小题专题练(五) 解析几何
一、单项选择题
1.(2019·福建省质量检查)已知双曲线 C 的中心在坐标原点,一个焦点( 5,0)到渐近线的
距离等于 2,则 C 的渐近线方程为( )
A.y=±
1
2x B.y=±2
3x
C.y=±
3
2x D.y=±2x
2.已知椭圆 C:
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1、F2,离心率为
2
3,过 F2 的直
线 l 交 C 于 A,B 两点,若△AF1B 的周长为 12,则 C 的方程为( )
A.
x2
3 +y2=1 B.
x2
3 +
y2
2 =1
C.x2
9+
y2
4 =1 D.
x2
9 +
y2
5 =1
3.过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2 的切线有且只有一条,则该切线的方程为( )
A.2x+y-5=0 B.2x+y-7=0
C.x-2y-5=0 D.x-2y-7=0
4.(2019·重庆市七校联合考试)两圆 x 2+y2+4x-4y=0 和 x2+y2+2x-8=0 相交于两点
M,N,则线段 MN 的长为( )
A.
3 5
5 B.4
C.
6 5
5 D.
12 5
5
5.直线 l 过抛物线 y2=-2px(p>0)的焦点,且与该抛物线交于 A,B 两点,若线段 AB 的
长是 8,AB 的中点到 y 轴的距离是 2,则此抛物线的方程是( )
A.y2=-12x B.y2=-8x
C.y2=-6x D.y2=-4x
6.已知 F1,F2 分别为椭圆 C:
x2
9 +
y2
8 =1 的左、右焦点,点 E 是椭圆 C 上的动点,则
EF1→
·EF2→
的最大值、最小值分别为( )
A.9,7 B.8,7
C.9,8 D.17,8
7.已知直线 y=k(x+2)(k>0)与抛物线 C:y2=8x 相交于 A,B 两点,F 为 C 的焦点.若|FA|
=2|FB|,则 k=( )
A.
1
3 B.
2
3 C.
2
3 D.
2 2
3
8.(2019·唐山市摸底考试)已知 F 1,F2 为椭圆 C:
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0)的左、右焦点,过原
点 O 且倾斜角为 30°的直线 l 与椭圆 C 的一个交点为 A,若 AF1⊥AF2,S△F1AF2=2,则椭
圆 C 的方程为( )
A.
x2
6 +
y2
2 =1 B.
x2
8 +y2
4=1
C.
x2
8 +
y2
2 =1 D.
x2
20+
y2
16=1
二、多项选择题
9.(2020·山东省普通高等学校统一考试)已知双曲线 C 过点(3, 2)且渐近线为 y=±
3
3 x,
则下列结论正确的是( )
A.C 的方程为
x2
3 -y2=1
B.C 的离心率为 3
C.曲线 y=ex-2-1 经过 C 的一个焦点
D.直线 x- 2y-1=0 与 C 有两个公共点
10.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线 C 与椭圆
x2
9 +
y2
4 =1 有相同的焦距,且一
条渐近线方程为 x-2y=0,则双曲线 C 的方程可能为( )
A.
x2
4 -y2=1 B.x2-
y2
4 =1
C.
y2
4 -x2=1 D.y2-
x2
4 =1
11.已知 F1,F2 分别是双曲线 C:y2-x2=1 的上、下焦点,点 P 是其一条渐近线上一点,
且以线段 F1F2 为直径的圆经过点 P,则( )
A.双曲线 C 的渐近线方程为 y=±x
B.以 F1F2 为直径的圆的方程为 x2+y2=1
C.点 P 的横坐标为±1
D.△PF1F2 的面积为 2
12.已知抛物线 C:y2=4x 的焦点为 F,准线为 l,P 为 C 上一点,PQ 垂直于 l 且交 l 于
点 Q,M,N 分别为 PQ,PF 的中点,MN 与 x 轴相交于点 R,若∠NRF=60°,则( )
A.∠FQP=60° B.|QM|=1
C.|FP|=4 D.|FR|=4
三、填空题13.已知圆 C1:x2+(y-2)2=4,抛物线 C2:y2=2px(p>0),C1 与 C2 相交于 A,B 两点,|AB|
=
8 5
5 ,则抛物线 C2 的方程为____________.
14.(2019·江西七校第一次联考)已知 F1,F2 为双曲线 C:x2-y2=2 的左、右焦点,点 P
在 C 上,|PF1|=2|PF2|,则 cos∠F1PF2=________.
15.已知椭圆 M:
x2
a2+
y2
b2=1(a>b>0),双曲线 N:
x2
m2-
y2
n2=1.若双曲线 N 的两条渐近线与
椭圆 M 的四个交点及椭圆 M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆 M 的离心率为
________;双曲线 N 的离心率为________.
16.如图,椭圆 C:
x2
a2+
y2
4 =1(a>2),圆 O:x2+y2=a2+4,椭圆 C
的左、右焦点分别为 F1,F2,过椭圆上一点 P 和原点 O 作直线 l 交圆 O
于 M,N 两点,若|PF1|·|PF2|=6,则|PM|·|PN|的值为________.
小题专题练(五) 解析几何
1.解析:选 D.设双曲线 C 的方程为
x2
a2-
y2
b2=1(a>0,b>0),则由题意,得 c= 5.双曲线 C
的渐近线方程为 y=±
b
ax,即 bx±ay=0,所以
5b
b2+a2=2,又 c2=a2+b2=5,所以 b=2,所以
a= c2-b2=1,所以双曲线 C 的渐近线方程为 y=±2x,故选 D.
2.解析:选 D.由椭圆的定义,知|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,所以△AF1B 的周长
为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=12,所以 a=3.因为椭圆的离心率 e=
c
a=
2
3,所以 c=2,所
以 b2=a2-c2=5,所以椭圆 C 的方程为
x2
9 +
y2
5 =1,故选 D.
3.解析:选 B.因为过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=r2 的切线有且只有一条,所以点(3,1)在
圆(x-1)2+y2=r2 上,因为圆心与切点连线的斜率 k=
1-0
3-1=
1
2,所以切线的斜率为-2,
则圆的切线方程为 y-1=-2(x-3),即 2x+y-7=0.故选 B.
4.解析:选 D.两圆方程相减,得直线 MN 的方程为 x-2y+4=0,圆 x2+y2+2x-8=0
的标准形式为(x+1)2+y2=9,所以圆 x2+y2+2x-8=0 的圆心为(-1,0).半径为 3,圆心(-
1,0)到直线 MN 的距离 d=
3
5,所以线段 MN 的长为 2 32-( 3
5 )2
=
12 5
5 .故选 D.
5.解析:选 B.设 A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义可知|AB|=-(x1+x2)+p=8.又
AB 的中点到 y 轴的距离为 2,所以-
x1+x2
2 =2,所以 x1+x2=-4,所以 p=4,所以所求抛物
线的方程为 y2=-8x.故选 B.
6.解析:选 B.由题意可知椭圆的左、右焦点坐标分别为 F1(-1,0),F2(1,0),设 E(x,y)(-3≤x≤3),则EF1→
=(-1-x,-y),EF2→
=(1-x,-y),所以EF1→
·EF2→
=x2-1+y2=x2-1+
8-
8
9x2=
x2
9 +7,所以当 x=0 时,EF1→
·EF2→
有最小值 7,当 x=±3 时,EF1→
·EF2→
有最大值 8,故
选 B.
7.解析:选 D.设抛物线 C:y2=8x 的准线为 l,易知 l:x=-2,
直线 y=k(x+2)恒过定点 P(-2,0),
如图,过 A,B 分别作 AM⊥l 于点 M,BN⊥l 于点 N,由|FA|=
2|FB|,知|AM|=2|BN|,
所以点 B 为线段 AP 的中点,连接 OB,
则|OB|=
1
2|AF|,所以|OB|=|BF|,所以点 B 的横坐标为 1,因为 k>0,所以点 B 的坐标为
(1,2 2),所以 k= 2 2-0
1-(-2)=
2 2
3 .故选 D.
8.解析:选 A.因为点 A 在椭圆上,所以|AF1|+|AF2|=2a,对其平方,得|AF1|2+|AF2|2+
2|AF1||AF2|=4a2,又 AF1⊥AF2,所以|AF1|2+|AF2|2=4c2,则 2|AF1||AF2|=4a2-4c2=4b2,即
|AF1|·|AF2|=2b2,所以 S△AF1F2=
1
2|AF1||AF2|=b2=2.又△AF1F2 是直角三角形,∠F1AF2=90
°,且 O 为 F1F2 的中点,所以|OA|=
1
2|F1F2|=c,由已知不妨设 A 点在第一象限,则∠AOF2=
30°,所以 A( 3
2 c,
1
2c),则 S△AF1F2=
1
2|F1F2|·
1
2c=
1
2c2=2,c2=4,故 a2=b2+c2=6,所以
椭圆方程为
x2
6 +
y2
2 =1,故选 A.
9.AC
10.解析:选 AD.在椭圆
x2
9 +
y2
4 =1 中,c= 9-4= 5.因为双曲线 C 与椭圆
x2
9 +
y2
4 =1 有
相同的焦距,且一条渐近线方程为 x-2y=0,所以可设双曲线方程为
x2
4 -y2=λ(λ≠0),化为标
准方程为
x2
4λ-
y2
λ=1.当 λ>0 时,c= λ+4λ= 5,解得 λ=1,所以双曲线 C 的方程为
x2
4 -y2
=1;当 λ<0 时,c= -λ-4λ= 5,解得 λ=-1,所以双曲线 C 的方程为 y2-
x2
4 =1.综上,
双曲线 C 的方程为
x2
4 -y2=1 或 y2-
x2
4 =1,故选 AD.
11.解析:选 ACD.等轴双曲线 C:y2-x2=1 的渐近线方程为 y=±x,故 A 正确.由双
曲线的方程可知|F1F2|=2 2,所以以 F1F2 为直径的圆的方程为 x2+y2=2,故 B 错误.点
P(x0,y0)在圆 x2+y2=2 上,不妨设点 P(x0,y0)在直线 y=x 上,所以{x+y=2,
y0=x0, 解得|x0|=1,则点 P 的横坐标为±1,故 C 正确.由上述分析可得△PF1F2 的面积为
1
2×2 2×1= 2,故 D 正
确.故选 ACD.
12.解析:选 AC. 如图,连接 FQ ,FM ,因为 M ,N 分别为
PQ ,PF 的中点,所以 MN∥FQ.又 PQ∥x 轴,∠NRF=60°,所以
∠FQP=60°.由抛物线定义知,|PQ|=|PF|,所以△FQP 为等边三角
形,则 FM⊥PQ,|QM|=2,等边三角形 FQP 的边长为 4,|FP|=|PQ|
=4,|FN|=
1
2|PF|=2,则△FRN 为等边三角形,所以|FR|=2.故选 AC.
13.解析:由题意,知圆 C1 与抛物线 C2 的一个交点为原点,不妨记为 B,设 A(m,n).因
为|AB|=
8 5
5 ,所以{ m2+n2=8 5
5 ,
m2+(n-2)2=4,
解得{m =8
5,
n=16
5 ,
即 A(8
5,
16
5 ).将点 A 的坐标代入抛物线方
程得(16
5 ) 2
=2p×
8
5,所以 p=
16
5 ,所以抛物线 C2 的方程为 y2=
32
5 x.
答案:y2=
32
5 x
14.解析:化双曲线的方程为
x2
2 -
y2
2 =1,则 a=b= 2,c=2,因为|PF1|=2|PF2|,所以点
P 在双曲线的右支上,则由双曲线的定义,知|PF1|-|PF2|=2a=2 2,解得|PF1|=4 2,|PF2|=
2 2,根据余弦定理得 cos∠F1PF2=
(2 2)2+(4 2)2-16
2 × 2 2 × 4 2
=
3
4.
答案:
3
4
15.解析:如图,六边形 ABF1CDF2 为正六边形,直线 OA,OB 是双曲线的渐近线,则
△AOF2 是正三角形.所以直线 OA 的倾斜角为
π
3 ,所以其斜率 k=
|n|
|m|= 3,所以双曲线 N 的
离心率 e1= 1+n2
m2= 1+3=2.连接 F1A.因为正六边形的边长为 c,所以|F1A|= 3c.由椭圆定义
得|F1A|+|F2A|=2a,即 c+ 3c=2a,
所以椭圆 M 的离心率 e2=
c
a= 2
1+ 3
= 3-1.
答案: 3-1 216.解析:由已知|PM|·|PN|=(R-|OP|)(R+|OP|)=R2-|OP|2=a2+4-|OP|2,|OP|2=|OP→
|2=
1
4
(PF1→
+PF2→
)2=
1
4(|PF1→
|2+|PF2→
|2+2|PF1→
||PF2→
|cos∠F1PF2)=
1
2(|PF1→
|2+|PF2→
|2)-
1
4(|PF1→
|2+|PF2→
|2-2|PF1→
||
PF2→
|cos∠F1PF2)=
1
2[(2a)2-2|PF1||PF2|]-
1
4×(2c)2=a2-2,所以|PM|·|PN|=(a2+4)-(a2-2)=6.
答案:6