1、专题39:圆锥曲线的综合题一、单选题1等轴双曲线的中心在原点,焦点在轴上,与抛物线的准线交于两点,;则的实轴长为( )ABCD2已知圆与轴的交点分别为双曲线的顶点和焦点,设,分别为双曲线的左右焦点,为右支上任意一点,则的取值范围为( )ABCD二、填空题3在平面直角坐标系中,双曲线的上支与焦点为的抛物线交于两点若,则该双曲线的渐近线方程为_4已知椭圆与双曲线有相同的焦点,设和的离心率分别为和,且;若斜率为的直线与相交于,两点,则的最大值为_三、解答题5已知,分别是椭圆:的左,右焦点,点在椭圆上,且抛物线的焦点是椭圆的一个焦点(1)求,的值:(2)过点作不与轴重合的直线,设与圆相交于A,B两点,
2、且与椭圆相交于C,D两点,当时,求的面积6已知抛物线的准线与轴交于点,过点做圆的两条切线,切点为.(1)求抛物线的方程;(2)若直线是讲过定点的一条直线,且与抛物线交于两点,过定点作的垂线与抛物线交于两点,求四边形面积的最小值.7已知椭圆C:1(ab0)的离心率与等轴双曲线的离心率互为倒数关系,直线l:xy0与以原点为圆心, 以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切(1)求椭圆C的方程;(2)设M是椭圆的上顶点,过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1k24,证明:直线AB过定点.8已知抛物线(1)设是C1的任意两条互相垂直的切线,并设,证明:点M的纵坐标为
3、定值;(2)在C1上是否存在点P,使得C1在点P处切线与C2相交于两点A、B,且AB的中垂线恰为C1的切线?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由9如图,圆与直线相切于点,与正半轴交于点,与直线在第一象限的交点为.点为圆上任一点,且满足,动点的轨迹记为曲线(1)求圆的方程及曲线的方程;(2)若两条直线和分别交曲线于点、和、,求四边形面积的最大值,并求此时的的值(3)证明:曲线为椭圆,并求椭圆的焦点坐标10已知圆:,点,是圆上一动点,若线段的垂直平分线和相交于点.(1)求点的轨迹方程.(2),是的轨迹方程与轴的交点(点在点左边),直线过点与轨迹交于,两点,直线与交于点,求证:动直线过定点.1
4、1已知椭圆的右焦点F恰为抛物线的焦点,是椭圆C与抛物线E的一个公共点(1)求椭圆C的方程;(2)过点F且不与x轴平行的直线l交椭圆C于A、B两点,线段的中垂线分别交x、y轴于M、N两点,求的取值范围12已知直线l1,l2分别于抛物线y2x相切于A,B两点(1)若点A的坐标为(1,1),求直线l1的方程;(2)若直线l1与l2的交点为P,且点P在圆(x+2)2+y21上,设直线l1,l2与y轴分别交于点M,N,求的取值范围13已知点为圆:上一动点,圆心关于轴的对称点为,点分别是线段,上的点,且,.(1)求点的轨迹方程;(2)过点且斜率为的直线与点的轨迹交于,两点,点在点的轨迹上,当时,证明:.1
5、4已知等轴双曲线的顶点,分别是椭圆的左、右焦点,且是椭圆与双曲线某个交点的横坐标(1)求椭圆的方程;(2)设直线与椭圆相交于,两点,以线段为直径的圆过椭圆的上顶点,求证:直线恒过定点15已知直线与圆相切于点T,且与双曲线相交于两点若T是线段的中点,求直线的方程参考答案1C【解析】设C:1抛物线y216x的准线为x4,联立1和x4得A(4,),B(4,),|AB|24,a2,2a4C的实轴长为42A【分析】根据双曲线的几何性质求出,再根据双曲线的定义得到,令,则,再根据单调性可求出结果.【解析】与轴交点的坐标分别为,故,因为为右支上任意一点,根据双曲线的定义有,即令,则,因为在上为增函数,所以,
6、所以,所以,即.故选:A3【分析】先将双曲线的方程和抛物线的方程联立得,消元化简得,设,则,再根据抛物线的定义得代入已知条件可得,从而可得双曲线的渐近线方程.【解析】由双曲线的方程和抛物线的方程联立得,消元化简得,设,则,由抛物线的定义得又因为,所以,所以,化简得,所以,所以双曲线的渐近线方程为,故答案为:.【点评】本题主要考查双曲线的渐近线方程的求解与抛物线的定义的运用,关键在于联立方程得出关于交点的横坐标的韦达定理,再根据抛物线的定义转化抛物线上的点到焦点的距离,属于中档题。4【分析】由题知椭圆的方程为,故设,两点的坐标分别为,直线的方程为,与椭圆联立并结合弦长公式得,进而即可得答案.【解
7、析】依题意,知双曲线的两焦点坐标为,离心率;从而知椭圆的两焦点,得半焦距,又,得,即,则,所以椭圆的方程为设,两点的坐标分别为,直线的方程为;联立方程组,消去得,解得,由韦达定理得,;由弦长公式得,故当时,故答案为:【点评】考查椭圆与双曲线的标准方程及其几何性质,利用解析法中“设而不求”的思想,通过韦达定理及弦长公式求弦长的最大值考查函数与方程、数形结合的思想,检验推理论证、运算化简和求解能力本题解题的关键在于利用弦长公式求得.5(1);(2).【分析】(1)由已知根据抛物线和椭圆的定义和性质,可求出,;(2)设直线方程为,联立直线与圆的方程可以求出,再联立直线和椭圆的方程化简,由根与系数的关
8、系得到结论,继而求出面积【解析】(1)焦点为F(1,0),则F1(1,0),F2(1,0),解得,1,1,()由已知,可设直线方程为,联立得,易知0,则因为,所以1,解得联立 ,得,80设,则 【点评】本题主要考查抛物线和椭圆的定义与性质应用,同时考查利用根与系数的关系,解决直线与圆,直线与椭圆的位置关系问题 意在考查学生的数学运算能力6(1).(2).【分析】(1)求得K的坐标,圆的圆心和半径,运用对称性可得MR的长,由勾股定理和锐角的三角函数,可得CK=6,再由点到直线的距离公式即可求得p=2,进而得到抛物线方程;(2)设出直线方程,运用弦长公式和四边形的面积公式,换元整理,结合基本不等式
9、,即可求得最小值【解析】(1)由已知得设与轴交于点,由圆的对称性可知,.于是,所以,所以,所以.故抛物线的方程为.(2)设直线的方程为,设,联立得,则.设,同理得,则四边形的面积令,则是关于的增函数,故,当且仅当时取得最小值.【点评】本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法,弦长公式法,因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用7(1)y21.(2)见解析【解析】(1)
10、等轴双曲线离心率为,椭圆C的离心率e.e2,a22b2.由xy0与圆x2y2b2相切,得b1,a22.椭圆C的方程为y21.(2)证明 若直线AB的斜率不存在,设方程为xx0,则点A(x0,y0),B(x0,y0)由已知4,得x0.此时AB方程为x,显然过点.若直线AB的斜率存在,设AB方程为ykxm,依题意m1.设A(x1,y1),B(x2,y2),由得(12k2)x24kmx2m220.则x1x2,x1x2.由已知k1k24,可得4,4,即2k(m1) 4,将x1x2,x1x2代入得k2,k2(m1),m1.故直线AB的方程为ykx1,即yk1.直线AB过定点.综上,直线AB过定点.8(1
11、)见解析(2)这样点P存在,其坐标为【解析】(1)因为,设切点分别为则即方程为由即,由、联立得所以,即点M的纵坐标为定值(2)设,则C1在点P处切线方程为:代入方程得即设则由(1)知从而,即进而得解得,且满足所以这样点P存在,其坐标为9(1)圆的方程为,曲线的方程为();(2)当时,四边形的面积最大值为;(3)证明见解析,其焦点坐标为,.【解析】(1)由题意圆的半径,故圆的方程为. 2分由得,即,得()为曲线的方程. (2)由得,所以,同理. 由题意知,所以四边形的面积.,.当且仅当时等号成立,此时. 当时,四边形的面积最大值为. (3)曲线的方程为(),它关于直线、和原点对称,下面证明:设曲
12、线上任一点的坐标为,则,点关于直线的对称点为,显然,所以点在曲线上,故曲线关于直线对称,同理曲线关于直线和原点对称.可以求得和直线的交点坐标为和直线的交点坐标为,.在上取点下面证明曲线为椭圆:)设为曲线上任一点,则(因为).即曲线上任一点到两定点的距离之和为定值.)若点到两定点的距离之和为定值,可以求得点的轨迹方程为(过程略).故曲线是椭圆,其焦点坐标为.10(1);(2)证明见解析.【分析】(1)根据几何性质,得出点的轨迹是以,为焦点的椭圆,根据椭圆定义可得标准方程;(2)设直线的方程为,直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得,写出方程,求得点坐标,再写出方程,令代入方程,结合韦达定理的结论求得
13、,完成证明【解析】(1)由圆,可得圆心,半径,因为,所以点在圆内,又由点在线段的垂直平分线上,所以,所以,由椭圆的定义知,点的轨迹是以,为焦点的椭圆,其中,所以点的轨迹方程为.(2)设直线的方程为,将代入,得,直线的方程为,令得,即,的直线方程为,代入得,所以直线过定点【点评】本题考查求椭圆方程,考查椭圆中直线过定点问题,解题关键是掌握椭圆的定义,艇椭圆定义求得椭圆方程,对定点问题,采取设而不的思想方法,即设直线方程,设交点坐标,直线方程代入椭圆方程由韦达定理得,求出动直线的方程,代入定点坐标结合韦达定理的结论完成证明11(1);(2).【分析】(1)先运用椭圆的定义求出,根据抛物线,可得,进
14、一步就可求出椭圆方程;(2)先将化简为,然后用表示出来,再求范围即可.【解析】(1)由点P在抛物线E上知,则P到抛物线准线的距离为,所以,设椭圆左焦点为,则,又,椭圆C的方程为;(2)设直线l的方程为,与椭圆C的方程联立得,设,则,由知,设中点坐标为,则,故中垂线方程为,令得,【点评】关键【点评】解决本题的关键,一是定义的运用,二是对的化简与求范围.12(1)x+2y+10;(2).【分析】(1)设直线l1:y+1k(x1),与抛物线方程联立,再由根的判别式等于零求得直线的斜率,由此可求得直线的方程(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),求得直线,直线,得到点,表示出直线AB方程,与抛物线
15、方程联立,由根与系数的关系表示,可求得范围【解析】(1)由题意知直线l1,l2的斜率一定存在,设直线l1:y+1k(x1),与抛物线方程联立,得ky2yk10由1+4k(k+1)0,得,则l1的方程为(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),设直线l1: ,与抛物线方程y2x联立,得由 ,解得,所以直线,同理得直线,则,设点P(x0,y0),代入可得,则直线AB方程为与抛物线方程联立,得y22y0y+x00,则有y1+y22y0,y1y2x0则,所以又点P在圆(x+2)2+y21上,所以,即,所以.所以的取值范围为.【点评】方法【点评】(1)解答直线与抛物线的题目时,时常把两个曲线的方程联立
16、,消去 (或)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系;(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为或不存在等特殊情形有时若直线过x轴上的一点,可将直线设成横截式.13(1);(2)证明见解析【分析】(1)由已知可得,可判断点在以为交点的椭圆上,即可求出方程;(2)将直线方程代入椭圆,利用弦长公式可求出,同理可得,由已知可得,利用导数结合零点存在性定理即可证明.【解析】(1),是的中点,点在的垂直平分线上,点在以为交点的椭圆上,且,则,故点的轨迹方程为;(2)可得直线的方程为,与椭圆方程联立可得,设,则,可得,则,由题可得,直线的方程为
17、,故同理可得,由可得,即,设,则是的零点,则在单调递增,又,因此在有唯一零点,且零点在内,即.【点评】关键【点评】本题考查椭圆的轨迹方程,解题的关键是利用椭圆定义得出的轨迹为椭圆;考查参数范围的证明,解题的关键是利用弦长公式求出弦长,利用已知得出,再利用导数证明.14(1);(2)证明见解析【分析】(1)由双曲线和椭圆,之间的等量关系求出椭圆方程;(2)设直线:,将直线方程和椭圆方程联立,根据韦达定理及,求出的值,从而证得直线恒过定点【解析】解:(1)由已知可得双曲线方程为,交点为设椭圆的方程为,代入,得,椭圆的方程为(2)证明:显然直线与轴不垂直设直线:与椭圆:相交于,由得,即,整理得,即,
18、整理得,直线恒过定点【点评】关键点【点评】本题考查双曲线方程、椭圆方程、直线与椭圆的位置关系,本题以圆锥曲线为背景,解题的关键是掌握双曲线方程的求法、椭圆方程的求法和直线与椭圆的位置关系,体现了数学运算和逻辑推理的核心素养15或【分析】根据题意设的方程为与双曲线方程联立,由韦达定理可得点的坐标,代入圆的方程得到关系,由可得答案.【解析】圆化为其圆心为,半径为1.根据题意直线与轴不平行,设的方程为 由,可得 显然,所以 所以 ,即 由点在圆上,化简可得 由条件可得,当直线的斜率不存在时,则,此时直线的方程为: 当直线的斜率存在时, ,则,即,化简得,又,则,所以 此时直线的方程为:,【点评】关键【点评】本题考查两直线垂直的性质和直线与双曲线的位置关系,解答本题的关键是由直线方程与双曲线方程联立得到,由可得答案,属于中档题.