高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.8 直线与圆锥曲线的位置关系精品一课一练
展开一、选择题
1.(2020·全国高二课时练)已知直线和椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A.或B.
C.或D.
【答案】C
【解析】由得.∵直线与椭圆有公共点,
,解得或.故选:C
2.(2020·广东湛江高二期末)已知直线与椭圆总有公共点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.且
【答案】D
【解析】因为直线恒过点,为使直线与椭圆恒有公共点,
只需点在椭圆上或椭圆内,所以,即.又,所以且.故选:D.
3.若椭圆x236+y29=1的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为( )
A.2B.-2C.13D.-12
【答案】D
【解析】设弦两端点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=8,y1+y2=4,又x1236+y129=1, ①x2236+y229=1.②①-②,得(x1+x2)(x1-x2)36+(y1+y2)(y1-y2)9=0,即8(x1-x2)36+4(y1-y2)9=0, 所以所求直线的斜率为y1-y2x1-x2=-12.
4.(2020·重庆广益中学校高二期末)若点在椭圆上,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由题知椭圆的方程为,求的最小值即求点到点斜率的最小值,设过点和点的直线方程为,
联立,
知当时直线斜率取最小值,,
故当时,斜率取最小值,即的最小值为.故选:D.
5.(多选题)已知△ABC为等腰直角三角形,其顶点为A,B,C,若圆锥曲线E以A,B焦点,并经过顶点C,该圆锥曲线E的离心率可以是( )
A.2+1B.22 C.2D.2-1
【答案】ABD
【解析】①△ABC为等腰直角三角形,如果C=π2,圆锥曲线E为椭圆,e=2c2a=ABCA+CB=22.
②△ABC为等腰直角三角形,如果C=π4,A或B为直角,圆锥曲线E为椭圆,e=ABCA+CB=12+1=2-1.
③△ABC为等腰直角三角形,如果C=π4,A或B为直角,圆锥曲线为双曲线,e=AB|CA-CB|=12-1=2+1.
6.(多选题)(2020·福建建瓯市芝华中学月考)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0,1,2
【答案】AD
【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,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.
二、填空题
7.(2020·北京丰台期末)过抛物线的焦点F作倾斜角为的直线l,l与抛物线C交于两个不同的点A,B,则 _________.
【答案】
【解析】由题意,抛物线的焦点,设,因为直线的倾斜角为,所以斜率为,则直线方程为,联立方程组,整理得,可得,则,由抛物线的焦点弦的性质,可得.
8.(2020·广东汕头高二期末)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),则过它的焦点且垂直于x轴的弦长为 .
【答案】2b2a
【解析】设一个焦点为F(c,0),其中c2=a2+b2,过F且垂直于x轴的弦为AB,则A(c,y0),∵A(c,y0)在双曲线上,∴c2a2-y02b2=1.∴y0=±bc2a2-1=±b2a.∴|AB|=2|y0|=2b2a.
9.已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若∠AMB=90°,则k= .
【答案】2
【解析】设直线AB:x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2).
联立x=my+1,y2=4x,得y2-4my-4=0,y1+y2=4m,y1y2=-4.
而MA=(x1+1,y1-1)=(my1+2,y1-1), MB=(x2+1,y2-1)=(my2+2,y2-1).
∵∠AMB=90°,∴MA·MB=(my1+2)(my2+2)+(y1-1)(y2-1)=(m2+1)y1y2+(2m-1)(y1+y2)+5
=-4(m2+1)+(2m-1)4m+5=4m2-4m+1=0.∴m=12.∴k=1m=2.
10.(2020·山西师大附中)已知双曲线,过原点作一条倾斜角为直线分别交双曲线左、右两支,两点,以线段为直径的圆过右焦点,则双曲线离心率为______.
【答案】
【解析】设,,直线的方程为,代入双曲线方程,化简为,,,那么,,,设右焦点坐标,由条件可知,即,
,,所以,即,,代入后整理为
,两边同时除以后可得,即,因为,所以,即.
三、解答题
11.在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,2)且斜率为k的直线l与椭圆x22+y2=1有两个不同的交点P和Q,求k的取值范围.
【解析】由已知条件知直线l的方程为y=kx+2,
代入椭圆方程得x22+(kx+2)2=1,
整理得12+k2x2+22kx+1=0,
直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于Δ=8k2-412+k2=4k2-2>0,解得k<-22或k>22,
所以k的取值范围为-∞,-22∪22,+∞.
12.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
【解析】 (1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0).设A(x1,y1),B(x2,y2).
由y=k(x-1),y2=4x得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=2k2+4k2.
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=4k2+4k2.由题设知4k2+4k2=8,
解得k=-1(舍去),k=1.因此l的方程为y=x-1.
(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5.
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
y0=-x0+5,(x0+1)2=(y0-x0+1)22+16.
解得x0=3,y0=2或x0=11,y0=-6.因此所求圆的方程为
(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.
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