完整版高考圆锥曲线经典真题.docx
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完整版高考圆锥曲线经典真题
高考圆锥曲线经典真题
知识整合:
直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,
主要涉及地点关系的判断,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等.突出
观察了数形联合、分类谈论、函数与方程、等价转变等数学思想方法,要求考
生解析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉开考生“品位”,有益
于选拔的功能.
1.(江西卷15)过抛物线x2
2py(p
0)的焦点F作倾角为30o的直线,与抛物线
AF
1
分别交于A、B两点(A在y轴左边),则FB
.3
2(2008年安徽卷)若过点
A(4,0)的直线l与曲线(x2)2
y2
1有公共点,则直
线l的斜率的取值范围为
()
A.[3,3]B.(
3,
3)
[
3,
3]
(
3,
3)
C.
3
3
D.
3
3
x2
y2
3(2008年海南---
宁夏卷)设双曲线9
1
的右极点为A,右焦点为F,过点F
16
平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点
B,则三角形AFB的面积为-
___________.
热门考点研究:
考点一:
直线与曲线交点问题
例1.已知双曲线C:
2x2-y2=2与点P(1,2)
(1)求过P(1,2)点的直线l的斜率取值范围,使l与C分别有一个交点,两个交点,没有交点.
解:
(1)当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=1,与曲线C有一个交点.当l
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的斜率存在时,设直线l的方程为y-2=k(x-1),代入C的方程,并整理得
(2-k2)x2+2(k2-2k)x-k2+4k-6=0(*)
(ⅰ)当2-k2=0,即k=±2时,方程(*)有一个根,l与C有一个交点
(ⅱ)当2-k2≠0,即k≠±2时
=[2(k2-2k)]2-4(2-k2)(-k2+4k-6)=16(3-2k)
3
①当=0,即3-2k=0,k=2时,方程(*)有一个实根,l与C有一个交点.
33
②当>0,即k<2,又k≠±2,故当k<-2或-2<k<2或2<k<2时,方程(*)有两不等实根,l与C有两个交点.
3
③当<0,即k>2时,方程(*)无解,l与C无交点.
3
综上知:
当k=±2,或k=2,或k不存在时,l与C只有一个交点;
3
当2<k<2,或-2<k<2,或k<-2时,l与C有两个交点;
3
当k>2
时,l与C没有交点.
(2)假设以Q为中点的弦存在,设为
AB,且A(x1,y1),B(x2,y2)
,则2x12-
y12=2,2x22-y22=2两式相减得:
2(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)
又∵x1+x2=2,y1+y2=2
∴2(x1-x2)=y1-y1
y1y2
即kAB=x1x2=2
但渐近线斜率为±2,联合图形知直线AB与C无交点,因此假设不正确,即以Q为中点的弦不存在.
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(2)若Q(1,1),试判断以Q为中点的弦能否存在.
考点二:
圆锥曲线中的最值问题
关于圆锥曲线问题上一些动点,在变化过程中会引入一些互相联系、互相限制
的变量,从而使变量与此中的参变量之间构成函数关系,此时,用函数思想与
函数方法办理起来十分方便。
例2直线m:
ykx1和双曲线x2y21的左支交于A、B两点,直线l过P(2,0)
和AB线段的中点M,求l在y轴上的截距b的取值范围。
y
kx
1
1)
解:
由x
2
2
(x
2
1)x2
y
1
消去y得(k
2kx20,由题意,有:
4k2
8(1
k2)
0
x1x2
2k
0
1k2
x1x2
2
0
1
k2
1
k
2
x0
x1
x2
k
2
1
k2
设M(x0,y0),则
y0
kx0
1
1
1
k2
2,0)、M(1
k
1
)、Q(0,b)三点共线,可求得b
2
由P(
k2
1
k2
2k2
k2
设f(k)
2k2
k
2
2(k
1
)
2
17
4
8,则f(k)在(1,
2)上为减函数。
因此f(
2)f(k)
f
(1),且f(k)
0
因此(2
2)
f(k)
1
因此b(2
2)或b
2
考点三:
弦长问题
涉及弦长问题,应娴熟地利用韦达定理设而不求计算弦长,涉及垂直关系常常也是利用韦达定理,设而不求简化运算.
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例3.以以以下图,抛物线y2=4x的极点为O,点A的坐标为(5,0),倾斜角为4的直线l与线段OA订交(不经过点O或点A)且交抛物线于M、N两点,求△AMN面
积最大时直线l的方程,并求△AMN的最大面积.
解:
由题意,可设l的方程为y=x+m,-5<m<0.
y
xm
由方程组y
2
4x,消去y,得x2+(2m-4)x+m2=0
①
∵直线l与抛物线有两个不一样样交点M、N,∴方程①的鉴识式=(2m-4)2-4m2=16(1-m)>0,解得m<1,又-5<m<0,∴m的范围为(-5,0)
设M(x1,y1),N(x2,y2)则x1+x2=4-2m,x1·x2=m2,
∴|MN|=42(1m).
5m
点A到直线l的距离为d=2.
∴S△=2(5+m)1m,从而S△2=4(1-m)(5+m)2
22m5
m5m
=2(2-2m)·(5+m)(5+m)≤2(
3
)3=128.
∴S△≤82,当且仅当2-2m=5+m,即m=-1时取等号.
故直线l的方程为y=x-1,△AMN的最大面积为82.
考点4:
圆锥曲线关于直线对称问题
例4.已知椭圆的中心在圆点,一个焦点是F(2,0),且两条准线间的距离为
(4),
(I)求椭圆的方程;
(II)若存在过点A(1,0)的直线l,使点F关于直线l的对称点在椭圆上,求的取值范围.
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x2
y2
1(a
b
0)
【解析】(I)设椭圆的方程为a2
b2
c
2,且
2a2
2
c
因此a
b2
a2
c2
4
由条件知
x2
y2
1(
4)
故椭圆的方程是
4
(II)
依题意,直线l的斜率存在且不为
0,记为k,则直线l的方程是y
k(x1),设
点F(2,0)关于直线l的对称点为F/(x0,y0),则
y0
k(x0
21)
x0
1
2
2
2
解得
k2
y0
2k
k
1
y0
x0
2
1
k2
(
2
2)2
(
2k2)2
/
1
k
1
k
1
(x0,y0)在椭圆上,因此
4
由于F
即(
4)k4
2(
6)k2
(
4)2
0
故k2
t,则(
4)t2
2(
6)t(
4)2
0
4,因此
(
4)2
0
由于
(
4)
[2
(
6)]2
4
(
4)3
0,
2(
6)
0,
当且仅当
(
4)
(*)
于是
上述方程存在正实根
即直线l存在.
16,
因此
4
16
3
3
解(*)得4
6
即的取值范围是规律总结
4
16
3
1.判断直线与圆锥曲线地点关系时,应将直线l方程与圆锥曲线C的方程联立,
第5页共12页
消去y(也可消去x)得一个关于变量x的一元方程ax2
bx20.
①当a0时,如有
0,则l与C订交;若
0,则l与C相切;若
0,则l与C相
离.
②当a0时,获得一个一元一次方程,若方程有解,则有直线l与C订交,此时只有一个公共点;若C为双曲线,则l平行于双曲线的渐近线;若C为抛物线,则l平行于抛物线的轴.因此只有当直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时,直线与双曲线、抛物线可能相切,也可能订交.
2.“设而不求”的方法
若直线l与圆锥曲线C有两个交点A和B时,一般地,第一设出交点A(x1,y1)、B(x2,y2),它们是过渡性参数,不须求出,有时运用韦达定理解决问题,有时利用
点在曲线上代入曲线方程整体运算求解.
3.韦达定理与弦长公式
斜率为k的直线被圆锥曲线截得弦
AB,若A(x1,y1),B(x2,y2)则|AB||x1x2|1k2
|y1y2|1
12(k0)
此后再联合韦达定理可求出弦长等.
k
专题能力训练:
一、选择题
x2
1.斜率为1的直线l与椭圆
4+y2=1订交于A、B两点,则|AB|的最大值为()
4
5
4
10
8
10
B.
5
C.
5
D.
5
2.抛物线y=ax2与直线y=kx+b(k≠0)交于A、B两点,且此两点的横坐标分别为
x1,x2,直线与x轴交点的横坐标是x3,则恒有()
A.x3=x1+x2B.x1x2=x1x3+x2x3
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C.x1+x2+x3=0
D.x1x2+x2x3+x3x1=0
4
5
t2
410
2
≤5.
1.解析:
弦长|AB|=
5
答案:
C
y
ax
2
b
b
k
2.解析:
解方程组y
kx
b,得ax2-kx-b=0,可知x1+x2=a,x1x2=-a,x3=-k,
代入考据即可.
答案:
B
x
2
y
2
1(a0,b0)
3.斜率为2的直线l过双曲线a
2
b2
的右焦点,且与双曲线的左、右
两支分别订交,则双曲线的离心率e
的取值范围是
(D)
A.e2B.1e3C.1e
5D.e
5
4.过点A(4,0)的直线与抛物线y24x交于其余两点B、C,O是坐标原点,则三角形BOC是(C)
A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.形状不确立
二、填空题
55
5.已知两点M(1,4)、N(-4,-4),给出以下曲线方程:
①4x+2y-1=0,②x2+y2=3,
x2
x2
③2
+y2=1,④2-y2=1,在曲线上存在点
P满足|MP|=|NP|的全部曲线方程是
_________.
.解析:
点P在线段MN的垂直均分线上,判断MN的垂直均分线于所给曲线能否
存在交点.
答案:
②③④
6.正方形ABCD的边AB在直线y=x+4上,C、D两点在抛物线y2=x上,则正方形
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ABCD的面积为_________.
7.在抛物线y2=16x内,经过点(2,1)且在此点被均分的弦所在直线的方程是
_________.
6解析:
设C、D所在直线方程为y=x+b,代入y2=x,利用弦长公式可求出|CD|的长,利用|CD|的长等于两平行直线y=x+4与y=x+b间的距离,求出b的值,再代入求出|CD|的长.
答案:
18或50
7.解析:
设所求直线与y2=16x订交于点A、B,且A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛
物线方程得y12=16x1,y22=16x2,两式相减得,(y1+y2)(y1-y2)=16(x1-x2).
y1
y2
16
即x1
x2
y1y2kAB=8.
故所求直线方程为y=8x-15.
答案:
8x-y-15=0
三、解答题
8.已知抛物线y2=2px(p>0),过动点M(a,0)且斜率为1的直线l与该抛物线交于不一样样的两点A、B,且|AB|≤2p.
(1)求a的取值范围.
(2)若线段AB的垂直均分线交x轴于点N,求△NAB面积的最大值.
21
9.知中心在原点,极点A1、A2在x轴上,离心率e=3的双曲线过点P(6,6).
第8页共12页
(1)
求双曲线方程.
(2)
动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不一样样的两点
M、N,问:
能否
存在直线l,使G均分线段MN,证明你的结论.
10.
已知双曲线C的两条渐近线都过原点,且都以点
A(2,0)为圆心,1为半
径的圆相切,双曲线的一个极点A1与A点关于直线y=x对称.
(1)求双曲线C的方程.
(2)设直线l过点A,斜率为k,当0<k<1时,双曲线C的上支上有且仅有一点
B到直线l的距离为2,试求k的值及此时B点的坐标.
x2y2
11.已知过双曲线方程42
1
(1)过M(1,1)的直线交双曲线于A、B两点,若M为弦AB的中点,求直线AB的方
程;
(2)能否存在直线l,使
N(1,1)
2为l被双曲线所截得弦的中点,若存在,求出直线l的
方程;若不存在,请说明原由.
8解:
(1)
设直线l的方程为:
y=x-a,代入抛物线方程得(x-a)2=2px,即x2-
2(a+p)x+a2=0
∴|AB|=
24(ap)2
4a2
≤2p.∴4ap+2p2≤p2,即4ap≤-p2
p
又∵p>0,∴a≤-4.
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点C(x,y),
由
(1)知,y1=x1-a,y2=x2-a,x1+x2=2a+2p,
x1
x2
a
y1y2x1
x2
2a
则有x=
p,y
=p.
2
2
2
∴线段AB的垂直均分线的方程为
y-p=-(x-a-p),从而N点坐标为(a+2p,0)
第9页共12页
|a
2p
a|
2p
点N到AB的距离为
2
1
4(a
p)
2
4a
2
2p
2p2ap
p
2
22
从而S△NAB=
p
当a有最大值-4
时,S有最大值为
2p2.
x2
y2
62
62
1,e2
a2
b2
21
9.解:
(1)如图,设双曲线方程为a2
b2=1.由已知得a2
b2
a2
3,解
得a2=9,b2=12.
x2
y2
因此所求双曲线方程为
9
12
=1.
(2)P、A1、A2的坐标挨次为(6,6)
、(3,0)、(-3,0),
∴其重心G的坐标为(2,2)
假设存在直线l,使G(2,2)均分线段MN,设M(x1,y1),N(x2,y2).
则有
12x12
9y1
2
108
12x2
2
9y2
2
108y1
y2
12
4
x1
x2
4
x1
x2
93
4
y1
y2
4
,∴kl=3
4
∴l的方程为y=3(x-2)+2,
12x2
9y2
108
y
4
(x
2)
由
3
消去y,整理得x2-4x+28=0.
∵Δ=16-4×28<0,∴所求直线l不存在.
|2k|
10.解:
(1)
设双曲线的渐近线为
y=kx,由d=k2
1=1,解得k=±1.
第10页共12页
即近y=±x,又点A关于y=x称点的坐(0,2).
∴a=2=b,所求双曲C的方程x2-y2=2.
(2)直l:
y=k(x-
2)(0<k<1),依意B点在平行的直l′上,且l与
l′的距离2.