第3章圆锥曲线综合测试-2024-2025学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

2024-11-20
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内容正文:

第3章圆锥曲线综合测试 (满分150分) 一.选择题(共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。) 1.已知椭圆C:=1(a>b>0),F1,F2为椭圆的左右焦点,A为椭圆上一点,连接AF1并延长交椭圆于另一点B,若|AF2|=|AF1|,|BF2|=3|BF1|,则椭圆C的离心率为(  ) A. B. C. D. 2.记抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(4,m)为抛物线上一点,|AF|=6,直线AF与抛物线另一交点为B,则=(  ) A. B. C.2 D.3 3.设F1,F2是双曲线的左、右焦点,点A是双曲线C右支上一点,若△AF1F2的内切圆M的半径为a(M为圆心),且∃λ∈R,使得,则双曲线C的离心率为(  ) A. B. C.2 D. 4.已知焦点在x轴上的椭圆的长轴长为,则其离心率为(  ) A. B. C. D. 5.已知F1,F2分别为椭圆E:=1的左、右焦点,P是椭圆E上一动点,G点是三角形PF1F2的重心,则点G的轨迹方程为(  ) A.x2+9y2=1 B.x2+9y2=1(y≠0) C. D. 6.已知右焦点为F的椭圆E:上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若BF⊥AC于点F,且|BF|=4|CF|,则E的离心率是(  ) A. B. C. D. 7.中国结是一种传统的民间手工艺术,带有浓厚的中华民族文化特色,它有着复杂奇妙的曲线.用数学的眼光思考可以还原成单纯的二维线条,其中的“∞”形对应着数学曲线中的双纽线.在xOy平面上,把到两个定点F1(﹣a,0),F2(a,0)距离之积等于a2(a>0)的动点轨迹称为双纽线C,P是曲线C上的一个动点.则下列结论正确的个数是(  ) ①曲线C关于原点对称 ②曲线C上满足|PF1|=|PF2|的P有且只有一个 ③动点P到定点F1,F2距离之和的最小值为2a ④若直线y=kx与曲线C只有一个交点,则实数k的取值范围为(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 8.已知椭圆,过点P(2,1)且斜率为﹣1的直线与C相交于A,B两点,若P恰好是AB的中点,则椭圆C上一点M到焦点F的距离的最小值为(  ) A.6 B. C. D. 二.多选题(共3小题,每小题6分,共18分。在每题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分。) (多选)9.设椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,双曲线的渐近线的斜率小于,则e1和e2的取值范围(  ) A. B.0<e1<1 C. D.e2>1 (多选)10.以下四个关于圆锥曲线的命题中,正确的是(  ) A.设A,B为两个定点,k为非零常数,||+||=k,则动点P的轨迹为双曲线 B.曲线+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则<t<4 C.方程2x2﹣5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率 D.双曲线﹣=1与椭圆+y2=1有相同的焦点 (多选)11.如图,已知椭圆的左、右顶点分别是A1,A2,上顶点为B1,点C是椭圆上任意一异于顶点的点,连接A1C交直线x=2于点P,连接A2C交OP于点M(O是坐标原点),则下列结论正确的是(  ) A.为定值 B. C.当四边形OA2CB1的面积最大时,直线OC的斜率为1 D.点M的纵坐标没有最大值 三.填空题(共3小题,每小题5分,共15分) 12.已知点,抛物线C:y2=4x的焦点为F,线段AF与抛物线C交于点M,则|MF|=    . 13.已知椭圆中心在原点,长轴长为4,以双曲线的顶点为焦点,则椭圆的标准方程为    . 14.已知Q为抛物线C:y2=4x上的动点,动点M满足到点A(2,0)的距离与到点F(F是C的焦点)的距离之比为,则|QM|+|QF|的最小值是    . 四.解答题(共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。) 15.设椭圆,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,A是C上一点,且AF1与x轴垂直,直线AF2与C的另一个交点为B. (1)若直线AB的倾斜角为,求椭圆C的离心率; (2)若直线AB在y轴上的截距为1,且|AB|=3|F2B|,求a,b. 16.已知椭圆C:的焦距为2,点在椭圆C上,A、B分别为椭圆的左、右顶点. (1)求椭圆C的方程; (2)若点P是椭圆C上第二象限内的点,点Q在直线上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积. 17.已知椭圆上有两个不同点A,B关于直线对称. (1)记直线l与线段AB的交点为P. (i)求证:kAB•kOP为定值; (ii)求P的坐标(用m来表示). (2)求△OAB面积的最大值(O为坐标原点). 18.已知椭圆C:(a>b>0)的一个焦点为F,其短轴长是焦距的倍,点A为椭圆上任意一点,且|AF|的最大值为3. (1)求椭圆C的方程; (2)设动直线l:y=kx+m与椭圆C有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.问:x轴上是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由. 19.已知椭圆的左右顶点分别为A、B,R是椭圆C上异于A、B的动点,满足,当R为上顶点时,△ABR的面积为8. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点M(﹣6,﹣2)的直线与椭圆C交于不同的两点D,E(D,E与A、B不重合),直线AD,AE分别与直线x=﹣6交于P,Q两点,求|MP|•|MQ|的值. 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第3章圆锥曲线综合测试 一.选择题(共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。) 1.已知椭圆C:=1(a>b>0),F1,F2为椭圆的左右焦点,A为椭圆上一点,连接AF1并延长交椭圆于另一点B,若|AF2|=|AF1|,|BF2|=3|BF1|,则椭圆C的离心率为(  ) A. B. C. D. 【分析】法(i)根据题意和椭圆的定义可得△AF1F2和△ABF2的各边边长,再结合余弦定理列方程,求解即可; 法(ii)求出sin∠OAF1==e,在△ABF2中,由等腰三角形可得cos∠BAF2的值,由二倍角公式,可得离心率的大小. 【解答】解:如图所示: 由题意得|AF2|=|AF1|,又|AF1|+|AF2|=2a,则|AF2|=|AF1|=a, 因为|BF2|=3|BF1|,|BF1|+|BF2|=2a, 则,,故, 法(i)在△AF1F2中,由余弦定理得, 在△ABF2中,由余弦定理得, 所以, 化简得,即, 解得,即椭圆的离心率为. 法(ii)可得|AB|=|BF2|, sin∠OAF1==e,在△ABF2中,可得cos∠BAF2===, 而∠BAF2=2∠OAF1, 所以1﹣2e2=,解得e=. 故选:A. 【点评】本题考查椭圆的性质的应用及直线与椭圆的综合应用,属于中档题. 2.记抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(4,m)为抛物线上一点,|AF|=6,直线AF与抛物线另一交点为B,则=(  ) A. B. C.2 D.3 【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,求出p,再求出m,联立直线AB方程与抛物线方程,求出两个交点的横坐标,再结合抛物线定义,即可求解. 【解答】解:A(4,m)为抛物线上一点,|AF|=6, 则,解得p=4, A(4,m)为抛物线上一点, 则2×4×4=m2,解得m=, 由对称性,不妨取m=, A(4,4),F(2,0), 故, 直线AF的方程为y=, 联立,化简整理可得,x2﹣5x+4=0,解得x1=4或x2=1, 故xB=1, 所以|BF|=, 故=. 故选:C. 【点评】本题主要考查抛物线的性质,考查转化能力,属于中档题. 3.设F1,F2是双曲线的左、右焦点,点A是双曲线C右支上一点,若△AF1F2的内切圆M的半径为a(M为圆心),且∃λ∈R,使得,则双曲线C的离心率为(  ) A. B. C.2 D. 【分析】设M的纵坐标为a,A的坐标为(m,n),(m,n>0),由向量共线的坐标表示可求出A点的纵坐标,利用△AF1F2的面积利用“算两次”的方法得到|AF1|与|AF2|的关系,结合定义可求出|AF1|=3c+a,|AF2|=3c﹣a,根据勾股定理结合几何关于得到A点的横坐标,再把A点坐标代入双曲线方程即可求出离心率. 【解答】解:设M的纵坐标为a,A的坐标为(m,n),(m,n>0), F1(﹣c,0),F2(c,0), 由,可得a﹣n+3a=0,即n=4a, 由=•2c•4a=a(|AF1|+|AF2|+2c), 即|AF1|+|AF2|=6c, 又|AF1|﹣|AF2|=2a, 所以|AF1|=3c+a,|AF2|=3c﹣a, 过A点作直线F1F2的垂线,垂足为H, 则|AH|2=|AF1|2﹣|HF1|2=|AF2|2﹣|F2H|2, 即(3c+a)2﹣(m+c)2=(3c﹣a)2﹣(c﹣m)2,解得m=3a, 即A(3a,4a),将其坐标代入双曲线方程, 可得﹣=1,即有b2=2a2, 则e====. 故选:A. 【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及向量共线的坐标表示,三角形的面积公式,考查逻辑推理能力和计算能力,属于中档题. 4.已知焦点在x轴上的椭圆的长轴长为,则其离心率为(  ) A. B. C. D. 【分析】根据椭圆的定义求出长轴a,再根据a2=b2+c2算出c即可. 【解答】解:椭圆的长轴长为,即, 得,又b2=4, ∴, ∴椭圆C的离心率. 故选:D. 【点评】本题考查椭圆离心率的求法,是基础题. 5.已知F1,F2分别为椭圆E:=1的左、右焦点,P是椭圆E上一动点,G点是三角形PF1F2的重心,则点G的轨迹方程为(  ) A.x2+9y2=1 B.x2+9y2=1(y≠0) C. D. 【分析】根据三角形的重心坐标公式及“相关点“法即可求解. 【解答】解:设G(x,y),(y≠0),设P为(m,n), 又易知F1(﹣,0),F2(,0), ∴根据三角形的重心坐标公式可得: ,∴,∴P(3x,3y), 又P在椭圆E:=1上, ∴,(y≠0), 即x2+9y2=1(y≠0), ∴G的轨迹方程为x2+9y2=1(y≠0), 故选:B. 【点评】本题考查“相关点“法求轨迹方程,三角形的重心坐标公式,属基础题. 6.已知右焦点为F的椭圆E:上的三点A,B,C满足直线AB过坐标原点,若BF⊥AC于点F,且|BF|=4|CF|,则E的离心率是(  ) A. B. C. D. 【分析】设出左焦点F′以及|CF|,利用椭圆定义表示出相关线段的长度,然后分别在直角△ACF′,△AFF′中运用勾股定理,最后得到a,c的关系式可求结果. 【解答】解:设椭圆的左焦点为F′,连接AF′,BF′,CF′, 因为O点平分FF′,AB,所以四边形FAF′B为平行四边形, 又因为BF⊥AC,所以四边形FAF′B为矩形, 设|CF|=m(m>0),则|BF|=|AF′|=4m,|BF′|=|AF|=2a﹣4m,|CF′|=2a﹣m, 在直角△ACF′中,|AF′|2+|AC|2=|CF′|2,所以(4m)2+(2a﹣3m)2=(2a﹣m)2, 整理可得am=3m2,所以, 在直角△AFF′中,|AF′|2+|AF|2=|FF′|2,所以, 所以,所以. 故选:B. 【点评】本题考查椭圆的几何特征,属于中档题. 7.中国结是一种传统的民间手工艺术,带有浓厚的中华民族文化特色,它有着复杂奇妙的曲线.用数学的眼光思考可以还原成单纯的二维线条,其中的“∞”形对应着数学曲线中的双纽线.在xOy平面上,把到两个定点F1(﹣a,0),F2(a,0)距离之积等于a2(a>0)的动点轨迹称为双纽线C,P是曲线C上的一个动点.则下列结论正确的个数是(  ) ①曲线C关于原点对称 ②曲线C上满足|PF1|=|PF2|的P有且只有一个 ③动点P到定点F1,F2距离之和的最小值为2a ④若直线y=kx与曲线C只有一个交点,则实数k的取值范围为(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【分析】根据题意求得曲线C的轨迹方程,对于①,利用(﹣x,﹣y)替换方程中的(x,y)即可判断;对于②,由|PF1|=|PF2|推得x=0,代入曲线C方程求解即可判断;对于③利用基本不等式即可判断;对于④,先判断得直线y=kx与曲线C必有一个公共点,再将y=kx代入曲线C方程得到无非零解方程,从而得以判断. 【解答】解:设P(x,y),则根据双纽线的定义有, 故,即曲线C的轨迹方程为(x2+y2)2=2a2(x2﹣y2). 用(﹣x,﹣y)替换方程中的(x,y),原方程不变,∴曲线C关于原点中心对称,故①正确; 若曲线C上点P满足|PF1|=|PF2|,则点P在F1F2的垂直平分线,即y轴上,故x=0, 代入曲线C方程得y4=﹣2a2y2,解得y=0,所以这样的点仅有一个,故②正确; ∵,当且仅当|PF1|=|PF2|时,等号成立, ∴(|PF1|+|PF2|)min=2a,故③正确; 由题意知直线y=kx与曲线C一定有公共点(0,0),若直线y=kx与曲线C只有一个交点, 将y=kx代入曲线C方程中,方程x4(1+k2)2=2a2x2(1﹣k2)无非零解,则1﹣k2≤0,解得k≤﹣1或k≥1, 故④正确. 故选:D. 【点评】本题解决的关键是利用平面轨迹方程的求法求得曲线C的轨迹方程为(x2+y2)2=2a2(x2﹣y2),考查运算求解能力,是中档题. 8.已知椭圆,过点P(2,1)且斜率为﹣1的直线与C相交于A,B两点,若P恰好是AB的中点,则椭圆C上一点M到焦点F的距离的最小值为(  ) A.6 B. C. D. 【分析】先设出A,B的坐标,再分别代入椭圆,两式相减,再根据过点P这一已知条件求出b即可求出c,即可求解. 【解答】解:设A(x1,y1),b(x2,y2),则,. 两式相减得+=0. 又因为x1+x2=4,y1+y2=2, 所以kAB====﹣1. 所以b2=36, 所以c2=72﹣36=36, 所以c=6,因此椭圆上一点M到焦点F的距离最小值为a﹣c=6﹣6. 故选:B. 【点评】本题考查椭圆焦点弦,属于中档题. 二.多选题(共3小题,每小题6分,共18分。在每题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分。) (多选)9.设椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,双曲线的渐近线的斜率小于,则e1和e2的取值范围(  ) A. B.0<e1<1 C. D.e2>1 【分析】易得,再利用离心率公式进行求解即可. 【解答】解:因为双曲线的渐近线的斜率小于, 所以, 因为0<e1<1, 所以, 解得, 因为e2>0, 所以, 解得. 故选:AC. 【点评】本题考查求椭圆和双曲线的离心率,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题. (多选)10.以下四个关于圆锥曲线的命题中,正确的是(  ) A.设A,B为两个定点,k为非零常数,||+||=k,则动点P的轨迹为双曲线 B.曲线+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则<t<4 C.方程2x2﹣5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率 D.双曲线﹣=1与椭圆+y2=1有相同的焦点 【分析】根据椭圆与双曲线的几何性质,即可分别求解. 【解答】解:对A选项,∵A,B为两个定点,k为非零常数,||+||=k, ∴动点P的轨迹不满足双曲线的定义,∴A选项错误; 对B选项,∵曲线+=1表示焦点在y轴上的椭圆, ∴t﹣1>4﹣t>0,∴<t<4,∴B选项正确; 对C选项,∵方程2x2﹣5x+2=0的两根分别为,2,可分别作为椭圆和双曲线的离心率,∴C选项正确; 对D选项,∵双曲线﹣=1与椭圆+y2=1的焦点均为(,0),∴D选项正确. 故选:BCD. 【点评】本题考查椭圆与双曲线的几何性质,属基础题. (多选)11.如图,已知椭圆的左、右顶点分别是A1,A2,上顶点为B1,点C是椭圆上任意一异于顶点的点,连接A1C交直线x=2于点P,连接A2C交OP于点M(O是坐标原点),则下列结论正确的是(  ) A.为定值 B. C.当四边形OA2CB1的面积最大时,直线OC的斜率为1 D.点M的纵坐标没有最大值 【分析】根据给定的椭圆方程,设点,结合斜率坐标公式计算判断AB;取点C在第一象限,求出面积最大时的斜率判断C;表示出M点纵坐标后利用基本不等式即可判断D. 【解答】解:依题意,A1(﹣2,0),A2(2,0),设, 对于A,,A正确; 对于B,直线A1C的方程为,它与直线x=2的交点, 因此,B正确; 对于C,不妨令,四边形OA2CB1的面积 =,当且仅当时取等号,此时点, 直线OC的斜率为,C错误; 对于D,设A1P:y=kx,则OP:y=2kx,, 联立,解得, 要确定点M的纵坐标的最大值,不妨令k>0, 则,当且仅当时等号成立,D错误. 故选:AB. 【点评】本题考查了椭圆的性质,属于中档题. 三.填空题(共3小题,每小题5分,共15分) 12.已知点,抛物线C:y2=4x的焦点为F,线段AF与抛物线C交于点M,则|MF|=   . 【分析】将线段AF的方程与抛物线的方程联立,求出点M的坐标,然后利用抛物线的定义可求得|MF|的值. 【解答】解:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),点, 根据截距式可得线段AF的方程为, 联立,解得,即点, 由抛物线的定义可得. 故答案为:. 【点评】本题考查抛物线的性质,属于中档题. 13.已知椭圆中心在原点,长轴长为4,以双曲线的顶点为焦点,则椭圆的标准方程为   . 【分析】双曲线的顶点为,可得椭圆的焦半径为,由长轴定义及椭圆的标准方程即可求解. 【解答】解:易知双曲线的顶点为, 所以椭圆的焦点在x轴上, 设所求椭圆的方程为, 因为该椭圆长轴长为4, 所以2a=4, 解得a=2, 因为该椭圆以双曲线的顶点为焦点, 所以, 此时b2=a2﹣c2=2, 则所求椭圆的标准方程为. 故答案为:. 【点评】本题考查椭圆的方程,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题. 14.已知Q为抛物线C:y2=4x上的动点,动点M满足到点A(2,0)的距离与到点F(F是C的焦点)的距离之比为,则|QM|+|QF|的最小值是   . 【分析】根据题意得到点M的轨迹,然后将|QM|+|QF|的最小值转化为的最小值,根据垂线段最短得到当S,Q,B三点共线时,|QM|+|QF|最小,然后求最小值即可. 【解答】解:由题意可得F(1,0),|QF|等于点Q到准线x=﹣1的距离, 如图,过点Q作QS垂直准线于点S, 则|QF|=|QS|,设动点M(x,y), 则,整理得(x﹣3)2+y2=2, 所以点M的轨迹为以B(3,0)为圆心,半径为的圆, 所以,所以当S,Q,M,B四点共线时,|QM|+|QF|最小, 故. 故答案为:. 【点评】本题考查抛物线的几何性质,化归转化思想,属中档题. 四.解答题(共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。) 15.设椭圆,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,A是C上一点,且AF1与x轴垂直,直线AF2与C的另一个交点为B. (1)若直线AB的倾斜角为,求椭圆C的离心率; (2)若直线AB在y轴上的截距为1,且|AB|=3|F2B|,求a,b. 【分析】(1)由题意可得点A的纵坐标,再由△AF2F1为以AF2为斜边的等腰直角三角形,可得离心率的值; (2)由题意可得点B的坐标,且b2=2a,将点B的坐标代入椭圆的方程,可得a,b的值. 【解答】解:因为AF1⊥x轴,设A(﹣c,y0),设点A在第二象限, 将点A的坐标代入,解得y0=, (1)若直线AB的倾斜角为,可得∠AF2F1=, 所以△AF2F1为以AF2为斜边的等腰直角三角形, 所以, 即a2﹣c2=2ac, 可得e2+2e﹣1=0, 解得(舍去)或, 所以椭圆C的离心率为; (2)因为直线AB在y轴上的截距为1,设直线AB与y轴交于点H, 又因为AF1⊥x轴,O为F1F2的中点,所以OH为△AF1F2的中位线, 所以,即b2=2a, 所以c2=a2﹣2a,① 又|AB|=3|BF2|,可得|AF2|=2|BF2|,且|F2H|=|BF2|, 根据相似比得B(2c,﹣1),将点B(2c,﹣1)的坐标代入椭圆方程得,② 将①代入②可得+=1,解得a=, 所以b==. 即a,b的值分别为:,. 【点评】本题考查椭圆的性质的应用及直线与椭圆的综合应用,属于中档题. 16.已知椭圆C:的焦距为2,点在椭圆C上,A、B分别为椭圆的左、右顶点. (1)求椭圆C的方程; (2)若点P是椭圆C上第二象限内的点,点Q在直线上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积. 【分析】(1)由题意,根据焦距和点得到方程组,求出a2=4,b2=3,得到椭圆方程; (2)设P(x,y),,根据垂直关系和相等关系得到方程组,求出,结合P是椭圆上第二象限内一点,求出,进而得到,从而求出三角形面积. 【解答】解:(1)因为椭圆C的焦距为2, 所以c=1, 此时b2=a2﹣1,① 因为点在椭圆C上, 所以,② 联立①②,解得a2=4,b2=3, 则椭圆C的方程为; (2)易知A(﹣2,0),B(2,0), 不妨设P(x,y),,显然t≠0,x<0,y>0, 因为BP⊥BQ, 此时点P满足,③ 因为|BP|=|BQ|, 所以,④ 联立③④,可得, 解得, 因为点P在第二象限,且满足, 解得, 此时x=﹣1, 则, 将,x=﹣1,代入③中, 解得t=3, 所以, 因为A(﹣2,0), 所以, 易知直线AP方程为3x﹣2y+6=0, 此时点Q到直线AP的距离, 故. 【点评】本题考查椭圆的方程,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题. 17.已知椭圆上有两个不同点A,B关于直线对称. (1)记直线l与线段AB的交点为P. (i)求证:kAB•kOP为定值; (ii)求P的坐标(用m来表示). (2)求△OAB面积的最大值(O为坐标原点). 【分析】(1)(i)由题意,设出A,B,P的坐标,根据A,B两点均在椭圆上以及斜率公式再求证即可; (ii)结合(i)中信息以及斜率公式再求解即可; (2)设出直线AB的方程,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理、弦长公式、点到直线的距离公式以及三角形面积公式求解即可. 【解答】解:(1)(i)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0), 此时, 因为A,B两点均在椭圆上, 所以, 两式相减得, 即; (ii)易知m≠0, 因为, 由(1)知, 所以, 即, 因为P在直线l上, 所以, 又, 解得, 即; (2)设直线AB的直线方程为, 联立,消去y并整理得(3m2+4)x2﹣8mbx+(4m2b2﹣12m2)=0, 由韦达定理得,, 所以, 又点O到直线AB的距离, 所以 == ≤2•=, 当且仅当3m2+4﹣m2b2=m2b2时,等号成立. 故△OAB面积的最大值为. 【点评】本题考查椭圆的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题. 18.已知椭圆C:(a>b>0)的一个焦点为F,其短轴长是焦距的倍,点A为椭圆上任意一点,且|AF|的最大值为3. (1)求椭圆C的方程; (2)设动直线l:y=kx+m与椭圆C有且只有一个公共点P,且与直线x=4相交于点Q.问:x轴上是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由. 【分析】(1)由题可得方程组,解得a、b、c,即可求出椭圆方程; (2)联立,消元,根据题意可得m≠0且Δ=0,从而可求得k,m的关系式及点P的坐标,再求出点Q的坐标,假设在x轴上存在定点M满足条件,设M(x1,0),则,从而可得出结论. 【解答】解:(1)由题可得:,解得:(负值已舍去), 所以椭圆C的方程为:; (2)如图, 联立,化简得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0, 因为动直线l:y=kx+m与椭圆C有且只有一个公共点P,设P(x0,y0), 所以m≠0且Δ=64k2m2﹣4(4k2+3)(4m2﹣12)=0,即4k2﹣m2+3=0①, 此时,,即, 联立,可得Q(4,4k+m), 假设在x轴上存在定点M满足条件,设M(x1,0), 则对①式中的m,k恒成立, 又,, 所以, 即, 由于②式对满足①式的m,k恒成立, 所以,解得:x1=1, 故存在定点M(1,0),使得以PQ为直径的圆恒过点M. 【点评】本题考查了椭圆的性质及直线与椭圆的综合应用,属于中档题. 19.已知椭圆的左右顶点分别为A、B,R是椭圆C上异于A、B的动点,满足,当R为上顶点时,△ABR的面积为8. (1)求椭圆C的标准方程; (2)过点M(﹣6,﹣2)的直线与椭圆C交于不同的两点D,E(D,E与A、B不重合),直线AD,AE分别与直线x=﹣6交于P,Q两点,求|MP|•|MQ|的值. 【分析】(1)根据给定条件,取椭圆上顶点列式求出a,b即可得解. (2)设出直线DE的方程,与椭圆方程联立,借助韦达定理计算即得. 【解答】解:(1)已知椭圆的左右顶点分别为A、B,R是椭圆C上异于A、B的动点, 不妨设椭圆上顶点R0(0,b), 此时, 因为△ABR0的面积为8, 所以, 联立解得a=4,b=2, 所以椭圆C的标准方程为. (2)依题意,直线DE的斜率存在,设斜率为k, 又点M(﹣6,﹣2),则直线DE的方程为y=k(x+6)﹣2,设D(x1,y1),E(x2,y2), 由,消去y并整理得(4k2+1)x2+(48k2﹣16k)x+144k2﹣96k=0, Δ=(48k2﹣16k)2﹣4(4k2+1)(144k2﹣96k)>0, 则, 直线AD的方程为 , 令x=﹣6,得点P的纵坐标, 则, 同理得, 所以 =. 【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了直线与椭圆的位置关系,属中档题. 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第3章圆锥曲线综合测试-2024-2025学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
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