2024年高考数学一模好题分类汇编:直线与圆、圆锥曲线(解析版).pdf
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- 2024 年高 数学 一模好题 分类 汇编 直线 圆锥曲线 解析
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1、1直线与圆、圆锥曲线题型 01 直线与圆题型 02 椭圆题型 03 双曲线题型 04 抛物线题型 01 直线与圆1(2024浙江校联考一模)圆 C:x2+y2-2x+4y=0 的圆心 C 坐标和半径 r 分别为()A.C 1,-2,r=5B.C 1,-2,r=5C.C-1,2,r=5D.C-1,2,r=5【答案】A【详解】圆 C:x2+y2-2x+4y=0,即 C:x-12+y+22=5,它的圆心 C 坐标和半径 r 分别为 C 1,-2,r=5.故选:A.2(2024河南郑州郑州市宇华实验学校校考一模)“a-5 或 a 5”是“圆 C1:x2+y2=1 与圆 C2:(x+a)2+(y-2a)
2、2=36 存在公切线”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【详解】圆 C1的圆心为 0,0,半径 r1=1,圆 C2的圆心为-a,2a,半径 r2=6,所以两圆的圆心距为 d=C1C2=a2+4a2=5a2,两圆内含时,即5a2 6-1,解得-5 a 4B.若圆 C1和圆 C2外切,则 a=4C.当 a=0 时,圆 C1和圆 C2有且仅有一条公切线D.当 a=-2 时,圆 C1和圆 C2相交【答案】BCD【详解】C1 3,0,C2 0,a,C1C2=9+a2,r1=1,r2=4.若 C1和 C2外离,则 C1C2=9+a2 r1+r2=5
3、,解得 a 4 或 a-4,故 A 错误;若 C1和 C2外切,C1C2=9+a2=5,解得 a=4,故 B 正确;2当 a=0 时,C1C2=3=r2-r1,C1和 C2内切,故 C 正确;当 a=-2 时,3 C1C2=13 5,C1和 C2相交,故 D 正确.故选:BCD4(2024河南郑州郑州市宇华实验学校校考一模)在直角坐标系 xOy 中,直线 l1的参数方程为x=3ty=4t-1(t 为参数),直线 l2的参数方程为x=12 sy=32 s(s 为参数).(1)求这两条直线的普通方程(结果用直线的一般式方程表示);(2)若这两条直线与圆 C:(x-3)2+(y-4)2=m2都相离,
4、求 m 的取值范围.【答案】(1)l1:4x-3y-3=0,l2:3x-y=0(2)4-3 32 m m3 3-42 m,即35 m3 3-42 m,解得 4-3 32 m 0,则 k-1对于 A,若圆 C 关于直线 y=kx 对称,则直线过圆心,所以 1=k2,得 k=1,又 k=-1 时,r=0,方程不能表示圆,故 A 是假命题;对于 B,对于圆 C,圆心为 C k,1,半径 r=k+1 0,则 k-1,当直线为 x=-1 时,圆心到直线的距离 d=k-(-1)=k+1=r,故存在直线 x=-1,使得与所有的圆相切,故 B 是真命题;对于 C,当 k=1 时,圆的方程为 x-12+y-12
5、=4,圆心为 C 1,1,半径 r=2由于 P x,y为圆 C 上任意一点,设 y+3x=m,则式子可表示直线 y=-3x+m,此时 m 表示直线的纵截距,故当直线与圆相切时,可确定 m 的取值范围,于是圆心 C 1,1到直线 y=-3x+m 的距离 d=3+1-m12+32=r=2,解得 m=3-3 或 m=5+3,则3-3 m 5+3,所以 y+3x 的最大值为 5+3,故 C 为真命题;对于 D,圆的方程为 x-12+y-12=4,圆心为 C 1,1,半径 r=2,如图,连接 AC,BC,因为直线 MA,MB 与圆 C 相切,所以 MA AC,MB BC,且可得 MA=MB,又 AC=B
6、C=r=2,所以 MC AB,且 MC 平分 AB,所以 S四边形 MBCA=12 CM AB=2SMAC=2 12 MA AC,5则 CM AB=2 MA AC=2CM2-r2 2=4CM2-4,则 CM AB最小值即 CM的最小值,即圆心 C 1,1到直线 l:2x+y+2=0 的距离 d=CMmin=2+1+222+12=5,所以 CM AB的最小值为 4,故 D 为真命题.故选:BCD.9(2024安徽合肥合肥一六八中学校考一模)已知直线 y=kx+2 k R交圆 O:x2+y2=9 于P x1,y1,Q x2,y2两点,则 3x1+4y1+16+3x2+4y2+16的最小值为()A.
7、9B.16C.27D.30【答案】D【详解】由题设直线与 y 轴的交点为 A 0,2,设弦 PQ 的中点为 E x,y,连接 OE,则 OE PQ,即 OE AE,所以 OE AE=0,即 x,y x,y-2=x2+y y-2=0,所以点 E 的轨迹方程为 x2+(y-1)2=1,即 E 的轨迹是以 0,1为圆心,1 为半径的圆,设直线 l 为 3x+4y+16=0,则 E 到 l 的最小距离为 4+165-1=3,过 P E Q 分别作直线 l 的垂线,垂足分别为 M,R,N,则四边形 MNQP 是直角梯形,且 R 是 MN 的中点,则 ER 是直角梯形的中位线,所以 MP+NQ=2 ER,
8、即 3x1+4y1+165+3x2+4y2+165=2 ER,即 3x1+4y1+6+3x2+4y2+6=10 ER 30,所以 3x1+4y1+16+3x2+4y2+16的最小值为 30.故选:D.10(2024吉林延边统考一模)已知 A x1,y1,B x2,y2是圆 O:x2+y2=4 上的两点,则下列结论中正确的是()A.若点 O 到直线 AB 的距离为2,则 AB=2 2B.若 AB=2 3,则 AOB=3C.若 AOB=2,则 x1+y1-1+x2+y2-1的最大值为 66D.x1x2+y1y2的最小值为-4【答案】ACD【详解】依题意,圆 O:x2+y2=4 的圆心 O 0,0,
9、半径为 r=2如图所示:对于 A 选项:因为点 O 到直线 AB 的距离为2,所以 AB=2 r2-d2=2 2,故选项 A 正确;对于 B 选项:因为 AB=2 3,且 OA=OB=r=2,所以在 ABC 中,由余弦定理可得:cosAOB=OA2+OB2-AB22 OAOB=4+4-122 2 2=-12,所以 AOB=23,故选项 B 错误;对于 C 选项:由 x1+y1-1+x2+y2-1=2x1+y1-12+x2+y2-12,其几何意义为 A x1,y1,B x2,y2到直线 x+y-1=0 的距离之和的2 倍设 A,B 的中点为 C x0,y0,结合梯形的中位线可知:则有 x1+y1
10、-1+x2+y2-1=2 2 x0+y0-12,因为 AOB=2,所以 AB=4+4=2 2,在直角三角形 OAB 中,OC=12 AB=2,所以点 C 的轨迹为以原点 0,0为圆心,2 为半径的圆.因为 0,0到 x+y-1=0 的距离为 d=0+0-12=22,所以x0+y0-12max=22+2=3 22,所以x1+y1-1+x2+y2-1max=2 2x0+y0-12max=6,故选项 C 正确;对于 D 选项:因为 x1x2+y1y2=OA OB=2 2 cosOA,OB,所以当 OA,OB所成的角为 时,x1 x2+y1y2min=2 2 cos=-4.故选项 D 正确;故选:AC
11、D.7题型 02 椭圆11(2024安徽合肥合肥一六八中学校考一模)如果椭圆x2k+8+y29=1(k-8)的离心率为 e=12,则 k=()A.4B.4 或-54C.-45D.4 或-45【答案】B【详解】解:因为椭圆x2k+8+y29=1(k-8)的离心率为 e=12,当 k+8 9 时,椭圆焦点在 x 轴上,可得:a=k+8,b=3,c=a2-b2=k-1,e=k-1k+8=12,解得 k=4,当 0 k+8 b 0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1的直线与 C 交于 A,B 两点,若 F1F2=2,且 ABF2的周长为 8,则()A.a=2B.C 的离心率为 14C.|AB|可
12、以为 D.BAF2可以为直角【答案】AC【详解】由 F1F2=2c=2 c=1,如下图 ABF2周长为 4a=8 a=2,故 b2=a2-c2=3,所以,椭圆离心率为 e=12,A 对,B 错;当 AB x 轴,即 AB 为通径时|AB|min=2b2a=3,且|AB|2a=4,所以 3|AB|b 0上一点,F1,F2分别为 C 的左、右焦点,且 PF1 PF2,若 PF1F2外接圆半径与其内切圆半径之比为 52,则 C 的离心率为【答案】57【详解】由题意,在 RtPF1F2中|F1F2|=2c,|PF1|+|PF2|=2a,F1PF2=90,所以其外接圆半径 R=|F1F2|2=c,内切圆
13、的半径为|PF1|+|PF2|-|F1F2|2=a-c,故ca-c=52 e=ca=57.故答案为:5714(2024重庆统考一模)已知点 F 为椭圆 x2a2+y2b2=1(a b 0)的右焦点,过坐标原点作一条倾斜角为 3 的直线交椭圆于 P,Q 两点,FP+FQ=FP-FQ,则该椭圆的离心率为【答案】3-1/-1+3【详解】令椭圆的左焦点为 F,半焦距为 c,分别连接 FP,FQ,由 FP+FQ=FP-FQ,得四边形 FPFQ 为矩形,而 FOP=3,则 OFP 为正三角形,所以|FP|=c,FP=3c,2a=PF+|PF=(3+1)c,则椭圆离心率为 e=ca=3-1,故答案为:3-1
14、.15(2024黑龙江齐齐哈尔统考一模)已知 P 为椭圆 C:x29+y23=1 上的一个动点,过 P 作圆 M:(x-1)2+y2=2 的两条切线,切点分别为 A,B,则 AB的最小值为.【答案】2 105/2510【详解】设 P x,y,MAB=,由已知 MA AP,由对称性可得 AB PM,所以 PAB+MAB=2,MPA+PAB=2,则 AB=2 2cos,MPA=MAB=,9且 sin=2PM,因为 PM=(x-1)2+y2=(x-1)2+3-x23=23 x-322+52,因为-3 x 3,所以 PM102,当且仅当 x=32 时等号成立,所以 sin=2PM 25,又 0,2,所
15、以 cos=1-sin2 15=55,所以 AB=2 2cos 2 2 55=2 105.所以 AB的最小值为 2 105.故答案为:2 105.16(2024山东济南山东省实验中学校考一模)若椭圆 C1和 C2的方程分别为 x2a2+y2b2=1(a b 0)和 x2a2+y2b2=(a b 0,0 且 1)则称 C1和 C2为相似椭圆己知椭圆 C1:x24+y23=1,C2:x24+y23=(0 0,设 M x1,y1,N x2,y2,则 x1+x2=-8st4s2+3,x1x2=4t2-124s2+3,10 y1+y22=s x1+x2+2t2=-4s2t4s2+3+t=3t4s2+3,
16、所以 P 点坐标为-4st4s2+3,3t4s2+3,因为点 P 在椭圆 C2上,所以 t2=4s2+3,因为原点 O 到直线 MN 的距离为t1+s2,MN=1+s2 x2-x1=1+s2 x1+x22-4x1x2,所以 MON 的面积为 SMON=12 tx1-x2=2 3 t4s2-t2+34s2+3=2 3 4s2+31-4s2+34s2+3=2 3 1-,综上,SMON=2 3 1-,又 0 b 0)的离心率为63,点 P 0,2在椭圆 C 上,过点 P 的两条直线 PA,PB 分别与椭圆 C 交于另一点 A,B,且直线 PA,PB,AB 的斜率满足kPA+kPB=4kAB kAB
17、0(1)求椭圆 C 的方程;(2)证明直线 AB 过定点;(3)椭圆 C 的焦点分别为 F1,F2,求凸四边形 F1AF2B 面积的取值范围【答案】(1)x212+y24=1(2)证明见解析(3)24 611,8 2【详解】(1)由题设得b=2ca=63a2=b2+c2,解得 a2=12,所以 C 的方程为 x212+y24=1;(2)由题意可设 lAB:y=kx+m(m 2),设 A x1,y1,B x2,y2,由y=kx+mx212+y24=1,整理得 1+3k2x2+6kmx+3m2-12=0,11=36k2m2-4 1+3k23m2-12=12 12k2-m2+4 0由韦达定理得 x1
18、x2=3m2-121+3k2,x1+x2=-6mk1+3k2,由 kPA+kPB=4kAB得 y1-2x1+y2-2x2=4k,即 kx1+m-2x1+kx2+m-2x2=4k,整理得 2mk(m-2)=2 4-m2k,因为 k 0,得 m2-m-2=0,解得 m=2 或 m=-1,m=2 时,直线 AB 过定点 P(0,2),不合题意,舍去;m=-1 时,满足 =36 4k2+1 0,所以直线 AB 过定点(0,-1)(3)由(2)得直线 lAB:y=kx-1,所以 x=1k(y+1),由x=1k(y+1)x212+y24=1,整理得1k2+3y2+2k2 y+1k2-12=0,=361k2
19、+4 0,由题意得 SF1AF2B=12 F1F2y1-y2=2 2 y1-y2=12 21k2+41k2+3,因为 kAF2=12 2,所以 k2 18,所以 0 1k2 b 0)的离心率为 12,且点1,-32在椭圆上(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)如图,若一条斜率不为 0 的直线过点(-1,0)与椭圆交于 M,N 两点,椭圆 C 的左、右顶点分别为 A,B,直线 BN 的斜率为 k1,直线 AM 的斜率为 k2,求证:k21+k22k1 k2为定值【答案】(1)x24+y23=1(2)证明见解析【详解】(1)由椭圆 C:x2a2+y2b2=1(a b 0)的离心率为 12,且点 1,
20、-32在椭圆上,可得 ca=12,所以 b2a2=1-c2a2=1-122=34,又点 1,-32在该椭圆上,所以 1a2+94b2=1,所以 a2=4,b2=3,所以椭圆 C 的标准方程为 x24+y23=1(2)证明:设 M x1,y1,N x2,y2,由于该直线斜率不为 0,可设 LMN:x=my-1,联立方程 x=my-1 和 x24+y23=1,得(3m2+4)y2-6my-9=0,0 恒成立,根据韦达定理可知,y1+y2=6m3m2+4,y1y2=-93m2+4,my1y2=-32 y1+y2,k1=y2x2-2,k2=y1x1+2,14k2k1=y1(x2-2)(x1+2)y2=
21、y1(my2-3)(my1+1)y2=my1y2-3y1my1y2+y2,k2k1=-32(y1+y2)-3y1-32(y1+y2)+y2=3,k21+k22k1 k2=k1k2+k2k1=103 20(2024吉林延边统考一模)已知椭圆 E:x2a2+y2b2=1 a b 0的右焦点为 F2,上顶点为 H,O 为坐标原点,OHF2=30,点 1,32在椭圆 E 上(1)求椭圆 E 的方程;(2)设经过点 F2且斜率不为 0 的直线 l 与椭圆 E 相交于 A,B 两点,点 P-2,0,Q 2,0若 M,N 分别为直线 AP,BQ 与 y 轴的交点,记 MPQ,NPQ 的面积分别为 SMPQ,
22、SNPQ,求 SMPQSNPQ的值【答案】(1)x24+y23=1(2)13【详解】(1)由 OHF2=30,得 b=3c(c 为半焦距),点 1,32在椭圆 E 上,则 1a2+94b2=1又 a2=b2+c2,解得 a=2,b=3,c=1 椭圆 E 的方程为 x24+y23=1(2)由(1)知 F2 1,0设直线 l:x=my+1,A x1,y1,B x2,y2由x=my+1x24+y23=1消去 x,得 3m2+4y2+6my-9=0显然 =144 m2+1 0则 y1+y2=-6m3m2+4,y1y2=-93m2+4 my1y2=32 y1+y2由 P-2,0,Q 2,0,得直线 AP
23、 的斜率 k1=y1x1+2,直线 BQ 的斜率 k2=y2x2-2 又 k1=OMOP,k2=ONOQ,OP=OQ=2,OMON=k1k2 SMPQSNPQ=12 PQ OM12 PQ ON=OMON=k1k2 k1k2=y1 x2-2x1+2y2=y1 my2-1my1+3y2=my1y2-y1my1y2+3y2=32 y1+y2-y132 y1+y2+3y2=12 y1+32 y232 y1+92 y2=13 SMPQSNPQ=13 1521(2024山东济南山东省实验中学校考一模)已知椭圆 C:x2a2+y2b2=1 a b 0的右焦点为F 2,0,点2,3在椭圆 C 上(1)求椭圆
24、C 的方程;(2)过 F 的两条互相垂直的直线分别交椭圆 C 于 A,B 两点和 P,Q 两点,设 AB,PQ 的中点分别为 M,N,求FMN 面积的最大值【答案】(1)x28+y24=1(2)49【详解】(1)由题意知 c=2又 a2=b2+c2,所以 a2=b2+4把点2,3代入椭圆方程,得2b2+4+3b2=1,解得 b2=4故椭圆 C 的方程为 x28+y24=1(2)由题意知直线 AB,PQ 的斜率均存在且不为零设直线 AB 的方程为 y=k x-2k 0,且 A x1,y1,B x2,y2由y=k x-2x28+y24=1消去 y,得 1+2k2x2-8k2x+8k2-8=0所以
25、x1+x2=8k21+2k2,x1x2=8k2-81+2k2 而 y1+y2=k x1-2+k x2-2=k x1+x2-4k=-4k1+2k2,所以 M4k21+2k2,-2k1+2k2同理得 N42+k2,2k2+k2若4k21+2k2=42+k2,则 k=1,此时直线 MN 的斜率不存在,可得直线 MN:x=43 此时 MN=43,所以 SFMN=12 43 23=49;若 k 1,则直线 MN 的斜率为-2k1+2k2-2k2+k24k21+2k2-42+k2=3k2 1-k2,可得直线 MN:y+2k1+2k2=3k2 1-k2x-4k21+2k2化简,得 y=3k2 1-k2x-4
26、3所以直线 MN 过定点 T43,0所以 SFMN=SFTM+SFTN=12 23-2k1+2k2+12 23 2k2+k2=13 2 k1+2k2+13 2 k2+k2=13 2 k3+3k21+2k22+k2=2 k1+k22k4+5k2+2=2 k+1k2 k2+1k2+5令 t=k+1k 2,+,则 SFMN=f t=2t2 t2-2+5=2t2t2+116因为 f t=2 1-2t22t2+12 0,所以 f t在 t 2,+上单调递减所以 f t f 2=49,即 SFMN b 0),则 a=2,b=3,故 E 的方程为 x24+y23=1(2)证明:设 C x1,y1,D x2,
27、y2,直线 CD:y=kx+m kFC=y1-y0 x1-x0,kFD=y2-y0 x2-x0因为 CF DF,所以 kCF kFD=-1,即 x1-x0 x2-x0+y1-y0y2-y0=0,即 x1x2-x0 x1+x2+x20+y1y2-y0 y1+y2+y20=0,将 y=kx+m 代入 E 的方程,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,则 =48 3+4k2-m2 0,x1+x2=-8km3+4k2,x1x2=4m2-123+4k2,y1+y2=k x1+x2+2m=6m3+4k2,y1y2=kx1+mkx2+m=k2x1x2+km x1+x2+m2=-12k2+3m23
28、+4k2,将以上 4 个式子代入,得 x20-x0-8km3+4k2+4m2-123+4k2+y20-y06m3+4k2+-12k2+3m23+4k2=0,即 4kx0+m2+34 x20-3+3y0-m2+4k2y203-4k2=0,因为点 F 在 E 上,所以 34 x20-3=-y20,4y203-4=-x20,17代入得 4 kx0+m+y0kx0+m-y0=3 kx0+m-y0kx0-m+y0,即 kx0+m-y0kx0+7m+y0=0,因为 CF DF,所以 F 不在直线 CD 上,则 kx0+m-y0 0,则 m=-y0+kx07,所以直线 CD:y=k x-x07-y07 过定
29、点x07,-y07.【点睛】关键点点睛:本题考查直线与椭圆的位置关系,将韦达定理代入表达式化简为4kx0+m2+34 x20-3+3y0-m2+4k2y203-4k2=0 并利用点在椭圆上进一步化简是本题关键.23(2024浙江校联考一模)已知椭圆 C:x24+y23=1 的左右焦点分别为 F1,F2,点 P x0,y0为椭圆 C 上异于顶点的一动点,F1PF2的角平分线分别交 x 轴、y 轴于点 M、N(1)若 x0=12,求 PF1;(2)求证:PMPN为定值;(3)当 F1PN 面积取到最大值时,求点 P 的横坐标 x0【答案】(1)PF1=94(2)证明见解析(3)x0=3-1【详解】
30、(1)由已知得 F1-1,0,x204+y203=1 y20=3-3x204则 PF1=x0+12+y20=2+12 x0所以当 x0=12 时,PF1=94;(2)设 M m,0,在 F1PF2中,PM 是 F1PF2的角平分线,所以 PF1PF2=MF1MF2,由(1)知 PF1=2+12 x0,同理 PF2=x0-12+y20=2-12 x0,即2+12 x02-12 x0=m+11-m,解得 m=14 x0,所以 M14 x0,0,18过 P 作 PH x 轴于 H所以 PMPN=MHOH=34(3)记 F1PN 面积的面积为 S,由(1)可得,S=12 F1M y0+13 y0=16
31、 x0+434 4-x20=312x0+44-x20,其中 x0-2,0 0,2,则 S=-36 4-x20 x20+2x0-2,当 x0-2,0 0,3-1时,S 0,S 单调递增;当 x03-1,2时,S 0 得,k2-t2+2 0.所以 y1+y2=-2ktk2+2,y1y2=t2-2k2+2,令 y=-1,得 P t-k,-1.故直线 PO 方程为 y=1k-t x,直线 DB2方程为 y=y1-1x1x+1.19由y=1k-t xy=y1-1x1 x+1得 xM=k-tx1x1+k-t1-y1=k-tx1k+ty1,将 xM 中 x1,y1换成 x2,y2得 xN=k-tx2k+ty
32、2.xM+xN=k-tx1k+ty1+k-tx2k+ty2=k-tx1 k+ty2+x2 k+ty1k+ty1k+ty2,x1 k+ty2+x2 k+ty1=k x1+x2+t x1y2+x2y1=k ky1+t+ky2+t+tky1+ty2+ky2+ty1=k2+t2y1+y2+2kt y1y2+1=-2kt k2+t2+2kt k2+t2k2+2=0,O 为线段 MN 中点,又 O 为 B1B1中点,四边形 B1MB2N 为平行四边形.方法二:设 D x1,y1,E x2,y2,M xM,yM,N xN,yN.直线 B2D 方程为 y=y1-1x1x+1,当直线 l 的斜率不存在时,设 l
33、 方程为 x=x0 x0 0,此时 P x0,-1,直线 PO 方程的为 y=-1x0 x,由y=-1x0 xy=y1-1x0 x+1得 xM=-x0y1,同理 xN=-x0y2,y1=-y2 xM+xN=0,当直线 l 斜率存在时,设 l 方程为 y=kx+t t 0,由y=kx+t,x22+y2=1得 1+2k2x2+4ktx+2t2-2=0.令 0 得,1+2k2-t2 0.由韦达定理得 x1+x2=-4kt1+2k2,x1x2=2t2-21+2k2.将 y=-1 代入 y=kx+t 得 P-1-tk,-1 直线 PO 的方程为 y=kt+1 x由y=y1-1x1 x+1y=kt+1x得
34、 xM=-x1 1+ty1-11+t-kx1=-x1 1+tktx1+t2-1同理可得 xN=-x2 1+tktx2+t2-1.xM+xN=-t+1x1ktx1+t2-1+x2ktx2+t2-1=-t+12ktx1x2+t2-1x1+x2ktx1+t2-1ktx2+t2-1 2ktx1x2+t2-1x1+x2=2kt 2t2-21+2k2+t2-1-4kt1+2k2=0,20 xM+xN=0,综上所述,xM+xN=0,O 为线段 MN 中点,又 O 为 B1B1中点,四边形 B1MB2N 为平行四边形.【点睛】关键点点睛:证明四边形 B1MB2N 为平行四边形的方法用对角线相互平分得到.25(
35、2024河北校联考一模)已知椭圆 C:x2a2+y2b2=1(a 0,b 0)的左、右焦点分别为 F1、F2,离心率为 12,经过点 F1且倾斜角为 0 2的直线 l 与椭圆交于 A、B 两点(其中点 A 在 x 轴上方),ABF2的周长为 8(1)求椭圆 C 的标准方程;(2)如图,将平面 xOy 沿 x 轴折叠,使 y 轴正半轴和 x 轴所确定的半平面(平面 AF1F2)与 y 轴负半轴和 x 轴所确定的半平面(平面 BF1F2)互相垂直若 =3,求异面直线 AF1和 BF2所成角的余弦值;是否存在 0 2,使得折叠后 ABF2的周长为 152?若存在,求 tan 的值;若不存在,请说明理
36、由【答案】(1)x24+y23=1;(2)1328;存在;tan=3 3514【详解】解:(1)由椭圆的定义知:AF1+AF2=2a,BF1+BF2=2a,所以 ABF2的周长 L=4a=8,所以 a=2,又椭圆离心率为 12,所以 ca=12,所以 c=1,b2=a2-c2=3,由题意,椭圆的焦点在 x 轴上,所以椭圆的标准方程为 x24+y23=1;(2)由直线 l:y-0=3 x+1与 x24+y23=1,联立求得 A 0,3,(因为点 A 在 x 轴上方)以及 B-85,-353,21再以 O 为坐标原点,折叠后原 y 轴负半轴,原 x 轴,原 y 轴正半轴所在直线为 x,y,z 轴建
37、立空间直角坐标系,则F1 0,-1,0,A 0,0,3,B 353,-85,0,F2 0,1,0,F1A=0,1,3,BF2=-353,135,0记异面直线 AF1和 BF2所成角为,则 cos=cos=F1A BF2F1ABF2=1328;设折叠前 A x1,y1,B x2,y2,折叠后 A,B 在新图形中对应点记为 A,B,A x1,y1,0,B x2,0,-y2,由 AF2+BF2+AB=152,AF2+BF2+|AB|=8,故 AB-AB=12,将直线 l 方程与椭圆方程联立my=x+1x24+y23=1,得 3m2+4y2-6my-9=0,y1+y2=6m3m2+4,y1y2=-93
38、m2+4,在折叠后的图形中建立如图所示的空间直角坐标系(原 x 轴仍然为 x 轴,原 y 轴正半轴为 y 轴,原 y 轴负半轴为 z 轴);AB=x1-x22+y12+y22,AB=x1-x22+y1-y22,所以 AB-AB=x1-x22+y1-y22-x1-x22+y21+y22=12,(i)22又-2y1y2x1-x22+y1-y22+x1-x22+y21+y22=12,所以x1-x12+y1-y22+x1-x22+y21+y21=-4y1y2,(ii)由(i)(ii)可得x1-x22+y1-y22=14-2y1y2,因为 x1-x22+y1-y22=1+m2y1-y22=14-2y1y
39、22,所以 1+m26m3m2+42+363m2+4=14+183m2+42,即 1441+m3m2+42=14+183m2+42,所以 12+12m23m2+4=14+183m2+4,解得 m2=2845,因为 0 0,b 0)的右顶点,O 为坐标原点,B,C 为双曲线 E 上两点,且 AB+AC=2AO,直线 AB,AC 的斜率分别为 2 和 14,则双曲线 E 的离心率为()A.2B.52C.62D.223【答案】C【详解】A a,0,设 B x0,y0,C-x0,-y0,则 x20a2-y20b2=1,则 kAB=y0 x0-a=2,kAC=y0 x0+a=14,kAB kAC=y20
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