圆锥曲线大题20道(含答案)
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1.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+
=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其
中O 为原点). 求k 的取值范围.
解:(Ⅰ)设双曲线方程为12222=-b
y a x ).0,0(>>b a
由已知得.1,2,2,32222==+==
b b a
c a 得再由
故双曲线C 的方程为.13
22
=-y x (Ⅱ)将得代入13
222
=-+=y x kx y .0926)31(22=---kx x k 由直线l 与双曲线交于不同的两点得⎪⎩⎪⎨⎧>-=-+=∆≠-.
0)1(36)31(36)26(,
0312
222
k k k k
即.13
1
22<≠
k k 且 ① 设),(),,(B B A A y x B y x A ,则 ,22,319
,31262
2>+>⋅--=-=
+B A B A B
A B A y y x x OB OA k x x k k x x 得由 而2)(2)1()2)(2(2++++=+++=+B A B A B A B A B A B A x x k x x k kx kx x x y y x x
.1
37
3231262319)1(22222
-+=+-+--+=k k k k k k k
于是解此不等式得即,01393,213732
222>-+->-+k k k k .33
1
2< 1 2< 故k 的取值范围为).1,3 3()33,1(⋃- - 2..已知椭圆C :22a x +22 b y =1(a >b >0)的左.右焦点为F 1、F 2,离心率为e. 直线 l :y =e x +a 与x 轴.y 轴分别交于点A 、B ,M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点, 设AM =λAB . (Ⅰ)证明:λ=1-e 2 ; (Ⅱ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形. (Ⅰ)证法一:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是 2222222. , ,1,).,0(),0,(b a c c b y c x b y a x a ex y a e a +=⎪⎩⎪⎨⎧=-=⎪⎩⎪⎨⎧=++=-这里得由. 所以点M 的坐标是(a b c 2,-). 由).,(),(2a e a a b e a c AB AM λλ=+-=得 即22 1e a a b e a c e a -=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-λλλ解得 证法二:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是).,0(),0,(a e a - 设M 的坐标是00(,),x y 00(,)(,),a a AM AB x y a e e λλ=+=由得 所以⎪⎩⎪ ⎨⎧ =-=. )1(00a y e a x λλ 因为点M 在椭圆上,所以 ,122 220=+b y a x 即.11)1(,1)()]1([2 2222222 =-+-=+-e e b a a e a λλλλ所以 ,0)1()1(2224=-+--λλe e 解得.1122 e e -=-=λλ 即 (Ⅱ)解法一:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|, 即 .||2 1 1c PF = 设点F 1到l 的距离为d , 由 ,1||1|0)(|||21221c e ec a e a c e d PF =+-=+++-== 得 .112 2e e e =+- 所以.3 2 1,3122=-== e e λ于是 即当,3 2 时= λ△PF 1F 2为等腰三角形. 解法二:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|, 设点P 的坐标是),(00y x , 则0000010. 22y x c e y x c e a -⎧=-⎪+⎪⎨+-⎪=+⎪⎩,2022 023,12(1).1e x c e e a y e ⎧-=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩解得 由|PF 1|=|F 1F 2|得,4]1)1(2[]1)3([22222 2 2c e a e c e c e =+-+++- 两边同时除以4a 2 ,化简得.1 )1(22 2 2e e e =+- 从而.3 12= e 于是3 2112=-=e λ 即当3 2 = λ时,△PF 1F 2为等腰三角形. 3.设R y x ∈,,j i 、为直角坐标平面内x 轴、y 轴正方向上的单位向量,若j y i x b j y i x a )3( ,)3(-+=++=,且4=+b a . (Ⅰ)求点),(y x P 的轨迹C 的方程; (Ⅱ)若A 、B 为轨迹C 上的两点,满足MB AM =,其中M (0,3),求线段AB 的长. [启思] 4.已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点, OB OA +与)1,3(-=a 共线. (Ⅰ)求椭圆的离心率; (Ⅱ)设M 为椭圆上任意一点,且),( R OB OA OM ∈+=μλμλ,证明2 2 μλ+为定值. 解:本小题主要考查直线方程、平面向量及椭圆的几何性质等基本知识,考查综合运用数学 知识解决问题及推理的能力. 满分12分. (1)解:设椭圆方程为)0,(),0(122 22c F b a b y a x >>=+ 则直线AB 的方程为c x y -=,代入122 22=+b y a x ,化简得