- 圆锥曲线的综合问题
- 共478题
如图(7),已知抛物线C:=2py (p>0)的焦点为F,过点F的直线l交抛物线C于A,B两点.
23.当直线l的倾斜角是45°时,AB的中垂线交y轴于点Q(0,5),求p的值;
24.以AB为直径的圆交x轴于M,N两点,记劣弧的长度为S,当直线l绕点F旋转时,求
的最大值.
正确答案
(1);
解析
解:(1) 当
的倾斜角为
时,
的方程为
设
得
得
中点为
中垂线为
代入得
考查方向
解题思路
(1)首先设出直线AB方程,再计算出中点从而确定其中垂线方程,最后将Q点坐标代入方程算出P的值(2)根据题意设出直线L的方程,表示出弦AB和圆心D的坐标;令,探索到
,转化为求
的最大值问题。
易错点
对条件的合理转化是本题的突破口也是易错点。
正确答案
(2)的最大值为
解析
解:
(2)设的方程为
,代入
得
中点为
令
到
轴的距离
当时
取最小值
的最大值为
故的最大值为
.
考查方向
解题思路
(1)首先设出直线AB方程,再计算出中点从而确定其中垂线方程,最后将Q点坐标代入方程算出P的值(2)根据题意设出直线L的方程,表示出弦AB和圆心D的坐标;令,探索到
,转化为求
的最大值问题。
易错点
对条件的合理转化是本题的突破口也是易错点。
已知抛物线(
)的焦点为
,过点
作直线
交抛物线
于
,
两点.椭圆
的中心在原点,焦点在
轴上,点
是它的一个顶点,且其离心率
.
23.分别求抛物线和椭圆
的方程;
24.经过,
两点分别作抛物线
的切线
,
,切线
与
相交于点
.证明:
.
正确答案
见解析
解析
由已知抛物线的焦点为
可得抛物线
的方程为
.
设椭圆的方程为
,半焦距为
.由已知可得:
,解得
.所以椭圆
的方程为:
.
考查方向
解题思路
第一问根据离心率及焦点求抛物线C和椭圆E的方程,第二问利用平面向量的数量积的坐标公式证明线段和线段垂直。
易错点
计算错误,利用平面向量证明线段垂直
正确答案
见解析
解析
显然直线的斜率存在,否则直线
与抛物线
只有一个交点,不合题意,
故可设直线的方程为
,
由, 消去
并整理得
∴
.
∵抛物线的方程为
,求导得
,
∴过抛物线上
两点的切线方程分别是
,
,
即,
,
解得两条切线的交点
的坐标为
,即
,
,
∴.
考查方向
解题思路
第一问根据离心率及焦点求抛物线C和椭圆E的方程,第二问利用平面向量的数量积的坐标公式证明线段和线段垂直。
易错点
计算错误,利用平面向量证明线段垂直
10.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0) 的焦点为F,双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别与抛物线交于A,B两点(A,B异于坐标原点O).若直线AB恰好过点F,则双曲线的渐近线方程是 .
正确答案
y=±2x
解析
抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F;
双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线方程为
;
代入抛物线的方程,可得A, B
由A,B,F三点共线,可得:,即有b=2a,∴双曲线的渐近线方程是y=±2x
考查方向
解题思路
求得抛物线的焦点,双曲线的渐近线方程,代入抛物线的方程可得A,B,再由A,B,
F共线,可得,即有b=2a,进而得到双曲线的渐近线方程.
易错点
混淆抛物线和双曲线的几何性质,同时计算容易出现错误
知识点
在平面直角坐标系xOy中,点C在椭圆M:=1(a>b>0)上.若点A(-a,0),B(0,
),且
=
.
20.求椭圆M的离心率;
21.设椭圆M的焦距为4,P,Q是椭圆M上不同的两点,线段PQ的垂直平分线为直线l,且直线l不与y轴重合.
①若点P(-3,0),直线l过点(0,-),求直线l的方程;
②若直线l过点(0,-1) ,且与x轴的交点为D,求D点横坐标的取值范围.
正确答案
(1);
解析
解:(1)设C (x0,y0),则=(a,
),
=(x0,y0-
).
因为=
,所以(a,
)=
(x0,y0-
)=
,
得
代入椭圆方程得a2=.
因为a2-b2=c2,所以e=.
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
正确答案
(2)①y=-x+或y=-
x+
②(-
,0)∪(0,
)
解析
解:(2)①因为c=2,所以a2=9,b2=5,所以椭圆的方程为=1,
设Q (x0,y0),则=1.……①
因为点P(-3,0),所以PQ中点为,
因为直线l过点(0,-),直线l不与y轴重合,所以x0≠3,
所以=-1,
化简得x02=9-y02-y0.……②
将②代入①化简得y02-y0=0,解得y0=0(舍),或y0=
.
将y0=代入①得x0=±
,所以Q为(±
,
),
所以PQ斜率为1或,直线l的斜率为-1或-
,
所以直线l的方程为y=-x+或y=-
x+
.
②设PQ:y=kx+m,则直线l的方程为:y=--1,所以xD=-k.
将直线PQ的方程代入椭圆的方程,消去y得(5+9k2)x2+18kmx+9m2-45=0.…………①,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),中点为N,
xN==-
,代入直线PQ的方程得yN=
,
代入直线l的方程得9k2=4m-5. ……②
又因为△=(18km)2-4(5+9k2) (9m2-45)>0,
化得m2-9k2-5<0.
将②代入上式得m2-4m<0,解得0<m<4,
所以-<k<
,且k≠0,所以xD=-k∈(-
,0)∪(0,
).
综上所述,点D横坐标的取值范围为(-,0)∪(0,
).
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
12.已知抛物线与双曲线
有共同的焦点
,
为坐标原点,
在
轴上方且在双曲线上,则
的最小值为( ).
正确答案
解析
抛物线,焦点
为
,则双曲线
的
,则
,即双曲线方程为
,设
,
,则
,
则,
因为,故当
时取得最小值,最小值为
,故选A.
考查方向
解题思路
1.先根据抛物线的焦点求出双曲线的方程;
2.设出P点到坐标后表示函数后求解其最小值即可。
易错点
1.抛物线的焦点求错导致双曲线的方程出错;
2.不会构造函数求解的最小值。
知识点
已知是坐标系的原点,
是抛物线
的焦点,过点
的直线交抛物线于
,
两点,弦
的中点为
,
的重心为
.
22. 求动点的轨迹方程;
23.设22题中的轨迹与轴的交点为
,当直线
与
轴相交时,令交点为
,求四边形
的面积最小时直线
的方程.
正确答案
解析
试题分析:本题属于直线与圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:焦点,显然直线
的斜率存在,设
,联立
,消去
得,
,设
,则
,所以
, 所以
,消去
,得重心
的轨迹方程为
.
考查方向
解题思路
利用相关知识求抛物线方程;
易错点
对题中条件不知如何处理导致出错。
正确答案
直线:.
解析
试题分析:本题属于直线与圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:由已知及22题知,,
因为,所以
//
,(注:也可根据斜率相等得到),
,
点到直线
的距离
,所以四边形
的面积
,
当且仅当,即
时取等号,此时四边形
的面积最小, 所求的直线
的方程为
.
考查方向
解题思路
根据题中条件求出面积,再利用均值不等式求出面积的最值.
易错点
对题中条件不知如何处理导致出错。
已知中心在坐标原点,焦点在轴上的椭圆
的离心率为
,椭圆上异于长轴顶点的任意点
与左右两焦点
构成的三角形中面积的最大值为
.
23.求椭圆的标准方程;
24.若与
是椭圆
上关于
轴对称的两点,连接
与椭圆的另一交点为
,求证:直线
与
轴交于定点.
正确答案
;
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:由题意知,
,解得
,
,
.椭圆
的标准方程是
.
考查方向
解题思路
利用相关知识求椭圆方程;
易错点
对题中条件的处理容易出错。
正确答案
.
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:设,
,
,
:
.将
,代入
得
.则
,
.
因为共线,所以
,即
.
整理得,
所以,
.
:
,与
轴交于定点
.
考查方向
解题思路
联立方程组,利用题中所给条件找关系,整理即可求解.
易错点
对题中条件的处理容易出错。
8.过双曲线(
)的左顶点
作斜率为
的直线
,若直线
与双曲线的两条渐近线分别相交于点
,
,且
,则双曲线的离心率为( )
正确答案
解析
由题意可知P(-1,0),所以直线L的方程为y=x+1,两条渐近线的方程为y=-bx或y=bx,所以可得Q点横坐标为,R点的横坐标为
,因为
所以,所以
,所以b=3,
C=,所以
,所以选B
考查方向
解题思路
先求出R和Q的横坐标,然后求出b的值,进而求出c,然后根据离心率公式答案可得
易错点
计算能力弱,离心率公式记混淆
知识点
已知直线与椭圆
相交于
两个不同的点,记
与
轴的交点为
.
25.若,且
,求实数
的值;
26.若,求
面积的最大值,及此时椭圆的方程.
正确答案
见解析
解析
解:设直线l与椭圆的两个交点坐标为,
,
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
正确答案
见解析
解析
,
,
由,代入上式得:
,
,
当且仅当时取等号,此时
,
又,因此
.
所以,面积的最大值为
,此时椭圆的方程为
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
如图所示的封闭曲线C由曲线和曲线
组成,已知曲线
过点
,离心率为
,点A,B分别为曲线C与x轴、y轴的一个交点.
24.求曲线的方程;
25.若点Q是曲线上的任意点,求
面积的最大值及点Q的坐标;
26.若点F为曲线的右焦点,直线
与曲线
相切于点M,且与直线
交于点N,求证:以MN为直径的圆过点F.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
根据离心率和点求出曲线,求出交点确定
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
求出直线AB,判定面积最大是恰好是与AB平行且与曲线相切时,利用平行线及切线的判定求出面积的最大值及其点的坐标
易错点
本题易错于
1、曲线方程求错,特别是曲线
2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
设出直线方程,利用与曲线联立,根据相切确定k,m的关系以及确定切点M的坐标,与直线
联立求出点N的坐标
借助圆的几何性质
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
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