高中数学解析几何习题精选
高中数学解析几何小题精选(带详解)

解析几何综合练习【学习目标】通过习题的练习,熟练答题技巧,同时进一步巩固所复习的知识点。
【重点】基础知识和基本方法的的掌握。
【使用说明与学法指导】快速准确的解答所有习题,把答案写到指定位置,并把不会的习题做好标记,以便与老师和同学讨论。
时间120分钟,分值150分。
【我的疑惑】题号:1.椭圆2214x y m +=的焦距是2,则m =( ) A .5 B .3 C .5或3 D .22.两直线330x y +-=与610x my ++=平行,则它们之间的距离为( ) A .4 BCD3.点()2,1P -为圆()22125x y -+=的弦AB 的中点,则直线AB 的方程为( ) A .10x y +-= B .230x y +-= C .250x y --=D .30x y --=4.已知椭圆221(0,0)x y m n m n +=>>的长轴长为10,离心率35e =,则椭圆的方程是( )A.2212516x y +=或2211625x y +=B.221169x y +=或221916x y += C.221259x y +=或221925x y +=D.22110025x y +=或22125100x y += 5.与直线32:+=x y l 平行,且与圆044222=+--+y x y x 相切的直线方程是( ) A .05=±-y x B .052=+-y x C .052=--y x D .052=±-y x6.若m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线221y x m+=的离心率是( ) A.2 B.2D.227.若直线==++=-++a y ax ay x a 则垂直与直线,01202)1(2( ) A .-2 B .0C .-2或0D .222±8.已知直线()11y k x -=-恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=(,0)m n >上,则11m n+的最小值为( ) A.2 B.12 C.4 D.149.椭圆1322=+ky x 的一个焦点坐标为)10(,,则其离心率等于( ) A. 2 B. 21C.332 D. 2310.直线3y kx =+与圆()()22324x y -+-=相交于M,Nk 的取值范围是( )A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-0,43B. []+∞⋃⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∞-,043,C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-33,33 D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-0,32 11.已知直线1:10l ax y -+=与2:10l x ay ++=,给出如下结论: ①不论a 为何值时,1l 与2l 都互相垂直;②当a 变化时, 1l 与2l 分别经过定点A(0,1)和B(-1,0); ③不论a 为何值时, 1l 与2l 都关于直线0x y +=对称;④当a 变化时, 1l 与2l 的交点轨迹是以AB 为直径的圆(除去原点). 其中正确的结论有( ) A .①③B .①②④C .①③④D .①②③④12.设e 是椭圆224x y k +=1的离心率,且e ∈(12,1),则实数k 的取值范围是 ( )A .(0,3)B .(3,163)C .(0,3)∪(163,+∞) D.(0,2)13.设12,F F 是椭圆2212516x y +=的两个焦点,点M 在椭圆上,若∆12MF F 是直角三角形,则∆12MF F 的面积等于( ) A .548 B. 536C.16D. 548或16 14.椭圆13422=+y x 的左右焦点分别为21,F F ,点P 是椭圆上任意一点,则21PF PF ⋅的取值范围是( )A .(]4,0B .(]3,0C .[)4,3D .[]4,315.已知)0,(),0,(21c F c F -为椭圆12222=+by a x 的两个焦点,P 为椭圆上221c PF PF =⋅,则此椭圆离心率的取值范围是 ( ) A.,1)3 B .11[,]32C.[,]32 D.(0,2 16.在椭圆12222=+by a x (0>>b a )中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B ,若角 30=∠BFA ,则椭圆的离心率为( )A . 31B .21C .53D .2317.已知21,F F 分别是椭圆12222=+by a x (0>>b a )的左右焦点,过1F 垂直与x 轴的直线交椭圆于B A ,两点,若2ABF ∆是锐角三角形,则椭圆离心率的范围是( )A .)12,0(-B .)12,1(+C .)1,12(-D .)22,0( 18.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于,A B 两点,4,.10,8,cos ABF ,5AF BF AB B F C ==∠=连接若则的离心率为( )A .35 B.57 C.45 D.6719.已知椭圆1273622=+y x ,过右焦点F 作不垂直于x 轴的弦交椭圆于,A B 两点, AB 的垂直平分线交x 轴于N ,则|NF |∶|AB |等于( ) A .41 B .31 C .32 D .2120.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为21,F F ,P 是椭圆上的一点,2:a l x c=-,且PQ l ⊥,垂足为Q ,若四边形12PQF F 为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是( )A.1(,1)2B.1(0)2, C.(02,D.(1)2 21.设221a b +=,()0b ≠,若直线2ax by +=和椭圆22162x y +=有公共点,则ab的取值范围是( )A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]1,1-C .(][),11,-∞-+∞D .[]2,2-.22.已知动点P 到两定点A 、B 的距离和为8,且||AB =,线段AB 的的中点为O ,过点O 的所有直线与点P 的轨迹相交而形成的线段中,长度为整数的有( ) A.5条 B.6条 C.7条 D.8条23.椭圆C :22143x y +=的左右顶点分别为21A A ,点P 在C 上且直线2PA 斜率的取值范围是[2,1]--,那么直线1PA 斜率的取值范围是( )A .13[,]24B .33[,]84C .1[,1]2D .3[,1]424.如图,21,F F 分别是椭圆)0(12222>>=+b a bya x 的左、右焦点,A 和B 是以O (O 为坐标原点)为圆心,以|2OF |为半径的圆与该椭圆的两个交点,且AB F 2∆是等边三角形,则椭圆的离心率为( )31-31+3-325.直线143x y+=与椭圆221169x y +=相交于,A B 两点,该椭圆上点P 使PAB ∆的面积等于6,这样的点P 共有( )A.1个B.2个C.3个D.4个26.已知直线:230m x y +-=,函数3cos y x x =+的图象与直线l 相切于P 点,若l m ⊥,则P 点的坐标可能是( ) A .3(,)22ππ--B .3(,)22ππC .3(,)22ππD .3(,)22ππ-- 27.若直线y x b =+与曲线234y x x =-b 的取值范围是( )A.[122-,122+12-,3] C.[-1,122+122-,3];28.已知圆1:22=+y x O ,点P 是椭圆14:22=+y x C 上一点,过点P 作圆O 的两条切线PB PA ,,B A ,为切点,直线AB 分别交x 轴、y 轴于点N M ,,则OMN ∆的面积的最小值是( ) A .21 B .1 C .41D .2229.设椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率为e =21,右焦点为F (c ,0),方程02=-+c bx ax 的两个实根分别为1x 和2x ,则点P (1x ,2x )A .必在圆222=+y x 内B .必在圆222=+y x 上C .必在圆222=+y x 外D .以上三种情形都有可能30. 我们把由半椭圆)0(1)0(122222222<=+≥=+x cx b y x b y a x 与半椭圆合成的曲线称作“果圆”(其中0,222>>>+=c b a c b a ).如图, 设点210,,F F F 是相应椭圆的焦点,21,A A 和21,B B 是“果圆”与y x ,轴的交点,若210F F F ∆是边长为1的等边三角形,则b a ,的值分别为 ( ) A .1,27B .1,3C .5,3D .5,4参考答案1-5:CDDAD 6-10:CCCDA 11-15:BCADC 16-20:DCBAA 21-25:CDBCB 26-30:CDAAA 1.C试题分析:当焦点在x 轴时222,4,1415a m b c m ===∴=+=,当焦点在y 轴时2224,,1413a b m c m m ===∴=+∴=m ∴=5或32.D试题分析:∵两直线330x y +-=与610x my ++=平行,∴61313m =≠-,∴m=2,直线330x y +-=化为6260x y +-=20=,故选D 3.D试题分析:根据题意,由于点()2,1P -为圆()22125x y -+=的弦AB 的中点,而圆心为(1,0),那么弦所在直线的斜率与AB 的垂直平分线的斜率互为负倒数,故可知为1,故可知答案为30x y --=,选D.4.A试题分析:因为由题意可知椭圆221(0,0)x y m n m n +=>>的长轴长为10,离心率35e =,可知2a=10,a=5,同时3=35c e c a =∴=,那么结合222222259164a b c b a c b =+∴=-=-=∴=,由于焦点位置不确定,因此可知其方程有两种情况,故可知为2212516x y +=或2211625x y +=,进而选A. 5.D试题分析:解:∵直线l :y=2x+3∴k l =2若圆x 2+y 2-2x-4y+4=0的切线与l 平行所以切线的斜率k=2观察四个答案; A 中直线的斜率为1,不符合条件,故A 错误; B 中直线的斜率为12,不符合条件,故B 错误;C 中直线的斜率为-2,不符合条件,故C 错误;D 中直线的斜率为2,符合条件,故D 正确;故选D 6.C试题分析:m 是2和8的等比中项,所以4m =±.当4m =时,圆锥曲线2214yx +=,表示焦点在y 轴上的椭圆,其中2,1a b ==,所以c ==离心率c e a ==;当4m =-时,圆锥曲线2214y x -=,表示焦点在x 轴上的双曲线,其中1,2a b ==,所以c =.离心率ce a==.所以离心率为2. 7.C当0a =时,两直线分别为220210x y -=+=和,显然两直线垂直;当0a ≠时,2(1)20a x ay ++-=的斜率为2(1),a a +-210ax y ++=的斜率为;2a-若两直线垂直,则2(1)[]()1,2a aa +-⨯-=-解得 2.a =-故选C 8.C当1x =时,定点A 的坐标为(1,1)1m n ∴+=00mn 114m n mn ∴=+≥∴≤当且仅当12m n ==时取等号 9. D试题分析:1322=+ky x 即221113x y k+=,其表示一个焦点坐标为)10(,的椭圆, 所以,2222211113,,1,,334a b c a b k k k ===-=-==e ===,故选D .10.A解:解法1:圆心的坐标为(3.,2),且圆与x 轴相切.当时,弦心距最大,解得k ∈[-34,0]; 故选A .解法2:数形结合,如图由垂径定理得夹在两直线之间即可,不取+∞,排除B ,考虑区间不对称,排除C ,利用斜率估值,故选A . 11.B试题分析:1l 与2l 互相垂直的条件是,a ×1+1×(-a)=0,所以,①正确;由直线系方程,知,②当a 变化时, 1l 与2l 分别经过定点A(0,1)和B(-1,0),正确; 当0a ≠时,由1:10l ax y -+=,2:10l x ay ++=两方程消去a , 并整理得,220x y x y ++-=,即22111()()222x y ++-=,表示以AB 为直径的圆(除去原点),结合选项可知选B 。
高二数学解析几何练习题带答案

高二数学解析几何练习题带答案一、直线与平面的交点1. 已知直线AB的坐标为A(2,3,5)和B(-1,4,2),平面P 的方程为2x-y+z-1=0,求直线AB与平面P的交点。
解:设交点为M(x,y,z),则M同时满足直线AB的参数方程和平面P的方程,即:x = 2 + t(-1-2)y = 3 + t(4-3)z = 5 + t(2-5)代入平面P的方程得:2(2 + t(-1-2)) - (3 + t(4-3)) + (5 + t(2-5)) - 1 = 0化简得:-3t + 7 = 0解得t = 7/3代入直线AB的参数方程得:x = 2 + 7/3(-1-2) = -5/3y = 3 + 7/3(4-3) = 20/3z = 5 + 7/3(2-5) = -6/3所以,直线AB与平面P的交点为M(-5/3, 20/3, -6/3)。
二、直线的位置关系2. 设直线l1:(x-2)/3=y/2=(z-1)/4,直线l2:(x+1)/2=(y-3)/4=(z+2)/6,判断直线l1和直线l2的位置关系。
解:直线l1和l2方向向量分别为v1=(3,2,4)和v2=(2,4,6)。
若两条直线平行,则v1与v2平行或其比例相等。
计算v1与v2的比例:3/2 = 2/4 = 4/6 = 1/2所以,v1与v2的比例相等,即直线l1和l2平行。
若两条直线相交,则设交点为M(x,y,z),满足直线l1和l2的参数方程。
由直线l1的参数方程可得:x = 2 + 3ty = 2tz = 1 + 4t代入直线l2的参数方程得:(2 + 3t + 1)/2 = (2t - 3)/4 = (1 + 4t + 2)/6化简得:3t + 1 = 4t - 6 = 4t + 3解得t = -7/3代入直线l1的参数方程得:x = 2 + 3(-7/3) = -19y = 2(-7/3) = -14/3z = 1 + 4(-7/3) = -19/3所以,直线l1和l2的交点为M(-19, -14/3, -19/3)。
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。
解析几何练习题及答案

解析几何一、选择题1.已知两点A (-3,3),B (3,-1),则直线AB 的斜率是()A.3B.-3C.33D.-33解析:斜率k =-1-33--3=-33,故选D.答案:D2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是()A.1B.-1C.-2或-1D.-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②a ≠0,x =0时,y =2+a .y =0时,x =a +2a,则a +2a=a +2,得a =1或a =-2.故选D.答案:D3.两直线3x +y -3=0与6x +my +1=0平行,则它们之间的距离为()A.4B.21313C.51326D.71020解析:把3x +y -3=0转化为6x +2y -6=0,由两直线平行知m =2,则d =|1--6|62+22=71020.故选D.4.(2014皖南八校联考)直线2x -y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是()A.x +2y -1=0B.2x +y -1=0C.2x +y -5=0D.x +2y -5=0解析:由题意可知,直线2x -y +1=0与直线x =1的交点为(1,3),直线2x -y +1=0的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2x -y +1=0的斜率为2,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程是y -3=-2(x -1),即2x +y -5=0.故选C.答案:C5.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值围是()A.π6,D.π3,π2解析:由题意,可作直线2x +3y -6=0的图象,如图所示,则直线与x 轴、y 轴交点分别为A (3,0),B (0,2),又直线l 过定点(0,-3),由题知直线l 与线段AB 相交(交点不含端点),从图中可以看出,直线l B.答案:B6.(2014一模)过点A (2,3)且垂直于直线2x +y -5=0的直线方程为()A.x -2y +4=0B.2x +y -7=0C.x -2y +3=0D.x -2y +5=0解析:直线2x +y -5=0的斜率为k =-2,∴所求直线的斜率为k ′=12,∴方程为y -3=12(x -2),即x -2y +4=0.答案:A7.过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为____________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为x a +yb =1,b =6,+1b=1,=3=3=4=2.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.答案:x +y -3=0或x +2y -4=08.(2014质检)若过点A (-2,m ),B (m,4)的直线与直线2x +y +2=0平行,则m 的值为________.解析:∵过点A ,B 的直线平行于直线2x +y +2=0,∴k AB =4-m m +2=-2,解得m =-8.答案:-89.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值围是________.解析:由直线PQ 的倾斜角为钝角,可知其斜率k <0,即2a -1+a 3-1-a <0,化简得a -1a +2<0,∴-2<a <1.答案:(-2,1)10.已知k ∈R ,则直线kx +(1-k )y +3=0经过的定点坐标是________.解析:令k =0,得y +3=0,令k =1,得x +3=0.+3=0,+3=0,=-3,=-3,所以定点坐标为(-3,-3).答案:(-3,-3)三、解答题11.已知两直线l 1:x +y sin α-1=0和l 2:2x sin α+y +1=0,试求α的值,使(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解:(1)法一当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-1sin α,k 2=-2sin α.要使l 1∥l 2,需-1sin α=-2sin α,即sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.法二由l 1∥l 22α-1=0,α≠0,∴sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.(2)∵l 1⊥l 2,∴2sin α+sin α=0,即sin α=0.∴α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.12.设直线l 1:y =k 1x +1,l 2:y =k 2x -1,其中实数k 1,k 2满足k 1k 2+2=0.(1)证明l 1与l 2相交;(2)证明l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.证明:(1)假设l 1与l 2不相交,则l 1∥l 2即k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k 21+2=0,这与k 1为实数的事实相矛盾,从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交.(2)法一=k 1x +1,=k 2x -1解得交点P而2x 2+y 2=8+k 22+k 21+2k 1k 2k 22+k 21-2k 1k 2=k 21+k 22+4k 21+k 22+4=1.即P (x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1上.即l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.法二交点P 的坐标(x ,y-1=k 1x ,+1=k 2x ,故知x ≠0.1=y -1x,2=y +1x.代入k 1k 2+2=0,得y -1x ·y +1x+2=0,整理后,得2x 2+y 2=1.所以交点P 在椭圆2x 2+y 2=1上.第八篇第2节一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()A.x 2+(y -2)2=1B.x 2+(y +2)2=1C.(x -1)2+(y -3)2=1D.x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ),则12+t -22=1,得t =2,所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A.答案:A2.(2014模拟)动点P 到点A (8,0)的距离是到点B (2,0)的距离的2倍,则动点P 的轨迹方程为()A.x 2+y 2=32B.x 2+y 2=16C.(x -1)2+y 2=16D.x 2+(y -1)2=16解析:设P (x ,y ),则由题意可得2x -22+y 2=x -82+y 2,化简整理得x 2+y 2=16,故选B.答案:B3.(2012年高考卷)已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则()A.l 与C 相交B.l 与C 相切C.l 与C 相离D.以上三个选项均有可能解析:x 2+y 2-4x =0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P (3,0)到圆心的距离为d =3-22+0-02=1<2,点P (3,0)恒在圆,过点P (3,0)不管怎么样画直线,都与圆相交.故选A.答案:A4.(2012年高考卷)将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是()A.x +y -1=0B.x +y +3=0C.x -y +1=0D.x -y +3=0解析:由题知圆心在直线上,因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选项C 符合,故选C.答案:C5.(2013年高考卷)垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是()A.x +y -2=0B.x +y +1=0C.x +y -1=0D.x +y +2=0解析:与直线y =x +1垂直的直线方程可设为x +y +b =0,由x +y +b =0与圆x 2+y 2=1相切,可得|b |12+12=1,故b =± 2.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形分析知b =-2,则直线方程为x +y -2=0.故选A.答案:A6.(2012年高考卷)直线x +3y -2=0与圆x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则弦AB 的长度等于()A.25B.23C.3D.1解析:因为圆心到直线x +3y -2=0的距离d =|0+3×0-2|12+32=1,半径r =2,所以弦长|AB |=222-12=2 3.故选B.答案:B 二、填空题7.(2013年高考卷)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________.解析:圆的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25,故圆心为(3,4),半径r =5.又直线方程为2x -y +3=0,∴圆心到直线的距离为d =|2×3-4+3|4+1=5,∴弦长为2×25-5=220=4 5.答案:458.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:因为圆C 的圆心(1,1)到直线l 的距离为d =|1-1+4|12+-12=22,又圆半径r = 2.所以圆C 上各点到直线l 的距离的最小值为d -r = 2.答案:29.已知圆C 的圆心在直线3x -y =0上,半径为1且与直线4x -3y =0相切,则圆C 的标准方程是________.解析:∵圆C 的圆心在直线3x -y =0上,∴设圆心C (m,3m ).又圆C 的半径为1,且与4x -3y =0相切,∴|4m -9m |5=1,∴m =±1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=1.答案:(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=110.圆(x -2)2+(y -3)2=1关于直线l :x +y -3=0对称的圆的方程为________.解析:已知圆的圆心为(2,3),半径为1.则对称圆的圆心与(2,3)关于直线l 对称,由数形结合得,对称圆的圆心为(0,1),半径为1,故方程为x 2+(y -1)2=1.答案:x 2+(y -1)2=1三、解答题11.已知圆C :x 2+(y -2)2=5,直线l :mx -y +1=0.(1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(2)若圆C 与直线相交于点A 和点B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.(1)证明:法一直线方程与圆的方程联立,消去y 得(m 2+1)x 2-2mx -4=0,∵Δ=4m 2+16(m 2+1)=20m 2+16>0,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.法二直线l :mx -y +1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C :x 2+(y -2)2=5部,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.(2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),由方程(m 2+1)x 2-2mx -4=0,得x 1+x 2=2mm 2+1,∴x =mm 2+1.当x =0时m =0,点M (0,1),当x ≠0时,由mx -y +1=0,得m =y -1x,代入x =m m 2+1,得+1=y -1x,化简得x 2=14.经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2=14.12.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2.解得a =-34.(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,|=|4+2a |a 2+1,|2+|DA |2=22,|=12|AB |=2,解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.第八篇第3节一、选择题1.设P 是椭圆x225+y216=1上的点.若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于()A.4B.5C.8D.10解析:由方程知a =5,根据椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =10.故选D.答案:D2.(2014二模)P 为椭圆x24+y23=1上一点,F 1,F 2为该椭圆的两个焦点,若∠F 1PF 2=60°,则PF 1→·PF 2→等于()A.3B.3C.23D.2解析:由椭圆方程知a =2,b =3,c =1,1|+|PF 2|=4,1|2+|PF 2|2-4=2|PF 1||PF 2|cos 60°∴|PF 1||PF 2|=4.∴PF 1→·PF 2→=|PF 1→||PF 2→|cos 60°=4×12=2.答案:D3.(2012年高考卷)椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为()A.14B.55C.12D.5-2解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用.由椭圆的性质可知|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c ,又|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,故(a -c )(a +c )=(2c )2,可得e =c a =55.故应选B.答案:B4.(2013年高考卷)已知椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos∠ABF =45,则C 的离心率为()A.35B.57C.45D.67解析:|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB ||BF |cos∠ABF =100+64-2×10×8×45=36,则|AF |=6,∠AFB =90°,半焦距c =|FO |=12|AB |=5,设椭圆右焦点F 2,连结AF 2,由对称性知|AF 2|=|FB |=8,2a =|AF 2|+|AF |=6+8=14,即a =7,则e =c a =57.故选B.答案:B5.已知椭圆E :x2m +y24=1,对于任意实数k ,下列直线被椭圆E 截得的弦长与l :y =kx+1被椭圆E 截得的弦长不可能相等的是()A.kx +y +k =0B.kx -y -1=0C.kx +y -k =0D.kx +y -2=0解析:取k =1时,l :y =x +1.选项A 中直线:y =-x -1与l 关于x 轴对称,截得弦长相等.选项B 中直线:y =x -1与l 关于原点对称,所截弦长相等.选项C 中直线:y =-x +1与l 关于y 轴对称,截得弦长相等.排除选项A、B、C,故选D.答案:D6.(2014省实验中学第二次诊断)已知椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使asin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值围为()A.(0,2-1)D.(2-1,1)解析:由题意知点P 不在x 轴上,在△PF 1F 2中,由正弦定理得|PF 2|sin∠PF 1F 2=|PF 1|sin∠PF 2F 1,所以由a sin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1可得a|PF 2|=c |PF 1|,即|PF 1||PF 2|=c a =e ,所以|PF 1|=e |PF 2|.由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以e |PF 2|+|PF 2|=2a ,解得|PF 2|=2a e +1.由于a -c <|PF 2|<a +c ,所以有a -c <2ae +1<a +c ,即1-e <2e +1<1+e ,1-e 1+e<2,1+e2,解得2-1<e .又0<e <1,∴2-1<e <1.故选D.答案:D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆x225+y216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点距离为________.解析:∵|OM |=3,∴|PF 2|=6,又|PF 1|+|PF 2|=10,∴|PF 1|=4.答案:48.椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2作倾斜角为120°的直线与椭圆的一个交点为M ,若MF 1垂直于x 轴,则椭圆的离心率为________.解析:不妨设|F 1F 2|=1,∵直线MF 2的倾斜角为120°,∴∠MF 2F 1=60°.∴|MF 2|=2,|MF 1|=3,2a =|MF 1|+|MF 2|=2+3,2c =|F 1F 2|=1.∴e =ca=2- 3.答案:2-39.(2014模拟)过点(3,-5),且与椭圆y225+x29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________________.解析:由题意可设椭圆方程为y225-m+x29-m=1(m <9),代入点(3,-5),得525-m +39-m=1,解得m =5或m =21(舍去),∴椭圆的标准方程为y220+x24=1.答案:y220+x24=110.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.解析:1|+|PF 2|=2a ,1|2+|PF 2|2=4c 2,∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,即4a 2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2,∴S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|=b 2=9,∴b =3.答案:3三、解答题11.(2012年高考卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程.解:(1)由椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 12-b 2=1,=1,2=2,2=1.故椭圆C 1的方程为x22+y 2=1.(2)由题意分析,直线l 斜率存在且不为0,设其方程为y =kx +b ,由直线l 与抛物线C 2=kx +b ,2=4x ,消y 得k 2x 2+(2bk -4)x +b 2=0,Δ1=(2bk -4)2-4k 2b 2=0,化简得kb =1.①由直线l 与椭圆C 1kx +b ,y 2=1,消y 得(2k 2+1)x 2+4bkx +2b 2-2=0,Δ2=(4bk )2-4(2k 2+1)(2b 2-2)=0,化简得2k 2=b 2-1.②=1,k 2=b 2-1,解得b 4-b 2-2=0,∴b 2=2或b 2=-1(舍去),∴b =2时,k =22,b =-2时,k =-22.即直线l 的方程为y =22x +2或y =-22x - 2.12.(2014海淀三模)已知椭圆C :x2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx 交椭圆C 于A ,B 两点,在直线l :x +y -3=0上存在点P ,使得△PAB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.所以a =3,b =1,椭圆C 的方程为x23+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),当直线AB 的斜率为0时,AB 的垂直平分线就是y 轴,y 轴与直线l :x +y -3=0的交点为P (0,3),又因为|AB |=23,|PO |=3,所以∠PAO =60°,所以△PAB 是等边三角形,所以直线AB 的方程为y =0,当直线AB 的斜率存在且不为0时,则直线AB 的方程为y =kx ,y 2=1,kx ,化简得(3k 2+1)x 2=3,所以|x 1|=33k 2+1,则|AO |=1+k233k 2+1=3k 2+33k 2+1.设AB 的垂直平分线为y =-1kx ,它与直线l :x +y -3=0的交点记为P (x 0,y 0),=-x +3,=-1k x ,0=3k k -1,0=-3k -1.则|PO |=9k 2+9k -12,因为△PAB 为等边三角形,所以应有|PO |=3|AO |,代入得9k 2+9k -12=33k 2+33k 2+1,解得k =0(舍去),k =-1.综上,k =0或k =-1.第八篇第4节一、选择题1.设P 是双曲线x216-y220=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|等于()A.1B.17C.1或17D.以上答案均不对解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=8,又|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c -a =6-4=2>1,∴|PF 2|=17.故选B.答案:B2.(2013年高考卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x2sin 2θ=1的()A.实轴长相等B.虚轴长相等C.离心率相等D.焦距相等解析:双曲线C 1的半焦距c 1=sin 2θ+cos 2θ=1,双曲线C 2的半焦距c 2=cos 2θ+sin 2θ=1,故选D.答案:D3.(2012年高考卷)已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为()A.x220-y25=1B.x25-y220=1C.x280-y220=1D.x220-y280=1解析:由焦距为10,知2c =10,c =5.将P (2,1)代入y =bax 得a =2b .a 2+b 2=c 2,5b 2=25,b 2=5,a 2=4b 2=20,所以方程为x220-y25=1.故选A.答案:A4.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于()A.14B.35C.34D.45解析:∵c 2=2+2=4,∴c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题可知|PF 1|-|PF 2|=2a =22,|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=22,|PF 1|=42,由余弦定理可知cos∠F 1PF 2=422+222-422×42×22=34.故选C.答案:C5.设椭圆C 1的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为()A.x242-y232=1B.x2132-y252=1C.x232-y242=1D.x2132-y2122=1解析:在椭圆C 1中,因为e =513,2a =26,即a =13,所以椭圆的焦距2c =10,则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),根据题意,可知曲线C 2为双曲线,根据双曲线的定义可知,双曲线C 2中的2a 2=8,焦距与椭圆的焦距相同,即2c 2=10,可知b 2=3,所以双曲线的标准方程为x242-y232=1.故选A.答案:A6.(2014八中模拟)若双曲线x29-y216=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,则实数m 的取值围是()A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.[-5,5]D.(-∞,-5]∪[5,+∞)解析:因为双曲线x 29-y 216=1渐近线4x ±3y =0上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,即直线与圆相离或相切,所以d =|4m |5≥4,解得m ≥5或m ≤-5,故实数m 的取值围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考卷)已知F 为双曲线C :x29-y216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题知,双曲线中a =3,b =4,c =5,则|PQ |=16,又因为|PF |-|PA |=6,|QF |-|QA |=6,所以|PF |+|QF |-|PQ |=12,|PF |+|QF |=28,则△PQF 的周长为44.答案:448.已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)的离心率e =2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则双曲线C 的方程为________.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c -a =1,又e =ca=2,两式联立得a =1,c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,∴方程为x 2-y23=1.答案:x 2-y23=19.(2014市第三次质检)已知点P 是双曲线x2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)和圆x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,∠PF 2F 1=2∠PF 1F 2,则该双曲线的离心率为________.解析:依题意得,线段F 1F 2是圆x 2+y 2=a 2+b 2的一条直径,故∠F 1PF 2=90°,∠PF 1F 2=30°,设|PF 2|=m ,则有|F 1F 2|=2m ,|PF 1|=3m ,该双曲线的离心率等于|F 1F 2|||PF 1|-|PF 2||=2m3m -m =3+1.答案:3+110.(2013年高考卷)设F 1,F 2是双曲线C :x2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点.若在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt△F 1PF 2中,|F 1F 2|=2c ,∠PF 1F 2=30°,得|PF 2|=c ,|PF 1|=3c ,根据双曲线的定义:|PF 1|-|PF 2|=2a ,(3-1)c =2a ,e =ca =23-1=3+1.答案:3+1三、解答题11.已知双曲线x 2-y22=1,过点P (1,1)能否作一条直线l ,与双曲线交于A 、B 两点,且点P 是线段AB 的中点?解:法一设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,且线段AB 的中点为(x 0,y 0),若直线l 的斜率不存在,显然不符合题意.设经过点P 的直线l 的方程为y -1=k (x -1),即y =kx +1-k .=kx+1-k,2-y22=1,得(2-k2)x2-2k(1-k)x-(1-k)2-2=0(2-k2≠0).①∴x=x1+x22=k1-k2-k2.由题意,得k1-k2-k2=1,解得k=2.当k=2时,方程①成为2x2-4x+3=0.Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.∴不能作一条直线l与双曲线交于A,B两点,且点P(1,1)是线段AB的中点.法二设A(x1,y1),B(x2,y2),若直线l的斜率不存在,即x1=x2不符合题意,所以由题得x21-y212=1,x22-y222=1,两式相减得(x1+x2)(x1-x2)-y1+y2y1-y22=0,即2-y1-y2x1-x2=0,即直线l斜率k=2,得直线l方程y-1=2(x-1),即y=2x-1,=2x-1,2-y22=1得2x2-4x+3=0,Δ=16-24=-8<0,即直线y=2x-1与双曲线无交点,即所求直线不合题意,所以过点P(1,1)的直线l不存在.12.(2014质检)中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos∠F 1PF 2的值.解:(1)由已知c =13,设椭圆长、短半轴长分别为a 、b ,双曲线实半轴、虚半轴长分别为m 、n ,-m =4,·13a=3·13m,解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为x249+y236=1,双曲线方程为x29-y24=1.(2)不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=213,∴cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-21322×10×4=45.第八篇第5节一、选择题1.(2014模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为()B.(1,0)解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=12y C.答案:C2.抛物线的焦点为椭圆x24+y29=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为()A.x 2=-45y B.y 2=-45x C.x 2=-413yD.y 2=-413x解析:由椭圆方程知,a 2=9,b 2=4,焦点在y 轴上,下焦点坐标为(0,-c ),其中c =a 2-b 2=5,∴抛物线焦点坐标为(0,-5),∴抛物线方程为x 2=-45y .故选A.答案:A3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.不确定解析:如图所示,设抛物线焦点弦为AB ,中点为M ,准线为l ,A 1、B 1分别为A 、B 在直线l 上的射影,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,于是M 到l 的距离d =12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |)=12|AB |,故圆与抛物线准线相切.故选C.答案:C4.(2014高三统一考试)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为()A.53B.83C.103D.10解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,1+1=3x 2+1,1x 2=y 214·y 224=y 1y 2216=1,解得x 1=3,x 2=13,故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于x 1+x 22+1=83.故选B.答案:B5.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为()A.34B.1C.54D.74解析:∵|AF |+|BF |=x A +x B +12=3,∴x A +x B =52.∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x A +x B 2=54.故选C.答案:C6.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值围是()A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)解析:∵x 2=8y ,∴焦点F 的坐标为(0,2),准线方程为y =-2.由抛物线的定义知|MF |=y 0+2.以F 为圆心、|FM |为半径的圆的标准方程为x 2+(y -2)2=(y 0+2)2.由于以F 为圆心、|FM |为半径的圆与准线相交,又圆心F 到准线的距离为4,故4<y 0+2,∴y 0>2.故选C.答案:C 二、填空题7.动直线l 的倾斜角为60°,且与抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为________.解析:设直线l 的方程为y =3x +b ,=3x +b ,2=2py消去y ,得x 2=2p (3x +b ),即x 2-23px -2pb =0,∴x 1+x 2=23p =3,∴p =32,则抛物线的方程为x 2=3y .答案:x 2=3y8.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (0,4),准线为y =-4,则圆心为(0,4),半径r =8.所以,圆的方程为x 2+(y -4)2=64.答案:x 2+(y -4)2=649.(2012年高考卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A ,B 两点,其中点A 在x 轴上方,若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:∵抛物线y 2=4x ,∴焦点F 的坐标为(1,0).又∵直线l 倾斜角为60°,∴直线斜率为3,∴直线方程为y =3(x -1).联立方程y =3x -1,y 2=4x ,解得x 1=13,y 1=-233,或x 2=3,y 2=23,由已知得A 的坐标为(3,23),∴S △OAF =12|OF |·|y A |=12×1×23= 3.答案:310.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 72,4,则|PA |+|PM |的最小值是________.解析:设点M 在抛物线的准线上的射影为M ′.由已知可得抛物线的准线方程为x =-12,焦点F 坐标为12,0.求|PA |+|PM |的最小值,可先求|PA |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|PA |+|PF |=|PA |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|PA |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|PA |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+12,所以|PA |+|PM |≥5-12=92.答案:92三、解答题11.若抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线l :y =x +m 对称,且x 1x 2=-12,数m 的值.解:法一如图所示,连接AB ,∵A 、B 两点关于直线l 对称,∴AB ⊥l ,且AB 中点M (x 0,y 0)在直线l 上.可设l AB :y =-x +n ,=-x +n ,=2x 2,得2x 2+x -n =0,∴x 1+x 2=-12,x 1x 2=-n2由x 1x 2=-12,得n =1.又x 0=x 1+x 22=-14,y 0=-x 0+n =14+1=54,即点M -14,由点M 在直线l 上,得54=-14+m ,∴m =32.法二∵A 、B 两点在抛物线y =2x 2上.1=2x 21,2=2x 22,∴y 1-y 2=2(x 1+x 2)(x 1-x 2).设AB 中点M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4x 0.又AB ⊥l ,∴k AB =-1,从而x 0=-14.又点M 在l 上,∴y 0=x 0+m =m -14,即-14,m∴AB 的方程是y 即y =-x +m -12,代入y =2x 2,得2x 2+x x 1x 2=-m -122=-12,∴m =3212.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.解:(1)直线AB 的方程是y y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42).设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),即C (4λ+1,42λ-22),所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。
高考解析几何压轴题精选(含答案)

1. 设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点(0,2)A .若线段FA 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为_____________。
(3分)2 .已知m >1,直线2:02m l x my --=,椭圆222:1x C y m+=,1,2F F 分别为椭圆C 的左、右焦点. (Ⅰ)当直线l 过右焦点2F 时,求直线l 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,12AF F V ,12BF F V 的重心分别为,G H .若原点O 在以线段GH 为直径的圆内,求实数m 的取值范围.(6分)3已知以原点O 为中心,)F 为右焦点的双曲线C 的离心率2e =。
(I )求双曲线C 的标准方程及其渐近线方程;(II )如题(20)图,已知过点()11,M x y 的直线111:44l x x y y +=与过点()22,N x y (其中2x x ≠)的直线222:44l x x y y +=的交点E 在双曲线C 上,直线MN 与两条渐近线分别交与G 、H 两点,求OGH ∆的面积。
(8分)4.如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点12,F F 为顶点的三角形的周长为1).一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P 为该双曲线上异于顶点的任一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为B A 、和C D 、.(Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;(Ⅱ)设直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k 、2k ,证明12·1k k =;(Ⅲ)是否存在常数λ,使得·A B C D A B C Dλ+=恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.(7分)5.在平面直角坐标系xoy 中,如图,已知椭圆15922=+y x的左、右顶点为A 、B ,右焦点为F 。
设过点T (m t ,)的直线TA 、TB 与椭圆分别交于点M ),(11y x 、),(22y x N ,其中m>0,0,021<>y y 。
(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⎛⎫- ⎪⎝⎭.。
高中数学解析几何深度练习题及答案

高中数学解析几何深度练习题及答案1. 平面几何题目一:已知平面上三点A(1, -2),B(3, 4),C(7, 1),求证:三角形ABC为等腰三角形。
解答:首先计算AB、AC、BC的长度,分别利用两点之间的距离公式:AB = √[(3-1)^2 + (4-(-2))^2] = √[4 + 36] = √40AC = √[(7-1)^2 + (1-(-2))^2] = √[36 + 9] = √45BC = √[(7-3)^2 + (1-4)^2] = √[16 + 9] = √25由于AB的平方等于BC的平方,即AB^2 = BC^2,可以得出AB = BC。
因此,三角形ABC为等腰三角形。
题目二:已知平面上直线L1过点A(2, -1),斜率为k,与直线L2:3x + ky + 5 = 0 互相垂直,求k的值。
解答:首先计算直线L2的斜率:L2: 3x + ky + 5 = 0化简得:ky = -3x - 5因此,L2的斜率k2为 -3/k。
由于L1与L2互相垂直,根据垂直直线的特性可知斜率k1与k2之积为 -1。
即 k * (-3/k) = -1。
解上述方程可以得出:k^2 = 3,因此k的两个解为k = √3 和 k = -√3。
题目三:已知直线L1:4x + 3y - 2 = 0 与直线L2垂直,并且直线L2通过点A(5,-1),求直线L2的方程式。
解答:由于L1与L2垂直,它们的斜率之积为 -1。
L1的斜率为 -4/3,所以L2的斜率为 3/4。
通过点斜式可以得到L2的方程式:y - (-1) = (3/4)(x - 5)化简得到:y = (3/4)x + 2因此,直线L2的方程式为:y = (3/4)x + 2。
2. 空间几何题目一:已知直线L1:x = 3 - 2t,y = 5 + 3t,z = -1 + 4t,求直线L1的参数方程。
解答:直线的参数方程为x = x0 + at,y = y0 + bt,z = z0 + ct,其中(a, b, c)为直线的方向向量。
高考数学平面解析几何专项训练(100题-含答案)

高考数学平面解析几何专项训练(100题-含答案)1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点12(1,0),(1,0)F F -,点M 满足12MF MF +=记点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)点T 在直线2x =上,过T 的两条直线分别交C 于,A B 两点和,P Q 两点,且||||||||TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.【答案】(1)2212x y +=(2)0【解析】【分析】(1)根据122MF MF +=,利用椭圆的定义求解;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立,利用参数的几何意义求解.(1)解:因为122MF MF +=,所以点M 的轨迹是以12(1,0),(1,0)F F -为焦点的椭圆,则21,1a c b ===,所以椭圆的方程是2212x y +=;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立()()2222cos 2sin 4cos 4sin 420t m t m θθθθ+++++=,由参数的几何意义知:12,TA t TB t ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m t t θθθ++⋅=-=-+-,设直线PQ 的参数方程为:()2cos ,sin x y m λαλλα=+⎧⎨=+⎩为参数,则12,TP TQ λλ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m λλααα++⋅=-=-+-,由题意得:222242422cos 2cos m m θα++-=---,即22cos cos θα=,因为αθ≠,所以cos cos θα=-,因为0,0θπαπ<<<<,所以θαπ+=,所以直线AB 的斜率tan θ与直线PQ 的斜率tan α之和为0.2.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,点(),N n S n n n *⎛⎫∈ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =+(2)152522n n n T ++=-【解析】【分析】(1)根据斜率公式可得出()222n S n n n =+≥,可知13S =满足()222n S n n n =+≥,可得出22n S n n =+,再利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩可求得数列{}n a 的通项公式;(2)求得1212n n n c ++=,利用错位相减法可求得n T .(1)解:由13a =,点,n S n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上,知1111n S S n n -=-,即()222n S n n n =+≥.当1n =时,113S a ==也符合上式,故22n S n n =+.当2n ≥时,()()221212121n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=+⎣⎦;13a =也满足上式,故21n a n =+.(2)解:112122n n n n a n c +++==.则2341357212222n n n T ++=++++ ,所以,3412135212122222n n n n n T ++-+=++++ ,上式-下式得1232211113111213214212422224212n n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪++⎛⎫⎝⎭=++++-=+- ⎝⎭- 252542n n ++=-,因此,152522n n n T ++=-.3.椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3,且过点(3,1).(1)求椭圆C 的方程;(2)A ,B ,P 三点在椭圆C 上,O 为原点,设直线,OA OB 的斜率分别是12,k k ,且1213k k ⋅=-,若OP OA OB λμ=+,证明:221λμ+=.【答案】(1)221124x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由条件可得c a22911a b +=,222c b a +=,解出即可;(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x y ,由条件可得012012x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩,12123x x y y =-,然后将01212x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩代入椭圆方程可得2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,然后可得答案.(1)因为ca=22911a b +=,222c b a +=所以可解得2a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆C 的方程221124x y +=.(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x yOP OA OB λμ=+ ,012012x x x y y y λμλμ=+⎧∴⎨=+⎩()()222212120011124124x x y y x y λμλμ+++=∴+= 即2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222112211124124x y x y +=+= ,,即22121221124x x y y λμλμ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭又1212121133y y k k x x ⋅=-∴=- ,即12123x x y y =-,221λμ∴+=4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A 、B 分别为椭圆C 的右顶点、上顶点,F 为椭圆C的右焦点,椭圆C 的离心率为12,ABF 的面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)点P 为椭圆C 上的动点(不是顶点),点P 与点M ,N 分别关于原点、y 轴对称,连接MN 与x 轴交于点E ,并延长PE 交椭圆C 于点Q ,则直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)是定值,定值为32-【解析】【分析】(1)根据椭圆的离心率可得到a,b,c 的关系,再结合ABF 的面积可得到()a c b -=,由此解得a,b ,可得答案.(2)设直线方程,并联立椭圆方程,得到根与系数的关系式,结合直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积,代入化简可得答案.(1)由题意得12c a =,则2a c =,b =.ABF 的面积为()1322a cb -=,则()a c b -将2a c =,b =代入上式,得1c =,则2a =,b =,故椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由题意可知直线PQ 的斜率一定存在,设直线PQ 的方程为y kx m =+,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则()11,M x y --,()11,N x y -,()1,0E x -,联立方程22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()2223484120k x kmx m +++-=,∴122834kmx x k +=-+,∴()12122286223434km m y y k x x m k m k k ⎛⎫+=++=-+= ⎪++⎝⎭,∴21212263348434MQmy y k k km x x kk ++===-+-+,112PEPQ y k k k x ===,∵11112222MP PE y yk k k x x ====,∴33242MP MQ k k k k ⋅=-⨯=-∴MP MQ k k ⋅为定值32-.【点睛】本题考查了椭圆方程的求法以及直线和椭圆的位置关系,综合考查了学生分析问题,解决问题以及计算方面的能力和综合素养,解答的关键是理清解决问题的思路,并能正确地进行计算.5.已知圆M 过点()1,0,且与直线1x =-相切.(1)求圆心M 的轨迹C 的方程;(2)过点()2,0P 作直线l 交轨迹C 于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为A '.问A B '是否经过定点,若经过定点,求出定点坐标;若不经过,请说明理由.【答案】(1)24y x =(2)()2,0-【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义计算可得;(2)设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y ,则()11,A x y '-,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,再表示出直线A B '的方程,将12y y +、12y y 代入整理即可得解;(1)解:由题意知动点M 的轨迹C 是以(0,0)O 为顶点,()1,0为焦点,1x =-为准线的抛物线,所以动圆圆心M 的轨迹方程为:24y x =;(2)解:设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y 不妨令21y y >,则()11,A x y '-,联立直线l 与抛物线方程得224x ty y x =+⎧⎨=⎩消去x 得2480y ty --=,则124y y t +=、128y y =-,则直线A B '的方程为()()211121y y y y x x x x +--=--,即()()21212121x x y x y y y x y x -+=+-,则()()()()2121212122ty ty y ty y y y x y ty -++=+-+,()()()2121211222t y y y y y x ty y y y -=+--+,即()()21211222y y y x ty y y y =+--+,所以()42824y tx t t ⋅=-⨯--⨯,即()2y t x =+,令200x y +=⎧⎨=⎩解得20x y =-⎧⎨=⎩,所以直线A B '恒过定点()2,0-;6.已知1F ,2F 是椭圆C :()222104x yb b+=>的左、右焦点,过1F 的直线与C 交于A ,B两点,且22::3:4:5AF AB BF =.(1)求C 的离心率;(2)设M ,N 分别为C 的左、右顶点,点P 在C 上(P 不与M ,N 重合),证明:MPN MAN ∠≤∠.【答案】(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,由勾股定理的逆定理可得290BAF ∠=︒,再根据椭圆的定义可求出m 的值,从而可求出12,AF AF 的值,则可得点A 是椭圆短轴的一个端点,进而可求出离心率,(2)由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则可得0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,然后求出tan tan αβ+,tan tan αβ,再利用正切的两角和公式可得02tan()y αβ+=,由正切函数可求出αβ+的最小值,从而可求出()MPN παβ∠=-+的最大值,进而可证得结论(1)由()222104x y b b+=>,得24a =,得2a =,由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,则22222AF AB BF +=,所以290BAF ∠=︒,因为223451248AF AB BF m m m m a ++=++===,所以23m =,所以22AF =,所以122422AF a AF =-=-=,所以12AF F △为等腰直角三角形,所以点A 是椭圆短轴的一个端点,所以b c =,因为222224b c b a +===,得b c =所以椭圆的离心率为2c e a ==(2)由(1)可得椭圆方程为22142x y +=,则(2,0),(2,0)M N -,因为点A是椭圆短轴的一个端点,所以不妨设A ,由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,2200142x y +=,所以2200002200001tan tan 22422y y y y x x x y αβ⋅=⋅===+--,00002200000442tan tan 2242y y y y x x x y y αβ+=+===+--,所以0tan tan 4tan()1tan tan y αβαβαβ++==-,所以当0y =tan()αβ+取得最小值由(1)可知290BAF ∠=︒,所以()0,2παβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以当tan()αβ+取得最小值时,αβ+取得最小值,即点P 与点A 重合时,αβ+取得最小值,此时()MPN παβ∠=-+取得最大,所以MPN MAN∠≤∠7.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长为,且过点)P(1)求C 的方程:(2)设直线()0y kx m m =+>交y 轴于点M ,交C 于不同两点A ,B ,点N 与M 关于原点对称,BO AN ⊥,Q 为垂足.问:是否存在定点M ,使得·NQ NA 为定值?【答案】(1)221102x y +=(2)存在【解析】【分析】(1)利用待定系数法求方程;(2)联立方程组,结合韦达定理可得直线恒过定点,进而求解.(1)依题意知2a =a =所以C 的方程可化为222110x y b+=,将点)P代入C 得251110b +=,解得22b =,所以椭圆方程为221102x y +=;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,联立221102x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得,()22215105100k x kmx m +++-=,()()()222104155100km k m ∆=-+->,解得22210m k <+,1221015km x x k -+=+,212251015m x x k -=+,注意到Q ,N ,A 三点共线,NQ NA NQ NA ⋅=⋅,又()NQ NA NB BQ NA NB NA ⋅=+⋅=⋅()()()()1212121222x x y m y m x x kx m kx m =+++=+++()()()()222222212122215102012441515k m k mkx xmk x x mm kk+-=++++=-+++()222221510510415k m m m k--+-=++当()2215105510m m --=-,解得1m =±,因为0m >,所以1m =,此时1NQ NA ⋅=-,满足0∆>,故存在定点()0,1M ,使得1NQ NA ⋅=-等于定值1.【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意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.8.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,4a M b ⎛⎫ ⎪⎝⎭为焦点是22y x =的抛物线上一点,H 为直线y a =-上任一点,A ,B 分别为椭圆C 的上,下顶点,且A ,B ,H 三点的连线可以构成三角形.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线HA ,HB 与椭圆C 的另一交点分别交于点D ,E ,求证:直线DE 过定点.【答案】(1)2214x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由椭圆的离心率求出,a c 的关系式,再由,4a M b ⎛⎫⎪⎝⎭为抛物线22=y x 上的点,结合222a b c =+,即可求出椭圆C 的方程.(2)设点()(),20H m m -≠,求得HA ,HB 的方程,与椭圆联立求得,D E 坐标,写出直线DE 的方程,即可求出DE 恒过的定点.(1)由题意知,222224c aa b a b c⎧=⎪⎪⎪=⨯⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)设点()(),20H m m -≠,易知()0,1A ,()0,1B -,∴直线HA 的方程为31y x m =-+,直线HB 的方程为11y x m=--.联立223114y x m x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得22362410x x m m ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,∴22436D m x m =+,223636D m y m -=+,同理可得284E m x m -=+,2244E m y m -=+,∴直线DE 的斜率为21216m k m-=,∴直线DE 的方程为222241284164m m m y x m m m --⎛⎫-=+ ⎪++⎝⎭,即2121162m y x m -=-,∴直线DE 过定点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.9.已知点(1,2)M -在抛物线2:2(0)E y px p =>上.(1)求抛物线E 的方程;(2)直线12,l l 都过点12(2,0),,l l 的斜率之积为1-,且12,l l 分别与抛物线E 相交于点A ,C 和点B ,D ,设M 是AC 的中点,N 是BD 的中点,求证:直线MN 恒过定点.【答案】(1)24y x =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将点坐标代入求解抛物线方程;(2)设出直线方程,表达出,M N 的坐标,求出直线MN 的斜率,利用直线斜率之积为-1,求出直线MN 恒过的定点,从而证明出结论.(1)∵点(1,2)M -在抛物线2:2E y px =上,∴2(2)2p -=,∴解得:2p =,∴抛物线E 的方程为:24y x =.(2)由12,l l 分别与E 相交于点A ,C 和点B ,D ,且由条件知:两直线的斜率存在且不为零.∴设1122:2,:2l x m y l x m y =+=+由214,2y x x m y ⎧=⎨=+⎩得:21480y m y --=设()()1122,,,A x y C x y ,则1214y y m +=,∴12M y m =,又2122M x m =+,即()21122,2M m m +同理可得:()22222,2N m m +∴()()212212212212222MN m m k m m m m -==++-+,∴()211121:222MN y m x m m m -=--+即MN :()1212121y x m m m m =--⎡⎤⎣⎦+,∵12,l l 的斜率之积为1-,∴12111m m ⋅=-,即121m m =-,∴121:(4)MN y x m m =-+,即直线MN 过定点(4,0).10.已知抛物线()20x ay a =>,过点0,2a M ⎛⎫ ⎪⎝⎭作两条互相垂直的直线12,l l ,设12,l l 分别与抛物线相交于,A B 及,C D 两点,当A 点的横坐标为2时,抛物线在点A 处的切线斜率为1.(1)求抛物线的方程;(2)设线段,AB CD 的中点分别为,E F ,O 为坐标原点,求证直线EF 过定点.【答案】(1)24x y =;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)结合导数知识,利用切线斜率构造方程可得a ,由此可得抛物线方程;(2)将直线AB 方程代入抛物线方程中,结合韦达定理可确定中点坐标,同理可得CD中点坐标,利用直线方程两点式可得直线EF 方程,化简可知其过定点()0,4.(1)由2x ay =得:21y ax =,则2y x a '=,241x y a=∴==',解得:4a =,∴抛物线方程为:24x y =;(2)由题意知:直线12,l l 的斜率都存在且都不为零,由(1)知:()0,2M ,设直线:2AB y kx =+,代入24x y =得:2480x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,128x x =-,()21212444y y k x x k ∴+=++=+,AB ∴中点()22,22E k k +;12l l ⊥ ,1:2CD y x k ∴=-+,同理可得:CD 中点222,2F k k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;EF ∴的方程为:()()222222222222k k y k x k k k ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭-+=-+,化简整理得:14y k x k ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则当0x =时,4y =,∴直线EF 恒过定点()0,4.【点睛】思路点睛:本题考查直线与抛物线综合应用中的直线过定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与抛物线方程联立,整理为关于x 或y 的一元二次方程的形式;②利用0∆>求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理可整理得到变量间的关系,从而化简直线方程;④根据直线过定点的求解方法可求得结果.11.在直角坐标系xOy 中,曲线:C 221x y +=经过伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩后的曲线为1C ,以x 轴正半轴为级轴,建立极坐标系.曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若1C 上的一点P 到2C 的距离的最大,求距离的最大值及P 点的坐标.【答案】(1)1C :2213y x +=,2C :40x y +-=;(2)max d =,1322P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.【解析】【分析】()1直接利用转换关系,把参数方程,直角坐标方程和极坐标方程之间进行转换;()2利用三角函数关系式的变换和点到直线的距离公式的应用求出结果.(1)解:由伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩得,代入曲线:C 221x y +=得:1C 的普通方程为2213y x +=,由极坐标方程sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭sin y ρθ=,cos x ρθ=可得:2C 的直角坐标方程为40x y +-=.(2)解:直线2C 的普通方程为40x y +-=,设1C上的为点()cos P θθ,到2C 的距离为d =当且仅当()223k k Z πθπ=-+∈时,取得max d =,又因为1cos 23y 2x θθ⎧==-⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩,即点P 的坐标为1322⎛⎫-- ⎪⎝⎭.12.已知椭圆C :2222+x y a b=1(a >b >0)经过点A (0,1),且右焦点为F (1,0).(1)求C 的标准方程;(2)过点(0,12)的直线l 与椭圆C 交于两个不同的点P .Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .证明:以MN 为直径的圆过y 轴上的定点.【答案】(1)2212x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由已知得,c b ,再求得a ,即得椭圆方程;(2)由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得1212,x x x x +,由直线,AP AQ 方程求出,M N 坐标,求出以MN 为直径的圆的方程,然后代入1212,x x x x +求得圆方程的常数项,从而可得y 的定点坐标.(1)由题意可得1,1c b ==从而22a =.所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2)证明:由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,将直线l 代入椭圆方程得()2242430k x kx ++-=,所以12122243,,4242k x x x x k k --+==++,直线AP 的方程为1111y y x x -=+,直线AQ 的方程为2211y y x x -=+.可得1212,0,,011x x M N y y ⎛⎫⎛⎫--⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,以MN 为直径的圆方程为,21212011x x x x y y y ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭,即()()221212121201111x x x x x y x y y y y ⎛⎫++++= ⎪----⎝⎭.①因为()()()1212122121212124111142122x x x x x x y y k x x k x x kx kx ==---++⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭22212612842k k k -==--+++.所以在①中令0x =,得26y =,即以MN 为直径的圆过y轴上的定点(0,,13.已知抛物线C :()220y px p =>,过点()2,0R 作x 轴的垂线交抛物线C 于G ,H 两点,且OG OH ⊥(O 为坐标原点).(1)求p ;(2)过()2,1Q 任意作一条不与x 轴垂直的直线交抛物线C 于A ,B 两点,直线AR 交抛物线C 于不同于点A 的另一点M ,直线BR 交抛物线C 于不同于点B 的另一点N .求证:直线MN 过定点.【答案】(1)1p =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由题意知2RG OR ==,不妨设()2,2G ,代入抛物线方程中可求出p 的值,(2)设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫⎪⎝⎭,则可表示出直线AB ,AM ,BN 的方程,再由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-,再表示出直线MN 的方程,结合前面的式子化简可得结论(1)由题意知,2RG OR ==.不妨设()2,2G ,代入抛物线C 的方程,得44p =解得1p =.(2)由(1)知,抛物线C 的方程为22y x =.设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则直线AB 的斜率为12221212222AB y y k y y y y -==+-.所以直线AB 的方程为2111222y y x y y y ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,即()121220x y y y y y -++=.同理直线AM ,BN ,MN 的方程分别为()131320x y y y y y -++=,()242420x y y y y y -++=,()343420x y y y y y -++=,由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-.又直线MN 的方程为()343420x y y y y y -++=,即1212441620x y y y y y ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭.所以直线MN 的方程为()1212280y y x y y y +++=.把()121240y y y y -++=代入()1212280y y x y y y +++=,得()12122480y y x y y y +++=,()122)880(y y x y y +++=,所以由20x y +=,880y +=可得2x =,1y =-.所以直线MN 过定点()2,1-.14.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于P ,A 两点,且PF λFA = .(1)若λ=4,求直线l 的方程;(2)设点E (a ,0),直线PE 与抛物线C 的另一个交点为B ,且PE EB μ=.若λ=4μ,求a的值.【答案】(1)4340x y --=或4340x y +-=(2)4【解析】【分析】(1)由4PF FA =得014y y =-,设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立,结合韦达定理,即得解;(2)由PF λFA = 得01y y λ=-,结合014y y =-,可得204y λ=,再由PE EB μ= 得02y y μ=-,设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立由韦达定理可得024y y a =-,故204y aμ=,又4λμ=,代入运算即得解(1)易知焦点F (1,0),设P (0x ,0y ),A (1x ,1y )由4PF FA =得014y y =-设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y my --=,其中216160m ∆=+>,所以014y y =-由①②可得0141y y =⎧⎨=-⎩或0141y y =-⎧⎨=⎩又014y y m +=,所以34m =或34m =-所以直线l 的方程为314x y =+或314x y =-+.化简得4340x y --=或4340x y +-=(2)由PF λFA =得01y y λ=-又014y y =-可得204y λ=设点B (2x ,2y ),由PE EB μ= 得02y y μ=-设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y ny a --=.所以216()0n a ∆=+>,024y y a=-故204y aμ=又4λμ=,所以2200444y y a=⋅,考虑到点P 异于原点,所以00y ≠,解得4a =此时2216()16(4)0n a n ∆=+=+>所以a 的值为415.平面直角坐标系xOy 中,双曲线22:136x y C -=的右焦点为F ,T 为直线:1l x =上一点,过F 作TF 的垂线分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,交l 于点A .(1)证明:直线OT 平分线段PQ ;(2)若3PA QF =,求2TF 的值.【答案】(1)证明见解析(2)12+【解析】【分析】(1)设直线PQ 的方程为3x ty =+,设点()11,P x y 、()22,Q x y ,将直线PQ 的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,求出线段PQ 的中点N 的坐标,计算得出ON OT k k =,证明出O 、T 、N 三点共线,即可证得结论成立;(2)由3PA QF =得3PA QF = ,可得出1238x x -+=,变形可得出()()12212184384x x x x x x ⎧++=⎪⎨+-=⎪⎩,两式相乘结合韦达定理可求得2t 的值,再利用两点间的距离公式可求得2TF 的值.(1)解:依题意,3F x ==,即()3,0F ,设()1,2T t ,则直线PQ 的方程为3x ty =+,由22326x ty x y =+⎧⎨-=⎩得()222112120t y ty -++=,设()11,P x y 、()22,Q x y ,则()222210Δ14448210t t t ⎧-≠⎪⎨=-->⎪⎩,故212t ≠,由韦达定理可得1221221t y y t +=--,1221221y y t =-,所以()121226621x x t y y t +=++=--,又直线PQ 分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,所以()()()22121212122963339021t x x ty ty t y y t y y t +=++=+++=-<-,故212t >所以PQ 中点为2236,2121t N t t ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭,所以2ON OT k t k ==,故O 、T 、N 三点共线,即直线OT 平分线段PQ .(2)解:依题意,由3PA QF =得3PA QF =,则()12133x x -=-,即1238x x -+=,所以()12284x x x ++=,①,()121384x x x +-=,②①×②得()()21212123166416x x x x x x +++-=,所以()22222366963166416212121t t t t+⨯-⨯-=-⨯---,解得28374t +=,或28374t -=(舍去),此时,224412t TF =+=+【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.16.已知抛物线2:4E y x =,F 为其焦点,O 为原点,A ,B 是E 上位于x 轴两侧的不同两点,且5OA OB ⋅=.(1)求证:直线AB 恒过一定点;(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)在(2)的条件下,当F 为ABC 的内心时,求ABC 重心的横坐标.【答案】(1)证明见解析(2)见解析(3)173【解析】【分析】(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,124y y m +=,124y y n =-,结合向量的数量积,转化求解直线AB 的方程,推出结果.(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等即CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,根据斜率和为零,从而可得结果;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,由题意可得32AC CF AN NF ==,坐标化,结合点在抛物线上可得点的坐标,从而得到结果.(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x=+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,则124y y m +=,124y y n =-,由5OA OB ⋅= 得:21212()516y y y y +=,所以:1220y y =-或124y y =(舍去),即4205n n -=-⇒=,所以直线AB 的方程为5x my =+,所以直线AB 过定点(5,0)P .(2)由(1)知,直线AB 过定点(5,0)P 可设直线AB 的方程为5x my =+,此时124y y m +=,1220y y =-,设x 轴上定点C 坐标为(,0)t ,要使F 到直线AC 和BC 的距离相等,则CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,故0AC BC k k +=,即21210y yx t x t+=--,∴()()21120y x t y x t -+-=,∴()()1212250my y t y y +-+=,∴()40450m m t -+-=对任意m 恒成立,∴510t -=,5t =-,故在x 轴上有一定点C (5,0)-,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,∵F 为ABC 的内心,∴32AC CF AN NF ==,32=,即2211126250x y x +-+=,又2114y x =,∴21122250x x -+=,同理22222250x x -+=,∴12,x x 是方程222250x x -+=的两个根,∴1222x x +=,∴三角形重心的横坐标为1251733x x +-=.17.已知椭圆C 的两个顶点分别为()2,0A -,()2,0B ,焦点在x (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线()()10y k x k =-≠与x 轴交于点P ,与椭圆C 交于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线与x 轴交于Q ,求MN PQ的取值范围.【答案】(1)2214x y +=;(2)(4,【解析】【分析】(1)由顶点和离心率直接求,,a b c 即可;(2)先联立直线和椭圆方程,借助弦长公式表示出弦长MN ,再求出垂直平分线和Q 坐标,表示出PQ ,最后分离常数求取值范围即可.(1)由题意知2222,a c a a b c =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩可得1,2a b ==,故椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)由()22114y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,可得()2222418440k x k x k +-+-=,设()()1122,,,M x y N x y ,则22121222844,4141k k x x x x k k -+=⋅=++,()121222241k y y k x x k -+=+-=+,线段MN 的中点为2224,4141k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,线段MN 的垂直平分线方程为22214()4141k k y x k k k --=--++,令0y =,得22341kx k =+,所以223,041k Q k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,又(1,0)P ,则22223114141k k PQ k k +=-=++,又12MN x x =-=所以2241141MN k k PQk +==++220,1331k k ≠∴<-<+ ,故MN PQ的取值范围为(4,.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的关系式求解;(2)关键在于联立直线和椭圆方程,依次求出垂直平分线和弦长MN 、PQ ,转化成关于k 的代数式求范围即可.18.定义平面曲线的法线如下:经过平面曲线C 上一点M ,且与曲线C 在点M 处的切线垂直的直线称为曲线C 在点M 处的法线.设点()()000,0M x y y >为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点.(1)求抛物线C 在点M 处的切线的方程(结果不含0x );(2)求抛物线C 在点M 处的法线被抛物线C 截得的弦长||AB 的最小值,并求此时点M 的坐标.【答案】(1)002y py x y =+(2);()p 【解析】【分析】(1)先化简求导确定切线斜率,再按照在点处的切线方程进行求解;(2)先联立法线和抛物线方程,借助弦长公式表示弦长,最后换元构造函数,求导确定最小值.(1)因为点()()000,0M x y y >在抛物线上方,所以由2:2(0)C y px p =>得y =py y'=,所以在点M 处的切线斜率0y y pk y y ='==,所求切线方程为000()py y x x y -=-,又202y x p=,故切线方程为2000()2y p y y x y p -=-,即002y p y x y =+.(2)点M 处的法线方程为2000()2y y y y x p p-=--,即220022y p p x y y p +=-+.联立抛物线2:2(0)C y px p =>,可得()2232000220y y p y y p y +-+=,可知0∆>,设()()1122,,,A x y B x y ,()2221212002,2p y y y y y p y +=-⋅=-+,所以322212202()y p AB y y y +⋅-=.令200t y =>,则3222()(0)t p AB t t +=>,令3222()()(0)t p f t t t +=>,1312222222223()()()(2)2()2t p t t p t p t p f t t t +⋅-++⋅-'=⨯=,所以()f t 在()20,2p 单调递减,在()22,p +∞单调递增,所以()2min ()2f t f p ==,即min AB =,此时点M的坐标为()p .【点睛】(1)关键在于化简出0y >时的抛物线方程,借助求导确定切线斜率;(2)写出法线方程,联立抛物线求弦长是通用解法,关键在于换元构造函数之后,借助导数求出最小值.19.已知点()11,0F -,()21,0F ,M 为圆22:4O x y +=上的动点,延长1F M 至N ,使得1MN MF =,1F N 的垂直平分线与2F N 交于点P ,记P 的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)过2F 的直线l 与Γ交于,A B 两点,纵坐标不为0的点E 在直线4x =上,线段OE 分别与线段AB ,Γ交于,C D 两点,且2OD OC OE =⋅,证明:AC BC =.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由线段垂直平分线和三角形中位线性质可证得12124PF PF F F +=>,可知P 点轨迹为椭圆,由此可得轨迹方程;(2)由已知可知24D C x x =;当l 斜率不存在时显然不成立;当l 斜率存在时,设l 方程,将其与椭圆方程联立,结合韦达定理可得AB 中点横坐标;设():0OE y k x k ''=≠,与直线l 和椭圆方程联立可求得34k k'=-,由此可整理得到C x ,与AB 中点横坐标相同,由此可得结论.(1)连接1,MO PF,PM 是1NF 的垂直平分线,1PF PN ∴=,1222PF PF PN PF NF ∴+=+=;,M O 分别为112,NF F F 中点,224NF MO ∴==,12124PF PF F F ∴+=>,P ∴点轨迹是以12,F F 为焦点,长轴长为4的椭圆,即2a =,1c =,23b ∴=,P ∴点轨迹Γ的方程为:22143x y +=;(2)2OD OC OE =⋅ ,即OD OE OC OD =,D EC Dx x x x ∴=,由题意知:0C x >,4E x =,24D C x x ∴=,①当直线l 斜率不存在时,即:1l x =,此时1C x =,2D x <,此时24D C x x =不成立;②当直线l 斜率存在时,设():1l y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,由()221431x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得:()22223484120k x k x k +-+-=,2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+∴⎨-⎪=⎪+⎩,AB ∴中点的横坐标为21224234x x k k +=+;设直线OE 的方程为:()0y k x k ''=≠,由()1y k x y k x ='=⎧⎨-⎩得:kx k k ='-,即C k x k k ='-;由22143y k xx y =⎧='⎪⎨+⎪⎩得:221234x k ='+,即221234D x k ='+;由24D C x x =得:212434k k k k =''+-,整理可得:34k k '=-,2122434324C x x kk x k k k+∴===++,C ∴为线段AB 的中点,AC BC ∴=.【点睛】关键点点睛:本题考查定义法求解轨迹方程、直线与椭圆综合应用问题;本题证明C 为AB 中点的关键是能够通过已知等式得到,C D 两点横坐标之间满足的等量关系,进而表示出AB 中点横坐标和C 点横坐标,证明二者相等即可.20.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F,离心率2e =,P为椭圆上一动点,12PF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若C ,D 分别是椭圆E 长轴的左、右端点,动点M 满足MD CD ⊥,连结CM 交椭圆于点N ,O 为坐标原点.证明:OM ON ⋅为定值;(3)平面内到两定点距离之比是常数()1λλ≠的点的轨迹是圆.椭圆E 的短轴上端点为A ,点Q 在圆228x y +=上,求22QA QP PF +-的最小值.【答案】(1)22142x y +=;(2)见解析;4.【解析】【分析】(1)结合离心率和12PF F △面积的最大值列出关于,,a b c 的方程,解方程即可;(2)设直线CM 方程,写出点M 坐标,联立椭圆方程,求点N 坐标,通过向量数量积计算即可;(3)设点R 坐标,借助点Q 在圆228x y +=上,将2QA 转化成RA ,再借助椭圆定义将2PF 转化成14PF -,最后通过1,,R P F 三点共线求出最小值.(1)当P 为短轴端点时,12PF F △的面积最大,2bc =,222222,c a bc a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得2,a b c ===,故椭圆E 的方程为22142x y +=.(2)由(1)知,()2,0,(2,0)C D -,设直线():2CM y k x =+,11(,)N x y ,,(2,4)MD CD M k ⊥∴ ,联立221,42(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩整理得()22222218840k x k x k +++-=,由21284221k x k --=+得2122421k x k -=+,1124(2)21ky k x k =+=+,222244(,)2121k k N k k -∴++,2222442442121k kOM ON k k k -⋅=⨯⨯++ ,故OM ON ⋅为定值4.(3)由题意(A ,设()(0,),,R m Q x y ,使2QA QR =,()()22222,4QR x y m QAx y +-==+,整理得222282833m m x y y --++=,又点Q 在圆228x y +=上,20,883m =∴⎨-⎪=⎪⎩解得m =,(0,R 由椭圆定义得124PF PF =-,2112(4)4QA QP PF QR QP PF QR QP PF +-=+--∴=++-,当1,,R P F三点共线时,(10,,(R F 22QA QP PF +-∴4.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的方程;(2)关键在于设出直线方程,联立得出点N 坐标;(3)关键在于利用题目中给出的圆的定义将2QA 转化成RA ,再结合椭圆定义,将问题简化成共线问题.21.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为坐标原点,P 为椭圆C 上的一个动点,过点E0)作OP 的平行线交椭圆C 于M ,N 两点,问:是否存在实数t (t >0),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)存在,12t =【解析】【分析】(1)由题意可得2a =,再将点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程中可求出2b ,从而可求得椭圆的方程,(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =,将直线方程代入椭圆方程中可求出22,x y ,则可得2OP ,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =,将直线方程代入椭圆方程消去y ,利用根与系数的关系,再利用两点间的距离公式表示出||,||EM EN ,再计算||||EM EN 与2OP 比较可求出t 的值,②当OP 的斜率不存在时,可得||OP =MN的方程为x ||||EM EN 的值,进而可求出t (1)由题意可得24a =,所以2a =.因为点(1,32)在椭圆C 上,所以221914a b +=,解得23b =.所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =.联立方程,得22143y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得221234x k =+,2221234k y k =+.解得()2222221211212||343434k k OP k k k+=+=+++,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =-.联立方程,得(22143y k x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩化简,得()22223412120k x x k +=+-=.因为点E0)在椭圆内部,所0∆>,221213221212,3434k x x x x k k-+=⋅=++,所以1||EM x =-.同理可得2||EN x =所以()(())22121212||||113EM EN kx xk x x x x ⋅=+=+⋅++()()22222223112122413343434k k kk k k k +-=+⋅-+=+++,假设存在实数(0)t t >),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列,则22||||||EM EN t OP ⋅=.所以()()22222311213434k k tk k ++=⋅++.解得214t=.四为1t >,所以12t =,②当OP 的斜率不存在时,||OP =MN 的方程为x =x =22143x y +=,得234y =.所以||||2EM EN ==,当||,||,||EM t OP EN 构成等比数列时,22||||||EM EN t OP ⋅=,即2334t =.因为0t >,所以12t =.综上所述,存在实数12t =,使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为x y αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.直线l 的极坐标方程为()cos sin 3m m ρθθ++=l 与曲线C 交于A ,B 两点.(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若AB =CD .【答案】(1)2212x y +=,30mx y m ++=;(2)4.【解析】【分析】(1)消参法求曲线C 的普通方程,公式法求直线l 的直角坐标方程.(2)由(1)所得普通方程,结合圆中弦长、半径、弦心距的几何关系求圆心到直线l 的距离,再利用点线距离公式列方程求参数m ,即可得直线的倾斜角大小,由AB 、CD 的关系求CD 即可.(1)由题意,消去参数α,得曲线C 的普通方程为2212x y +=.将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入()cos sin 3m m ρθθ++得直线l的直角坐标方程为30mx y m ++=.(2)设圆心到直线l:30mx y m ++=的距离为d,则AB =3d =.3=,解得3m =-.所以直线l的方程为60x +=,则直线l 的倾斜角为30θ=︒.所以4cos30AB CD ==︒.23.在平面直角坐标系xOy中,已知直线340x y ++=与圆1C :222x y r +=相切,另外,椭圆2C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为32,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于C ,D 两点.且1CD =.(1)求圆1C 的方程与椭圆2C 的方程;(2)经过圆1C 上一点P 作椭圆2C 的两条切线,切点分别记为A ,B ,直线PA ,PB 分别与圆1C 相交于M ,N 两点(异于点P ),求△OAB 的面积的取值范围.【答案】(1)225x y +=,2214x y +=;(2)4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【解析】【分析】(1)由直线与圆的相切关系及点线距离公式求参数r ,即可得圆1C 的方程,根据椭圆离心率、22b CD a=及椭圆参数关系求出a 、b 、c ,即可得椭圆2C 的方程.(2)设()11,A x y 、()22,B x y 、()00,P x y ,讨论直线PA ,PB 斜率存在性,则直线PA 为()111y k x x y =-+、直线PB 为()222y k x x y =-+,联立椭圆方程并结合所得一元二次方程0∆=求1k 、2k ,进而得直线PA 为1114x x y y +=、直线PB 为2214x xy y +=,结合P 在直线PA ,PB 上有AB 为0014x xy y +=,联立椭圆方程,应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式,结合三角形面积公式得0OAB S = .(1)由题设,圆1C :222x y r +=的圆心为()0,0,因为直线340x y ++=与圆1C相切,则r ==所以圆1C 的方程为225x y +=,因为椭圆2Cc e a ==c =,由221b CD a==,则22a b =,又222a b c =+,所以22324a a a =+,解得2a =,1b =,所以椭圆2C 的方程为2214x y +=.综上,圆1C 为225x y +=,椭圆2C 为2214x y +=.(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,P x y .当直线PA ,PB 斜率存在时,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则直线PA 为()111y k x x y =-+,直线PB 为()222y k x x y =-+.由()11122440y k x x y x y ⎧=-+⎨+-=⎩,消去y 得:()()()22211111111148440k x k y k x x y k x ++-+--=.所以()()()2222111111116441444k y k x k y k x ⎡⎤∆=--+--⎣⎦.令0∆=,整理得()2221111114210x k x y k y -++-=,则11111122111444x y x y x k x y y --=-==-,所以直线PA 为()11114x y x x y y -=-+,化简得:22111144x x y y y x +=+,即1114x x y y +=.经验证,当直线PA 斜率不存在时,直线PA 为2x =或2x =-也满足1114x xy y +=.同理,可得直线PB 为2214x xy y +=.因为()00,P x y 在直线PA ,PB 上,所以101014x x y y +=,202014x xy y +=.综上,直线AB 为0014x xy y +=.由00221444x xy y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,消去y 得:()22200035816160y x x x y +-+-=.所以01220835x x x y +=+,21220161635y x x y -=+.所以12AB x =-=)20203135y y +==+.又O 到直线AB的距离d ==所以)20200311235OABy S y +=⋅+ t =,[]1,4t ∈,则24444OAB t S t t t∆==++,又[]44,5t t+∈,所以△OAB 的面积的取值范围为4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:第二问,设点及直线PA ,PB 的方程,联立椭圆结合相切关系求参数关系,进而确定PA ,PB 的方程,由P 在直线PA ,PB 上求直线AB 的方程,再联立椭圆并应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式求三角形面积的范围.24.已知点A ,B 是抛物线x 2=2py (p 为常数且p >0)上不同于坐标原点O 的两个点,且0OA OB ⋅= .(1)求证:直线AB 过定点;(2)过点A 、B 分别作抛物线的切线,两切线相交于点M ,记 OMA 、 OAB 、 OMB 的面积分别为S 1、S 2、S 3;是否存在定值λ使得22s =λS 1S 3?若存在,求出λ值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,4λ=【解析】【分析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线AB 方程为y kx t =+,代入抛物线方程中,消去y ,。
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高中数学解析几何习题精选第三部分·解析几何一、选择题:1、直线3y 3x =+的倾斜角是______。
A .6π B .3π C .32π D .65π2、直线m 、l 关于直线x = y 对称,若l 的方程为1x 2y +=,则m 的方程为_____。
A .21x 21y +-=B .21x 21y --= C .21x 21y += D .21x 21y -= 3、已知平面内有一长为4的定线段AB ,动点P 满足|PA|—|PB|=3,O 为AB 中点,则|OP|的最小值为______。
A .1B .23 C .2 D .34、点P 分有向线段21P P 成定比λ,若λ∈()1,-∞-,则λ所对应的点P 的集合是___。
A .线段21P PB .线段21P P 的延长线C .射线21P PD .线段21P P 的反向延长线5、已知直线L 经过点A ()0,2-与点B ()3,5-,则该直线的倾斜角为______。
A .150°B .135°C .75°D .45°6、经过点A ()1,2且与直线04y x 3=+-垂直的直线为______。
A .05y 3x =++B .05y 3x =-+C .05y 3x =+-D .05y 3x =--7、经过点()0,1且与直线x 3y =所成角为30°的直线方程为______。
A .01y 3x =-+ B .01y 3x =--或1y =C .1x =D . 01y 3x =--或1x =8、已知点A ()3,2-和点B ()2,3--,直线m 过点P ()1,1且与线段AB 相交,则直线m 的斜率k的取值范围是______。
A .4k 43k -≤≥或 B .43k 4≤≤-C .51k -<D .4k 43≤≤- 9、两不重合直线0n y mx =-+和01my x =++相互平行的条件是______。
A .⎩⎨⎧±≠±=1n 1mB .⎩⎨⎧-≠=1n 1m 或⎩⎨⎧≠-=1n 1mC .⎩⎨⎧==1n 1mD .⎩⎨⎧-=-=1n 1m10、过()2,0且倾斜角为15°的直线方程为______。
A .2x )23(y +-=B .2x )12(y +-=C .2x )32(y +-=D .2x )123(y +-= 11、a = 1是直线08y )a 41(x )2a 3(=+-++和07y )4a (x )2a 5(=-++-互相垂直的___。
A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也非必要条件 12、与曲线1x y +=关于直线2x =对称的曲线方程是______。
A .x 5y -=B .5x y -=C .2x y -=D .x 2y --=13、曲线0)y ,x (f =关于点()2,1对称的曲线的方程是______。
A .0)2y ,1x (f =-- B .0)4y ,2x (f =-- C .0)y 2,x 1(f =-- D .0)y 4,x 2(f =-- 14、实数a = 0是01ay 2x =--和01ay 2x 2=--平行的______A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也非必要条件15、已知m 和n 的斜率分别是方程01x x 62=-+的两根,则m 和n 所成角为______。
A .15°B .30°C .45°D .60°16、直线)0ab (0c by ax <=--的倾斜角为______。
A .b a arctanB .b a arctan -C .baarctan +πD .ba arctan -π17、a 为非负实数,直线01y ax =-+不通过的象限是______。
A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限18、点()3,2-到直线的距离为______。
A .516 B .518 C .4 D .2019、已知点A ()3,1、B ()2,5-,在x 轴上找一点P ,使得|BP ||AP |-最大,则P 点坐标为__。
A .()0,34B .()0,13C .()0,10D .()0,520、若a 、b 满足1b 2a =+,则直线0b y 3ax =++必过定点______。
A .⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21D .⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6121、光线由点P ()3,2射到直线01y x =++上,反射后过点Q ()1,1,则反射光线方程为__。
A .01y x =+-B .031y 5x 4=+-C .016y 5x 4=+-D .01y 5x 4=+-22、直线1k 2y kx -=-和k 2x ky =-相交,且交点在第二象限,则k 为______。
A .1k >B .21k <C .21k 0<< D .1k 21<< 23、直线l 过点()2,1且它的倾斜角等于由P ()5,3-、Q ()9,0-所确定的直线的倾斜角的两倍,则直线l 的方程为______。
A .027y 5x 17=-+ B .047y 9x 29=-+ C .041y 8x 25=-+ D .038y 7x 24=-+ 24、“C = 60°且cosA+cosB = 1”是“△ABC 为正三角形”的______条件。
A .充要条件B .充分非必要条件C .非充分而必要条件D .既非充分也不必要条件25、“y sin x cos =”是“2y x π=+”的______。
A .充分不必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也不必要条件26、若A 是B 的充分条件,B 是C 的充要条件,D 是C 的充分条件,则D 是A 的____。
A .充分不必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分也不必要条件27、R x ∈,命题甲:1x <,命题乙:()()0x 1x 1>-+,则下列判断正确的是_____。
A .甲是乙的充分条件,而不是必要条件 B .甲是乙的必要条件,而不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲不是乙的充分条件也不是乙的必要条件28、甲:m//n ;乙:n m k k =,则甲是乙的______。
A .必要条件B .充分条件C .充要条件D .既非充分也不必要条件29、已知圆C 与x – y = 0相切,圆心为(1,3),则圆C 的方程为______。
A .4)3y ()1x (22=-+- B .2)3y ()1x (22=-+-C .2)3y ()1x (22=-+-D .2)3y ()1x (22=+++30、直线L 的方程为01y x =-+,圆C 的方程为)0a (a y x 22>=+,则L 与C 的关系为_。
A .相切或相交B .相交或相离C .相离或相切D .相交、相切或相离31、过点(2,1)的直线中,被圆0y 4x 2y x 22=+-+截得的弦长为最大的直线方程为__。
A .1)2x (3y +-= B .1)2x (3y +--= C .2)1x (3y +-= D .2)1x (3y +--= 32、圆心在)sin ,(cos αα,半径为r 的圆经过原点的充要条件是______。
A .1r =B .1r ±=C .2r =D .2r ±=33、M 是圆9)3y ()5x (22=-+-上的点,则M 到02y 4x 3=-+的最短距离为_____。
A .9B .8C .5D .234、椭圆136y 100x 22=+上一点P 到椭圆右准线的距离为10,则P 到左焦点的距离为___。
A .14B .12C .10D .835、方程)0b a (0ab by ax 22<<=++所表示的曲线的焦点坐标为______。
A .)b a ,0(-±B .)0,b a (-±C .)a b ,0(-±D .)0,a b (-±36、椭圆焦点为)0,1(F 1-、)0,1(F 2,P 为椭圆上一点,且1F ||F 2是|PF |1与|PF |2的等差中项,则该椭圆方程为______。
A .19y 16x 22=+B .112y 16x 22=+C .13y 4x 22=+D .14y 3x 22=+37、椭圆19y 25x 22=+上一点P 到左焦点距离为6,则P 到右准线的距离为______。
A .49 B .415 C .430 D .538、中心为(0,0),一焦点为)25,0(F ,截得直线2x 3y -=所得弦的中点的横坐标为21的椭圆方程为______。
A .175y 25x 22=+B .125y 75x 22=+C .125y 275x 222=+D .175y 225x 222=+39、椭圆1by ax 2222=+(a>b>0)的两个焦点把x 轴夹在两条准线间的线段三等分,则此椭圆的离心率为______。
A .21B .31 C .33 D .32 40、直线)27x (31y -=与双曲线1y 9x 22=-交点的个数是______。
A .0B .1C .2D .441、过双曲线一个焦点1F 作垂直于实轴的弦PQ ,若2F 为另一焦点,∠P 2F Q=90°,则双曲线的离心率为______。
A .12+B .2C .12-D .122+42、曲线19y 16x 22=-与)1t 0t ,R t (t 9y 16x 22≠≠∈=-且有相同的______。
A .顶点B .焦点C .准线D .渐近线43、双曲线13y 9x 22-=-的两条渐近线含双曲线的一个夹角为______。
A .30°B .60°C .120°D .60°或120°44、椭圆1by ax 2222=+(a>b>0)和双曲线1ny mx 2222=+(m>0,n>0)有公共焦点)0,c (F 1-、)0,c (F 2(c>0),P 为两曲线的交点,则|P ⋅|F 1|P 2F |之值为______。
A .22m a +B .22n b -C .或22m a -22n b +D .以上均不对45、下列各组曲线中,既有相同离心率又有相同渐近线的是______。
A .1y 3x 22=-和13x 9y 22=-B .1y 3x 22=-和13x y 22=-C . 13x y 22=-和13y x 22=-D .13x y 22=-和19x 3y 22=- 46、方程01y x x y =+--表示的图形为______。