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时间:2018-12-16
《2018高考数学异构异模复习 第十章 圆锥曲线与方程 10.5.2 圆锥曲线的综合应用撬题 文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2018高考数学异构异模复习考案第十章圆锥曲线与方程10.5.2圆锥曲线的综合应用撬题文1.已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点.若·<0,则y0的取值范围是( )A.B.C.D.答案 A解析 由题意知a2=2,b2=1,所以c2=3,不妨设F1(-,0),F2(,0),所以=(--x0,-y0),=(-x0,-y0),所以·=x-3+y=3y-1<0,所以-0,b>0)的右焦点为F,右顶点为A,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线,两垂线交于点D
2、.若D到直线BC的距离小于a+,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )A.(-1,0)∪(0,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(-,0)∪(0,)D.(-∞,-)∪(,+∞)答案 A解析 如图所示,由题意知BC为双曲线的通径,所以
3、BC
4、=,则
5、BF
6、=.又
7、AF
8、=c-a,因为BD⊥AC,DC⊥AB,所以点D在x轴上,由Rt△BFA∽Rt△DFB,得
9、BF
10、2=
11、AF
12、·
13、FD
14、,即2=(c-a)·
15、FD
16、,所以
17、FD
18、=,则由题意知19、得0<<1,而双曲线的渐近线斜率为±,所以双曲线的渐近线斜率的取值范围是(-1,0)∪(0,1),故选A.3.已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A.B.C.3D.2答案 A解析 解法一:设椭圆长半轴为a1,双曲线实半轴长为a2,20、F1F221、=2c.由余弦定理4c2=22、PF123、2+24、PF225、2-226、PF127、·28、PF229、cos.而30、PF131、+32、PF233、=2a1,34、35、PF136、-37、PF238、39、=2a2,可得a+3a=4c2.令a1=2ccosθ,a2=sinθ,即+=2cosθ+40、sinθ=2==sin故最大值为,故选A.解法二:不妨设P在第一象限,41、PF142、=m,43、PF244、=n.在△PF1F2中,由余弦定理得m2+n2-mn=4c2.设椭圆的长轴长为2a1,离心率为e1,双曲线的实轴长为2a2,离心率为e2,它们的焦距为2c,则+===.∴2===,易知2-+1的最小值为.故max=.故选A.4.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若45、能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.解 (1)证明:设直线l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).将y=kx+b代入9x2+y2=m2得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故xM==,yM=kxM+b=.于是直线OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.所以直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.因为直线l过点,所以l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3.由(1)得OM的方程为y=-x.设点P的横坐标为xP.由得x=,即xP=.将点的坐标代入直线l的方程得46、b=,因此xM=.四边形OAPB为平行四边形,当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即xP=2xM.于是=2×,解得k1=4-,k2=4+.因为ki>0,ki≠3,i=1,2,所以当直线l的斜率为4-或4+时,四边形OAPB为平行四边形.5.已知椭圆+y2=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+对称.(1)求实数m的取值范围;(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).解 (1)由题意知m≠0,可设直线AB的方程为y=-x+b.由消去y,得x2-x+b2-1=0.因为直线y=-x+b与椭圆+y2=1有两个不同的交点,所以Δ=-2b2+2+>0,①设M为AB的中点47、,则M,代入直线方程y=mx+解得b=-.②由①②得m<-或m>.(2)令t=∈∪,则48、AB49、=·,且O到直线AB的距离d=.设△AOB的面积为S(t),所以S(t)=50、AB51、·d=≤,当且仅当t2=时,等号成立.故△AOB面积的最大值为.6.如图,椭圆E:+=1(a>b>0的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点.当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由已知,点(,1)在椭圆E52、上,因此,
19、得0<<1,而双曲线的渐近线斜率为±,所以双曲线的渐近线斜率的取值范围是(-1,0)∪(0,1),故选A.3.已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A.B.C.3D.2答案 A解析 解法一:设椭圆长半轴为a1,双曲线实半轴长为a2,
20、F1F2
21、=2c.由余弦定理4c2=
22、PF1
23、2+
24、PF2
25、2-2
26、PF1
27、·
28、PF2
29、cos.而
30、PF1
31、+
32、PF2
33、=2a1,
34、
35、PF1
36、-
37、PF2
38、
39、=2a2,可得a+3a=4c2.令a1=2ccosθ,a2=sinθ,即+=2cosθ+
40、sinθ=2==sin故最大值为,故选A.解法二:不妨设P在第一象限,
41、PF1
42、=m,
43、PF2
44、=n.在△PF1F2中,由余弦定理得m2+n2-mn=4c2.设椭圆的长轴长为2a1,离心率为e1,双曲线的实轴长为2a2,离心率为e2,它们的焦距为2c,则+===.∴2===,易知2-+1的最小值为.故max=.故选A.4.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点,延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若
45、能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.解 (1)证明:设直线l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).将y=kx+b代入9x2+y2=m2得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故xM==,yM=kxM+b=.于是直线OM的斜率kOM==-,即kOM·k=-9.所以直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.(2)四边形OAPB能为平行四边形.因为直线l过点,所以l不过原点且与C有两个交点的充要条件是k>0,k≠3.由(1)得OM的方程为y=-x.设点P的横坐标为xP.由得x=,即xP=.将点的坐标代入直线l的方程得
46、b=,因此xM=.四边形OAPB为平行四边形,当且仅当线段AB与线段OP互相平分,即xP=2xM.于是=2×,解得k1=4-,k2=4+.因为ki>0,ki≠3,i=1,2,所以当直线l的斜率为4-或4+时,四边形OAPB为平行四边形.5.已知椭圆+y2=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+对称.(1)求实数m的取值范围;(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).解 (1)由题意知m≠0,可设直线AB的方程为y=-x+b.由消去y,得x2-x+b2-1=0.因为直线y=-x+b与椭圆+y2=1有两个不同的交点,所以Δ=-2b2+2+>0,①设M为AB的中点
47、,则M,代入直线方程y=mx+解得b=-.②由①②得m<-或m>.(2)令t=∈∪,则
48、AB
49、=·,且O到直线AB的距离d=.设△AOB的面积为S(t),所以S(t)=
50、AB
51、·d=≤,当且仅当t2=时,等号成立.故△AOB面积的最大值为.6.如图,椭圆E:+=1(a>b>0的离心率是,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点.当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为2.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得=恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解 (1)由已知,点(,1)在椭圆E
52、上,因此,
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