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2015年湖南高考数学提分专练:直线与圆锥曲线的综合问题

中华考试网  2015-05-25  【

  一、选择题

  1.抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,经过点F且斜率为的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AKl,垂足为K,则AKF的面积是(  )

  A.4 B.3

  C.4 D.8

  答案:C 命题立意:本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系和考生的运算能力.根据已知条件中的直线的斜率和所经过的点F,写出直线方程,从而通过解方程组求出点A的坐标,得到三角形的底边长与高,计算出三角形的面积.

  解题思路:由题意可知,抛物线的准线方程为x=-1,抛物线的焦点坐标为(1,0).直线AF的方程y=(x-1),解方程组得或因为点A在x轴的上方,所以符合题意,即点A的坐标为(3,2),|AK|=3+1=4,点F到直线AK的距离d即为点A的纵坐标2,因此SAKF=|AK|·d=4.

  2.已知双曲线C的右焦点F与抛物线y2=8x的焦点相同,若以点F为圆心,为半径的圆与双曲线C的渐近线相切,则双曲线C的方程为(  )

  A.-x2=1 B.-y2=1

  C.-=1 D.-=1

  答案:D 解题思路:设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),而抛物线y2=8x的焦点为(2,0),即F(2,0),

  4=a2+b2.又圆F:(x-2)2+y2=2与双曲线C的渐近线y=±x相切,由双曲线的对称性可知圆心F到双曲线的渐近线的距离为=, a2=b2=2,故双曲线C的方程为-=1.

  3.已知数列{an}的通项公式为an=(nN*),其前n项和Sn=,则双曲线-=1的渐近线方程为(  )

  A.y=±x B.y=±x

  C.y=±x D.y=±x

  答案:C 命题立意:本题主要考查裂项法求数列的前n项和与双曲线的性质等基础知识,意在考查考生的基本运算能力.

  解题思路:依题意得an=-,因此Sn=1-==,n=9,故双曲线方程是-=1,该双曲线的渐近线方程是y=± x=±x,故选C.

  4.如图所示,F1,F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点分别为A,B,且F2AB是等边三角形,则双曲线的离心率为(  )

  A.+1 B.+1

  C. D.

  答案:B 命题立意:本题主要考查圆的性质与双曲线的性质等知识,意在考查考生的基本运算能力.

  解题思路:连接AF1,依题意,得AF1AF2,又AF2F1=30°, |AF1|=c,|AF2|=c,因此该双曲线的离心率e===+1,故选B.

  5.设e1,e2分别为具有公共焦点F1,F2的椭圆和双曲线的离心率,P是两曲线的一个公共点,且满足|+|=||,则 的值为(  )

  A. B.2

  C. D.1

  答案:A 解题思路:设|PF1|=m,|PF2|=n,|F1F2|=2c,不妨设m>n.由|+|=||知,F1PF2=90°,则m2+n2=4c2, e1=,e2=,+==2,=.

  二、填空题

  6.若双曲线-=1渐近线上的一个动点P总在平面区域(x-m)2+y2≥16内,则实数m的取值范围是________.

  答案:(-∞,-5][5,+∞) 命题立意:本题主要考查双曲线的简单几何性质,直线与圆的位置关系,考查等价转化思想,考查分析问题、解决问题的能力.

  解题思路:问题等价于已知双曲线的渐近线4x±3y=0与圆相离或者相切,故实数m满足≥4,即m≥5或m≤-5.

  7.已知双曲线的两条渐近线均和圆C:(x-1)2+y2=相切,且双曲线的右焦点为抛物线y2=4x的焦点,则该双曲线的标准方程为________.

  答案:-y2=1 命题立意:本题主要考查双曲线和抛物线的标准方程、几何性质,点到直线的距离公式以及基本量间的关系等.

  解题思路:由题意可知双曲线中c=.设双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为kx-y=0,根据圆心(1,0)到该直线的距离为半径,得k2=,即=.又a2+b2=()2,则a2=4,b2=1,所以所求的标准方程为-y2=1.

  8.已知双曲线-=1的焦点为F1,F2,点M在双曲线上且MF1MF2,则点M到x轴的距离为________.

  答案: 命题立意:本题主要考查双曲线的几何性质,以及点到直线的距离,考查考生的运算求解能力.

  解题思路:设M(x,y),F1(-3,0),F2(3,0),则由MF1MF2,得(x+3)(x-3)+y2=0.又M在双曲线上,故可以解方程组y2=,故点M到x轴的距离为.

  三、解答题

  9.已知椭圆C:+=1(a>)的右焦点F在圆D:(x-2)2+y2=1上,直线l:x=my+3(m≠0)交椭圆于M,N两点.

  (1)求椭圆C的方程;

  (2)若(O为坐标原点),求m的值;

  (3)设点N关于x轴的对称点为N1(N1与点M不重合),且直线N1M与x轴交于点P,试问PMN的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.

  解析:(1)由题设知,圆D:(x-2)2+y2=1的圆心坐标是(2,0),半径是1,

  故圆D与x轴交于两点(3,0),(1,0).

  所以在椭圆中,c=3或c=1,又b2=3,

  所以a2=12或a2=4(舍去, a>).

  于是,椭圆C的方程为+=1.

  (2)设M(x1,y1),N(x2,y2).

  直线l与椭圆C方程联立

  化简并整理得(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),

  直线N1M的方程为=.

  令y=0,则x=+x1=

  ==

  ==4.

  P(4,0).

  解法一:SPMN=|FP|·|y1-y2|

  =·1·

  =

  =2

  =2

  ≤2·=1.

  当且仅当m2+1=3,即m=±时等号成立,

  故PMN的面积存在最大值1.

  (或SPMN=2·

  =2·.

  令t=,

  则SPMN=2·

  =2·≤1.

  当且仅当t=时等号成立,此时m2=2,

  故PMN的面积存在最大值1.)

  解法二:|MN|=

  =

  =

  =4·,

  点P到直线l的距离为= .

  所以SPMN=··

  =2

  =2.

  令t=,

  SPMN=2

  =2≤=1,

  当且仅当t=时,此时m2=2,

  故PMN的面积存在最大值,其最大值为1.

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