考點40曲線與方程 圓錐曲線的綜合應用

2022-09-18 15:03:05 字數 3125 閱讀 9509

一、選擇題

1.(2015·新課標全國卷ⅰ文科·t5)已知橢圓e的中心為座標原點,離心率為,e的右焦點與拋物線c:y2=8x的焦點重合,點a,b是c的準線與e的兩個交點,則= (  )

a.3b.6c.9d.12

【解析】選b.設橢圓e的方程為,依題意得,解得a=4,由b2=a2-c2=16-4=12,所以橢圓e的方程為,因為拋物線c:y2=8x的準線為x=-2,將x=-2代入到,解得a(-2,3),b(-2,-3),故=6.

2. (2015·重慶高考理科·t10)設雙曲線的右焦點為,右頂點為a,過f作af的垂線與雙曲線交於b,c兩點,過b,c分別作ac,ab的垂線,兩垂線交於點d,若d到直線bc的距離小於則該雙曲線的漸近線斜率的取值範圍是( )

a b c. d.

【解題指南】解答本題首先根據條件求出交點d的座標,然後利用距離小於求解漸近線斜率的取值範圍.

【解析】選a.由題意知,其中

聯立,可解得

所以ac的垂線bd的斜率為,直線方程為

ab的垂線cd的斜率為,直線方程為

聯立,解得

到直線bc:的距離

解得,所以,又雙曲線的漸近線為,所以該雙曲線的漸近線斜率的取值範圍是.

二、填空題

3.(2015·山東高考理科·t15)平面直角座標系xoy中,雙曲線c1: (a>0,b>0)的漸近線與拋物線c2:

x2=2py(p>0)交於點o,a,b,若△oab的垂心為c2的焦點,則c1的離心率為      .

【解題指南】本題是雙曲線與拋物線性質的綜合應用,應從焦點和垂心出發構造a,b,c和p的關係,進而求出離心率e.

【解析】由對稱性知△oab是以ab為底邊的等腰三角形,注意到雙曲線的漸近線方程為,拋物線的焦點,設點,則,由的垂心為,得,,消去得,即,所以,故.

答案:4.(2015·新課標全國卷ⅰ理科·t14)乙個圓經過橢圓+=1的三個頂點,且圓心在x軸的正半軸上,則該圓的標準方程為    .

【解題指南】設出圓的方程為(x-a)2+y2=r2,然後由兩點間距離公式求解.

【解析】設圓心為(a,0),則圓的方程為(x-a)2+y2=r2,依題意得,解得,

,所以圓的方程為.

答案:三、解答題

5.(2015·新課標全國卷ⅱ理科·t20)(12分)已知橢圓c:9x2+y2=m2(m>0),直線l不過原點o且不平行於座標軸,l與c有兩個交點a,b,線段ab的中點為m.

(1)證明:直線om的斜率與l的斜率的乘積為定值.

(2)若l過點(,m),延長線段om與c交於點p,四邊形oapb能否為平行四邊形?若能,求此時l的斜率,若不能,說明理由.

【解題指南】(1)將直線y=kx+b(k≠0,b≠0)與橢圓c:9x2+y2=m2(m>0)聯立,結合根與係數的關係及中點座標公式證明.(2)由四邊形oapb為平行四邊形當且僅當線段ab與線段op互相平分求解證明.

【解析】(1)設直線l:y=kx+b(k≠0,b≠0),a(x1,y1),b(x2,y2),m(xm,ym).

將y=kx+b代入9x2+y2=m2得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故,

.於是直線的斜率

即kom·k=-9,所以直線om的斜率與l的斜率的積是定值.

(2)四邊形oapb能為平行四邊形.

因為直線l過點(,m),所以l不過原點且與c有兩個交點的充要條件是k>0,k≠3.

由(1)得om的方程為y=-x.

設點p的橫座標為xp.

由,得,即.

將點的座標代入的方程得,因此

四邊形為平行四邊形當且僅當線段與線段互相評分,即.

於是,解得.

因為ki>0,ki≠3,i=1,2,所以當l的斜率為4-或4+時,四邊形oapb為平行四邊形.

6.(2015·新課標全國卷ⅰ理科·t20)(12分)在直角座標系xoy中,曲線c:y=與直線y=kx+a(a>0)交於m,n兩點,

(1)當k=0時,分別求c在點m和n處的切線方程.

(2)y軸上是否存在點p,使得當k變動時,總有∠opm=∠opn?說明理由.

【解析】(1)由題設可得m(2,a),n(-2,a),

或m(-2,a),n(2,a).

又y′=,故y=在x=2處的導數值為,曲線c在點(2,a)處的切線方程為y-a=(x-2),即x-y-a=0.

y=在x=-2處的導數值為-,曲線c在點(-2,a)處的切線方程為y-a=-(x+2),即x+y+a=0.

(2)存在符合題意的點p,證明如下:

設p(0,b)為符合題意的點,m(x1,y1),n(x2,y2),直線pm,pn的斜率分別為k1,k2.

將y=kx+a代入c的方程得x2-4kx-4a=0.

故x1+x2=4k,x1x2=-4a.

從而.當b=-a時,有k1+k2=0,

則直線pm的傾斜角與直線pn的傾斜角互補,故∠opm=∠opn,所以點p(0,-a)符合題意.

7. (2015·重慶高考理科·t21)如題(21)圖,橢圓的左、右焦點分別為,過的直線交橢圓於兩點,且

(1)若求橢圓的標準方程;

(2)若求橢圓的離心率.

【解題指南】(1)直接根據橢圓的定義即可求出橢圓的長軸長即焦距,從而可求出橢圓的方程,(2)根據橢圓的定義即可求解.

【解析】(1)由橢圓的定義,故

設橢圓的半焦距為,由已知

因此即從而

故所求橢圓的標準方程為

(2)如答(21)圖,設點在橢圓上,且則

求得由得,從而

由橢圓的定義,從而由

有因此即

於是解得

8. (2015·重慶高考文科·t21)如題(21)圖,橢圓的左、右焦點分別為,過的直線交橢圓於兩點,且

(1)若求橢圓的標準方程;

(2)若試確定橢圓離心率的取值範圍.

【解題指南】(1)直接根據橢圓的定義即可求出橢圓的長軸長即焦距,從而可求出橢圓的方程,(2)將離心率整理成關於的函式,然後根據函式的單調性進行根求解.

【解析】(1)由橢圓的定義,故

設橢圓的半焦距為,由已知

因此即從而

故所求橢圓的標準方程為

(2)如答(21)圖,由得

由橢圓的定義,從而有

於是解得故

由勾股定理得

從而兩邊除以,得

若記則上式變成

由並注意到關於的單調性,得

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