圆锥曲线与方程 1.掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质、了解椭圆的参数方程. 2.掌握双曲线的定义、标准方程、简单的几何性质. 3.掌握抛物线的定义、标准方程、简单的几何性质. 4.了解圆锥曲线的初步应用. 圆锥曲线是高中数学的一个重要内容,它的基本特点是数形兼备,兼容并包,可与代数、三角、几何知识相沟通,历来是高考的重点内容。纵观近几年高考试题中对圆锥曲线的考查,基本上是两个客观题,一个主观题,分值21分~24分,占15%左右,并且主要体现出以下几个特点: 1.圆锥曲线的基本问题,主要考查以下内容: ①圆锥曲线的两种定义、标准方程及a、b、c、e、p五个参数的求解. ②圆锥曲线的几何性质的应用. 2、求动点轨迹方程或轨迹图形在高考中出现的频率较高,此类问题的解决需掌握四种基本方法:直译法、定义法、相关点法、参数法. 3.有关直线与圆锥曲线位置关系问题,是高考的重热点问题,这类问题常涉及圆锥曲线的性质和直线的基本知识以及线段中点、弦长等,分析这类问题时,往往要利用数形结合思想和“设而不求”的方法、对称的方法及韦达定理,多以解答题的形式出现. 4.求与圆锥曲线有关的参数或参数范围问题,是高考命题的一大热点,这类问题综合性较大,运算技巧要求较高;尤其是与平面向量、平面几何、函数、不等式的综合,特别近年出现的解析几何与平面向量结合的问题,是常考常新的试题,将是今后高考命题的一个趋势. 第1课时 椭圆 1.椭圆的两种定义 (1) 平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的 , 之间的距离叫做焦距. 注:①当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是 . ②当2a<|F1F2|时,P点的轨迹不存在. (2) 椭圆的第二定义:到 的距离与到 的距离之比是常数,且 的点的轨迹叫椭圆.定点F是椭圆的 ,定直线l是 ,常数e是 . 2.椭圆的标准方程 (1) 焦点在轴上,中心在原点的椭圆标准方程是:,其中( > >0,且 ) (2) 焦点在轴上,中心在原点的椭圆标准方程是,其中a,b满足: . (3)焦点在哪个轴上如何判断? 3.椭圆的几何性质(对,a > b >0进行讨论) (1) 范围: ≤ x ≤ , ≤ y ≤ (2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 . (3) 顶点坐标: ,焦点坐标: ,长半轴长: ,短半轴长: ;准线方程: . (4) 离心率: ( 与 的比), ,越接近1,椭圆越 ;越接近0,椭圆越接近于 . (5) 焦半径公式:设分别为椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点,则 ,= 。 4.焦点三角形应注意以下关系(老师补充画出图形): (1) 定义:r1+r2=2a (2) 余弦定理:+-2r1r2cos=(2c)2 (3) 面积:=r1r2 sin=·2c| y0 |(其中P()为椭圆上一点,|PF1|=r1,|PF2|=r2,∠F1PF2=) 变式训练2:已知P(x0,y0)是椭圆(a>b>0)上的任意一点,F1、F2是焦点,求证:以PF2为直径的圆必和以椭圆长轴为直径的圆相内切. 证明 设以PF2为直径的圆心为A,半径为r. ∵F1、F2为焦点,所以由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2a,|PF2|=2r ∴|PF1|+2r=2a,即|PF1|=2(a-r)连结OA,由三角形中位线定理,知 |OA|= 故以PF2为直径的圆必和以长轴为直径的圆相内切. 评注 运用椭圆的定义结合三角形中位线定理,使题目得证。 例3. 如图,椭圆的中心在原点,其左焦点与抛物线的焦点重合,过的直线与椭圆交于A、B两点,与抛物线交于C、D两点.当直线与x轴垂直时,. (1)求椭圆的方程; (2)求过点O、,并且与椭圆的左准线相切的圆的方程; (3)求的最大值和最小值. 解:(1)由抛物线方程,得焦点. 设椭圆的方程:. 解方程组 得C(-1,2),D(1,-2). 由于抛物线、椭圆都关于x轴对称, ∴,, ∴ . …………2分 ∴又, 因此,,解得并推得. 故椭圆的方程为 . …………4分 (2), 圆过点O、, 圆心M在直线上. 设则圆半径,由于圆与椭圆的左准线相切, ∴ 由得解得 所求圆的方程为…………………………8分 (3) 由 ①若垂直于轴,则, , …………………………………………9分 ②若与轴不垂直,设直线的斜率为,则直线的方程为  由 得  ,方程有两个不等的实数根. 设,. , ………………………………11分     =  ,所以当直线垂于轴时,取得最大值 当直线与轴重合时,取得最小值 变式训练3:在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1, 0)、B(1, 0), 动点C满足条件:△ABC的周长为2+2.记动点C的轨迹为曲线W. (1)求W的方程; (2)经过点(0, )且斜率为k的直线l与曲线W 有两个不同的交点P和Q, 求k的取值范围; (3)已知点M(,0),N(0, 1),在(Ⅱ)的条件下,是否存在常数k,使得向量与共线?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由. 解:(Ⅰ) 设C(x, y), ∵ , , ∴ , ∴ 由定义知,动点C的轨迹是以A、B为焦点,长轴长为2的椭圆除去与x轴的两个交点. ∴ . ∴ . ∴ W:  . … (2) 设直线l的方程为,代入椭圆方程,得. 整理,得. ① 因为直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于 ,解得或. ∴ 满足条件的k的取值范围为  (3)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则=(x1+x2,y1+y2), 由①得. ②[来源: ] 又 ③ 因为,, 所以.……… 所以与共线等价于. 将②③代入上式,解得. 所以不存在常数k,使得向量与共线. 例4. 已知椭圆W的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,两条准线间的距离为6. 椭圆W的左焦点为,过左准线与轴的交点任作一条斜率不为零的直线与椭圆W交于不同的两点、,点关于轴的对称点为. (1)求椭圆W的方程; (2)求证: (); (3)求面积的最大值. 解:(1)设椭圆W的方程为,由题意可知 解得,,, 所以椭圆W的方程为.……………………………………………4分 (2)解法1:因为左准线方程为,所以点坐标为.于是可设直线 的方程为. 得. 由直线与椭圆W交于、两点,可知 ,解得. 设点,的坐标分别为,, 则,,,. 因为,, 所以,. 又因为    , 所以. ……………………………………………………………10分 解法2:因为左准线方程为,所以点坐标为. 于是可设直线的方程为,点,的坐标分别为,, 则点的坐标为,,. 由椭圆的第二定义可得 , 所以,,三点共线,即.…………………………………10分 (3)由题意知    , 当且仅当时“=”成立, 所以面积的最大值为. 变式训练4:设、分别是椭圆的左、右焦点. (1)若P是该椭圆上的一个动点,求的最大值和最小值; (2)是否存在过点A(5,0)的直线l与椭圆交于不同的两点C、D,使得|F2C|=|F2D|?若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由. 解:(1)易知 设P(x,y),则  , ,即点P为椭圆短轴端点时,有最小值3; 当,即点P为椭圆长轴端点时,有最大值4 (2)假设存在满足条件的直线l易知点A(5,0)在椭圆的外部,当直线l的斜率不存在时,直线l与椭圆无交点,所在直线l斜率存在,设为k 直线l的方程为 由方程组 依题意 当时,设交点C,CD的中点为R, 则  又|F2C|=|F2D|  ∴20k2=20k2-4,而20k2=20k2-4不成立, 所以不存在直线,使得|F2C|=|F2D| 综上所述,不存在直线l,使得|F2C|=|F2D| 1.在解题中要充分利用椭圆的两种定义,灵活处理焦半径,熟悉和掌握a、b、c、e关系及几何意义,能够减少运算量,提高解题速度,达到事半功倍之效. 2.由给定条件求椭圆方程,常用待定系数法.步骤是:定型——确定曲线形状;定位——确定焦点位置;定量——由条件求a、b、c,当焦点位置不明确时,方程可能有两种形式,要防止遗漏. 3.解与椭圆的焦半径、焦点弦有关的问题时,一般要从椭圆的定义入手考虑;椭圆的焦半径的取值范围是. 4.“设而不求”,“点差法”等方法,是简化解题过程的常用技巧,要认真领会. 5.解析几何与代数向量的结合,是近年来高考的热点,应引起重视. 第2课时 双 曲 线 例2双曲线型自然通风塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小半径为12 m,上口半径为13 m,下口半径为25 m,高55 m.选择适当的坐标系,求出此双曲线的方程(精确到1m). 解:如图8—17,建立直角坐标系xOy,使A圆的直径AA′在x轴上,圆心与原点重合.这时上、下口的直径CC′、BB′平行于x轴,且=13×2 (m),=25×2 (m).设双曲线的方程为 (a>0,b>0)令点C的坐标为(13,y),则点B的坐标为(25,y-55).因为点B、C在双曲线上,所以 解方程组由方程(2)得  (负值舍去).代入方程(1)得化简得 19b2+275b-18150=0 (3) 解方程(3)得 b≈25 (m).所以所求双曲线方程为: 例3. 中,固定底边BC,让顶点A移动,已知,且,求顶点A的轨迹方程. 解:取BC的中点O为原点,BC所在直线为x轴,建立直角坐标系,因为,所以B(),.利用正弦定理,从条件得,即.由双曲线定义知,点A的轨迹是B、C为焦点,焦距为4,实轴长为2,虚轴长为的双曲线右支,点(1,0)除外,即轨迹方程为(). 变式训练3:已知双曲线的一条渐近线方程为,两条准线的距离为l. (1)求双曲线的方程; (2)直线l过坐标原点O且和双曲线交于两点M、N,点P为双曲线上异于M、N的一点,且直线PM,PN的斜率均存在,求kPM·kPN的值. (1)解:依题意有: 可得双曲线方程为 (2)解:设  所以 例4. 设双曲线C:的左、右顶点分别为A1、A2,垂直于x轴的直线m与双曲线C交于不同的两点P、Q。 (1)若直线m与x轴正半轴的交点为T,且,求点T的坐标; (2)求直线A1P与直线A2Q的交点M的轨迹E的方程; (3)过点F(1,0)作直线l与(Ⅱ)中的轨迹E交于不同的两点A、B,设,若(T为(Ⅰ)中的点)的取值范围。 解:(1)由题,得,设 则 由 …………① 又在双曲线上,则 …………② 联立①、②,解得  由题意,  ∴点T的坐标为(2,0) …………3分 (2)设直线A1P与直线A2Q的交点M的坐标为(x,y) 由A1、P、M三点共线,得  …………③ …………1分 由A2、Q、M三点共线,得  …………④ …………1分 联立③、④,解得  …………1分[来源: ] ∵在双曲线上, ∴ ∴轨迹E的方程为 …………1分 (3)容易验证直线l的斜率不为0。 故可设直线l的方程为 中,得  设  则由根与系数的关系,得 ……⑤  ……⑥ …………2分 ∵ ∴有 将⑤式平方除以⑥式,得  …………1分 由  …………1分 ∵ 又 故   令 ∴,即  ∴ 而 , ∴ ∴[来源:] 变式训练4:)已知中心在原点,左、右顶点A1、A2在x轴上,离心率为的双曲线C经过点P(6,6),动直线l经过△A1PA2的重心G与双曲线C交于不同两点M、N,Q为线段MN的中点. (1)求双曲线C的标准方程 (2)当直线l的斜率为何值时,。 本小题考查双曲线标准议程中各量之间关系,以及直线与双曲线的位置关系。 解(1)设双曲线C的方程为  又P(6,6)在双曲线C上, 由①、②解得 所以双曲线C的方程为。 (2)由双曲线C的方程可得 所以△A1PA2的重点G(2,2) 设直线l的方程为代入C的方程,整理得   整理得 解得 由③,可得 解得 由④、⑤,得 5.对于直线与双曲线的位置关系,要注意“数形转化”“数形结合”,既可以转化为方程组的解的个数来确定,又可以把直线与双曲线的渐近线进行比较,从“形”的角度来判断. 第3课时 抛 物 线 1.抛物线定义:平面内到 和 距离 的点的轨迹叫抛物线, 叫抛物线的焦点, 叫做抛物线的准线(注意定点在定直线外,否则,轨迹将退化为一条直线). 2.抛物线的标准方程和焦点坐标及准线方程 ① ,焦点为 ,准线为 . ② ,焦点为 ,准线为 . ③ ,焦点为 ,准线为 . ④ ,焦点为 ,准线为 . 3.抛物线的几何性质:对进行讨论. ① 点的范围: 、 . ② 对称性:抛物线关于 轴对称. ③ 离心率 . ④ 焦半径公式:设F是抛物线的焦点,是抛物线上一点,则 . ⑤ 焦点弦长公式:设AB是过抛物线焦点的一条弦(焦点弦) i) 若,,则= , . ii) 若AB所在直线的倾斜角为(则= . 特别地,当时,AB为抛物线的通径,且= . iii) S△AOB= (表示成P与θ的关系式). iv) 为定值,且等于 . 例1. 已知抛物线顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点到焦点的距离为5,求抛物线的方程和n的值. 解:设抛物线方程为,则焦点是F ∵点A(-3,n)在抛物线上,且| AF |=5 故解得P=4, 故所求抛物线方程为 变式训练1:求顶点在原点,对称轴是x轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程. 解:因为对称轴是轴,可设抛物线方程为或 ∵,∴p=12 故抛物线方程为或 例2. 已知抛物线C:的焦点为F,过点F的直线l与C相交于A、B. (1) 若,求直线l的方程. (2) 求的最小值. 解:(1)解法一: 设直线的方程为: 代入整理得, 设 则是上述关于的方程的两个不同实根,所以 根据抛物线的定义知:| AB |= = 若,则 即直线有两条,其方程分别为:  解法二:由抛物线的焦点弦长公式 |AB|=(θ为AB的倾斜角)易知sinθ=±, 即直线AB的斜率k=tanθ=±, 故所求直线方程为: 或. (2) 由(1)知, 当且仅当时,|AB|有最小值4. 解法二:由(1)知|AB|== ∴ |AB|min=4 (此时sinθ=1,θ=90°) 变式训练2:过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线 ( ) A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无数条 D.不存在 解:B 例3. 若A(3,2),F为抛物线的焦点,P为抛物线上任意一点,求的最小值及取得最小值时的P的坐标. 解:抛物线的准线方程为 过P作PQ垂直于准线于Q点,由抛物线定义得|PQ|=| PF |,∴| PF |+| PA |=| PA |+| PQ | 要使| PA |+| PQ |最小,A、P、Q三点必共线,即AQ垂直于准线,AQ与抛物线的交点为P点 从而|PA|+|PF|的最小值为 此时P的坐标为(2,2) 1.(2008·辽宁理,10)已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为 . 答案  变式训练3:一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x2,在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r的取值范围是 。 解: 例4. 设A(x1,y1),B(x2,y2),两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线. (1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论? (2)当直线l的斜率为2时,求在y轴上的截距的取值范围. 解:(1)F∈l|FA|=|FB|A、B两点到抛物线的准线的距离相等. ∵抛物线的准线是x轴的平行线,y1≥0,y2≥0,依题意y1,y2不同时为0.∴上述条件等价于 y1=y2(x1+x2)(x1-x2)=0 ∵x1≠x2 ∴x1+x2=0 即当且仅当x1+x2=0时,l过抛物线的焦点F. (2)设l在y轴上的截距为b,依题意得l的方程为y=2x+b,过点A、B的直线方程可写为y=-x+m 所以x1、x2满足方程:2x2+x-m=0 且x1+x2=-,由于A、B为抛物线上不同的两点,所以△=+8m>0,即m>- 设AB之中点为N(x0,y0),则x0= y0=-x0+m=+m 由N∈l得:+m=-+b 于是b=+m>-= 即l在y轴上截距的取值范围是(,+) 变式训练4:正方形ABCD中,一条边AB在直线y=x+4上,另外两顶点C、D在抛物线y2=x上,求正方形的面积. 设C、D的坐标分别为(y12,y1),(y22,y2)( y1> y2),则直线CD的斜率为1. ∴ ==1,即y1+y2=1 ① 又| CD |== =(y1-y2) | BC |=(y12-y1+4恒正) 由| CD |=| BC |,有(y1-y2)= ② 解①、② 得 y1=2或y1=3 当y1=2时,有| BC |=3,此时SABCD=18 当y1=3时,有| BC |=5,此时SABCD=50 ∴ 正方形的面积为18或50. 1.求抛物线方程要注意顶点位置和开口方向,以便准确设出方程,然后用待定系数法. 2.利用好抛物线定义,进行求线段和的最小值问题的转化. 3.涉及抛物线的弦的中点和弦长等问题要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算. 4、解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,应注意焦点弦的几何性质. 第4课时 直线与圆锥曲线的位置关系 1.直线与圆锥曲线的位置关系,常用研究方法是将曲线方程与直线方程联立,由所得方程组的解的个数来决定,一般地,消元后所得一元二次方程的判别式记为△,△>0时,有两个公共点,△=0时,有一个公共点,△<0时,没有公共点.但当直线方程与曲线方程联立的方程组只有一组解(即直线与曲线只有一个交点)时,直线与曲线未必相切,在判定此类情形时,应注意数形结合.(对于双曲线,重点注意与渐近线平行的直线,对于抛物线,重点注意与对称轴平行的直线) 2.直线与圆锥曲线的交点间的线段叫做圆锥曲线的弦.设弦AB端点的坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的斜率为k,则:|AB|=————————或:—————————. 利用这个公式求弦长时,要注意结合韦达定理. 当弦过圆锥曲线的焦点时,可用焦半径进行运算. 3.中点弦问题: 设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆上不同的两点,且x1≠x2,x1+x2≠0,M(x0,y0)为AB的中点,则 两式相减可得 即 . 对于双曲线、抛物线,可得类似的结论. 例1. 直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1相交于A、B两点. (1) 当a为何值时,A、B两点在双曲线的同一支上?当a为何值时,A、B两点分别在双曲线的两支上? (2) 当a为何值时,以AB为直径的圆过原点? 解: (1) 联立 (3-a2)x2-2ax-2=0 ① 显然a2≠3,否则方程①只有一解,于是直线与双曲线至多一个交点. 若交点A、B在双曲线同支上,则方程①满足:  a∈(-,-)∪(,) 若A、B分别在双曲线的两支上,则有: a∈(-,) (2) 若以AB为直径的圆过点O,则OA⊥OB,设A(x1,y1),B(x2,y2)由于x1+x2=,x1x2=. ∴y1y2=(ax1+1)(ax2+1)=a(x1+x2)+a2x1x2+1 =a2·+a·+1=1 ∵OA⊥OB ∴x1x2+y1y2=0 ∴+1a=±1 此时△>0,符合要求. 变式训练1:已知直线y=(a+1)x-1与曲线y2=ax恰有一个公共点,求实数a的值. 解:联立方程为 (1) 当a=0时,此时方程组恰有一组解  (2) 当a≠0时,消去x得 ① 若=0,即a=-1方程变为一次方程,-y-1=0,方程组恰有一组解 ② 若≠0,即a≠-1,令△=0 得1+,解得a=- 此时直线与曲线相切,恰有一个公共点,综上所述知,当a=0,-1,-时,直线与曲线只有一个公共点. 例2. 已知双曲线方程2x2-y2=2. (1) 求以A(2,1)为中点的双曲线的弦所在直线方程; (2) 过点B(1,1)能否作直线l,使l与所给双曲线交于Q1、Q2两点,且点B是弦Q1Q2的中点?这样的直线l如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由. 解:(1)即设的中点弦两端点为,则有关系.又据对称性知,所以是中点弦所在直线的斜率,由、在双曲线上,则有关系.两式相减是:  ∴ ∴ 所求中点弦所在直线为,即. (2)可假定直线存在,而求出的方程为,即 方法同(1),联立方程,消去y,得 然而方程的判别式,无实根,因此直线与双曲线无交点,这一矛盾说明了满足条件的直线不存在. 变式训练2:若椭圆的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的斜率为 ( ) A.2 B.-2 C. D.- 解:D 例3. 在抛物线y2=4x上恒有两点关于直线y=kx+3对称,求k的取值范围. 解法一:设、关于直线对称,直线方程为,代入得,,设、,中点,则 ∵点在直线上,∴ ∴,代入,得,即 解得 解法二:设,关于对称,中点,则 相减得: ∴,则 ∵在抛物线内部,∴ 化简而得,即,解得. 变式训练3:设抛物线的焦点为F,经过点P(2,1)的直线l与抛物线相交于A、B两点,又知点P恰为AB的中点,则 . 解:8 例4. 已知椭圆=1(a为常数,且a>1),向量=(1, t) (t >0),过点A(-a, 0)且以为方向向量的直线与椭圆交于点B,直线BO交椭圆于点C(O为坐标原点). (1) 求t表示△ABC的面积S( t ); (2) 若a=2,t∈[, 1],求S( t )的最大值. 解:(1) 直线AB的方程为:y=t(x+a), 由 得 ∴ y=0或y= ∴ 点B的纵坐标为 ∴ S(t)=S△ABC=2S△AOB=|OA|·yB = (2) 当a=2时,S(t)== ∵ t∈[,1],∴ 4t+≥2=4 当且仅当4t=,t=时,上式等号成立. ∴ S(t)=≤=2 即S(t)的最大值S(t)max=2 变式训练4:设椭圆C:的左焦点为F,上顶点为A,过点A作垂直于AF的直线交椭圆C于另外一点P,交x轴正半轴于点Q, 且 (1)求椭圆C的离心率; (2)若过A、Q、F三点的圆恰好与直线l: 相切,求椭圆C的方程. 解:⑴设Q(x0,0),由F(-c,0) A(0,b)知 …2分 设,得…… 因为点P在椭圆上,所以…… 整理得2b2=3ac,即2(a2-c2)=3ac,,故椭圆的离心率e=…… ⑵由⑴知, 于是F(-a,0), Q △AQF的外接圆圆心为(a,0),半径r=|FQ|=a……… 所以,解得a=2,∴c=1,b=, 所求椭圆方程为 1.判断直线与圆锥曲线的位置关系时,注意数形结合;用判别式的方法时,若所得方程二次项的系数有参数,则需考虑二次项系数为零的情况. 2.涉及中点弦的问题有两种常用方法:一是“设而不求”的方法,利用端点在曲线上,坐标满足方程,作差构造出中点坐标和斜率的关系,它能简化计算;二是利用韦达定理及中点坐标公式.对于存在性问题,还需用判别式进一步检验. 3.对称问题,要注意两点:垂直和中点. 圆锥曲线单元测试题 一、选择题 1. 中心在原点,准线方程为x=±4,离心率为的椭圆方程是 ( ) A. B. C. D. 2. AB是抛物线y2=2x的一条焦点弦,|AB|=4,则AB中点C的横坐标是 ( ) A.2 B. C. D. 3. 若双曲线的一条准线与抛物线y2=8x的准线重合,则双曲线的离心率为 ( ) A. B. C.4 D. 4. 已知抛物线y=2x2上两点A(x1,y1), B(x2,y2)关于直线y=x+m对称,且x1x2=, 那么m的值等于( ) A. B. C. 2 D.3 5.已知双曲线x2-=1的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且=0,则点M到x轴的距离为 ( ) A. B. C. D. 6.点P(-3,1)在椭圆(a>b>0)的左准线上,过点P且方向为=(2,-5)的光线,经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为 ( ) A. B. C. D. 7. 椭圆上有n个不同的点:P1,P2,…,Pn,椭圆的右焦点为F,数列{|PnF|}是公差大于的等差数列,则n的最大值是 ( ) A.198 B.199 C.200 D.201 8. 过点(4, 0)的直线与双曲线的右支交于A、B两点,则直线AB的斜率k的取值范围是( ) A.| k |≥1 B.| k | > C.| k |≤ D.| k | < 1 9. 已知θ为三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=,则方程x2sinθ-y2cosθ=1表示 ( ) A.焦点在x轴上的椭圆 B.焦点在y轴上的椭圆 C.焦点在x轴上的双曲线 D.焦点在y轴上的双曲线 10.下列图中的多边形均为正多边形,M、N是所在边上的中点,双曲线均以图中的F1、F2为焦点,设图①、②、③中的双曲线离心率分别为e1、e2、e3,则( ) A.e1 > e2 > e3 B.e1 < e2 < e3 C.e1=e2 < e3 D.e1=e2 > e3 二、填空题 11.抛物线y=x2上到直线2x-y=4的距离最近的点是 . 12.双曲线3x2-4y2-12x+8y-4=0按向量平移后的双曲线方程为,则平移向量= . 13.P在以F1、F2为焦点的双曲线上运动,则△F1F2P的重心G的轨迹方程是—————————. 14.椭圆中,以M(-1,2)为中点的弦所在直线的方程为 . 15.以下四个关于圆锥曲线的命题中: ① 设A、B为两个定点,k为非零常数,若,则动点P的轨迹为双曲线; ② 过定圆C上一定点A作圆的动弦AB、O为坐标原点,若(),则动点P的轨迹为椭圆; ③ 方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率; ④ 双曲线与有相同的焦点. 其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号). 三、解答题 16.已知双曲线的离心率为2,它的两个焦点为F1、F2,P为双曲线上的一点,且∠F1PF2=60°,△PF1F2的面积为,求双曲线的方程. 17.已知动圆C与定圆x2+y2=1内切,与直线x=3相切. (1) 求动圆圆心C的轨迹方程; (2) 若Q是上述轨迹上一点,求Q到点P(m,0)距离的最小值. 18.如图,O为坐标原点,直线在轴和轴上的截距分别是和,且交抛物线于、两点. (1) 写出直线的截距式方程; (2) 证明:; (3) 当时,求的大小. 19.设x,y∈R,,为直角坐标平面内x轴,y轴正方向上的单位向量,若=x+(y+2),=x+(y-2),且||+||=8 (1) 求动点M(x,y)的轨迹C的方程. (2) 设曲线C上两点A、B,满足(1)直线AB过点(0,3),(2) 且OAPB为矩形,求直线AB方程.. [来源: ] 20.动圆M过定点A(-,0),且与定圆A′:(x-)2+y2=12相切. (1)求动圆圆心M的轨迹C的方程; (2)过点P(0,2)的直线l与轨迹C交于不同的两点E、F,求的取值范围. 21.已知椭圆的左、右焦点分别是F1(-c, 0)、F2(c, 0),Q是椭圆外的动点,满足,点P是线段F1Q与椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足=0,≠0. (1) 设x为点P的横坐标,证明; (2) 求点T的轨迹C的方程; (3) 试问:在点T的轨迹C上,是否存在点M,使△F1MF2的面积S=b2 ?若存在,求∠F1MF2的正切值,若不存在,请说明理由. 圆锥曲线单元测试题答案 1.B 2. C 3. A 4. B 5. C 6. A 7. C 8. B 9. B 10. D 11. (1,1) 12. (-2,-1) 13. 14. 9x-32y+73=0 15. ③④ 16. 解:以焦点F1、F2所在直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,如右图所示: 设双曲线方程为:  依题意有:  解之得:a2=4,c2=16,b2=12 故所求双曲线方程为: 17.解:(1) 设则 ⊙C与⊙O内切, 即轨迹方程为 (2) 设,则  当,即时  当,即时, 18.解:(1)  (2) 由直线方程及抛物线方程可得: by2+2pay-2pab=0 故  所以 (3) 设直线OM,ON的斜率分别为k1,k2 则. 当a=2p时,知y1y2=-4p2,x1x2=4p2 所以,k1k2=-1,即MON=90°. 19.( 1 ) 解:令M(x,y),F1(0,-2),F2(0,2) 则=,=,即 ||+||=||+||,即||+||=8 又∵ =4=2c,∴ c=2,a=4,b2=12 所求轨迹方程为  ( 2) 解:由条件(2)可知OAB不共线,故直线AB的斜率存在,设AB方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),则 (3k2+4)x2+18kx-21=0 x1+x2=- x1·x2= y1·y2=(kx1+3) (kx2+3)=k2 x1x2+3k(x1+x2)+9 = ∵ OAPB为矩形,∴ OA⊥OB =0 ∴ x1x2+y1y2=0 得k=± 所求直线方程为y=±x+3. 20.解:(1)A′(,0),依题意有|MA′|+=2 |MA′|+|MA| =2 >2 ∴点M的轨迹是以A′、A为焦点,2为长轴上的椭圆,∵a=,c= ∴b2=1.因此点M的轨迹方程为 (2) 解法一:设l的方程为x=k(y-2)代入,消去x得:(k2+3)y2-4k2y+4k2-3=0 由△>0得16k4-(4k2-3)(k2+3)>0 0≤k2<1 设E(x1,y1),F(x2,y2), 则y1+y2=,y1y2= 又=(x1,y1-2),=(x2,y2-2) ∴·=x1x2+(y1-2)(y2-2) =k(y1-2)·k (y2-2) +(y1-2)(y2-2) =(1+k2) = ∵0≤k2<1 ∴3≤k2+3<4 ∴·∈ 解法二:设过P(0,2)的直线l的参数方程为 (t为参数,为直线l的倾角) 代入中并整理得: (1+2sin2)t2+12sin·t+9=0 由△=122sin2-36(1+2sin2)>0 得:sin2> 又t1t2= ∴·=·cos0° =|PE|·|PF|=t1t2= 由<sin2≤1得:·∈ 21.(1) 证法一:设点P的坐标为(x,y) 由P(x,y)在椭圆上,得 = = =

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