内容正文:
(9)直线与圆锥曲线的位置关系
1.若双曲线的一条渐近线与直线相互.垂直,则C的两个焦点与虚轴的一个端点构成的三角形的面积为( )
A. B.6 C. D.8
2.已知A,B是椭圆上的两点,点是线段AB的中点,则直线AB的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知抛物线的焦点为F,过点F且倾斜角为的直线l与抛物线分别交于A,B两点,则( )
A.1 B.3 C.6 D.8
4.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,离心率为,过且垂直于x轴的直线与C在第一象限交于点M,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的焦距为2,A为椭圆的右焦点,过点A在x轴上方作两条斜率分别为1和-1的射线,与E分别交于B,C两点,且的面积为,则( )
A.或2 B.2或3 C.2 D.
6.抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面,用于加热水和水壶食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面的反射后,集中于它的焦点.已知一束平行于x轴的入射光线的一束光线与抛物线的交点为,则反射光线所在直线被抛物线截得的弦长为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆的上顶点为B,O为坐标原点,点,线段OP与C交于点M,点Q在线段OM上,且,若直线BQ与圆相交,则C的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.在平面直角坐标系Oxy中,直线l与双曲线(,)的两条渐近线的交点分别为A,B,M是线段AB的中点,过M作l的垂线交x轴于点E(异于点O).若,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
9.(多选)已知椭圆的左顶点为A,左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆相交于P,Q两点,则( )
A.
B.
C.当,P,Q不共线时,的周长为8
D.设点P到直线的距离为d,则
10.(多选)斜率为1的直线与离心率为e的双曲线(,)交于A,B两点,以线段AB为直径的圆交E于点C,O为坐标原点,设,的重心分别为P,Q,的外心为R,记直线OP,OQ,OR的斜率分别为,,,则( )
A. B.,,成等比数列
C. D.
11.已知椭圆的离心率为,其右焦点和上顶点分别为点F和点A,直线交椭圆C于P,Q两点,若F恰好为的重心,则____.
12.设双曲线的右顶点为F,且F是抛物线的焦点.过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,满足,若点A也在双曲线C上,则双曲线C的离心率为_________________.
13.已知抛物线,直线与抛物线交于A,D两点,与圆交于B,C两点(A,B在第一象限),则的最小值为______.
14.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,到其中一条渐近线的距离为1,过且垂直于x轴的直线交双曲线于A,B两点,且.
(1)求E的标准方程;
(2)过的直线l交双曲线E于M,N两点,若,求直线l的方程.
15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,点A,B在椭圆E上,的周长为6,C为AB的中点,O为坐标原点,直线OA,OC,AB的斜率分别为k,,,且.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)证明:为定值;
(3)求面积的最大值.
答案以及解析
1.答案:C
解析:由题意得双曲线的这条渐近线方程为,由两直线垂直得,解得,,双曲线的焦点坐标为,,虚轴的一个顶点坐标为,.故选C.
2.答案:A
解析:设,,则AB的中点坐标为,
所以,,将A,B的坐标代入椭圆的方程,
作差可得,所以,
所以直线AB的方程为,即.故选:A.
3.答案:D
解析:由题意可知,所以直线l与的方程为,联立直线方程和抛物线方程,可得,设,则,所以.故选:D.
4.答案:D
解析:由题可得,轴,且M位于第一象限,设,
将代入双曲线的方程得,又,所以,故.
所以直线的斜率,
(另解:由,,得直线的斜率)
又,所以,故选D.
5.答案:C
解析:由焦距为2知,,
设直线与E的另外一个交点为D,,,
则C,D关于x轴对称,即,
由的面积为,得,即,
将直线代入E的方程整理,得,
显然判别式大于0,,,
因为,所以,即,
所以,解得或(舍去),所以.
故选:C.
6.答案:C
解析:因为点在抛物线上,所以,解得,
所以抛物线的方程为,则焦点为,
又因为反射光线经过点及焦点,,
所以反射光线的方程为,
联立抛物线方程得,解得或,
所以反射光线与抛物线的交点为,
由两点间距离公式可得,
所以反射光线所在直线被抛物线截得的弦长为.
故选:C.
7.答案:C
解析:直线OP的方程为,由解得或又点M在线段OP上,所以点.设点,,由,得,解得,故.又,故直线BQ的方程为,直线BQ与圆相交,则,故,即.因为,所以,即,即,又,解得.
8.答案:A
解析:依题意,作图如图.
方法一:设,,且,则.
由A,B分别在双曲线的两条渐近线上,得
两式作差并整理,得,即.
,,,,
则,即,
,则.故选A.
方法二:由双曲线中点弦的几何性质,易得〔由(1)知〕.
,,,,
则,即,,解得或(舍去).故选A.
方法三:设.
由A,B分别在双曲线的两条渐近线上,得
消去y并整理,得.
设,,则,,
,,则,
.
易得.
又,,解得,
离心率.故选A.
9.答案:BCD
解析:对于A,由题意知:,,,,A错误;
对于B,为椭圆C的焦点弦,,B正确;
对于C,,
的周长为,C正确;
对于D,作垂直于直线,垂足为M,
设,则,
,,
,,D正确.
故选:BCD.
10.答案:AD
解析:设AC的中点为M,BC的中点为N,由题可知为直角三角形,的外心为R,即R为AB的中点.因为,的重心分别为P,Q,所以点P在OM上,点Q在ON上,即,,,设,,,则两式相减得,则,其中e为双曲线E的离心率,同理有,,所以.又,,所以,故选项C错误;,,所以,故选项A,D正确,选项B错误,故选AD.
11.答案:
解析:设,,的中点为点,
,两式相减得,
化解得,即,
,,由F恰好为的重心,
则,即,得,,
即,,
所以,
又因为椭圆的离心率为,
所以,又因为,
所以,解得,
所以.
故答案为:
12.答案:
解析:抛物线的焦点,直线l不垂直于y轴,设其方程为,
由消去x得:,设,,则,
由,得,由对称性不妨令点A在第一象限,解得,,
由点在双曲线上得,,又,解得,
所以双曲线C的离心率.
故答案为:.
13.答案:23
解析:因为抛物线M的方程为,所以抛物线M的焦点为,准线,
则直线过抛物线的焦点F,
当时,联立与可得,
所以,则;
当时,如图,
过A作轴于K,设抛物线的准线交y轴于E,
则,得,
则,同理可得,所以,
化圆为,则圆N的圆心为F,半径为1,
所以
,
当且仅当即时等号成立,
所以的最小值为23.
故答案为:23
14.答案:(1)
(2)或
解析:(1)双曲线E的渐近线方程为,,.
不妨取渐近线,即,则.
将代入(,)中,得,
故,所以,
故E的标准方程为.
(2)若直线l的斜率不存在,则其方程为,
代入,得,即,不符合题意.
故直线l的斜率存在,设其方程为.
由得,
则,且
设,,
则,,
所以
,
即,解得或.
故直线l的方程为或.
15.答案:(1)
(2)证明见解析
(3)
解析:(1)因为的周长为6,所以,
又,所以,,
故,
所以椭圆E的标准方程为.
(2)由题意知直线AB的斜率存在且不为0,设,,
则,,,
所以,即,
得,
因为,,所以,
又,所以,为定值.
(3)由(2)知,所以.
由题可得直线OA的方程为,
将与联立,消去y并整理得,
所以,
则.
因为,所以直线AB的方程为,即,
又,所以直线AB的方程为,
与联立,消去y并整理得,
则,,
所以
.
故的面积
,
令,则,
,当,即时取等号,
因此面积的最大值为.
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