训练31圆锥曲线中的综合问题[分值:65分]
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.(2024·南宁模拟)已知抛物线C:x2=2py(p0)的焦点为圆x2+(y-1)2=2的圆心,又经过抛物线C的焦点且倾斜角为60°的直线交抛物线C于A,B两点,则AB等于()
A.12 B.14 C.16 D.18
答案C
解析由题可得抛物线焦点为(0,1),则p2=1,即p=2,则抛物线方程为x2=4y
∵直线AB的倾斜角为60°,则其斜率为3,故直线AB的方程为y=3x+1,
联立直线与抛物线x
可得x2-43x-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=43,x1x2=-4,
则AB=1+3·(43
2.(2024·无锡模拟)已知F1,F2是椭圆x225+y216=1的左、右焦点,P是椭圆上任意一点,过F1引∠F1PF2的外角平分线的垂线,垂足为Q
A.1 B.2 C.4 D.5
答案A
解析∵P是焦点为F1,F2的椭圆x225+y216=1上的一点,PQ为∠F1PF2的外角平分线,QF1⊥PQ,设F1Q的延长线交F2P的延长线于点M,
∵PF1+PF2=2a=10,∴MF2=PF1+PF2=10,
∴由题意得OQ是△F1F2M的中位线,∴OQ=5,
∴Q点的轨迹是以O为圆心,以5为半径的圆,
∴当点Q在y轴上时,
Q与短轴端点取最近距离d=5-4=1.
3.已知,点P是抛物线C:y2=4x上的动点,过点P向y轴作垂线,垂足记为点N,点M(3,4),则PM+PN的最小值是()
A.25-1 B.5-1 C.5+1 D.25+1
答案A
解析由抛物线C:y2=4x知,焦点F(1,0),
准线方程为x=-1,
过点P作抛物线准线的垂线,垂足为Q,如图,
由抛物线定义知PN+PM=PQ-1+PM=PF+PM-1,
当F,P,M三点共线时,PM+PN取得最小值,则最小值为MF-1=(3-1)2
=25-1.
4.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l:y=kx(k≠0)与C交于M,N两点,且|F1F2|=|MN|,四边形MF1NF2的面积为8
A.3 B.5 C.3 D.5
答案B
解析如图,由对称性知MN与F1F2互相平分,
∴四边形MF2NF1为平行四边形,
∵|F1F2|=|MN|,
∴四边形MF2NF1为矩形,
∴S△NF1F
又S△NF1F2=b2tanπ4
∴c2-a2=4a2,即c2=5a2,即e=ca
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.定义曲线Γ:a2x2+b2y2=1为椭圆C:x2a2+
A.曲线Γ有对称轴
B.曲线Γ没有对称中心
C.曲线Γ有且仅有4条渐近线
D.曲线Γ和椭圆C有公共点
答案AC
解析x轴和y轴为伴随曲线的对称轴,故A正确;
坐标原点为伴随曲线的对称中心,故B错误;
x=±a,y=±b为伴随曲线的4条渐近线,故C正确;
椭圆的范围:x∈[-a,a],y∈[-b,b],
伴随曲线的范围:|x|a,|y|b,
显然曲线Γ和椭圆C没有公共点,故D错误.
6.(2024·菏泽模拟)已知双曲线C:y2a2-x2b2=1(a0,b0)的上、下焦点分别为F1,F2,过点F2且与一条渐近线垂直的直线l与C的上支交于点P,垂足为A,且|PF1|=3b-
A.双曲线C的渐近线方程为y=±32
B.双曲线C的离心率为13
C.△AOF1的面积为34a
D.直线l被以F1F2为直径的圆截得的弦长为32
答案BC
解析设焦距为2c,由双曲线的对称性,不妨取双曲线C的一条渐近线y=-abx
则直线l:y=bax-c
垂足为A,易知|OA|=a,
|AF2|=b,
因为|PF1|=3b-2a,由双曲线的定义可知|PF2|=3b,
设线段PF2的中点为E,连接OE,
则|F2E|=12|PF2|=3
|OE|=12|PF1|=3b2
|AE|=|F2E|-|AF2|=b2
在Rt△AEO中,|OE|2=|OA|2+|AE|2,
即3b2-a2=
得ab
故双曲线的渐近线方程为y=±23x,A
ba
解得e=132,B
S△AOF1=S△AO
=12ab=34a2,
设直线l被以F1F2为直径的圆截得的弦为MN,则OA⊥MN,
易知点A即为MN的中点,故|MN|=2|AF2|=2b=3a,D错误.
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.抛物线x2=2py(p0)的准线l被圆x2+y2-6x-1=0截得的弦长为4,则p=.?
答案26
解析由题意,圆(x-3)2+y2=10的圆心坐标为(3,0),半径为r=10,
又由抛物线x2=2py(p0)的准线方程为
l:y=-p2
抛物线x2=2py的准线l被圆x2