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1、2022年高考數(shù)學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題突破篇 專題五 解析幾何專題限時(shí)訓(xùn)練16 文
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(xx·陜西卷)已知拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線經(jīng)過點(diǎn)(-1,1),則該拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(-1,0) B.(1,0)
C.(0,-1) D.(0,1)
答案:B
解析:拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線為x=-且過點(diǎn)(-1,1),故-=-1,解得p=2.所以拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).
2.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,則C的離心率為(
2、)
A. B.
C. D.
答案:D
解析:因?yàn)镻F2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,
所以|PF2|=2ctan 30°=c,|PF1|=c.
又|PF1|+|PF2|=c=2a,則e===.
3.從橢圓+=1(a>b>0)上一點(diǎn)P向x軸作垂線,垂足恰為左焦點(diǎn)F1,A是橢圓與x軸正半軸的交點(diǎn),B是橢圓與y軸正半軸的交點(diǎn),且AB∥OP(O是坐標(biāo)原點(diǎn)),則該橢圓的離心率是 ( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:根據(jù)題意可知點(diǎn)P(-c,y0),代入橢圓的方程可得y=b2-,根據(jù)AB∥OP,可知=,即=,解得y0=,即b2-=,解得e==.
3、故選C.
4.(xx·浙江模擬)橢圓M:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P為橢圓M上任一點(diǎn),且1·2的最大值的取值范圍是[c2,3c2],其中c=,則橢圓M的離心率e的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:設(shè)P(x,y),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),
則1=(-c-x,-y),2=(c-x,-y),
1·2=x2+y2-c2.
又x2+y2可看作P(x,y)到原點(diǎn)的距離的平方,
所以(x2+y2)max=a2,所以(1·2)max=b2,
所以c2≤b2=a2-c2≤3c2,即≤e2≤,
所以≤e≤.故選B.
5.(
4、xx·四川卷)設(shè)直線l與拋物線y2=4x相交于A,B兩點(diǎn),與圓(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于點(diǎn)M,且M為線段AB的中點(diǎn).若這樣的直線l恰有4條,則r的取值范圍是( )
A.(1,3) B.(1,4)
C.(2,3) D.(2,4)
答案:D
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0).
則y=4x1,y=4x2,兩式相減得
(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),即=.
當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),可得斜率k=,
設(shè)圓心為點(diǎn)C,則點(diǎn)C坐標(biāo)為(5,0),于是kCM=.
∵ CM⊥l,∴ kCM·k=-1,
∴ ·=-1,解得x0
5、=3.
故切點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,y0).
若切點(diǎn)M不在x軸上,需r>5-3=2,此時(shí)有兩條切線.
當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),切點(diǎn)M為圓與x軸的交點(diǎn),符合題意.
∴ 當(dāng)r>2時(shí),有4條直線符合題意.
又當(dāng)拋物線與圓相切時(shí),聯(lián)立方程組消去y得x2-6x+25-r2=0,令Δ=0,解得r=4,此時(shí)x=3.故圓與拋物線相切時(shí),只有兩條直線符合題意,故r<4.∴ r∈(2,4).
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.(xx·山東卷)平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的漸近線與拋物線C2:x2=2py(p>0)交于點(diǎn)O,A,B.若△OAB的垂心為C2的焦點(diǎn),則C1的
6、離心率為________.
答案:
解析:雙曲線的兩條漸近線方程為y=±x,與拋物線方程聯(lián)立得交點(diǎn)A,B,拋物線焦點(diǎn)為F,由三角形垂心的性質(zhì),得BF⊥OA,即kBF·kOA=-1,
又kBF==-,kOA=,所以有=-1,即=,故C1的離心率e== = =.
7.拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,過焦點(diǎn)F傾斜角為30°的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A,B在拋物線準(zhǔn)線上的射影分別是A′,B′,若四邊形AA′B′B的面積為48,則拋物線的方程為________.
答案:y2=2x
解析:過A作AC⊥BB′于點(diǎn)C,因?yàn)橹本€的傾斜角為30°,所以AC=AB,設(shè)A(x1,y1),B(x
7、2,y2),直線AB的方程為y=,與拋物線方程聯(lián)立消元得:x2-7px+=0,所以x1+x2=7p,所以AB=8p,所以S四邊形AA′B′B=(AA′+BB′)·AC=×8p×4p=48,所以p=.所以拋物線方程為y2=2x.
8.(xx·甘肅蘭州診斷)橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,若橢圓C的離心率等于,且它的一個(gè)頂點(diǎn)恰好是拋物線x2=8y的焦點(diǎn),則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
答案:+=1
解析:拋物線焦點(diǎn)(0,2),
即b=2,e==,
∴a=2c,又a2-b2=c2,故a=4,c=2,
∴橢圓方程為+=1.
三、解答題(9題12分,10題、11題每題14分,共4
8、0分)
9.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:+=1(a>b>0)的左,右焦點(diǎn),過F1且斜率為1的直線l與E相交于A,B兩點(diǎn),且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差數(shù)列.
(1)求E的離心率;
(2)設(shè)點(diǎn)P(0,-1)滿足|PA|=|PB|,求E的方程.
解:(1)由橢圓定義知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,
因?yàn)?|AB|=|AF2|+|BF2|,所以|AB|=a.
l的方程為y=x+c,其中c=.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)滿足方程組
化簡(jiǎn)得(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2-b2)=0.
則x1+x2=,x1·x2=.
因?yàn)橹?/p>
9、線AB的斜率為1,
所以|AB|=|x2-x1|=.
故a=,得a2=2b2,
所以E的離心率e===.
(2)設(shè)AB的中點(diǎn)為N(x0,y0).由(1)知x0===-c,y0=x0+c=.
由|PA|=|PB|,得kPN=-1,
即=-1,
得c=3,從而a=3,b=3.
故橢圓E的方程為+=1.
10.(xx·淄博模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的焦距為2,且過點(diǎn),右焦點(diǎn)為F2.設(shè)A,B是C上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為-,線段AB的中垂線交橢圓C于P,Q兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)求·的取值范圍.
解:(1)因?yàn)榻咕酁?,所以a2-b2=1
10、.
因?yàn)闄E圓C過點(diǎn),
所以+=1,故a2=2,b2=1.
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由題意,當(dāng)直線AB垂直于x軸時(shí),直線AB的方程為x=-,此時(shí)P(-,0),Q(,0),得·=-1.
當(dāng)直線AB不垂直于x軸時(shí),設(shè)直線AB的斜率為k(k≠0),
M(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(x1+x2)+2(y1+y2)·=0,
則-1+4mk=0,故4mk=1.
此時(shí),直線PQ的斜率為k1=-4m,
直線PQ的方程為y-m=-4m,
即y=-4mx-m.
聯(lián)立消去y,整理得
(32m2+1)x2+16m2x+2m2-2=0.
設(shè)P(x3,y3
11、),Q(x4,y4),
所以x3+x4=-,x3x4=.
于是·=(x3-1)(x4-1)+y3y4=x3x4-(x3+x4)+1+(4mx3+m)(4mx4+m)
=(4m2-1)(x3+x4)+(16m2+1)x3x4+m2+1
=++1+m2
=.
由于M在橢圓的內(nèi)部,故0b>0)的一個(gè)焦點(diǎn),C1 與C2的公共弦的長(zhǎng)為2.過點(diǎn)F的直線l與C1相交于A,B兩點(diǎn),與C2相交于
12、C,D兩點(diǎn),且與同向.
(1)求C2的方程;
(2)若|AC|=|BD|,求直線l的斜率.
解:(1)由C1:x2=4y知其焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(0,1).因?yàn)镕也是橢圓C2的一個(gè)焦點(diǎn),所以a2-b2=1.①
又C1與C2的公共弦的長(zhǎng)為2,C1與C2都關(guān)于y軸對(duì)稱,且C1的方程為x2=4y,
由此易知C1與C2的公共點(diǎn)的坐標(biāo)為,
所以+=1.②
聯(lián)立①②,得a2=9,b2=8.
故C2的方程為+=1.
(2)如圖,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).
因與同向,且|AC|=|BD|,所以=,從而x3-x1=x4-x2,即x1-x2=x3-x4,于是
(x1+x2)2-4x1x2=(x3+x4)2-4x3x4.③
設(shè)直線l的斜率為k,則l的方程為y=kx+1.
由得x2-4kx-4=0.而x1,x2是這個(gè)方程的兩根,所以x1+x2=4k,x1x2=-4.④
由得(9+8k2)x2+16kx-64=0.
而x3,x4是這個(gè)方程的兩根,
所以x3+x4=-,x3x4=-.⑤
將④⑤代入③,得16(k2+1)=+,
即16(k2+1)=,所以(9+8k2)2=16×9,
解得k=±,即直線l的斜率為±.