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1、第9讲 圆锥曲线的热点问题基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、填空题1.(2014·南京模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0),F(,0)为其右焦点,过F垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2,则椭圆C的方程为________.解析 由题意,得解得∴椭圆C的方程为+=1.答案 +=12.直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且只有一个公共点,则k的值为________.解析 由得k2x2+(4k-8)x+4=0,若k=0,则y=2,若k≠0,若Δ=0,即64-64k=0,解得k=1,因此直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且只有一个公共点,则k=
2、0或1.答案 1或03.(2014·济南模拟)若双曲线-=1(a>0,b>0)与直线y=x无交点,则离心率e的取值范围是________.解析 因为双曲线的渐近线为y=±x,要使直线y=x与双曲线无交点,则直线y=x应在两渐近线之间,所以有≤,即b≤a,所以b2≤3a2,c2-a2≤3a2,即c2≤4a2,e2≤4,所以13、-=1,x-=1,得k====4,从而所求方程为4x-y-7=0.将此直线方程与双曲线方程联立得14x2-56x+51=0,Δ>0,故此直线满足条件.答案 4x-y-7=05.(2014·烟台期末考试)已知与向量v=(1,0)平行的直线l与双曲线-y2=1相交于A,B两点,则4、AB5、的最小值为________.解析 由题意可设直线l的方程为y=m,代入-y2=1得x2=4(1+m2),所以x1==2,x2=-2,所以6、AB7、=8、x1-x29、=4,所以10、AB11、=4≥4,即当m=0时,12、AB13、有最小值4.答案 46.(2014·西安模拟)已知双曲线x214、-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为________.解析 设点P(x,y),其中x≥1.依题意得A1(-1,0),F2(2,0),则有=x2-1,y2=3(x2-1),·=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+3(x2-1)-x-2=4x2-x-5=42-,其中x≥1.因此,当x=1时,·取得最小值-2.答案 -27.(2014·宁波十校联考)设双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e,过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若△F1AB是以A为15、直角顶点的等腰直角三角形,则e2=________.解析 如图,设16、AF117、=m,则18、BF119、=m,20、AF221、=m-2a,22、BF223、=m-2a,∴24、AB25、=26、AF227、+28、BF229、=m-2a+m-2a=m,得m=2a,又由30、AF131、2+32、AF233、2=34、F1F235、2,可得m2+(m-2a)2=4c2,即得(20-8)a2=4c2,∴e2==5-2.答案 5-28.(2014·青岛调研)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为60°的直线l与抛物线分别交于A,B两点,则的值是________.解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1>x36、2,易知直线AB的方程为y=x-p,代入抛物线方程y2=2px,可得x1+x2=p,x1x2=,可得x1=p,x2=,可得===3.答案 3二、解答题9.椭圆+=1(a>b>0)与直线x+y-1=0相交于P,Q两点,且OP⊥OQ(O为原点).(1)求证:+等于定值;(2)若椭圆的离心率e∈,求椭圆长轴长的取值范围.(1)证明 由消去y,得(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2)=0,①∵直线与椭圆有两个交点,∴Δ>0,即4a4-4(a2+b2)a2(1-b2)>0⇒a2b2(a2+b2-1)>0,∵a>b>0,∴a2+b2>1.设P(x1,y37、1),Q(x2,y2),则x1、x2是方程①的两实根.x=∴x1+x2=,x1x2=.②由OP⊥OQ得x1x2+y1y2=0,又y1=1-x1,y2=1-x2,得2x1x2-(x1+x2)+1=0.③式②代入式③化简得a2+b2=2a2b2.④∴+=2.(2)解 利用(1)的结论,将a表示为e的函数由e=⇒b2=a2-a2e2,代入式④,得2-e2-2a2(1-e2)=0.∴a2==+.∵≤e≤,∴≤a2≤.∵a>0,∴≤a≤.∴长轴长的取值范围是[,].10.(2014·佛山模拟)已知椭圆+=1(a>0,b>0)的左焦点F为圆x2+y2+2x=038、的圆心,且椭圆上的点到点F的距离最小值为-1.(1)求椭圆方程;(2)已知经过点F的动直线l与椭圆交于不同的两点A,B,点
3、-=1,x-=1,得k====4,从而所求方程为4x-y-7=0.将此直线方程与双曲线方程联立得14x2-56x+51=0,Δ>0,故此直线满足条件.答案 4x-y-7=05.(2014·烟台期末考试)已知与向量v=(1,0)平行的直线l与双曲线-y2=1相交于A,B两点,则
4、AB
5、的最小值为________.解析 由题意可设直线l的方程为y=m,代入-y2=1得x2=4(1+m2),所以x1==2,x2=-2,所以
6、AB
7、=
8、x1-x2
9、=4,所以
10、AB
11、=4≥4,即当m=0时,
12、AB
13、有最小值4.答案 46.(2014·西安模拟)已知双曲线x2
14、-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为________.解析 设点P(x,y),其中x≥1.依题意得A1(-1,0),F2(2,0),则有=x2-1,y2=3(x2-1),·=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+3(x2-1)-x-2=4x2-x-5=42-,其中x≥1.因此,当x=1时,·取得最小值-2.答案 -27.(2014·宁波十校联考)设双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e,过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若△F1AB是以A为
15、直角顶点的等腰直角三角形,则e2=________.解析 如图,设
16、AF1
17、=m,则
18、BF1
19、=m,
20、AF2
21、=m-2a,
22、BF2
23、=m-2a,∴
24、AB
25、=
26、AF2
27、+
28、BF2
29、=m-2a+m-2a=m,得m=2a,又由
30、AF1
31、2+
32、AF2
33、2=
34、F1F2
35、2,可得m2+(m-2a)2=4c2,即得(20-8)a2=4c2,∴e2==5-2.答案 5-28.(2014·青岛调研)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为60°的直线l与抛物线分别交于A,B两点,则的值是________.解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1>x
36、2,易知直线AB的方程为y=x-p,代入抛物线方程y2=2px,可得x1+x2=p,x1x2=,可得x1=p,x2=,可得===3.答案 3二、解答题9.椭圆+=1(a>b>0)与直线x+y-1=0相交于P,Q两点,且OP⊥OQ(O为原点).(1)求证:+等于定值;(2)若椭圆的离心率e∈,求椭圆长轴长的取值范围.(1)证明 由消去y,得(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2)=0,①∵直线与椭圆有两个交点,∴Δ>0,即4a4-4(a2+b2)a2(1-b2)>0⇒a2b2(a2+b2-1)>0,∵a>b>0,∴a2+b2>1.设P(x1,y
37、1),Q(x2,y2),则x1、x2是方程①的两实根.x=∴x1+x2=,x1x2=.②由OP⊥OQ得x1x2+y1y2=0,又y1=1-x1,y2=1-x2,得2x1x2-(x1+x2)+1=0.③式②代入式③化简得a2+b2=2a2b2.④∴+=2.(2)解 利用(1)的结论,将a表示为e的函数由e=⇒b2=a2-a2e2,代入式④,得2-e2-2a2(1-e2)=0.∴a2==+.∵≤e≤,∴≤a2≤.∵a>0,∴≤a≤.∴长轴长的取值范围是[,].10.(2014·佛山模拟)已知椭圆+=1(a>0,b>0)的左焦点F为圆x2+y2+2x=0
38、的圆心,且椭圆上的点到点F的距离最小值为-1.(1)求椭圆方程;(2)已知经过点F的动直线l与椭圆交于不同的两点A,B,点
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