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专题限时集训(十五)
[第15讲 圆锥曲线的定义、方程与性质]
(时间:45分钟)
1.已知双曲线-=1(m>0)的右焦点与抛物线y2=12x的焦点相同,则此双曲线的离心率为( )
A.6 B. C. D.
2.已知椭圆+=1的离心率e=,则m的值为( )
A.3 B.或
C. D.或3
3.已知双曲线x2-=1的焦点为F1,F2,点M在双曲线上,且·=0,则点M到x轴的距离为( )
A. B. C. D.
4.过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线交于A,B两点,它们到直线x=-2的距离之和等于5,则这样的直线( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条
C.有无穷多条 D.不存在
5.已知A1,A2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点,椭圆C上异于A1,A2的点P恒满足kPA1·kPA2=-,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.已知P点是以F1,F2为焦点的双曲线-=1上的一点,若·=0,tan∠PF1F2=2,则此双曲线的离心率等于( )
A. B.5 C.2 D.3
7.设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左,右焦点,过F1的直线l与椭圆相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,则|AB|的长为( )
A. B.1 C. D.
8.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)与双曲线C2:x2-=1有公共的焦点,C2的一条渐近线与以C1的长轴为直径的圆相交于A,B两点.若C1恰好将线段AB三等分,则( )
A.a2=13 B.a2= C.b2=2 D.b2=
9.已知焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率为________.
10.短轴长为,离心率e=的椭圆的两焦点为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长为________.
11.F是抛物线x2=2y的焦点,A,B是抛物线上的两点,|AF|+|BF|=6,则线段AB的中点到y轴的距离为________.
12.已知点F(1,0),直线l:x=-1,动点P到点F的距离等于它到直线l的距离.
(1)试判断点P的轨迹C的形状,并写出其方程;
(2)是否存在过N(4,2)的直线m,使得直线m被截得的弦AB恰好被点N所平分?
13.已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆上任意一点到右焦点F的距离的最大值为+1.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点C(m,0)是线段OF上一个动点(O为坐标原点),是否存在过点F且与x轴不垂直的直线l与椭圆交于A,B点,使|AC|=|BC|,并说明理由.
14.如图15-1,已知椭圆+=1(a>b>0)的长轴为AB,过点B的直线l与x轴垂直,直线(2-k)x-(1+2k)y+(1+2k)=0(k∈R)所经过的定点恰好是椭圆的一个顶点,且椭圆的离心率e=.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设P是椭圆上异于A,B的任意一点,PH⊥x轴,H为垂足,延长HP到点Q使得HP=PQ,连接AQ并延长交直线l于点M,N为MB的中点.试判断直线QN与以AB为直径的圆O的位置关系.
专题限时集训(十五)
【基础演练】
1.C [解析] 抛物线的焦点坐标为(3,0),所以m2+5=9,解得m=2,所以双曲线的离心率为.
2.D [解析] 当焦点在x轴上时,=,解得m=3;当焦点在y轴上时,=,解得m=.
3.B [解析] 方法1:根据已知得点M的轨迹方程为x2+y2=3,与双曲线方程联立消掉x得y2=,解得|y|=,即为点M到x轴的距离.
方法2:设||=m,||=n,由得m·n=4,
由S△F1MF2=m·n=|F1F2|·d,解得d=.故选B.
4.D [解析] 设点A(x1,y1),B(x2,y2).因为A,B两点到直线x=-2的距离之和等于5,所以x1+2+x2+2=5.所以x1+x2=1.由抛物线的定义得|AB|=x1+1+x2+1=3.而过抛物线焦点弦的最小值(当弦AB⊥x轴时,是最小焦点弦)为4,所以不存在满足条件的直线.
【提升训练】
5.D [解析] 设P(x0,y0),则·=-,化简得
+=1,可以判断=,e===.
6.A [解析] 根据·=0,tan∠PF1F2=2,可得△PF1F2为直角三角形且|PF2|=2|PF1|,根据双曲线定义得|PF2|-|PF1|=2a,由此得|PF1|=2a,|PF2|=4a,根据勾股定理(2a)2+(4a)2=(2c)2,由此得=5,即e=.
7.C [解析] 根据椭圆定义|AF1|+|AF2|=2a=2,|BF1|+|BF2|=2a=2,两式相加得|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4,即(|AF1|+|BF1|)+(|AF2|+|BF2|)=4,而|AF1|+|BF1|=|AB|,|AF2|+|BF2|=2|AB|,所以3|AB|=4,即|AB|=.
8.D [解析] 因为椭圆C1:+=1(a>b>0)与双曲线C2:x2-=1有公共的焦点,所以c2=5,a2=b2+5;取C2的一条渐近线l:y=2x,设l与C1的交点为M,N,联立得(4a2+b2)x2-a2b2=0,则|MN|=·,
因为C1恰好将线段AB三等分,所以|MN|=,所以==,a2=,b2=.
9. [解析] 因为焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,所以b=4a,c2=17a2,e=.
10.6 [解析] 由题知即解得
由椭圆的定义知△ABF2的周长为4a=4×=6.
11. [解析] |AF|+|BF|=6,由抛物线的定义即|AD|+|BE|=6,又线段AB的中点到准线的距离为(|AD|+|BE|)=3,抛物线的准线为y=-,所以线段AB的中点到y轴的距离为.
12.解:(1)因点P到点F的距离等于它到直线l的距离,所以点P的轨迹C是以F为焦点,直线x=-1为准线的抛物线,其方程为y2=4x.
(2)方法1:假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依题意,得
①当直线m的斜率不存在时,不合题意.
②当直线m的斜率存在时,设直线m的方程为y-2=k(x-4),
联立方程组
消去y,得k2x2-(8k2-4k+4)x+(2-4k)2=0,(*)
∴x1+x2==8,解得k=1.
此时,方程(*)为x2-8x+4=0,其判别式大于零,
∴存在满足题设的直线m.
且直线m的方程为:y-2=x-4,即x-y-2=0.
方法2:假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依题意,得
易判断直线m不可能垂直于y轴,
∴设直线m的方程为x-4=a(y-2),
联立方程组
消去x,得y2-4ay+8a-16=0,
∵Δ=16(a-1)2+48>0,
∴直线与轨迹C必相交.
又y1+y2=4a=4,∴a=1.
∴存在满足题设的直线m,
且直线m的方程为:y-2=x-4,即x-y-2=0.
方法3:假设存在满足题设的直线m.设直线m与轨迹C交于A(x1,y1),B(x2,y2),
依题意,得
∵A(x1,y1),B(x2,y2)在轨迹C上,
∴有将①-②,得y-y=4(x1-x2).
当x1=x2时,弦AB的中点不是N,不合题意,
∴==1,即直线AB的斜率k=1,
注意到点N在曲线C的张口内(或:经检验,直线m与轨迹C相交),
∴存在满足题设的直线m,且直线m的方程为:y-2=x-4,即x-y-2=0.
13.解:(1)因为所以∴b=1,
椭圆方程为:+y2=1.
(2)由(1)得F(1,0),所以0≤m≤1,假设存在满足题意的直线l,设l的方程为y=k(x-1),
代入+y2=1,得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,①
∴y1+y2=k(x1+x2-2)=,
设AB的中点为M,则M,-,
∵|AC|=|BC|,∴CM⊥AB,即kCM·kAB=-1,
∴·k=-1⇒(1-2m)k2=m,
∴当0≤m<时,k=±,即存在这样的直线l;
当≤m≤1,k不存在,即不存在这样的直线l.
14.解:(1)将(2-k)x-(1+2k)y+(1+2k)=0整理得(-x-2y+2)k+2x-y+1=0,
解方程组得直线所经过的定点(0,1),所以b=1.
由离心率e=得a=2.
所以椭圆的标准方程为+y2=1.
(2)法一:设P(x0,y0),x0≠±2, 则+y=1,
∵HP=PQ,∴Q(x0,2y0).∴OQ==2.
∴Q点在以O为圆心,2为半径的圆上,即Q点在以AB为直径的圆O上.
又A(-2,0),∴直线AQ的方程为y=(x+2).
令x=2,得M2,.又B(2,0),N为MB的中点,
∴N2,.
∴=(x0,2y0),=x0-2,.
∴·=x0(x0-2)+2y0·=x0(x0-2)+=x0(x0-2)+=x0(x0-2)+x0(2-x0)=0.
∴⊥.∴直线QN与圆O相切.
法二:设P(x0,y0),同法一求得Q(x0,2y0),N.
于是可求得直线NQ的方程为:x0x+2y0y-4=0,原点O到直线NQ的距离为:d==2,
所以直线QN与圆O相切.
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