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1、
課時鞏固過關練(十五) 圓錐曲線的概念與
性質、與弦有關的計算問題
一、選擇題
1.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F2,其中F1(-2,0),P為C上一點,滿足|OP|=|OF1|且|PF1|=4,則橢圓C的方程為( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
解析:設橢圓的焦距為2c,連接PF2,如圖所示.由F1(-2,0),得c=2,又由|OP|=|OF1|=|OF2|,知PF1⊥PF2,在△PF1F2中,由勾股定理,得|PF2|==
=8.由橢圓定義,得|PF1|+|PF2|=2a=4+8=1
2、2,從而a=6,得a2=36,于是b2=a2-c2=36-(2)2=16,∴橢圓的方程為+=1.故選C.
答案:C
2.“0≤k<3”是“方程+=1表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分又不必要條件
解析:∵0≤k<3,∴∴方程+=1表示雙曲線;反之,
∵方程+=1表示雙曲線,∴(k+1)(k-5)<0,解得-10)與拋物線C:y2=8x相交于A,
3、B兩點,F為C的焦點.若|FA|=2|FB|,則k=( )
A. B. C. D.
解析:拋物線y2=8x的準線為x=-2,設A(x1,y1),B(x2,y2),由拋物線的定義可知|FA|=x1+2,|FB|=x2+2,∵|FA|=2|FB|,∴x1+2=2(x2+2),∴x1=2x2+2.將y=k(x+2)(k>0)代入y2=8x,消去y并整理可得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0.由韋達定理可得x1+x2=-4,x1x2=4.解得∴x1+x2=-4=1+4,∵k>0,解得k=.故選D.
答案:D
4.設圓錐曲線Γ的兩個焦點分別為F1,F2,若曲線Γ上存在點P滿足|PF
4、1||F1F2||PF2|=432,則曲線Γ的離心率等于( )
A.或 B.或2 C.或2 D.或
解析:∵|PF1||F1F2||PF2|=432,∴設|PF1|=4k,|F1F2|=3k,|PF2|=2k(k>0),若圓錐曲線為橢圓,則2a=|PF1|+|PF2|=6k,2c=|F1F2|=3k,則離心率e===;若圓錐曲線為雙曲線,則2a=|PF1|-|PF2|=2k,2c=|F1F2|=3k,則離心率e===,故選A.
答案:A
5.設F為拋物線C:y2=3x的焦點,過F且傾斜角為30的直線交C于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積為( )
5、
A. B.
C. D.
解析:由題意可知直線AB的方程為y=,代入拋物線的方程得4y2-12y-9=0,設A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=3,y1y2=-,S△OAB=|OF||y1-y2|==.故選D.
答案:D
6.過點M(1,1)作斜率為-的直線與橢圓C:+=1(a>b>0)相交于A,B兩點,若M是線段AB的中點,則橢圓C的離心率等于( )
A. B. C. D.
解析:設A(x1,y1),B(x2,y2),則
∴+=0,
∴=-.
∵=-,x1+x2=2,y1+y2=2,∴-=-,∴a2=2b2.又b2=a2-c2,∴a2=2(a2
6、-c2),∴a2=2c2,∴=.故選B.
答案:B
7.(20xx上海嘉定一模)已知圓M過定點E(2,0),圓心M在拋物線y2=4x上運動,若y軸截圓M所得的弦為AB,則|AB|等于( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:如圖,圓心M在拋物線y2=4x上,∴設M,r=,∴圓M的方程為2+(y-y0)2=2+y.令x=0,得+(y-y0)2=-y+4+y,∴(y-y0)2=4,∴y=y(tǒng)02.∴|AB|=y(tǒng)0+2-(y0-2)=4.故選A.
答案:A
8.經過橢圓+y2=1的一個焦點作傾斜角為45的直線l,交橢圓于A、B兩點.設O為坐標原點,則等于( )
A.-
7、3 B.- C.-或-3 D.
解析:由+y2=1,得a2=2,b2=1,c2=a2-b2=1,焦點為(1,0).不妨設直線l過右焦點,傾斜角為45,則直線l的方程為y=x-1.代入+y2=1得x2+2(x-1)2-2=0,即3x2-4x=0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=0,x1+x2=,y1y2=(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=1-=-,=x1x2+y1y2=0-=-.同理,可得直線l過左焦點時,=-.故選B.
答案:B
二、填空題
9.(20xx山東高考)平面直角坐標系xOy中,雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的
8、漸近線與拋物線C2:x2=2py(p>0)交于點O,A,B,若△OAB的垂心為C2的焦點,則C1的離心率為__________.
解析:設OA所在的直線方程為y=x,則OB所在的直線方程為y=-x,解方程組得所以點A的坐標為,拋物線的焦點F的坐標為.因為F是△ABC的垂心,所以kOBkAF=-1.所以-=-1?=.所以e2==1+=?e=.
答案:
三、解答題
10.(20xx江蘇高考)如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,且右焦點F到左準線l的距離為3.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過F的直線與橢圓交于A,B兩點,線段AB的垂直平分線分別
9、交直線l和AB于點P,C,若|PC|=|2AB|,求直線AB的方程.
解:(1)由題意,得=,且c+=3,解得a=,c=1,則b=1,所以橢圓的標準方程為+y2=1.
(2)當AB⊥x軸時,AB=,又CP=3,不符合題意.當AB與x軸不垂直時,設直線AB的方程為y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),將直線AB的方程代入橢圓方程,得(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,則x1,2=,且x1+x2=,x1x2=,又y1+y2=k(x1+x2)-2k=k-2k=,∴點C的坐標為,∴|AB|==.
若k=0,則線段AB的垂直平分線為y軸、與左準線平行,不符合題意.從而
10、k≠0,故直線PC的方程為y+=-,則點P的坐標為,從而|PC|=,因為|PC|=2|AB|,所以=,解得k=1.此時直線AB的方程為y=x-1或y=-x+1.
11.已知橢圓G:+y2=1,過點(m,0)作圓x2+y2=1的切線l交橢圓G于A,B兩點.
(1)求橢圓G的焦點坐標和離心率;
(2)將|AB|表示為m的函數,并求|AB|的最大值.
解:(1)由已知得a=2,b=1,所以c==,所以橢圓G的焦點坐標為(-,0),(,0),離心率e==.
(2)由題意知|m|≥1,當m=1時,切線l的方程為x=1,點A、B的坐標分別為,.此時|AB|=,當m=-1時,同理可得|AB|=.
當|m|>1時,設切線l的方程為y=k(x-m),由得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0,設A、B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,又由切線l與圓x2+y2=1相切,得=1,即m2k2=k2+1.
所以|AB|=
==.
由于當m=3時,|AB|=,所以|AB|=,m∈(-∞,-1]∪[1,+∞).因為|AB|==≤2,當且僅當m=時,|AB|=2,所以|AB|的最大值為2.