内容正文:
§4 直线与圆锥曲线的位置关系
4.1 直线与圆锥曲线的交点
1.直线y=kx-k+1与椭圆+=1的位置关系是( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不确定
A [直线y=kx-k+1=k(x-1)+1过定点(1,1),且该点在椭圆内部,因此必与椭圆相交.]
2.若直线y=kx+2与椭圆+=1相切,则斜率k的值是( )
A. B.-
C.± D.±
C [由消去y,得
(3k2+2)x2+12kx+6=0.
由题意知Δ=144k2-24(3k2+2)=0.
解得k=±.]
3.直线y=x+1被椭圆+=1所截得的弦的中点坐标是( )
A.(,) B.(,)
C.(-,) D.(-,)
C [设A(x1,y1),B(x2,y2)为直线与椭圆的交点,中点M(x0,y0).
由消去y,得3x2+4x-2=0.
则x0==×(-)=-,
y0=x0+1=.
所以弦的中点坐标为(-,).]
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)与直线y=2x有交点,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(1,) B.(1,)∪(,+∞)
C.(,+∞) D.[,+∞)
C [双曲线过第一、三象限的渐近线的斜率k=,
要使双曲线-=1和直线y=2x有交点,
只要满足>2即可.所以>2.
所以>2.解得e>.]
5.椭圆C:+y2=1的左、右顶点分别为A1,A2,点P在C上,直线PA1斜率的取值范围是[1,2],那么直线PA2斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
C [由椭圆C:+y2=1的方程,得
a2=2,b2=1.
由椭圆的性质可知kPA1·kPA2=-=-.
所以kPA2=-.
因为kPA1∈[1,2],所以kPA2∈.]
6.已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是( )
A. B.
C. D.
D [由题意知F(-c,0),A(a,0),B(-c,±).
因为BF⊥x轴,所以=.
又=2,所以=2.
故e==.]
7.(多选题)过点(-2,1)的直线l与抛物线y2=4x只有一个公共点,则下列直线l的方程满足条件的是( )
A.y=1 B.x+2y=0
C.x+y+1=0 D.x-2y+4=0
ACD [由题意知直线l的斜率存在,设其方程为y-1=k(x+2).
由方程组(*)
可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①
当k=0时,由方程①得y=1.
把y=1代入y2=4x,得x=.
这时,直线l与抛物线只有一个公共点(,1),直线l的方程为y=1.
当k≠0时,方程①的判别式为
Δ=-16(2k2+k-1).
当Δ=0时,即2k2+k-1=0,解得k=-1或k=,方程①只有一个解,从而方程组(*)只有一个解,即直线l与抛物线只有一个公共点.
此时直线l的方程为
y-1=-1(x+2)或y-1=(x+2),
即x+y+1=0或x-2y+4=0.]
8.直线l:y=kx+t与圆:x2+(y+1)2=1相切,且与抛物线C:x2=4y交于不同的两点M,N,则实数t的取值范围是__________________.
(-∞,-3)∪(0,+∞) [由题意知k≠0.因为直线l与圆相切,所以=1,即k2=t2+2t.由k2>0,得t>0或t<-2.把直线l的方程代入抛物线方程并整理,得x2-4kx-4t=0.于是由Δ=16k2+16t=16(t2+2t)+16t>0,得t>0或t<-3.综上,实数t的取值范围是(-∞,-3)∪(0,+∞).]
9.已知直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A,B两点,AB中点的横坐标为2,求k的值.
解 由得k2x2-(4k+8)x+4=0.
由Δ=(4k+8)2-16k2>0,得k>-1.
设A(x1,y1),B(x2,y2).
由AB中点横坐标为2,得x1+x2==4.
解得k=2或k=-1(舍去).
所以k=2.
10.直线y=x-3与抛物线y2=4x交于A,B两点,过A,B两点向抛物线的准线作垂线,垂足分别为P,Q,则梯形APQB的面积为( )
A.48 B.56
C.64 D.72
A [如下图.
由得x2-10x+9=0.
解得或
所以|AP|=10,|BQ|=2,|PQ|=8.
所以梯形APQB的面积为S=(|AP|+|BQ|)×|PQ|=(10+2)×8=48.]
11.设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
D [设双曲线方程为-=1(a>0,