1、专练48高考大题专练(五)圆锥曲线的综合运用1.已知m1,直线l:xmy0,椭圆C:y21,F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点(1)当直线l过右焦点F2时,求直线l的方程(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点,AF1F2,BF1F2的重心分别为G,H.若坐标原点O在以线段GH为直径的圆内,求实数m的取值范围2.2021全国新高考卷在平面直角坐标系xOy中,已知点F1(,0),F2(,0),点M满足|MF1|MF2|2.记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设点T在直线x上,过T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|TB|TP|TQ|,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和3.20
2、20全国卷已知A,B分别为椭圆E:y21(a1)的左、右顶点,G为E的上顶点,8.P为直线x6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点4.已知抛物线C:y23x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|BF|4,求l的方程;(2)若3,求|AB|.5.2020全国卷已知椭圆C1:1(ab0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|AB|.(1)求C1的离心率;(2)设M是C1与C2的公共点若|MF|5,求
3、C1与C2的标准方程6.2020新高考卷已知函数f(x)aex1lnxlna(1)当ae时,求曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(2)若f(x)1,求a的取值范围7.2021全国乙卷已知抛物线C:x22py(p0)的焦点为F,且F与圆M:x2(y4)21上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求PAB的最大值8.2021全国甲卷抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线l:x1交C于P,Q两点,且OPOQ.已知点M(2,0),且M与l相切(1)求C,M的方程;(2)设A1,A2,A3是C上的三个点,
4、直线A1A2,A1A3均与M相切判断直线A2A3与M的位置关系,并说明理由专练48高考大题专练(五)圆锥曲线的综合运用1.解析:(1)因为直线l:xmy0经过点F2(,0),所以,解得m22.又因为m1,所以m,故直线l的方程为xy10.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)由消去x,得2y2my10.由m28m280,得m28.y1y2,y1y2.由F1(c,0),F2(c,0),可知G,H.因为坐标原点O在以线段GH为直径的圆内,所以0,即x1x2y1y20.因为x1x2y1y2y1y2(m21),所以(m21)0.解得m24(符合m21,所以实数m的取值范围是(1,2)2解析:(1)
5、因为2且x2.由韦达定理可得x1x2,x1x2,所以,设直线PQ的斜率为k2,同理可得,因为,即,整理可得kk,即0,显然k1k20,故k1k20.因此,直线AB与直线PQ的斜率之和为0.3解析:(1)由题设得A(a,0),B(a,0),G(0,1)则(a,1),(a,1)由8得a218,即a3.所以E的方程为y21.(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t)若t0,设直线CD的方程为xmyn,由题意可知3n3.由于直线PA的方程为y(x3),所以y1(x13)直线PB的方程为y(x3),所以y2(x23)可得3y1(x23)y2(x13)由于y1,故y,可得27y1y2(x13
6、)(x23),即(27m2)y1y2m(n3)(y1y2)(n3)20.将xmyn代入y21得(m29)y22mnyn290.所以y1y2,y1y2.代入式得(27m2)(n29)2m(n3)mn(n3)2(m29)0.解得n3(舍去)或n.故直线CD的方程为xmy,即直线CD过定点.若t0,则直线CD的方程为y0,过点.综上,直线CD过定点.4解析:设直线l:yxt,A(x1,y1),B(x2,y2)(1)由题设得F,故|AF|BF|x1x2,由题设可得x1x2.由可得9x212(t1)x4t20,则x1x2.从而,得t.所以l的方程为yx.(2)由3可得y13y2.由可得y22y2t0.所
7、以y1y22.从而3y2y22,故y21,y13.代入C的方程得x13,x2.故|AB|.5解析:(1)由已知可设C2的方程为y24cx,其中c.不妨设A,C在第一象限,由题设得A,B的纵坐标分别为,;C,D的纵坐标分别为2c,2c,故|AB|,|CD|4c.由|CD|AB|得4c,即3222.解得2(舍去)或.所以C1的离心率为.(2)由(1)知a2c,bc,故C1:1.设M(x0,y0),则1,y4cx0,故1.由于C2的准线为xc,所以|MF|x0c,而|MF|5,故x05c,代入得1,即c22c30,解得c1(舍去)或c3.所以C1的标准方程为1,C2的标准方程为y212x.6解析:f
8、(x)的定义域为(0,),f(x)aex1.(1)当ae时,f(x)exlnx1,f(1)e1,曲线yf(x)在点(1,f(1)处的切线方程为y(e1)(e1)(x1),即y(e1)x2.直线y(e1)x2在x轴,y轴上的截距分别为,2.因此所求三角形的面积为.(2)当0a1时,f(1)alna1.当a1时,f(x)ex1lnx,f(x)ex1.当x(0,1)时,f(x)0.所以当x1时,f(x)取得最小值,最小值为f(1)1,从而f(x)1.当a1时,f(x)aex1lnxlnaex1lnx1.综上,a的取值范围是1,)7解析:(1)由题意知M(0,4),F,圆M的半径r1,所以|MF|r4
9、,即414,解得p2.(技巧点拨:F与圆M上点的距离的最小值为|MF|r,最大值为|MF|r)(2)由(1)知,抛物线方程为x24y,由题意可知直线AB的斜率存在,设A,B,直线AB的方程为ykxb,联立得,消去y得x24kx4b0,则16k216b0 (),x1x24k,x1x24b,所以|AB|x1x2|4.因为x24y,即y,所以y,则抛物线在点A处的切线斜率为,在点A处的切线方程为y(xx1),即yx,(技巧点拔:因为抛物线方程为x24y,即y,所以想到利用导数的几何意义求切线方程)同理得抛物线在点B处的切线方程为yx,联立得,则,即P(2k,b)因为点P在圆M上,所以4k2(4b)2
10、1,且12k1,5b3,即k,3b5,满足()(易错警示:由点P在圆M上,只得到了4k2(4b)21,而忽视k,b的取值范围,导致得到错误答案)设点P到直线AB的距离为d,则d,所以SPAB|AB|d4.由得,k2,令tk2b,则t,且3b5.因为t在3,5上单调递增,所以当b5时,t取得最大值,tmax5,此时k0,所以PAB面积的最大值为20.8解析:(1)由题意,直线x1与C交于P,Q两点,且OPOQ,设C的焦点为F,P在第一象限,则根据抛物线的对称性,POFQOF45,所以P(1,1),Q(1,1)设C的方程为y22px(p0),则12p,得p,所以C的方程为y2x.因为圆心M(2,0
11、)到l的距离即M的半径,且距离为1,所以M的方程为(x2)2y21.(2)设A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3),当A1,A2,A3中有一个为坐标原点,另外两个点的横坐标均为3时,满足条件,此时直线A2A3与M相切当x1x2x3时,直线A1A2:x(y1y2)yy1y20,则1,即(y1)y2y1y23y0,同理可得(y1)y2y1y33y0,所以y2,y3是方程(y1)y22y1y3y0的两个根,则y2y3,y2y3.直线A2A3的方程为x(y2y3)yy2y30,设点M到直线A2A3的距离为d(d0),则d21,即d1,所以直线A2A3与M相切综上可得,直线A2A3与M相切