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高考数学(四海八荒易错集)专题16 圆锥曲线的综合问题 文-人教版高三全册数学试题VIP免费

高考数学(四海八荒易错集)专题16 圆锥曲线的综合问题 文-人教版高三全册数学试题_第1页
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专题16圆锥曲线的综合问题1.设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为()A.B.C.D.1答案C解析如图,2.直线3x-4y+4=0与抛物线x2=4y和圆x2+(y-1)2=1从左到右的交点依次为A、B、C、D,则的值为________.答案解析由得x2-3x-4=0,∴xA=-1,xD=4,∴yA=,yD=4.直线3x-4y+4=0恰过抛物线的焦点F(0,1),∴|AF|=yA+1=,|DF|=yD+1=5,∴==.3.已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,左顶点为A,左焦点为F1(-2,0),点B(2,)在椭圆C上,直线y=kx(k≠0)与椭圆C交于E,F两点,直线AE,AF分别与y轴交于点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)在x轴上是否存在点P,使得无论非零实数k怎样变化,总有∠MPN为直角?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),因为椭圆的左焦点为F1(-2,0),所以a2-b2=4.①因为点B(2,)在椭圆C上,所以+=1.②由①②解得,a=2,b=2.所以椭圆C的方程为+=1.(2)方法一因为椭圆C的左顶点为A,则点A的坐标为(-2,0).因为直线y=kx(k≠0)与椭圆+=1交于两点E,F,设点E(x0,y0)(不妨设x0>0),则点F(-x0,-y0).假设在x轴上存在点P(t,0),使得∠MPN为直角,则MP·NP=0.即t2+×=0,即t2-4=0,解得t=2或t=-2.故存在点P(2,0)或P(-2,0),无论非零实数k怎样变化,总有∠MPN为直角.方法二因为椭圆C的左顶点为A,则点A的坐标为(-2,0).因为直线y=kx(k≠0)与椭圆+=1交于两点E,F,设点E(x0,y0),则点F(-x0,-y0).所以直线AE的方程为y=(x+2).因为直线AE与y轴交于点M,令x=0得y=,即点M.同理可得点N.假设在x轴上存在点P(t,0),使得∠MPN为直角,则MP·NP=0.故存在点P(2,0)或P(-2,0),无论非零实数k怎样变化,总有∠MPN为直角.4.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)因为|AD|=|AC|,EB∥AC,故∠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,由椭圆定义可得点E的轨迹方程为:+=1(y≠0).(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).由得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0.则x1+x2=,x1x2=,所以|MN|=|x1-x2|=.当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12.综上,四边形MPNQ面积的取值范围为[12,8).5.已知椭圆C1:+=1(a>0)与抛物线C2:y2=2ax相交于A,B两点,且两曲线的焦点F重合.(1)求C1,C2的方程;(2)若过焦点F的直线l与椭圆分别交于M,Q两点,与抛物线分别交于P,N两点,是否存在斜率为k(k≠0)的直线l,使得=2?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.解(1)因为C1,C2的焦点重合,所以=,所以a2=4.又a>0,所以a=2.于是椭圆C1的方程为+=1,抛物线C2的方程为y2=4x.(2)假设存在直线l使得=2,则可设直线l的方程为y=k(x-1),P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x3,y3),N(x4,y4).由可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,则x1+x4=,x1x4=1,所以|PN|=·=.由可得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,则x2+x3=,x2x3=,易错起源1、范围、最值问题例1、如图,椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1.(1)若|PF1|=2+,|PF2|=2-,求椭圆的标准方程;(2)若|PQ|=λ|PF1|,且≤λ<,试确定椭圆离心率e的取值范围.解(1)由椭圆的定义,2a=|PF1|+|PF2|=(2+)+(2-)=4,故a=2.设椭圆的半焦距为c,由已知PF1⊥PF2,因此2c=|F1F2|===2,即c=,从而b==1.故所求椭圆的标准方程为+y2=1.(2)如图,由PF1⊥PQ,|PQ|=λ|PF1|,得|QF1|==|PF1|.由椭圆的定义,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a,...

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