最新天津市高考數(shù)學文二輪復習檢測：專題能力訓練17專題六　直線、圓、圓錐曲線 Word版含解析

1、 專題能力訓練17直線與圓錐曲線專題能力訓練第40頁 一、能力突破訓練1.(20xx全國,文12)過拋物線c:y2=4x的焦點f,且斜率為3的直線交c于點m(m在x軸的上方),l為c的準線,點n在l上且mnl,則m到直線nf的距離為() a.5b.22c.23d.33答案：c解析：由題意可知拋物線的焦點f(1,0),準線l的方程為x=-1,可得直線mf:y=3(x-1),與拋物線y2=4x聯(lián)立,消去y得3x2-10x+3=0,解得x1=13,x2=3.因為m在x軸的上方,所以m(3,23).因為mnl,且n在l上,所以n(-1,23).因為f(1,0),所以直線nf:y=-3(x-1

2、).所以m到直線nf的距離為|3×(3-1)+23|(-3)2+12=23.2.與拋物線y2=8x相切傾斜角為135°的直線l與x軸和y軸的交點分別是a和b,那么過a,b兩點的最小圓截拋物線y2=8x的準線所得的弦長為()a.4b.22c.2d.2答案：c解析：設直線l的方程為y=-x+b,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元得y2+8y-8b=0.因為直線與拋物線相切,所以=82-4×(-8b)=0,解得b=-2,故直線l的方程為x+y+2=0,從而a(-2,0),b(0,-2).因此過a,b兩點的最小圓即為以ab為直徑的圓,其方程為(x+1)2+(y+1)2=2,而拋物

3、線y2=8x的準線方程為x=-2,此時圓心(-1,-1)到準線的距離為1,故所截弦長為2(2)2-12=2.3.設拋物線c:y2=4x的焦點為f,直線l過f且與c交于a,b兩點.若|af|=3|bf|,則l的方程為()a.y=x-1或y=-x+1b.y=33(x-1)或y=-33(x-1)c.y=3(x-1)或y=-3(x-1)d.y=22(x-1)或y=-22(x-1)答案：c解析：由題意可得拋物線焦點f(1,0),準線方程為x=-1.當直線l的斜率大于0時,如圖,過a,b兩點分別向準線x=-1作垂線,垂足分別為m,n,則由拋物線定義可得,|am|=|af|,|bn|=|bf|.設|am|=

4、|af|=3t(t>0),|bn|=|bf|=t,|bk|=x,而|gf|=2,在amk中,由|bn|am|=|bk|ak|,得t3t=xx+4t,解得x=2t,則cosnbk=|bn|bk|=tx=12,nbk=60°,則gfk=60°,即直線ab的傾斜角為60°.斜率k=tan 60°=3,故直線方程為y=3(x-1).當直線l的斜率小于0時,如圖,同理可得直線方程為y=-3(x-1),故選c.4.在平面直角坐標系xoy中,雙曲線c1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的漸近線與拋物線c2:x2=2py(p>0)交于點o

5、,a,b.若oab的垂心為c2的焦點,則c1的離心率為. 答案：32解析：雙曲線的漸近線為y=±bax.由y=bax,x2=2py,得a2bpa,2b2pa2.由y=-bax,x2=2py,得b-2bpa,2b2pa2.f0,p2為oab的垂心,kaf·kob=-1,即2b2pa2-p22bpa-0·-ba=-1,解得b2a2=54,c2a2=94,即可得e=32.5.(20xx北京,文19)已知橢圓c的兩個頂點分別為a(-2,0),b(2,0),焦點在x軸上,離心率為32.(1)求橢圓c的方程;(2)點d為x軸上一點,過d作x軸的垂線交橢圓c于不同的兩

6、點m,n,過d作am的垂線交bn于點e.求證:bde與bdn的面積之比為45.(1)解設橢圓c的方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0).由題意得a=2,ca=32,解得c=3.所以b2=a2-c2=1.所以橢圓c的方程為x24+y2=1.(2)證明設m(m,n),則d(m,0),n(m,-n).由題設知m±2,且n0.直線am的斜率kam=nm+2,故直線de的斜率kde=-m+2n.所以直線de的方程為y=-m+2n(x-m),直線bn的方程為y=n2-m(x-2).聯(lián)立y=-m+2n(x-m),y=n2-m(x-2),解得點e的縱坐標ye=-n(4-m2)4-m2

7、+n2.由點m在橢圓c上,得4-m2=4n2.所以ye=-45n.又sbde=12|bd|·|ye|=25|bd|·|n|,sbdn=12|bd|·|n|,所以bde與bdn的面積之比為45.6.在平面直角坐標系xoy中,過橢圓m:x2a2+y2b2=1(a>b>0)右焦點的直線x+y-3=0交m于a,b兩點,p為ab的中點,且op的斜率為12.(1)求m的方程;(2)c,d為m上兩點,若四邊形acbd的對角線cdab,求四邊形acbd面積的最大值.解(1)設a(x1,y1),b(x2,y2),p(x0,y0),則x12a2+y12b2=1,x22a2

8、+y22b2=1,y2-y1x2-x1=-1,由此可得b2(x2+x1)a2(y2+y1)=-y2-y1x2-x1=1.因為x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,y0x0=12,所以a2=2b2.又由題意知,m的右焦點為(3,0),所以a2-b2=3.所以a2=6,b2=3.所以m的方程為x26+y23=1.(2)由x+y-3=0,x26+y23=1,解得x=433,y=-33或x=0,y=3.因此|ab|=463.由題意可設直線cd的方程為y=x+n-533<n<3,設c(x3,y3),d(x4,y4).由y=x+n,x26+y23=1得3x2+4nx+2n2-6=0.于是x3

9、,4=-2n±2(9-n2)3.因為直線cd的斜率為1,所以|cd|=2|x4-x3|=439-n2.由已知,四邊形acbd的面積s=12|cd|·|ab|=8699-n2.當n=0時,s取得最大值,最大值為863.所以四邊形acbd面積的最大值為863.7.已知橢圓c的中心在坐標原點,右焦點為f(1,0),a,b是橢圓c的左、右頂點,d是橢圓c上異于a,b的動點,且adb面積的最大值為2.(1)求橢圓c的方程.(2)是否存在一定點e(x0,0)(0<x0<2),使得當過點e的直線l與曲線c相交于m,n兩點時,1|em|2+1|en|2為定值?若存在,求出定點和

10、定值;若不存在,請說明理由.解(1)設橢圓的方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0),由已知可得adb的面積的最大值為12·2a·b=ab=2.f(1,0)為橢圓右焦點,a2=b2+1.由可得a=2,b=1,故橢圓c的方程為x22+y2=1.(2)過點e取兩條分別垂直于x軸和y軸的弦m1n1,m2n2,則1|em1|2+1|en1|2=1|em2|2+1|en2|2,即21-x022=1(x0+2)2+1(x0-2)2,解得x0=63,e若存在必為63,0,定值為3.證明如下:設過點e63,0的直線方程為x=ty+63,代入c中得(t2+2)y2+263ty-

11、43=0.設m(x1,y1),n(x2,y2),則y1+y2=-263tt2+2=-26t3(t2+2),y1y2=-43(t2+2),1|em|2+1|en|2=1(1+t2)y12+1(1+t2)y22=11+t2·1y12+1y22=11+t2·(y1+y2)2-2y1y2y12y22=11+t2·-26t3(t2+2)2+83(t2+2)-43(t2+2)2=3.綜上得定點為e63,0,定值為3.8.已知a是橢圓e:x24+y23=1的左頂點,斜率為k(k>0)的直線交e于a,m兩點,點n在e上,mana.(1)當|am|=|an|時,求amn的面積

12、;(2)當2|am|=|an|時,證明:3<k<2.(1)解設m(x1,y1),則由題意知y1>0.由已知及橢圓的對稱性知,直線am的傾斜角為4.又a(-2,0),因此直線am的方程為y=x+2.將x=y-2代入x24+y23=1得7y2-12y=0.解得y=0或y=127,所以y1=127.因此amn的面積samn=2×12×127×127=14449.(2)證明將直線am的方程y=k(x+2)(k>0)代入x24+y23=1得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0.由x1·(-2)=16k2-123+4k2得x1=

13、2(3-4k2)3+4k2,故|am|=|x1+2|1+k2=121+k23+4k2.由題設,直線an的方程為y=-1k(x+2),故同理可得|an|=12k1+k23k2+4.由2|am|=|an|得23+4k2=k3k2+4,即4k3-6k2+3k-8=0.設f(t)=4t3-6t2+3t-8,則k是f(t)的零點.f'(t)=12t2-12t+3=3(2t-1)20,所以f(t)在區(qū)間(0,+)單調(diào)遞增.又f(3)=153-26<0,f(2)=6>0,因此f(t)在區(qū)間(0,+)有唯一的零點,且零點k在區(qū)間(3,2)內(nèi).所以3<k<2.二、思維提升訓練9.

14、如圖,設拋物線y2=2px(p>0)的焦點為f,拋物線上的點a到y(tǒng)軸的距離等于|af|-1.(1)求p的值;(2)若直線af交拋物線于另一點b,過b與x軸平行的直線和過f與ab垂直的直線交于點n,an與x軸交于點m.求m的橫坐標的取值范圍.解(1)由題意可得,拋物線上點a到焦點f的距離等于點a到直線x=-1的距離,由拋物線的定義得p2=1,即p=2.(2)由(1)得,拋物線方程為y2=4x,f(1,0),可設a(t2,2t),t0,t±1.因為af不垂直于y軸,可設直線af:x=sy+1(s0),由y2=4x,x=sy+1消去x得y2-4sy-4=0,故y1y2=-4,所以,b

15、1t2,-2t.又直線ab的斜率為2tt2-1,故直線fn的斜率為-t2-12t.從而得直線fn:y=-t2-12t(x-1),直線bn:y=-2t.所以nt2+3t2-1,-2t.設m(m,0),由a,m,n三點共線得2tt2-m=2t+2tt2-t2+3t2-1,于是m=2t2t2-1.所以m<0或m>2.經(jīng)檢驗,m<0或m>2滿足題意.綜上,點m的橫坐標的取值范圍是(-,0)(2,+).10.已知橢圓e:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一個焦點與短軸的兩個端點是正三角形的三個頂點,點p3,12在橢圓e上.(1)求橢圓e的方程;(2)設不過原點o且

16、斜率為12的直線l與橢圓e交于不同的兩點a,b,線段ab的中點為m,直線om與橢圓e交于c,d,證明:|ma|·|mb|=|mc|·|md|.(1)解由已知,a=2b.又橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)過點p3,12,故34b2+14b2=1,解得b2=1.所以橢圓e的方程是x24+y2=1.(2)證明設直線l的方程為y=12x+m(m0),a(x1,y1),b(x2,y2),由方程組x24+y2=1,y=12x+m,得x2+2mx+2m2-2=0,方程的判別式為=4(2-m2).由>0,即2-m2>0,解得-2<m<2.由得x1

17、+x2=-2m,x1x2=2m2-2.所以m點坐標為-m,m2,直線om方程為y=-12x.由方程組x24+y2=1,y=-12x,得c-2,22,d2,-22.所以|mc|·|md|=52(-m+2)·52(2+m)=54(2-m2).又|ma|·|mb|=14|ab|2=14(x1-x2)2+(y1-y2)2=516(x1+x2)2-4x1x2=5164m2-4(2m2-2)=54(2-m2).所以|ma|·|mb|=|mc|·|md|.11.(20xx江蘇,17)如圖,在平面直角坐標系xoy中,橢圓e:x2a2+y2b2=1(a>b

18、>0)的左、右焦點分別為f1,f2,離心率為12,兩準線之間的距離為8.點p在橢圓e上,且位于第一象限,過點f1作直線pf1的垂線l1,過點f2作直線pf2的垂線l2.(1)求橢圓e的標準方程;(2)若直線l1,l2的交點q在橢圓e上,求點p的坐標.解(1)設橢圓的半焦距為c.因為橢圓e的離心率為12,兩準線之間的距離為8,所以ca=12,2a2c=8,解得a=2,c=1,于是b=a2-c2=3,因此橢圓e的標準方程是x24+y23=1.(2)由(1)知,f1(-1,0),f2(1,0).設p(x0,y0),因為p為第一象限的點,故x0>0,y0>0.當x0=1時,l2與l1相交于f1,與題設不符.當x01時,直線pf1的斜率為y0x0+1,直線pf2的斜率為y0x0-1