1、圆锥曲线与方程(时间:120分钟满分:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1抛物线y2x2的焦点坐标是()A.B.C. D.解析:选C抛物线的标准方程为x2y,焦点在y轴上,焦点坐标为.2(2019全国卷)双曲线C:1(a0,b0)的一条渐近线的倾斜角为130,则C的离心率为()A2sin 40 B2cos 40C D解析:选D由题意可得tan 130,所以e .故选D.3设椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为B.若|BF2|F1F2|2,则该椭圆的方程为()A.1 B.y21C.y21 D.y21
2、解析:选A|BF2|F1F2|2,a2c2,a2,c1,b.椭圆的方程为1.4黄金分割起源于公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,公元前300年前后欧几里得撰写几何原本时吸收了欧多克索斯的研究成果,进一步系统论述了黄金分割,成为最早的有关黄金分割的论著黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值为,把称为黄金分割数已知双曲线1的实轴长与焦距的比值恰好是黄金分割数,则实数m的值为()A22 B.1C2 D2解析:选A在双曲线1中,a2(1)2,b2m,所以c2a2b2(1)2m.因为双曲线的实
3、轴长与焦距的比值为黄金分割数,则,所以,所以,解得m22.故选A.5已知双曲线1(b0)的左、右焦点分别是F1,F2,其一条渐近线方程为yx,点P(,y0)在双曲线上,则等于()A12 B2C0 D4解析:选C由渐近线方程为yx,知双曲线是等轴双曲线,所以双曲线方程是x2y22,于是两焦点分别是F1(2,0)和F2(2,0),且P(,1)或P(,1)不妨取点P(,1),则(2,1),(2,1)所以(2,1)(2,1)(2)(2)10.6设抛物线C:y24x的焦点为F,过点(2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则()A5 B6C7 D8解析:选D过点(2,0)且斜率为的直线的方程为y(x2
4、),由消y得x25x40,解得x1或x4,所以或不妨设M(1,2),N(4,4),易知F(1,0),所以(0,2),(3,4),所以8.故选D.7.我们把由半椭圆1(x0)与半椭圆1(xbc0),如图所示,其中点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点若F0F1F2是边长为1的等边三角形,则a,b的值分别为()A.,1 B.,1C5,3 D5,4解析:选A|OF2|,|OF0|c|OF2|,b1,a2b2c21,得a.8.如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,A,B是椭圆的顶点,P是椭圆上一点,且PF1x轴,PF2AB,则此椭圆的离心率是()A. B.C. D.解析:选B由题意设椭圆方程
5、为1(ab0),则点P的坐标为,A(a,0),B(0,b),F2(c,0),于是kAB,kPF2,由kABkPF2得b2c,故ac,e.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9已知曲线C:mx2ny21,则下列说法正确的有()A若mn0,则C是椭圆,其焦点在y轴上B若mn0,则C是圆,其半径为C若mn0,则C是两条直线解析:选ACD对于选项A,mn0,00,方程mx2ny21可变形为x2y2,该方程表示半径为的圆,错误;对于选项C,mn0,方程mx2ny21变形为ny21y
6、,该方程表示两条直线,正确综上选A、C、D.10已知椭圆的长轴长为10,其焦点到中心的距离为4,则这个椭圆的标准方程为()A.1 B.1C.1 D.1解析:选BD因为椭圆的长轴长为10,其焦点到中心的距离为4,所以解得a5,b225169.所以当椭圆焦点在x轴时,椭圆方程为1;当椭圆焦点在y轴时,椭圆方程为1.11已知椭圆C1:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1,椭圆C1的上顶点为M,且0,双曲线C2和椭圆C1有相同焦点,且双曲线C2的离心率为e2,P为曲线C1与C2的一个公共点若F1PF2,则下列各项正确的是()A.2 Be1e2Cee Dee1解析:选BD因为0且|,所
7、以MF1F2为等腰直角三角形设椭圆的半焦距为c,则cba,所以e1.在焦点三角形PF1F2中,F1PF2,设|PF1|x,|PF2|y,双曲线C2的实半轴长为a,则故xyc2,故(xy)2x2y2xyxy,所以(a)2,即e2,故,e1e2,ee2,ee1,故选B、D.12设圆锥曲线的两个焦点分别为F1,F2.若曲线上存在点P满足|PF1|F1F2|PF2|432,则曲线的离心率等于()A. B2C. D.解析:选AC设圆锥曲线的离心率为e,由|PF1|F1F2|PF2|432,知若圆锥曲线为椭圆,则由椭圆的定义,得e;若圆锥曲线为双曲线,则由双曲线的定义,得e.综上,所求的离心率为或.故选A
8、、C.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在题中横线上)13以双曲线1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为_解析:双曲线焦点(4,0),顶点(2,0),故椭圆的焦点为(2,0),顶点(4,0)故椭圆方程为1.答案:114已知二次曲线1,当m2,1时,该曲线的离心率的取值范围是_解析:m2,1,曲线方程化为1,曲线为双曲线,e.m2,1,e.答案:,15抛物线y28x的焦点到双曲线1渐近线的距离为_,双曲线右焦点到抛物线准线的距离为_解析:抛物线y28x的焦点F(2,0),双曲线1的一条渐近线方程为yx,即3x4y0,则点F(2,0)到渐近线3x4y0的距离为.双曲线右焦点的
9、坐标为(5,0),抛物线的准线方程为x2,所以双曲线右焦点到抛物线准线的距离为7.答案:716已知双曲线1(a0,b0)的离心率等于2,它的焦点到渐近线的距离等于1,则该双曲线的方程为_解析:由题意可得e2,则c2a,其中一个焦点为F(c,0),渐近线方程为bxay0,所以b1,又c24a2a2b2,所以a2,所以所求双曲线的方程为3x2y21.答案:3x2y21四、解答题(本大题共6小题,共70分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)命题p:方程1表示焦点在y轴上的椭圆;命题q:方程1表示双曲线(1)若命题p为真命题,求m的取值范围;(2)若命题q为假命题,
10、求m的取值范围解:(1)根据题意,得解得0m2,故命题p为真命题时,m的取值范围为(0,2)(2)若命题q为真命题,则(m1)(m1)0,解得1m1,故命题q为假命题时,m的取值范围为(,11,)18(本小题满分12分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线1(a0,b0)的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交于点P,求抛物线的方程和双曲线的方程解:依题意,设抛物线的方程为y22px(p0),点P在抛物线上,62p.p2,所求抛物线的方程为y24x.双曲线的左焦点在抛物线的准线x1上,c1,即a2b21,又点P在双曲线上,1,解方程组得或(舍去)所求双曲线的方程
11、为4x2y21.19(本小题满分12分)给出下列条件:焦点在x轴上;焦点在y轴上;抛物线上横坐标为1的点A到其焦点F的距离等于2;抛物线的准线方程是x2.对于顶点在原点O的抛物线C:从以上四个条件中选出两个适当的条件,使得抛物线C的方程是y24x,并说明理由解:因为抛物线C:y24x的焦点F(1,0)在x轴上,所以条件适合,条件不适合又因为抛物线C:y24x的准线方程为:x1,所以条件不适合题意当选择条件时,|AF|xA1112,此时适合题意故选择条件时,可得抛物线C的方程是y24x.20(本小题满分12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,一条渐近线方程为yx,且过点(4,)
12、(1)求双曲线方程;(2)若点M(3,m)在此双曲线上,求.解:(1)双曲线的一条渐近线方程为yx,设双曲线方程为x2y2(0)把(4,)代入双曲线方程得42()2,6,所求双曲线方程为1.(2)由(1)知双曲线方程为1,双曲线的焦点为F1(2,0),F2(2,0)点M在双曲线上,32m26,m23.(23,m)(23,m)(3)2(2)2m2330.21(本小题满分12分)设F1,F2分别为椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60,F1到直线l的距离为2.(1)求椭圆C的焦距;(2)如果2,求椭圆C的方程解:(1)设焦距为2c,由已知可得
13、F1到直线l的距离c2,故c2.所以椭圆C的焦距为4.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)由题意知y10,y20,直线l的方程为y(x2)联立得(3a2b2)y24b2y3b40.解得y1,y2.因为2,所以y12y2,即2,得a3,而a2b24,所以b,故椭圆C的方程为1.22(本小题满分12分)已知椭圆1(ab0)的离心率e,过点A(0,b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)已知定点E(1,0),若直线ykx2(k0)与椭圆交于C,D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点,请说明理由解:(1)直线AB的方程为:bxayab0.依题意解得椭圆方程为y21.(2)假设存在这样的k值,由得(13k2)x212kx90.(12k)236(13k2)0.解得k1或k1.设C(x1,y1),D(x2,y2),则而y1y2(kx12)(kx22)k2x1x22k(x1x2)4.要使以CD为直径的圆过点E(1,0),当且仅当CEDE时成立,则1.即y1y2(x11)(x21)0.(k21)x1x2(2k1)(x1x2)50.将式代入整理解得k.经验证k使成立综上可知,存在k,使得以CD为直径的圆过点E.