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圆锥曲线压轴难题解答

圆锥曲线提高题

1设抛物线y2px(p0)的焦点为F,点A(0,2).若线段FA的中点B在抛物线上,

则B到该抛物线准线的距离为。

2

解析:

利用抛物线的定义结合题设条件可得出p的值为2,B点坐标为(二,)所

4

以点B到抛物线准线的距离为

3_

-42,本题主要考察抛物线的定义及几何性质,属容易

4

uuuuuu

2.已知以F为焦点的抛物线y4x上的两点A、B满足AF3FB,则弦AB的中点到准

线的距离为.

解析:

设BF=m,由抛物线的定义知

AA-i3m,BBim

ABC中,AC=2m,AB=4nk>AB、3

直线AB方程为y.3(x1)

与抛物线方程联立消y得3x210x30

所以AB中点到准线距离为空空i5i8

233

3.已知m>1,直线l:

xmy

2

x

~2

m

y21,RE分别为椭圆C的左、

 

右焦点.

(I)当直线I过右焦点f2时,求直线I的方程;

(H)设直线l与椭圆C交于A,B两点,VARF2,VBF1F2的

重心分别为G,H.若原点0在以线段GH为直径的圆内,求实数m

的取值范围解析:

本题主要考察椭圆的几何性质,直线与椭圆,点与圆的位置关系等基础知识,同时考察解析几何的基本思想方法和综合解题能力。

(I)解:

因为直线l:

xmy

m2

0经过F2(-m21,0),所以■-m21

m2

 

得m22,

又因为m1所以m,2,故直线1的方程为x,2y-f

(n)解:

设A(x1,y1),B(x2,y2)。

 

且有y1y2

由于Fi(c,0),F2(c,0),,

故O为F1F2的中点,

uuuruuurumruuir由AG2GO,BH2HO,

由题意可知2MO

 

即4[(X^2'2上

(X1

X2)2

9

(力y2)2

 

即x-ix2yy20

22

曲/mm、

而X1X2y〃2(myi)(my2)y』2

22

所以

(m2即m24

又因为mi且0

所以1m2。

所以m的取值范围是(1,2)。

22

4.己知斜率为1的直线I与双曲线C:

务笃1a>0,b>0相交于ab

的中点为M1,3•

(I)求C的离心率;

(H)设C的右顶点为A,右焦点为F,DFgBF17,证明:

过Ax轴相切.

【命题意图】本题主要考查双曲线的方程及性质,考查直线与圆的关系,

知识掌握情况,又可以考查综合推理的能力

【参考答案】

B、D两点,且BD

B、D三点的圆与

既考查考生的基础

 

(1>由题设知•/的方和为:

y=x42.代入C的方程.井化简.爲

(b2-a2)^-4a2x-4a2-a2b2=0.

〃佃・必)、Ofxj.y,)*

4a24a2+a2fr2

由M(I.3>为BD的中点知△上殳=].故2

1心尹耳円•b2=3a31

c=>/a:

♦Z>2=2^

所以C的离心率e<£・2・

a

(II)由①、②知.C的方程为:

3?

-/=3o2,人(仏0)・F(2a.0).X|+x,=1Xy-x,=-^^-<0.

故不妨设斗Wt.©Na・

I财匸Jg_2d)'+y;=丁3-卯+3彳4=«-2^.

IFDI=Jcxj_2a)‘十y;35&・加)‘+3g-如二耳-c•

I=(a-2為X2x,r)

■Sa'*"亠8.

/z

9

R

徑的

(1)

(2)

1

e

2

2

M

yi

2c

a2

M(

丙此以M

故x

!

>・MA

B.D

b2

2

222C

bc2c,有2

a

it结AM・別由A(LO)・W(J.3)^\MA\-3・从而

22

5.设椭圆C1:

a2b21(ab°),抛物线C2:

x?

by『。

3

的垂心为B0,—b,且△QMN的重心在C2上,求椭圆C1和抛物线C2的方程。

4

【解析】考查椭圆和抛物线的定义、基本量,通过交点三角形来确认方程。

AM=MB=MD・且AM丄需轴

【点评】高考中的解析几何问题一般为综合性较强的题目,命题者将好多考点以圆锥曲线为

背景来考查,如向量问题、三角形问题、函数问题等等,试题的难度相对比较稳定•

故Sa5+4

故IBD\—运I齐-£I逐J5・+形尸一4舛咼^6

所以过仏B.D〔点的相切

若C2经过C1的两个焦点,求C1的离心率;

设A(0,b),Q3丁3,,5,又M、N为C1与C2不在y轴上的两个交点,若△AMN

4

(1)由已知椭圆焦点

(c,0)

在抛物线上,可得:

⑵由题设可知

N关于y轴

对称

0),由

AMN的垂心为B,有

-或yb(舍去)

4

重心坐标

4

于b,M(于b,(于b,三),得QMN

X1,yj,N(X1,%)(X1

uuunUULT2

BMAN0X1(y1

3b)(y1b)0。

4

由点N(x「yj在抛物线上,

29

X1by1b,解得:

 

b2

由重心在抛物线上得:

3—

4

11b2,所以b=2,M(.5,—),N(、5,-),又因为M22

16

N在椭圆上得:

a2,椭圆方程为

3

2

X

16

2

L1,抛物线方程为X2

42y4。

6•已知以原点0为中心,

F-.5,0为右焦点的双曲线C的离心率e

 

(I)求双曲线C的标准方程及其渐近线方程;

(II)如题(20)图,已知过点Mx1,y1

的直线l1:

x-|X4y1y4与过点

NX2,y2(其中X2x)的直线

l2:

x2x4y2y4的交点E在双

曲线C上,直线MN与两条渐近线分别交与G、H两点,求OGH的面积。

解:

(I)的标准方程为密「(a>0,

6>0),则由题意c=e=—=孕,az

因此a=2,6=Jd-J=1,

C的标准方程为j--/=1・

C的渐近线方程为y=±yx,即x-2y=0和a+2y=0.

(n)解法一:

如答(20)图,由题意点E(孔,九)在直线2心“+4力y・4和ZjzXjX+

4如=4上,因此有衍牝+4)•伉=4,xax£+4力允=4,

故点M、N均在直线x£x+4yEy=4上,因此直线MN的方程为

xer+4ycy=4.

设G、H分别是直线MN与渐近线入-2y=0&x+2y=0的交点,

[XfX+4VrV

由方程纽

x-2y=0

 

22

解得北=

4

设MN与*轴的交点为Q,则在直线x£x+4nr=4中,令y=0得力=•(易知xc

%<#0).注意到xJ-4/1=4J9

Sg=*・IOQI•In-/.I=盘・I石七土;I

42|xe|

"■M"*|xl-4yir

解法二:

设由方程组

r声=4”

伽=4-

X£='仇「

e利沧一处几靳先

-

因七1

卅科'则直线臥附的斜畢*-

舍F地

故直线必甲的方程为

y-y>

下同解法1*

(II)设直线PFi、PF?

的斜线分别为ki、k2.

koc、koD满足koAkoBkockoD0?

若存在,求出所有满足条件的点P的坐标;若

不存在,说明理由•

所以?

■*zT"*'-

更小・卩1「.

所1]d■竝山■k

F折求桶圆方程为

 

(n)(i)ws弋•:

方法-:

*>!

>><-UO).F:

(lt0)tPF^PFz的国率分别为虹g且点P不衣历以ki工fki工0人丰0・・

又宜线PFfPF,的方程分别为y-AJx+Dty-^Cx-l).

所以

*2—*1

2爲島+3b-k9

厂q・-Ta2■结论成匕

o>

方法二:

设9(4以》•则爲一召匚

因为点P不在工紬上.所以y9^0.又x»+力—2»所以土一鱼乂心一込竺乂口旦口如

*1h力>0

因此结论成立.

CH)解:

设AC"%儿力儿C(xc»yc)>DGr

"塔(卄1》J芋皿T,

联立贯线川I与橢圆的方程得

化简得《2卅+1)云+4卅工T绅一'

図此

由于

所以

目此

0>

■・,2対一2

和+刊一-巫耳V工皿=阪TH亍

OA.OB的斜甲存在.

xA工0,xBH0■因此妊兴0』•匕+心=之+也=臥*尢"+匕轧土!

2

XaX>如工・

=2h十®兰主^■■h(2-诂、2>

2kx

S3—…X

Q-1

相似地可以得到Xc#O,%工0,愿界0丄址十&8

 

故心十屉〒址%+

_严為—新十上%—鱼

2Ct(^-D(*i+fet)

(Al^-1X%I1>

若点曲十‘匸+匕+张=乩黛宥h+島虫°或九电«1

5)岂杠+h■0时.结合(i〉的结论•可得Jtj・l沢质Ulin曙点P站坐掠为C0,2>

②当居虽弓】时•箱舍的鰭论,解钳趾=一M此时—I■不瞒足站护居,含去片此时点阀CD的方程为>-3(x-nj^立方裂盂十2盹■#4-召

铜此F脊申・

练上所述曲足乘件的点f的生皿駢35②煜申,

8.在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点0对称,P是动点,且直线AP

1

与BP的斜率之积等于-

3

(I)求动点P的轨迹方程;

(II)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:

是否存在点P使得△PAB与厶PMN的面积相等?

若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。

(I)解:

因为点B与A(1,1)关于原点0对称,所以点B得坐标为(1,1).

设点P的坐标为(x,y)

22

故动点P的轨迹方程为x3y4(x1)

(II)解法一:

设点P的坐标为(xo,y。

),点M,N得坐标分别为(3,yM),(3,yN).

Vc1Vc1

则直线AP的方程为y10(x1),直线BP的方程为y10(x1)

Xo1X。

1

于是VPMN得面积

解法二:

若存在点P使得VPAB与VPMN的面积相等,设点P的坐标为(xo,yo)

则1|PAgPB|sinAPB?

|PM|gPN|sinMPN.因为sinAPBsinMPN,

|PN||PB|

|3Xo|

|x1|

故存在点PS使得VPAB与VPMN的面积相等,此时点P的坐标为(5屈、

(,)•

39

1

9•已知定点A(—1,0),F(2,0),定直线I:

x=空,不在x轴上的动点P与点F的距离是它到直线I的距离的2倍.设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B、C两点,直线AB、AC分别交I于点M、N

(I)求E的方程;

(H)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由•

本小题主要考察直线、轨迹方程、双曲线等基础知识,考察平面机袭击和的思想方法及推理

运算能力•

解:

(1)设P(x,y),则..(x2)2y22|x

2

化简得x2——=1(y丰0)4分

3

(2)①当直线BC与x轴不垂直时,设BC的方程为y=k(x—2)(k^0)

(3—k)2x2+4k2x—(4k2+3)=0由题意知3—k2^0且厶>0

设B(x1,y1),C(x2,y2),

4k2

X1X22

则k3

4k23

X1X2—

k23

y1y2=k2(X1—2)(X2—2)=k2[X1X2—2(x1+X2)+4]

2

—+4)

3

2

=k〈—孚

k23k2_9k2_k23

因为X1、X2M—1

所以直线AB的方程为y=」一(x+1)

x11

因此M点的坐标为(丄,纽)

22(X11)

ULUU33vULUT33y

FM(),同理可得FN(=卫2)22(x11)22(x21)

UUUUUULT

因此FMgFN(

3)2

9y“2

2(X11)(X21)

81k2

k23

4(4^^4^1)

k23k23

=0

②当直线BC与x轴垂直时,起方程为x=2,则B(2,3),C(2,-3)

13UUUU33

AB的方程为y=x+1,因此M点的坐标为(一,),FM(—,)

2222

uuu

同理可得FN

UULUUULT

因此FMg=N

33)

2'2)

3)23(3)=0

222

UUUUUULT

综上FMgFN=0,即FM丄FN

故以线段MN为直径的圆经过点F

12分

2

X2

10.一条双曲线y1的左、右顶点分别为A1,A2,点P(X1,yJ,Q(X1,yj是双曲线

2

上不同的两个动点。

(1)求直线AiP与A2Q交点的轨迹E的方程式;

(2)若过点H(0,h)(h>1)的两条直线li和12与轨迹E都只有一个交点,且lil

求h的值。

fe:

⑴由.七忌対収曲线的左、右顶点知,庞0,九(庞,0)・

:

丁=—(不戸=必尺(卞-V2);两式相乘得

两+寸2珂——J:

二幼而电貝亏川在収曲线上,所成互-x二1,二丄

—22亦亠22

故y2

2(x22),即冷y2

22

 

(2)设l1:

ykxh,则由l1l2知,l2:

y—xh。

k

2

t,x2

将l—:

ykxh代入y1得

2

x

(kxh)1,即(12k)x4khx2h20,

2

由l—与E只有一个交点知,16k2h24(12k2)(2h22)0,即

12k2h2。

11

同理,由l2与E只有一个交点知,12ph2,消去h2得字k2,即k21,从

k2k2

而h212k23,即h「3。

11.已知抛物线C:

y24x的焦点为F,过点K(1,0)的直线I与C相交于A、B两点,点

A关于x轴的对称点为D.

(I)证明:

点F在直线BD上;

uuruuu8

(n)设FAg=B—,求BDK的内切圆M的方程

9

余析;本小題为解断儿何与平直句量埒合ED叵主要垮奁办物线的性庾.直线与因的谊直去系,克锻弓拋怖土位置哭冯-園的几何性质勻圖的方腥矿附暇、平面向植矿叢宜帆铮如決,奪査考生纬含忆用舸学叩识进行和虑证的龍力■.运算能力和解耒伺遷的能力,同时靑査T数黑纽巻思憬-左而平廉尽想.

解:

〔Q设卫(珂小)戶(叼丿)则D(*—尸小许直強人尸三处"1)仗尹0)谊入化陆整理得

2上2j

F/+(2以一4触+尸=5由心40*再Qvk'V,罚+七=2~血-阳=1

戸,_/a,A_灯.勺+1)山7+如44恥-1)_珈舟叼7)_八

b■A-rr*—jjp1;:

LF

Jtj—1七一1円—1(尤?

一1)(血—1)珂勺一(勺~h半1

-(珂-呱-1)I-F(和l)(x3il)r(F+1)(耳此+1)i-(k21)仙+Xj)-|

将勺亠先

以一491

-j—3呵宝=1■代入丄式:

麻得以二一M二士—

Jf164

.■J:

y=+—(x+11,3Tif:

3x+4rri-3=O或3兀-4^+3=0d

_片+一5一土第

吃r两(帀-曲)小

如:

力+历,-3二0如-T7y-3=a

 

54'和冷如切^的半即

MtWM的方腥为+产_”

12.如图,已知椭圆

x上

a2b2

1(a>b>0)的离心率为-2,以该椭圆上的点和椭圆的左、

 

右焦点Fi,F2为顶点的三角形的周长为

4(.21).一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设

设直线PF,、PF2的斜率分别为

PF!

和PF2与椭圆的交点分别为

B和C、D.

(出)

存在,

ki、

k2,证明k,k21;

是否存在常数,使得ABCD

ABCD恒成立?

若存在,

的值;若不

请说明理由.

【解析】(I)由题意知,椭圆离心率为

—,得a■.2c,又2a22c4C、2I),

所以可解得a2、0,c2,所以b2

a2

2

c4,所以椭圆的标准方程为

 

所以椭圆的焦点坐标为(2,0),因为双曲线为等轴双曲线,且顶点是该椭圆的焦点,所

以该双曲线的标准方程为

(II)设点P(两,九),则咕丄—扁=』二,所以岳临=』4』4

西)+2xa-2环+2珀)_2

(IID假设存在常数处便得也E+

亦必)在双曲线上所创有号-一牛=1,即膚=彳_牛,所以

CD\=A卜£|・|CD|燻成立,则由Oil)®百呜=1,所以设玄线AE

的方程为尸=狀斗+2),回頁线匚二的方程拘》=丄〔开+2),k

由右程组

y=Jt(里十2)

a32消V^5(2疋+1)严+滤乙+$好一呂=0,设4珂必'承兀必卜—+—=1

84

则由韦达定理得;冏+花二弟gp

所LUAB■丘7乜可+可尸-4聞■兰钞fp,同理可得

1

\AB\\CD\4j5(l+P)4雀(1+P)

■4盂:

]厂容所囚?

在橄丸二芋,便得|朋|+|CD|=/l⑷卜|CD|恒咸立.

直线与圆锥曲线

【命题意图】本题考查了椭圆的定义、离心率、椭圆与双曲线的标准方程、

的位置关系,是一道综合性的试题,考查了学生综合运用知识解决问题的能力。

其中问题(3)是一个开放性问题,考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力,

13•已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.

(I)求曲线C的方程;

(H)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都

uuuuuu

有FA?

FB0?

若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。

冋車*比土盘£汲盘线与樂揚馥的抄赛黃护抛物彼M性厉等镇熬抄说.同时那誉it理运算的能放彳満井〕2弁〉

Mi

J(X-1):

+y2-x-5J(jt>0)»

(匕简尅尸=4x(a?

>0).

()1>谡过A簷⑷期伽A(n的血故八」曲ftc的仝血为卅心片)・%小

设f的方觀为肾冃刖十翩T由

X・**e和y:

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FM・FH<0o朗*1)(屯-1)+y;y==r,*;-(斗•斗)*I*>\y*<0②

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屈仔总实數「所口不甞丈⑷对尸u畀成亞甞仰于

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di比可知「召在iESfl/rxjra*S/M)乩比勵缚cvv两个交点厶&的任■Htfc.wnW-Ffi/2p3+2^5)R

14.已知椭圆E经过点A2,3,对称轴为坐标轴,焦点

1

Fi,F2在x轴上,离心率e一。

2

(I)求椭圆E的方程;

(n)求F1AF2的角平分线所在直线I的方程;

(川)在椭圆E上是否存在关于直线I对称的相异两点?

若存在,请找出;若不存在,说明理由。

■"小■■满分13分)本JB为施桶圆的建义及标准方程.橢圆的简单几何性质.W线的点斜式方程与

-股方程•点到直线的距离公式,点关于宜线的对称尊華础知识;考衣解析几何的并本思惣.纺:

合运算能力.探处盘识与创新意识・解:

(I)设IffilfflE的方程为手♦石…

由e■寺.即亍=as2c9得6:

=a'一疋=3c2・

X椭圆方程典有形式右+右"•

将/(2.3)代入上式.得-!

♦弓=1.舸得c@2.

cc

•・•ffi®£:

的方程为jy=1.

(n)解法1:

由(I〉知几(-2.0)tF,(2.0)•所以

支线片几的方程为wfa+2).即3・-令+6=0・宜线A几的方釋为:

x=2.

由点A衽構USE上的位5S知.7T线/的斜甲为正数.

设P(「y)为(上任-点.则

3x-4/4-6

若3*-4y+6=5*-10.得•♦2y・B=r0(因其斜率为负.舍去).于是.由3爲-4y*6=-5*♦10彳$2%・y■】=0,

所以貢线/的方程为:

2夏-y-1=0・

解法2:

-A(293),Ft(-2t0),F2(2,0),/.4A;=(-4,・3),观=(0.—3)・(-4,-3)+寺(0,-3)=・令(】,2).

•••k—2.・••厶y-3=2()-l).BP2x-y-1=0・(HI)解法-

假设存在这样的两个不同的点«(xItyt)和C(心.

设〃C的中点为M(%.y0)t则x0=仏;“•y0=如于3

由于M在/上■故2x0-/0-l=0.①

又B,C在桶38上,所以有話+誇=1与佥♦脊=匚

轴式相减,得咅尹+暫久0,即(2巴/",)+仪宀*严-”)“

将该式右为*•竺尹・]戈•-1.•答2—0,并将直线毗的斜率也和线段3C的中点表示代人该表达式中,得£f-■j^To=0,即3*0-2yt=0.②

障諸雷聶总器器響中点为也而这是不可能的.解法2:

假设存在B(和,川,5’了m)两点关于直线I对瞅则M忧,.%=,±设玄线必的方裡为丁八、“将其代人椭閑方程艺上*

】612

得-兀•次A程3/+4(-*“心"8,即宀心宀Hi

则叭与爲是该方程的两个根.

由韦达定理得■宀严叫

于是并+兀=-*(叼+x2)

22,

:

通、空的中点坐标为卜笔竽).

44^*.

又线段RC的中点在直线y=2x-1上「普w1,得肌=4.

即/匚的中点坐标为(2,3),与点川聲合,矛庸

-不存在謂足晚设条件的相异两点*

15.

1的左、右顶点为A、B,右焦点

在平面直角坐标系xoy中,如图,已知椭圆

为F。

设过点T(

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