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1、专题66 直线与圆锥曲线的位置关系一、单选题(本大题共8小题,每小题只有一个选项符合题意)1已知点,抛物线的焦点为,射线与抛物线相交于点,与其准线相交于点.若,则的值为( )ABCD2已知过抛物线的焦点且垂直于轴的弦长度为2,则实数的值为( )A4B2C1D03已知点P为双曲线右支上一点,点F1,F2分别为双曲线的左右焦点,M为PF1F2的内心.若,则MF1F2的面积为( )A2B10C8D64已知、分别是双曲线的左、右顶点,为上一点,且在第一象限记直线,的斜率分别为,当取得最小值时,的重心坐标为( )ABCD5某人造地球卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,其轨道的离心率为e,设地球半径为
2、R,该卫星近地点离地面的距离为r,则该卫星远地点离地面的距离为()Ar+RBr+RCr+RDr+R6已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于、两点,若的中点坐标为,则的方程为( )ABCD7如图,已知,分别是椭圆:的左、右焦点,过的直线与过的直线交于点,线段的中点为,线段的垂直平分线与的交点(第一象限)在椭圆上,若为坐标原点,则的取值范围为( )ABCD8已知抛物线(是正常数)上有两点,焦点,甲: 乙: 丙:.丁:以上是“直线经过焦点”的充要条件有几个( )A0B1C2D3二、多选题(本大题共4小题,每小题有多个各选项符合题意)9已知双曲线C的标准方程为,则( )A双曲线C的离心率等于半焦距B双
3、曲线与双曲线C有相同的渐近线C双曲线C的一条渐近线被圆截得的弦长为D直线与双曲线C的公共点个数只可能为0,1,210已知直线被椭圆截得的弦长为,则下列直线中被椭圆截得的弦长一定为的有( )ABCD11已知为坐标原点,是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有( )A若,则点的横坐标为4B该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为C若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为D周长的最小值为12抛物线E:x24y与圆M:x2+(y1)216交于A、B两点,圆心M(0,1),点P为劣弧上不同于A、B的一个动点,平行于y轴的直线PN交抛物线于点N,则的周长的可能取值是()A8
4、B8.5C9D10三、填空题(本大题共4小题)13已知直线过抛物线的焦点,交抛物线于,两点,若,则 等于_14直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,弦的长为,则直线的倾斜角等于_15直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于,两点,弦的长为16,则直线的倾斜角等于_16已知椭圆1的两个焦点为F1,F2,过F1的直线交椭圆于A,B两点,则三角形F2AB的内切圆半径的取值范围为_.四、解答题(本大题共4小题,答题过程应包括必要的公式、过程和文字说明)17在平面直角坐标系中,已知椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上且在第一象限内,直线与椭圆相交于另一点.(1)求的周长;(2)在轴上任取一点,直线与椭圆的右
5、准线相交于点,求的最小值;(3)设点在椭圆上,记与的面积分别为,若,求点的坐标.18在,轴时,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题:已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且_(1)求抛物线的标准方程(2)若直线与抛物线交于,两点,求的面积注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分19如图,在平面直角坐标系中,分别是椭圆的左、右焦点,顶点的坐标为,且是边长为2的等边三角形(1)求椭圆的方程;(2)过右焦点的直线与椭圆交于,两点记,的面积分别为,若,求直线的斜率20设点是椭圆上的点,离心率(1)求椭圆的标准方程;(2)设,是椭圆上的两点,且(是定值),则线段的垂直平分线是否过定点?
6、若是,求出此定点的坐标;若不是,请说明理由参考答案1D【解析】解:依题意,点的坐标为,设点在准线上的射影为,如下图所示:由抛物线的定义知,由,则.,解得.故选:D.2B【解析】由题意可得焦点,将代入抛物线方程可得,解得,所以.故选:B3B【解析】由题意知,所以a=4,b=3,.又由双曲线的定义可知|PF1|-|PF2|=2a=8.设PF1F2的内切圆的半径为R,所以,所以,所以,.故选:B.4B【解析】由题意点,设点,则,所以,当且仅当时取等号,所以,解得,所以点,则重心坐标为即故选:B.5A【解析】由题意,椭圆的离心率,(c为半焦距;a为长半轴)地球半径为R,卫星近地点离地面的距离为r,可得
7、 联立方程组,如图所示,设卫星近地点的距离为,远地点的距离为,所以远地点离地面的距离为r+故选:A6A【解析】设点、,则的中点为,则,可得.若直线轴,则线段的中点在轴上,不合乎题意.所以,直线的斜率存在,且,直线的斜率为,由于、两点都在椭圆上,则,两式作差得,所以,因为,所以,所以,解得,因此,椭圆的标准方程为.故选:A.7D【解析】如图所示,点在轴右边,因为为的垂直平分线,所以由中位线定理可得设点由两点间的距离公式,得,同理可得,所以,故,因为,所以,故,所以因为,所以故的取值范围为故选:D8B【解析】必要性:设过抛物线:的焦点的直线为:,代入抛物线方程得:;由直线上两点,则有,由,故:甲、
8、乙、丙、丁都是必要条件,充分性:设直线方程为:,则直线交轴于点,抛物线焦点将直线的方程与抛物线方程得:,由直线上两点,对于甲: 若,可得,直线不一定经过焦点.所以甲条件是“直线经过焦点”的必要不充分条件;对于乙:若,则,直线经过焦点,所以乙条件是“直线经过焦点”的充要条件;对于丙:,可得或,直线不一定经过焦点,所以丙条件是“直线经过焦点”的必要不充分条件;对于丁:可得,直线不一定经过焦点.所以丁条件是“直线经过焦点”的必要不充分条件;综上,只有乙正确,正确的结论有1个.故选:B9AD【解析】由双曲线C方程可知,所以离心率,故A正确;双曲线C的渐近线方程为,而双曲线的焦点在y轴上,渐近线方程为,
9、二者渐近线方程不同,所以B错误;圆的圆心到双曲线C的渐近线的距离为,所以渐近线被圆截得的弦长为,渐近线被圆截得的弦长也为,故C错误;由直线与双曲线的位置关系可知直线与双曲线C的公共点个数只可能为0,1,2,故D正确故选:AD.10ACD【解析】由于椭圆关于原点、轴、轴对称.对于A选项,直线与直线关于原点对称,则直线截椭圆所得弦长为,A选项合乎要求;对于B选项,直线与直线平行,直线截椭圆所得弦长大于,B选项不合乎要求;对于C选项,直线与直线关于轴对称,则直线截椭圆所得弦长为,C选项合乎要求;对于D选项,直线与直线关于轴对称,则直线截椭圆所得弦长为,D选项合乎要求.故选:ACD.11ACD【解析】
10、解:因为双曲线的方程为,所以,则,因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以,即,选项A:若,则点的横坐标为,所以选项A正确;选项B:因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为,所以选项B错误;选项C:因为、,所以外接圆的圆心的横坐标为1,又因为外接圆与抛物线的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为3,所以,所以该外接圆面积为,所以选项C正确;选项D:因为的周长为,所以选项D正确.故选:ACD12BC【解析】如图所示,由,可得焦点坐标为,准线方程为,又由,可圆心坐标为,半径为,过P作准线的垂线,垂足为
11、H,根据抛物线的定义,可得MNNH故PMN的周长lNH+NP+MPPH+4,联立和,解得,所以PH的取值范围为(4,6)所以的周长PH+4的取值范围为(8,10),所以B,C,满足条件故选:BC137【解析】由题知,故答案为:714或【解析】由抛物线方程可知:,设直线方程为:,将直线方程与抛物线方程联立整理可得:,设,则,解得:,直线的斜率,直线的倾斜角为或.故答案为:或.15或【解析】解:直线经过抛物线的焦点,若直线斜率不存在,则弦长为不合题意,故直线斜率存在,设为,直线方程为:,且与抛物线交于,,,两点,可得,即,可得,弦的长为16,即,解得所以,直线的倾斜角为:或故答案为:或16【解析】
12、解:如图,由椭圆,得,当直线无限接近轴时,无限趋近于,则的内切圆的半径无限趋近于0;设,联立,得.设内切圆半径为,则即,令,得,当且仅当时等号成立,三角形的内切圆半径的取值范围为.故答案为:.17(1);(2)最小值为;(3)或.【解析】(1)设椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,则,.所以的周长为.(2)椭圆的右准线为.设,则,在时取等号.所以的最小值为.(3)因为椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上且在第一象限内,则,所以直线.设,因为,所以点到直线距离等于点到直线距离的3倍.由此得,则或.由,得,此方程无解;由,得,所以或.代入直线,对应分别得或.因此点的坐标为或18条件选择见解析(1);(2
13、)【解析】方案一 选择条件(1)由抛物线的定义可得因为,所以,解得 故抛物线的标准方程为 (2)设,由(1)可知 由,得,则,所以,故 因为点到直线的距离,所以的面积为方案二 选择条件(1)因为,所以,因为点在抛物线上,所以,即,解得, 所以抛物线的标准方程为 (2)设,由(1)可知 由,得,则,所以,故 因为点到直线的距离,所以的面积为 方案三 选择条件(1)当轴时,所以 故抛物线的标准方程为 (2)设,由(1)可知由,得,则,所以,故 因为点到直线的距离,所以的面积为19(1);(2)【解析】解:(1)由题意,得,所以, 所以椭圆的方程为 (2)设点到直线的距离为因为,所以,即,所以 设,因为,所以,所以,即由,得, 所以直线的斜率20(1);(2)过定点,定点坐标为【解析】解:(1)由于椭圆的离心率,所以,所以椭圆的标准方程为 将点的坐标代入椭圆的标准方程可得,解得,所以,因此,椭圆的标准方程为(2)当时,若直线的斜率存在,设直线的方程为,则由,得,所以,所以,所以,则线段的中心坐标为,所以线段的垂直平分线的方程为,即,即,此时,线段的垂直平分线过定点 若直线垂直于轴,则,两点关于轴对称,线段的垂直平分线为轴,过点当时,若直线关于坐标轴对称,则线段的垂直平分线为坐标轴,过原点;若直线关于原点对称,则线段的中点为原点,其垂直平分线过原点 综上所述,线段的垂直平分线过定点