1、练案58理练案54文第九讲圆锥曲线的综合问题第一课时直线与圆锥曲线的位置关系A组基础巩固一、选择题1(此题为更换后新题)若直线ykx2与椭圆1总有公共点,则m的取值范围是(D)Am1Bm0C0m0且m7,综上知m的取值范围是m4且m7.1(此题为发现的重题,更换新题见上题)若直线ykx1与椭圆1总有公共点,则m的取值范围是(D)Am1Bm0C0m0且m5,综上知m的取值范围是m1且m5.2(2021湖南五十十校联考)已知直线l:xy10,圆C:(x1)2(y2)28,则圆C上到直线l的距离为的点共有(C)A1个B2个C3个D4个解析圆心C(1,2)到直线l:xy10的距离为,又圆的半径为2,数
2、形结合可知,圆C上到直线l的距离为的点共有3个,故选C3(2021湖北武汉部分学校质检)过抛物线E:y22x焦点的直线交E于A,B两点,线段AB中点M到y轴距离为1,则|AB|(C)A2BC3D4解析设A、B两点的横坐标分别为x1,x2,故|AB|x1x2p213,故选C4已知直线ykx1与双曲线x21交于A,B两点,且|AB|8,则实数k的值为(B)AB或CD解析由直线与双曲线交于A,B两点,得k2.将ykx1代入x21,得(4k2)x22kx50,则4k24(4k2)50,k2b0),由已知可得抛物线的焦点为(1,0),所以c1.又离心率e,解得a2,b2a2c23,所以椭圆方程为1,故选
3、A6(2021重庆名校联盟调研抽测)过抛物线y22x上一点A(2,2)作倾斜角互补的两条直线AB,AC,分别交抛物线于B,C两点,则直线BC的斜率为(D)ABCD解析依题意,可设直线AB的方程为y2k(x2),则直线AC的方程为y2k(x2)设B(x1,y1),C(x2,y2)(y12,y22)由得y1.同理,得y2.所以直线BC的斜率为.故选D7(2021山东聊城二模,6)已知直线l与抛物线C:y24x相交于A,B两点,若线段AB的中点为(2,1),则直线l的方程为(D)Ayx1By2x5Cyx3Dy2x3解析设A(x1,y1),B(x2,y2),则有得yy4(x1x2),由题可知x1x2,
4、2,即kAB2,直线l的方程为y12(x2),即2xy30.故选D8(2021广东深圳调研)设F1,F2分别为椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,点A,B分别为椭圆C的右顶点和下顶点,且点F1关于直线AB的对称点为M.若MF2F1F2,则椭圆C的离心率为(C)ABCD解析设M(c,y0),则MF1的中点为N,即N在y轴上,N又在直线AB上,即点N与B重合,ABBF1kABkBF111.故b2aca2c2ace2e10,e,选C9(2021吉林长春质检)已知抛物线y22px(p0),过其焦点F的直线l与抛物线分别交于A、B两点(点A在第一象限),且4,则直线l的倾斜角为(C)ABCD解析如图,过A
5、,B作AA,BB垂直准线x,垂足为A,B,过B作AA垂线,垂足为C,由抛物线定义知|BF|BB|,|AF|AA|,3|BF|AF|,2|BF|AC|,所以cosBAC,BAC,所以直线l倾斜角为,故选C10过双曲线x21的右焦点F作直线l交双曲线于A,B两点,若|AB|4,则下列不满足条件的直线l为(B)AxBx2y10Cxy0Dxy0解析设A(x1,y1),B(x2,y2),当直线l的斜率不存在时,其方程为x,由得y2,|AB|y1y2|4满足题意当直线l的斜率存在时,其方程为yk(x),由得(2k2)x22k2x3k2 20.当2k20时,不符合题意,当2k20时,x1x2,x1x2,|A
6、B|4.解得k,故选B二、填空题11(2021大同质检)已知抛物线y216x的准线过双曲线C:1(a0,b0)的一个焦点,且双曲线的一条渐近线方程为yx,则该双曲线的标准方程是1.解析抛物线y216x的准线x4过双曲线C:1(a0,b0)的一个焦点,c4.又双曲线的一条渐近线方程为yx,可得ba,又c4,a2,b2,所求双曲线的标准方程为1.12(2021上海一模冲刺)已知抛物线yax2(a0)的准线为l,l与双曲线y21的两条渐近线分别交于A,B两点,若|AB|4,则a.解析由抛物线yax2(a0),所以抛物线的准线方程为y,由双曲线y21,则渐近线为yx,因为|AB|4,由双曲线的对称性可
7、知y与yx的交点为,把交点代入yx可得,所以a.13(2021长沙调研)过点(0,3)的直线l与抛物线y24x只有一个公共点,则直线l的方程为yx3或y3或x0.解析当直线l的斜率k存在且k0时,由相切知直线l的方程为yx3;当k0时,直线l的方程为y3,此时直线l平行于抛物线的对称轴,且与抛物线只有一个公共点;当k不存在时,直线l与抛物线也只有一个公共点(0,0),此时直线l的方程为x0.综上,过点(0,3)且与抛物线y24x只有一个公共点的直线l的方程为yx3或y3或x0.三、解答题14(2021黑龙江哈尔滨模拟)已知抛物线C:y24x的焦点为F,过C上一点P(1,t)(t0)作两条倾斜角
8、互补的直线分别与C交于M,N两点,(1)证明:直线MN的斜率是1;(2)若8|MF|,|MN|,|NF|成等比数列,求直线MN的方程解析(1)P在抛物线y24x上,t2,P(1,2)设M(x1,y1),N(x2,y2),由题可知,kMPkNP0,0,0,0,y1y24,kMN1.(2)由(1)问可设:l:yxm,则|MN|,|MF|x11,|NF|x21,|MN|28|MF|NF|,()28(x11)(x21),即(x1x2)28x1x24(x1x2)40(*),将直线l与抛物线C联立,可得:x2(2m4)xm20,所以,代入(*)式,可得m1满足0,l:yx1.15(2021江西南昌摸底)已
9、知椭圆E:1(ab0)的左、右焦点分别是F1、F2,其离心率为,以F1为圆心以1为半径的圆与以F2为圆心以3为半径的圆相交,两圆交点在椭圆E上(1)求椭圆E的方程;(2)过椭圆上顶点A斜率为k的直线l与椭圆的另外一个交点为B,若ABF2的面积为,求直线l的方程解析(1)设椭圆方程为1(ab0),由两圆交点在椭圆上,2a134,得a2,由离心率为,得b1,所以椭圆C的方程为y21.(2)因为点A的坐标为(0,1),所以直线l的方程为ykx1,代入椭圆方程得到:(kx1)21(4k21)x8kx0,因为xA0,所以xB,yB,又因为直线l与x轴的交点坐标为,点F2的坐标为(,0),所以,解得k或k
10、,所以,直线l的方程为yx1或yx1.B组能力提升1(2018课标卷)已知双曲线C:y21,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若OMN为直角三角形,则|MN|(B)AB3C2D4解析由双曲线C:y21可知其渐近线方程为yx,MOx30,MON60,不妨设OMN90,则易知焦点F到渐近线的距离为b,即|MF|b1,又知|OF|c2,|OM|,则在RtOMN中,|MN|OM|tanMON3.故选B2设直线l与抛物线y24x相交于A,B两点,与圆(x5)2y2r2(r0)相切于点M,且M为线段AB的中点若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是(D)A(1,3
11、)B(1,4)C(2,3)D(2,4)解析显然0r0、k4(y00),即r2.另一方面,由AB的中点为M,知B(6x1,2y0y1),(2y0y1)24(6x1),又y4x1,y2y0y12y120.4y4(2y12)0,即y12.r2(35)2y4y16,r0)的焦点为F,抛物线C与圆C:x2(y)23交于M,N两点,若|MN|,则MNF的面积为(B)ABCD解析作出图形如下图所示,由题意知|AM|2.因为点N为圆C圆周上一点,所以ANM90,则在RtANM中,由|AM|2,|MN|,得|AN|,AMN45,所以N(,)代入y22px中,解得p,故MNF的面积为.4(2020天津)已知椭圆1
12、(ab0)的一个顶点为A(0,3),右焦点为F,且|OA|OF|,其中O为原点(1)求椭圆的方程;(2)已知点C满足3,点B在椭圆上(B异于椭圆的顶点),直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,且P为线段AB的中点,求直线AB的方程解析(1)由已知可得b3.记半焦距为c,由|OF|OA|可得cb3.又由a2b2c2,可得a218.所以,椭圆的方程为1.(2)因为直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,所以ABCP.依题意,直线AB和直线CP的斜率均存在,设直线AB的方程为ykx3.由方程组消去y,可得(2k21)x212kx0,解得x0或x.依题意,可得点B的坐标为.因为P为线段AB的中点,点A的坐标
13、为(0,3),所以点P的坐标为.由3,得点C的坐标为(1,0),故直线CP的斜率为.又因为ABCP,所以k1,整理得2k23k10,解得k或k1.所以,直线AB的方程为yx3或yx3.5(2020广东佛山质检)已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,且过点(2,1)(1)求椭圆C的方程;(2)过坐标原点的直线与椭圆交于M,N两点,过点M作圆x2y22的一条切线,交椭圆于另一点P,连接PN,证明:|PM|PN|.解析(1)设椭圆的半焦距为c,因为椭圆的离心率为,且过点(2,1)所以,1,又a2b2c2,解得a26,b23,所以椭圆C的方程为:1.(2)当直线PM的斜率不存在时,依题意,可得直线PM的方程为x或x.若直线PM:x,直线MNyx,可得M(,),N(,),P(,),则|PM|2,|PN|2,所以|PM|PN|;若直线PM:x,由对称性,同理可得|PM|PN|,当直线PM斜率存在时,设直线PM的方程为ykxm,直线PM与圆x2y22相切,圆心O到直线PM的距离为,即|m|,设M(x1,y1),P(x2,y2),则N(x1,y1),联立,消元y,整理得(12k2)x24kmx2m260,则x1x2,x1x2.|PM|x1x2|PN|,y1y2k(x1x2)2mk2m,|PN|.|m|,|PN|PM|.综上可知|PM|PN|成立