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考点38 直线与圆锥曲线的位置关系-备战2022年高考数学一轮复习考点帮(浙江专用).docx
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考点38 直线与圆锥曲线的位置关系-备战2022年高考数学一轮复习考点帮浙江专用 考点 38 直线 圆锥曲线 位置 关系 备战 2022 年高 数学 一轮 复习 浙江 专用
考点38 直线与圆锥曲线的位置关系 【命题趋势】 直线与圆锥曲线的综合应用问题(特别是一些经典问题,如:定值与定点、最值与取值范围、探索性问题)一直是高考热点问题.常常与向量、圆等知识交汇在一起命题,多以解答题形式出现,难度较大. 【重要考向】 本节通过圆锥曲线的综合应用考查数学运算、逻辑推理等核心素养. 直线与圆锥曲线位置关系 方法策略: 判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程根的判别式来确定,需注意利用判别式的前提是二次项系数不为0. 【典例】 1.若斜率为的直线与双曲线,恒有两个公共点,则双曲线的离心率的取值范围( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由斜率为的直线与双曲线恒有两个公共点可得渐近线的斜率大于,由此可求离心率的范围. 【详解】∵ 斜率为的直线与双曲线恒有两个公共点, ∴ ,∴ ,∴ 双曲线的离心率的取值范围是, 故选:D. 2.曲线Γ:,要使直线与曲线Γ有四个不同的交点,则实数m的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据曲线Γ的方程,得到曲线表示是一个圆与双曲线的一部分,画出曲线的图象,结合图象,即可求解. 【详解】由曲线Γ:,可知, 如图所示,曲线表示是一个圆与双曲线的一部分, 由,解得,要使直线与曲线Γ有四个不同的交点, 结合图象,可得. 故选:C. 圆锥曲线的弦长 弦长的求解: (1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解; (2)当直线的斜率存在时,斜率为k的直线l与圆锥曲线C相交于两个不同的点,则弦长. (3)当弦过焦点时,可结合焦半径公式求解弦长. 【典例】 3.设椭圆的离心率为,圆与x轴正半轴交于点A,圆O在点A处的切线被椭圆C截得的弦长为. (1)求椭圆C的方程; (2)过圆O上任意一点做圆的的切线交椭圆C于点M,N,求证:以MN为直径的圆过点O. 【答案】(1);(2)证明见解析. 【分析】(1)根据椭圆的离心率为,得到,设椭圆的方程为,再根据圆O在点A处的切线被椭圆C截得的弦长为,得到点在椭圆上求解; (2)当过点且与圆相切的切线斜率不存在时,不妨设切线方程为,判断 是否为零;当过点且与圆相切的切线斜率存在时,可设切线的方程为,由直线与圆相切得到k,m的关系,再联立直线和椭圆的方程,利用韦达定理证明即可. 【详解】(1)设椭圆的半焦距为,因为椭圆的离心率为,所以,, ∴椭圆的方程可设为. 易得,因为圆O在点A处的切线被椭圆C截得的弦长为, 所以点在椭圆上, 所以,解得,所以椭圆的方程为. (2)当过点且与圆相切的切线斜率不存在时,不妨设切线方程为, 由(1)知:,, 则,,, ∴. 当过点且与圆相切的切线斜率存在时,可设切线的方程为, ,, 因为直线与圆相切, 所以,即. 联立直线和椭圆的方程得, ∴, 所以. ∵,, ∴, ,, ,, ∴. 综上所述,圆上任意一点处的切线交椭圆于点,,都有. 4.已知抛物线上的动点P到直线的距离为d,A点坐标为,则的最小值等于( ) A.4 B. C. D. 【答案】D 【分析】求得抛物线的焦点坐标和准线方程,得到动点P到直线的距离为,根据,即可求解. 【详解】抛物线化为,可得焦点,准线方程为,如图所示,可得动点P到直线l∶的距离为, 又由,从而. 所以的最小值等于. 故选:D. 圆锥曲线中的定点、定值问题 方法指导: 定点、定值问题多以直线与圆锥曲线为背景,常与函数与方程、向量等知识交汇,形成了过定点、定值等问题的证明.解决此类问题的关键是引进参变量表示所求问题,根据等式的恒成立、数式变换等寻找不受参数影响的量. 【典例】 5.已知抛物线:的焦点是圆:与坐标轴的一个交点. (1)求抛物线的方程. (2)若,(,异于原点)为抛物线上的不同两点,且以为直径的圆过点,问直线是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1);(2)直线过定点. 【分析】(1)根据抛物线方程的特点,再求圆与轴正半轴的交点,即可根据焦点坐标,求得抛物线方程;(2)首先设直线的方程为,与抛物线方程联立,利用,求得,结合韦达定理,即可求得直线所过定点. 【详解】解:(1)将代入,得, 所以圆与轴的两个交点分别为,. 依题意,解得,所以抛物线的方程为. (2)设直线的方程为,与抛物线方程联立并化简得, 则,可得. 设,,则,. 因为以为直径的圆过原点,所以, 所以,得. 所以,得. 所以直线的方程为. 因此,直线过定点. 1.已知F是椭圆=1的左焦点,P为椭圆上的动点,椭圆内部一点M的坐标是(3,4),则|PM|+|PF|的最大值是( ) A.10 B.11 C.13 D.21 2.已知直线与抛物线交于两点(点在第一象限,点在第四象限),与轴交于点,若线段的中点的横坐标为3,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 3.已知点在曲线()上,设,则的最大值( ) A.与有关,且与有关 B.与有关,但与无关 C.与无关,但与有关 D.与无关,且与无关 4.已知直线,动点在椭圆上,作交于点,作交于点.若为定值,则( ) A. B. C. D. 5.直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,且与C相交于A,B两点,且AB的中点M的坐标为(3,2),则抛物线C的方程为( ) A.y2=2x或y2=4x B.y2=4x或y2=8x C.y2=6x或y2=8x D.y2=2x或y2=8x 6.已知椭圆中心在原点,且一个焦点为F(0,3),直线4x+3y﹣13=0与其相交于MN两点,MN中点的横坐标为1,则此椭圆的方程是__. 7.已知抛物线C:的焦点为F,过点P(0,﹣1)斜率为k(k>0)的直线l与抛物线C交于A、B两点,AB的中点Q到x轴的距离为3,若M是直线l上的一个动点,E(3,0),则||MF|﹣|ME||的最大值为 __. 8.设直线与椭圆的方程分别为 与,问为何值时, (1)直线与椭圆有一个公共点; (2)直线与椭圆有两个公共点; (3)直线与椭圆无公共点. 9.已知椭圆:的离心率为,抛物线:的准线被椭圆截得的线段长为. (1)求椭圆的方程; (2)如图,点,分别是椭圆的左顶点、左焦点直线与椭圆交于不同的两点,(,都在x轴上方).且.直线是否恒过定点?若是,求出该定点的坐标;若否,说明之. 10.已知过圆C1:x2+y2=1上一点的切线,交坐标轴于A、B两点,且A、B恰好分别为椭圆C2:(a>b>0)的上顶点和右顶点. (1)求椭圆C2的方程; (2)已知P为椭圆的左顶点,过点P作直线PM、PN分别交椭圆于M、N两点,若直线MN过定点Q(﹣1,0),求证:PM⊥PN. 1.(2021年新高考全国Ⅰ卷)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( ) A. 13 B. 12 C. 9 D. 6 2.(2021年新高考全国Ⅱ卷)抛物线的焦点到直线的距离为,则( ) A. 1 B. 2 C. D. 4 3.(2021年新高考全国Ⅰ卷)已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为______. 4.(2021年新高考全国Ⅱ卷)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为_______________ 5. (2021年新高考全国Ⅰ卷)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为. (1)求的方程; (2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和. 6.(2021年新高考全国Ⅱ卷)已知椭圆C的方程为,右焦点为,且离心率为. (1)求椭圆C的方程; (2)设M,N是椭圆C上的两点,直线与曲线相切.证明:M,N,F三点共线的充要条件是. 7.(2020年全国卷(文科)(新课标Ⅰ))已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D. (1)求E的方程; (2)证明:直线CD过定点. 1.已知过抛物线C:y2=4x的焦点F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,Q为AB的中点,P为C上一点,则|PF|+|PQ|的最小值为( ) A.5 B.6 C.7 D.8 2.已知点为抛物线上的两点,为坐标原点,且,则的面积的最小值为( ) A.8 B.16 C.32 D.64 3.过点的直线交抛物线于两点,当点恰好为的中点时,直线的方程为( ) A. B. C. D. 4.若点P为共焦点的椭圆和双曲线的一个交点,,分别是它们的左右焦点.设椭圆离心率为,双曲线离心率为,若,则( ) A.4 B.3 C.2 D.1 5.已知椭圆,过点的直线与椭圆相交于、两点,且弦被点平分,则直线的方程为( ) A. B. C. D. 6.若椭圆+=1(m>n>0)和双曲线-=1(s,t>0)有相同的焦点F1和F2,而P是这两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|的值是( ) A.m-s B.(m-s) C.m2-s2 D.- 7.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是( ) A.(6,+∞) B.[6,+∞) C.(3,+∞) D.[3,+∞) 8.已知椭圆C:上的三点A,B,C,斜率为负数的直线BC与y轴交于M,若原点O是的重心,且,则直线BC的斜率是( ) A. B. C. D. 9.已知抛物线上一点,过点作抛物线的两条弦,,且,则直线经过定点为________. 10.已知椭圆中心在原点,且一个焦点为F(0,3),直线4x+3y﹣13=0与其相交于MN两点,MN中点的横坐标为1,则此椭圆的方程是__. 11.已知抛物线C:的焦点为F,过点P(0,﹣1)斜率为k(k>0)的直线l与抛物线C交于A、B两点,AB的中点Q到x轴的距离为3,若M是直线l上的一个动点,E(3,0),则||MF|﹣|ME||的最大值为 __. 12.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F与C交于A、B两点,若|AF|=|BF|,则y轴被以线段AB为直径的圆截得的弦长为 __. 13.已知F1是椭圆C:的左焦点,经过点P(0,﹣2)作两条互相垂直的直线l1和l2,直线l1与C交于点A,B.当直线l1经过点F1时,直线l2与C有且只有一个公共点. (1)求C的标准方程; (2)若直线l2与C有两个交点,求|AB|的取值范围. 14.已知抛物线C:y2=4x,坐标原点为O,焦点为F,直线l:y=kx+1. (1)若l与C只有一个公共点,求k的值; (2)过点F作斜率为1的直线交抛物线C于A、B两点,求△OAB的面积. 15.已知抛物线的焦点为,点在上,且(为坐标原点). (1)求的方程; (2)若是上的两个动点,且两点的横坐标之和为. (ⅰ)设线段的中垂线为,证明:恒过定点. (ⅱ)设(ⅰ)中定点为,当取最大值时,且,位于直线两侧时,求四边形的面积. 16.已知椭圆过点,且离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)过点的直线(不经过点)交椭圆于点,试问直线与直线的斜率之和是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. 参考答案 跟踪训练 1.【答案】D 【分析】利用椭圆的定义转化为P到M和到另一焦点的距离的差的最大值来解决. 【详解】解:如图, 由椭圆=1,得 得,则椭圆右焦点为, 则 . 当与射线与椭圆的交点重合时取到等号, 的最大值为21. 故选:D. 2.【答案】A 【分析】设,直线方程为,然后抛物线标准方程与直线方程联立消,得一个关于一元二次方程,又由线段的中点的横坐标为3,得,转化为,由此即可确定的取值范围. 【详解】解:设,直线方程为, 联立,消去,得,所以, 所以, 因为、中点横坐标为3,所以, 故,又,所以的取值范围为. 故选:A. 3.【答案】B 【分析】表示的是椭圆的部分,而是椭圆的下焦点,设为椭圆的上焦点,为直线与轴的夹角,则由椭圆的性质和定义可得结论. 【详解】表示的是椭圆的部分,而是椭圆的下焦点, 设为椭圆的上焦点,为直线与轴的夹角,则, , 当且仅当轴时取等号,则只与有关,与无关, 故选:B. 4.【答案】C 【分析】根据四边形OMPN是平行四边形,得到为定值,然后将取特殊位置,求解. 【详解】如图所示: , 易知由四边形OMPN是平行四边形, 所以为定值, 取点时,由 ,解得 , 所以,由对称性得:, 所以, 取点时,由 ,解得 ,所以,由对称性得:, 所以,所以 ,即, 故选:C 5.【答案】B 【分析】设直线l的方程为,与抛物线方程联立,应用韦达定理,由中点坐标公式求得得抛物线方程. 【详解】解:由题可得直线l的方程为,与抛物线方程C:y2=2px(p>0)联立,得k2x2-k2px-2px+=0. ∵AB的中点为M(3,2),∴,解得k=1或k=2,∴p=2或p=4, ∴抛物线C的方程为y2=4x或y2=8x. 故选:B. 6.【答案】 【分析】先设出椭圆的方程,然后利用平方差法,及的中点的横坐标为1,即得,,然后求解椭圆标准方程. 【详解】解 设椭圆方程为,依题意, 设,,,,可得;, 两式作差化简可得:, 直线与其相交于、两点,中点的横坐标为1, 则,则,,且,解得,, 椭圆的标准方程是:. 故答案为: 7.【答案】1 【分析】设直线l的方程为,联立方程组,求得,根据题意求得l的方程为,设点关于直线l的对称点为,解得,根据,即可求解. 【详解】因为抛物线C的方程为,所以焦点, 根据题意直线l的方程为, 设,联立,得, 所以,所以,所以, 因为AB的中点Q到x轴的距离为3,所以,解得, 所以直线l的方程为, 设点关于直线l的对称点为,所以,且, 解得, 所以点F关于直线l的对称点为, 所以,当M在射线与直线l的交点时,取等号, 故答案为:1. 8.【答案】(1); (2); (3)或. 【分析】由椭圆方程与直线方程联立,利用、、可分别得(1)、(2)、(3)答案. 【详解】设直线与椭圆的方程分别为 与,问为何值时, 由得. (1)当, 即时直线与椭圆有一个公共点; (2)当, 即时直线与椭圆有两个公共点; (3) 即或时直线与椭圆无公共点. 9.【答案】(1);(2)直线过定点. 【分析】(1)利用离心率及抛物线:的准线被椭圆截得的线段长为和椭圆中的关系即可. (2)由可得联立直线与椭圆的方程带入化简即可得出结果. 【详解】解:(1)由题意可知,抛物线的准线方程为,又抛物线的准线被椭圆截得的线段长为. ∴点在椭圆上.∴① 又∵,∴,∴②, 将①②联立,解得,,∴椭圆的方程为 (2)设直线的方程为,,, 把直线和椭圆方程联立,整理可得:. ∵,即, ∴, 由(1)得,∴,, 又,都在轴上方,且,∴, ∴,即. 整理可得 ∴, 即,整理可得:. ∴直线的方程为, ∴直线过定点. 10.【答案】(1);(2)证明见解析. 【分析】(1)设切线方程为y﹣=k(x﹣),由圆心到直线的距离等于半径,建立方程,解出k=﹣,从而求出A(0,),和B(2,0),直接写出椭圆的方程; (2)由(1)可知p(﹣2,0),设直线MN方程为:x=my﹣1,M(x1,y1),N(x2,y2)用设而不求法表示出,整理化简可得,即可证明PM⊥PN. 【详解】(1)设过点的切线方程为y﹣=k(x﹣),即kx﹣y+﹣=0,因为圆心到直线的距离等于半径,所以,解得k=﹣, 所以切线方程为﹣, 令x=0,得y=,A(0,),令y=0,得x=2,B(2,0). 所以b=,a=2,所以椭圆C2方程为:. (2)由(1)可知p(﹣2,0), 设直线MN方程为:x=my﹣1,M(x1,y1),N(x2,y2) 联立直线与椭圆的方程得:(m2+3)y2﹣2my﹣3=0, y1+y2=,y1y2=, x1+x2=(my1﹣1)+(my2﹣1)=m(y1+y2)﹣2, x1x2=(my1﹣1)(my2﹣1)=m2y1y2﹣m(y1+y2)+1, =(x1+2,y1)•(x2+2,y2)=(x1+2)(x2+2)+y1y2 =x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2, =m2y1y2﹣m(y1+y2)+1+2[m(y1+y2)﹣2]+4+y1y2, =(m2+1)y1y2+m(y1+y2)+1, =(m2+1)()+m()+1, ==0, 所以PM⊥PN. 真题再现 1.【答案】C 解析:由题意知,,则,所以(当且仅当时,等号成立). 故选C. 2.【答案】B 【解析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为, 其到直线的距离:,解得:(舍去). 故选:B. 3.【答案】 解析:抛物线: ()的焦点, ∵P为上一点,与轴垂直, 所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为, 不妨设, 因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧, 又, 因为,所以, ,所以的准线方程为 故答案为. 4.【答案】 【解析】由双曲线离心率公式可得,再由渐近线方程即可得解. 【详解】因为双曲线的离心率为2, 所以,所以, 所以该双曲线的渐近线方程为. 故答案为:. 【点睛】本题考查了双曲线离心率的应用及渐近线的求解,考查了运算求解能力,属于基础题. 5. 答案:(1);(2). 解析:因为, 所以,轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支, 设轨迹的方程为,则,可得,, 所以,轨迹的方程为; (2)设点,若过点的直线的斜率不存在,此时该直线与曲线无公共点, 不妨直线的方程为,即, 联立,消去并整理可得, 设点、,则且. 由韦达定理可得,, 所以,, 设直线的斜率为,同理可得, 因为,即,整理可得, 即,显然,故. 因此,直线与直线的斜率之和为. 6.【答案】(1);(2)证明见解析. 【解析】(1)由离心率公式可得,进而可得,即可得解; (2)必要性:由三点共线及直线与圆相切可得直线方程,联立直线与椭圆方程可证; 充分性:设直线,由直线与圆相切得,联立直线与椭圆方程结合弦长公式可得,进而可得,即可得解. 【详解】(1)由题意,椭圆半焦距且,所以, 又,所以椭圆方程为; (2)由(1)得,曲线为, 当直线的斜率不存在时,直线,不合题意; 当直线的斜率存在时,设, 必要性: 若M,N,F三点共线,可设直线即, 由直线与曲线相切可得,解得, 联立可得,所以, 所以, 所以必要性成立; 充分性:设直线即, 由直线与曲线相切可得,所以, 联立可得, 所以, 所以 , 化简得,所以, 所以或,所以直线或, 所以直线过点,M,N,F三点共线,充分性成立; 所以M,N,F三点共线的充要条件是. 【点睛】解决本题的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用,注意运算的准确性是解题的重中之重. 7.【答案】(1);(2)证明详见解析. 【分析】(1)依据题意作出如下图象: 由椭圆方程可得:, , ,, 椭圆方程为: (2)证明:设, 则直线的方程为:,即: 联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得: ,解得:或 将代入直线可得: 所以点的坐标为.同理可得:点的坐标为 当时, 直线的方程为:, 整理可得: 整理得:所以直线过定点. 当时,直线:,直线过点. 故直线CD过定点. 模拟检测 1.【答案】D 【分析】设直线AB的方程为x=y+1,联立,得到AB的中点坐标,然后过P作PH垂直准线于点H,再利用抛物线的定义,由三点共线时求得最小值求解. 【详解】如图所示: 由题意,得F(1,0),故直线AB的方程为x=y+1, 联立,得, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则,x1+x2=(y1+y2)+2=14,所以Q(7,2), 过P作PH垂直准线于点H, 由抛物线的定义得:|PF|+|PQ|=|PH|+|PQ|≥|QH|=7+1=8, 当三点共线时,等号成立,所以|PF|+|PQ|的最小值为8, 故选:D. 2.【答案】D 【分析】首先设点,B的坐标,利用向量垂直关系,表示,再列出面积公式,利用基本不等式化简,求最小值. 【详解】设,则,,则解得, 根据三角形的面积公式, ,当且仅当时,取最小值. 则的面积的最小值为. 故选: D 3.【答案】D 【分析】利用点差法求得直线的斜率,进而可求出直线的方程,注意检验判别式是否大于0. 【详解】设,所以, 两式相减得,, 因为点为的中点,所以, 所以,故直线的斜率为, 所以直线的方程为,即, 联立,所以,,故斜率为符合题意,因此直线的方程为, 故选:D. 4.【答案】C 【分析】可设椭圆长轴为,双曲线的实轴为,焦点为,设,,利用椭圆和双曲线的定义可得,,再利用垂直关系可得,联立即可得解. 【详解】设椭圆长轴为,双曲线的实轴为,焦点为, 设,, 所以,, 平方和相加可得, 由则, 所以,所以, 即,,即. 故选:C 5.【答案】C 【分析】设点、,利用点差可求得直线的斜率,进而可求得直线的方程. 【详解】设点、,由已知可得, 因为点、都在椭圆上,则, 两式作差可得,即, 所以,直线的斜率为, 因此,直线的方程为,即. 故选:C. 6.【答案】A 【分析】利用椭圆与双曲线的定义得出与的和与差,变形求得积. 【详解】解:不妨设点P是两曲线在第一象限内的交点,由题意得 解得 则|PF1|·|PF2|==m-s. 故选:A. 7.【答案】D 【分析】抛物线的焦点到顶点的距离为3求得,又抛物线上的点到准线的距离的最小值为可得答案. 【详解】∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,∴,即, 又抛物线上的点到准线的距离的最小值为, ∴抛物线上的点到准线的距离的取值范围为. 故选:D. 8.【答案】A 【分析】设,,,的坐标与直线BC的方程,联立直线方程与椭圆方程,由题意结合根与系数的关系建立方程组,求解即可 【详解】设,..,直线的方程为. 由,可得…① 联立. ,…②,由①②整理可得:…③ ∵原点是的重心,∴,. ∵,∴…④. 由③④可得,∵.∴. 故选:A 9.【答案】 【分析】设,,应用直线方程的两点式并整理得直线为,再由确定的关系,即可知的定点坐标. 【详解】由题设,令,,则直线为,又且均不为1, ∴:,整理得, 又,即,得, ∴为,即经过定点. 故答案为: 【点睛】通过设的坐标,利用两点式化简整理出直线的方程,再由垂直关系有确定参数关系,并代入所得的方程,即可确定定点坐标. 10.【答案】 【分析】先设出椭圆的方程,然后利用平方差法,及的中点的横坐标为1,即得,,然后求解椭圆标准方程. 【详解】解 设椭圆方程为,依题意, 设,,,,可得;, 两式作差化简可得:, 直线与其相交于、两点,中点的横坐标为1, 则,则,,且,解得,, 椭圆的标准方程是:. 故答案为: 11.【答案】1 【分析】设直线l的方程为,联立方程组,求得,根据题意求得l的方程为,设点关于直线l的对称点为,解得,根据,即可求解. 【详解】因为抛物线C的方程为,所以焦点, 根据题意直线l的方程为, 设,联立,得, 所以,所以, 所以, 因为AB的中点Q到x轴的距离为3,所以,解得, 所以直线l的方程为, 设点关于直线l的对称点为,所以,且, 解得, 所以点F关于直线l的对称点为, 所以,当M在射线与直线l的交点时,取等号, 故答案为:1. 12.【答案】 【分析】由|AF|=|BF|,可得l⊥x轴,从而可确定圆的圆心和半径,这样就可以求弦长了. 【详解】解:由于|AF|=|BF|,所以l⊥x轴, 所以圆心坐标为F(1,0),半径为r=2, 弦长为,故答案为:2. 13.【答案】(1) ;(2). 【分析】(1)利用椭圆方程,求出焦点坐标,结合直线的斜率,得到直线方程,利用直线与椭圆相切,求解a、c,即可得到椭圆方程; (2)根据直线l1,l2与椭圆C的位置关系,得到;利用根与系数的关系和弦长公式得到关于k的表达式,,然后换元,利用函数的单调性求解范围. 【详解】(1)设,其中① 当直线l1经过点F1时,直线l1的斜率,∴直线l2的斜率为,方程为, 与椭圆C的方程联立,消去y得:, 整理得:.∵直线l2与椭圆C有且只有一个公共点, ∴,即② 由①②得:,解得:,∴, ∴C的标准方程为. (2)由题意知:直线l1的斜率存在且不为零,设其方程为, 与椭圆C的方程联立,消去y得:, 则,解得:. 同理:当直线l2与椭圆C有两个交点时,,∴. 设,则,, ∴. 设,则t∈(4,19),∴, ∵在(4,19)上单调递增,∴, ∴|AB|的取值范围是. 14.【答案】(1)k=1或k=0;(2). 【分析】(1)联立,消去x得ky2−4y+4=0,分k=0, k≠0,讨论求解; (2)根据题意,设直线方程为y=x−1,联立,由求解. 【详解】(1)依题意,消去x得,即ky2−4y+4=0, ①当k=0时,显然方程只有一个解,满足条件, ②当k≠0时,Δ=(−4)2−4×4k=0,解得k=1, 综上可得:当k=1或k=0时直线与抛物线只有一个交点. (2)拋物线C:y2=4x,所以其焦点为F(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2), 所以直线方程为y=x−1,则,消去x 得y2−4y−4=0, 则y1+y2=4,y1y2=−4, 所以, 所以. 15.【答案】(1);(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ). 【分析】(1)根据题意得,,进而解方程即可得答案; (2)(ⅰ)设中点为,则,,进而分和两种情况求解直线方程,以证明直线过定点; (ⅱ)直线与抛物线联立方程消去,根据韦达定理与弦长公式求得当且仅当时等号成立,进而得直线,再讨论,位于直线两侧时得,进而根据点到直线的距离求解点到直线的距离以求解四边形的面积. 【详解】解:(1)由抛物线的性质得, 所以根据抛物线的定义得:,解得, 所以的标准方程为. (2)设,且. (ⅰ)证明:设中点为,则,, 当时,; 当时,, 则,, 令,得,故直线过定点 综上,恒过定点. (ⅱ)由(ⅰ)知直线,即, 所以直线与抛物线联立方程消去,整理得, 由,得,, , 当且仅当时等号成立,所以的最大值为10, 此时直线的方程为. 对于直线,, 所以点在同侧,不合题意, 对于直线,满足,位于直线两侧, 所以直线,点到直线的距离, 点到直线的距离, 所以. 16.【答案】(1);(2)直线与的斜率之和为定值. 【分析】(1)依题意得到方程组,解得即可; (2)由题可知的斜率一定存在,故设:联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,即可得到,,再计算可得; 【详解】解:(1)由题意得,∴ ∴椭圆的方程为. (2)由题可知的斜率一定存在,故设: 由得 由,解得, 设则, 又点,∴,, ∴ . 直线与的斜率之和为定值. 31 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司

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