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2014~2016年高考数学理科汇编详解:第九章平面解析几何(6份)第二节圆与方程及直线与圆的位置关系A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·全国Ⅱ,4)圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=()A.-43B.-34C.3D.22.(2015·广东,5)平行于直线2x+y+1=0且与圆x2+y2=5相切的直线的方程是()A.2x-y+5=0或2x-y-5=0B.2x+y+5=0或2x+y-5=0C.2x-y+5=0或2x-y-5=0D.2x+y+5=0或2x+y-5=03.(2015·新课标全国Ⅱ,7)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M、N两点,则|MN|=()A.26B.8C.46D.104.(2015·重庆,8)已知直线l:x+ay-1=0(a∈R)是圆C:x2+y2-4x-2y+1=0的对称轴,过点A(-4,a)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|=()A.2B.42C.6D.2105.(2015·山东,9)一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.-53或-35B.-32或-23C.-54或-45D.-43或-346.(2014·江西,9)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y-4=0相切,则圆C面积的最小值为()A.45πB.34πC.(6-25)πD.54π7.(2016·全国Ⅲ,16)已知直线l:mx+y+3m-3=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别做l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=23,则|CD|=________.8.(2016·江苏,18)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2-12x-14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得TA→+TP→=TQ→,求实数t的取值范围.9.(2015·新课标全国Ⅰ,14)一个圆经过椭圆x216+y24=1的三个顶点,且圆心在x轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.10.(2015·江苏,10)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx-y-2m-1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为________.11.(2015·广东,20)已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B.(1)求圆C1的圆心坐标;(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程;(3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.12.(2014·陕西,12)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为____________.13.(2014·湖北,12)直线l1:y=x+a和l2:y=x+b将单位圆C:x2+y2=1分成长度相等的四段弧,则a2+b2=____________.14.(2014·重庆,13)已知直线ax+y-2=0与圆心为C的圆(x-1)2+(y-a)2=4相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则实数a=________.15.(2014·江苏,9)在平面直角坐标系xOy中,直线x+2y-3=0被圆(x-2)2+(y+1)2=4截得的弦长为________.16.(2014·新课标全国Ⅱ,16)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河南商丘模拟)已知圆C:(x+1)2+y2=r2与抛物线D:y2=16x的准线交于A,B两点,且|AB|=8,则圆C的面积为()A.5πB.9πC.16πD.25π2.(2016·陕西宝鸡模拟)若过点A(0,-1)的直线l与圆x2+(y-3)2=4的圆心的距离记为d,则d的取值范围为()A.[0,4]B.[0,3]C.[0,2]D.[0,1]3.(2016·金华十校联考)已知P是直线l:3x-4y+11=0上的动点,PA,PB是圆x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值是()A.2B.22C.3D.234.(2015·河北唐山模拟)点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是()A.(x-2)2+(y+1)2=1B.(x-2)2+(y+1)2=4C.(x+4)4+(y-2)2=4D.(x+2)2+(y-1)2=15.(2015·河南信阳模拟)原点必位于圆:x2+y2-2ax-2y+(a-1)2=0(a>1)的()A.内部B.圆周上C.外部D.均有可能6.(2016·安徽安庆二模)若抛物线y2=6x的准线被圆心为(-2,1)的圆截得的弦长等于3,则该圆的半径为________.7.(2016·云南昆明统考)已知f(x)=x3+ax-2b,如果f(x)的图象在切点P(1,-2)处的切线与圆(x-2)2+(y+4)2=5相切,那么3a+2b=________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[由圆的方程x2+y2-2x-8y+13=0得圆心坐标为(1,4),由点到直线的距离公式得d=|1×a+4-1|1+a2=1,解之得a=-43.]2.D[设所求切线方程为2x+y+c=0,依题有|0+0+c|22+12=5,解得c=±5,所以所求切线的直线方程为2x+y+5=0或2x+y-5=0,故选D.]3.C[由已知,得AB→=(3,-1),BC→=(-3,-9),则AB→·BC→=3×(-3)+(-1)×(-9)=0,所以AB→⊥BC→,即AB⊥BC,故过三点A、B、C的圆以AC为直径,得其方程为(x-1)2+(y+2)2=25,令x=0得(y+2)2=24,解得y1=-2-26,y2=-2+26,所以|MN|=|y1-y2|=46,选C.]4.C[圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4,圆心为C(2,1),半径为r=2,因此2+a×1-1=0,a=-1,即A(-4,-1),|AB|=|AC|2-r2=(-4-2)2+(-1-1)2-4=6,选C.]5.D[圆(x+3)2+(y-2)2=1的圆心为(-3,2),半径r=1.(-2,-3)关于y轴的对称点为(2,-3).如图所示,反射光线一定过点(2,-3)且斜率k存在,∴反射光线所在直线方程为y+3=k(x-2),即kx-y-2k-3=0.∵反射光线与已知圆相切,∴|-3k-2-2k-3|k2+(-1)2=1,整理得12k2+25k+12=0,解得k=-34或k=-43.]6.A[由题意可知以线段AB为直径的圆C过原点O,要使圆C的面积最小,只需圆C的半径或直径最小.又圆C与直线2x+y-4=0相切,所以由平面几何知识,知圆的直径的最小值为点O到直线2x+y-4=0的距离,此时2r=45,得r=25,圆C的面积的最小值为S=πr2=45π.]7.4[设AB的中点为M,由题意知,圆的半径R=23,AB=23,所以OM=3,解得m=-33,由x-3y+6=0,x2+y2=12解得A(-3,3),B(0,23),则AC的直线方程为y-3=-3(x+3),BD的直线方程为y-23=-3x,令y=0,解得C(-2,0),D(2,0),所以|CD|=4.]8.解(1)圆M的方程化为标准形式为(x-6)2+(y-7)2=25,圆心M(6,7),半径r=5,由题意,设圆N的方程为(x-6)2+(y-b)2=b2(b>0).且(6-6)2+(b-7)2=b+5.解得b=1,∴圆N的标准方程为(x-6)2+(y-1)2=1.(2)∵kOA=2,∴可设l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0.又BC=OA=22+42=25.由题意,圆M的圆心M(6,7)到直线l的距离为d=52-BC22=25-5=25.即|2×6-7+m|22+(-1)2=25,解得m=5或m=-15.∴直线l的方程为y=2x+5或y=2x-15.(3)由TA→+TP→=TQ→,则四边形AQPT为平行四边形,又∵P、Q为圆M上的两点,∴|PQ|≤2r=10.∴|TA|=|PQ|≤10,即(t-2)2+42≤10,解得2-221≤t≤2+221.故所求t的范围为[2-221,2+221].9.x-322+y2=254[由题意知圆过(4,0),(0,2),(0,-2)三点,(4,0),(0,-2)两点的垂直平分线方程为y+1=-2(x-2),令y=0,解得x=32,圆心为32,0,半径为52.故圆的标准方程为x-322+y2=254.]10.(x-1)2+y2=2[直线mx-y-2m-1=0恒过定点(2,-1),由题意,得半径最大的圆的半径r=(1-2)2+(0+1)2=2.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.]11.解(1)圆C1的标准方程为(x-3)2+y2=4.∴圆C1的圆心坐标为(3,0).(2)设动直线l的方程为y=kx.联立(x-3)2+y2=4,y=kx?(k2+1)x2-6x+5=0,则Δ=36-4(k2+1)×5>0?k2<45.设A,B两点坐标为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=6k2+1.?AB中点M的轨迹C的参数方程为x=3k2+1,y=3kk2+1,-255<k<255,即轨迹C的方程为x-322+y2=94,53<x≤3.(3)联立x2-3x+y2=0,y=k(x-4)?(1+k2)x2-(3+8k)x+16k2=0.令Δ=(3+8k)2-4(1+k2)16k2=0?k=±34.又∵轨迹C(即圆弧)的端点53,±253与点(4,0)决定的直线斜率为±257.∴当直线y=k(x-4)与曲线C只有一个交点时,k的取值范围为-257,257∪-34,34.12.x2+(y-1)2=1[因为点(1,0)关于直线y=x对称点的坐标为(0,1),即圆心C为(0,1),又半径为1,∴圆C的标准方程为x2+(y-1)2=1.]13.2[由题意得,直线l1截圆所得的劣弧长为π2,则圆心到直线l1的距离为22,即|a|2=22?a2=1,同理可得b2=1,则a2+b2=2.]14.4±15[依题意,圆C的半径是2,圆心C(1,a)到直线ax+y-2=0的距离等于32×2=3,于是有|1·a+a-2|a2+1=3,即a2-8a+1=0,解得a=4±15.]15.2555[因为圆心(2,-1)到直线x+2y-3=0的距离d=|2-2-3|5=35,所以直线x+2y-3=0被圆截得的弦长为24-95=2555.]16.[-1,1][由题意可知M在直线y=1上运动,设直线y=1与圆x2+y2=1相切于点P(0,1).当x0=0即点M与点P重合时,显然圆上存在点N(±1,0)符合要求;当x0≠0时,过M作圆的切线,切点之一为点P,此时对于圆上任意一点N,都有∠OMN≤∠OMP,故要存在∠OMN=45°,只需∠OMP≥45°.特别地,当∠OMP=45°时,有x0=±1.结合图形可知,符合条件的x0的取值范围为[-1,1].]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[抛物线的准线方程为x=-4,而圆心坐标为(-1,0),所以圆心到直线的距离为3,所以圆的半径为5,故圆面积为25π.]2.A[设圆心为B,则B(0,3),圆心B到直线l的距离d的最大值为|AB|=4,最小值为0(此时直线l过圆心),故选A.]3.C[圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,圆心为C(1,1),半径为r=1,根据对称性可知,四边形PACB的面积为2S△APC=2×12|PA|r=|PA|=|PC|2-r2,要使四边形PACB的面积最小,则只需|PC|最小,最小时为圆心到直线l:3x-4y+11=0的距离d=|3-4+11|32+(-4)2=105=2.所以四边形PACB面积的最小值为|PC|2min-r2=4-1=3.]4.A[设圆上任意一点为(x1,y1),中点为(x,y),则x=x1+42,y=y1-22,x1=2x-4,y1=2y+2,代入x21+y21=4得(2x-4)2+(2y+2)2=4,化简得(x-2)2+(y+1)2=1.]5.C[把原点坐标代入圆的方程得到(a-1)2>0(a>1),所以点在圆外,故选C.]6.1[抛物线y2=6x的准线方程为x=-32,圆心到其距离等于-32-(-2)=12,又弦长等于3,所以该圆的半径为122+322=1.]7.-7[由题意得f(1)=-2?a-2b=-3,又∵f′(x)=3x2+a,∴f(x)的图象在点P(1,-2)处的切线方程为y+2=(3+a)(x-1),即(3+a)x-y-a-5=0,∴|(3+a)×2+4-a-5|(3+a)2+(-1)2=5?a=-52,∴b=14,∴3a+2b=-7.]第六节直线与圆锥曲线的位置关系A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2015·重庆,10)设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右顶点为A,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线,两垂线交于点D,若D到直线BC的距离小于a+a2+b2,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是()A.(-1,0)∪(0,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(-2,0)∪(0,2)D.(-∞,-2)∪(2,+∞)2.(2014·辽宁,10)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为()A.12B.23C.34D.433.(2014·新课标全国Ⅱ,10)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.334B.938C.6332D.944.(2014·福建,9)设P,Q分别为圆x2+(y-6)2=2和椭圆x210+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是()A.52B.46+2C.7+2D.625.(2014·湖北,9)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A.433B.233C.3D.26.(2014·四川,10)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,OA→·OB→=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是()A.2B.3C.1728D.107.(2016·全国Ⅲ,20)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ;(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.8.(2016·全国Ⅰ,20)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.9.(2016·北京,19)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,A(a,0),B(0,b),O(0,0),△OAB的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证:|AN|·|BM|为定值.10.(2016·江苏,22)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x-y-2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2-p,-p);②求p的取值范围.11.(2016·山东,21)平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率是32,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.(1)求椭圆C的方程;(2)设P是E上的动点,且位于第一象限,E在点P处的切线l与C交于不同的两点A,B,线段AB的中点为D.直线OD与过P且垂直于x轴的直线交于点M.①求证:点M在定直线上;②直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1,△PDM的面积为S2,求S1S2的最大值及取得最大值时点P的坐标.12.(2015·山东,15)平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B.若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为________.13.(2015·浙江,19)已知椭圆x22+y2=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+12对称.(1)求实数m的取值范围;(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).14.(2015·江苏,18)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.15.(2015·天津,19)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),离心率为33,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=b24截得的线段的长为c,|FM|=433.(1)求直线FM的斜率;(2)求椭圆的方程;(3)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于2,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围.16.(2015·四川,20)如图,椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率是22,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点,当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为22.(1)求椭圆E的方程;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2015·山东,20)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,左、右焦点分别是F1,F2.以F1为圆心以3为半径的圆与以F2为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆E:x24a2+y24b2=1,P为椭圆C上任意一点,过点P的直线y=kx+m交椭圆E于A,B两点,射线PO交椭圆E于点Q.(ⅰ)求|OQ||OP|的值;(ⅱ)求△ABQ面积的最大值.18.(2015·湖南,20)已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:y2a2+x2b2=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为26.(1)求C2的方程;(2)过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且AC→与BD→同向.①若|AC|=|BD|,求直线l的斜率;②设C1在点A处的切线与x轴的交点为M,证明:直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.19.(2014·北京,19)已知椭圆C:x2+2y2=4.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.20.(2014·山东,21)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.(1)求C的方程;(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.(ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;(ⅱ)△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.21.(2014·广东,20)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个焦点为(5,0),离心率为53.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.22.(2014·湖北,21)在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.23.(2014·安徽,19)如图,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.(1)证明:A1B1∥A2B2;(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点.记△A1B1C1与△A2B2C2的面积分别为S1与S2,求S1S2的值.24.(2014·四川,20)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.(ⅰ)证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);(ⅱ)当|TF||PQ|最小时,求点T的坐标.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河北张家口模拟)设F为抛物线y2=4x的焦点,A、B、C为该抛物线上三点,若FA→+FB→+FC→=0,则|FA→|+|FB→|+|FC→|等于()A.9B.6C.4D.32.(2016·山东日照下学期第一次模拟)已知抛物线y2=8x的准线与双曲线x2a2-y216=1相交于A,B两点,点F为抛物线的焦点,△ABF为直角三角形,则双曲线的离心率为()A.3B.2C.6D.33.(2016·嘉兴一模)经过椭圆x22+y2=1的一个焦点作倾斜角为45°的直线l,交椭圆于A,B两点.设O为坐标原点,则OA→·OB→等于()A.-3B.-13C.-13或-3D.±134.(2015·合肥模拟)如图所示,A是圆O内一定点,B是圆周上一个动点,AB的中垂线CD与OB交于E,则点E的轨迹是()A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线5.(2016·山东枣庄模拟)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x-2)2+y2=1相交,则双曲线C的离心率的取值范围是________.6.(2015·广西南宁三模)已知椭圆以坐标原点为中心,坐标轴为对称轴,以抛物线y2=16x的焦点为其中一个焦点,以双曲线x216-y29=1的焦点为顶点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若E,F是椭圆上关于原点对称的两点,则当直线PE,PF的斜率都存在,并记为kPE,kPF时,kPE·kPF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.7.(2015·泉州质检)若抛物线y=ax2-1上恒有关于直线x+y=0对称的相异的两点A,B,则a的取值范围是________.8.(2015·济宁模拟)已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为12,其中一个顶点是抛物线x2=-43y的焦点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点P(2,1)的直线l与椭圆C在第一象限相切于点M,求直线l的方程和点M的坐标.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[由题意A(a,0),Bc,b2a,Cc,-b2a,由双曲线的对称性知D在x轴上,设D(x,0),由BD⊥AC得b2a-0c-x·b2aa-c=-1,解得c-x=b4a2(c-a),所以c-x=b4a2(c-a)<a+a2+b2=a+c,所以b4a2<c2-a2=b2?b2a2<1?0<ba<1,因此渐近线的斜率取值范围是(-1,0)∪(0,1),选A.]2.D[∵A(-2,3)在抛物线y2=2px的准线上,∴-p2=-2,∴p=4,∴y2=8x,设直线AB的方程为x=k(y-3)-2①,将①与y2=8x联立,即x=k(y-3)-2y2=8x,得y2-8ky+24k+16=0②,则Δ=(-8k)2-4(24k+16)=0,即2k2-3k-2=0,解得k=2或k=-12(舍去),将k=2代入①②解得x=8y=8,即B(8,8),又F(2,0),∴kBF=8-08-2=43,故选D.]3.D[易知直线AB的方程为y=33(x-34),与y2=3x联立并消去x得4y2-123y-9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=33,y1y2=-94.S△OAB=12|OF|·|y1-y2|=12×34(y1+y2)2-4y1y2=3827+9=94.故选D.]4.D[设圆的圆心为C,则C(0,6),半径为r=2,点C到椭圆上的点Q(10cosα,sinα)的距离|CQ|=(10cosα)2+(sinα-6)2=46-9sin2α-12sinα=50-9(sinα+23)2≤50=52,当且仅当sinα=-23时取等号,所以|PQ|≤|CQ|+r=52+2=62,即P,Q两点间的最大距离是62,故选D.]5.A[假定焦点在x轴上,点P在第一象限,F1,F2分别在左、右焦点.设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),双曲线的方程为x2m2-y2n2=1(m>0,n>0),它们的离心率分别为e1,e2,则|PF1|=a+m,|PF2|=a-m,在△PF1F2中,4c2=(a+m)2+(a-m)2-2(a+m)(a-m)cosπ3?a2+3m2=4c2?ac2+3mc2=4,则ac2+3mc21+13≥ac+mc2?1e1+1e2=ac+mc≤433,当且仅当a=3m时,等号成立,故选A.]6.B[设点A(x1,y1),B(x2,y2)(不妨假设y1>0,y2<0),直线AB的方程为x=ty+m,且直线AB与x轴的交点为M(m,0).由x=ty+my2=x消去x,得y2-ty-m=0,所以y1y2=-m.又OA→·OB→=2,所以x1x2+y1y2=2,(y1y2)2+y1y2-2=0,因为点A、B在抛物线上且位于x轴的两侧,所以y1y2=-2,故m=2.又F(14,0),于是S△ABO+S△AFO=12×2×(y1-y2)+12×14×y1=98y1+2y1≥298y1×2y1=3,当且仅当98y1=2y1,即y1=43时取"=",所以△ABO与△AFO面积之和的最小值是3.]7.解由题设F12,0,设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,且Aa22,a,Bb22,b,P-12,a,Q-12,b,R-12,a+b2.记过A,B两点的直线为l,则l的方程为2x-(a+b)y+ab=0.(1)证明由于F在线段AB上,故1+ab=0.记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,则k1=a-b1+a2=a-ba2-ab=1a=-aba=-b=k2.所以AR∥FQ.(2)设过AB的直线为l,设l与x轴的交点为D(x1,0),则S△ABF=12|b-a||FD|=12|b-a|x1-12,S△PQF=|a-b|2.由题设可得|b-a|x1-12=|a-b|2,所以x1=1,x1=0(舍去).设满足条件的AB的中点为E(x,y).当AB与x轴不垂直时,由kAB=kDE可得2a+b=yx-1(x≠1).而a+b2=y,所以y2=x-1(x≠1).当AB与x轴垂直时,E与D重合.所以,所求轨迹方程为y2=x-1.8.(1)证明因为|AD|=|AC|,EB∥AC,故∠EBD=∠ACD=∠ADC,所以|EB|=|ED|,故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而|AD|=4,所以|EA|+|EB|=4.由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为:x24+y23=1(y≠0).(2)解当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).由y=k(x-1),x24+y23=1得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0.则x1+x2=8k24k2+3,x1x2=4k2-124k2+3,所以|MN|=1+k2|x1-x2|=12(k2+1)4k2+3.过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-1k(x-1),A到m的距离为2k2+1,所以|PQ|=242-2k2+12=44k2+3k2+1.故四边形MPNQ的面积S=12|MN||PQ|=121+14k2+3.可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,83).当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12.综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,83).9.(1)解由已知ca=32,12ab=1.又a2=b2+c2,解得a=2,b=1,c=3.∴椭圆方程为x24+y2=1.(2)证明由(1)知,A(2,0),B(0,1).设椭圆上一点P(x0,y0),则x204+y0=1.当x0≠0时,直线PA方程为y=y0x0-2(x-2),令x=0得yM=-2y0x0-2.从而|BM|=|1-yM|=1+2y0x0-2.直线PB方程为y=y0-1x0x+1.令y=0得xN=-x0y0-1.∴|AN|=|2-xN|=2+x0y0-1.∴|AN|·|BM|=2+x0y0-1·1+2y0x0-2=x0+2y0-2x0-2·x0+2y0-2y0-1=x20+4y20+4x0y0-4x0-8y0+4x0y0-x0-2y0+2=4x0y0-4x0-8y0+8x0y0-x0-2y0+2=4.当x0=0时,y0=-1,|BM|=2,|AN|=2,所以|AN|·|BM|=4.故|AN|·|BM|为定值.10.(1)解∵l:x-y-2=0,∴l与x轴的交点坐标为(2,0).即抛物线的焦点为(2,0),∴p2=2,p=4.∴抛物线C的方程为y2=8x.(2)①证明设点P(x1,y1),Q(x2,y2).则y21=2px1,y22=2px2,则x1=y212p,x2=y222p,∴kPQ=y1-y2y212p-y222p=2py1+y2,又∵P、Q关于l对称.∴kPQ=-1,即y1+y2=-2p,∴y1+y22=-p,又∵PQ的中点一定在l上,∴x1+x22=y1+y22+2=2-p.∴线段PQ的中点坐标为(2-p,-p).②解∵PQ的中点为(2-p,-p),∴y1+y2=-2p,x1+x2=y21+y222p=4-2p,即y1+y2=-2p,y21+y22=8p-4p2,∴y1+y2=-2p,y1y2=4p2-4p,即关于y的方程y2+2py+4p2-4p=0,有两个不等实根.∴Δ>0.即(2p)2-4(4p2-4p)>0,解得0<p<43,故所求p的范围为0,43.11.(1)解由题意知a2-b2a=32,可得a2=4b2,因为抛物线E的焦点F0,12,所以b=12,a=1,所以椭圆C的方程为x2+4y2=1.(2)①证明设Pm,m22(m>0),由x2=2y,可得y′=x,所以直线l的斜率为m,因此直线l的方程为y-m22=m(x-m).即y=mx-m22.设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).联立方程x2+4y2=1,y=mx-m22,得(4m2+1)x2-4m3x+m4-1=0.由Δ>0,得0<m<2+5(或0<m2<2+5).(*)且x1+x2=4m34m2+1,因此x0=2m34m2+1,将其代入y=mx-m22,得y0=-m22(4m2+1),因为y0x0=-14m.所以直线OD方程为y=-14mx,联立方程y=-14mx,x=m,得点M的纵坐标yM=-14,所以点M在定直线y=-14上.②解由①知直线l的方程为y=mx-m22,令x=0,得y=-m22,所以G0,-m22,又Pm,m22,F0,12,D2m34m2+1,-m22(4m2+1),所以S1=12·|GF|·m=(m2+1)m4,S2=12·|PM|·|m-x0|=12×2m2+14×2m3+m4m2+1=m(2m2+1)28(4m2+1).所以S1S2=2(4m2+1)(m2+1)(2m2+1)2.设t=2m2+1,则S1S2=(2t-1)(t+1)t2=2t2+t-1t2=-1t2+1t+2,当1t=12,即t=2时,S1S2取到最大值94,此时m=22,满足(*)式,所以P点坐标为22,14.因此S1S2的最大值为94,此时点P的坐标为22,14.12.32[由题意,不妨设直线OA的方程为y=bax,直线OB的方程为y=-bax.由y=bax,x2=2py,得x2=2p·bax,∴x=2pba,y=2pb2a2,∴A2pba,2pb2a2.设抛物线C2的焦点为F,则F0,p2,∴kAF=2pb2a2-p22pba.∵△OAB的垂心为F,∴AF⊥OB,∴kAF·kOB=-1,∴2pb2a2-p22pba·-ba=-1,∴b2a2=54.设C1的离心率为e,则e2=c2a2=a2+b2a2=1+54=94.∴e=32.]13.解(1)由题意知m≠0,可设直线AB的方程为y=-1mx+b.由x22+y2=1,y=-1mx+b,消去y,得12+1m2x2-2bmx+b2-1=0.因为直线y=-1mx+b与椭圆x22+y2=1有两个不同的交点,所以Δ=-2b2+2+4m2>0,①将AB中点M2mbm2+2,m2bm2+2代入直线方程y=mx+12解得b=-m2+22m2②由①②得m<-63或m>63.(2)令t=1m∈-62,0∪0,62,则|AB|=t2+1·-2t4+2t2+32t2+12.且O到直线AB的距离为d=t2+12t2+1.设△AOB的面积为S(t),所以S(t)=12|AB|·d=12-2t2-122+2≤22.当且仅当t2=12时,等号成立.故△AOB面积的最大值为22.14.解(1)由题意,得ca=22且c+a2c=3,解得a=2,c=1,则b=1,所以椭圆的标准方程为x22+y2=1.(2)当AB⊥x轴时,AB=2,又CP=3,不合题意.当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB的方程代入椭圆方程,得(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,则x1,2=2k2±2(1+k2)1+2k2,C的坐标为2k21+2k2,-k1+2k2,且AB=(x2-x1)2+(y2-y1)2=(1+k2)(x2-x1)2=22(1+k2)1+2k2.若k=0,则线段AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意.从而k≠0,故直线PC的方程为y+k1+2k2=-1kx-2k21+2k2,则P点的坐标为-2,5k2+2k(1+2k2),从而PC=2(3k2+1)1+k2|k|(1+2k2).因为PC=2AB,所以2(3k2+1)1+k2|k|(1+2k2)=42(1+k2)1+2k2,解得k=±1.此时直线AB的方程为y=x-1或y=-x+1.15.解(1)由已知有c2a2=13,又由a2=b2+c2,可得a2=3c2,b2=2c2.设直线FM的斜率为k(k>0),F(-c,0),则直线FM的方程为y=k(x+c).由已知,有kck2+12+c22=b22,解得k=33.(2)由(1)得椭圆方程为x23c2+y22c2=1,直线FM的方程为y=33(x+c),两个方程联立,消去y,整理得3x2+2cx-5c2=0,解得x=-53c,或x=c.因为点M在第一象限,可得M的坐标为c,233c.由|FM|=(c+c)2+233c-02=433.解得c=1,所以椭圆的方程为x23+y22=1.(3)设点P的坐标为(x,y),直线FP的斜率为t,得t=yx+1,即y=t(x+1)(x≠-1),与椭圆方程联立.y=t(x+1),x23+y22=1,消去y,整理得2x2+3t2(x+1)2=6,又由已知,得t=6-2x23(x+1)2>2,解得-32<x<-1,或-1<x<0.设直线OP的斜率为m,得m=yx,即y=mx(x≠0),与椭圆方程联立,整理得m2=2x2-23.①当x∈-32,-1时,有y=t(x+1)<0,因此m>0,于是m=2x2-23,得m∈23,233.②当x∈(-1,0)时,有y=t(x+1)>0.因此m<0,于是m=-2x2-23,得m∈-∞,-233.综上,直线OP的斜率的取值范围是-∞,-233∪23,233.16.解(1)由已知,点(2,1)在椭圆E上,因此2a2+1b2=1,a2-b2=c2,ca=22,解得a=2,b=2,所以椭圆E方程为x24+y22=1.(2)当直线l与x轴平行时,设直线l与椭圆相交于C、D两点,如果存在定点Q满足条件,则有|QC||QD|=|PC||PD|=1,即|QC|=|QD|,所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为(0,y0),当直线l与x轴垂直时,设直线l与椭圆相交于M,N两点,则M,N的坐标分别为(0,2),(0,-2),由|QM||QN|=|PM||PN|,有|y0-2||y0+2|=2-12+1,解得y0=1,或y0=2,所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点坐标只可能为(0,2),下面证明:对任意直线l,均有|QA||QB|=|PA||PB|,当直线l的斜率不存在时,由上可知,结论成立,当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=kx+1,A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),联立x24+y22=1,y=kx+1,得(2k2+1)x2+4kx-2=0,其判别式Δ=(4k)2+8(2k2+1)>0,所以x1+x2=-4k2k2+1,x1x2=-22k2+1,因此1x1+1x2=x1+x2x1x2=2k,易知,点B关于y轴对称的点B′的坐标为(-x2,y2),又kQA=y1-2x1=kx1-1x1=k-1x1,kQB′=y2-2-x2=kx2-1-x2=-k+1x2=k-1x1,所以kQA=kQB′,即Q,A,B′三点共线,所以|QA||QB|=|QA||QB′|=|x1||x2|=|PA||PB|,故存在与P不同的定点Q(0,2),使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立.17.解(1)由题意知2a=4,则a=2,又ca=32,a2-c2=b2,可得b=1,所以椭圆C的方程为x24+y2=1.(2)由(1)知椭圆E的方程为x216+y24=1.(ⅰ)设P(x0,y0),|OQ||OP|=λ,由题意知Q(-λx0,-λy0).因为x204+y20=1,又(-λx0)216+(-λy0)24=1,即λ24x204+y20=1,所以λ=2,即|OQ||OP|=2.(ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).将y=kx+m代入椭圆E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,由Δ>0,可得m2<4+16k2,①则有x1+x2=-8km1+4k2,x1x2=4m2-161+4k2.所以|x1-x2|=416k2+4-m21+4k2.因为直线y=kx+m与y轴交点的坐标为(0,m),所以△OAB的面积S=12|m||x1-x2|=216k2+4-m2|m|1+4k2=2(16k2+4-m2)m21+4k2=24-m21+4k2m21+4k2.设m21+4k2=t,将y=kx+m代入椭圆C的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,由Δ≥0,可得m2≤1+4k2.②由①②可知0<t≤1,因此S=2(4-t)t=2-t2+4t,故S≤23,当且仅当t=1,即m2=1+4k2时取得最大值23.由(ⅰ)知,△ABQ面积为3S,所在△ABQ面积的最大值为63.18.解(1)由C1:x2=4y知其焦点F的坐标为(0,1).因为F也是椭圆C2的一个焦点,所以a2-b2=1.①又C1与C2的公共弦的长为26,C1与C2都关于y轴对称,且C1的方程为x2=4y,由此易知C1与C2的公共点的坐标为±6,32,所以94a2+6b2=1.②联立①,②得a2=9,b2=8.故C2的方程为y29+x28=1.(2)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).①因AC→与BD→同向,且|AC|=|BD|,所以AC→=BD→,从而x3-x1=x4-x2,即x1-x2=x3-x4,于是(x1+x2)2-4x1x2=(x3+x4)2-4x3x4.③设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.由y=kx+1,x2=4y得x2-4kx-4=0.而x1,x2是这个方程的两根,所以x1+x2=4k,x1x2=-4.④由y=kx+1,x28+y29=1得(9+8k2)x2+16kx-64=0.而x3,x4是这个方程的两根,所以x3+x4=-16k9+8k2,x3x4=-649+8k2,⑤将④,⑤代入③,得16(k2+1)=162k2(9+8k2)2+4×649+8k2,即16(k2+1)=162×9(k2+1)(9+8k2)2,所以(9+8k2)2=16×9,解得k=±64,即直线l的斜率为±64.(ⅱ)由x2=4y得y′=x2,所以C1在点A处的切线方程为y-y1=x12(x-x1),即y=x1x2-x214.令y=0得x=x12,即Mx12,0,所以|FM→|=x12,-1.而|FA→|=(x1,y1-1),于是FA→·FM→=x212-y1+1=x214+1>0,因此∠AFM是锐角,从而∠MFD=180°-∠AFM是钝角.故直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.19.解(1)由题意,椭圆C的标准方程为x24+y22=1.所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.因此a=2,c=2.故椭圆C的离心率e=ca=22.(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.因为OA⊥OB,所以OA→·OB→=0,即tx0+2y0=0,解得t=-2y0x0.当x0=t时,y0=-t22,代入椭圆C的方程,得t=±2,故直线AB的方程为x=±2.圆心O到直线AB的距离d=2.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=y0-2x0-t(x-t),即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0.圆心O到直线AB的距离d=|2x0-ty0|(y0-2)2+(x0-t)2.又x20+2y20=4,t=-2y0x0,故d=|2x0+2y20x0|x20+y20+4y20x20+4=4+x20x0x40+8x20+162x20=2.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.20.解(1)由题意知Fp2,0.设D(t,0)(t>0),则FD的中点为p+2t4,0.因为|FA|=|FD|,由抛物线的定义知3+p2=|t-p2|,解得t=3+p或t=-3(舍去).由p+2t4=3,解得p=2.所以抛物线C的方程为y2=4x.(2)(ⅰ)由(1)知F(1,0),设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0),因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0).故直线AB的斜率kAB=-y02.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为y=-y02x+b,代入抛物线方程得y2+8y0y-8by0=0,由题意Δ=64y20+32by0=0,得b=-2y0.设E(xE,yE),则yE=-4y0,xE=4y20.当y20≠4时,kAE=yE-y0xE-x0=-4y0+y04y20-y204=4y0y20-4,可得直线AE的方程为y-y0=4y0y20-4(x-x0),由y20=4x0,整理可得y=4y0y20-4(x-1),直线AE恒过点F(1,0).当y20=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0),所以直线AE过定点F(1,0).(ⅱ)由(ⅰ)知直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+1x0+1=x0+1x0+2.设直线AE的方程为x=my+1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m=x0-1y0.设B(x1,y1).直线AB的方程为y-y0=-y02(x-x0),由于y0≠0,可得x=-2y0y+2+x0,代入抛物线方程得y2+8y0y-8-4x0=0.所以y0+y1=-8y0,可求得y1=-y0-8y0,x1=4x0+x0+4.所以点B到直线AE的距离为d=4x0+x0+4+my0+8y0-11+m2=4(x0+1)x0=4x0+1x0.则△ABE的面积S=12×4x0+1x0x0+1x0+2≥16,当且仅当1x0=x0,即x0=1时等号成立.所以△ABE的面积的最小值为16.21.解(1)由题意知c=5,e=ca=53,∴a=3,b2=a2-c2=4,故椭圆C的标准方程为x29+y24=1.(2)设两切线为l1,l2,①当l1⊥x轴或l1∥x轴时,l2∥x轴或l2⊥x轴,可知P(±3,±2);②当l1与x轴不垂直且不平行时,x0≠±3,设l1的斜率为k,则k≠0,则l2的斜率为-1k,l1的方程为y-y0=k(x-x0),与x29+y24=1联立,整理得(9k2+4)x2+18(y0-kx0)kx+9(y0-kx0)2-36=0,∵直线与椭圆相切,∴Δ=0,得9(y0-kx0)2k2-(9k2+4)[(y0-kx0)2-4]=0,∴-36k2+4[(y0-kx0)2-4]=0,∴(x20-9)k2-2x0y0k+y20-4=0,∴k是方程(x20-9)x2-2x0y0x+y20-4=0的一个根,同理-1k是方程(x20-9)x2-2x0y0x+y20-4=0的另一个根,∴k·-1k=y20-4x20-9,得x20+y20=13,其中x0≠±3,∴点P的轨迹方程为x2+y2=13(x≠±3),检验P(±3,±2)满足上式.综上:点P的轨迹方程为x2+y2=13.22.解(1)设点M(x,y),依题意得|MF|=|x|+1,即(x-1)2+y2=|x|+1,化简整理得y2=2(|x|+x).故点M的轨迹C的方程为y2=4x,x≥0,0,x<0.(2)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x,C2:y=0(x<0).依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2).由方程组y-1=k(x+2),y2=4x,可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①(a)当k=0时,此时y=1.把y=1代入轨迹C的方程,得x=14.故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点14,1.(b)当k≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k2+k-1).②设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x0=-2k+1k.③(ⅰ)若Δ<0,x0<0,由②③解得k<-1,或k>12.即当k∈(-∞,-1)∪12,+∞时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.(ⅱ)若Δ=0,x0<0,或Δ>0,x0≥0,由②③解得k∈-1,12,或k∈-12,0.即当k∈-1,12时,直线l与C1只有一个公共点,与C2有一个公共点.当k∈-12,0时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.故当k∈-12,0∪-1,12时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.(ⅲ)若Δ>0,x0<0,由②③解得-1<k<-12,或0<k<12.即当k∈-1,-12∪0,12时,直线l与C1有两个公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有三个公共点.综合(1)(2)可知,当k∈(-∞,-1)∪12,+∞∪{0}时,直线l与轨迹C恰好有一个公共点;当k∈-12,0∪-1,12时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点;当k∈-1,-12∪0,12,直线l与轨迹C恰好有三个公共点.23.(1)证明设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),则由y=k1x,y2=2p1x,得A12p1k21,2p1k1,由y=k1x,y2=2p2x,得A22p2k21,2p2k1.同理可得B12p1k22,2p1k2,B22p2k22,2p2k2.所以A1B1→=2p1k22-2p1k21,2p1k2-2p1k1=2p11k22-1k21,1k2-1k1,A2B2→=2p2k22-2p2k21,2p2k2-2p2k1=2p21k22-1k21,1k2-1k1.故A1B1→=p1p2A2B2→,所以A1B1∥A2B2.(2)解由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B1C1∥B2C2,C1A1∥C2A2.所以△A1B1C1∽△A2B2C2.因此S1S2=(|A1B1→||A2B2→|)2.又由(1)中的A1B1→=p1p2A2B2→知|A1B1→||A2B2→|=p1p2.故S1S2=p21p22.24.解(1)由已知可得a2+b2=2b,2c=2a2-b2=4,解得a2=6,b2=2,所以椭圆C的标准方程是x26+y22=1.(2)(ⅰ)证明由(1)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m),则直线TF的斜率kTF=m-0-3-(-2)=-m.当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=1m,直线PQ的方程是x=my-2.当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得x=my-2,x26+y22=1,消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,其判别式Δ=16m2+8(m2+3)>0.所以y1+y2=4mm2+3,y1y2=-2m2+3,x1+x2=m(y1+y2)-4=-12m2+3.所以PQ的中点M的坐标为-6m2+3,2mm2+3,所以直线OM的斜率kOM=-m3.又直线OT的斜率kOT=-m3,所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.(ⅱ)由(ⅰ)可得,|TF|=m2+1,|PQ|=(x1-x2)2+(y1-y2)2=(m2+1)[(y1+y2)2-4y1y2]=(m2+1)4mm2+32-4·-2m2+3=24(m2+1)m2+3所以|TF||PQ|=124·(m2+3)2m2+1=124·m2+1+4m2+1+4≥124·(4+4)=33.当且仅当m2+1=4m2+1,即m=±1时,等号成立,此时|TF||PQ|取得最小值.所以当|TF||PQ|最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).B组两年模拟精选(2016~2015年)1.B[设A、B、C三点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3).由题意知F(1,0),∵FA→+FB→+FC→=0,∴x1+x2+x3=3.根据抛物线定义,有|FA→|+|FB→|+|FC→|=x1+1+x2+1+x3+1=3+3=6.故选B.]2.A[抛物线的准线为x=-2,代入双曲线方程得y=±4a4-a2,不妨设A-2,4a4-a2,∵△ABF是等腰直角三角形,4a4-a2=p=4,求得a=2,∴双曲线的离心率e=ca=a2+16a=182=3.]3.B[依题意,当直线l经过椭圆的右焦点(1,0)时,其方程为y-0=tan45°(x-1),即y=x-1,代入椭圆方程x22+y2=1并整理得3x2-4x=0,解得x=0或x=43,所以两个交点坐标分别为(0,-1),43,13,∴OA→·OB→=-13,同理,直线l经过椭圆的左焦点时,也可得OA→·OB→=-13.]4.B[由题意知,|EA|+|EO|=|EB|+|EO|=r(r为圆的半径)且r>|OA|,故E的轨迹为以O,A为焦点的椭圆,故选B.]5.1,233[双曲线渐近线为bx±ay=0,其与圆相交,则圆心到渐近线的距离小于半径,即2ba2+b2<1,∴3b2<a2,∴c2=a2+b2<43a2,∴e=ca<233.又e>1,∴1<e<233.]6.解(1)由抛物线y2=16x的焦点为(4,0)可得c=4.可设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).∵双曲线x216-y29=1的焦点为(±5,0).∴由题意知a=5,b2=a2-b2=25-16=9.故椭圆标准方程为x225+y29=1.(2)kPE·kPF为定值,该定值为-925.理由:E,F是椭圆上关于原点对称的两点.设E(m,n),则F(-m,-n),又设P点坐标为(x,y).则m225+n29=1,x225+y29=1.两式相减可得x2-m225+y2-n29=0,即y2-n2x2-m2=-925.(由题意知x2-m2≠0).又kPE=y-nx-m,kPF=y+nx+m,则kPE·kPF=y2-n2x2-m2=-925.∴kPE·kPF为定值,且为-925.7.34,+∞[设抛物线上的两点为A(x1,y1),B(x2,y2),AB的方程为y=x+b,代入抛物线方程y=ax2-1,得ax2-x-(b+1)=0,则x1+x2=1a.设AB的中点为M(x0,y0),则x0=12a,y0=x0+b=12a+b.由于M(x0,y0)在直线x+y=0上,故x0+y0=0,由此得b=-1a,此时ax2-x-(b+1)=0变为ax2-x--1a+1=0.由Δ=1+4a-1a+1>0,解得a>34.]8.解(1)设椭圆C的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),由题意,得b=3.又ca=12,解得a=2,c=1,故椭圆C的方程为x24+y23=1.(2)因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-2)+1.由x24+y23=1,y=k(x-2)+1,得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0.①因为直线l与椭圆相切,所以Δ=[-8k(2k-1)]2-4(3+4k2)(16k2-16k-8)=0.整理,得32(6k+3)=0,解得k=-12.所以直线l的方程为y=-12(x-2)+1=-12x+2.将k=-12代入①式,可以解得M点的横坐标为1,故切点M的坐标为1,32.第三节椭圆及其性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·浙江,7)已知椭圆C1:x2m2+y2=1(m>1)与双曲线C2:x2n2-y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则()A.m>n且e1e2>1B.m>n且e1e2<1C.m<n且e1e2>1D.m<n且e1e2<12.(2016·全国Ⅲ,11)已知O为坐标原点,F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A.13B.12C.23D.343.(2014·大纲全国,6)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为33,过F2的直线l交C于A、B两点.若△AF1B的周长为43,则C的方程为()A.x23+y22=1B.x23+y2=1C.x212+y28=1D.x212+y24=14.(2016·江苏,10)如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,直线y=b2与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是________.5.(2016·全国Ⅱ,20)已知椭圆E:x2t+y23=1的焦点在x轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(1)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积;(2)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围.6.(2016·四川,20)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线l:y=-x+3与椭圆E有且只有一个公共点T.(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.7.(2015·重庆,21)如图,椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆于P、Q两点,且PQ⊥PF1.(1)若|PF1|=2+2,|PF2|=2-2,求椭圆的标准方程;(2)若|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率e.8.(2015·福建,18)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点(0,2),且离心率e=22.(1)求椭圆E的方程;(2)设直线l:x=my-1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,判断点G-94,0与以线段AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.9.(2015·陕西,20)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的半焦距为c,原点O到经过两点(c,0),(0,b)的直线的距离为12c.(1)求椭圆E的离心率;(2)如图,AB是圆M:(x+2)2+(y-1)2=52的一条直径,若椭圆E经过A,B两点,求椭圆E的方程.10.(2015·北京,19)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,点P(0,1)和点A(m,n)(m≠0)都在椭圆C上,直线PA交x轴于点M.(1)求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示);(2)设O为原点,点B与点A关于x轴对称,直线PB交x轴于点N.问:y轴上是否存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.11.(2014·辽宁,15)已知椭圆C:x29+y24=1,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=________.12.(2014·安徽,14)设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2b2=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为________.13.(2014·江西,15)过点M(1,1)作斜率为-12的直线与椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·青岛模拟)已知以F1(-2,0),F2(2,0)为焦点的椭圆与直线x+3y+4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为()A.32B.26C.27D.72.(2016·安徽安庆模拟)已知椭圆mx2+4y2=1的离心率为22,则实数m等于()A.2B.2或83C.2或6D.2或83.(2015·黄冈质检)F1,F2为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交椭圆于点P,且∠PF1F2=30°,则椭圆的离心率为()A.33B.22C.12D.324.(2015·武汉模拟)已知椭圆的长轴长是8,离心率是34,则此椭圆的标准方程是()A.x216+y27=1B.x216+y27=1或x27+y216=1C.x216+y225=1D.x216+y225=1或x225+y216=15.(2016·云南师范大学附属中学第七次月考)已知点P(x,y)在椭圆x264+y239=1,若定点A(5,0),动点M满足|AM→|=1,且PM→·AM→=0,则|PM→|的最小值是______.6.(2016·福建四地六校第三次联考)已知椭圆的中心在原点,,焦点在x轴上,离心率为32,且经过点M(4,1),直线l:y=x+m交椭圆于不同的两点A、B.(1)求椭圆的方程;(2)求m的取值范围;(3)若直线l不过点M,求证:直线MA、MB的斜率互为相反数.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[由题意可得:m2-1=n2+1,即m2=n2+2,又∵m>0,n>0,故m>n.又∵e21·e22=m2-1m2·n2+1n2=n2+1n2+2·n2+1n2=n4+2n2+1n4+2n2=1+1n4+2n2>1,∴e1·e2>1.]2.A[设M(-c,m),则E0,ama-c,OE的中点为D,则D0,am2(a-c),又B,D,M三点共线,所以m2(a-c)=ma+c,a=3c,e=13.]3.A[由椭圆的性质知|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,∴△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=43,∴a=3.又e=33,∴c=1.∴b2=a2-c2=2,∴椭圆的方程为x23+y22=1,故选A.]4.63[联立方程组x2a2+y2b2=1,y=b2,解得B、C两点坐标为B-32a,b2,C32a,b2,又F(c,0),则FB→=-32a-c,b2,FC→=3a2-c,b2,又由∠BFC=90°,可得FB→·FC→=0,代入坐标可得:c2-34a2+b24=0①,又因为b2=a2-c2.代入①式可化简为c2a2=23,则椭圆离心率为e=ca=23=63.5.解(1)设M(x1,y1),则由题意知y1>0.当t=4时,E的方程为x24+y23=1,A(-2,0).由|AM|=|AN|及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为π4.因此直线AM的方程为y=x+2.将x=y-2代入x24+y23=1得7y2-12y=0,解得y=0或y=127,所以y1=127.因此△AMN的面积S△AMN=2×12×127×127=14449.(2)由题意t>3,k>0,A(-t,0),将直线AM的方程y=k(x+t)代入x2t+y23=1得(3+tk2)x2+2t·tk2x+t2k2-3t=0.由x1·(-t)=t2k2-3t3+tk2得x1=t(3-tk2)3+tk2,故|AM|=|x1+t|1+k2=6t(1+k2)3+tk2.由题设,直线AN的方程为y=-1k(x+t),故同理可得|AN|=6kt(1+k2)3k2+t.由2|AM|=|AN|得23+tk2=k3k2+t,即(k3-2)t=3k(2k-1),当k=32时上式不成立,因此t=3k(2k-1)k3-2.t>3等价于k3-2k2+k-2k3-2=(k-2)(k2+1)k3-2<0,即k-2k3-2<0.由此得k-2>0,k3-2<0,或k-2<0,k3-2>0,解得32<k<2.因此k的取值范围是(32,2).6.(1)解由已知,a=2b,则椭圆E的方程为x22b2+y2b2=1.由方程组x22b2+y2b2=1,y=-x+3,得3x2-12x+(18-2b2)=0.①方程①的判别式为Δ=24(b2-3),由Δ=0,得b2=3,此时方程①的解为x=2,所以椭圆E的方程为x26+y23=1.点T的坐标为(2,1).(2)证明由已知可设直线l′的方程为y=12x+m(m≠0),由方程组y=12x+m,y=-x+3,可得x=2-2m3,y=1+2m3.所以P点坐标为2-2m3,1+2m3.|PT|2=89m2.设点A,B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2).由方程组x26+y23=1,y=12x+m,可得3x2+4mx+(4m2-12)=0.②方程②的判别式为Δ=16(9-2m2),由Δ>0,解得-322<m<322.由②得x1+x2=-4m3,x1x2=4m2-123.所以|PA|=2-2m3-x12+1+2m3-y12=522-2m3-x1,同理|PB|=522-2m3-x2.所以|PA|·|PB|=542-2m3-x12-2m3-x2=542-2m32-2-2m3(x1+x2)+x1x2=542-2m32-2-2m3-4m3+4m2-123=109m2.故存在常数λ=45,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|.7.解(1)由椭圆的定义,2a=|PF1|+|PF2|=(2+2)+(2-2)=4,故a=2.设椭圆的半焦距为c,由已知PF1⊥PF2,因此2c=|F1F2|=|PF1|2+|PF2|2=(2+2)2+(2-2)2=23,即c=3,即c=3,从而b=a2-c2=1.故所求椭圆的标准方程为x24+y2=1.(2)法一如图设点P(x0,y0)在椭圆上,且PF1⊥PF2,则x20a2+y20b2=1,x20+y20=c2,求得x0=±aca2-2b2,y0=±b2c.由|PF1|=|PQ|>|PF2|得x0>0,从而|PF1|2=aa2-2b2c+c2+b4c2=2(a2-b2)+2aa2-2b2=(a+a2-2b2)2.由椭圆的定义,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a,从而由|PF1|=|PQ|=|PF2|+|QF2|,有|QF1|=4a-2|PF1|.又由PF1⊥PF2,|PF1|=|PQ|,知|QF1|=2|PF1|,因此,(2+2)|PF1|=4a,即(2+2)(a+a2-2b2)=4a,于是(2+2)(1+2e2-1)=4,解得e=121+42+2-12=6-3.法二如图,由椭圆的定义,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a.从而由|PF1|=|PQ|=|PF2|+|QF2|,有|QF1|=4a-2|PF1|.又由PF1⊥PQ,|PF1|=|PQ|,知|QF1|=2|PF1|,因此,4a-2|PF1|=2|PF1|,得|PF1|=2(2-2)a,从而|PF2|=2a-|PF1|=2a-2(2-2)a=2(2-1)a.由PF1⊥PF2,知|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2,因此e=ca=|PF1|2+|PF2|22a=(2-2)2+(2-1)2=9-62=6-3.8.解法一(1)由已知得,b=2,ca=22,a2=b2+c2.解得a=2,b=2,c=2.所以椭圆E的方程为x24+y22=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为H(x0,y0).x=my-1,x24+y22=1得(m2+2)y2-2my-3=0.所以y1+y2=2mm2+2,y1y2=-3m2+2,从而y0=mm2+2.所以|GH|2=x0+942+y20=my0+542+y20=(m2+1)y20+52my0+2516.|AB|24=(x1-x2)2+(y1-y2)24=(1+m2)(y1-y2)24=(1+m2)[(y1+y2)2-4y1y2]4=(1+m2)(y20-y1y2),故|GH|2-|AB|24=52my0+(1+m2)y1y2+2516=5m22(m2+2)-3(1+m2)m2+2+2516=17m2+216(m2+2)>0,所以|GH|>|AB|2.故点G-94,0在以AB为直径的圆外.法二(1)同法一.(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),则GA→=x1+94,y1,GB→=x2+94,y2.由x=my-1,x24+y22=1得(m2+2)y2-2my-3=0,所以y1+y2=2mm2+2,y1y2=-3m2+2,从而GA→·GB→=x1+94x2+94+y1y2=my1+54my2+54+y1y2=(m2+1)y1y2+54m(y1+y2)+2516=-3(m2+1)m2+2+52m2m2+2+2516=17m2+216(m2+2)>0,所以cos〈GA→,GB→〉>0.又GA→,GB→不共线,所以∠AGB为锐角.故点G-94,0在以AB为直径的圆外.9.解(1)过点(c,0),(0,b)的直线方程为bx+cy-bc=0,则原点O到该直线的距离d=bcb2+c2=bca,由d=12c,得a=2b=2a2-c2,解得离心率ca=32.(2)法一由(1)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2.①依题意,圆心M(-2,1)是线段AB的中点,且|AB|=10,易知,AB与x轴不垂直,设其方程为y=k(x+2)+1,代入①得(1+4k2)x2+8k(2k+1)x+4(2k+1)2-4b2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-8k(2k+1)1+4k2,x1x2=4(2k+1)2-4b21+4k2,由x1+x2=-4,得-8k(2k+1)1+4k2=-4,解得k=12,从而x1x2=8-2b2,于是|AB|=1+122|x1-x2|=52(x1+x2)2-4x1x2=10(b2-2),由|AB|=10,得10(b2-2)=10,解得b2=3,故椭圆E的方程为x212+y23=1.法二由(1)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2,②依题意,点A,B关于圆心M(-2,1)对称,且|AB|=10,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x21+4y21=4b2,x22+4y22=4b2,两式相减并结合x1+x2=-4,y1+y2=2,得-4(x1-x2)+8(y1-y2)=0,易知AB与x轴不垂直,则x1≠x2,所以AB的斜率kAB=y1-y2x1-x2=12,因此直线AB的方程为y=12(x+2)+1,代入②得x2+4x+8-2b2=0,所以x1+x2=-4,x1x2=8-2b2,于是|AB|=1+122|x1-x2|=52(x1+x2)2-4x1x2=10(b2-2).由|AB|=10,得10(b2-2)=10,解得b2=3,故椭圆E的方程为x212+y23=1.10.解(1)由题意得b=1,ca=22,a2=b2+c2解得a2=2,故椭圆C的方程为x22+y2=1.设M(xM,0).因为m≠0,所以-1<n<1.直线PA的方程为y-1=n-1mx.所以xM=m1-n,即Mm1-n,0.(2)因为点B与点A关于x轴对称,所以B(m,-n).设N(xN,0),则xN=m1+n."存在点Q(0,yQ)使得∠OQM=∠ONQ",等价于"存在点Q(0,yQ)使得|OM||OQ|=|OQ||ON|",即yQ满足y2Q=|xM||xN|.因为xM=m1-n,xN=m1+n,m22+n2=1.所以y2Q=|xM||xN|=m21-n2=2.所以yQ=2或yQ=-2.故在y轴上存在点Q,使得∠OQM=∠ONQ,点Q的坐标为(0,2)或(0,-2).11.12[设MN交椭圆于点P,连接F1P和F2P(其中F1、F2是椭圆C的左、右焦点),利用中位线定理可得|AN|+|BN|=2|F1P|+2|F2P|=2×2a=4a=12.]12.x2+3y22=1[设点A在点B上方,F1(-c,0),F2(c,0),其中c=1-b2,则可设A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,可得AF1→=3F1B→,故-2c=3(x0+c),-b2=3y0,即x0=-53c,y0=-13b2,代入椭圆方程可得25(1-b2)9+19b2=1,得b2=23,故椭圆方程为x2+3y22=1.]13.22[设A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程相减得(x1-x2)(x1+x2)a2+(y1-y2)(y1+y2)b2=0,根据题意有x1+x2=2×1=2,y1+y2=2×1=2,且y1-y2x1-x2=-12,所以2a2+2b2×-12=0,得a2=2b2,所以a2=2(a2-c2),整理得a2=2c2得ca=22,所以e=22.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[根据题意设椭圆方程为x2b2+4+y2b2=1(b>0),则将x=-3y-4代入椭圆方程,得4(b2+1)y2+83b2y-b4+12b2=0,∵椭圆与直线x+3y+4=0有且仅有一个交点,∴Δ=(83b2)2-4×4(b2+1)(-b4+12b2)=0,即(b2+4)·(b2-3)=0,∴b2=3.长轴长为2b2+4=27.]2.D[显然m>0且m≠4,当0<m<4时,椭圆长轴在x轴上,则1m-141m=22,解得m=2;当m>4时,椭圆长轴在y轴上,则14-1m14=22,解得m=8.]3.A[不妨设|PF2|=1,则|PF1|=2,|F1F2|=2c=3,由椭圆的定义得2a=3,因此e=ca=2c2a=33.]4.B[∵a=4,e=34,∴c=3.∴b2=a2-c2=16-9=7.∴椭圆的标准方程是x216+y27=1或x27+y216=1.]5.22[由|AM→|=1可知点M的轨迹为以点A为圆心,1为半径的圆,过点P作该圆的切线,则|PA|2=|PM|2+|AM|2;得|PM|=|PA|2-1,∴要使得|PM→|的值最小,而|PA→|的最小值为a-c=3,此时|PM→|=22.]6.(1)解设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),因为e=32,所以a2=4b2,又因为M(4,1)在椭圆上,所以16a2+1b2=1,解得b2=5,a2=20,故椭圆方程为x220+y25=1.(2)解将y=x+m代入x220+y25=1并整理得5x2+8mx+4m2-20=0,Δ=(8m)2-20(4m2-20)>0,解得-5<m<5.(3)证明设直线MA,MB的斜率分别为k1和k2,只要证明k1+k2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-8m5,x1x2=4m2-205.k1+k2=y1-1x1-4+y2-1x2-4=(y1-1)(x2-4)+(y2-1)(x1-4)(x1-4)(x2-4)分子=(x1+m-1)(x2-4)+(x2+m-1)(x1-4)=2x1x2+(m-5)(x1+x2)-8(m-1)=2(4m2-20)5-8m(m-5)5-8(m-1)=0,所以直线MA、MB的斜率互为相反数.第四节双曲线A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·全国Ⅰ,5)已知方程x2m2+n-y23m2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(-1,3)B.(-1,3)C.(0,3)D.(0,3)2.(2016·全国Ⅱ,11)已知F1,F2是双曲线E:x2a2-y2b2=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=13,则E的离心率为()A.2B.32C.3D.23.(2015·福建,3)若双曲线E:x29-y216=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于()A.11B.9C.5D.34.(2015·安徽,4)下列双曲线中,焦点在y轴上且渐近线方程为y=±2x的是()A.x2-y24=1B.x24-y2=1C.y24-x2=1D.y2-x24=15.(2015·广东,7)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1的离心率e=54,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为()A.x24-y23=1B.x216-y29=1C.x29-y216=1D.x23-y24=16.(2015·四川,5)过双曲线x2-y23=1的右焦点且与x轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A,B两点,则|AB|=()A.433B.23C.6D.437.(2015·新课标全国Ⅱ,11)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为()A.5B.2C.3D.28.(2015·新课标全国Ⅰ,5)已知M(x0,y0)是双曲线C:x22-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若MF1→·MF2→<0,则y0的取值范围是()A.-33,33B.-36,36C.-223,223D.-233,2339.(2014·天津,5)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.x25-y220=1B.x220-y25=1C.3x225-3y2100=1D.3x2100-3y225=110.(2014·广东,4)若实数k满足0<k<9,则曲线x225-y29-k=1与曲线x225-k-y29=1的()A.离心率相等B.实半轴长相等C.虚半轴长相等D.焦距相等11.(2014·新课标全国Ⅰ,4)已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.3B.3C.3mD.3m12.(2014·重庆,8)设F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=94ab,则该双曲线的离心率为()A.43B.53C.94D.313.(2014·山东,10)已知a>b>0,椭圆C1的方程为x2a2+y2b2=1,双曲线C2的方程为x2a2-y2b2=1,C1与C2的离心率之积为32,则C2的渐近线方程为()A.x±2y=0B.2x±y=0C.x±2y=0D.2x±y=014.(2014·大纲全国,9)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=()A.14B.13C.24D.2315.(2016·山东,13)已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.16.(2015·浙江,9)双曲线x22-y2=1的焦距是______,渐近线方程是______.17.(2015·北京,10)已知双曲线x2a2-y2=1(a>0)的一条渐近线为3x+y=0,则a=________.18.(2015·湖南,13)设F是双曲线C:x2a2-y2b2=1的一个焦点,若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为________.19.(2015·江苏,12)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点.若点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为________.20.(2014·浙江,16)设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是________.21.(2014·江西,20)如图,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=32相交于点N.证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·山东青岛模拟)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:x+2y+5=0,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.x220-y25=1B.x25-y220=1C.3x225-3y2100=1D.x2100-y225=12.(2015·河南开封模拟)已知a>b>0,椭圆C1的方程为x2a2+y2b2=1,双曲线C2的方程为x2a2-y2b2=1,C1与C2的离心率之积为32,则C1、C2的离心率分别为()A.12,3B.22,62C.64,2D.14,233.(2015·青岛一中月考)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)与双曲线C2:x2-y24=1有公共的焦点,C2的一条渐近线与以C1的长轴为直径的圆相交于A,B两点,若C1恰好将线段AB三等分,则()A.a2=132B.a2=13C.b2=12D.b2=24.(2015·河北石家庄一模)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F恰好是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,且两曲线的交点连线过点F,则该双曲线的离心率为()A.2B.3C.1+2D.1+35.(2016·山东日照模拟)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),其右顶点是A,若双曲线C右支上存在两点B,D,使△ABD为正三角形,则双曲线C的离心率e的取值范围是________.6.(2016·四川成都模拟)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为2x+3y=0,则双曲线的离心率是________.7.(2016·豫晋冀三省调研)已知双曲线C的中心在原点,且左、右焦点分别为F1、F2,以F1F2为底边作正三角形,若双曲线C与该正三角形两腰的交点恰为两腰的中点,则双曲线C的离心率为________.8.(2016·广东茂名模拟)已知抛物线y2=4x与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)有相同的焦点F,O是坐标原点,点A、B是两曲线的交点,若(OA→+OB→)·AF→=0,则双曲线的实轴长为________.9.(2016·湖南常德3月模拟)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左顶点为M,右焦点为F,过F的直线l与双曲线交于A,B两点,且满足:MA→+MB→=2MF→,MA→·MB→=0,则该双曲线的离心率是________.10.(2016·重庆万州模拟)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).点M(3,m)在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)求证:MF1→·MF2→=0;(3)求△F1MF2的面积.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[∵方程x2m2+n-y23m2-n=1表示双曲线,∴(m2+n)·(3m2-n)>0,解得-m2<n<3m2,由双曲线性质,知c2=(m2+n)+(3m2-n)=4m2(其中c是半焦距),∴焦距2c=2×2|m|=4,解得|m|=1,∴-1<n<3,故选A.]2.A[离心率e=F1F2MF2-MF1,由正弦定理得e=F1F2MF2-MF1=sinMsinF1-sinF2=2231-13=2.故选A.]3.B[由双曲线定义||PF2|-|PF1||=2a,∵|PF1|=3,∴P在左支上,∵a=3,∴|PF2|-|PF1|=6,∴|PF2|=9,故选B.]4.C[由双曲线性质知A、B项双曲线焦点在x轴上,不合题意;C、D项双曲线焦点均在y轴上,但D项渐近线为y=±12x,只有C符合,故选C.]5.B[因为所求双曲线的右焦点为F2(5,0)且离心率为e=ca=54,所以c=5,a=4,b2=c2-a2=9,所以所求双曲线方程为x216-y29=1,故选B.]6.D[焦点F(2,0),过F与x轴垂直的直线为x=2,渐近线方程为x2-y23=0,将x=2代入渐近线方程得y2=12,y=±23,∴|AB|=23-(-23)=43.选D.]7.D[如图,设双曲线E的方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),则|AB|=2a,由双曲线的对称性,可设点M(x1,y1)在第一象限内,过M作MN⊥x轴于点N(x1,0),∵△ABM为等腰三角形,且∠ABM=120°,∴|BM|=|AB|=2a,∠MBN=60°,∴y1=|MN|=|BM|sin∠MBN=2asin60°=3a,x1=|OB|+|BN|=a+2acos60°=2a.将点M(x1,y1)的坐标代入x2a2-y2b2=1,可得a2=b2,∴e=ca=a2+b2a2=2,选D.]8.A[由题意知M在双曲线C:x22-y2=1上,又在x2+y2=3内部,由x22-y2=1,x2+y2=3,得y=±33,所以-33<y0<33.]9.A[由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y=bax与直线y=2x+10平行,所以ba=2且左焦点为(-5,0),所以a2+b2=c2=25,解得a2=5,b2=20,故双曲线方程为x25-y220=1.选A.]10.D[由0<k<9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x轴上,由25+9-k=25-k+9,得两双曲线的焦距相等,选D.]11.A[∵双曲线的方程为x23m-y23=1,焦点F到一条渐近线的距离为3.]12.B[由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2a,又|PF1|+|PF2|=3b,所以(|PF1|+|PF2|)2-(|PF1|-|PF2|)2=9b2-4a2,即4|PF1|·|PF2|=9b2-4a2,又4|PF1|·|PF2|=9ab,因此9b2-4a2=9ab,即9ba2-9ba-4=0,则3ba+13ba-4=0,解得ba=43ba=-13舍去,则双曲线的离心率e=1+ba2=53.]13.A[椭圆C1的离心率为a2-b2a,双曲线C2的离心率为a2+b2a,所以a2-b2a·a2+b2a=32,所以a4-b4=34a4,即a4=4b4,所以a=2b,所以双曲线C2的渐近线方程是y=±12x,即x±2y=0.]14.A[由双曲线的定义知|AF1|-|AF2|=2a,又|AF1|=2|AF2|,∴|AF1|=4a,|AF2|=2a.∵e=ca=2,∴c=2a,∴|F1F2|=4a.∴cos∠AF2F1=|AF2|2+|F1F2|2-|AF1|22|AF2|·|F1F2|=(2a)2+(4a)2-(4a)22×2a×4a=14,故选A.]15.2[由已知得|AB|=2b2a,|BC|=2c,∴2×2b2a=3×2c,又∵b2=c2-a2,整理得:2c2-3ac-2a2=0,两边同除以a2得2ca2-3ca-2=0,即2e2-3e-2=0,解得e=2或e=-1(舍去).]16.23y=±22x[由双曲线方程得a2=2,b2=1,∴c2=3,∴焦距为23,渐近线方程为y=±22x.]17.33[双曲线渐近线方程为y=±bax,∴ba=3,又b=1,∴a=33.]18.5[不妨设F(c,0),则由条件知P(-c,±2b),代入x2a2-y2b2=1得c2a2=5,∴e=5.]19.22[双曲线x2-y2=1的渐近线为x±y=0,直线x-y+1=0与渐近线x-y=0平行,故两平行线的距离d=|1-0|12+12=22.由点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,得c≤22,故c的最大值为22.]20.52[联立直线方程与双曲线渐近线方程y=±bax可解得交点为am3b-a,bm3b-a,-am3b+a,bm3b+a,而kAB=13,由|PA|=|PB|,可得AB的中点与点P连线的斜率为-3,即bm3b-a+bm3b+a2-0am3b-a+-am3b+a2-m=-3,化简得4b2=a2,所以e=52.]21.(1)解设F(c,0),因为b=1,所以c=a2+1,直线OB的方程为y=-1ax,直线BF的方程为y=1a(x-c),解得Bc2,-c2a.又直线OA的方程为y=1ax,则Ac,ca,kAB=ca--c2ac-c2=3a.又因为AB⊥OB,所以3a·-1a=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为x23-y2=1.(2)证明由(1)知a=3,则直线l的方程为x0x3-y0y=1(y0≠0),即y=x0x-33y0.因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M2,2x0-33y0;直线l与直线x=32的交点为N32,32x0-33y0.则|MF|2|NF|2=(2x0-3)2(3y0)214+32x0-32(3y0)2=(2x0-3)29y204+94(x0-2)2=43·(2x0-3)23y20+3(x0-2)2,因为P(x0,y0)是C上一点,则x203-y20=1,代入上式得|MF|2|NF|2=43·(2x0-3)2x20-3+3(x0-2)2=43·(2x0-3)24x20-12x0+9=43,所求定值为|MF||NF|=23=233.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.A[由题意知:ba=12,c=5,所以a2=20,b2=5,则双曲线的方程为x220-y25=1,故选A.]2.B[由题意知,a2-b2a·a2+b2a=32,所以a2=2b2,则C1、C2的离心率分别为e1=22,e2=62,故选B.]3.C[由题意知,a2=b2+5,因此椭圆方程为(a2-5)x2+a2y2+5a2-a4=0,双曲线的一条渐近线方程为y=2x,联立方程消去y,得(5a2-5)x2+5a2-a4=0,∴直线截椭圆的弦长d=5×2a4-5a25a2-5=23a,解得a2=112,b2=12.4.C[因为两曲线的交点的连线过点F,所以两曲线的交点坐标为p2,±p,代入双曲线方程可得p22a2-p2b2=1,因为p2=c,所以c4-6a2c2+a4=0所以e4-6e2+1=0,又e>1,解得e=1+2,故选C.]5.1<e<233[双曲线c的渐近线方程为y=±bax,要使△ABD为正三角形,则只需过右顶点A,且斜率为33的直线与双曲线有两个不同的交点,即只需该直线的斜率大于渐近线y=bax的斜率.∴33>ba,∴b<33a.即b2<13a2,则c2<a2+13a2,即c<233a,则e<233,又e>1,所以1<e<233.]6.133[由渐近线方程可设a=3k,b=2k,(k>0),∴c=13k,双曲线离心率为e=ca=133.]7.3+1[设以F1F2为底边的正三角形与双曲线C的右支交于点M,连接MF1,则在Rt△MF1F2中,有|F1F2|=2c,|MF1|=3c,|MF2|=c,由双曲线的定义知|MF1|-|MF2|=2a,即3c-c=2a,所以双曲线C的离心率e=ca=23-1=3+1.]8.22-2[抛物线y2=4x与双曲线x2a2-y2b2=1有相同的焦点F(1,0),由(OA→+OB→)·AF→=0知AF⊥x轴,不妨设A点在第一象限,则A点坐标为(1,2).设双曲线的左焦点为F′,则|FF′|=2.由勾股定理得|AF′|=22.由双曲线定义知2a=|AF′|-|AF|=22-2.]9.2[因为MA→+MB→=2MF→,所以F为AB的中点,所以AB⊥x轴,即|AB|=2b2a,又MA→·MB→=0,所以MA⊥MB,所以|MF|=b2a,所以a+c=b2a,即c2-ac-2a2=0,所以e2-e-2=0.解得e=2.]10.(1)解∵e=2,∴可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).∵双曲线过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x2-y2=6.(2)证明由(1)可知,在双曲线中a=b=6,∴c=23,∴F1(-23,0),F2(23,0).∴kMF1=m3+23,kMF2=m3-23,又∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3.∴kMF1·kMF2=m3+23×m3-23=-m23=-1.∴MF1⊥MF2.∴MF1→·MF2→=0.(3)解由(2)知MF1⊥MF2,∴△MF1F2为直角三角形.又F1(-23,0),F2(23,0),m=±3,M(3,3)或(3,-3),由两点间距离公式得|MF1|=(-23-3)2+(0-3)2=24+123,|MF2|=(23-3)2+(0-3)2=24-123,S△F1MF2=12|MF1||MF2|=12×24+123·24-123=12×12=6.即△F1MF2的面积为6.第五节抛物线及其性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·全国Ⅰ,10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=42,|DE|=25,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.82.(2015·天津,6)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=47x的准线上,则双曲线的方程为()A.x221-y228=1B.x228-y221=1C.x23-y24=1D.x24-y23=13.(2015·浙江,5)如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是()A.|BF|-1|AF|-1B.|BF|2-1|AF|2-1C.|BF|+1|AF|+1D.|BF|2+1|AF|2+14.(2016·浙江,9)若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是________.5.(2015·陕西,14)若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=________.6.(2014·湖南,15)如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(a<b),原点O为AD的中点,抛物线y2=2px(p>0)经过C,F两点,则ba=________.7.(2014·上海,3)若抛物线y2=2px的焦点与椭圆x29+y25=1的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为______________.8.(2014·大纲全国,21)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=54|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.9.(2015·新课标全国Ⅰ,20)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=x24与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N两点,(1)当k=0时,分别求C在点M和N处的切线方程;(2)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?说明理由.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·安庆二模)在同一坐标系下,下列曲线中,右焦点与抛物线y2=4x的焦点重合的是()A.5x23+5y22=1B.x29+y25=1C.x23-y22=1D.5x23-5y22=12.(2015·杭州模拟)若点A的坐标是(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点,点P在抛物线上移动,为使得|PA|+|PF|取得最小值,则P点的坐标是()A.(1,2)B.(2,1)C.(2,2) D.(0,1)3.(2016·陕西西安模拟)已知抛物线y2=8x的焦点与双曲线x2a2-y2=1的一个焦点重合,则该双曲线的离心率为()A.4155B.233C.3D.34.(2015·南京模拟)已知M是y=14x2上一点,F为抛物线的焦点,A在圆C:(x-1)2+(y-4)2=1上,则|MA|+|MF|的最小值为()A.2B.4C.8D.105.(2015·滨州模拟)若抛物线y2=8x的焦点是F,准线是l,则经过点F,M(3,3)且与l相切的圆共有()A.0个B.1个C.2个D.4个6.(2016·河南洛阳模拟)已知点M是抛物线y2=2px(p>0)上的一点,F为抛物线的焦点,若以|MF|为直径作圆,则这个圆与y轴的关系是________.7.(2016·河南洛阳统考)已知F1、F2分别是双曲线3x2-y2=3a2(a>0)的左、右焦点,P是抛物线y2=8ax与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的准线方程为________.8.(2016·安徽淮南模拟)已知抛物线y2=4ax(a>0)的焦点为A,以B(a+4,0)为圆心,|AB|长为半径画圆,在x轴上方交抛物线于M、N不同的两点,若P为MN的中点.(1)求a的取值范围;(2)求|AM|+|AN|的值.9.(2016·临川一中期中考试)在直角坐标xOy平面内,已知点F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过P作直线l的垂线,垂足为点Q,且QP→·QF→=FP→·FQ→.(1)求动点P的轨迹Γ的方程;(2)过点F的直线交轨迹Γ于A,B两点,交直线l于点M,已知MA→=λ1AF→,MB→=λ2BF→,试判断λ1+λ2是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.B[不妨设抛物线C:y2=2px(p>0),则圆的方程可设为x2+y2=r2(r>0),如图,又可设A(x0,22),D-p2,5,点A(x0,22)在抛物线y2=2px上,∴8=2px0,①点A(x0,22)在圆x2+y2=r2上,∴x20+8=r2,②点D-p2,5在圆x2+y2=r2上,∴5+p22=r2,③联立①②③,解得p=4,即C的焦点到准线的距离为p=4,故选B.]2.D[双曲线x2a2-y2b2=1的渐近线方程为y=±bax,又渐近线过点(2,3),所以2ba=3,即2b=3a,①抛物线y2=47x的准线方程为x=-7,由已知,得a2+b2=7,即a2+b2=7②,联立①②解得a2=4,b2=3,所求双曲线的方程为x24-y23=1,选D.]3.A[由图象知S△BCFS△ACF=|BC||AC|=xBxA,由抛物线的性质知|BF|=xB+1,|AF|=xA+1,∴xB=|BF|-1,xA=|AF|-1,∴S△BCFS△ACF=|BF|-1|AF|-1.故选A.]4.9[抛物线y2=4x的焦点F(1,0).准线为x=-1,由M到焦点的距离为10,可知M到准线x=-1的距离也为10,故M的横坐标满足xM+1=10,解得xM=9,所以点M到y轴的距离为9.]5.22[由于双曲线x2-y2=1的焦点为(±2,0),故应有p2=2,p=22.]6.1+2[由正方形的定义可知BC=CD,结合抛物线的定义得点D为抛物线的焦点,所以|AD|=p=a,Dp2,0,Fp2+b,b,将点F的坐标代入抛物线的方程得b2=2pp2+b=a2+2ab,变形得ba2-2ba-1=0,解得ba=1+2或ba=1-2(舍去),所以ba=1+2.]7.x=-2[∵c2=9-5=4,∴c=2.∴椭圆x29+y25=1的右焦点为(2,0),∴p2=2,即p=4.∴抛物线的准线方程为x=-2.]8.解(1)设Q(x0,4),代入y2=2px得x0=8p.所以|PQ|=8p,|QF|=p2+x0=p2+8p.由题设得p2+8p=54×8p,解得p=-2(舍去)或p=2.所以C的方程为y2=4x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).代入y2=4x得y2-4my-4=0.设A(x1,y1)、B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4.故AB的中点为D(2m2+1,2m),|AB|=m2+1|y1-y2|=4(m2+1).又l′的斜率为-m,所以l′的方程为x=-1my+2m2+3.将上式代入y2=4x,并整理得y2+4my-4(2m2+3)=0.设M(x3,y3)、N(x4,y4),则y3+y4=-4m,y3y4=-4(2m2+3).故MN的中点为E2m2+2m2+3,-2m,|MN|=1+1m2|y3-y4|=4(m2+1)2m2+1m2.由于MN垂直平分AB,故A、M、B、N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即4(m2+1)2+2m+2m2+2m2+22=4(m2+1)2(2m2+1)m4.化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.9.解(1)由题设可得M(2a,a),N(-2a,a),或M(-2a,a),N(2a,a).又y′=x2,故y=x24在x=2a处的导数值为a,C在点(2a,a)处的切线方程为y-a=a(x-2a),即ax-y-a=0.y=x24在x=-2a处的导数值为-a,C在点(-2a,a)处的切线方程为y-a=-a(x+2a),即ax+y+a=0.故所求切线方程为ax-y-a=0和ax+y+a=0.(2)存在符合题意的点,证明如下:设P(0,b)为符合题意的点,M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为k1,k2.将y=kx+a代入C的方程得x2-4kx-4a=0.故x1+x2=4k,x1x2=-4a.从而k1+k2=y1-bx1+y2-bx2=2kx1x2+(a-b)(x1+x2)x1x2=k(a+b)a.当b=-a时,有k1+k2=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,故∠OPM=∠OPN,所以点p(0,-a)符合题意.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[抛物线y2=4x的焦点为(1,0),右焦点与其重合的为D项.]2.C[易知点A(3,2)在抛物线y2=2x的内部,由抛物线定义可知|PF|与P到准线x=-12的距离相等,则|PA|+|PF|最小时,P点应为过A作准线的垂线与抛物线的交点,故P的纵坐标为2,横坐标为2,故选C.]3.B[抛物线的焦点坐标为(2,0),在双曲线中,c=2,a2=4-1=3,∴e=ca=23=233.故选B.]4.B[抛物线x2=4y的准线为y=-1,圆心到y=-1的距离d=5,(|MA|+|MF|)min=5-r=5-1=4.]5.B[由题意得F(2,0),l:x=-2,线段MF的垂直平分线方程为y-32=-3-23-0x-52,则x+3y-7=0,设圆的圆心坐标为(a,b),则圆心在x+3y-7=0上,故a+3b-7=0,a=7-3b,由题意得|a-(-2)|=(a-2)2+b2,即b2=8a=8(7-3b),即b2+24b-56=0.又b>0,故此方程只有一个根,于是满足题意的圆只有一个.]6.相切[如图,由MF的中点A作准线l的垂线AE,交准线l于点E,交y轴于点B;由点M作准线l的垂线MD,垂足为D,交y轴于点C,则|MD|=|MF|,|ON|=|OF|,∴|AB|=|OF|+|CM|2=|ON|+|CM|2=|DM|2=|MF|2,∴这个圆与y轴相切.]7.x=-2[将双曲线方程化为标准方程得x2a2-y23a2=1,抛物线的准线为x=-2a,联立x2a2-y23a2=1,y2=8ax?x=3a,即点P的横坐标为3a.而由|PF1|+|PF2|=12,|PF1|-|PF2|=2a?|PF2|=6-a,∴|PF2|=3a+2a=6-a,得a=1,∴抛物线的准线方程为x=-2.]8.解(1)由题意知抛物线的焦点坐标为A(a,0),则|AB|=4,圆的方程为[x-(a+4)]2+y2=16,将y2=4ax(a>0)代入上式,得x2+2(a-4)x+8a+a2=0,∴Δ=4(a-4)2-4(8a+a2)>0,解得0<a<1,即a∈(0,1).(2)∵A为焦点,设M(x1,y1),N(x2,y2),根据(1)中的x2+2(a-4)x+8a+a2=0,得x1+x2=8-2a,∴|AM|+|AN|=(x1+a)+(x2+a)=x1+x2+2a=8-2a+2a=8.9.解(1)设P(x,y),则Q(-1,y),F(1,0),由QP→·QF→=FP→·FQ→得y2=4x.(2)设F过的直线为x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),M-1,-2t由x=ty+1,y2=4x,得y2-4ty-4=0,y1+y2=4t,y1y2=-4,又MA→=λ1AF→,得λ1=-1-2ty1,MB→=λ2BF→得λ2=-1-2ty2,所以λ1+λ2=-2-2t1y1+1y2=-2-2ty1+y2y1y2=0.即λ1+λ2为定值.第一节直线与方程A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2014·广东,10)曲线y=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为________.2.(2014·四川,14)设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是________.3.(2014·江苏,11)在平面直角坐标系xOy中,若曲线y=ax2+bx(a,b为常数)过点P(2,-5),且该曲线在点P处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b的值是________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·福建福州模拟)设不同直线l1:2x-my-1=0,l2:(m-1)x-y+1=0.则"m=2"是"l1∥l2"的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.(2016·河北邢台模拟)已知点P(x,y)为曲线y=x+1x上任一点,点A(0,4),则直线AP的斜率k的取值范围是()A.[-3,+∞)B.(3,+∞)C.[-2,+∞)D.(1,+∞)3.(2016·广西南宁调研)已知直线ax+4y-2=0与2x-5y+b=0互相垂直,垂足为(1,c),则a+b+c的值为()A.-4B.20C.0D.244.(2015·山东省实验中学期末)已知倾斜角为α的直线l与直线x-2y+2=0平行,则tan2α的值为()A.45B.43C.34D.235.(2016·四川乐山模拟)已知集合A=(x,y)|y-3x-2=a+1,B={(x,y)|(a2-1)x+(a-1)y=15},求a为何值时,A∩B=?.6.(2015·盐城模拟)经过两条直线2x-3y+3=0,x-y+2=0的交点,且与直线x-3y-1=0平行的直线的一般式方程为______________________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.5x+y-3=0[y′=-5e-5x,曲线在点(0,3)处的切线斜率k=y′|x=0=-5,故切线方程为y-3=-5(x-0),即5x+y-3=0.]2.5[易求定点A(0,0),B(1,3).当P与A和B均不重合时,不难验证PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤|PA|2+|PB|22=5(当且仅当|PA|=|PB|=5时,等号成立),当P与A或B重合时,|PA|·|PB|=0,故|PA|·|PB|的最大值是5.]3.-3[由曲线y=ax2+bx过点P(2,-5)可得-5=4a+b2(1).又y′=2ax-bx2,所以在点P处的切线斜率4a-b4=-72(2).由(1)(2)解得a=-1,b=-2,所以a+b=-3.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.C[当m=2时,代入两直线方程中,易知两直线平行,即充分性成立.当l1∥l2时,显然m≠0,从而有2m=m-1,解得m=2或m=-1,但当m=-1时,两直线重合,不合要求,故必要性成立,故选C.]2.A[由题意知kAP=y-4x=1-4x+1x2=1x-22-3≥-3.]3.A[由两直线垂直得-a4×25=-1,∴a=10,将垂足坐标代入ax+4y-2=0,得c=-2,再代入2x-5y+b=0,得b=-12,∴a+b+c=-4.]4.B[直线的斜率为12,即直线l的斜率为k=tanα=12,所以tan2α=2tanα1-tan2α=2×121-122=134=43,选B.]5.解集合A、B分别为平面xOy上的点集,直线l1:(a+1)x-y-2a+1=0(x≠2),l2:(a2-1)x+(a-1)y-15=0.由(a+1)(a-1)=(-1)·(a2-1),-1×(-15)≠(a-1)(-2a+1),解得a=±1.①当a=1时,显然有B=?,所以A∩B=?;②当a=-1时,集合A为直线y=3(x≠2),集合B为直线y=-152,两直线平行,所以A∩B=?;③由l1可知(2,3)?A,当(2,3)∈B时,即2(a2-1)+3(a-1)-15=0,可得a=52或a=-4,此时A∩B=?.综上所述,当a=-4,-1,1,52时,A∩B=?.6.x-3y=0[两条直线2x-3y+3=0,x-y+2=0的交点为(-3,-1),所以所求直线为y+1=13(x+3),即x-3y=0.]
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