1、第1页专项检测十三 圆锥曲线的方程与性质第2页一、选择题1已知抛物线 C 的开口向下,其焦点是双曲线y23x21的一个焦点,则抛物线 C 的方程为()Ay28xBx28yCy2 2xDx2 2yB解析:双曲线y23x21 的一个焦点为(0,2),所以抛物线的焦点坐标也是(0,2),故抛物线 C 的方程为 x28y.第3页2(2019北京卷)已知椭圆x2a2y2b21(ab0)的离心率为12,则()Aa22b2B3a24b2Ca2bD3a4bB解析:由题意得,ca12,c2a214,又 a2b2c2,a2b2a214,b2a234,4b23a2.故选 B.第4页3已知 F 是双曲线 C:x24y
2、251 的一个焦点,点 P 在 C上,O 为坐标原点若|OP|OF|,则OPF 的面积为()A.32B.52C.72D.92B第5页解析:因为 c2a2b29,所以|OP|OF|3.设点 P 的坐标为(x,y),则 x2y29,把 x29y2 代入双曲线方程得|y|53,所以 SOPF12|OF|yP|52.故选 B.第6页4(2019昆明市诊断测试)已知 F1,F2 为椭圆 C:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点,B 为 C 的短轴的一个端点,直线 BF1与 C 的另一个交点为 A,若BAF2 为等腰三角形,则|AF1|AF2|()A.13B.12C.23D3A第7页解析:如图,不妨设
3、点 B 在 y 轴的正半轴上,根据椭圆的定义,得|BF1|BF2|2a,|AF1|AF2|2a,由题意知|AB|AF2|,所以|BF1|BF2|a,|AF1|a2,|AF2|3a2.所以|AF1|AF2|13.故选 A.第8页5(2019广东省七校联合体联考)若双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的中心为 O,过 C 的右顶点 A1 和右焦点 F 分别作垂直于 x 轴的直线,交 C 的渐近线于 A,B 两点和 M,N 两点,若OAB 与OMN 的面积比为,则 C 的渐近线方程为()AyxBy 3xCy2xDy3xB第9页解析:如图,因为 ABMN,所以OABOMN,又OAB 与OMN
4、的面积比为,所以|OA1|OF|ac12,则 a12c,所以 b2c2a234c2,则 b 32 c,所以双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的渐近线方程为 ybax32 c12cx 3x,故选 B.第10页6(2019江西省五校协作体联考)过抛物线 C:y22px(p0)的焦点 F 且倾斜角为锐角的直线 l 与 C 交于 A,B 两点,过线段 AB 的中点 N 且垂直于 l 的直线与 C 的准线相交于点 M,若|MN|AB|,则直线 l 的倾斜角为()A15 B30C45 D60B第11页解析:分别过 A,B,N 作抛物线准线的垂线,垂足分别为 A,B,N,由抛物线的定义知|AF|AA|,
5、|BF|BB|,|NN|12(|AA|BB|)12|AB|,因为|MN|AB|,所以|NN|12|MN|,所以MNN60,即直线 MN 的倾斜角为 120,又直线 MN 与直线 l 垂直且直线 l 的倾斜角为锐角,所以直线 l 的倾斜角为 30,故选 B.第12页7(2019河南顶级名校模拟)已知抛物线 C:x22py(p0),过点 P0,12 作抛物线 C 的两条切线 PA,PB,A,B 为切点,若直线 AB 经过抛物线 C 的焦点,则抛物线 C 的方程为()Ax28yBx24yCx22yDx2yC第13页解析:设过点 P 的切线方程为 ykx12,由ykx12,x22py得 x22pkxp
6、0(*)直线与抛物线相切,4p2k24p0,k21p,两条切线 PA,PB 的斜率分别为 k1 1p,k2 1p,由题意知 ABx 轴,A,B 两点关于 y 轴对称,不妨设点 A 在第一象限的抛物线上,kPAk2 1p,代入(*)得第14页x22p 1pxp0,即 x22 pxp0,解得 x p,yx22p12,即点 Ap,12,又知直线 AB 过抛物线的焦点0,p2,p212,即 p1,抛物线 C 的方程为 x22y,故选 C.第15页二、填空题8(2019北京卷)设抛物线 y24x 的焦点为 F,准线为 l.则以 F 为圆心,且与 l 相切的圆的方程为.(x1)2y24解析:因为抛物线的标
7、准方程为 y24x,所以焦点F(1,0),准线 l 的方程为 x1,所求的圆以 F 为圆心,且与准线 l 相切,故圆的半径 r2,所以圆的方程为(x1)2y24.第16页9(2019河北九校联考)设 F1,F2 是椭圆 C:x2a2y2b21(ab0)的两个焦点,P 为椭圆 C 上的一点,且 PF1PF2,若PF1F2 的面积为 9,周长为 18,则椭圆 C 的方程为.x225y291第17页解析:PF1PF2,PF1F2 为直角三角形,又知PF1F2 的面积为 9,12|PF1|PF2|9,得|PF1|PF2|18.在RtPF1F2 中,由勾股定理得|PF1|2|PF2|2|F1F2|2,由
8、椭圆定义知|PF1|PF2|2a,(|PF1|PF2|)22|PF1|PF2|F1F2|2,即 4a2364c2,a2c29,即 b29,又知 b0,b3,又知PF1F2 的周长为 18,2a2c18,即 ac9,又知 a2c29,ac1,由得 a5,c4,所求的椭圆方程为x225y291.第18页10(2019新课标全国卷)已知双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1 的直线与 C 的两条渐近线分别交于 A,B 两点若F1A AB,F1B F2B 0,则 C 的离心率为.2第19页解析:因为F1B F2B 0,所以 F1BF2B,如图所以|OF1|
9、OB|,所以BF1OF1BO,所以BOF22BF1O.因为F1A AB,所以点 A 为 F1B 的中点,又点 O 为 F1F2 的中点,所以 OABF2,所以 F1BOA,因为直线 OA,OB 为双曲线C 的两条渐近线,所以 tanBF1Oab,tanBOF2ba.因为 tanBOF2tan(2BF1O),所以ba2ab1ab2,所以 b23a2,所以c2a23a2,即 2ac,所以双曲线的离心率 eca2.第20页第21页三、解答题11(2019天津卷)设椭圆x2a2y2b21(ab0)的左焦点为 F,上顶点为 B.已知椭圆的短轴长为 4,离心率为 55.(1)求椭圆的方程;(2)设点 P
10、在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点 M 为直线 PB 与 x 轴的交点,点 N 在 y 轴的负半轴上若|ON|OF|(O 为原点),且 OPMN,求直线 PB 的斜率第22页解:(1)设椭圆的半焦距为 c,依题意,2b4,ca 55,又a2b2c2,可得 a 5,b2,c1.所以,椭圆的方程为x25y241.第23页(2)由题意,设 P(xP,yP)(xP0),M(xM,0)设直线 PB 的斜率为 k(k0),又 B(0,2),则直线 PB 的方程为 ykx2,与椭圆方程联立得ykx2,x25y241,整理得(45k2)x220kx0,可得 xP 20k45k2,代入 ykx2 得 yP81
11、0k245k2,进而直线 OP的斜率yPxP45k210k.在 ykx2 中,令 y0,得 xM2k.第24页由题意得 N(0,1),所以直线 MN 的斜率为k2.由 OPMN,得45k210k(k2)1,化简得 k2245,从而 k2 305.所以,直线 PB 的斜率为2 305或2 305.第25页12(2019安徽省五校联盟)已知椭圆 C:x2a2y2b21(ab0)的焦点坐标分别为 F1(1,0),F2(1,0),P 为椭圆 C 上一点,满足 3|PF1|5|PF2|且 cosF1PF235.(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)设直线 l:ykxm 与椭圆 C 交于 A,B 两点,点
12、Q(14,0),若|AQ|BQ|,求 k 的取值范围第26页解:(1)由题意设|PF1|r1,|PF2|r2,则 3r15r2,又 r1r22a,r154a,r234a.在PF1F2 中,由余弦定理得,cosF1PF2r21r22|F1F2|22r1r254a234a222254a34a35,解得 a2,c1,b2a2c23,椭圆 C 的标准方程为x24y231.第27页(2)联立方程,得x24y231,ykxm,消去 y 得(34k2)x28kmx4m2120,设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1x28km34k2,x1x24m21234k2,且 48(34k2m2)0,第28页
13、设AB的中点为M(x0,y0),连接QM,则x0 x1x224km34k2,y0kx0m 3m34k2,|AQ|BQ|,ABQM,又 Q(14,0),M 为 AB 的中点,k0,直线 QM 的斜率存在,kkQMk3m34k24km34k2141,第29页解得 m34k24k,把代入得 34k2(34k24k)2,整理得 16k48k230,即(4k21)(4k23)0,解得 k12或 k0,b0)由题意可得双曲线 的渐近线方程为 y 33 x,即ba 33,所以离心率 eca1ba22 33.第33页14(2019福州质量检测)已知 F1,F2 分别为椭圆x24y21的左、右焦点,P 是椭圆上
14、异于该椭圆顶点的任意一点,点 K是F1PF2 内切圆的圆心,过 F1 作 F1MPK 于 M,O 是坐标原点,则|OM|的取值范围为()A(0,1)B(0,2)C(0,3)D(0,2 3)C第34页解析:如图,延长 PF2,与 F1M 的延长线相交于 N 点,因为点 K 是F1PF2 内切圆的圆心,所以 PK 平分F1PF2,因为 F1MPK,所以|PN|PF1|,所以 M 为线段 F1N 的中点,又 O 为线段 F1F2 的中点,所以|OM|12|F2N|12|PN|PF2|12|PF1|PF2|0,所以|OM|的取值范围为(0,3),故选 C.第35页第36页15(2019重庆市调研抽测)
15、过抛物线 y24x 的焦点 F 分别作两条直线 l1,l2,直线 l1 与抛物线交于 A,B 两点,直线 l2与抛物线交于 C,D 两点,若 l1 与 l2 的斜率的平方和为 1,则|AB|CD|的最小值为.24第37页解析:由题意,抛物线 y24x 的焦点 F(1,0),设直线 l1:yk1(x1)(k10),直线 l2:yk2(x1)(k20),由题意可知,k21k221,联立得yk1x1,y24x,整理得 k21x2(2k214)xk210,设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1x224k21,设 C(x3,y3),D(x4,y4),同理可得 x3x424k22,由抛物线的性质
16、可得|AB|x1x2p44k21,|CD|x3x4p44k22,所以|AB|CD|第38页84k21 4k2284k21k22k21k228 4k21k2284k21k222224,当且仅当 k21k2212时,上式“”成立,所以|AB|CD|的最小值为 24.第39页16(2019新课标全国卷)已知曲线 C:yx22,D 为直线y12上的动点,过 D 作 C 的两条切线,切点分别为 A,B.(1)证明:直线 AB 过定点;(2)若以 E(0,52)为圆心的圆与直线 AB 相切,且切点为线段 AB 的中点,求四边形 ADBE 的面积第40页解:(1)证明:设 D(t,12),A(x1,y1),
17、则 x212y1.由 yx,所以切线 DA 的斜率为 x1,故y112x1tx1.整理得 2tx12y110.设 B(x2,y2),同理可得 2tx22y210.故直线 AB 的方程为 2tx2y10.所以直线 AB 过定点(0,12)第41页(2)由(1)得直线 AB 的方程为 ytx12.由ytx12,yx22可得 x22tx10.于是 x1x22t,x1x21,y1y2t(x1x2)12t21,|AB|1t2|x1x2|1t2 x1x224x1x22(t21)设 d1,d2 分别为点 D,E 到直线 AB 的距离,则第42页d1 t21,d22t21.因此,四边形 ADBE 的面积S12|AB|(d1d2)(t23)t21.设 M 为线段 AB 的中点,则 M(t,t212)由于EM AB,而EM(t,t22),AB与向量(1,t)平行,所以 t(t22)t0.解得 t0 或 t1.当 t0 时,S3;当 t1 时,S4 2.因此,四边形 ADBE 的面积为 3 或 4 2.