训练目标 会判断直线与圆锥曲线的位置关系,能熟练应用直线与圆锥曲线的位置关系解决有关问题. 联立直线与曲线方程,转化为二次方程问题,再利用根与系数的关系转化为代数式、方程组、不等式组,结合已知条件解决具体问题. 解题策略
一、选择题
x22
1.直线l过点P(3,1)且与双曲线C:-y=1交于M,N两点,若线段MN的中点恰好为点
2P,则直线l的斜率为( ) 1533A. B. C. D. 3442
x2y2
2.从双曲线2-2=1(a>0,b>0)的左焦点F引圆x2+y2=a2的切线,切点为T,延长FT交
ab双曲线右支于P点,若M为线段FP的中点,O为坐标原点,则|MO|-|MT|与b-a的关系为( )
A.|MO|-|MT|>b-a B.|MO|-|MT|3.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,过AB的中3
点M作准线的垂线与抛物线交于点P,若|PF|=,则弦长|AB|为( )
2A.2 B.3 C.5 D.6 二、填空题
x2y2a2
4.已知椭圆2+2=1(a>b>0)的中心为O,右焦点为F,右顶点为A,直线x=与x轴的交
abc|FA|
点为K,则的最大值为________.
|OK|
5.直线l与抛物线y2=4x交于两个不同的点A,B.其中A(x1,y1),B(x2,y2),若y1y2=-36,则直线l恒过点的坐标是________.
6.如图,以原点O为圆心的圆与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,且
弦长|AB|=23,∠AOB=120°,过抛物线焦点F作一条直线与抛物线交于M,N两点,它们7
到直线x=-1的距离之和为,则这样的直线有________条.
2三、解答题
x2y21xy21
7.设椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率e=,右焦点到直线+=1的距离d=,O为
ab2ab7坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点O作两条互相垂直的射线,与椭圆C分别交于A,B两点,证明:点O到直线AB的距离为定值,并求弦AB长度的最小值.
8.(2018届浙江省名校协作体联考)如图,已知抛物线C1:x2=2py的焦点在抛物线C2:y=x2+1上,点P是抛物线C1上的动点.
(1)求抛物线C1的方程及其准线方程;
(2)过点P作抛物线C2的两条切线,A,B分别为两个切点,求△PAB面积的最小值.
x2y2
9.如图,椭圆C:2+2=1(a>b>0)的右顶点为A(2,0),左,右焦点分别为F1,F2,过点A
ab1
且斜率为的直线与y轴交于点P,与椭圆交于另一个点B,且点B在x轴上的射影恰好为点
2F1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点P的直线与椭圆交于M,N两点(M,N不与A,B重合),若S△PAM=6S△PBN,求直线
MN的方程.
答案精析
2
x2x2x21-x212222
1.D [设M=(x1,y1),N=(x2,y2),则-y1=1,-y2=1,两式作差,得=y21-y2,222
y2-y1x2+x1即k==,
x2-x12y2+y1
3
又线段MN的中点恰好为点P(3,1),∴k=,故选D.]
22.C [设F1是双曲线的右焦点, 连接PF1(如图),
由双曲线的定义知|PF|-|PF1|=2a,① ∵OM是△FF1P的中位线, ∴|PF1|=2|OM|,②
又∵M是FP的中点,∴|PF|=2|MF|,③ 将②③代入①得2|MF|-2|OM|=2a, 即|MF|-|OM|=a.④ ∵|MF|=|MT|+|TF|, |FT|2=|OF|2-|OT|2=c2-a2, ∴|FT|=b,∴|MF|=|MT|+b.⑤ 将⑤代入④得|MT|+b-|OM|=a, ∴|OM|-|MT|=b-a.故选C.]
3.D [抛物线C的焦点为F(1,0),准线为x=-1, 由题意可知直线AB的斜率存在且不为0,
设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
y=kx-1,由2消去y得, y=4x
2k2+4
kx-(2k+4)x+k=0,x1+x2=2,x1x2=1.
k
22
2
2
设点P的坐标为(x0,y0),
y1+y2kx1+x2-2k12k2+42
可得y0===k·2-2k=,
222kk
1211x0=y2=,可得P2k2,k, 40k3
∵|PF|=,∴
2
1-122+42=3, kk2
解得k2=2,因此x1+x2=4,
根据抛物线的定义可得|AB|=x1+x2+2=4+2=6.] 14. 4
2
|FA|a-cac-c
解析 =2=2=-e2+e
|OK|aa
c
111e-2+≤. =-2445.(9,0)
x=my+n,解析 设直线为x=my+n,则由2
y=4x,y1+y2=4m,
消去x得y-4my-4n=0,∴
y1y2=-4n,
2
又∵y1y2=-36,∴-4n=-36, ∴n=9,直线为x=my+9,恒过(9,0). 6.1
解析 由题意知,AB垂直于x轴且A,B两点关于x轴对称,可设点A的坐标为(x,3),且tan 60°=
3
=3,得x=1,代入y2=2px,得2p=3,所以抛物线方程为y2=3x,所以抛x
337,0,准线方程为x=-.M,N两点到直线x=-1的距离之和为,所物线的焦点坐标为442371
以它们到直线x=-的距离之和为-=3,即|MN|=3,而在抛物线中通径的长度为3,所
422以这样的直线只有1条.
1c1
7.(1)解 由e=,得=,即a=2c,∴b=3c.
2a2xy21由右焦点到直线+=1的距离d=,得
ab7|bc-ab|a2+b
2=21
,解得a=2,b=3. 7
x2y2
∴椭圆C的方程为+=1.
43(2)证明 设A(x1,y1),B(x2,y2),
当直线AB
2的斜率不存在时,x2=x1,y1=-y2,∴y21=x1.
2
x1y21又+=1,解得|x1|=43
12221=, 77221; 7
即点O到直线AB的距离d=
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m, x2y2
与椭圆的方程+=1联立并消去y,得
43(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0, 4m2-128km
∴x1+x2=-,xx=. 3+4k2123+4k2∵OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0, ∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0, 即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0, 4m2-128k2m22
∴(k+1)2-2+m=0, 3+4k3+4k
2
整理得7m2=12(k2+1), ∴点O到直线AB的距离d=
|m|
=k2+1
12221=. 77
221
∴点O到直线AB的距离为定值.
7∵OA⊥OB,∴OA2+OB2=AB2≥2OA·OB, 当且仅当OA=OB时取“=”.
AB2由d·AB=OA·OB,得d·AB=OA·OB≤,
2421421
∴AB≥2d=,即弦AB长度的最小值是.
778.解 (1)C1的方程为x2=4y,其准线方程为y=-1. (2)设P(2t,t2),A(x1,y1),B(x2,y2), 则切线PA的方程为y-y1=2x1(x-x1),
2
即y=2x1x-2x1+y1,又y1=x21+1,
所以y=2x1x+2-y1,同理切线PB的方程为y=2x2x+2-y2,
2
4tx1-y1+2-t=0,
又PA和PB都过P点,所以 2
4tx2-y2+2-t=0,
所以直线AB的方程为4tx-y+2-t2=0.
y=4tx+2-t,联立消去y得x2-4tx+t2-1=0, 2
y=x+1,x1+x2=4t,所以 2
xx=t-1,12
2
所以|AB|=1+16t2|x1-x2|=1+16t212t2+4. |8t2-t2+2-t2|6t2+2点P到直线AB的距离d==.
1+16t21+16t21
所以△PAB的面积S=|AB|d=2(3t2+1)3t2+1
23
=2(3t2+1).
2
所以当t=0时,S取最小值为2,即△PAB面积的最小值为2. b219.解 (1)当k=时,BF1⊥x轴,得到B-c,-a,
2a=2,b1所以aa+c=2,a=b+c
22
2
2
a=2,
⇒b=3,c=1,
x2y2
所以椭圆C的标准方程是+=1.
431
|PA|·|PM|·sin∠APM
S△PAM2
(2)因为= S△PBN1
|PB|·|PN|·sin∠BPN2=
2·|PM|6|PM|
=⇒=3, 1·|PN|1|PN|
→→所以PM=-3PN. 设M(x1,y1),N(x2,y2),
→→
则PM=(x1,y1+1),PN=(x2,y2+1), 有x1=-3x2.
①当MN斜率不存在时,MN的方程为x=0,
3+13-1|PM||PM|==2+3或==2-3(不符合条件,舍去). |PN||PN|3-13+1②当MN斜率存在时,由(1)可知P(0,-1), 设MN方程为y=kx-1,
y=kx-1,22
联立方程xy
+=1,43得(4k2+3)x2-8kx-8=0.
Δ=k2+32(4k2+3)=192k2+96>0,
由根与系数的关系可得-8
xx=4k+3,
12
28kx1+x2=2,
4k+3
将x=-3x代入可得8
3x=4k+3,1
2
22
28k
-2x2=2,
4k+3
即3
-4k2=8,
4k2+34k2+3
36
所以k2=⇒k=±.
22所以直线MN的方程为y=
66
x-1或y=-x-1. 22
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