高考数学复习专题7《圆锥曲线中的向量共线问题》讲义及答案.docx
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1、专题07 圆锥曲线中的向量共线问题一、单选题 1已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,点M,N分别在抛物线C上.若,则点M到y轴的距离为( )ABCD12抛物线的焦点为,准线为,点在上,线段与抛物线交于点,若,点到轴的距离为2,则的值是( )AB4CD23已知双曲线的标准方程为,过其右焦点F的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若,则AB的垂直平分线与x轴交点的横坐标是( )A20B10C12D184已知抛物线,焦点为,圆,过的直线与交于、两点(点在第一象限),且,直线与圆相切,则( )ABCD5已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于、两点,若,则的离心率为( )ABCD6已知点与抛物线,过抛
2、物线焦点的直线与抛物线交于A,B两点,与y轴交于点,若,且直线QA的斜率为1,则( )A2B4CD二、解答题7在平面直角坐标系xOy中,设椭圆()的左、右焦点分别为、,左顶点为A,上顶点为B,离心率为e椭圆上一点C满足:C在x轴上方,且x轴(1)如图1,若OCAB,求e的值;(2)如图2,连结并延长交椭圆于另一点D若,求的取值范围8已知椭圆经过点,离心率为.(1)求曲线的方程;(2)设直线与曲线交于两点,点为中点,与曲线的另一个交点为,设,试求出的值.9已知椭圆:的两个焦点为,焦距为,直线:与椭圆相交于,两点,为弦的中点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线:与椭圆相交于不同的两点,若(为坐标
3、原点),求的取值范围.10如图,已知椭圆,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,直线交椭圆于另一点.(1)若,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且,求椭圆的方程.11已知椭圆:(),为坐标原点,长轴长为4,离心率(1)求椭圆的方程;(2)设直线的方程为:,点为椭圆在轴正半轴上的顶点,过点作,垂足为,点在椭圆上(不同于点)且满足:,求直线的斜率12已知椭圆:的左、右焦点分别为,过且与轴垂直的直线被椭圆和圆截得的弦长分别为2和.(1)求的标准方程;(2)已知动直线与抛物线:相切(切点异于原点),且与椭圆相交于,两点,问:椭圆上是否存在点,使得,若存在求出满足条件的所有点的坐标,若不存在,请
4、说明理由.13已知椭圆的离心率是,且椭圆经过点,过椭圆的左焦点的直线与椭圆交于,两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若,求直线的方程.14已知过点的直线与抛物线相交于A,B两点.(1)若,且点A在第一象限,求直线AB的方程;(2)若点A,B在直线上的射影分别为,线段的中点为Q,求证.15已知,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,线段的中点为(1)若,点在椭圆上,、分别为椭圆的两个焦点,求的范围;(2)若过点,射线与椭圆交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时直线斜率;若不能,说明理由16设抛物线:焦点为,准线为,为上一点,已知以为圆心,为半径的圆交于、点()若,的面积为,求的值及圆
5、的方程;()若点在第一象限,且、三点在同一直线上,直线与抛物线的另一个交点记为,且,求实数的值17已知抛物线,过抛物线的焦点且垂直于轴的直线交抛物线于两点,.(1)求抛物线的方程,并求其焦点的坐标和准线的方程;(2)过抛物线的焦点的直线与抛物线交于不同的两点,直线与准线交于点.连接,过点作的垂线与准线交于点.求证:三点共线.18已知抛物线上的焦点为.(1)求抛物线的标准方程;(2)过作斜率为的直线交曲线于、两点,若,求直线的方程.19已知椭圆(1)求椭圆的标准方程和离心率;(2)是否存在过点的直线与椭圆相交于,两点,且满足若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由20设分别为椭圆的左、右焦点
6、,过的直线与椭圆相交于两点,直线的倾斜角为,到直线的距离为.(1)求椭圆的焦距;(2)如果,求椭圆的方程.21设椭圆左焦点为,过点的直线与椭圆交于两点,直线的倾斜角为,且(1)求椭圆的离心率;(2)若,求椭圆的方程.22如图,已知椭圆:,点,是它的两个顶点,过原点且斜率为的直线与线段相交于点,且与椭圆相交于、两点()若,求的值;()求四边形面积的最大值.23已知点是抛物线的焦点,过的弦被焦点分成两段的长分别是2和6.(1)求此抛物线的方程;(2)是抛物线外一点,过点作抛物线的两条切线,(,是切点),两切线分别交轴于,直线交抛物线对称轴于点,求证四边形是平行四边形.24设抛物线的焦点为,过的直线
7、与抛物线交于点和,且恒.(1)求的值;(2)直线过与轴平行,直线过与垂直,若与交于点,且直线与轴交于点,求直线的斜率.25已知圆,直线与圆交于不同的两点(1)求实数的取值范围;(2)若,求直线的方程三、填空题48已知抛物线C:的焦点为F,直线l:与C交于P、Q(P在x轴上方)两点,若,则实数的值为_49已知点在抛物线:上,过点的直线交抛物线于,两点,若,则直线的倾斜角的正弦值为_.50设,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆E于A,B两点若,轴,则椭圆E的方程为_51已知直线与抛物线相交于、两点,抛物线的准线与轴的交点为,且满足,则的值是_.52已知点,椭圆上两点A,B,存在异于P,A,B
8、的点E,满足,则点B的横坐标的取值范围为_.53已知直线经过抛物线:的焦点,与交于,两点,其中点在第四象限,若,则直线的斜率为_.四、双空题54已知抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为,则_;过点作斜率为的直线交抛物线于两个不同点,若,则实数的值为_专题07 圆锥曲线中的向量共线问题一、单选题1已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,点M,N分别在抛物线C上.若,则点M到y轴的距离为( )ABCD1【答案】D【分析】由可得,设,由,可得.【详解】由可得,设,由,可得,所以且,所以,解得,所以,所以点M到y轴的距离为1.故选:D.【点睛】本题考查了抛物线的几何性质,考查了平面向量共线的坐标表示,属于
9、基础题.2抛物线的焦点为,准线为,点在上,线段与抛物线交于点,若,点到轴的距离为2,则的值是( )AB4CD2【答案】C【分析】画出图形,通过向量关系,转化为:,通过求解三角形,结合抛物线的性质转化求解即可【详解】解:抛物线的焦点为,准线为,点在上,线段与抛物线交于点,若,过作于,则,所以,设准线与轴交于,则,因为点到轴的距离为2,所以,解得,故选:C【点睛】本题考查抛物线几何性质、平面向量的线性运算,熟练掌握抛物线的几何性质是解题的关键,考查学生的分析能力和运算能力,属于中档题3已知双曲线的标准方程为,过其右焦点F的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若,则AB的垂直平分线与x轴交点的横坐标是
10、( )A20B10C12D18【答案】A【分析】解法一:先根据双曲线的方程得到焦点F的坐标,设出直线AB的方程,并将其与双曲线方程联立,再结合及根与系数的关系,求出AB的中点坐标,进而可得AB的垂直平分线的方程,最后求其与x轴交点的横坐标即可;解法二:设出A,B两点的坐标,结合,利用向量的坐标表示求出两点坐标之间的关系进行求解.【详解】解法:由,得双曲线的右焦点,故由题意可设直线AB的方程为.联立方程,得,消去x得.设,.由及根与系数的关系,得,得,或,由对称性不妨设,则AB的中点坐标为,所以AB的垂直平分线的方程为,令,得.故选:A.解法二:由,得双曲线的右焦点.不妨设点A在第一象限内,设,
11、因为,所以,得.又点A,B在双曲线上,所以,得,则,所以AB的中点坐标为,直线AB的斜率,所以AB的垂直平分线的方程为,令,得.故选:A.【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质、直线与双曲线的位置关系、向的坐标表示. 试题综合考查直线与双曲线的位置关系,引导考生抓住解析几何问题的本质,透过本质建立数与形之间的联系,体现了直观想象、逻辑推理、数学运算等核心素养.4已知抛物线,焦点为,圆,过的直线与交于、两点(点在第一象限),且,直线与圆相切,则( )ABCD【答案】B【分析】设点、,可得,且,由结合向量的坐标运算以及可求得点的坐标,进而可求得直线的方程,由直线与圆相切,得出圆心到直线的距离等于圆的
12、半径,由此可求得实数的值.【详解】抛物线的焦点为,设点、,则,且,由得,由,即,即,可得,所以,点的坐标为,直线的斜率为,则直线的方程为,即,将圆的方程写为标准式得,则,可得.由于直线与圆相切,则,解得,合乎题意.故选:B.【点睛】本题考查利用直线与圆相切求参数,同时也考查了利用抛物线中向量共比例关系求直线方程,考查计算能力,属于中等题.5已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于、两点,若,则的离心率为( )ABCD【答案】B【分析】设双曲线的右准线为,过、分别作于,于,于,根据直线的斜率为,得到,再利用双曲线的第二定义得到,又,结合求解.【详解】设双曲线的右准线为,过、分别作于,于,于,如
13、图所示:因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为,由双曲线的第二定义得:,又,故选:B【点睛】本题主要考查双曲线的第二定义的应用以及离心率的求法,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.6已知点与抛物线,过抛物线焦点的直线与抛物线交于A,B两点,与y轴交于点,若,且直线QA的斜率为1,则( )A2B4CD【答案】C【分析】判断A、B的位置,结合向量关系,推出A、B横坐标与纵坐标的关系,通过直线的斜率关系,转化求解即可.【详解】解:由题意可知A在第一象限,B在第四象限,设,由,所以,得,又,所以,又A、F、B三点共线,可得,即,可得,由QA斜率为1可得:,即,则.故选:C.【点睛】在直线
14、和抛物线的位置关系中,结合向量共线考查求抛物线中的参数;基础题.二、解答题7在平面直角坐标系xOy中,设椭圆()的左、右焦点分别为、,左顶点为A,上顶点为B,离心率为e椭圆上一点C满足:C在x轴上方,且x轴(1)如图1,若OCAB,求e的值;(2)如图2,连结并延长交椭圆于另一点D若,求的取值范围【答案】(1);(2).【分析】(1)根据轴,设C,再根据点C在椭圆上求得其坐标,然后再根据 OCAB ,由求解.(2)设,由(1),然后用表示D的坐标,代入椭圆方程求解.【详解】(1)设椭圆的焦距为2c 轴 可设C,因为,所以,解得, C OCAB ,所以 b=c .(2)设,由(1)知:, ,所以
15、,又D在椭圆上,化简得:又, , ,则, 解得: 所以取值范围是【点睛】方法点睛:求椭圆的离心率的常用方法:直接求出a,c来求解e.通过已知条件列出方程组,解出a,c的值;构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解;通过取特殊值或特殊位置,求出离心率(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式例如,axa,byb,0e1等,在求椭圆相关量的范围时,要注意应用这些不等关系8已知椭圆经过点,离心率为.(1)求曲线的方程;(2)设直线与曲线交于两点,点为中点,与曲线的另一个交点为,设,试求出的值.【答案】(1);(2).【分析】(1)
16、由椭圆的离心率及经过的点列方程即可得解;(2)设,由韦达定理得、,再由平面向量的数乘运算可得,代入椭圆方程运算即可得解.【详解】(1)由题意得,解得,的方程为;(2)设,将代入得,所以,所以,由点为中点得,由得,所以,因为在椭圆上,所以,所以,即,又因为,所以,化简得,解得(负值舍去).【点睛】解决本题的关键是设出点的坐标,利用韦达定理及向量的数乘对条件合理转化,细心计算即可得解.9已知椭圆:的两个焦点为,焦距为,直线:与椭圆相交于,两点,为弦的中点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线:与椭圆相交于不同的两点,若(为坐标原点),求的取值范围.【答案】(1);(2)或.【分析】(1)为弦的中点
17、, 设,,代入椭圆方程利用点差法可求解.(2)由,三点共线,根据三点共线性质可得:,则,将直线的方程和椭圆方程联立,利用韦达定理即可求得答案.【详解】(1)焦距为,则,设,为弦的中点,根据中点坐标公式可得:,又将,代入椭圆:将两式作差可得:,所以,所以.由得:所以椭圆的标准方程为.(2),三点共线,根据三点共线性质可得:,则设,则,.将直线和椭圆联立方程消掉.可得:.,根据韦达定理:,代入,可得:,即.,代入式得,即,满足式,或.【点睛】本题考查椭圆的中点弦问题,考查直线与椭圆的综合问题,联立方程,韦达定理的应用,属于中档题.10如图,已知椭圆,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆的上顶点,直线交椭
18、圆于另一点.(1)若,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且,求椭圆的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)根据得到,可得;(2)设,根据得到,代入,解得,可得,从而可得椭圆方程.【详解】(1)若,则和为等腰直角三角形所以有,即所以,(2)由题知,设,由,得,所以 ,代入,得即,解得所以,所以椭圆方程为【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆方程,考查了平面向量共线的坐标表示,属于中档题.11已知椭圆:(),为坐标原点,长轴长为4,离心率(1)求椭圆的方程;(2)设直线的方程为:,点为椭圆在轴正半轴上的顶点,过点作,垂足为,点在椭圆上(不同于点)且满足:,求直线的斜率【答案】(
19、1);(2)【分析】(1)由长轴长为4求a,再由离心率求c,根据椭圆的性质求b,从而得到椭圆方程(2)椭圆的右顶点为直线,直线的方程为,分别与椭圆方程联立,求出的纵坐标,利用向量关系,转化求解直线的斜率即可【详解】(1)由椭圆的离心率,长轴长为4可知,椭圆的方程为(2)椭圆的右顶点为由题可知,直线:,直线的方程为,由,可知,由,得,则,则,解之,【点睛】本题考查椭圆的简单性质以及椭圆方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,同时考查了平面向量的坐标运算,考查计算能力,属于综合题.12已知椭圆:的左、右焦点分别为,过且与轴垂直的直线被椭圆和圆截得的弦长分别为2和.(1)求的标准方程;(2)
20、已知动直线与抛物线:相切(切点异于原点),且与椭圆相交于,两点,问:椭圆上是否存在点,使得,若存在求出满足条件的所有点的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在,点坐标为或【分析】(1)(1)设直线方程为,分别与椭圆方程,圆联立解得交点坐标,再根据弦长分别为2和.求解.(2)设:,与抛物线方程联立,根据与相切,则,与椭圆方程联立,由结合韦达定理得到Q坐标代入椭圆方程求解.【详解】(1)设直线方程为,与椭圆方程联立解得,所以, 直线方程为,与圆联立解得,所以,解得,故:.(2)由题知存在且斜率不为0,设:,联立,得,因为与相切,故,联立,得,所以,又,所以.因为,所以,由韦达定理,
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