本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.1.2
一、选择题
1.已知点(3,2)在椭圆+=1上,则( )
A.点(-3,-2)不在椭圆上
B.点(3,-2)不在椭圆上
C.点(-3,2)在椭圆上
D.无法判断点(-3,-2)、(3,-2)、(-3,2)是否在椭圆上
[答案] C
[解析] ∵点(3,2)在椭圆+=1上,∴由椭圆的对称性知,点(-3,2)、(3,-2)、(-3,-2)都在椭圆上,故选C.
2.椭圆+=1和+=k(k>0)具有( )
A.相同的长轴 B.相同的焦点
C.相同的顶点 D.相同的离心率
[答案] D
[解析] 椭圆+=1和+=k(k>0)中,不妨设a>b,椭圆+=1的离心率e1=,椭圆+=1(k>0)的离心率e2==.
4.椭圆+=1与+=1(0
A.有相等的长、短轴
B.有相等的焦距
C.有相同的焦点
D.x,y有相同的取值范围
[答案] B
[解析] ∵0∴25-k-9+k=16,
故两椭圆有相等的焦距.
6.中心在原点、焦点在x轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] A
[解析] ∵2a=18,∴a=9,由题意得2c=×2a=×18=6,
∴c=3,∴a2=81,b2=a2-c2=81-9=72,故椭圆方程为+=1.
7.焦点在x轴上,长、短半轴之和为10,焦距为4,则椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] A
[解析] 由题意得c=2,a+b=10,
∴b2=(10-a)2=a2-c2=a2-20,
解得a2=36,b2=16,故椭圆方程为+=1.
10.若椭圆两焦点为F1(-4,0)、F2(4,0),P在椭圆上,且△PF1F2的最大面积是12,则椭圆方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] C
[解析] 由题意得c=4,∵P在椭圆上,且△PF1F2的最大面积为12,
∴×2c×b=12,即bc=12,
∴b=3,a=5,故椭圆方程为+=1.
二、填空题
13.经过椭圆+=1(a>b>0)的焦点且垂直于椭圆长轴的弦长为________.
[答案]
[解析] ∵垂直于椭圆长轴的弦所在直线为x=±c,
由,得y2=,∴|y|=,故弦长为.
三、解答题
15.已知F1、F2为椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点,过F2作椭圆的弦AB,若△AF1B的周长为16,椭圆的离心率e=,求椭圆的方程.
[解析] 由题意,得,∴a=4,c=2.
∴b2=a2-c2=4,所求椭圆方程为+=1.
16.已知椭圆mx2+5y2=5m的离心率为e=,求m的值.
[解析] 由已知可得椭圆方程为
+=1(m>0且m≠5).
当焦点在x轴上,即0依题意得=,解得m=3.
当焦点在y轴上,即m>5时,有a=,b=.
则c=,依题意有=.
解得m=.即m的值为3或.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.1.1
一、选择题
2.椭圆2x2+3y2=12的两焦点之间的距离是( )
A.2 B.
C. D.2
[答案] D
[解析] 椭圆方程2x2+3y2=12可化为:+=1,
a2=6,b2=4,c2=6-4=2,∴2c=2.
3.椭圆5x2+ky2=5的一个焦点是(0,2),那么k的值为( )
A.-1 B.1
C. D.-
[答案] B
[解析] 椭圆方程5x2+ky2=5可化为:x2+=1,
又∵焦点是(0,2),∴a2=,b2=1,c2=-1=4,
∴k=1.
4.已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A.-9C.168
[答案] B
[解析] 由题意得,解得88.已知椭圆过点P和点Q,则此椭圆的标准方程是( )
A.+x2=1
B.+y2=1或x2+=1
C.+y2=1
D.以上都不对
[答案] A
[解析] 设椭圆方程为:Ax2+By2=1(A>0,B>0)
由题意得,解得.
9.已知椭圆的两个焦点分别是F1、F2,P是椭圆上的一个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那么动点Q的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.射线 D.直线
[答案] A
[解析] ∵|PQ|=|PF2|且|PF1|+|PF2|=2a,
又∵F1、P、Q三点共线,
∴|F1P|+|PQ|=|F1Q|=2a.
即Q在以F1为圆心以2a为半径的圆上.
二、填空题
11.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为________.
[答案] +=1
[解析] 由题意可得,∴,
故b2=a2-c2=3,所以椭圆方程为+=1.
12.过点(-3,2)且与+=1有相同焦点的椭圆方程是________.
[答案] +=1
[解析] 因为焦点坐标为(±,0),设方程为+=1,将(-3,2)代入方程可得+=1,解得a2=15,故方程为+=1.
三、解答题
15.已知F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上任一点,若∠F1PF2=,求△F1PF2的面积.
[解析] 设|PF1|=m,|PF2|=n.
根据椭圆定义有m+n=20,
又c==6,∴在△F1PF2中,
由余弦定理得m2+n2-2mncos=122,
∴m2+n2-mn=144,∴(m+n)2-3mn=144,
∴mn=,
∴S△F1PF2=|PF1||PF2|sin∠F1PF2
=××=.
17.求以椭圆9x2+5y2=45的焦点为焦点,且经过点M(2,)的椭圆的标准方程.
[解析] 由9x2+5y2=45,得+=1.
其焦点F1(0,2)、F2(0,-2).
设所求椭圆方程为+=1.
又∵点M(2,)在椭圆上,∴+=1①
又a2-b2=4②
解①②得a2=12,b2=8.
故所求椭圆方程为+=1.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2章章末
一、选择题
1.过抛物线y2=4x的焦点的直线交抛物线于A、B两点,O为坐标原点,则·的值是( )
A.12 B.-12
C.3 D.-3
[解析] 解法一:设AB方程为:x=my+1,
A、B坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
由得:y2-4my-4=0,∴y1y2=-4,
又·=x1x2+y1y2=·+y1y2
=+(-4)=-3,故应选D.
解法二:取AB过点F且垂直于x轴,这一情况来研究.
∵F(1,0),∴A(1,2),B(1,-2),=(1,2),=(1,-2),
∴·=1-4=-3,故应选D.
[点评] 特值法是解选择题常用的重要方法,从特殊入手,解决一般性问题,不但快而且准,在今后的学习中,一定要重视特殊与一般的关系.
2.F1、F2是椭圆+=1(a>b>0)的两焦点,P是椭圆上任一点,从任一焦点引∠F1PF2的外角平分线的垂线,垂足为Q,则点Q的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
[分析] 此题用基本坐标法求解,运算相当繁琐,而且一时难以理出思路.本题易借助几何图形的几何性质加以解决.
[解析] 延长垂线F1Q交F2P的延长线于点A,如图所示.则△APF1是等腰三角形,∴|PF1|=|AP|,从而|AF2|=|AP|+|PF2|=|PF1|+|PF2|=2a.
∵O是F1F2的中点,Q是AF1的中点,
∴|OQ|=|AF2|=a.
∴Q点的轨迹是以原点O为圆心,半径为a的圆.故选A.
[点评] 看似凌乱繁多的条件,应用圆锥曲线的定义求解,可避免很多繁琐的计算,提高解题效率.
二、填空题
3.(2010·重庆文,13)已知过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A、B两点,|AF|=2,则|BF|=______.
[答案] 2
[解析] 本题考查抛物线的定义,直线与抛物线的位置关系.
设A点(x1,y1),B点(x2,y2)
抛物线y2=4x,焦点为(1,0),准线为x=-1.
|AF|=x1-(-1)=2,所以x1=1.
则AF与x轴垂直,|BF|=|AF|=2.
4.已知A、B、D三点不在一条直线上,且A(-2,0),B(2,0),||=2,=+,=,则点E的轨迹方程是__________.
[答案] x2+y2=1(y≠0)
[解析] 如图
设点E的坐标为(x,y),
∵==(+),
∴由向量加法的平行四边形法则可知,点E为BD的中点,连结OE,
又O为AB的中点,∴OE=AD=1.
即动点E到定点O的距离为定值1,
由圆的定义知,点E的轨迹方程为x2+y2=1(y≠0).
[点评] 平面向量在解析几何中的应用,是高考考查的重要内容,本题借助于图形,将数与形有机地结合起来,找到了突破口,即点E到定点O的距离等于定值1这一关键,从而求出了动点E的轨迹方程,充分体现了数形结合这一重要思想.
三、解答题
5.椭圆ax2+by2=1与直线x+y-1=0相交于A、B,C是AB的中点,若|AB|=2,OC的斜率为,求椭圆的方程.
[解析] 由得(a+b)x2-2bx+b-1=0.
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
则|AB|=
=·.
∵|AB|=2,∴=1.①
设C(x,y),则x==,y=1-x=,
∵OC的斜率为,∴=.
代入①,得a=,b=.
∴椭圆方程为+y2=1.
6.如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的顶点O作两条互相垂直的弦交抛物线于A、B两点.
(1)证明:直线AB过定点;
(2)求△AOB面积的最小值.
[解析] (1)证明:设直线AB的方程为x=my+b,A(x1,y1),B(x2,y2).
消去x得y2-2pmy-2pb=0,
则y1y2=-2pb.又OA⊥OB.
所以y1y2=-x1x2.
由方程组消去y,得x2-(2b+2pm2)x+b2=0,则x1·x2=b2.因此,b2=2pb.所以b=2p.
所以直线AB恒过定点(2p,0).
(2)解:由(1)知:AB恒过定点M(2p,0).
所以S△AOB=S△AOM+S△BOM=|OM|(|y1|+|y2|)≥p·2.
又y=2px1,y=2px2,所以(y1y2)2=4p2x1x2.
又因为y1y2=-x1x2,于是|y1y2|=4p2.
故SAOB的最小值为4p2.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.2.1
一、选择题
1.平面内到两定点E、F的距离之差的绝对值等于|EF|的点的轨迹是( )
A.双曲线 B.一条直线
C.一条线段 D.两条射线
[答案] D
4.以椭圆+=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线方程是( )
A.-y2=1 B.y2-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] B
[解析] 由题意知双曲线的焦点在y轴上,且a=1,c=2,
∴b2=3,双曲线方程为y2-=1.
5.“ab<0”是“曲线ax2+by2=1为双曲线”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] C
[解析] ab<0 曲线ax2+by2=1是双曲线,
曲线ax2+by2=1是双曲线 ab<0.
6.已知双曲线的两个焦点为F1(-,0)、F2(,0),P是此双曲线上的一点,且PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=2,则该双曲线的方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-y2=1 D.x2-=1
[答案] C
[解析] ∵c=,|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
∴(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|=4c2,
∴4a2=4c2-4=16,∴a2=4,b2=1.
7.椭圆+=1与双曲线-=1有相同的焦点,则m的值是( )
A.±1 B.1
C.-1 D.不存在
[答案] A
[解析] 验证法:当m=±1时,m2=1,
对椭圆来说,a2=4,b2=1,c2=3.
对双曲线来说,a2=1,b2=2,c2=3,
故当m=±1时,它们有相同的焦点.
直接法:显然双曲线焦点在x轴上,故4-m2=m2+2.
∴m2=1,即m=±1.
二、填空题
11.双曲线的焦点在x轴上,且经过点M(3,2)、N(-2,-1),则双曲线标准方程是________.
[答案] -=1
[解析] 设双曲线方程为:-=1(a>0,b>0)
又点M(3,2)、N(-2,-1)在双曲线上,
∴,∴.
12.过双曲线-=1的焦点且与x轴垂直的弦的长度为________.
[答案]
[解析] ∵a2=3,b2=4,∴c2=7,∴c=,
该弦所在直线方程为x=,
由得y2=,
∴|y|=,弦长为.
13.如果椭圆+=1与双曲线-=1的焦点相同,那么a=________.
[答案] 1
[解析] 由题意得a>0,且4-a2=a+2,∴a=1.
三、解答题
15.讨论+=1表示何种圆锥曲线,它们有何共同特征.
[解析] (1)当k<9时,25-k>0,9-k>0,
所给方程表示椭圆,
此时a2=25-k,b2=9-k,c2=a2-b2=16,
这些椭圆有共同的焦点(-4,0),(4,0).
(2)当90,9-k<0,
所给方程表示双曲线,
此时,a2=25-k,b2=k-9,c2=a2+b2=16,这些双曲线也有共同的焦点(-4,0),(4,0).
(3)当k>25时,所给方程没有轨迹.
16.设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,在第一象限的交点A的纵坐标为4,求此双曲线的方程.
[解析] 椭圆+=1的焦点为(0,±3),
由题意,设双曲线方程为:-=1(a>0,b>0),
又点A(x0,4)在椭圆+=1上,∴x=15,
又点A在双曲线-=1上,∴-=1,
又a2+b2=c2=9,∴a2=4,b2=5,
所求的双曲线方程为:-=1.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.2.2
一、选择题
1.已知双曲线与椭圆+=1共焦点,它们的离心率之和为,双曲线的方程应是
( )
A.-=1 B.-=1
C.-+=1 D.-+=1
[答案] C
[解析] ∵椭圆+=1的焦点为(0,±4),离心率e=,
∴双曲线的焦点为(0,±4),离心率为-==2,
∴双曲线方程为:-=1.
2.焦点为(0,±6)且与双曲线-y2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] B
[解析] 与双曲线-y2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为-y2=λ(λ≠0),
又因为双曲线的焦点在y轴上,
∴方程可写为-=1.
又∵双曲线方程的焦点为(0,±6),
∴-λ-2λ=36.∴λ=-12.
∴双曲线方程为-=1.
3.若0A.相同的实轴 B.相同的虚轴
C.相同的焦点 D.相同的渐近线
[答案] C
[解析] ∵00.
∴c2=(a2-k2)+(b2+k2)=a2+b2.
4.中心在坐标原点,离心率为的双曲线的焦点在y轴上,则它的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
[答案] D
[解析] ∵=,∴==,∴=,
∴=,∴=.
又∵双曲线的焦点在y轴上,
∴双曲线的渐近线方程为y=±x,
∴所求双曲线的渐近线方程为y=±x.
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦点到渐近线的距离是其顶点到渐近线距离的3倍,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±3x
[答案] B
[解析] 如图,
分别过双曲线的右顶点A,右焦点F作它的渐近线的垂线,B、C分别为垂足,则△OBA∽△OCF,
∴==,
∴=,∴=2,
故渐近线方程为:y=±2x.
8.双曲线-=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )
A. B.3
C.4 D.2
[答案] C
[解析] ∵焦点坐标为(±5,0),渐近线方程为y=±x,∴一个焦点(5,0)到渐近线y=x的距离为4.
二、填空题
12.椭圆+=1与双曲线-y2=1焦点相同,则a=________.
[答案]
[解析] 由题意得4-a2=a2+1,∴2a2=3,a=.
13.双曲线以椭圆+=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍,求该双曲线的方程为________.
[答案] -=1
[解析] 椭圆+=1中,a=5,b=3,c2=16,
焦点为(0,±4),离心率e==,
∴双曲线的离心率e1=2e=,
∴==,∴a1=,
∴b=c-a=16-=,
∴双曲线的方程为-=1.
三、解答题
16.已知双曲线-=1(a>0,b>0)过点A(,),且点A到双曲线的两条渐近线的距离的积为.求此双曲线方程.
[解析] 双曲线-=1的两渐近线的方程为bx±ay=0.
点A到两渐近线的距离分别为
d1=,d2=
已知d1d2=,故=(ⅰ)
又A在双曲线上,则
14b2-5a2=a2b2(ⅱ)
(ⅱ)代入(ⅰ),得3a2b2=4a2+4b2(ⅲ)
联立(ⅱ)、(ⅲ)解得b2=2,a2=4.
故所求双曲线方程为-=1.
17.如下图,已知F1,F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,求双曲线的离心率.
[解析] 设MF1的中点为P,在Rt△PMF2中,|PF2|=|MF2|·sin60°=2c·=c.又由双曲线的定义得|PF2|-|PF1|=2a,所以a=c,e===+1.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
1.设定点F1(0,-3),F2(0,3),动点P(x,y)满足条件|PF1|+|PF2|=a(a>0),则动点P的轨迹是( )
A.椭圆
B.线段
C.椭圆、线段或不存在
D.不存在
[答案] C
[解析] 当a>|F1F2|=6时,动点P的轨迹为椭圆;
当a=|F1F2|=6时,动点P的轨迹为线段;
当a<|F1F2|=6时,动点P的轨迹不存在.
5.椭圆mx2+ny2+mn=0(mA.(0,±)
B.(±,0)
C.(0,±)
D.(±,0)
[答案] C
[解析] 椭圆方程mx2+ny2+mn=0可化为+=1,
∵m-n,椭圆的焦点在y轴上,排除B、D,
又n>m,∴无意义,排除A,故选C.
6.若△ABC的两个焦点坐标为A(-4,0)、B(4,0),△ABC的周长为18,则顶点C的轨迹方程为( )
A.+=1
B.+=1(y≠0)
C.+=1(y≠0)
D.+=1(y≠0)
[答案] D
[解析] |AB|=8,|AC|+|BC|=10>|AB|,故点C轨迹为椭圆且两焦点为A、B,又因为C点的纵坐标不能为零,所以选D.
7.点P为椭圆+=1上一点,以点P以及焦点F1、F2为顶点的三角形的面积为1,则P点的坐标为( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] S△PF1F2=×|F1F2|·|yP|
=×2×|yP|=1,
∴|yP|=1,yP=±1,代入椭圆方程得,xP=±.
10.AB为过椭圆+=1中心的弦,F(c,0)为椭圆的左焦点,则△AFB的面积最大值是( )
A.b2 B.bc
C.ab D.ac
[答案] B
[解析] S△ABF=S△AOF+S△BOF=|OF|·|yA-yB|,
当A、B为短轴两个端点时,|yA-yB|最大,最大值为2b.
∴△ABF面积的最大值为bc.
13.(2009·上海文,12)已知F1、F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上一点,且⊥.若△PF1F2的面积为9,则b=________.
[答案] 3
[解析] 本题考查椭圆的定义及整体代换的数学思想.
由椭圆定义,得|PF1|+|PF2|=2a,
∴|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=4a2,
又∵⊥,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
∴2|PF1|·|PF2|=4a2-4c2=4b2,
∴|PF1|·|PF2|=2b2,S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=b2=9,∴b=3.
14.椭圆+=1的两个焦点为F1、F2,点P在椭圆上,若线段PF1的中点在y轴上,则|PF1|是|PF2|的____________倍.
[答案] 7
[解析] 如图,
PF1的中点M在y轴上,O为F1F2的中点,
∴OM∥PF2,∴PF2⊥x轴,|PF2|==,
|PF1|+|PF2|=2a=4,
∴|PF1|=4-==7|PF2|.
16.已知点P(x0,y0)是椭圆+=1上一点,A点的坐标为(6,0),求线段PA中点M的轨迹方程.
[解析] 设M(x,y),则∴
∵点P在椭圆+=1上,∴+=1.把代入+=1,得+=1,
即+y2=1为所求.
18.若长度为8的线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动,点M在AB上且=2,求点M的轨迹方程.
[解析] 设A(x0,0)、B(0,y0)、M(x,y),
∵=2,∴
∴
∵|AB|=8,∴=8.
∴x+y=64.
把x0=3x,y0=y代入x+y=64,
得(3x)2+2=64,
即x2+y2=1为点M的轨迹方程.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
3.椭圆的两个焦点与它的短轴的两个端点是一个正方形的四个顶点,则椭圆离心率为( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 由题意得b=c,∴a2=b2+c2=2c2,e==.
5.以椭圆两焦点F1、F2所连线段为直径的圆,恰好过短轴两端点,则此椭圆的离心率e等于( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 由题意得b=c,∴a2=b2+c2=2c2,
∴e==.
8.若椭圆的短轴为AB,它的一个焦点为F1,则满足△ABF1为等边三角形的椭圆的离心率是( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] 由题意得a=2b,a2=4b2=4(a2-c2),∴=.
9.(2009·浙江文,6)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] 本小题主要考查椭圆及椭圆的几何性质.
由已知B点横坐标为-c,取B(-c,).
∵=2.∴=
∵AB所在直线方程为y=-(x-a),∴P点纵坐标为a-c.
由△BFA∽△POA得,=,∴2c2-3ac+a2=0.
即2e2-3e+1=0解得e=(e=1舍去).故选D.
11.如图,在椭圆中,若AB⊥BF,其中F为焦点,A、B分别为长轴与短轴的一个端点,则椭圆的离心率e=________.
[答案]
[解析] 设椭圆方程为+=1,则有A(a,0),B(0,b),F(c,0),由AB⊥BF,得kAB·kBF=-1,而kAB=,kBF=-代入上式得=-1,利用b2=a2-c2消去b2,得-=1,即-e=1,解得e=,
∵e>0,∴e=.
12.椭圆+=1上一点到两焦点的距离分别为d1、d2,焦距为2c,若d1、2c、d2成等差数列,则椭圆的离心率为________.
[答案]
[解析] 由题意得4c=d1+d2=2a,∴e==.
14.椭圆+=1的焦点在x轴上,则它的离心率e的取值范围________.
[答案]
[解析] 由题意知5a>4a2+1,∴∴e==≤=(当且仅当a=时,取“=”).
17.动点M到一个定点F(c,0)的距离和它到一条定直线l:x=的距离比是常数e=(0[解析] 设M(x,y),由题意得=,
(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2),
令a2-c2=b2,方程化为+=1(a>b>0),
∴所求动点的轨迹方程为+=1(a>b>0).
18.已知椭圆+=1上有一点P,到其左、右两焦点距离之比为1?3,求点P到两焦点的距离及点P的坐标.
[解析] 设P(x,y),左、右焦点分别是F1、F2,
∵a=10,b=6,c=8,e==,
∴|PF1|+|PF2|=2a=20.
又|PF2|=3|PF1|,
∴|PF1|=5,|PF2|=15.
由两点间的距离公式可得
,解得x=-.
代入椭圆方程得y=±.
故点P的坐标为或.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
7.双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( )
A.2 B.
C. D.
[答案] C
[解析] 双曲线的两条渐近线互相垂直,则渐近线方程为:y=±x,
∴=1,∴==1,
∴c2=2a2,e==.
9.过双曲线-=1(a>0,b>0)上任意一点P引与实轴平行的直线,交两渐近线于M、N两点,则·的值为( )
A.a2 B.b2
C.2ab D.a2+b2
[答案] A
[解析] 特值法:当点P在双曲线的一个顶点时,·=a2.
10.(2010·浙江理,8)设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近方程为( )
A.3x±4y=0 B.3x±5y=0
C.4x±3y=0 D.5x±4y=0
[答案] C
[解析] 如图:由条件|F2A|=2a,|F1F2|=2c
又知|PF2|=|F1F2|,知A为PF1中点,由a2+b2=c2,有|PF1|=4b由双曲线定义:
|PF1|-|PF2|=2a,则4b-2c=2a
∴2b=c+a,又有c2=a2+b2,(2b-a)2=a2+b2,
∴4b2-4ab+a2=a2+b2
3b2=4ab,∴=,
∴渐近线方程:y=±x.故选C.
11.双曲线+=1的离心率e∈(1,2),则b的取值范围是________.
[答案] -12[解析] ∵b<0,∴离心率e=∈(1,2),
∴-1214.(2009·全国Ⅱ文,8改编)双曲线-=1的渐近线与圆(x-3)2+y2=r2(r>0)相切,则r=________.
[答案]
[解析] 本题考查双曲线的几何性质、直线与圆的位置关系以及点到直线的距离公式.
双曲线-=1的渐近线方程为y=±x=±x,
∴x±2y=0,由题意,得r==.
15.已知动圆与⊙C1:(x+3)2+y2=9外切,且与⊙C2:(x-3)2+y2=1内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
[解析] 设动圆圆心M的坐标为(x,y),半径为r,
则|MC1|=r+3,|MC2|=r-1,
∴|MC1|-|MC2|=r+3-r+1=4<|C1C2|=6,
由双曲线的定义知,点M的轨迹是以C1、C2为焦点的双曲线的右支,且2a=4,a=2,
双曲线的方程为:-=1(x≥2).
18.是否存在同时满足下列条件的双曲线,若存在,求出其方程;若不存在,说明理由.
(1)渐近线方程为x+2y=0及x-2y=0;
(2)点A(5,0)到双曲线上动点P的距离的最小值为.
[解析] 假设存在同时满足题中的两条件的双曲线.
(1)若双曲线的焦点在x轴上,因为渐近线方程为
y=±x,所以由条件(1),设双曲线方程为-=1,
设动点P的坐标为(x,y),则|AP|==,由条件(2),若2b≤4,即b≤2,则当x=4时,|AP|最小==,b2=-1,这不可能,无解;若2b>4,则当x=2b时,|AP|最小=|2b-5|=,解得b=,此时存在双曲线方程为-=1.
(2)若双曲线的焦点在y轴上,则可设双曲线方程为-=1(x∈R),
所以|AP|=,
因为x∈R,
所以当x=4时,|AP|最小==.
所以a2=1,此时存在双曲线方程为y2-=1.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.已知方程-=1表示双曲线,则k的取值范围是( )
A.-10
C.k≥0 D.k>1或k<-1
[答案] A
[解析] 由题意得(1+k)(1-k)>0,∴(k-1)(k+1)<0,∴-13.动圆与圆x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.双曲线的一支
B.圆
C.抛物线
D.双曲线
[答案] A
[解析] 设动圆半径为r,圆心为O,x2+y2=1的圆心为O1,圆x2+y2-8x+12=0的圆心为O2,
由题意得|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,
∴|OO2|-|OO1|=r+2-r-1=1<|O1O2|=4,
由双曲线的定义知,动圆圆心O的轨迹是双曲线的一支.
8.已知点F1(-4,0)和F2(4,0),曲线上的动点P到F1、F2距离之差为6,则曲线方程为( )
A.-=1
B.-=1(y>0)
C.-=1或-=1
D.-=1(x>0)
[答案] D
[解析] 由双曲线的定义知,点P的轨迹是以F1、F2为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:-=1(x>0)
9.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,在左支上过F1的弦AB的长为5,若2a=8,那么△ABF2的周长是( )
A.16 B.18
C.21 D.26
[答案] D
[解析] |AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,
∴|AF2|+|BF2|-(|AF1|+|BF1|)=16,
∴|AF2|+|BF2|=16+5=21,
∴△ABF2的周长为|AF2|+|BF2|+|AB|=21+5=26.
10.若椭圆+=1(m>n>0)和双曲线-=1(a>0,b>0)有相同的焦点,P是两曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|的值为( )
A.m-a B.m-b
C.m2-a2 D.-
[答案] A
[解析] 设点P为双曲线右支上的点,
由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=2,
由双曲线定义得|PF1|-|PF2|=2.
∴|PF1|=+,|PF2|=-,
∴|PF1|·|PF2|=m-a.
14.一动圆过定点A(-4,0),且与定圆B:(x-4)2+y2=16相外切,则动圆圆心的轨迹方程为________.
[答案] -=1(x≤-2)
[解析] 设动圆圆心为P(x,y),由题意得
|PB|-|PA|=4<|AB|=8,
由双曲线定义知,点P的轨迹是以A、B为焦点,且2a=4,a=2的双曲线的左支.
其方程为:-=1(x≤-2).
17.已知双曲线x2-=1的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且·=0,求点M到x轴的距离.
[解析] 解法一:设M(xM,yM),F1(-,0),F2(,0),=(--xM,-yM),=(-xM,-yM)
∵·=0,
∴(--xM)·(-xM)+y=0,
又M(xM,yM)在双曲线x2-=1上,∴x-=1,
解得yM=±,
∴M到x轴的距离是|yM|=.
解法二:连结OM,设M(xM,yM),∵·=0,
∴∠F1MF2=90°,∴|OM|=|F1F2|=,
∴=①
又x-=1②
由①②解得yM=±,
∴M到x轴的距离是|yM|=.
18.在面积为1的△PMN中,tan∠PMN=,tan∠MNP=-2,建立适当坐标系.求以M、N为焦点且过点P的双曲线方程.
[解析] 解法一:以MN所在直线为x轴,MN的中垂线为y轴建立直角坐标系.设P(x0,y0),M(-c,0),N(c,0)(y0>0,c>0).(如图)
则解得
设双曲线方程为-=1,
将点P=代入,可得a2=.
∴所求双曲线方程为-=1.
解法二:以MN所在直线为x轴,MN的中垂线为y轴建立直角坐标系,作PA⊥x轴于A点.
设P(x0,y0),M(-c,0),N(c,0),(y0>0,c>0)(如图所示)
因为tan∠MNP=-2,所以tan∠xNP=2,
故=2,=,
即AN=,AM=2y0,
所以2c=y0,即y0=c,
又因为S△PMN=1,所以MN·PA=1,
即×2c×c=1,∴c=,
而2a=PM-PN
=-
=y0-y0=,
∴a=,
故所求双曲线方程为-=1.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.3.2
一、选择题
1.设抛物线的顶点在原点,其焦点F在y轴上,又抛物线上的点(k,-2)与F点的距离为4,则k的值是( )
A.4 B.4或-4
C.-2 D.2或-2
[答案] B
[解析] 由题意,设抛物线的标准方程为:x2=-2py,
由题意得,+2=4,∴p=4,x2=-8y.
又点(k,-2)在抛物线上,
∴k2=16,k=±4.
2.抛物线y=x2(m<0)的焦点坐标是( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] ∵x2=my(m<0),∴2p=-m,p=-,
焦点坐标为,即.
3.抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点(-5,2)到焦点的距离是6,则抛物线的方程为( )
A.y2=-2x B.y2=-4x
C.y2=2x D.y2=-4x或y2=-36x
[答案] B
[解析] 由题意,设抛物线的标准方程为:y2=-2px(p>0),由题意,得+5=6,∴p=2,
∴抛物线方程为y2=-4x.
5.(2010·陕西文,9)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为( )
A. B.1
C.2 D.4
[答案] C
[解析] 本题考查抛物线的准线方程,直线与圆的位置关系.
抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=-,由题意知,3+=4,p=2.
6.等腰Rt△AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,则△AOB的面积是( )
A.8p2 B.4p2
C.2p2 D.p2
[答案] B
[解析] ∵抛物线的对称轴为x轴,内接△AOB为等腰直角三角形,
∴由抛物线的对称性,知直线AB与抛物线的对称轴垂直,从而直线OA与x轴的夹角为45°.
由方程组,得,或.
∴A、B两点的坐标分别为(2p,2p)和(2p,-2p).
∴|AB|=4p.∴S△AOB=×4p×2p=4p2.
8.过抛物线焦点F的直线与抛物线相交于A、B两点,若A、B在抛物线准线上的射影是A1、B1,则∠A1FB1等于( )
A.45° B.60°
C.90° D.120°
[答案] C
[解析] 由抛物线的定义得,|AF|=|AA1|,
|BF|=|BB1|,∴∠1=∠2,∠3=∠4,
又∠1+∠2+∠3+∠4+∠A1AF+∠B1BF=360°,
且∠A1AF+∠B1BF=180°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=180°,∴2(∠2+∠4)=180°,即∠2+∠4=90,
故∠A1FB=90°.
9.(2009·全国Ⅰ,5)设双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+1相切,则该双曲线的离心率等于( )
A. B.2
C. D.
[答案] C
[解析] 本题主要考查圆锥曲线的有关知识.
双曲线的渐近线方程为y=±x.
∵渐近线与y=x2+1相切,
∴x2±x+1=0有两相等根,
∴Δ=-4=0,∴b2=4a2,
∴e====.
10.(2010·辽宁理,7)设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=( )
A.4 B.8
C.8 D.16
[答案] B
[解析] 如图,KAF=-,
∴∠AFO=60°,
∵|BF|=4,∴|AB|=4,
即P点的纵坐标为4,
∴(4)2=8x,∴x=6,∴|PA|=8=|PF|,故选B.
二、填空题
11.抛物线y2=16x上到顶点和焦点距离相等的点的坐标是________.
[答案] (2,±4)
[解析] 设抛物线y2=16x上的点P(x,y)
由题意,得(x+4)2=x2+y2=x2+16x,
∴x=2,∴y=±4.
12.抛物线y2=4x的弦AB垂直于x轴,若AB的长为4,则焦点到AB的距离为________.
[答案] 2
[解析] 由题意,设A点坐标为(x,2),则x=3,
又焦点F(1,0),∴焦点到AB的距离为2.
14.(2009·宁夏、海南)已知抛物线C的顶点坐标为原点,焦点在x轴上,直线y=x与抛物线C交于A,B两点,若P(2,2)为AB的中点,则抛物线C的方程为________.
[答案] y2=4x
[解析] 设抛物线为y2=kx,与y=x联立方程组,消去y,得:x2-kx=0,x1+x2=k=2×2,故y2=4x.
三、解答题
17.若抛物线y2=2x上两点A(x1,y1)、B(x2,y2)关于直线y=x+b对称,且y1y2=-1,求实数b的值.
[解析] 因为A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,
所以y=2x1 ① y=2x2 ②
①-②并整理可得==kAB,
又因为kAB=-1,所以y1+y2=-2,
所以=-1,而=
===,
因为在直线y=x+b上,
所以-1=+b,即b=-,
所以b的值为-.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
2.3.1
一、选择题
1.在直角坐标平面内,到点(1,1)和直线x+2y=3距离相等的点的轨迹是( )
A.直线 B.抛物线
C.圆 D.双曲线
[答案] A
[解析] ∵定点(1,1)在直线x+2y=3上,∴轨迹为直线.
2.抛物线y2=x上一点P到焦点的距离是2,则P点坐标为( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 设P(x0,y0),则|PF|=x0+=x0+=2,
∴x0=,∴y0=±.
3.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则a的值为( )
A. B.-
C.8 D.-8
[答案] B
[解析] ∵y=ax2,∴x2=y,其准线为y=2,
∴a<0,2=,∴a=-.
4.(2010·湖南文,5)设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
[答案] B
[解析] 本题考查抛物线的定义.
由抛物线的定义可知,点P到抛物线焦点的距离是4+2=6.
5.设过抛物线的焦点F的弦为AB,则以AB为直径的圆与抛物线的准线的位置关系是
( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.以上答案都有可能
[答案] B
[解析] 特值法:取AB垂直于抛物线对称轴这一情况研究.
6.过点F(0,3)且和直线y+3=0相切的动圆圆心的轨迹方程为( )
A.y2=12x B.y2=-12x
C.x2=12y D.x2=-12y
[答案] C
[解析] 由题意,知动圆圆心到点F(0,3)的距离等于到定直线y=-3的距离,故动圆圆心的轨迹是以F为焦点,直线y=-3为准线的抛物线.
7.过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )
A.有且仅有一条 B.有且仅有两条
C.有无穷多条 D.不存在
[答案] B
[解析] 当斜率不存在时,x1+x2=2不符合题意.
因为焦点坐标为(1,0),
设直线方程为y=k(x-1),
由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴x1+x2==5,
∴k2=,即k=±.
因而这样的直线有且仅有两条.
8.抛物线y2=8x上一点P到x轴距离为12,则点P到抛物线焦点F的距离为( )
A.20 B.8
C.22 D.24
[答案] A
[解析] 设P(x0,12),则x0=18,
∴|PF|=x0+=20.
9.抛物线的顶点在坐标原点,焦点是椭圆4x2+y2=1的一个焦点,则此抛物线的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.
C. D.
[答案] B
[解析] =c=,∴p=.
10.在同一坐标系中,方程a2x2+b2y2=1与ax+by2=0(a>b>0)的曲线大致是( )
[答案] D
[解析] 解法一:将方程a2x2+b2y2=1与ax+by2=0转化为标准方程+=1,y2=-x.因为a>b>0,因此>>0.
所以有椭圆的焦点在y轴,抛物线的开口向左.
解法二:将方程ax+by2=0中的y换成-y,其结果不变,
即说明ax+by2=0的图象关于x轴对称,排除B、C,又椭圆的焦点在y轴,排除A.
二、填空题
12.到点A(-1,0)和直线x=3距离相等的点的轨迹方程是________.
[答案] y2=8-8x
[解析] 设动点坐标为(x,y),
由题意得=|x-3|,
化简得y2=8-8x.
13.以双曲线-=1的中心为顶点,左焦点为焦点的抛物线方程是__________.
[答案] y2=-20x
[解析] ∵双曲线的左焦点为(-5,0),故设抛物线方程为y2=-2px(p>0),
又p=10,∴y2=-20x.
14.圆心在第一象限,且半径为1的圆与抛物线y2=2x的准线和双曲线-=1的渐近线都相切,则圆心的坐标是________.
[解析] 设圆心坐标为(a,b),则a>0,b>0.
∵y2=2x的准线为x=-,
-=1的渐近线方程为3x±4y=0.
由题意a+=1,则a=.
|3a±4b|=5,解得b=或b=,
∴圆心坐标为、.
三、解答题
16.已知点A(0,-2),B(0,4),动点P(x,y)满足·=y2-8.
(1)求动点P的轨迹方程.
(2)设(1)中所求轨迹与直线y=x+2交于C、D两点.
求证:OC⊥OD(O为原点)
[解析] (1)由题意可得·=(-x,-2-y)·(-x,4-y)=y2-8
化简得x2=2y
(2)将y=x+2代入x2=2y中,得x2=2(x+2)
整理得x2-2x-4=0
可知Δ=20>0
设C(x1,y1),D(x2,y2)
x1+x2=2,x1·x2=-4
∵y1=x1+2,y2=x2+2
∴y1y2=(x1+2)(x2+2)=x1x2+2(x1+x2)+4=4
∵·=x1x2+y1y2=0
∴OC⊥OD
18.抛物线的焦点F是圆x2+y2-4x=0的圆心.
(1)求该抛物线的标准方程;
(2)直线l的斜率为2,且过抛物线的焦点,若l与抛物线、圆依次交于A,B,C,D,求|AB|+|CD|.
[解析] (1)由圆的方程知圆心坐标为(2,0).因为所求的抛物线以(2,0)为焦点,所以抛物线的标准方程为y2=8x.
(2)如右图,|AB|+|CD|=|AD|-|BC|,又|BC|=4,所以只需求出|AD|即可.
由题意,AD所在直线方程为y=2(x-2),与抛物线方程y2=8x联立得 x2-6x+4=0,设A(x1,y1),D(x2,y2),所以x1+x2=6,x1x2=4,|AD|=|AF|+|DF|=(x1+2)+(x2+2)=x1+x2+4=6+4=10,所以|AB|+|CD|=|AD|-|BC|=6.
[点拨] 本题求出x1+x2=6,x1x2=4后可以利用弦长公式来求,但直接利用抛物线定义得|AD|=|AF|+|DF|=x1+x2+p,则简单利落.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网