重难专攻(十三)圆锥曲线中的创新类问题
1.〔多选〕2021年3月30日,小米正式开始启用具备“超椭圆”数学之美的新logo.设计师的灵感来源于曲线C:|x|n+|y|n=1.其中星形线E:|x|23+|y|23=1常用于超轻材料的设计.
A.E关于y轴对称
B.E上的点到x轴、y轴的距离之积不超过1
C.E上的点到原点距离的最小值为1
D.曲线E所围成图形的面积小于2
2.〔多选〕在平面直角坐标系xOy中,到定点F1(-a,0),F2(a,0)距离之积等于a2(a>0)的点的轨迹是双纽线C.若双纽线C对应的a=2,点P(x0,y0)为双纽线C上任意一点,则下列结论正确的是()
A.C不关于x轴对称
B.C关于y轴对称
C.直线y=x与C只有一个交点
D.C上存在点P,使得|PF1|=|PF2|
3.〔多选〕如图,曲线C:x3+y3-3axy=0(a>0)过原点,其渐近线方程为l:x+y+a=0,则()
A.C关于直线y=x对称
B.点(a,a)位于曲线C围成的封闭区域(阴影部分)外
C.若(x0,y0)在C上,则-a<x0+y0≤3a
D.曲线C在第一象限内的点到两坐标轴距离之积的最大值为9
4.Cassini卵形线是由法国天文家Jean-DominiqueCassini(1625—1712)引入的.卵形线的定义是:线上的任何点到两个固定点S1,S2的距离的乘积等于常数b2.b是正常数,设S1,S2的距离为2a,如果a<b,就得到一个没有自交点的卵形线;如果a=b,就得到一个双纽线;如果a>b,就得到两个卵形线.若S1(-1,0),S2(1,0).动点P满足|PS1|·|PS2|=1.则动点P的轨迹C的方程为;若A和A是轨迹C与x轴交点中距离最远的两点,则△APA面积的最大值为.
5.直线族是指具有某种共同性质的直线的全体,例如k(x-2)-(y-1)=0表示过点(2,1)且斜率存在的直线族,y=x+t表示斜率为1的直线族.直线族的包络曲线定义为:直线族中的每一条直线都是该曲线上某点处的切线,且该曲线上的每一点处的切线都是该直线族中的某条直线.
(1)若直线族mx+ny+1=0(m,n∈R)的包络曲线是圆O:x2+y2=16,求m,n满足的关系式;
(2)若点M(x0,y0)不在直线族Φ:2λx-8y-λ2=0(λ∈R)的任意一条直线上,对于给定的实数x0,求y0的取值范围和直线族Φ的包络曲线E.
6.(2024·信阳模拟)在空间解析几何中,可以定义曲面(含平面)S的方程,若曲面S和三元方程F(x,y,z)=0之间满足:①曲面S上任意一点的坐标均为三元方程F(x,y,z)=0的解;②以三元方程F(x,y,z)=0的任意解(x0,y0,z0)为坐标的点均在曲面S上,则称曲面S的方程为F(x,y,z)=0,方程F(x,y,z)=0的曲面为S.已知空间中某单叶双曲面C的方程为x21+y21-z24=1,双曲面C可视为平面xOz中某双曲线的一支绕z轴旋转一周所得的旋转面,已知直线l过C上一点Q(1,1,2),且以d=(-2,
(1)指出xOy平面截曲面C所得交线是什么曲线,并说明理由;
(2)证明:直线l在曲面C上;
(3)若过曲面C上任意一点,有且仅有两条直线,使得它们均在曲面C上.设直线l在曲面C上,且过点T(2,0,2),求异面直线l与l所成角的余弦值.
7.(2025·青岛一模)在平面内,若直线l将多边形分为两部分,多边形在l两侧的顶点到直线l的距离之和相等,则称l为多边形的一条“等线”,已知O为坐标原点,双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,E的离心率为2,点P为E右支上一动点,直线m与曲线E相切于点P,且与E的渐近线交于A,B两点,当PF2⊥x轴时,直线y=1为△
(1)求E的方程;
(2)若y=2x是四边形AF1BF2的等线,求四边形AF1BF2的面积.