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2014年高考数学(理)真题分类汇编:H单元 解析几何.doc

上传人:高**** 文档编号:731387 上传时间:2024-05-30 格式:DOC 页数:57 大小:6.25MB
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资源描述

1、 数 学H单元解析几何 H1直线的倾斜角与斜率、直线的方程14、2014湖北卷 设f(x)是定义在(0,)上的函数,且f(x)0,对任意a0,b0,若经过点(a,f(a),(b,f(b)的直线与x轴的交点为(c,0),则称c为a,b关于函数f(x)的平均数,记为Mf(a,b),例如,当f(x)1(x0)时,可得Mf(a,b)c,即Mf(a,b)为a,b的算术平均数(1)当f(x)_(x0)时,Mf(a,b)为a,b的几何平均数;(2)当f(x)_(x0)时,Mf(a,b)为a,b的调和平均数.(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)14(1)(2)x(或填(1)k1;(2)k2x,其中k1

2、,k2为正常数)202014江西卷 如图17所示,已知双曲线C:y21(a0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AFx轴,ABOB,BFOA(O为坐标原点)图17(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y00)的直线l:y0y1与直线AF相交于点M,与直线x相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值20解:(1)设F(c,0),因为b1,所以c.由题意,直线OB的方程为yx,直线BF的方程为y(xc),所以B.又直线OA的方程为yx,则A,所以kAB.又因为ABOB,所以1,解得a23,故双曲线C的方程为y21.(2)由(1)知a,则直线l的方程为

3、y0y1(y00),即y(y00)因为直线AF的方程为x2,所以直线l与AF的交点为M,直线l与直线x的交点为N,则.又P(x0,y0)是C上一点,则y1,代入上式得,所以,为定值20,2014四川卷 已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形(1)求椭圆C的标准方程(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);当最小时,求点T的坐标20解:(1)由已知可得解得a26,b22,所以椭圆C的标准方程是1.(2)证明:由(1)可得,F的坐标是(2,0),设T点的坐标为(3,m

4、),则直线TF的斜率kTFm.当m0时,直线PQ的斜率kPQ.直线PQ的方程是xmy2.当m0时,直线PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m23)y24my20,其判别式16m28(m23)0.所以y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)4.设M为PQ的中点,则M点的坐标为.所以直线OM的斜率kOM,又直线OT的斜率kOT,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.由可得,|TF|,|PQ|.所以.当且仅当m21,即m1时,等号成立,此时取得最小值故当最小时,T点的坐标是(3,1)或(3,1)H2两直

5、线的位置关系与点到直线的距离21、2014全国卷 已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程21解:(1)设Q(x0,4),代入y22px,得x0,所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2,所以C的方程为y24x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.

6、故线段的AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(m21)又直线l 的斜率为m,所以l 的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3y4,y3y44(2m23)故线段MN的中点为E,|MN|y3y4|.由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m21)2,化简得m210,解得m1或m1,故所求直线l的方程为xy10或xy10.H3圆的方程9、2014福建卷 设P,Q分别为圆x2(y6)22和椭圆y21上的点,则P,Q两点

7、间的最大距离是()A5 B. C7 D69DH4直线与圆、圆与圆的位置关系10、2014安徽卷 在平面直角坐标系xOy中,已知向量a,b,|a|b|1,ab0,点Q满足(ab)曲线CP|acos bsin ,0b0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1F1F2,2,DF1F2的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径图1421解:(1)设F1(c,0),F2(c,0),其中c2a2b2.由2得|DF1|c.从而SDF1F2|DF1|F1F2|c2,故c1.从而|DF1|

8、,由DF1F1F2得|DF2|2|DF1|2|F1F2|2,因此|DF2|,所以2a|DF1|DF2|2,故a,b2a2c21.因此,所求椭圆的标准方程为y21.(2)如图所示,设圆心在y轴上的圆C与椭圆y21相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y10,y20,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2.由圆和椭圆的对称性,易知,x2x1,y1y2,|P1P2|2|x1|.由(1)知F1(1,0),F2(1,0),所以(x11,y1),(x11,y1)再由F1P1F2P2得(x11)2y0.由椭圆方程得1(x11)2,即3x4x10,解得x1或x10.当x10时,P

9、1,P2重合,此时题设要求的圆不存在当x1时,过P1,P2分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2,知CP1CP2.又|CP1|CP2|,故圆C的半径|CP1|P1P2|x1|.H5椭圆及其几何性质20,2014四川卷 已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形(1)求椭圆C的标准方程(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);当最小时,求点T的坐标20解:(1)由已知可得解得a26,b22,所以椭圆C的标

10、准方程是1.(2)证明:由(1)可得,F的坐标是(2,0),设T点的坐标为(3,m),则直线TF的斜率kTFm.当m0时,直线PQ的斜率kPQ.直线PQ的方程是xmy2.当m0时,直线PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m23)y24my20,其判别式16m28(m23)0.所以y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)4.设M为PQ的中点,则M点的坐标为.所以直线OM的斜率kOM,又直线OT的斜率kOT,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.由可得,|TF|,|PQ|.所以.当且仅当m21,即m1

11、时,等号成立,此时取得最小值故当最小时,T点的坐标是(3,1)或(3,1)142014安徽卷 设F1,F2分别是椭圆E:x21(0b1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点若|AF1|3|F1B|,AF2x轴,则椭圆E的方程为_14x2y21 19、2014北京卷 已知椭圆C:x22y24.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y2上,且OAOB,试判断直线AB与圆x2y22的位置关系,并证明你的结论19解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为1.所以a24,b22,从而c2a2b22.因此a2,c.故椭圆C的离心率e.(2)直线AB与圆x2y22相切证

12、明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x00.因为OAOB,所以0,即tx02y00,解得t.当x0t时,y0,代入椭圆C的方程,得t,故直线AB的方程为x.圆心O到直线AB的距离d,此时直线AB与圆x2y22相切当x0t时,直线AB的方程为y2(xt),即(y02)x(x0t)y2x0ty00.圆心O到直线AB的距离d.又x2y4,t,故d.此时直线AB与圆x2y22相切9、2014福建卷 设P,Q分别为圆x2(y6)22和椭圆y21上的点,则P,Q两点间的最大距离是()A5 B. C7 D69D解析 设圆心为点C,则圆x2(y6)22的圆心为C(0,6),半径r.设

13、点Q(x0,y0)是椭圆上任意一点,则y1,即x1010y,|CQ|,当y0时,|CQ|有最大值5,则P,Q两点间的最大距离为5r6.20、2014广东卷 已知椭圆C:1(ab0)的一个焦点为(,0),离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程9、2014湖北卷 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且F1PF2,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A. B. C3 D29A21、2014湖南卷 如图17,O为坐标原点,椭圆C1:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离

14、心率为e1;双曲线C2:1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2,且|F2F4|1.(1)求C1,C2的方程;(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值图1721解: (1)因为e1e2,所以,即a4b4a4,因此a22b2,从而F2(b,0),F4(b,0),于是bb|F2F4|1,所以b1,a22.故C1,C2的方程分别为y21,y21.(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(1,0),故可设直线AB的方程为xmy1,由得(m22)y22my10.易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x

15、2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1y2,y1y2.因此x1x2m(y1y2)2,于是AB的中点为M,故直线PQ的斜率为,PQ的方程为yx,即mx2y0.由得(2m2)x24,所以2m20,且x2,y2,从而|PQ|22.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d.因为点A,B在直线mx2y0的异侧,所以(mx12y1)(mx22y2)0,于是|mx12y1|mx22y2|mx12y1mx22y2|,从而2d.又因为|y1y2|,所以2d.故四边形APBQ的面积S|PQ|2d2.而0b0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于_1

16、5.152014辽宁卷 已知椭圆C:1,点M与C的焦点不重合若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|BN|_151220、2014辽宁卷 圆x2y24的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图16所示)双曲线C1:1过点P且离心率为.图16(1)求C1的方程;(2)椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程20解:(1)设切点坐标为(x0,y0)(x00,y00),则切线斜率为,切线方程为yy0(xx0),即x0xy0y4,此时两个坐标轴的正半轴与切线

17、的交点分别为,.故其围成的三角形的面积S.由xy42x0y0知,当且仅当x0y0时x0y0有最大值2,此时S有最小值4,因此点P的坐标为(,)由题意知解得a21,b22,故C1的方程为x21.(2)由(1)知C2的焦点坐标为(,0),(,0),由此可设C2的方程为1,其中b10.由P(,)在C2上,得1,解得b3,因此C2的方程为1.显然,l不是直线y0.设直线l的方程为xmy,点A(x1,y1),B(x2,y2),由得(m22)y22 my30.又y1,y2是方程的根,因此由x1my1,x2my2,得因为(x1,y1),(x2,y2),由题意知0,所以x1x2(x1x2)y1y2(y1y2)

18、40,将代入式整理得2m22 m4 110,解得m1或m1.因此直线l的方程为x(1)y0或x(1)y0.62014全国卷 已知椭圆C:1(ab0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点若AF1B的周长为4,则C的方程为()A.1 B.y21C.1 D.16A20、2014新课标全国卷 已知点A(0,2),椭圆E:1(ab0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当OPQ的面积最大时,求l的方程20解:(1)设F(c,0),由条件知,得c.又,所以a2,b2a2c21.故E的方程

19、为y21.(2)当lx轴时不合题意,故可设l:ykx2,P(x1,y1),Q(x2,y2)将ykx2代入y21得(14k2)x216kx120,当16(4k23)0,即k2时,x1,2,从而|PQ|x1x2|.又点O到直线l的距离d.所以OPQ的面积SOPQd|PQ|.设t,则t0,SOPQ.因为t4,当且仅当t2,即k时等号成立,满足0,所以,当OPQ的面积最大时,k,l的方程为yx2或yx2.20、2014新课标全国卷 设F1,F2分别是椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN

20、在y轴上的截距为2,且|MN|5|F1N|,求a,b.20解:(1)根据c及题设知M,2b23ac.将b2a2c2代入2b23ac,解得,2(舍去)故C的离心率为.(2)由题意知,原点O为F1F2的中点,MF2y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故4,即b24a.由|MN|5|F1N|得|DF1|2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y1b0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图1520

21、解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检

22、验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分20,2014陕西卷 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图1520解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为

23、x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分18、2014天津卷 设椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|F

24、1F2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率18解:(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0)由|AB|F1F2|,可得a2b23c2.又b2a2c2,则,所以椭圆的离心率e.(2)由(1)知a22c2,b2c2.故椭圆方程为1.设P(x0,y0)由F1(c,0),B(0,c),有(x0c,y0),(c,c)由已知,有0,即(x0c)cy0c0.又c0,故有x0y0c0.又因为点P在椭圆上,所以1.由和可得3x4cx00.而点P不是椭圆的顶点,故x0c.代入得y0,即点P的坐标为.设圆的圆心为T(

25、x1,y1),则x1c,y1c,进而圆的半径rc.设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为ykx.由l与圆相切,可得r,即c,整理得k28k10,解得k4,所以直线l的斜率为4或4.21、2014浙江卷 如图16,设椭圆C:1(ab0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为ab.图1621解:(1)设直线l的方程为ykxm(kb0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1F1F2,2,DF1F2的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在

26、y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径图1421解:(1)设F1(c,0),F2(c,0),其中c2a2b2.由2得|DF1|c.从而SDF1F2|DF1|F1F2|c2,故c1.从而|DF1|,由DF1F1F2得|DF2|2|DF1|2|F1F2|2,因此|DF2|,所以2a|DF1|DF2|2,故a,b2a2c21.因此,所求椭圆的标准方程为y21.(2)如图所示,设圆心在y轴上的圆C与椭圆y21相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y10,y20,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2.由圆

27、和椭圆的对称性,易知,x2x1,y1y2,|P1P2|2|x1|.由(1)知F1(1,0),F2(1,0),所以(x11,y1),(x11,y1)再由F1P1F2P2得(x11)2y0.由椭圆方程得1(x11)2,即3x4x10,解得x1或x10.当x10时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在当x1时,过P1,P2分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2,知CP1CP2.又|CP1|CP2|,故圆C的半径|CP1|P1P2|x1|.H6双曲线及其几何性质9、2014湖北卷 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个

28、公共点,且F1PF2,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A. B. C3 D29A112014北京卷 设双曲线C经过点(2,2),且与x21具有相同渐近线,则C的方程为_;渐近线方程为_11.1y2x92014全国卷 已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上若|F1A|2|F2A|,则cosAF2F1()A. B. C. D.9A19、2014福建卷 已知双曲线E:1(a0,b0)的两条渐近线分别为l1:y2x,l2:y2x.(1)求双曲线E的离心率(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且OAB的面积恒为8

29、.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由图1619解:方法一:(1)因为双曲线E的渐近线分别为y2x,y2x,所以2,所以2,故ca,从而双曲线E的离心率e.(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l与x轴相交于点C.当lx轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|a,|AB|4a.又因为OAB的面积为8,所以|OC|AB|8,因此a4a8,解得a2,此时双曲线E的方程为1.若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为1.以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:1也满足条件设直线l的方程为ykxm,依题意,得k2

30、或k2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2)由得y1,同理得y2.由SOAB|OC|y1y2|,得8,即m244(k24)由得(4k2)x22kmxm2160.因为4k20,所以4k2m24(4k2)(m216)16(4k2m216)又因为m24(k24),所以0,即l与双曲线E有且只有一个公共点因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为1.方法二:(1)同方法一(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l的方程为xmyt,A(x1,y1),B(x2,y2)依题意得m.由得y1, 同理得y2.设直线l与x轴相交于点C,则C(t,0)由SOAB|OC|y1y2|8,得|t

31、|8.所以t24|14m2|4(14m2)由得(4m21)y28mty4(t2a2)0.因为4m212或k2.由得(4k2)x22kmxm20,因为4k20,所以x1x2,又因为OAB的面积为8,所以 |OA|OB| sinAOB8,又易知sinAOB,所以8,化简得x1x24.所以4,即m24(k24)由(1)得双曲线E的方程为1,由得(4k2)x22kmxm24a20.因为4k20,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当4k2m24(4k2)(m24a2)0,即(k24)(a24)0,所以a24,所以双曲线E的方程为1.当lx轴时,由OAB的面积等于8可得l:x2,又易知l:x2与双曲

32、线E:1有且只有一个公共点综上所述,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为1.42014广东卷 若实数k满足0k9,则曲线1与曲线1的()A焦距相等 B实半轴长相等 C虚半轴长相等 D离心率相等4A解析 本题考查双曲线的几何性质,注意利用基本量的关系进行求解0k0,25k0.对于双曲线1,其焦距为22;对于双曲线1,其焦距为22.所以焦距相等21、2014湖南卷 如图17,O为坐标原点,椭圆C1:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1;双曲线C2:1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2,且|F2F4|1.(1)求C1,C2的方程;(2)过F1作

33、C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值图1721解: (1)因为e1e2,所以,即a4b4a4,因此a22b2,从而F2(b,0),F4(b,0),于是bb|F2F4|1,所以b1,a22.故C1,C2的方程分别为y21,y21.(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(1,0),故可设直线AB的方程为xmy1,由得(m22)y22my10.易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1y2,y1y2.因此x1x2m(y1y2)2,于是AB的中点为M,故直线PQ的斜率为,P

34、Q的方程为yx,即mx2y0.由得(2m2)x24,所以2m20,且x2,y2,从而|PQ|22.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d.因为点A,B在直线mx2y0的异侧,所以(mx12y1)(mx22y2)0,于是|mx12y1|mx22y2|mx12y1mx22y2|,从而2d.又因为|y1y2|,所以2d.故四边形APBQ的面积S|PQ|2d2.而00)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AFx轴,ABOB,BFOA(O为坐标原点)图17(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y00)的直线l:y0y1与直线AF相交于点M,与直线

35、x相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值20解:(1)设F(c,0),因为b1,所以c.由题意,直线OB的方程为yx,直线BF的方程为y(xc),所以B.又直线OA的方程为yx,则A,所以kAB.又因为ABOB,所以1,解得a23,故双曲线C的方程为y21.(2)由(1)知a,则直线l的方程为y0y1(y00),即y(y00)因为直线AF的方程为x2,所以直线l与AF的交点为M,直线l与直线x的交点为N,则.又P(x0,y0)是C上一点,则y1,代入上式得,所以,为定值42014新课标全国卷 已知F为双曲线C:x2my23m(m0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为

36、()A. B3C.m D3m4A10,2014山东卷 已知ab0,椭圆C1的方程为1,双曲线C2的方程为1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为()A. xy0 B. xy0 C. x2y0 D. 2xy010A52014天津卷 已知双曲线1(a0,b0)的一条渐近线平行于直线l:y2x10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.1 B.1C.1 D.15A162014浙江卷 设直线x3ym0(m0)与双曲线1(a0,b0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|PB|,则该双曲线的离心率是_16.82014重庆卷 设F1,F2分别为双曲线1(a0,b

37、0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|PF2|3b,|PF1|PF2|ab,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D38BH7抛物线及其几何性质10、2014广东卷 曲线ye5x2在点(0,3)处的切线方程为_10y5x3102014辽宁卷 已知点A(2,3)在抛物线C:y22px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为()A. B. C. D.10D102014新课标全国卷 已知抛物线C:y28x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点若4,则|QF|()A. B3C. D210B19、2014安徽卷 如图14,

38、已知两条抛物线E1:y22p1x(p10)和E2:y22p2x(p20),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点图14(1)证明:A1B1A2B2;(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记A1B1C1与A2B2C2的面积分别为S1与S2,求的值19解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为yk1x,yk2x(k1,k20),则由 得A1,由得A2.同理可得B1,B2.所以2p1,2p2.故,所以A1B1A2B2(2)由(1)知A1B1A2B2,同理可得B1C1B2C2,C1A1C2A2,所

39、以A1B1C1A2B2C2,因此.又由(1)中的|知,故.21、2014湖北卷 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围21解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|x|1,即|x|1,化简整理得y22(|x|x)故点M的轨迹C的方程为y2(2)在点M的轨迹C中,记C1:y24x,C2:y0(x0)依题意,可设直线l的方程为y1k(x2)由方程组可得ky24y4(2k1)0.当k0时,y1.把y1代入轨

40、迹C的方程,得x.故此时直线l:y1与轨迹C恰好有一个公共点.当k0时,方程的判别式16(2k2k1)设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y1k(x2),令y0,得x0.(i)若由解得k.即当k(,1)时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点(ii)若或由解得k或k0.即当k时,直线l与C1只有一个公共点当k时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点故当k时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点(iii)若由解得1k或0k0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两

41、点,若AB的垂直平分线l与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程21解:(1)设Q(x0,4),代入y22px,得x0,所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2,所以C的方程为y24x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.故线段的AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(m21)又直线l 的斜率为m,所以l 的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y

42、4),则y3y4,y3y44(2m23)故线段MN的中点为E,|MN|y3y4|.由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m21)2,化简得m210,解得m1或m1,故所求直线l的方程为xy10或xy10.10、2014新课标全国卷 设F为抛物线C:y23x的焦点,过F且倾斜角为30的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为()A. B. C. D.10D解析 抛物线的焦点为F,则过点F且倾斜角为30的直线方程为y,即xy,代入抛物线方程得y23 y0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则

43、y1y23 ,y1y2,则SOAB|OF|y1y2|.21,2014山东卷 已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|FD|.当点A的横坐标为3时,ADF为正三角形(1)求C的方程(2)若直线l1l,且l1和C有且只有一个公共点E.证明直线AE过定点,并求出定点坐标ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由21解:(1)由题意知F.设D(t,0)(t0),则FD的中点为.因为|FA|FD|,由抛物线的定义知3,解得t3p或t3(舍去)由3,解得p2,所以抛物线C的方程为y2

44、4x.(2)证明:由(1)知F(1,0)设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0)因为|FA|FD|,则|xD1|x01,由xD0得xDx02,故D(x02,0)故直线AB的斜率kAB.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为yxb,代入抛物线方程得y2y0,由题意0,得b.设E(xE,yE),则yE,xE.当y4时,kAE,可得直线AE的方程为yy0(xx0),由y4x0,整理可得y(x1),直线AE恒过点F(1,0)当y4时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0)所以直线AE过定点F(1,0)由知,直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|AF|FE|(x01)x02.

45、设直线AE的方程为xmy1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m.设B(x1,y1)直线AB的方程为yy0(xx0),由y00,得xy2x0.代入抛物线方程得y2y84x00,所以y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以点B到直线AE的距离为d4,则ABE的面积S4x0216,当且仅当x0,即x01时,等号成立所以ABE的面积的最小值为16.20,2014陕西卷 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,

46、B),若APAQ,求直线l的方程图1520解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k

47、2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分H8直线与圆锥曲线(AB课时作业)21、2014全国卷 已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程21解:(1)设Q(x0,4),代入y22px,得x0,所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2,所以C的方程为y24x.(2)依题意知

48、l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.故线段的AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(m21)又直线l 的斜率为m,所以l 的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3y4,y3y44(2m23)故线段MN的中点为E,|MN|y3y4|.由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m21)2,化简得m210,解得

49、m1或m1,故所求直线l的方程为xy10或xy10.19、2014安徽卷 如图14,已知两条抛物线E1:y22p1x(p10)和E2:y22p2x(p20),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点图14(1)证明:A1B1A2B2;(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记A1B1C1与A2B2C2的面积分别为S1与S2,求的值19解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为yk1x,yk2x(k1,k20),则由 得A1,由得A2.同理可得B1,B2.所以2p1,2p2.故,所以A1B1A2

50、B2(2)由(1)知A1B1A2B2,同理可得B1C1B2C2,C1A1C2A2,所以A1B1C1A2B2C2,因此.又由(1)中的|知,故.19、2014北京卷 已知椭圆C:x22y24.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y2上,且OAOB,试判断直线AB与圆x2y22的位置关系,并证明你的结论19解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为1.所以a24,b22,从而c2a2b22.因此a2,c.故椭圆C的离心率e.(2)直线AB与圆x2y22相切证明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x00.因为OAOB,所以0,即tx02y00,解得

51、t.当x0t时,y0,代入椭圆C的方程,得t,故直线AB的方程为x.圆心O到直线AB的距离d,此时直线AB与圆x2y22相切当x0t时,直线AB的方程为y2(xt),即(y02)x(x0t)y2x0ty00.圆心O到直线AB的距离d.又x2y4,t,故d.此时直线AB与圆x2y22相切19、2014福建卷 已知双曲线E:1(a0,b0)的两条渐近线分别为l1:y2x,l2:y2x.(1)求双曲线E的离心率(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双

52、曲线E的方程;若不存在,说明理由图1619解:方法一:(1)因为双曲线E的渐近线分别为y2x,y2x,所以2,所以2,故ca,从而双曲线E的离心率e.(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l与x轴相交于点C.当lx轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|a,|AB|4a.又因为OAB的面积为8,所以|OC|AB|8,因此a4a8,解得a2,此时双曲线E的方程为1.若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为1.以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:1也满足条件设直线l的方程为ykxm,依题意,得k2或k2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2)由得y1,同理得y2.

53、由SOAB|OC|y1y2|,得8,即m244(k24)由得(4k2)x22kmxm2160.因为4k20,所以4k2m24(4k2)(m216)16(4k2m216)又因为m24(k24),所以0,即l与双曲线E有且只有一个公共点因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为1.方法二:(1)同方法一(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l的方程为xmyt,A(x1,y1),B(x2,y2)依题意得m.由得y1, 同理得y2.设直线l与x轴相交于点C,则C(t,0)由SOAB|OC|y1y2|8,得|t|8.所以t24|14m2|4(14m2)由得(4m21)y28mty4

54、(t2a2)0.因为4m212或k2.由得(4k2)x22kmxm20,因为4k20,所以x1x2,又因为OAB的面积为8,所以 |OA|OB| sinAOB8,又易知sinAOB,所以8,化简得x1x24.所以4,即m24(k24)由(1)得双曲线E的方程为1,由得(4k2)x22kmxm24a20.因为4k2b0)的一个焦点为(,0),离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程21、2014湖北卷 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C

55、的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围21解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|x|1,即|x|1,化简整理得y22(|x|x)故点M的轨迹C的方程为y2(2)在点M的轨迹C中,记C1:y24x,C2:y0(x0)依题意,可设直线l的方程为y1k(x2)由方程组可得ky24y4(2k1)0.当k0时,y1.把y1代入轨迹C的方程,得x.故此时直线l:y1与轨迹C恰好有一个公共点.当k0时,方程的判别式16(2k2k1)设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y1k(x2),令y0,得x0.(i)若由解

56、得k.即当k(,1)时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点(ii)若或由解得k或k0.即当k时,直线l与C1只有一个公共点当k时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点故当k时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点(iii)若由解得1k或0k0,且x2,y2,从而|PQ|22.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d.因为点A,B在直线mx2y0的异侧,所以(mx12y1)(mx22y2)0,于是|mx12y1|mx22y2|mx12y1mx22y2|,从而2d.又因为|y1y2|,所以2d.故四边形APBQ的面积S|PQ|2

57、d2.而00)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AFx轴,ABOB,BFOA(O为坐标原点)图17(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y00)的直线l:y0y1与直线AF相交于点M,与直线x相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值20解:(1)设F(c,0),因为b1,所以c.由题意,直线OB的方程为yx,直线BF的方程为y(xc),所以B.又直线OA的方程为yx,则A,所以kAB.又因为ABOB,所以1,解得a23,故双曲线C的方程为y21.(2)由(1)知a,则直线l的方程为y0y1(y00),即y(y00)因为直线AF的方程为x2,所以

58、直线l与AF的交点为M,直线l与直线x的交点为N,则.又P(x0,y0)是C上一点,则y1,代入上式得,所以,为定值20、2014辽宁卷 圆x2y24的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图16所示)双曲线C1:1过点P且离心率为.图16(1)求C1的方程;(2)椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程20解:(1)设切点坐标为(x0,y0)(x00,y00),则切线斜率为,切线方程为yy0(xx0),即x0xy0y4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为,.故其围成的三角

59、形的面积S.由xy42x0y0知,当且仅当x0y0时x0y0有最大值2,此时S有最小值4,因此点P的坐标为(,)由题意知解得a21,b22,故C1的方程为x21.(2)由(1)知C2的焦点坐标为(,0),(,0),由此可设C2的方程为1,其中b10.由P(,)在C2上,得1,解得b3,因此C2的方程为1.显然,l不是直线y0.设直线l的方程为xmy,点A(x1,y1),B(x2,y2),由得(m22)y22 my30.又y1,y2是方程的根,因此由x1my1,x2my2,得因为(x1,y1),(x2,y2),由题意知0,所以x1x2(x1x2)y1y2(y1y2)40,将代入式整理得2m22

60、m4 110,解得m1或m1.因此直线l的方程为x(1)y0或x(1)y0.20、2014新课标全国卷 已知点A(0,2),椭圆E:1(ab0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当OPQ的面积最大时,求l的方程20解:(1)设F(c,0),由条件知,得c.又,所以a2,b2a2c21.故E的方程为y21.(2)当lx轴时不合题意,故可设l:ykx2,P(x1,y1),Q(x2,y2)将ykx2代入y21得(14k2)x216kx120,当16(4k23)0,即k2时,x1,2,从而|PQ|x1x2|.又

61、点O到直线l的距离d.所以OPQ的面积SOPQd|PQ|.设t,则t0,SOPQ.因为t4,当且仅当t2,即k时等号成立,满足0,所以,当OPQ的面积最大时,k,l的方程为yx2或yx2.10、2014新课标全国卷 设F为抛物线C:y23x的焦点,过F且倾斜角为30的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为()A. B. C. D.10D解析 抛物线的焦点为F,则过点F且倾斜角为30的直线方程为y,即xy,代入抛物线方程得y23 y0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y23 ,y1y2,则SOAB|OF|y1y2|.20、2014新课标全国卷 设F1,F2分别是椭圆C:

62、1(ab0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|5|F1N|,求a,b.20解:(1)根据c及题设知M,2b23ac.将b2a2c2代入2b23ac,解得,2(舍去)故C的离心率为.(2)由题意知,原点O为F1F2的中点,MF2y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故4,即b24a.由|MN|5|F1N|得|DF1|2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y10),则FD的中点为.因为|FA|FD|,由抛物线的定义知3,解得t3p或t3(舍

63、去)由3,解得p2,所以抛物线C的方程为y24x.(2)证明:由(1)知F(1,0)设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0)因为|FA|FD|,则|xD1|x01,由xD0得xDx02,故D(x02,0)故直线AB的斜率kAB.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为yxb,代入抛物线方程得y2y0,由题意0,得b.设E(xE,yE),则yE,xE.当y4时,kAE,可得直线AE的方程为yy0(xx0),由y4x0,整理可得y(x1),直线AE恒过点F(1,0)当y4时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0)所以直线AE过定点F(1,0)由知,直线AE过焦点F(1,0)

64、,所以|AE|AF|FE|(x01)x02.设直线AE的方程为xmy1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m.设B(x1,y1)直线AB的方程为yy0(xx0),由y00,得xy2x0.代入抛物线方程得y2y84x00,所以y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以点B到直线AE的距离为d4,则ABE的面积S4x0216,当且仅当x0,即x01时,等号成立所以ABE的面积的最小值为16.20,2014陕西卷 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线

65、l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图1520解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k)(k,4),k

66、(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分20,2014四川卷 已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形(1)求椭圆C的标准方程(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);当最小时,求点T的坐标20解:(1)由已知可得解得a26,b22,所以椭圆C的标准方程是1.(2)证明:由(1)可得,F的坐标是(2,0),设T点的坐标为(

67、3,m),则直线TF的斜率kTFm.当m0时,直线PQ的斜率kPQ.直线PQ的方程是xmy2.当m0时,直线PQ的方程是x2,也符合xmy2的形式设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得消去x,得(m23)y24my20,其判别式16m28(m23)0.所以y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)4.设M为PQ的中点,则M点的坐标为.所以直线OM的斜率kOM,又直线OT的斜率kOT,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.由可得,|TF|,|PQ|.所以.当且仅当m21,即m1时,等号成立,此时取得最小值故当最小时,T点的坐标是(3,1)或(3,1)1

68、8、2014天津卷 设椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|F1F2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率18解:(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0)由|AB|F1F2|,可得a2b23c2.又b2a2c2,则,所以椭圆的离心率e.(2)由(1)知a22c2,b2c2.故椭圆方程为1.设P(x0,y0)由F1(c,0),B(0,c),有(x0c,y0),(c,c)由已知,有0,即(x0c)cy0c0.又c0,故有x0y0c0.又因为点P在椭圆上,所

69、以1.由和可得3x4cx00.而点P不是椭圆的顶点,故x0c.代入得y0,即点P的坐标为.设圆的圆心为T(x1,y1),则x1c,y1c,进而圆的半径rc.设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为ykx.由l与圆相切,可得r,即c,整理得k28k10,解得k4,所以直线l的斜率为4或4.21、2014浙江卷 如图16,设椭圆C:1(ab0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为ab.图1621解:(1)设直线l的方程为ykxm(k0),由消去y得(b2

70、a2k2)x22a2kmxa2m2a2b20.由于l与C只有一个公共点,故0,即b2m2a2k20,解得点P的坐标为.又点P在第一象限,故点P的坐标为P.(2)由于直线l1过原点O且与l垂直,故直线l1的方程为xky0,所以点P到直线l1的距离d,整理得d.因为a2k22ab,所以ab,当且仅当k2时等号成立所以,点P到直线l1的距离的最大值为ab.H9曲线与方程10、2014安徽卷 在平面直角坐标系xOy中,已知向量a,b,|a|b|1,ab0,点Q满足(ab)曲线CP|acos bsin ,02,区域P|0r|PQ|R,rR若C为两段分离的曲线,则()A1rR3 B1r3R Cr1R3 D

71、1r3R10A21、2014湖北卷 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围21解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|x|1,即|x|1,化简整理得y22(|x|x)故点M的轨迹C的方程为y2(2)在点M的轨迹C中,记C1:y24x,C2:y0(x0)依题意,可设直线l的方程为y1k(x2)由方程组可得ky24y4(2k1)0.当k0时,y1.把y1代入轨迹C的方程,得x.故此时直线l:y1与轨迹C

72、恰好有一个公共点.当k0时,方程的判别式16(2k2k1)设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y1k(x2),令y0,得x0.(i)若由解得k.即当k(,1)时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点(ii)若或由解得k或k0.即当k时,直线l与C1只有一个公共点当k时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点故当k时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点(iii)若由解得1k或0k0,且x2,y2,从而|PQ|22.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d.因为点A,B在直线mx2y0的异侧,所以(mx12y1)(mx22y2

73、)0,于是|mx12y1|mx22y2|mx12y1mx22y2|,从而2d.又因为|y1y2|,所以2d.故四边形APBQ的面积S|PQ|2d2.而0b0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点(1)求E的方程;(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当OPQ的面积最大时,求l的方程20解:(1)设F(c,0),由条件知,得c.又,所以a2,b2a2c21.故E的方程为y21.(2)当lx轴时不合题意,故可设l:ykx2,P(x1,y1),Q(x2,y2)将ykx2代入y21得(14k2)x216kx120,当16(4k23)0,即k2时,x1,2,从而|PQ|

74、x1x2|.又点O到直线l的距离d.所以OPQ的面积SOPQd|PQ|.设t,则t0,SOPQ.因为t4,当且仅当t2,即k时等号成立,满足0,所以,当OPQ的面积最大时,k,l的方程为yx2或yx2.20、2014新课标全国卷 设F1,F2分别是椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|5|F1N|,求a,b.20解:(1)根据c及题设知M,2b23ac.将b2a2c2代入2b23ac,解得,2(舍去)故C的离心率为.(2)由题意知,原点O为F1F2的

75、中点,MF2y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故4,即b24a.由|MN|5|F1N|得|DF1|2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y10),则FD的中点为.因为|FA|FD|,由抛物线的定义知3,解得t3p或t3(舍去)由3,解得p2,所以抛物线C的方程为y24x.(2)证明:由(1)知F(1,0)设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0)因为|FA|FD|,则|xD1|x01,由xD0得xDx02,故D(x02,0)故直线AB的斜率kAB.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为yxb,代入抛物线方程得y2y0,由题意0,得b.设

76、E(xE,yE),则yE,xE.当y4时,kAE,可得直线AE的方程为yy0(xx0),由y4x0,整理可得y(x1),直线AE恒过点F(1,0)当y4时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0)所以直线AE过定点F(1,0)由知,直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|AF|FE|(x01)x02.设直线AE的方程为xmy1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m.设B(x1,y1)直线AB的方程为yy0(xx0),由y00,得xy2x0.代入抛物线方程得y2y84x00,所以y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以点B到直线AE的距离为d4,则ABE的面积S4x0216,当且仅当x0,即x01时,等号成立所以ABE的面积的最小值为16.

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