2015届高三数学圆锥曲线专题训练(含解析)
一、选择、填空题
1、(2014广东高考)实数k满足则曲线与曲线的
A.离心率相等 B.虚半轴长相等
C. 实半轴长相等 D.焦距相等
2、(2013广东高考)已知中心在原点的双曲线的右焦点为,离心率等于,在双曲线的方程是 ( )
A . B. C. D.
3、(2010广东高考)若圆心在轴上、半径为的圆位于轴左侧,且与直线相切,则圆的方程是 .
4、(2009广东高考)巳知椭圆的中心在坐标原点,长轴在轴上,离心率为,且上一点到的两个焦点的距离之和为12,则椭圆的方程为 .
5、(广州市第六中学2015届高三上学期第一次质量检测)直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6、(广州市海珠区2015届高三摸底考试).已知抛物线与双曲线有相同的焦点,点是两曲线的一个交点,且轴,则双曲线的离心率为
A. B. C. D.
7、(广州市执信中学2015届高三上学期期中考试)如图,在平面直角坐标系中,点A为椭圆E :的左顶点,B、C在椭圆上,若四边形OABC为平行四边形,且∠OAB=30°,则椭圆E的离心率等于 .
8、(惠州市2015届高三第二次调研考试)双曲线的实轴长是( )
A.2 B.2 C.4 D.4
9、(惠州市2015届高三第一次调研考试)以抛物线的焦点为顶点,顶点为中心,离心率为2的双曲线方程是 .
10、(江门市普通高中2015届高三调研测试)在同一直角坐标系中,直线=1与圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0的位置关系是( )
A.直线经过圆心 B. 相交但不经过圆心
C.相切 D. 相离
11、(韶关市十校2015届高三10月联考)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,则的最大值是( )
A. ;B.;C.;D.
12、(湛江市2015届高中毕业班调研测试)抛物线y2=16x的焦点到双曲线﹣=1的一条渐近线的距离为( )
A. 2 B. 4 C. D. 2
13、(广东省阳东一中、广雅中学2015届高三第一次联考)已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与点到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
二、解答题
1、(2014广东高考)已知椭圆的一个焦点为,离心率为,
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点为椭圆外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点的轨迹方程.
2、(2013广东高考)已知抛物线的顶点为原点,其焦点到直线:的距离为.设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,其中为切点.
(Ⅰ) 求抛物线的方程;
(Ⅱ) 当点为直线上的定点时,求直线的方程;
(Ⅲ) 当点在直线上移动时,求的最小值.
3、(2012广东高考)在平面直角坐标系中,已知椭圆:()的离心率且椭圆上的点到点的距离的最大值为3.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)在椭圆上,是否存在点,使得直线:与圆:相交于不同的两点、,且的面积最大?若存在,求出点的坐标及对应的的面积;若不存在,请说明理由.
4、(2011广东高考)设圆与两圆,中的一个内切,另一个外切.
(1)求的圆心轨迹的方程;
(2)已知点,,且为上动点,求的最大值及此时点的坐标.
5、(广州市第六中学2015届高三上学期第一次质量检测)已知点是椭圆的右焦点,点、分别是轴、轴上的动点,且满足.若点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)设过点任作一直线与点的轨迹交于、两点,直线、与直线分别交于点、(为坐标原点),试判断是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
6、(广州市海珠区2015届高三摸底考试)在平面直角坐标系中,动点到两点,的距离之和等于,设点的轨迹为曲线,直线过点且与曲线交于,两点.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)是否存在△面积的最大值,若存在,求出△的面积;若不存在,说明理由.
7、(广州市执信中学2015届高三上学期期中考试)已知椭圆 的离心率为,过的左焦点的直线被圆截得的弦长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设的右焦点为,在圆上是否存在点,满足,若存在,指出有几个这样的点(不必求出点的坐标);若不存在,说明理由.
8、(惠州市2015届高三第二次调研考试)
如图,已知椭圆:,其左右焦点为及,过点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,的中垂线与轴和轴分别交于两点,且、、构成等差数列.
(1)求椭圆的方程;
(2)记△的面积为,△(为原点)的面积为.试问:是否存在直线,使得?说明理由.
9、(惠州市2015届高三第一次调研考试)椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为.
(1) 求椭圆的标准方程;
(2) 若直线与椭圆相交于两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
10、(江门市普通高中2015届高三调研测试)在平面直角坐标系xoy中,点A,B的坐标分别是(0,﹣3),(0,3)直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是﹣.
(1)求点M的轨迹L的方程;
(2)若直线L经过点P(4,1),与轨迹L有且仅有一个公共点,求直线L的方程.
11、(韶关市十校2015届高三10月联考)如图所示,已知圆为圆上一动点,点在上,点在上,且满足的轨迹为曲线.
(I)求曲线的方程;
(II)若过定点的直线交曲线于不同的两点(点在点之间),且满足,求的取值范围.
12、(湛江市2015届高中毕业班调研测试)如图,点F是椭圆+=1(a>b>0)的左焦点,定点P的坐标为(﹣8,0),线段MN为椭圆的长轴,已知|MN|=8,且该椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点P的直线与椭圆相交于两点A、B,求证:∠AFM=∠BFN;
(3)记△ABF的面积为S,求S的最大值.
13、(广东省阳东一中、广雅中学2015届高三第一次联考)如图,已知椭圆的上顶点为,离心率为,若不过点的动直线与椭圆相交于、两点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
参考答案
一、选择、填空题
1、【解析】D.考查双曲线,注意到两条双曲线的相等,故而选D.
2、B 3、 4、
5、【答案】C解析:因为直线与两坐标轴的交点分别为,所以c=2,b=1,a= ,则离心率为,所以选C .
6、【答案解析】D 解析:根据题意得:从而所以解得
,因为需使,所以,从而,所以
.故选:D.
7、【答案】【解析】 解析:∵AO是与X轴重合的,且四边形OABC为平行四边形,∴BC∥OA,B、C两点的纵坐标相等,B、C的横坐标互为相反数,∴B、C两点是关于Y轴对称的.由题知:OA=a,四边形OABC为平行四边形,所以BC=OA=a
可设代入椭圆方程解得:
设D为椭圆的右顶点,因为∠OAB=30°,四边形OABC为平行四边形,所以∠COD=30°
对C点:,解得:a=3b,根据:得:,
,故答案为:.
8、C【解析】本题考查双曲线方程及其简单几何性质。双曲线方程可变形为,
所以.
9、【答案解析】解析 :解:抛物线焦点,则双曲线中:,且,得,又得,则双曲线的标准方程为:.
10、解答: 解:圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0,即 (x+1)2+(y﹣2)2=9,表示以(﹣1,2)为圆心、半径等于3的圆.
由于圆心到直线=1的距离为=2<3,
故直线和圆相交但不经过圆心,
故选:B.
11、[解析]若椭圆的方程知其长半轴的长为,则
因为(当且仅当时取“=”)
故选
12、 解:抛物线y2=16x的焦点F的坐标为(4,0);双曲线﹣=1的一条渐近线方程为x﹣y=0,
∴抛物线y2=16x的焦点到双曲线﹣=1的一条渐近线的距离为=2,
故选:D.
13、【答案解析】B 解析:解:由题意可知抛物线的焦点坐标为,由抛物线的概念可知点到点的距离与点到该抛
物线准线的距离之和的最小值即为M点到焦点的距离,所以
二、解答题
1、解:(1)依题意有故所求椭圆C的标准方程为
(2)当两条切线的斜率存在时,设过点的切线为
联立消去得
判别式
化简得,即
依题意得,即
当两条切线的斜率有一条不存在时,结合图像得是直线
的四个交点,也满足,故点的轨迹方程为
2、(Ⅰ) 依题意,设抛物线的方程为,由结合,解得.
所以抛物线的方程为.
(Ⅱ) 抛物线的方程为,即,求导得
设,(其中),则切线的斜率分别为,,
所以切线的方程为,即,即
同理可得切线的方程为
因为切线均过点,所以,
所以为方程的两组解.
所以直线的方程为.
(Ⅲ) 由抛物线定义可知,,
所以
联立方程,消去整理得
由一元二次方程根与系数的关系可得,
所以
又点在直线上,所以,
所以
所以当时, 取得最小值,且最小值为.
3、解析:(Ⅰ)因为,所以,于是.设椭圆上任一点,则
().
当时,在时取到最大值,且最大值为,由解得,与假设不符合,舍去.
当时,在时取到最大值,且最大值为,由解得.于是,椭圆的方程是.
(Ⅱ)圆心到直线的距离为,弦长,所以的面积为,于是.而是椭圆上的点,所以,即,于是,而,所以,,所以,于是当时,取到最大值,此时取到最大值,此时,.
综上所述,椭圆上存在四个点、、、,使得直线与圆相交于不同的两点、,且的面积最大,且最大值为.
4、解:(1)设,圆的半径为,
则
∴的圆心轨迹是以为焦点的双曲线,,,
∴的圆心轨迹的方程为
(2)
∴的最大值为2,此时在的延长线上,
如图所示,必在的右支上,且,
直线的斜率
∵,∴,
∴的最大值为2,此时为
5、【答案解析】(1) (2) =0
解析:(1)椭圆右焦点的坐标为,
.,由,得.设点的坐标为,由,有,
代入,得.
(2)设直线的方程为,、,
则,.由,得, 同理得. 所以 ,则 ,由 得,所以 ,则,所以是定值,且定值为0 .
6、【答案解析】(1);(2)存在△面积的最大值;(2)
解析:(1)由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以,为焦点,长半轴长为2的椭圆.…(3分)
故曲线C的方程为. …(5分)
(2)存在△AOB面积的最大值.…(6分)
因为直线过点,设直线的方程为或y=0(舍).
则整理得.…(7分)
由.设.
解得,.
则.
因为. …(10分)
设,,.则g(t)在区间上为增函数.
所以.所以,
当且仅当m=0时取等号,即.
所以的最大值为.…(14分)
7、【答案】【解析】(Ⅰ);(Ⅱ)圆上存在两个不同点,满足
解析:(1)因为直线的方程为,令,得,即 ……1分
∴ ,又∵,∴ ,
∴ 椭圆的方程为.……………4分
(2)存在点P,满足
∵ 圆心到直线的距离为,
又直线被圆截得的弦长为,
∴由垂径定理得,
故圆的方程为.…………8分
设圆上存在点,满足即,且的坐标为,
则,
整理得,它表示圆心在,半径是的圆。
∴ ………………12分
故有,即圆与圆相交,有两个公共点。
∴圆上存在两个不同点,满足.………14分
8、解:(1)因为、、构成等差数列,
所以,所以. ……(2分)
又因为,所以, ……(3分)
所以椭圆的方程为. ……(4分)
(2)假设存在直线,使得 ,显然直线不能与轴垂直.
设方程为 …(5分)
将其代入,整理得 …(6分)
设,,所以 .
故点的横坐标为.所以 .……(8分)
因为 ,所以 , 解得 ,
即 ……(10分)
和相似,若,则 ……(11分)
所以 , ……(12分)
整理得 . ……(13分)
因为此方程无解,所以不存在直线,使得 . ……(14分)
9、【答案解析】(1) (2)恒过定点 (,0) .
解析 :解:(1)由题: ①
左焦点 (-c,0) 到点P(2,1) 的距离为:d = ② …………………2分
由①②可解得c = 1 , a = 2 , b 2 = a 2-c 2 = 3. …………………3分
O
x
y
P
A
B
F1
F2
A2
l
∴所求椭圆 C 的方程为 . ………………4分
(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),将 y = kx + m代入椭圆方程得
(4k 2 + 3) x 2 + 8kmx + 4m 2-12 = 0.
∴x1 + x2 = -,x1x2 = , ………………6分
且y1 = kx1 + m,y2 = kx2 + m.
∵AB为直径的圆过椭圆右顶点 A2(2,0) ,所以 •= 0. ………………7分
所以 (x1-2,y1)·(x2-2,y2) = (x1-2) (x2-2) + y1y2 = (x1-2) (x2-2) + (kx1 + m) (kx2 + m)
= (k 2 + 1) x1x2 + (km-2) (x1 + x2) + m 2 + 4
= (k 2 + 1)·-(km-2)·+ m 2 + 4 = 0 . ………………10分
整理得 7m 2 + 16km + 4k 2 = 0.
∴m = -k 或 m = -2k 都满足 △ > 0. ………………12分
若 m = -2k 时,直线 l 为 y = kx-2k = k (x-2) ,恒过定点 A2(2,0),
不合题意舍去; ………13分
若 m = -k 时,直线 l 为 y = kx-k = k (x-), 恒过定点 (,0) .………14分
10、 解:(1)设M(x,y),则:
(x≠0);
∴点M的轨迹方程为:x2+2y2=18(x≠0);
(2)若直线L不存在斜率,则方程为:x=4;
x=4带入轨迹方程可得y=±1,即直线L和轨迹L有两个公共点,不合题意;
∴设直线L斜率为k,则方程为:y=kx﹣4k+1,带入轨迹方程并整理得:
(1+2k2)x2+4k(1﹣4k)x+16(2k2﹣k﹣1)=0;
∵直线L与轨迹L只有一个公共点,所以:
△=16k2(1﹣4k)2﹣64(1+2k2)(2k2﹣k﹣1)=0;
解得k=﹣2;
∴直线L的方程为:y=﹣2x+9.
点评: 考查轨迹与轨迹方程的概念,以及求轨迹方程的方法,斜率公式,直线的点斜式方程,一元二次方程有一个解时的判别式的取值如何.
11、【解】(Ⅰ)因为
所以直线为线段的垂直平分线,∴……………1分
又因为,所以
∴动点的轨迹是以点为焦点的椭圆……………3分
且椭圆长轴长为焦距,……………4分
∴曲线E的方程为……………5分
(Ⅱ)当直线斜率存在时,设直线方程为……………6分
代入椭圆方程得到………………………7分
依题意得,即,得……………8分
设,则是方程的两根
所以,………………………9分
因为,所以
故,所以,,
所以,
从而,将代入并整理得………10分
因为,所以,从而
即,解得………………11分
由题意知,所以………………12分
又当直线斜率不存在时,,故………13分
所以的取值范围是…………………………14分
12、解答: (1)解:∵|MN|=8,且该椭圆的离心率为,
∴,
解得a=4,b=,
∴椭圆方程为.
(2)证明:当直线AB的斜率为0时,∠AFM=∠BFM=0°,成立;
当直线AB的斜率不为0时,设AB的方程为x=my﹣8,
代入椭圆方程整理,得:(3m2+4)y2﹣48my+144=0,
∴△=576(m2﹣4),设A(xA,yA),B(xB,yB),
,yAyB=,
∴kAF+kBF==
=
=,
∵﹣6•=0,
∴kAF=﹣kBF,
∴∠AFM=∠BFN.
(3)解:S=S△PBF﹣S△PAF=
===≤=3,
当且仅当3=,即m=±(此时△>0)时取等号,
∴△ABF的面积S的最大值为3.
13、【答案解析】(1) (2)略 解析:解:(1)解:∵椭圆C:+y2=1(a>1)的上顶点为A,离心率为,
∴=,解得a2=3,
∴椭圆C的方程为.
(2)解:由=0,知AP⊥AQ,从而直线AP与坐标轴不垂直,
由A(0,1),直线AP的斜率为1,得直线AP的方程为y=x+1,直线AQ的方程为y=﹣x+1,
将y=x+1代入椭圆C的方程,并整理得:4x2+6x=0,
解得x=0或x=﹣,因此P的坐标为(﹣,﹣),同理,得Q(,﹣).
直线l的方程为y=﹣.代入椭圆的方程并整理得 ,
设直线与椭圆相交于、两点,则是上述关于的方程两个不相等的实数解,从而
…………………………………7分
由得
,
整理得: 由知.
此时, 因此直线过定点. ………………………14分