内容正文:
第8节 直线与圆锥曲线的位置关系
[基础训练组]
1.直线y=x+1截抛物线y2=2px所得弦长为2,此抛物线方程为( )
A.y2=-2x B.y2=6x
C.y2=-2x或y2=6x D.以上都不对
解析:C [由得x2+(2-2p)x+1=0.x1+x2=2p-2,x1x2=1.∴2=·=·-4.解得p=-1或p=3,
∴抛物线方程为y2=-2x或y2=6x.故选C.]
2.(多选)已知A,B为平面内两定点,过该平面内动点M作直线AB的垂线,垂足为N.
若2=λ·,其中λ为非零常数,则动点M的轨迹可能是( )
A.圆 B.椭圆
C.抛物线 D.双曲线
解析:ABD [以AB所在直线为x轴,AB的中垂线为y轴,建立坐标系,设M(x,y),
A(-a,0),B(a,0),则N(x,0).
因为2=λ·,所以y2=λ(x+a)(a-x),即λx2+y2=λa2,
当λ=1时,轨迹是圆;
当λ>0且λ≠1时,轨迹是椭圆;当λ<0时,轨迹是双曲线;故选ABD.]
3.过点P(1,1)作直线与双曲线x2-=1交于A,B两点,使点P为AB中点,则这样的直线( )
A.存在一条,且方程为2x-y-1=0
B.存在无数条
C.存在两条,方程为2x±(y+1)=0
D.不存在
解析:D [设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2,y1+y2=2,则x-y=1,x-y=1,
两式相减得(x1-x2)(x1+x2)- (y1-y2)·(y1+y2)=0,所以x1-x2=(y1-y2),即kAB=2,
故所求直线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
联立可得2x2-4x+3=0,但此方程没有实数解,故这样的直线不存在.故选D.]
4.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(-2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则·=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析:D [如图焦点F(1,0),
直线的方程为y=(x+2),
将其代入y2=4x得:x2-5x+4=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=5,x1x2=4,
∴·=(x1-1,y1)·(x2-1,y2)=(x1-1)(x2-1)+y1y2
=x1x2-(x1+x2)+1+(x1+2)·(x2+2)
=x1x2-(x1+x2)+
=×4-×5+=8.]
5.(2023·柳州市、钦州市一模)已知直线kx-y+2k=0与直线x+ky-2=0相交于点P,点A(4,0),O为坐标原点,则tan∠OAP的最大值为( )
A.2- B.
C.1 D.
解析:B [设P(x,y),由题意可得y≠0,由x+ky-2=0,得k=(y≠0),代入kx-y+2k=0,化简整理得x2+y2=4(y≠0),所以点P的轨迹为以坐标原点为圆心,以2为半径的圆,去掉(2,0)和(-2,0)两点.如图,当点P在圆x2+y2=4(y≠0)上运动时,易知∠OAP为锐角,且当AP与圆x2+y2=4(y≠0)相切时,∠OAP最大,此时tan∠OAP最大.所以当AP与圆x2+y2=4(y≠0)相切时,连接OP,则OP⊥AP,因为A(4,0),所以|OA|=4,|OP|=2,所以|AP|=2,所以(tan∠OAP)max==,故选B.]
6.(多选)已知B1,B2是椭圆+=1(a>b>0)短轴上的两个顶点,点P是椭圆上不同于短轴端点的任意一点,点Q与点P关于y轴对称,则下列四个命题中正确的是( )
A.直线PB1与PB2的斜率之积为定值-
B.·>0
C.△PB1B2的外接圆半径的最大值为
D.直线PB1与QB2的交点M的轨迹为双曲线
解析:BC [设P(x0,y0),+=1,则kPB1·kPB2=·==-,因此A不正确;
∵点P在圆x2+y2=b2外,
∴x+y-b2>0,∴·=(-x0,-b-y0)·(-x0,b-y0)=x+y-b2>0,B正确;当点P在长轴的顶点A时,∠B1PB2最小且为锐角,设△PB1B2的外接圆半径为r,由正弦定理可得:2r=≤===.
∴r≤.∴△PB1B2的外接圆半径的最大值为,C正确;直线PB1的方程为y+b=x,直线QB2的方程为y-b=x,两式相乘可得y2-b2=x2,化为-=1,由于点P不与B1,B2重合,∴M的轨迹为双曲线的一部分,∴D不正确.故选BC.]
7.已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k= ________ .
解析:设直线AB的方程为y=k(x-1),由
得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,设A(x1,y1),
B(x2,y2).
则x1+x2=,x1·x2=1.
∵∠AMB=90°,∴kMA·kMB=-