常考问题14椭圆、双曲线、抛物线的基本问题(建议用时:50分钟)1.(2013·新课标全国Ⅰ卷)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(ab0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为().A.x245+y236=1B.x236+y227=1C.x227+y218=1D.x218+y29=1解析直线AB的斜率k=0+13-1=12,设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x21a2+y21b2=1①x22a2+y22b2=1,②①-②得y1-y2x1-x2=-b2a2·x1+x2y1+y2.又x1+x2=2,y1+y2=-2,所以k=-b2a2×2-2,所以b2a2=12,③又a2-b2=c2=9,④由③④得a2=18,b2=9.故椭圆E的方程为x218+y29=1.答案D2.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,且双曲线的离心率等于5,则该双曲线的方程为().A.5x2-45y2=1B.x25-y24=1C.y25-x24=1D.5x2-54y2=1解析由于抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),即c=1,又e=ca=5,可得a=55,结合条件有a2+b2=c2=1,可得b2=45,又焦点在x轴上,则所求的双曲线的方程为5x2-54y2=1.答案D3.(2013·湖州一模)已知抛物线y2=4px(p>0)与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)有相同的焦点F,点A是两曲线的交点,且AF⊥x轴,则双曲线的离心率为().A.5+12B.2+1C.3+1D.22+12解析依题意,得F(p,0),因为AF⊥x轴,设A(p,y),y0,y2=4p2,所以y=2p.所以A(p,2p).又点A在双曲线上,所以p2a2-4p2b2=1.又因为c=p,所以c2a2-4c2c2-a2=1,化简,得c4-6a2c2+a4=0,即ca4-6ca2+1=0.所以e2=3+22,e=2+1.答案B4.已知双曲线C与椭圆x216+y212=1有共同的焦点F1,F2,且离心率互为倒数.若双曲线右支上一点P到右焦点F2的距离为4,则PF2的中点M到坐标原点O的距离等于().A.3B.4C.2D.1解析由椭圆的标准方程,可得椭圆的半焦距c=16-12=2,故椭圆的离心率e1=24=12,则双曲线的离心率e2=1e1=2.因为椭圆和双曲线有共同的焦点,所以双曲线的半焦距也为c=2.设双曲线C的方程为x2a2-y2b2=1(a0,b0),则有a=ce2=22=1,b2=c2-a2=22-12=3,所以双曲线的标准方程为x2-y23=1.因为点P在双曲线的右支上,则由双曲线的定义,可得|PF1|-|PF2|=2a=2,又|PF2|=4,所以|PF1|=6.因为坐标原点O为F1F2的中点,M为PF2的中点.所以|MO|=12|PF1|=3.答案A5.(2013·山东卷)抛物线C1:y=12px2(p0)的焦点与双曲线C2:x23-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=().A.316B.38C.233D.433[来源:学+科+网]解析抛物线C1:y=12px2的标准方程为x2=2py,其焦点为F0,p2;双曲线C2:x23-y2=1的右焦点F′为(2,0),其渐近线方程为y=±33x.由y′=1px,所以1px=33,得x=33p,所以点M的坐标为33p,p6.由点F,F′,M三点共线可求p=433.答案D6.(2013·陕西卷)双曲线x216-y2m=1(m0)的离心率为54,则m等于________.[来源:学科网ZXXK]解析由题意得c=16+m,所以16+m4=54,解得m=9.答案97.(2013·合肥二模)设抛物线y2=8x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AF的斜率为-3,那么|PF|=________.[来源:Z。xx。k.Com]解析抛物线的焦点为F(2,0),准线为x=-2,因为PA⊥准线l,设P(m,n),则A(-2,n),因为AF的斜率为-3,所以n-2-2=3,得n=-43,点P在抛物线上,所以8m=(-43)2=48,m=6.因此P(6,-43),|PF|=|PA|=|6-(-2)|=8.答案88.(2013·福建卷)椭圆T:x2a2+y2b2=1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=3(x+c)与椭圆T的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于________.解析直线y=3(x+c)过点F1,且倾斜角为60°,所以∠MF1F2=60°,从而∠MF2F1=30°,所以MF1⊥MF2,在Rt△MF1F2中,|MF1|=c,|MF2|=3c,所以该椭圆的离心率e=2c2a=2cc+3c=3-1.答案3-19.设F1,F2分别是椭圆E:x2+y2b2=1(0b1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求|AB|;(2)若直线l的斜率为1,求b的值.解(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=43.(2)l的方程为y=x+c,其中c=1-b2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组y=x+c,x2+y2b2=1,消去y,得(1+b2)x2+2cx+1-2b2=0,则x1+x2=-2c1+b2,x1x2=1-2b21+b2.因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=2|x2-x1|,即43=2|x2-x1|.则89=(x1+x2)2-4x1x2=4(1-b2)(1+b2)2-4(1-2b2)1+b2=8b4(1+b2)2,解得b=22.10.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(ab0)的左焦点为F1(-1,0),且点P(0,1)在C1上.(1)求椭圆C1的方程;(2)设直线l同时与椭圆C1和抛物线C2:y2=4x相切,求直线l的方程.解(1)因为椭圆C1的左焦点为F1(-1,0),所以c=1.将点P(0,1)代入椭圆方程x2a2+y2b2=1,得1b2=1,即b=1.所以a2=b2+c2=2.所以椭圆C1的方程为x22+y2=1.(2)由题意可知,直线l的斜率显然存在且不等于0,设直线l的方程为y=kx+m,由x22+y2=1,y=kx+m消去y并整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.因为直线l与椭圆C1相切,所以Δ1=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=0.整理,得2k2-m2+1=0,①由y2=4x,y=kx+m消y,得k2x2+(2km-4)x+m2=0.∵直线l与抛物线C2相切,∴Δ2=(2km-4)2-4k2m2=0,整理,得km=1,②联立①、②,得k=22,m=2,或k=-22,m=-2,∴l的方程为y=22x+2或y=-22x-2.11.(2013·陕西卷)已知动点M(x,y)到直线l:x=4的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍.(1)求动点M的轨迹C的方程;(2)过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A,B两点.若A是PB的中点,求直线m的斜率.解(1)如图1设M到直线l的距离为d,根据题意,d=2|MN|.由此得|4-x|=2(x-1)2+y2,化简得x24+y23=1,所以,动点M的轨迹方程为x24+y23=1.(2)法一由题意,设直线m的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),如图2.将y=kx+3代入x24+y23=1中,有(3+4k2)x2+24kx+24=0,其中,Δ=(24k)2-4×24(3+4k2)=96(2k2-3)0,解得k232.由根与系数的关系得,x1+x2=-24k3+4k2,①x1x2=243+4k2.②又因A是PB的中点,故x2=2x1,③将③代入①,②,得x1=-8k3+4k2,x21=123+4k2,图1图2可得-8k3+4k22=123+4k2,且k232,解得k=-32或k=32,所以,直线m的斜率为-32或32.法二由题意,设直线m的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),如图2.∵A是PB的中点,∴x1=x22,①y1=3+y22.②又x214+y213=1,③x224+y223=1,④联立①,②,③,④解得x2=2,y2=0或x2=-2,y2=0,即点B的坐标为(2,0)或(-2,0),所以,直线m的斜率为-32或32.备课札记:[来源:学科网][来源:学#科#网Z#X#X#K]