文档内容
第 08 讲 直线与椭圆、双曲线、抛物线
(精练)
A 夯实基础 B 能力提升 C 综合素养
A 夯实基础
一、单选题
1.直线 与抛物线 的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不能确定
【答案】A
直线 过定点 ,
∵ ,
∴ 在抛物线 内部,
∴直线 与抛物线 相交,
故选:A.
2.已知抛物线 的焦点为F,准线为l,“ ”是“F到l的距离大于2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
F到l的距离大于2等价于 ,即 或 ,由于 或 ,而 或
,故答案为充分不必要条件.
故选:A
3.已知 为椭圆 的两个焦点, 为 上关于坐标原点对称的两点,且 ,则
四边形 的面积为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
设坐标原点为 ,
∵ , ∴四边形 为平行四边形,
又∵ ∴平行四边形 为矩形,由椭圆的定义得 ,即 ,
又∵ ,∴ ,∴ ,
则四边形 的面积为 ,
故选:D .
4.设 为抛物线 : 的焦点,过 且倾斜角为 的直线交于 于 , 两点, 在 轴上方,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
由题意可知 ,
所以直线 的方程为 ,
代入抛物线方程可得 ,
解得 ,
所以 .
故选:A
5.椭圆 上的点 到直线 : 的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
由 ,设 ,
设点 到直线 : 的距离 ,
所以有 ,
其中 ,
所以当 时, 有最小值 ,
故选:C
6.已知椭圆 ,则以点 为中点的弦所在的直线方程为( )A. B.
C. D.
【答案】C
设弦的两个端点分别为 , ,
则 ,
①﹣②得: ,
即 ,
所以 .
故以点 为中点的弦所在的直线方程为y ,
整理得: .
故选:C.
7.过抛物线 的焦点 且斜率为 的直线交抛物线 于 、 两点,抛物线的准线为 ,
于 , 于 ,则四边形 的面积为( )
A.32 B. C.64 D.
【答案】D
解:由抛物线 得其焦点 ,设直线AB的方程为 ,
与抛物线的方程联立 ,整理得 ,即 ,解得 ,
所以 ,
所以 , , ,所以四边形 的面积为 ,
故选:D.
8.已知P为椭圆 上任意一点,EF为圆 任意一条直径,则 的取值范
围为( )
A.[8,12] B. C. D.
【答案】C
由 ,得 ,则 ,
圆 的圆心 恰好是椭圆的右焦点,圆的半径为2,
因为
,
因为P为椭圆 上任意一点, 为椭圆的右焦点,
所以 ,即 ,
所以 ,所以 ,
所以 的取值范围为 ,
故选:C
二、多选题
9.已知双曲线 ,则下列说法正确的( )
A.双曲线C的离心率等于半焦距的长
B.双曲线 与双曲线C有相同的渐近线
C.直线 被双曲线C截得的弦长为
D.直线 与双曲线C的公共点个数只可能为0,1,2
【答案】AD由双曲线 的焦点在 轴上,且 ,则 ,
其渐近线方程为 ,
对于A中,由双曲线C的离心率为 ,故A正确;
对于B中,由双曲线 的渐近线方程为 ,与双曲线C的渐近线不相同,
所以B错误;
对于C中,由 代入双曲线 中,可得 ,
即交点的坐标为 和 ,所以截得的弦长为 ,所以C错误;
对于D中,当 时,此时直线 与渐近线平行,且过原点,
可得直线 与双曲线没有公共点,即交点的个数为0个;
当 时,此时直线 与渐近线平行,且不过原点,
可得直线 与双曲线只有一个公共点,即交点的个数为1个;
当 时,此时直线 与渐近线不平行,可得直线 与双曲线有2个公共点,即交点的个
数为2个,
综上可得,直线 与双曲线C的公共点个数可能为0,1,2,所以D正确.
故选:AD.
10.椭圆 的左、右焦点分别为 , , 为坐标原点,则以下说法正确的是( )
A.过点 的直线与椭圆 交于 两点,则 的周长为8
B.椭圆 上不存在点 ,使得
C.直线 与椭圆 恒有公共点
D. 为椭圆 上一点, 为圆 上一点,则点 , 的最大距离为3
【答案】ACD
对于A选项:由椭圆的定义:
的周长为: ,故A正确;
对于B选项:设 ,则 , ,
,,解得
椭圆 上存在点 ,使得 ,故B错误;
对于C选项: 直线 恒过定点
,故该定点在椭圆内,过该定点的直线和椭圆一定有交点,故C正确;
对于D选项:设 ,则P点到圆 的圆心的距离
,故
,故D正确.
故选:ACD
三、填空题
11.设 是椭圆 左,右焦点,P为直线 上一点,若 是底角为
的等腰三角形,则椭圆 的离心率为___.
【答案】
如图,直线 交 轴于 点,
由题,结合椭圆性质得, ,故直线 在椭圆右顶点右侧,
,又 是底角为 的等腰三角形,
,
,又 ,故
故答案为:
12.直线 与抛物线 交于A,B两点,设抛物线C的焦点是F,若 ,
则 ________.
【答案】 或
抛物线 的焦点 ,准线 ,过A,B分别作 ,垂足分别为 ,如图,
令线段AB的中点为Q,过Q作 于 ,因此 , 为线段 的中点,
由抛物线定义知: ,则Q点横坐标为14,
由 消去y并整理得: ,由 得: 且 ,
设 ,于是得 ,解得 或 ,
所以 或 .
故答案为: 或
四、解答题
13.已知椭圆 过椭圆右焦点 ,且垂直于 轴的直线与椭圆在第一象限交于点 ,已
知椭圆的左焦点为 , 的面积是 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线 与椭圆交与 、 两点,当 时,求直线 的方程.
【答案】(1) ;(2) 或 或 或 .
(1)根据题意,椭圆的左焦点为 ,
联立 ,解得 ,
则过椭圆右焦点 且垂直于 轴的直线与椭圆在第一象限交于点 ,可得 ,
因为 的面积是 ,即 ,解得 ,
所以, ,所以 ,因此,椭圆的标准方程为 .
(2)设 、 ,
由 得 ,解得 , ,
所以, ,整理可得 ,
解得 或 .
因此,直线 的方程为 或 或 或 .
14.已知抛物线 上的点 到焦点 的距离为 .
(1)求抛物线 的标准方程;
(2)直线 与抛物线 交于 , 两个不同的点,若 ,求直线 的方程.
【答案】(1) (2)
(1)因为抛物线 上的点 到焦点 的距离为 ,
所以 ,解得 ,
所以抛物线方程为(2)抛物线 的焦点 ,设 ,
由 ,得 ,
由 ,得 ,
,
因为 , , ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
化简得 ,得 ,
所以直线 的方程为 ,即
B 能力提升
1.过抛物线 的焦点 作倾斜角为 的直线 交 于 、 两点,以抛物线 的准线 上一点 为
圆心作圆 经过 、 两点,则圆 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
如图所示:
因为抛物线 的准线 ,所以抛物线 的方程为 ,焦点为 ,
直线 的方程为 ,联立 ,消去y得 ,
设 ,则 ,
,
过M作线段AB的中垂线,垂足为D,
因为 ,所以 ,
则直线 的方程为 ,即 ,
由 ,焦点 ,即 ,
由 ,得 ,
所以 ,
所以圆 的面积为 ,
故选:B
2.已知抛物线 的焦点为F,准线为l,且l过点 ,M在抛物线C上,若点 ,
则 的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
抛物线 的焦点为 ,
准线为 且l过点 ,
抛物线的准线方程是 ,
则抛物线的方程为 ,
因为 , 点 在抛物线内,
过点 作准线的垂线,垂足是 ,在抛物线 上, 是抛物线的 焦点,
,
当 三点共线时,(图中虚线位置),
取到最小值,即 最小值为 ,
故选: .
3.已知点A在双曲线C: (b>0)上,且双曲线C的上、下焦点分别为F,F,点B在∠FAF
1 2 1 2
的平分线上,BF⊥AB,若点D在直线l: ,则|BD|的最小值为( )
2
A. B. C. D.
【答案】D
作出图形如图所示,
设A为双曲线C下支上的一点,延长FB与AF 交于点M,连接OB,
2 1
由BF⊥AB,且∠FAB=∠FAB,可得 ,
2 1 2
故 ,故 ,则点B落在圆 上,
因为点O到直线l: 的距离为 ,
故 的最小值为 ,
故选:D
4.已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,过 且斜率为 的直线与椭圆交于 , 两点,若
为钝角,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
设直线方程为 ,
联立方程组 得 ,
则 .
因为 为钝角,所以 .
因为
,所以 .
因为当 时, 三点共线,不符合题意,所以 .
故答案为:D
C 综合素养
1.已知双曲线 与椭圆 有公共焦点,且它的一条渐近线为 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)抛物线 的准线过双曲线 的左顶点,斜率为1的直线 过双曲线 的右顶点且交抛物线 于 两点,求 .
【答案】(1) (2)24
(1)解:椭圆 的焦点为 ,
设双曲线 的方程为 ,即 ,
依题得 ,解得 ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)双曲线 的左、右顶点分别为 和 ,
所以 ,
抛物线 的方程为 ,
直线 的方程为 ,且过抛物线的焦点,
联立 消去 得: ,
设 ,
则
2.已知抛物线 的焦点为F,过F的直线与抛物线C交于A,B两点,当A,B两点的纵
坐标相同时, .
(1)求抛物线C的方程;
(2)若P,Q为抛物线C上两个动点, ,E为PQ的中点,求点E纵坐标的最小值.
【答案】(1) ;(2) 时最小 ; 时最小 .
(1)由题设, 且 ,则 ,
所以抛物线C的方程 .
(2)设直线 为 ,联立抛物线可得 ,
所以 ,即 ,
, ,则 ,故 ,
又 ,可得 ,所以 且 ,则 ,
由对勾函数的性质:
当 , 时, 在 上递增,则最小 ;
当 , 时, 在 上递减,在 上递增,则最小 ;
综上, 时最小 ; 时最小 .
3.设双曲线C: (a>0,b>0)的左、右焦点分别是F,F,渐近线分别为l,l,过F 作渐
1 2 1 2 2
近线的垂线,垂足为P,且△OPF 的面积为 .
1
(1)求双曲线C的离心率;
(2)动直线l分别交直线l,l 于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8,是否存
1 2
在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线C,若存在,求出双曲线C的方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1) (2)存在,
(1) ,双曲线的渐近线方程为 ,
由双曲线的对称性不妨取渐近线 ,则点 到其的距离为
,
则 ,
得 ,
解得 ,
所以双曲线C的离心率 .
(2)由 (1)得渐近线l
1
:y=2x,l
2
:y=−2x,设双曲线得方程为 ,
依题意得直线l的斜率不为零,
因此设直线l的方程为 ,
设直线l交x轴于点C(t,0),A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2联立 得 ,同理得 .
由△OAB的面积 ,
得 ,
即t2=4|1−4m2|=4(1−4m2)>0,
联立
得(4m2−1)y2+8mty+4(t2−a2)=0,,
因为 ,所以,直线l与双曲线只有一个公共点当且仅当Δ=0,
即 ,
化简得 ,
将(1)式代入可得 ,
解得 ,
因此双曲线的方程为 ,
因此,存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线,双曲线C的方程为 .