全国通用2022版高考数学考前三个月复习冲刺中档大题规范练5圆锥曲线理
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2022-08-25 23:55:28
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【步步高】(全国通用)2022版高考数学复习考前三个月中档大题规范练5圆锥曲线理1.已知椭圆+=1(a>b≥1)的离心率e=,右焦点到直线2ax+by-=0的距离为.(1)求椭圆C的方程;(2)已知椭圆C的方程与直线x-y+m=0交于不同的两点M,N,且线段MN的中点不在圆x2+y2=1内,求m的取值范围.10\n2.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点为F1(-1,0),且点P在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;(2)若过顶点A(-,0)的直线l1交y轴于点Q,交曲线C于点R,过坐标原点O作直线l2,使得l2∥l1,且l2交曲线C于点S,证明:|AQ|,|OS|,|AR|成等比数列.3.(2022·天津模拟)如图所示,椭圆+=1(a>b>0)的上、下顶点分别为A,B,已知点B在直线l:y=-1上,且椭圆的离心率e=.(1)求椭圆的标准方程;10\n(2)设P是椭圆上异于A,B的任意一点,PQ⊥y轴,Q为垂足,M为线段PQ的中点,直线AM交直线l于点C,N为线段BC的中点,求证:OM⊥MN.4.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1(-,0),F2(,0),点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.(1)求椭圆C的方程;(2)过点M(1,0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,设点N(3,2),记直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,求证:k1+k2为定值.10\n5.已知双曲线M:-=1(a>0,b>0)的上焦点为F,上顶点为A,B为虚轴的端点,离心率e=,且S△ABF=1-.抛物线N的顶点在坐标原点,焦点为F.(1)求双曲线M和抛物线N的方程;(2)设动直线l与抛物线N相切于点P,与抛物线的准线相交于点Q,则以PQ为直径的圆是否恒过y轴上的一个定点?如果是,试求出该点的坐标,如果不是,请说明理由.6.在平面直角坐标系xOy中,点P是圆x2+y2=4上一动点,PD⊥x轴于点D.记满足=(+)的动点M的轨迹为Г.(1)求轨迹Г的方程;(2)已知直线l:y=kx+m与轨迹Г交于不同两点A,B,点G是线段AB中点,射线OG交轨迹Г于点Q,且=λ,λ∈R.①证明:λ2m2=4k2+1.②求△AOB的面积S(λ)的解析式,并计算S(λ)的最大值.10\n答案精析中档大题规范练51.解 (1)由题意,知e==,所以e2===,所以a2=2b2.所以a=c=b.因为右焦点(c,0),则=,所以b=1,所以a2=2,b2=1.故椭圆C的方程为+y2=1.(2)联立方程消去y,可得3x2+4mx+2m2-2=0,则Δ=16m2-12(2m2-2)>0,解得-<m<.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,y1+y2=x1+x2+2m=+2m=,所以MN的中点坐标为,又MN的中点不在圆x2+y2=1内,所以2+2≥1,解得m≥或m≤-.综上可知-<m≤-或≤m<.2.解 (1)因为椭圆C的左焦点为F1(-1,0),所以c=1,将点P代入椭圆+=1,得4b4-3b2-1=0,即b=1,所以a2=b2+c2=2,所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)由题意可知直线l1和l2的斜率都存在且相同,10\n设直线l1:y=k(x+),则Q(0,k),又直线OS:y=kx,代入+y2=1,化简得(1+2k2)x2=2,所以|OS|=|xs-0|,从而2|OS|2=2(|xs-0|)2=.将y=k(x+)代入+y2=1,化简得(1+2k2)x2+4k2x+4k2-2=0,所以|AR|=|xA-xR|=,又有|AQ|=,所以|AQ|·|AR|==2|OS|2,所以|AQ|,|OS|,|AR|成等比数列.3.(1)解 依题意,得b=1.因为e==,又a2-c2=b2,所以a2=4.所以椭圆的标准方程为+y2=1.(2)证明 设点P的坐标为(x0,y0),x0≠0,因为P是椭圆上异于A,B的任意一点,所以+y=1.因为PQ⊥y轴,Q为垂足,所以点Q坐标为(0,y0).因为M为线段PQ的中点,所以M.又点A的坐标为(0,1),可得直线AM的方程为y=x+1.因为x0≠0,所以y0≠1,令y=-1,得C.因为点B的坐标为(0,-1),点N为线段BC的中点,所以N.所以向量=.10\n又=,所以·=+y0(y0+1)=-+y+y0=-+y0=1-(1+y0)+y0=0.所以OM⊥MN.4.(1)解 依题意,得c=,所以a2-b2=2,由点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直,得b=|OM|=1,所以a=,故椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明 当直线l的斜率不存在时,由解得x=1,y=±.设A,B,则k1+k2=+=2为定值.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1).将y=k(x-1)代入+y2=1化简整理,得(3k2+1)x2-6k2x+3k2-3=0,依题意,直线l与椭圆C必相交于两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.又y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),所以k1+k2=+==10\n====2.综上,得k1+k2=2为定值.5.解 (1)在双曲线中,c=,由e=,得=,解得a=b,故c=2b.所以S△ABF=(c-a)×b=(2b-b)×b=1-,解得b=1.所以a=,c=2,其上焦点为F(0,2).所以双曲线M的方程为-x2=1,抛物线N的方程为x2=8y.(2)由(1)知抛物线N的方程为y=x2,故y′=x,抛物线的准线为y=-2.设P(x0,y0),则x0≠0,y0=x,且直线l的方程为y-x=x0(x-x0),即y=x0x-x.由得所以Q(,-2).假设存在点R(0,y1),使得以PQ为直径的圆恒过该点,也就是·=0对于满足y0=x(x0≠0)的x0,y0恒成立.10\n由于=(x0,y0-y1),=(,-2-y1),由·=0,得x0·+(y0-y1)(-2-y1)=0,整理得-2y0-y0y1+2y1+y=0,即(y+2y1-8)+(2-y1)y0=0,(*)由于(*)式对满足y0=x(x0≠0)的x0,y0恒成立,所以解得y1=2.故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点,定点坐标为(0,2).6.(1)解 设M(x,y),P(x0,y0),则点D(x0,0),且x+y=4.(a)∵=(+),∴(b)将(b)代入(a),得x2+4y2=4,∴轨迹Г的方程为+y2=1.(2)①证明 令A(x1,y1),B(x2,y2),由消去y,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0.∴即(c)∴y1+y2=k(x1+x2)+2m=+2m=.又由中点坐标公式,得G.根据=λ,得Q,将其代入椭圆方程,得+=1.化简得λ2m2=1+4k2.(d)②解 由(c),(d)得m≠0,λ>1.10\n|x1-x2|==.(e)在△AOB中,S△AOB=|m||x1-x2|,(f)由(d),(e),(f)可得S(λ)==(λ>1).令=t∈(0,+∞),则S==≤=1(当且仅当t=1,即λ=时取“=”).∴当λ=时,S(λ)=取得最大值,其最大值为1.10