2020二轮复习(理) 圆锥曲线中的综合问题作业
展开专题限时集训(十一) 圆锥曲线中的综合问题
(建议用时:20分钟)
1.[易错题]已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M,N两点,O为坐标原点,若kOM·kON=,求原点O到直线l的距离的取值范围.
[解](1)由题意知e==,2b=2,又a2=b2+c2,所以b=1,a=2,
所以椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
则Δ=(8km)2-4(4k2+1)(4m2-4)>0,化简得m2<4k2+1. ①
x1+x2=-,x1x2=,y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
若kOM·kON=,则=,即4y1y2=5x1x2,所以4k2x1x2+4km(x1+x2)+4m2=5x1x2,则(4k2-5)x1x2+4km(x1+x2)+4m2=0,
所以(4k2-5)·+4km·+4m2=0,化简得m2+k2=. ②
由①②得0≤m2<,<k2≤.
因为原点O到直线l的距离d=,所以d2===-1+,
又<k2≤,所以0≤d2<,解得0≤d<.
所以原点O到直线l的距离的取值范围为.
2.(2019·北京高考)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
[解](1)由抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1),得p=2.
所以抛物线C的方程为x2=-4y,其准线方程为y=1.
(2)抛物线C的焦点为F(0,-1).
设直线l的方程为y=kx-1(k≠0).
由得x2+4kx-4=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1x2=-4.
直线OM的方程为y=x.
令y=-1,得点A的横坐标xA=-.
同理得点B的横坐标xB=-.
设点D(0,n),
则=,=,
·=+(n+1)2
=+(n+1)2
=+(n+1)2
=-4+(n+1)2.
令·=0,即-4+(n+1)2=0,则n=1或n=-3.
综上,以AB为直径的圆经过y轴上的定点(0,1)和(0,-3).
题号 | 内容 | 押题依据 |
1 | 椭圆标准方程的求法,直线与椭圆的位置关系证明问题 | 直线与椭圆的位置关系及椭圆方程的求解是高考常规性问题,注重双基,体现运算能力,证明问题、考查学生的逻辑推理的素养,符合高考最近动态 |
2 | 待定系数法求曲线的方程,设而不求的思想,探索性问题 | 探索性问题是一种动态问题,可以较好的考查学生的动手、动脑能力,而“设而不求”思想是解答圆锥曲线常用的方法,符合高考最新动态 |
【押题1】 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,右焦点为F,且该椭圆过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当动直线l与椭圆C相切于点A,且与直线x=相交于点B时,求证:△FAB为直角三角形.
[解](1)由题意得=,+=1,又a2=b2+c2,所以b2=1,a2=4,即椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由题意可得直线l的斜率存在,
设l:y=kx+m,联立
得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,
判别式Δ=64k2m2-16(4k2+1)(m2-1)=0,
得m2=4k2+1>0.
设A(x1,y1),则x1===-,y1=kx1+m=+m=,即A.
易得B,F(,0),
则=,=,
·=+=--1++1=0,
所以⊥,即△FAB为直角三角形,得证.
【押题2】 如图,由部分抛物线y2=mx+1(m>0,x≥0)和半圆x2+y2=r2(x≤0)所组成的曲线称为“黄金抛物线C”,若“黄金抛物线C”经过点(3,2)和.
(1)求“黄金抛物线C”的方程;
(2)设P(0,1)和Q(0,-1),过点P作直线l与“黄金抛物线C”交于A,P,B三点,问是否存在这样的直线l,使得QP平分∠AQB?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
[解](1)因为“黄金抛物线C”过点(3,2)和,
所以r2=+=1,4=3m+1,解得m=1.
所以“黄金抛物线C”的方程为y2=x+1(x≥0)和x2+y2=1(x≤0).
(2)假设存在这样的直线l,使得QP平分∠AQB.
显然直线l的斜率存在且不为0,
结合题意可设直线l的方程为y=kx+1(k≠0),A(xA,yA),B(xB,yB),不妨令xA<0<xB.
由消去y并整理,得k2x2+(2k-1)x=0,
所以xB=,yB=,即B,由xB>0知k<,所以直线BQ的斜率为kBQ=.
由消去y并整理,得(k2+1)x2+2kx=0,
所以xA=-,yA=,即A,由xA<0知k>0,所以直线AQ的斜率为kAQ=-.
因为QP平分∠AQB,且直线QP的斜率不存在,所以kAQ+kBQ=0,
即-+=0,由0<k<,可得k=-1.
所以存在直线l:y=(-1)x+1,使得QP平分∠AQB.