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8-9 圆锥曲线的综合问题课时规范练A组基础对点练1(2018东北三省四市联考)在平面直角坐标系中,椭圆C:1(ab0)的离心率为,点M在椭圆C上(1)求椭圆C的方程;(2)已知P(2,0)与Q(2,0)为平面内的两个定点,过点(1,0)的直线l与椭圆C交于A,B两点,求四边形APBQ面积的最大值解析:(1)由题可知e,所以a2c,则椭圆C的方程为1,将M代入得1,所以c21,a24,b23,所以椭圆C的方程为1.(2)由题易知,直线l的斜率不为0,设l的方程为xmy1,联立方程消去x得(3m24)y26my90.设点A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2,y1y2,则|AB|.点P(2,0)到直线l的距离为,点Q(2,0)到直线l的距离为,所以四边形APBQ的面积S.令t,t1,则S.设函数f(t)3t(t1),则f(t)30,所以f(t)在1,)上单调递增,有3t4,故S6,当且仅当t1时取等号所以当t1,即m0时,四边形APBQ面积最大,最大值为6.2(2016高考北京卷)已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,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|为定值解析:(1)由题意得解得a2,b1.所以椭圆C的方程为y21.(2)证明:由(1)知,A(2,0),B(0,1)设P(x0,y0),则x4y4.当x00时,直线PA的方程为y(x2)令x0,得yM,从而|BM|1yM|.直线PB的方程为yx1.令y0,得xN,从而|AN|2xN|.所以|AN|BM|4.当x00时,y01,|BM|2,|AN|2,所以|AN|BM|4.综上,|AN|BM|为定值3已知椭圆E:1的右焦点为F(c,0)且abc0,设短轴的一个端点为D,原点O到直线DF的距离为,过原点和x轴不重合的直线与椭圆E相交于C,G两点,且|4.(1)求椭圆E的方程;(2)是否存在过点P(2,1)的直线l与椭圆E相交于不同的两点A,B且使得24成立?若存在,试求出直线l的方程;若不存在,请说明理由解析:(1)由椭圆的对称性知|2a4,a2.又原点O到直线DF的距离为,bc,又a2b2c24,abc0,b,c1.故椭圆E的方程为1.(2)当直线l与x轴垂直时不满足条件故可设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为yk(x2)1,代入椭圆方程得(34k2)x28k(2k1)x16k216k80,x1x2,x1x2,32(6k3)0,k.24,即4(x12)(x22)(y11)(y21)5,4(x12)(x22)(1k2)5,即4x1x22(x1x2)4(1k2)5,4(1k2)45,解得k,k不符合题意,舍去,存在满足条件的直线l,其方程为yx.4(2018陕西质检)已知椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1和F2,由M(a,b),N(a,b),F2和F1这4个点构成了一个高为,面积为3的等腰梯形(1)求椭圆的方程;(2)过点F1的直线和椭圆交于A,B两点,求F2AB面积的最大值解析:(1)由已知条件,得b,且3,所以ac3.又a2c23,所以a2,c1,所以椭圆的方程为1.(2)显然,直线的斜率不能为0,设直线的方程为xmy1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程消去x得,(3m24)y26my90.因为直线过椭圆内的点,所以无论m为何值,直线和椭圆总相交,所以y1y2,y1y2,所以SF2AB|F1F2|y1y2|y1y2|12.又m20,所以9(m21)6递增,所以9(m21)691616,所以SF2AB3,当且仅当m0时取等号,所以SF2AB的最大值为3.B组能力提升练1(2018武汉调研测试)已知直线y2x与抛物线:y22px(p0)交于O和E两点,且|OE|.(1)求抛物线的方程;(2)过点Q(2,0)的直线交抛物线于A,B两点,P为直线x2上一点,PA,PB分别与x轴相交于M,N两点,问M,N两点的横坐标的乘积xMxN是否为定值?如果是定值,求出该定值,否则请说明理由解析:(1)由y22px与y2x,解得交点O(0,0),E,所以|OE|,解得p2,所以抛物线的方程为y24x.(2)设直线AB的方程为xty2,代入y24x中,则y24ty80.设A(x1,y1),B(x2,y2),所以设P(2,y0),则直线PA的方程为yy0(x2)令y0,得(y0y1)xMy0x12y1,同理可得(y0y2)xNy0x22y2,由得,(y0y1)(y0y2)xMxN(y0x12y1)(y0x22y2),即y(y1y2)y0y1y2xMxNyx1x22y0(y1x2y2x1)4y1y2y2y04y1y2yyyy0y1y24y1y2.由可得(y4ty08)xMxN4(y4ty08)当点P不在直线AB上时,y4ty080,所以xMxN4;当点P在直线AB上时,xMxNxQ2,所以xMxN4.综上,xMxN为定值,且定值为4.2已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,它的一个焦点恰好与抛物线y24x的焦点重合(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆的上顶点为A,过点A作椭圆C的两条动弦AB,AC,若直线AB,AC斜率之积为,直线BC是否一定经过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由解析:(1)设椭圆C的标准方程为1(ab0),则e,c1,故a22,b21,所以椭圆C的标准方程为y21.(2)由(1)知A(0,1),当直线BC的斜率不存在时,设BC:xx0,设B(x0,y0),则C(x0,y0),kABkAC,不合题意,故直线BC的斜率存在设直线BC的方程为:ykxm(m1),并代入椭圆方程,得(12k2)x24kmx2(m21)0,由(4km)28(12k2)(m21)0,解得2k2m210.设B(x1,y1),C(x2,y2),则x1,x2是方程的两根,由根与系数的关系得,x1x2,x1x2,由kABkAC,得4y1y24(y1y2)4x1x2,即(4k21)x1x24k(m1)(x1x2)4(m1)20,整理得(m1)(m3)0,又因为m1,所以m3,此时直线BC的方程为ykx3.所以直线BC恒过一定点(0,3)3(2018石家庄质检)已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点(1)若以AF1为直径的动圆内切于圆x2y29,求椭圆长轴的长;(2)当b1时,在x轴上是否存在定点T,使得为定值?若存在,求出定值;若不存在,请说明理由解析:(1)设AF1的中点为M,连接AF2,MO.在AF1F2中,由中位线定理得,|OM|AF2|(2a|AF1|)a|AF1|.当两个圆内切时,|OM|3|AF1|,所以a3,故椭圆长轴的长为6.(2)由b1及离心率为,得c2,a3,所以椭圆C的方程为y21.当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为yk(x2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程消去y并整理得(9k21)x236k2x72k290.36k2360,x1x2,x1x2,y1y2k2(x12)(x22).假设存在定点T,设T(x0,0),则x1x2(x1x2)x0xy1y2,当9x36x0719(x9),即x0时,为定值,定值为x9.当直线AB的斜率不存在时,不妨设A,B,当T时,.综上,在x轴上存在定点T,使得为定值.4已知焦距为2的椭圆C:1(ab0)的左焦点为F1,上顶点为D,直线DF1与椭圆C的另一个交点为H,且|DF1|7|F1H|.(1)求椭圆的方程;(2)点A是椭圆C的右顶点,过点B(1,0)且斜率为k(k0)的直线l与椭圆C相交于E,F两点,直线AE,AF分别交直线x3于M,N两点,线段MN的中点为P.记直线PB的斜率为k,求证:kk为定值解析:(1)椭圆C的焦距为2,F1(,0)又D(0,b),|DF1|7|F1H|,点H的坐标为,则1,解得a24,则b2a231,椭圆C的方程为y21.(2)证明:根据已知可设直线l的方程为yk(x1)由得(4k21)x28k2x4k240.设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1x2,x1x2.直线AE,AF的方程分别为:y(x2),y(x2)令x3,则M,N,P.kk.8
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