内容正文:
作业案 离心率的范围,圆锥曲线中的设点、设线技巧
时间:40分钟 总分:45分
姓名: 班级: 学号:
1、 选择题(5×2=10分)
1.(2024·商丘模拟)若动直线mx+ny=2m+n(m,n∈R)始终与椭圆C:+=1(a>0且a≠)有公共点,则C的离心率的取值范围是( )
A.(0,) B.(0,)
C.[,1) D.[,1)
2.(2024·南昌三模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,若△F1AB的周长为10b,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A.[,] B.[,]
C.[,2] D.[2,+∞)
2、 填空题(5×1=5分)
3.(24-25重庆期中)已知椭圆的左焦点为,过原点的直线与椭圆交于,两点,,,则椭圆的离心率为 .
三、解答题(共30分,每题15分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
4.(2023新高考Ⅱ卷)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
5.(2024·济南模拟)已知双曲线C:-y2=1的左、右顶点分别为A1,A2,过点P(4,0)的直线l与双曲线C的右支交于M,N两点.
(1)若直线l的斜率k存在,求k的取值范围;
(2)记直线A1M,A2N的斜率分别为k1,k2,求的值;
(3)设G为直线A1M与直线A2N的交点,△GMN,△GA1A2的面积分别为S1,S2,求的最小值.
高三数学 第 1 页(共 2 页)
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作业案 离心率的范围,圆锥曲线中的设点、设线技巧
时间:40分钟 总分:45分
姓名: 班级: 学号:
1、 选择题(5×2=10分)
1.(2024·商丘模拟)若动直线mx+ny=2m+n(m,n∈R)始终与椭圆C:+=1(a>0且a≠)有公共点,则C的离心率的取值范围是( )
A.(0,) B.(0,)
C.[,1) D.[,1)
【解析】C 由直线m(x-2)+n(y-1)=0得,直线过定点(2,1),由题意得,点(2,1)在椭圆上或椭圆内部,所以+≤1,则a2≥6,所以椭圆焦点在x轴上,所以e==∈[,1),故选C.
2.(2024·南昌三模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.过F2作直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,若△F1AB的周长为10b,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A.[,] B.[,]
C.[,2] D.[2,+∞)
【解析】解析:A 由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,两式相加可得|AF1|+|BF1|=4a+|AB|,则△F1AB的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=4a+2|AB|=10b,即|AB|=5b-2a,再由|AB|≥,可得5ab-2a2≥2b2,解得≤≤2,故e==∈[,].故选A.
2、 填空题(5分)
3.(24-25重庆期中)已知椭圆的左焦点为,过原点的直线与椭圆交于,两点,,,则椭圆的离心率为 .
【解析】设是椭圆的右焦点,连接,,由对称性可知:,,则四边形为平行四边形,则,即,且,因为,则,,在中,由余弦定理可得,
即,解得,所以椭圆的离心率为.
三、解答题(共30分,每题15分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
4.(2023新高考Ⅱ卷)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【解析】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,与联立可得,且,则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
5.(2024·济南模拟)已知双曲线C:-y2=1的左、右顶点分别为A1,A2,过点P(4,0)的直线l与双曲线C的右支交于M,N两点.
(1)若直线l的斜率k存在,求k的取值范围;
(2)记直线A1M,A2N的斜率分别为k1,k2,求的值;
(3)设G为直线A1M与直线A2N的交点,△GMN,△GA1A2的面积分别为S1,S2,求的最小值.
【解析】(1)设M(x1,y1),N(x2,y2),直线l的方程为x=my+4(m≠0),
联立x=my+4与-y2=1,消去x可得(m2-4)y2+8my+12=0.
由可得-2<m<0或0<m<2.由k=可得k的取值范围为( -∞,-)∪( ,+∞).
(2)由题意得A1(-2,0),A2(2,0).
由根与系数的关系可知y1+y2=-,y1y2=.
于是2my1y2=-3(y1+y2).
因此=======-.
(3)由(2)可知k2=-3k1,
于是直线A1M与直线A2N的方程分别为y=k1(x+2),y=-3k1(x-2),
由可得交点G的横坐标为xG=1,
如图,于是==·=·====-1+≥-1+=3,
故的最小值为3,当且仅当m=0时等号成立.
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