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2014~2016年高考文科数学汇编详解:第九章平面解析几何第二节圆的方程及点、线、圆的位置关系A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·新课标全国Ⅱ,6)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.(2016·北京,5)圆(x+1)2+y2=2的圆心到直线y=x+3的距离为()A.1B.2C.2D.223.(2016·山东,7)已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是22,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是()A.内切B.相交C.外切 D.相离4.(2015·新课标全国Ⅱ,7)已知三点A(1,0),B(0,3),C(2,3),则△ABC外接圆的圆心到原点的距离为()A.53B.213 C.253 D.435.(2015·北京,2)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是()A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+(y+1)2=1C.(x+1)2+(y+1)2=2 D.(x-1)2+(y-1)2=26.(2014·湖南,6)若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=()A.21B.19 C.9 D.-117.(2014·浙江,5)已知圆x2+y2+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是()A.-2B.-4C.-6D.-88.(2014·北京,7)已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1和两点A(-m,0),B(m,0)(m>0).若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为()A.7B.6C.5D.49.(2014·安徽,6)过点P(-3,-1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是()A.0,π6B.0,π3C.0,π6D.0,π310.(2014·新课标全国Ⅱ,12)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()A.[-1,1]B.-12,12C.[-2,2]D.-22,2211.(2016·新课标全国Ⅰ,15)设直线y=x+2a与圆C:x2+y2-2ay-2=0相交于A,B两点,若|AB|=23,则圆C的面积为________.12.(2016·新课标全国Ⅲ,15)已知直线l:x-3y+6=0与圆x2+y2=12交于A、B两点,过A、B分别作l的垂线与x轴交于C、D两点,则|CD|=________.13.(2016·浙江,10)已知a∈R,方程a2x2+(a+2)y2+4x+8y+5a=0表示圆,则圆心坐标是________.半径是________.14.(2015·湖南,13)若直线3x-4y+5=0与圆x2+y2=r2(r>0)相交于A,B两点,且∠AOB=120°(O为坐标原点),则r=________.15.(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________.16.(2015·湖北,16)如图,已知圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|=2.(1)圆C的标准方程为________.(2)圆C在点B处的切线在x轴上的截距为________.17.(2014·湖北,17)已知圆O:x2+y2=1和点A(-2,0),若定点B(b,0)(b≠-2)和常数λ满足:对圆O上任意一点M,都有|MB|=λ|MA|,则(1)b=________;(2)λ=________.18.(2014·重庆,14)已知直线x-y+a=0与圆心为C的圆x2+y2+2x-4y-4=0相交于A,B两点,且AC⊥BC,则实数a的值为________.19.(2015·新课标全国Ⅰ,20)已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N两点.(1)求k的取值范围;(2)若OM→·ON→=12,其中O为坐标原点,求|MN|.20.(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.21.(2014·新课标全国Ⅰ,20)已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.(1)求M的轨迹方程;(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·四川资阳模拟)已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为()A.52-4B.17-2C.6-22D.172.(2016·河南洛阳统考)直线y+4=0与圆(x-2)2+(y+1)2=9的位置关系是()A.相切B.相交且直线不经过圆心C.相离D.相交且直线经过圆心3.(2016·吉林长春质量监测)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆(x-1)2+(y-1)2=1相切,则m+n的取值范围是()A.[1-3,1+3]B.(-∞,1-3]∪[1+3,+∞)C.[2-22,2+22]D.(-∞,2-22]∪[2+22,+∞)4.(2016·石家庄质量检测)若圆(x-5)2+(y-1)2=r2(r>0)上有且仅有两点到直线4x+3y+2=0的距离等于1,则实数r的取值范围为()A.[4,6]B.(4,6)C.[5,7] D.(5,7)5.(2015·淄博模拟)过直线2x+y+4=0和圆(x+1)2+(y-2)2=4的交点,并且面积最小的圆的方程为()A.x2+y2+265x-125y+375=0B.x2+y2+265x-125y-375=0C.x2+y2-265x-125y+375=0D.x2+y2-265x-125y-375=06.(2015·聊城模拟)当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,半径为5的圆的方程为()A.x2+y2-2x+4y=0B.x2+y2+2x+4y=0C.x2+y2+2x-4y=0D.x2+y2-2x-4y=07.(2015·黑龙江佳木斯第三次调研)圆(x+2)2+y2=4与圆(x-2)2+(y-1)2=9的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D.相离8.(2015·东营模拟)设P(x,y)是圆(x-2)2+y2=1上的任意点,则(x-5)2+(y+4)2的最大值为()A.6B.25C.26 D.369.(2015·山东胶东示范校质量检测)已知直线y=-x+a与圆C:x2+y2-4x+4y+4=0相交于A,B两点,且△ABC的面积S=2,则实数a=________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析由圆的方程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.答案A2.解析圆(x+1)2+y2=2的圆心坐标为(-1,0),由y=x+3得x-y+3=0,则圆心到直线的距离d=|-1-0+3|12+(-1)2=2.答案C3.解析∵圆M:x2+(y-a)2=a2,∴圆心坐标为M(0,a),半径r1为a,圆心M到直线x+y=0的距离d=|a|2,由几何知识得|a|22+(2)2=a2,解得a=2.∴M(0,2),r1=2.又圆N的圆心坐标N(1,1),半径r2=1,∴|MN|=(1-0)2+(1-2)2=2,r1+r2=3,r1-r2=1.∴r1-r2<|MN|<r1+r2,∴两圆相交,故选B.答案B4.解析由点B(0,3),C(2,3),得线段BC的垂直平分线方程为x=1,①由点A(1,0),B(0,3),得线段AB的垂直平分线方程为y-32=33x-12,②联立①②,解得△ABC外接圆的圆心坐标为1,233,其到原点的距离为12+2332=213.故选B.答案B5.解析圆的半径r=12+12=2,∴圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=2.答案D6.解析圆C1的圆心C1(0,0),半径r1=1,圆C2的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=25-m,所以圆心C2(3,4),半径r2=25-m.从而|C1C2|=32+42=5.由两圆外切得|C1C2|=r1+r2,即1+25-m=5,解得m=9,故选C.答案C7.解析将圆的方程化为标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2-a,所以圆心为(-1,1),半径r=2-a,圆心到直线x+y+2=0的距离d=|-1+1+2|2=2,故r2-d2=4,即2-a-2=4,所以a=-4,故选B.答案B8.解析若∠APB=90°,则点P的轨迹是以AB为直径的圆,其方程为x2+y2=m2.由题意知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1与圆O:x2+y2=m2有公共点,所以|m-1|≤|OC|≤m+1,易知|OC|=5,所以4≤m≤6,故m的最大值为6.故选B.答案B9.答案过P点作圆的切线PA、PB,连接OP,如图所示.显然,直线PA的倾斜角为0,又OP=(-3)2+(-1)2=2,PA=3,OA=1,因此∠OPA=π6,由对称性知,直线PB的倾斜角为π3.若直线l与圆有公共点,由图形知其倾斜角的取值范围是0,π3.故选D.答案D10.解析过M作圆O的两条切线MA、MB,切点分别为A、B,若在圆O上存在点N,使∠OMN=45°,则∠OMB≥∠OMN=45°,所以∠AMB≥90°,所以-1≤x0≤1,故选A.答案A11.解析圆C:x2+y2-2ay-2=0,即C:x2+(y-a)2=a2+2,圆心为C(0,a),C到直线y=x+2a的距离为d=|0-a+2a|2=|a|2.又由|AB|=23,得2322+|a|22=a2+2,解得a2=2,所以圆的面积为π(a2+2)=4π.答案4π12.解析设A(x1,y1),B(x2,y2),由x-3y+6=0,x2+y2=12,得y2-33y+6=0,则y1+y2=33,又y2=23,∴y1=3,∴A(-3,3),B(0,23).过A,B作l的垂线方程分别为y-3=-3(x+3),y-23=-3x,令y=0,则xC=-2,xD=2,∴|CD|=2-(-2)=4.答案413.解析由已知方程表示圆,则a2=a+2,解得a=2或a=-1.当a=2时,方程不满足表示圆的条件,故舍去.当a=-1时,原方程为x2+y2+4x+8y-5=0,化为标准方程为(x+2)2+(y+4)2=25,表示以(-2,-4)为圆心,半径为5的圆.答案(-2,-4)514.解析如图,过O点作OD⊥AB于D点,在Rt△DOB中,∠DOB=60°,∴∠DBO=30°,又|OD|=|3×0-4×0+5|5=1,∴r=2|OD|=2.答案215.解析直线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.答案(x-1)2+y2=216.解析(1)由题意,设圆心C(1,r)(r为圆C的半径),则r2=|AB|22+12=2,解得r=2.所以圆C的方程为(x-1)2+(y-2)2=2.(2)方法一令x=0,得y=2±1,所以点B(0,2+1).又点C(1,2),所以直线BC的斜率为kBC=-1,所以过点B的切线方程为y-(2+1)=x-0,即y=x+(2+1).令y=0,得切线在x轴上的截距为-2-1.方法二令x=0,得y=2±1,所以点B(0,2+1).又点C(1,2),设过点B的切线方程为y-(2+1)=kx,即kx-y+(2+1)=0.由题意,圆心C(1,2)到直线kx-y+(2+1)=0的距离d=|k-2+2+1|k2+1=r=2,解得k=1.故切线方程为x-y+(2+1)=0.令y=0,得切线在x轴上的截距为-2-1.答案(1)(x-1)2+(y-2)2=2(2)-2-117.解析设M(x,y),则x2+y2=1,y2=1-x2,λ2=|MB|2|MA|2=(x-b)2+y2(x+2)2+y2=x2-2bx+b2+1-x2x2+4x+4+1-x2=b2+1-2bx5+4x=-b2+b2+52b+15+4x.∵λ为常数,∴b2+52b+1=0,解得b=-12或b=-2(舍去).∴λ2=-b2=14,解得λ=12或λ=-12(舍去).答案(1)-12(2)1218.解析圆C:x2+y2+2x-4y-4=0的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=9,所以圆心为C(-1,2),半径为3.因为AC⊥BC,所以圆心C到直线x-y+a=0的距离为322,即|-1-2+a|2=322,所以a=0或6.答案0或619.解(1)由题设,可知直线l的方程为y=kx+1,因为l与C交于两点,所以|2k-3+1|1+k2<1.解得4-73<k<4+73.所以k的取值范围为4-73,4+73.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).将y=kx+1代入方程(x-2)2+(y-3)2=1,整理得(1+k2)x2-4(1+k)x+7=0.所以x1+x2=4(1+k)1+k2,x1x2=71+k2.OM→·ON→=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=4k(1+k)1+k2+8.由题设可得4k(1+k)1+k2+8=12,解得k=1,所以l的方程为y=x+1.故圆心C在l上,所以|MN|=2.20.解(1)圆C1:x2+y2-6x+5=0化为(x-3)2+y2=4,所以圆C1的圆心坐标为(3,0).(2)设线段AB的中点M(x0,y0),由圆的性质可得C1M垂直于直线l,设直线l的方程为y=mx,易知直线l的斜率存在,所以kC1M·m=-1,y0=mx0,所以y0x0-3·y0x0=-1,所以x20-3x0+y20=0,即x0-322+y20=94,因为动直线l与圆C1相交,所以|3m|m2+1<2,所以m2<45,所以y20=m2x20<45x20,所以3x0-x20<45x20,解得x0>53或x0<0,又因为0<x0≤3,所以53<x0≤3.所以M(x0,y0)满足x0-322+y20=9453<x0≤3,即M的轨迹C的方程为x-322+y2=9453<x≤3.(3)由题意知直线L表示过定点T(4,0),斜率为k的直线.结合图形,x-322+y2=9453<x≤3表示的是一段关于x轴对称,起点为53,-253按逆时针方向运动到53,253的圆弧.根据对称性,只需讨论在x轴对称下方的圆弧,设P53,-253,则kPT=2534-53=257,而当直线L与轨迹C相切时,3k2-4kk2+1=32,解得k=±34在这里暂取k=34,因为257<34,所以kPT<k.结合图形,可得对于x轴对称下方的圆弧,当-257≤k≤0或k=34时,直线L与x轴对称下方的圆弧有且只有一个交点,根据对称性可知-257≤k≤257或k=±34,综上所述:当-257≤k≤257或k=±34时,直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一交点.21.解(1)圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x,y),则CM→=(x,y-4),MP→=(2-x,2-y).由题设知CM→·MP→=0,故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,即(x-1)2+(y-3)2=2.由于点P在圆C的内部,所以M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.(2)由(1)可知M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,2为半径的圆.由于|OP|=|OM|,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而ON⊥PM.因为ON的斜率为3,所以l的斜率为-13,故l的方程为y=-13x+83.又|OM|=|OP|=22,O到l的距离为4105,|PM|=4105,所以△POM的面积为165.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析如图圆C1关于x轴的对称圆的圆心坐标A(2,-3),半径为1,圆C2的圆心,坐标(3,4),半径为3,|PM|+|PN|的最小值为圆A与圆C2的圆心距减去两个圆的半径和.即(3-2)2+(4+3)2-1-3=52-4,故选A.答案A2.解析圆心(2,-1)到直线y=-4的距离为|-4-(-1)|=3,而圆的半径为3,所以直线与圆相切,选A.答案A3.解析|m+1+n+1-2|(m+1)2+(n+1)2=1得m+n+1=mn≤m+n22,即:(m+n)2-4(m+n)-4≥0,得m+n≥2+22或m+n≤2-22.答案D4.解析用圆的几何性质求解.因为圆心(5,1)到直线4x+3y+2=0的距离为|20+3+2|5=5,又圆上有且仅有两点到直线4x+3y+2=0的距离为1,则4<r<6,故选B.答案5.解析y=-4-2x代入(x+1)2+(y-2)2=4整理得:5x2+26x+33=0,x1+x2=-265,y1+y2=-4-2x1-4-2x2=125,弦长=222-|2+0+0+4|22+12=455,满足条件面积最小的圆为两交点的中点为圆心,弦长为直径的圆,故圆的方程为x2+y2+265x-125y+375=0.答案A6.解析该直线可整理为a(x+1)+(-x-y+1)=0,故定点C为(-1,2),所求圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=5,即x2+y2+2x-4y=0.答案C7.解析两圆圆心间的距离d=(2+2)2+1=17,两圆半径的差为1,和为5,因为1<17<5,故两圆相交,选B.答案B8.解析题意可知(x-5)2+(y+4)2的最大值为(5,-4)到(2,0)的距离5+1=6,故(x-5)2+(y+4)2的最大值为36.答案9.解析圆C的方程可化为(x-2)2+(y+2)2=4,所以C(2,-2),r=2.设∠ACB=θ(0<θ<π),则△ABC的面积S=12×r×rsinθ=12×2×2sinθ=2,解得sinθ=1,故θ=π2.所以△ABC是以C为直角顶点的等腰直角三角形,故圆心到直线的距离d=rcosθ2=2.由点C到直线x+y-a=0的距离公式得d=|2+(-2)-a|2=2,整理得|a|=2,故a=2或a=-2.答案2或-2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.(2015·四川,10)设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于点M,且M为线段AB的中点,若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是()A.(1,3)B.(1,4)C.(2,3)D.(2,4)2.(2016·新课标全国Ⅱ,21)已知A是椭圆E:x24+y23=1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|AM|=|AN|时,求△AMN的面积.(2)当2|AM|=|AN|时,证明:3<k<2.3.(2016·新课标全国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.4.(2016·北京,19)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1,过点A(2,0),B(0,1)两点.(1)求椭圆C的方程及离心率;(2)设P为第三象限内一点且在椭圆C上,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N,求证:四边形ABNM的面积为定值.5.(2016·山东,21)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为22.(1)求椭圆C的方程;(2)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴于点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.①设直线PM、QM的斜率分别为k、k′,证明k′k为定值.②求直线AB的斜率的最小值.6.(2016·四川,20)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点P3,12在椭圆E上.(1)求椭圆E的方程;(2)设不过原点O且斜率为12的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:|MA|·|MB|=|MC|·|MD|.7.(2015·天津,19)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的上顶点为B,左焦点为F,离心率为55.(1)求直线BF的斜率;(2)设直线BF与椭圆交于点P(P异于点B),过点B且垂直于BP的直线与椭圆交于点Q(Q异于点B),直线PQ与y轴交于点M,|PM|=λ|MQ|.①求λ的值;②若|PM|sin∠BQP=759,求椭圆的方程.8.(2015·北京,20)已知椭圆C:x2+3y2=3,过点D(1,0)且不过点E(2,1)的直线与椭圆C交于A,B两点,直线AE与直线x=3交于点M.(1)求椭圆C的离心率;(2)若AB垂直于x轴,求直线BM的斜率;(3)试判断直线BM与直线DE的位置关系,并说明理由.9.(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.10.(2015·湖北,22)一种画椭圆的工具如图1所示.O是滑槽AB的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且DN=ON=1,MN=3,当栓子D在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕O转动,M处的笔尖画出的椭圆记为C,以O为原点,AB所在的直线为x轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(1)求椭圆C的方程;(2)设动直线l与两定直线l1:x-2y=0和l2:x+2y=0分别交于P,Q两点.若直线l总与椭圆C有且只有一个公共点,试探究:△OPQ的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.11.(2015·山东,21)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,且点3,12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.12..(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.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)求C2的方程;(2)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.13.(2014·山东,21)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,直线y=x被椭圆C截得的线段长为4105.(1)求椭圆C的方程;(2)过原点的直线与椭圆C交于A,B两点(A,B不是椭圆C的顶点).点D在椭圆C上,且AD⊥AB,直线BD与x轴、y轴分别交于M,N两点.①设直线BD,AM的斜率分别为k1,k2.证明:存在常数λ使得k1=λk2,并求出λ的值;②求△OMN面积的最大值.14.(2014·江西,20)如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).(1)证明:动点D在定直线上;(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2-|MN1|2为定值,并求此定值.15.(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在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·东北四校联考)设P是椭圆x225+y29=1上一点,M,N分别是两圆:(x+4)2+y2=1和(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为()A.9,12B.8,11C.8,12D.10,122.(2016·四川成都第二次诊断)已知抛物线y=x2的焦点F,过点(0,2)做直线l与抛物线交于A,B两点,点F关于直线OA的对称点为C,则四边形OCAB面积的最小值为()A.23B.3C.32D.33.(2016·山东东营第二次质量检测)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.34.(2016·湖北八校联考)点A是抛物线C1:y2=2px(p>0)与双曲线C2:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线的交点(异于原点),若点A到抛物线C1的准线的距离为p,则双曲线C2的离心率等于()A.2B.3C.5D.65.(2015·太原模拟)已知F1,F2分别是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于点A,B,若|AB|=|AF2|,∠F1AF2=90°,则双曲线的离心率为()A.6+32B.6+3C.5+222D.5+226.(2015·马鞍山模拟)以双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的中心O(坐标原点)为圆心,焦距为直径的圆与双曲线交于M点(第一象限),F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,过点M作x轴垂线,垂足恰为OF2的中点,则双曲线的离心率为()A.3-1B.3C.3+1D.27.(2016·云南师大附中适应性月考)已知点P(x,y)在椭圆x264+y239=1上,若定点A(5,0),动点M满足|AM→|=1,且PM→·AM→=0,则|PM→|的最小值是________.8.(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.9.(2015·巴蜀中学一模)已知椭圆的焦点坐标是F1(-1,0),F2(1,0),过点F2垂直于长轴的直线交椭圆于P,Q两点,且|PQ|=3.(1)求椭圆的方程;(2)过F2的直线与椭圆交于不同的两点M,N,则△F1MN的内切圆面积是否存在最大值?若存在,则求出这个最大值及此时的直线方程;若不存在,请说明理由.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则y21=4x1,y22=4x2,相减得(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),当l的斜率不存在时,符合条件的直线l必有两条;当l的斜率存在时,x1≠x2,则有y1+y22·y1-y2x1-x2=2,即y0·k=2,由CM⊥AB得k·y0-0x0-5=-1,y0k=5-x0,2=5-x0,∴x0=3,即M必在直线x=3上,将x=3代入y2=4x,得y2=12,有-23<y0<23,∵点M在圆上,∴(x0-5)2+y20=r2,r2=y20+4<12+4=16,又y20+4>4,∴4<r2<16,∴2<r<4,故选D.答案D2.解(1)设M(x1,y1),则由题意知y1>0,由|AM|=|AN|及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为π4.又A(-2,0),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)证明将直线AM的方程y=k(x+2)(k>0)代入x24+y23=1得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0,由x1·(-2)=16k2-123+4k2得x1=2(3-4k2)3+4k2,故|AM|=|x1+2|1+k2=121+k23+4k2.由题设,直线AN的方程为y=-1k(x+2),故同理可得|AN|=12k1+k23k2+4.由2|AM|=|AN|,得23+4k2=k3k2+4,即4k3-6k2+3k-8=0,设f(t)=4t3-6t2+3t-8,则k是f(t)的零点,f′(t)=12t2-12t+3=3(2t-1)2≥0,所以f(t)在(0,+∞)单调递增,又f(3)=153-26<0,f(2)=6>0,因此f(t)在(0,+∞)有唯一的零点,且零点k在(3,2)内,所以3<k<2.3.(1)证明由题设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.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)解设过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-1.4.(1)解由椭圆过点A(2,0),B(0,1)知a=2,b=1.所以椭圆方程为x24+y2=1,又c=a2-b2=3.所以椭圆离心率e=ca=32.(2)证明设P点坐标为(x0,y0)(x0<0,y0<0),则x20+4y20=4,由B点坐标(0,1)得直线PB方程为:y-1=y0-1x0(x-0),令y=0,得xN=x01-y0,从而|AN|=2-xN=2+x0y0-1,由A点坐标(2,0)得直线PA方程为y-0=y0x0-2(x-2),令x=0,得yM=2y02-x0,从而|BM|=1-yM=1+2y0x0-2,所以S四边形ABNM=12|AN|·|BM|=122+x0y0-11+2y0x0-2=x20+4y20+4x0y0-4x0-8y0+42(x0y0-x0-2y0+2)=2x0y0-2x0-4y0+4x0y0-x0-2y0+2=2.即四边形ABNM的面积为定值2.5.(1)解设椭圆的半焦距为c.由题意知2a=4,2c=22.所以a=2,b=a2-c2=2.所以椭圆C的方程为x24+y22=1.(2)①证明设P(x0,y0)(x0>0,y0>0).由M(0,m),可得P(x0,2m),Q(x0,-2m).所以直线PM的斜率k=2m-mx0=mx0.直线QM的斜率k′=-2m-mx0=-3mx0.此时k′k=-3.所以k′k为定值-3.②解设A(x1,y1),B(x2,y2).直线PA的方程为y=kx+m.直线QB的方程为y=-3kx+m.联立y=kx+m,x24+y22=1,整理得(2k2+1)x2+4mkx+2m2-4=0,由x0x1=2m2-42k2+1,可得x1=2(m2-2)(2k2+1)x0,所以y1=kx1+m=2k(m2-2)(2k2+1)x0+m.同理x2=2(m2-2)(18k2+1)x0,y2=-6k(m2-2)(18k2+1)x0+m.所以x2-x1=2(m2-2)(18k2+1)x0-2(m2-2)(2k2+1)x0=-32k2(m2-2)(18k2+1)(2k2+1)x0,y2-y1=-6k(m2-2)(18k2+1)x0+m-2k(m2-2)(2k2+1)x0-m=-8k(6k2+1)(m2-2)(18k2+1)(2k2+1)x0,所以kAB=y2-y1x2-x1=6k2+14k=146k+1k,由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+1k≥26,当且仅当k=66时取"=".∵P(x0,2m)在椭圆x24+y22=1上,∴x0=4-8m2,故此时2m-m4-8m2-0=66,即m=147,符合题意.所以直线AB的斜率的最小值为62.6.解(1)由已知,a=2b,又椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点P3,12,故34b2+14b2=1,解得b2=1.所以椭圆E的方程是x24+y2=1.(2)证明设直线l的方程为y=12x+m(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).由方程组x24+y2=1,y=12x+m,得x2+2mx+2m2-2=0,①方程①的判别式为Δ=4m2-4(2m2-2),由Δ>0,即2-m2>0,解得-2<m<2.由①得x1+x2=-2m,x1x2=2m2-2.所以M点坐标为-m,m2,直线OM方程为y=-12x,由方程组x24+y2=1,y=-12x,得C-2,22,D2,-22.所以|MC|·|MD|=52(-m+2)·52(2+m)=54(2-m2).又|MA|·|MB|=14|AB|2=14[(x1-x2)2+(y1-y2)2]=516[(x1+x2)2-4x1x2]=516[4m2-4(2m2-2)]=54(2-m2).所以|MA|·|MB|=|MC|·|MD|.7.解(1)设F(-c,0).由已知离心率ca=55及a2=b2+c2,可得a=5c,b=2c,又因为B(0,b),F(-c,0),故直线BF的斜率k=b-00-(-c)=2cc=2.(2)设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),M(xM,yM).①由(1)可得椭圆的方程为x25c2+y24c2=1,直线BF的方程为y=2x+2c.将直线方程与椭圆方程联立,消去y,整理得3x2+5cx=0,解得xP=-5c3.因为BQ⊥BP,所以直线BQ的方程为y=-12x+2c,与椭圆方程联立,消去y,整理得21x2-40cx=0,解得xQ=40c21.又因为λ=|PM||MQ|,及xM=0,可得λ=|xM-xP||xQ-xM|=|xP||xQ|=78.②由①有|PM||MQ|=78,所以|PM||PM|+|MQ|=77+8=715,即|PQ|=157|PM|.又因为|PM|sin∠BQP=759,所以|BP|=|PQ|sin∠BQP=157|PM|sin∠BQP=553.又因为yP=2xP+2c=-43c,所以|BP|=0+5c32+2c+4c32=553c,因此553c=553,得c=1.所以,椭圆方程为x25+y24=1.8.解(1)椭圆C的标准方程为x23+y2=1,所以a=3,b=1,c=2.所以椭圆C的离心率e=ca=63.(2)因为AB过点D(1,0)且垂直于x轴,所以可设A(1,y1),B(1,-y1),直线AE的方程为y-1=(1-y1)(x-2),令x=3,得M(3,2-y1),所以直线BM的斜率kBM=2-y1+y13-1=1.(3)直线BM与直线DE平行,证明如下:当直线AB的斜率不存在时,由(2)可知kBM=1.又因为直线DE的斜率kDE=1-02-1=1,所以BM∥DE,当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=k(x-1)(k≠1),设A(x1,y1),B(x2,y2),则直线AE的方程为y-1=y1-1x1-2(x-2).令x=3,得点M3,y1+x1-3x1-2,由x2+3y2=3,y=k(x-1),得(1+3k2)x2-6k2x+3k2-3=0,所以x1+x2=6k21+3k2,x1x2=3k2-31+3k2,直线BM的斜率kBM=y1+x1-3x1-2-y23-x2,因为kBM-1=k(x1-1)+x1-3-k(x2-1)(x1-2)-(3-x2)(x1-2)(3-x2)(x1-2)=(k-1)[-x1x2+2(x1+x2)-3](3-x2)(x1-2)=(k-1)-3k2+31+3k2+12k21+3k2-3(3-x2)(x1-2)=0,所以kBM=1=kDE.所以BM∥DE,综上可知,直线BM与直线DE平行.9.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+1.10.解(1)因为|OM|≤|MN|+|NO|=3+1=4,当M,N在x轴上时,等号成立;同理|OM|≥|MN|-|NO|=3-1=2,当D,O重合,即MN⊥x轴时,等号成立.所以椭圆C的中心为原点O,长半轴长为4,短半轴长为2,其方程为x216+y24=1.(2)①当直线l的斜率不存在时,直线l为x=4或x=-4,都有S△OPQ=12×4×4=8.②当直线l的斜率存在时,设直线l:y=kx+mk≠±12,由y=kx+m,x2+4y2=16,消去y,可得(1+4k2)2x2+8kmx+4m2-16=0.因为直线l总与椭圆C有且只有一个公共点,所以Δ=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-16)=0,即m2=16k2+4.①又由y=kx+m,x-2y=0,可得P2m1-2k,m1-2k;同理可得Q-2m1+2k,m1+2k.由原点O到直线PQ的距离为d=|m|1+k2和|PQ|=1+k2|xP-xQ|,可得S△OPQ=12|PQ|·d=12|m||xP-xQ|=12·|m|·2m1-2k+2m1+2k=2m21-4k2.②将①代入②得,S△OPQ=2m21-4k2=8|4k2+1||4k2-1|.当k2>14时,S△OPQ=84k2+14k2-1=81+24k2-1>8;当0≤k2<14时,S△OPQ=84k2+11-4k2=8-1+21-4k2.因0≤k2<14,则0<1-4k2≤1,21-4k2≥2,所以S△OPQ=8-1+21-4k2≥8,当且仅当k=0时取等号.所以当k=0时,S△OPQ的最小值为8.综合①②可知,当直线l与椭圆C在四个顶点处相切时,△OPQ的面积取得最小值8.11.解(1)由题意知3a2+14b2=1.又a2-b2a=32,解得a2=4,b2=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,所以△ABQ面积的最大值为63.12.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).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±64.13.解(1)由题意知a2-b2a=32,可得a2=4b2.椭圆C的方程可简化为x2+4y2=a2.将y=x代入可得x=±5a5,因此2×25a5=4105,可得a=2.因此b=1.所以椭圆C的方程为x24+y2=1.(2)①设A(x1,y1)(x1y1≠0),D(x2,y2),则B(-x1,-y1),因为直线AB的斜率kAB=y1x1,又AB⊥AD,所以直线AD的斜率k=-x1y1.设直线AD的方程为y=kx+m,由题意知k≠0,m≠0.由y=kx+m,x24+y2=1可得(1+4k2)x2+8mkx+4m2-4=0.所以x1+x2=-8mk1+4k2,因此y1+y2=k(x1+x2)+2m=2m1+4k2.由题意知x1≠-x2,所以k1=y1+y2x1+x2=-14k=y14x1.所以直线BD的方程为y+y1=y14x1(x+x1).令y=0,得x=3x1,即M(3x1,0).可得k2=-y12x1.所以k1=-12k2,即λ=-12.因此存在常数λ=-12使得结论成立.②直线BD的方程y+y1=y14x1(x+x1),令x=0,得y=-34y1,即N0,-34y1.由①知M(3x1,0),可得△OMN的面积S=12×3|x1|×34|y1|=98|x1||y1|.因为|x1||y1|≤x214+y21=1,当且仅当|x1|2=|y1|=22时等号成立,此时S取得最大值98,所以△OMN面积的最大值为98.14.证明(1)依题意可设AB方程为y=kx+2,代入x2=4y,得x2=4(kx+2),即x2-4kx-8=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2=-8,直线AO的方程为y=y1x1x;BD的方程为x=x2.解得交点D的坐标为x=x2,y=y1x2x1.注意到x1x2=-8及x21=4y1,则有y=y1x1x2x21=-8y14y1=-2,因此D点在定直线y=-2(x≠0)上.(2)依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y得x2=4(ax+b),即x2-4ax-4b=0,由Δ=0得(4a)2+16b=0,化简整理得b=-a2.故切线l的方程可写为y=ax-a2.分别令y=2、y=-2得N1、N2的坐标为N12a+a,2,N2-2a+a,-2,则|MN2|2-|MN1|2=2a-a2+42-2a+a2=8,即|MN2|2-|MN1|2为定值8.15.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)设点A,B的坐标分别为(t,2),(x0,y0),其中x0≠0.因为OA⊥OB,所以OA→·OB→=0,即tx0+2y0=0,解得t=-2y0x0.又x20+2y20=4,所以|AB|2=(x0-t)2+(y0-2)2=x0+2y0x02+(y0-2)2=x20+y20+4y20x20+4=x20+4-x202+2(4-x20)x20+4=x202+8x20+4(0<x20≤4).因为x202+8x20≥4(0<x20≤4),且当x20=4时等号成立,所以|AB|2≥8.故线段AB长度的最小值为22.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆的两个焦点,由椭圆定义知|PA|+|PB|=2a=10,连接PA,PB分别与圆相交于M,N两点,此时|PM|+|PN|最小,最小值为|PA|+|PB|-2R=8;连接PA,PB并延长,分别与圆相交于M,N两点,此时|PM|+|PN|最大,最大值为|PA|+|PB|+2R=12,即最小值和最大值分别为8,12.]答案C2.解析不妨设A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<0<x2),即点A在点B左侧,当直线斜率不存在时,不满足题意,故可设直线方程为y=kx+2,联立抛物线方程可得x2-kx-2=0,故x1+x2=k,x1x2=-2,y1y2=4∴SOCAB=S△OAB+S△OFA=12×2×(x2-x1)+12×14×(-x1)=x2+98(-x1)≥298(-x1x2)=3.答案D3.解析由题意知,抛物线的准线x=-2,△ABF是等腰直角三角形,如图易知A(-2,4),代入x2a2-y216=1,即得a=2,∴双曲线的离心率为e=ca=a2+16a=182=3.答案A4.解析不妨设点A在第一象限,A的坐标为p2,p,C2的渐近线为y=±bax,得ba·p2=p,即ba=c2-a2a=2,e=5.答案C5.解析设|AF1|=x,|AF2|=y,则有y-x=2a①,又因为∠F1AF2=90°,所以x2+y2=4c2②,F2A⊥BF1,又因为|AB|=|AF2|=y,所以BF2=2y,则|BF1|-|BF2|=x+y-2y=2a③,联立①②③得e2=c2a2=33-22,所以e=6+3,故选B.答案B6.解析过点M作x轴垂线,交x轴于点A,由|MF2|2=|F2A|·|F1F2|得|MF2|=c,由双曲线定义|MF1|-|MF2|=2a,得|MF1|=2a+c,由|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2=4c2,得c2-2ac-2a2=0,即e2-2e-2=0,得e=3+1.答案C7.解析由|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|2=|PA|2-1,所以要使|PM→|的值最小,则要|PA→|的值最小,而|PA→|的最小值为a-c=3,此时|PM→|=22.答案228.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-925.9.解(1)设椭圆的方程是x2a2+y2b2=1(a>b>0),由交点的坐标得c=1,由|PQ|=3,可得2b2a=3,解得a=2,b=3,故椭圆的方程是x24+y23=1.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),不妨设y1>0,y2>0,设△F1MN的内切圆半径是R,则△F1MN的周长是4a=8,S△F1MN最大,R就最大,S△F1MN=12|F1F2||y1-y2|=y1-y2,由题知,直线l的斜率不为0,可设直线l的方程为x=my+1,由x=my+1,x24+y23=1,得(3m2+4)y2+6my-9=0,解得y1=-3m-6m2+13m2+4,y2=-3m+6m2+13m2+4,则S△F1MN=12m2+13m2+4,令t=m2+1,则t≥1,则S△F1MN=123t+1t,令f(t)=3t+1t,f′(t)=3-1t2,当t≥1时,f′(t)≥0,f′(t)在[1,+∞)上单调递增,有f(t)≥f(1)=4,S△F1MN≤124=3,即当t=1,m=0时,S△F1MN≤124=3,S△F1MN=4R,所以Rmax=34,此时所求内切圆面积的最大值是9π16,故直线l:x=1,△F1MN内切圆的面积最大值是9π16.第三节椭圆及其性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·新课标全国Ⅰ,5)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为()A.13B.12C.23D.342.(2016·新课标全国Ⅲ,12)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.(2015·广东,8)已知椭圆x225+y2m2=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m=()A.2B.3C.4D.94.(2015·福建,11)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x-4y=0交椭圆E于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于45,则椭圆E的离心率的取值范围是()A.0,32B.0,34C.32,1D.34,15.(2014·大纲全国,9)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=16.(2015·浙江,15)椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F(c,0)关于直线y=bcx的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是________.7.(2014·江西,14)设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左,右焦点为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D,若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于________.8.(2015·新课标全国Ⅱ,20)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,点(2,2)在C上.(1)求C的方程;(2)直线l不经过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB中点为M,证明:直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.9.(2015·安徽,20)设椭圆E的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),点O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上,满足|BM|=2|MA|,直线OM的斜率为510.(1)求E的离心率e;(2)设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,证明:MN⊥AB.10.(2015·陕西,20)如图,椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0),经过点A(0,-1),且离心率为22.(1)求椭圆E的方程;(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.11.(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|PQ|=λ|PF1|,且34≤λ<43,试确定椭圆离心率e的取值范围.12.(2014·新课标全国Ⅱ,20)设F1,F2分别是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为34,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.13.(2014·四川,20)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F(-2,0),离心率为63.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,T为直线x=-3上一点,过F作TF的垂线交椭圆于P,Q.当四边形OPTQ是平行四边形时,求四边形OPTQ的面积.14.(2014·安徽,21)设F1,F2分别是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|.(1)若|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|;(2)若cos∠AF2B=35,求椭圆E的离心率.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·山西大学附中月考)一个椭圆中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,3)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则椭圆方程为()A.x28+y26=1B.x216+y26=1C.x28+y24=1D.x216+y24=12.(2016·衡水中学检测)椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上的一点,l:x=-a2c,且PQ⊥l,垂足为Q,若四边形PQF1F2为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是()A.12,1B.0,12C.0,22D.22,13.(2015·郑州质量预测)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两焦点分别是F1,F2,过点F1的直线交椭圆于P,Q两点,若|PF2|=|F1F2|,且2|PF1|=3|QF1|,则椭圆的离心率为()A.35B.45C.34D.3254.(2015·日照模拟)椭圆ax2+by2=1与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为32,则ab的值为()A.32B.232C.932D.23275.(2015·江西八所重点中学联考)直线l:x-2y+2=0过椭圆的左焦点F1和上顶点B,该椭圆的离心率为()A.15B.25C.55D.2556.(2015·东北三省四市教研联合体模拟)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点12,144.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设F是椭圆C的左焦点,过点P(-2,0)的直线交椭圆于A,B两点,求△ABF面积的最大值.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析如图,由题意得,BF=a,OF=c,OB=b,OD=14×2b=12b.在Rt△OFB中,|OF|×|OB|=|BF|×|OD|,即cb=a·12b,代入解得a2=4c2,故椭圆离心率e=ca=12,故选B.答案B2.解析设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.答案A3.解析由题意知25-m2=16,解得m2=9,又m>0,所以m=3.答案B4.解析左焦点F0,连接F0A,F0B,则四边形AFBF0为平行四边形.∵|AF|+|BF|=4,∴|AF|+|AF0|=4,∴a=2.设M(0,b),则4b5≥45,∴1≤b<2.离心率e=ca=c2a2=a2-b2a2=4-b24∈0,32,故选A.答案A5.解析由已知e=ca=33,又△AF1B的周长为|AF1|+|AB|+|BF1|=|AF1|+(|AF2|+|BF2|)+|BF1|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF2|+|BF1|)=2a+2a=43,解得a=3,故c=1,b=a2-c2=2,故所求的椭圆方程为x23+y22=1,故选A.答案A6.解析设Q(x0,y0),则FQ的中点坐标x0+c2,y02,kFQ=y0x0-c,依题意y02=bc·x0+c2,y0x0-c·bc=-1,解得x0=c(2c2-a2)a2,y0=2bc2a2,又因为(x0,y0)在椭圆上,所以c2(2c2-a2)2a6+4c4a4=1,令e=ca,则4e6+e2=1,∴离心率e=22.答案227.解析由题意知F1(-c,0),F2(c,0),其中c=a2-b2,因为过F2且与x轴垂直的直线为x=c,由椭圆的对称性可设它与椭圆的交点为Ac,b2a,Bc,-b2a.因为AB平行于y轴,且|F1O|=|OF2|,所以|F1D|=|DB|,即D为线段F1B的中点,所以点D的坐标为0,-b22a,又AD⊥F1B,所以kAD·kF1B=-1,即b2a--b22ac-0×-b2a-0c-(-c)=-1,整理得3b2=2ac,所以3(a2-c2)=2ac,又e=ca,0<e<1,所以3e2+2e-3=0,解得e=33(e=-3舍去).答案338.解(1)由题意得a2-b2a=22,4a2+2b2=1,解得a2=8,b2=4.所以C的方程为x28+y24=1.(2)设直线l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).将y=kx+b代入x28+y24=1得(2k2+1)x2+4kbx+2b2-8=0.故xM=x1+x22=-2kb2k2+1,yM=k·xM+b=b2k2+1.于是直线OM的斜率kOM=yMxM=-12k,即kOM·k=-12.所以直线OM的斜率与直线l的斜率的乘积为定值.9.(1)解由题设条件知,点M的坐标为23a,13b,又kOM=510,从而b2a=510.进而a=5b,c=a2-b2=2b,故e=ca=255.(2)证明由N是AC的中点知,点N的坐标为a2,-b2,可得NM→=a6,5b6,又AB→=(-a,b),从而有AB→·NM→=-16a2+56b2=16(5b2-a2).由(1)的计算结果可知a2=5b2,所以AB→·NM→=0,故MN⊥AB.10.(1)解由题设知ca=22,b=1,结合a2=b2+c2,解得a=2,所以椭圆的方程为x22+y2=1.(2)证明由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1(k≠2),代入x22+y2=1,得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0,由已知Δ>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0,则x1+x2=4k(k-1)1+2k2,x1x2=2k(k-2)1+2k2,从而直线AP,AQ的斜率之和kAP+kAQ=y1+1x1+y2+1x2=kx1+2-kx1+kx2+2-kx2=2k+(2-k)1x1+1x2=2k+(2-k)x1+x2x1x2=2k+(2-k)4k(k-1)2k(k-2)=2k-2(k-1)=2.11.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,从而b=a2-c2=1.故所求椭圆的标准方程为x24+y2=1.(2)如图,由PF1⊥PQ,|PQ|=λ|PF1|,得|QF1|=|PF1|2+|PQ|2=1+λ2|PF1|.由椭圆的定义,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a,进而|PF1|+|PQ|+|QF1|=4a,于是(1+λ+1+λ2)|PF1|=4a,解得|PF1|=4a1+λ+1+λ2,故|PF2|=2a-|PF1|=2a(λ+1+λ2-1)1+λ+1+λ2.由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2=4c2,从而4a1+λ+1+λ22+2a(λ+1+λ2-1)1+λ+1+λ22=4c2,两边除以4a2,得4(1+λ+1+λ2)2+(λ+1+λ2-1)2(1+λ+1+λ2)2=e2.若记t=1+λ+1+λ2,则上式变成e2=4+(t-2)2t2=81t-142+12.由34≤λ<43,并注意到1+λ+1+λ2关于λ的单调性,得3≤t<4,即14<1t≤13.进而12<e2≤59,即22<e≤53.12.解(1)根据c=a2-b2及题设知Mc,b2a,b2a2c=34,2b2=3ac.将b2=a2-c2代入2b2=3ac,解得ca=12,ca=-2(舍去).故C的离心率为12.(2)由题意,原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故b2a=4,即b2=4a.①由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.设N(x1,y1),由题意知y1<0,则2(-c-x1)=c,-2y1=2,即x1=-32c.y1=-1.代入C的方程,得9c24a2+1b2=1.②将①及c=a2-b2代入②得9(a2-4a)4a2+14a=1.解得a=7,b2=4a=28,故a=7,b=27.13.解(1)由已知可得,ca=63,c=2,所以a=6.又由a2=b2+c2,解得b=2,所以椭圆C的标准方程是x26+y22=1.(2)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.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以OP→=QT→,即(x1,y1)=(-3-x2,m-y2).所以x1+x2=-12m2+3=-3,y1+y2=4mm2+3=m.解得m=±1.此时,四边形OPTQ的面积SOPTQ=2S△OPQ=2×12·|OF|·|y1-y2|=24mm2+32-4·-2m2+3=23.14.解(1)由|AF1|=3|F1B|,|AB|=4,得|AF1|=3,|F1B|=1.因为△ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a=16,|AF1|+|AF2|=2a=8.故|AF2|=2a-|AF1|=8-3=5.(2)设|F1B|=k,则k>0且|AF1|=3k,|AB|=4k.由椭圆定义可得,|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k.在△ABF2中,由余弦定理可得,|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2|·|BF2|cos∠AF2B,即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-65(2a-3k)·(2a-k).化简可得(a+k)(a-3k)=0,而a+k>0,故a=3k.于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k.因此|BF2|2=|F2A|2+|AB|2,可得F1A⊥F2A,故△AF1F2为等腰直角三角形.从而c=22a,所以椭圆E的离心率e=ca=22.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析由|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=2a=4c,得a=2c,4a2+3a2-c2=1,得a=22,b=6,因此,椭圆的标准方程为x28+y26=1.答案A2.解析由题意得|PQ|=|F1F2|=2c,得P的横坐标为2c2-a2c,-a<2c2-a2c<a即:-ac<2c2-a2<ac,-e<2e2-1<e,得e∈12,1.答案A3.解析由题意得|PF1|+|PF2|=2a,|PF1|=2a-2c,|QF1|=23|PF1|=23(2a-2c).QF2=2a-23(2a-2c)=2a3+43c.取PF1的中点M,连接F2M,则F2M⊥PF1,|F2M|2=|F1F2|2-|F1M|2=|F2Q|2-|MQ|2,所以4c2-(a-c)2=2a3+43c2-73a-73c2,化简得5e2-8e+3=0,所以e1=1(舍去),e2=35,即椭圆的离心率为35,故选A.答案A4.解析将y=1-x代入ax2+by2=1,整理得(a+b)x2-2bx+b-1=0,x1+x2=2ba+b,y1+y2=1-x1+1-x2=2aa+b,因此AB的中点ba+b,aa+b,aa+bba+b=ab=32.答案A5.解析直线l:x-2y+2=0与x轴的交点F1(-2,0),与y轴的交点B(0,1),由于椭圆的左焦点为F1,上顶点为B,则c=2,b=1,∴a=b2+c2=5,e=ca=25=255.答案D6.解(1)因为椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,所以ca=22.又椭圆C过点12,144,所以14a2+78b2=1.同时结合a2=b2+c2,解得a=2,b=1,c=1,所以椭圆的标准方程为x22+y2=1.(2)由题知F(-1,0),显然直线AB的斜率存在且不为0,设为k,则直线AB的方程为y=k(x+2)(k≠0),设点A(x1,y1),B(x2,y2),联立x22+y2=1,y=k(x+2),消去y得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-2=0,故Δ=(8k2)2-4(1+2k2)(8k2-2)=8(1-2k2)>0,所以0<k2<12,且x1+x2=-8k21+2k2,x1x2=8k2-21+2k2,所以|AB|=1+k2·(x1+x2)2-4x1x2=1+k2·8(1-2k2)(1+2k2)2.点F到直线AB的距离为d=|k|1+k2,所以S△ABC=12·|k|1+k2·1+k2·8(1-2k2)(1+2k2)2=2·-2k4+k24k4+4k2+1=2·-12+12×6k2+14k4+4k2+1.令t=6k2+1∈(1,4),则k2=t-16.所以S△ABC=2·-12+92×tt2+4t+4=2·-12+92×1t+4t+4≤2·-12+92×14+4=24,当且仅当t=4t,即t=2,k=±66时取等号.所以△ABF面积的最大值为24.第四节双曲线及其性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2015·安徽,6)下列双曲线中,渐近线方程为y=±2x的是()A.x2-y24=1B.x24-y2=1C.x2-y22=1D.x22-y2=12.(2015·天津,5)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x-2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为()A.x29-y213=1B.x213-y29=1C.x23-y2=1D.x2-y23=13.(2015·湖南,6)若双曲线x2a2-y2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为()A.73B.54C.43D.534.(2015·四川,7)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.435.(2015·重庆,9)设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1A2的垂线与双曲线交于B,C两点,若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线的斜率为()A.±12B.±22C.±1D.±26.(2015·湖北,9)将离心率为e1的双曲线C1的实半轴长a和虚半轴长b(a≠b)同时增加m(m>0)个单位长度,得到离心率为e2的双曲线C2,则()A.对任意的a,b,e1<e2B.当a>b时,e1<e2;当a<b时,e1>e2C.对任意的a,b,e1>e2D.当a>b时,e1>e2;当a<b时,e1<e27.(2014·新课标全国Ⅰ,4)已知双曲线x2a2-y23=1(a>0)的离心率为2,则a=()A.2B.62C.52D.18.(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|)2=b2-3ab,则该双曲线的离心率为()A.2B.15C.4D.179.(2014·广东,8)若实数k满足0<k<5,则曲线x216-y25-k=1与曲线x216-k-y25=1的()A.实半轴长相等B.虚半轴长相等C.离心率相等D.焦距相等10.(2014·天津,6)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=111.(2014·江西,9)过双曲线C:x2a2-y2b2=1的右顶点作x轴的垂线,与C的一条渐近线相交于点A.若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C的方程为()A.x24-y212=1B.x27-y29=1C.x28-y28=1D.x212-y24=112.(2016·北京,12)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x+y=0,一个焦点为(5,0),则a=________;b=________.13.(2016·山东,14)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________.14.(2016·浙江,13)设双曲线x2-y23=1的左、焦点分别为F1,F2,若点P在双曲线上,且△F1PF2为锐角三角形,则|PF1|+|PF2|的取值范围是________.15.(2015·新课标全国Ⅱ,15)已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y=±12x,则该双曲线的标准方程为______________.16.(2015·北京,12)已知(2,0)是双曲线x2-y2b2=1(b>0)的一个焦点,则b=________.17.(2015·新课标全国Ⅰ,16)已知F是双曲线C:x2-y28=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,66).当△APF周长最小时,该三角形的面积为________.18.(2015·山东,15)过双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·邯郸市质检)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=-52x,则它的离心率为()A.52B.32C.355D.232.(2016·郑州质量预测)已知双曲线x2a2-y2b2=1,a∈R,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,O为坐标原点,点P为双曲线上一点满足|OP|=3a,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等比数列,则此双曲线的离心率为()A.213B.73C.273D.7333.(2016·河南适应性模拟练习)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=kx(k>0),离心率e=5k,则双曲线方程为()A.x2a2-y24a2=1B.x2a2-y25a2=1C.x24b2-y2b2=1D.x25b2-y2b2=14.(2015·河北唐山模拟)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,在双曲线C上存在点P,满足△PF1F2的周长等于双曲线C的实轴长的3倍,则双曲线C的离心率的取值范围是()A.1,32B.0,32C.1,52D.0,525.(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+36.(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________.7.(2015·河北高阳中学第一次月考)F1、F2是双曲线x216-y220=1的焦点,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,则点P到焦点F2的距离等于________.8.(2015·北京朝阳期末)已知双曲线中心在原点,一个焦点为F1(-5,0),点P在双曲线上,且线段PF1的中点坐标为(0,2),则此双曲线的方程是______________,离心率是________.9.(2015·山东枣庄四校联考)若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上存在点P,满足以|OP|为边长的正方形的面积等于2ab(其中点O为坐标原点),则该双曲线的离心率的取值范围是________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析由双曲线渐近线方程的求法知;双曲线x2-y24=1的渐近线方程为y=±2x,故选A.答案A2.解析双曲线x2a2-y2b2=1的一个焦点为F(2,0),则a2+b2=4,①双曲线的渐近线方程为y=±bax,由题意得2ba2+b2=3,②联立①②解得b=3,a=1,所求双曲线的方程为x2-y23=1,选D.答案D3.解析由条件知y=-bax过点(3,-4),∴3ba=4,即3b=4a,∴9b2=16a2,∴9c2-9a2=16a2,∴25a2=9c2,∴e=53.故选D.答案D4.解析右焦点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,∴A(2,23),B(2,-23),∴|AB|=43.答案D5.解析双曲线x2a2-y2b2=1的右焦点F(c,0),左、右顶点分别为A1(-a,0),A2(a,0),易求Bc,b2a,Cc,-b2a,则=b2ac+a,=b2aa-c,又A1B与A2C垂直,则有·=-1,即b2ac+a·b2aa-c=-1,∴b4a2c2-a2=1,∴a2=b2,即a=b,∴渐近线斜率k=±ba=±1.答案C6.解析e1=1+b2a2,e2=1+(b+m)2(a+m)2.不妨令e1<e2,化简得ba<b+ma+m(m>0),得bm<am,得b<a.所以当b>a时,有ba>b+ma+m,即e1>e2;当b<a时,有ba<b+ma+m,即e1<e2.故选B.答案B7.解析由双曲线方程知b2=3,从而c2=a2+3,又e=2,因此c2a2=a2+3a2=4,又a>0,所以a=1,故选D.答案D8.解析根据双曲线的定义,得||PF1|-|PF2||=2a.又(|PF1|-|PF2|)2=b2-3ab,所以4a2=b2-3ab,即(a+b)(4a-b)=0,又a+b≠0,所以b=4a,所以e=ca=1+ba2=1+42=17.答案D9.解析若0<k<5,则5-k>0,16-k>0,故方程x216-y25-k=1表示焦点在x轴上的双曲线,且实半轴的长为4,虚半轴的长为5-k,焦距2c=221-k,离心率e=21-k4;同理方程x216-k-y25=1也表示焦点在x轴上的双曲线,实半轴的长为16-k,虚半轴的长为5,焦距2c=221-k,离心率e=21-k16-k.可知两曲线的焦距相等.故选D.答案D10.解析由题意可得ba=2,c=5,所以c2=a2+b2=5a2=25,解得a2=5,b2=20,则所求双曲线的方程为x25-y220=1.答案A11.解析设双曲线的右焦点为F,则F(c,0)(其中c=a2+b2),且c=|OF|=r=4,不妨将直线x=a代入双曲线的一条渐近线方程y=bax,得y=b,则A(a,b).由|FA|=r=4,得(a-4)2+b2=4,即a2-8a+16+b2=16,所以c2-8a=0,所以8a=c2=42,解得a=2,所以b2=c2-a2=16-4=12,所以所求双曲线的方程为x24-y212=1.答案A12.解析由2x+y=0得y=-2x,所以ba=2.又c=5,a2+b2=c2,解得a=1,b=2.答案1213.解析由已知得|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.答案214.解析如图,由已知可得a=1,b=3,c=2,从而|F1F2|=4,由对称性不妨设P在右支上,设|PF2|=m,则|PF1|=m+2a=m+2,由于△PF1F2为锐角三角形,结合实际意义需满足(m+2)2<m2+42,42<(m+2)2+m2,解得-1+7<m<3,又|PF1|+|PF2|=2m+2,∴27<2m+2<8.答案(27,8)15.解析由双曲线渐近线方程为y=±12x,可设该双曲线的标准方程为x24-y2=λ(λ≠0),已知该双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,即λ=1,故所求双曲线的标准方程为x24-y2=1.答案x24-y2=116.解析由题意:c=2,a=1,由c2=a2+b2.得b2=4-1=3,所以b=3.答案317.解析设左焦点为F1,|PF|-|PF1|=2a=2,∴|PF|=2+|PF1|,△APF的周长为|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+2+|PF1|,△APF周长最小即为|AP|+|PF1|最小,当A、P、F1在一条直线时最小,过AF1的直线方程为x-3+y66=1.与x2-y28=1联立,解得P点坐标为(-2,26),此时S=S△AF1F-S△F1PF=126.答案12618.解析把x=2a代入x2a2-y2b2=1得y=±3b.不妨取P(2a,-3b).又∵双曲线右焦点F2的坐标为(c,0),∴kF2P=3bc-2a.由题意,得3bc-2a=ba.∴(2+3)a=c.∴双曲线C的离心率为e=ca=2+3.答案2+3B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析该双曲线的渐近线为y=±bax,故ba=52,即c2-a2a=52,e=ce=32.答案B2.解析设P(x0,y0)(x0≥a),则x20+y20=9a2,x20a2-y20b2=1,二者联立得x20=9a4+a2b2c2,又因为|PF1|=(x0+c)2+y20=(x0+c)2+b2x20a2-1=cax0+a,同理可得|PF2|=cax0-a,由题意知|PF1|·|PF2|=4c2,所以c2a2x20-a2=4c2,即c2a2×9a4+a2b2c2-a2=4c2,整理得7a2=3c2,所以ca=213.答案A3.解析由题意知k=ba,所以5ba=ca,c=5b,a=2b,双曲线方程为x24b2-y2b2=1,故选C.答案C4.解析利用双曲线定义和几何性质建立基本量的关系.不妨设点P在双曲线的右支上,则PF1-PF2=2a,又PF1+PF2+2c=6a,两式相加得PF1=4a-c>a+c?3a>2c,所以离心率1<e=ca<32,故选A.答案A5.解析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.答案C6.解析双曲线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.答案1<e<2337.解析设点P到焦点F2的距离为d,则d-9=±8,解得d=17或d=1(不符合,舍去),所以d=17.答案178.解析由双曲线的焦点可知c=5,因为线段|PF1|的中点坐标为(0,2),所以设右焦点为F2,则有PF2⊥x轴,且|PF2|=4,点P在双曲线右支上.所以|PF1|=(25)2+42=36=6,所以|PF1|-|PF2|=6-4=2=2a,所以a=1,b2=c2-a2=4,所以双曲线的方程为x2-y24=1,离心率e=ca=5.答案x2-y24=159.解析设P(x0,y0),则以|OP|为边长的正方形的面积S=|OP|2=x20+y20=2ab,又x20+y20≥a2,所以2ab≥a2,则ba≥12,故e2=1+ba2≥54,所以e∈52,+∞.答案52,+∞第五节抛物线及其性质A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·新课标全国Ⅱ,5)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=kx(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=()A.12B.1C.32D.22.(2016·四川,3)抛物线y2=4x的焦点坐标是()A.(0,2)B.(0,1)C.(2,0)D.(1,0)3.(2015·陕西,3)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为()A.(-1,0)B.(1,0)C.(0,-1)D.(0,1)4.(2015·新课标全国Ⅰ,5)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为12,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=()A.3B.6C.9D.125.(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,则|AB|=()A.303B.6C.12D.736.(2014·安徽,3)抛物线y=14x2的准线方程是()A.y=-1B.y=-2C.x=-1D.x=-27.(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.108.(2014·辽宁,8)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为()A.-43B.-1C.-34D.-129.(2014·新课标全国Ⅰ,10)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=54x0,则x0=()A.1B.2C.4D.810.(2014·上海,4)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________.11.(2014·湖南,14)平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是________.12.(2016·新课标全国Ⅰ,20)在直角坐标系xOy中,直线l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:y2=2px(p>0)于点P,M关于点P的对称点为N,连接ON并延长交C于点H.(1)求|OH||ON|;(2)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.13.(2016·浙江,19)如图,设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线上的点A到y轴的距离等于|AF|-1.(1)求p的值;(2)若直线AF交抛物线于另一点B,过B与x轴平行的直线和过F与AB垂直的直线交于点N,AN与x轴交于点M,求M的横坐标的取值范围.14.(2015·浙江,19)如图,已知抛物线C1:y=14x2,圆C2:x2+(y-1)2=1,过点P(t,0)(t>0)作不过原点O的直线PA,PB分别与抛物线C1和圆C2相切,A,B为切点.(1)求点A,B的坐标;(2)求△PAB的面积.注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.15.(2015·福建,19)已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.(1)求抛物线E的方程;(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:以点F为圆心且与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.16.(2014·浙江,22)已知△ABP的三个顶点都在抛物线C:x2=4y上,F为抛物线C的焦点,点M为AB的中点,PF→=3FM→.(1)若|PF→|=3,求点M的坐标;(2)求△ABP面积的最大值.17.(2014·福建,21)已知曲线Γ上的点到点F(0,1)的距离比它到直线y=-3的距离小2.(1)求曲线Γ的方程;(2)曲线Γ在点P处的切线l与x轴交于点A,直线y=3分别与直线l及y轴交于点M,N.以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B.试探究:当点P在曲线Γ上运动(点P与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?证明你的结论.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河南洛阳统考)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|=5,则|BF|=()A.14B.1C.54D.22.(2016·忻州四校一联)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,M为抛物线C上一点,若△OFM的外接圆与抛物线C的准线相切,且外接圆的面积为9π,则p=()A.2B.4C.6D.83.(2016·江西师大附中,鹰潭一中联考)已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线方程为x=-1,直线与抛物线C相交于A,B两点.若线段AB的中点为(2,1),则直线l的方程为()A.y=2x-3B.y=-2x+5C.y=-x+3D.y=x-14.(2016·湖南株洲3月模拟)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为________.5.(2016·山东北镇中学,莱芜一中,德州一中4月联考)抛物线C1:y=12px2(p>0)的焦点与双曲线C2:x23-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=________.6.(2015·甘肃兰州诊断)如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点坐标为F(1,0),过F的直线交抛物线C于A,B两点,直线AO,BO分别与直线m:x=-2相交于M,N两点.(1)求抛物线C的方程;(2)证明:△ABO与△MNO的面积之比为定值.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析由题可知抛物线的焦点坐标为(1,0),由PF⊥x轴知,|PF|=2,所以P点的坐标为(1,2),代入曲线y=kx(k>0)得k=2,故选D.答案D2.解析∵对于抛物线y2=ax,其焦点坐标为a4,0,∴y2=4x,则为(1,0).答案D3.解析由于抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-p2,由题意得-p2=-1,p=2,焦点坐标为1,0,故选B.答案B4.解析因为e=ca=12,y2=8x的焦点为(2,0),所以c=2,a=4,故椭圆方程为x216+y212=1,将x=-2代入椭圆方程,解得y=±3,所以|AB|=6.答案B5.解析抛物线C:y2=3x的焦点为F34,0,所以AB所在的直线方程为y=33x-34,将y=33x-34代入y2=3x,消去y整理得x2-212x+916=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得x1+x2=212,由抛物线的定义可得|AB|=x1+x2+p=212+32=12,故选C.答案C6.解析由y=14x2得x2=4y,焦点在y轴正半轴上,且2p=4,即p=2,因此准线方程为y=-p2=-1.故选A.答案A7.解析如图,可设A(m2,m),B(n2,n),其中m>0,n<0,则OA→=(m2,m),OB→=(n2,n),OA→·OB→=m2n2+mn=2,解得mn=1(舍)或mn=-2.∴lAB:(m2-n2)(y-n)=(m-n)(x-n2),即(m+n)(y-n)=x-n2,令y=0,解得x=-mn=2,∴C(2,0).S△AOB=S△AOC+S△BOC=12×2×m+12×2×(-n)=m-n,S△AOF=12×14×m=18m,则SAOB+S△AOF=m-n+18m=98m-n=98m+2m≥298m·2m=3,当且仅当98m=2m,即m=43时等号成立.故△ABO与△AFO面积之和的最小值为3.答案B8.解析由点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,得焦点F(2,0),∴kAF=3-2-2=-34,故选C.答案C9.解析由题意知抛物线的准线为x=-14.因为|AF|=54x0,根据抛物线的定义可得x0+14=|AF|=54x0,解得x0=1,故选A.答案A10.解析∵c2=9-5=4,∴c=2.∴椭圆x29+y25=1的右焦点为(2,0),∴p2=2,即抛物线的准线方程为x=-2.答案x=-211.解析设机器人为A(x,y),依题意得点A在以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y2=4x.过点P(-1,0),斜率为k的直线为y=k(x+1).由y2=4x,y=kx+k,得ky2-4y+4k=0.当k=0时,显然不符合题意;当k≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k·4k<0,化简得k2-1>0,解得k>1或k<-1,因此k的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞).答案(-∞,-1)∪(1,+∞)12.解(1)由已知得M(0,t),Pt22p,t,又N为M关于点P的对称点,故Nt2p,t,ON的方程为y=ptx,代入y2=2px整理得px2-2t2x=0,解得x1=0,x2=2t2p,因此H2t2p,2t.所以N为OH的中点,即|OH||ON|=2.(2)直线MH与C除H以外没有其它公共点,理由如下:直线MH的方程为y-t=p2tx,即x=2tp(y-t).代入y2=2px得y2-4ty+4t2=0,解得y1=y2=2t,即直线MH与C只有一个公共点,所以除H以外直线MH与C没有其它公共点.13.解(1)由题意可得,抛物线上点A到焦点F的距离等于点A到直线x=-1的距离,由抛物线的定义得p2=1,即p=2.(2)由(1)得,抛物线方程为y2=4x,F(1,0),可设A(t2,2t),t≠0,t≠±1.因为AF不垂直于y轴,可设直线AF:x=sy+1(s≠0),由y2=4x,x=sy+1消去x得y2-4sy-4=0.故y1y2=-4,所以,B1t2,-2t.又直线AB的斜率为2tt2-1,故直线FN的斜率为-t2-12t,从而得直线FN:y=-t2-12t(x-1),直线BN:y=-2t.所以Nt2+3t2-1,-2t.设M(m,0),由A,M,N三点共线得2tt2-m=2t+2tt2-t2+3t2-1,于是m=2t2t2-1,所以m<0或m>2.经检验,m<0或m>2满足题意.综上,点M的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞).14.解(1)由题意知直线PA的斜率存在,故可设直线PA的方程为y=k(x-t).由y=k(x-t),y=14x2消去y,整理得:x2-4kx+4kt=0,由于直线PA与抛物线相切,得k=t,因此,点A的坐标为(2t,t2).设圆C2的圆心为D(0,1),点B的坐标为(x0,y0),由题意知:点B,O关于直线PD对称,故y02=-x02t+1,x0t-y0=0.解得x0=2t1+t2,y0=2t21+t2.因此,点B的坐标为2t1+t2,2t21+t2.(2)由(1)知,|AP|=t·1+t2和直线PA的方程tx-y-t2=0,点B到直线PA的距离是d=t21+t2,设△PAB的面积为S(t),所以S(t)=12|AP|·d=t32.15.方法一(1)解由抛物线的定义得|AF|=2+p2.因为|AF|=3,即2+p2=3,解得p=2,所以抛物线E的方程为y2=4x.(2)证明因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,所以m=±22,由抛物线的对称性,不妨设A(2,22).由A(2,22),F(1,0)可得直线AF的方程为y=22(x-1).由y=22(x-1),y2=4x得2x2-5x+2=0,解得x=2或x=12,从而B12,-2.又G(-1,0),所以kGA=22-02-(-1)=223,kGB=-2-012-(-1)=-223.所以kGA+kGB=0,从而∠AGF=∠BGF,这表明点F到直线GA,GB的距离相等,故以F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.法二(1)同法一.(2)证明设以点F为圆心且与直线GA相切的圆的半径为r.因为点A(2,m)在抛物线E:y2=4x上,所以m=±22,由抛物线的对称性,不妨设A(2,22).由A(2,22),F(1,0)可得直线AF的方程为y=22(x-1).由y=22(x-1),y2=4x得2x2-5x+2=0.解得x=2或x=12,从而B12,-2.又G(-1,0),故直线GA的方程为22x-3y+22=0.从而r=|22+22|8+9=4217.又直线GB的方程为22x+3y+22=0.所以点F到直线GB的距离d=|22+22|8+9=4217=r.这表明以点F为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.16.解(1)由题意知焦点F(0,1),准线方程为y=-1.设P(x0,y0),由抛物线定义知|PF|=y0+1,得到y0=2,所以P(22,2)或P(-22,2).由PF→=3FM→,分别得M-223,23或M223,23.(2)设直线AB的方程为y=kx+m,点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0).由y=kx+m,x2=4y,得x2-4kx-4m=0.于是Δ=16k2+16m>0,x1+x2=4k,x1x2=-4m,所以AB中点M的坐标为(2k,2k2+m).由PF→=3FM→,得(-x0,1-y0)=3(2k,2k2+m-1),所以x0=-6k,y0=4-6k2-3m.由x20=4y0得k2=-15m+415.由Δ>0,k2≥0,得-13<m≤43.又因为|AB|=41+k2k2+m,点F(0,1)到直线AB的距离为d=|m-1|1+k2.所以S△ABP=4S△ABF=8|m-1|k2+m=16153m3-5m2+m+1.记f(m)=3m3-5m2+m+1-13<m≤43.令f′(m)=9m2-10m+1=0,解得m1=19,m2=1.可得f(m)在-13,19上是增函数,在19,1上是减函数,在1,43上是增函数.又f19=256243>f43.所以,当m=19时,f(m)取到最大值256243,此时k=±5515.所以,△ABP面积的最大值为2565135.17.解方法一(1)设S(x,y)为曲线Γ上任意一点,依题意,点S到F(0,1)的距离与它到直线y=-1的距离相等.所以曲线Γ是以点F(0,1)为焦点、直线y=-1为准线的抛物线,所以曲线Γ的方程为x2=4y.(2)当点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.证明如下:由(1)知抛物线Γ的方程为y=14x2,设P(x0,y0)(x0≠0),则y0=14x20,由y′=12x,得切线l的斜率k=y′|x=x0=12x0,所以切线l的方程为y-y0=12x0(x-x0),即y=12x0x-14x20.由y=12x0x-14x20,y=0,得A12x0,0.由y=12x0x-14x20,y=3,得M12x0+6x0,3.又N(0,3),所以圆心C14x0+3x0,3.半径r=12|MN|=|14x0+3x0|,|AB|=|AC|2-r2=12x0-14x0+3x02+32-14x0+3x02=6.所以点P在曲线Γ上运动时,线段AB的长度不变.方法二(1)设S(x,y)为曲线Γ上任意一点,则|y-(-3)|-(x-0)2+(y-1)2=2,依题意,点S(x,y)只能在直线y=-3的上方,所以y>-3,所以(x-0)2+(y-1)2=y+1,化简得,曲线Γ的方程为x2=4y.(2)同方法一.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析不妨设点A位于x轴上方,由|AF|=5得xA=5-1=4,所以yA=4,则直线方程为y=4-04-1(x-1),即y=43(x-1),与抛物线的方程联立解得xB=14,所以|BF|=14+1=54,故选C.答案C2.解析∵△OFM的外接圆与抛物线C的准线相切,∴△OFM的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径,∵圆的面积为9π,∴圆的半径为3,又∵圆心在OF的垂直平分线上,|OF|=p2,∴p2+p4=3,∴p=4.答案B3.解析易知抛物线的方程为y2=4x.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y21=4x,y22=4x2两式相减得:(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),所以AB的斜率k=y1-y2x1-x2=4y1+y2=42=2,从而直线AB的方程为y-1=2(x-2),即y=2x-3.答案A4.解析设抛物线方程为y2=2px(p>0).∵当x=p2时,|y|=p,∴p=|AB|2=122=6.又P到AB的距离始终为p,∴S△ABP=12×12×6=36.答案365.解析由题意可知,双曲线C2:x23-y2=1的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±33x,抛物线C1:y=12px2(p>0)的焦点为F′0,p2,设点M的坐标为x0,12px20(x0>0),则kMF′=kFF′,所以12px20-p2x0=p2-2,所以2x20+p2x0-2p2=0.由y=12px2得y′=1px,所以C1在点M处的切线的斜率为1px0=33,所以x0=33p,代入2x20+p2x0-2p2=0可得p=433.答案4336.(1)解由焦点坐标为(1,0)可知p2=1,所以p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.(2)证明当直线AB垂直于x轴时,△ABO与△MNO相似,所以S△ABOS△MNO=OF22=14;当直线AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(x-1),设M(-2,yM),N(-2,yN),A(x1,y1),B(x2,y2),由y=k(x-1),y2=4x消y并整理得k2x2-(4+2k2)x+k2=0,所以x1·x2=1.所以S△ABOS△MNO=12·AO·BO·sin∠AOB12·MO·NO·sin∠MON=AOMO·BONO=x12·x22=14,综上,S△ABOS△MNO=14,即△ABO与△MNO的面积之比为定值.第一节直线与方程A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·北京,7)已知A(2,5),B(4,1),若点P(x,y)在线段AB上,则2x-y的最大值为()A.-1B.3C.7D.82.(2015·安徽,8)直线3x+4y=b与圆x2+y2-2x-2y+1=0相切,则b的值是()A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或123.(2014·福建,6)已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程是()A.x+y-2=0B.x-y+2=0C.x+y-3=0D.x-y+3=04.(2014·四川,9)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|的取值范围是()A.[5,25]B.[10,25]C.[10,45]D.[25,45]5.(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________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河南南阳一模)已知a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0必过定点()A.-16,12B.12,16C.12,-16D.16,-122.(2016·辽宁师大附中期中)已知两条直线y=ax-2和3x-(a+2)y+1=0互相平行,则a等于()A.1或-3B.-1或3C.1和3D.-1或-33.(2016·广东珠海综合测试)"a=-1"是"直线a2x-y+6=0与直线4x-(a-3)y+9=0互相垂直"的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.(2015·山东烟台二模)设曲线y=x+1x-1在点(3,2)处的切线与直线ax+y+3=0垂直,则a=()A.2B.-2C.12D.-125.(2015·滨州模拟)当0<k<12时,直线l1:kx-y=k-1与直线l2:ky-x=2k的交点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限6.(2015·苏州模拟)已知直线l过点M(1,1),且与x轴、y轴的正半轴分别交于点A,B,O为坐标原点,则当|MA|2+|MB|2取得最小值时,直线l的方程为________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.解析线段AB的方程为y-1=5-12-4(x-4),2≤x≤4.即2x+y-9=0,2≤x≤4,因为P(x,y)在线段AB上,所以2x-y=2x-(-2x+9)=4x-9.又2≤x≤4,则-1≤4x-9≤7,故2x-y最大值为7.答案C2.解析圆方程可化为(x-1)2+(y-1)2=1,∴该圆是以(1,1)为圆心,以1为半径的圆,∵直线3x+4y=b与该圆相切,∴|3×1+4×1-b|32+42=1.解得b=2或b=12,故选D.答案D3.解析依题意,得直线l过点(0,3),斜率为1,所以直线l的方程为y-3=x-0,即x-y+3=0.故选D.答案D4.解析易知直线x+my=0过定点A(0,0),直线mx-y-m+3=0过定点B(1,3),且两条直线相互垂直,故点P在以AB为直径的圆上运动,故|PA|+|PB|=|AB|cos∠PAB+|AB|sin∠PAB=10·2sin∠PAB+π4∈[10,25],故选B.答案B5.解析双曲线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.答案22B组两年模拟精选(2016~2015年)1.解析由a+2b=1得a=1-2b,代入直线方程得(2x-1)b=x+3y,此式对任意b恒成立,故有2x-1=0,x+3y=0,解得x=12,y=-16,即直线必过定点12,-16.答案C2.解析由题意知两条直线的斜率均存在,因为两直线互相平行,所以a=3a+2,-2≠1a+2,所以a=1或-3.答案A3.解析直线a2x-y+6=0与直线4x-(a-3)y+9=0互相垂直的充要条件是4a2+a-3=0,解得a=-1或a=34,所以"a=-1"是"直线a2x-y+6=0与直线4x-(a-3)y+9=0互相垂直"的充分不必要条件,故选A.答案A4.解析函数y=x+1x-1的导函数为y′=-2(x-1)2,所以曲线在(3,2)处的切线的斜率为-12,又直线ax+y+3=0的斜率为-a,所以-a·-12=-1,解得a=-2,选B.答案B5.解析l1和l2的交点坐标为kk-1,2k-1k-1,∵0<k<12,∴kk-1<0,2k-1k-1>0,故l1和l2交点在第二象限.答案B6.解析设l的方程为y-1=k(x-1),因此Ak-1k,0,B(0,1-k),|MA|2+|MB|2=2+k2+1k2≥2+2k2·1k2=4,当且仅当k2=1k2时取"=",得k=-1.答案x+y-2=0
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