内容正文:
2.8 直线与圆锥曲线的位置关系
选题明细表
知识点、方法
题号
直线与圆锥曲线的位置关系
1,2,5
弦长问题
3,8,9
中点弦问题
4,12
综合
6,7,10,11
基础巩固
1.(2021·云南高二阶段练习)过点(1,1)的直线与双曲线x2-y2=4只有一个公共点,则满足条件的直线有( B )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
解析:根据双曲线的方程可知,该双曲线为等轴双曲线,点(1,1)在一条渐近线上,
因此过点(1,1)的直线与双曲线x2-y2=4只有一个公共点,分两种
情况:
(1)直线与另一条渐近线平行,此时直线方程为x+y=2,
(2)直线与双曲线相切,设该直线斜率为k(k≠±1),则直线方程为y-
1=k(x-1),联立直线方程与双曲线方程得消去y整理得(1-k2)x2+2k(k-1)x-(k-1)2-4=0,
令[2k(k-1)]2+4(1-k2)[(k-1)2+4]=0,解得k=1或k=-,因为k≠±1,所以当且仅当k=-时,直线与双曲线相切.
综上,满足条件的直线有2条.故选B.
2.若直线mx+ny=4与☉O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数是( B )
A.至多为1 B.2
C.1 D.0
解析:由题意知,>2,即<2,
所以+<1,
所以点P(m,n)在椭圆+=1的内部,
故所求交点个数是2.故选B.
3.(多选题)若直线y=x+t与椭圆+y2=1相交于A,B两点,当t变化时,|AB|的值可能为( ABC )
A.2 B.
C. D.
解析:将y=x+t代入+y2=1,
得5x2+8tx+4t2-4=0,
则x1+x2=-,x1x2=.
由|AB|=×
=×,
当t=0时|AB|最大,最大值为×=,
t=±时,|AB|最小,最小值为0.故选ABC.
4.(2021·辽宁期中)椭圆+=1中,以点M(1,)为中点的弦所在直线的斜率为( C )
A.- B.-4 C.- D.-2
解析:设弦AB的端点为(x1,y1),(x2,y2),
即有+4=8,+4=8,两式相减可得,
(x1+x2)(x1-x2)+4(y1-y2)(y1+y2)=0,
由中点坐标公式可得,x1+x2=2,y1+y2=1,
代入上式可得2(x1-x2)+4(y1-y2)=0,
即kAB==-.故选C.
5.(2021·浙江金华第一中学高一期末)已知椭圆C:+=1与动直线l:y=x+m相交于A,B两点,则实数m的取值范围为 .
解析:联立
消去y整理可得9x2+6mx+2m2-18=0,
由已知可得Δ=36m2-36(2m2-18)=36(18-m2)>0,解得-3<m<3.
答案:(-3,3)
6.已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:-=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为 ,双曲线N的离心率为 .
解析:法一 双曲线N的渐近线方程为y=±x,
则=tan 60°=,
所以双曲线N的离心率e1满足=1+=4,
所以e1=2.
由
得x2=.
如图,设点D的横坐标为x,
由正六边形的性质得|ED|=2x=c,
所以4x2=c2.
所以=a2-b2,
得3a4-6a2b2-b4=0,
所以3--()2=0,
解得=2-3.
所以椭圆M的离心率e2满足=1-=4-2.
所以e2=-1.
法二 双曲线N的渐近线方程为y=±x,
则=tan 60°=.
又c1==2m,
所以双曲线N的离心率为=2.
如图,连接EC,由题意知,F,C为椭圆M的两焦点,
设正六边形的边长为1,
则|FC|=2c2=2,即c2=1.
又E为椭圆M上一点,
则|EF|+|EC|=2a,
即1+=2a,
所以a=.
所以椭圆M的离心率为==-1.
答案:-1 2
能力提升
7.(多选题)已知双曲线M:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=2c.若双曲线M的右支上存在点P,使=,则双曲线M的离心率的取值可以为( BC )
A.1 B. C. D.2
解析:根据正弦定理可知=,
所以=,
即|PF2|=|PF1|,
又因为|PF1|-|PF2|=2a,
所以(1-)|PF1|=2a,
解得|PF1|=,
而|PF1|>a+c,
即>a+c,
整理得3e2-4e-1<0,
解得<e<.
又因为离心率e>1,
所以1<e<.故选BC.
8.(2021·河南高二期末)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,过点(2,0)的直线与抛物线C交于A,B两点,且|AF|+|BF|=7,则
△OAB的面积为( B )
A.4 B.6