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江苏省13大市2013届高三上学期期末数学试题分类汇编
圆锥曲线
一、填空题
1、(常州市2013届高三期末)已知双曲线的一条渐近线经过点,则该双曲线的离心率的值为 ▲
答案:
2、(连云港市2013届高三期末)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2 = 4x的准线交于A、B两点,AB =,则C的实轴长为 ▲ .
答案:1
3、(南京市、盐城市2013届高三期末)已知、分别是椭圆的左、右焦点, 点是椭圆上的任意一点, 则的取值范围是 ▲ .
答案:
4、(南通市2013届高三期末)已知双曲线的一个焦点与圆x2+y2-10x=0的圆心重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的标准方程为 ▲ .
答案:.
5、(徐州、淮安、宿迁市2013届高三期末)已知双曲线的右焦点为若以为圆心的圆与此双曲线的渐近线相切,则该双曲线的离心率为 ▲ .
答案:
6、(苏州市2013届高三期末)在平面直角坐标系中,双曲线的左顶点为,过双曲线的右焦点作与实轴垂直的直线交双曲线于,两点,若为直角三角形,则双曲线的离心率为 .
答案:2
7、(泰州市2013届高三期末)设双曲线的左、右焦点分别为,,点P为双曲线上位于第一象限内一点,且的面积为6,则点P的坐标为
答案:
8、(无锡市2013届高三期末)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线L交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为 。
答案:
9、(扬州市2013届高三期末)已知圆的圆心为抛物线的焦点,又直线与圆相切,则圆的标准方程为 ▲ .
答案:
10、(镇江市2013届高三期末)圆心在抛物线上,并且和抛物线的准线及轴都相切的圆的标准方程为 ▲ .
二、解答题
1、(常州市2013届高三期末)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知分别是椭圆E:的左、右焦点,A,B分别是椭圆E的左、右顶点,且.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)已知点为线段的中点,M 为椭圆上的动点(异于点、),连接并延长交椭圆于点,连接、并分别延长交椭圆于点、,连接,设直线、的斜率存在且分别为、,试问是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
解:(1),.,化简得,
故椭圆E的离心率为.
(2)存在满足条件的常数,.点为线段的中点,,从而,,左焦点,椭圆E的方程为.设,,,,则直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,.,.从而,故点.同理,点.三点、、共线,,从而.从而.故,从而存在满足条件的常数,.
2、(连云港市2013届高三期末)已知椭圆C:(a>b>0)的上顶点为A,左,右焦点分别为F1,F2,且椭圆C过点P(,),以AP为直径的圆恰好过右焦点F2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若动直线l与椭圆C有且只有一个公共点,试问:在轴上是否存在两定点,使其到直线l的距离之积为1?若存在,请求出两定点坐标;若不存在,请说明理由.
x
y
O
F2
(第18题图)
P
A
F11
解:(1)因为椭圆过点P(,),所以=1,解得a2=2, ………………2分
又以AP为直径的圆恰好过右焦点F2.所以AF2^F2P,即-×=-1, b2=c(4-3c).……6分
而b2=a2-c2=2-c2,所以c2-2c+1=0,解得c2=1,
故椭圆C的方程是+y2=1. ………………………8分
(2)①当直线l斜率存在时,设直线l方程为y=kx+p,代入椭圆方程得
(1+2k2)x2+4kpx+2p2-2=0.
因为直线l与椭圆C有只有一个公共点,所以
△=16k2p2-4(1+2k2)(2p2-2)=8(1+2k2―p2)=0,
即 1+2k2=p2. …………………………………10分
设在x轴上存在两点(s,0),(t,0),使其到直线l的距离之积为1,则
× ==1,
即(st+1)k+p(s+t)=0(*),或(st+3)k2+(s+t)kp+2=0 (**).
由(*)恒成立,得解得,或, …………………………14分
而(**)不恒成立.
②当直线l斜率不存在时,直线方程为x=±时,
定点(-1,0)、F2(1,0)到直线l的距离之积d1×× d2=(-1)(+1)=1.
综上,存在两个定点(1,0),(-1,0),使其到直线l 的距离之积为定值1. ………16分
3、(南京市、盐城市2013届高三期末)如图, 在平面直角坐标系中, 已知椭圆经过点,椭圆的离心率, 、分别是椭圆的左、右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作两直线与椭圆分别交于相异两点、.
①若直线过坐标原点, 试求外接圆的方程;
②若的平分线与轴平行, 试探究直线的斜率是否为定值?若是, 请给予证明;若不是, 请说明理由.
解: (1)由,,得,故椭圆方程为………3分
又椭圆过点,则,解得,所以椭圆的方程为………5分
(2)①记的外接圆的圆心为.因为,所以的中垂线方程为,
又由, ,得的中点为,而,
所以的中垂线方程为,由,得 …8分
所以圆T的半径为,
故的外接圆的方程为………………10分
(说明:该圆的一般式方程为)
(3)设直线的斜率为,,,由题直线与的斜率互为相反数,直线的斜率为.联立直线与椭圆方程: ,
整理得,得,
所以,整理得, …13分
又
=,所以为定值………………16分
4、(南通市2013届高三期末)已知左焦点为F(-1,0)的椭圆过点E(1,).过点P(1,1)分别作斜率为k1,k2的椭圆的动弦AB,CD,设M,N分别为线段AB,CD的中点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P为线段AB的中点,求k1;
(3)若k1+k2=1,求证直线MN恒过定点,并求出定点坐标.
解:依题设c=1,且右焦点(1,0).
所以,2a==,b2=a2-c2=2,
故所求的椭圆的标准方程为. ………………………………4分
(2)设A(,),B(,),则①,②.
②-①,得 .
所以,k1=. ……………………………9分
(3)依题设,k1≠k2.
设M(,),直线AB的方程为y-1=k1(x-1),即y=k1x+(1-k1),亦即y=k1x+k2,
代入椭圆方程并化简得 .
于是,,. ………………………………11分
同理,,.
当k1k2≠0时,
直线MN的斜率k==.………………13分
直线MN的方程为,
即 ,
亦即 .
此时直线过定点. ………………………………………………………15分
当k1k2=0时,直线MN即为y轴,此时亦过点.
综上,直线MN恒过定点,且坐标为. ……………………………16分
5、(徐州、淮安、宿迁市2013届高三期末)如图,在平面直角坐标系中,椭圆的焦距为2,且过点.
(1) 求椭圆的方程;
(2) 若点,分别是椭圆的左、右顶点,直线经过点且垂直于轴,点是椭圆上异于,的任意一点,直线交于点
(ⅰ)设直线的斜率为直线的斜率为,求证:为定值;
(ⅱ)设过点垂直于的直线为.
求证:直线过定点,并求出定点的坐标.
答案:
.⑴由题意得 ,所以,又,…………………………………2分
消去可得,,解得或(舍去),则,
所以椭圆的方程为.……………………………………………………4分
⑵(ⅰ)设,,则,,
因为三点共线,所以, 所以,,8分
因为在椭圆上,所以,故为定值.10分
(ⅱ)直线的斜率为,直线的斜率为,
则直线的方程为,…………………………………………12分
==,
所以直线过定点. ………………………………………………………16分
6、(苏州市2013届高三期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点是椭圆的左焦点,,,分别为椭圆的右、下、上顶点,满足,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若为线段(包括端点)上任意一点,当取得最小值时,求点的坐标;
O
M
N
A
C
B
(3)设点为线段(包括端点)上的一个动点,射线交椭圆于点,若,求实数的取值范围.
答案:
7、(泰州市2013届高三期末)直角坐标XOY中,已知椭圆C:的左、右顶点分别是A1,A2,上、下顶点为B2,B1,点是椭圆C上一点,直线PO分别交于M,N。
(1)求椭圆离心率;
(2)若MN=,求椭圆C的方程;
(3)在(2)的条件下,设R点是椭圆C上位于第一象限内的点,是椭圆C的左,右焦点,RQ平分且与y轴交于点Q,求点Q纵坐标的取值范围。
解:(1)P(,),…………………………………………………………1分
·KOP=-1,∴4b2=3a2=4(a2-c2), ∴a2=4c2, ∴e= ① …………………………4分
(2)MN==,∴ ②
由①②得,a2=4,b2=3, ∴………………………………………… .8分
(3)cosα=cosβ,∴= ………………………….………….10分
∴
化简得: ∴t=-y0…………………………….................................................14分
∵0<y0<,t∈(-,0) …………………………………………………………..16分
8、(扬州市2013届高三期末)如图,已知椭圆方程为,圆方程为,过椭圆的左顶点A作斜率为直线与椭圆和圆分别相交于B、C.
(Ⅰ)若时,恰好为线段AC的中点,试求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若椭圆的离心率=,为椭圆的右焦点,当时,求的值;
(Ⅲ)设D为圆上不同于A的一点,直线AD的斜率为,当时,试问直线BD是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
解:(Ⅰ)当时,点C在轴上,且,则,由点B在椭圆上,
得, …………………2分
∴,,∴. …………………4分
(Ⅱ)设椭圆的左焦点为,由椭圆定义知,,
∴,则点B在线段的中垂线上,∴,…………6分
又,∴,,∴,
代入椭圆方程得=,∴=.…………9分
(Ⅲ)法一:由得,
∴,或,
∵,∴,则.……11分
由得,
得,或,同理,得,,……13分
当时,,,
,∴ BD⊥AD,∵为圆,
∴ ∠ADB所对圆的弦为直径,从而直线BD过定点(a,0). ……………16分
法二:直线过定点, …………………10分
证明如下:
设,,则:
,
所以,又
所以三点共线,即直线过定点。. …………………16分
9、(镇江市2013届高三期末)已知椭圆的中心在原点,长轴在x轴上,右顶点到右焦点的距离与它到右准线的距离之比为. 不过A点的动直线交椭圆于P,Q两点.
(1) 求椭圆的标准方程;
(2)证明P,Q两点的横坐标的平方和为定值;
(3)过点 A,P,Q的动圆记为圆C,动圆C过不同于A的定点,请求出该定点坐标.
19. 解:(1)设椭圆的标准方程为.由题意得.……2分
, , ……2分 椭圆的标准方程为.……4分
(2)证明:设点
将带入椭圆,化简得:
,……6分 ,
P,Q两点的横坐标的平方和为定值4.……7分
(3)(法一)设圆的一般方程为:,则圆心为(),
PQ中点M(), PQ的垂直平分线的方程为:, ……8分
圆心()满足,所以,……9分
圆过定点(2,0),所以,……10分
圆过, 则 两式相加得:
,……11分
, .……12分
因为动直线与椭圆C交与P,Q(均不与A点重合)所以,
由解得: ……13分
代入圆的方程为:,
整理得:,……14分
所以:……15分 解得:或(舍).
所以圆过定点(0,1).……16分
(法二) 设圆的一般方程为:,将代入的圆的方程:
.……8分
方程与方程为同解方程., ……11分
圆过定点(2,0),所以 , ……12分
因为动直线与椭圆C交与P,Q(均不与A点重合)所以.
解得: ,……13分 (以下相同)
【说明】本题考查圆锥曲线的基本量间关系、直线与圆锥曲线的位置关系;考查定点定值问题;考查运算求解能力和推理论证能力.
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