第三章
圆锥曲线的方程
一、单选题
1.椭圆与双曲线有相同的焦点,则a=(
)
A.-1
B.1
C.
D.2
2.已知双曲线的一条渐近线经过点,则该双曲线的离心率为(
)
A.
B.
C.
D.3
3.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,则该双曲线的渐近线方程为(
).
A.
B.
C.
D.
4.已知双曲线(,),过其左焦点作轴的垂线,交双曲线于、两点,若双曲线的右顶点在以为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是(
).
A.
B.
C.
D.
5.已知双曲线的两条渐近线均与圆相切,则双曲线C的离心率为(
)
A.
B.2
C.3
D.4
6.直线与圆相交于两点,若,则的取值范围是
A.
B.
C.
D.
7.若椭圆或双曲线上存在点,使得点到两个焦点的距离之比为,且存在,则称此椭圆或双曲线存在“点”,下列曲线中存在“点”的是(
)
A.
B.
C.
D.
8.已知双曲线的左焦点为,过点F且斜率为1的直线与双曲线C交于A,B两点,若线段AB的垂直平分线与x轴交于点,则双曲线C的离心率为(
)
A.
B.
C.
D.2
二、多选题
9.若双曲线的实轴长为6,焦距为10,右焦点为,则下列结论正确的是(
)
A.的渐近线上的点到距离的最小值为4
B.的离心率为
C.上的点到距离的最小值为2
D.过的最短的弦长为
10.过抛物线的焦点F作直线交抛物线于两点,M为线段的中点,则下列结论正确的是(
)
A.以线段为直径的圆与直线相交
B.以线段为直径的圆与y轴相切
C.当时,
D.的最小值为4
11.已知双曲线的两个顶点分别为,,,的坐标分别为,,且四边形的面积为,四边形内切圆的周长为,则双曲线的方程可以为(
)
A.
B.
C.
D.
12.椭圆的左、右焦点分别为,,为坐标原点,则以下说法正确的是(
)
A.过点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为8
B.椭圆上存在点,使得
C.椭圆的离心率为
D.为椭圆上一点,为圆上一点,则点,的最大距离为3
三、填空题
13.已知直线与圆交于两点,则________
14.已知圆与抛物线的准线相切,则__________.
15.已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,若双曲线的左支上存在一点P,使得与双曲线的一条渐近线垂直于点H,且,则此双曲线的离心率为______.
16.已知为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,如果线段的中点在
轴上,且,则的值为________.
四、解答题
17.设椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的左,右顶点分别为,,过定点的直线与椭圆交于,两点(与,不重合),证明:直线,的交点的横坐标为定值.
18.已知椭圆,,为椭圆的左右焦点,为椭圆上一点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线,过点的直线交椭圆于两点,线段的垂直平分线分别交直线、直线于、两点,当最小时,求直线的方程.
19.已知是以,为焦点的双曲线上的一点,且,.
(1)求双曲线的离心率;
(2)过点作直线分别与双曲线两渐近线相交于,两点,若(为坐标原点),,求双曲线的标准方程.
20.已知椭圆:过点,且离心率.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设的左、右焦点分别为,,过点作直线与椭圆交于,两点,,求的面积.
参考答案
1.B
【解析】由双曲线知:且,而其与椭圆有相同焦点,
∴且,解得,故选:B
2.C
【解析】∵双曲线的一条渐近线经过点,∴,
∴,可得,所以.故选:C.
3.C
【解析】抛物线的焦点,则双曲线的一个焦点为,则,且该双曲线的焦点在轴上,,解得,
所以,双曲线的标准方程为,该双曲线的渐近线方程为.故选:C.
4.B
【解析】将代入可得,
所以以为直径的圆的半径为,圆心为,
圆的方程为,右顶点为,
因为双曲线的右顶点在以AB为直径的圆外,
所以,整理得,即,
解得,因为,所以.故选:B.
5.B
【解析】双曲线的渐近线为
因为两条渐近线均与圆相切,
所以点到直线的距离等于半径
即,又因为整理得到,
故双曲线C的离心率为.故选:B.
6.A
【解析】当,此时圆心到MN的距离
要使得,则要求,故,解得,故选A.
7.C
【解析】,则,若是椭圆,则,,,若是双曲线,则,,
A中椭圆,,,,,不存在;
B中椭圆,,,,,不存在
C中双曲线,,双曲线上点到到右焦点距离的最小值是,
,,,构成,存在“点”,
D中双曲线,,,,,,不存在
故选:C.
8.D
【解析】设线段AB的中点坐标为,则有,
设,代入双曲线方程有,两式相减得,
,
可得,即,.故选:D.
9.AC
【解析】由题意知,,即,因为,所以,解得,所以右焦点为为,双曲线的渐近线方程为,
对于选项A:由点向双曲线的渐近线作垂线时,垂线段的长度即为的渐近线上的点到距离的最小值,由点到直线的距离公式可得,,
故选项A正确;
对于选项B:因为,所以双曲线的离心率为,故选项B错误;
对于选项C:当双曲线上的点为其右顶点时,此时双曲线上的点到的距离最小为,故选项C正确;
对于选项D:过点且斜率为零的直线与双曲线的交点为,此时为过点的最短弦为,故选项D错误.
故选:AC
10.ACD
【解析】的焦点,准线方程为,
设,,在准线上的射影为,,,
由,,,
可得线段为直径的圆与准线相切,与直线相交,故A对;
当直线的斜率不存在时,显然以线段为直径的圆与轴相切;
当直线的斜率存在且不为0,可设直线的方程为,联立,可得,设,,,,
可得,,设,,
可得的横坐标为,的中点的横坐标为,,
当时,的中点的横坐标为,,显然以线段为直径的圆与轴相交,故B错;
,,则,故C正确;
显然当直线垂直于轴,可得取得最小值4,故D正确.
故选:ACD.
11.AB
【解析】因为四边形的面积为,
所以,整理得,
记四边形内切圆半径为r,则,得.
又,所以,
又,联立可得,或,
所以双曲线的方程为或.
故选:AB.
12.ABD
【解析】对于选项:由椭圆定义可得:,因此的周长为,所以选项正确;
对于选项:设,则,且,又,,
所以,,
因此,
解得,,故选项正确;
对于选项:因为,,所以,即,所以离心率,所以选项错误;
对于选项:设,,则点到圆的圆心的距离为,
因为,所以,
所以选项正确,
故选:ABD.
13.
【解析】圆可化为
即圆心坐标为,半径
圆心到直线的距离
故
14.2
【解析】,圆心为,半径为4,抛物线准线为,由圆与直线相切可知
15..
【解析】设双曲线C:(,)的左、右焦点分别为:
,,
一条渐近线方程为,
可得到渐近线的距离为,,
则,,
在直角三角形中,,
在中,可得
,化为,即有,
16.7.
【解析】∵原点O是F1F2的中点,∴PF2平行y轴,即PF2垂直于x轴
∵c=3,∴|F1F2|=6,设|PF1|=x,根据椭圆定义可知
∴,解得,∴|PF2|=,∵|PF1|=t|PF2|,∴t=7.
17.【解析】(1)由题意知,,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设过点的直线方程为,
代入椭圆的方程,整理得,
因为,
设,,,
则,
①,
由(1)得,,
则直线的方程为,直线的方程为,
联立两直线方程,消去,整理得,
②
将,代入②,
整理得
③,
把①式代入③,整理得,
所以直线,的交点的横坐标为定值.
18.【解析】(1)设,则,则,
∴,则由椭圆定义,
∴,则,
故椭圆的标准方程为;
(2)由题意直线的斜率必定不为零,于是可设直线,
联立方程得,
∵设,,由题意,,
由韦达定理,,
则,∴,
∵,∴,∴,
又,
∴,
当且仅当即时取等号.
此时直线的方程为或.
19.【解析】(1)不妨设点在第一象限
,,,.
,,.
(2)由(1),知双曲线的方程为,则渐近线的方程为.
不妨设,,,,.
,.点在双曲线上,,化简,得,,,双曲线的标准方程为.
20.【解析】(1)将代入椭圆方程可得,即①
因为离心率,即,②
由①②解得,,
故椭圆的标准方程为.
(2)由题意可得,,设直线的方程为.
将直线的方程代入中,得,
设,,则,.
所以,,
所以
由,解得,所以,,
因此.