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文档简介
第2讲椭圆、双曲线、抛物线一、选择题1.(2023·全国卷Ⅱ)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=eq\f(k,x)(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,那么k=()A.eq\f(1,2) B.1C.eq\f(3,2) D.2解析:因为抛物线方程是y2=4x,所以F(1,0).又因为PF⊥x轴,所以P(1,2),把P点坐标代入曲线方程y=eq\f(k,x)(k>0),即eq\f(k,1)=2,所以k=2.答案:D2.(2023·全国卷Ⅱ)假设a>1,那么双曲线eq\f(x2,a2)-y2=1的离心率的取值范围是()(导学号55410127)A.(eq\r(2),+∞) B.(eq\r(2),2)C.(1,eq\r(2)) D.(1,2)解析:由题意e2=eq\f(c2,a2)=eq\f(a2+1,a2)=1+eq\f(1,a2),因为a>1,所以1<1+eq\f(1,a2)<2,因此离心率e∈(1,eq\r(2)).答案:C3.(2023·长沙一模)椭圆的焦点在x轴上,中心在原点,其上、下两个顶点和两个焦点恰为边长是2的正方形的顶点,那么椭圆的标准方程为()A.eq\f(x2,2)+eq\f(y2,\r(2))=1 B.eq\f(x2,2)+y2=1C.eq\f(x2,4)+eq\f(y2,2)=1 D.eq\f(y2,4)+eq\f(x2,2)=1解析:由题设知b=c=eq\r(2),a=2,所以椭圆的标准方程为eq\f(x2,4)+eq\f(y2,2)=1.答案:C4.(2023·全国卷Ⅱ)过抛物线C:y2=4x的焦点F,且斜率为eq\r(3)的直线交C于点M(M在x轴的上方),l为C的准线,点N在l上且MN⊥l,那么M到直线NF的距离为()(导学号55410128)A.eq\r(5)B.2eq\r(2)C.2eq\r(3) D.3eq\r(3)解析:由题知MF:y=eq\r(3)(x-1),与抛物线y2=4x联立得3x2-10x+3=0,解得x1=eq\f(1,3),x2=3,所以M(3,2eq\r(3)).因为MN⊥l,所以N(-1,2eq\r(3)).又F(1,0),所以直线NF的方程为y=-eq\r(3)(x-1).故点M到直线NF的距离是eq\f(|\r(3)〔3-1〕+2\r(3)|,\r(〔-\r(3)〕2+12))=2eq\r(3).答案:C5.(2023·新乡模拟)双曲线C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点为F,点B是虚轴上的一个顶点,线段BF与双曲线C的右支交于点A,假设eq\o(BA,\s\up13(→))=2eq\o(AF,\s\up13(→)),且|eq\o(BF,\s\up13(→))|=4,那么双曲线C的方程为()A.eq\f(x2,6)-eq\f(y2,5)=1 B.eq\f(x2,8)-eq\f(y2,12)=1C.eq\f(x2,8)-eq\f(y2,4)=1 D.eq\f(x2,4)-eq\f(y2,6)=1解析:设A(x,y),因为右焦点为F(c,0),点B(0,b),线段BF与双曲线C的右支交于点A,且eq\o(BA,\s\up13(→))=2eq\o(AF,\s\up13(→)),所以x=eq\f(2c,3),y=eq\f(b,3),代入双曲线方程,得eq\f(4c2,9a2)-eq\f(1,9)=1,所以b=eq\f(\r(6)a,2).因为|eq\o(BF,\s\up13(→))|=4,所以c2+b2=16,所以a=2,b=eq\r(6),所以双曲线C的方程为eq\f(x2,4)-eq\f(y2,6)=1.答案:D二、填空题6.(2023·北京卷)假设双曲线x2-eq\f(y2,m)=1的离心率为eq\r(3),那么实数m=________.(导学号55410129)解析:由题意知eq\f(1+m,1)=e2=3,那么m=2.答案:27.(2023·邯郸质检)抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.假设eq\o(FP,\s\up13(→))=4eq\o(FQ,\s\up13(→)),那么|QF|等于________.解析:过点Q作QQ′⊥l交l于点Q′,因为eq\o(FP,\s\up13(→))=4eq\o(FQ,\s\up13(→)),所以|PQ|∶|PF|=3∶4.又焦点F到准线l的距离为4,所以|QF|=|QQ|′=3.答案:38.(2023·潍坊三模)抛物线y2=2px(p>0)上的一点M(1,t)(t>0)到焦点的距离为5,双曲线eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,9)=1(a>0)的左顶点为A,假设双曲线的一条渐近线与直线AM平行,那么实数a的值为________.解析:由题设1+eq\f(p,2)=5,所以p=8.不妨设点M在x轴上方,那么M(1,4),由于双曲线的左顶点A(-a,0),且AM平行一条渐近线,所以eq\f(4,1+a)=eq\f(3,a),那么a=3.答案:3三、解答题9.(2023·佛山一中调研)椭圆E:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq\f(\r(2),2),右焦点为F(1,0).(导学号55410130)(1)求椭圆E的标准方程;(2)设点O为坐标原点,过点F作直线l与椭圆E交于M,N两点,假设OM⊥ON,求直线l的方程.解:(1)依题意可得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)=\f(\r(2),2),,a2=b2+1,))解得a=eq\r(2),b=1.所以椭圆E的标准方程为eq\f(x2,2)+y2=1.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),①当MN垂直于x轴时,直线l的方程为x=1,不符合题意;②当MN不垂直于x轴时,设直线l的方程为y=k(x-1).联立得方程组eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(x2,2)+y2=1,,y=k〔x-1〕,))消去y整理得(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,所以x1+x2=eq\f(4k2,1+2k2),x1·x2=eq\f(2〔k2-1〕,1+2k2).所以y1·y2=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=eq\f(-k2,1+2k2).因为OM⊥ON,所以eq\o(OM,\s\up13(→))·eq\o(ON,\s\up13(→))=0.所以x1·x2+y1·y2=eq\f(k2-2,1+2k2)=0,所以k=±eq\r(2).故直线l的方程为y=±eq\r(2)(x-1).10.(2023·北京卷)椭圆C的两个顶点分别为A(-2,0),B(2,0),焦点在x轴上,离心率为eq\f(\r(3),2).(1)求椭圆C的方程;(2)点D为x轴上一点,过D作x轴的垂线交椭圆C于不同的两点M,N,过D作AM的垂线交BN于点E.求证:△BDE与△BDN的面积之比为4∶5.(1)解:设椭圆C的方程为eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),由题意得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=2,,\f(c,a)=\f(\r(3),2),))解得c=eq\r(3),所以b2=a2-c2=1,所以椭圆C的方程为eq\f(x2,4)+y2=1.(2)设M(m,n),那么D(m,0),N(m,-n),由题设知m≠±2,且n≠0.直线AM的斜率kAM=eq\f(n,m+2),故直线DE的斜率kDE=-eq\f(m+2,n),所以直线DE的方程为y=-eq\f(m+2,n)(x-m),直线BN的方程为y=eq\f(n,2-m)(x-2).联立eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=-\f(m+2,n)〔x-m〕,,y=\f(n,2-m)〔x-2〕,))解得点E的纵坐标yE=-eq\f(n〔4-m2〕,4-m2+n2).由点M在椭圆C上,得4-m2=4n2,所以yE=-eq\f(4,5)n.又S△BDE=eq\f(1,2)|BD|·|yE|=eq\f(2,5)|BD|·|n|,S△BDN=eq\f(1,2)|BD|·|n|,所以△BDE与△BDN的面积之比为4∶5.11.(2023·全国卷Ⅰ)设A,B为曲线C:y=eq\f(x2,4)上两点,A与B的横坐标之和为4.(导学号55410131)(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2,x1+x2=4,那么y1=eq\f(xeq\o\al(2,1),4),y2=eq\f(xeq\o\al(2,2),4),所以y2-y1=eq\f(〔x2-x1〕〔x1+x2〕,4)=x2-x1.于是直线AB的斜率k=eq\f(y2-y1,x2-x1)=1.(2)由y=eq\f(x2,4),得y′=eq\f(x,2),设M(x3,y3),由题设知eq\f(x3,2)=1,解得x3=2,于是M(2,1).设直线AB的方程为y
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