《2020屆高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第九單元 解析幾何 第69講 圓錐曲線的綜合應(yīng)用(二)練習(xí) 理(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第九單元 解析幾何 第69講 圓錐曲線的綜合應(yīng)用(二)練習(xí) 理(含解析)新人教A版(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第69講 圓錐曲線的綜合應(yīng)用(二)
(與定點、定值及探索性問題的綜合)
1.(2018·全國卷Ⅰ)設(shè)橢圓C:+y2=1的右焦點為F,過F的直線l與C交于A,B兩點,點M的坐標(biāo)為(2,0).
(1)當(dāng)l與x軸垂直時,求直線AM的方程;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點,證明:∠OMA=∠OMB.
(1)由已知得F(1,0),l的方程為x=1.
由已知可得,點A的坐標(biāo)為(1,)或(1,-).
又M(2,0),
所以AM的方程為y=-x+或y=x-.
(2)當(dāng)l與x軸重合時,∠OMA=∠OMB=0°.
當(dāng)l與x軸垂直時,OM為AB的垂直平分線,
所以∠OMA=∠OMB.
當(dāng)l與x軸不重
2、合也不垂直時,設(shè)l的方程為
y=k(x-1)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1<,x2<,直線MA,MB的斜率之和為
kMA+kMB=+.
由y1=kx1-k,y2=kx2-k得
kMA+kMB=.
將y=k(x-1)代入+y2=1,得
(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
所以x1+x2=,x1x2=.
則2kx1x2-3k(x1+x2)+4k==0.
從而kMA+kMB=0,故MA,MB的傾斜角互補(bǔ).
所以∠OMA=∠OMB.
綜上,∠OMA=∠OMB.
2.(2018·昆明市教學(xué)質(zhì)量檢測)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為
3、F,準(zhǔn)線為l.已知點A在拋物線C上,點B在l上,△ABF是邊長為4的等邊三角形.
(1)求p的值;
(2)在x軸上是否存在一點N,當(dāng)過點N的直線l′與拋物線C交于點Q,R兩點時,+為定值?若存在,求出點N的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
(1)由題意,|AF|=|AB|,則AB⊥l,設(shè)準(zhǔn)線l與x軸交于D,則AB∥DF.
又△ABF是邊長為4的等邊三角形,所以∠ABF=60°.
所以∠BFD=60°,|DF|=|BF|·cos∠BFD=4×=2,
即p=2.
(2)設(shè)點N(t,0),由題意知直線l′的斜率不為零,
設(shè)直線l′的方程為x=my+t,點Q(x1,y1),R(x2,y2
4、),
由得y2-4my-4t=0,
Δ=16m2+16t>0,y1+y2=4m,y1·y2=-4t,
易知|NQ|2=(x1-t)2+y=(my1+t-t)2+y=(1+m2)y,
同理可得|NR|2=(1+m2)y.
則有+=+====.
若+為定值,則t=2,此時點N(2,0).
又當(dāng)t=2,m∈R時,Δ>0,
所以,存在點N(2,0),當(dāng)過點N的直線l′與拋物線C交于Q,R兩點時,+為定值.
3.(經(jīng)典真題)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點P(0,1)和點A(m,n)(m≠0)都在橢圓C上,直線PA交x軸于點M.
(1)求橢圓C的方程,并求點M的坐標(biāo)(用
5、m,n表示);
(2)設(shè)O為原點,點B與點A關(guān)于x軸對稱,直線PB交x軸于點N.問:y軸上是否存在點Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求點Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
(1)由題意得解得a2=2.
故橢圓C的方程為+y2=1.
設(shè)M(xM,0).因為m≠0,所以-1<n<1,
直線PA的方程為y-1=x.
所以xM=,即M(,0).
(2)因為點B與點A關(guān)于x軸對稱,所以B(m,-n).
設(shè)N(xN,0),則xN=.
“存在點Q(0,yQ)使得∠OQM=∠ONQ”等價于“存在點Q(0,yQ)使得=”,即yQ滿足y=|xM||xN|.
因為xM=,xN=,+n2=1,
6、
所以y=|xM||xN|==2.
所以yQ=或yQ=-.
故在y軸上存在點Q,使得∠OQM=∠ONQ,且點Q的坐標(biāo)為(0,)或(0,-).
4.(經(jīng)典真題)已知橢圓C:9x2+y2=m2(m>0),直線l不過原點O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個交點A,B,線段AB的中點為M.
(1)證明:直線OM的斜率與l的斜率的乘積為定值;
(2)若l過點(,m),延長線段OM與C交于點P,四邊形OAPB能否為平行四邊形?若能,求此時l的斜率;若不能,說明理由.
(1)證明:設(shè)直線l:y=kx+b(k≠0,b≠0),
A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).
將y=kx+b
7、代入9x2+y2=m2,
得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,
故xM==,yM=kxM+b=.
于是直線OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.
所以直線OM的斜率與l的斜率的乘積為定值.
(2)四邊形OAPB能為平行四邊形.
因為直線l過點(,m),所以l不過原點且與C有兩個交點的充要條件是k>0,k≠3.
由(1)得OM的方程為y=-x.
設(shè)點P的橫坐標(biāo)為xP.
由得x=,即xP=.
將點(,m)的坐標(biāo)代入l的方程得b=,
因此,xM=.
四邊形OAPB為平行四邊形當(dāng)且僅當(dāng)線段AB與線段OP互相平分,即xP=2xM,
于是=2×,
解得k1=4-,k2=4+.
因為ki>0,ki≠3,i=1,2,
所以當(dāng)l的斜率為4-或4+時,四邊形OAPB為平行四邊形.
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