2020版高考数学大一轮复习 第九章 平面解析几何 11 第10讲 定值、定点、探索性问题新题培优练 文(含解析)新人教A版 第10讲 定值、定点、探索性问题
[基础题组
练]
1.已知双曲线错误!-错误!=1(a〉0,b〉0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作x轴的垂线与双曲线交于B,C两点,且∠BF1C=60°,则该双曲线的离心率为( )
A.错误! C.错误!
B.错误! D.2
解析:选C。不妨设点B在x轴的上方,则点B的坐标为错误!,由于∠BF1C=60°,则错误!=tan 30°=错误!,得错误!e-2e-错误!=0,
即(错误!e+1)(e-错误!)=0, 得e=3。故选C.
2.椭圆错误!+错误!=1的左、右焦点分别为F1,F2,弦AB过点F1.若△ABF2的内切圆周长为π,A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则|y1-y2|的值为( )
A.错误! 20C。
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B.错误! D。错误!
解析:选D。由题意知,c=a-b=错误!=3,所以椭圆的焦点为F1(-3,0),F2(3,1
0).设△ABF2的内切圆半径为r.因为△ABF2的内切圆周长为π,所以r=.根据椭圆的定义,
2有|AB|+|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=20,所以S△ABF2=
错误!(|AB|+|AF2|+|BF2|)×r=错误!×4a×r=5=错误!×2c×|y1-y2|=3|y1-y2|,所
以|y1-y2|=错误!。故选D.
3.(2019·安徽合肥模拟)已知椭圆错误!+错误!=1(a〉b〉0)的离心率为错误!,过椭圆上一点M作直线MA,MB分别交椭圆于A,B两点,且斜率分别为k1,k2,若点A,B关于原点对称,则k1·k2的值为________.
解析:由e=1-错误!=错误!,得错误!=错误!。设M(x,y),A(m,n),则B(-m,-n),
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k1·k2=错误!·错误!=错误!,①
把y=b错误!,n=b错误!代入①式并化简,可得k1·k2=-错误!=-错误!。 答案:-错误!
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2020版高考数学大一轮复习 第九章 平面解析几何 11 第10讲 定值、定点、探索性问题新题培优练 文(含解析)新人教A版 4.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知曲线C:y=错误!,D为直线y=-错误!上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B。
(1)证明:直线AB过定点;
(2)若以E错误!为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程. 解:(1)证明:设D错误!,A(x1,y1),则x错误!=2y1. 由于y′=x,所以切线DA的斜率为x1, 故错误!=x1。整理得2tx1-2y1+1=0。 设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0。 故直线AB的方程为2tx-2y+1=0。 所以直线AB过定点错误!.
1
(2)由(1)得直线AB的方程为y=tx+.
2
由错误!可得x-2tx-1=0.于是x1+x2=2t,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t+1。 设M为线段AB的中点,则M错误!。
由于错误!⊥错误!,而错误!=(t,t-2),错误!与向量(1,t)平行,所以t+(t-2)t=0. 解得t=0或t=±1. 当t=0时,|错误!|=2,
所求圆的方程为x+错误!错误!=4; 当t=±1时,|错误!|=错误!, 所求圆的方程为x+错误!错误!=2。
5.(2019·黑龙江齐齐哈尔八中模拟)已知椭圆C:错误!+错误!=1(a>b>0)的离心率为
错误!,过右焦点且垂直于
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x轴的直线l1与椭圆C交于A,B两点,且|AB|=错误!,直线l2:y=k(x-m)错误!与椭圆C交于M,N两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点Q错误!,若错误!·错误!是一个与k无关的常数,求实数m的值. 解:(1)联立方程,得错误!解得y=±错误!,故错误!=错误!。 又e=错误!=错误!,a=b+c,所以a=错误!,b=1,c=1, 故椭圆C的标准方程为错误!+y=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程,得错误!消元得(1+2k)x-4mkx+2km-2=0,
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所以Δ=16mk-4(1+2k)(2km-2)=8(2k-mk+1),
x1+x2=错误!,x1x2=错误!,
错误!·错误!=错误!错误!+y1y2=x1x2-错误!(x1+x2)+错误!+k2
(x1-m)(x2-m)=(1+k)x1x2
2
-错误!(x1+x2)+错误!+km=错误!+错误!,
又错误!·错误!是一个与k无关的常数,所以3m-5m-2=-4,即3m-5m+2=0, 解得m1=1,m2=错误!, 因为m〉错误!,所以m=1.
当m=1时,Δ>0,直线l2与椭圆C交于两点,满足题意.
[综合题组练]
1.(2019·湖北省五校联考)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:错误!+y=1,点
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P(x1,y1),Q(x2,y2)是椭圆C上两个动点,直线OP,OQ的斜率分别为k1,k2,若m=错误!,n=错误!,m·n=0。
(1)求证:k1·k2=-错误!;
(2)试探求△OPQ的面积S是否为定值,并说明理由. 解:(1)证明:因为k1,k2存在,所以x1x2≠0, 因为m·n=0,所以错误!+y1y2=0,
y1y2所以k1·k2==-错误!。
x1x2
(2)①当直线PQ的斜率不存在,即x1=x2,y1=-y2时, 由错误!=-错误!,得错误!-y错误!=0, 又由P(x1,y1)在椭圆上,得错误!+y错误!=1, 所以|x1|=错误!,|y1|=错误!, 所以S△POQ=错误!|x1|·|y1-y2|=1.
②当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+b(b≠0). 由错误!得(4k+1)x+8kbx+4b-4=0,
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Δ=64k2b2-4(4k2+1)(4b2-4)=16(4k2+1-b2)〉0,
所以x1+x2=
-8kb,x1x2=错误!. 2
4k+1
因为错误!+y1y2=0,
所以错误!+(kx1+b)(kx2+b)=0,得2b-4k=1,满足Δ>0.
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