专题升级训练14 椭圆、双曲线、抛物线
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分)1.在同一坐标系下,下列曲线中,
右焦点与抛物线y 2
=4x 的焦点重合的是( ).
A.5x 23+5y 22=1
B.x 29+y 2
5=1 C.x 23-y 22=1 D.5x 23-5y
22
=1 2.已知圆的方程为x 2+y 2
=4,若抛物线过定点A (0,1),B (0,-1),且以该圆的切线为准线,则抛物线焦点的轨迹方程是( ).
A.x 23+y 24
=1(y ≠0)
B.x 24+y 23
=1(y ≠0) C.x 23+y 2
4=1(x ≠0) D.x 24+y 2
3
=1(x ≠0) 3.若点P 为共焦点的椭圆C 1和双曲线C 2的一个交点,F 1,F 2分别是它们的左、右焦点,
设椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2.若1PF ·2PF =0,则1e 21+1
e 22
=( ).
A .1
B .2
C .3
D .4
4.若直线mx +ny =4与圆x 2
+y 2
=4没有交点,则过点P (m ,n )的直线与椭圆x 29+y 2
4
=1
的交点个数为( ).
A .至少1个
B .2个
C .1个
D .0个 5.已知点A ,B 是双曲线x 2
-y 2
2
=1上的两点,O 为坐标原点,且满足OA ·OB =0,则
点O 到直线AB 的距离等于( ).
A. 2
B. 3 C .2 D .2 2
6.直线4kx -4y -k =0与抛物线y 2
=x 交于A ,B 两点,若|AB |=4,则弦AB 的中点到直线x +1
2=0的距离等于( ).
A.74 B .2 C.9
4
D .4 二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
7.已知点M 与双曲线x 216-y 2
9
=1的左,右焦点的距离之比为2∶3,则点M 的轨迹方程为
__________.
8.已知抛物线y 2
=2px (p >0)上一点M (1,m ),到其焦点的距离为5,双曲线x 2
-y 2
a
=1
的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =__________.
9.连接抛物线x 2
=4y 的焦点F 与点M (1,0)所得的线段与抛物线交于点A ,设点O 为坐标原点,则△OAM 的面积为__________.
三、解答题(本大题共3小题,共46分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
10.(本小题满分15分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2
b
2=1(a >b >0)的短轴长等于焦距,椭圆C 上的
点到右焦点F 的最短距离为2-1.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)过点E (2,0)且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于M ,N 两点,P 是点M 关于x 轴的对称点,证明:N ,F ,P 三点共线.
11.(本小题满分15分)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2
2
=1的焦点在x 轴上,左、右顶点分别为A 1,
A ,上顶点为
B .抛物线
C 1,C 2分别以A ,B 为焦点,其顶点均为坐标原点O ,C 1与C 2相交于直线y =2x 上一点P .
(1)求椭圆C 及抛物线C 1,C 2的方程;
(2)若动直线l 与直线OP 垂直,且与椭圆C 交于不同两点M ,N ,已知点Q (-2,0),求
QM ·QN 的最小值.
12.(本小题满分16分)已知直线l :x +y +8=0,圆O :x 2
+y 2
=36(O 为坐标原点),椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =3
2,直线l 被圆O 截得的弦长与椭圆的长轴长相等.
(1)求椭圆C 的方程; (2)过点(3,0)作直线l ,与椭圆C 交于A ,B 两点,设OS =OA OB (O 是坐标原点),是否存在这样的直线l ,使四边形OASB 的对角线长相等?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.
参考答案
一、选择题 1.D
2.C 解析:过点A ,B ,O (O 为坐标原点)分别向抛物线的准线作垂线,垂足为A 1,B 1,O 1,设抛物线的焦点F (x ,y ),则|FA |=|AA 1|,|FB |=|BB 1|,
∴|FA |+|FB |=|AA 1|+|BB 1|. ∵O 为AB 的中点,
∴|AA 1|+|BB 1|=2|OO 1|=4.
∴|FA |+|FB |=4,故点F 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,其方程为x 23+y 2
4=1.
又F 点不能在y 轴上,故所求轨迹方程为x 23+y 2
4
=1(x ≠0).故选C.
3.B 解析:设椭圆方程为x 2a 2+y 2
b
2=1(a >b >0),
双曲线方程为x 2m 2-y 2
n
2=1(m >0,n >0),
其中两焦点距离为2c .
不妨令P 在第一象限,由题意知?
??
??
|PF 1|+|PF 2|=2a ,
|PF 1|-|PF 2|=2m ,
∴|PF 1|=a +m ,|PF 2|=a -m ,
又12PF PF ?=0,∴PF 1⊥PF 2,
∴|PF 1|2
+|PF 2|2
=|F 1F 2|2
,
∴2(a 2+m 2)=4c 2
,∴1e 12+1e 22=a 2+m 2
c
2=2,故选B.
4.B 解析:∵直线mx +ny =4与圆x 2+y 2
=4没有交点,
∴圆心到直线的距离d =4
m 2+n 2
>2,
解得m 2
+n 2
<4,
即点P (m ,n )在以原点为圆心,半径为2的圆的内部,而此圆在椭圆x 29+y 2
4
=1的内部,
故点P 在椭圆内部,经过此点的任意直线与椭圆有两个交点.故选B.
5.A 解析:由OA ·OB =0?OA ⊥OB ,由于双曲线为中心对称图形,因此可考查特殊情况,令点A 为直线y =x 与双曲线在第一象限的交点,因此点B 为直线y =-x 与双曲线在第四象限的一个交点,因此直线AB 与x 轴垂直,点O 到直线AB 的距离就为点A 或点B 的横坐标的值.
由?????
x 2-y 2
2=1y =x
?x = 2.故选A.
6.C 解析:据抛物线定义知,|AB |=x 1+14+x 2+1
4
=4,
∴x 1+x 2=7
2
.
故弦AB 的中点到x =-12的距离为x 1+x 22-? ????-12=74+12=9
4
.
二、填空题
7.x 2+y 2+26x +25=0 解析:由题意得a 2=16,b 2=9,c 2
=16+9=25.
∴F 1(-5,0),F 2(5,0).
设M (x ,y ),有|MF 1||MF 2|=23,即(x +5)2+y 2
(x -5)2+y 2
=2
3
. 整理即可. 8.14 解析:根据抛物线的性质得1+p
2=5,∴p =8. 不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知得-a ×2=-1.
故a =14
.
9.3
2- 2 解析:线段FM 所在直线方程x +y =1与抛物线交于A (x 0,y 0),则?
????
x +y =1x 2
=4y ?y 0=3-22或y 0=3+22(舍去).
∴S △OAM =12×1×(3-22)=3
2
- 2.
三、解答题
10.(1)解:由题可知??
?
2b =2c ,
a -c =2-1,
解得a =2,c =1,∴b =1.
∴椭圆C 的方程为x 2
2
+y 2
=1.
(2)证明:设直线l 为y =k (x -2),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (x 1,-y 1),F (1,0),
由?????
y =k (x -2),x 22
+y 2
=1,得(2k 2+1)x 2-8k 2
x +8k 2
-2=0.
所以x 1+x 2=8k 2
2k 2+1,x 1x 2=8k 2
-22k 2+1.
而FN =(x 2-1,y 2)=(x 2-1,kx 2-2k ),
FP =(x 1-1,-y 1)=(x 1-1,-kx 1+2k ).
∵(x 1-1)(kx 2-2k )-(x 2-1)(-kx 1+2k )=k [2x 1x 2-3(x 1+x 2)+4]=
k ? ??
??16k 2-42k 2+1-24k 22k 2+1+4=0, ∴PN ∥FP .
∴N ,F ,P 三点共线.
11.解:(1)由题意得A (a,0),B (0,2),故抛物线C 1的方程可设为y 2
=4ax ,C 2的方程为x 2
=42y .
由???
y 2=4ax ,
x 2
=42y ,y =2x ,
可得a =4,P (8,82).
所以椭圆C :x 2
16+y 2
2=1,抛物线C 1:y 2=16x ,抛物线C 2:x 2
=42y .
(2)由(1)知,直线OP 的斜率为2,所以直线l 的斜率为-2
2
,设直线l 的方程为y =-2
2
x +b .
由???
??
x 216+y 2
2=1,y =-2
2
x +b ,
消去y ,整理得5x 2
-82bx +8b 2
-16=0, 因为动直线l 与椭圆C 交于不同两点,
所以Δ=128b 2-20(8b 2
-16)>0, 解得-10<b <10.
设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=82b 5,x 1x 2=8b 2
-16
5,
y 1y 2=? ????-22x 1+b ? ????-22x 2+b =12
x 1x 2-2b 2(x 1+x 2)+b 2
=b 2-85.
因为QM =(x 1+2,y 1),QN =(x 2+2,y 2),
所以QM ·QN =(x 1+2,y 1)·(x 2+2,y 2)=x 1x 2+2(x 1+x 2)+y 1y 2+2=9b 2
+16b -14
5
.
因为-10<b <10,
所以当b =-8
9
时,QM ·QN 取得最小值,
其最小值为95×? ????-892+165×? ????-89-145=-38
9
.
12.解:(1)∵圆心O 到直线l :x +y +8=0的距离为d =82
=42,
直线l 被圆O 截得的弦长2a =2R 2
-d 2
=4,∴a =2.
又c a =32,a 2-b 2=c 2
,解得b =1,c = 3. ∴椭圆C 的方程为x 2
4
+y 2
=1.
(2)∵OS =OA +OB ,∴四边形OASB 是平行四边形. 假设存在这样的直线l ,使四边形OASB 的对角线长相等.
则四边形OASB 为矩形,因此有OA ⊥OB , 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2+y 1y 2=0.
直线l 的斜率显然存在,设过点(3,0)的直线l 方程为y =k (x -3),
由?????
y =k (x -3),x 24
+y 2
=1,得(1+4k 2)x 2-24k 2x +36k 2
-4=0,
由Δ=(-24k 2)2
-4(1+4k 2
)(36k 2
-4)>0,
可得-5k 2+1>0,即k 2
<15
.
x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2
(x 1-3)(x 2-3)=(1+k 2
)x 1x 2-3k 2
(x 1+x 2)+9k 2
=(1+k 2
)36k 2
-4
1+4k
2-
3k 224k 2
1+4k
2+9k 2, 由x 1x 2+y 1y 2=0得,k 2
=441,∴k =±24141
,满足Δ>0.
故存在这样的直线l ,其方程为y =±241
41(x -3).
绝密★启用前 2017年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷) 数 学 一、 选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要 求的。 1.已知集合{}{}x -1
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 7.函数y (x)y (x)f f ==, 的导函数的图像如图所示,则函数y (x)f =的图像可能是 8.已知随机变量i ξ满足P(i ξ=1)=p i ,P (i ξ=0)=1—p i ,i =1,2.若0<p 1
2D()ξ C .1E()ξ>2E()ξ,1D()ξ<2D()ξ?? D.1E()ξ>2E()ξ,1D()ξ>2D()ξ 9.如图,已知正四面体D –ABC (所有棱长均相等的三棱锥),P,Q,R 分别为AB ,BC ,CA 上的点,AP =PB ,2BQ CR QC RA ==,分别记二面角D–PR–Q,D–P Q–R ,D –QR –P 的平面角为α,β,γ,则 A .γ<α<β? ? B.α<γ<β ???C.α<β<γ???D.β<γ<α 10.如图,已知平面四边形AB CD,AB ⊥B C,AB =BC=AD=2,CD =3,AC 与BD 交于点O,记 1·I OA OB = ,2·I OB OC =,3·I OC OD =,则