24、圆锥曲线专题第四节圆锥曲线中角度与斜率问题1配套题答案与解析

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

1一.选择题(共7小题)1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,四个顶点构成的四边形的面积为12,直线l与椭圆C交于A,B两点,且线段AB的中点为M(﹣2,1),则直线l的斜率为(  )A.B.C.D.1【分析】由椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,四个顶点构成的四边形的面积为12,列出方程组求出a=2,b=,从而得到椭圆方程为,再由直线l与椭圆C交于A,B两点,且线段AB的中点为M(﹣2,1),利用点差法能求出直线l的斜率.【解答】解:∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,四个顶点构成的四边形的面积为12,∴,解得a=2,b=,∴椭圆方程为,∵直线l与椭圆C交于A,B两点,且线段AB的中点为M(﹣2,1),∴设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=﹣4,y1+y2=2,又,两式相减,得:(x1﹣x2)(x1+x2)+(y1﹣y2)(y1+y2)=0,∴﹣(x1﹣x2)+(y1﹣y2)=0,∴直线l的斜率k==.故选:C.2【点评】本题考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意椭圆性质、点差法的合理运用.2.过椭圆+y2=1的左焦点F作斜率为k(k≠0)的直线交椭圆于A,B两点,使得AB的中点M在直线x+2y=0上,则k的值为(  )A.1B.2C.1D.2【分析】由椭圆方程,a,b,c.直线AB方程为y=k(x+1),代入椭圆方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合根系数的关系利用中点坐标公式即可求得k值,从而解决问题.【解答】解:由椭圆方程,a=,b=1,c=1,则点F为(1,0).直线AB方程为y=k(x+1),代入椭圆方程,得(2k2+1)x2+4k2x+2k22=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则x0==﹣,y0=k(x0+1)=,由点M在直线x+2y=0上,知﹣2k2+2k=0,∵k≠0,∴k=1.故选:A.【点评】本小题主要考查椭圆的简单性质,直线与椭圆方程的综合应用,考查运算求解能力,考查方程思想.属于中档题.3.若点(x,y)在椭圆4x2+y2=4上,则的最小值为(  )A.1B.﹣1C.﹣D.以上都不对【分析】先利用数形结合结合的方法把理解为是椭圆上的点与定点(2,0)连线的斜率,显然直线与椭圆相切时取得最值,设直线方程与抛物线方程联立,根据判别式等于0求得k.【解答】解:的几何意义是椭圆上的点与定点(2,0)连线的斜率,显然直线与椭圆相切时取得最值,3设直线y=k(x﹣2)代入椭圆方程(4+k2)x2﹣4k2x+4k2﹣4=0.令△=0,k=±.∴kmin=﹣;故选:C.【点评】本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.解题的关键是利用的几何意义,利用数形结合的方法来解决.4.若椭圆mx2+ny2=1与直线x+y﹣1=0交于A、B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则=(  )A.B.C.D.【分析】由直线x+y﹣1=0,可得y=﹣x+1代入mx2+ny2=1得:(m+n)x2﹣2nx+n﹣1=0,利用韦达定理,确定M的坐标,再利用过原点与线段AB中点的直线的斜率为,即可得到结论.【解答】解:由直线x+y﹣1=0,可得y=﹣x+1代入mx2+ny2=1得:(m+n)x2﹣2nx+n﹣1=0设A、B的坐标为(x1,y1),(x2,y2),则有:x1+x2=,y1+y2=1﹣x1+1﹣x2=2﹣(x1+x2)=∴M的坐标为:(,),∴0M的斜率k==故选:B.【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,解题的关键是直线与椭圆方程的联立.5.过点A(﹣2,3)作直线与抛物线y2=8x在第一象限相切于点B,记抛物线的焦点为F,则直线BF的斜率为(  )A.B.C.D.【分析】求出第一象限的抛物线方程,设出切点,并求导,得到切线AB的斜率,再由两点的斜率公式得到方程,解出方程求出切点,再由两点的斜4率公式求出BF的斜率.【解答】解:抛物线C:y2=8x,在第一象限的方程为y=2,设切点B(m,n),则n=2m,又导数y′=2••,则在切点处的斜率为,∴=即m+2=2m﹣3,解得=2(﹣舍去),∴切点B(8,8),又F(2,0),∴直线BF的斜率为=,故选:D.【点评】本题主要考查抛物线的方程和性质,同时考查直线与抛物线相切,运用导数求切线的斜率等,是一道中档题.6.如图,内外两个椭圆的离心率相同,从外层椭圆顶点向内层椭圆引切线AC,BD,设内层椭圆方程为+=1(a>b>0),若直线AC与BD的斜率之积为﹣,则椭圆的离心率为(  )A.B.C.D.【分析】法一:设出切线AC和BD的方程,与椭圆方程联立消去y,根据判别式等于0求得k1和k2的表达式,根据AC与BD的斜率之积求得a和b的关系,进而求得a和c的关系,椭圆的离心率可得.法二:AC的方程为=1,直线BD的方程为,kAC•kAB=,从而,设,,由此能求出e.【解答】解法一:设切线AC的方程为y=k1(x﹣ma),5则,消去y得(b2+a2k12)x2﹣2ma3k12x+m2a4k12﹣a2b2=0由△=0,得k12=•,同理k22=•(m2﹣1)∴k12•k22=,∵直线AC与BD的斜率之积为﹣,∴=,∴a=2b,c=,∴e=.故选:C.解法二:椭圆在其上一点P(x0,y0)处的切点方程为,设C(x1,y1),D(x2,y2),由于内外两个椭圆的离心率相同,则可设外层椭圆的方程为,(m>1),则A(ma,0),B(0,mb),内层椭圆在点C处的切线方程为=1,而AC的方程为=1,其斜率为=﹣=﹣,直线BD的方程为,其斜率为,∴=,①,本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。6直线AC过点A(ma,0),则有,∴m=,直线BD过点B(0,mb),则有,∴m=,∴,∴,设,,不妨设点C为第一象限内的点,则点D为第二象限内的点,则θ为锐角,φ为钝角,则=,∴cosθ=sinφ=cos(φ﹣),则φ﹣为锐角,∴,∴φ=,∴cosφ=cos()=﹣sinθ,由①式得,===﹣=﹣,∴a2=4b2,∴,∴c=,∴e=.故选:C.【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质和直线与椭圆的位置关系,考查了学生综合分析问题和解决问题的能力,解题过程要注意运算的正确性.7.已知圆P:x2+y2=4y及抛物线S:x2=8y,过圆心P作直线l,此直线与上述两曲线的四个交点,自左向右顺次记为A,B,C,D,如果线段AB,BC,CD的长按此顺序构成一个等差数列,则直线l的斜率为(  )A.±B.C.±D.【分析】先确定圆P的标准方程,求出圆心与直径长,设出l的方程,代入7抛物线方程,求出|AD|,利用线段AB、BC、CD的长按此顺序构成一个等差数列,可得|AD|=3|BC|,求出k的值,可得直线l的斜率的值.【解答】解:圆P的方程为x2+(y2)2=4,则其直径长|BC|=4,圆心为P(0,2),∵AB,BC,CD的长按此顺序构成一个等差数列,∴|AB|+|CD|=2|BC|=8,即|AD|=|AB|+|BC|+|CD|=3|BC|=12,设直线l的方程为y=kx+2,代入抛物线方程x2=8y得:x28kx16=0,设A(x1,y1),D(x2,y2),有,∴|AD|==8(k2+1),∴8(k2+1)=12,即k2=,解得k=±,∴直线l的斜率为±,故选:A.【点评】本题考查直线与圆、抛物线的位置关系,考查等差数列,考查学生的计算能力,确定|AD|是关键,综合性较强,运算量较大.二.解答题(共3小题)88.设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,点A的坐标为(b,0),且|FB|•|AB|=6.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l:y=kx(k>0)与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q.若=sin∠AOQ(O为原点),求k的值.【分析】(Ⅰ)设椭圆的焦距为2c,根据椭圆的几何性质与已知条件,求出a、b的值,再写出椭圆的方程;(Ⅱ)设出点P、Q的坐标,由题意利用方程思想,求得直线AB的方程以及k的值.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆+=1(a>b>0)的焦距为2c,由椭圆的离心率为e=,∴=;又a2=b2+c2,∴2a=3b,由|FB|=a,|AB|=b,且|FB|•|AB|=6;可得ab=6,从而解得a=3,b=2,∴椭圆的方程为+=1;(Ⅱ)设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),由已知y1>y2>0;∴|PQ|sin∠AOQ=y1﹣y2;又|AQ|=,且∠OAB=,∴|AQ|=y2,由=sin∠AOQ,可得5y1=9y2;9由方程组,消去x,可得y1=,∴直线AB的方程为x+y﹣2=0;由方程组,消去x,可得y2=;由5y1=9y2,可得5(k+1)=3,两边平方,整理得56k2﹣50k+11=0,解得k=或k=;∴k的值为或.【点评】本题主要考查了椭圆的标准方程与几何性质、直线方程等知识的应用问题,也考查了利用代数方法求研究圆锥曲线的性质应用问题,考查了运算求解能力与运用方程思想解决问题的能力.9.如图,焦点在x轴上的椭圆C1与焦点在y轴上的椭圆C2都过点M(0,1),中心都在坐标原点,且椭圆C1与C2的离心率均为.(Ⅰ)求椭圆C1与椭圆C2的标准方程;(Ⅱ)过点M的互相垂直的两直线分别与C1,C2交于点A,B(点A、B不同于点M),当△MAB的面积取最大值时,求两直线MA,MB斜率的比值.【分析】(Ⅰ)利用椭圆的离心率以及椭圆经过的点,转化求解a,b得到椭圆C1与椭圆C2的标准方程;(Ⅱ)设直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,MA:y=k1x+1,与椭圆方程联立,求出A、B.得到向量,求出三角形的面积,利用函数的导数,求解即可.10【解答】(本题满分15分)解:(Ⅰ)依题意得对C1:b=1,,解得a=2,得C1:;同理C2:…(6分)(Ⅱ)设直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,则MA:y=k1x+1,与椭圆方程联立得:,得,得,,所以,同理可得.所以,从而可以求得,因为k1k2=﹣1,所以,不妨设,f′(k)=0,∴,所以当S最大时,,此时两直线MA,MB斜率的比值…(12分)【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,直线与椭圆的位置关系的应用,11考查转化思想以及计算能力.10.已知椭圆C1:(a>1)的离心率,左、右焦点分别为F1、F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M.(1)求点M的轨迹C2的方程;(2)当直线AB与椭圆C1相切,交C2于点A,B,当∠AOB=90°时,求AB的直线方程.【分析】(1)利用椭圆离心率转化判断M的轨迹是以l2为准线,F2为焦点的抛物线,求解即可.(2)显然当AB斜率不存在时,不符合条件.当AB斜率存在时,设AB:y=kx+m,联立直线与椭圆方程,设A(x1,y1),B(x2,y2)通过韦达定理结合OA⊥OB,转化求解即可.【解答】解:(1)由,得,c=1,故F1(﹣1,0),F2(1,0),依条件可知|MP|=|MF2|,∴M的轨迹是以l2为准线,F2为焦点的抛物线,∴C2的方程为y2=4x.(2)显然当AB斜率不存在时,不符合条件.当AB斜率存在时,设AB:y=kx+m,由消y得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,∵AB与C1相切,∴△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)=0,得m2=2k2+1>1,①又由消y得k2x2+(2km﹣4)x+m2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,12且有得k≠0,km<1,∵OA⊥OB,∴=,得m=﹣4k,联立①,得,故AB方程为.【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,派遣证底薪是求法,直线与篇文章的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.

1 / 12
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功