高中数学解析几何大题精选
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.。
【高中数学】解析几何定点问题通关50题(含答案)

由.
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24. 椭圆 知 吐 t h h 果 果 的左右焦点分别为 h, , 为椭圆短轴上的一个顶点, h 的
延长线与椭圆相交于 . (1)求椭圆 的方程;
的周长为 , h h
h.
(2)过椭圆 的左顶点 作椭圆 的两条互相垂直的弦 , ,试问直线 是否恒过定点?
若是,求出此定点的坐标;若不是,请说明理由.
h
h
表示;③不经过原点的直线都可以用方程 吐 t h h 表示;④经过定点 的直线都可以用方
程 h 吐 t 表示.其中真命题的个数是
A.
B. h
C.
D.
6. 已知圆 知吐 t h h,点 为直线 吐 , , 为切点,则直线 经过定点
A.
B.
h 上一动点,过点 向圆 引两条切线 ,
C. h h
(1)求椭圆 的方程; (2) 为直线 吐 h 上一点,过点 作椭圆 的两条切线 , , , 为切点,问直
线 是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
20. 已知椭圆 :吐 t h h 果 果 经过点 h ,且离心率等于 .
(1)求椭圆 的方程; (2)过点 作直线 , 交椭圆于 , 两点,且满足
23. 在 平 面 直 角 坐 标 系 吐 中 , 已 知 椭 圆 : 吐 t h h 果 果 的 离 心 率 为 . 且 过 点
h. (1)求椭圆 的方徎;
(2)动点 在直线 :吐 h
上,过 作直线交椭圆 于 , 两点,使得 h ,再
过 作直线
,直线 是否恒过定点,若是,请求出该定点的坐标;若否,请说明理
28. 已知圆 知 吐 h t
h ,直线 知 t h 吐 t t h
高中数学解析几何100题经典大题汇编

a-c=
2c 2 ,a
2 =2,
2 ∴a=1,b=c= 2
故 C 的方程为:y2+x2=1 1 2
…………………3 分 …………4 分
(2)当直线斜率不存在时: m = ± 1 2
…………5 分
当直线斜率存在时:设 l 与椭圆 C 交点为 A(x 1,y1),B(x2,y2)
=y kx + m
∴
2x2
(Ⅰ)推导双曲线 C 的离心率 e 与 λ 的关系式; (Ⅱ)当 λ = 1 时, 经过点 (1,0) 且斜率为 − a 的
直线交双曲线于 A, B 两点, 交 y 轴于点 D , 且
y
M
P
DA = ( 3 − 2)DB ,求双曲线的方程. 【答案】22: 解:(Ⅰ)Q MP = OF, ∴OFPM 为平行四边形.
【山东省苍山县 2014 届高三上学期期末检测理】22.(本题满分 14 分)
如图,斜率为 1 的直线 l 过抛物线 Ω : y=2 2 px( p > 0) 的焦点 F,与抛物线交于两点 A,
B。
(1)若|AB|=8,求抛物线 Ω 的方程; (2)设 P 是抛物线 Ω 上异于 A,B 的任意一点,直线 PA,PB 分别交抛物线的准线于 M,
m2 + 2m − 1 − 6m +14 ……10 分 3 3(3k 2 +1)
要使上式与 K 无关,则有 6m +14 = 0, ,解得 m = − 7 ,存在点 M (− 7 ,0) 满足题意。12 分
3
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【山东省济宁市金乡二中 2014 届高三 11 月月考理】23、(本小题满分12 分)[来源:学科网] 已知曲线 C 上的动点 P 到点 F (2,0) 的距离比它到直线 x = −1的距离大1.
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专项练习

高中数学解析几何大题专项练习1、椭圆G :)0(12222>>=+b a b y a x 的两个焦点为F 1、F 2,短轴两端点B 1、B 2,已知F 1、F 2、B 1、B 2四点共圆,且点N (0,3)到椭圆上的点最远距离为.25(1)求此时椭圆G 的方程;(2)设斜率为k (k ≠0)的直线m 与椭圆G 相交于不同的两点E 、F ,Q 为EF 的中点,问E 、F 两点能否关于过点P (0,33)、Q 的直线对称?若能,求出k 的取值范围;若不能,请说明理由.2、已知双曲线221x y -=的左、右顶点分别为12A A 、,动直线:l y kx m =+与圆221x y +=相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为111222(,),(,)P x y P x y .(Ⅰ)求k 的取值范围,并求21x x -的最小值;(Ⅱ)记直线11P A 的斜率为1k ,直线22P A 的斜率为2k ,那么,12k k ⋅是定值吗?证明你的结论.3、已知抛物线2:C y ax =的焦点为F ,点(1,0)K -为直线l 与抛物线C 准线的交点,直线l 与抛物线C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (1)求抛物线C 的方程.(2)证明:点F 在直线BD 上;(3)设89FA FB •=u u u r u u u r ,求BDK ∆的面积..4、已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为12,点P (2,3)、A B 、在该椭圆上,线段AB 的中点T 在直线OP 上,且AO B 、、三点不共线. (I)求椭圆的方程及直线AB 的斜率; (Ⅱ)求PAB ∆面积的最大值.5、设椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的焦点分别为1(1,0)F -、2(1,0)F ,直线l :2a x =交x 轴于点A ,且122AF AF =u u u r u u u u r.(Ⅰ)试求椭圆的方程;(Ⅱ)过1F 、2F 分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E 、M 、N 四点(如图所示),若四边形DMEN 的面积为277,求DE 的直线方程.6、已知抛物线P :x 2=2py (p >0).(Ⅰ)若抛物线上点(,2)M m 到焦点F 的距离为3. (ⅰ)求抛物线P 的方程;(ⅱ)设抛物线P 的准线与y 轴的交点为E ,过E 作抛物线P 的切线,求此切线方程;(Ⅱ)设过焦点F 的动直线l 交抛物线于A ,B 两点,连接AO ,BO 并延长分别交抛物线的准线于C ,D 两点,求证:以CD 为直径的圆过焦点F .7、在平面直角坐标系xOy 中,设点(,),(,4)P x y M x -,以线段PM 为直径的圆经过原点O . (Ⅰ)求动点P 的轨迹W 的方程;(Ⅱ)过点(0,4)E -的直线l 与轨迹W 交于两点,A B ,点A 关于y 轴的对称点为'A ,试判断直线'A B 是否恒过一定点,并证明你的结论.8、已知椭圆2222:1 xyMa b+=(0)a b>>的离心率为22,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为246+.(Ⅰ)求椭圆M的方程;(Ⅱ)设直线l与椭圆M交于,A B两点,且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,求ABC∆面积的最大值.9、过抛物线C:22(0)y px p=>上一点2(,)pM p作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于A、B两点. (1)求证:直线AB的斜率为定值;(2)已知,A B两点均在抛物线C:()220y px y=≤上,若△MAB的面积的最大值为6,求抛物线的方程.10、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点(,0)F c -是长轴的一个四等分点,点A 、B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且不与y 轴垂直的直线l 交椭圆于C 、D 两点,记直线AD 、BC 的斜率分别为12,.k k(1)当点D 到两焦点的距离之和为4,直线l x ⊥轴时,求12:k k 的值; (2)求12:k k 的值.11、在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的离心率为,其焦点在圆x 2+y 2=1上.(1)求椭圆的方程;(2)设A ,B ,M 是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使cos sin OM OA OB θθ=+u u u u r u u u r u u u r . (i)求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值;(ii)求OA 2+OB 2.12、已知圆22222251:(,:(1616M x y M N x y +=+=的圆心为圆的圆心为N ,一动圆与圆M 内切,与圆N 外切.(Ⅰ)求动圆圆心P 的轨迹方程;(Ⅱ)(Ⅰ)中轨迹上是否存在一点Q ,使得MQN ∠为钝角?若存在,求出Q 点横坐标的取值范围;若不存在,说明理由.13、已知点F 是椭圆)0(11222>=++a y a x 的右焦点,点(,0)M m 、(0,)N n 分别是x 轴、y 轴上的动点,且满足0=⋅.若点P 满足OM +=2.(Ⅰ)求点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设过点F 任作一直线与点P 的轨迹交于A 、B 两点,直线OA 、OB 与直线a x -=分别交于点S 、T (O 为坐标原点),试判断FS FT ⋅u u u r u u u r是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.14、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆B :22(1)16x y -+=与点(1,0)A -,P 为圆B 上的动点,线段PA 的垂直平分线交直线PB 于点R ,点R 的轨迹记为曲线C. (1)求曲线C 的方程;(2)曲线C 与x 轴正半轴交点记为Q ,过原点O 且不与x 轴重合的直线与曲线C 的交点记为M ,N ,连结QM ,QN ,分别交直线(x t t =为常数,且2x ≠)于点E ,F ,设E ,F 的纵坐标分别为12,y y ,求12y y ⋅的值(用t 表示).答案:1、解:(1)根据椭圆的几何性质,线段F 1F 2与线段B 1B 2互相垂直平分,故椭圆中心即为该四点外接圆的圆心 …………………1分 故该椭圆中,22c b a ==即椭圆方程可为22222b y x =+ ………3分设H (x,y )为椭圆上一点,则b y b b y y x HN ≤≤-+++-=-+=其中,182)3()3(||22222…………… 4分若30<<b ,则2||,HN b y 时-=有最大值962++b b …………………5分由25350962±-==++b b b 得(舍去)(或b 2+3b+9<27,故无解)…………… 6分若182||,3,322+-=≥b HN y b 有最大值时当…………………7分由165018222==+b b 得∴所求椭圆方程为1163222=+y x ………………… 8分(1) 设),(),,(),,(002211y x Q y x F y x E ,则由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+116321163222222121y x y x 两式相减得200=+ky x ……③又直线PQ ⊥直线m ∴直线PQ 方程为331+=x k y将点Q (0,y x )代入上式得,33100+-=x k y ……④…………………11分由③④得Q (33,332-k )…………………12分 而Q 点必在椭圆内部116322020<+∴y x ,由此得29400294,0,2472<<<<-∴≠<k k k k 或又,故当 )294,0()0,294(⋃-∈k时,E 、F 两点关于点P 、Q 的直线对称 14分 2、解:(Ⅰ)l Q 与圆相切,1∴=221m k ∴=+ ……①由221y kx m x y =+⎧⎨-=⎩ , 得 222(1)2(1)0k x mkx m ---+=, 222222221221044(1)(1)4(1)80101k m k k m m k m x x k ⎧⎪-≠⎪⎪∴∆=+-+=+-=>⎨⎪+⎪⋅=<⎪-⎩ ,21,k ∴<11k ∴-<<,故k 的取值范围为(1,1)-.由于1221221mk x x x x k +=∴-===-, 201k ≤<Q ∴当20k =时,21x x -取最小值. 6分(Ⅱ)由已知可得12,A A 的坐标分别为(1,0),(1,0)-,121212,11y y k k x x ∴==+-, 121212(1)(1)y y k k x x ∴⋅=+-1212()()(1)(1)kx m kx m x x ++=+-2212121221()()1k x x mk x x m x x x x +++=+--2222212m mkk mk m +⋅-⋅+=22222222=22=由①,得 221m k -=,12(3k k ∴⋅==-+为定值. 12分3、解:(1) 24y x = 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,11(,)D x y -,l 的方程为1(0)x my m =-≠. (2)将1x my =-代人24y x =并整理得2440y my -+=, 从而 12124, 4.y y m y y +==直线BD 的方程为 212221()y y y y x x x x +-=⋅--,即 222214()4y y y x y y -=⋅--令120, 1.4y y y x ===得所以点(1,0)F 在直线BD 上(3)由①知,21212(1)(1)42x x my my m +=-+-=-1212(1)(1) 1.x x my my =--=因为 11(1,),FA x y =-uu r 22(1,)FB x y =-uu r, 212121212(1)(1)()1484FA FB x x y y x x x x m ⋅=--+=-+++=-u u r u u r故 28849m -=,解得 43m =±所以l 的方程为3430,3430x y x y ++=-+=又由①知 121643y y m +== 故1211161622233S KF y y ∆=•+=••=4、解:(I )设椭圆的方程为22221(0)x y a b a b +=>>,则2212491a ab =⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得216a =,212b =.所以椭圆的方程为2211612x y +=.…………………3分设直线AB 的方程为y kx t=+(依题意可知直线的斜率存在),设1122(,),(,)A x yB x y ,则由2211612x y y kx t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()2223484480k xktx t +++-=,由∆>,得221216b k <+,122212283444834kt x x k t x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,设()00,T x y002243,3434kt tx y k k =-=++,易知00x ≠,由OT 与OP 斜率相等可得0032y x =,即12k =-, 所以椭圆的方程为2211612x y +=,直线AB 的斜率为12-.……………………6分(II )设直线AB 的方程为12y x t=-+,即220x y t +-=,由2212 1.1612y x t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得22120x tx t -+-=,224(12)0t t ∆=-->,44t -<<.………………8分12212,12.x x t x x t +=⎧⎨⋅=-⎩.||AB ===.点P 到直线AB的距离为d =于是PAB ∆的面积为12PAB S ∆==……………………10分设3()(4)(123)f t t t =-+,2'()12(4)(2)f t t t =--+,其中44t -<<. 在区间(2,4)-内,'()0f t <,()f t 是减函数;在区间(4,2)--内,'()0f t >,()f t 是增函数.所以()f t 的最大值为4(2)6f -=.于是PAB S ∆的最大值为18.…………………12分 5、解:(Ⅰ)由题意,212||22,(,0)F F c A a ==∴u u u u r -------1分 1222 AF AF F =∴u u u r u u u u rQ 为1AF 的中点------------2分2,322==∴b a即:椭圆方程为.12322=+y x ------------3分 (Ⅱ)当直线DE 与x 轴垂直时,342||2==a b DE ,此时322||==a MN , 四边形DMEN 的面积||||42DE MN S ⋅==不符合题意故舍掉;------------4分 同理当MN 与x 轴垂直时,也有四边形DMEN 的面积不符合题意故舍掉; ------------5分当直线,MN 均与x 轴不垂直时,设DE :)1(+=x k y ,代入消去y 得:.0)63(6)32(2222=-+++k x k x k ------------6分设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+-=+,3263,326),,(),,(222122212211k k x x k k x x y x E y x D 则 ------------7分所以 231344)(||222122121++⋅=-+=-k k x x x x x x , ------------8分 所以 2221232)1(34||1||k k x x k DE ++=-+=, ------------9分同理222211)1]3(1)||.1323()2k k MN k k -++==+-+ ------------11分所以四边形的面积222232)11(3432)1(34212||||k k k k MN DE S ++⋅++⋅=⋅=13)1(6)21(242222++++=k k k k由22727S k k =⇒=⇒= ------------12分所以直线0DE l y -+=或0DE l y ++=或20DE l y -+=或20DE l y ++= ---------13分6、解:(Ⅰ)(ⅰ)由抛物线定义可知,抛物线上点(,2)M m 到焦点F 的距离与到准线距离相等,即(,2)M m 到2py =-的距离为3;∴ 232p-+=,解得2p =.∴ 抛物线P 的方程为24x y =. 4分(ⅱ)抛物线焦点(0,1)F ,抛物线准线与y 轴交点为(0,1)E -,显然过点E 的抛物线的切线斜率存在,设为k ,切线方程为1y kx =-.由241x yy kx ⎧=⎨=-⎩, 消y 得2440x kx -+=, 6分216160k ∆=-=,解得1k =±. 7分 ∴切线方程为1y x =±-. 8分(Ⅱ)直线l 的斜率显然存在,设l :2p y kx =+,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由222x py p y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩ 消y 得2220x pkx p --=. 且0∆>. ∴122x x pk +=,212x x p ⋅=-;∵ 11(,)A x y , ∴ 直线OA :11y y xx =,与2p y =-联立可得11(,)22px p C y --, 同理得22(,)22px p D y --. 10分∵ 焦点(0,)2pF , ∴ 11(,)2px FC p y =--u u u r ,22(,)2pxFD p y =--u u u r , 12分∴ 1212(,)(,)22px px FC FD p p y y ⋅=--⋅--u u u r u u u r 22212121212224px px p x x p p y y y y =+=+2442221222212120422p x x p p p p p x x x x p p p =+=+=+=-∴ 以CD 为直径的圆过焦点F . 14分7、解:(I )由题意可得OP OM ⊥, 2分所以0OP OM ⋅=u u u r u u u u r,即(,)(,4)0x y x -= 4分即240x y -=,即动点P 的轨迹W 的方程为24x y = 5分(II )设直线l 的方程为4y kx =-,1122(,),(,)A x yB x y ,则11'(,)A x y -.由244y kx x y =-⎧⎨=⎩消y 整理得24160x kx -+=, 6分 则216640k ∆=->,即||2k >. 7分12124,16x x k x x +==. 9分直线212221':()y y A B y y x x x x --=-+212221222212212222121222112()1()4()41444 y 44y y y x x y x x x x y x x x x x x x x x x y x x x x x x x -∴=-++-∴=-++--∴=-+-∴=+ 12分 即2144x x y x -=+所以,直线'A B 恒过定点(0,4). 13分8、解:(Ⅰ)因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为246+,所以24622+=+c a , 1分又椭圆的离心率为,即c a =,所以c =, 2分所以3a =,c =分所以1b =,椭圆M 的方程为1922=+y x . 5分(Ⅱ)方法一:不妨设BC 的方程(3),(0)y n x n =->,则AC 的方程为)3(1--=x n y .由22(3),19y n x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得0196)91(2222=-+-+n x n x n , 6分设),(11y x A ,),(22y x B ,因为222819391n x n -=+,所以19327222+-=n n x , 7分 同理可得2219327n n x +-=, 8分 所以1961||22++=n n BC ,222961||n n n n AC ++=, 10分 964)1()1(2||||212+++==∆n n n n AC BC S ABC , 12分 设21≥+=n n t ,则22236464899t S t t t ==≤++, 13分当且仅当38=t 时取等号,所以ABC ∆面积的最大值为83. 14分 方法二:不妨设直线AB 的方程x ky m =+.由22,1,9x ky m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消去x 得222(9)290k y kmy m +++-=, 6分 设),(11y x A ,),(22y x B ,则有12229kmy y k +=-+,212299m y y k -=+. ① 7分 因为以AB 为直径的圆过点C ,所以 0CA CB ⋅=u u u r u u u r. 由1122(3,),(3,)CA x y CB x y =-=-u u u r u u u r, 得 1212(3)(3)0x x y y --+=. 8分将1122,x ky m x ky m=+=+代入上式,得221212(1)(3)()(3)0k y y k m y y m ++-++-=.将 ① 代入上式,解得125m =或3m =(舍). 10分 所以125m =(此时直线AB 经过定点12(,0)5D ,与椭圆有两个交点), 所以121||||2ABC S DC y y ∆=-12==分设211,099t t k =<≤+,则ABC S ∆=所以当251(0,]2889t =∈时,ABC S ∆取得最大值83. 14分9、解:(1)不妨设221212,),(,)22y y A y B y p p(211222212,122MA MB AB y yk k y y p k y y p p-=-⇒+=-∴==--…………………………………5分(2)AB 的直线方程为:221111y-y (),022y y x x y y p p=--+--=即 点M 到AB的距离d =.………………………………………7分2121122112y AB x y y y p y p =-=-=+⋅-=+……… 9分又由122y y p +=-且[][]1211,0,2,0,,,y y y p p y t t p p ≤∈-+=∴∈-令23111y 422MABS p t t p ∆=⋅+=-……………………… 11分 设23()4f t p t t =-为偶函数,故只需考虑[]0,t p ∈,所以[]2322()4,()420,()0p f t p t t f t p t f t '=-=->在,上递增, 当t p =时,332max max 13()3()322MAB f t p S p p p ∆=∴=⋅= 23622p p ∴=⇒=. 故所求抛物线的方程为24y x =……………………13分 10、(Ⅰ)解:由题意椭圆的离心率12c e a ==,24a =,所以2,1,a c b ===故椭圆方程为22143x y +=, ┄┄┄┄┄┄3分 则直线:1l x =-,(2,0),(2,0)A B -,故33(1,),(1,)22C D ---或33(1,),(1,)22C D ---,当点C 在x 轴上方时,12333122,122122k k -==-==--+--, 所以12:3k k =,当点C 在x 轴下方时,同理可求得12:3k k =,综上,12:3k k =为所求. ┄┄┄┄┄┄6分(Ⅱ)解:因为12e =,所以2a c =,b =, 椭圆方程为2223412x y c +=,(2,0),(2,0)A c B c -,直线:l x my c =-,设1122(,),(,)C x y D x y ,由2223412,x y c x my c ⎧+=⎨=-⎩消x 得,222(43)690m y mcy c +--=,所以12222212222666,2(43)2(43)43669,2(43)2(43)43mc mc mc y y m m m mc mc c y y m m m ⎧++=+=⎪+++⎪⎨⎪⋅=⋅=-⎪+++⎩┄┄┄┄┄┄8分故121222222212121228()2,34412(),34c x x m y y c m c m c x x m y y mc y y c m ⎧+=+-=-⎪⎪+⎨-⎪⋅=-++=⎪+⎩ ① 由121212(2)(2)k y x c k y x c -=+,及22233(2)(2)(4)44c x c x y c x -+=-=,┄┄9分得22221211212122222122121212(2)(2)(2)42()(2)(2)(2)42()k y x c c x c x c c x x x x c x c x k y x c c c x x x x ----++===++++++, 将①代入上式得22222222212222222222164124363434916412443434c c m c c k c m m k c c m c cc m m -++++===--+++,┄┄10分 注意到12120,20,20y y x c x c ⋅<-<+>,得121212(2)0(2)k y x c k y x c -=>+,┄┄11分 所以12:3k k =为所求. ┄┄┄┄┄┄12分11、解:(1)依题意,得 c =1.于是,ab =1. …………………2分 所以所求椭圆的方程为2212x y +=. ……………………………… 4分(2) (i)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则221112x y +=①,222212x y +=②.又设M (x ,y ),因cos sin OM OA OB θθ=+u u u u r u u u r u u u r,故1212cos sin ,cos sin .x x x y y y θθθθ=+⎧⎨=+⎩ ……7分因M 在椭圆上,故221212(cos sin )(cos sin )12x x y y θθθθ+++=.整理得22222212121212()cos ()sin 2()cos sin 1222x x x x y y y y θθθθ+++++=.将①②代入上式,并注意cos sin 0θθ≠,得 121202x x y y +=.所以,121212OA OB y y k k x x ==-为定值. ………………………………10分(ii)2222222222121212121212()()(1)(1)1()222x x x x y y y y y y y y =-=⋅=--=-++,故22121y y +=. 又22221212()()222x x y y +++=,故22122x x +=. 所以,OA 2+OB 2=22221122x y x y +++=3. ………………………16分12、解: (Ⅰ)设动圆P 的半径为r,则151||,||44PM r PN r =-=+两式相加得|PM|+|PN|=4>|MN|由椭圆定义知,点P 的轨迹是以M 、N 为焦点,焦距为23,实轴长为4的椭圆其方程为22141x y += …………6分(Ⅱ)假设存在,设Q (x,y ).则因为MQN ∠为钝角,所以0QM QN ⋅<u u u u r u u u r(3,)QM x y =---u u u u r ,(3,)QN x y =--u u u r ,2230QM QN x y ⋅=+-<u u u u r u u u r又因为Q 点在椭圆上,所以22141x y +=联立两式得:221304x x +--<化简得:283x <, 解得:13、解:(Ⅰ) Θ椭圆)0(11222>=++a y a x 右焦点F 的坐标为(,0)a , ………(1分)(,)NF a n ∴=-u u u r .(,)MN m n =-u u u u rQ ,∴由0=⋅NF MN ,得02=+am n . ………… (2分)设点P 的坐标为),(y x ,由PO ON OM +=2,有(,0)2(0,)(,)m n x y =+--,⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2,y n x m 代入02=+am n ,得ax y 42=. ……… (4分)(Ⅱ)解法一:设直线AB 的方程为x ty a =+,211(,)4y A y a 、222(,)4y B y a ,则x y a y l OA 14:=,xy ay l OB 24:=. ………… (5分)由⎪⎩⎪⎨⎧-==a x x y a y ,41,得214(,)a S a y --, 同理得224(,)a T a y --. ………… (7分)214(2,)a FS a y ∴=--u u u r ,224(2,)a FT a y =--u u u r ,则4212164a FS FT a y y ⋅=+u u u r u u u r . ……(8分)由⎩⎨⎧=+=ax y a ty x 4,2,得04422=--a aty y ,2124y y a ∴=-. ……… (9分)则044)4(16422242=-=-+=⋅a a a a a . …………… (11分)因此,FS FT ⋅u u u r u u u r的值是定值,且定值为0. ……… (12分)解法二:①当AB x⊥时, (,2)A a a 、(,2)B a a -,则:2OA l y x =, :2OB l y x =-.由2,y x x a =⎧⎨=-⎩得点S 的坐标为(,2)S a a --,则(2,2)FS a a =--u u u r . 由2,y x x a =-⎧⎨=-⎩ 得点T 的坐标为(,2)T a a -,则(2,2)FT a a =-u u u r . (2)(2)(2)20FS FT a a a a ∴⋅=-⨯-+-⨯=u u u r u u u r. …………… (6分)②当AB 不垂直x 轴时,设直线AB 的方程为()(0)y k x a k =-≠,),4(121y a y A 、),4(222y a yB ,同解法一,得4212164a FS FT a y y ⋅=+u u u r u u u r . … (8分)由2(),4y k x a y ax =-⎧⎨=⎩,得22440ky ay ka --=,2124y y a ∴=-. …………(9分)则044)4(16422242=-=-+=⋅a a a a a . ………… (11分)因此,FS FT ⋅u u u r u u u r的值是定值,且定值为0. ………… (12分),所以存在.…… 13分14、解:(1)连接RA ,由题意得,RA RP =,4RP RB +=,所以42RA RB AB +=>=,…………………………………………………2分由椭圆定义得,点R 的轨迹方程是22143x y +=.……………………………4分(2)设M 00(,)x y ,则00(,)N x y --,,QM QN 的斜率分别为,QM QN k k,则002QM y k x =-,002NQ y k x =+,……………………………………………6分所以直线QM 的方程为00(2)2y y x x =--,直线QN 的方程00(2)2y y x x =-+,8分 令(2)x t t =≠,则001200(2),(2)22y y y t y t x x =-=--+,……………………10分又因为00(,)x y 在椭圆2200143x y +=,所以2200334y x =-, 所以22202201222003(3)(2)34(2)(2)444x t y y y t t x x --⋅=-==----,其中t 为常数.…14分。
(word完整版)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()1,0F,)2,0F 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;⑴当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.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65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭2. 已知椭圆2222:1x y C a b +=(0)a b >>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0x y -=相切. ⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 设(4,0)P ,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 ;⑴ 在⑴的条件下,过点Q 的直线与椭圆C 交于M ,N 两点,求OM ON ⋅u u u u r u u u r的取值范围.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 由题意知直线PB 的斜率存在,设直线PB 的方程为(4)y k x =-.由22(4),1.43y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(43)3264120k x k x k +-+-=. ①设点11(,)B x y ,22(,)E x y ,则11(,)A x y -.直线AE 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--.令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+.将11(4)y k x =-,22(4)y k x =-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-.②由①得21223243k x x k +=+,2122641243k x x k -=+代入②整理,得1x =.所以直线AE 与x 轴相交于定点(10)Q ,.⑶ 54,4⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.3.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个顶点与抛物线2:C x =的焦点重合,12F F ,分别是椭圆的左、右焦点,且离心率12e =,过椭圆右焦点2F 的直线l 与椭圆C 交于M N 、两点.⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 是否存在直线l ,使得2OM ON ⋅=-u u u u r u u u r.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 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(1)(0)y k x k =-≠,且11()M x y ,,22()N x y ,.由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得2222(34)84120k x k x k +-+-=, 2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+, 21212121212[()1]OM ON x x y y x x k x x x x ⋅=+=+-++u u u u r u u u r2222222224128512(1)2343434k k k k k k k k k ---=+⋅-⋅+==-+++,所以k =故直线l的方程为1)y x =-或1)y x =-.本题直线l 的方程也可设为1my x =-,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()22122:10x y C a b a b+=>>x 轴被曲线22:C y x b =-截得的线段长等于1C 的长半轴长.⑴ 求12C C ,的方程;⑴ 设2C 与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与2C 相交于点A B ,,直线MA MB ,分别与1C 相交与D E ,. ①证明:MD ME ⊥;②记MAB MDE △,△的面积分别是12S S ,.问是否存在直线l ,使得121732S S =?请说明理由.【解析】 ⑴ 222114x y y x +==-,.⑴ ①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 =. 由21y kx y x =⎧⎨=-⎩得210x kx --=, 设()()1122A x y B x y ,,,,则12x x ,是上述方程的两个实根,于是12121x x k x x +==-,. 又点M 的坐标为()01-,,所以()()()212121212121212111111MA MB kx kx k x x k x x y y k k x x x x x x +++++++⋅=⋅===-, 故MA MB ⊥,即MD ME ⊥.②设直线KM 的斜率为1k ,则直线的方程为11y k x =-,由1211y k x y x =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=-⎩或1211x k y k =⎧⎪⎨=-⎪⎩,则点A 的坐标为()2111k k -,. 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点B 的坐标为211111k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.于是211111111||||||||22||k S MA MB k k k +=⋅=-=.由1221440y k x x y =-⎧⎪⎨+-=⎪⎩得()22111480k x k x +-=, 解得01x y =⎧⎨=-⎩或12121218144114k x k k y k ⎧=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,则点D 的坐标为21122118411414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,; 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点E 的坐标21122118444k k k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,. 于是()()()21122211321||1||||2144k k S MD ME k k +⋅=⋅=++. 因此222111122211(14)(4)144176464S k k k S k k ⎛⎫++==++ ⎪⎝⎭,由题意知,212114174176432k k ⎛⎫++= ⎪⎝⎭解得214k =或2114k =. 又由点A B ,的坐标可知,21211111111k k k k k k k -==-+,所以32k =±.故满足条件的直线l 存在,且有两条,其方程分别为32y x =和32y x =-.5. 在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 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;⑴ 当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.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65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭.。
高中数学解析几何大题专项练习
高中数学解析几何大题专项练习1、已知椭圆G:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(x,y)到椭圆上的点最远距离为52.1)求此时椭圆G的方程;2)设斜率为k(k≠0)的直线m与椭圆G相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由。
2、已知双曲线x-y=1的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆x+y=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)。
Ⅰ)求k的取值范围,并求x2-x1的最小值;Ⅱ)记直线P1A1的斜率为k1,直线P2A2的斜率为k2,那么,k1×k2是定值吗?证明你的结论。
3、已知抛物线C:y=ax^2的焦点为F,点K(-1,0)为直线l与抛物线C准线的交点,直线l与抛物线C相交于A、B两点,点A关于x轴的对称点为D。
1)求抛物线C的方程。
2)证明:点F在直线BD上;3)设FA×FB=9,求△BDK的面积。
4、已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为1/2,中点T在直线OP上,且A、O、B三点不共线。
I)求椭圆的方程及直线AB的斜率;Ⅱ)求△PAB面积的最大值。
5、设椭圆(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),直线l:x=a(b^2/a)交x轴于点A,且AF1=2AF2.Ⅰ)试求椭圆的方程;Ⅱ)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E(如图所示),若四边形DMENE的面积为27,求DE 的直线方程。
6、已知抛物线P:x^2=2py(p>0)。
Ⅰ)若抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3.ⅰ)求抛物线P的方程;ⅱ)设抛物线P的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线P的切线,求此切线方程;Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A、B两点,连接AO,BO并延长分别交抛物线的准线于C、D。
高三数学解析几何习题及答案
数学试卷〔解析几何综合卷〕时间:90分钟,满分:120分一、选择题〔共60分,每小题5分,说明:选做题3选2〕1. 从集合{1,2,3…,11}中任选两个元素作为椭圆方程22221x y m n +=中的m 和n,则能组成落在矩形区域{(,)|||11,||9}B x y x y =<<且内的椭圆个数为A.43B. 72C. 86D. 902. 若抛物线px y 22=的焦点与椭圆12622=+y x 的右焦点重合,则p 的值为 A .2- B .2 C .4- D .43. 短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为〕A .3B .6C .12D .244. 以双曲线1322=-x y 的一个焦点为圆心,离心率为半径的圆的方程是A .4)2(22=+-y xB .2)2(22=-+y xC .2)2(22=+-y xD .4)2(22=-+y x5. 抛物线241x y =的焦点坐标是 A .〔161,0〕B .〔0,161〕C .〔0,1〕D .〔1,0〕6. 已知双曲线的中心在原点,焦点在x 轴上,它的一条渐近线与x 轴的夹角为α,且34παπ<<,则双曲线的离心率的取值X 围是A .)2,1(B .)2,2(C .〔1,2〕D .)2,1(7.〔选作〕设21,F F 分别是双曲线1922=-y x 的左右焦点.若点P 在双曲线上,且021=•PF PF =+A .10B .102C .5D .528. 已知直线422=+=+y x a y x 与圆交于A 、B 两点,O 是坐标原点,向量OA 、OB 满足||||OB OA OB OA -=+,则实数a 的值是A .2B .-2C .6或-6D .2或-29. 直角坐标平面内,过点P 〔2,1〕且与圆 224x y +=相切的直线 A .有两条 B .有且仅有一条 C .不存在 D .不能确定10. 双曲线24x -212y =1的焦点到渐近线的距离为A .23B .2C .3D .111. 〔选作〕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〞12. 6A .22124x y -=B .22142x y -=C .22146x y -=D .221410x y -= 13. 经过圆:C 22(1)(2)4x y ++-=的圆心且斜率为1的直线方程为 A .30x y -+=B .30x y --= C .10x y +-=D .30x y ++=二、填空题〔共30分,每小题5分,说明:选作题4选2,注明所选题号。
高考数学解析几何部分测试习题
高考数学解析几何部分测试习题10.已知F 1、F 2是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是A .324+B .13-C .213+ D .13+5.若焦点在x 轴上的椭圆1222=+m y x 的离心率为21,则m=( )A .3B .23C .38 D .32 6、抛物线24x y =上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( )A .1617B .1615C .87D .011、点)1,3(-P 在椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左准线上,过点P 且方向为)5,2(-=a 的光线经直线2-=y 反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( )A .33 B .31 C .22 D .21(12)设直线l:2x+y+2=0,关于原点对称的直线为l ’,若l ’与椭圆x 2+41y 2=1的交点为A 、B ,点P 为椭圆上的动点,则使△APB 面积为21的点P 的个数为(A )1(B )2(C )3(D )4(5)设双曲线以椭圆192522=+y x 长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为(A)2±(B)34±(C)21±(D)43±(6)从集合{1,2,3…,11}中任选两个元素作为椭圆方程12222=+ny m x 中的m 和n,则能组成落在矩形区域B={(x,y)| |x|<11且|y|<9}内的椭圆个数为(A)43 (B) 72 (C) 86 (D) 901.圆5)2(22=++y x 关于原点(0,0)对称的圆的方程为( )A .5)2(22=+-y xB .5)2(22=-+y xC .5)2()2(22=+++y xD .5)2(22=++y x2.点(1,-1)到直线x -y +1=0的距离是( )(A)21 (B) 32(C)(4)从原点向圆 x 2+y 2-12y +27=0作两条切线,则该圆夹在两条切线间的劣弧长为(A )π (B )2π (C )4π (D )6π13.过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于_________.5.双曲线)0(122≠=-mn ny m x 离心率为2,有一个焦点与抛物线x y 42=的焦点重合,则mn 的值为( )A .163 B .83 C .316 D .38 7.已知双曲线22a x -22b y =1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右准线与一条渐近线交于点A ,△OAF 的面积为22a (O 为原点),则两条渐近线的夹角为( )A .30ºB .45ºC .60ºD .90º13.已知直线ax +by +c =0与圆O :x 2+y 2=1相交于A 、B 两点,且|AB|=3,则OB OA ⋅= .(6)已知双曲线 62x - 32y = 1的焦点为F 1、、F 2,点M 在双曲线上且MF 1 ⊥ x 轴,则F 1到直线F 2 M 的距离为 (A )563 (B )665 (C )56 (D )65(14)设双曲线21a x 2-21by 2=1(a>0,b>0)的右交点为F ,右准线l 与两条渐近线交于P 、Q 两点,若△PQF 是直角三角形,则双曲线的离心率e=____________________。
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解析几何大量精选1.在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 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;⑴当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.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65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭2. 已知椭圆2222:1x y C a b +=(0)a b >>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0x y -=相切. ⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 设(4,0)P ,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 ;⑴ 在⑴的条件下,过点Q 的直线与椭圆C 交于M ,N 两点,求OM ON ⋅u u u u r u u u r的取值范围.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 由题意知直线PB 的斜率存在,设直线PB 的方程为(4)y k x =-.由22(4),1.43y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(43)3264120k x k x k +-+-=. ①设点11(,)B x y ,22(,)E x y ,则11(,)A x y -.直线AE 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--.令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+.将11(4)y k x =-,22(4)y k x =-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-.②由①得21223243k x x k +=+,2122641243k x x k -=+代入②整理,得1x =.所以直线AE 与x 轴相交于定点(10)Q ,.⑶ 54,4⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.3.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个顶点与抛物线2:C x =的焦点重合,12F F ,分别是椭圆的左、右焦点,且离心率12e =,过椭圆右焦点2F 的直线l 与椭圆C 交于M N 、两点.⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 是否存在直线l ,使得2OM ON ⋅=-u u u u r u u u r.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 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(1)(0)y k x k =-≠,且11()M x y ,,22()N x y ,.由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得2222(34)84120k x k x k +-+-=, 2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+, 21212121212[()1]OM ON x x y y x x k x x x x ⋅=+=+-++u u u u r u u u r2222222224128512(1)2343434k k k k k k k k k ---=+⋅-⋅+==-+++,所以k =故直线l的方程为1)y x =-或1)y x =-.本题直线l 的方程也可设为1my x =-,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()22122:10x y C a b a b+=>>x 轴被曲线22:C y x b =-截得的线段长等于1C 的长半轴长.⑴ 求12C C ,的方程;⑴ 设2C 与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与2C 相交于点A B ,,直线MA MB ,分别与1C 相交与D E ,. ①证明:MD ME ⊥;②记MAB MDE △,△的面积分别是12S S ,.问是否存在直线l ,使得121732S S =?请说明理由.【解析】 ⑴ 222114x y y x +==-,.⑴ ①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 =. 由21y kx y x =⎧⎨=-⎩得210x kx --=, 设()()1122A x y B x y ,,,,则12x x ,是上述方程的两个实根,于是12121x x k x x +==-,. 又点M 的坐标为()01-,,所以()()()212121212121212111111MA MB kx kx k x x k x x y y k k x x x x x x +++++++⋅=⋅===-, 故MA MB ⊥,即MD ME ⊥.②设直线KM 的斜率为1k ,则直线的方程为11y k x =-,由1211y k x y x =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=-⎩或1211x k y k =⎧⎪⎨=-⎪⎩,则点A 的坐标为()2111k k -,. 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点B 的坐标为211111k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.于是211111111||||||||22||k S MA MB k k k +=⋅=-=.由1221440y k x x y =-⎧⎪⎨+-=⎪⎩得()22111480k x k x +-=, 解得01x y =⎧⎨=-⎩或12121218144114k x k k y k ⎧=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,则点D 的坐标为21122118411414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,; 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点E 的坐标21122118444k k k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,. 于是()()()21122211321||1||||2144k k S MD ME k k +⋅=⋅=++. 因此222111122211(14)(4)144176464S k k k S k k ⎛⎫++==++ ⎪⎝⎭,由题意知,212114174176432k k ⎛⎫++= ⎪⎝⎭解得214k =或2114k =. 又由点A B ,的坐标可知,21211111111k k k k k k k -==-+,所以32k =±.故满足条件的直线l 存在,且有两条,其方程分别为32y x =和32y x =-.5. 在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 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;⑴ 当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.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65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭.。