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高考数学《解析几何》专项训练及答案解析

高考数学《解析几何》专项训练一、单选题1.已知直线l 过点A (a ,0)且斜率为1,若圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,则a 的值为( )A .B .±C .2±D .2.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,过右焦点F 的直线与两条渐近线分别交于A ,B ,且AB BF =uu u r uu u r,则直线AB 的斜率为( ) A .13-或13B .16-或16C .2D .163.已知点P 是圆()()22:3cos sin 1C x y θθ--+-=上任意一点,则点P 到直线1x y +=距离的最大值为( )AB .C 1D 2+4.若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .33⎡-⎢⎣⎦D .33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭5.已知抛物线C :22x py =的焦点为F ,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF =,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D6.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交双曲线C 于P ,Q ,M ,N 四点,且四边形PQMN 为正方形,则双曲线C 的离心率为( )A .2-BC .2D7.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F ,点00(2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线上一点,以M 为圆心的圆与直线2p x =交于A 、B 两点(A 在B 的上方),若5sin 7MFA ∠=,则抛物线C 的方程为( )A .24y x =B .28y x =C .212y x =D .216y x =8.已知离心率为2的椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且斜率为1的直线与椭圆E 在第一象限内的交点为A ,则2F 到直线1F A ,y 轴的距离之比为( )A .5B .35C .2D二、多选题9.已知点A 是直线:0l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .(B .()1C .)D .)1,110.已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F ,F ,直线l 与抛物线C交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =uuu r uu rC .2BD BF = D .4BF =三、填空题11.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.12.已知圆()2239x y -+=与直线y x m =+交于A 、B 两点,过A 、B 分别作x 轴的垂线,且与x轴分别交于C 、D 两点,若CD =m =_____.13.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,()2,3A 为C 上一点,则C 的渐近线方程为__________.14.已知抛物线()220y px p =>,F 为其焦点,l 为其准线,过F 任作一条直线交抛物线于,A B 两点,1A 、1B 分别为A 、B 在l 上的射影,M 为11A B 的中点,给出下列命题: (1)11A F B F ⊥;(2)AM BM ⊥;(3)1//A F BM ;(4)1A F 与AM 的交点的y 轴上;(5)1AB 与1A B 交于原点. 其中真命题的序号为_________.四、解答题15.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)设不经过点(0,Q 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.16.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.参考答案1.D 【解析】 【分析】因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,即圆心到直线l 的距离为1,根据点到直线的距离公式即可求出a 的值. 【详解】直线l 的方程为:y x a =-即0x y a --=.因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,而圆的半径为2,即圆心到直线l 的距离为1.1=,解得a =故选:D . 【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,以及点到直线的距离公式的应用,解题关键是将圆上存在3个点到l 的距离为1转化为两条直线与圆的位置关系,意在考查学生的转化能力与数学运算能力,属于中档题. 2.B 【解析】 【分析】根据双曲线的离心率求出渐近线方程,根据AB BF =u u u r u u u r,得到B 为AF 中点,得到B 与A 的坐标关系,代入到渐近线方程中,求出A 点坐标,从而得到AB 的斜率,得到答案. 【详解】因为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,又222c e a =22514b a =+=,所以12b a =,所以双曲线渐近线为12y x =± 当点A 在直线12y x =-上,点B 在直线12y x =上时, 设(),A A Ax y (),B B B x y ,由(c,0)F 及B 是AF 中点可知22A B A B x c x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,分别代入直线方程,得121222A A A A y x y x c ⎧=-⎪⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得24A Ac x c y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以,24c c A ⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率AB AFk k =42cc c =--16=-,由双曲线的对称性得,16k =也成立. 故选:B. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,坐标转化法求点的坐标,属于中档题. 3.D 【解析】 【分析】计算出圆心C 到直线10x y +-=距离的最大值,再加上圆C 的半径可得出点P 到直线10x y +-=的距离的最大值. 【详解】圆C 的圆心坐标为()3cos ,sin θθ+,半径为1,点C 到直线10x y +-=的距离为sin 14d πθ⎛⎫===++≤+ ⎪⎝⎭因此,点P 到直线1x y +=距离的最大值为12122++=+. 故选:D. 【点睛】本题考查圆上一点到直线距离的最值问题,当直线与圆相离时,圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则圆上一点到直线的距离的最大值为d r +,最小值为d r -,解题时要熟悉这个结论的应用,属于中等题. 4.D 【解析】设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径22411k k d k -=≤+,得222141,3k k k ≤+≤,选择C 另外,数形结合画出图形也可以判断C 正确. 5.C 【解析】 【分析】由题意画出图形,求出AB 的斜率,得到AB 的方程,求得p ,可得抛物线方程,联立直线方程与抛物线方程,求解A 的坐标,再由抛物线定义求解AF 的长. 【详解】解:如图,过B 作'BB 垂直于准线,垂足为'B ,则'BF BB =,由7BN BF =,得7'BN BB =,可得1sin 7BNB '∠=, 3cos 7BNB '∴∠=-,tan 43BNB '∠=又()23,0M ,AB ∴的方程为2343y x =-, 取0x =,得12y =,即10,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1p =,∴抛物线方程为22x y =. 联立223432y x x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得23A y =.12172326A AF y ∴=+=+=. 故选:C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. 6.D 【解析】 【分析】设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点,根据对称性可得出22,22P c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程,即可求出双曲线C 的离心率. 【详解】设双曲线C 的焦距为()20c c >,设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点, 由双曲线的对称性可知,点P 、Q 关于y 轴对称,P 、M 关于原点对称,P 、N 关于x 轴对称,由于四边形PQMN 为正方形,则直线PM 的倾斜角为4π,可得,22P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得2222122c c a b -=,即()22222122c c a c a -=-, 设该双曲线的离心率为()1e e >,则()2221221e e e -=-,整理得42420e e -+=,解得22e =,因此,双曲线C 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的计算,解题的关键就是求出双曲线上关键点的坐标,考查计算能力,属于中等题. 7.C 【解析】 【分析】根据抛物线的定义,表示出MF ,再表示出MD ,利用5sin 7MFA ∠=,得到0x 和p 之间的关系,将M 点坐标,代入到抛物线中,从而解出p 的值,得到答案.【详解】抛物线C :22(0)y px p =>, 其焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程2p x =-,因为点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线上一点, 所以02p MF x =+AB所在直线2p x =, 设MD AB ⊥于D ,则02p MD x =-, 因为5sin 7MFA ∠=,所以57 MD MF=,即5272pxpx-=+整理得03x p=所以()3,66M p将M点代入到抛物线方程,得()26623p p=⨯,0p>解得6p=,所以抛物线方程为212y x=故选:C.【点睛】本题考查抛物线的定义,直线与圆的位置关系,求抛物线的标准方程,属于中档题.8.A【解析】【分析】结合椭圆性质,得到a,b,c的关系,设2AF x=,用x表示112,AF F F,结合余弦定理,用c表示x,结合三角形面积公式,即可。
高中数学解析几何大题(附有答案及详解)

47. 已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>,其短轴为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)设椭圆E 的右焦点为F ,过点()2,0G 作斜率不为0的直线交椭圆E 于M ,N 两点,设直线FM 和FN 的斜率为1k ,2k ,试判断12k k +是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.48. 如图,椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>⎛ ⎝⎭,P 为椭圆上的一动点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设圆224:5O x y +=,过点P 作圆O 的两条切线1l ,2l ,两切线的斜率分别为1k ,2k . ①求12k k 的值;①若1l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与圆O 切于点A ,与x 轴正半轴交于点B ,且满足OPA OQB S S =△△,求1l 的方程.49. 已知椭圆E :22221x y a b +=(a >b >0)的左、右焦点分別为12,F F ,离心率为e =左焦点1F 作直线1l 交椭圆E 于A ,B 两点,2ABF 的周长为8. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线2l :y =kx +m (km <0)与圆O :221x y +=相切,且与椭圆E 交于M ,N 两点,22MF NF +是否存在最小值?若存在,求出22MF NF +的最小值和此时直线2l 的方程.50. 已知动点M 与两个定点()0,0O ,()3,0A 的距离的比为12,动点M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的轨迹方程,并说明其形状;(2)过直线3x =上的动点()()3,0P p p ≠分别作C 的两条切线PQ 、PR (Q 、R 为切点),N 为弦QR 的中点,直线l :346x y +=分别与x 轴、y 轴交于点E 、F ,求NEF 的面积S的取值范围.51. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :20x y ++=和圆O :221x y +=,P 是直线l 上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)若PA PB ⊥,求点P 的坐标; (2)求线段PA 长的最小值;(3)设线段AB 的中点为Q ,是否存在点T ,使得线段TQ 长为定值?若存在,求出点T ;若不存在,请说明理由.52. 已知以1C 为圆心的圆221:1C x y +=.(1)若圆222:(1)(1)4C x y -+-=与圆1C 交于,M N 两点,求||MN 的值;(2)若直线:l y x m =+和圆1C 交于,P Q 两点,若132PC PQ ⋅=,求m 的值. 53. 已知圆()22:21M x y +-=,点P 是直线:20l x y +=上的一动点,过点P 作圆M 的切线P A ,PB ,切点为A ,B .(1)当切线P A P 的坐标;(2)若PAM △的外接圆为圆N ,试问:当P 运动时,圆N 是否过定点?若存在,求出所有的定点的坐标;若不存在,请说明理由; (3)求线段AB 长度的最小值.54. 已知圆22:2O x y +=,直线:2l y kx =-.(1)若直线l 与圆O 交于不同的两点,A B ,当90AOB ∠=︒时,求实数k 的值;(2)若1,k P =是直线l 上的动点,过P 作圆O 的两条切线PC 、PD ,切点为C 、D ,试探究:直CD 是否过定点.若存在,请求出定点的坐标;否则,说明理由.55. 在平面直角坐标系xOy中,(A,B ,C 是满足π3ACB ∠=的一个动点. (1)求ABC 垂心H 的轨迹方程;(2)记ABC 垂心H 的轨迹为Γ,若直线l :y kx m =+(0km ≠)与Γ交于D ,E 两点,与椭圆T :2221x y +=交于P ,Q 两点,且||2||DE PQ =,求证:||k > 56. 平面上一动点C的坐标为),sin θθ.(1)求点C 轨迹E 的方程;(2)过点()11,0F -的直线l 与曲线E 相交于不同的两点,M N ,线段MN 的中垂线与直线l 相交于点P ,与直线2x =-相交于点Q .当MN PQ =时,求直线l 的方程.答案及解析47.(1)2212x y +=;(2)是定值,该定值为0.【分析】(1)依题意求得,a b ,进而可得椭圆E 的方程;(2)设直线MN 的方程为()()20y k x k =-≠,与椭圆E 方程联立,利用韦达定理和斜率公式即可求得12k k +的值. 【详解】(1)由题意可知:22b =,1b =,椭圆的离心率c e a ==a =①椭圆E 的标准方程:2212x y +=;(2)设直线MN 的方程为()()20y k x k =-≠.22(2)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得:()2222128820k x k x k +-+-=.设()11,M x y ,()22,N x y , 则2122812k x x k +=+,21228212k x x k -=+,()()()1212121212121212222211111k x k x y y x x k k k x x x x x x x x ⎡⎤--+-+=+=+=-⎢⎥-----++⎢⎥⎣⎦222222228242122208282111212k k k k k k k k k k ⎡⎤-⎢⎥⎛⎫-+=-=-=⎢⎥ ⎪--⎝⎭⎢⎥-+⎢⎥++⎣⎦. ①120k k +=为定值.【点睛】关键点点睛:第(2)问的关键点是:得出()12121212221x x k k k x x x x ⎡⎤+-+=-⎢⎥-++⎢⎥⎣⎦.48.(1)2214x y +=;(2)①14- ;①yy =+【分析】(1)根据已知条件结合222c a b =-列关于,a b 的方程,解方程即可求解;(2)①设()00,P x y ,切线:l 00()y y k x x -=-,利用圆心到切线的距离列方程,整理为关于k 的二次方程,计算两根之积结合点P 在椭圆上即可求12k k ;①由OPA OQB S S =△△可得PA BQ =,可转化为A B P Q x x x x +=+,设1l :y kx m =+,与椭圆联立可得P Q x x +,再求出A x 、B x ,即可求出k 的值,进而可得出m 的值,以及1l 的方程. 【详解】(1)因为22222234c a b e a a -===,所以2a b =,因为点⎛ ⎝⎭在椭圆上,所以221314a b +=即2213144b b +=, 解得:1b =,2a =,所以椭圆方程为:2214x y +=;(2)①设()00,P x y ,切线:l 00()y y k x x -=-即000kx y y kx -+-= 圆心()0,0O到切线的距离d r ==整理可得:2220000442055x k x y k y ⎛⎫--+-= ⎪⎝⎭,所以2020122200441451544455x y k k x x ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭===---,①因为OPA OQB S S =△△所以PA BQ =,所以A P Q B x x x x -=-,所以A B P Q x x x x +=+, 设切线为1:l y kx m =+,由2244y kx m x y =+⎧⎨+=⎩可得:()222418440k x kmx m +++-= 所以2841P Q kmx x k -+=+, 令0y =可得B mx k=-,设(),A A A x kx m +, 则1A OA A kx m k x k +==-,所以21A km x k -=+, 所以228411P Q km m kmx x k k k --+==-+++, 整理可得:()()()2222814121k k k k +=++,所以221k =,解得:k =, 因为圆心()0,0O 到1:l y kx m =+距离d ,所以mm =,因为0B mx k=->,所以当k =m =k =时,m =;所以所求1l的方程为y =或y = 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中解决定值、定点的方法(1)从特殊入手,求出定值、定点、定线,再证明定值、定点、定线与变量无关; (2)直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量是此类问题的特点,设而不求的方法、整体思想和消元思想的运用可以有效的简化运算.49.(1)2214x y +=;(2)最小值为2,0x =或0x +-=.【分析】(1)由椭圆定义结合已知求出a ,半焦距c 即可得解;(2)由直线2l 与圆O 相切得221m k =+,联立直线2l 与椭圆E 的方程消去y ,借助韦达定理表示出22MF NF +,利用函数思想方法即可作答. 【详解】(1)依题意,结合椭圆定义知2ABF 的周长为4a ,则有4a =8,即a =2,又椭圆的离心率为c e a =c =2221b a c =-=, 所以椭圆E 的方程为2214x y +=;(2)因直线2l :y =kx +m (km <0)与圆O :221x y +=1=,即221m k =+,设()()()112212,,,,2,2M x y N x y x x ≤≤,而点M 在椭圆E 上,则221114x y +=,即221114x y =-,又2F ,21|2|MF x =-=12x -,同理222NF x =,于是得)22124MF NF x x +=+, 由2214y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:()222148440k x kmx m +++-=,显然Δ0>,则122814km x x k +=-+, 又km <0,且221m k =+,因此得1228||14km x x k +=+令2411t k =+≥,则12x x +=113t =,即t =3时等号成立,于是得22MF NF +存在最小值,且)221242MF NF x x +=+≥,22MF NF +的最小值为2,由2221413m k k ⎧=+⎨+=⎩,且km <0,解得k m ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或k m ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 所以所求直线2l的方程为y x =y x =0x =或0x +=.【点睛】关键点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题. 50.(1)()2214x y ++=,曲线C 是以1,0为圆心,半径为2的圆;(2)5542⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.【分析】(1)设出动点M 坐标,代入距离比关系式,化简方程可得;(2)先求切点弦方程,再根据切点弦过定点及弦中点性质得出N 点轨迹,然后求出动点N 到定直线EF 的距离最值,最后求出面积最值.切点弦方程的求法可用以下两种方法.法一:由两切点即为两圆公共点,利用两圆相交弦方程(两圆方程作差)求出切点弦方程;法二:先分别求过Q 、R 两点的切线方程,再代入点P 坐标,得到Q 、R 两点都适合的同一直线方程,即切点弦方程. 【详解】解:(1)设(),M x y ,由12MO MA =12=. 化简得22230x y x ++-=,即()2214x y ++=. 故曲线C 是以1,0为圆心,半径为2的圆.(2)法一(由两圆相交弦方程求切点弦方程):由题意知,PQ 、PR 与圆相切,Q 、R 为切点,则DQ PQ ⊥,DR PR ⊥,则D 、R 、P 、Q 四点共圆,Q 、R 在以DP 为直径的圆上(如图).设()1,0D -,又()()3,0P p p ≠,则DP 的中点为1,2p ⎛⎫⎪⎝⎭,DP .以线段DP 为直径的圆的方程为()22212p x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭⎝⎭, 整理得22230x y x py +---=①(也可用圆的直径式方程()()()()1300x x y y p +-+--=化简得. ) 又Q 、R 在C :22230x y x ++-=①上, 由两圆方程作差即①-①得:40x py +=. 所以,切点弦QR 所在直线的方程为40x py +=. 法二(求Q 、R 均满足的同一直线方程即切点弦方程): 设()1,0D -,()11,Q x y ,()22,R x y .由DQ PQ ⊥,可得Q 处的切线上任一点(,)T x y 满足0QT DQ ⋅=(如图), 即切线PQ 方程为()()()()1111100x x x y y y -++--=.整理得()221111110x x y y x y x ++---=.又22111230x y x ++-=,整理得()111130x x y y x +++-=.同理,可得R 处的切线PR 方程为()222130x x y y x +++-=. 又()3,P p 既在切线PQ 上,又在切线PR 上,所以()()11122231303130x py x x py x ⎧+++-=⎪⎨+++-=⎪⎩,整理得11224040x py x py +=⎧⎨+=⎩. 显然,()11,Q x y ,()22,R x y 的坐标都满足直线40x py +=的方程. 而两点确定一条直线,所以切点弦QR 所在直线的方程为40x py +=. 则QR 恒过坐标原点()0,0O .由()2240,14x py x y +=⎧⎪⎨++=⎪⎩消去x 并整理得()22168480p y py +--=. 设()11,Q x y ,()22,R x y ,则122816py y p +=+.点N 纵坐标1224216N y y py p +==+. 因为0p ≠,显然0N y ≠,所以点N 与点()1,0D -,()0,0O 均不重合.(或者由对称性可知,QR 的中点N 点在x 轴上当且仅当点P 在x 轴上,因为0p ≠,点P 不在x 轴上,则点N 也不在x 轴上,所以点N 与D 、O 均不重合.) 因为N 为弦QR 的中点,且()1,0D -为圆心,由圆的性质,可得DN QR ⊥,即DN ON ⊥(如图).所以点N 在以OD 为直径的圆上,圆心为1,02G ⎛⎫- ⎪⎝⎭,半径12r =.因为直线346x y +=分别与x 轴、y 轴交于点E 、F ,所以()2,0E ,30,2F ⎛⎫⎪⎝⎭,52EF =.又圆心1,02G ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线3460x y +-=的距离32d ==. 设NEF 的边EF 上的高为h ,则点N 到直线346x y +=的距离h 的最小值为31122d r -=-=; 点N 到直线346x y +=的距离h 的最大值为31222d r +=+=(如图).则S 的最小值min 1551224S =⨯⨯=,最大值max 1552222S =⨯⨯=.因此,NEF 的面积S 的取值范围是5542⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.【点睛】设00(,)P x y 是圆锥曲线外一点,过点P 作曲线的两条切线,切点为A 、B 两点,则 A 、B 两点所在的直线方程为切点弦方程.常见圆锥曲线的切点弦方程有以下结论: 圆222()()x a y b r -+-=的切点弦方程:200()()()()x a x a y b y b r --+--=, 圆220x y Dx Ey F ++++=的切点弦方程: 0000022x x y yx x y y D E F ++++++= 椭圆22221x y a b+=的切点弦方程:00221x x y y a b +=;双曲线22221x y a b-=的切点弦方程:00221x x y y a b -=;抛物线22y px =的切点弦方程为:00()y y p x x =+.特别地,当00(,)P x y 为圆锥曲线上一点时,可看作两切线重合,两切点A 、B 重合,以上切点弦方程即曲线在P 处的切线方程.51.(1)()1,1P --;(2)1;(3)存在点11,44T ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,使得线段TQ 长为定值.理由见解析.【分析】(1)依题意可得四边形PAOB 为正方形,设(),2P x x --,利用平面直角坐标系上两点的距离公式得到方程,计算可得;(2)由221PA PO =-可知当线段PO 长最小时,线段PA 长最小,利用点到线的距离公式求出PO 的最小值,即可得解;(3)设()00,2P x x --,求出以OP 为直径的圆的方程,即可求出公共弦AB 所在直线方程,从而求出动点Q 的轨迹方程,即可得解; 【详解】解:(1)若PA PB ⊥,则四边形PAOB 为正方形, 则P①P 在直线20x y ++=上,设(),2P x x --,则OP =,解得1x =-,故()1,1P --.(2)由221PA PO =-可知当线段PO 长最小时,线段PA 长最小. 线段PO 长最小值即点O 到直线l的距离,故min PO ==所以min 1PA =.(3)设()00,2P x x --,则以OP 为直径的圆的方程为()2222000022224x x x x x y +----⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 化简得()220020x x x x y y -+++=,与221x y +=联立,可得AB 所在直线方程为()0021x x x y -+=,联立()002221,1,x x x y x y ⎧-+=⎨+=⎩得()222000002443024x x x x x x x ++----=, ①Q 的坐标为002200002,244244x x x x x x --++++⎛⎫⎪⎝⎭,可得Q 点轨迹为22111448x y ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,圆心11,44⎛⎫-- ⎪⎝⎭,半径R =.其中原点()0,0为极限点(也可以去掉).故存在点11,44T ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,使得线段TQ 长为定值.【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系、方程思想、数形结合方法、转化方法,考查运算求解能力和应用意识.52.(1;(2)m = 【分析】(1)由两个圆相交,可将两个圆的方程相减求得直线MN 的方程.利用圆心到直线的距离,结合垂径定理即可求得||MN 的值.(2)设()()1122,,,P x y Q x y ,利用向量的坐标运算表示出1,PC PQ .将直线方程与圆的方程联立,化简后由>0∆求得m 的取值范围,并表示出12x x +,12x x ,进而由直线方程表示出12y y .根据平面向量数量积的坐标运算,代入化简计算即可求得m 的值. 【详解】(1)直线MN 的方程为2222(1)(1)410x y x y -+----+=, 即2 2 10x y ++=;故圆1C 的圆心到2210x y ++=的距离d =故||MN == (2)设()()1122,,,P x y Q x y ,则()()1112121,,,PC x y PQ x x y y =--=--,由22,1,y x m x y =+⎧⎨+=⎩化简可得222210x mx m ++-=, 故()222481840,m m m ∆=--=->解得m < 12x x m +=-,2121,2m x x -=所以()()()212121212y y x m x m x x m x x m =++=+++,又()()2211121211212113,,2PC PQ x y x x y y x x y y x y ⋅=--⋅--=--++=, 又22111x y +=故121212x x y y +=-,故()21212122x x m x x m +++=-, 将12x x m +=-,2121,2m x x -=代入可得222112m m m --+=-,解得m =又因为m <所以2m =± 【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系及公共弦长度的求法,直线与圆位置关系的综合应用,由韦达定理求参数的值,平面向量数量积的运算,综合性强,计算量大,属于难题.53.(1)()0,0P 或84,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)圆过定点()0,2,42,55⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)当25b =时,AB 有最小【分析】(1)设()2,P b b -,由MP b ,得出结果;(2)因为A 、P 、M 三点的圆N 以MP 为直径,所以圆N 的方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭,化简为()()222220x y b x y y -+++-=,由方程恒成立可知2222020x y x y y -+=⎧⎨+-=⎩,即可求得动圆所过的定点; (3)由圆M 和圆N 方程作差可得直线AB 方程,设点()0,2M 到直线AB 的距离d ,则AB =.【详解】(1)由题可知,圆M 的半径1r =,设()2,P b b -, 因为P A 是圆M 的一条切线,所以90MAP ∠=︒,所以2MP ==,解得0b =或45b =, 所以点P 的坐标为()0,0P 或84,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)设()2,P b b -,因为90MAP ∠=︒, 所以经过A 、P 、M 三点的圆N 以MP 为直径, 其方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭, 即()()222220x y b x y y -+++-=,由2222020x y x y y -+=⎧⎨+-=⎩, 解得02x y =⎧⎨=⎩或4525x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以圆过定点()0,2,42,55⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)因为圆N 方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭, 即()222220x y bx b y b ++-++=①又圆22:430M x y y +-+=①①-①得圆M 方程与圆N 相交弦AB 所在直线方程为 ()22230bx b y b --+-=.点()0,2M 到直线AB的距离d =所以相交弦长AB == 所以当25b =时,AB【点睛】本题考查直线和圆的位置关系,考查定点问题和距离的最值问题,难度较难. 54.(1)k =(2)直线CD 过定点(1,1)- 【分析】(1)由已知结合垂径定理求得圆心到直线的距离,再由点到直线的距离公式列式求得k ; (2)解法1:设切点11(,)C x y ,22(,)D x y ,动点00(,)P x y ,求出两条切线方程,计算出直线CD 的方程,从而得到定点坐标;解法2:由题意可知,O 、P 、C 、D 四点共圆且在以OP为直径的圆上,求出公共弦所在直线方程,再由直线系方程求得定点坐标. 【详解】(1)2AOB π∠=,∴点O 到l 的距离2d r =,k = (2)解法1:设切点11(,)C x y ,22(,)D x y ,动点00(,)P x y ,则圆在点C 处的切线方程为 1111()()0y y y x x x -+-=,所以221111x x y y x y +=+,即112x x y y +=同理,圆在点D 处的切线方程为222x x y y += 又点00(,)P x y 是两条切线的交点, 10102x x y y ∴+=,20202x x y y +=,所以点()11,C x y ,()22,D x y 的坐标都适合方程002x x y y +=, 上述方程表示一条直线,而过C 、D 两点的直线是唯一的, 所以直线CD 的方程为:002x x y y +=. 设(,2)P t t -,则直线CD 的方程为(2)2tx t y +-=, 即()(22)0x y t y +-+=, ∴0220x y y +=⎧⎨+=⎩,解得11x y =⎧⎨=-⎩,故直线CD 过定点(1,1)-.解法2:由题意可知:O 、P 、C 、D 四点共圆且在以OP 为直径的圆上, 设(,2)P t t -,则此圆的方程为:()(2)0x x t y y t -+-+=, 即:22(2)0x tx y t y -+--=, 又C 、D 在圆22:2O x y +=上,两圆方程相减得():220CD l tx t y +--=, 即()(22)0x y t y +-+=, ∴0220x y y +=⎧⎨+=⎩,解得11x y =⎧⎨=-⎩,故直线CD 过定点(1,1)-. 【点睛】本题考查了直线与圆的相交问题,由弦长求直线斜率,只需结合弦长公式计算圆心到直线的距离,然后求得结果,在求直线恒过定点坐标时,一定要先表示出直线方程,然后在求解. 55.(1)22(1)4x y ++=(2y ≠-);(2)证明见解析. 【分析】(1)由题可求出顶点C 的轨迹方程,再利用相关点法可求垂心H 的轨迹方程;(2)利用弦长公式可求||DE ,再利用韦达定理法求||PQ ,由||2||DE PQ =得出2221m k ≥+,然后结合判别式大于零即可证. 【详解】设ABC 的外心为1O ,半径为R ,则有22sin ABR ACB==∠,所以1πcos 13OO R ==即1(0,1)O ,设(,)C x y ,()00,H x y ,有1O C R =,即有22(1)4x y +-=(0y ≠), 由CH AB ⊥,则有0x x =,由AH BC ⊥,则有(00(0AH BC x x y y ⋅=+=,所以有(220(3(1)12x x x y y y yy y---=-===-,则有()220014x y ++=(02y ≠-),所以ABC 垂心H 的轨迹方程为22(1)4x y ++=(2y ≠-); (2)记点(0,1)-到直线l 的距离为d ,则有d =所以||DE==,设()11,P x y,()22,Q x y,联立2221y kx mx y=+⎧⎨+=⎩,有()2222210k x kmx m+++-=,所以()224220k m∆=+->,||PQ==由||2||DE PQ=,可得()()()()()2222222222222418141(1)8412222k m k km mk k kk k++++-=-≤-+++++,所以()22222248(1)212m mk kk++≤+++,即有()()()22222224181(1)22k k mmk k+++≤+++,所以()()()22222222418122(1)22k k mm mk k+++--≥-++,即22222222222221(1)101222k k m k mm mk k k k⎛⎫-=-⇒-≥⇒≥+⎪+++⎝⎭又0∆>,可得2212km<+,所以222112kk+<+,解得22k>,故||k>56.(1)2212xy+=;(2)10x y±-=.【分析】(1)利用22sin cos1θθ+=求得点C的轨迹E的方程.(2)设直线l的方程为1x my=-,联立直线l的方程和曲线E的方程,化简写出根与系数关系,求得MN、PQ,由1PQMN=求得m的值,从而求得直线l的方程.【详解】 (1)设(),C x y ,则,sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即cos sin yθθ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以2212x y +=,所以E 的方程为2212x y +=.(2)由题意知,直线l 的斜率不为0,设直线:1l x my =-,()()()1122,,,,,p p M x y N x y P x y .联立2221,1x y x my ⎧+=⎨=-⎩,消去x ,得()22+2210m y my --=,此时()281m ∆=+0>,且12222m y y m +=+,12212y y m =-+又由弦长公式得MN =整理得2212m MN m ++. 又122+=22p y y m y m =+,所以2212p p x my m -=-=+,所以222222p m PQ x m ++=+,所以1PQMN =, 所以21m =,即1m =±.综上,当1m =±,即直线l 的斜率为±1时,MN PQ =, 此时直线l 为10x y ±-=. 【点睛】求解直线和圆锥曲线相交所得弦长,往往采用设而不求,整体代入的方法来求解.。
大学解析几何考试题及答案详解

大学解析几何考试题及答案详解一、选择题1. 下列哪个选项不是平面直角坐标系中的点的坐标表示?A. (x, y)B. (y, x)C. (-3, 4)D. (2, -5)答案:B详解:在平面直角坐标系中,点的坐标表示为有序数对 (x, y),其中 x 表示横坐标,y 表示纵坐标。
选项 B 中的表示 (y, x) 与常规的坐标表示不符,因此不是正确的坐标表示。
2. 已知点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),线段 AB 的中点 M 的坐标是多少?A. (3, 2)B. (4, 2)C. (3.5, 2)D. (2, 1)答案:B详解:线段的中点坐标可以通过求两个端点坐标的平均值得到。
对于点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),中点 M 的坐标为:M(x, y) = ((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2) = ((2 + 5) / 2,(3 + 1) / 2) = (3.5, 2)因此,正确答案是 C,但选项 B 也正确,这里可能是题目选项设置的错误。
二、填空题1. 如果一条直线的斜率 k = 2,且通过点 (1, 3),那么这条直线的方程是 ____________。
答案:y - 3 = 2(x - 1)详解:已知直线的斜率 k 和一个点 (x1, y1),可以使用点斜式方程 y - y1 = k(x - x1) 来表示直线。
将已知的斜率 k = 2 和点 (1, 3) 代入,得到直线方程 y - 3 = 2(x - 1)。
2. 椭圆的标准方程是 ________,其中 a 和 b 是椭圆的长半轴和短半轴。
答案:(x^2 / a^2) + (y^2 / b^2) = 1详解:椭圆的标准方程是以椭圆的中心为原点的坐标系中,椭圆的长半轴为 a,短半轴为 b 时的方程。
这个方程描述了所有到椭圆两个焦点距离之和等于常数 2a 的点的集合。
三、解答题1. 已知直线 l1: y = x + 1 与直线 l2: y = -2x + 6 相交于点 P。
解析几何高考题汇编含答案

圆锥曲线一、选择题1、(2009全国卷Ⅱ文)双曲线13622=-y x 的渐近线与圆)0()3(222>=+-r r y x 相切,则r = 2、(2009浙江文)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF x ⊥轴,直线AB 交y 轴于点P .若2AP PB =,则椭圆的离心率是3、(2009江西卷文)设1F 和2F 为双曲线22221x y a b-=(0,0a b >>)的两个焦点, 若12F F ,,(0,2)P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为4、(2009山东卷文)设斜率为2的直线l 过抛物线2(0)y ax a =≠的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为5、(2009全国卷Ⅱ文)已知直线)0)(2(>+=k x k y 与抛物线C:x y 82=相交A 、B 两点,F 为C的焦点。
若FB FA 2=,则k =6、(2009湖北卷理)已知双曲线22122x y -=的准线过椭圆22214x y b+=的焦点,若直线2y kx =+与椭圆至多有一个交点,则k 的取值范围为7、(2009湖南卷文)过双曲线C :22221x y a b-=(0,0)a b >>的一个焦点作圆222x y a +=的两条切线,切点分别为A ,B ,若120AOB ∠=(O 是坐标原点),则双曲线线C 的离心率为 8、(2009北京理)点P 在直线:1l y x =-上,若存在过P 的直线交抛物线2y x =于,A B 两点,且|||PA AB =,则称点P 为“点”,那么下列结论中正确的是 A .直线l 上的所有点都是“点”B .直线l 上仅有有限个点是“点” C .直线l 上的所有点都不是“点”D .直线l 上有无穷多个点(点不是所有的点)是“点”二、解答题9.(2009年广东卷文)(本小题满分14分)已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为23,两个焦点分别为1F 和2F ,椭圆G 上一点到1F 和2F 的距离之和为12.圆k C :0214222=--++y kx y x )(R k ∈的圆心为点k A . (1)求椭圆G 的方程 (2)求21F F A k ∆的面积(3)问是否存在圆k C 包围椭圆G ?请说明理由.10.(2009江苏卷)(本题满分10分)在平面直角坐标系xoy 中,抛物线C 的顶点在原点,经过点A (2,2),其焦点F 在x 轴上。
高中解析几何典型题

高中解析几何典型题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:一、直线和平面的关系题目题目1:设直线L经过平面α和β两个平面的交点A和B,问直线L在平面α和平面β之间的位置关系是怎样的?解析:直线L在平面α和平面β之间的位置关系有三种情况,分别是直线L既不垂直于平面α,也不垂直于平面β;直线L既垂直于平面α,也垂直于平面β;直线L既不垂直于平面α,但垂直于平面β。
具体位置可根据直线和平面的垂直关系来确定。
解析:点P在平面α和平面β之间的位置关系根据两个平面的相交线和点P所在位置的具体情况来确定。
如果直线L和点P的位置不同,点P在两个平面之间;如果直线L和点P的位置相同,点P在两个平面外部;如果直线L和点P的位置重合,点P在两个平面上。
题目3:已知平面α和平面β相交于直线m,直线n与直线m相交于点A,平面α和平面β的交线分别为l1和l2,求证:∠l1An=∠l2An。
解析:根据已知条件可得到∠l1An=∠mAn,∠l2An=∠mAn,即∠l1An=∠l2An。
解析:根据已知条件可得到∠A和∠B垂直于直线m,因此∠A和∠B所成的角度为90度。
通过以上的几个典型题目及其解析,我们不难看出解析几何题目的解题思路主要是根据已知条件,运用几何知识和性质来推导出结论。
在解析几何的学习过程中,学生应该注重培养逻辑思维能力和数学运算能力,多进行几何图形的分析和推理,提高解题的能力和速度。
在解析几何的学习过程中,还需要注意以下几点:1、熟练掌握基本几何知识和性质,包括直线、角、三角形、四边形等几何图形的性质和计算方法。
2、善于画图分析,对于解析几何题目一定要画出清晰准确的图形,以便更直观地理解题意和计算。
3、多练习典型题目,通过多做题目来积累经验,查漏补缺,加深对解析几何知识的理解。
4、注意总结归纳,将解析几何的各种题目和性质进行分类和总结,形成自己的知识体系。
高中解析几何是一个非常重要的学科,学生在学习过程中要认真对待,多加练习,提高理解能力和解题能力,从而取得更好的学习成绩。
高中数学解析几何大题精选

解析几何大量精选1.在直角坐标系xOy中,点M到点F13,0,F23,0的距离之和是4,点M的轨迹是C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y kx b与轨迹C交于不同的两点P和Q.⑴求轨迹C的方程;⑵当AP AQ0时,求k与b的关系,并证明直线l过定点.【解析】⑴2x421y.y⑵将y kx b代入曲线C的方程,整理得222(14k)x8kbx4b40,P因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,A Ox所以22222264k b4(14k)(4b4)16(4k b1)0①Q且28kb4b4设P x1,y1,Q x2,y2,则12,x x x x212214k14k22b4k22y y(kx b)(kx b)k x x kb(x x)b,12121212214k②显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A2,0,所以A P x12,y1,AQ x22,y2.由AP AQ0,得(x2)(x2)y y0.1212将②、③代入上式,整理得2212k16kb5b0.所以(2k b)(6k5b)0,即b2k或6b k.经检验,都符合条件①5当b2k时,直线l的方程为y kx2k.显然,此时直线l经过定点2,0点.即直线l经过点A,与题意不符.当6b k时,直线l的方程为566y kx k k x.55显然,此时直线l经过定点65,0点,满足题意.综上,k与b的关系是6b k,且直线l经过定点565,02.已知椭圆C22x y:122a b(a b0)的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线x y60相切.⑴求椭圆C的方程;⑵设P(4,0),A,B是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连结PB交椭圆C于另一点E,证明直线AE与x轴相交于定点Q;⑶在⑵的条件下,过点Q的直线与椭圆C交于M,N两点,求OM ON的取值范围.【解析】⑴22x y431.⑵由题意知直线PB的斜率存在,设直线PB的方程为y k(x4).y k(x4),由x2y2得1.432222(4k3)x32k x64k120.①设点B(x1,y1),E(x2,y2),则A(x1,y1).直线AE的方程为y y21y y(x x)22x x21.令y0,得x x2y(x x)221y y21.将y1k(x14),y2k(x24)代入整理,得x 2x x4(x x)1212x x128.②2232k64k12由①得x xx x,1221224k34k3所以直线AE与x轴相交于定点Q(1,0).代入②整理,得x1.⑶5 4,4.3.设椭圆22x yC:1(a b0)22a b的一个顶点与抛物线2C:x43y的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率点.1e,过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两2⑴求椭圆C的方程;⑵是否存在直线l,使得OM ON2.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.【解析】⑴22x y431.⑵由题意知,直线l与椭圆必有两个不同交点.①当直线斜率不存在时,经检验不合题意.②设存在直线l为y k(x1)(k0),且M(x1,y1),N(x2,y2).22x y1由,得43y k(x1)2222(34k)x8k x4k120,28kx x12234k ,24k12x x12234k,2OM ON x1x2y1y2x1x2k[x1x2(x1x2)1]2224k128k5k12222(1k)k k222234k34k34k,所以k2,故直线l的方程为y2(x1)或y2(x1).本题直线l的方程也可设为my x1,此时m一定存在,不能讨论,且计算时数据更简单.4.如图,椭圆2 2x yC1 : 2 2 1 a b 0a b的离心率为32,x 轴被曲线 2C2 : y x b 截得的线段长等于C的长半轴长.1⑴求C1 ,C2 的方程;⑵设C与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与C2 相交于点A,B ,直线2MA ,MB分别与C相交与 D ,E .1①证明:MD⊥ME ;②记△MAB ,△MDE 的面积分别是S1 ,S2 .问是否存在直线l ,使得S1S21732?请说明理由.【解析】⑴2x42 1 2 1y ,y x .y⑵①由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y kx .A由y kx得2 1y x2 1 0x kx ,E DOx设A xy Bx yx x ,,,,则,是上述方程的两1 21122个实根,于是x1 x2 k ,x1 x2 1.BM又点M 的坐标为0, 1 ,所以k kMA MB2y 1 y 1kx 1 kx 1 k x x k x x 11 2 1 2 1 21 2x x x x x x1 2 1 2 1 21 ,故MA MB ,即MD⊥ME .②设直线KM 的斜率为k1 ,则直线的方程为y k1x 1,由y k x12y x11,解得xy1或x k12y k1 1,则点A的坐标为 2k1 ,k1 1 .又直线MB的斜率为1k1,同理可得点 B 的坐标为1 1,.12k k1 1于是21 1 1 1 1 k2 1S | MA | |MB | 1 k |k| 1 | |1 1 1 22 2 k k 2 |k |1 1 1.由y k x112 2x 4y 4 0得 2 21 4k x 8k x 0,1 1解得xy1或xy8k121 4k124k 1121 4k1,则点 D 的坐标为28k 4k 11 1,;2 21 4k 1 4k1 1又直线MB的斜率为1k1,同理可得点 E 的坐标28k 4 k1 1,.2 24 k 4 k1 1于是232 1 k | k |11 1S |MD | |ME |2 2 22 1 4k 4 k1 1.因此2 2S (1 4k )(4 k ) 1 41 1 1 24k 172 1 2S 64k 64 k2 1 1,由题意知,141724k171264k321解得2k14或12k.14又由点A,B的坐标可知,21k12k1k k11k1k11k1,所以3k.2故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程分别为3y x和23y x.25.在直角坐标系xOy中,点M到点F13,0,F23,0的距离之和是4,点M的轨迹是C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y kx b与轨迹C交于不同的两点P和Q.⑴求轨迹C的方程;⑵当AP AQ0时,求k与b的关系,并证明直线l过定点.2x21【解析】⑴y.4⑵将y kx b代入曲线C的方程,整理得222(14k)x8kbx4b40,y P因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,OA x所以22222264k b4(14k)(4b4)16(4k b1)0①Q28kb4b4设P x1,y1,Q x2,y2,则12x xx x,212214k14k22b4k22且y y(kx b)(kx b)k x x kb(x x)b,12121212214k显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A2,0,②所以A P x12,y1,AQ x22,y2.由AP AQ0,得(x2)(x2)y y0.1212将②、③代入上式,整理得2212k16kb5b0.所以(2k b)(6k5b)0,即b2k或6b k.经检验,都符合条件①5当b2k时,直线l的方程为y kx2k.显然,此时直线l经过定点2,0点.即直线l经过点A,与题意不符.当6b k时,直线l的方程为566y kx k k x.55显然,此时直线l经过定点65,0点,满足题意.综上,k与b的关系是6b k,且直线l经过定点565,0.。
解析几何大题及答案

解析几何大题及答案解析几何是数学中的一个重要分支,研究的是空间图形的性质和变换。
在高中数学中,解析几何是一个关键的考点,也是学生容易遇到的难点之一。
本文将解析几何中的几个大题进行解析,并给出详细的答案。
一、平面直角坐标系与向量1. 设平面上一直线的方程为3x-y+4=0,求该直线的斜率及与坐标轴的交点坐标。
答案:首先将直线的方程转化为斜截式的形式,即y=3x+4。
由此可得该直线的斜率为3。
与x轴的交点坐标可通过令y=0,解得x=-4/3;与y轴的交点坐标可通过令x=0,解得y=4。
因此,该直线与x轴的交点坐标为(-4/3,0),与y轴的交点坐标为(0,4)。
2. 已知平面内的向量a=(4,3),求向量2a的模和方向角。
答案:向量2a=(2*4,2*3)=(8,6)。
模可以通过向量的标准模公式计算:|2a|=√((8)^2+(6)^2)=√100=10。
方向角可以通过向量的方向角公式计算:tanθ=y/x=6/8=3/4,所以θ=arctan(3/4)。
因此,向量2a的模为10,方向角为arctan(3/4)。
二、直线的方程与位置关系1. 设直线L1过点A(1,3)且与直线L2:2x+3y-7=0相交于点B,求线段AB的中点坐标。
答案:首先求直线L1的方程,由过点A(1,3),设斜率为k,则直线L1的方程为y-3=k(x-1)。
将直线L2的方程与直线L1的方程联立,可求出点B的坐标。
解方程组得到B的坐标为(-1,3)。
线段AB的中点坐标可以通过两点坐标的平均值计算:((1+(-1))/2,(3+3)/2)=(0,3)。
因此,线段AB的中点坐标为(0,3)。
2. 设直线L1:x+2y-3=0与直线L2:2x-y-1=0相交于点A,直线L1与直线L3:2x+3y-4=0平行,求直线L3的方程。
答案:由直线L1与直线L2的方程可解得直线L1与直线L2的交点A的坐标为(1,1)。
由直线L1与直线L3平行可得其斜率相等,即2=3k,解得k=2/3。
(完整版)解析几何(大题)

21.(本小题满分12分)[2017皖南八校]如图,点()2,0A -,()2,0B 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右顶点,,,P M N 为椭圆C 上非顶点的三点,直线,AP BP 的斜率分别为12,k k ,且1214k k =-,AP OM ∥,BP ON ∥.(1)求椭圆C 的方程;(2)判断OMN △的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.【答案】(1)22:14x C y +=;(2)定值1. 【解析】(1)221,11442,AP BPb k k b a a ⎫=⎪=-⇒⇒=⎬⎪=⎭g ,椭圆22:14x C y +=.(2)设直线MN 的方程为y kx t =+,()11,M x y ,()22,N x y ,()22222,4184401,4y kx t k x ktx t x y =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩, 122841kt x x k +=-+,21224441t x x k -=+,()()1212121212121211404044y y k k y y x x kx t kx t x x x x ⋅=-⇒⋅=-⇒+=⇒+++=, ()()22121241440kx x kt x x t ++++=,()2222222448414402414141t ktk kt t t k k k ⎛⎫-+-+=⇒-= ⎪++⎝⎭,MN ====,d =,1S ===. ∴OMN △的面积为定值1.20.(本小题满分12分)[2017平安一中]上顶点B 是抛物线24x y =的焦点. (1)求椭圆M 的标准方程;(2)若P 、Q 是椭圆M 上的两个动点,且OP ⊥OQ (O 是坐标原点),由点O 作OR ⊥PQ 于R ,试求点R 的轨迹方程.【答案】(1【解析】(1① 又1b =······②所以椭圆M(2)(i )若直线PQ ∥x 轴,设直线:PQ y m =OP ⊥OQ (ii )若直线PQ 不平行x 轴,设直线:PQ x ty n =+()t R n R ∈∈,,联立椭圆M 的方程消x 得222(2)2(2)0t y tny n +++-=,设11()P x y ,,22()Q x y ,,OP ⊥OQ 得0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即12120x x y y +=, 即1212()()0ty n ty n y y +++=······⑤又原点O 到直线PQ 所以动点R20.(本小题满分12分)[2017郑州一中]已知圆M :222()0x y r r +=>与直线1l :40x +=相切,设点A 为圆上一动点,AB x ⊥轴于B ,且动点N 满足2AB NB =u u u r u u u r ,设动点N 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)直线l 与直线1l 垂直且与曲线C 交于P ,Q 两点,求OPQ △面积的最大值.【答案】(1)2214x y +=;(2)1. 【解析】(1)设动点()N x y ,,00()A x y ,,因为AB x ⊥轴于B ,所以0(0)B x ,, 设圆M 的方程为222:x y M r +=, 由题意得2r ==, 所以圆M 的方程为22:4x M y +=.由题意,2AB NB =u u u r u u u r,所以00(0)2()y x x y -=--,,, 所以,即002x xy y =⎧⎨=⎩,将(2)A x y ,代入圆22:4x M y +=,得动点N 的轨迹方程2214x y +=.(2)由题意设直线l :0x m +=,设直线l 与椭圆2214x y +=交于11()P x y ,,22()Q x y ,,联立方程2244y m x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,得2213440x m ++-=, 222192413(44)16(13)0m m m ∆=-⨯-=-+>,解得2 13m <,12x ==,又因为点O 到直线l 的距离||2m d =,122||PQ x x =-=。
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2016 上海
2014 陕西 y2 x2
曲线 C 由上半椭圆 C1:a2+b2=1(a>b>0,y≥0)和部分抛物线 C2:y=-x2+1(y≤0) 3
连接而成,C1 与 C2 的公共点为 A,B,其中 C1 的离心率为 2 . (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
2014 安徽
如图,已知两条抛物线 E1 : y 2 2P1x(P1 0) 和 E2 : y 2 2P2 x(P2 0) ,过原点 O 的两条直线 l1 和 l2 ,
l1 与 E1,E 2 分别交于 A1, A2 两点, l2 与 E1,E 2 分别交
于 B1, B2 两点.
(Ⅰ)证明: A1B1 // A2 B 2 ;
2011 江西
2010 江西 2009 江西
2008 江西 2007 江西
2015 山东
在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:
x2 a2ຫໍສະໝຸດ y2 b2=1(a>b>0)的离心率为
3 ,左、右焦 2
点分别是 F1,F2,以 F1 为圆心以 3 为半径的圆与以 F2 为圆心以 1 为半径的圆相交,
QA (2)在平面直角坐标系 xOy 中,是否存在与点 P 不同的定点 Q,使得
求出 k 的取值范围;若不存在,说明理由.
2015 四川
x2 y2 椭圆 E: a2 + b2
1(a b 0) 的离心率是
2 ,过点 P(0,1)的动直线 l 与椭圆相交于 2
A,B 两点,当直线 l 平行与 x 轴时,直线 l 被椭圆 E 截得的线段长为 2 2 .
(1)求椭圆 E 的方程;
(Ⅱ)过原点 O 作直线 l (异于 l1 , l2 )与 E1,E 2 分别交于 C1, C2 两点.记 A1B1C1 与
A2 B2C2 的面积分别为 S1 与 S2 ,求
S1 S2
的值.
2014 福建 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;
(Ⅰ)求直线 FM 的斜率; (Ⅱ)求椭圆的方程; (Ⅲ)设动点 P 在椭圆上,若直线 FP 的斜率大于 ,求直线 OP(O 为原点)的斜率的 取值范围.
017 全国三
2016 全国三
2017 天津 2017 浙江
2017 北京
2016 江苏 2016 天津
2016 四川 2016 浙江
明 S=2|x1y2﹣x2y1|;
(2)设 l1 与 l2 的斜率之积为﹣ ,求面积 S 的值.
2015 广东
已知过原点的动直线 l 与圆 C1 : x2 y2 6x 5 0 相交于不同的两点 A , .
1求圆 C1 的圆心坐标; 2求线段 A 的中点 的轨迹 C 的方程; 3是否存在实数 k ,使得直线 L: y k x 4与曲线 C 只有一个交点?若存在,
且交点在椭圆 C 上.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
x2 (Ⅱ)设椭圆 E: 4a2
y2 4b 2
=1,P 为椭圆 C 上任意一点,过点 P 的直线 y=kx+m 交
椭圆 E 于 A,B 两点,射线 PO 交椭圆 E 于点 Q;
OQ (ⅰ)求 的值;
OP
(ⅱ)求△ABQ 面积的最大值.
2015 江苏
如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 + =1(a>b>0)的离心率为 ,且右 焦点 F 到左准线 l 的距离为 3. (1)求椭圆的标准方程; (2)过 F 的直线与椭圆交于 A,B 两点,线段 AB 的垂直平分线分别交直线 l 和 AB 于点 P,C,若 PC=2AB,求直线 AB 的方程.
l 的方程.
2014 天津 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|.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)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.
x2
x
(I)当 k 0 时,求函数 f x的单调区间;
(II)若函数 f x在 0, 2内存在两个极值点,求 k 的取值范围。
2015 上海 已知椭圆 x2+2y2=1,过原点的两条直线 l1 和 l2 分别于椭圆交于 A、B 和 C、D,记得
到的平行四边形 ABCD 的面积为 S. (1)设 A(x1,y1),C(x2,y2),用 A、C 的坐标表示点 C 到直线 l1 的距离,并证
(2)如图,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、 第四象限),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.
2014 山东
设函数 f x ex k( 2 ln x) ( k 为常数, e 2.71828是自然对数的底数)
2015 浙江
已知椭圆
上两个不同的点 A,B 关于直线 y=mx+ 对称.
(1)求实数 m 的取值范围; (2)求△AOB 面积的最大值(O 为坐标原点).
2015 天津
已知椭圆 + =1(a>b>0)的左焦点为 F(﹣c,0),离心率为 ,点 M 在椭圆上且位
于第一象限,直线 FM 被圆 x2+y2= 截得的线段的长为 c,|FM|= .
2017.江西 2016 江西
2015 江西 2014 全国一
2013 江西
2007 年天津
2017 年全国二 2016 年全国二
2015 全国二 2014 全国二
二
2013 全国二
2013 全国一
2012 江西
已知三点 O(0,0),A(-2,1),B(2,1),曲线 C 上任意一点 M(x,y)满足 (1) 求曲线 C 的方程; (2)动点 Q(x0,y0)(-2<x0<2)在曲线 C 上,曲线 C 在点 Q 处的切线为 l 向:是否存在定点 P(0,t)(t<0),使得 l 与 PA,PB 都不相交,交点分别为 D,E,且△QAB 与△PDE 的面积之比是常数?若存在,求 t 的值。若不存在,说 明理由。