答案:
D
二、填空题
7.设F1、F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上一点,M是F1P的中点,|OM|=3,则P点到椭圆左焦点距离为________.
解析:
∵|OM|=3,∴|PF2|=6,
又|PF1|+|PF2|=10,
∴|PF1|=4.
答案:
4
8.椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,过F2作倾斜角为120°的直线与椭圆的一个交点为M,若MF1垂直于x轴,则椭圆的离心率为________.
解析:
不妨设|F2|=1,
∵直线MF2的倾斜角为120°,
∴∠MF1=60°.
∴|MF2|=2,|MF1|=,=|MF1|+|MF2|=2+,
=|F2|=1.
∴e==2-.
答案:
2-
9.(2014西安模拟)过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________________.
解析:
由题意可设椭圆方程为+=1(m<9),
代入点(,-),
得+=1,
解得m=5或m=21(舍去),
∴椭圆的标准方程为+=1.
答案:
+=1
10.已知F1,F2是椭圆C:
+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且⊥.若△PF2的面积为9,则b=________.
解析:
由题意得
∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=2,
即2-2|PF1||PF2|=2,
∴|PF1||PF2|=2b2,
∴S△PF2=|PF1||PF2|=b2=9,
∴b=3.
答案:
3
三、解答题
11.(2012年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:
+=1(a>b>0)的左焦点为F1(-1,0),且点P(0,1)在C1上.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2:
y2=4x相切,求直线l的方程.
解:
(1)由椭圆C1的左焦点为F1(-1,0),且点P(0,1)在C1上,可得
∴
故椭圆C1的方程为+y2=1.
(2)由题意分析,直线l斜率存在且不为0,
设其方程为y=kx+b,
由直线l与抛物线C2相切得
消y得k2x2+(2bk-4)x+b2=0,
Δ1=(2bk-4)2-4k2b2=0,化简得kb=1.①
由直线l与椭圆C1相切得
消y得(2k2+1)x2+4bkx+2b2-2=0,
Δ2=(4bk)2-4(2k2+1)(2b2-2)=0,
化简得2k2=b2-1.②
①②联立得
解得b4-b2-2=0,
∴b2=2或b2=-1(舍去),
∴b=时,k=,b=-时,k=-.
即直线l的方程为y=x+或y=-x-.
12.(2014海淀三模)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=kx交椭圆C于A,B两点,在直线l:
x+y-3=0上存在点P,使得△PAB为等边三角形,求k的值.
解:
(1)因为椭圆C:
+=1(a>b>0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点.
所以a=,b=1,
椭圆C的方程为+y2=1.
(2)设A(x1,y1),则B(-x1,-y1),
当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线就是y轴,
y轴与直线l:
x+y-3=0的交点为P(0,3),
又因为|AB|=2,|PO|=3,
所以∠PAO=60°,
所以△PAB是等边三角形,
所以直线AB的方程为y=0,
当直线AB的斜率存在且不为0时,
则直线AB的方程为y=kx,
所以
化简得(3k2+1)x2=3,
所以|x1|=,
则|AO|==.
设AB的垂直平分线为y=-x,
它与直线l:
x+y-3=0的交点记为P(x0,y0),
所以
解得
则|PO|=,
因为△PAB为等边三角形,
所以应有|PO|=|AO|,
代入得=,
解得k=0(舍去),k=-1.
综上,k=0或k=-1.
第八篇 第4节
一、选择题
1.设P是双曲线-=1上一点,F1,F2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF1|=9,则|PF2|等于( )
A.1 B.17
C.1或17 D.以上答案均不对
解析:
由双曲线定义||PF1|-|PF2||=8,
又|PF1|=9,
∴|PF2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c-a=6-4=2>1,
∴|PF2|=17.
故选B.
答案:
B
2.(2013年高考湖北卷)已知0<θ<,则双曲线C1:
-=1与C2:
-=1的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
解析:
双曲线C1的半焦距c1==1,双曲线C2的半焦距c2==1,故选D.
答案:
D
3.(2012年高考湖南卷)已知双曲线C:
-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:
由焦距为10,知=10,c=5.
将P(2,1)代入y=x得a=2b.
a2+b2=c2,5b2=25,b2=5,a2=4b2=20,
所以方程为-=1.故选A.
答案:
A
4.已知F1、F2为双曲线C:
x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1PF2等于( )
A. B.
C. D.
解析:
∵c2=2+2=4,
∴c=2,=|F2|=4,
由题可知|PF1|-|PF2|==2,
|PF1|=2|PF2|,
∴|PF2|=2,|PF1|=4,
由余弦定理可知cos∠F1PF2==.故选C.
答案:
C
5.设椭圆C1的离心率为,焦点在x轴上且长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:
在椭圆C1中,因为e=,=26,
即a=13,所以椭圆的焦距=10,
则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),
根据题意,可知曲线C2为双曲线,
根据双曲线的定义可知,
双曲线C2中的2=8,
焦距与椭圆的焦距相同,
即2=10,
可知b2=3,
所以双曲线的标准方程为-=1.故选A.
答案:
A
6.(2014福州八中模拟)若双曲线-=1渐近线上的一个动点P总在平面区域(x-m)2+y2≥16内,则实数m的取值范围是( )
A.[-3,3] B.(-∞,-3]∪[3,+∞)
C.[-5,5] D.(-∞,-5]∪[5,+∞)
解析:
因为双曲线-=1渐近线4x±3y=0上的一个动点P总在平面区域(x-m)2+y2≥16内,即直线与圆相离或相切,所以d=≥4,解得m≥5或m≤-5,故实数m的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.
答案:
D
二、填空题
7.(2013年高考辽宁卷)已知F为双曲线C:
-=1的左焦点,P,Q为C上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为________.
解析:
由题知,双曲线中a=3,b=4,c=5,
则|PQ|=16,
又因为|PF|-|PA|=6,
|QF|-|QA|=6,
所以|PF|+|QF|-|PQ|=12,
|PF|+|QF|=28,
则△PQF的周长为44.
答案:
44
8.已知双曲线C:
-=1(a>0,b>0)的离心率e=2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则双曲线C的方程为________.
解析:
双曲线中,顶点与较近焦点距离为c-a=1,
又e==2,两式联立得a=1,c=2,
∴b2=c2-a2=4-1=3,∴方程为x2-=1.
答案:
x2-=1
9.(2014合肥市第三次质检)已知点P是双曲线-=1(a>0,b>0)和圆x2+y2=a2+b2的一个交点,F1,F2是该双曲线的两个焦点,∠PF1=2∠PF2,则该双曲线的离心率为________.
解析:
依题意得,线段F2是圆x2+y2=a2+b2的一条直径,
故∠F1PF2=90°,∠PF2=30°,
设|PF2|=m,
则有|F2|=,|PF1|=m,
该双曲线的离心率等于
==+1.
答案:
+1
10.(2013年高考湖南卷)设F1,F2是双曲线C:
-=1(a>0,b>0)的两个焦点.若在C上存在一点P,使PF1⊥PF2,且∠PF2=30°,则C的离心率为________.
解析:
设点P在双曲线右支上,
由题意,在Rt△F1PF2中,
|F2|=,∠PF2=30°,
得|PF2|=c,|PF1|=c,
根据双曲线的定义:
|PF1|-|PF2|=,(-1)c=,
e===+1.
答案:
+1
三、解答题
11.已知双曲线x2-=1,过点P(1,1)能否作一条直线l,与双曲线交于A、B两点,且点P是线段AB的中点?
解:
法一 设点A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,
且线段AB的中点为(x0,y0),
若直线l的斜率不存在,显然不符合题意.
设经过点P的直线l的方程为y-1=k(x-1),
即y=kx+1-k.
由
得(2-k2)x2-2k(1-k)x-(1-k)2-2
=0(2-k2≠0).①
∴x0==.
由题意,得=1,
解得k=2.
当k=2时,方程①成为2x2-4x+3=0.
Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.
∴不能作一条直线l与双曲线交于A,B两点,且点P(1,1)是线段AB的中点.
法二 设A(x1,y1),B(x2,y2),
若直线l的斜率不存在,
即x1=x2不符合题意,