1、第八章 圆锥曲线的方程1、已知F1、F2是双曲线的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形,若双曲线恰好平分正三角形的另两边,则双曲线的离心率是 ( )A、B、C、D、MxyNF21、D 【思路分析】法一:F2 (c , 0),M (0 ,c) 依MF2中点N ()在双曲线上,得=1即=1=1.注意到e 1,解得e =+1.法二:连NF1,则| NF1| =c,| NF2| = c.根据双曲线的第一定义,有| NF1| - | NF2| = 2a.即c c = 2a e =+1.2下列命题中假命题是( ) A离心率为的双曲线的两渐近线互相垂直 B过点(1,1)且与直线x2y+=0垂直的直线方程是2
2、x + y3=0 C抛物线y2 = 2x的焦点到准线的距离为1 D+=1的两条准线之间的距离为2解答:A:e = ,a = b,渐近线y = x 互相垂直,真命题。 B:设所求直线斜率为k,则k=2,由点斜式得方程为2x+y30 也为真命题C:焦点F(,0)准线x = d = 1真命题D: a = 5 ,b = 3 ,c = 4 ,d = 2 假命题,选D评析:考察圆锥曲线的基本知识,考察熟练程度。3.双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P为该双曲线在第一象限的点,PF1F2面积为1,且则该双曲线的方程为A B C D3. A【思路分析】:设,则, 【命题分析】:考察圆锥曲线的相关运算4、已
3、知点为椭圆上且位于在第三象限内一点,且它与两焦点连线互相垂直,若点到直线的距离不大于3,则实数的取值范围是( )A.-7 ,8 B., C., D.(,)8 ,4、A ,设,则 , ,, , ,得 .5、在中,B(-2 ,0),C(2 ,0),A(x ,y),给出满足的条件,就能得到动点A的轨迹方程,下面给出了一些条件及方程,请你用线把左边满足的条件及相应的右边A点的轨迹方程连起来:(错一条连线得0分)ABC周长为10ABC面积为10ABC中A=90ABC中AB=AC (b) x2+y2=4 (y0) (c) x=0 (y0)(a) y2=25 (d) (a)(b)(c)(d)5、 (d) ,
4、 (a) , (b) (c) 6已知点P是抛物线y2=4x上一点,设P到此抛物线的准线的距离为d1,到直线x+2y+10=0的距离为d2,则d1+d2的最不值为 ( ) A5B4C(D)6、 C【思路分析】:由于点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,所以过焦点F到直线x+2y+10=0的距离即是【命题分析】:考察抛物线的几何性质及距离的转化思想7、已知双曲线的左、右焦点分别为,点P在双曲线上,且,则此双曲线的离心率的最大值为 ( ) A、 B、 C、 D、27、(分析:,由 (已知) 又 故选B项)8动圆C恒过定点(0,1)并总与y=-1相切,则此动圆圆心的轨迹方程为( )Ay2=4xBx2
5、=4yCy2=2xDx2=2y8B 思路分析:圆心到(0,1)的距离等于到y=-1的距离,则其轨迹为抛物线。命题分析:考查圆的知识及抛物线定义和四种方程形式。9若、为双曲线的左、右焦点,O为坐标原点,点在双曲线的左支上,点在双曲线的右准线上,且满足,则该双曲线的离心率为( )ABCD39C【思路分析】:由知四边形是平行四边形,又知平分,即是菱形,设,则. 又,由双曲线的第二定义知:,且,故选.【命题分析】:考查圆锥曲线的第一、二定义及与向量的综合应用,思维的灵活性.10.以下四个关于圆锥曲线的命题中:设A、B为两个定点,k为非零常数,则动点P的轨迹为椭圆;过定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O
6、为坐标原点,若则动点P的轨迹为椭圆;到定直线和定点的距离之比为的点的轨迹是双曲线的左半支;方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;其中真命题的序号为 (写出所有真命题的10.11P分的比是x,B分的比是y,则p(x,y)所在的曲线是 (选填直线、抛物线、椭圆、双曲线)ABP11解答:将AP分为x份,BP占1份, y = 填双曲线 MBCPQA 评析:考察定比分点概念与公式。难点是函数y = 的图象为双曲线。12如图,B地在A地正东方向6km处,C地在B地的北偏东30方向2km处,河流的沿岸PQ(曲线)上任一点到A的距离比到B的距离远4km,现要在曲线PQ上选一处M,建一码头,向BC两地转运货
7、物,经测算,从M到B、M到C修建公路费用分别是20万元/km、30万元/km,那么修建这条路的总费用最低是 12解答:以AB为X轴,AB的中垂线为Y轴,建立平面直角坐标系。MBCPQAyxo则c=3,a=2,b= 曲线PQ的方程为 (x2) 点C(4,) 焦点B对应的准线l:x = 由双曲线第二定义 30|MC|+20|MB|=30(|MC|+dml)30(4)=80(万元) 填80(万元)评析:用双曲线第一定义求方程,巧用第二定义将|MB|转化为 dml,求出当且仅当MCAB时,dml+|MC|最短,使这条路造价最低。13点是抛物线上一动点,则点到点的距离与到直线的距离和的最小值是.13【思
8、路分析】:的准线是. 到的距离等于到焦点的距离,故点到点的距离与到=的距离之和的最小值为.【命题分析】:考查圆锥曲线的定义及数形结合,化归转化的思想方法.14(本小题满分12分)过点的直线与又曲线的下半支交于不同的两点、,(1)求直线斜率的取值范围; (2)过点与中点的直线在轴上的截距为,求的取值范围。14 解:(1)设直线斜率为,方程为,代入双曲线方程得 其方程两根都为负数 解之得 5分(2)设中点,则 即则直线的方程为: 化简得 7分即,而在上为单调减函数 12分15(12分)已知圆A的圆心为(,0),半径为1,双曲线C的两条渐近线都过原点,且与圆A相切,双曲线C的一个顶点A与点A关于直线
9、yx对称 求双曲线C的方程; 设直线l过点A,斜率为k,当0k1时,双曲线C的上支上有且仅有一点B到直线l的距离为,试求k的值及此时点B的坐标15. 设双曲线的渐近线为ykx,则,解得k1即渐近线为yx又点A关于yx的对称点A的坐标为(0,),所以,ab,双曲线的方程为 4分 直线l:yk(x),(0k1)依题意设B点在与l平行的直线l上,且l与l间的距离为,设直线l:ykxm,则,即m22km2 6分把l代入双曲线方程得:(k21)x22mkxm220 0k1, k210 4(m22k22)0,即m22k22 8分解,得m,k 10分此时,x2,y,所以B(2,) 12分16、(本题满分12
10、分)已知:如图,双曲线,B是右焦点,F是左顶点,点A在轴正半轴上,且满足成等比数列,过F作双曲线C,在第一,第三象限的渐近线的垂线,垂足是。(1)求证:;(2)若与双曲线的左、右两支分别相交于点D、E,求双曲线的离心率的取值范围。16、解:(1)证法一: 解得成等比数列 , 证法二:同上得, 轴,(2) 即 即 (本题主要考查圆锥曲线和向量知识的综合运用,将解析几何的问题与平面向量的问题有机地结合起来,进一步考查综合解题的年能力)17(本题满分12分)已知点N(1,2),过点N的直线交双曲线于A、B两点,且 (1)求直线AB的方程; (2)若过N的直线l交双曲线于C、D两点,且,那么A、B、C
11、、D四点是否共圆?为什么?17、【思路分析】:(1)设直线AB:代入得 ()2 令A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是方程的两根 且 3 N是AB的中点 4 k = 1 AB方程为:y = x + 1 6 (2)将k = 1代入方程()得 或 7 由得, , 8 CD垂直平分AB CD所在直线方程为 即代入双曲线方程整理得 9 令,及CD中点 则, , |CD| =, ,即A、B、C、D到M距离相等 A、B、C、D四点共圆 12分18(12分)设R,i,j为直角坐标系的单位向量,a=xi+(y+2)j,b=xi+(y2)j,|a|+|b|=8(1)求动点M(x,y)的轨迹C的方程
12、(2)过A(0,3)作直线L与曲线C交于A、B两点,若是否存在直线L使得OAPB为矩形,若存在,求出直线L的方程,若不存在,说明理由18解(1)a=xi+(y+2)j b=xi+(y+2)j |a|+|b|=8动点M(x,y)是到定点F1(0,2),F2(0,2)的距离之和8曲线C的轨迹方程为(2)直线L过N(0,3),若L是y轴,则A,B是椭圆的顶点=+=0,P与O重合与OAPB为矩形矛盾直线L的斜率存在,设L:y=kx+3 A(x1,y1)B(x2,y2)由得(4+3k2)x2+8kx21=0=64k2+845(4+3k2)0恒成立由韦达定理得x1+x2= x1x2=+ OAPB是平行四边
13、形若存在L,使它为矩形,则 即=0 x1x2+y1y2=0即(1+k2)x1x2+3k(x1+x2)+9=0,(1+k2)()+3k()+9=0k2= k= 所求直线L的方程:y=x+319(14)过曲线C:y=的焦点F作弦AB,(1)求弦AB的中点P的轨迹方程;(2)过点D(2,3)作曲线C的弦M1N1使D恰为M1N1的中点,求M1N1所在直线l1的方程(3)按向量 =(n1)(0,1)平移l1得ln,n=2,3,4,ln与曲线C交于Mn Nn,记|MnNn|=an,nN*,求的前n项和Sn及S16019解:(1)焦点F(0,1),设弦AB的斜率为K,则AB所在的直线方程为 y=kx+1 代
14、入y=化简为x24kx4=0 设P(x,y)则:x= y=2K2+1 消去K得P点的轨迹方程为: y= (x0且y1) (2)设M1N1的坐标分别为(xM,yM)(xN,yN)则 l1的方程为:xy+1=0即所求的l1的方程为xy+1=0 (3)由(2)知l1:xy+1=0 ln:xy+n=0将xy+n=0代入y=,整理得:x24x4n=0an=|MnNn|=an=4Sn=S160=2评析:考察考生求轨迹方程的能力,直线与曲线的位置关系,会用差分法求弦所在的直线方程,弦长公式,数列与弦长的转换,求和方法应用。20文已知ABC的两顶点A、B分别是双曲线的左、右焦点, 且sinC是sinA、sin
15、B的等差中项. ()求顶点C的轨迹T的方程; ()设P(-2,0), 过点作直线l交轨迹T于M、N两点,问MPN的大小是否为定值?证明你的结论. 20文、【思路分析】 () 由条件知A (-1 , 0 ) , B (1 , 0 ),且sinA + sinB = 2sinC|BC| + |AC| = 2|AB| = 4点C的轨迹是以A、B为焦点,长轴长2a = 4的椭圆(不包括x轴上两点).点C的轨迹T的方程是=1 (x2) 5分 () 当lx轴时,直线l的方程为x =,代入=1解得M、N的坐标为(),而|PE| =,MPN = 90,猜测MPN= 90为定值. 7分证明:x = my3x2 +
16、 4y2 = 12设直线l的方程为my = x +,由,得 (3m2 + 4) y2 my= 0 y1 + y2 =,y1 y2 = 9分= (x1 + 2 , y1)(x2 +2 , y2 ) = (x1 + 2 ) (x2 +2) + y1 y2 = (my1 +) (my1 +) + y1 y2 = (m2 +1) y1 y2 +m (y1 + y2) +=(m2 +1)+m+= 0MPN = 90,为定值. 13分【命题分析】考查椭圆的定义,标准方程,几何性质等基础知识,以及解析几何基本思想和特殊化思想,考查考生的运算能力以及综合解题能力. 21、(13分)理已知ABC的两顶点A、B分
17、别是双曲线的左、右焦点, 且sinC是sinA、sinB的等差中项. ()求顶点C的轨迹T的方程; ()设P(-2,0), M、N是轨迹T上不同两点,当PMPN时,证明直线MN恒过定点,并求出该定点的坐标.21理、【思路分析】() 由条件知A (-1 , 0 ) , B (1 , 0 ),且sinA + sinB = 2sinC|BC| + |AC| = 2|AB| = 4点C的轨迹是以A、B为焦点,长轴长2a = 4的椭圆(不包括x轴上两点).点C的轨迹T的方程是=1 (x2) 5分()解法一:设M (x1 , y1)、N (x2 , y2),直线MN:x = my + b由,得 (3m2
18、+ 4) y2 + 6mby + 3b2 12 = 0y1 + y2 =,y1y2 = PMPN,= (x1 +2 , y1),= (x2 +2 , y2) = ( x1 + 2) (x2 + 2) + y1y2 = (my1 + b +2 ) (my2 + b + 2) + y1y2 = 0整理,得(m2 + 1) y1y2 + m (b + 2) (y1 + y2) + (b + 2)2 = 0 9分 (m2 + 1)+ m (b + 2)() + (b + 2) 2 = 0化简,得7b2 + 16b + 4 = 0解得b = 或b = -2(舍去)故直线MN:x = my过定点 (, 0
19、 ) 13分解法二:依题意,可设直线PM:y = k (x +2 );PN:y = (x + 2),其中k0由,得(3 + 4k2) x2 + 16k2x + 16k2 12 = 0这个方程的两根是-2和xM,xM =, yM = k (xM +2) =将xM、yM中的k换为,得xN =, yN = 8分当yMyN即k1时,kMN =直线MN的方程为y ,即y = 12分当yM = yN即k = 1时,直线MN的方程为x =.综上,直线MN过定点 (, 0). 13分【命题分析】考查椭圆的定义,标准方程,几何性质等基础知识,以及解决直线与椭圆位置关系问题的基本方法,着重考查考生引参消参、运算能
20、力以及综合解题能力. 22椭圆(ab0)的二个焦点F1(-c,0),F2(c,0),M是椭圆上一点,且。 (12)求离心率e的取值范围;当离心率e最小时,点N(0,3)到椭圆上一点的最远距离为,求此椭圆的方程。22思路分析:(1)设点M的坐标为(x,y),则,。由,得x2-c2+y2=0,即x2-c2=-y2。 又由点M在椭圆上,得y2=b2,代入,得x2-c2,即。0,0,即01,01,解得1。又01,1。6(2)当离心率取最小值时,椭圆方程可表示为。设点H(x,y)是椭圆上的一点,则|HN|2=x2+(y-3)2=(2b2-2y2)+(y-3)2=- (y+3)2+2b2+18(-byb)。若0b3,则0-b-3,当y=-b时,|HN|2有最大值b2+6b+9。由题意知:b2+6b+9=50,b=或b=-,这与0b3矛盾。若b3,则-b-3,当y=-3时,|HN|2有最大值2b2+18。由题意知:2b2+18=50,b2=16,所求椭圆方程为。12命题分析:本题考查椭圆的离心率、几何性质、方程,结合向量与最值。练习:23(12分)直角坐标平面内,的两个顶点,的坐标分别为,平面内两点、同时满足以下条件:; .(1)求点的轨迹T的方程;(2)过点的直线与曲线T交于、两点,求的取值范围.