x2y21?3?2.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,且点?1,?在该椭圆上. ab2?2?
(1)求椭圆C的方程;
62
(2)过椭圆C的左焦点F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AOB的面积为,求圆7心在原点O且与直线l相切的圆的方程.
押题依据 椭圆及其性质是历年高考的重点,直线与椭圆的位置关系中的弦长、中点等知识应给予充分关注.
解 (1)由题意可得e=c1
a=2
,
又a2
=b2
+c2
, 所以b2
=324
a.
因为椭圆C经过点??3?1,2???
, 9所以1
4a2+3=1,
4a2
解得a2
=4,所以b2
=3, 故椭圆C的方程为x2y2
4+3
=1.
(2)由(1)知F1(-1,0),设直线l的方程为x=ty-1,
?x=ty-1,由??x22+y=消去x,得(4+3t2)y2
-6ty-9=0,
??43
1,
显然Δ>0恒成立,设A(x1,y1),B(x2,y2), 则yt9
1+y2=
64+3t2,y1y2=-4+3t2, 所以|y=?y21-y2|1+y2?-4y1y2 2
= 36t3612t2
+1?4+3t2?2+4+3t2=4+3t2, 所以S=1
△AOB2·|F1O|·|y1-y2|
2
=6t+1624+3t2=7, 化简得18t4
-t2
-17=0,
11
即(18t+17)(t-1)=0, 1722
解得t1=1,t2=-(舍去).
18
|0-t×0+1|1
又圆O的半径r==, 22
1+t1+t所以r=
2122
,故圆O的方程为x+y=. 22
22
A组 专题通关
y2x2
1.(2024·合肥模拟)已知双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的上焦点为F,M是双曲线虚轴的
ab→
一个端点,过F,M的直线交双曲线的下支于A点.若M为AF的中点,且|AF|=6,则双曲线
C的方程为( )
A.-=1 28C.y-=1
4答案 C
解析 设M为双曲线虚轴的右端点,
由题意,可得F(0,c),M(b,0),则A(2b,-c),
2
y2x2
B.-=1 82D.-x=1 4
y2x2y2
x2
2
??c4b由题意可得?-=1,
ab??c=a+b,
2
2
2
2
2
2
2
2
b2+c2=9,
x2
解得a=1,b=2,
所以双曲线C的方程为y-=1.
4
x2y2
2.(2024·潍坊模拟)设P为双曲线2-2=1右支上一点,F1,F2分别为该双曲线的左、右焦
ab→→
点,c,e分别表示该双曲线的半焦距和离心率.若PF1·PF2=0,直线PF2交y轴于点A,则△AF1P的内切圆的半径为( ) A.a B.b C.c D.e 答案 A
→→
解析 根据题意PF1·PF2=0,可知△AF1P是直角三角形,根据直角三角形的内切圆的半径公
12
式以及双曲线的定义可知2r=|PF1|+|PA|-|AF1|=|PF1|+|PA|-|AF2|=|PF1|-(|AF2|-|PA|)=|PF1|-|PF2|=2a,求得r=a,故选A.
x2y2
3.(2024·天津)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直
ab线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为( ) A.-=1 39C.-=1 412答案 A
解析 设双曲线的右焦点为F(c,0).
x2y2x2
B.-=1 93D.-=1 124
x2y2x2
y2y2
x2y2c2y2
将x=c代入2-2=1,得2-2=1,
ababb2
∴y=±.
ab??b??不妨设A?c,?,B?c,-?. a??a??
双曲线的一条渐近线方程为y=x,即bx-ay=0,
2
2
ba则d1=
?b·c-a·b??a???|bc-b2|bb2+?-a?2
2
2
=c=(c-b),
cd2=?b·c+a·b??a???|bc+b2|bb2+?-a?2
bc=c=(c+b),
c∴d1+d2=·2c=2b=6,∴b=3. ∵=2,c=a+b,∴a=3, ∴双曲线的方程为-=1.
39故选A.
ca2222
x2y2
x2y2
4.(2024·全国Ⅲ)设F1,F2是双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O是坐标原点.过
abF2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF1|=6|OP|,则C的离心率为( )
A.5 B.2 C.3 D.2 答案 C
13
解析 如图,过点F1向OP的反向延长线作垂线,垂足为P′,连接P′F2,
由题意可知,四边形PF1P′F2为平行四边形,且△PP′F2是直角三角形. 因为|F2P|=b,|F2O|=c,所以|OP|=a. 又|PF1|=6a=|F2P′|,|PP′|=2a, 所以|F2P|=2a=b,
所以c=a+b=3a,所以e==3.
5.(2024·全国Ⅲ)已知点M(-1,1)和抛物线C:y=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k=________. 答案 2
??y1=4x1,
解析 方法一 设点A(x1,y1),B(x2,y2),则?2
?y2=4x2,?
22
22ca
∴y1-y2=4(x1-x2),∴k=
22
y1-y24
=. x1-x2y1+y2
设AB的中点为M′(x0,y0),抛物线的焦点为F,分别过点A,B作准线x=-1的垂线,垂足为A′,B′,
11
则|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)
221
=(|AA′|+|BB′|). 2∵M′(x0,y0)为AB的中点,
∴M为A′B′的中点,∴MM′平行于x轴, ∴y1+y2=2,∴k=2.
方法二 由题意知,抛物线的焦点坐标为F(1,0),设直线方程为y=k(x-1),直线方程与
y2=4x联立,消去y,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
2k+4
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=1,x1+x2=2. 2
k→
由M(-1,1),得AM=(-1-x1,1-y1), →
BM=(-1-x2,1-y2).
→→
由∠AMB=90°,得AM·BM=0, ∴(x1+1)(x2+1)+(y1-1)(y2-1)=0,
14
∴x1x2+(x1+x2)+1+y1y2-(y1+y2)+1=0.
又y1y2=k(x1-1)·k(x2-1)=k[x1x2-(x1+x2)+1],y1+y2=k(x1+x2-2),
2
2k+4??2k+4?2k+42?∴1+2+1+k?1-2+1?-k?2-2?+1=0,
2
2
2
k?
k??k?
44
整理得2-+1=0,解得k=2.
kkx2y2x2y2
6.(2024·北京)已知椭圆M:2+2=1(a>b>0),双曲线N:2-2=1.若双曲线N的两条渐
abmn近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为________;双曲线N的离心率为________. 答案
3-1 2
解析 方法一 双曲线N的渐近线方程为y=±x,则=tan 60°=3,
nmnmn2
∴双曲线N的离心率e1满足e=1+2=4,∴e1=2.
m21
??y=3x,由?x2y2
2+2=1,??ab
a2b2
得x=22.
3a+b2
如图,设D点的横坐标为x,
由正六边形的性质得|ED|=2x=c,∴4x=c. 4ab224224
∴22=a-b,得3a-6ab-b=0, 3a+b6b?b?2b∴3-2-?2?=0,解得2=23-3.
2
2
2
22
2
2
a?a?
ab2
∴椭圆M的离心率e2满足e=1-2=4-23.
a22
∴e2=3-1.
方法二 双曲线N的渐近线方程为y=±x, 则=tan 60°=3.
又c1=m+n=2m,∴双曲线N的离心率为=2.
15
2
2
nmnmc1m
(全国通用版)2024高考数学二轮复习 专题五 解析几何 第2讲 圆锥曲线学案 文



