内容正文:
必刷题十一 圆锥曲线的方程
刷考点·保分
椭圆及其标准方程
1.设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P 满足条件|PF1|
+|PF2|=a+
9
a
(a>0),则点P 的轨迹是 ( )
A.椭圆 B.线段
C.不存在 D.椭圆或线段
2.已知F1,F2是椭圆C:
x2
a2
+y
2
b2
=1(a>b>0)的两个焦
点,P 为椭圆C 上一点,且PF1→⊥PF2→.若△PF1F2的面
积为9,则b= .
椭圆的简单几何性质
3.(多选)已知曲线C1:
x2
25+
y2
9=1
与曲线C2:
x2
25-k+
y2
9-k=1
(k<9),下列说法正确的是 ( )
A.两条曲线都是焦点在x轴上的椭圆
B.焦距相等
C.有相同的焦点
D.离心率相等
4.已知椭圆x
2
a2
+y
2
b2
=1(a>b>0),A,B分别为椭圆的左顶
点和上顶点,F为右焦点,且AB⊥BF,则椭圆的离心率
为 ( )
A.22 B.
3
2 C.
3-1
2 D.
5-1
2
直线与椭圆的位置关系
5.直线y=x+1被椭圆x
2
4+
y2
2=1
所截得的弦的中点坐
标是 ( )
A.23
,5
3 B.43,73 C.-23,13 D.-132,172
6.已知椭圆x
2
a2
+y
2
b2
=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AP→=2PB→,则椭圆的离心率是 ( )
A.32 B.
2
2 C.
1
3 D.
1
2
类型一
直线与椭圆的位
置关系
【例1】 设椭圆x
2
a2
+y
2
b2
=1(a
>b>0)的左焦点为F,离
心率为 3
3
,过点 F 且与x
轴垂直的直线被椭圆截得
的线段长为4 3
3 .
(1)求椭圆的方程;
(2)设 A,B 分别为椭圆的
左、右顶点,过点F 且斜率
为k的直线与椭圆交于C,
D 两点.若AC→·DB→+AD→
·CB→=8,求k的值.
【关键技巧】
直线与椭圆的位置关系是高
考考查的重点和热点,涉及
的知识面较广,题目综合性
强,出题角度灵活,有一定的
难度.多作为解答题的第二
问出现.解题时应注重与一
元二次方程中根的判别式、
根与系数关系等的结合.
【解】 (1)设F(-c,0),由
c
a=
3
3
,知a= 3c.过点F
且与x 轴垂直的直线为x
=-c,代 入 椭 圆 方 程 有
(-c)2
a2
+y
2
b2
=1,解 得y=
± 6b3
,于 是2 6b
3 =
4 3
3
,
解得b= 2,又a2-c2=b2,
·63·
双曲线及其标准方程
7.若双曲线E:x
2
9-
y2
16=1
的左,右焦点分别为F1,F2,点
P 在双曲线E 上,且|PF1|=3,则|PF2|等于 ( )
A.11 B.9 C.5 D.3
8.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F1,F2分别为(5,0)
和(-5,0),点P 在双曲线上,且PF1⊥PF2,△PF1F2的
面积为1,则双曲线的方程为 ( )
A.x
2
2-
y2
3=1 B.
x2
3-
y2
2=1
C.x
2
4-y
2=1 D.x2-y
2
4=1
双曲线的简单几何性质
9.双曲线C:x
2
a2
-y
2
b2
=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点
到渐近线的距离为 3,则双曲线C的焦距等于 ( )
A.2 B.2 2 C.4 D.4 2
10.已知双曲线x
2
a2
-y
2
b2
=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过
点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有
一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是 .
抛物线及其标准方程
11.抛物线y2=mx的准线与直线x=1的距离为3,则此
抛物线的方程为 ( )
A.y2=-16x B.y2=8x
C.y2=16x或y2=-8x D.y2=-16x或y2=8x
12.已知点P 在抛物线y2=4x 上,那么点P 到点Q(2,
-1)的距离与点P 到抛物线焦点的距离之和取得最
小值时,点P 的坐标为 ( )
A.14
,-1 B.14,1
C.(1,2) D.(1,-2)
抛物线的简单几何性质
13.边长为1的等边三角形AOB,O 为坐标原点,AB⊥x
轴,以O为顶点且过A,B 的抛物线方程是 ( )
A.y2= 36x B.y
2=- 33x
C.y2=± 36x D.y
2=± 33x
14.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P 为抛物线
上一点,PA⊥l,A 为垂足,如果直线 AF 的斜率为
- 3,那么|PF|= .
从而a= 3,c=1,所以椭
圆的方程为x
2
3+
y2
2=1.
(2)设点C(x1,y1),D(x2,
y2),由 F(-1,0)得 直 线
CD 的方程为y=k(x+1).
由方 程 组
y=k(x+1),
x2
3+
y2
2=1
消
去y,
整理得(2+3k2)x2+6k2x
+3k2-6=0,
则x1+x2=-
6k2
2+3k2
,
x1x2=
3k2-6
2+3k2
.
因 为 A(- 3,0),B(3,
0),所以AC→·DB→+AD→·
CB→=(x1+ 3,y1)·(3-
x2,-y2)+(x2+ 3,y2)·
(3-x1,-y1)=6-2x1x2
-2y1y2 =6-2x1x2 -
2k2(x1+1)(x2+1)=6-
(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)
-2k2=6+2k
2+12
2+3k2
.
由已知得6+2k
2+12
2+3k2
=8,
解得k=± 2.
类型二
直线与双曲线的
相交弦问题
【例2】 经过点 M(2,2)作直
线l交双曲线x2-y
2
4=1
于A,B 两点,且 M 为AB
中点.
(1)求直线l的方程;
(2)求线段AB 的长.
·73·
刷综合·高分
15.已知动点P 与平面上两定点A(- 2,0),B(2,0)连
线的斜率的积为定值-12.
(1)试求动点P 的轨迹方程C;
(2)设直线l:y=kx+1与曲线C 交于M,N 两点,当
|MN|=4 23
时,求直线l的方程.
16.已知A,B 为抛物线E 上不同的两点,若抛物线E 的
焦点为(1,0),线段AB 恰被M(2,1)所平分.
(1)求抛物线E 的方程;
(2)求直线AB 的方程.
刷真题·满分
17.(2024·新课标Ⅱ卷)已知曲线C:x2+y2=16(y>
0),从C上任意一点P 向x 轴作垂线段PP',P'为垂
足,则线段PP'的中点M 的轨迹方程为 ( )
A.x
2
16+
y2
4=1
(y>0) B.x
2
16+
y2
8=1
(y>0)
C.y
2
16+
x2
4=1
(y>0) D.y
2
16+
x2
8=1
(y>0)
18.(2024·全国甲卷(理))已知双曲线的两个焦点分别
为(0,4),(0,-4),点(-6,4)在该双曲线上,则该双
曲线的离心率为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.2
【关键技巧】
求弦长的两种方法
(1)距离公式法:当弦的两端
点坐标易求时,可直接求出交
点坐标,再利用两点间距离公
式求弦长.
(2)弦长公式法:当弦的两端
点坐标不易求时,可利用弦长
公式求解,即若直线l:y=kx
+b(k≠0)与双曲线C:x
2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)交 于
A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则
|AB|= 1+k2|x1-x2|或
|AB|= 1+1k2
|y1-y2|.
【解】 (1)设 A(x1,y1),B
(x2,y2),代入双曲线方程得
x21-
y21
4=1
,x22-
y22
4=1
,两式
相减得x21-x22-
y21
4-
y22
4 =
0,(x1+x2)(x1-x2)-
1
4
(y1
+y2)(y1-y2)=0.
∵M 为AB 的中点,∴x1+x2
=4,y1+y2=4,
∴4(x1-x2)-(y1-y2)=0,
kl=
y1-y2
x1-x2
=4,
经检验k=4符合题意.
∴l的方程为y-2=4(x-2),
即y=4x-6.
(2)将y=4x-6代入到x2-
y2
4=1
中得3x2-12x+10=
0,故x1+x2=4,x1x2=
10
3
,
∴|AB|=
(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]
=23 102.
·83·
13.【解析】 根据题意,由相交弦的性质,相交两圆的连
心线垂直平分相交弦,可得AB 与直线x+2y+c=0
垂直,且AB 的中点在直线x+2y+c=0上.由AB
与直线x+2y+c=0垂直,可得3-
(-1)
1-t =2
,解得t
=-1,则B(-1,-1),故AB 中点为(0,1),且其在
直线x+2y+c=0上,代入直线方程可得0+2×1+
c=0,可得c=-2,故t+c=(-1)+(-2)=-3.
【答案】 -3
14.【解】 (1)如图,方程x2+y2-4x+1=0表示以点
(2,0)为圆心,以 3为半径的圆.
设y
x =k
,即y=kx,易知圆心(2,0)到y=kx的距离
等于半径时,直线与圆相切,斜率取得最大、最小值.
由|2k-0|
k2+1
= 3,解得k2=3,
∴k= 3或k=- 3.
∴yx
的最大值为 3,最小值为- 3.
(2)设y-x=b,则y=x+b,由 点 到 直 线 的 距 离
公式,
得|2-0+b|
2
= 3,即b=-2± 6.
故y-x的最大值为-2+ 6,最小值为-2- 6.
(3)x2+y2表示圆上的一点与原点的距离的平方,由
平面几何知识知,在原点和圆心的连线与圆的两个交
点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为
(2-0)2+(0-0)2=2,所 以 x2+y2的 最 大 值 是
(2+ 3)2=7+4 3,x2+y2的最小值是(2- 3)2=7
-4 3.
15.【解】 (1)∵直线x-y+2 2=0与圆O:x2+y2=
r2相切,
∴圆心O(0,0)到直线的距离等于圆的半径r,
即2 2
2
=r,∴r=2.
∴圆O 的方程为x2+y2=4.
(2)设直线l的方程为y- 33=k
(x-1),
即kx-y+ 33-k=0.
∵直线l截圆所得弦长为2 3.
∴圆心到直线l的距离d= 4-3=1.
∴
3
3-k
k2+1
=1,解得k=- 33
,
∴直线l的方程为- 33x-y+
2 3
3 =0
,
即x+ 3y-2=0,
又x=1也适合题意.
故直线l的方程为x+ 3y-2=0或x=1.
16.D 【解析】 化圆的方程为标准方程,得(x-1)2+
(y+3)2=10,所以该圆的圆心(1,-3)到直线x-y
+2=0的距离为|1-
(-3)+2|
12+(-1)2
=6
2
=3 2.
17.C 【解析】 设直线为l:ax+y+2-a=0,即l:a(x
-1)+y+2=0,易知l过定点P(1,-2),圆C 的标
准方程为x2+(y+2)2=5,所以圆心为C(0,-2),
半径为 5,且P 在圆C 内.因为当PC⊥AB 时,圆心
C到直线l的距离最大,此时|AB|取得最小值,易得
|PC|=|xP-xC|=1,所以|AB|=2 (5)
2-12=
4,故选C.
必刷题十一
1.D 【解析】 ∵|PF1|+|PF2|=a+
9
a≥2 a
·9
a
=6=|F1F2|,
当|PF1|+|PF2|>|F1F2|时,P 点的轨迹是椭圆;
当|PF1|+|PF2|=|F1F2|时,P 点的轨迹是线段
F1F2.
2.【解析】 依题意,有
|PF1→|+|PF2→|=2a,
|PF1→|·|PF2→|=18,
|PF1→|2+|PF2→|2=4c2,
可得4c2+36=4a2,即a2-c2=9,故有b=3.
【答案】 3
3.ABC 【解析】 可知两个方程均表示焦点在x 轴上
的椭圆,故A正确;曲线C1焦距为2c=2 25-9=8,
曲线C2焦距为2c=2 (25-k)-(9-k)=8,故B、C
正确;曲线C1的离心率e=
c
a =
4
5
,曲线C2的离心率
e=ca =
4
25-k
,故D不正确.
4.D 【解析】 在Rt△ABF 中,|AB|= a2+b2,|BF|
=a,|AF|=a+c,由|AB|2+|BF|2=|AF|2,得a2
+b2+a2=(a+c)2.将b2=a2-c2代入,得a2-ac-
c2=0,即e2+e-1=0解得e=-1± 52
,因为0<e<
1,所以e= 5-12 .
故选D.
5.C 【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2)为直线与椭圆的
交点,中点 M(x0,y0),由
y=x+1,
x2
4+
y2
2=1
, 得3x2+4x-2
=0.
x0=
x1+x2
2 =
1
2
· -43 =-23,y0=x0+1=13,
∴中点坐标为 -23
,1
3 .
·07·
6.D 【解 析】 由 题 意 知,F(-c,0),A(a,0),
B -c,±b
2
a .
∵BF⊥x轴,∴APPB=
a
c .
又∵AP→=2PB→,∴ac =2即e=
c
a =
1
2.
7.B 【解析】 由题意知||PF2|-3|=6,即|PF2|-3
=±6,解得|PF2|=9或|PF2|=-3(舍去).
8.C 【解析】 由
|PF1|·|PF2|=2,
|PF1|2+|PF2|2=(25)2 ⇒(|PF1|-
|PF2|)2=16,即2a=4,解得a=2,又c= 5,所以b=
1,故选C.
9.C 【解析】 由已知得e=ca =2
,所以a=12c
,故b=
c2-a2= 32c
,从而双曲线的渐近线方程为y=±bax=
±3x,由焦点到渐近线的距离为 3,得 32c= 3
,解得
c=2,故2c=4.
10.【解析】 可得直线的斜率为 3,要使直线l与双曲线
的右支有且只有一个交点,只要b
a ≥ 3
,∴e2=1+
b
a
2
≥4.
【答案】 [2,+∞)
11.D 【解析】 抛 物 线 的 准 线 方 程 为 x=-m4
,则
1+m4 =3
,m=8或-16.
∴所求抛物线方程为y2=8x或y2=-16x.故选D.
12.A 【解析】 点Q(2,-1)在抛物线内部,如图所示.
由抛物线的定义知,抛物线上的点P 到点F 的距离
等于点P 到准线x=-1的距离,过Q 点作x=-1
的垂线,与抛物线交于 K,则 K 为所求,当y=-1
时,x=14
,∴P 为 14
,-1 .
13.C 【解析】 设抛物线方程为y2=ax(a≠0).又
A ± 32
,1
2 (取点A在x轴上方),则有14=± 32a,
解得a=± 36
,所以抛物线方程为y2=± 36x.
14.【解析】 设准线交x 轴于点B,O 为坐标原点,依题
意kAF=- 3,则∠AFO=60°.又|BF|=4,所 以
|AB|=4 3,则点P 的纵坐标为4 3,所以(4 3)2
=8xP,得xP=6,即点P 的横坐标为6,所以|PF|=
|PA|=8.
【答案】 8
15.【解】 (1)设动点P 的坐标是(x,y),
由题意得,kPA·kPB=-
1
2.
∴ y
x+ 2
· y
x- 2
=-12
,化简整理得x
2
2+y
2=1.
故P 点的轨迹方程C 是x
2
2+y
2=1(x≠± 2).
(2)设直线l与曲线C 的交点M(x1,y1),N(x2,y2),
由
y=kx+1,
x2
2+y
2=1, 得(1+2k2)x2+4kx=0.
∴x1+x2=
-4k
1+2k2
,x1·x2=0.
|MN|= 1+k2· (x1+x2)2-4x1·x2=
4 2
3
,
整理得k4+k2-2=0,解得k2=1或k2=-2(舍).
∴k=±1,经检验符合题意.
∴直线l的方程是y=±x+1,即x-y+1=0或x
+y-1=0.
16.【解】 (1)由于抛物线的焦点为(1,0),
∴p2=1
,p=2,所求抛物线方程为y2=4x.
(2)法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),则y21=4x1,①
y22=4x2,②且x1+x2=4,y1+y2=2,
由②-①得(y1+y2)(y2-y1)=4(x2-x1),
∴y2
-y1
x2-x1
=2,
所以所求直线AB 的方程为y-1=2(x-2),
即2x-y-3=0.
法二:显然AB 不垂直于x 轴,故可设弦AB 所在的
直线方程为y-1=k(x-2),k≠0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程
y-1=k(x-2),
y2=4x,
消去x整理得ky2-4y-8k+4=0,
∴y1+y2=
4
k
,
又 M 点是AB 的中点,∴y1+y2=2,∴k=2,
故直线AB 的方程为y-1=2(x-2),
即2x-y-3=0.
17.A 【解析】 通解(代入法) 设 M(x0,y0),则 P
(x0,2y0),因为点P 在曲线C 上,所以x20+(2y0)2
=16(y0>0),即
x20
16+
y20
4=1
(y0>0),所以线段PP'
的中点M 的轨迹方程为x
2
16+
y2
4=1
(y>0),故选A.
优解(数形结合法) 由题意可知把曲线C 上所有点
的纵坐标缩短至原来的一半,横坐标不变,即可得到
点 M 的轨迹.曲线C 为半圆,则点 M 的轨迹为椭圆
(x轴上方部分),其中长半轴长为4,短半轴长为2,
故选A.
·17·
18.C 【解析】 解法一(方程组法) 根据焦点坐标可
知c=4,根据焦点在y轴上,可设双曲线的方程为y
2
a2
-x
2
b2
=1(a>0,b>0),则
16
a2
-36
b2
=1
a2+b2=16 ,得 a=2b=2 3 ,
所以离心率e=ca =2.
解法二(定 义 法) 根 据 双 曲 线 的 定 义,得2a=|
(-6-0)2+(4-4)2- (-6-0)2+(4+4)2|=|
6-10|=4,
根据焦点坐标可知c=4,所以离心率e=2c2a=
8
4=2.
必刷题十二
1.C 【解析】 根据题意,数列-2,1,-23
,1
2
,-25
,
…的前5项 可 以 写 成(-1)1× 21
,(-1)2× 22
,
(-1)3×23
,(-1)4×24
,(-1)5×25
,
则数列的一个通项公式可以为an=(-1)n
2
n.
2.B 【解析】 ∵an=3n-
14
3
2
-1873
,
又n∈N*,∴当n=5时,an最小,
∴数列{an}各项中最小项是第5项.
3.ACD 【解析】 当n=1时,a1=S1=2,
n≥2时,an=Sn-Sn-1=6n-5.
又n=1时不适合an=6n-5,
故写成分段函数形式.
4.【解析】 数列{an}中,a1=3,an+1-an=2n-8(n∈
N*),
∴an-an-1=2n-10,
an-1-an-2=2n-12,
…
a3-a2=-4,
a2-a1=-6,
∴an-a1=-6-4-…+(2n-12)+(2n-10)
=
(n-1)[-6+(2n-10)]
2
=(n-1)(n-8),
∴an=(n-1)(n-8)+3,
∴a8=3.
【答案】 3
5.B 【解析】 公差d=a2-a1=-4,
∴an=a1+(n-1)d=84+(n-1)(-4)=88-4n.
令
an≥0,
an+1<0, 即 88-4n≥0
,
88-4(n+1)<0, 即21<n≤22.
又∵n∈N*,∴n=22.
6.A 【解析】 数列{an}满足an+an+2=2an+1(n∈N*),
则数列{an}为等差数列,
∵a1+a2+a3=9,a4=8,
∴3a1+3d=9,a1+3d=8,
∴d=52
,
∴a5=a4+d=8+
5
2=
21
2.
7.C 【解析】 由等差数列{an},易得公差d1=3.
又bn=a2n,所以{bn}也是等差数列,公差d2=6.S5=
b1+b2+b3+b4+b5=a2+a4+a6+a8+a10=5×6+
5×4
2 ×6=90.
8.ABD 【解析】 根据题意,设等差数列{an}的公差为d,
对于A,若a1+3a2=S6,即4a1+3d=6a1+
6×5
2 d
,变形
得a1+6d=0,即 a7=0,A 正 确;对 于 B,S13=
13(a1+a13)
2 =13a7=0
,B正确;对于C,S7=
7(a1+a7)
2 =
7a4,可能大于0,也可能小于0,C不正确;对于D,S5-
S8= 5a1+
5×4
2d - 8a1+8×72d =-3a1-18d=
-3a7=0,D正确.故选ABD.
9.B 【解析】 依题意,a1+a2+a3=30,an-2+an-1+
an=90,
所以a1+a2+a3+an-2+an-1+an=3(a1+an)
=120,
所以a1+an=40,
所以Sn=200=
a1+an
2
·n=20n,
解得n=10.
10.D 【解析】 由an+1-2an=0,得
an+1
an
=2,∴{an}为
等比 数 列,且 公 比q=2,∴
2a1+a2
2a3+a4
=
a1(2+q)
a3(2+q)
=
a1
a1q2
=14.
11.B 【解析】 由等比数列的性质可得a5a6=a4a7,
又a5a6+a4a7=6,
∴2a5a6=6,∴a5a6=3,
∴(a1a2…a10)2=(a5a6)10=310.
又等比数列{an}的各项均为正数,
∴a1a2…a10= 310=35.
12.C 【解析】 根据题意,设等比数列{an}的公比为q,
若a2a4=4,则a3=2,
又由S3=
7
2
,则a3+
a3
q+
a3
q2
=2+2q+
2
q2
=72
,解
可得q=2或-23
(舍),
则a1=
a3
q2
=12
,
则S5=
a1(1-q5)
1-q =
31
2.
13.【解析】 ∵正项等比数列{an}满足a1=1,a2a6a7=
1
16a1a9
,
∴q·q5·q6=116
·q8,且q>0,
∴q=12
,∴an=
1
2
n-1
=2-n+1.
·27·