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【精品试题】高考数学一轮必刷题 专题54 圆锥曲线的综合问题(含解析)
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考点54 圆锥曲线的综合问题
1.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知双曲线的两条渐近线分别与抛物线的准线交于,两点.为坐标原点.若的面积为1,则的值为( )
A.1 B. C. D.4
2.(重庆南开中学2019届高三第四次教学检测考试数学理)过双曲线1(a>0,b>0)的一个焦点F1作一条渐近线的垂线,垂足为A,与另一条渐近线交于点B,若A恰好是F1B的中点,则双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
3.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知,若点是抛物线上任意一点,点是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知A、B是抛物线上的两点,直线AB垂直于轴,F为抛物线的焦点,射线BF交抛物线的准线于点C,且,的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
5.(福建省厦门第一中学2019届高三5月市二检模拟考试数学理)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点.若以线段为直径的圆与抛物线的准线切于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
6.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)如图,点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线和圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(陕西省咸阳市2019届高三模拟检测三数学理)已知椭圆、双曲线均是以直角三角形ABC的斜边AC的两端点为焦点的曲线,且都过B点,它们的离心率分别为,则=( )
A. B.2 C. D.3
8.(四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学理)已知椭圆的短轴长为,离心率为。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的左,右焦点分别为,左,右顶点分别为,,点,,为椭圆上位于轴上方的两点,且,记直线,的斜率分别为,,若,求直线的方程.
9.(天津市南开区2019届高三下学期一模考试数学理)已知椭圆的离心率为,两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设与圆相切的直线交椭圆于,两点(为坐标原点),的最大值.
10.(2017届山东省淄博市高三3月模拟考试数学理)已知椭圆:经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)当时,求面积的最大值;
(Ⅲ)若直线的斜率为2,求证:的外接圆恒过一个异于点的定点.
11.(山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试)已知椭圆的左、右焦点为,,长轴端点为,,为椭圆中心,,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,这两点在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若抛物线上存在两个点,,椭圆上存在两个点,,满足,,三点共线,,,三点共线,且,求四边形面积的最小值.
12.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为,是椭圆上的一个动点,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线斜率为,且与椭圆的另一个交点为,是否存在点,使得若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
13.(湖北省黄冈市2019届高三2月联考数学理)已知椭圆的离心率是,为坐标原点,点分别为椭圆的左、右视点,为椭圆上异于的一点,直线的斜率分别是。
(1)求证:为定值;
(2)设直线交椭圆于两点,,,且的面积是,求椭圆的标准方程。
14.(湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)数学理)已知平面上一动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点O是坐标原点,A,B两点在点P的轨迹上,F是点C关于原点的对称点,若,求的取值范围.
15.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)已知椭圆的左焦点为,是椭圆上关于原点对称的两个动点,当点的坐标为时,的周长恰为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,且,求面积的取值范围.
16.(四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆:的离心率为,直线被圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标和的值;若不存在,请说明理由.
17.(福建省泉州市2019届高三第二次(5月)质检数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为().点在上,,△的周长为,面积为.
(1)求的方程;
(2)过的直线与交于两点,以为直径的圆与直线相切,求直线的方程.
18.(湖北省2019届高三4月份调研考试数学理)已知椭圆的离心率为,椭圆上的点到左焦点的最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与轴交于点,过点的直线与交于、两点,点为直线上任意一点,设直线与直线交于点,记,,的斜率分别为,,,则是否存在实数,使得恒成立?若是,请求出的值;若不是,请说明理由.
19.(湖北省钟祥市2019届高三高考第一次模拟考试理)已知圆O;x2+y2=4,F1(-1,0),F2(1,0),点D圆O上一动点,2=,点C在直线EF1上,且=0,记点C的轨迹为曲线W.
(1)求曲线W的方程;
(2)已知N(4,0),过点N作直线l与曲线W交于A,B不同两点,线段AB的中垂线为l',线段AB的中点为Q点,记P与y轴的交点为M,求|MQ|的取值范围.
20.(安徽省巢湖市2019届高三年级三月份联考数学理)已知抛物线E:,圆C:.
若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
在的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点使为坐标原点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(河南省天一大联考2019届高三阶段性测试(五)数学理)已知椭圆上的点到右焦点的最大距离是,且1,,成等比数列.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点且与轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中垂线交轴于点,求实数的取值范围.
22.(重庆市南开中学2019届高三三月测试题数学理)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过椭圆的右焦点的直线与椭圆交于A,B,过与垂直的直线与椭圆交于,,与交于,求证:直线,,的斜率,,成等差数列.
23.(河北省邯郸市2019届高三第一次模拟考试数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为为上的一个动点,且的最大值为,的离心率与椭圆的离心率相等.
求的方程;
直线与交于两点(在轴的同侧),当时,求四边形面积的最大值.
24.(宁夏银川市2019年高三下学期质量检测)已知点,点,分别为椭圆的左右顶点,直线交于点,是等腰直角三角形,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的动直线与相交于,两点,为坐标原点.当为直角时,求直线的斜率.
25.(陕西省咸阳市2019届高三高考模拟检测(二)数学理)设定点,动点满足:以为直径的圆与轴相切.
(I)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)设,是曲线上两点,若曲线在点,处的切线互相乖直,求证:,,三点共线.
考点54 圆锥曲线的综合问题
1.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知双曲线的两条渐近线分别与抛物线的准线交于,两点.为坐标原点.若的面积为1,则的值为( )
A.1 B. C. D.4
【答案】B
【解析】
双曲线的渐近线为,抛物线的渐近线为,渐近线与准线的交点为,,所以,,故选B.
2.(重庆南开中学2019届高三第四次教学检测考试数学理)过双曲线1(a>0,b>0)的一个焦点F1作一条渐近线的垂线,垂足为A,与另一条渐近线交于点B,若A恰好是F1B的中点,则双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】
由题意可知,渐近线方程为y=±x,
则F1A的方程为y﹣0(x+c),代入渐近线方程yx可得B的坐标为(,),
因为若A恰好是F1B的中点,所以|OB|=c,
所以()2+()2=c2,
所以b2=3a2,所以c2=a2+b2=4a2,
所以e=2
故选:C.
3.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知,若点是抛物线上任意一点,点是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
设点,由于点是抛物线上任意一点,则,
点,则,
由于点是圆上任意一点,所以要使的值最小,则的值要最大,即点到圆心的距离加上圆的半径为的最大值,则 ,
,
,经检验满足条件,
的最小值为,
故答案选A。
4.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知A、B是抛物线上的两点,直线AB垂直于轴,F为抛物线的焦点,射线BF交抛物线的准线于点C,且,的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解析】
过点A做AH垂直于准线,垂足为H,做CG垂直于AB,垂足为G,根据抛物线的定义AH=AF,,因此DE=AH=CG=AF,
由,,得
又,则,,可得,又因,所以EF=2,因为EF正好是焦点到准线的距离,即.故选C.
5.(福建省厦门第一中学2019届高三5月市二检模拟考试数学理)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点.若以线段为直径的圆与抛物线的准线切于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设
根据题意得到,设直线方程为
联立直线和抛物线方程得到:
化简得到根据韦达定理,将根的和与乘积代入化简得到.
此时直线为,点P坐标为
根据点到直线的距离公式得到:
故答案为:B.
6.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)如图,点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线和圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
抛物线x2=4y的焦点为(0,1),准线方程为y=﹣1,
圆(y﹣1)2+x2=4的圆心为(0,1),
与抛物线的焦点重合,且半径r=2,
∴|FB|=2,|AF|=yA+1,|AB|=yB﹣yA,
∴三角形ABF的周长=2+yA+1+yB﹣yA=yB+3,
∵1<yB<3,
∴三角形ABF的周长的取值范围是(4,6).
故选:B.
7.(陕西省咸阳市2019届高三模拟检测三数学理)已知椭圆、双曲线均是以直角三角形ABC的斜边AC的两端点为焦点的曲线,且都过B点,它们的离心率分别为,则=( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【解析】
如图
由题,设椭圆的长半轴为,双曲线的半实轴为,根据椭圆和双曲线定义:
可得
设
在直角三角形ABC中,由勾股定理可得
即
即2
故选B
8.(四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学理)已知椭圆的短轴长为,离心率为。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的左,右焦点分别为,左,右顶点分别为,,点,,为椭圆上位于轴上方的两点,且,记直线,的斜率分别为,,若,求直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)由题意,得,.
又,∴,,.
∴椭圆C的标准方程为
(2)由(1),可知,,.
据题意,直线的方程为
记直线与椭圆的另一交点为,设,.
∵,根据对称性,得.
联立,
消去,得,其判别式,
∴,.①
由,得,即.②
由①②,解得,
∵,∴.
∴.∴.
∴直线的方程为,即.
9.(天津市南开区2019届高三下学期一模考试数学理)已知椭圆的离心率为,两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设与圆相切的直线交椭圆于,两点(为坐标原点),的最大值.
【答案】I. ;Ⅱ.2
【解析】
I.由题设:
两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为,
解得
∴椭圆C的方程为
Ⅱ.设
1.当ABx轴时,
2.当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为
由已知,得
设三角形OAB的高为h即圆的半径,直线和圆的切点为M点,根据几何关系得到:=,
把代入椭圆方程消去y,
整理得,
有
得
当且仅当,即时等号成立.
当时,
综上所述
10.(2017届山东省淄博市高三3月模拟考试数学理)已知椭圆:经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)当时,求面积的最大值;
(Ⅲ)若直线的斜率为2,求证:的外接圆恒过一个异于点的定点.
【答案】(I);(II);(III).
【解析】
解:(Ⅰ)由题意知:且,
可得:,
椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)当直线的斜率不存在时,设,与联立得:
.
由于,得,解得或(舍去).
此时,的面积为.
当直线的斜率存在时,设,与联立得:
.
由,得;
且,.
由于,
得:.
代入式得:,
即或(此时直线过点,舍去).
,
点到直线的距离为:.
的面积为,将代入得:
的面积为.
面积的最大值为.
(Ⅲ)设直线的方程为,联立方程得:
①.
设的外接圆方程为:联立直线的方程的:
②.
方程①②为同解方程,所以:.
又由于外接圆过点,则.
从而可得到关于的三元一次方程组:
,解得:.
代入圆的方程为:.
整理得:;
所以,解得或(舍去).
的外接圆恒过一个异于点的定点.
11.(山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试)已知椭圆的左、右焦点为,,长轴端点为,,为椭圆中心,,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,这两点在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若抛物线上存在两个点,,椭圆上存在两个点,,满足,,三点共线,,,三点共线,且,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)(2)
【解析】
解:(1)设椭圆方程为,
利用数量积运算可得,可得,
直线的方程为,当时,,
代入椭圆方程可得,
联立解得,,椭圆方程.
(2)①当直线的斜率不存在时,直线的斜率为0,得到,,;
②当直线的斜率存在时,设直线方程为,
与抛物线联立得。
令,,则,,
,
因为,所以直线的方程为,
将直线与椭圆联立,得,
令,,则,,
所以,
所以四边形面积,
令,
则,
所以,其最小值为.
12.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为,是椭圆上的一个动点,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线斜率为,且与椭圆的另一个交点为,是否存在点,使得若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
解(1)当为的短轴顶点时,的面积有最大值
所以,解得,故椭圆的方程为:.
(2)设直线的方程为,
将代入,得;
设,线段的中点为,
,
即
因为,所以直线为线段的垂直平分线,
所以,则,即,
所以,
当时,因为,所以,
当时,因为,所以.
综上,存在点,使得,且的取值范围为.
13.(湖北省黄冈市2019届高三2月联考数学理)已知椭圆的离心率是,为坐标原点,点分别为椭圆的左、右视点,为椭圆上异于的一点,直线的斜率分别是。
(1)求证:为定值;
(2)设直线交椭圆于两点,,,且的面积是,求椭圆的标准方程。
【答案】(1) .(2) .
【解析】
(1)由题意得,,即,
则椭圆可化为,设,则,
∴;
(2)由题意知,不垂直于轴,设直线的方程为,
联立,得,
,
设,则,
∵,∴,即,
∴,∴,
即得,,
∵,
点到直线的距离,
∴,
解得,则,∴椭圆的标准方程是.
14.(湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)数学理)已知平面上一动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点O是坐标原点,A,B两点在点P的轨迹上,F是点C关于原点的对称点,若,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)设是所求轨迹上的任意一点,
由动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为,
则,化简得,即点P的轨迹方程为.
(2)由F是点C关于原点的对称点,所以点F的坐标为(-1,0),
设,,因为,
则,可得,
∵,即 ①
又由,则 ②
①②得:,化简得,
∵,∴,解得,
所以λ的取值范围是.
15.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)已知椭圆的左焦点为,是椭圆上关于原点对称的两个动点,当点的坐标为时,的周长恰为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)当点的坐标为时,,所以.
由对称性,,
所以,得
将点代入椭圆方程 中,解得,
所以椭圆方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,,
此时.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为.
由消去整理得:. 显然,
设,则
故
.
因为,所以,
所以点到直线的距离即为点到直线的距离,
所以
,
因为,所以,
所以.综上,.
16.(四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆:的离心率为,直线被圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标和的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2),.
【解析】
(1)∵椭圆的离心率为,∴,
∵圆的圆心到直线的距离为,
∴直线被圆截得的弦长为
.
解得,故,∴椭圆的方程为.
(2)设,,,
当直线与轴不重合时,设的方程:.
由得,,
∴,,
,
当,即时,的值与无关,此时.
当直线与轴重合且时, .
∴存在点,使得为定值.
17.(福建省泉州市2019届高三第二次(5月)质检数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为().点在上,,△的周长为,面积为.
(1)求的方程;
(2)过的直线与交于两点,以为直径的圆与直线相切,求直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)设椭圆,
依题意知△的周长为,得,…①
又因为,所以,
所以△的面积,
所以,即…②,
联立①②解得,则,
所以的方程为.
(2)当直线斜率为0时,不满足题意.
设直线的方程为,,
由消去,得,
从而,
所以
,
设以为直径的圆的圆心,半径为,则,
又,,
又因为圆与直线相切,则,即,解得.
所以直线的方程为,即
18.(湖北省2019届高三4月份调研考试数学理)已知椭圆的离心率为,椭圆上的点到左焦点的最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与轴交于点,过点的直线与交于、两点,点为直线上任意一点,设直线与直线交于点,记,,的斜率分别为,,,则是否存在实数,使得恒成立?若是,请求出的值;若不是,请说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
(1)椭圆上的左顶点到左焦点的距离最小为,
结合题干条件得到,解之得,
由,知故椭圆的方程为:,
(2)设,,,
若直线与轴不重合时,设直线的方程为,点,,
将直线代入椭圆方程整理得:
,显然,则,,
若直线与轴重合时,则,,,此时,
而,故.
综上所述,存在实数符合题意.
19.(湖北省钟祥市2019届高三高考第一次模拟考试理)已知圆O;x2+y2=4,F1(-1,0),F2(1,0),点D圆O上一动点,2=,点C在直线EF1上,且=0,记点C的轨迹为曲线W.
(1)求曲线W的方程;
(2)已知N(4,0),过点N作直线l与曲线W交于A,B不同两点,线段AB的中垂线为l',线段AB的中点为Q点,记P与y轴的交点为M,求|MQ|的取值范围.
【答案】(1); (2)[0,5).
【解析】
(1)圆O:x2+y2=4,圆心为(0,0),半径r=4,
F1(-1,0),F2(1,0),点D是圆O上一动点,
由2=,可得D为EF2的中点,
点C在直线EF1上,且=0,可得CD⊥EF2,
连接CF2,可得CE=CF2,
且CF1+CF2=CF1+CE=EF1=2OD=4,
由椭圆的定义可得,C的轨迹为以(-1,0),(1,0)为焦点的椭圆,
可得c=1,a=2,b==,
则曲线W的方程为;
(2)由题意可知直线l的斜率存在,
设l:y=k(x-4),A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),
联立直线与椭圆方程3x2+4y2=12,消去y得:
(3+4k2)x2-32k2x+64k2-12=0,
x1+x2=,x1x2=,
又△=(-32k2)2-4(3+4k2)(64k2-12)>0,解得-<k<,
x0==,y0=k(x0-4)=-,
∴Q(,-),
∴l':y-y0=-(x-x0),即y+=-(x-),
化简得y=-x+,
令x=0,得m=,即M(0,),
|MQ|=()2+()2=256•,
令t=3+4k2,则t∈[3,4),
∴|MQ|=256•=16•=16[-3()2-+1]=16[-3()2+].
∴|MQ|∈[0,5)
.
20.(安徽省巢湖市2019届高三年级三月份联考数学理)已知抛物线E:,圆C:.
若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
在的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点使为坐标原点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在定点
【解析】
由题意可得抛物线的焦点,
当直线的斜率不存在时,过F的直线不可能与圆C相切,设直线的斜率为k,方程设为,
即,由圆心到直线的距离为,
当直线与圆相切时,,解得,
即直线方程为;
可设直线方程为,,,
联立抛物线方程可得,则,,
x轴上假设存在点使,
即有,可得,
即为,
由,,
可得,
即,即,符合题意;
当直线为,由对称性可得也符合条件.
所以存在定点使得.
21.(河南省天一大联考2019届高三阶段性测试(五)数学理)已知椭圆上的点到右焦点的最大距离是,且1,,成等比数列.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点且与轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中垂线交轴于点,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)由已知可得,解得.
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由题意得,设直线的方程为.
与椭圆方程联立得,消去可得.
设,,则,.
可得线段的中点为.
当时,直线为轴,此时.
当时,直线的方程为,
化简得.令,得.
所以.
综上所述,的取值范围为.
22.(重庆市南开中学2019届高三三月测试题数学理)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过椭圆的右焦点的直线与椭圆交于A,B,过与垂直的直线与椭圆交于,,与交于,求证:直线,,的斜率,,成等差数列.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见解析
【解析】
(1)由题意知,所以,即,
又因为以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆,
与直线相切,所以圆心到直线的距离d,所以,,
故椭圆的方程为.
(2)由题意知直线的斜率存在且不为0,则直线的方程为.
由得.
设点,,利用根与系数的关系得,,
由题意知直线的斜率为,则直线的方程为
令,得点的坐标
即,所以成等差数列
23.(河北省邯郸市2019届高三第一次模拟考试数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为为上的一个动点,且的最大值为,的离心率与椭圆的离心率相等.
求的方程;
直线与交于两点(在轴的同侧),当时,求四边形面积的最大值.
【答案】(1) (2)2
【解析】
依题意可知
解得
则,故的方程为.
延长交于点,由可知,
设,设的方程为,
由得,
故
设与的距离为,则四边形的面积为S,
当且仅当,即时,等号成立,
故四边形面积的最大值为.
24.(宁夏银川市2019年高三下学期质量检测)已知点,点,分别为椭圆的左右顶点,直线交于点,是等腰直角三角形,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的动直线与相交于,两点,为坐标原点.当为直角时,求直线的斜率.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由题意知,a=2,B(2,0),设Q(x0,y0),由,得,
代入椭圆方程,解得b2=1. ∴椭圆方程为.
(2)由题意可知,直线l的斜率存在,令l的方程为y=kx+2,M(x1,y1),N(x2,y2),
则整理得:(1+4k2)x2+16kx+12=0,
由直线l与E有两个不同的交点,则△>0,
即(16k)2﹣4×12×(1+4k2)>0,解得.
由韦达定理可知:.
当∠MON能为直角时,,即,
则x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4
,解得k2=4,即.
综上可知,直线l的斜率时,∠MON为直角.
25.(陕西省咸阳市2019届高三高考模拟检测(二)数学理)设定点,动点满足:以为直径的圆与轴相切.
(I)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)设,是曲线上两点,若曲线在点,处的切线互相乖直,求证:,,三点共线.
【答案】(I);(Ⅱ)见证明.
【解析】
(I)设,则的中点为,依题意知到点与它到轴相等,
可得,
化简得,即为动点的轨迹的方程.
(II)设,,则由得,
知曲线在点,处的切线的斜率分别是,,
依题意,即,可得,
,,
,知,,三点共线.
1.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知双曲线的两条渐近线分别与抛物线的准线交于,两点.为坐标原点.若的面积为1,则的值为( )
A.1 B. C. D.4
2.(重庆南开中学2019届高三第四次教学检测考试数学理)过双曲线1(a>0,b>0)的一个焦点F1作一条渐近线的垂线,垂足为A,与另一条渐近线交于点B,若A恰好是F1B的中点,则双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
3.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知,若点是抛物线上任意一点,点是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知A、B是抛物线上的两点,直线AB垂直于轴,F为抛物线的焦点,射线BF交抛物线的准线于点C,且,的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
5.(福建省厦门第一中学2019届高三5月市二检模拟考试数学理)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点.若以线段为直径的圆与抛物线的准线切于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
6.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)如图,点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线和圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(陕西省咸阳市2019届高三模拟检测三数学理)已知椭圆、双曲线均是以直角三角形ABC的斜边AC的两端点为焦点的曲线,且都过B点,它们的离心率分别为,则=( )
A. B.2 C. D.3
8.(四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学理)已知椭圆的短轴长为,离心率为。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的左,右焦点分别为,左,右顶点分别为,,点,,为椭圆上位于轴上方的两点,且,记直线,的斜率分别为,,若,求直线的方程.
9.(天津市南开区2019届高三下学期一模考试数学理)已知椭圆的离心率为,两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设与圆相切的直线交椭圆于,两点(为坐标原点),的最大值.
10.(2017届山东省淄博市高三3月模拟考试数学理)已知椭圆:经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)当时,求面积的最大值;
(Ⅲ)若直线的斜率为2,求证:的外接圆恒过一个异于点的定点.
11.(山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试)已知椭圆的左、右焦点为,,长轴端点为,,为椭圆中心,,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,这两点在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若抛物线上存在两个点,,椭圆上存在两个点,,满足,,三点共线,,,三点共线,且,求四边形面积的最小值.
12.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为,是椭圆上的一个动点,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线斜率为,且与椭圆的另一个交点为,是否存在点,使得若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
13.(湖北省黄冈市2019届高三2月联考数学理)已知椭圆的离心率是,为坐标原点,点分别为椭圆的左、右视点,为椭圆上异于的一点,直线的斜率分别是。
(1)求证:为定值;
(2)设直线交椭圆于两点,,,且的面积是,求椭圆的标准方程。
14.(湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)数学理)已知平面上一动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点O是坐标原点,A,B两点在点P的轨迹上,F是点C关于原点的对称点,若,求的取值范围.
15.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)已知椭圆的左焦点为,是椭圆上关于原点对称的两个动点,当点的坐标为时,的周长恰为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,且,求面积的取值范围.
16.(四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆:的离心率为,直线被圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标和的值;若不存在,请说明理由.
17.(福建省泉州市2019届高三第二次(5月)质检数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为().点在上,,△的周长为,面积为.
(1)求的方程;
(2)过的直线与交于两点,以为直径的圆与直线相切,求直线的方程.
18.(湖北省2019届高三4月份调研考试数学理)已知椭圆的离心率为,椭圆上的点到左焦点的最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与轴交于点,过点的直线与交于、两点,点为直线上任意一点,设直线与直线交于点,记,,的斜率分别为,,,则是否存在实数,使得恒成立?若是,请求出的值;若不是,请说明理由.
19.(湖北省钟祥市2019届高三高考第一次模拟考试理)已知圆O;x2+y2=4,F1(-1,0),F2(1,0),点D圆O上一动点,2=,点C在直线EF1上,且=0,记点C的轨迹为曲线W.
(1)求曲线W的方程;
(2)已知N(4,0),过点N作直线l与曲线W交于A,B不同两点,线段AB的中垂线为l',线段AB的中点为Q点,记P与y轴的交点为M,求|MQ|的取值范围.
20.(安徽省巢湖市2019届高三年级三月份联考数学理)已知抛物线E:,圆C:.
若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
在的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点使为坐标原点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(河南省天一大联考2019届高三阶段性测试(五)数学理)已知椭圆上的点到右焦点的最大距离是,且1,,成等比数列.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点且与轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中垂线交轴于点,求实数的取值范围.
22.(重庆市南开中学2019届高三三月测试题数学理)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过椭圆的右焦点的直线与椭圆交于A,B,过与垂直的直线与椭圆交于,,与交于,求证:直线,,的斜率,,成等差数列.
23.(河北省邯郸市2019届高三第一次模拟考试数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为为上的一个动点,且的最大值为,的离心率与椭圆的离心率相等.
求的方程;
直线与交于两点(在轴的同侧),当时,求四边形面积的最大值.
24.(宁夏银川市2019年高三下学期质量检测)已知点,点,分别为椭圆的左右顶点,直线交于点,是等腰直角三角形,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的动直线与相交于,两点,为坐标原点.当为直角时,求直线的斜率.
25.(陕西省咸阳市2019届高三高考模拟检测(二)数学理)设定点,动点满足:以为直径的圆与轴相切.
(I)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)设,是曲线上两点,若曲线在点,处的切线互相乖直,求证:,,三点共线.
考点54 圆锥曲线的综合问题
1.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知双曲线的两条渐近线分别与抛物线的准线交于,两点.为坐标原点.若的面积为1,则的值为( )
A.1 B. C. D.4
【答案】B
【解析】
双曲线的渐近线为,抛物线的渐近线为,渐近线与准线的交点为,,所以,,故选B.
2.(重庆南开中学2019届高三第四次教学检测考试数学理)过双曲线1(a>0,b>0)的一个焦点F1作一条渐近线的垂线,垂足为A,与另一条渐近线交于点B,若A恰好是F1B的中点,则双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】
由题意可知,渐近线方程为y=±x,
则F1A的方程为y﹣0(x+c),代入渐近线方程yx可得B的坐标为(,),
因为若A恰好是F1B的中点,所以|OB|=c,
所以()2+()2=c2,
所以b2=3a2,所以c2=a2+b2=4a2,
所以e=2
故选:C.
3.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知,若点是抛物线上任意一点,点是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
设点,由于点是抛物线上任意一点,则,
点,则,
由于点是圆上任意一点,所以要使的值最小,则的值要最大,即点到圆心的距离加上圆的半径为的最大值,则 ,
,
,经检验满足条件,
的最小值为,
故答案选A。
4.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知A、B是抛物线上的两点,直线AB垂直于轴,F为抛物线的焦点,射线BF交抛物线的准线于点C,且,的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解析】
过点A做AH垂直于准线,垂足为H,做CG垂直于AB,垂足为G,根据抛物线的定义AH=AF,,因此DE=AH=CG=AF,
由,,得
又,则,,可得,又因,所以EF=2,因为EF正好是焦点到准线的距离,即.故选C.
5.(福建省厦门第一中学2019届高三5月市二检模拟考试数学理)已知抛物线,斜率为的直线交抛物线于,两点.若以线段为直径的圆与抛物线的准线切于点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设
根据题意得到,设直线方程为
联立直线和抛物线方程得到:
化简得到根据韦达定理,将根的和与乘积代入化简得到.
此时直线为,点P坐标为
根据点到直线的距离公式得到:
故答案为:B.
6.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)如图,点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线和圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
抛物线x2=4y的焦点为(0,1),准线方程为y=﹣1,
圆(y﹣1)2+x2=4的圆心为(0,1),
与抛物线的焦点重合,且半径r=2,
∴|FB|=2,|AF|=yA+1,|AB|=yB﹣yA,
∴三角形ABF的周长=2+yA+1+yB﹣yA=yB+3,
∵1<yB<3,
∴三角形ABF的周长的取值范围是(4,6).
故选:B.
7.(陕西省咸阳市2019届高三模拟检测三数学理)已知椭圆、双曲线均是以直角三角形ABC的斜边AC的两端点为焦点的曲线,且都过B点,它们的离心率分别为,则=( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【解析】
如图
由题,设椭圆的长半轴为,双曲线的半实轴为,根据椭圆和双曲线定义:
可得
设
在直角三角形ABC中,由勾股定理可得
即
即2
故选B
8.(四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学理)已知椭圆的短轴长为,离心率为。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的左,右焦点分别为,左,右顶点分别为,,点,,为椭圆上位于轴上方的两点,且,记直线,的斜率分别为,,若,求直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)由题意,得,.
又,∴,,.
∴椭圆C的标准方程为
(2)由(1),可知,,.
据题意,直线的方程为
记直线与椭圆的另一交点为,设,.
∵,根据对称性,得.
联立,
消去,得,其判别式,
∴,.①
由,得,即.②
由①②,解得,
∵,∴.
∴.∴.
∴直线的方程为,即.
9.(天津市南开区2019届高三下学期一模考试数学理)已知椭圆的离心率为,两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设与圆相切的直线交椭圆于,两点(为坐标原点),的最大值.
【答案】I. ;Ⅱ.2
【解析】
I.由题设:
两焦点与短轴的一个端点的连线构成的三角形面积为,
解得
∴椭圆C的方程为
Ⅱ.设
1.当ABx轴时,
2.当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为
由已知,得
设三角形OAB的高为h即圆的半径,直线和圆的切点为M点,根据几何关系得到:=,
把代入椭圆方程消去y,
整理得,
有
得
当且仅当,即时等号成立.
当时,
综上所述
10.(2017届山东省淄博市高三3月模拟考试数学理)已知椭圆:经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)当时,求面积的最大值;
(Ⅲ)若直线的斜率为2,求证:的外接圆恒过一个异于点的定点.
【答案】(I);(II);(III).
【解析】
解:(Ⅰ)由题意知:且,
可得:,
椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)当直线的斜率不存在时,设,与联立得:
.
由于,得,解得或(舍去).
此时,的面积为.
当直线的斜率存在时,设,与联立得:
.
由,得;
且,.
由于,
得:.
代入式得:,
即或(此时直线过点,舍去).
,
点到直线的距离为:.
的面积为,将代入得:
的面积为.
面积的最大值为.
(Ⅲ)设直线的方程为,联立方程得:
①.
设的外接圆方程为:联立直线的方程的:
②.
方程①②为同解方程,所以:.
又由于外接圆过点,则.
从而可得到关于的三元一次方程组:
,解得:.
代入圆的方程为:.
整理得:;
所以,解得或(舍去).
的外接圆恒过一个异于点的定点.
11.(山东省安丘市、诸城市、五莲县、兰山区2019届高三5月校级联合考试)已知椭圆的左、右焦点为,,长轴端点为,,为椭圆中心,,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,这两点在轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若抛物线上存在两个点,,椭圆上存在两个点,,满足,,三点共线,,,三点共线,且,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)(2)
【解析】
解:(1)设椭圆方程为,
利用数量积运算可得,可得,
直线的方程为,当时,,
代入椭圆方程可得,
联立解得,,椭圆方程.
(2)①当直线的斜率不存在时,直线的斜率为0,得到,,;
②当直线的斜率存在时,设直线方程为,
与抛物线联立得。
令,,则,,
,
因为,所以直线的方程为,
将直线与椭圆联立,得,
令,,则,,
所以,
所以四边形面积,
令,
则,
所以,其最小值为.
12.(山东省淄博市2019届部分学校高三阶段性诊断考试试题理)已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为,是椭圆上的一个动点,且面积的最大值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线斜率为,且与椭圆的另一个交点为,是否存在点,使得若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
解(1)当为的短轴顶点时,的面积有最大值
所以,解得,故椭圆的方程为:.
(2)设直线的方程为,
将代入,得;
设,线段的中点为,
,
即
因为,所以直线为线段的垂直平分线,
所以,则,即,
所以,
当时,因为,所以,
当时,因为,所以.
综上,存在点,使得,且的取值范围为.
13.(湖北省黄冈市2019届高三2月联考数学理)已知椭圆的离心率是,为坐标原点,点分别为椭圆的左、右视点,为椭圆上异于的一点,直线的斜率分别是。
(1)求证:为定值;
(2)设直线交椭圆于两点,,,且的面积是,求椭圆的标准方程。
【答案】(1) .(2) .
【解析】
(1)由题意得,,即,
则椭圆可化为,设,则,
∴;
(2)由题意知,不垂直于轴,设直线的方程为,
联立,得,
,
设,则,
∵,∴,即,
∴,∴,
即得,,
∵,
点到直线的距离,
∴,
解得,则,∴椭圆的标准方程是.
14.(湖南省师范大学附属中学2019届高三考前演练(五)数学理)已知平面上一动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)点O是坐标原点,A,B两点在点P的轨迹上,F是点C关于原点的对称点,若,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)设是所求轨迹上的任意一点,
由动点P到定点C(1,0)的距离与它到直线的距离之比为,
则,化简得,即点P的轨迹方程为.
(2)由F是点C关于原点的对称点,所以点F的坐标为(-1,0),
设,,因为,
则,可得,
∵,即 ①
又由,则 ②
①②得:,化简得,
∵,∴,解得,
所以λ的取值范围是.
15.(福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试数学理)已知椭圆的左焦点为,是椭圆上关于原点对称的两个动点,当点的坐标为时,的周长恰为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)当点的坐标为时,,所以.
由对称性,,
所以,得
将点代入椭圆方程 中,解得,
所以椭圆方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,,
此时.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为.
由消去整理得:. 显然,
设,则
故
.
因为,所以,
所以点到直线的距离即为点到直线的距离,
所以
,
因为,所以,
所以.综上,.
16.(四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆:的离心率为,直线被圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标和的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2),.
【解析】
(1)∵椭圆的离心率为,∴,
∵圆的圆心到直线的距离为,
∴直线被圆截得的弦长为
.
解得,故,∴椭圆的方程为.
(2)设,,,
当直线与轴不重合时,设的方程:.
由得,,
∴,,
,
当,即时,的值与无关,此时.
当直线与轴重合且时, .
∴存在点,使得为定值.
17.(福建省泉州市2019届高三第二次(5月)质检数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为().点在上,,△的周长为,面积为.
(1)求的方程;
(2)过的直线与交于两点,以为直径的圆与直线相切,求直线的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)设椭圆,
依题意知△的周长为,得,…①
又因为,所以,
所以△的面积,
所以,即…②,
联立①②解得,则,
所以的方程为.
(2)当直线斜率为0时,不满足题意.
设直线的方程为,,
由消去,得,
从而,
所以
,
设以为直径的圆的圆心,半径为,则,
又,,
又因为圆与直线相切,则,即,解得.
所以直线的方程为,即
18.(湖北省2019届高三4月份调研考试数学理)已知椭圆的离心率为,椭圆上的点到左焦点的最小值为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与轴交于点,过点的直线与交于、两点,点为直线上任意一点,设直线与直线交于点,记,,的斜率分别为,,,则是否存在实数,使得恒成立?若是,请求出的值;若不是,请说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
(1)椭圆上的左顶点到左焦点的距离最小为,
结合题干条件得到,解之得,
由,知故椭圆的方程为:,
(2)设,,,
若直线与轴不重合时,设直线的方程为,点,,
将直线代入椭圆方程整理得:
,显然,则,,
若直线与轴重合时,则,,,此时,
而,故.
综上所述,存在实数符合题意.
19.(湖北省钟祥市2019届高三高考第一次模拟考试理)已知圆O;x2+y2=4,F1(-1,0),F2(1,0),点D圆O上一动点,2=,点C在直线EF1上,且=0,记点C的轨迹为曲线W.
(1)求曲线W的方程;
(2)已知N(4,0),过点N作直线l与曲线W交于A,B不同两点,线段AB的中垂线为l',线段AB的中点为Q点,记P与y轴的交点为M,求|MQ|的取值范围.
【答案】(1); (2)[0,5).
【解析】
(1)圆O:x2+y2=4,圆心为(0,0),半径r=4,
F1(-1,0),F2(1,0),点D是圆O上一动点,
由2=,可得D为EF2的中点,
点C在直线EF1上,且=0,可得CD⊥EF2,
连接CF2,可得CE=CF2,
且CF1+CF2=CF1+CE=EF1=2OD=4,
由椭圆的定义可得,C的轨迹为以(-1,0),(1,0)为焦点的椭圆,
可得c=1,a=2,b==,
则曲线W的方程为;
(2)由题意可知直线l的斜率存在,
设l:y=k(x-4),A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),
联立直线与椭圆方程3x2+4y2=12,消去y得:
(3+4k2)x2-32k2x+64k2-12=0,
x1+x2=,x1x2=,
又△=(-32k2)2-4(3+4k2)(64k2-12)>0,解得-<k<,
x0==,y0=k(x0-4)=-,
∴Q(,-),
∴l':y-y0=-(x-x0),即y+=-(x-),
化简得y=-x+,
令x=0,得m=,即M(0,),
|MQ|=()2+()2=256•,
令t=3+4k2,则t∈[3,4),
∴|MQ|=256•=16•=16[-3()2-+1]=16[-3()2+].
∴|MQ|∈[0,5)
.
20.(安徽省巢湖市2019届高三年级三月份联考数学理)已知抛物线E:,圆C:.
若过抛物线E的焦点F的直线l与圆C相切,求直线l方程;
在的条件下,若直线l交抛物线E于A,B两点,x轴上是否存在点使为坐标原点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在定点
【解析】
由题意可得抛物线的焦点,
当直线的斜率不存在时,过F的直线不可能与圆C相切,设直线的斜率为k,方程设为,
即,由圆心到直线的距离为,
当直线与圆相切时,,解得,
即直线方程为;
可设直线方程为,,,
联立抛物线方程可得,则,,
x轴上假设存在点使,
即有,可得,
即为,
由,,
可得,
即,即,符合题意;
当直线为,由对称性可得也符合条件.
所以存在定点使得.
21.(河南省天一大联考2019届高三阶段性测试(五)数学理)已知椭圆上的点到右焦点的最大距离是,且1,,成等比数列.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点且与轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中垂线交轴于点,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)
【解析】
(Ⅰ)由已知可得,解得.
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由题意得,设直线的方程为.
与椭圆方程联立得,消去可得.
设,,则,.
可得线段的中点为.
当时,直线为轴,此时.
当时,直线的方程为,
化简得.令,得.
所以.
综上所述,的取值范围为.
22.(重庆市南开中学2019届高三三月测试题数学理)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过椭圆的右焦点的直线与椭圆交于A,B,过与垂直的直线与椭圆交于,,与交于,求证:直线,,的斜率,,成等差数列.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见解析
【解析】
(1)由题意知,所以,即,
又因为以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆,
与直线相切,所以圆心到直线的距离d,所以,,
故椭圆的方程为.
(2)由题意知直线的斜率存在且不为0,则直线的方程为.
由得.
设点,,利用根与系数的关系得,,
由题意知直线的斜率为,则直线的方程为
令,得点的坐标
即,所以成等差数列
23.(河北省邯郸市2019届高三第一次模拟考试数学理)已知椭圆的左、右焦点分别为为上的一个动点,且的最大值为,的离心率与椭圆的离心率相等.
求的方程;
直线与交于两点(在轴的同侧),当时,求四边形面积的最大值.
【答案】(1) (2)2
【解析】
依题意可知
解得
则,故的方程为.
延长交于点,由可知,
设,设的方程为,
由得,
故
设与的距离为,则四边形的面积为S,
当且仅当,即时,等号成立,
故四边形面积的最大值为.
24.(宁夏银川市2019年高三下学期质量检测)已知点,点,分别为椭圆的左右顶点,直线交于点,是等腰直角三角形,且.
(1)求的方程;
(2)设过点的动直线与相交于,两点,为坐标原点.当为直角时,求直线的斜率.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由题意知,a=2,B(2,0),设Q(x0,y0),由,得,
代入椭圆方程,解得b2=1. ∴椭圆方程为.
(2)由题意可知,直线l的斜率存在,令l的方程为y=kx+2,M(x1,y1),N(x2,y2),
则整理得:(1+4k2)x2+16kx+12=0,
由直线l与E有两个不同的交点,则△>0,
即(16k)2﹣4×12×(1+4k2)>0,解得.
由韦达定理可知:.
当∠MON能为直角时,,即,
则x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4
,解得k2=4,即.
综上可知,直线l的斜率时,∠MON为直角.
25.(陕西省咸阳市2019届高三高考模拟检测(二)数学理)设定点,动点满足:以为直径的圆与轴相切.
(I)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)设,是曲线上两点,若曲线在点,处的切线互相乖直,求证:,,三点共线.
【答案】(I);(Ⅱ)见证明.
【解析】
(I)设,则的中点为,依题意知到点与它到轴相等,
可得,
化简得,即为动点的轨迹的方程.
(II)设,,则由得,
知曲线在点,处的切线的斜率分别是,,
依题意,即,可得,
,,
,知,,三点共线.
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