与圆锥曲线有关的定点、定值、最值、范围问题
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知动圆圆心在抛物线y=4x上,且动圆恒与直线x=-1相切,则此动圆必过定点
( ).
A.(2,0) C.(0,1)
B.(1,0) D.(0,-1)
2
x2y2
2.设AB是过椭圆2+2=1(a>b>0)中心的弦,椭圆的左焦点为F1(-c,0),则△F1AB的面
ab积最大为
( ).
A.bc B.ab C.ac D.b
2
x2y2
3.已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲
ab线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是
( ).
A.(1,2) C.(2,+∞)
B.(-1,2) D.[2,+∞)
x2y2
4.若AB是过椭圆2+2=1(a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM、BM与两坐
ab标轴均不平行,kAM、kBM分别表示直线AM、BM的斜率,则kAM2kBM=
( ).
c2b2c2a2
A.-2 B.-2 C.-2 D.-2 aabb5.已知过抛物线y=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为60°的直线l与抛物线在第一、四象限|AF|分别交于A、B两点,则的值为
|BF|
( ).
A.5 B.4 C.3 D.2 二、填空题(每小题5分,共15分)
6.点P在抛物线x=4y的图象上,F为其焦点,点A(-1,3),若使|PF|+|PA|最小,则相应
22
P的坐标为________.
x2y2b2+1
7.若双曲线2-2=1(a>0,b>0)的离心率是2,则的最小值为________.
ab3ax2y2→→2
8.已知F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆2+2=1的两个焦点,P为椭圆上一点,且PF12PF2=c,
ab则此椭圆离心率的取值范围是________.
- 1 -
三、解答题(本题共3小题,共35分)
x2y23
9.(11分)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为e=,以原点为圆心,椭圆短半轴
ab3
长为半径的圆与直线x-y+2=0相切,A,B分别是椭圆的左右两个顶点,P为椭圆C上的动点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若P与A,B均不重合,设直线PA与PB的斜率分别为k1,k2,证明:k12k2为定值.
x2y22
10.(12分)设椭圆C:2+2=1(a>b>0)的一个顶点与抛物线:x=4 2y的焦点重合,F1、
abF2分别是椭圆的左、右焦点,离心率e=
两点.
(1)求椭圆C的方程;
→→
(2)是否存在直线l,使得OM2ON=-1,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
3
,过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N3
x2y2222
11.(12分)如图,椭圆C0:2+2=1(a>b>0,a,b为常数),动圆C1:x+y=t1, b<t1
ab<a.点A1,A2分别为C0的左,右顶点,C1与C0相交于A,B,C,D四点.
(1)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程;
(2)设动圆C2:x+y=t2与C0相交于A′,B′,C′,D′四点,其中b<t2<a,t1≠t2.若矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等,证明:t1+t2为定值.
2
2
2
2
2
- 2 -
参考答案
1.B [因为动圆的圆心在抛物线y=4x上,且x=-1是抛物线y=4x的准线,所以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0),所以选B.]
2.A [如图,由椭圆对称性知O为AB的中点,则△F1OB的面积为△F1AB面积的一半.又OF1
1
=c,△F1OB边OF1上的高为yB,而yB的最大值为b.所以△F1OB的面积最大值为cb.所以
2△F1AB的面积最大值为cb.]
2
2
bbb2c2
3.D [由题意知,双曲线的渐近线y=x的斜率需大于或等于3,即≥3.∴2≥3,2≥4,
aaaa∴≥2,即e≥2.]
4.B [(特殊值法)因为四个选项为确定值,取A(a,0),B(-a,0),M(0,b),可得kAM2kBM=
cab2
-2.] a5.C [由题意设直线l的方程为y= 3?x-?,即x=+,代入抛物线方程y=2px中,
?2?32整理得3y-2py- 3p=0,设A(xA,yA),B(xB,yB),则yA=3p,yB=-=??=3.]
y6.解析 由抛物线定义可知PF的长等于点P到抛物线准线的距离,所以过点A作抛物线准1??线的垂线,与抛物线的交点?-1,?即为所求点P的坐标,此时|PF|+|PA|最小. 4??1??答案 ?-1,?
4
2
2
?
p?yp2
3|AF|p,所以3|BF|
?yA??B?
??
cb2+13a2+11
7.解析 由离心率e=2得,=2,从而b=3a>0,所以==a+≥2 a3a3a3a=2 答案
12 313
=,当且仅当a=,即a=时,“=”成立. 333a32 3
3
a213a8.解析 设P(x,y),则
- 3 -
PF12PF2=(-c-x,-y)2(c-x,-y)=x2-c2+y2=c2,①
222
b223c-aa222222
将y=b-2x代入①式解得x=,又x∈[0,a],所以2c≤a≤3c,所以22
2
→→
ac离心率e=c∈??3a?3,2?
2??
.
答案 ?
?3
?3
,2?2?? 9.(1)解 由题意可得圆的方程为x2
+y2
=b2
,
∵直线x-y+2=0与圆相切, ∴d=22
=b,即b=2,
又e=c3a=3
,即a=3c,a2=b2+c2
,解得a=3,c=1, 所以椭圆方程为x2y2
3+2
=1.
(2)证明 设P(x0,y0)(y0≠0),A(-3,0),B(3,0), 则x2y200
23+2=1,即y2
20=2-3x0, 则ky0
1=x, k2=
y0
0+3
x0-3
,
2
2-2x223-x2
00即k2ky0
33=-212=x2=x2=0-30-3x20-3
3
,
∴k为定值-2
12k23
.
10.解 (1)椭圆的顶点为(0,2),即b=2.
e=c1-b23
a= a2=3
,解得a=3, x2y2
∴椭圆的标准方程为3+2=1.
(2)由题可知,直线l与椭圆必相交. ①当直线斜率不存在时,经检验不合题意.
②设存在直线l为y=k(x-1),且M(x1,y1),N(x2,y2),
?22
由?x?3+y2=1,??y=kx-1
得(2+3k2)x2-6k2x+3k2
-6=0.
- 4 -
6k3k-6
x1+x2=,x2x=1222,
2+3k2+3k22
OM2ON=x1x2+y1y2=x1x2+k2[x1x2-(x1+x2)+1]
22
6k3k-62?3k-6-k-6?==-1. 2-2+1?=2+k?2+3k?2+3k2+3k?2+3k2
2
2
→→
所以k=±2,故直线l的方程为y=2(x-1)或y=-2(x-1).
11.(1)解 设A(x1,y1),B(x1,-y1),又知A1(-a,0),A2(a,0),则直线A1A的方程为y=(x+a),①
直线A2B的方程为y=
2
2
y1
x1+a-y1
(x-a).② x1-a-y122
由①②得y=22(x-a).③
x1-ax2x2y21?x2y21122?由点A(x1,y1)在椭圆C0上,故2+2=1.从而y1=b?1-2?,代入③得2-2=1(x<-a,
abab?a?y<0).
(2)证明 设A′(x2,y2),由矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等,得4|x1||y1|=4|x2||y2|, 故x1y1=x2y2.
22
22
?x1?22?x2?因为点A,A′均在椭圆上,所以bx?1-2?=bx2?1-2?.
?a??a?
221
22
由t1≠t2,知x1≠x2,所以x1+x2=a.从而y1+y2=b, 因此t1+t2=a+b为定值.
2
2
2
2
222222
- 5 -