板块命题点专练(十四)

??163

?a-b=1,

22b1a=2,

?a2=4,?x22

解得?2∴双曲线的标准方程为-y=1.

4??b=1,

x22

答案:-y=1

4

x2y2

5.(2016·北京高考)双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC

ab所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a=________.

解析:不妨令B为双曲线的右焦点,A在第一象限,则双曲线如图所示.

∵四边形OABC为正方形,|OA|=2, π

∴c=|OB|=22,∠AOB=.

4

bb

∵直线OA是渐近线,方程为y=ax,∴a=tan∠AOB=1,即a=b. 又∵a2+b2=c2=8,∴a=2. 答案:2

命题点三 抛物线 命题指数:☆☆☆☆☆ 难度:中 题型:选择题、填空题、解答题 11.(2015·全国卷Ⅰ)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:

2y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( )

A.3 C.9

B.6 D.12

x2y2

解析:选B 由题意,设椭圆E的方程为2+2=1(a>b>0),∵抛物线y2=8x的焦点为

ab(2,0),

∴椭圆中c=2,

c1

又a=,∴a=4,b2=a2-c2=12,

2x2y2

从而椭圆的方程为+=1.

1612∵抛物线y2=8x的准线为x=-2, ∴xA=xB=-2,

将xA=-2代入椭圆方程可得|yA|=3, 由椭圆的对称性可知|AB|=2|yA|=6.

2.(2015·浙江高考)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( )

|BF|-1A.

|AF|-1|BF|+1C.

|AF|+1

|BF|2-1B.

|AF|2-1|BF|2+1D.

|AF|2+1

解析:选A 由图形可知,△BCF与△ACF有公共的顶点F,|BC|

且A,B,C三点共线,易知△BCF与△ACF的面积之比就等于.由

|AC|抛物线方程知焦点F(1,0),作准线l,则l的方程为x=-1.∵点A,B在抛物线上,过A,B分别作AK,BH与准线垂直,垂足分别为点K,H,且与y轴分别交于点N,M.由抛物线定义,得|BM|=|BF||BC||BM||BF|-1

-1,|AN|=|AF|-1.在△CAN中,BM∥AN,∴==.

|AC||AN||AF|-1

x2y2

3.(2015·山东高考)平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:2-2=1(a>0,b>0)的渐近

ab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________.

2

2pb2pbb?解析:双曲线的两条渐近线方程为y=±x,与抛物线方程联立得交点A??a,a2?,a

2pb2pbp

-a,2?,抛物线焦点为F?0,?,由三角形垂心的性质,得BF⊥OA,即kBF·B?kOA

a???2?p2pb2

-2a2ab?babbb25?=-1,又kBF==-a,kOA=a,所以有?4b-a?a=-1,即2=,故C1的离心2pb4ba4ac率e=a=

3

答案:

2

x2

4.(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a>0)交于

4M,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. 解:(1)由题设可得M(2a,a),N(-2a,a), 或M(-2a,a),N(2a,a).

b21+2= a

531+=. 42

2

x

又y′=,

2

x2

故y=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),

4即ax-y-a=0.

x2

y=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

4+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.理由如下:

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-by2-b

+ x1x2

2kx1x2+?a-b??x1+x2?k?a+b?

=a.

x1x2

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.

命题点四 圆锥曲线中的综合问题 命题指数:☆☆☆☆☆ 难度:高 题型:解答题 x2y21.(2016·全国甲卷)已知A是椭圆E:+=1的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E

43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. 解:(1)设M(x1,y1),则由题意知y1>0.

π

由已知及椭圆的对称性知,直线AM的倾斜角为.

4又A(-2,0),因此直线AM的方程为y=x+2. x2y2

将x=y-2代入+=1得7y2-12y=0.

43解得y=0或y=

12, 7

所以y1=

12. 7

11212144

因此△AMN的面积S△AMN=2×××=.

27749(2)证明:设直线AM的方程为y=k(x+2)(k>0), x2y2

代入+=1得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0.

4316k2-122?3-4k2?

由x1·(-2)=,得x1=,

3+4k23+4k2121+k2故|AM|=|x1+2|1+k=.

3+4k221

由题意,设直线AN的方程为y=-k(x+2), 12k1+k2故同理可得|AN|=.

3k2+4由2|AM|=|AN|,得

k2

, 2=23+4k3k+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,+∞)上单调递增. 又f(3)=153-26<0,f(2)=6>0,

因此f(t)在(0,+∞)上有唯一的零点,且零点k在(3,2)内, 所以3<k<2.

2.(2016·全国乙卷)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.

解:(1)证明:因为|AD|=|AC|,EB∥AC, 所以∠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,

x2y2

由椭圆定义可得点E的轨迹方程为+=1(y≠0).

43

(2)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). y=k?x-1?,??22由?xy得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0, ??4+3=14k2-128k2

则x1+x2=2,x1x2=2.

4k+34k+312?k2+1?

所以|MN|=1+k|x1-x2|=.

4k2+3

2

1过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-(x-1),

k点A到直线m的距离为

2

, k2+1

4k2+3

. k2+1

1

1+2. 4k+3

所以|PQ|=2?2?24-?2?=4

?k+1?

2

1

故四边形MPNQ的面积S=|MN||PQ|=122

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, 故四边形MPNQ的面积为12.

综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,83).

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