内容正文:
课时作业(七十) 圆锥曲线中常见结论及应用
一、单项选择题
1.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l:y=kx(k≠0)与C交于M,N两点,且|F1F2|=|MN|,四边形MF1NF2的面积为8a2,则C的离心率是( )
A. B.
C.3 D.5
答案 B
解析 如图,由对称性知MN与F1F2互相平分,
∴四边形MF2NF1为平行四边形,
∵|F1F2|=|MN|,
∴四边形MF2NF1为矩形,
∴S△NF1F2=4a2,
又S△NF1F2==4a2,即b2=4a2,
∴c2-a2=4a2,即c2=5a2,即e==.
2.设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上、下顶点分别为A,B,直线AF2与该椭圆交于A,M两点,若∠F1AF2=90°,则直线BM的斜率为( )
A. B.
C.-1 D.-
答案 B
解析 ∵∠F1AF2=90°,
∴△F1AF2为等腰直角三角形,
∴b=c,∴a2=2b2=2c2,
∴=,且∠AF2O=45°,
∴kMA=-1,
又kMA·kMB=-=-,∴kMB=.
3.(2025·太原模拟)过抛物线x2=8y的焦点F的直线交抛物线于M,N两点,若=2,则|MN|等于( )
A.4 B.8
C.9 D.12
答案 C
解析 在抛物线中,由焦点弦的性质可得
解得
所以|MN|=|MF|+|NF|=9.
4.已知F是抛物线C:y2=4x的焦点,过点F作两条相互垂直的直线l1,l2,直线l1与C相交于A,B两点,直线l2与C相交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14
C.12 D.10
答案 A
解析 如图,设直线l1的倾斜角为θ,θ∈,
则直线l2的倾斜角为+θ,
由抛物线的焦点弦弦长公式知
|AB|==,|DE|==,
∴|AB|+|DE|=+=
=≥16,
当且仅当sin2θ=1,即θ=时,等号成立,
即|AB|+|DE|的最小值为16.
5.直线l过抛物线C:y2=6x的焦点F,交抛物线于A,B两点且S△ABO=3,过A,B分别作抛物线C的准线的垂线,垂足分别为A′,B′,则四边形ABB′A′的面积为( )
A.4 B.8
C.16 D.32
答案 C
解析 不妨令直线l的倾斜角为θ,
则S△ABO===3,
∴sin θ=,取θ=60°,
∴|AF|==6,|BF|==2,
∴|AB|=8,|AA′|=6,|BB′|=2,
|A′B′|=|AB|sin θ=4,
∴S四边形ABB′A′=(|BB′|+|AA′|)·|A′B′|
=×(2+6)×4=16.
6.已知F为椭圆C:+=1的右焦点,点A是直线x=3上的动点,过点A作椭圆C的切线AM,AN,切点分别为M,N,则|MF|+|NF|-|MN|的值为( )
A.3 B.2
C.1 D.0
答案 D
解析 由已知可得F(1,0),
设M(x1,y1),N(x2,y2),A(3,t),
则切线AM,AN的方程分别为+=1,
+=1,
因为切线AM,AN过点A(3,t),
所以x1+=1,x2+=1,
所以直线MN的方程为x+=1,
因为F(1,0),
所以1+=1,
所以点F(1,0)在直线MN上,
所以M,N,F三点共线,
所以|MF|+|NF|-|MN|=0.
二、多项选择题
7.(2025·济宁模拟)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上、下顶点分别为A1,A2,点P是C上异于A1,A2的一点,则下列结论正确的是( )
A.若C的离心率为,则直线PA1与PA2的斜率之积为-
B.若PF1⊥PF2,则△PF1F2的面积为b2
C.若C上存在四个点P使得PF1⊥PF2,则C的离心率的取值范围是
D.若|PF1|≤2b恒成立,则C的离心率的取值范围是
答案 BD
解析 设P(x0,y0),所以+=1,
因为e==,所以a=2c,所以a2=b2,
所以kPA1·kPA2=-=-,所以A错误;
若PF1⊥PF2,则△PF1F2的面积为b2tan =b2,
所以B正确;
若C上存在四个点P使得PF1⊥PF2,
即C上存在四个点P使得△PF1F2的面积为b2,
所以·2c·b>b2,
所以c>b,所以c2>a2-c2,所以e2>,
故e∈,所以C错误;
若|PF1|≤2b恒成立,所以a+c≤2b,
所以a2+c2+2ac≤4b2=4(a2-c2),
所以5e2+2e-3≤0,故0<e≤,所以D正确.
8.已知抛物线C:x2=4y,焦点为F,过点F的直线与抛物线交于A,B两点,该抛物线的准线与y轴交于点M,过点A,B作准线的垂线,垂足分别为H,G,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.线段AB长度的最小值为2
B.以AB为直径的圆与直线y=-1相切
C.∠HFG=90°
D.∠AMO=∠BMO
答案 BCD
解析 如图,取AB的中点C,作CD⊥GH,垂足为D,
当线段AB为通径时长度最小,为2p=4,故A不正确;
∵直线y=-1为准线,
∴|CD|=(|AH|+|BG|)=|AB|,
故以AB为直径的圆与准线y=-1相切,
故B正确;
又|BF|=|BG|,∴∠BFG=∠BGF,
又BG∥FM,∴∠BGF=∠MFG,
∴∠BFG=∠MFG,
同理可得∠AFH=∠MFH,
又∠BFG+∠MFG+∠MFH+∠AFH=180°,
∴∠MFG+∠MFH=90°,∴FG⊥FH.
即∠HFG=90°,故C正确;
设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知,直线AB的斜率存在,
∴设直线AB:y=kx+1,
由得x2-4kx-4=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=-4,
kAM+kBM=+=+
=2k+=2k+2·=0,
∴∠AMO=∠BMO,故D正确.
三、填空题
9.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为____________.
答案 y2=4x或y2=16x
解析 抛物线C的方程为y2=2px(p>0),
因为以MF为直径的圆与y轴相切,
所以该圆与y轴相切于点(0,2),
故圆心的纵坐标为2,则M点的纵坐标为4,
又|MF|=xM+=5,
所以xM=5-,即M,
代入抛物线方程得p2-10p+16=0,所以p=2或p=8.
所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
10.(2025·襄阳模拟)如图,过双曲线C:x2-=1(b>0)右支上一点P作双曲线的切线l,分别交两渐近线于A,B两点,则|AB|的最小值为________.
答案 2b
解析 设点P(x0,y0),A(x1,y1)是切线与渐近线在第一象限的交点,B(x2,y2)是切线与渐近线在第四象限的交点,
则在点P(x0,y0)处的切线方程为x0x-=1,
双曲线的渐近线方程为y=±bx,
联立⇒
所以点A,
同理可得B,
则|AB|=
=2,
又因为x0≥1,
所以|AB|≥2=2b,
当且仅当x0=1时取等号,即|AB|min=2b.
学科网(北京)股份有限公司
$$