高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷文數(shù)文檔：第一部分 考點(diǎn)十六 直線與圓錐曲線綜合問題 Word版含解析

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1、 考點(diǎn)十六　直線與圓錐曲線綜合問題 一、選擇題 1．(2019·安徽蕪湖模擬)已知雙曲線－＝1(a>0，b>0)的離心率為，右焦點(diǎn)到一條漸近線的距離為，則此雙曲線的焦距等于(　　) A. B．2 C．3 D．6 答案　B 解析　由題意得焦點(diǎn)F(c,0)到漸近線bx＋ay＝0的距離為d＝＝＝b，即b＝，又＝，c2＝a2＋b2，可解得c＝，∴該雙曲線的焦距為2c＝2，故選B. 2．拋物線有如下光學(xué)性質(zhì)：由焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)拋物線反射后平行于拋物線的對稱軸；反之，平行于拋物線對稱軸的入射光線經(jīng)拋物線反射后必經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn)．若拋物線y2＝4x的焦點(diǎn)為F，一平行于x軸的光

2、線從點(diǎn)M(3,1)射出，經(jīng)過拋物線上的點(diǎn)A反射后，再經(jīng)拋物線上的另一點(diǎn)B射出，則直線AB的斜率為(　　) A. B．－ C．± D．－ 答案　B 解析　由題意可設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x0,1)，代入y2＝4x得12＝4x0，x0＝，又焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0)，所以kAB＝kAF＝＝－，故選B. 3．(2019·河南安陽二模)已知雙曲線－＝1(a>0，b>0)的左焦點(diǎn)為F，右頂點(diǎn)為A，直線x＝a與雙曲線的一條漸近線的交點(diǎn)為B.若∠BFA＝30°，則雙曲線的離心率為(　　) A. B. C．2 D．3 答案　C 解析　由題意可得A(a,0)，雙曲線的漸近線方程為ay±bx＝0，

3、不妨設(shè)B點(diǎn)為直線x＝a與y＝x的交點(diǎn)，則B點(diǎn)的坐標(biāo)為(a，b)，因?yàn)锳B⊥FA，∠BFA＝30°，所以tan∠BFA＝＝＝＝，解得e＝2，故選C. 4．(2019·四川五校聯(lián)考)已知橢圓C：＋＝1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F，短軸的一個(gè)端點(diǎn)為P，直線l：4x－3y＝0與橢圓C相交于A，B兩點(diǎn)．若|AF|＋|BF|＝6，點(diǎn)P到直線l的距離不小于，則橢圓C的離心率的取值范圍是(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　如圖所示，設(shè)F′為橢圓的左焦點(diǎn)，連接AF′，BF′， 則四邊形AF′BF是平行四邊形，可得6＝|AF|＋|BF|＝|AF|＋|AF′|＝2a，得a＝3，取P(

4、0，b)，由點(diǎn)P到直線l的距離不小于，可得≥，解得|b|≥2.所以e＝＝≤ ＝，故選C. 5．已知圓O：x2＋y2＝4，從圓上任意一點(diǎn)P向y軸作垂線段PP1(P1在y軸上)，點(diǎn)M在直線PP1上，且向量＝2，則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程是(　　) A．4x2＋16y2＝1 B．16x2＋4y2＝1 C.＋＝1 D.＋＝1 答案　D 解析　由題可知P是MP1的中點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)M(x，y)，P(x0，y0)，P1(0，y0)，則又x＋y＝4，故2＋y2＝4，即＋＝1.故選D. 6．(2019·安徽皖南八校第三次聯(lián)考)已知F是橢圓C：＋＝1的右焦點(diǎn)，P為橢圓C上一點(diǎn)，A(1,2)，則|PA|＋|P

5、F|的最大值為(　　) A．4＋ B．4 C．4＋ D．4 答案　D 解析　如圖，設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為F′，則|PF|＋|PF′|＝2，又F′(－1,0)，|AF′|＝＝2，∴|PA|＋|PF|＝2＋|PA|－|PF′|，根據(jù)圖形可以看出||PA|－|PF′||≤|AF′|，∴當(dāng)P在線段AF′的延長線上時(shí)，|PA|－|PF′|最大，為|AF′|＝2， ∴|PA|＋|PF|的最大值為2＋2＝4，故選D. 7．已知拋物線y2＝4x上有10個(gè)不同的點(diǎn)，坐標(biāo)分別為P1(x1，y1)，P2(x2，y2)，…，P10(x10，y10)，且橫坐標(biāo)x1，x2，x3，…，x10成等差數(shù)列，x2，

6、x9為方程x2－5x＋6＝0的兩個(gè)根，拋物線的焦點(diǎn)為F，則|FP1|＋|FP2|＋…＋|FP10|的值為(　　) A．20 B．30 C．25 D．35 答案　D 解析　由x2，x9為方程x2－5x＋6＝0的兩個(gè)根，可知x2＋x9＝5，x1＋x2＋…＋x10＝＝＝25，|FP1|＋|FP2|＋…＋|FP10|＝x1＋x2＋…＋x10＋10＝35. 8．已知拋物線y2＝x，點(diǎn)A，B在該拋物線上且位于x軸的兩側(cè)，且直線AB與x軸交于點(diǎn)(a,0)，若∠AOB為銳角(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn))，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(　　) A．[1，＋∞) B．(1，＋∞) C．(－∞，1) D．(－∞

7、，1] 答案　B 解析　設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)(y1>0>y2)，直線AB的斜率不為0，設(shè)直線AB的方程為x＝my＋a，由得y2－my－a＝0，則y1＋y2＝m，y1y2＝－a，又因?yàn)椤螦OB為銳角，所以·＝x1x2＋y1y2＝(y1y2)2＋y1y2>0，因?yàn)閥1y2<0，所以y1y2<－1，即a>1. 二、填空題 9．已知直角坐標(biāo)系中A(－2,0)，B(2,0)，動(dòng)點(diǎn)P滿足|PA|＝|PB|，則點(diǎn)P的軌跡方程為________，軌跡為________． 答案　x2＋y2－12x＋4＝0　一個(gè)圓 解析　設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x，y)，因?yàn)閨PA|＝|PB|， 所以＝，

8、 整理得x2＋y2－12x＋4＝0，軌跡為一個(gè)圓． 10．已知P為橢圓＋＝1(a>b>0)上一點(diǎn)，F(xiàn)1，F(xiàn)2是其左、右焦點(diǎn)，∠F1PF2取最大值時(shí)cos∠F1PF2＝，則橢圓的離心率為________． 答案　 解析　易知∠F1PF2取最大值時(shí)，點(diǎn)P為橢圓＋＝1與y軸的交點(diǎn)，由余弦定理及橢圓的定義得2a2－＝4c2，即a＝c，所以橢圓的離心率e＝＝. 11．已知拋物線Γ：y2＝8x的焦點(diǎn)為F，準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為K，點(diǎn)P在Γ上且|PK|＝|PF|，則△PKF的面積為________． 答案　8 解析　由已知得，F(xiàn)(2,0)，K(－2,0)，過P作PM垂直于準(zhǔn)線，M為垂足，則|PM|

9、＝|PF|，又|PK|＝|PF|，所以|PM|＝|MK|＝|PF|，所以PF⊥x軸，△PFK的高等于|PF|，不妨設(shè)P(m2,2m)(m>0)，則m2＋2＝4，解得m＝，故△PFK的面積S＝4×2××＝8. 12．(2019·山東濰坊三模)已知雙曲線C：－＝1(a>0，b>0)的右焦點(diǎn)為F，左頂點(diǎn)為A，以F為圓心，|FA|為半徑的圓交C的右支于M，N兩點(diǎn)，且線段AM的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn)N，則C的離心率為________． 答案　 解析　由題意得A(－a,0)，F(xiàn)(c,0)，另一個(gè)焦點(diǎn)F′(－c,0)，由對稱性知，|AM|＝|AN|，又因?yàn)榫€段AM的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn)N，則|AN|＝|MN|，

10、可得△AMN是正三角形，如圖所示， 連接MF，則|AF|＝|MF|＝a＋c，由圖象的對稱性可知，∠MAF＝∠NAF＝∠MAN＝30°，又因?yàn)椤鰽MF是等腰三角形，則∠AFM＝120°，在△MFF′中，|FF′|2＋|FM|2－2|FF′||FM|cos120°＝|F′M|2＝(|FM|＋2a)2，即4c2＋(a＋c)2－2×2c(a＋c)×＝(3a＋c)2，整理得3c2－ac－4a2＝0，即(c＋a)(3c－4a)＝0，則3c－4a＝0，故e＝＝. 三、解答題 13．(2019·全國卷Ⅲ)已知曲線C：y＝，D為直線y＝－上的動(dòng)點(diǎn)，過D作C的兩條切線，切點(diǎn)分別為A，B. (1)證明：

11、直線AB過定點(diǎn)． (2)若以E為圓心的圓與直線AB相切，且切點(diǎn)為線段AB的中點(diǎn)，求該圓的方程． 解　(1)證明：設(shè)D，A(x1，y1)，則x＝2y1. 由于y′＝x，所以切線DA的斜率為x1， 故＝x1.整理得2tx1－2y1＋1＝0. 設(shè)B(x2，y2)，同理可得2tx2－2y2＋1＝0. 故直線AB的方程為2tx－2y＋1＝0. 所以直線AB過定點(diǎn). (2)由(1)得直線AB的方程為y＝tx＋. 由可得x2－2tx－1＝0. 于是x1＋x2＝2t，y1＋y2＝t(x1＋x2)＋1＝2t2＋1. 設(shè)M為線段AB的中點(diǎn)，則M. 由于⊥，而＝(t，t2－2)，與向量(1，

12、t)平行，所以t＋(t2－2)t＝0.解得t＝0或t＝±1. 當(dāng)t＝0時(shí)，||＝2， 所求圓的方程為x2＋2＝4； 當(dāng)t＝±1時(shí)，||＝， 所求圓的方程為x2＋2＝2. 14．(2019·湖北武漢5月模擬)如圖，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，橢圓C：＋＝1(a>b>0)的焦距等于其長半軸長，M，N為橢圓C的上、下頂點(diǎn)，且|MN|＝2. (1)求橢圓C的方程； (2)過點(diǎn)P(0,1)作直線l交橢圓C于異于M，N的A，B兩點(diǎn)，直線AM，BN交于點(diǎn)T.求證：點(diǎn)T的縱坐標(biāo)為定值3. 解　(1)由題意可知2c＝a,2b＝2，又a2＝b2＋c2， 則b＝，c＝1，a＝2， 故橢圓C的方程為＋＝1.

13、 (2)證明：由題意知直線l的斜率存在， 設(shè)其方程為y＝kx＋1， 設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)(x1x2≠0)， 由得(4k2＋3)x2＋8kx－8＝0， 所以x1＋x2＝，x1x2＝， 且x1＋x2＝kx1x2， 又lBN：y＝·x－，lAM：y＝·x＋， 由得＝·， 故＝· ＝， 整理得＝， 故y＝× ＝× ＝×＝3. 故點(diǎn)T的縱坐標(biāo)為3. 一、選擇題 1．已知F1，F(xiàn)2是雙曲線－＝1(a>0，b>0)的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)，過點(diǎn)F1作垂直于x軸的直線與雙曲線的兩條漸近線分別交于A，B兩點(diǎn)，△ABF2是銳角三角形，則該雙曲線的離心率e的取值范圍是(

14、　　) A．(1,2) B．(1，) C．(1,5) D．(，＋∞) 答案　B 解析　利用雙曲線的幾何性質(zhì)求解．由等腰△ABF2是銳角三角形可得∠AF2F1<45°，即|AF1|<|F1F2|，所以|AF1|＝<|F1F2|＝2c，所以b2＝c2－a2<4a2，離心率e＝<，又雙曲線的離心率e>1，所以離心率e的取值范圍是(1，)，故選B. 2．已知橢圓C：＋＝1，若直線l經(jīng)過M(0,1)，與橢圓交于A，B兩點(diǎn)，且＝－，則直線l的方程為(　　) A．y＝±x＋1 B．y＝±x＋1 C．y＝±x＋1 D．y＝±x＋1 答案　B 解析　依題意，設(shè)直線l：y＝kx＋1，

15、點(diǎn)A(x1，y1)，B(x2，y2)．則由消去y，整理得(9k2＋5)x2＋18kx－36＝0，Δ＝(18k)2＋4×36×(9k2＋5)>0，由此解得k＝±， 即直線l的方程為y＝±x＋1，選B. 3．已知雙曲線E：－＝1，直線l交雙曲線于A，B兩點(diǎn)，若線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為，則l的方程為(　　) A．4x＋y－1＝0 B．2x＋y＝0 C．2x＋8y＋7＝0 D．x＋4y＋3＝0 答案　C 解析　依題意，設(shè)點(diǎn)A(x1，y1)，B(x2，y2)， 則有兩式相減得＝， 即＝×.又線段AB的中點(diǎn)坐標(biāo)是， 因此x1＋x2＝2×＝1，y1＋y2＝(－1)×2＝－2，＝－，＝－

16、，即直線AB的斜率為－，直線l的方程為y＋1＝－，即2x＋8y＋7＝0，選C. 4．雙曲線－＝1(a>0，b>0)的兩條漸近線將平面劃分為“上、下、左、右”四個(gè)區(qū)域(不含邊界)，若點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi)，則雙曲線的離心率e的取值范圍是(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　依題意，雙曲線－＝1的漸近線方程為y＝±x，且“右”區(qū)域由不等式組所確定，又點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi)，于是有1<，即>，因此題中的雙曲線的離心率e＝∈，選B. 5．設(shè)F1，F(xiàn)2是雙曲線C：－＝1(a>0，b>0)的左、右焦點(diǎn)，P是雙曲線C右支上一點(diǎn)，若|PF1|＋|PF2|＝6a，且∠PF

17、1F2＝30°，則雙曲線C的漸近線方程是(　　) A.x±y＝0 B．x±y＝0 C．x±2y＝0 D．2x±y＝0 答案　A 解析　因?yàn)镻為右支上一點(diǎn)，由雙曲線的定義，可得|PF1|－|PF2|＝2a，又|PF1|＋|PF2|＝6a，解得，|PF1|＝4a，|PF2|＝2a，且|F1F2|＝2c，又∠PF1F2＝30°，由余弦定理，可得cos30°＝＝＝.則有c2＋3a2＝2ac， 即c＝a，則b＝＝a，則雙曲線的漸近線方程為y＝±x＝±x，故選A. 6．P是雙曲線C：－y2＝1右支上一點(diǎn)，直線l是雙曲線C的一條漸近線，P在l上的射影為Q，F(xiàn)1是雙曲線C的左焦點(diǎn)，則|PF1|

18、＋|PQ|的最小值為(　　) A．1 B．2＋ C．4＋ D．2＋1 答案　D 解析　設(shè)F2是雙曲線C的右焦點(diǎn)，因?yàn)閨PF1|－|PF2|＝2，所以|PF1|＋|PQ|＝2＋|PF2|＋|PQ|，顯然當(dāng)F2，P，Q三點(diǎn)共線且P在F2，Q之間時(shí)，|PF2|＋|PQ|最小，且最小值為F2到直線l的距離．易知l的方程為y＝或y＝－，F(xiàn)2(，0)，可求得F2到l的距離為1，故|PF1|＋|PQ|的最小值為2＋1.選D. 7．(2019·五省名校聯(lián)考)在直角坐標(biāo)系xOy中，F(xiàn)是橢圓C：＋＝1(a>b>0)的左焦點(diǎn)，A，B分別為左、右頂點(diǎn)，過點(diǎn)F作x軸的垂線交橢圓C于P，Q兩點(diǎn)，連接PB

19、交y軸于點(diǎn)E，連接AE交PQ于點(diǎn)M，若M是線段PF的中點(diǎn)，則橢圓C的離心率為(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　如圖，連接BQ， 則由橢圓的對稱性易得∠PBF＝∠QBF，∠EAB＝∠EBA，所以∠EAB＝∠QBF，所以ME∥BQ，因?yàn)椤鱌ME∽△PQB，所以＝，因?yàn)椤鱌BF∽△EBO，所以＝，從而有＝，又因?yàn)镸是線段PF的中點(diǎn)，所以e＝＝＝＝，故選C. 8．已知拋物線x2＝8y，過點(diǎn)P(b,4)作該拋物線的切線PA，PB，切點(diǎn)為A，B，若直線AB恒過定點(diǎn)，則該定點(diǎn)為(　　) A．(4,0) B．(3,2) C．(0，－4) D．(4,1) 答案　

20、C 解析　設(shè)A，B的坐標(biāo)為(x1，y1)，(x2，y2)，y＝，y′＝，PA，PB的方程分別為y－y1＝(x－x1)，y－y2＝(x－x2)，由y1＝，y2＝得y＝x－y1，y＝x－y2，因?yàn)榍芯€PA，PB都過點(diǎn)P(b,4)， 所以4＝b－y1,4＝b－y2， 故可知過A，B兩點(diǎn)的直線方程為4＝x－y，當(dāng)x＝0時(shí)，y＝－4，所以直線AB恒過點(diǎn)(0，－4)． 二、填空題 9．(2019·河北唐山一模)已知拋物線C：y2＝8x的焦點(diǎn)為F，經(jīng)過點(diǎn)M(－2,0)的直線交C于A，B兩點(diǎn)，若OA∥BF(O為坐標(biāo)原點(diǎn))，則|AB|＝________. 答案　 解析　如圖，拋物線C：y2＝8x的

21、焦點(diǎn)為F，經(jīng)過點(diǎn)M(－2,0)的直線交C于A，B兩點(diǎn)，由OA∥BF，得A是BM的中點(diǎn)， 不妨設(shè)B(m，2)，可得A，可得2m＝4(m－2)，解得m＝4，所以B(4,4)，A(1,2)， 所以|AB|＝ ＝. 10．(2019·安徽合肥第二次教學(xué)質(zhì)量檢測)已知橢圓C：＋＝1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，P為橢圓C上一點(diǎn)，且∠F1PF2＝，若F1關(guān)于∠F1PF2平分線的對稱點(diǎn)在橢圓C上，則該橢圓的離心率為________． 答案　 解析　∵F1關(guān)于∠F1PF2平分線的對稱點(diǎn)Q在橢圓C上，則|PF1|＝|PQ|， ∵∠F1PQ＝60°， ∴△F1PQ為正三角形，

22、 ∴|F1Q|＝|F1P|，又∵|F1Q|＋|F2Q|＝|F1P|＋|F2P|＝2a，∴|F2Q|＝|F2P|，所以PQ⊥x軸，設(shè)|PF2|＝t，則|PF1|＝2t，|F1F2|＝t， 即即e＝＝＝. 11．已知雙曲線C：－＝1(a>0，b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，點(diǎn)M與雙曲線C的焦點(diǎn)不重合，點(diǎn)M關(guān)于F1，F(xiàn)2的對稱點(diǎn)分別為A，B，線段MN的中點(diǎn)在雙曲線的右支上，若|AN|－|BN|＝12，則a＝________. 答案　3 解析　如圖，設(shè)MN的中點(diǎn)為P. ∵F1為MA的中點(diǎn)，F(xiàn)2為MB的中點(diǎn)， ∴|AN|＝2|PF1|，|BN|＝2|PF2|， 又|AN|－|BN

23、|＝12， ∴|PF1|－|PF2|＝6＝2a，∴a＝3. 12．已知M(－5,0)，N(5,0)是平面上的兩點(diǎn)，若曲線C上至少存在一點(diǎn)P，使|PM|＝|PN|＋6，則稱曲線C為“黃金曲線”．下列五條曲線： ①－＝1；②y2＝4x；③－＝1；④＋＝1；⑤x2＋y2－2x－3＝0. 其中為“黃金曲線”的是________(寫出所有“黃金曲線”的序號)． 答案　②⑤ 解析　由已知得，點(diǎn)P的軌跡是以M，N為焦點(diǎn)，實(shí)軸長2a＝6的雙曲線的右支，可得b2＝c2－a2＝52－32＝16.則雙曲線的方程為－＝1(x>0)． 對于①，兩方程聯(lián)立，無解，則①錯(cuò)誤； 對于②，解得x＝成立，②成立；

24、 對于③，兩方程聯(lián)立，無解，則③錯(cuò)誤； 對于④，兩方程聯(lián)立，無解，則④錯(cuò)誤； 對于⑤，消去y整理得 25x2－18x－171＝0，必有一個(gè)正根，⑤成立． 故所有“黃金曲線”的序號為②⑤. 三、解答題 13．(2019·全國卷Ⅱ)已知F1，F(xiàn)2是橢圓C：＋＝1(a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn)，P為C上的點(diǎn)，O為坐標(biāo)原點(diǎn)． (1)若△POF2為等邊三角形，求C的離心率； (2)如果存在點(diǎn)P，使得PF1⊥PF2，且△F1PF2的面積等于16，求b的值和a的取值范圍． 解　(1)連接PF1.由△POF2為等邊三角形可知在△F1PF2中，∠F1PF2＝90°，|PF2|＝c，|PF1|＝c，

25、于是2a＝|PF1|＋|PF2|＝(＋1)c，故C的離心率為e＝＝－1. (2)由題意可知，滿足條件的點(diǎn)P(x，y)存在當(dāng)且僅當(dāng) |y|·2c＝16，·＝－1，＋＝1， 即c|y|＝16，① x2＋y2＝c2，② ＋＝1.③ 由②③及a2＝b2＋c2得y2＝. 又由①知y2＝，故b＝4. 由②③及a2＝b2＋c2得x2＝(c2－b2)， 所以c2≥b2，從而a2＝b2＋c2≥2b2＝32， 故a≥4. 當(dāng)b＝4，a≥4時(shí)，存在滿足條件的點(diǎn)P. 所以b＝4，a的取值范圍為[4，＋∞)． 14．(2019·湖北四地七校期末)已知點(diǎn)F(0,1)，點(diǎn)A(x，y)(y≥0)為曲

26、線C上的動(dòng)點(diǎn)，過A作x軸的垂線，垂足為B，滿足|AF|＝|AB|＋1. (1)求曲線C的方程； (2)直線l與曲線C交于兩不同點(diǎn)P，Q(非原點(diǎn))，過P，Q兩點(diǎn)分別作曲線C的切線，兩切線的交點(diǎn)為M.設(shè)線段PQ的中點(diǎn)為N，若|FM|＝|FN|，求直線l的斜率． 解　(1)由|AF|＝|AB|＋1得 ＝|y|＋1， 化簡得曲線C的方程為x2＝4y. (2)由題意可知直線l的斜率存在， 設(shè)直線l的方程為y＝kx＋b， 聯(lián)立x2＝4y得x2－4kx－4b＝0， 設(shè)P(x1，y1)，Q(x2，y2)， 則x1＋x2＝4k，x1x2＝－4b， 設(shè)N(xN，yN)，則xN＝＝2k，yN＝2k2＋b， 又曲線C的方程為x2＝4y，即y＝，y′＝， ∴過P點(diǎn)的切線斜率為， 切線方程為y－y1＝(x－x1)，即y＝x－x， 同理，過Q點(diǎn)的切線方程為y＝x－x， 聯(lián)立兩切線方程可得 xM＝＝2k，yM＝x1x2＝－b，所以xM＝xN， 又因?yàn)閨FM|＝|FN|，所以MN中點(diǎn)縱坐標(biāo)為1， 即2k2＋b－b＝2，即k2＝1，所以k＝±1， 故直線l的斜率為k＝±1.