【走向高考】2022届高中数学二轮复习 专题5 解析几何（第2讲）课时作业 新人教A版

【走向高考】2022届高中数学二轮复习专题5解析几何（第2讲）课时作业新人教A版一、选择题1．已知方程＋＝1表示焦点在y轴上的椭圆，则实数k的取值范围是(　　)A．(，2)　　　　　　B．(1，＋∞)C．(1,2)D．(，1)[答案]　C[解析]　由题意可得，2k－1>2－k>0，即解得1<k<2，故选C.2．(文)(2022·合肥市第一次质检)过双曲线－＝1(a>0，b>0)的一个焦点作实轴的垂线，交双曲线于A、B两点，若线段AB的长度恰等于焦距，则双曲线的离心率为(　　)A.B.C.D.[答案]　A[解析]　依题意得＝2c，c2－ac－a2＝0，即e2－e－1＝0，(e－)2＝，又e>1，因此e－＝，e＝，故选A.(理)(2022·新课标Ⅰ理，4)已知双曲线C：－＝1(a>0，b＞0)的离心率为，则C的渐近线方程为(　　)A．y＝±xB．y＝±xC．y＝±xD．y＝±x[答案]　C[解析]　e＝＝　∴＝∴b2＝a2－a2＝∴＝，即渐近线方程为y＝±x.3．(文)(2022·湛江测试)从抛物线y2＝8x上一点P引抛物线准线的垂线，垂足为M，且|PM|＝5，设抛物线的焦点为F，则△PFM的面积为(　　)-11-\nA．5B．6C．10D．5[答案]　A[解析]　抛物线的焦点F(2,0)，准线方程为x＝－2.设P(m，n)，则|PM|＝m＋2＝5，解得m＝3.代入抛物线方程得n2＝24，故|n|＝2，则S△PFM＝|PM|·|n|＝×5×2＝5.(理)(2022·德州模拟)设F1、F2分别是椭圆E：x2＋＝1(0<b<1)的左、右焦点，过F1的直线l与椭圆相交于A、B两点，且|AF2|，|AB|，|BF2|成等差数列，则|AB|的长为(　　)A.B．1C.D.[答案]　C[解析]　由条件知，|AF2|＋|BF2|＝2|AB|，|AF1|＋|AF2|＝|BF1|＋|BF2|＝2，∴|AB|＋|AF2|＋|BF2|＝4，∴|AB|＝.4．(2022·河北名师名校俱乐部模拟)设抛物线x2＝8y的焦点为F，准线为l，P为抛物线上一点，PA⊥l，A为垂足，如果直线AF的倾斜角等于60°，那么|PF|等于(　　)A．2B．4C.D．4[答案]　C[解析]　在△APF中，|PA|＝|PF|，|AF|sin60°＝4，∴|AF|＝，又∠PAF＝∠PFA＝30°，过P作PB⊥AF于B，则|PF|＝＝＝.5．(文)(2022·广东理，7)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0)，离心率等于，则C的方程是(　　)A.－＝1B.－＝1C.－＝1D.－＝1[答案]　B[解析]　e＝，c＝3，∴a＝2，∴b2＝c2－a2＝5即双曲线的标准方程为－＝1.(理)(2022·保定市二模)已知点F1、F2分别为双曲线－＝1(a>0，b>0)的左、右焦点，P为双曲线左支上的任意一点，若的最小值为9a，则双曲线的离心率为(　　)-11-\nA．2　　　B．5　　　　C．3　　　D．2或5[答案]　B[解析]　由双曲线定义得|PF2|＝2a＋|PF1|，∴＝＝|PF1|＋＋4a，其中|PF1|≥c－a.当c－a≤2a时，y＝x＋在[c－a，＋∞)上为减函数，没有最小值，故c－a>2a，即c>3a⇒e>3，y＝x＋在[c－a，＋∞)上为增函数，故f(x)min＝f(c－a)＝c－a＋＋4a＝9a，化简得10a2－7ac＋c2＝0，两边同除以a2可得e2－7a＋10＝0，解得e＝5或e＝2(舍去)．6．(2022·新乡、许昌、平顶山二调)若双曲线－＝1(a>0，b>0)和椭圆＋＝1(m>n>0)有共同的焦点F1、F2，P是两条曲线的一个交点，则|PF1|·|PF2|(　　)A．m2－a2B.－C.(m－a)D.(m－a)[答案]　D[解析]　不妨设F1、F2分别为左、右焦点，P在双曲线的右支上，由题意得|PF1|＋|PF2|＝2，|PF1|－|PF2|＝2，∴|PF1|＝＋，|PF2|＝－，故|PF1|·|PF2|＝m－a.二、填空题7．(2022·安徽理，13)已知直线y＝a交抛物线y＝x2于A、B两点，若该抛物线上存在点C，使得∠ACB为直角，则a的取值范围为________．[答案]　a≥1[解析]　显然a>0，不妨设A(，a)，B(－，a)，C(x0，x)，则＝(－－x0，a－x)，＝(－x0，a－x)，∵∠ACB＝90°.∴·＝(－x0，a－x)·(－－x0，a－x)＝0.∴x－a＋(a－x)2＝0，则x－a≠0.∴(a－x)(a－x－1)＝0，∴a－x－1＝0.∴x＝a－1，又x≥0.∴a≥1.8．(2022·长沙市模拟)设点P是双曲线－＝1(a>0，b>0)与圆x2＋y2＝a2＋b2在第一象限的交点，其中F1、F2分别是双曲线的左、右焦点，且|PF1|＝2|PF2|，则双曲线的离心率为________．[答案]　[解析]　设|PF2|＝m，则|PF1|＝2m，|F1F2|＝＝m，因此双曲线的离心率为＝.9．(2022·湖南理，15)如图，正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a、b(a<b)，原点O为AD的中点，抛物线y2＝2px(p>0)经过C、F两点，则＝________.-11-\n[答案]　＋1[解析]　由题可得C(，－a)，F(＋b，b)，∵C、F在抛物线y2＝2px上，∴∴＝＋1，故填＋1.三、解答题10．(文)(2022·厦门质检)已知双曲线的方程是16x2－9y2＝144.(1)求这双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程；(2)设F1和F2是双曲线的左、右焦点，点P在双曲线上，且|PF1|·|PF2|＝32，求∠F1PF2的大小．[解析]　(1)由16x2－9y2＝144得－＝1，∴a＝3，b＝4，c＝5，∴焦点坐标F1(－5,0)，F2(5,0)，离心率e＝，渐近线方程为y＝±x.(2)由(1)知||PF1|－|PF2||＝6，cos∠F1PF2＝＝＝＝0，∵∠F1PF2∈(0,180°)，∴∠F1PF2＝90°.(理)已知椭圆C：＋＝1(a>b>0)的离心率为，并且直线y＝x＋b是抛物线y2＝4x的一条切线．(1)求椭圆的方程；(2)过点S(0，－)的动直线l交椭圆C于A、B两点，试问：在坐标平面上是否存在一个定点T，使得以AB为直径的圆恒过点T？若存在，求出点T的坐标；若不存在，请说明理由．[解析]　(1)由消去y得x2＋(2b－4)x＋b2＝0，因为直线y＝x＋b与抛物线y2＝4x相切，所以Δ＝(2b－4)2－4b2＝0，解得b＝1.因为e＝＝，∴＝＝，∴a2＝2.-11-\n故所求椭圆方程为＋y2＝1.(2)当l与x轴平行时，以AB为直径的圆的方程为x2＋(y＋)2＝()2.当l与y轴平行时，以AB为直径的圆的方程为x2＋y2＝1.由解得即两圆相切于点(0,1)，因此，所求的点T如果存在，只能是(0,1)．事实上，点T(0,1)就是所求的点，证明如下：当直线l垂直于x轴时，以AB为直径的圆过点T(0,1)．若直线l不垂直于x轴，可设直线l的方程为y＝kx－，由消去y得(18k2＋9)x2－12kx－16＝0.设点A(x1，y1)，B(x2，y2)，则又因为＝(x1，y1－1)，＝(x2，y2－1)，所以·＝x1x2＋(y1－1)(y2－1)＝x1x2＋(kx1－)(kx2－)＝(1＋k2)x1x2－k(x1＋x2)＋＝(1＋k2)·－k·＋＝0，所以TA⊥TB，即以AB为直径的圆恒过点T(0,1)，所以在坐标平面上存在一个定点T(0,1)满足条件.一、选择题11．(文)(2022·唐山市一模)双曲线x2－y2＝4左支上一点P(a，b)到直线y＝x的距离为，则a＋b＝(　　)A．－2B．2C．－4D．4[答案]　A[解析]　解法1：如图，双曲线－＝1的左顶点(－2,0)到直线y＝x的距离为，又∵点(a，b)为双曲线左支上的点，∴a＝－2，b＝0，∴a＋b＝－2.-11-\n解法2：由题意得∴a＋b＝－2.(理)已知点F是双曲线－＝1(a>0，b>0)的左焦点，点E是该双曲线的右顶点，过点F且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点，△ABE是直角三角形，则该双曲线的离心率是(　　)A．3B．2C.D.[答案]　B[解析]　因为AB⊥x轴，又已知△ABE是直角三角形，且显然AE＝BE，所以△ABE是等腰直角三角形．所以∠AEB＝90°.所以∠AEF＝45°.所以AF＝EF.易知A(－c，)(不妨设点A在x轴上方)，故＝a＋c.即b2＝a(a＋c)．得c2－ax－2a2＝0，即e2－e－2＝0，解得e＝2，或e＝－1(舍去)．故选B.12．直线l经过抛物线y2＝4x的焦点，且与抛物线交于A，B两点，若AB的中点横坐标为3，则线段AB的长为(　　)A．5　　　B．6　　　　C．7　　　D．8[答案]　D[解析]　焦点F(1,0)，设l：x＝my＋1，代入y2＝4x中得，y2－4my－4＝0，∴y1＋y2＝4m，∵AB中点横坐标为3，∴x1＋x2＝m(y1＋y2)＋2＝4m2＋2＝6，∴m＝±1，当m＝1时，l：y＝x－1，代入y2＝4x中得x2－6x＋1＝0，∴x1＝3－2，x2＝3＋2，∴|AB|＝|x1－x2|＝8，由对称性知m＝－1时，结论相同．13．(文)已知有公共焦点的椭圆与双曲线的中心为原点，焦点在x轴上，左、右焦点分别为F1、F2，且它们在第一象限的交点为P，△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形．若|PF1|＝10，双曲线的离心率的取值范围为(1,2)．则该椭圆的离心率的取值范围是(　　)A．(，)B．(，)C．(，)D．(，1)[答案]　C[解析]　设椭圆的半焦距为c，长半轴长为a，由椭圆的定义及题意知，|PF1|＝2a－|PF2|＝2a－2c＝10，得到a－c－5＝0，因为双曲线的离心率的取值范围为(1,2)，所以1<<2，∴<c<，∵椭圆的离心率e＝＝＝1－，且<1－<，∴-11-\n该椭圆的离心率的取值范围是(，)．(理)已知P是椭圆＋＝1，(0<b<5)上除顶点外的一点，F1是椭圆的左焦点，若|＋|＝8，则点P到该椭圆左焦点的距离为(　　)A．6　　　B．4　　　　C．2　　　　D.[答案]　C[解析]　如图，H为PF1的中点，F2为右焦点，由|＋|＝8知，OH＝4，∴PF2＝8，∴PF1＝10－PF2＝2，故选C.14．(文)(2022·乌鲁木齐诊断)已知直线y＝k(x＋2)(k＞0)与抛物线C：y2＝8x相交于A、B两点，F为C的焦点，若|FA|＝2|FB|，则k的值为(　　)A.B.C.D.[答案]　D[解析]　设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则x1>0，x2>0，∴|FA|＝x1＋2，|FB|＝x2＋2，∴x1＋2＝2x2＋4，∴x1＝2x2＋2.由，得k2x2＋(4k2－8)x＋4k2＝0，∴x1x2＝4，x1＋x2＝＝－4.由，得x＋x2－2＝0，∴x2＝1，∴x1＝4，∴－4＝5，∴k2＝，k＝.(理)(2022·唐山市二模)已知椭圆C1：＋＝1(a＞b＞0)与圆C2：x2＋y2＝b2，若在椭圆C1上存在点P，使得由点P所作的圆C2的两条切线互相垂直，则椭圆C1的离心率的取值范围是(　　)A．[，1)B．[，]C．[，1)D．[，1)-11-\n[答案]　C[解析]　如图，设切点为A、B，则OA⊥PA，OB⊥PB，∵∠APB＝90°，连结OP，则∠APO＝45°，∴AO＝PA＝b，OP＝b，∴a≥b，∴a2≤2c2，∴≥，∴e≥，又∵e<1，∴≤e<1.二、填空题15．(2022·安徽理，14)若F1、F2分别是椭圆E：x2＋＝1(0<b<1)的左、右焦点，过点F1的直线交椭圆E于A、B两点．若|AF1|＝3|F1B|，AF2⊥x轴，则椭圆E的方程为________．[答案]　x2＋y2＝1[解析]　如图，由题意，A点横坐标为c，∴c2＋＝1，又b2＋c2＝1，∴y2＝b4，∴|AF2|＝b2，又∵|AF1|＝3|BF1|，∴B点坐标为(－c，－b2)，代入椭圆方程得，∴方程为x2＋y2＝1.三、解答题16．(2022·银川一中检测)抛物线y2＝4px(p>0)的准线与x轴交于点M，过点M作直线l交抛物线于A、B两点．(1)若线段AB的垂直平分线交x轴于N(x0,0)，求证：x0>3p；(2)若直线l的斜率分别为p，p2，p3，…时，相应线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为N1，N2，N3，…，当0<p<1时，求＋＋…＋的值．[解析]　(1)设直线l的方程为y＝k(x＋p)，代入y2＝4px中消去y得，k2x2＋(2k2p－4p)x＋k2p2＝0，Δ＝4(k2p－2p)2－4k2·k2p2>0，得0<k2<1.-11-\n令A(x1，y1)、B(x2，y2)，则x1＋x2＝－，y1＋y2＝k(x1＋x2＋2p)＝，AB的中点坐标为(，)，AB的垂直平分线方程为y－＝－(x－)，令y＝0，得x0＝＝p＋，由上可知0<k2<1，∴x0>p＋2p＝3p，∴x0>3p.(2)∵l的斜率分别为p，p2，p3，…时，对应线段AB的中垂线与x轴交点依次为N1，N2，N3，…(0<p<1)，∴点Nn的坐标为(p＋，0)，那么|NnNn＋1|＝＝，则|＝，∴＋＋…＋＝(p3＋p5＋…＋p21)＝·＝.17．(文)如图，椭圆＋＝1(a>b>0)的上、下顶点分别为A、B，已知点B在直线l：y＝－1上，且椭圆的离心率e＝.(1)求椭圆的标准方程；(2)设P是椭圆上异于A、B的任意一点，PQ⊥y轴，Q为垂足，M为线段PQ的中点，直线AM交直线l于点C，N为线段BC的中点，求证：OM⊥MN.[解析]　(1)依题意，得b＝1.∵e＝＝，a2－c2＝b2＝1，∴a2＝4.∴椭圆的标准方程为＋y2＝1.(2)证明：设P(x0，y0)，x0≠0，则Q(0，y0)，且＋y＝1.∵M为线段PQ中点，∴M(，y0)．又A(0,1)，∴直线AM的方程为y＝x＋1.-11-\n∵x0≠0，∴y0≠1，令y＝－1，得C(，－1)．又B(0，－1)，N为线段BC的中点，∴N(，－1)．∴＝(－，y0＋1)．∴·＝(－)＋y0·(y0＋1)＝－＋y＋y0＝(＋y)－＋y0＝1－(1＋y0)＋y0＝0，∴OM⊥MN.(理)已知椭圆C：＋y2＝1(a>1)的上顶点为A，右焦点为F，直线AF与圆M：(x－3)2＋(y－1)2＝3相切．(1)求椭圆C的方程；(2)若不过点A的动直线l与椭圆C交于P、Q两点，且·＝0.求证：直线l过定点，并求出该定点的坐标．[解析]　(1)A(0,1)，F(，0)，直线AF：＋y＝1，即x＋y－＝0，∵AF与⊙M相切，圆心M(3,1)，半径r＝，∴＝，∴a＝，∴椭圆的方程为＋y2＝1.(2)由·＝0知AP⊥AQ，从而直线AP与坐标轴不垂直，故可设直线AP的方程为y＝kx＋1，直线AQ的方程为y＝－x＋1，将y＝kx＋1代入椭圆C的方程，整理得(1＋3k2)x2＋6kx＝0，解得x＝0或x＝，故点P的坐标为(，)．同理，点Q的坐标为(，)．-11-\n所以直线l的斜率为＝.则直线l的方程为y＝(x－)＋，即y＝x－.所以直线l过定点(0，－)．-11-