《高考數(shù)學二輪復(fù)習 專題五解析幾何:第3講圓錐曲線的綜合問題課時規(guī)范練文》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學二輪復(fù)習 專題五解析幾何:第3講圓錐曲線的綜合問題課時規(guī)范練文(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第第 3 3 講講 圓錐曲線的綜合問題圓錐曲線的綜合問題 一、選擇題 1已知F1,F(xiàn)2是橢圓x24y21 的左、右焦點,點P在橢圓上運動,則PF1PF2的最大值是( ) A2 B1 C2 D4 解析:設(shè)P(x,y),依題意得點F1( 3,0),F(xiàn)2( 3,0),PF1PF2( 3x)( 3x)y2x2y2334x22,因為2x2,所以234x221,因此PF1PF2的最大值是 1. 答案:B 2(2017沈陽二模)若點P為拋物線y2x2上的動點,F(xiàn)為拋物線的焦點,則|PF|的最小值為( ) A2 B.12 C.14 D.18 解析:根據(jù)題意,點P在拋物線y2x2上,設(shè)P到準線的距離為d,則有
2、|PF|d,拋物線的方程為y2x2,即x212y,其準線方程為y18,所以當點P在拋物線的頂點時,d有最小值18,即|PF|min18. 答案:D 3(2017北京西城區(qū)調(diào)研)過拋物線y24 3x的焦點的直線l與雙曲線C:x22y21的兩個交點分別為(x1,y1), (x2,y2), 若x1x20, 則k的取值范圍是( )(導(dǎo)學號 55410132) A.12,12 B.,1212, C.22,22 D.,2222, 解析:易知雙曲線兩漸近線y22x,當k22或k22時,l與雙曲線的右支有兩個交點,滿足x1x20. 答案:D 4 (2017全國卷改編)橢圓C:x23y2m1 的焦點在x軸上,
3、點A,B是長軸的兩端點,若曲線C上存在點M滿足AMB120,則實數(shù)m的取值范圍是( ) A(3,) B1,3) C(0, 3) D(0,1 解析: 依題意, 當 0m3 時, 焦距在x軸上, 要在曲線C上存在點M滿足AMB120, 則abtan 60,即3m 3.解得 0m1. 答案:D 5在直線y2 上任取一點Q,過Q作拋物線x24y的切線,切點分別為A,B,則直線AB恒過的點的坐標為( ) A(0,1) B(0,2) C(2,0) D(1,0) 解析:設(shè)Q(t,2),A(x1,y1),B(x2,y2),拋物線方程變?yōu)閥14x2,則y12x,則在點A處的切線方程為yy112x1(xx1),化
4、簡得y12x1xy1, 同理,在點B處的切線方程為 y12x2xy2, 又點Q(t,2)的坐標適合這兩個方程, 代入得212x1ty1,212x2ty2, 這說明A(x1,y1),B(x2,y2)都滿足方程 212xty, 則直線AB的方程為y212tx,直線AB恒過點(0,2) 答案:B 二、填空題 6設(shè)雙曲線C:x2a2y2b21(a0,b0)的一條漸近線與拋物線y2x的一個交點的橫坐標為x0,若x01,則雙曲線C的離心率e的取值范圍是_ 解析:雙曲線C:x2a2y2b21 的一條漸近線為ybax, 聯(lián)立y2x,ybax消去y,得b2a2x2x. 由x01,知b2a21,b2a2. 所以e
5、2c2a2a2b2a22,因此 1e 2. 答案:(1, 2) 7已知拋物線C:x28y的焦點為F,動點Q在C上,圓Q的半徑為 1,過點F的直線與圓Q切于點P,則FPFQ的最小值為_ 解析:如圖,F(xiàn)PFQ|FP|2|FQ|21. 由拋物線的定義知:|FQ|d(d為點Q到準線的距離),易知,拋物線的頂點到準線的距離最短,所以|FQ|min2,所以FPFQ的最小值為 3. 答案:3 8(2017濟南模擬)已知拋物線y24x,過焦點F的直線與拋物線交于A,B兩點,過A,B分別作x軸,y軸的垂線,垂足分別為C,D,則|AC|BD|的最小值為_ 解析:不妨設(shè)A(x1,y1)(y10),B(x2,y2)(
6、y20) 則|AC|BD|x2y1y224y1. 又y1y2p24. 所以|AC|BD|y2244y2(y20) 利用導(dǎo)數(shù)易知yy2244y2在(,2)上遞減,在(2,0)上遞增所以當y22 時,|AC|BD|的最小值為 3. 答案:3 三、解答題 9(2017西安調(diào)研)已知橢圓E:x2a2y2b21(ab0)的離心率為32,點P1,32在橢圓E上 (1)求橢圓E的方程; (2)過點P且斜率為k的直線l交橢圓E于點Q(xQ,yQ)(點Q異于點P),若 0 xQ1,求直線l斜率k的取值范圍 解:(1)由題意得ca32,1a234b21,a2b2c2,解得a2,b1,c 3, 故橢圓E的方程為x2
7、4y21. (2)設(shè)直線l的方程為y32k(x1),代入方程x24y21, 消去y,得(14k2)x2(4 3k8k2)x(4k24 3k1)0, 所以xQ14k24 3k114k2. 因為 0 xQ1, 所以 04k24 3k114k21, 即4k24 3k114k20,4k24 3k114k21. 解得36k322或k322,經(jīng)檢驗,滿足題意 所以直線l斜率k的取值范圍是36k322或k322. 10(2017新鄉(xiāng)三模)已知拋物線C:x22py(p0)的焦點為F,直線 2xy20 交拋物線C于A,B兩點,P是線段AB的中點,過P作x軸的垂線交拋物線C于點Q.(導(dǎo)學號 55410133) (
8、1)D是拋物線C上的動點,點E(1,3),若直線AB過焦點F,求|DF|DE|的最小值; (2)是否存在實數(shù)p,使|2QAQB|2QAQB|?若存在,求出p的值;若不存在,說明理由 解:(1)因為直線 2xy20 與y軸的交點為(0,2), 所以F(0,2),則拋物線C的方程為x28y,準線l:y2. 設(shè)過D作DGl于G,則|DF|DE|DG|DE|, 當E,D,G三點共線時,|DF|DE|取最小值為 235. (2)假設(shè)存在實數(shù)p,滿足條件等式成立 聯(lián)立x22py與 2xy20, 消去y,得x24px4p0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x24p,x1x24p,所以Q(2p,
9、2p) 因為|2QAQB|2QAQB|, 所以QAQB,則QAQB0. 因此(x12p)(x22p)(y12p)(y22p)0. (x12p)(x22p)(2x122p)(2x222p)0, 5x1x2(46p)(x1x2)8p28p40, 把x1x24p,x1x24p代入得 4p23p10,解得p14或p1(舍去) 因此存在實數(shù)p14,使得|2QAQB|2QAQB|成立 11(2017唐山一模)已知橢圓C:x2a2y2b21(ab0)的離心率為22,點Qb,ab在橢圓上,O為坐標原點 (1)求橢圓C的方程; (2)已知點P,M,N為橢圓C上的三點,若四邊形OPMN為平行四邊形,證明四邊形OP
10、MN的面積S為定值,并求該定值 解:(1)因為橢圓x2a2y2b21(ab0)的離心率為22, 所以e2c2a2a2b2a212,得a22b2, 又點Qb,ab在橢圓C上, 所以b2a2a2b41, 聯(lián)立、得a28,且b24. 所以橢圓C的方程為x28y241. (2)當直線PN的斜率k不存在時,PN的方程為x 2或x 2,從而有|PN|2 3,S12|PN|OM|122 32 22 6; 當直線PN的斜率k存在時, 設(shè)直線PN的方程為ykxm(m0), P(x1,y1),N(x2,y2); 將PN的方程代入C整理得(12k2)x24kmx2m280, 所以x1x24km12k2,x1x22m
11、2812k2, y1y2k(x1x2)2m2m12k2. 由OMOPON, 得M4km12k2,2m12k2. 將M點坐標代入橢圓C方程得m212k2. 又點O到直線PN的距離為d|m|1k2, |PN| 1k2|x1x2|, Sd|PN|m|x1x2| 12k2|x1x2| 16k28m2322 6. 綜上可知,平行四邊形OPMN的面積S為定值 2 6. 典例 (本小題滿分 12 分)設(shè)圓x2y22x150 的圓心為A, 直線l過點B(1, 0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E. (1)證明|EA|EB|為定值,并寫出點E的軌跡方程; (2)設(shè)點E的軌跡為
12、曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍 規(guī)范解答:(1)因為|AD|AC|,EBAC, 所以EBDACDADC,所以|EB|ED|, 故|EA|EB|EA|ED|AD|. 又圓A的標準方程為(x1)2y216,從而圓心A(1,0),|AD|4. 所以|EA|EB|4.(2 分) 又因為B(1,0),所以|AB|2, 由橢圓定義可得點E的軌跡方程為x24y231(y0)(4 分) (2)解:當l與x軸不垂直時,設(shè)l的方程為yk(x1)(k0),M(x1,y1),N(x2,y2) 由yk(x1),x24y231得(4k23)x2
13、8k2x4k2120, 則x1x28k24k23,x1x24k2124k23, 所以|MN| 1k2|x1x2|12(k21)4k23.(6 分) 過點B(1,0)且與l垂直的直線m:y1k(x1),點A到直線m的距離為2k21, 所以|PQ|2422k21244k23k21.(8 分) 故四邊形MPNQ的面積S12|MN| PQ|12114k23.(9 分) 可得當l與x軸不垂直時,四邊形MPNQ面積的取值范圍為(12,8 3)(10 分) 當l與x軸垂直時,其方程為x1,|MN|3,|PQ|8, 故四邊形MPNQ的面積為 12. 綜上可知,四邊形MPNQ面積的取值范圍為12,8 3)(12
14、 分) 1正確使用圓錐曲線的定義:牢記圓錐曲線的定義,能根據(jù)圓錐曲線定義判斷曲線類型,如本題第(1)問就涉及橢圓的定義 2注意分類討論:當用點斜式表示直線方程時,應(yīng)分直線的斜率存在和不存在兩種情況求解,易出現(xiàn)忽略斜率不存在的情況,導(dǎo)致扣分,如本題第(2)問中的得分 10 分,導(dǎo)致失 2 分. 3寫全得分關(guān)鍵:在解析幾何類解答題中,直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立后得到的一元二次方程,根據(jù)一元二次方程得到的兩根之和與兩根之積、弦長、目標函數(shù)等一些關(guān)鍵式子和結(jié)果都是得分點,在解答時一定要寫清楚 解題程序 第一步:利用條件與幾何性質(zhì),求|EA|EB|4. 第二步:由定義,求點E的軌跡方程x24y231(y
15、0) 第三步:聯(lián)立方程,用斜率k表示|MN|. 第四步:用k表示出|PQ|,并得出四邊形的面積 第五步:結(jié)合函數(shù)性質(zhì),求出當k存在時S的取值范圍 第六步:求出斜率不存在時面積S的值,正確得出結(jié)論 跟蹤訓(xùn)練 (2017郴州三模)已知拋物線E:y28x,圓M:(x2)2y24,點N為拋物線E上的動點,O為坐標原點,線段ON的中點P的軌跡為曲線C.(導(dǎo)學號 55410057) (1)求曲線C的方程; (2)點Q(x0,y0)(x05)是曲線C上的點, 過點Q作圓M的兩條切線, 分別與x軸交于A,B兩點,求QAB的面積的最小值 解:(1)設(shè)P(x,y),則點N(2x,2y)在拋物線E:y28x上,所以 4y216x,所以曲線C的方程為y24x; (2)設(shè)切線方程為yy0k(xx0) 令y0,得xx0y0k. 圓心(2,0)到切線的距離d|2ky0kx0|k212, 整理得(x204x0)k2(4y02x0y0)ky2040. 設(shè)兩條切線的斜率分別為k1,k2, 則k1k22x0y04y0 x204x0,k1k2y204x204x0. 所以QAB面積S12x0y0k1x0y0k2y0 2x20 x01. 設(shè)tx014,),則f(t) 2t1t2 在4,)上單調(diào)遞增, 所以f(t)252,即QAB面積的最小值為252.