内容正文:
直线与圆锥曲线的交点、直线与圆锥曲线的综合问题
一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于A,B两点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的右焦点为F,过点F的直线交椭圆交于A,B两点,若的中点,且直线的倾斜角为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
3.直线与椭圆()的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
4.斜率为1的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于A,B两点,则线段的长为( )
A.8 B. C. D.4
5.已知双曲线的离心率为,过点的直线l与双曲线C交于不同的两点A,B,且为钝角(其中O为坐标原点),则直线l的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.已知双曲线的左、右焦点分别为,,若直线与双曲线交于A,B两点,且,则t的值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共4小题.每小题6分.共24分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得6分.部分选对的得部分分,有选错的得0分.
7.已知直线与椭圆,则下列结论正确的是( )
A.若C与l至少有一个公共点,则
B.若C与l有且仅有两个公共点,则
C.若,则C上到l的距离为5的点只有1个
D.若,则C上到l的距离为1的点只有3个
8.已知双曲线的一条渐近线方程为,过点作直线l交该双曲线于A和B两点,则下列结论中正确的有( )
A.或-9
B.该双曲线的离心率为
C.满足的直线l有且仅有一条
D.若A和B分别在双曲线左、右两支上,则直线l的斜率的取值范围是、
9.已知斜率为2的直线交抛物线于、两点,下列说法正确的是( )
A.为定值
B.线段AB的中点在一条定直线上
C.为定值(O为坐标原点,、分别为直线OA、OB的斜率)
D.为定值(F为抛物线的焦点)
10.在平面直角坐标系中,已知点F和曲线C上不同两点A,B,记,则下列结论中正确的是( )
A.若点和直线上不同两点A,B,则的最小值为0
B.若点和椭圆上不同两点A,B,则的最大值为0
C.若点和圆上不同两点A,B,,则的最大值为
D.若点和双曲线右支上不同两点A,B,则的最小值为
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
11.已知,为椭圆的两个焦点,过的直线交椭圆于A,B两点,若,则___________.
12.已知点F为抛物线的焦点,点P在抛物线上,O为坐标原点,若的面积为2,则O到直线的距离为__________.
13.设P是双曲线上一点,M,N分别是两圆和上的点,则的最大值为__________.
14.斜率为1的直线l经过抛物线的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,则线段的长为______.
四、解答题:本题共1小题,共20分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.
15.已知椭圆的右顶点为A,离心率.定义:点关于E所对应的极线方程为,右焦点关于E所对应的极线方程为.
(1)求E的标准方程;
(2)设点关于E所对应的极线为直线l,l与x轴交于点Q,过点P作直线(不与x轴重合)交E于B,C两点,直线,与l分别交于点M,N,如图.
(i)连接,,证明:当时,;
(ii)连接,试问:当t取何值时,.
参考答案
1.答案:A
解析:由题知,抛物线方程为,所以抛物线焦点为,所以该直线方程为,即,联立,得,设,,则,所以.故选:A
2.答案:A
解析:,,令,,则,
,,,.故选:A.
3.答案:C
解析:因为直线过点,,而,为椭圆的右端点和上端点,故直线与椭圆相交.故选:C.
4.答案:A
解析:由题知,抛物线方程为,所以抛物线焦点为,所以该直线方程为,即,联立,得,设,则,所以.故选:A
5.答案:A
解析:因为双曲线的离心率为,所以,解得,所以双曲线C的方程为.设直线,与双曲线C的方程联立,可得,
设,,则,,,
因为为钝角,所以,所以,即,所以,即,所以直线l的斜率k满足,又A,O,B三点不可能共线,所以,
故直线l的斜率的取值范围是.故选A.
6.答案:D
解析:如图所示,设直线与双曲线的另一个交点为C,
设,,由图形的对称性知.由A,B两点在双曲线上知,,作差得到,其中,故直线的斜率,此时直线的方程为,与双曲线的方程联立得,化简得,即或,那么或.
又直线的斜率为,所以或,解得,故选:D.
7.答案:BCD
解析:联立,消去y得,则判别式,
A:令,则有,错误;
B:令,则有,正确;
C:令直线l与椭圆C相切,则,即,
直线与的距离,正确;
D:如图,直线分别与和的距离均为1,因此,C上到l的距离为1的点只有3个,正确.故选:BCD.
8.答案:BD
解析:因为双曲线的一条渐近线方程为,所以,解得,故A错误;
双曲线方程为,故,,所以该双曲线的离心率,故B正确;
点为双曲线的右焦点,当时,,当A,B两点都在双曲线的右支上时,,因为,所以这种情况的直线只有一条,且与x轴垂直,当A,B在双曲线的左右两支上时,可得,而,可得这样的直线有两条,综上所述,满足的直线l有3条,故C错误;
双曲线的渐近线方程为,要使A和B分别在双曲线左、右两支上,则直线l的斜率的取值范围是,故D正确.故选:BD.
9.答案:BC
解析:A选项,设直线方程为,联立,得,故不是定值,A错误;
B选项,由A可知,,故,则,故线段AB的中点坐标为,一定在直线上,B正确;
C选项,,
,
故为定值,C正确;
D选项,由抛物线焦半径公式可得,,,因为,所以,不是定值,D错误.故选:BC
10.答案:ACD
解析:对于选项A,如图1,2,
.故A正确;
对于选项B,(A,B,F三点共线时取等号).故B错误;
对于选项C,如图3,
可知圆,圆心为,又,故为圆C直径,连接,则,因为,,且,所以,又,
(时取等号)..故C正确;
对于选项D,如图4,可知点是双曲线C的左焦点,设右焦点为.由双曲线的定义,
得,
即(当点在线段上时取等号).故D正确.
故选:ACD
11.答案:8
解析:由题意,椭圆的长半轴长,因为A,B在椭圆上,所以,
故,由图可知,,代入①得,又,所以.
12.答案:
解析:,设,因为,所以,不妨取,则,,则,故O到距离为.故答案为:.
13.答案:9
解析:设两圆和的圆心分别为A,B,则A,B恰好为双曲线的两个焦点,,即最大值为9.
14.答案:16
解析:因为过抛物线的焦点,斜率为1,所以直线的方程为,则联立直线与抛物线方程,得到,令,则,,代入弦长公式.故答案为:16.
15.答案:(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
解析:(1)根据极线方程的定义,右焦点对应的极线为,
即,又右焦点对应的极线方程为,.
又,,联立解得,,.
E的标准方程为:.
(2)(i)由,可得,
点P关于E所对应的极线方程为,
设,,,直线,
代入椭圆方程整理得:,
显然,则,,
则,.
A,B,M三点共线,则,得,解得,
则点,同理得点.
,.
(ii),,
因,故,则有.
由关于E对应的极线为直线,设直线,
代入椭圆方程整理得:,
由韦达定理得:,.
则,.
A,B,M三点共线,,即,解得,
则点,,,
由可得,
整理得,
即,
故,
化简得,
即,
又,则有,解得.
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