一、選擇題
1.拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,經(jīng)過點(diǎn)F且斜率為的直線與拋物線在x軸上方的部分相交于點(diǎn)A,AKl,垂足為K,則AKF的面積是( )
A.4 B.3
C.4 D.8
答案:C 命題立意:本題主要考查直線與圓錐曲線的位置關(guān)系和考生的運(yùn)算能力.根據(jù)已知條件中的直線的斜率和所經(jīng)過的點(diǎn)F,寫出直線方程,從而通過解方程組求出點(diǎn)A的坐標(biāo),得到三角形的底邊長與高,計算出三角形的面積.
解題思路:由題意可知,拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-1,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).直線AF的方程y=(x-1),解方程組得或因為點(diǎn)A在x軸的上方,所以符合題意,即點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,2),|AK|=3+1=4,點(diǎn)F到直線AK的距離d即為點(diǎn)A的縱坐標(biāo)2,因此SAKF=|AK|·d=4.
2.已知雙曲線C的右焦點(diǎn)F與拋物線y2=8x的焦點(diǎn)相同,若以點(diǎn)F為圓心,為半徑的圓與雙曲線C的漸近線相切,則雙曲線C的方程為( )
A.-x2=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
答案:D 解題思路:設(shè)雙曲線C的方程為-=1(a>0,b>0),而拋物線y2=8x的焦點(diǎn)為(2,0),即F(2,0),
4=a2+b2.又圓F:(x-2)2+y2=2與雙曲線C的漸近線y=±x相切,由雙曲線的對稱性可知圓心F到雙曲線的漸近線的距離為=, a2=b2=2,故雙曲線C的方程為-=1.
3.已知數(shù)列{an}的通項公式為an=(nN*),其前n項和Sn=,則雙曲線-=1的漸近線方程為( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
答案:C 命題立意:本題主要考查裂項法求數(shù)列的前n項和與雙曲線的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,意在考查考生的基本運(yùn)算能力.
解題思路:依題意得an=-,因此Sn=1-==,n=9,故雙曲線方程是-=1,該雙曲線的漸近線方程是y=± x=±x,故選C.
4.如圖所示,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個焦點(diǎn),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,|OF1|為半徑的圓與該雙曲線左支的兩個交點(diǎn)分別為A,B,且F2AB是等邊三角形,則雙曲線的離心率為( )
A.+1 B.+1
C. D.
答案:B 命題立意:本題主要考查圓的性質(zhì)與雙曲線的性質(zhì)等知識,意在考查考生的基本運(yùn)算能力.
解題思路:連接AF1,依題意,得AF1AF2,又AF2F1=30°, |AF1|=c,|AF2|=c,因此該雙曲線的離心率e===+1,故選B.
5.設(shè)e1,e2分別為具有公共焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2的橢圓和雙曲線的離心率,P是兩曲線的一個公共點(diǎn),且滿足|+|=||,則 的值為( )
A. B.2
C. D.1
答案:A 解題思路:設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n,|F1F2|=2c,不妨設(shè)m>n.由|+|=||知,F(xiàn)1PF2=90°,則m2+n2=4c2, e1=,e2=,+==2,=.
二、填空題
6.若雙曲線-=1漸近線上的一個動點(diǎn)P總在平面區(qū)域(x-m)2+y2≥16內(nèi),則實數(shù)m的取值范圍是________.
答案:(-∞,-5][5,+∞) 命題立意:本題主要考查雙曲線的簡單幾何性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系,考查等價轉(zhuǎn)化思想,考查分析問題、解決問題的能力.
解題思路:問題等價于已知雙曲線的漸近線4x±3y=0與圓相離或者相切,故實數(shù)m滿足≥4,即m≥5或m≤-5.
7.已知雙曲線的兩條漸近線均和圓C:(x-1)2+y2=相切,且雙曲線的右焦點(diǎn)為拋物線y2=4x的焦點(diǎn),則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
答案:-y2=1 命題立意:本題主要考查雙曲線和拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì),點(diǎn)到直線的距離公式以及基本量間的關(guān)系等.
解題思路:由題意可知雙曲線中c=.設(shè)雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為kx-y=0,根據(jù)圓心(1,0)到該直線的距離為半徑,得k2=,即=.又a2+b2=()2,則a2=4,b2=1,所以所求的標(biāo)準(zhǔn)方程為-y2=1.
8.已知雙曲線-=1的焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)M在雙曲線上且MF1MF2,則點(diǎn)M到x軸的距離為________.
答案: 命題立意:本題主要考查雙曲線的幾何性質(zhì),以及點(diǎn)到直線的距離,考查考生的運(yùn)算求解能力.
解題思路:設(shè)M(x,y),F(xiàn)1(-3,0),F(xiàn)2(3,0),則由MF1MF2,得(x+3)(x-3)+y2=0.又M在雙曲線上,故可以解方程組y2=,故點(diǎn)M到x軸的距離為.
三、解答題
9.已知橢圓C:+=1(a>)的右焦點(diǎn)F在圓D:(x-2)2+y2=1上,直線l:x=my+3(m≠0)交橢圓于M,N兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)若(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求m的值;
(3)設(shè)點(diǎn)N關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)為N1(N1與點(diǎn)M不重合),且直線N1M與x軸交于點(diǎn)P,試問PMN的面積是否存在最大值?若存在,求出這個最大值;若不存在,請說明理由.
解析:(1)由題設(shè)知,圓D:(x-2)2+y2=1的圓心坐標(biāo)是(2,0),半徑是1,
故圓D與x軸交于兩點(diǎn)(3,0),(1,0).
所以在橢圓中,c=3或c=1,又b2=3,
所以a2=12或a2=4(舍去, a>).
于是,橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2).
直線l與橢圓C方程聯(lián)立
化簡并整理得(m2+4)y2+6my-3=0,
y1+y2=,y1y2=.
x1+x2=m(y1+y2)+6=.
x1x2=m2y1y2+3m(y1+y2)+9
=++9=.
⊥,·=0,
即x1x2+y1y2=0,得=0.
m2=,m=±.
(3) M(x1,y1),N1(x2,-y2),
直線N1M的方程為=.
令y=0,則x=+x1=
==
==4.
P(4,0).
解法一:SPMN=|FP|·|y1-y2|
=·1·
=
=2
=2
≤2·=1.
當(dāng)且僅當(dāng)m2+1=3,即m=±時等號成立,
故PMN的面積存在最大值1.
(或SPMN=2·
=2·.
令t=,
則SPMN=2·
=2·≤1.
當(dāng)且僅當(dāng)t=時等號成立,此時m2=2,
故PMN的面積存在最大值1.)
解法二:|MN|=
=
=
=4·,
點(diǎn)P到直線l的距離為= .
所以SPMN=··
=2
=2.
令t=,
SPMN=2
=2≤=1,
當(dāng)且僅當(dāng)t=時,此時m2=2,
故PMN的面積存在最大值,其最大值為1.