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(必考题)高中数学高中数学选修2-1第三章《圆锥曲线与方程》测试题(含答案解析)(4)

一、选择题1.已知抛物线E :()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,经过点F 的直线交E 于A ,B 两点,过点A ,B 分别作l 的垂线,垂足分别为C ,D 两点,直线AB 交l 于G点,若3AF FB =,下述四个结论: ①CFDF②直线AB 的倾斜角为π4或3π4 ③F 是AG 的中点④AFC △为等边三角形 其中所有正确结论的编号是( ) A .①④B .②③C .①②③D .①③④2.已知F 是双曲线22:13y C x -=的右焦点,Q 是双曲线C 左支上的一点,(M 是y 轴上的一点.当MQF 的周长最小时,过点Q 的椭圆与双曲线C 共焦点,则椭圆的离心率为( ) A .25B .45C .15D .233.已知P 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上一点,12,F F 为双曲线C 的左、右焦点,若112PF F F =,且直线2PF 与以C 的实轴为直径的圆相切,则C 的渐近线方程为( ) A .43y x =±B .34yx C .35y x =±D .53y x =±4.(),0F c 是椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的右焦点,过原点作一条倾斜角为60︒的直线交椭圆于P 、Q 两点,若2PQ c =,则椭圆的离心率为( )A .12B 1C .2D 5.已知定圆222212:(3)1,:(3)49C x y C x y ++=-+=,定点(2,1)M ,动圆C 满足与1C 外切且与2C 内切,则1||CM CC +的最大值为( )A .8+B .8C .16D .166.已知O 为坐标原点设1F ,2F 分别是双曲线2219x y -=的左右焦点,P 为双曲线左支上的任意一点,过点1F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为H ,则OH =( ) A .1B .2C .3D .47.已知双曲线2222:1(0,0),,x y C a b A B a b-=>>是双曲线C 上关于原点对称的两点,P是双曲线C 上异于,A B 的一点,若直线PA 与直线PB 的斜率都存在且两直线的斜率之积为定值2,则双曲线的离心率是( )A B C .2D 8.已知椭圆22:12x C y +=,直线l 过椭圆C 的左焦点F 且交椭圆于A ,B 两点,AB 的中垂线交x 轴于M 点,则2||||FM AB 的取值范围为( ) A .11,164⎛⎫⎪⎝⎭ B .11,84⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .11,162⎛⎫⎪⎝⎭ D .11,82⎡⎫⎪⎢⎣⎭9.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>> 的右焦点为F ,椭圆C 上的两点,A B 关于原点对称,且满足0,||||2||FA FB FB FA FB ⋅=≤≤,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A .B .C .1]D .1,1)10.(2018·太原一模)已知抛物线y 2=2px(p>0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足0FA FB FC ++=,则111AB BC CAk k k ++= ( ) A .0 B .1 C .2D .2p11.已知双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左焦点为F ,过原点的直线与双曲线分别相交于A ,B 两点.已知20AB =,16AF =,且3cos 5ABF ∠=,则双曲线的离心率为( )A .5B .3C .2D12.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为F ,过点F 的直线l 交椭圆于,A B 两点,若AB 中点为(1,1),则直线l 的斜率为( )A .2B .2-C .12-D .12二、填空题13.若ABC ∆的两个顶点坐标()4,0A -、()4,0B ,ABC ∆的周长为18,则顶点C 轨迹方程为 _____________14.设F 为抛物线2:3C y x =的焦点,过F 作直线交抛物线C 于A B 、两点,O 为坐标原点,则AOB ∆面积的最小值为__________.15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,直线:36l y x =+过点1F ,且与双曲线C 在第二象限交于点P ,若点P 在以12F F 为直径的圆上,则双曲线C 的离心率为_____________.16.曲线C 是平面内与两个定点()11,0F -和()21,0F 的距离的积等于常数()21aa >的点的轨.给出下列四个结论:①曲线C 过坐标原点;②曲线C 关于坐标原点对称;③若点P 在曲线C 上,则122PF PF a +<;④若点P 在曲线C 上,则12FPF △的面积212S a ≤.其中,所有正确的序号是______. 17.已知双曲线C :22193x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若OMN 为直角三角形,则||MN =________. 18.在平面直角坐标系中,曲线C 是由到两个定点1,0A 和点()1,0B -的距离之积等于C ,有下列四个结论: ①曲线C 是轴对称图形;②曲线C 是中心对称图形;③曲线C 上所有的点都在单位圆221x y +=内; 其中,所有正确结论的序号是__________.19.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,()2,0C p ,过抛物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B ,AF 与BC 相交于点E .若2AF CF =,且ACE △的面积为p 的值为______.20.已知双曲线的方程为221916x y -=,点12,F F 是其左右焦点,A 是圆22(6)4x y +-=上的一点,点M 在双曲线的右支上,则1||||MF MA +的最小值是__________.三、解答题21.如图,设圆2212x y +=与抛物线24x y =相交于A ,B 两点,F 为抛物线的焦点.(1)若过点F 且斜率为1的直线l 与抛物线和圆交于四个不同的点,从左至右依次为1P ,2P ,3P ,4P ,求1234PP P P +的值;(2)若直线m 与抛物线相交于M ,N 两点,且与圆相切,切点D 在劣弧AB 上,求MF NF +的取值范围.22.椭圆2212x y +=的左、右焦点为1F 、2F ,经过1F 作倾斜角为60的直线l 与椭圆相交于A B ,两点. 求(1)线段AB 的长; (2)2ABF 的面积.23.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与直线2x y +=相交于P 、Q 两点,且OP OQ ⊥,其中O 为坐标原点.(1)求2211a b +的值; (2)若椭圆的离心率e 满足36e ≤≤,求椭圆长轴长的取值范围. 24.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243x =-的焦点. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点(2,1)P 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.25.已知椭圆C :22221bx y a +=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆C 上的任意一点,已知12PF PF →→⋅的最大值为3,最小值为2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线y kx m =+与椭圆C 交于M 、N 两点(M 、N 不是左、右顶点),点D (-6,4)关于直线6y x =+的对称点为A ,且以MN 为直径的圆过点A ,问直线是否过定点,如果过定点,求出该定点坐标;如果不过定点,请说明理由.26.椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的一个焦点与抛物线2y =的焦点重合,短轴的(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点(0,4)的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,且坐标原点O 在以AB 为直径的圆上,求直线l 的斜率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由题意画出图形,由平面几何知识可得①正确;设出AB 的方程,与抛物线方程联立,可得A ,B 横坐标的积,结合已知向量等式求解A 的坐标,再求出AF 所在直线斜率,可得AB 的倾斜角,判断②错误,再结合选项可知D 正确.【详解】解:如图,由抛物线定义可知,AC AF =,BD BF =, 则AFC ACF CFO ∠=∠=∠,BFD BDF DFO ∠=∠=∠, 则2AFC BFD CFO DFO CFD π∠+∠=∠+∠=∠=,CF DF ∴⊥,故①正确;设AB 所在直线方程为()2py k x =-, 联立2()22p y k x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩,得22222(2)04k p k x k p p x -++=.设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则2124p x x =,又3AF FB =,∴123()22p px x +=+,即123x x p =+,联立2121243p x x x x p⎧=⎪⎨⎪=+⎩ ,解得12px =-(舍)或132x p =,则13y p =,即3(,3)2A p p ,则333122FA Pk p p ==-,可得直线AB 的倾斜角为3π,④正确 由对称性,若A 在x 轴下方,则直线AB 的倾斜角为23π,故②错误. 由3(,3)2A p p ,(,0)2p F ,G 点的横坐标为2p -,可得F 是AG 的中点,故③正确;故选:D . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查数形结合的解题思想方法,考查运算求解能力,是中档题.2.B解析:B 【分析】当,,M Q E 三点共线时,MQ QE +最小,进而可求出Q 的坐标,结合椭圆的性质,可知椭圆的离心率EF e QE QF=+.【详解】由题意,双曲线22:13y C x -=中,2221,3,4a b c ===,设双曲线的左焦点为E ,则()2,0E -,右焦点()2,0F ,则()222324MF =+=,根据双曲线的性质可知,2QF QE a -=,则MQF 的周长为26MF MQ QF MF MQ QE a MQ QE ++=+++=++,当,,M Q E 三点共线时,MQ QE +最小,此时MQF 的周长最小,此时直线ME 的方程为)32y x =+,联立)221332y x x y ⎧==+-⎪⎨⎪⎩,消去y 得450x +=,解得54x =-,则334y = 所以MQF 的周长最小时,点Q 的坐标为5334⎛- ⎝⎭, 过点Q 的椭圆的左焦点()2,0E -,右焦点()2,0F ,则2222533533224444QE QF ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-++--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭614544=+=, 所以椭圆的离心率45EFe QE QF ==+.故选:B. 【点睛】本题考查双曲线、椭圆的性质,考查椭圆离心率的求法,考查学生的计算求解能力,属于中档题.3.A解析:A 【分析】结合直线和圆的位置关系以及双曲线的定义求得,a b 的关系式,由此求得双曲线的渐近线方程. 【详解】设直线2PF 与圆222x y a +=相切于点M ,则2,OM a OM PF =⊥, 取线段2PF 的中点N ,连接1NF , 由于1122PF F F c ==, 则122,NF PF NP NF ⊥=,由于O 是12F F 的中点,所以122NF OM a ==, 则22442NP c a b =-=,即有24PF b =,由双曲线的定义可得212PF PF a -=, 即422b c a -=, 即2,2b c a c b a =+=-,所以()2222b a a b -=+,化简得2434,34,3b b ab b a a ===, 所以双曲线的渐近线方程为43y x =±. 故选:A【点睛】本小题主要考查双曲线渐近线方程的求法,属于中档题.4.B解析:B 【分析】设椭圆的左焦点为1F ,连接1,PF PF ,由题 可得1PF PF ⊥且POF 是等边三角形,表示出1,PF PF ,利用勾股定理建立关系即可求出. 【详解】如图所示,设椭圆的左焦点为1F ,连接1,PFPF ,2PQ c =,则PO c =,则1PF PF ⊥,又60POF ∠=,则POF 是等边三角形,即PF c =,12PF PF a +=,12PF a c ∴=-,又22211PF PFF F +=,即()()22222a c c c -+=,整理可得22220c ac a +-=,即2220e e +-=,解得31e =-. 故选:B.【点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.5.A解析:A 【分析】将动圆C 的轨迹方程表示出来:221167x y +=,利用椭圆的性质将距离转化,最后利用距离关系得到最值. 【详解】定圆()221:31C x y ++=, 圆心()13,0C -,半径为1()222349C x y -+=:,圆心()23,0C ,半径为7.动圆C 满足与1C 外切且与2C 内切,设动圆半径为r ,则1212121,786CC r CC r CC CC C C =+=-⇒+=>= 所以动点C 的轨迹是以1C ,2C 为焦点,8为长轴的椭圆,设其方程为22221(0)x y a b a b +=>> 所以4a = ,2229c a b =-= ,则其方程为:221167x y +=由椭圆的定义可得12228CC CC CC a =-=- 所以128CM CC CM CC =+-+当2,,C C M 三点不共线时,有1228882CM CC CM CC MC +-+=+<=+ 当2,,C C M 三点共线时,有1228882CM CC CM CC MC +-+=+≤=+ 综上有182CM CC +≤+(当2,,C C M 三点共线且2CM CC >时取等号) 故选:A【点睛】关键点睛:本题考查了轨迹方程,椭圆的性质,解答本题的关键是利用椭圆性质变换长度关系,即12228CC CC CC a =-=-,将所求问题转化为128CM CC CM CC =+-+,再分2,,C C M三点是否共线讨论,属于中档题.6.C解析:C 【分析】根据中位线性质得到22111()22OH BF PF PF a ==-=得到答案. 【详解】如图所示:延长1F H 交2PF 于B12F PF ∠的平分线为PA ,1F B PA H ⊥⇒为1F B 中点,1PF BP =,在12F F B △中,O 是12F F 中点,H 为1F B 中点,⇒22111()322OH BF PF PF a ==-==故选:C 【点睛】关键点点睛:本题考查了双曲线的性质,利用中位线性质将212OH BF =是解题的关键. 7.B解析:B 【分析】设点(,),(,),(,)A m n B m n P k t --,PA PB k k 求得,利用点,P A 在双曲线上,及已知定值2可求得22b a,从而可得离心率c e a =.【详解】根据题意,设点(,),(,),(,)A m n B m n P k t --,则222222221,1m n k t a b a b -=-=,,PA PB t n t nk k k m k m-+==-+, 所以2222PA PB t n t n t nk k k m k m k m-+-⋅=⋅==-+-22222222222(1)(1)t n b t n aa ab b-==+-+,所以双曲线的离心率c e a === 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是列出关于,,a b c 的等式.解题方法是设出,,P A B 坐标,代入双曲线方程,然后把等式2PA PB k k =用坐标表示出来后,可者所要的关系式,从而求得离心率.8.B解析:B 【分析】 当l :0y =时,2||1||8FM AB =,设():10l x my m =-≠与椭圆联立可得:()222210my my +--=, 然后求得AB 的中垂线方程,令0y = ,得21,02M m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得||MF ,2||AB ,建立2||||FM AB 求解. 【详解】椭圆22:12x C y +=的左焦点为()1,0F -,当l :0y =时,())(),,0,0A BM,1,FM AB ==所以2||1||8FM AB =, 设():10l x my m =-≠与椭圆联立22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,可得: ()222210my my +--=,由韦达定理得:1221222212m y y m y y m ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,取AB 中点为222,22m D m m -⎛⎫ ⎪++⎝⎭, 所以AB 的中垂线方程为:2212:22DM m l x y m m m ⎛⎫=--- ⎪++⎝⎭, 令0y = ,得21,02M m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭, 所以221||2m MF m +=+,又()()2222281||2m AB m +==+, 所以2222||121111=1(,)||818184FM m AB m m ⎛⎫+⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 综上所述2||11,||84FM AB ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭, 故选:B. 【点睛】思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.2、设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则弦长为()()222212121212()(1)4AB x x y y k x x x x ⎡⎤=-+-=+-⋅⎣+⎦()1221221(41)y y y y k+-⋅⎡⎤=+⎣⎦ (k 为直线斜率). 注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.9.A解析:A 【分析】设椭圆的左焦点'F ,由椭圆的对称性结合0FA FB ⋅=,得到四边形'AFBF 为矩形,设'AF n =,AF m =,在直角ABF 中,利用椭圆的定义和勾股定理化简得到222m n c n m b+=,再根据2FB FA FB ≤≤,得到m n 的范围,然后利用双勾函数的值域得到22b a 的范围,然后由221c b e a a==-求解. 【详解】 如图所示:设椭圆的左焦点'F ,由椭圆的对称性可知,四边形'AFBF 为平行四边形, 又0FA FB ⋅=,即FA FB ⊥, 所以平行四边形'AFBF 为矩形, 所以'2AB FF c ==, 设'AF n =,AF m =,在直角ABF 中,2m n a +=,2224m n c +=,得22mn b =,所以222m n c n m b +=,令m t n =,得2212t c t b+=, 又由2FB FA FB ≤≤,得[]1,2mt n=∈,所以221252,2c t t b ⎡⎤+=∈⎢⎥⎣⎦,所以 2251,4c b ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ ,即2241,92b a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以c e a ==⎣⎦,所以离心率的取值范围是2⎣⎦, 故选:A. 【点睛】本题主要考查椭圆的定义,对称性,离心率的范围的求法以及函数值域的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.10.A解析:A 【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y . ∵抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ∴(,0)2pF ∵0FA FB FC ++= ∴112233(,)(,)(,)(0,0)222p p px y x y x y -+-+-= ∴1230y y y ++=∵2221212121211()122AB y y x x y y p k y y y y p--+===--,同理可知3212BC y y k p +=,3112CA y y k p +=. ∴3231123212()11102222AB BC CA y y y y y y y y y k k k p p p p+++++++=++== 故选A.11.A解析:A 【分析】在AFB ∆中,由余弦定理可得222||||||2||||cos AF AB BF AB BF ABF =+-∠,即可得到|BF |,设F '为双曲线的右焦点,连接BF ',AF '.根据对称性可得四边形AFBF '是矩形.即可得到a ,c ,进而求得离心率. 【详解】在AFB ∆中,||20AB =,||16AF =,且3cos 5ABF ∠=, 由余弦定理可得222||||||2||||cos AF AB BF AB BF ABF =+-∠, 从而可得2(||12)0BF -=,解得||12BF =.设F '为双曲线的右焦点,连接BF ',AF '.根据对称性可得四边形AFBF '是矩形.||16BF ∴'=,||10FF '=.2|1612|a ∴=-,220c =,解得2a =,10c =. 5ce a∴==. 故选:A.【点睛】本题考查余弦定理、双曲线的定义、对称性、离心率、矩形的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力.12.C解析:C 【分析】先根据已知得到222a b =,再利用点差法求出直线的斜率. 【详解】 由题得2222222242,4()2,2c c a a b a a b a =∴=∴-=∴=. 设1122(,),(,)A x y B x y ,由题得1212+=2+=2x x y y ,,所以2222221122222222b x a y a b b x a y a b⎧+=⎨+=⎩, 两式相减得2212121212()()a ()()0b x x x x y y y y +-++-=, 所以2212122()2a ()0b x x y y -+-=,所以221212()240()y y b bx x -+=-,所以1120,2k k +=∴=-. 故选:C【点睛】本题主要考查椭圆离心率的计算,考查直线和椭圆的位置关系和点差法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于中档题.二、填空题13.【分析】根据三角形的周长为定值得到点到两个定点的距离之和等于定值即点的轨迹是椭圆椭圆的焦点在轴上写出椭圆方程去掉不合题意的点【详解】的两个顶点坐标周长为点到两个定点的距离之和等于定值点的轨迹是以为焦解析:221259x y +=(0)y ≠【分析】根据三角形的周长为定值,,得到点C 到两个定点的距离之和等于定值,即点C 的轨迹是椭圆,椭圆的焦点在x 轴上,写出椭圆方程,去掉不合题意的点 【详解】ABC ∆的两个顶点坐标()40A -,、()40B ,,周长为18 810AB BC AC ∴=+=,108>,∴点C 到两个定点的距离之和等于定值,∴点C 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆 210283a c b ==∴=,,∴椭圆的标准方程是221259x y += ()0y ≠故答案为221259x y += ()0y ≠【点睛】本题主要考查了轨迹方程,椭圆的标准方程,解题的关键是掌握椭圆的定义及其求法.14.【解析】抛物线焦点为当直线的斜率不存在时即和轴垂直时面积最小将代入解得故故答案为点睛:本题主要考查了抛物线的简单性质直线与抛物线的位置关系该题最大的难点在于确定当直线在何位置时三角形的面积最大属于中解析:98【解析】 抛物线焦点为3,04⎛⎫⎪⎝⎭,当直线的斜率不存在时,即和x 轴垂直时,面积最小, 将34x =代入23y x =,解得32y =±,故133922428OABS =⨯⨯⨯=,故答案为98. 点睛:本题主要考查了抛物线的简单性质,直线与抛物线的位置关系,该题最大的难点在于确定当直线在何位置时,三角形的面积最大,属于中档题;将AOB ∆面积分为用x 轴将其分开,即可得1212OABOFB OFA SSS OF y y =+=-,故可得当直线的斜率不存在时, 即和x 轴垂直时,12y y -的值最大,即面积最大.15.【分析】利用直线l 的斜率和点P 在以为直径的圆周上在直角三角形中求出和用定义求出代入离心率公式求解即可【详解】由题意可得则因为直线l 的斜率是3则因为点P 在以为直径的圆周上所以所以则故双曲线C 的离心率为解析:2【分析】利用直线l 的斜率和点P 在以12F F 为直径的圆周上,在直角三角形12PF F 中,求出1PF和2PF ,用定义求出a ,代入离心率公式求解即可.【详解】由题意可得2c =,则2124F F c ==.因为直线l 的斜率是3,则12sin PF F ∠=,12cos PF F ∠=. 因为点P 在以12F F 为直径的圆周上,所以1290F PF ∠=︒,所以11212cos PF F F PF F =∠=,21212sin PF F F PF F =∠=,则2125PF PF a -==,故双曲线C 的离心率为2c a =.【点睛】本题考查双曲线的性质,考查双曲线定义的应用,考查学生的计算能力,属于中档题.16.②④【分析】由题意曲线是平面内与两个定点和的距离的积等于常数利用直接法设动点坐标为及可得到动点的轨迹方程然后由方程特点即可加以判断【详解】解:对于①由题意设动点坐标为则利用题意及两点间的距离公式的得解析:②④ 【分析】由题意曲线C 是平面内与两个定点1(1,0)F -和2(1,0)F 的距离的积等于常数2(1)a a >,利用直接法,设动点坐标为(,)x y ,及可得到动点的轨迹方程,然后由方程特点即可加以判断. 【详解】解:对于①,由题意设动点坐标为(,)x y ,则利用题意及两点间的距离公式的得:22224[(1)][(1)]x y x y a ++-+=,将原点代入验证,此方程不过原点,所以①错;对于②,把方程中的x被x-代换,y被y-代换,方程不变,故此曲线关于原点对称,故②正确;对于③,221y x=--,224211y x a∴+=--,P∴到原点的距离不,当P在y轴时取等号,此时12PF PF a==,122PF PF a+=故③错误;对于④,由题意知点P在曲线C上,则△12F PF 的面积12122F PFS y y=⨯⨯=,由①知221y x=--或221y x=--t,则2424t ax-=,24442211(2)4444t a a ay t t-∴=--+=--+,1222212F PFS y a∴=,故④正确.故答案为:②④.【点睛】本题考查了利用直接法求出动点的轨迹方程,并化简,利用方程判断曲线的对称性及利用解析式选择换元法求出值域.17.【分析】先由题意得到渐近线方程为:右焦点或分别讨论两种情况求出两点间距离即可得出结果【详解】因为双曲线的渐近线方程为:右焦点因此渐近线夹角为即因为为直角三角形所以或当时可得所以所在直线方程为:由解得解析:【分析】先由题意,得到渐近线方程为:3y x=±,右焦点()F,OM MN⊥或ON MN⊥,分别讨论OM MN⊥,ON MN⊥两种情况,求出两点间距离,即可得出结果.【详解】因为双曲线22193x y-=的渐近线方程为:y =,右焦点()F,因此渐近线夹角为60,即60MON∠=,因为OMN为直角三角形,所以OM MN⊥或ON MN⊥,当OMMN⊥时,可得MNk=MN所在直线方程为:y x=-,由y xy x⎧=-⎪⎨⎪=⎩解得:3xy⎧=⎪⎨=⎪⎩,由y xy x⎧=-⎪⎨⎪=⎩解得:32xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以MN==;当ON MN ⊥时,可得MN k =MN所在直线方程为:y x =-,由3y x y x ⎧=-⎪⎨⎪=⎩解得:32x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,由3y x y x ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩解得:3x y ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,所以MN ==综上,MN =故答案为: 【点睛】本题主要考查直线与双曲线的简单应用,熟记双曲线的简单性质即可,属于常考题型.18.①②【分析】由题意曲线是平面内与两个定点和的距离的积等于常数设动点坐标为得到动点的轨迹方程然后由方程特点即可加以判断【详解】由题意设动点坐标为利用题意及两点间的距离公式的得:对于①分别将方程中的被﹣解析:①② 【分析】由题意曲线C 是平面内与两个定点1,0A 和()1,0B -标为(),x y ,得到动点的轨迹方程,然后由方程特点即可加以判断. 【详解】由题意,设动点坐标为(),x y ,利用题意及两点间的距离公式的得:=对于①,分别将方程中的x 被﹣x 代换y 不变,y 被﹣ y 代换x 不变,方程都不变,故关于y 轴对称和x 轴对称,故曲线C 是轴对称图形,故①正确对于②,把方程中的x 被﹣x 代换且y 被﹣y 代换,方程不变,故此曲线关于原点对称,曲线C 是中心对称图形,故②正确; 对于③,令y =0=x 21>,此时对应的点不在单位圆x 2+y 2=1内,故③错误. 故答案为:①② 【点睛】本题考查了利用直接法求出动点的轨迹方程,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.19.【分析】由题意知可求的坐标由于轴可得利用抛物线的定义可得代入可取再利用即可得出的值【详解】解:如图所示与轴平行解得代入可取解得故答案为:【点睛】本题考查了抛物线的定义及其性质平行线的性质三角形面积计解析:6【分析】由题意知可求F 的坐标.由于//AB x 轴,||2||AF CF =,||||AB AF =,可得13||||22CF AB p ==,1||||2CE BE =.利用抛物线的定义可得A x ,代入可取A y ,再利用13ACE ABC S S ∆∆=,即可得出p 的值.【详解】 解:如图所示,,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,3||2CF p =,||||AB AF =.AB 与x 轴平行,||2||AF CF =,13||||22CF AB p ∴==,1||||2CE BE =.32A p x p ∴+=,解得52A x p =,代入可取5A y p =,1113535332ACE ABC S S p p ∆∆∴===,解得6p =.故答案为:6.【点睛】本题考查了抛物线的定义及其性质、平行线的性质、三角形面积计算公式.本题的关键在于求出A 的坐标后,如何根据已知面积列出方程.20.【分析】设点的坐标为利用双曲线的定义可得于是转化求解即可【详解】解:由题意可得即则的坐标分别为由双曲线的定义得又是圆上的点圆的圆心为半径为2由图可知则的最小值为故答案为:【点睛】本题主要考查双曲线的 解析:4+61【分析】设点C 的坐标为(0,6),利用双曲线的定义,可得12||||26MF MF a -==,于是1||||MF MA +=2||||2||MF CM a CA ++-2||62CF ≥+-,转化求解即可.【详解】解:由题意可得,291625c =+=,即5c =,则1F ,2F 的坐标分别为(5,0)-,(5,0),由双曲线的定义,得12||||26MF MF a -==,又A 是圆22(6)4x y +-=上的点,圆的圆心为(0,6)C ,半径为2, 由图可知,22||||||CM MF CF +≥,12||||||||2||MF MA MF CM a CA +=++-2||62461CF ≥+-=则1||||MF MA +的最小值为4+61 故答案为:4+61 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,熟练掌握双曲线的性质及其圆外一点到圆上一点距离的最小值是解题的关键,属于中档题.三、解答题21.(1)123452PP P P +=2)432,22⎡⎤⎣⎦. 【分析】(1)由题意可得直线l 的方程为1y x =+,设()111,P x y ,()222,P x y ,()333,P x y ,()444,P x y ,则可得()()123424132PP P P x x x x +=+-+⎤⎦,然后分别联立直线与圆的方程,直线与抛物线的方程,得到两个方程组,消元后利用根与系数的关系,可得结果; (2)将圆的方程和抛物线方程联立方程组可求出A ,B 两点的坐标,设()00,D x y ,则切线00:12m x x y y +=,直线方程式与抛物线方程式联立方程组,消元后,再由根与系数的关系可得22000022200004244842448244M N x y y y y y y y y y +-++===+-,而0223y ≤≤而可求出M N y y +的范围,进而可得MF NF +的取值范围. 【详解】解:由题意,()0,1F ,直线l 的方程为1y x =+设()111,P x y ,()222,P x y ,()333,P x y ,()444,P x y ,则)12212PP x x =-,)3443P P x x=-,∴)()()123424132413PP P P x x x x x x x x+=+--=+-+⎤⎦故分别联立直线与圆的方程,直线与抛物线的方程,得到两个方程组:22112y xx y=+⎧⎨+=⎩;214y xx y=+⎧⎨=⎩,分别消去y,整理得:222110x x+-=;2440x x--=∴131x x+=-,244x x+=,∴1234PP P P+=(2)由222124x yx y⎧+=⎨=⎩解得:()2A-,()2B,设()00,D x y,则220012x y+=;切线00:12m x x y y+=,其中2y≤≤;设(),M MM x y,(),N NN x y,则002124x x y yx y+=⎧⎨=⎩,消去x,整理得:()2220004241440y y x y y-++=,∴22000022200004244842448244M Nx y y yy yy y y y+-++===+-∵2y≤≤∴20M Ny y⎡⎤+∈⎣⎦∵2M NMF NF y y+=++,∴MF NF+的取值范围为2,22⎡⎤⎣⎦【点睛】关键点点睛:此题考查直线与圆的位置关系,考查直线与抛物线的位置关系,第2问解题的关键是将切线方程与抛物线方程联立方程组002124x x y yx y+=⎧⎨=⎩,进而利用根与系数的关系可得22000022200004244842448244M Nx y y yy yy y y y+-++===+-,再利用抛物线的定义可求得MF NF+的取值范围,考查数学转化思想和计算能力,属于中档题22.(1)7;(2【分析】(1)求出椭圆的左焦点1(1,0)F-,根据点斜率式可得AB的方程,直线方程与椭圆方程消去y,利用根与系数的关系,根据弦长公式即可算出弦AB的长;(2)利用点到直线的距离公式求出三角形的高,结合(1)的结论,再利用三角形面积公式可得答案.【详解】椭圆方程为2212x y +=,∴焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,直线AB 过左焦点1F 倾斜角为60︒,∴直线AB 的方程为1)y x =+,将AB 方程与椭圆方程消去y ,得271240x x ++= 设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,可得12127x x +=-,1247x x =12||x x ∴-=因此,12||||AB x x =-=. (2)2F (1,0)到直线AB 的距离为:d ==212ABF SAB d == 【点睛】求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式12l x =-;(2)利用12l y y =-;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.23.(1)12,(2)⎡⎣ 【分析】(1)根据题意,联立直线与椭圆的方程,可得222222()4(4)0a b x a x a b +-+-=,设1122(,),(,)P x y Q x y ,又由OP OQ ⊥,得12120x x y y +=,化简可得1212(2)(2)0x x x x +--=,由根与系数的关系分析可得2222222(4)420a b a a b a b--+=++,化简即可得答案;(2)由离心率公式可得2212133b a ≤-≤,即221233b a ≤≤,又由(1)知22222a b a =-,所以22222b a a =-,化简变形即可得答案 【详解】解:(1)由222212x y a b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得222222()4(4)0a b x a x a b +-+-=,设1122(,),(,)P x y Q x y ,则222121222224(4),a a b x x x x a b a b-+==++, 因为OP OQ ⊥,所以12120x x y y +=,所以1212(2)(2)0x x x x +--=,化简得1212()20x x x x --+=,所以2222222(4)420a b a a b a b --+=++,化简得221112a b +=, (2)根据题意得,222221c b e a a==-,因为33e ≤≤,所以2212133b a ≤-≤, 所以221233b a ≤≤,又由(1)得,22222a b a =-,所以22222b a a =-,所以2122323a ≤≤-,解得258a ≤≤,a ≤2a ≤≤所以长轴长的取值范围为⎡⎣【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是由33e ≤≤,得221233b a ≤≤,而由221112a b +=得22222a b a =-,从而可得2122323a ≤≤-,进而可得结果 24.(1)22143x y +=;(2)122y x =-+,3(1,)2M . 【分析】(1)由抛物线2x =-的焦点为(0,得b =12c a =,从而可求出a ,得椭圆方程;(2)分类讨论,斜率不存在的直线及斜率存在的切线,斜率存在的切线用0∆=可求解. 【详解】(1)由抛物线2x =-的焦点为(0,,它是椭圆的一个顶点,则b = 又12c e a ==,所以22214a b a -=,解得2a =. ∴椭圆方程为22143x y +=;(2)过(2,1)P 斜率不存在的直线为2x =,是椭圆的切线,此时切点为(2,0)M .此时不满足M 在第一象限.过(2,1)P 斜率存在的切线方程设为1(2)y k x -=-,由221431(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪-=-⎩得222(34)8(12)161680k x k k k k ++-+--=,∴222264(12)4(34)(16168)96(21)0k k k k k k ∆=--+--=-+=,12k =-, 此时121x x ==,1232y y ==,即3(1,)2M .直线方程为11(2)2y x -=--,即122y x =-+. 切线方程为122y x =-+,切点3(1,)2M .【点睛】关键点睛:本题考查求椭圆的切线,解答本题的关键是分切线的斜率存在和不存在进行讨论,过(2,1)P 斜率存在的切线方程设为1(2)y k x -=-,由方程联立,其0∆=求解,属于中档题.25.(1)22143x y +=;(2)2(7-,0).【分析】(1)由椭圆的定义可得12||||2PF PF a +=,则1||PF 的范围[a c -,]a c +,由数量积及1||PF 的范围可得数量积的最值,由题意可得a ,c 的值,由a ,b ,c 之间的关系求出b的值,进而求出椭圆的方程;(2)设M ,N 的坐标,直线MN 的方程与椭圆的方程联立求出两根之和及两根之积,由题意求出A 的坐标,由以MN 为直径的圆过点A ,可得·0AM AN =,着力可得m ,k 的关系,进而可得直线恒过定点. 【详解】(1)因为P 是椭圆任意一点,所以12||||2PF PF a +=,且1a cPF a c -+,所以222121212121·cos (||4)2y PF PF PF PF F PF PF PF c ==∠=+- 2222221111[||(2)4]()22PF a PF c PF a a c =+--=-+-, 当1PF a =时,y 有最小值222a c -, 当1PF a c =-或a c +时,y 有最大值22a c -,由题意可得2222322a c a c ⎧-=⎨-=⎩,解得21c =,24a =,所以2223b a c =-=, 所以椭圆的方程为:22143x y +=;(2)设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,将直线y kx m =+与椭圆联立22143y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理可得222(34)84120k x kmx m +++-=,∆2222644(34)(412)0k m k m =-+->,可得2234m k <+,122834km x x k -+=+,212241234m x x k-=+,2222222222221212122222412834312()34343434k m k k m m m k m k y y k x x km x x m k k k k -+-=+++=-+=++++,因为点(6,4)D -关于直线6y x =+的对称点为A ,设(,)A x y ,则46622416y x y x +-⎧=+⎪⎪⎨-⎪=-⎪+⎩,解得:2x =-,0y =, 所以(2,0)A -,即椭圆的左顶点,因为以MN 为直径的圆过点A ,所以·0AN AM =,所以1(2x +,12)?(2y x +,2)0y =,整理可得:1212122()40x x x x y y ++++=,所以2222224121631240343434m km m k k k k---++=+++, 整理可得:2271640m km k -+=,可得27m k =或2m k =都满足判别式大于0, 若27m k =时,直线l 的方程为:2()7y k x =+,则直线恒过定点2(7-,0);若2m k =时,直线l 的方程为:(2)y k x =+,则直线恒过定点(2,0)-.为左顶点(舍去). 【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查定点定值问题,解决本题的关键点是将以MN 为直径的圆过点A ,转化为向量·0AN AM =,再利用坐标代入计算,考查了学生逻辑推理能力和计算能力,属于中档题.26.(1)2214x y +=;(2)【分析】(1)根据抛物线2y =的焦点为),解得c =122c b ⨯⨯=b 即可. (2)设直线l 方程为4y kx =+,与椭圆方程联立,根据坐标原点O 在以AB 为直径的圆上,由OA OB ⊥,即12120x x y y ⋅+⋅=求解. 【详解】(1)因为抛物线2y =的焦点为),由题意得:c =所以122c b ⨯⨯= 解得1b =,24a =,所以椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)由题意设过点(0,4)的直线l 方程为4y kx =+,设()()1122,,,A x y B x y ,由22414y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()221432600k x kx +++=, 则1212223260,1414k x x x x k k +=-⋅=++,()()2232240140k k ∆=-+>,解得k >k <, 因为坐标原点O 在以AB 为直径的圆上, 所以OA OB ⊥,即12120x x y y ⋅+⋅=,即()()2121214160k x x k x x +⋅+++=, 所以()()2226032141601414k kk kk++-+=++,即219k=,解得k=适合0∆>,所以直线l的斜率是.【点睛】易错点点睛:易错点是由坐标原点O在以AB为直径的圆上,转化为OA OB⊥,由12120x x y y⋅+⋅=,求得斜率,而忽视要满足.0∆>.。

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