平面解析几何测试题及答案

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高考数学压轴专题专题备战高考《平面解析几何》经典测试题及答案

高考数学压轴专题专题备战高考《平面解析几何》经典测试题及答案

【最新】数学《平面解析几何》高考知识点一、选择题1.已知椭圆1C :22113x y +=,双曲线2C :22221(,0)x y a b a b-=>,若以1C 的长轴为直径的圆与2C 的一条渐近线交于A 、B 两点,且椭圆1C 与该渐近线的两交点将线段AB 三等分,则2C 的离心率是( ) AB .3CD .5【答案】A 【解析】由已知得OA =OA 的方程为()00,0y kx k x =>>,∴可设()00,A x kx ,进一步0=,A AB ∴的一个三分点坐标为⎛⎫,该点在椭圆上,221⎛⎫⎛⎫+=,即()2211391k k+=+,解得22k =,从而有,222222b b a a==,解得c e a ===,故选A. 【 方法点睛】本题主要考查双曲线的渐近线及椭圆的离心率,属于难题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系;离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.2.已知抛物线2:6C x y =的焦点为F 直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,若AB 中点的纵坐标为5,则||||AF BF +=( ) A .8 B .11C .13D .16【答案】C 【解析】 【分析】设点A 、B 的坐标,利用线段AB 中点纵坐标公式和抛物线的定义,求得12y y +的值,即可得结果; 【详解】抛物线2:6C x y =中p =3, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义可得:|AF |+|BF |=y 1+ y 2+p =y 1+ y 2+3, 又线段AB 中点M 的横坐标为122y y +=5, ∴12y y +=10, ∴|AF |+|BF |=13; 故选:C . 【点睛】本题考查了抛物线的定义的应用及中点坐标公式,是中档题.3.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD|=|BD|,则点P 的轨迹方程为( ) A .x 2+(y -2)2=20 B .x 2+(y -2)2=5 C .x 2+(y +2)2=20 D .x 2+(y +2)2=5 【答案】C 【解析】 【分析】由题意得PA PD DA DB DA =+=+=,从而得到点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 【详解】由题意得PA PD DA DB DA =+=+,又点D 为椭圆2215y x +=上任意一点,且()()0,2,0,2A B -为椭圆的两个焦点,∴DB DA +=,∴PA =∴点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 ∴点P 的轨迹方程为()22220x y ++=. 故选C . 【点睛】本题考查圆的方程的求法和椭圆的定义,解题的关键是根据椭圆的定义得到PA =然后再根据圆的定义得到所求轨迹,进而求出其方程.考查对基础知识的理解和运用,属于基础题.4.设抛物线E :26y x =的弦AB 过焦点F ,||3||AF BF =,过A ,B 分别作E 的准线的垂线,垂足分别是A ',B ',则四边形AA B B ''的面积等于( ) A.B.C.D.【答案】C 【解析】 【分析】由抛物线的方程可得焦点坐标及准线方程,设直线AB 的方程,与抛物线联立求出两根之和及两根之积,进而求出弦长AB ,由抛物线的性质可得梯形的上下底之和求出,求出A ,B 的纵坐标之差的绝对值,代入梯形的面积公式即可求出梯形的面积. 【详解】解:由抛物线的方程 可得焦点3(2F ,0),准线方程:32x =-,由题意可得直线AB 的斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为:32x my =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立直线与抛物线的方程:2326x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得:2690y my --=,所以126y y m +=,129y y =-,21212()363x x m y y m +=++=+, 因为||3||AF BF =,所以3AF FB =uu u r uu r,即13(2x -,123)3(2y x -=-,2)y ,可得:123y y =-, 所以可得:2222639y m y -=⎧⎨-=-⎩即213m =, 由抛物线的性质可得: 21233166668223AA BB AB x x m ''+==+++=+=+=g ,12||y y -===由题意可知,四边形AA B B ''为直角梯形,所以1211()||822AA B B S AA BB y y ''''=+-=gg g , 故选:C .【点睛】本题考查抛物线的性质及直线与抛物线的相交弦长,梯形的面积公式,属于中档题.5.已知双曲线2221(0)2x y b b-=>的左右焦点分别为12,F F ,其一条渐近线方程为y x =,点0(3,)P y 在该双曲线上,则12PF PF ⋅u u u r u u u u r=( )A .12-B .2-C .0D .4【答案】C 【解析】 由题知,故,∴12(23,1)(23,1)3410PF PF ⋅=-±⋅±=-+=u u u r u u u u r ,故选择C .6.已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()221225x y -+-=交于A ,B 两点,则弦长AB 的取值范围是( )A .[]4,10B .[]3,5C .[]8,10D .[]6,10【答案】D 【解析】 【分析】由直线()()21110k x k y ++++=,得出直线恒过定点()1,2P -,再结合直线与圆的位置关系,即可求解. 【详解】由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈,可得()210k x y x y ++++=, 又由2010x y x y +=⎧⎨++=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P -,圆心()1,2C ,当CP l ⊥时弦长最短,此时2222AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得min 6AB =,再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =, 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.7.已知双曲线22:1124x y C -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为,P Q .若POQ ∆为直角三角形,则PQ =( ) A .2 B .4C .6D .8【答案】C 【解析】 【分析】由题意不妨假设P 点在第一象限、Q 点在第四象限,90OPQ ∠=︒,解三角形即可. 【详解】不妨假设P 点在第一象限、Q 点在第四象限,90OPQ ∠=︒.则易知30POF ∠=︒,4OF =,∴OP =POQ n 中,60POQ ∠=︒,90OPQ ∠=︒,OP =∴6PQ ==. 故选C 【点睛】本题主要考查双曲线的性质,根据双曲线的特征设出P ,Q 位置,以及POQ V 的直角,即可结合条件求解,属于常考题型.8.过抛物线212x y =的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交抛物线的准线于点C ,若3AF FB =uu u r uu r,则BC =( )A .4B .C .6D .8【答案】D 【解析】 【分析】作出图象,作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,设BF x =,根据抛物线的性质可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,进而得到1sin 2ACN ∠=,则可求出x 的值,进而得到BC 的值.【详解】作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,如图,因为3AF FB =uu u r uu r,不妨设BF x =,所以33AF BF x ==,4AB x =, 根据抛物线的定义可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,6FP p ==, 则32AH AN HN x x x =-=-=, 所以1sin sin 2AH ABH ACN AB ∠=∠==,则212CF FP ==,2CB x =, 则312CF CB BF x =+==,所以4x =,则28BC x ==, 故选:D . 【点睛】本题考查抛物线的性质,涉及抛物线定义的应用,考查数形结合思想,属于中档题.9.已知双曲线22x a-22y b =1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .5B .3C .3D .5【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1), 即点(-2,-1)在抛物线的准线上,又由抛物线y 2=2px 的准线方程为2px =-,则p=4, 则抛物线的焦点为(2,0);则双曲线的左顶点为(-2,0),即a=2;点(-2,-1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12y x =±, 由双曲线的性质,可得b=1;则c =故选A .10.过双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A B ,两点,OAB ∆,则双曲线的离心率为( )A B C D 【答案】D 【解析】 【分析】令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±,由三角形的面积公式,可得,a b 的关系,由离心率公式计算可得所求值. 【详解】右焦点设为F ,其坐标为(),0c令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±=±OAB V 的面积为2122b c a ⋅⋅= b a ⇒=可得3c e a ==== 本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的离心率和渐近线方程,属于中档题.11.已知1F ,2F 分别为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,点P 是C 右支上一点,若120PF PF ⋅=u u u v u u u u v ,且124cos 5PF F ∠=,则C 的离心率为( ) A .257B .4C .5D .57【答案】C 【解析】 【分析】在12PF F △中,求出1PF ,2PF ,然后利用双曲线的定义列式求解. 【详解】在12PF F △中,因为120PF PF ⋅=u u u r u u u u r ,所以1290F PF ∠=o, 1121248cos 255c PF F F PF F c =⋅∠=⋅=,2121236sin 255cPF F F PF F c =⋅∠=⋅=, 则由双曲线的定义可得128622555c c ca PF PF =-=-= 所以离心率5ce a==,故选C. 【点睛】本题考查双曲线的定义和离心率,解题的关键是求出1PF ,2PF ,属于一般题.12.已知椭圆22:195x y C +=左右焦点分别为12F F 、,直线):2l y x =+与椭圆C 交于A B 、两点(A 点在x 轴上方),若满足11AF F B λ=u u u v u u u v,则λ的值等于( ) A.B .3C .2D【答案】C 【解析】由条件可知,直线l 过椭圆的左焦点()12,0F -.由)222195y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得232108630x x ++=,解得34x =-或218x =-. 设1122(,),(,)A x y B x y ,由A 点在x 轴上方可得12321,48x x =-=-. ∵11AF F Bλ=u u u v u u u v, ∴1122(2,)(2,)x y x y λ---=+, ∴122(2)x x λ--=+. ∴3212()(2)48λ---=-+, 解得2λ=.选C13.设P 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .22(x 2)y 28-+=B .22(x 2)y 7++=C .22(x 2)y 28++=D .22(x 2)y 7-+= 【答案】C 【解析】 【分析】推导出12PF PF 2a +==2PQ PF =,从而11PFPQ FQ +==Q 的轨迹为圆,由此能求出动点Q 的轨迹方程. 【详解】P Q 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点, 延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,12PF PF 2a ∴+==2PQ PF =,11PF PQ FQ ∴+==,Q ∴的轨迹是以()1F 2,0-为圆心,为半径的圆, ∴动点Q 的轨迹方程为22(x 2)y 28++=.故选:C . 【点睛】本题考查动点的轨迹方程的求法,考查椭圆的定义、圆的标准方程等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.14.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点,若121cos 4F MF ∠=,122MF MF =,则此双曲线渐近线方程为( )A .y =B .3y x =±C .y x =±D .2y x =±【答案】A 【解析】 【分析】因为M 为双曲线上一点,可得122MF MF a -=,在12F MF ∆使用余弦定理,结合已知条件即可求得答案. 【详解】Q 双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点∴ 121222MF MF a MF MF ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得:14MF a =,22MF a = 在12F MF ∆中,根据余弦定理可得:∴ 12121222122c 2os F F MF MF M MF MF F F ∠=+-⋅⋅可得:2221(2)(4)(2)2424c a a a a =+-⋅⋅⋅ 化简可得:2c a =由双曲线性质可得:22222243b c a a a a =-=-= 可得:b =Q 双曲线渐近线方程为:b y x a=±则双曲线渐近线方程为: y = 故选:A. 【点睛】本题考查了求双曲线渐近线方程问题,解题关键是掌握双曲线的基本知识,数形结合,考查分析能力和计算能力,属于中档题.15.倾斜角为45︒的直线与双曲线22214x y b-=交于不同的两点P 、Q ,且点P 、Q 在x轴上的投影恰好为双曲线的两个焦点,则该双曲线的焦距为( ) A.2 B.2C1D1【答案】B 【解析】 【分析】方法一;由双曲线的对称性可知直线过原点,可得2Rt QOF △为等腰三角形且245QOF ∠=︒,根据勾股定理及双曲线的定义可得:1c =.方法二:等腰2Rt QOF △中,可得22b QF a=,且2b c a =.又根据222b a c =-,联立可解得1c =. 【详解】方法一;由双曲线的对称性可知直线过原点,在等腰2Rt QOF △中,245QOF ∠=︒, 则122F F c =,2QF c =,1QF =.由双曲线的定义可得:122QF QF a-=,41c c -==,,故22c =.方法二:等腰2Rt QOF △中,22b QF a=, ∴2b c a=. 又222b a c =-,∴2240c c --=,得1c =.∴22c =.故选:B .【点睛】本题考查双曲线的性质,解题关键是将题目条件进行转化,建立等量关系求解,属于中等题.16.若A ,B 分别是直线20x y --=与x 轴,y 轴的交点,圆C :()()22448x y -++=上有任意一点M ,则AMB ∆的面积的最大值是( ) A .6B .8C .10D .12【答案】C【解析】【分析】 先求出AB ,再求出M 到直线的最大距离为点M 到直线20x y --=加上半径,进而可得面积最大值.【详解】由已知()2,0A ,()0,2B -则AB ==,又点M =所以最大面积为1102⨯=. 故选:C.【点睛】 本题考查圆上一点到直线的最大距离问题,是基础题.17.在复平面内,虚数z 对应的点为A ,其共轭复数z 对应的点为B ,若点A 与B 分别在24y x =与y x =-上,且都不与原点O 重合,则OA OB ⋅=u u u v u u u v ( )A .-16B .0C .16D .32【答案】B【解析】【分析】 先求出(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r ,再利用平面向量的数量积求解.【详解】∵在复平面内,z 与z 对应的点关于x 轴对称, ∴z 对应的点是24y x =与y x =-的交点. 由24y x y x⎧=⎨=-⎩得(4,4)-或(0,0)(舍),即44z i =-, 则44z i =+,(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r ,∴444(4)0OA OB ⋅=⨯+⨯-=u u u r u u u r .故选B【点睛】本题主要考查共轭复数和数量积的坐标运算,考查直线和抛物线的交点的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 作互相垂直的两直线AB ,CD 与抛物线分别相交于A ,B 以及C ,D ,若111AF BF+=,则四边形ACBD 的面积的最小值为( )A .18B .30C .32D .36【答案】C【解析】【分析】【详解】 由抛物线性质可知:112AF BF p +=,又111AF BF+=,∴2p =, 即24y x =设直线AB 的斜率为k (k≠0),则直线CD 的斜率为1k-. 直线AB 的方程为y=k (x ﹣1), 联立214y k x y x=⎧⎨=⎩(﹣),消去y 得k 2x 2﹣(2k 2+4)x+k 2=0, 从而242A B x x k+=+,A B x x =1 由弦长公式得|AB|=244k+,以1k -换k 得|CD|=4+4k 2, 故所求面积为()22221141AB CD 4448222k k k k ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥32(当k 2=1时取等号),即面积的最小值为32.故选C19.已知(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,则||PQ 的最大值为( )A .2B .2C .4D .22【答案】B【解析】【分析】由两点的距离公式表示PQ ,再运用两角差的余弦公式化简,利用余弦函数的值域求得最值.【详解】∵(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,∴22||(cos cos )(sin sin )PQ αβαβ=-+- 2222cos cos 2cos cos sin sin 2sin sin αβαβαβαβ=+-++-()()()2222cos sin cos sin 2cos cos sin sin ααββαβαβ=+++-+22cos()αβ=--.∵cos()[1,1]αβ-∈-,∴||[0,2]PQ ∈.故选B .【点睛】本题综合考查两点的距离公式、同角三角函数的平方关系、两角差的余弦公式和余弦的值域,属于中档题.20.在平面直角坐标系中,已知双曲线的中心在原点,焦点在轴上,实轴长为8,离心率为,则它的渐近线的方程为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】试题分析:渐近线的方程为,而,因此渐近线的方程为,选D.考点:双曲线渐近线。

阶段性测试题九 平面解析几何

阶段性测试题九 平面解析几何

阶段性测试题九平面解析几何本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(文)(2012·潍坊模拟)若直线x-2y+5=0与直线2x+my-6=0互相垂直,则实数m的值为()A.1B.-1C.1或-1 D.-4[答案] A[解析]∵两直线x-2y+5=0与2x+my-6=0互相垂直.∴1×2+(-2)m=0即m=1.(理)(2012·潍坊模拟)已知两直线l1:x+m2y+6=0,l2:(m-2)x+3my+2m=0,若l1∥l2,则实数m的值为() A.0或3 B.-1或3C.0或-1或3 D.0或-1[答案] D[解析](1)当m=0时,l1:x+6=0,l2:x=0,l1∥l2;(2)当m≠0时,l1:y=-1m2x-6m2,l2:y=2-m3m x-23,由-1m2=2-m3m且-6m2≠-23,∴m=-1.故所求实数m 的值为0或-1.2.(文)(2012·陕西师大第一次模拟)过点P (1,2)的直线l 平分圆C :x 2+y 2+4x +6y +1=0的周长,则直线l 的斜率为( )A.53 B .1 C.85 D.43[答案] A[解析] 圆的方程可化为(x +2)2+(y +3)2=12因为l 平分圆C 的周长,所以l 过圆C 的圆心(-2,-3),又l 过P (1,2),所以k l =-3-2-2-1=53,故选A.(理)(2012·商丘一模)若点P (1,1)为圆(x -3)2+y 2=9的弦MN 的中点,则弦MN 所在直线方程为( )A .2x +y -3=0B .x -2y +1=0C .x +2y -3=0D .2x -y -1=0[答案] D[解析] 圆心C (3,0),k CP =-12,由k CP ·k MN =-1,得k MN =2,所以MN 所在直线方程是2x -y -1=0.故选D.3.(2012·温州模拟)若双曲线x 2a 2-y 2=1的一个焦点为(2,0),则它的离心率为( )A.255B.32C.233 D .2[答案] C[解析] 由题意知a 2+1=4,∴a =3, ∴e =c a =23=233.4.(2012·西宁一模)已知点A (1,0),直线l :y =2x -4,点R 是直线l 上的一点,若RA→=AP →,则点P 的轨迹方程为( ) A .y =-2x B .y =2x C .y =2x -8 D .y =2x +4[答案] B[解析] 设点P (x ,y ),R (x 1,y 1), ∵RA→=AP →, ∴(1-x 1,-y 1)=(x -1,y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x 1=x -1,-y 1=y ,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2-x ,y 1=-y .又点R 在直线l 上,∴-y =2(2-x )-4, 即2x -y =0为所求.5.(2012·咸阳调研)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( )A.54B.52C.32D.54[答案] B[解析] 因为椭圆离心率e =32,即c a =32,也即a 2-b 2a 2=34,所以b 2a 2=14,则1+b 2a 2=54,即a 2+b 2a 2=54,双曲线离心率e ′=c ′a ′=52,故选B.6.(文)(2011·北京文)已知点A (0,2),B (2,0).若点C 在函数y =x 2的图像上,则使得△ABC 的面积为2的点C 的个数为( )A .4B .3C .2D .1[答案] A[解析] 设C (t ,t 2),由A (0,2),B (2,0)易求得直线AB 的方程为y =-x +2. ∴点C 到直线AB 的距离d =|t 2+t -2|2.又∵|AB |=22,∴S △ABC =12×|AB |·d =|t 2+t -2|.令|t 2+t -2|=2得t 2+t -2=±2,∴t 2+t =0或t 2+t -4=0,符合题意的t 值有4个,故满足题意的点C 有4个.(理)(2011·江西理)若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:y (y -mx -m )=0有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是( )A. (-33,33)B. (-33,0)∪(0, 33) C. [-33 ,33]D .( -∞, -33 )∪( 33,+∞) [答案] B[解析] C 1:(x -1)2+y 2=1. C 2:y =0或y =mx +m =m (x +1).当m =0时,C 2:y =0,此时C 1与C 2显然只有两个交点; 当m ≠0时,要满足题意,需圆(x -1)2+y 2=1与直线y =m (x +1)有两交点,当圆与直线相切时,m =±33.即直线处于两切线之间时满足题意,则-33<m <0或0<m <33. 综上知-33<m <0或0<m <33.7.(2012·合肥模拟)已知椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若P 、F 1、F 2是一个直角三角形的三个顶点,则点P 到x 轴的距离为( )A.95 B .3 C.977 D.94[答案] D[解析] 设椭圆短轴的一个端点为M . 由于a =4,b =3,∴c =7<b . ∴∠F 1MF 2<90°,∴只能∠PF 1F 2=90°或∠PF 2F 1=90°. 令x =±7,得y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-716×9=9216,∴|y |=94.即P 到x 的距离为94.8.(2012·厦门模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,抛物线y 2=2bx 的焦点为F .若F 1F →=3FF 2→,则此椭圆的离心率为( )A.12B.22 C.13 D.33[答案] B[解析] ∵F ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2,0,F 1(-c,0),F 2(c,0),且F 1F →=3FF 2→,∴F 1F →=⎝⎛⎭⎪⎫b 2+c ,0,FF 2→=⎝⎛⎭⎪⎫c -b 2,0,∴b 2+c =3c -3b2,即b =c . ∴a 2=b 2+c 2=2c 2, ∴c a =e =22.9.(2012·郑州一模)如下图,F 1和F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为( )A. 3B. 5C.52 D .1+ 3[答案] D[解析] 连接AF 1,则∠F 1AF 2=90°,∠AF 2B =60°,∴|AF 1|=12|F 1F 2|=c , |AF 2|=32|F 1F 2|=3c ,∴3c-c=2a,∴e=ca=23-1=1+ 3.10.(2012·洛阳调研)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于两点A、B,交其准线于C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为()A.y2=9x B.y2=6xC.y2=3x D.y2=3x[答案] C[解析]如下图所示,分别过点A、B作AA1、BB1与准线垂直,且垂足分别为A1、B1,由已知条件|BC |=2|BF |得|BC |=2|BB 1|,∴∠BCB 1=30°,于是可得直线AB 的倾斜角为60°. 又由|AF |=3得|AF |=|AA 1|=3=12|AC |, 于是可得|CF |=|AC |-|AF |=6-3=3, ∴|BF |=13|CF |=1.∴|AB |=|AF |+|BF |=3+1=4.设直线AB 的方程为y =3(x -p2),代入y 2=2px 得 3x 2-5px +34p 2=0,∵|AB |=|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=x A +p 2+x B +p 2=x A +x B +p =53p +p =83p =4,∴p =32,即得抛物线方程为y 2=3x .故选C.解法二:点F 到抛物线准线的距离为p ,又由|BC |=2|BF |得点B 到准线的距离为|BF |,则|BF ||BC |=12,∴l 与准线夹角为30°,则直线l 的倾斜角为60°. 由|AF |=3,如图作AH ⊥HC ,EF ⊥AH ,则AE =3-p , 则cos60°=3-p 3,故p =32. ∴抛物线方程为y 2=3x .第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,把正确答案填在题中横线上)11.(2012·长春模拟)设圆C与圆x2+(y-3)2=1外切,与直线y =0相切,则C的圆心轨迹为________.[答案]抛物线[解析]设圆C的半径为r,则圆心C到直线y=0的距离为r.由两圆外切可得,圆心C到点(0,3)的距离为r+1,也就是说,圆心C 到点(0,3)的距离比到直线y=0的距离大1,故点C到点(0,3)的距离和它到直线y=-1的距离相等,符合抛物线的特征,故点C的轨迹为抛物线.[点评]本题考查用定义法求点的轨迹,考查学生数形结合和转化与化归的思想方法.12.(文)(2011·北京文)已知双曲线x2-y2b2=1(b>0)的一条渐近线的方程为y=2x,则b=________.[答案] 2[解析] 本题主要考查双曲线的基本性质.双曲线的渐近线方程为y =±ba x ,因为a =1,又知一条渐近线方程为y =2x ,所以b =2.(理)(2011·江西文)若双曲线y 216-x 2m =1的离心率e =2,则m =________.[答案] 48[解析] 本题主要考查双曲线的基本性质. c 2=a 2+b 2=16+m ,又∵e =c a ,∴e =2=16+m4,∴m =48.13.(2012·济南一模)设a 、b 、c 分别是△ABC 中∠A 、∠B 、∠C 所对边的边长,则直线x ·sin A +ay +c =0与bx -y ·sin B +cos C =0的位置关系是________.[答案] 垂直[解析] 在△ABC 中,由正弦定理得a sin A =b sin B , ∴a sin B -b sin A =0, ∴两直线垂直.14.(文)(2012·伊春一模)已知点A (1,0),B (2,0).若动点M 满足AB →·BM→+2|AM →|=0,则点M 的轨迹方程为________. [答案] x 22+y 2=1[解析] (1)设M (x ,y ),则AB →=(1,0),BM →=(x -2,y ),AM →=(x -1,y ),由AB →·BM→+2|AM →|=0得, (x -2)+2·(x -1)2+y 2=0.整理得x22+y 2=1.(理)(2012·洛阳调研)若焦点在x 轴上的椭圆x 245+y 2b 2=1上有一点,使它与两个焦点的连线互相垂直,则b 的取值范围是________.[答案] -3102≤b ≤3102且b ≠0[解析] 设椭圆的两焦点为F 1(-c,0),F 2(c,0)以F 1F 2为直径的圆与椭圆有公共点时,在椭圆上必存在点满足它与两个焦点的连线互相垂直,此时条件满足c ≥b ,从而得c 2≥b 2⇒a 2-b 2≥b 2⇒b 2≤12a 2=452,解得-3102≤b ≤3102且b ≠0.15.(2012·杭州质检)过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点作斜率为1的直线与该抛物线交于A ,B 两点,A ,B 在x 轴上的正射影分别为D ,C .若梯形ABCD 的面积为122,则p =________.[答案] 2[解析] 抛物线的焦点坐标为F (0,p2),则过焦点斜率为1的直线方程为y =x +p2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 2>x 1)由题意可知y 1>0,y 2>0.由⎩⎨⎧y =x +p2x 2=2py,消去y 得x 2-2px -p 2=0.由韦达定理得:x 1+x 2=2p ,x 1x 2=-p 2. 所以梯形ABCD 的面积为S =12(y 1+y 2)(x 2-x 1)=12(x 1+x 2+p )(x 2-x 1)=12×3p (x 1+x 2)2-4x 1x 2=12×3p 4p 2+4p 2=32p 2.所以32p 2=122,又p >0.所以p =2.三、解答题(本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(本小题满分12分)(2012·南京模拟)已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)分别在直线x +y -7=0及x +y -5=0上,求AB 中点M 到原点距离的最小值.[解析] 设AB 中点为(x 0,y 0),∴⎩⎨⎧x 0=x 1+x 22,y 0=y 1+y22.又∵⎩⎪⎨⎪⎧x 1+y 1-7=0,x 2+y 2-5=0,∴(x 1+x 2)+(y 1+y 2)=12, ∴2x 0+2y 0=12, ∴x 0+y 0=6.∴原点到x 0+y 0=6距离为所求,即d =62=3 2.17.(本小题满分12分)(2012·银川一模)在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线x -3y =4相切.(1)求圆O 的方程;(2)圆O 与x 轴相交于A 、B 两点,圆内的动点P 使|P A |、|PO |、|PB |成等比数列,求P A →·PB→的取值范围. [解析] (1)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线x -3y =4的距离,即r =41+3=2.得圆 O 的方程为x 2+y 2=4. (2)不妨设A (x 1,0),B (x 2,0),x 1<x 2. 由x 2=4即得A (-2,0),B (2,0).设P (x ,y ),由|P A |、|PO |、|PB |成等比数列, 得(x +2)2+y 2·(x -2)2+y 2=x 2+y 2, 即x 2-y 2=2.P A →·PB →=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y )=x 2-4+y 2=2(y 2-1).由于点P 在圆O 内,故⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2<4,x 2-y 2=2.由此得y 2<1.所以P A →·PB→的取值范围为[-2,0). 18.(本小题满分12分)(2011·福建理)已知直线l :y =x +m ,m ∈R .(1)若以点M (2,0)为圆心的圆与直线l 相切于点P ,且点P 在y 轴上,求该圆的方程;(2)若直线l 关于x 轴对称的直线为l ′,问直线l ′与抛物线C :x 2=4y 是否相切?说明理由.[解析]解法一:(1)依题意,点P 的坐标为(0,m ). 因为MP ⊥l ,所以0-m2-0×1=-1,解得m =2,即点P 的坐标为(0,2). 从而圆的半径r =|MP |=(2-0)2+(0-2)2=22, 故所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8. (2)因为直线l 的方程为y =x +m , 所以直线l ′的方程为y =-x -m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x -m ,x 2=4y 得x 2+4x +4m =0. Δ=42-4×4m =16(1-m ).①当m =1时,即Δ=0时,直线l ′与抛物线C 相切; ②当m ≠1,即Δ≠0时,直线l ′与抛物线C 不相切. 综上,当m =1时,直线l ′与抛物线C 相切;当m ≠1时,直线l ′与抛物线C 不相切.解法二:(1)设所求圆的半径为r ,则圆的方程可设为(x -2)2+y 2=r 2.依题意,所求圆与直线l :x -y +m =0相切于点P (0,m ),则⎩⎪⎨⎪⎧4+m 2=r 2,|2-0+m |2=r ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,r =2 2.所以所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8. (2)同解法一.19.(本小题满分12分)(文)如图,已知抛物线C 1:x 2+by =b 2经过椭圆C 2:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点.(1)求椭圆C 2的离心率;(2)设点Q (3,b ),又M ,N 为C 1与C 2不在y 轴上的两个交点,若△QMN 的重心在抛物线C 1上,求C 1和C 2 的方程.[解析] 本题主要考查了抛物线及椭圆的方程和性质,并涉及求离心率问题,重心坐标公式,曲线与曲线的交点等内容,注重运算变形能力的考查,综合性较强.(1)椭圆的焦点为(±a 2-b 2,0),代入抛物线方程a 2-b 2+b ·0=b 2⇒b 2a 2=12,∴e =1-(b a )2=22.(2)由(1)问a 2=2b 2,∴椭圆方程为x 22b 2+y2b 2=1,即x 2+2y 2=2b 2.设N (x 0,y 0),M (-x 0,y 0),Q (3,b ),则重心(1,2y 0+b3),代入抛物线方程,⎩⎪⎨⎪⎧1+2by 0+b 23=b 2x 20+by 0=b 2x 20+2y 20=2b2⇒⎩⎨⎧b 2=1,y 0=-b2或y 0=b (舍),∴抛物线C 1的方程为y =1-x 2, 椭圆C 2的方程为:x 22+y 2=1.(理)(2012·惠州调研)已知点(x ,y )在曲线C 上,将此点的纵坐标变为原来的2倍,对应的横坐标不变,得到的点满足方程x 2+y 2=8;定点M (2,1),平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为m (m ≠0),直线l 与曲线C 交于A ,B 两个不同点.(1)求曲线C 的方程; (2)求m 的取值范围.[解析] (1)在曲线C 上任取一个动点P (x ,y ), 则点(x,2y )在圆x 2+y 2=8上. 所以有x 2+(2y )2=8.整理得曲线C 的方程为x 28+y 22=1.(2)∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m ,又k OM =12,∴直线l 的方程为y =12x +m . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +m ,x 28+y 22=1,得x 2+2mx +2m 2-4=0.∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点, ∴Δ=(2m )2-4(2m 2-4)>0, 解得-2<m <2且m ≠0.∴m 的取值范围是-2<m <0或0<m <2.20.(本小题满分13分)(文)(2012·太原一模)设F 1、F 2分别是椭圆C :x 26m 2+y 22m 2=1(m >0)的左、右焦点.(1)当P ∈C ,且PF 1→·PF 2→=0,|PF 1|·|PF 2|=4时,求椭C 的左、右焦点F 1、F 2;(2)F 1、F 2是(1)中椭圆的左、右焦点,已知⊙F 2的半径为1,过动点Q 作⊙F 2的切线QM ,使得|QF 1|=2|QM |(M 是切点),如图所示,求动点Q 的轨迹方程.[解析] (1)∵c 2=a 2-b 2,∴c 2=4m 2. 又∵PF 1→·PF 2→=0,∴PF 1⊥PF 2, ∴|PF 1→|2+|PF 2→|2=(2c )2=16m 2. 由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a =26m , (|PF 1|+|PF 2|)2=16m 2+8=24m 2. 从而得m 2=1,c 2=4m 2=4,c =2, ∴F 1(-2,0),F 2(2,0).(2)∵F 1(-2,0),F 2(2,0),已知|QF 1|=2|QM |, 即|QF 1|2=2|QM |2,∴|QF 1|2=2(|QF 2|2-1), 设Q (x ,y ),则(x +2)2+y 2=2[(x -2)2+y 2-1], 即(x -6)2+y 2=34(或x 2+y 2-12x +2=0). 综上所述,所求轨迹方程为(x -6)2+y 2=34.[点评] 基础知识熟练即可顺利解决第(1)问,第(2)问用到了直译法求轨迹方程,运算要细心.(理)(2012·太原一模)如下图所示,等腰三角形ABC 的底边BC 的两端点是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点,且AB 的中点D 在椭圆E 上.(1)若∠ABC =60°,|AB |=4,试求椭圆E 的方程; (2)设椭圆离心率为e ,求cos ∠ABC .[解析] (1)因为∠ABC =60°,且△ABC 为等腰三角形,所以△ABC 是正三角形.又因为点B ,C 是椭圆的两焦点,设椭圆焦距为2c ,则2c =|BC |=|AB |=4,如图所示,连结CD ,由AB 中点D 在椭圆上,得2a =|BD |+|CD |=12|AB |+32|AB |=2+23, 所以a =1+3,从而a 2=4+23,b 2=a 2-c 2=23,故所求椭圆E 的方程为x 24+23+y 223=1. (2)设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为a ,b ,c ,且|AD |=|DB |=m ,连结CD ,则|BO |=|OC |=c ,|DC |=2a -m ,在Rt △AOB 中,cos ∠ABC =c 2m . ①在△BCD 中,由余弦定理,得cos ∠ABC =(2c )2+m 2-(2a -m )22×(2c )×m. ② 由①②式得2m =2a 2-c 2a ,代入①式得cos ∠ABC =ac 2a 2-c 2=e 2-e2. 21.(本小题满分14分)(文)(2012·北京东城区模拟)已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点为F (-2,0),且长轴长与短轴长的比是2:3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP→|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围. [解析] (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=b 2+c 2a :b =2:3,c =2,解得a 2=16,b 2=12.所以椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上的动点,由于椭圆方程为x 216+y 212=1,故-4≤x ≤4.因为MP→=(x -m ,y ), 所以|MP→|2=(x -m )2+y 2 =(x -m )2+12·(1-x 216)=14x 2-2mx +m 2+12=14(x -4m )2+12-3m 2.因为当|MP→|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,即当x =4时,|MP→|2取得最小值.而x ∈[-4,4],故有4m ≥4,解得m ≥1. 又点M 在椭圆的长轴上,所以-4≤m ≤4.故实数m 的取值范围是[1,4].(理)(2011·湖南文)已知平面内一动点P 到点F (1,0)的距离与点P 到y 轴的距离的差等于1.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作两条斜率存在且互相垂直的直线l 1、l 2,设l 1与轨迹C 相交于点A 、B ,l 2与轨迹C 相交于点D 、E ,求AD →·EB→的最小值. [解析](1)设动点P 的坐标为(x ,y ),由题意有(x -1)2+y 2-|x |=1. 化简得y 2=2x +2|x |.当x ≥0时,y 2=4x ;当x <0时,y =0.所以,动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x (x ≥0)和y =0(x <0).(2)由题意知,直线l 1的斜率存在且不为0,设为k ,则l 1的方程为y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x 得 k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根,于是x 1+x 2=2+4k 2,x 1x 2=1.因为l 1⊥l 2,所以l 2的斜率为-1k .设D (x 3,y 3),E (x 4,y 4),则同理可得x 3+x 4=2+4k 2,x 3x 4=1.故AD →·EB →=(AF →+FD →)·(EF→+FB →) =AF →·EF →+AF →·FB →+FD →·EF →+FD →·FB→=|AF →|·|FB →|+|FD →|·|EF→| =(x 1+1)(x 2+1)+(x 3+1)(x 4+1) =x 1x 2+(x 1+x 2)+1+x 3x 4+(x 3+x 4)+1=1+(2+4k 2)+1+1+(2+4k 2)+1 =8+4(k 2+1k 2)≥8+4×2k 2·1k 2=16. 当且仅当k 2=1k 2,即k =±1时,AD →·EB→取最小值16.。

平面解析几何直线练习题含答案

平面解析几何直线练习题含答案

直线测试题一.选择题(每小题 5 分共 40 分) 1. 下列四个命题中的真命题是( ) A.经过定点 P 0(x 0. y 0)的直线都可以用方程 y -y 0=k (x -x 0)表示; B.经过任意两个不同的点 P 1( x 1. y 1)、P 2(x 2.y 2)的直线都可以用方程 (y -y 1)·(x 2-x 1)=( x -x 1)(y 2-y 1)表示; C.不经过原点的直线都可以用方程 x y1 表示; ab D.经过定点 A (0. b )的直线都可以用方程 y =kx +b 表示。

【答案】 B解析】 A 中过点 P 0( x 0. y 0)与 x 轴垂直的直线 x =x 0不能用 y -y 0=k (x -x 0)表示.因为其斜率 k 不存在; C 中不过 xy原点但在 x 轴或 y 轴无截距的直线 y =b ( b ≠ 0)或 x =a (a ≠0)不能用方程 =1 表示; D 中过 A ( 0. b )的直线 abx =0 不能用方程 y =kx +b 表示 . 评述:本题考查直线方程的知识 . 应熟练掌握直线方程的各种形式的适用范围 2. 图 1中的直线 l 1、l 2、l 3的斜率分别为 k 1、 k 2、 k 3. 则( ) A.k 1<k 2<k 3 B. k 3< k 1<k 2C.k 3<k 2<k 1D.k 1< k 3<k 2【答案】 D 图1解析】直线 l 1的倾斜角 α1是钝角 .故k 1<0.直线 l 2与 l 3的倾斜角 α2、 α3 均为锐角 . 且α2>α3. 所以 k 2> k 3> 0. 因此 k 2> k 3> k 1.故应选 D. 3. 两条直线 A 1x +B 1y +C 1=0. A 2x + B 2y + C 2= 0 垂直的充要条件是( )A. A 1A 2+ B 1B 2=0B. A 1A 2- B 1B 2= 0C. A 1A2 B 1B2 1D. B1B2 =1 A 1A2答案】A解析】法一:当两直线的斜率都存在时A 1B 1 ( A 2 )=- 1. A 1A 2+ B 1B 2= 0.当一直线的斜率不存在. 一直线的斜率为时. B 2 A 1 0或 A 2 0 B 2 0 B 1 0同样适合A1A2+B1B2= 0. 故选 A.法二:取特例验证排除 .如直线x+y=0 与x-y=0 垂直 . A1A2= 1. B1B2=- 1. 可排除B、D. 直线x=1 与y=1 垂直 . A1A2= 0. B1B2= 0. 可排除 C.故选 A.评述:本题重点考查两直线垂直的判定、直线方程的一般式等基本知识点维能力 .4. 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()答案】 B解析】法 1:求出交点坐标 . 再由交点在第一象限求得倾斜角的范围:解得k∈( 3. +∞3∴倾斜角范围为(, )623.0 ) . B(0.2 ).直线l 必过点( 0.-3 ). 当直线过A点时 . 两直线的交点在x 轴. 当直线l 绕C 点逆时针旋转时. 交点进入第一象限 . 从而得出结果 .5. 设a、b、c 分别是△ ABC中∠ A、∠ B、∠ C所对边的边长 . 则直线 sin A·x+ay+c=0 与bx-sin B· y+sin C=0 的位置关系是()3,2D.[6,2]. 重点考查分类讨论的思想及逻辑思y kx 32x 3y 6 03(2 3) x2 3k6k 2 3 y2 3k∵交点在第一象限x03(2 3) 02 3k y0 6k 2 32 3k法 2:如图 . 直线 2x+3y-6=0 过点A.平行B. 重合C. 垂直D.相交但不垂直答案】 CsinA b 解析】由题意知 a ≠ 0.s i n B ≠ 0. 两直线的斜率分别是 k 1=- . k 2=asinBsinA b由正弦定理知 k 1·k 2=-·=- 1. 故两直线垂直 .a sinB评述:本题考查两直线垂直的条件及正弦定理 .6. 已知两条直线 l 1:y =x . l 2: ax - y =0. 其中 a 为实数 . 当这两条直线的夹角在(答案】 C解析】直线 l 1的倾斜角为 . 依题意 l 2的倾斜角的取值范围为4∪( . ), 从而 l 2的斜率 k 2的取值范围为43评述:本题考查直线的斜率和倾斜角 . 两直线的夹角的概念 . 以及分析问题、解决问题的能力 7. 若直线xy1 通过点M (cos ,sin) . 则()ab22221 11 1A . a 2b2≤1 B . a 2b 2≥1C . 22≤ 1 D . 22≥1 a 2 b 2a 2b 2答案】 D 本题是训练思路的极好素材 . 看能否找到 10 种解法?8.已知点 A( 1,0),B(1,0),C(0,1), 直线 y ax b(a 0) 将△ ABC 分割为 面积相等的两部分 , 则 b 的取值范围是-. ) ∪( .+ )即 : ()4 12 44 4 126 4A. (0.1 )B. 33, 3 ) C.33.1 ∪( 1. 3 ) D. (1. 3 )0. )内变动时 . a 的取值范围是3.1 3∪( 1, 3 ) ) A . (0,21B . (1 22 ,12)( C) 21 (1 22 ,13]答案】 B二.填空题(每小题 5分.共30分)9. 过点P(2,3).且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是解析】错解:设所求直线方程为xa y 1.过点P(2,3). 则有a231a1aa∴直线的方程为x y 1 0.错因:少了直线经过原点的情况. 故还有y 3x. 即3x 2y 0也适合题意 .210. 与直线2x 3y 5 0平行 .且距离等于13的直线方程是m5 解析】设所求直线方程为2x 3y m 0. 则1322 32 解得m 18 或m∴直线方程为2x 3y 18 0或2x 3y 8 0.11. 直 线 l 经 过 点 P(2,3) . 且 与 两 坐 标 轴 围 成 一 个 等 腰 直 角 三 角 形 . 则 直 线l 的 方 程 为 .【解析】 依题意 . 直线 l 的斜率为± 1. ∴直线 l 的方程为 y 3 x 2 或 y 3 (x 2) . 即 x y 1 0 或 x y 5 0.12. 在△ ABC 中.BC 边上的高所在的直线的方程为 x-2y+1=0. ∠A 的平分线所在的直线方程为 y=0.若点 B 的坐标为 (1.2 ). 则点 A 和点 C 的坐标分别为 。

高中数学平面解析几何初步检测考试题(附答案)

高中数学平面解析几何初步检测考试题(附答案)

高中数学平面解析几何初步检测考试题(附答案)试卷分析第2章平面解析几何初步综合检测(时间:120分钟;满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.直线3a_-y-1=0与直线(a-23)_+y+1=0垂直,则a的值是()A.-1或13 B.1或13C.-13或-1 D.-13或1解析:选D.由3a(a-23)+(-1)1=0,得a=-13或a=1.2.直线l1:a_-y+b=0,l2:b_-y+a=0(a0,b0,ab)在同一坐标系中的图形大致是图中的()解析:选C.直线l1:a_-y+b=0,斜率为a,在y轴上的截距为b,设k1=a,m1=b.直线l2:b_-y+a=0,斜率为b,在y轴上的截距为a,设k2=b,m2=a.由A知:因为l1∥l2,k1=k20,m10,即a=b0,b0,矛盾.由B知:k1k2,m10,即ab,b0,矛盾.由C知:k10,m20,即a0,可以成立.由D知:k10,m2m1,即a0,ab,矛盾.3.已知点A(-1,1)和圆C:(_-5)2+(y-7)2=4,一束光线从A经_轴反射到圆C上的最短路程是()A.62-2 B.8C.46 D.10解析:选B.点A关于_轴对称点A(-1,-1),A与圆心(5,7)的距离为5+12+7+12=10.所求最短路程为10-2=8.4.圆_2+y2=1与圆_2+y2=4的位置关系是()A.相离 B.相切C.相交 D.内含解析:选D.圆_2+y2=1的圆心为(0,0),半径为1,圆_2+y2=4的圆心为(0,0),半径为2,则圆心距02-1=1,所以两圆内含.5.已知圆C:(_-a)2+(y-2)2=4(a0)及直线l:_-y+3=0,当直线l被圆C截得的弦长为23时,a的值等于()A.2B.2-1C.2-2 D.2+1解析:选B.圆心(a,2)到直线l:_-y+3=0的距离d=|a-2+3|2=|a+1|2,依题意|a+1|22+2322=4,解得a=2-1.6.与直线2_+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线是()A.3_-2y-6=0B.2_+3y+7=0C.3_-2y-12=0D.2_+3y+8=0解析:选D.∵所求直线平行于直线2_+3y-6=0,设所求直线方程为2_+3y+c=0,由|2-3+c|22+32=|2-3-6|22+32,c=8,或c=-6(舍去),所求直线方程为2_+3y+8=0.7.若直线y-2=k(_-1)与圆_2+y2=1相切,则切线方程为()A.y-2=34(1-_)B.y-2=34(_-1)C._=1或y-2=34(1-_)D._=1或y-2=34(_-1)解析:选B.数形结合答案容易错选D,但要注意直线的表达式是点斜式,说明直线的斜率存在,它与直线过点(1,2)要有所区分.8.圆_2+y2-2_=3与直线y=a_+1的公共点有()A.0个 B.1个C.2个 D.随a值变化而变化解析:选C.直线y=a_+1过定点(0,1),而该点一定在圆内部.9.过P(5,4)作圆C:_2+y2-2_-2y-3=0的切线,切点分别为A、B,四边形PACB的面积是()A.5 B.10C.15 D.20解析:选B.∵圆C的圆心为(1,1),半径为5.|PC|=5-12+4-12=5,|PA|=|PB|=52-52=25,S=122552=10.10.若直线m_+2ny-4=0(m、nR,nm)始终平分圆_2+y2-4_-2y-4=0的周长,则mn的取值范围是()A.(0,1) B.(0,-1)C.(-,1) D.(-,-1)解析:选C.圆_2+y2-4_-2y-4=0可化为(_-2)2+(y-1)2=9,直线m_+2ny-4=0始终平分圆周,即直线过圆心(2,1),所以2m+2n-4=0,即m+n=2,mn=m(2-m)=-m2+2m=-(m-1)2+11,当m=1时等号成立,此时n=1,与“mn”矛盾,所以mn<1.11.已知直线l:y=_+m与曲线y=1-_2有两个公共点,则实数m的取值范围是()A.(-2,2) B.(-1,1)C.[1,2) D.(-2,2)解析:选C. 曲线y=1-_2表示单位圆的上半部分,画出直线l与曲线在同一坐标系中的图象,可观察出仅当直线l在过点(-1,0)与点(0,1)的直线与圆的上切线之间时,直线l与曲线有两个交点.当直线l过点(-1,0)时,m=1;当直线l为圆的上切线时,m=2(注:m=-2,直线l为下切线).12.过点P(-2,4)作圆O:(_-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:a_-3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为()A.4 B.2C.85D.125解析:选A.∵点P在圆上,切线l的斜率k=-1kOP=-11-42+2=43.直线l的方程为y-4=43(_+2),即4_-3y+20=0.又直线m与l平行,直线m的方程为4_-3y=0.故两平行直线的距离为d=|0-20|42+-32=4.二、填空题(本大题共4小题,请把答案填在题中横线上)13.过点A(1,-1),B(-1,1)且圆心在直线_+y-2=0上的圆的方程是________.解析:易求得AB的中点为(0,0),斜率为-1,从而其垂直平分线为直线y=_,根据圆的几何性质,这条直线应该过圆心,将它与直线_+y-2=0联立得到圆心O(1,1),半径r=|OA|=2.答案:(_-1)2+(y-1)2=414.过点P(-2,0)作直线l交圆_2+y2=1于A、B两点,则|PA||PB|=________. 解析:过P作圆的切线PC,切点为C,在Rt△POC中,易求|PC|=3,由切割线定理,|PA||PB|=|PC|2=3.答案:315.若垂直于直线2_+y=0,且与圆_2+y2=5相切的切线方程为a_+2y+c=0,则ac的值为________.解析:已知直线斜率k1=-2,直线a_+2y+c=0的斜率为-a2.∵两直线垂直,(-2)(-a2)=-1,得a=-1.圆心到切线的距离为5,即|c|5=5,c=5,故ac =5.答案:516.若直线3_+4y+m=0与圆_2+y2-2_+4y+4=0没有公共点,则实数m的取值范围是__________.解析:将圆_2+y2-2_+4y+4=0化为标准方程,得(_-1)2+(y+2)2=1,圆心为(1,-2),半径为1.若直线与圆无公共点,即圆心到直线的距离大于半径,即d=|31+4-2+m|32+42=|m-5|5>1,m<0或m>10.答案:(-,0)(10,+)三、解答题(本大题共6小题,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.三角形ABC的边AC,AB的高所在直线方程分别为2_-3y+1=0,_+y=0,顶点A(1,2),求BC边所在的直线方程.解:AC边上的高线2_-3y+1=0,所以kAC=-32.所以AC的方程为y-2=-32(_-1),即3_+2y-7=0,同理可求直线AB的方程为_-y+1=0.下面求直线BC的方程,由3_+2y-7=0,_+y=0,得顶点C(7,-7),由_-y+1=0,2_-3y+1=0,得顶点B(-2,-1).所以kBC=-23,直线BC:y+1=-23(_+2),即2_+3y+7=0.18.一束光线l自A(-3,3)发出,射到_轴上,被_轴反射后与圆C:_2+y2-4_-4y+7=0有公共点.(1)求反射光线通过圆心C时,光线l所在直线的方程;(2)求在_轴上,反射点M的横坐标的取值范围.解:圆C的方程可化为(_-2)2+(y-2)2=1.(1)圆心C关于_轴的对称点为C(2,-2),过点A,C的直线的方程_+y=0即为光线l所在直线的方程.(2)A关于_轴的对称点为A(-3,-3),设过点A的直线为y+3=k(_+3).当该直线与圆C相切时,有|2k-2+3k-3|1+k2=1,解得k=43或k=34,所以过点A的圆C的两条切线分别为y+3=43(_+3),y+3=34(_+3).令y=0,得_1=-34,_2=1,所以在_轴上反射点M的横坐标的取值范围是[-34,1].19.已知圆_2+y2-2_-4y+m=0.(1)此方程表示圆,求m的取值范围;(2)若(1)中的圆与直线_+2y-4=0相交于M、N两点,且OMON(O为坐标原点),求m的值;(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.解:(1)方程_2+y2-2_-4y+m=0,可化为(_-1)2+(y-2)2=5-m,∵此方程表示圆,5-m>0,即m<5.(2)_2+y2-2_-4y+m=0,_+2y-4=0,消去_得(4-2y)2+y2-2(4-2y)-4y+m=0,化简得5y2-16y+m+8=0.设M(_1,y1),N(_2,y2),则y1+y2=165,①y1y2=m+85. ②由OMON得y1y2+_1_2=0即y1y2+(4-2y1)(4-2y2)=0,16-8(y1+y2)+5y1y2=0.将①②两式代入上式得16-8165+5m+85=0,解之得m=85.(3)由m=85,代入5y2-16y+m+8=0,化简整理得25y2-80y+48=0,解得y1=125,y2=45._1=4-2y1=-45,_2=4-2y2=125.M-45,125,N125,45,MN的中点C的坐标为45,85.又|MN|= 125+452+45-1252=855,所求圆的半径为455.所求圆的方程为_-452+y-852=165.20. 已知圆O:_2+y2=1和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,|PQ|=|PA|成立,如图.(1)求a、b间关系;(2)求|PQ|的最小值;(3)以P为圆心作圆,使它与圆O有公共点,试在其中求出半径最小的圆的方程.解:(1)连接OQ、OP,则△OQP为直角三角形,又|PQ|=|PA|,所以|OP|2=|OQ|2+|PQ|2=1+|PA|2,所以a2+b2=1+(a-2)2+(b-1)2,故2a+b-3=0.(2)由(1)知,P在直线l:2_+y-3=0上,所以|PQ|min=|PA|min,为A到直线l的距离,所以|PQ|min=|22+1-3|22+12=255.(或由|PQ|2=|OP|2-1=a2+b2-1=a2+9-12a+4a2-1=5a2-12a+8=5(a-1.2)2+0.8,得|PQ|min=255.)(3)以P为圆心的圆与圆O有公共点,半径最小时为与圆O相切的情形,而这些半径的最小值为圆O到直线l的距离减去圆O的半径,圆心P为过原点与l垂直的直线l与l的交点P0,所以r=322+12-1=355-1,又l:_-2y=0,联立l:2_+y-3=0得P0(65,35).所以所求圆的方程为(_-65)2+(y-35)2=(355-1)2.21.有一圆与直线l:4_-3y+6=0相切于点A(3,6),且经过点B(5,2),求此圆的方程.解:法一:由题意可设所求的方程为(_-3)2+(y-6)2+(4_-3y+6)=0,又因为此圆过点(5,2),将坐标(5,2)代入圆的方程求得=-1,所以所求圆的方程为_2+y2-10_-9y+39=0.法二:设圆的方程为(_-a)2+(y-b)2=r2,则圆心为C(a,b),由|CA|=|CB|,CAl,得3-a2+6-b2=r2,5-a2+2-b2=r2,b-6a-343=-1,解得a=5,b=92,r2=254.所以所求圆的方程为(_-5)2+(y-92)2=254.法三:设圆的方程为_2+y2+D_+Ey+F=0,由CAl,A(3,6),B(5,2)在圆上,得32+62+3D+6E+F=0,52+22+5D+2E+F=0,-E2-6-D2-343=-1,解得D=-10,E=-9,F=39.所以所求圆的方程为_2+y2-10_-9y+39=0.法四:设圆心为C,则CAl,又设AC与圆的另一交点为P,则CA的方程为y-6=-34(_-3),即3_+4y-33=0.又因为kAB=6-23-5=-2,所以kBP=12,所以直线BP的方程为_-2y-1=0.解方程组3_+4y-33=0,_-2y-1=0,得_=7,y=3.所以P(7,3).所以圆心为AP的中点(5,92),半径为|AC|=52.所以所求圆的方程为(_-5)2+(y-92)2=254.22.如图在平面直角坐标系_Oy中,已知圆C1:(_+3)2+(y-1)2=4和圆C2:(_-4)2+(y-5)2=4.(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为23,求直线l的方程;(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被C2截得的弦长相等.试求所有满足条件的点P的坐标.解:(1)由于直线_=4与圆C1不相交,所以直线l的斜率存在.设直线l的方程为y=k(_-4),圆C1的圆心到直线l的距离为d,因为圆C1被直线l截得的弦长为23,所以d=22-32=1.由点到直线的距离公式得d=|1-k-3-4|1+k2,从而k(24k+7)=0,即k=0或k=-724,所以直线l的方程为y=0或7_+24y-28=0.(2)设点P(a,b)满足条件,不妨设直线l1的方程为y-b=k(_-a),k0,则直线l2的方程为y-b=-1k(_-a).因为圆C1和C2的半径相等,且圆C1被直线l1截得的弦长与圆C2被直线l2截得的弦长相等,所以圆C1的圆心到直线l1的距离和圆C2的圆心到直线l2的距离相等,即|1-k-3-a-b|1+k2=|5+1k4-a-b|1+1k2,整理得|1+3k+ak-b|=|5k+4-a-bk|,从而1+3k+ak-b=5k+4-a-bk 或1+3k+ak-b=-5k-4+a+bk,即(a+b-2)k=b-a+3或(a-b+8)k=a+b-5,因为k的取值有无穷多个,所以a+b-2=0,b-a+3=0,或a-b+8=0,a+b-5=0,解得a=52,b=-12,或a=-32,b=132.这样点P只可能是点P152,-12或点P2-32,132.经检验点P1和P2满足题目条件.。

第08练-平面解析几何(解析版)

第08练-平面解析几何(解析版)

第08练-平面解析几何一、单选题1.已知点F 为椭圆2221(1)x y a a+=>的一个焦点,过点F 作圆221x y +=的两条切线,若这两条切线互相垂直,则a =( )A .2B .1C .2D .3【答案】D【解析】【分析】根据切线垂直,推导出F 点至坐标原点的距离,即可求得交点坐标和a .【详解】由题可设(),0F c ,根据题意,作图如下:因为过F 点的两条切线垂直,故可得45OFH ∠=︒,则1OH HF ==,故可得2OF =,即点F 坐标为)2,0. 则2,1c b ==,故2223a b c =+=,解得3a =故选:D.【点睛】 本题考查椭圆方程的求解,涉及直线与圆相切时的几何性质,属基础题.2.已知圆C :(x ﹣a )2+(y ﹣2)2=4(a >0)及直线l :x ﹣y+3=0,当直线l 被圆C 截得的弦长为23时,a 的值等于( )A B .2-C 1 D 1【答案】C【解析】【分析】由题意,结合垂径定理算出圆心到直线l :x ﹣y+3=0的距离d =1,利用点到直线的距离公式建立关于a 的方程,求解即可.【详解】∵圆C :(x ﹣a )2+(y ﹣2)2=4的圆心为C (a ,2),半径r =2∴圆心到直线l :x ﹣y+3=0的距离d=∵l 被圆C 截得的弦长为∴2d +2=22,解得d =1,因此,d=1,得1a =或1a =(舍) 故选C .【点睛】本题考查了圆的方程、点到直线的距离公式和直线与圆的位置等知识,属于基础题.3.已知两点()1,0A -,()10B ,以及圆C :222(3)(4)(0)x y r r -+-=>,若圆C 上存在点P ,满足0AP PB ⋅=u u u v u u u v ,则r 的取值范围是( )A .[]3,6B .[]3,5C .[]4,5D .[]4,6【答案】D【解析】【分析】由题意可知:以AB 为直径的圆与圆()()22234(0)x y r r -+-=>有公共点,从而得出两圆圆心距与半径的关系,列出不等式得出r 的范围.【详解】 Q 0AP PB ⋅=u u u v u u u v,∴点P 在以()1,0A -,()1,0B 两点为直径的圆上,该圆方程为:221x y +=,又点P 在圆C 上,∴两圆有公共点.两圆的圆心距5d ==∴151r r -≤≤+解得:46r ≤≤故选D【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系,还考查了向量垂直的数量积表示,属于中档题.4.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为35,直线2100x y ++=过椭圆的左顶点,则椭圆方程为( )A .22154x y += B .221259x y += C .221169x y += D .2212516x y += 【答案】D【解析】【分析】直线2100x y ++=过椭圆的左顶点,则椭圆的左顶点为(5,0)-,所以椭圆中5a =,由离心率为35,则3c =,可求出椭圆的b ,从而可得椭圆的方程.【详解】直线2100x y ++=与x 轴的交点为(5,0)-,直线2100x y ++=过椭圆的左顶点,即椭圆的左顶点为(5,0)-.所以椭圆中5a =,由椭圆的离心率为35,则3c =. 则4b =,所以椭圆的方程为:2212516x y +=. 故答案为:D【点睛】本题考椭圆的简单几何性质,根据离心率求,,a b c ,属于基础题.5.已知双曲线的标准方程为2222x y a b-=1(a >0,b >0),若渐近线方程为y =,则双曲线的离心率为( )A .3B .2CD .4【答案】B【解析】【分析】由双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程是y =,可得b a=c e a == 【详解】Q 双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线方程是y =,∴b a=∴双曲线的离心率2c e a ===. 故选:B .【点睛】本题考查双曲线的简单性质,考查学生的计算能力,确定b a= 6.已知点F 是抛物线24x y =的焦点,点P 为抛物线上的任意一点,(1,2)M 为平面上点,则PM PF +的最小值为( )A .3B .2C .4D .【答案】A【解析】【分析】作PN 垂直准线于点N ,根据抛物线的定义,得到+=+PM PF PM PN ,当,,P M N 三点共线时,PM PF +的值最小,进而可得出结果.【详解】如图,作PN 垂直准线于点N ,由题意可得+=+≥PM PF PM PN MN ,显然,当,,P M N 三点共线时,PM PF +的值最小;因为(1,2)M ,(0,1)F ,准线1y =-,所以当,,P M N 三点共线时,(1,1)-N ,所以3MN =.故选A【点睛】本题主要考查抛物线上任一点到两定点距离的和的最值问题,熟记抛物线的定义与性质即可,属于常考题型.7.已知椭圆22221x y a b +=(a >b >0)与双曲线222212x y a b -=(a >0,b >0)的焦点相同,则双曲线渐近线方程为( )A .3y x =±B .3y x =C .2y x =D .2y x = 【答案】A【解析】【分析】由题意可得222222a b a b -=+,即223a b =,代入双曲线的渐近线方程可得答案.【详解】依题意椭圆22221(a b 0)x y a b +=>>与双曲线22221(a 0,b 0)2x y a b -=>>即22221(a 0,b 022)x y a b -=>>的焦点相同,可得:22221122a b a b -=+, 即223a b =,∴3b a =3=双曲线的渐近线方程为:3x y x =±=, 故选:A .【点睛】本题考查椭圆和双曲线的方程和性质,考查渐近线方程的求法,考查方程思想和运算能力,属于基础题.8.已知双曲线221169x y C -=:的右焦点为F ,过原点O 的直线与双曲线C 交于,A B 两点,且60AFB ∠=︒,则BOF V 的面积为( )A.2 B.2 C .32 D .92【答案】A【解析】【分析】根据题意画出图像,设双曲线的左焦点为1F ,连接11,AF BF ,即可得四边形1AFBF 为平行四边形,从而求出1F BF ∠,利用余弦定理和双曲线的定义联立方程可求出1|BF ||BF|的值,利用面积公式可求出1F BF V 的面积,根据1F BF V 和BOF V 的关系即可得到答案.【详解】如图,设双曲线的左焦点为1F ,连接11,AF BF ,依题可知四边形1AFBF 的对角线互相平分,则四边形1AFBF 为平行四边形,由60AFB ∠=︒可得1120F BF ∠=︒, 依题可知12||2216910F F c ==+=, 由余弦定理可得:2221111|BF |+|BF|-2|BF ||BF|cos |||F BF F F ∠=即2211|BF |+|BF|+|BF ||BF|100=;又因为点B 在椭圆上,则1||BF |-|BF||28a ==,所以2211|BF |+|BF|-2|BF ||BF|64=.两式相减得13|BF ||BF|36=,即1|BF ||BF|12=,所以1F BF V 的面积为:111113||||sin 123322F BF S BF BF F BF =∠=⨯=V 因为O 为1F F 的中点,所以11332OBF F BF S S ==V V 故选:A【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质,涉及到了双曲线的定义,余弦定理和面积公式,考查学生转化和化归的能力,属中档题.9.已知椭圆2221(02)4x y b b+=<<的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,若22BF AF +的最大值为5,则b 的值为()A .1BCD .3【答案】C【解析】【分析】由题意可知椭圆是焦点在x 轴上的椭圆,利用椭圆定义得到228||BF AF AB +=-,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB 垂直于x 轴时||AB 最小,把||AB 的最小值2b 代入228||BF AF AB +=-,由22BF AF +的最大值等于5可求b 的值.【详解】由02b <<可知,焦点在x 轴上,∴2a =,∵过1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,∴22112248BF AF BF AF a a a +++=+== ∴228||BF AF AB +=-.当AB 垂直x 轴时||AB 最小,22BF AF +值最大,此时222||b AB b a==,∴258b =-,解得b =C . 【点睛】 本题主要考查椭圆的定义,解题的关键是得出22114BF AF BF AF a +++=,属于一般题.10.过双曲线2213y x -=的右支上一点P 分别向圆1C :22(2)4x y ++=和圆2C :22(2)1x y -+=作切线,切点分别为,M N ,则22||||PM PN -的最小值为( )A .5B .4C .3D .2【答案】A【解析】【分析】 求得两圆的圆心和半径,设双曲线2213y x -=的左右焦点为1(2,0)F -,2(2,0)F ,连接1PF , 2PF ,1F M ,2F N ,运用勾股定理和双曲线的定义,结合三点共线时,距离之和取得最小值,计算即可得到所求值.【详解】圆221:(2)4C x y ++=的圆心为(2,0)-,半径为12r =;圆222:(2)1C x y -+=的圆心为(2,0),半径为21r =, 设双曲线2213y x -=的左右焦点为1(2,0)F -,2(2,0)F , 连接1PF ,2PF ,1F M ,2F N ,可得2222221122||||(||)(||)PM PN PF r PF r -=---2212(||4)(||1)PF PF =---22121212||||3(||||)(||||)3PF PF PF PF PF PF =--=-+-12122(||||32(||||)32232435a PF PF PF PF c =+-=+--=-=g g )….当且仅当P 为右顶点时,取得等号,即最小值5.故选A .【点睛】本题考查最值的求法,注意运用双曲线的定义和圆的方程,考查三点共线的性质,以及运算能力,属于中档题.二、多选题11.已知点A 是直线:20l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .()0,2B .()1,21-C .()2,0D .()21,1- 【答案】AC【解析】【分析】 设点A 的坐标为(),2t t -,可得知当AP 、AQ 均为圆221x y +=的切线时,PAQ ∠取得最大值90o ,可得出四边形APOQ 为正方形,可得出2OA =,进而可求出点A 的坐标.【详解】如下图所示:原点到直线l 的距离为222111d ==+,则直线l 与圆221x y +=相切, 由图可知,当AP 、AQ 均为圆221x y +=的切线时,PAQ ∠取得最大值,连接OP 、OQ ,由于PAQ ∠的最大值为90o ,且90APO AQO ∠=∠=o ,1OP OQ ==,则四边形APOQ 为正方形,所以22OA == 由两点间的距离公式得()2222OA t t =+-=整理得22220t t -=,解得0t =2,因此,点A 的坐标为(2或)2,0. 故选:AC.【点睛】 本题考查直线与圆的位置关系的综合问题,考查利用角的最值来求点的坐标,解题时要找出直线与圆相切这一临界位置来进行分析,考查数形结合思想的应用,属于中等题.12.古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点,A B 的距离之比为定值()1λλ≠的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆在平面直角坐标系xOy 中,()()2,0,4,0,A B -点12PA P PB=满足.设点P 的轨迹为C ,下列结论正确的是( ) A .C 的方程为()2249x y ++=B .在x 轴上存在异于,A B 的两定点,D E ,使得12PD PE=C .当,,A B P 三点不共线时,射线PO 是APB ∠的平分线D .在C 上存在点M ,使得2||MO MA = 【答案】BC 【解析】 【分析】通过设出点P 坐标,利用12PA PB=即可得到轨迹方程,找出两点,D E 即可判断B 的正误,设出M 点坐标,利用2||MO MA =与圆的方程表达式解出就存在,解不出就不存在. 【详解】设点(),P x y ,则12PA PB=,化简整理得2280x y x ++=,即()22416x y ++=,故A错误;当()()1,0,2,0,D B -时,12PDPE =,故B 正确;对于C 选项,222cos =2AP PO AO APO AP PO+-∠⋅,222cos =2BP PO BO BPO BP PO+-∠⋅,要证PO 为角平分线,只需证明cos =cos APO BPO ∠∠,即证22222222AP PO AO BP PO BO AP PO BP PO+-+-=⋅⋅,化简整理即证2228PO AP =-,设(),P x y ,则222PO x y =+, ()()222222222282828AP x x y x x y x y x y -=++=++++=+,则证cos =cos APO BPO ∠∠,故C 正确;对于D 选项,设()00,M x y ,由2||MO MA =可得()22220000=2x y x y +++,整理得220003316+160x y x ++=,而点M 在圆上,故满足2280x y x ++=,联立解得0=2x ,0y 无实数解,于是D 错误.故答案为BC. 【点睛】本题主要考查阿氏圆的相关应用,轨迹方程的求解,意在考查学生的转化能力,计算能力,难度较大.三、填空题 13.直线与圆交于两点,则________.【答案】【解析】 【分析】首先将圆的一般方程转化为标准方程,得到圆心坐标和圆的半径的大小,之后应用点到直线的距离求得弦心距,借助于圆中特殊三角形半弦长、弦心距和圆的半径构成直角三角形,利用勾股定理求得弦长. 【详解】根据题意,圆的方程可化为,所以圆的圆心为,且半径是,根据点到直线的距离公式可以求得,结合圆中的特殊三角形,可知,故答案为.【点睛】该题考查的是有关直线被圆截得的弦长问题,在解题的过程中,熟练应用圆中的特殊三角形半弦长、弦心距和圆的半径构成的直角三角形,借助于勾股定理求得结果.14.已知抛物线()220y px p =>的焦点为F(4,0),过F 作直线l 交抛物线于M ,N 两点,则p=_______,49NF MF-的最小值为______. 【答案】8p =13【解析】 【分析】利用抛物线的定义可得8p =,设直线l 的方程为4x my =+,联立直线与抛物线方程消元,根据韦达定理和抛物线的的定义可得1114MF NF +=,代入到49NF MF-,再根据基本不等式求最值. 【详解】解:∵ 抛物线()220y px p =>的焦点为F(4,0),∴ 8p =,∴ 抛物线的方程为216y x =,设直线l 的方程为4x my =+,设()11,M x y ,()22,N x y ,由2164y x x my ⎧=⎨=+⎩得216640y my --=, ∴1216y y m +=,1264y y =-, 由抛物线的定义得11MF NF +121144x x =+++()()21124444x x x x +++=++()()211244888my my my my ++++=++()()122121216864m y y m y y m y y ++=+++22216166412864m m m +=-++()()22161641m m +=+14=, ∴49NF MF -11494NF NF ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭419NF NF =+-4?19NF NF ≥13=, 当且仅当49NF NF=即6NF =时,等号成立,故答案为:13. 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线定义的应用,属于中档题.四、解答题15.已知抛物线21:2(0)C y px p =>与椭圆222:143x y C +=有一个相同的焦点,过点(2,0)A 且与x 轴不垂直的直线l 与抛物线1C 交于P ,Q 两点,P 关于x 轴的对称点为M . (1)求抛物线1C 的方程;(2)试问直线MQ 是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由. 【答案】(1)24y x =;(2)(2,0)-【解析】 【分析】(1)求出椭圆的焦点,容易求得抛物线的方程.(2)解法一:设直线PQ 的方程为()2y k x =-与抛物线联立,得到,P Q 横坐标关系,设直线MQ 的方程为y mx n =+与抛物线联立,得到,M Q 横坐标关系,从而得到,m n 的关系,找出定点.解法二:直线PQ 的方程为2x ty =+,与抛物线联立,得到,P Q 纵坐标关系,设直线MQ 的方程为x my n =+,与抛物线联立,得到,M Q 纵坐标关系,从而可以解出n ,得到定点.【详解】(1)由题意可知抛物线的焦点为椭圆的右焦点,坐标为()1,0,所以2p =,所以抛物线的方程为24y x =;(2)【解法一】因为点P 与点M 关于x 轴对称 所以设()11,P x y ,()22,Q x y ,()11,M x y -, 设直线PQ 的方程为()2y k x =-,代入24y x =得:()22224140k x k x k -++=,所以124x x =,设直线MQ 的方程为y mx n =+,代入24y x =得:()222240m x mn x n +-+=,所以21224n x x m==,因为10x >,20x >,所以2nm=,即2n m =, 所以直线MQ 的方程为()2y m x =+,必过定点()2,0-. 【解法二】设()11,P x y ,()22,Q x y ,()33,M x y , 因为点P 与点M 关于x 轴对称,所以31y y =-, 设直线PQ 的方程为2x ty =+,代入24y x =得:2480y ty --=,所以128y y =-,设直线MQ 的方程为x my n =+,代入24y x =得:2440y my n --=,所以234y y n =-,因为31y y =-,所以()211248y y y y n -=-=-=,即2n =-, 所以直线MQ 的方程为2x my =-,必过定点()2,0-. 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的关系,直线过定点问题,比较综合,对计算能力要求较高,属于难题.16.如图,已知椭圆Γ:()222210x y a b a b +=>>经过点()2,0A ,离心率3e =.(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;(Ⅱ)设点B 为椭圆与y 轴正半轴的交点,点C 为线段AB 的中点,点P 是椭圆Γ上的动点(异于椭圆顶点)且直线PA ,PB 分别交直线OC 于M ,N 两点,问OM ON ⋅是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.【答案】(Ⅰ)2214x y +=;(Ⅱ)是定值,52【解析】 【分析】(Ⅰ)根据已知条件列方程组2222a ca abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,求解椭圆方程;(Ⅱ)由(Ⅰ)求得点C 的坐标,并求直线OC 的方程20x y -=,设()00,P x y ,()112,M y y ,()222,N y y ,根据三点共线求1y 和2y,并表示2125OM ON y y y y ==.【详解】(Ⅰ)由题意可知:22222a ca abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,解得21a b =⎧⎨=⎩,所以椭圆Γ的方程:2214x y +=;(Ⅱ)由已知,点C 的坐标为11,2⎛⎫⎪⎝⎭,得直线OC 的方程为20x y -=, 设()00,P x y ,()112,M y y ,()222,N y y ,因P ,A ,M 三点共线,故0110222y y y x =--,整理得0100222y y x y -=--,因P ,B ,N 三点共线,故0220112y y y x --=,整理得020022x y x y =-+, 因点P 在椭圆Γ上,故220044x y +=,从而()000012200000022222224y x x y y y x y x y x y --=⋅=---+--00220000214442x y x y x y -==+--,所以1212552OM ON y y ===为定值.【点睛】本题考查椭圆方程以及椭圆直线与椭圆位置关系的综合问题,本题所涉及直线比较多,分析问题时抓住关键求点,M N 的纵坐标并用点P 的纵坐标表示,并将OM ON 2125y y y ,这样问题迎刃而解.。

平面解析几何经典题(含答案)

平面解析几何经典题(含答案)

平面解析几何一、直线的倾斜角与斜率1、直线的倾斜角与斜率(1)倾斜角的范围000180(2)经过两点的直线的斜率公式是(3)每条直线都有倾斜角,但并不是每条直线都有斜率2.两条直线平行与垂直的判定(1)两条直线平行对于两条不重合的直线l1,l2,其斜率分别为k1,k2,则有l1//l2k1k2。

特别地,当直线l1,l2的斜率都不存在时,l1与l2的关系为平行。

(2)两条直线垂直如果两条直线l1,l2斜率存在,设为k1,k2,则l1l2k1k21注:两条直线l1,l2垂直的充要条件是斜率之积为-1,这句话不正确;由两直线的斜率之积为-1,可以得出两直线垂直,反过来,两直线垂直,斜率之积不一定为-1。

如果l1,l2中有一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0时,l1与l2互相垂直。

二、直线的方程1、直线方程的几种形式名称方程的形式已知条件局限性点斜式不包括垂直于x轴的直线为直线上一定点,k为斜率斜截式k为斜率,b是直线在y轴上的截距不包括垂直于x轴的直线两点式不包括垂直于x轴和y轴的是直线上两定点直线截距式a是直线在x轴上的非零截距,b是直不包括垂直于x轴和y轴或线在y轴上的非零截距过原点的直线一般式A,B,C为系数无限制,可表示任何位置的直线三、直线的交点坐标与距离公式三、直线的交点坐标与距离公式3.两条直线的交点设两条直线的方程是,两条直线的交点坐标就是方程组的解,若方程组有唯一解,则这两条直线相交,此解就是交点的坐标;若方程组无解,则两条直线无公共点,此时两条直线平行;反之,亦成立。

4.几种距离(1)两点间的距离平面上的两点间的距离公式(2)点到直线的距离点到直线的距离;(3)两条平行线间的距离两条平行线间的距离注:(1)求点到直线的距离时,直线方程要化为一般式;(2)求两条平行线间的距离时,必须将两直线方程化为系数相同的一般形式后,才能套用公式计算(二)直线的斜率及应用利用斜率证明三点共线的方法:已知A(x,y),B(x,y),C(x,y),若x1x2x3或k AB k AC,则有A、B、C三点共112233线。

平面解析几何试题 解析

平面解析几何试题 解析

平面解析几何1.(2020届安徽省“江南十校”高三综合素质检测)已知点P是双曲线2222:1(0,0,x y C a b c a b-=>>=上一点,若点P 到双曲线C 的两条渐近线的距离之积为214c ,则双曲线C 的离心率为()ABCD .2【答案】A【解析】设点P 的坐标为(,)m n ,有22221m n a b-=,得222222b m a n a b -=.双曲线的两条渐近线方程为0bx ay -=和0bx ay +=,则点P 到双曲线C的两条渐近线的距离之积为222222222b m a n a b a b c-==+,所以222214a b c c =,则22244()a c a c -=,即()22220c a -=,故2220c a -=,即2222c e a ==,所以e =.故选A 。

2.(2020届河南省濮阳市高三模拟)已知F 为抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,则||FA|﹣|FB||的值等于()A.B .8C.D .4【答案】C【解析】F (1,0),故直线AB 的方程为y =x ﹣1,联立方程组241y xy x ⎧=⎨=-⎩,可得x 2﹣6x+1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系可知x 1+x 2=6,x 1x 2=1.由抛物线的定义可知:|FA|=x 1+1,|FB|=x 2+1,∴||FA|﹣|FB||=|x 1﹣x 2|==,故选C 。

3.(2020届陕西省西安中学高三第一次模拟)已知椭圆C 的中心为原点O ,(F -为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足||||OP OF =且||4PF =,则椭圆C 的方程为()A .221255x y +=B .2213616x y +=C .2213010x y +=D .2214525x y +=【答案】B【解析】由题意可得c=F′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,∠PFF′=∠FPO ,∠OF′P=∠OPF′,所以∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,由∠PFF′+∠OF′P+∠FPO+∠OPF′=180°知,∠FPO+∠OPF′=90°,即PF ⊥PF′.在Rt △PFF′中,由勾股定理,得|PF′|=8=,由椭圆定义,得|PF|+|PF′|=2a=4+8=12,从而a=6,得a 2=36,于是b 2=a 2﹣c 2=36﹣=16,所以椭圆的方程为2213616x y +=,故选B 。

高一数学平面解析几何初步试题答案及解析

高一数学平面解析几何初步试题答案及解析

高一数学平面解析几何初步试题答案及解析1.设A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),AB的中点M,则A.B.C.D.【答案】C【解析】先求得M(2,,3)点坐标,利用两点间距离公式计算得,故选C。

【考点】本题主要考查空间直角坐标系的概念及空间两点间距离公式的应用。

点评:简单题,应用公式计算。

2.已知ABCD为平行四边形,且A(4,1,3),B(2,-5,1),C(3,7,-5),则点D 的坐标为A.(,4,-1)B.(2,3,1)C.(-3,1,5)D.(5,13,-3)【答案】D【解析】设D的坐标为(x,y,z)。

AC的中点和BD的中点重合,所以有x+2=4+3,y-5=1+7,z+1=3-5所以,x="5," y="13," z=-3,D的坐标为(5,13,-3),故选D。

【考点】本题主要考查空间直角坐标系的概念及两点间距离公式的应用。

点评:本题解法利用了平行四边形的性质,也可利用向量知识。

3.点到坐标平面的距离是A.B.C.D.【答案】C【解析】点在坐标平面的正投影为,所以点到坐标平面的距离是,故选C。

【考点】本题主要考查空间直角坐标系的概念及两点间距离公式的应用。

点评:认识到点在坐标平面的正投影为,结合图形分析。

4.已知点,,三点共线,那么的值分别是A.,4B.1,8C.,-4D.-1,-8【答案】C【解析】因为点,,三点共线,=(3,4,-8),=(x-1,y+2,4),所以,,故选C。

【考点】本题主要考查空间直角坐标系的概念及其应用。

点评:利用空间向量知识,简化解题过程。

5.在空间直角坐标系中,一定点到三个坐标轴的距离都是1,则该点到原点的距离是A.B.C.D.【答案】A【解析】依题意,构建正方体。

即求棱长为的正方体对角线长,计算得,故选A。

【考点】本题主要考查空间直角坐标系的概念及其应用。

点评:根据几何体的特征,认识点的坐标。

6.(12分)如图,长方体中,,,,设E为的中点,F为的中点,在给定的空间直角坐标系D-xyz下,试写出A,B,C,D,,,,,E,F各点的坐标.【答案】A(3,0,0),B(3,5,0),C(0,5,0),D(0,0,0);(3,0,3),(3,5,3),(0,5,3),(0,0,3); E();F(,5,)。

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平面解析几何测试题
一、选择题(本大题20个小题,每小题3分,共60分) 1.直线3x+4y-24=0在x 轴,y 轴上的截距为 ( ) A.6,8 B.-6,8 C.8,6 D.-8,6 2.x=29y -表示的曲线是 ( )
A.一条直线
B.两条直线
C.半个圆
D.一个圆
3.已知直线x-ay+8=0与直线2x-y-2=0垂直,则a 的值是 ( )
A.-1
B.2
C.1
D.-2
4.已知圆x 2+y 2+ax+by=0的圆心为(-4,3),则a,b 的值分别是 ( )
A.8,6
B.8,-6
C.-8,-6
D.-8,6 5.已知A (3,-6),B (-5,2),C (6,y )三点共线,则点C 的纵坐标是 ( )
A.-13
B.9
C.-9
D.13
6.已知过点P (2,2)的直线与圆(x-1)2
+y 2 =5相切,且与直线ax-y+1=0
垂直,则a 的值为( )
A.2
B.1
C.-21
D.2
1 7. 直线2x-y=0与圆x 2+y 2-2x-4y-1=0的位置关系为 ( ) A. 相交但不过圆心 B.相离 C.相切 D.相交过圆心
8.已知双曲线22a x -22b y =1的渐近线的斜率k=±3
4,则离心率等于 ( )
A.53
B.45
C.34
D.3
5
9.若椭圆22a x +22
b
y =1(a>b>0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点A 是椭圆
上一点,若▲AF 1F 2为正三角形,则椭圆的离心率为 ) A.
22 B.21 C.4
1
D.3-1 10.已知双曲线22x -22
b
y =1(b>0)的左右焦点分别为F 1,F 2,其中一条
渐近线方程为y=x ,点P (3,y 0)在双曲线上,则1PF •2PF 等于 ( ) A.-12 B.-2 C.0 D.4 11.已知椭圆焦点在x 轴上,长轴长为18,且焦点将长轴三等分,则椭圆的方程为( )
A.812x +722y =1
B.812x +92
y =1 C.812x +452y =1 D.812x +16
2y
12.设点F 为抛物线y 2=3x 的焦点,过点F 且倾斜角为30°的直线交抛物线于A ,B 两点,则|AB|等于 ( ) A.
3
30
B.6
C.12
D.37 13.已知圆x 2+y 2-4x-4y=0与x 轴相交于A ,B 两点,则弦AB 所对的圆心角的大小为( )
A.6
π B.3
π C.2
π D.
3
π2 14.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴是短轴的3倍,且过点(-3,1),则椭圆的方程为 ( )
A.92x +y 2
=1 B.121822=+x y .121822=+y x D.9
2
y +x 2=1 15.关于x ,y 的方程x 2+my 2=1,给出下列命题: ①当m<0时,方程表示双曲线; ②当m=0时,方程表示抛物线; ③当0<m<1时,方程表示椭圆; ④当m=1时,方程表示等轴双曲线; ⑤当m>1时,方程表示椭圆. 其中真命题的个数是 ( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
x-y-1≦0
16.已知变量x ,y 满足的约束条件是 x+y ≦1,目标函数z=10x+y 的最优解是 ( ) x ≧0 A. (0,1),(1,0) B.(0,1),(0,-1) C.(0,-1),(1,0) D.(0,-1),(0,0) 17.
已知双曲线17
92
2=-y x ,直线AB 过焦点F 1,且|AB|=4,则▲ABF 2
的周长是 ( )
A.12
B.20
C.24
D.48 18.
已知椭圆的焦点F 1(0,-1),F 2(0,1),P 是椭圆上一点,
且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|,构成等差数列,则椭圆的方程为 ( )
A.
191622=+y x B.112
162
2=+y x C.13422=+x y D.13
42
2=+y x 19. 已知点P 是等轴双曲线上除顶点外的任一点,A 1,A 2是双曲线
的顶点,则直线PA 1与PA 2的斜率之积是( )
A.1
B.-1
C.2
D.-2 20.
圆(x+1)2+(y+2)2=8上到直线x+y+1=0的距离等于2的点
共有 ( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个 二、填空题(本大题5个小题,每小题4分,共20分) 21.圆x 2+y 2=1上的点到直线3x+4y-25=0的最大距离为 . 22.已知点(2,-1)与点(a ,-2)在直线3x+y-4=0的两侧,则a 的取值范围是 .
23.物线的顶点在原点,焦点是双曲线3x 2-y 2=12的左顶点,则其标准方程为 .
24.若方程1422
22=-+
-m y m x 表示椭圆,则m 的取值范围是 . 25.设点F 1,F 2为双曲线14
22
=-y x 的两焦点,点P 在双曲线上,且∠
F 1PF 2=90°,则▲F 1F 2P 的面积等于 . 三、解答题(本大题5个小题,共40分)
26.(本小题6分)已知抛物线y=24
1x ,点P (0,2)作直线l 交抛物线A ,B 两点,O 为坐标原点.
(1)求证:OA •OB 为定值;
(2)直线l 与向量n=(1,2)平行,求▲AOB 的面积.
27.(本小题8分)已知点P 是椭圆164
1002
2=+y x 上一点,点F 1,F 2是左、右焦点,若∠F 1PF 2=60°,求▲PF 1F 2的面积.
28.(本小题8分)在抛物线y=2x 2上求一点P ,使P 到直线l :y=2x-3的距离最短,求P 点的坐标.
29.(本小题8分)已知椭圆22a x +22
b
y =1(a>b>0)经过点(0,3),
离心率为2
1
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知直线l :y=2x+m 与椭圆相交于A ,B 两点,以OA ,OB 为邻边作平行四边形OAPB ,其中顶点P 在椭圆上,O 为坐标原点,求直线l 的方程.
30.(本小题10分)已知双曲线22a x -22
b
y =1(a>0,b>0)的离心率为2,
两顶点的距离为4.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知直线l 过圆x 2+y 2-6x+2y+6=0的圆心并与双曲线交于A ,B 两点,且点A ,B 关于点M 对称,求直线l 的方程.
第八章 平面解析几何测试题答案
一、选择题
1.C
2.C
3.D
4.B
5.C
6.A
7.D
8.D
9.B 10.C 11.A 12.C 13.C 14.C 15.B 16.C 17.B 18.C 19.A 20.C 二、填空题 21. 6 22. (2,∞-) 23. y 2=-8x
24. (2,3)U (3,4) 25. 1
三、解答题 26.(1)-4 (2)46
27.
3
3
64 28.(
21,2
1) 29.(1)13
42
2=+y x (2)y=2x+
219或y=2x -2
19
30.(1)
112
422=-y x (2)0269=-+y x。

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