A.等腰三角形且為銳角三角形
B.等腰三角形且為鈍角三角形
C.等腰直角三角形
D.非等腰的直角三角形
解析:A [∵點A在拋物線y2=2px上,F(xiàn)為拋物線的焦點,C,D分別為A,B在l上的射影,M為AB的中點,NM是M到拋物線準線的垂線,垂足為N,準線與x軸的交點為E,如圖:
∴△CMD中,CN=ND,所以三角形CMD是等腰三角形,
可得∠CFD=90,MN>EF,可得∠CMD<90.
則△CMD是等腰三角形且為銳角三角形.故
14、選A.]
12.(導學號14577795)F為橢圓+y2=1的右焦點,第一象限內(nèi)的點M在橢圓上,若MF⊥x軸,直線MN與圓x2+y2=1相切于第四象限內(nèi)的點N,則|NF|等于( )
A. B.
C. D.
解析:A [因為MF⊥x軸,F(xiàn)為橢圓+y2=1的右焦點,所以F(2,0),M,設(shè)lMN:y-=k(x-2),
N(x,y),則O到lMN的距離d==1,解得k=(負值舍去).
又因為?
即N,所以|NF|==.]
13.(導學號14577796)(理科)(2018武漢市模擬)已知直線MN過橢圓+y2=1的左焦點F,與橢圓交于M,N兩點.直線PQ過原點O與MN平行
15、,且PQ與橢圓交于P,Q兩點,則= ________ .
解析:橢圓+y2=1的左焦點F(-1,0),當直線MN的斜率不存在時,則|MN|==,則|PQ|=2b=2,則==2;當直線MN的斜率存在時,設(shè)直線MN的斜率k,則MN的方程y=k(x+1),設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),由,得(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0,由韋達定理可知:x1+x2=-,x1x2=,
|MN|=
=.
直線PQ過原點O與MN平行,則直線PQ的方程y=kx,設(shè)P(x3,y3),Q(x4,y4),由,得x2=,y2=,
則|OP|2=x2+y2=+==,
∴|PQ|=2|OP|,則|PQ
16、|2=4|OP|2
=,∴=2.
答案:2
13.(導學號14577797)(文科)設(shè)A,B分別為橢圓+=1(a>b>0)和雙曲線-=1的公共頂點,P,M分別為雙曲線和橢圓上異于A,B的兩動點,且滿足+=λ(+),其中λ∈R,|λ|>1,設(shè)直線AP,BP,AM,BM的斜率分別為k1,k2,k3,k4且k1+k2=5,則k3+k4= ________ .
解析:如圖所示,
∵滿足+=λ(+),其中λ∈R,|λ|>1,
∴-2=λ(-2),
∴O,M,P三點共線.
設(shè)P(x1,y1),M(x2,y2),=k≠0.
則-=1,+=1,
∴=,=-,
∵k1+k2=5,
∴
17、5=+===.
∴k3+k4=+==-=-5.
答案:-5.
14.(導學號14577798)(2018益陽市調(diào)研)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點,且其左焦點坐標為(-1,0).
(1)求橢圓的方程;
(2)過橢圓的右焦點作兩條相互垂直的直線l,m,其中l(wèi)交橢圓于M,N,m交橢圓于P,Q,求|MN|+|PQ|的最小值.
解:(1)因為2a= +=4,
所以b==,所以橢圓的方程為+=1.
(2)①當直線l、m中有一條直線的斜率不存在時,|MN|+|PQ|=7,
②當直線l的斜率存在且不為0時,設(shè)直線l1的方程y=k(x-1),設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
由
18、得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,所以x1+x2=,x1x2=,
|MN|=
==,
設(shè)直線m的方程為y=-(x-1),同理得|PQ|=,所以|MN|+|PQ|=,
設(shè)t=k2+1,則t>1,所以|MN|+|PQ|=,
因為t>1,所以=時,|MN|+|PQ|有最小值<7.
綜上,|MN|+|PQ|的最小值是.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375