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  • 2021-06-16 发布

2014年高考数学(理科)真题分类汇编H单元 解析几何

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‎ 数 学 H单元 解析几何 ‎ H1 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 ‎14.B14、H1[2014·湖北卷] 设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,且f(x)>0,对任意a>0,b>0,若经过点(a,f(a)),(b,-f(b))的直线与x轴的交点为(c,0),则称c为a,b关于函数f(x)的平均数,记为Mf(a,b),例如,当f(x)=1(x>0)时,可得Mf(a,b)=c=,即Mf(a,b)为a,b的算术平均数.‎ ‎(1)当f(x)=________(x>0)时,Mf(a,b)为a,b的几何平均数;‎ ‎(2)当f(x)=________(x>0)时,Mf(a,b)为a,b的调和平均数.‎ ‎(以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)‎ ‎14.(1) (2)x(或填(1)k1;(2)k2x,其中k1,k2为正常数)‎ ‎[解析] 设A(a,f(a)),B(b,-f(b)),C(c,0),则此三点共线:‎ ‎(1)依题意,c=,则=,‎ 即=.‎ 因为a>0,b>0,所以化简得=,故可以选择f(x)=(x>0);‎ ‎(2)依题意,c=,则=,因为a>0,b>0,所以化简得=,故可以选择f(x)=x(x>0).‎ ‎20.H1 H6 H8[2014·江西卷] 如图17所示,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).‎ 图17‎ ‎(1)求双曲线C的方程;‎ ‎(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=.‎ 由题意,直线OB的方程为y=-x,直线BF的方程为y=(x-c),所以B.‎ 又直线OA的方程为y=x,‎ 则A,所以kAB==.‎ 又因为AB⊥OB,所以·=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为-y2=1.‎ ‎(2)由(1)知a=,则直线l的方程为-y0y=1(y0≠0),即y=(y0≠0).‎ 因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M,直线l与直线x=的交点为N,,‎ 则===‎ ·.‎ 又P(x0,y0)是C上一点,则-y=1,‎ 代入上式得=·=·=,所以==,为定值.‎ ‎20.HI,H5,H8[2014·四川卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程.‎ ‎(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.‎ ‎①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);‎ ‎②当最小时,求点T的坐标.‎ ‎20.解:(1)由已知可得 解得a2=6,b2=2,‎ 所以椭圆C的标准方程是+=1.‎ ‎(2)①证明:由(1)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m),‎ 则直线TF的斜率kTF==-m.‎ 当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.‎ 当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.‎ 设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得 消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,‎ 其判别式Δ=‎16m2‎+8(m2+3)>0.‎ 所以y1+y2=,y1y2=,‎ x1+x2=m(y1+y2)-4=.‎ 设M为PQ的中点,则M点的坐标为.‎ 所以直线OM的斜率kOM=-,‎ 又直线OT的斜率kOT=-,‎ 所以点M在直线OT上,‎ 因此OT平分线段PQ.‎ ‎②由①可得,‎ ‎|TF|=,‎ ‎|PQ|= ‎= ‎= ‎=.‎ 所以==‎ ≥=.‎ 当且仅当m2+1=,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值.‎ 故当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).‎ H2 两直线的位置关系与点到直线的距离 ‎21.H7、H8、H2[2014·全国卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.‎ ‎(1)求C的方程;‎ ‎(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.‎ ‎21.解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=,‎ 所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.‎ 由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2,‎ 所以C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).‎ 代入y2=4x,得y2-4my-4=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则y1+y2=‎4m,y1y2=-4.‎ 故线段的AB的中点为D(‎2m2‎+1,‎2m),‎ ‎|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).‎ 又直线l ′的斜率为-m,‎ 所以l ′的方程为x=-y+‎2m2‎+3.‎ 将上式代入y2=4x,‎ 并整理得y2+y-4(‎2m2‎+3)=0.‎ 设M(x3,y3),N(x4,y4),‎ 则y3+y4=-,y3y4=-4(‎2m2‎+3).‎ 故线段MN的中点为E,‎ ‎|MN|=|y3-y4|=.‎ 由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,‎ 从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即 ‎4(m2+1)2++=‎ ,‎ 化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1,‎ 故所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.‎ H3 圆的方程 ‎9.H3、H5[2014·福建卷] 设P,Q分别为圆x2+(y-6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是(  )‎ A.5 B.+ ‎ C.7+ D.6 ‎9.D [解析] 设圆心为点C,则圆x2+(y-6)2=2的圆心为C(0,6),半径r=.设点Q(x0,y ‎0)是椭圆上任意一点,则+y=1,即x=10-10y,‎ ‎∴|CQ|===,‎ 当y0=-时,|CQ|有最大值5 ,‎ 则P,Q两点间的最大距离为5 +r=6 .‎ H4 直线与圆、圆与圆的位置关系 ‎10.H4、H9[2014·安徽卷] 在平面直角坐标系xOy中,已知向量a,b,|a|=|b|=1,a·b=0,点Q满足=(a+b).曲线C={P|=acos θ+bsin θ,0≤θ<2π},区域Ω={P|0<r≤|PQ|≤R,r<R}.若C∩Ω为两段分离的曲线,则(  )‎ A.1<r<R<3 B.1<r<3≤R ‎ C.r≤1<R<3 D.1<r<3<R ‎10.A [解析]由已知可设=a=(1,0),=b=(0,1),P(x,y),则=(,),|OQ|=2.‎ 曲线C={P|=(cos θ,sin θ),0≤θ<2π},‎ 即C:x2+y2=1.‎ 区域Ω={P|0g(x),根据圆心(0,0)到直线y=3x+b的距离是圆的半径求得=2,解得b=2或b=-2(舍去),要使h(x)>g(x)恒成立,则b>2,即实数b的取值范围是(2,+∞).‎ ‎12.H4[2014·陕西卷] 若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为________.‎ ‎12.x2+(y-1)2=1 [解析] 由圆C的圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,得圆C的圆心为(0,1).又因为圆C的半径为1,所以圆C的标准方程为x2+(y-1)2=1.‎ ‎14.E6,H4[2014·四川卷] 设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|·|PB|的最大值是________.‎ ‎14.5 [解析] 由题意可知,定点A(0,0),B(1,3),且两条直线互相垂直,则其交点P(x,y)落在以AB为直径的圆周上,‎ 所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.‎ ‎∴|PA||PB|≤=5,‎ 当且仅当|PA|=|PB|时等号成立.‎ ‎13.H4[2014·重庆卷] 已知直线ax+y-2=0与圆心为C的圆(x-1)2+(y-a)2=4相交于A,B两点,且△ABC为等边三角形,则实数a=________.‎ ‎13.4± [解析] 由题意可知圆的圆心为C(1,a),半径r=2,则圆心C到直线ax+y-2=0的距离d==.∵△ABC为等边三角形,∴|AB|=r=2.又|AB|=2,∴2=2,即a2-‎8a+1=0,解得a=4±.‎ ‎21.H4,H5[2014·重庆卷] 如图14所示,设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1⊥F‎1F2,=2,△DF‎1F2的面积为.‎ ‎(1)求椭圆的标准方程;‎ ‎(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.‎ 图14‎ ‎21.解:(1)设F1(-c,0),F2(c,0),其中c2=a2-b2.‎ 由=2得|DF1|==c.‎ 从而S△DF‎1F2=|DF1||F‎1F2|=c2=,故c=1.‎ 从而|DF1|=,由DF1⊥F‎1F2得|DF2|2=|DF1|2+|F‎1F2|2=,因此|DF2|=,‎ 所以‎2a=|DF1|+|DF2|=2,故a=,b2=a2-c2=1.‎ 因此,所求椭圆的标准方程为+y2=1.‎ ‎(2)如图所示,设圆心在y轴上的圆C与椭圆+y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y1>0,y2>0,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2.由圆和椭圆的对称性,易知,x2=-x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|.‎ 由(1)知F1(-1,0),F2(1,0),所以=(x1+1,y1),=(-x1-1,y1).再由F1P1⊥F2P2得-(x1+1)2+y=0.由椭圆方程得1-=(x1+1)2,即3x+4x1=0,解得x1=-或x1=0.‎ 当x1=0时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在.‎ 当x1=-时,过P1,P2分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.‎ 由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,知CP1⊥CP2.又|CP1|=|CP2|,故圆C的半径|CP1|=|P1P2|=|x1|=.‎ H5 椭圆及其几何性质 ‎20.HI,H5,H8[2014·四川卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程.‎ ‎(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.‎ ‎①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);‎ ‎②当最小时,求点T的坐标.‎ ‎20.解:(1)由已知可得 解得a2=6,b2=2,‎ 所以椭圆C的标准方程是+=1.‎ ‎(2)①证明:由(1)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m),‎ 则直线TF的斜率kTF==-m.‎ 当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.‎ 当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.‎ 设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得 消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,‎ 其判别式Δ=‎16m2‎+8(m2+3)>0.‎ 所以y1+y2=,y1y2=,‎ x1+x2=m(y1+y2)-4=.‎ 设M为PQ的中点,则M点的坐标为.‎ 所以直线OM的斜率kOM=-,‎ 又直线OT的斜率kOT=-,‎ 所以点M在直线OT上,‎ 因此OT平分线段PQ.‎ ‎②由①可得,‎ ‎|TF|=,‎ ‎|PQ|= ‎= ‎= ‎=.‎ 所以==‎ ≥=.‎ 当且仅当m2+1=,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值.‎ 故当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).‎ ‎14.H5[2014·安徽卷] 设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为________.‎ ‎14.x2+y2=1 [解析] ‎ 设F1(-c,0),F2(c,0),其中c=,‎ 则可设A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,‎ 可得=3,故即代入椭圆方程可得+b2=1,解得b2=,故椭圆方程为x2+=1.‎ ‎19.H4、H5、H8[2014·北京卷] 已知椭圆C:x2+2y2=4.‎ ‎(1)求椭圆C的离心率;‎ ‎(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.‎ ‎19.解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1.‎ 所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.‎ 因此a=2,c=.‎ 故椭圆C的离心率e==.‎ ‎(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:‎ 设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),‎ 其中x0≠0.‎ 因为OA⊥OB,所以·=0,‎ 即tx0+2y0=0,解得t=-.‎ 当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,‎ 得t=±,‎ 故直线AB的方程为x=±.圆心O到直线AB的距离d=,‎ 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.‎ 当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=(x-t),‎ 即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0.‎ 圆心O到直线AB的距离 d=.‎ 又x+2y=4,t=-,故 d===.‎ 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.‎ ‎9.H3、H5[2014·福建卷] 设P,Q分别为圆x2+(y-6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是(  )‎ A.5 B.+ ‎ C.7+ D.6 ‎9.D [解析] 设圆心为点C,则圆x2+(y-6)2=2的圆心为C(0,6),半径r=.设点Q(x0,y0)是椭圆上任意一点,则+y=1,即x=10-10y,‎ ‎∴|CQ|===,‎ 当y0=-时,|CQ|有最大值5 ,‎ 则P,Q两点间的最大距离为5 +r=6 .‎ ‎20.H5、H8[2014·广东卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为(,0),离心率为.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程;‎ ‎(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.‎ ‎9.H5、H6[2014·湖北卷] 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为(  )‎ A. B. C.3 D.2‎ ‎9.A [解析] 设|PF1|=r1,|PF2|=r2,r1>r2,椭圆的长半轴长为a1,双曲线的实半轴长为a2,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2.则由椭圆、双曲线的定义,得r1+r2=‎2a1,r1-r2=‎2a2,平方得‎4a=r+r+2r1r2,‎4a=r-2r1r2+r.又由余弦定理得‎4c2=r+r-r1r2,消去r1r2,得a+‎3a=‎4c2,‎ 即+=4.所以由柯西不等式得=≤=.‎ 所以+≤.故选A.‎ ‎21.H5、H6、H8、H10[2014·湖南卷] 如图17,O为坐标原点,椭圆C1:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1;双曲线C2:-=1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2=,且|F‎2F4|=-1.‎ ‎(1)求C1,C2的方程;‎ ‎(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点.当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值.‎ 图17‎ ‎21.解: (1)因为e1e2=,所以·=,即a4-b4=a4,因此a2=2b2,从而F2(b,0),‎ F4(b,0),于是b-b=|F‎2F4|=-1,所以b=1,a2=2.故C1,C2的方程分别为+y2=1,-y2=1.‎ ‎(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(-1,0),故可设直线AB的方程为x=my-1,由得(m2+2)y2-2my-1=0.‎ 易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2‎ 是上述方程的两个实根,所以y1+y2=,y1y2=.‎ 因此x1+x2=m(y1+y2)-2=,于是AB的中点为M,故直线PQ的斜率为-,PQ的方程为y=-x,即mx+2y=0.‎ 由得(2-m2)x2=4,所以2-m2>0,且x2=,y2=,从而|PQ|=2=2.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=.因为点A,B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2-2y2|,从而2d=.‎ 又因为|y1-y2|==,所以2d=.‎ 故四边形APBQ的面积S=|PQ|·2d==2·.‎ 而0<2-m2≤2,故当m=0时,S取最小值2.‎ 综上所述,四边形APBQ面积的最小值为2.‎ ‎15.H5[2014·江西卷] 过点M(1,1)作斜率为-的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于________.‎ ‎15. [解析] 设点A(x1,y1),点B(x2,y2),点M是线段AB的中点,所以x1+x2=2,y1+y2=2,且两式作差可得=‎ ,即=,所以=-,‎ 即kAB=-.由题意可知,直线AB的斜率为-,所以-=-,即a=b.又a2=b2+c2,‎ 所以c=b,e=.‎ ‎15.H5[2014·辽宁卷] 已知椭圆C:+=1,点M与C的焦点不重合.若M关于C的焦点的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则|AN|+|BN|=______.‎ ‎15.12 [解析] 取MN的中点为G,点G在椭圆C上.设点M关于C的焦点F1的对称点为A,点M关于C的焦点F2的对称点为B,则有|GF1|=|AN|,|GF2|=|BN|,所以|AN|+|BN|=2(|GF1|+|GF2|)=‎4a=12.‎ ‎20.H5、H8[2014·辽宁卷] 圆x2+y2=4的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成—个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图16所示).双曲线C1:-=1过点P 且离心率为.‎ 图16‎ ‎(1)求C1的方程;‎ ‎(2)椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点.若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程.‎ ‎20.解:(1)设切点坐标为(x0,y0)(x0>0,y0>0),则切线斜率为-,切线方程为y-y0=-(x-x0),即x0x+y0y=4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为,.故其围成的三角形的面积S=··=.由x+y=4≥2x0y0知,当且仅当x0=y0=时x0y0有最大值2,此时S有最小值4,因此点P的坐标为(,).‎ 由题意知 解得a2=1,b2=2,故C1的方程为x2-=1.‎ ‎(2)由(1)知C2的焦点坐标为(-,0),(,0),由此可设C2的方程为+=1,其中b1>0.‎ 由P(,)在C2上,得+=1,‎ 解得b=3,‎ 因此C2的方程为+=1.‎ 显然,l不是直线y=0.‎ 设直线l的方程为x=my+,点A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 由得(m2+2)y2+2 my-3=0.‎ 又y1,y2是方程的根,因此 ‎②‎ 由x1=my1+,x2=my2+,得 因为=(-x1,-y1),=(-x2,-y2),由题意知·=0,‎ 所以x1x2-(x1+x2)+y1y2-(y1+y2)+4=0,⑤‎ 将①②③④代入⑤式整理得 ‎2m2‎‎-‎2 ‎m+4 -11=0,‎ 解得m=-1或m=-+1.‎ 因此直线l的方程为 x-(-1)y-=0或x+(-1)y-=0.‎ ‎6.H5[2014·全国卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为(  )‎ A.+=1 B.+y2=1‎ C.+=1 D.+=1‎ ‎6.A [解析] 根据题意,因为△AF1B的周长为4,所以|AF1|+|AB|+|BF1|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=‎4a=4,所以a=.又因为椭圆的离心率e==,所以c=1,b2=a2-c2=3-1=2,所以椭圆C的方程为+=1.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知点A(0,-2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.‎ ‎(1)求E的方程;‎ ‎(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),由条件知,=,得c=.‎ 又=,所以a=2,b2=a2-c2=1.‎ 故E的方程为+y2=1.‎ ‎(2)当l⊥x轴时不合题意,‎ 故可设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2).‎ 将y=kx-2代入+y2=1得(1+4k2)x2-16kx+12=0,‎ 当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>时,‎ x1,2=,‎ 从而|PQ|=|x1-x2|‎ ‎=.‎ 又点O到直线l的距离d=.‎ 所以△OPQ的面积 S△OPQ=d·|PQ|=.‎ 设=t,则t>0,S△OPQ==.‎ 因为t+≥4,当且仅当t=2,即k=±时等号成立,满足Δ>0,‎ 所以,当△OPQ的面积最大时,k=±,l的方程为y=x-2或y=-x-2.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.‎ ‎(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;‎ ‎(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=‎ ‎5|F1N|,求a,b.‎ ‎20.解:(1)根据c=及题设知M,2b2=‎3ac.‎ 将b2=a2-c2代入2b2=‎3ac,‎ 解得=,=-2(舍去).‎ 故C的离心率为.‎ ‎(2)由题意知,原点O为F‎1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故=4,即b2=‎4a.①‎ 由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.‎ 设N(x1,y1),由题意知y1<0,则 即 代入C的方程,得+=1.②‎ 将①及c=代入②得+=1,‎ 解得a=7,b2=‎4a=28,故a=7,b=2.‎ ‎10.H5,H6[2014·山东卷] 已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为(  )‎ A. x±y=0 B. x±y=0 ‎ C. x±2y=0 D. 2x±y=0‎ ‎10.A [解析] 椭圆C1的离心率e1=,双曲线C2的离心率e2=.由e1e2=·=×=,‎ 解得=,所以=,所以双曲线C2的渐近线方程是y=±x.故选A.‎ ‎20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.‎ ‎(1)求a,b的值;‎ ‎(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.‎ 图15‎ ‎20.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.‎ 设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2,‎ ‎∴a=2,b=1.‎ ‎(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).‎ 易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),‎ 代入C1的方程,整理得 ‎(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*)‎ 设点P的坐标为(xP,yP),‎ ‎∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根.‎ 由求根公式,得xP=,从而yP=,‎ ‎∴点P的坐标为.‎ 同理,由 得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).‎ ‎∴=(k,-4),=-k(1,k+2).‎ ‎∵AP⊥AQ,‎ ‎∴AP·AQ=0,即[k-4(k+2)]=0,‎ ‎∵k≠0,‎ ‎∴k-4(k+2)=0,解得k=-.‎ 经检验,k=-符合题意,‎ 故直线l的方程为y=-(x-1).‎ 方法二:若设直线l的方程为x=my+1(m≠0),比照方法一给分.‎ ‎20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.‎ ‎(1)求a,b的值;‎ ‎(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.‎ 图15‎ ‎20.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.‎ 设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2,‎ ‎∴a=2,b=1.‎ ‎(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).‎ 易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),‎ 代入C1的方程,整理得 ‎(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*)‎ 设点P的坐标为(xP,yP),‎ ‎∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根.‎ 由求根公式,得xP=,从而yP=,‎ ‎∴点P的坐标为.‎ 同理,由 得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).‎ ‎∴=(k,-4),=-k(1,k+2).‎ ‎∵AP⊥AQ,‎ ‎∴AP·AQ=0,即[k-4(k+2)]=0,‎ ‎∵k≠0,‎ ‎∴k-4(k+2)=0,解得k=-.‎ 经检验,k=-符合题意,‎ 故直线l的方程为y=-(x-1).‎ 方法二:若设直线l的方程为x=my+1(m≠0),比照方法一给分.‎ ‎18.H5、H8[2014·天津卷] 设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|=|F‎1F2|.‎ ‎(1)求椭圆的离心率;‎ ‎(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.‎ ‎18.解:(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0).‎ 由|AB|=|F‎1F2|,可得a2+b2=‎3c2.‎ 又b2=a2-c2,则=,‎ 所以椭圆的离心率e=.‎ ‎(2)由(1)知a2=‎2c2,b2=c2.‎ 故椭圆方程为+=1.‎ 设P(x0,y0).由F1(-c,0),B(0,c),‎ 有=(x0+c,y0),=(c,c).‎ 由已知,有·=0,即(x0+c)c+y‎0c=0.‎ 又c≠0,故有x0+y0+c=0.①‎ 又因为点P在椭圆上,‎ 所以+=1.②‎ 由①和②可得3x+4cx0=0.而点P不是椭圆的顶点,故x0=-c.代入①得y0=,即点P的坐标为.‎ 设圆的圆心为T(x1,y1),则x1==-c,y1==c,进而圆的半径r==c.‎ 设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为y=kx.由l与圆相切,可得=r,即=c,整理得k2-8k+1=0,解得k=4±,‎ 所以直线l的斜率为4+或4-.‎ ‎21.H5、H8[2014·浙江卷] 如图16,设椭圆C:+=1(a>b>0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限.‎ ‎(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;‎ ‎(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为a-b.‎ 图16‎ ‎21.解:(1)设直线l的方程为y=kx+m(k<0),由消去y得(b2+a2k2)x2+‎2a2kmx+a‎2m2‎-a2b2=0.‎ 由于l与C只有一个公共点,故Δ=0,即b2-m2+a2k2=0,解得点P的坐标为.‎ 又点P在第一象限,故点P的坐标为P.‎ ‎(2)由于直线l1过原点O且与l垂直,故直线l1的方程为x+ky=0,所以点P到直线l1的距离d=,‎ 整理得d=.‎ 因为a2k2+≥2ab,所以≤=a-b,‎ 当且仅当k2=时等号成立.‎ 所以,点P到直线l1的距离的最大值为a-b.‎ ‎21.H4,H5[2014·重庆卷] 如图14所示,设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1⊥F‎1F2,=2,△DF‎1F2的面积为.‎ ‎(1)求椭圆的标准方程;‎ ‎(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.‎ 图14‎ ‎21.解:(1)设F1(-c,0),F2(c,0),其中c2=a2-b2.‎ 由=2得|DF1|==c.‎ 从而S△DF‎1F2=|DF1||F‎1F2|=c2=,故c=1.‎ 从而|DF1|=,由DF1⊥F‎1F2得|DF2|2=|DF1|2+|F‎1F2|2=,因此|DF2|=,‎ 所以‎2a=|DF1|+|DF2|=2,故a=,b2=a2-c2=1.‎ 因此,所求椭圆的标准方程为+y2=1.‎ ‎(2)如图所示,设圆心在y轴上的圆C与椭圆+y2=1相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y1>0,y2>0,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2.由圆和椭圆的对称性,易知,x2=-x1,y1=y2,|P1P2|=2|x1|.‎ 由(1)知F1(-1,0),F2(1,0),所以=(x1+1,y1),=(-x1-1,y1).再由F1P1⊥F2P2得-(x1+1)2+y=0.由椭圆方程得1-=(x1+1)2,即3x+4x1=0,解得x1=-或x1=0.‎ 当x1=0时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在.‎ 当x1=-时,过P1,P2分别与F1P1,F2P2垂直的直线的交点即为圆心C.‎ 由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1⊥F2P2,知CP1⊥CP2.又|CP1|=|CP2|,故圆C的半径|CP1|=|P1P2|=|x1|=.‎ H6 双曲线及其几何性质 ‎9.H5、H6[2014·湖北卷] 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为(  )‎ A. B. C.3 D.2‎ ‎9.A [解析] 设|PF1|=r1,|PF2|=r2,r1>r2,椭圆的长半轴长为a1,双曲线的实半轴长为a2,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2.则由椭圆、双曲线的定义,得r1+r2=‎2a1,r1-r2=‎2a2,平方得‎4a=r+r+2r1r2,‎4a=r-2r1r2+r.又由余弦定理得‎4c2=r+r-r1r2,消去r1r2,得a+‎3a=‎4c2,‎ 即+=4.所以由柯西不等式得=≤=.‎ 所以+≤.故选A.‎ ‎11.H6[2014·北京卷] 设双曲线C经过点(2,2),且与-x2=1具有相同渐近线,则C的方程为________;渐近线方程为________.‎ ‎11.-=1 y=±2x [解析] 设双曲线C的方程为-x2=λ,将(2,2)代入得-22=-3=λ,∴双曲线C的方程为-=1.令-x2=0得渐近线方程为y=±2x.‎ ‎9.H6[2014·全国卷] 已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F‎1A|=2|F‎2A|,则cos∠AF‎2F1=(  )‎ A. B. C. D. ‎9.A [解析] 根据题意,|F‎1A|-|F‎2A|=‎2a,因为|F‎1A|=2|F‎2A|,所以|F‎2A|=‎2a,|F‎1A|=‎4a.又因为双曲线的离心率e==2,所以c=‎2a,|F‎1F2|=‎2c=‎4a,所以在△AF‎1F2中,根据余弦定理可得cos∠AF‎2F1==‎ =.‎ ‎19.H6、H8[2014·福建卷] 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=-2x.‎ ‎(1)求双曲线E的离心率.‎ ‎(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由.‎ 图16‎ ‎19.解:方法一:‎ ‎(1)因为双曲线E的渐近线分别为y=2x,y=-2x,‎ 所以=2,‎ 所以=2,‎ 故c=a,‎ 从而双曲线E的离心率 e==.‎ ‎(2)由(1)知,双曲线E的方程为-=1.‎ 设直线l与x轴相交于点C.‎ 当l⊥x轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|=a,|AB|=‎4a.又因为△OAB的面积为8,‎ 所以|OC|·|AB|=8,‎ 因此a·‎4a=8,解得a=2,‎ 此时双曲线E的方程为-=1.‎ 若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为-=1.‎ 以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:-=1也满足条件.‎ 设直线l的方程为y=kx+m,依题意,得k>2或k<-2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2).‎ 由得y1=,同理得y2=.‎ 由S△OAB=|OC|·|y1-y2|,得 ·=8,‎ 即m2=4=4(k2-4).‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2-16=0.‎ 因为4-k2<0,‎ 所以Δ=4k‎2m2‎+4(4-k2)(m2+16)=-16(4k2-m2-16).‎ 又因为m2=4(k2-4),‎ 所以Δ=0,即l与双曲线E有且只有一个公共点.‎ 因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为-=1.‎ 方法二:(1)同方法一.‎ ‎(2)由(1)知,双曲线E的方程为-=1.‎ 设直线l的方程为x=my+t,A(x1,y1),B(x2,y2).‎ 依题意得-2或k<-2.‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2=0,‎ 因为4-k2<0,Δ>0,所以x1x2=,‎ 又因为△OAB的面积为8,‎ 所以 |OA|·|OB|· sin∠AOB=8,又易知sin∠AOB=,‎ 所以·=8,化简得x1x2=4.‎ 所以=4,即m2=4(k2-4).‎ 由(1)得双曲线E的方程为-=1,‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2-‎4a2=0.‎ 因为4-k2<0,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k‎2m2‎+4(4-k2)(m2+‎4a2)=0,‎ 即(k2-4)(a2-4)=0,所以a2=4,‎ 所以双曲线E的方程为-=1.‎ 当l⊥x轴时,由△OAB的面积等于8可得l:x=2,又易知l:x=2与双曲线E:-=1有且只有一个公共点.‎ 综上所述,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为-=1.‎ ‎4.H6[2014·广东卷] 若实数k满足00,25-k>0.‎ 对于双曲线-=1,‎ 其焦距为2=2;‎ 对于双曲线-=1,‎ 其焦距为2=2.所以焦距相等.‎ ‎21.H5、H6、H8、H10[2014·湖南卷] 如图17,O为坐标原点,椭圆C1:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1;双曲线C2:-=1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2=,且|F‎2F4|=-1.‎ ‎(1)求C1,C2的方程;‎ ‎(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点.当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值.‎ 图17‎ ‎21.解: (1)因为e1e2=,所以·=,即a4-b4=a4,因此a2=2b2,从而F2(b,0),‎ F4(b,0),于是b-b=|F‎2F4|=-1,所以b=1,a2=2.故C1,C2的方程分别为+y2=1,-y2=1.‎ ‎(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(-1,0),故可设直线AB的方程为x=my-1,由得(m2+2)y2-2my-1=0.‎ 易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1+y2=,y1y2=.‎ 因此x1+x2=m(y1+y2)-2=,于是AB的中点为M,故直线PQ的斜率为-,PQ的方程为y=-x,即mx+2y=0.‎ 由得(2-m2)x2=4,所以2-m2>0,且x2=,y2=,从而|PQ|=2=2.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=.因为点A,B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2-2y2|,从而2d=.‎ 又因为|y1-y2|==,所以2d=.‎ 故四边形APBQ的面积S=|PQ|·2d==2·.‎ 而0<2-m2≤2,故当m=0时,S取最小值2.‎ 综上所述,四边形APBQ面积的最小值为2.‎ ‎20.H1 H6 H8[2014·江西卷] 如图17所示,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).‎ 图17‎ ‎(1)求双曲线C的方程;‎ ‎(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=.‎ 由题意,直线OB的方程为y=-x,直线BF的方程为y=(x-c),所以B.‎ 又直线OA的方程为y=x,‎ 则A,所以kAB==.‎ 又因为AB⊥OB,所以·=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为-y2=1.‎ ‎(2)由(1)知a=,则直线l的方程为-y0y=1(y0≠0),即y=(y0≠0).‎ 因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M,直线l与直线x=的交点为N,,‎ 则===‎ ·.‎ 又P(x0,y0)是C上一点,则-y=1,‎ 代入上式得=·=·=,所以==,为定值.‎ ‎4.H6[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知F为双曲线C:x2-my2=‎3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为(  )‎ A. B.3‎ C.m D.‎‎3m ‎4.A [解析] 双曲线的一条渐近线的方程为x+y=0.根据双曲线方程得a2=‎3m,b2=3,所以c=,双曲线的右焦点坐标为(,0).故双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为=.‎ ‎10.H5,H6[2014·山东卷] 已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为(  )‎ A. x±y=0 B. x±y=0 ‎ C. x±2y=0 D. 2x±y=0‎ ‎10.A [解析] 椭圆C1的离心率e1=,双曲线C2的离心率e2=.由e1e2=·=×=,‎ 解得=,所以=,所以双曲线C2的渐近线方程是y=±x.故选A.‎ ‎5.H6[2014·天津卷] 已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为(  )‎ A.-=1 B.-=1‎ C.-=1 D.-=1‎ ‎5.A [解析] 由题意知,双曲线的渐近线为y=±x,∴=2.∵双曲线的左焦点(-c,0)在直线l上,∴0=-‎2c+10,∴c=5.又∵a2+b2=c2,∴a2=5,b2=20,∴双曲线的方程为-=1.‎ ‎16.H6[2014·浙江卷] 设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是________.‎ ‎16. [解析] 双曲线的渐近线为y=±x,渐近线与直线x-3y+m=0‎ 的交点为A,B.设AB的中点为D,由|PA|=|PB|知AB与DP垂直,则D,kDP=-3,解得a2=4b2,故该双曲线的离心率是.‎ ‎8.H6[2014·重庆卷] 设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为(  )‎ A. B. C. D.3‎ ‎8.B [解析] 不妨设P为双曲线右支上一点,根据双曲线的定义有|PF1|-|PF2|=‎2a,联立|PF1|+|PF2|=3b,平方相减得|PF1|·|PF2|=,则由题设条件,得=ab,整理得=,∴e====.‎ H7 抛物线及其几何性质 ‎10.B11、H7[2014·广东卷] 曲线y=e-5x+2在点(0,3)处的切线方程为________.‎ ‎10.y=-5x+3 [解析] 本题考查导数的几何意义以及切线方程的求解方法.因为y′=-5e-5x,所以切线的斜率k=-5e0=-5,所以切线方程是:y-3=-5(x-0),即y=-5x+3.‎ ‎10.H7[2014·辽宁卷] 已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为(  )‎ A. B. C. D. ‎10.D [解析] 因为抛物线C:y2=2px的准线为x=-,且点A(-2,3)在准线上,所以p=4.设直线AB的方程为x+2=m(y-3),与抛物线方程y2=8x联立得到y2-8my+‎24m+16=0,由题易知Δ=0,解得m=-(舍)或者m=2,这时B点的坐标为(8,8),而焦点F的坐标为(2,0),故直线BF的斜率kBF==.‎ ‎10.H7[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若=4,则|QF|=(  )‎ A. B.3‎ C. D.2‎ ‎10.B [解析] 由题知F(2,0),设P(-2,t),Q(x0,y0),则FP=(-4,t),=(x0-2,y0),由FP=4FQ,得-4=4(x0-2),解得x0=1,根据抛物线定义得|QF|=x0+2=3.‎ ‎19.H7、H8[2014·安徽卷] 如图14,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.‎ 图14‎ ‎(1)证明:A1B1∥A2B2;‎ ‎(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记△A1B‎1C1与△A2B‎2C2的面积分别为S1与S2,求的值.‎ ‎19.解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),‎ 则由 得A1,‎ 由得A2.‎ 同理可得B1,B2.‎ 所以==2p1,‎ ==2p2.‎ 故=,所以A1B1∥A2B2‎ ‎(2)由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B‎1C1∥B‎2C2,C‎1A1∥C‎2A2,所以△A1B‎1C1∽△A2B‎2C2,‎ 因此=.‎ 又由(1)中的=||知,=,‎ 故=.‎ ‎21.H7、H8、H9[2014·湖北卷] 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.‎ ‎(1)求轨迹C的方程;‎ ‎(2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.‎ ‎21.解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|=|x|+1,即=|x|+1,‎ 化简整理得y2=2(|x|+x).‎ 故点M的轨迹C的方程为y2= ‎(2)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x,C2:y=0(x<0).‎ 依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2).‎ 由方程组可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①‎ 当k=0时,y=1.把y=1代入轨迹C的方程,得x=.‎ 故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点.‎ 当k≠0时,方程①的判别式Δ=-16(2k2+k-1).②‎ 设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x0=-.③‎ ‎(i)若由②③解得k<-1或k>.‎ 即当k∈(-∞,-1)∪时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点.故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.‎ ‎(ii)若或 由②③解得k∈或-≤k<0.‎ 即当k∈时,直线l与C1只有一个公共点.‎ 当k∈时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.‎ 故当k∈∪时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.‎ ‎(iii)若由②③解得-10)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.‎ ‎(1)求C的方程;‎ ‎(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.‎ ‎21.解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=,‎ 所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.‎ 由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2,‎ 所以C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).‎ 代入y2=4x,得y2-4my-4=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则y1+y2=‎4m,y1y2=-4.‎ 故线段的AB的中点为D(‎2m2‎+1,‎2m),‎ ‎|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).‎ 又直线l ′的斜率为-m,‎ 所以l ′的方程为x=-y+‎2m2‎+3.‎ 将上式代入y2=4x,‎ 并整理得y2+y-4(‎2m2‎+3)=0.‎ 设M(x3,y3),N(x4,y4),‎ 则y3+y4=-,y3y4=-4(‎2m2‎+3).‎ 故线段MN的中点为E,‎ ‎|MN|=|y3-y4|=.‎ 由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,‎ 从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即 ‎4(m2+1)2++=‎ ,‎ 化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1,‎ 故所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.‎ ‎10.H7、H8[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为(  )‎ A. B. C. D. ‎10.D [解析] 抛物线的焦点为F,则过点F且倾斜角为30°的直线方程为y=,即x=y+,代入抛物线方程得y2-3 y-=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=3 ,y1y2=-,则S△OAB=|OF||y1-y2|=××=.‎ ‎21.H7,H8,H10[2014·山东卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.‎ ‎(1)求C的方程.‎ ‎(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.‎ ‎①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.‎ ‎②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.‎ ‎21.解:(1)由题意知F.‎ 设D(t,0)(t>0),则FD的中点为.‎ 因为|FA|=|FD|,‎ 由抛物线的定义知3+=,‎ 解得t=3+p或t=-3(舍去).‎ 由=3,解得p=2,‎ 所以抛物线C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)①证明:由(1)知F(1,0).‎ 设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0).‎ 因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,‎ 由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0).‎ 故直线AB的斜率kAB=-.‎ 因为直线l1和直线AB平行,‎ 设直线l1的方程为y=-x+b,‎ 代入抛物线方程得y2+y-=0,‎ 由题意Δ=+=0,得b=-.‎ 设E(xE,yE),则yE=-,xE=.‎ 当y≠4时,kAE==-=,‎ 可得直线AE的方程为y-y0=(x-x0),‎ 由y=4x0,‎ 整理可得y=(x-1),‎ 直线AE恒过点F(1,0).‎ 当y=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0).‎ 所以直线AE过定点F(1,0).‎ ‎②由①知,直线AE过焦点F(1,0),‎ 所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+=x0++2.‎ 设直线AE的方程为x=my+1,‎ 因为点A(x0,y0)在直线AE上,‎ 故m=.‎ 设B(x1,y1).‎ 直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),‎ 由y0≠0,得x=-y+2+x0.‎ 代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,‎ 所以y0+y1=-,‎ 可求得y1=-y0-,x1=+x0+4.‎ 所以点B到直线AE的距离为 d= ‎= ‎=4,‎ 则△ABE的面积S=×4x0++2≥16,‎ 当且仅当=x0,即x0=1时,等号成立.‎ 所以△ABE的面积的最小值为16.‎ ‎20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.‎ ‎(1)求a,b的值;‎ ‎(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.‎ 图15‎ ‎20.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.‎ 设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2,‎ ‎∴a=2,b=1.‎ ‎(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).‎ 易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),‎ 代入C1的方程,整理得 ‎(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*)‎ 设点P的坐标为(xP,yP),‎ ‎∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根.‎ 由求根公式,得xP=,从而yP=,‎ ‎∴点P的坐标为.‎ 同理,由 得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).‎ ‎∴=(k,-4),=-k(1,k+2).‎ ‎∵AP⊥AQ,‎ ‎∴AP·AQ=0,即[k-4(k+2)]=0,‎ ‎∵k≠0,‎ ‎∴k-4(k+2)=0,解得k=-.‎ 经检验,k=-符合题意,‎ 故直线l的方程为y=-(x-1).‎ 方法二:若设直线l的方程为x=my+1(m≠0),比照方法一给分.‎ H8 直线与圆锥曲线(AB课时作业)‎ ‎21.H7、H8、H2[2014·全国卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.‎ ‎(1)求C的方程;‎ ‎(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.‎ ‎21.解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=,‎ 所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.‎ 由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2,‎ 所以C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).‎ 代入y2=4x,得y2-4my-4=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则y1+y2=‎4m,y1y2=-4.‎ 故线段的AB的中点为D(‎2m2‎+1,‎2m),‎ ‎|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).‎ 又直线l ′的斜率为-m,‎ 所以l ′的方程为x=-y+‎2m2‎+3.‎ 将上式代入y2=4x,‎ 并整理得y2+y-4(‎2m2‎+3)=0.‎ 设M(x3,y3),N(x4,y4),‎ 则y3+y4=-,y3y4=-4(‎2m2‎+3).‎ 故线段MN的中点为E,‎ ‎|MN|=|y3-y4|=.‎ 由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,‎ 从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即 ‎4(m2+1)2++=‎ ,‎ 化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1,‎ 故所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.‎ ‎19.H7、H8[2014·安徽卷] 如图14,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.‎ 图14‎ ‎(1)证明:A1B1∥A2B2;‎ ‎(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记△A1B‎1C1与△A2B‎2C2的面积分别为S1与S2,求的值.‎ ‎19.解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),‎ 则由 得A1,‎ 由得A2.‎ 同理可得B1,B2.‎ 所以==2p1,‎ ==2p2.‎ 故=,所以A1B1∥A2B2‎ ‎(2)由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B‎1C1∥B‎2C2,C‎1A1∥C‎2A2,所以△A1B‎1C1∽△A2B‎2C2,‎ 因此=.‎ 又由(1)中的=||知,=,‎ 故=.‎ ‎19.H4、H5、H8[2014·北京卷] 已知椭圆C:x2+2y2=4.‎ ‎(1)求椭圆C的离心率;‎ ‎(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.‎ ‎19.解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1.‎ 所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.‎ 因此a=2,c=.‎ 故椭圆C的离心率e==.‎ ‎(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:‎ 设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),‎ 其中x0≠0.‎ 因为OA⊥OB,所以·=0,‎ 即tx0+2y0=0,解得t=-.‎ 当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,‎ 得t=±,‎ 故直线AB的方程为x=±.圆心O到直线AB的距离d=,‎ 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.‎ 当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=(x-t),‎ 即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0.‎ 圆心O到直线AB的距离 d=.‎ 又x+2y=4,t=-,故 d===.‎ 此时直线AB与圆x2+y2=2相切.‎ ‎19.H6、H8[2014·福建卷] 已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=-2x.‎ ‎(1)求双曲线E的离心率.‎ ‎(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由.‎ 图16‎ ‎19.解:方法一:‎ ‎(1)因为双曲线E的渐近线分别为y=2x,y=-2x,‎ 所以=2,‎ 所以=2,‎ 故c=a,‎ 从而双曲线E的离心率 e==.‎ ‎(2)由(1)知,双曲线E的方程为-=1.‎ 设直线l与x轴相交于点C.‎ 当l⊥x轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|=a,|AB|=‎4a.又因为△OAB的面积为8,‎ 所以|OC|·|AB|=8,‎ 因此a·‎4a=8,解得a=2,‎ 此时双曲线E的方程为-=1.‎ 若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为-=1.‎ 以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:-=1也满足条件.‎ 设直线l的方程为y=kx+m,依题意,得k>2或k<-2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2).‎ 由得y1=,同理得y2=.‎ 由S△OAB=|OC|·|y1-y2|,得 ·=8,‎ 即m2=4=4(k2-4).‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2-16=0.‎ 因为4-k2<0,‎ 所以Δ=4k‎2m2‎+4(4-k2)(m2+16)=-16(4k2-m2-16).‎ 又因为m2=4(k2-4),‎ 所以Δ=0,即l与双曲线E有且只有一个公共点.‎ 因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为-=1.‎ 方法二:(1)同方法一.‎ ‎(2)由(1)知,双曲线E的方程为-=1.‎ 设直线l的方程为x=my+t,A(x1,y1),B(x2,y2).‎ 依题意得-2或k<-2.‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2=0,‎ 因为4-k2<0,Δ>0,所以x1x2=,‎ 又因为△OAB的面积为8,‎ 所以 |OA|·|OB|· sin∠AOB=8,又易知sin∠AOB=,‎ 所以·=8,化简得x1x2=4.‎ 所以=4,即m2=4(k2-4).‎ 由(1)得双曲线E的方程为-=1,‎ 由得(4-k2)x2-2kmx-m2-‎4a2=0.‎ 因为4-k2<0,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k‎2m2‎+4(4-k2)(m2+‎4a2)=0,‎ 即(k2-4)(a2-4)=0,所以a2=4,‎ 所以双曲线E的方程为-=1.‎ 当l⊥x轴时,由△OAB的面积等于8可得l:x=2,又易知l:x=2与双曲线E:-=1有且只有一个公共点.‎ 综上所述,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为-=1.‎ ‎20.H5、H8[2014·广东卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为(,0),离心率为.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程;‎ ‎(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.‎ ‎21.H7、H8、H9[2014·湖北卷] 在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.‎ ‎(1)求轨迹C的方程;‎ ‎(2)设斜率为k的直线l过定点P(-2,1),求直线l与轨迹C 恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围.‎ ‎21.解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|=|x|+1,即=|x|+1,‎ 化简整理得y2=2(|x|+x).‎ 故点M的轨迹C的方程为y2= ‎(2)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x,C2:y=0(x<0).‎ 依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2).‎ 由方程组可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①‎ 当k=0时,y=1.把y=1代入轨迹C的方程,得x=.‎ 故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点.‎ 当k≠0时,方程①的判别式Δ=-16(2k2+k-1).②‎ 设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x0=-.③‎ ‎(i)若由②③解得k<-1或k>.‎ 即当k∈(-∞,-1)∪时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点.故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.‎ ‎(ii)若或 由②③解得k∈或-≤k<0.‎ 即当k∈时,直线l与C1只有一个公共点.‎ 当k∈时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.‎ 故当k∈∪时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.‎ ‎(iii)若由②③解得-10,且x2=,y2=,从而|PQ|=2=2.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=.因为点A,B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2-2y2|,从而2d=.‎ 又因为|y1-y2|==,所以2d=.‎ 故四边形APBQ的面积S=|PQ|·2d==2·.‎ 而0<2-m2≤2,故当m=0时,S取最小值2.‎ 综上所述,四边形APBQ面积的最小值为2.‎ ‎20.H1 H6 H8[2014·江西卷] 如图17所示,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).‎ 图17‎ ‎(1)求双曲线C的方程;‎ ‎(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=.‎ 由题意,直线OB的方程为y=-x,直线BF的方程为y=(x-c),所以B.‎ 又直线OA的方程为y=x,‎ 则A,所以kAB==.‎ 又因为AB⊥OB,所以·=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为-y2=1.‎ ‎(2)由(1)知a=,则直线l的方程为-y0y=1(y0≠0),即y=(y0≠0).‎ 因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M,直线l与直线x=的交点为N,,‎ 则===‎ ·.‎ 又P(x0,y0)是C上一点,则-y=1,‎ 代入上式得=·=·=,所以==,为定值.‎ ‎20.H5、H8[2014·辽宁卷] 圆x2+y2=4的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成—个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图16所示).双曲线C1:-=1过点P且离心率为.‎ 图16‎ ‎(1)求C1的方程;‎ ‎(2)椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点.若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程.‎ ‎20.解:(1)设切点坐标为(x0,y0)(x0>0,y0>0),则切线斜率为-,切线方程为y-y0=-(x-x0),即x0x+y0y=4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为,.故其围成的三角形的面积S=··=.由x+y=4≥2x0y0知,当且仅当x0=y0=时x0y0有最大值2,此时S有最小值4,因此点P的坐标为(,).‎ 由题意知 解得a2=1,b2=2,故C1的方程为x2-=1.‎ ‎(2)由(1)知C2的焦点坐标为(-,0),(,0),由此可设C2的方程为+=1,其中b1>0.‎ 由P(,)在C2上,得+=1,‎ 解得b=3,‎ 因此C2的方程为+=1.‎ 显然,l不是直线y=0.‎ 设直线l的方程为x=my+,点A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 由得(m2+2)y2+2 my-3=0.‎ 又y1,y2是方程的根,因此 ‎②‎ 由x1=my1+,x2=my2+,得 因为=(-x1,-y1),=(-x2,-y2),由题意知·=0,‎ 所以x1x2-(x1+x2)+y1y2-(y1+y2)+4=0,⑤‎ 将①②③④代入⑤式整理得 ‎2m2‎‎-‎2 ‎m+4 -11=0,‎ 解得m=-1或m=-+1.‎ 因此直线l的方程为 x-(-1)y-=0或x+(-1)y-=0.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知点A(0,-2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.‎ ‎(1)求E的方程;‎ ‎(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),由条件知,=,得c=.‎ 又=,所以a=2,b2=a2-c2=1.‎ 故E的方程为+y2=1.‎ ‎(2)当l⊥x轴时不合题意,‎ 故可设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2).‎ 将y=kx-2代入+y2=1得(1+4k2)x2-16kx+12=0,‎ 当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>时,‎ x1,2=,‎ 从而|PQ|=|x1-x2|‎ ‎=.‎ 又点O到直线l的距离d=.‎ 所以△OPQ的面积 S△OPQ=d·|PQ|=.‎ 设=t,则t>0,S△OPQ==.‎ 因为t+≥4,当且仅当t=2,即k=±时等号成立,满足Δ>0,‎ 所以,当△OPQ的面积最大时,k=±,l的方程为y=x-2或y=-x-2.‎ ‎10.H7、H8[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为(  )‎ A. B. C. D. ‎10.D [解析] 抛物线的焦点为F,则过点F且倾斜角为30°的直线方程为y=,即x=y+,代入抛物线方程得y2-3 y-=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=3 ,y1y2=-,则S△OAB=|OF||y1-y2|=××=.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.‎ ‎(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;‎ ‎(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=‎ ‎5|F1N|,求a,b.‎ ‎20.解:(1)根据c=及题设知M,2b2=‎3ac.‎ 将b2=a2-c2代入2b2=‎3ac,‎ 解得=,=-2(舍去).‎ 故C的离心率为.‎ ‎(2)由题意知,原点O为F‎1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故=4,即b2=‎4a.①‎ 由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.‎ 设N(x1,y1),由题意知y1<0,则 即 代入C的方程,得+=1.②‎ 将①及c=代入②得+=1,‎ 解得a=7,b2=‎4a=28,故a=7,b=2.‎ ‎21.H7,H8,H10[2014·山东卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.‎ ‎(1)求C的方程.‎ ‎(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.‎ ‎①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.‎ ‎②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.‎ ‎21.解:(1)由题意知F.‎ 设D(t,0)(t>0),则FD的中点为.‎ 因为|FA|=|FD|,‎ 由抛物线的定义知3+=,‎ 解得t=3+p或t=-3(舍去).‎ 由=3,解得p=2,‎ 所以抛物线C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)①证明:由(1)知F(1,0).‎ 设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0).‎ 因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,‎ 由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0).‎ 故直线AB的斜率kAB=-.‎ 因为直线l1和直线AB平行,‎ 设直线l1的方程为y=-x+b,‎ 代入抛物线方程得y2+y-=0,‎ 由题意Δ=+=0,得b=-.‎ 设E(xE,yE),则yE=-,xE=.‎ 当y≠4时,kAE==-=,‎ 可得直线AE的方程为y-y0=(x-x0),‎ 由y=4x0,‎ 整理可得y=(x-1),‎ 直线AE恒过点F(1,0).‎ 当y=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0).‎ 所以直线AE过定点F(1,0).‎ ‎②由①知,直线AE过焦点F(1,0),‎ 所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+=x0++2.‎ 设直线AE的方程为x=my+1,‎ 因为点A(x0,y0)在直线AE上,‎ 故m=.‎ 设B(x1,y1).‎ 直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),‎ 由y0≠0,得x=-y+2+x0.‎ 代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,‎ 所以y0+y1=-,‎ 可求得y1=-y0-,x1=+x0+4.‎ 所以点B到直线AE的距离为 d= ‎= ‎=4,‎ 则△ABE的面积S=×4x0++2≥16,‎ 当且仅当=x0,即x0=1时,等号成立.‎ 所以△ABE的面积的最小值为16.‎ ‎20.H5,H7,H8[2014·陕西卷] 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:+=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线C2:y=-x2+1(y≤0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.‎ ‎(1)求a,b的值;‎ ‎(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若AP⊥AQ,求直线l的方程.‎ 图15‎ ‎20.解:(1)在C1,C2的方程中,令y=0,可得b=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.‎ 设C1的半焦距为c,由=及a2-c2=b2=1得a=2,‎ ‎∴a=2,b=1.‎ ‎(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为+x2=1(y≥0).‎ 易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k(x-1)(k≠0),‎ 代入C1的方程,整理得 ‎(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0.(*)‎ 设点P的坐标为(xP,yP),‎ ‎∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根.‎ 由求根公式,得xP=,从而yP=,‎ ‎∴点P的坐标为.‎ 同理,由 得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).‎ ‎∴=(k,-4),=-k(1,k+2).‎ ‎∵AP⊥AQ,‎ ‎∴AP·AQ=0,即[k-4(k+2)]=0,‎ ‎∵k≠0,‎ ‎∴k-4(k+2)=0,解得k=-.‎ 经检验,k=-符合题意,‎ 故直线l的方程为y=-(x-1).‎ 方法二:若设直线l的方程为x=my+1(m≠0),比照方法一给分.‎ ‎20.HI,H5,H8[2014·四川卷] 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程.‎ ‎(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.‎ ‎①证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);‎ ‎②当最小时,求点T的坐标.‎ ‎20.解:(1)由已知可得 解得a2=6,b2=2,‎ 所以椭圆C的标准方程是+=1.‎ ‎(2)①证明:由(1)可得,F的坐标是(-2,0),设T点的坐标为(-3,m),‎ 则直线TF的斜率kTF==-m.‎ 当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.‎ 当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.‎ 设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得 消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,‎ 其判别式Δ=‎16m2‎+8(m2+3)>0.‎ 所以y1+y2=,y1y2=,‎ x1+x2=m(y1+y2)-4=.‎ 设M为PQ的中点,则M点的坐标为.‎ 所以直线OM的斜率kOM=-,‎ 又直线OT的斜率kOT=-,‎ 所以点M在直线OT上,‎ 因此OT平分线段PQ.‎ ‎②由①可得,‎ ‎|TF|=,‎ ‎|PQ|= ‎= ‎= ‎=.‎ 所以==‎ ≥=.‎ 当且仅当m2+1=,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值.‎ 故当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).‎ ‎18.H5、H8[2014·天津卷] 设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为 A,上顶点为B.已知|AB|=|F‎1F2|.‎ ‎(1)求椭圆的离心率;‎ ‎(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.‎ ‎18.解:(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0).‎ 由|AB|=|F‎1F2|,可得a2+b2=‎3c2.‎ 又b2=a2-c2,则=,‎ 所以椭圆的离心率e=.‎ ‎(2)由(1)知a2=‎2c2,b2=c2.‎ 故椭圆方程为+=1.‎ 设P(x0,y0).由F1(-c,0),B(0,c),‎ 有=(x0+c,y0),=(c,c).‎ 由已知,有·=0,即(x0+c)c+y‎0c=0.‎ 又c≠0,故有x0+y0+c=0.①‎ 又因为点P在椭圆上,‎ 所以+=1.②‎ 由①和②可得3x+4cx0=0.而点P不是椭圆的顶点,故x0=-c.代入①得y0=,即点P的坐标为.‎ 设圆的圆心为T(x1,y1),则x1==-c,y1==c,进而圆的半径r==c.‎ 设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为y=kx.由l与圆相切,可得=r,即=c,整理得k2-8k+1=0,解得k=4±,‎ 所以直线l的斜率为4+或4-.‎ ‎21.H5、H8[2014·浙江卷] 如图16,设椭圆C:+=1(a>b>0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限.‎ ‎(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k表示点P的坐标;‎ ‎(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为a-b.‎ 图16‎ ‎21.解:(1)设直线l的方程为y=kx+m(k<0),由消去y得(b2+a2k2)x2+‎2a2kmx+a‎2m2‎-a2b2=0.‎ 由于l与C只有一个公共点,故Δ=0,即b2-m2+a2k2=0,解得点P的坐标为.‎ 又点P在第一象限,故点P的坐标为P.‎ ‎(2)由于直线l1过原点O且与l垂直,故直线l1的方程为x+ky=0,所以点P到直线l1的距离d=,‎ 整理得d=.‎ 因为a2k2+≥2ab,所以≤=a-b,‎ 当且仅当k2=时等号成立.‎ 所以,点P到直线l1的距离的最大值为a-b.‎ H9 曲线与方程 ‎10.H4、H9[2014·安徽卷] 在平面直角坐标系xOy中,已知向量a,b,|a|=|b|=1,a·b=0,点Q满足=(a+b).曲线C={P|=acos θ+bsin θ,0≤θ<2π},区域Ω={P|0<r≤|PQ|≤R,r<R}.若C∩Ω为两段分离的曲线,则(  )‎ A.1<r<R<3 B.1<r<3≤R ‎ C.r≤1<R<3 D.1<r<3<R ‎10.A [解析]由已知可设=a=(1,0),=b=(0,1),P(x,y),则=(,),|OQ|=2.‎ 曲线C={P|=(cos θ,sin θ),0≤θ<2π},‎ 即C:x2+y2=1.‎ 区域Ω={P|0.‎ 即当k∈(-∞,-1)∪时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点.故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.‎ ‎(ii)若或 由②③解得k∈或-≤k<0.‎ 即当k∈时,直线l与C1只有一个公共点.‎ 当k∈时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.‎ 故当k∈∪时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.‎ ‎(iii)若由②③解得-10,且x2=,y2=,从而|PQ|=2=2.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=.因为点A,B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2-2y2|,从而2d=.‎ 又因为|y1-y2|==,所以2d=.‎ 故四边形APBQ的面积S=|PQ|·2d==2·.‎ 而0<2-m2≤2,故当m=0时,S取最小值2.‎ 综上所述,四边形APBQ面积的最小值为2.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知点A(0,-2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆E的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.‎ ‎(1)求E的方程;‎ ‎(2)设过点A的动直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l的方程.‎ ‎20.解:(1)设F(c,0),由条件知,=,得c=.‎ 又=,所以a=2,b2=a2-c2=1.‎ 故E的方程为+y2=1.‎ ‎(2)当l⊥x轴时不合题意,‎ 故可设l:y=kx-2,P(x1,y1),Q(x2,y2).‎ 将y=kx-2代入+y2=1得(1+4k2)x2-16kx+12=0,‎ 当Δ=16(4k2-3)>0,即k2>时,‎ x1,2=,‎ 从而|PQ|=|x1-x2|‎ ‎=.‎ 又点O到直线l的距离d=.‎ 所以△OPQ的面积 S△OPQ=d·|PQ|=.‎ 设=t,则t>0,S△OPQ==.‎ 因为t+≥4,当且仅当t=2,即k=±时等号成立,满足Δ>0,‎ 所以,当△OPQ的面积最大时,k=±,l的方程为y=x-2或y=-x-2.‎ ‎20.H5、H8、H10[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.‎ ‎(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;‎ ‎(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=‎ ‎5|F1N|,求a,b.‎ ‎20.解:(1)根据c=及题设知M,2b2=‎3ac.‎ 将b2=a2-c2代入2b2=‎3ac,‎ 解得=,=-2(舍去).‎ 故C的离心率为.‎ ‎(2)由题意知,原点O为F‎1F2的中点,MF2∥y轴,所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故=4,即b2=‎4a.①‎ 由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.‎ 设N(x1,y1),由题意知y1<0,则 即 代入C的方程,得+=1.②‎ 将①及c=代入②得+=1,‎ 解得a=7,b2=‎4a=28,故a=7,b=2.‎ ‎21.H7,H8,H10[2014·山东卷] 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.‎ ‎(1)求C的方程.‎ ‎(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.‎ ‎①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.‎ ‎②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.‎ ‎21.解:(1)由题意知F.‎ 设D(t,0)(t>0),则FD的中点为.‎ 因为|FA|=|FD|,‎ 由抛物线的定义知3+=,‎ 解得t=3+p或t=-3(舍去).‎ 由=3,解得p=2,‎ 所以抛物线C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)①证明:由(1)知F(1,0).‎ 设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0).‎ 因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,‎ 由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0).‎ 故直线AB的斜率kAB=-.‎ 因为直线l1和直线AB平行,‎ 设直线l1的方程为y=-x+b,‎ 代入抛物线方程得y2+y-=0,‎ 由题意Δ=+=0,得b=-.‎ 设E(xE,yE),则yE=-,xE=.‎ 当y≠4时,kAE==-=,‎ 可得直线AE的方程为y-y0=(x-x0),‎ 由y=4x0,‎ 整理可得y=(x-1),‎ 直线AE恒过点F(1,0).‎ 当y=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0).‎ 所以直线AE过定点F(1,0).‎ ‎②由①知,直线AE过焦点F(1,0),‎ 所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+=x0++2.‎ 设直线AE的方程为x=my+1,‎ 因为点A(x0,y0)在直线AE上,‎ 故m=.‎ 设B(x1,y1).‎ 直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),‎ 由y0≠0,得x=-y+2+x0.‎ 代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,‎ 所以y0+y1=-,‎ 可求得y1=-y0-,x1=+x0+4.‎ 所以点B到直线AE的距离为 d= ‎= ‎=4,‎ 则△ABE的面积S=×4x0++2≥16,‎ 当且仅当=x0,即x0=1时,等号成立.‎ 所以△ABE的面积的最小值为16.‎ ‎7.[2014·浙江六校联考] 若直线y=kx与圆(x-2)2+y2=1的两个交点关于直线2x+y+b=0对称,则k,b的值分别为(  )‎ A.k=,b=-4 ‎ B.k=-,b=4‎ C.k=,b=4 ‎ D.k=-,b=-4‎ ‎7.A [解析] 由题意可知,2x+y+b=0过圆心(2,0),∴b=-4.又∵y=kx与2x+y+‎ b=0互相垂直,∴k=.‎ ‎3.[2014·新乡模拟] 若双曲线-=1(a>0,b>0)和椭圆+=1(m>n>0)有共同的焦点F1,F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|=(  )‎ A.m2-a2 B.- C.(m-a) D.m-a ‎3.D [解析] 由题知a+b=m-n,又∵|PF1|+|PF2|=2 ,||PF1|-|PF2||=2 ,∴4|PF1|·|PF2|=‎4m-‎4a,∴|PF1|·|PF2|=m-a.‎ ‎8.[2014·邯郸期末] 设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为(  )‎ A.1 B.2 ‎ C.3 D.4‎ ‎8.C [解析] ∵xF==,∴xA+xB+xC=,||+||+||=xA++xB++xC+=+=3.‎ ‎2.[2014·温州十校联考] 如图J131所示,椭圆C1:+=1(a>0,b>0)的离心率为,x轴被曲线C2:y=x2-b截得的线段长等于椭圆C1的短轴长,曲线C2与y轴的交点为M,过点M的两条互相垂直的直线l1,l2分别交抛物线于A,B两点,交椭圆于D,E两点.‎ ‎(1)求C1,C2的方程;‎ ‎(2)设△MAB,△MDE的面积分别为S1,S2,若=,求直线AB的方程.‎ 图J131‎ ‎2.解:(1)由题意,可知=,∴a2=‎2c2,∴a2=2b2.‎ 又2 =2b,∴b=1.‎ 故曲线C2的方程为y=x2-1,椭圆C1的方程为+y2=1.‎ ‎(2)设直线MA的方程为y=k1x-1,直线MB的方程为y=k2x-1,则k1k2=-1.‎ 联立方程组解得或 ‎∴A(k1,k-1),同理可得B(k2,k-1),‎ ‎∴S1=|MA||MB|= |k1||k2|.‎ 联立方程组解得或 ‎∴D,,同理可得E,,‎ ‎∴S2=|MD||ME|‎ ‎= .‎ 又∵==,‎ ‎∴=,解得k=或k=2.‎ 故直线AB的方程为y=x或y=-x.‎ ‎4.[2014·佛山质检] 已知椭圆C的左、右焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),且F2到直线x-y-9=0的距离等于椭圆的短轴长.‎ ‎(1)求椭圆C的方程;‎ ‎(2)若圆P的圆心为P(0,t)(t>0),且经过F1,F2,Q是椭圆C上的动点且在圆P外,过点Q作圆P的切线,切点为M,当|QM|的最大值为时,求t的值.‎ ‎4.解:(1)设椭圆的方程为+=1(a>b>0).‎ 依题意可知,2b==4,所以b=2.‎ 又c=1,故a2=b2+c2=5,‎ 故椭圆C的方程为+=1.‎ ‎(2)设Q(x0,y0),圆P的方程为x2+(y-t)2=t2+1.‎ 因为PM⊥QM,‎ 所以|QM|===.‎ 若-4t≤-2,即t≥,当y0=-2时,|QM|取得最大值,‎ ‎|QM|max==,解得t=<(舍去).‎ 若-4t>-2,即0b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上.‎ ‎(1)求椭圆C的标准方程.‎ ‎(2)设直线l1:y=kx+m,l2:y=kx-m,若l1,l2均与椭圆C相切,试探究在x 轴上是否存在定点M,点M到l1,l2的距离之积恒为1.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.‎ ‎3.解:(1)方法一:由F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,得c=1.又∴a2=2,b2=1,‎ 故椭圆C的方程为+y2=1.‎ 方法二:由F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,得c=1.‎ 又‎2a=|PF1|+|PF2|=+=2 ,∴a=,∴b=1.‎ 故椭圆C的方程为+y2=1.‎ ‎(2)把l1的方程代入椭圆方程,整理得(1+2k2)x2+4mkx+‎2m2‎-2=0.‎ ‎∵直线l1与椭圆C相切,∴Δ=16k‎2m2‎-4(1+2k2)(‎2m2‎-2)=0,化简得m2=1+2k2.‎ 同理把l2的方程代入椭圆方程,也得m2=1+2k2.‎ 设在x轴上存在点M(t,0),点M到直线l1,l2的距离之积为1,则·=1,即|k2t2-m2|=k2+1,‎ 把1+2k2=m2代入上式并去绝对值整理,得k2(t2-3)=2或k2(t2-1)=0.‎ k2(t2-3)=2显然不恒成立,要使得k2(t2-1)=0对任意的k∈R恒成立,则t2-1=0,解得t=±1.‎ 综上所述,满足题意的定点M存在,其坐标为(-1,0)或(1,0).‎ ‎1[2014·黄冈中学期末] 已知曲线C:x2+y2-2x+2y=0,直线l:y+2=k(x-2),则C与l的公共点(  )‎ A.有2个 B.最多有1个 C.至少有1个 D.不存在 ‎1.C [解析] 圆心(1,-1)到直线l的距离d==≤=r,所以C与l至少有一个公共点.‎ ‎7.[2014·南昌模拟] 设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点,线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为(  )‎ A.-=1 B.+=1‎ C.-=1 D.+=1‎ ‎7.D [解析] M为AQ垂直平分线上的一点,则|AM|=|MQ|,∴|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5(5>|AC|),故点M的轨迹是椭圆,∴a=,c=1,则b2=a2-c2=,∴点M的轨迹方程为+=1.‎