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专题检测(十七) 圆锥曲线的方程与性质
一、选择题
1.(2016·全国卷Ⅰ)已知方程-=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是( )
A.(-1,3) B.(-1,)
C.(0,3) D.(0,)
解析:选A 由题意得(m2+n)(3m2-n)>0,解得-m20)的直线l与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,O为坐标原点,M是线段AB的中点,F为C的焦点,△OFM的面积等于2,则k=( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由抛物线方程y2=4x可知焦点F(1,0).
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),
∵M为线段AB的中点,∴
将y=4x1,y=4x2两式相减可得y-y=4(x1-x2)⇒(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2)⇒=,
即k=.
∵k>0,∴y0>0,
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∴S△OFM=×1×y0=2,解得y0=4,
∴k==.
二、填空题
7.已知焦点为F的抛物线y2=2px(p>0)上一点A(m,2),若以A为圆心,|AF|为半径的圆A被y轴截得的弦长为2,则m=________.
解析:因为圆A被y轴截得的弦长为2,
所以 =|AF|=m+. ①
又A(m,2)在抛物线上,
所以8=2pm. ②
由①与②可得p=2,m=2.
答案:2
8.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy中,双曲线-=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为________.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义可知
|AF|=y1+,|BF|=y2+,|OF|=,
由|AF|+|BF|=y1++y2+=y1+y2+p=4|OF|=2p,得y1+y2=p.
联立消去x,得a2y2-2pb2y+a2b2=0,
所以y1+y2=,所以=p,
即=,故=,
所以双曲线的渐近线方程为y=±x.
答案:y=±x
9.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),P是双曲线上任一点,若双曲线的离心率的取值范围为[2,4],则·的最小值的取值范围是________.
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解析:设P(m,n),则-=1,即m2=a2.
又F1(-1,0),F2(1,0),
则=(-1-m,-n),=(1-m,-n),
·=n2+m2-1=n2+a2-1
=n2+a2-1≥a2-1,当且仅当n=0时取等号,
所以·的最小值为a2-1.
由2≤≤4,得≤a≤,
故-≤a2-1≤-,
即·的最小值的取值范围是.
答案:
三、解答题
10.(2017·全国卷Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足= .
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设点Q在直线x=-3上,且·=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
解:(1)设P(x,y),M(x0,y0),
则N(x0,0),=(x-x0,y),=(0,y0).
由= ,得x0=x,y0=y.
因为M(x0,y0)在椭圆C上,所以+=1.
因此点P的轨迹方程为x2+y2=2.
(2)证明:由题意知F(-1,0).设Q(-3,t),P(m,n),
则=(-3,t),=(-1-m,-n),
·=3+3m-tn,
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=(m,n),=(-3-m,t-n).
由·=1,得-3m-m2+tn-n2=1,
又由(1)知m2+n2=2,故3+3m-tn=0.
所以·=0,即⊥.
又过点P存在唯一直线垂直于OQ,
所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
11.(2017·西安质检)已知椭圆与抛物线y2=4x有一个相同的焦点,且该椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点P(0,1)的直线与该椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,若=2,求△AOB的面积.
解:(1)依题意,设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),
由题意可得c=,又e==,∴a=2.
∴b2=a2-c2=2,
∴椭圆的标准方程为+=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由=2,得
设直线AB的方程为y=kx+1,代入椭圆方程整理,得
(2k2+1)x2+4kx-2=0,
∴x1+x2=-,x1·x2=-.
将x1=-2x2代入上式整理可得,2=,
解得k2=.
∴△AOB的面积S=|OP|·|x1-x2|
==·=.
12.(2017·成都一诊)已知椭圆+=1的右焦点为F,设直线l:x=5与x轴的交点为E
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,过点F且斜率为k的直线l1与椭圆交于A,B两点,M为线段EF的中点.
(1)若直线l1的倾斜角为,求△ABM的面积S的值;
(2)过点B作直线BN⊥l于点N,证明:A,M,N三点共线.
解:(1)由题意,知F(1,0),E(5,0),M(3,0).
设A(x1,y1),B(x2,y2).
∵直线l1的倾斜角为,∴k=1.
∴直线l1的方程为y=x-1,即x=y+1.
代入椭圆方程消去x,可得9y2+8y-16=0.
∴y1+y2=-,y1y2=-.
∴S△ABM=·|FM|·|y1-y2|=
= =.
(2)证明:设直线l1的方程为y=k(x-1).
代入椭圆方程消去y,得(4+5k2)x2-10k2x+5k2-20=0,
则x1+x2=,x1x2=.
∵直线BN⊥l于点N,∴N(5,y2).
∴kAM=,kMN=.
而y2(3-x1)-2(-y1)
=k(x2-1)(3-x1)+2k(x1-1)
=-k[x1x2-3(x1+x2)+5]
=-k
=0,
∴kAM=kMN,故A,M,N三点共线.
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