《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(xiàn)的綜合應(yīng)用(二)練習(xí) 理(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)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(xiàn)的綜合應(yīng)用(二)練習(xí) 理(含解析)新人教A版(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第69講 圓錐曲線(xiàn)的綜合應(yīng)用(二)
(與定點(diǎn)、定值及探索性問(wèn)題的綜合)
1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)橢圓C:+y2=1的右焦點(diǎn)為F,過(guò)F的直線(xiàn)l與C交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,0).
(1)當(dāng)l與x軸垂直時(shí),求直線(xiàn)AM的方程;
(2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),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(diǎn)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(shí),∠OMA=∠OMB=0°.
當(dāng)l與x軸垂直時(shí),OM為AB的垂直平分線(xiàn),
所以∠OMA=∠OMB.
當(dāng)l與x軸不重
2、合也不垂直時(shí),設(shè)l的方程為
y=k(x-1)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1<,x2<,直線(xiàn)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(cè))設(shè)拋物線(xiàn)C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為
3、F,準(zhǔn)線(xiàn)為l.已知點(diǎn)A在拋物線(xiàn)C上,點(diǎn)B在l上,△ABF是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形.
(1)求p的值;
(2)在x軸上是否存在一點(diǎn)N,當(dāng)過(guò)點(diǎn)N的直線(xiàn)l′與拋物線(xiàn)C交于點(diǎn)Q,R兩點(diǎn)時(shí),+為定值?若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(1)由題意,|AF|=|AB|,則AB⊥l,設(shè)準(zhǔn)線(xiàn)l與x軸交于D,則AB∥DF.
又△ABF是邊長(zhǎng)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(diǎn)N(t,0),由題意知直線(xiàn)l′的斜率不為零,
設(shè)直線(xiàn)l′的方程為x=my+t,點(diǎn)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(shí)點(diǎn)N(2,0).
又當(dāng)t=2,m∈R時(shí),Δ>0,
所以,存在點(diǎn)N(2,0),當(dāng)過(guò)點(diǎn)N的直線(xiàn)l′與拋物線(xiàn)C交于Q,R兩點(diǎn)時(shí),+為定值.
3.(經(jīng)典真題)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(diǎn)P(0,1)和點(diǎn)A(m,n)(m≠0)都在橢圓C上,直線(xiàn)PA交x軸于點(diǎn)M.
(1)求橢圓C的方程,并求點(diǎn)M的坐標(biāo)(用
5、m,n表示);
(2)設(shè)O為原點(diǎn),點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),直線(xiàn)PB交x軸于點(diǎn)N.問(wèn):y軸上是否存在點(diǎn)Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)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?yàn)閙≠0,所以-1<n<1,
直線(xiàn)PA的方程為y-1=x.
所以xM=,即M(,0).
(2)因?yàn)辄c(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),所以B(m,-n).
設(shè)N(xN,0),則xN=.
“存在點(diǎn)Q(0,yQ)使得∠OQM=∠ONQ”等價(jià)于“存在點(diǎn)Q(0,yQ)使得=”,即yQ滿(mǎn)足y=|xM||xN|.
因?yàn)閤M=,xN=,+n2=1,
6、
所以y=|xM||xN|==2.
所以yQ=或yQ=-.
故在y軸上存在點(diǎn)Q,使得∠OQM=∠ONQ,且點(diǎn)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(xiàn)l不過(guò)原點(diǎn)O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M.
(1)證明:直線(xiàn)OM的斜率與l的斜率的乘積為定值;
(2)若l過(guò)點(diǎn)(,m),延長(zhǎng)線(xiàn)段OM與C交于點(diǎn)P,四邊形OAPB能否為平行四邊形?若能,求此時(shí)l的斜率;若不能,說(shuō)明理由.
(1)證明:設(shè)直線(xiàn)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(xiàn)OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.
所以直線(xiàn)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?yàn)橹本€(xiàn)l過(guò)點(diǎn)(,m),所以l不過(guò)原點(diǎn)且與C有兩個(gè)交點(diǎn)的充要條件是k>0,k≠3.
由(1)得OM的方程為y=-x.
設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為xP.
由得x=,即xP=.
將點(diǎn)(,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(xiàn)段AB與線(xiàn)段OP互相平分,即xP=2xM,
于是=2×,
解得k1=4-,k2=4+.
因?yàn)閗i>0,ki≠3,i=1,2,
所以當(dāng)l的斜率為4-或4+時(shí),四邊形OAPB為平行四邊形.
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