2020屆高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 刷題首選卷 第一部分 刷考點(diǎn) 考點(diǎn)十五 直線(xiàn)與圓、橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn) 理

考點(diǎn)十五　直線(xiàn)與圓、橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn) 一、選擇題 1．(2019·陜西寶雞中學(xué)二模)若直線(xiàn)x＋(1＋m)y－2＝0與直線(xiàn)mx＋2y＋4＝0平行，則m的值是(　　) A．1 B．－2 C．1或－2 D．－ 答案　A 解析?、佼?dāng)m＝－1時(shí)，兩直線(xiàn)分別為x－2＝0和x－2y－4＝0，此時(shí)兩直線(xiàn)相交，不符合題意．②當(dāng)m≠－1時(shí)，兩直線(xiàn)的斜率都存在，由直線(xiàn)平行可得解得m＝1，故選A. 2．(2019·湖北黃岡調(diào)研)過(guò)點(diǎn)A(1,2)的直線(xiàn)在兩坐標(biāo)軸上的截距相等，則該直線(xiàn)方程為(　　) A．y－x＝1 B．y＋x＝3 C．2x－y＝0或x＋y＝3 D．2x－y＝0或－x＋y＝1 答案　C 解析　當(dāng)直線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)時(shí)，方程為y＝2x，即2x－y＝0；當(dāng)直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為x＋y＝k，把點(diǎn)(1,2)代入直線(xiàn)的方程可得k＝3，故直線(xiàn)方程是x＋y－3＝0.綜上可得所求的直線(xiàn)方程為2x－y＝0或x＋y－3＝0，故選C. 3．(2019·東北三省三校第二次模擬)圓x2－4x＋y2＝0與圓x2＋y2＋4x＋3＝0的公切線(xiàn)共有(　　) A．1條 B．2條 C．3條 D．4條 答案　D 解析　x2－4x＋y2＝0?(x－2)2＋y2＝22，圓心坐標(biāo)為(2,0)，半徑為2；x2＋y2＋4x＋3＝0?(x＋2)2＋y2＝12，圓心坐標(biāo)為(－2,0)，半徑為1.兩圓圓心距為4，兩圓半徑和為3，因?yàn)?>3，所以?xún)蓤A的位置關(guān)系是外離，故兩圓的公切線(xiàn)共有4條，故選D. 4．(2019·河北邯鄲一模)位于德國(guó)東部薩克森州的萊科勃克橋(如圖所示)有“仙境之橋”之稱(chēng)，它的橋形可以近似地看成拋物線(xiàn)，該橋的高度為5 m，跨徑為12 m，則橋形對(duì)應(yīng)的拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離為(　　) A． m B． m C． m D． m 答案　D 解析　以橋頂為坐標(biāo)原點(diǎn)，橋形的對(duì)稱(chēng)軸為y軸建立直角坐標(biāo)系xOy，結(jié)合題意可知，該拋物線(xiàn)x2＝－2py(p>0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(6，－5)，則36＝10p，解得p＝，故橋形對(duì)應(yīng)的拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離為p＝，故選D. 5．已知雙曲線(xiàn)－＝1的離心率為，則a的值為(　　) A．1 B．－2 C．1或－2 D．－1 答案　C 解析　當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí)，a>0,2－a2>0，e2＝＝2，解得a＝1，當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí)，a<0，2－a2<0，e2＝＝2，解得a＝－2，綜上知a＝1或a＝－2. 6．已知圓(x－a)2＋y2＝1與直線(xiàn)y＝x相切于第三象限，則a的值是(　　) A． B．－ C．± D．－2 答案　B 解析　依題意得，圓心(a,0)到直線(xiàn)x－y＝0的距離等于半徑，即有＝1，|a|＝.又切點(diǎn)位于第三象限，結(jié)合圖形(圖略)可知，a＝－，故選B. 7．若拋物線(xiàn)y2＝2px(p>0)上的點(diǎn)A(x0，)到其焦點(diǎn)的距離是A到y(tǒng)軸距離的3倍，則p等于(　　) A． B．1 C． D．2 答案　D 解析　由題意3x0＝x0＋，x0＝，則＝2， ∵p>0，∴p＝2. 8．已知橢圓C：＋y2＝1與動(dòng)直線(xiàn)l：2mx－2y－2m＋1＝0(m∈R)，則直線(xiàn)l與橢圓C交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(　　) A．0 B．1 C．2 D．不確定 答案　C 解析　由題2mx－2y－2m＋1＝0，即m(2x－2)＋1－2y＝0可知直線(xiàn)l過(guò)定點(diǎn)，將代入＋y2，得＋＝<1，即點(diǎn)在橢圓內(nèi)部，故直線(xiàn)l與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn)，故選C. 二、填空題 9．(2019·湖南株洲第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))設(shè)直線(xiàn)l：3x＋4y＋a＝0，與圓C：(x－2)2＋(y－1)2＝25交于A(yíng)，B，且|AB|＝6，則a的值是________． 答案　10或－30 解析　因?yàn)閨AB|＝6，所以圓心到直線(xiàn)的距離為d＝＝＝4，所以＝4，即a＝10或a＝－30. 10．(2019·河南鶴壁模擬)與雙曲線(xiàn)－＝1具有相同的漸近線(xiàn)，且經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3，－2)的雙曲線(xiàn)方程是________． 答案?。? 解析　設(shè)與雙曲線(xiàn)－＝1具有相同的漸近線(xiàn)的雙曲線(xiàn)的方程為－＝m(m≠0)，代入點(diǎn)A(3，－2)，解得m＝，則所求雙曲線(xiàn)的方程為－＝，即－＝1. 11．已知橢圓C的焦點(diǎn)在x軸上，長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4，過(guò)焦點(diǎn)且垂直于長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)為1，則橢圓C的方程為_(kāi)_______． 答案　＋y2＝1 解析　設(shè)橢圓C的方程為＋＝1(a>b>0)， 由題意得解得a＝2，b＝1， 所以橢圓C的方程為＋y2＝1. 12．過(guò)拋物線(xiàn)y2＝4x的焦點(diǎn)且傾斜角為60°的直線(xiàn)被圓x2＋y2－4x＋4y＝0截得的弦長(zhǎng)是________． 答案　 解析　依題意，拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)是(1,0)，相應(yīng)的直線(xiàn)方程是y＝(x－1)，即x－y－＝0.題中的圓(x－2)2＋(y＋2)2＝16的圓心坐標(biāo)是(2，－2)、半徑為4，則圓心(2，－2)到直線(xiàn)x－y－＝0的距離d＝＝，因此所求的弦長(zhǎng)為2 ＝. 三、解答題 13．過(guò)原點(diǎn)O作圓x2＋y2－8x＝0的弦OA. (1)求弦OA的中點(diǎn)M的軌跡方程； (2)延長(zhǎng)OA到N，使|OA|＝|AN|，求點(diǎn)N的軌跡方程． 解　(1)設(shè)M的坐標(biāo)為(x，y)， 則A(2x,2y)，因?yàn)辄c(diǎn)A在圓x2＋y2－8x＝0上， 所以(2x)2＋(2y)2－16x＝0， 即x2＋y2－4x＝0. 因此點(diǎn)M的軌跡方程為x2＋y2－4x＝0. (2)設(shè)N(x，y)，∵|OA|＝|AN|， ∴A為線(xiàn)段ON的中點(diǎn)，∴A， 又A在圓x2＋y2－8x＝0上， ∴2＋2－4x＝0， 即x2＋y2－16x＝0. 因此，點(diǎn)N的軌跡方程為x2＋y2－16x＝0. 14．(2019·安徽合肥第二次質(zhì)檢)已知點(diǎn)A(1,0)和動(dòng)點(diǎn)B，以線(xiàn)段AB為直徑的圓內(nèi)切于圓O：x2＋y2＝4. (1)求動(dòng)點(diǎn)B的軌跡方程； (2)已知點(diǎn)P(2,0)，Q(2，－1)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)Q的直線(xiàn)l與動(dòng)點(diǎn)B的軌跡交于M，N兩點(diǎn)，求證：直線(xiàn)PM與直線(xiàn)PN的斜率之和為定值. 解　(1)如圖，設(shè)以線(xiàn)段AB為直徑的圓的圓心為C，取A′(－1，0)．依題意，圓C內(nèi)切于圓O，設(shè)切點(diǎn)為D，則O，C，D三點(diǎn)共線(xiàn)， ∵O為AA′的中點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)， ∴|A′B|＝2|OC|. ∴|BA′|＋|BA|＝2|OC|＋2|AC| ＝2|OC|＋2|CD|＝2|OD|＝4>|AA′|＝2， ∴動(dòng)點(diǎn)B的軌跡是以A，A′為焦點(diǎn)，長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓，設(shè)其方程為＋＝1(a>b>0)， 則2a＝4,2c＝2，∴a＝2，c＝1， ∴b2＝a2－c2＝3，∴動(dòng)點(diǎn)B的軌跡方程為＋＝1. (2)證明：①當(dāng)直線(xiàn)l垂直于x軸時(shí)，直線(xiàn)l的方程為x＝2，此時(shí)直線(xiàn)l與橢圓＋＝1相切，與題意不符． ②當(dāng)直線(xiàn)l的斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)l的方程為y＋1＝k(x－2)． 由消去y整理得 (4k2＋3)x2－(16k2＋8k)x＋16k2＋16k－8＝0. ∵直線(xiàn)l與橢圓交于M，N兩點(diǎn)， ∴Δ＝(16k2＋8k)2－4(4k2＋3)(16k2＋16k－8)>0， 解得k<. 設(shè)M(x1，y1)，N(x2，y2)， 則x1＋x2＝，x1x2＝， ∴kPM＋kPN＝＋ ＝＋ ＝2k－＝2k－ ＝2k－ ＝2k－ ＝2k＋3－2k＝3(定值)． 一、選擇題 1．圓x2＋y2－2x－2y＋1＝0上的點(diǎn)到直線(xiàn)x－y＝2距離的最大值是(　　) A．1＋ B．2 C．1＋ D．2＋2 答案　A 解析　將圓的方程化為(x－1)2＋(y－1)2＝1，即圓心為(1,1)，半徑為1，則圓心到直線(xiàn)x－y＝2的距離d＝＝，故圓上的點(diǎn)到直線(xiàn)x－y＝2距離的最大值為d＋1＝＋1. 2．若過(guò)點(diǎn)P(2,1)的直線(xiàn)l與圓C：x2＋y2＋2x－4y－7＝0相交于兩點(diǎn)A，B，且∠ACB＝60°(其中C為圓心)，則直線(xiàn)l的方程是(　　) A．4x－3y－5＝0 B．x＝2或4x－3y－5＝0 C．4x－3y＋5＝0 D．x＝2或4x－3y＋5＝0 答案　B 解析　由題意可得，圓C的圓心為C(－1,2)，半徑為2，因?yàn)椤螦CB＝60°，所以△ABC是邊長(zhǎng)為2的正三角形，所以圓心C到直線(xiàn)l的距離為3.若直線(xiàn)l的斜率不存在，則直線(xiàn)l的方程為x＝2，與圓相交，且圓心C到直線(xiàn)l的距離為3，滿(mǎn)足條件；若直線(xiàn)l的斜率存在，不妨設(shè)l：y－1＝k(x－2)，則圓心C到直線(xiàn)l的距離d＝＝3，解得k＝，所以此時(shí)直線(xiàn)l的方程為4x－3y－5＝0.故選B. 3．(2019·湖南師大附中月考七)已知?jiǎng)訄AC經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,0)，且截y軸所得的弦長(zhǎng)為4，則圓心C的軌跡是(　　) A．圓 B．橢圓 C．雙曲線(xiàn) D．拋物線(xiàn) 答案　D 解析　設(shè)圓心C(x，y)，弦為BD，過(guò)點(diǎn)C作CE⊥y軸，垂足為E，則|BE|＝2，∴|CA|2＝|CB|2＝|CE|2＋|BE|2，∴(x－2)2＋y2＝22＋x2，化為y2＝4x，故選D. 4．(2019·山西晉城三模)設(shè)雙曲線(xiàn)C：－＝1(m>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，過(guò)F1的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C交于M，N兩點(diǎn)，其中M在左支上，N在右支上．若∠F2MN＝∠F2NM，則|MN|＝(　　) A．8 B．8 C．4 D．4 答案　A 解析　由∠F2MN＝∠F2NM可知|F2M|＝|F2N|.由又|MF2|－|MF1|＝4，|NF1|－|NF2|＝4，所以|NF1|－|MF1|＝|MN|＝8，故選A. 5．拋物線(xiàn)C：y2＝4x的焦點(diǎn)為F，N為準(zhǔn)線(xiàn)上一點(diǎn)，M為y軸上一點(diǎn)，∠MNF為直角，若線(xiàn)段MF的中點(diǎn)E在拋物線(xiàn)C上，則△MNF的面積為(　　) A． B． C． D．3 答案　C 解析　如圖所示，不妨設(shè)點(diǎn)N在第二象限，連接EN，易知F(1,0)，因?yàn)椤螹NF為直角，點(diǎn)E為線(xiàn)段MF的中點(diǎn)，所以|EM|＝|EF|＝|EN|，又E在拋物線(xiàn)C上，所以EN⊥準(zhǔn)線(xiàn)x＝－1，E，所以N(－1，)，M(0，2)，所以|NF|＝，|NM|＝，所以△MNF的面積為. 6．拋物線(xiàn)y2＝2px(p>0)的焦點(diǎn)為F，過(guò)焦點(diǎn)F且傾斜角為的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交于A(yíng)，B兩點(diǎn)，若|AB|＝8，則拋物線(xiàn)的方程為(　　) A．y2＝3x B．y2＝4x C．y2＝6x D．y2＝8x 答案　C 解析　∵拋物線(xiàn)y2＝2px(p>0)的焦點(diǎn)為F，∴過(guò)點(diǎn)F且傾斜角為的直線(xiàn)方程為y＝，聯(lián)立直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的方程，得?3x2－5px＋p2＝0，設(shè)A(xA，yA)，B(xB，yB)，則xA＋xB＝.所以|AB|＝xA＋xB＋p＝＝8，所以p＝3，所以?huà)佄锞€(xiàn)的方程為y2＝6x. 7．(2019·山東四校聯(lián)合考試)已知橢圓C：＋＝1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，M為橢圓上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的一點(diǎn)，△MF1F2的內(nèi)心為I，直線(xiàn)MI交x軸于點(diǎn)E，若＝2，則橢圓C的離心率是(　　) A． B． C． D． 答案　B 解析　△MF1F2的內(nèi)心為I，連接F1I和F2I，則F1I為∠MF1F2的平分線(xiàn)，即＝，同理，＝，所以 ＝＝＝2，即＝＝＝＝2，則e＝，故選B. 8．(2019·廣西桂林、崇左二模)過(guò)雙曲線(xiàn)x2－＝1的右支上一點(diǎn)P分別向圓C1：(x＋2)2＋y2＝4和圓C2：(x－2)2＋y2＝1作切線(xiàn)，切點(diǎn)分別為M，N，則|PM|2－|PN|2的最小值為(　　) A．5 B．4 C．3 D．2 答案　A 解析　圓C1：(x＋2)2＋y2＝4的圓心為(－2,0)，半徑為r1＝2，圓C2：(x－2)2＋y2＝1的圓心為(2,0)，半徑為r2＝1，設(shè)雙曲線(xiàn)x2－＝1的左、右焦點(diǎn)為F1(－2，0)，F(xiàn)2(2,0)，連接PF1，PF2，F(xiàn)1M，F(xiàn)2N，可得|PM|2－|PN|2＝(|PF1|2－r)－(|PF2|2－r)＝(|PF1|2－4)－(|PF2|2－1)＝|PF1|2－|PF2|2－3＝(|PF1|－|PF2|)(|PF1|＋|PF2|)－3＝2a(|PF1|＋|PF2|)－3＝2(|PF1|＋|PF2|)－3≥2×2c－3＝2×4－3＝5.當(dāng)且僅當(dāng)P為右頂點(diǎn)時(shí)，取得等號(hào)，故選A. 二、填空題 9．兩條漸近線(xiàn)所成的銳角為60°，且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(，)的雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______． 答案　x2－＝1或－＝1 解析　因?yàn)閮蓷l漸近線(xiàn)所成的銳角為60°，所以一條漸近線(xiàn)的傾斜角為30°或60°，斜率為或，方程為x±y＝0或x±y＝0.設(shè)雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2－3y2＝λ(λ≠0)或3x2－y2＝μ(μ≠0)，將點(diǎn)(，)代入可求得λ＝－7，μ＝3.所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2－＝1或－＝1. 10．(2019·河北邯鄲一模)若圓C：x2＋2＝n的圓心為橢圓M：x2＋my2＝1的一個(gè)焦點(diǎn)，且圓C經(jīng)過(guò)M的另一個(gè)焦點(diǎn)，則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______． 答案　x2＋(y＋1)2＝4 解析　由題意得，橢圓M： x2＋＝1(m>0)的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為， 另一個(gè)焦點(diǎn)在圓C上， 所以解得m＝，n＝4， 所以圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2＋(y＋1)2＝4. 11．若圓x2＋y2－4x－4y＝0上至少有三個(gè)不同的點(diǎn)到直線(xiàn)l：y＝kx的距離為，則直線(xiàn)l的斜率的取值范圍是________． 答案　[2－，2＋] 解析　圓的方程可化為(x－2)2＋(y－2)2＝8，其圓心為(2,2)，半徑為2，當(dāng)圓心(2,2)到直線(xiàn)kx－y＝0的距離為時(shí)，有＝，整理得k2－4k＋1＝0，解得k＝2±，結(jié)合圖形可知(圖略)，為使圓x2＋y2－4x－4y＝0上至少有三個(gè)不同的點(diǎn)到直線(xiàn)l的距離為，需有k∈[2－，2＋]． 12．如圖，F(xiàn)1，F(xiàn)2是雙曲線(xiàn)C：－＝1(a>0，b>0)的左、右焦點(diǎn)，過(guò)F1的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的左、右兩支分別交于A(yíng)，B兩點(diǎn)．若|AB|∶|BF2|∶|AF2|＝3∶4∶5，則雙曲線(xiàn)的離心率為_(kāi)_______． 答案　 解析　據(jù)題意設(shè)|AB|＝3x，|BF2|＝4x，|AF2|＝5x，故有AB⊥BF2，又根據(jù)雙曲線(xiàn)定義， 得解得x＝a，|AF1|＝3a，故有|F1B|＝6a，|BF2|＝4a，|F1F2|＝2c，由勾股定理可得36a2＋16a2＝4c2，所以e＝＝. 三、解答題 13．在直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C：＋＝1(a>b>0)的離心率為，點(diǎn)P在橢圓C上． (1)求橢圓C的方程； (2)若斜率存在，縱截距為－2的直線(xiàn)l與橢圓C相交于A(yíng)，B兩點(diǎn)，若直線(xiàn)AP，BP的斜率均存在，求證：直線(xiàn)AP，OP，BP的斜率依次成等差數(shù)列． 解　(1)由＝，＋＝1及a2＝b2＋c2，得a＝2，b＝，c＝1，∴C：＋＝1. (2)證明：設(shè)l：y＝kx－2，代入橢圓C的方程，知 (3＋4k2)x2－16kx＋4＝0. ∵Δ>0，∴k2>. 設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)，則 x1＋x2＝，x1x2＝， kAP＋kBP＝＋ ＝ ＝ ＝＝＝3. ∴kAP＋kBP＝2kOP，∴直線(xiàn)AP，OP，BP的斜率依次成等差數(shù)列． 14．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)已知點(diǎn)A，B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)，|AB|＝4，⊙M過(guò)點(diǎn)A，B且與直線(xiàn)x＋2＝0相切． (1)若A在直線(xiàn)x＋y＝0上，求⊙M的半徑； (2)是否存在定點(diǎn)P，使得當(dāng)A運(yùn)動(dòng)時(shí)，|MA|－|MP|為定值？并說(shuō)明理由． 解　(1)因?yàn)椤袽過(guò)點(diǎn)A，B，所以圓心M在A(yíng)B的垂直平分線(xiàn)上．由已知A在直線(xiàn)x＋y＝0上，且A，B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱(chēng)，所以M在直線(xiàn)y＝x上，故可設(shè)M(a，a)． 因?yàn)椤袽與直線(xiàn)x＋2＝0相切，所以⊙M的半徑為r＝|a＋2|. 由已知得|AO|＝2.又MO⊥AO，故可得2a2＋4＝(a＋2)2，解得a＝0或a＝4. 故⊙M的半徑r＝2或r＝6. (2)存在定點(diǎn)P(1,0)，使得|MA|－|MP|為定值． 理由如下： 設(shè)M(x，y)，由已知得⊙M的半徑為r＝|x＋2|，|AO|＝2. 由于MO⊥AO，故可得x2＋y2＋4＝(x＋2)2，化簡(jiǎn)得M的軌跡方程為y2＝4x. 因?yàn)榍€(xiàn)C：y2＝4x是以點(diǎn)P(1,0)為焦點(diǎn)，以直線(xiàn)x＝－1為準(zhǔn)線(xiàn)的拋物線(xiàn)，所以|MP|＝x＋1. 因?yàn)閨MA|－|MP|＝r－|MP|＝x＋2－(x＋1)＝1， 所以存在滿(mǎn)足條件的定點(diǎn)P. - 12 -