高考数学真题全刷——超难1000题-解析几何

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全国高考数学专题汇编:解析几何(含答案)

全国高考数学专题汇编:解析几何(含答案)

全国高考数学专题汇编:解析几何一.选择题(共21小题)1.(2020•新课标Ⅰ)已知圆x2+y2﹣6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.42.(2020•新课标Ⅰ)设F1,F2是双曲线C:x2﹣=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且|OP|=2,则△PF1F2的面积为()A.B.3C.D.23.(2020•新课标Ⅱ)若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x﹣y﹣3=0的距离为()A.B.C.D.4.(2020•新课标Ⅱ)设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点.若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.325.(2020•新课标Ⅲ)设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于D,E两点,若OD ⊥OE,则C的焦点坐标为()A.(,0)B.(,0)C.(1,0)D.(2,0)6.(2019•新课标Ⅰ)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为()A.2sin40°B.2cos40°C.D.7.(2019•新课标Ⅰ)已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过点F2的直线与椭圆C交于A,B 两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=18.(2019•新课标Ⅱ)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p=()A.2B.3C.4D.89.(2019•新课标Ⅱ)设F为双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为()A.B.C.2D.10.(2019•新课标Ⅲ)已知F是双曲线C:﹣=1的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点.若|OP|=|OF|,则△OPF的面积为()A.B.C.D.11.(2018•新课标Ⅰ)已知椭圆C:+=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为()A.B.C.D.12.(2018•新课标Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,则C的离心率为()A.1﹣B.2﹣C.D.﹣113.(2018•新课标Ⅲ)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x﹣2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是()A.[2,6]B.[4,8]C.[,3]D.[2,3] 14.(2018•新课标Ⅲ)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,则点(4,0)到C的渐近线的距离为()A.B.2C.D.215.(2017•新课标Ⅰ)已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF的面积为()A.B.C.D.16.(2017•新课标Ⅰ)设A,B是椭圆C:+=1长轴的两个端点,若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是()A.(0,1]∪[9,+∞)B.(0,]∪[9,+∞)C.(0,1]∪[4,+∞)D.(0,]∪[4,+∞)17.(2017•新课标Ⅱ)若a>1,则双曲线﹣y2=1的离心率的取值范围是()A.(,+∞)B.(,2)C.(1,)D.(1,2)18.(2017•新课标Ⅱ)过抛物线C:y2=4x的焦点F,且斜率为的直线交C于点M(M在x轴上方),l 为C的准线,点N在l上,且MN⊥l,则M到直线NF的距离为()A.B.2C.2D.319.(2017•新课标Ⅲ)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A.B.C.D.20.(2016•新课标Ⅰ)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为()A.B.C.D.21.(2016•新课标Ⅲ)已知O为坐标原点,F是椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()A.B.C.D.二.填空题(共4小题)22.(2019•新课标Ⅲ)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为.23.(2018•新课标Ⅰ)直线y=x+1与圆x2+y2+2y﹣3=0交于A,B两点,则|AB|=.24.(2017•新课标Ⅲ)双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=.25.(2016•新课标Ⅰ)设直线y=x+2a与圆C:x2+y2﹣2ay﹣2=0相交于A,B两点,若|AB|=2,则圆C的面积为.三.解答题(共15小题)26.(2020•新课标Ⅰ)已知A,B分别为椭圆E:+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,•=8.P为直线x=6上的动点,P A与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.27.(2020•新课标Ⅱ)已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.(1)求C1的离心率;(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.28.(2020•新课标Ⅲ)已知椭圆C:+=1(0<m<5)的离心率为,A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积.29.(2019•新课标Ⅰ)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.30.(2019•新课标Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.31.(2019•新课标Ⅲ)已知曲线C:y=,D为直线y=﹣上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点.(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.32.(2018•新课标Ⅰ)设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(﹣2,0),过点A的直线l与C交于M,N 两点.(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:∠ABM=∠ABN.33.(2018•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B 两点,|AB|=8.(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.34.(2018•新课标Ⅲ)已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中点为M (1,m)(m>0).(1)证明:k<﹣;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且++=,证明:2||=||+||.35.(2017•新课标Ⅰ)设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.36.(2017•新课标Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.37.(2017•新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.38.(2016•新课标Ⅰ)在直角坐标系xOy中,直线l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:y2=2px(p >0)于点P,M关于点P的对称点为N,连结ON并延长交C于点H.(Ⅰ)求;(Ⅱ)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.39.(2016•新课标Ⅱ)已知A是椭圆E:+=1的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(I)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积(II)当2|AM|=|AN|时,证明:<k<2.40.(2016•新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B 两点,交C的准线于P,Q两点.(Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;(Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.参考答案一.选择题(共21小题)1.B;2.B;3.B;4.B;5.B;6.D;7.B;8.D;9.A;10.B;11.C;12.D;13.A;14.D;15.D;16.A;17.C;18.C;19.A;20.B;21.A;二.填空题(共4小题)22.(3,);23.2;24.5;25.4π;三.解答题(共15小题)26.(2020•新课标Ⅰ)已知A,B分别为椭圆E:+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,•=8.P为直线x=6上的动点,P A与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.【解答】解:(1)由题设得,A(﹣a,0),B(a,0),G(0,1),则,,由得a2﹣1=8,即a=3,所以E的方程为.(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t),若t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,由题可知,﹣3<n<3,由于直线P A的方程为,所以,同理可得,于是有3y1(x2﹣3)=y2(x1+3)①.由于,所以,将其代入①式,消去x2﹣3,可得27y1y2=﹣(x1+3)(x2+3),即②,联立得,(m2+9)y2+2mny+n2﹣9=0,所以,,代入②式得(27+m2)(n2﹣9)﹣2m(n+3)mn+(n+3)2(m2+9)=0,解得n=或﹣3(因为﹣3<n<3,所以舍﹣3),故直线CD的方程为,即直线CD过定点(,0).若t=0,则直线CD的方程为y=0,也过点(,0).综上所述,直线CD过定点(,0).27.(2020•新课标Ⅱ)已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.(1)求C1的离心率;(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.【解答】解:(1)由题意设抛物线C2的方程为:y2=4cx,焦点坐标F为(c,0),因为AB⊥x轴,将x =c代入抛物线的方程可得y2=4c2,所以|y|=2c,所以弦长|CD|=4c,将x=c代入椭圆C1的方程可得y2=b2(1﹣)=,所以|y|=,所以弦长|AB|=,再由|CD|=|AB|,可得4c=,即3ac=2b2=2(a2﹣c2),整理可得2c2+3ac﹣2a2=0,即2e2+3e﹣2=0,e∈(0,1),所以解得e=,所以C1的离心率为;(2)由椭圆的方程可得4个顶点的坐标分别为:(±a,0),(0,±b),而抛物线的准线方程为:x=﹣c,所以由题意可得2c+a+c+a﹣c=12,即a+c=6,而由(1)可得=,所以解得:a=4,c=2,所以b2=a2﹣c2=16﹣4=12,所以C1的标准方程为:+=1,C2的标准方程为:y2=8x.28.(2020•新课标Ⅲ)已知椭圆C:+=1(0<m<5)的离心率为,A,B分别为C的左、右顶点.(1)求C的方程;(2)若点P在C上,点Q在直线x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面积.【解答】解:(1)由e=得e2=1﹣,即=1﹣,∴m2=,故C的方程是:+=1;(2)代数方法:由(1)A(﹣5,0),设P(s,t),点Q(6,n),根据对称性,只需考虑n>0的情况,此时﹣5<s<5,0<t≤,∵|BP|=|BQ|,∴有(s﹣5)2+t2=n2+1①,又∵BP⊥BQ,∴s﹣5+nt=0②,又+=1③,联立①②③得或,当时,则P(3,1),Q(6,2),而A(﹣5,0),则(法一)=(8,1),=(11,2),∴S△APQ==|8×2﹣11×1|=,同理可得当时,S△APQ=,综上,△APQ的面积是.法二:∵P(3,1),Q(6,2),∴直线PQ的方程为:x﹣3y=0,∴点A到直线PQ:x﹣3y=0的距离d=,而|PQ|=,∴S△APQ=••=.数形结合方法:如图示:①当P点在y轴左侧时,过P点作PM⊥AB,直线x=6和x轴交于N(6,0)点,易知△PMB≌△BQN,∴NB=PM=1,故y=1时,+=1,解得:x=±3,(x=3舍),故P(﹣3,1),易得BM=8,QN=8,故S△APQ=S△AQN﹣S△APB﹣S△PBQ﹣S△BQN=(11×8﹣10×1﹣(1+65)﹣1×8)=,②当P点在y轴右侧时,同理可得x=3,即P(3,1),BM=2,NQ=2,故S△APQ=,综上,△APQ的面积是.29.(2019•新课标Ⅰ)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.【解答】解:∵⊙M过点A,B且A在直线x+y=0上,∴点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,设⊙M的方程为:(x﹣a)2+(y﹣a)2=R2(R>0),则圆心M(a,a)到直线x+y=0的距离d=,又|AB|=4,∴在Rt△OMB中,d2+(|AB|)2=R2,即①又∵⊙M与x=﹣2相切,∴|a+2|=R②由①②解得或,∴⊙M的半径为2或6;(2)∵线段AB为⊙M的一条弦O是弦AB的中点,∴圆心M在线段AB的中垂线上,设点M的坐标为(x,y),则|OM|2+|OA|2=|MA|2,∵⊙M与直线x+2=0相切,∴|MA|=|x+2|,∴|x+2|2=|OM|2+|OA|2=x2+y2+4,∴y2=4x,∴M的轨迹是以F(1,0)为焦点x=﹣1为准线的抛物线,∴|MA|﹣|MP|=|x+2|﹣|MP|=|x+1|﹣|MP|+1=|MF|﹣|MP|+1,∴当|MA|﹣|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1,0),∴存在定点P(1,0)使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值.30.(2019•新课标Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.【解答】解:(1)连接PF1,由△POF2为等边三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(+1)c,故曲线C的离心率e==﹣1.(2)由题意可知,满足条件的点P(x,y)存在当且仅当:|y|•2c=16,•=﹣1,+=1,即c|y|=16,①x2+y2=c2,②+=1,③由②③及a2=b2+c2得y2=,又由①知y2=,故b=4,由②③得x2=(c2﹣b2),所以c2≥b2,从而a2=b2+c2≥2b2=32,故a≥4,当b=4,a≥4时,存在满足条件的点P.所以b=4,a的取值范围为[4,+∞).31.(2019•新课标Ⅲ)已知曲线C:y=,D为直线y=﹣上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点.(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.【解答】(1)证明:设D(t,﹣),A(x1,y1),则,由于y′=x,∴切线DA的斜率为x1,故,整理得:2tx1﹣2y1+1=0.设B(x2,y2),同理可得2tx2﹣2y2+1=0.故直线AB的方程为2tx﹣2y+1=0.∴直线AB过定点(0,);(2)解:由(1)得直线AB的方程y=tx+.由,可得x2﹣2tx﹣1=0.于是.设M为线段AB的中点,则M(t,),由于,而,与向量(1,t)平行,∴t+(t2﹣2)t=0,解得t=0或t=±1.当t=0时,||=2,所求圆的方程为;当t=±1时,||=,所求圆的方程为.32.(2018•新课标Ⅰ)设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(﹣2,0),过点A的直线l与C交于M,N 两点.(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:∠ABM=∠ABN.【解答】解:(1)当l与x轴垂直时,x=2,代入抛物线解得y=±2,所以M(2,2)或M(2,﹣2),直线BM的方程:y=x+1,或:y=﹣x﹣1.(2)证明:设直线l的方程为l:x=ty+2,M(x1,y1),N(x2,y2),联立直线l与抛物线方程得,消x得y2﹣2ty﹣4=0,即y1+y2=2t,y1y2=﹣4,则有k BN+k BM=+===0,所以直线BN与BM的倾斜角互补,∴∠ABM=∠ABN.33.(2018•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B 两点,|AB|=8.(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.【解答】解:(1)方法一:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),设直线AB的方程为:y=k(x﹣1),设A(x1,y1),B(x2,y2),则,整理得:k2x2﹣2(k2+2)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,由|AB|=x1+x2+p=+2=8,解得:k2=1,则k=1,∴直线l的方程y=x﹣1;方法二:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),设直线AB的倾斜角为θ,由抛物线的弦长公式|AB|===8,解得:sin2θ=,∴θ=,则直线的斜率k=1,∴直线l的方程y=x﹣1;(2)由(1)可得AB的中点坐标为D(3,2),则直线AB的垂直平分线方程为y﹣2=﹣(x﹣3),即y =﹣x+5,设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则,解得:或,因此,所求圆的方程为(x﹣3)2+(y﹣2)2=16或(x﹣11)2+(y+6)2=144.34.(2018•新课标Ⅲ)已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中点为M (1,m)(m>0).(1)证明:k<﹣;(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且++=,证明:2||=||+||.【解答】解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),∵线段AB的中点为M(1,m),∴x1+x2=2,y1+y2=2m将A,B代入椭圆C:+=1中,可得,两式相减可得,3(x1+x2)(x1﹣x2)+4(y1+y2)(y1﹣y2)=0,即6(x1﹣x2)+8m(y1﹣y2)=0,∴k==﹣=﹣点M(1,m)在椭圆内,即,解得0<m∴k=﹣.(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),可得x1+x2=2∵++=,F(1,0),∴x1﹣1+x2﹣1+x3﹣1=0,∴x3=1由椭圆的焦半径公式得则|F A|=a﹣ex1=2﹣x1,|FB|=2﹣x2,|FP|=2﹣x3=.则|F A|+|FB|=4﹣,∴|F A|+|FB|=2|FP|,35.(2017•新课标Ⅰ)设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.【解答】解:(1)设A(x1,),B(x2,)为曲线C:y=上两点,则直线AB的斜率为k==(x1+x2)=×4=1;(2)设直线AB的方程为y=x+t,代入曲线C:y=,可得x2﹣4x﹣4t=0,即有x1+x2=4,x1x2=﹣4t,再由y=的导数为y′=x,设M(m,),可得M处切线的斜率为m,由C在M处的切线与直线AB平行,可得m=1,解得m=2,即M(2,1),由AM⊥BM可得,k AM•k BM=﹣1,即为•=﹣1,化为x1x2+2(x1+x2)+20=0,即为﹣4t+8+20=0,解得t=7.则直线AB的方程为y=x+7.36.(2017•新课标Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.【解答】解:(1)设M(x0,y0),由题意可得N(x0,0),设P(x,y),由点P满足=.可得(x﹣x0,y)=(0,y0),可得x﹣x0=0,y=y0,即有x0=x,y0=,代入椭圆方程+y2=1,可得+=1,即有点P的轨迹方程为圆x2+y2=2;(2)证明:设Q(﹣3,m),P(cosα,sinα),(0≤α<2π),•=1,可得(cosα,sinα)•(﹣3﹣cosα,m﹣sinα)=1,即为﹣3cosα﹣2cos2α+m sinα﹣2sin2α=1,当α=0时,上式不成立,则0<α<2π,解得m=,即有Q(﹣3,),椭圆+y2=1的左焦点F(﹣1,0),由•=(﹣1﹣cosα,﹣sinα)•(﹣3,)=3+3cosα﹣3(1+cosα)=0.可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.另解:设Q(﹣3,t),P(m,n),由•=1,可得(m,n)•(﹣3﹣m,t﹣n)=﹣3m﹣m2+nt﹣n2=1,又P在圆x2+y2=2上,可得m2+n2=2,即有nt=3+3m,又椭圆的左焦点F(﹣1,0),•=(﹣1﹣m,﹣n)•(﹣3,t)=3+3m﹣nt=3+3m﹣3﹣3m=0,则⊥,可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.37.(2017•新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.【解答】解:(1)曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,可设A(x1,0),B(x2,0),由韦达定理可得x1x2=﹣2,若AC⊥BC,则k AC•k BC=﹣1,即有•=﹣1,即为x1x2=﹣1这与x1x2=﹣2矛盾,故不出现AC⊥BC的情况;(2)证明:设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得y=0时,x2+Dx+F=0与x2+mx﹣2=0等价,可得D=m,F=﹣2,圆的方程即为x2+y2+mx+Ey﹣2=0,由圆过C(0,1),可得0+1+0+E﹣2=0,可得E=1,则圆的方程即为x2+y2+mx+y﹣2=0,另解:设过A、B、C三点的圆在y轴上的交点为H(0,d),则由相交弦定理可得|OA|•|OB|=|OC|•|OH|,即有2=|OH|,再令x=0,可得y2+y﹣2=0,解得y=1或﹣2.即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,﹣2),则过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3.38.(2016•新课标Ⅰ)在直角坐标系xOy中,直线l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:y2=2px(p >0)于点P,M关于点P的对称点为N,连结ON并延长交C于点H.(Ⅰ)求;(Ⅱ)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.【解答】解:(Ⅰ)将直线l与抛物线方程联立,解得P(,t),∵M关于点P的对称点为N,∴=,=t,∴N(,t),∴ON的方程为y=x,与抛物线方程联立,解得H(,2t)∴==2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知k MH=,∴直线MH的方程为y=x+t,与抛物线方程联立,消去x可得y2﹣4ty+4t2=0,∴△=16t2﹣4×4t2=0,∴直线MH与C除点H外没有其它公共点.39.(2016•新课标Ⅱ)已知A是椭圆E:+=1的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上,MA⊥NA.(I)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积(II)当2|AM|=|AN|时,证明:<k<2.【解答】解:(I)由椭圆E的方程:+=1知,其左顶点A(﹣2,0),∵|AM|=|AN|,且MA⊥NA,∴△AMN为等腰直角三角形,∴MN⊥x轴,设M的纵坐标为a,则M(a﹣2,a),∵点M在E上,∴3(a﹣2)2+4a2=12,整理得:7a2﹣12a=0,∴a=或a=0(舍),∴S△AMN=a×2a=a2=;(II)设直线l AM的方程为:y=k(x+2),直线l AN的方程为:y=﹣(x+2),由消去y得:(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,∴x M﹣2=﹣,∴x M=2﹣=,∴|AM|=|x M﹣(﹣2)|=•=∵k>0,∴|AN|==,又∵2|AM|=|AN|,∴=,整理得:4k3﹣6k2+3k﹣8=0,设f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8,则f′(k)=12k2﹣12k+3=3(2k﹣1)2≥0,∴f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8为(0,+∞)的增函数,又f()=4×3﹣6×3+3﹣8=15﹣26=﹣<0,f(2)=4×8﹣6×4+3×2﹣8=6>0,∴<k<2.40.(2016•新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B 两点,交C的准线于P,Q两点.(Ⅰ)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;(Ⅱ)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.【解答】(Ⅰ)证明:连接RF,PF,由AP=AF,BQ=BF及AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=90°,∴∠PFQ=90°,∵R是PQ的中点,∴RF=RP=RQ,∴△P AR≌△F AR,∴∠P AR=∠F AR,∠PRA=∠FRA,∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠P AF=2∠P AR,∴∠FQB=∠P AR,∴∠PRA=∠PQF,∴AR∥FQ.(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),F(,0),准线为x=﹣,S△PQF=|PQ|=|y1﹣y2|,设直线AB与x轴交点为N,∴S△ABF=|FN||y1﹣y2|,∵△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,∴2|FN|=1,∴x N=1,即N(1,0).设AB中点为M(x,y),由得=2(x1﹣x2),又=,∴=,即y2=x﹣1.∴AB中点轨迹方程为y2=x﹣1.。

高考数学 解析几何 专题练习及答案解析版

高考数学 解析几何 专题练习及答案解析版

高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( ) A. 19422=+y x B. 14922=+y x C. 113422=+y x D. 141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过左焦点F 1的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A . 3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( ) A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上 (C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上 6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( ) A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( ) A .54 B .45C .254 D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( )A.)3,2(-、13B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+b y x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( )A.1222=+y x B. 13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x 11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a by ax ,N M ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ). (A)22 (B) 42 (C) 23 (D)43 13.设P 为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( )A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=则||PM 的最小值是( )A .2B .3C .2D .3 16.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>3过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( )(A )1 (B 2 (C 3(D )218.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离 19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( )(A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.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 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π,3π) B .(6π,2π) C .(3π,2π) D .[6π,2π] 21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23B .32 C .32- D . 23- 22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP ⋅的取值范围为( ) A .()21,1- B .()21,2- C .()1,2 D .()2,+∞23.若b a ,满足12=+b a ,则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21 .D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 125.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( )A.B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为 ( ) A 、圆心()1,3P ,半径10r =; B 、圆心()1,3P ,半径10r =;C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径10r =。

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)

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 ,。

高考数学 解析几何 专题练习与答案解析版

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高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( ) A. 19422=+y x B. 14922=+y x C. 113422=+y x D. 141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过左焦点F 1的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A . 3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( ) A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上 (C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上 6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( ) A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( ) A .54 B .45C .254 D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( )A.)3,2(-、13B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+b y x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( )A.1222=+y x B. 13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x 11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a by ax ,N M ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ). (A)22 (B) 42 (C) 23 (D)43 13.设P 为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( )A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =u u u u r ,且0PM AM ⋅=u u u u r u u u u r则||PM u u u u r 的最小值是( )A .2B .3C .2D .3 16.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>3过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =u u u r u u u r,则k =( )(A )1 (B 2 (C 3(D )218.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离 19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( )(A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.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 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π,3π) B .(6π,2π) C .(3π,2π) D .[6π,2π] 21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23B .32 C .32- D . 23- 22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP uu r uu r⋅的取值范围为( )A .()21,1- B .()21,2- C .()1,2 D .()2,+∞23.若b a ,满足12=+b a ,则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21 .D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 125.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( )A.B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为 ( ) A 、圆心()1,3P ,半径10r =; B 、圆心()1,3P ,半径10r =;C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径10r =。

高考数学-解析几何-专题练习及答案解析版

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高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( ) A. 19422=+y x B. 14922=+y x C. 113422=+y x D. 141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过左焦点F 1的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A . 3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( ) A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上 (C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上 6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( ) A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( ) A .54 B .45C .254 D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( )A.)3,2(-、13B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+b y x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( )A.1222=+y x B. 13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x 11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a by ax ,N M ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ). (A)22 (B) 42 (C) 23 (D)43 13.设P 为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( )A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=则||PM 的最小值是( )A .2B .3C .2D .3 16.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>3过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( )(A )1 (B 2 (C 3(D )218.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( )A.内切B.相交C.外切D.相离 19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( )(A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.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 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π,3π) B .(6π,2π) C .(3π,2π) D .[6π,2π] 21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23B .32 C .32- D . 23- 22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP ⋅的取值范围为( ) A .()21,1- B .()21,2- C .()1,2 D .()2,+∞23.若b a ,满足12=+b a ,则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61 B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21 C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21 .D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( ) A. 4 B. 3 C. 2 D. 125.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( )A.B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为 ( ) A 、圆心()1,3P ,半径10r =; B 、圆心()1,3P ,半径10r =;C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径10r =。

高考数学 解析几何 专题练习及答案解析版

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6.点 M 的直角坐标为 ( 3 ,1) 化为极坐标为( )
A. (2, 5 ) 6
B. (2, ) C. (2, 11 )
6
6
D. (2, 7 ) 6
7.曲线的参数方程为
x 3t yt
2 2
2 1
(t
是参数),则曲线是(

A、线段 B、直线 C、圆 D、射线
8.点(2,1)到直线 3x-4y+2=0 的距离是( )
直线 l 的方程为( )
A. y 3x
B. y 3x
C. y 3 x 3
D. y 3 x 3
43.当曲线 y 1 4 x2 与直线 kx y 2k 4 0 有两个相异的交点时,实数 k 的
取值范围是 ( )
A. (0, 5 ) 12
B. (1 , 3] 34
C. ( 5 , 3] 12 4
20.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
斜角的取值范围是( )
A.[ , ) 63
B.( , ) 62
C.( , ) 32
D.[ , ] 62
21.直线 l 与两直线 y 1和 x y 7 0 分别交于 A, B 两点,若线段 AB 的中点为
M (1, 1) ,则直线 l 的斜率为( )
A. 3 2
B. 2 C. 3
3
2
D. 2 3
22.已知点 O 0, 0 , A 1,1 ,若 F 为双曲线 x2 y2 1的右焦点, P 是该双曲线上
且在第一象限的动点,则 OA FP 的取值范围为( )
A. 2 1,1
B. 2 1, 2
B、 4 2
C、6

高考数学——解析几何专题经典试题练习及解析

高考数学——解析几何专题经典试题练习及解析

1 / 21高考数学解析几何专题经典试题练习及解析1、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1)(1)求C 的方程:(2)点M ,N 在C 上,且AM ⊥AN ,AD ⊥MN ,D 为垂足、证明:存在定点Q ,使得|DQ |为定值【解析】(1)由题意可得:22222411c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得:2226,3a b c ===,故椭圆方程为:22163x y +=.(2)设点()()1122,,,M x y N x y .因为AM ⊥AN ,∴·0AM AN =,即()()()()121222110x x y y --+--=,① 当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,如图1. 代入椭圆方程消去y 并整理得:()22212k4260xkmx m +++-=,2121222426,1212km m x x x x k k-+=-=++ ②, 根据1122,y kx m y kx m =+=+,代入①整理可得:()()()()221212k1x 2140x km k x x m ++--++-+=将②代入,()()()22222264k 121401212m kmkm k m k k-⎛⎫++---+-+= ⎪++⎝⎭,2 / 21整理化简得()()231210k m k m +++-=,∵2,1A ()不在直线MN 上,∴210k m +-≠,∴23101k m k ++=≠,,于是MN 的方程为2133y k x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 所以直线过定点直线过定点21,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭. 当直线MN 的斜率不存在时,可得()11,N x y -,如图2.代入()()()()121222110x x y y --+--=得()2212210x y -+-=,结合2211163x y +=,解得()1122,3x x ==舍,此时直线MN 过点21,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭,由于AE 为定值,且△ADE 为直角三角形,AE 为斜边,3 / 21所以AE 中点Q 满足QD 为定值(AE=). 由于()21,32,13,A E ⎛⎫-⎪⎝⎭,故由中点坐标公式可得41,33Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故存在点41,33Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得|DQ|为定值. 2、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点、求直线AB 的方程、【答案】(Ⅰ)221189x y +=;(Ⅰ)132y x =-,或3y x =-、 【解析】(Ⅰ)椭圆()222210x y a b a b +=>>的一个顶点为()0,3A -,∴3b =,由OA OF=,得3c b ==,又由222a b c =+,得2228313a =+=,所以,椭圆的方程为221189x y +=;(Ⅱ)直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以CP AB ⊥,根据题意可知,直线AB 和直线CP 的斜率均存在,4 / 21设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为3y kx ,即3y kx =-,2231189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =或21221k x k =+. 将21221k x k =+代入3y kx =-,得222126321213k y k k k k =⋅--=++, 所以,点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为()0,3-,所以点P 的坐标为2263,2121k k k -⎛⎫⎪++⎝⎭, 由3OC OF =,得点C 的坐标为()1,0,所以,直线CP 的斜率为222303216261121CPk k k k k k --+=-+-+=, 又因为CP AB ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-或3y x =-. 3、已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =(Ⅰ)求椭圆C 的方程:5 / 21(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q 、求||||PB BQ 的值【解析】(1)设椭圆方程为:()222210x y a b a b+=>>,由题意可得:224112a ba b⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得:2282a b ⎧=⎨=⎩, 故椭圆方程为:22182x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,直线MN 的方程为:()4y k x =+,与椭圆方程22182x y +=联立可得:()222448x k x ++=,即:()()222241326480k x k x k +++-=,则:2212122232648,4141k k x x x x k k --+==++. 直线MA 的方程为:()111122y y x x ++=++, 令4x =-可得:()()()1111111141214122122222P k x k x y x y x x x x ++-++++=-⨯-=-⨯-=++++, 同理可得:()()222142Q k x y x -++=+.6 / 21很明显0P Q y y <,且:PQPB y PQy =,注意到: ()()()()()()()()122112121242424421212222P Q x x x x x x y y k k x x x x +++++⎛⎫+++=-++=-+⨯ ⎪++++⎝⎭, 而:()()()()()122112124242238x x x x x x x x +++++=+++⎡⎤⎣⎦2222648322384141k k k k ⎡⎤⎛⎫--=+⨯+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()()22226483328412041k k k k -+⨯-++=⨯=+,故0,P Q P Q y y y y +==-.从而1PQPB y BQy ==. 4、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值. 【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:13(2)2y x -=-,即24-=-x y . 当y =0时,解得4x =-,所以a =4,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点M (2,3),可得249116b +=, 解得b 2=12.7 / 21所以C 的方程:2211612x y +=.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:2x y m -=,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程2x y m -=与椭圆方程2211612x y +=,可得:()2232448m y y ++=,化简可得:2216123480y my m ++-=,所以()221444163480m m ∆=-⨯-=,即m 2=64,解得m =±8,与AM 距离比较远的直线方程:28x y -=, 直线AM 方程为:24-=-x y ,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:d==,由两点之间距离公式可得||AM==.所以△AMN的面积的最大值:11825⨯=.5、如下图已知椭圆221:12xC y+=,抛物线22:2(0)C y px p=>,点A是椭圆1C与抛物线2C的交点,过点A的直线l交椭圆1C于点B,交抛物线2C于M(B,M不同于A)(Ⅰ)若116=p,求抛物线2C的焦点坐标;(Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值、【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】(Ⅰ)当116=p时,2C的方程为218y x=,故抛物线2C的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x yB x y M x y I x y mλ=+,8/ 219 / 21由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,40p ≤, 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .10 / 21将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p模拟试题1、在平面直角坐标系中,曲线Γ:0(),F x y =和函数21()4f x x =的图像关于点(1,2)对称. (1)函数21()4f x x =的图像和直线4y k x =⋅+交于A 、B两点,O 是坐标原点,求证:2AOB π∠=; (2)求曲线Γ的方程;(3)对于(2),依据课本章节《圆锥曲线》的抛物线的定义,求证:曲线Γ为抛物线.【解析】(1)设()()1122,,A B x y x y ,,由2144y x y kx ⎧=⎪⎨⎪=+⎩得24160x kx --=,则1212+4,16x x k x x =⋅=-, 又1212+OA OB x x y y ⋅=⋅⋅ ()()22112121222211++16+160441616x x x x x x x x =⋅⋅=⋅⋅=-⨯-=,11 / 21所以OA OB ⊥,所以2AOB π∠=;(2)设曲线Γ:0(),F x y =上任意一点(),P x y ,点P 关于点(1,2)对称的点()111,P x y ,则1124x xy y =-⎧⎨=-⎩,代入到214y x =中得()21424y x -=-, 所以曲线Γ的方程是2134y x x =-++;(3)设曲线Γ:0(),F x y =上任意一点(),P x y ,则满足2134y x x =-++,设点()2,3F ,直线:5l y =,则()()22223PFx y =-+-()()22222211233244x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()2222251123544x x x x y ⎛⎫⎛⎫=-+=-++-= ⎪ ⎪⎝⎭-⎝⎭,所以曲线Γ:0(),F x y =上任意一点P 到点()2,3F 的距离与到直线:5l y =的距离相等,根据抛物线的定义得到曲线Γ为抛物线.2、点P 是直线2y =-上的动点,过点P 的直线1l 、2l 与抛物线2y x 相切,切点分别是A 、B .(1)证明:直线AB 过定点;(2)以AB 为直径的圆过点()2,1M ,求点P 的坐标及圆的方程. 【解析】(1)设点()11,A x y 、()22,B x y 、(),2P b -,对函数2yx 求导得2y x '=,所以,直线1l 的方程为()1112y y x x x -=-,即1120x x y y --=,同理可得直线2l 的方程为2220x x y y --=,12 / 21将点P 的坐标代入直线1l 、2l 的方程得1122220220bx y bx y -+=⎧⎨-+=⎩,所以,点A 、B 的坐标满足方程220bx y -+=,由于两点确定一条直线,所以,直线AB 的方程为220bx y -+=,该直线过定点()0,2; (2)设直线AB 的方程为()22y kx k b =+=,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立得220x kx --=,则240k ∆=+>,由韦达定理得122x x =-,12x x k +=,因为()2,1M 在AB 为直径的圆上,所以0MA MB ⋅=,()()11112,12,1MA x y x kx =--=-+,同理()222,1MB x kx =-+,()()()()()()()21212121222111250MA MB x x kx kx k x x k x x ∴⋅=--+++=++-++=,即2230k k +-=,解得1k =或3k =-.当1k =时,1,22P ⎛⎫-⎪⎝⎭,直线AB 的方程为2y x =+,圆心为15,22⎛⎫⎪⎝⎭,半径2r ==,圆的标准方程为22159222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 当3k =-时,3,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,直线AB 的方程为32y x =-+,圆心为313,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,半径r ==2231385222x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 综上所述,当1k =时,1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,圆的标准方程为22159222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;13 / 21当3k =-时,3,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,圆的标准方程为2231385222x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.3、设椭圆E 的方程为2212x y +=,斜率为1的动直线l 交椭圆E 于A 、B 两点,以线段AB 的中点C 为圆心,AB 为直径作圆S(1)求圆心C 的轨迹方程,并描述轨迹的图形; (2)若圆S 经过原点,求直线l 的方程;(3)证明:圆S 内含或内切于圆223x y +=.【答案】(1)圆心C的轨迹方程为1233y x x ⎛⎫=--<< ⎪ ⎪⎝⎭,轨迹为线段;(2)3y x =±;(3) 【解析】(1)设斜率为1的动直线l 的方程为y x t =+,联立椭圆方程2222x y +=,可得2234220x tx t ++-=,设()11,A x y 、()22,B x y ,则()2221612222480t t t ∆=--=->,即t <<由韦达定理得1243t x x +=-,212223t x x -=,则中点2,33t t C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得圆心C的轨迹方程为12y x x ⎛=-<< ⎝⎭,即轨迹为线段; (2)由(1)可得AB ===可得圆S 的方程为2222124339t t t x y -⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若圆S 经过原点,可得()2243599t t -=,解得3t =±,14 / 21因此,直线l的方程为y x =±; (3)圆223x y +=的圆心设为()0,0O圆S 的圆心2,33t t S ⎛⎫-⎪⎝⎭由222225124133393933t t OS t ⎫⎛⎫--=--+=+-⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()03m m =<<,则2293m t -=,可得()2222941312033333m m OS m ⎫--=+-=--≤⎪⎪⎝⎭, 可得圆S 内含或内切于圆223x y +=.4、在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C 关于x 轴对称,顶点为坐标原点,且经过点()2,2 (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点()1,0Q 的直线交抛物线于M 、N 两点,P 点是直线:1l x =-上任意一点.证明:直线PM PQ PN 、、的斜率依次成等差数列.【解析】(1)由条件设抛物线为22y px =,而点()2,2在抛物线上,从而有2222p =⨯,得1p =,故抛物线方程为22y x =;(2)设点()1,P t -是直线l 上任意一点,15 / 21由条件知直线MN 的斜率不等于0,设:1MN x my =+交抛物线于()()1122,,M x y N x y 、,由212x my y x=+⎧⎨=⎩可得:2220y my --= 从而有12122,2y y m y y +==-1212112PM PN PQ y t y t tk k k x x --===-++,, 121211PM PN y t y tk k x x --+=+++ ()()()12122121222424my y tm y y tm y y m y y +-+-=+++222424tm t t m --==-+, 而2PQ k t =-,即证2PM PN PQ k k k +=. 即证直线PM ,PQ ,PN 的斜率成等差数列.5、已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率是2,原点到直线1x y a b +=的距离等于3. (1)求椭圆C 的标准方程.(2)已知点()0,3Q ,若椭圆C 上总存在两个点,A B 关于直线y x m =+对称,且328QA QB ⋅<,求实数m 的取值范围【答案】(1)22142x y+=;(2)13⎛⎫⎪⎪⎝⎭,.【解析】(1)因为椭圆的离心率是2,原点到直线1x ya b+=的距离等于3,所以=⎪⎪⎨=,解得224,2a b==,所以椭圆C的标准方程为22142x y+=、(2)根据题意可设直线AB的方程为y x n=-+,联立22142y x nx y=-+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得22342(2)0x nx n-+-=,由22(4)432(2)0n n=--⨯⨯->△,得26n<、设1122(),(,)A x x nB x x n-+-+,,则()21212224,33nnx x x x-+==又设AB的中点为00()M x x n-+,,则12002,233x x n nx x n+==-+=.由于点M在直线y x m=+上,所以233n nm=+,得3n m=-代入26n<,得296m<,所以m<<,因为1122(,3),(,3)QA x x n QB x x n=-+-=-+-,所以212122(3)()(3)QA QB x x n x x n⋅=--++-2224(2)4(3)3619(3)333n n n n nn---+=-+-=.由328QA QB⋅<,得2361928n n-+<,即13n-<<,所以133m-<-<,即113m-<<,16/ 2117 / 21所以113m m ⎧<<⎪⎪⎨⎪-<<⎪⎩,解得13m <<.实数m的取值范围为133⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,. 6、椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 与长轴垂直的直线与椭圆在第一象限相交于点M ,1||2MF =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设椭圆C 的左顶点为A ,右顶点为B ,点P 是椭圆上的动点,且点P 与点A ,B 不重合,直线PA 与直线3x =相交于点S ,直线PB 与直线3x =相交于点T ,求证:以线段ST 为直径的圆恒过定点.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析. 【解析】(1)由题意,离心率为c e a ==,右焦点为(),0F c ,将x c =代入22221x y a b +=,可得2b y a=±;又过椭圆右焦点F 与长轴垂直的直线与椭圆在第一象限相交于点M ,1||2MF =,所以21||2b MF a ==,联立2212c a b a ⎧==⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:2a =,1b =,18 / 21所以椭圆C 的标准方程为2214x y +=;(2)证明:由(1)知()2,0A -,()2,0B ,设直线AP 的斜率为k ,则直线AP 的方程为(2)y k x =+, 联立3x =得()3,5S k ;设()00,P x y 代入椭圆的方程有:()22000124x y x +=≠±整理得:()220144y x =--,故2020144y x =--, 又002y k x =+,002y k x '=-(k ,k '分别为直线PA ,PB 的斜率) 所以2020144y kk x '==--, 所以直线PB 的方程为:1(2)4y x k =--,联立3x =得13,4T k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭, 所以以ST 为直径的圆的方程为:2225151(3)2828k k x y k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+--=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,令0y =,解得:3x =±, 所以以线段ST为直径的圆恒过定点3⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 7、已知定点()1,0M -,圆()22:116N x y -+=,点Q 为圆N 上动点,线段MQ 的垂直平分线交NQ 于19 / 21点P ,记P 的轨迹为曲线C (1)求曲线C 的方程;(2)过点M 与N 作平行直线1l 和2l ,分别交曲线C 于点A 、B 和点D 、E ,求四边形ABDE 面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)6. 【解析】(1)由中垂线的性质得PM PQ =,42MP NP PQ NP MN ∴+=+=>=, 所以,动点P 的轨迹是以M 、N 为焦点,长轴长为4的椭圆,设曲线C 的方程为()222210x y a b a b +=>>,则2a =,b =,因此,曲线C 的方程为:22143x y +=;(2)由题意,可设2l 的方程为1x ty =+,联立方程得()2222134690431x y t y ty x ty ⎧+=⎪⇒++-=⎨⎪=+⎩, 设()11,D x y 、()22,E x y ,则由根与系数关系有122122634934t y y t y y t ⎧+=-⎪⎪+⎨⎪⋅=-⎪+⎩,所以()2212134t DE t +===+,20 / 21同理()2212134t AB t +=+,1l 与2l的距离为d =所以,四边形ABDE的面积为24S =,u =,则1u ≥,得224241313u S u u u==++,由双勾函数的单调性可知,函数13y u u=+在[)1,+∞上为增函数, 所以,函数2413S u u=+在[)1,+∞上为减函数, 当且仅当1u =,即0t =时,四边形ABDE 的面积取最大值为6.8、已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为椭圆上任意一点,当1260F MF ∠=︒时,12F MF △2b =(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过椭圆C 内的一点()0,t 作斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,若对任意实数k ,存在实数m ,使得124k k mk +=,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 【解析】(1)设1MF m =,2MF n =,则2m n a +=,在12MF F △中,1sin 602S mn =︒=4mn =, 由余弦定理可得2222cos604m n mn c +-︒=,即()2234m n mn c +-=,21 / 21代入计算可得223a c -=,23b ∴=,又2b =,2a ∴=,则椭圆C 的方程为22143x y +=; (2)设直线l 的方程为y kx t =+, 由22143y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2223484120k x ktx t +++-=, 设()11,A x y ,()22,B x y , 则122834kt x x k +=-+,212241234t x x k-=+. ()212121221212122223t x x y y t t kt k k k k k k x x x x x x t ++=+=+++=+=--. 由124k k mk +=对任意k 成立,得()221223t m t =--, ()23212m t m -∴=, 又()0,t 在椭圆内部,203t ∴<<, 即()321032m m-<<,解得12m >. m ∴的取值范围是1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.。

高三数学解析几何专题(含解析)

高三数学解析几何专题(含解析)

高三数学解析几何专题(含解析)1.【理科】已知动点P到点A(-1,0)和B(1,0)的距离分别为d1和d2,且∠APB=2θ,且d1d2cos2θ=1.Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;Ⅱ)过点B作直线l交轨迹C于M,N两点,交直线x=4于点E,求|EM||EN|的最小值。

2.已知椭圆C:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的离心率为2,其左、右焦点为F1、F2,点P是坐标平面内一点,且|OP|=7/2,PF·PF3/12=4.其中O为坐标原点。

I)求椭圆C的方程;Ⅱ)如图,过点S(0,1/3),且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。

3.已知两定点F1(-2,0)、F2(2,0),满足条件PF2-PF1=2的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。

Ⅰ)求k的取值范围;Ⅱ)如果AB=63,且曲线E上存在点C,使OA+OB=mOC,求m的值和△ABC的面积S。

4.已知抛物线W:y=ax^2经过点A(2,1),过A作倾斜角互补的两条不同的直线L1、L2.1)求抛物线W的方程及其准线方程;2)当直线L1与抛物线W相切时,求直线L2与抛物线W所围成封闭区域的面积;3)设直线L1、L2分别交抛物线W于B、C两点(均不与A重合),若以BC为直径的圆与抛物线的准线相切,求直线BC的方程。

5.动点M(x,y)到定点F(-1,0)的距离与到y轴的距离之差为1.I)求动点M的轨迹C的方程;II)过点Q(-3,0)的直线l与曲线C交于A、B两点,问直线x=3上是否存在点P,使得△PAB是等边三角形?若存在,求出所有的点P;若不存在,请说明理由。

6.椭圆M的中心在坐标原点D,左、右焦点F1、F2在x轴上,抛物线N的顶点也在原点D,焦点为F2,椭圆M与抛物线N的一个交点为A(3,26)。

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