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

(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|,

.||2

1

1c PF = 设点F 1到l 的距离为d ,

,1||1|0)(|||21221c e

ec a e a c e d PF =+-=+++-==

.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