高中数学圆锥曲线高考真题
一.解答题(共30小题)
1.已知椭圆C:+=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.
2.平面直角坐标系xOy中,椭圆C
:+=1(a>b>0)的离心率是,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)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.
(i)求证:点M在定直线上;
(ii)直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1,△PDM的面积为S2,求最大值及取得最大值时点P的坐标.
的
3.设椭圆+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A,已知+=,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
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4.如图,设椭圆C:+y2=1(a>1)
(Ⅰ)求直线y=kx+1被椭圆截得到的弦长(用a,k表示)
(Ⅱ)若任意以点A(0,1)为圆心的圆与椭圆至多有三个公共点,求椭圆的离心率的取值范围.
5.设椭圆+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A.已知+=,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于点B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴于点H,若BF⊥HF,且∠MOA≤∠MAO,求直线l的斜率的取值范围.
6.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,连结ON并延长交C于点H. (Ⅰ)求;
(Ⅱ)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.
7.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.
(Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;
(Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
8.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)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
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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.
(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k,k′,证明
(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.
为定值;
9.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形
,)在椭圆E上. 的三个顶点,点P((Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设不过原点O且斜率为的直线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︳
10.已知椭圆E:+=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.
(Ⅰ)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积;
(Ⅱ)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围.
11.已知A是椭圆E:+=1的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E与A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.
(I)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积
(II) 当2|AM|=|AN|时,证明:
12.如题图,椭圆<k<2. =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直
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线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1
(Ⅰ)若|PF1|=2+|=2﹣,求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率e.
13.如题图,椭圆=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,且过F2的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1.
(Ⅰ)若|PF1|=2+,|PF2|=2﹣,求椭圆的标准方程.
(Ⅱ)若|PQ|=λ|PF1|,且≤λ<,试确定椭圆离心率e的取值范围.
14.设椭圆E的方程为=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.
(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.
15.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:焦点,C1与C2的公共弦的长为2
+=1(a>b>0)的一个,过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与第4页(共61页)
C2相交于C,D两点,且(Ⅰ)求C2的方程; 与同向.
(Ⅱ)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率.
16.已知椭圆上两个不同的点A,B关于直线y=mx+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).
17.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:焦点.C1与C2的公共弦长为
2
(Ⅰ)求C2的方程; . +=1(a>b>0)的一个
(Ⅱ)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
同向.
(ⅰ)若|AC|=|BD|,求直线l的斜率; 与
(ⅱ)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.
18.一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?
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若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.
19.已知椭圆E
:+=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c.
(Ⅰ)求椭圆E的离心率;
(Ⅱ)如图,AB是圆M:(x+2)2+(y﹣1)2=的一条直径,若椭圆E经过A、B两点,求椭圆E的方程.
20.椭圆C:=1,(a>b>0)的离心率,点(2,)在C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.
21.如图,椭圆E:+=1(a>b>0)经过点A(0,﹣1),且离心率为. (Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)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斜率之和为2.
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22.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.
23.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.
(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;
(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.
24.已知椭圆E:+=1(a>b>0)过点,且离心率e为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,判断点G
线段AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.
与以
25.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,
(Ⅰ)求抛物线E的方程;
(Ⅱ)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
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与直线GA相切的圆,必与直线GB相切.
26.平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,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.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆E:+=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||的值;
(ii)求△ABQ面积的最大值.
27.设椭圆E的方程为+=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
(Ⅰ)求E的离心率e;
(Ⅱ)设点C的坐标为(0,﹣b),N为线段AC的中点,点N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求E的方程.
28.已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=
. 截得的线段的长为c,|FM|
=
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(Ⅰ)求直线FM的斜率;
(Ⅱ)求椭圆的方程;
(Ⅲ)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于
斜率的取值范围.
29.如图,椭圆E:的离心率是,过点P(0,1)的动直,求直线OP(O为原点)的线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2.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)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
恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
30.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,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.
(Ⅰ)求椭圆C的方程,并求点M的坐标(用m,n表示);
(Ⅱ)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.
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高中数学圆锥曲线高考真题
参考答案与试题解析
一.解答题(共30小题)
1.(2016?北京)已知椭圆C:+=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.
【分析】(1)由题意可得a=2,b=1,则
程可求,离心率为e=; ,则椭圆C的方
(2)设P(x0,y0),求出PA、PB所在直线方程,得到M,N的坐标,求得|AN|,|BM|.由
值2.
【解答】(1)解:∵椭圆C:∴a=2,b=1,则
∴椭圆C的方程为
(2)证明:如图,
设P(x0,y0),则,PA所在直线方程为y=, +=1过点A(2,0),B(0,1)两点, , ,离心率为e=; ,结合P在椭圆上求得四边形ABNM的面积为定
取x=0,得;
,PB所在直线方程为,
取y=0,得.
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∴|AN|=,
|BM|=1﹣. ∴=
=
﹣
=
=
=
∴四边形ABNM的面积为定值2.
.
【点评】本题考查椭圆的标准方程,考查了椭圆的简单性质,考查计算能力与推理论证能力,是中档题.
2.(2016?山东)平面直角坐标系xOy中,椭圆C:心率是+=1(a>b>0)的离,抛物线E:x2=2y的焦点F是C的一个顶点.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)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.
(i)求证:点M在定直线上;
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(ii)直线l与y轴交于点G,记△PFG的面积为S1,△PDM的面积为S2,求最大值及取得最大值时点P的坐标.
的
【分析】(I)运用椭圆的离心率公式和抛物线的焦点坐标,以及椭圆的a,b,c的关系,解得a,b,进而得到椭圆的方程;
(Ⅱ)(i)设P(x0,y0),运用导数求得切线的斜率和方程,代入椭圆方程,运用韦达定理,可得中点D的坐标,求得OD的方程,再令x=x0,可得y=﹣.进而得到定直线;
(ii)由直线l的方程为y=x0x﹣y0,令x=0,可得G(0,﹣y0),运用三角形的面积公式,可得S1=|FG|?|x0|
=x0?(+y0),S2
=|PM|?|x0﹣|,化简整理,再1+2x02=t(t≥1),整理可得t的二次方程,进而得到最大值及此时P的坐标.
【解答】解:(I)由题意可得
e==
即有b=,a2﹣c2=,
解得a=1,c=, ,抛物线E:x2=2y的焦点F为(0
,),
可得椭圆的方程为x2+4y2=1;
(Ⅱ)(i)证明:设P(x0,y0),可得x02=2y0,
由
y=x2的导数为y′=x,即有切线的斜率为x0,
则切线的方程为y﹣y0=x0(x﹣x0),
可化为y=x0x﹣y0,代入椭圆方程,
可得(1+4x02)x2﹣8x0y0x+4y02﹣1=0,
△=64x02y02﹣4(1+4x02)(4y02﹣1)>0,可得1+4x02>4y02.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
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可得x1+x2
=,即有中点D(,﹣),
直线OD的方程为y=﹣x,可令x=x0,可得y=﹣.
即有点M在定直线y=﹣上;
(ii)直线l的方程为y=x0x﹣y0,令x=0,可得G(0,﹣y0),
则S1
=|FG|?|x0|=x0?(+y0)=x0(1+x02);
S2
=|PM|?|x0﹣|=(y0
+)?=x0?, 则=,
令1+2x02=t(t≥1),则==
==2+﹣=﹣(﹣)2+,
则当t=2,即x0=时,取得最大值,
此时点P的坐标为(,).
【点评】本题考查椭圆的方程的求法,注意运用椭圆的离心率和抛物线的焦点坐标,考查直线和抛物线斜的条件,以及直线方程的运用,考查三角形的面积的计算,以及化简整理的运算能力,属于难题.
3.(2016?天津)设椭圆+=+=1(a>)的右焦点为F,右顶点为A,已知,其中O为原点,e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点A的直线l与椭圆交于B(B不在x轴上),垂直于l的直线与l交于点M,与y轴交于点H,若BF⊥HF,且∠MOA=∠MAO,求直线l的斜率.
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【分析】(1)由题意画出图形,把|OF|、|OA|、|FA|
代入
转化为关于a的方程,解方程求得a值,则椭圆方程可求; +
=,
(2)由已知设直线l的方程为y=k(x﹣2),(k≠0),联立直线方程和椭圆方程,化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系求得B的坐标,再写出MH所在直线方程,求出H的坐标,由BF⊥HF,
得
整理得到M的坐标与k的关系,由∠MOA=∠MAO,得到x0=1,转化为关于k的等式求得k的值.
【解答】解:(1)由+=, ,
得+
=, 即
=,
∴a[a2﹣(a2﹣3)]=3a(a2﹣3),解得a=2. ∴椭圆方程为;
(2)由已知设直线l的方程为y=k(x﹣2),(k≠0),
设B(x1,y1),M(x0,k(x0﹣2)),
∵∠MOA=∠MAO,
∴x0=1,
再设H(0,yH), 联立,得(3+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0.
△=(﹣16k2)2﹣4(3+4k2)(16k2﹣12)=144>0. 由根与系数的关系得, ∴,,
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