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2019届高考数学考前刷题大卷练12圆锥曲线(理)

2022-12-19 来源:意榕旅游网


刷题大卷练 12 圆锥曲线大卷练

一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 21.[2019·龙岩质检]若直线AB与抛物线y=4x交于A,B两点,且AB⊥x轴,|AB|=42,则抛物线的焦点到直线AB的距离为( ) A.1 B.2 C.3 D.5 答案:A 2解析:由|AB|=42及AB⊥x轴,不妨设点A的纵坐标为22,代入y=4x得点A的2横坐标为2,从而直线AB的方程为x=2.又y=4x的焦点为(1,0),所以抛物线的焦点到直线AB的距离为2-1=1,故选A. 2.[2019·黑龙江月考]已知抛物线C:y=的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,且|AF|8=2y0,则x0=( ) A.2 B.±2 C.4 D.±4 答案:D 解析:由y=得x=8y, 8∴抛物线C的准线方程为y=-2,焦点为F(0,2). 由抛物线的性质及题意,得|AF|=2y0=y0+2.解得y0=2,∴x0=±4.故选D. 方法点拨:首先将抛物线方程化为标准方程,求得焦点坐标和准线方程,利用抛物线的性质:抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,求得点的横(纵)坐标,代回抛物线方程求得点的纵(横)坐标. 3.[2019·咸宁模拟]已知F1,F2为双曲线C:-=1的左、右焦点,点P在双曲线169C上,且|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1F2P=( ) 43A. B. 555523C. D.- 6440答案:D 解析:由题意可知,a=4,b=3,∴c=5,设|PF1|=2x,|PF2|=x,则|PF1|-|PF2|=x=2a=8,故|PF1|=16,|PF2|=8,又|F1F2|=10,∴利用余弦定理可得cos∠F1F2P=222|PF2|+|F1F2|-|PF1|23=-. 2|PF2|·|F1F2|40x2x22x2y2x2y24.已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,M为双曲线上一点,且MF1⊥MF2,ab1tan∠MF1F2=,则双曲线的离心率为( ) 2A.2 B.3 C.2 D.5 答案:D 15解析:因为MF1⊥MF2,tan∠MF1F2=,所以sin∠MF1F2=,|MF2|=|F1F2|·sin∠MF1F22525c45c25cc2c=,|MF1|=.又点M在双曲线上,所以2a=|MF1|-|MF2|=,所以e==555a2a=5,故选D.

5.[2019·河北唐山模拟]双曲线-=1的顶点到渐近线的距离为( ) 124A.23 B.3 C.2 D.3 答案:D 解析:根据题意,双曲线的标准方程为-=1,其中a=12=23,b=2,则其顶1243x,即3x±3y=0. 3由双曲线的对称性可知:无论哪个顶点到任何一条渐近线的距离都是相等的. |23×3|则顶点到渐近线的距离d==3.故选D. 3+926.[2019·安徽名校联考]已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y=8x相交于A,B两点,F为C的焦点.若|FA|=2|FB|,则k=( ) 12A. B. 33点坐标为(±23,0),其渐近线方程为y=±222C. D. 33答案:D x2y2x2y2 解析:设抛物线C:y=8x的准线为l,易知l:x=-2,直线y=k(x+2)恒过定点P(-2,0),如图,过A,B分别作AM⊥l于点M,BN⊥l于点N,由|FA|=2|FB|,知|AM|=2|BN|,1∴点B为线段AP的中点,连接OB,则|OB|=|AF|,∴|OB|=|BF|,∴点B的横坐标为1,2222-022∵k>0,∴点B的坐标为(1,22),∴k==.故选D. 1--3x27.[2019·广州调研]在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y-22=0与椭圆C:2+a2yc2=1(a>b>0)相切,且椭圆C的右焦点F(c,0)关于直线l:y=x的对称点E在椭圆C上,bb则△OEF的面积为( ) 13A. B. 22C.1 D.2 答案:C x+2y-22=0,解析:联立方程可得x2y22+2=1,ab222 消去x,化简得(a+2b)y-8by+b(822222-a)=0,由Δ=0得2b+a-8=0.设F′为椭圆C的左焦点,连接F′E,易知F′E∥l,2c2c22c所以F′E⊥EF,又点F到直线l的距离d=2=,所以|EF|=,|F′E|=2a-|EF|ac+b2a

2b2222222=,在Rt△F′EF中,|F′E|+|EF|=|F′F|,化简得2b=a,代入2b+a-8=0得2ab2=2,a=2,所以|EF|=|F′E|=2,所以S△OEF=S△F′EF=1. x2y28.[2019·广西南宁联考]已知椭圆2+2=1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是x-yab+5=0,弦的中点坐标是M(-4,1),则椭圆的离心率是( ) 12A. B. 2235 D. 25答案:C C.12x2y2解析:因为点M为直线x-y+5=0与椭圆2+2=1(a>b>0)相交的弦的中点,所以由中abb2b213b2点弦公式可知yM=-2xM,代入,M(-4,1)的坐标,解得2=,则e=1-=.故选aa4a2C. 9.[2018·全国卷Ⅰ]已知双曲线C:-y=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F3的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=( ) 3A. B.3 2C.23 D.4 答案:B 解析: x22由已知得双曲线的两条渐近线方程为y=±设两渐近线夹角为2α,则有tanα=13=1 3x. 3,所以α=30°. 3所以∠MON=2α=60°. 又△OMN为直角三角形,由于双曲线具有对称性,不妨设MN⊥ON,如图所示. 在Rt△ONF中,|OF|=2,则|ON|=3. 则在Rt△OMN中,|MN|=|ON|·tan2α=3·tan60°=3. 故选B. x2y210.[2019·湖南百校联盟联考]已知椭圆2+2=1(a>b>0)的右顶点和上顶点分别为A、abB,左焦点为F.以原点O为圆心的圆与直线BF相切,且该圆与y轴的正半轴交于点C,过点C的直线交椭圆于M、N两点.若四边形FAMN是平行四边形,则该椭圆的离心率为( ) 31A. B. 5223C. D. 34答案:A

解析:∵圆O与直线BF相切,∴圆O的半径为,即OC=,∵四边形FAMN是平行bcabca2a+c,bc,代入椭圆方程得a+c四边形,∴点M的坐标为2a4a2c2b22+22=1,∴5e+2e-3ab3=0,又00)的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,交其准线于点C.若|BC|=3|BF|,且|AF|=4,则p为( ) 4A. B.2 3816C. D. 33答案:C 解析:设点A,B在准线上的射影分别为A′,B′,则|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|.∵|BC|=3|BF|,∴|BC|=3|BB′|,∴直线l的斜率为22.∵|AF|=4,∴|AA′|=4,∴|AC|=3|AA′|=12,∴|CF|=8,|BF|=2,|CB|=6. p|CF|p88∵=,∴=.解得p=.故选C. |AA′||CA|412312.已知A(3,0),B(-2,1)是椭圆+=1内的点,M是椭圆上的一动点,则|MA|+2516|MB|的最大值与最小值之和为( ) A.20 B.12 C.22 D.24 答案:A 解析: x2y2 由题知A为椭圆的右焦点,设左焦点为F1,由椭圆的定义知|MF1|+|MA|=10,所以|MA|+|MB|=10+|MB|-|MF1|.又||MB|-|MF1||≤|BF1|,所以-|BF1|≤|MB|-|MF1|≤|BF1|,如图,设直线BF1交椭圆于M1,M2两点.当M为点M1时,|MB|-|MF1|最小,当M为点M2时,|MB|-|MF1|最大.所以|MA|+|MB|的最大值为10+2,最小值为10-2.故|MA|+|MB|的最大值与最小值之和为20. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.[2019·桂林模拟]已知双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲916线上,若PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离为________. x2y2

16答案: 5解析:由题意知,a=3,b=4,c=5,从而|F1F2|=10,||PF1|-|PF2||=6.设|PF1|与222|PF2|中较小的为s,则较大的为6+s,因为PF1⊥PF2,所以s+(6+s)=100,得s+6ss+s3216=32.由△PF1F2为直角三角形,知点P到x轴的距离d===. 10105214.已知点A是抛物线y=2px(p>0)上一点,F为其焦点,以F为圆心,|FA|为半径的128圆交准线于B,C两点,△FBC为正三角形,且△ABC的面积是,则抛物线的标准方程为3________. 答案:y=16x 解析:如图,依题意得|DF|=p,2 |DF|2p2p=cos30°,因此|BF|=,|AF|=|BF|=.|BF|332p12812p2p,又△ABC的面积为,因此有××32333由抛物线的定义知,点A到准线的距离也为1282=,p=8,该抛物线的标准方程为y=16x. 315.[2019·昆明模拟]直线l:y=k(x+2)与曲线C:x-y=1(x<0)交于P,Q两点,则直线l的倾斜角的取值范围是________. πππ3π答案:,∪, 4422解析:曲线C:x-y=1(x<0)的渐近线方程为y=±x,直线l:y=k(x+2)与曲线Cπ3π交于P,Q两点,所以直线的斜率k>1或k<-1,所以直线l的倾斜角α∈,,由于44ππππ3π直线l的斜率存在,所以α≠,所以直线l的倾斜角的取值范围是,∪,. 424222222x2y216.[2019·河南八校联考]已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的右顶点为A,经过原点的直ab线l交椭圆C于P、Q两点,若|PQ|=a,AP⊥PQ,则椭圆C的离心率为________. 25答案: 5|PQ|a解析:不妨设点P在第一象限,O为坐标原点,由对称性可得|OP|==,因为AP⊥PQ,22|OP|13aa所以在Rt△POA中,cos∠POA==,故∠POA=60°,易得P,,代入椭圆方程|OA|24413a252222得+2=1,故a=5b=5(a-c),所以椭圆C的离心率e=. 1616b5三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分) 2[2018·全国卷Ⅱ]设抛物线C:y=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C2

交于A,B两点,|AB|=8. (1)求l的方程; (2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程. 解析:(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0). 设A(x1,y1),B(x2,y2), y=kx-1,2222由2得kx-(2k+4)x+k=0. y=4x22k+42Δ=16k+16>0,故x1+x2=2. k4k+4所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=2. 2k4k+4由题设知2=8,解得k=-1(舍去)或k=1. 2k因此l的方程为y=x-1. (2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则 y0=-x0+5,y0-x0+2x=0+2x0=3,解得y0=22+16. 2 x0=11,或y0=-6.2 22因此所求圆的方程为(x-3)+(y-2)=16或(x-11)+(y+6)=144. 18.(本小题满分12分) [2019·黑龙江大庆实验月考]已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的右焦点(3,0),且经3,点M是x轴上的一点,过M点的直线l与椭圆C交于A,B两点(点A在x2轴的上方). (1)求椭圆C的方程; 422(2)若|AM|=2|MB|,且直线l与圆O:x+y=相切于点N,求|MN|的长. 7过点-1,xa2yb2 解析:(1)由题意知22a2-b2=c2=3,-2a2+322b2=1, 2 解得a=4,b=1,∴椭圆C的方程为+y=1. 4(2)设M(m,0),直线l:x=ty+m,A(x1,y1),B(x2,y2). 由|AM|=2|MB|,得y1=-2y2. x2

2x+y2=1,由4x=ty+m, 得(t+4)y+2tmy+m-4=0, 22222tmm-4∴y1+y2=-2,y1y2=2. t+4t+42∵y1y2=-2y2,y1+y2=-2y2+y2=-y2, 22∴y1y2=-2[-(y1+y2)]=-2(y1+y2), m2-42tm22222即2=-2-2,化简得(m-4)(t+4)=-8tm. t+4t+4|m|∵原点O到直线l的距离d=, 21+t422又直线l与圆O:x+y=相切, 7∴|m|1+t=224722,即t=m-1. 742m-t+联立272t=m-1,442=-8tm,22 消去t得 221m-16m-16=0,即(3m-4)(7m+4)=0, 442322解得m=,此时t=,满足Δ>0,此时M±,0, 333在Rt△OMN中,|MN|=44421-=, 372122421∴|MN|的长为. 2119.(本小题满分12分) [2019·河北唐山联考]已知F为抛物线E:y2=4x的焦点,过点P(0,2)作两条互相垂直的直线m,n,直线m交E于不同的A,B两点,直线n交E于不同的两点C,D,记直线m的斜率为k. (1)求k的取值范围; (2)设线段AB,CD的中点分别为点M,N,证明:直线MN过定点Q(2,0). 解析:(1)由题设可知k≠0, 所以直线m的方程为y=kx+2, 22与y=4x联立,整理得ky-4y+8=0.① 1由Δ1=16-32k>0,解得k<. 212直线n的方程为y=-x+2,与y=4x联立, k整理得y+4ky-8k=0, 2由Δ2=16k+32k>0,解得k>0或k<-2. 1k≠0,k<,2所以k>0或k<-2,2 1故k的取值范围为kk<-2或04222222由①得,y1+y2=,则y0=,x0=2-,则M2-,. kkkkkkk同理可得N(2k+2k,-2k). 2直线MQ的斜率kMQ==-2, 22k+k-12--22kkkk-2kk直线NQ的斜率kNQ=2=-2=kMQ, 2k+2k-2k+k-1所以直线MN过定点Q(2,0). 20.(本小题满分12分) x2y2[2019·山西大学附属中学模拟]已知点A(0,-2),椭圆E:2+2=1(a>b>0)的离心率ab为323,F是椭圆的焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点. 23(1)求E的方程; (2)设过点A的直线l与E交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程. 223解析:(1)设F(c,0),由条件知=,得c=3. c3c3x22222又=,所以a=2,b=a-c=1,故E的方程为+y=1. a24(2)依题意当l⊥x轴时不合题意,故设直线l的方程为y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2), 2x222223将y=kx-2代入+y=1,得(1+4k)x-16kx+12=0.当Δ=16(4k-3)>0,即k>448k±24k-3时,x1,2=, 21+4k4k+1·4k-3从而|PQ|=k+1|x1-x2|=. 21+4k2又点O到直线PQ的距离d=2, k+12222144k-3所以△OPQ的面积S△OPQ=d|PQ|=2. 21+4k设4k-3=t,则t>0,S△OPQ=224t4=≤t+44t+2 t24t·4=1,当且仅当t=2,即k=±72t77x-2或y=-22时等号成立,且满足Δ>0.所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为y=x-2. 21.(本小题满分12分) x2y2[2019·广东广州联考]已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的焦距为26,且过点A(2,1). ab(1)求椭圆C的方程; (2)若不经过点A的直线l:y=kx+m与椭圆C交于P,Q两点,且直线AP与直线AQ的斜率之和为0,证明:直线PQ的斜率为定值. 解析:(1)因为椭圆C的焦距为26,且过点A(2,1), 41所以2+2=1,2c=26. ab

又因为a=b+c,由以上三式解得a=8,b=2,所以椭圆C的方程为+=1. 82(2)证明:设点P(x1,y1),Q(x2,y2),x1≠x2≠2, 则y1=kx1+m,y2=kx1+m. 22222x2y2y=kx+m,22由xy+=18222 消去y并整理,得 2(4k+1)x+8kmx+4m-8=0,(*) 2-8km4m-8则x1+x2=2,x1x2=2. 4k+14k+1y1-1y2-1因为kAP+kAQ=0,所以=-, x1-2x2-2化简得x1y2+x2y1-(x1+x2)-2(y1+y2)+4=0. 即2kx1x2+(m-1-2k)(x1+x2)-4m+4=0.(**) 2km2-8kmm-1-2k代入得--4m+4=0, 224k+14k+1整理得(2k-1)(m+2k-1)=0. 1因为直线l不经过点A,所以2k+m-1≠0,所以k=. 21所以直线PQ的斜率为定值,该值为. 222.(本小题满分12分) x22[2019·福建三明高中联盟模拟]设椭圆E的方程为2+y=1(a>0),点O为坐标原点,a点A,B的坐标分别为(a,0),(0,1),点M在线段AB上,满足|BM|=2|MA|,直线OM的斜率1为. 4(1)求椭圆E的方程; (2)若斜率为k的直线l交椭圆E于C,D两点,交y轴于点T(0,t)(t≠1),问是否存在实数t使得以CD为直径的圆恒过点B?若存在,求t的值;若不存在,说明理由. 解析:(1)设点M的坐标为(x0,y0), →1→a1AM=AB=-,, 333→→→2a1OM=OA+AM=,, 332a1∴x0=,y0=, 33y01又=, x04∴a=2, ∴椭圆E的方程为+y=1. 4(2)设直线l的方程为y=kx+t,代入+y=1,得 4222(4k+1)x+8ktx+4t-4=0.设C(x1,y1),D(x2,y2), 28kt4t-4则x1+x2=-2,x1x2=2. 4k+14k+1→→假设存在实数t,使得以CD为直径的圆恒过点B,则BC⊥BD. x22x22

→→∵BC=(x1,y1-1),BD=(x2,y2-1), →→∴BC·BD=x1x2+(y1-1)(y2-1)=0, 即x1x2+(kx1+t-1)(kx2+t-1)=0,得 22(k+1)x1x2+k(t-1)(x1+x2)+(t-1)=0, 32整理得5t-2t-3=0,解得t=-(t≠1), 53即当t=-时,符合题意. 5

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