高三数学解析几何习题及答案
数学试卷〔解析几何综合卷〕时间:90分钟,满分:120分一、选择题〔共60分,每小题5分,说明:选做题3选2〕1. 从集合{1,2,3…,11}中任选两个元素作为椭圆方程22221x y m n +=中的m 和n,则能组成落在矩形区域{(,)|||11,||9}B x y x y =<<且内的椭圆个数为A.43B. 72C. 86D. 902. 若抛物线px y 22=的焦点与椭圆12622=+y x 的右焦点重合,则p 的值为 A .2- B .2 C .4- D .43. 短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为〕A .3B .6C .12D .244. 以双曲线1322=-x y 的一个焦点为圆心,离心率为半径的圆的方程是A .4)2(22=+-y xB .2)2(22=-+y xC .2)2(22=+-y xD .4)2(22=-+y x5. 抛物线241x y =的焦点坐标是 A .〔161,0〕B .〔0,161〕C .〔0,1〕D .〔1,0〕6. 已知双曲线的中心在原点,焦点在x 轴上,它的一条渐近线与x 轴的夹角为α,且34παπ<<,则双曲线的离心率的取值X 围是A .)2,1(B .)2,2(C .〔1,2〕D .)2,1(7.〔选作〕设21,F F 分别是双曲线1922=-y x 的左右焦点.若点P 在双曲线上,且021=•PF PF =+A .10B .102C .5D .528. 已知直线422=+=+y x a y x 与圆交于A 、B 两点,O 是坐标原点,向量OA 、OB 满足||||OB OA OB OA -=+,则实数a 的值是A .2B .-2C .6或-6D .2或-29. 直角坐标平面内,过点P 〔2,1〕且与圆 224x y +=相切的直线 A .有两条 B .有且仅有一条 C .不存在 D .不能确定10. 双曲线24x -212y =1的焦点到渐近线的距离为A .23B .2C .3D .111. 〔选作〕点P 在直线:1l y x =-上,若存在过P 的直线交抛物线2y x =于,A B 两点,且|||PA AB =,则称点P 为“点〞,那么下列结论中正确的是 A .直线l 上的所有点都是“点〞 B .直线l 上仅有有限个点是“点〞 C .直线l 上的所有点都不是“点〞D .直线l 上有无穷多个点〔点不是所有的点〕是“点〞12. 6A .22124x y -=B .22142x y -=C .22146x y -=D .221410x y -= 13. 经过圆:C 22(1)(2)4x y ++-=的圆心且斜率为1的直线方程为 A .30x y -+=B .30x y --= C .10x y +-=D .30x y ++=二、填空题〔共30分,每小题5分,说明:选作题4选2,注明所选题号。
〕 14. 若双曲线的渐近线方程为x y 3±=,它的一个焦点是()0,10,则双曲线的方程是__________.15. 〔选作〕在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 顶点)0,2()0,2(C B 和-,顶点A 在椭圆1121622=+y x 上,则ACB sin sin sin +=。
16. 〔选作〕已知F 〔C ,0〕是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点,以坐标原点O 为圆心,A 为半径作圆P ,过F 垂直于x 轴的直线与圆P 交于A ,B 两点,过点A 作圆P 的切线交x 轴于点M 。
若直线l 过点M且垂直于x 轴,则直线l 的方程为;若|OA |=|A M|,则椭圆的离心率等于。
17. 过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 作直线l ,交抛物线于,A B 两点,交其准线于C 点.若3CB BF =,则直线l 的斜率为_________.18. 已知动直线l 平分圆22:(2)(1)1C x y -+-=,则直线l 与圆3cos ,:(3sin x O y θθθ=⎧⎨=⎩为参数〕的位置关系是_________.19. 〔选作〕若经过点P 〔-1,0〕的直线与圆224230x y x y ++-+=相切,则此直线在y 轴上的截距是_____.20. 已知过点(2,0)P -的双曲线C 与椭圆221259x y +=有相同的焦点,则双曲线C 的渐近线方程是 21. 〔选做〕以知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,(1,4),A P 是双曲线右支上的动点PF PA +的最小值为。
三、解答题〔共30分,每小题15分,说明解答题6选2〕22. 已知ABC ∆的三边长||,||,||CB AB CA 成等差数列,若点,A B 的坐标分别为(1,0),(1,0)-. 〔Ⅰ〕求顶点C 的轨迹W 的方程;〔Ⅱ〕若线段CA 的延长线交轨迹W 于点D ,当52||2CB <≤ 时,求线段CD 的垂直平分线l 与x 轴交点的横坐标的取值X 围.23. 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228x y +=;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X 围.24. 已知两点M 〔2,0〕、N 〔-2,0〕,平面上动点P 满足0=⋅+⋅NP MN MP MN 〔1〕求动点P 的轨迹C 的方程。
〔2〕如果直线)(04R m my x ∈=++与曲线C 交于A 、B 两点,那么在曲线C 上是否存 在点D,使得ABC ∆是以AB 为斜边的直角三角形?若存在,求出m 的取值X 围;若不存在, 请说明理由25. 如图,过椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,点A 和点B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,OP ∥AB .〔1〕求椭圆的离心率e ;〔2〕过右焦点2F 作一条弦QR ,使QR ⊥AB .若△1F QR 的面积为20326. 以知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的两个焦点分别为12(,0)(,0)(0)F c F c c ->和,过点2(,0)a E c的直线与椭圆相交与,A B 两点,且1212//,2F A F B F A F B =。
〔1〕求椭圆的离心率;〔2〕求直线AB 的斜率;〔3〕设点C 与点A 关于坐标原点对称,直线2F B 上有一点(,)(0)H m n m ≠在∆1AF C 的外接圆上,求n m的值。
27. 已知,椭圆C 以过点A 〔1,23〕,两个焦点为〔—1,0〕〔1,0〕。
〔Ⅰ〕求椭圆C 的方程;〔Ⅱ〕E,F 是椭圆C 上的两个动点,如果直线AE 的斜率与AF 的斜率互为相反数,证明直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值。
.一、选择题 1. B2. D3. B4. D5. C6. B7. B8. D 9.A10. A11 A12. B13. A二、填空题14. 1922=-y x15. 216. 22,2c a x =17. k =±18. 相交19. 1 20.30x y ±=21. 9三、解答题22. 解:〔Ⅰ〕因为||,||,||CB AB CA 成等差数列,点,A B 的坐标分别为(1,0),(1,0)-所以||||2||4CB CA AB +==且4||AB >由椭圆的定义可知点C 的轨迹是以,A B 为焦点长轴为4的椭圆〔去掉长轴的端点〕, 所以2,1,3a c b ===.故顶点C 的轨迹W 方程为221(0)43x y y +=≠ 〔Ⅱ〕由题意可知直线AC 的斜率存在,设直线AC 方程为(1)y k x =+.由22(1),1,43y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(34)84120k x k x k +++-=,设,C D 两点坐标分别为1122(,),(,)x y x y ,则2122834k x x k -+=+,121226(2)34ky y k x x k +=++=+, 所以线段CD 中点E 的坐标为22243(,)3434k kk k -++,故CD 垂直平分线l 的方程为222314()3434k k y x k k k -=-+++, 令0y =,得l 与x 轴交点的横坐标为22213344k x k k=-=-++,由52||2CB ≤<得1152(4)22x ≤-<,解得110x -<≤,又因为222112211123(1)4(1)y x k x x -==++,所以2131312()2(1)x k x --'=+. 当110x -<≤时,有2131312()02(1)x k x --'=<+,此时函数221211234(1)x k x -=+递减,所以23k ≥.所以,21113454k -<-≤-+.故直线l 与x 轴交点的横坐标的X 围是11(,]45--.23. 解:〔1〕在曲线C 上任取一个动点P(x, y), 则点(x,2y)在圆228x y +=上.所以有22(2)8x y +=. 整理得曲线C 的方程为12822=+y x . 〔2〕∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m,又21=OM K , ∴直线l 的方程为m x y +=21. 由221,2 1.82y x m x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ , 得 222240x mx m ++-= ∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点, ∴22(2)4(24)0,m m ∆=--> 解得220m m -<<≠且.∴m 的取值X 围是2002m m -<<<<或.24. 解:〔1〕xy C P x y x y x MP MN MP MN y x P 8,80)84(240,,2222=∴==--++-=⋅+⋅→→→→的方程为的轨迹点化简得)(得由)(设〔2〕()()1122222212221212121222140,,4083208644320,2.,8,3288,808x my C A x y B x y x my y my y xy y m m y y x x y y m y y t D D t ABD AB DA DB t x ++=++=⎧++=⎨=⎩∴∆=-⨯==+=-=⎛⎫⎪⎝⎭∆∴⋅=⎛⎫- ⎝设直线与曲线交于点、由得次方程有两个不等实根:、,即若存在点满足条件,可设是以为斜边的直角三角形,即()()()()()()2222212212122121222088888,,640,8960644960,62,6226y y t t t x y t y t y t y t y t y t y t y t t mt m m m m m m D ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--=--+--= ⎪⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭≠≠∴+++=∴-+=∴∆=-⨯≥∴≥∴≤≥∆∴--2次方程有实根,当D 使得ABD 是以AB 为斜边的直角三角形又m 当,或时,满足条件的点不存在25. 解:〔1〕∵1(,0)F c -,∴2(,)b P c a-.∵OP ∥AB ,∴OPAB k k =,∴2b ba c a=,解得:b =c .∴a =,故e =〔2〕由〔1〕知椭圆方程可化简为22222x y b+=.①易求直线QR QR 的方程为:)y x b =-.②由①②消去y 得:225820x bx b -+=.∴1285bxx +=,21225bx x =.于是△1F QR 的面积S=1212c y y x x ⋅-=⋅-=25b ==5b =.因此椭圆的方程为22250x y +=,即2215025x y +=.26. 解:〔1〕由1F A //2F B 且12FA 2F B =,得2211EF F B 1EF FA 2==,从而22a 1a 2c c c c-=+ 整理,得223a c =,故离心率3c e a == 〔2〕解:由〔1〕得22222b a c c =-=,所以椭圆的方程可写为222236x y c +=设直线AB 的方程为2a y k x c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即(3)y k x c =-. 由已知设1122(,),(,)A x y B x y ,则它们的坐标满足方程组222(3)236y k x c x y c=-⎧⎨+=⎩ 消去y 整理,得222222(23)182760k x k cx k c c +-+-=依题意,2248(13)033c k k ∆=->-<<,得 而 21221823k c x x k+=+① 22222132627k c c k x x +-=② 由题设知,点B 为线段AE 的中点,所以1232x c x +=③ 联立①③解得2129223k c c x k -=+,2229223k c c x k +=+ 将12,x x代入②中,解得3k =±. 〔3〕解法一:由〔II 〕可知1230,2c x x ==当3k =-时,得)A,由已知得(0,)C .线段1AF 的垂直平分线l的方程为2c y x ⎫=+⎪⎝⎭直线l 与x 轴的交点 ,02c ⎛⎫ ⎪⎝⎭是1AF C ∆外接圆的圆心,因此外接圆的方程为222x 22c c y c ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 直线2F B的方程为)y x c =-,于是点H 〔m ,n 〕的坐标满足方程组222924)c c m n n m c ⎧⎛⎫-+=⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=-⎩, 由0,m ≠解得53m c n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故5n m =当3k =时,同理可得5n m =-. 解法二:由〔II 〕可知1230,2c x x ==当3k =-时,得)A ,由已知得(0,)C 由椭圆的对称性可知B ,2F ,C 三点共线,因为点H 〔m ,n 〕在1AF C ∆的外接圆上, 且12//F A F B ,所以四边形1AF CH 为等腰梯形.由直线2F B的方程为)y x c =-,知点H的坐标为()m -. 因为1AH CF =,所以222)m a +-=,解得m=c 〔舍〕,或53m c =.则3n =,所以5n m =.当k =时,同理可得n m =27. 解:〔Ⅰ〕由题意,c=1,可设椭圆方程为112222=++b y b x 因为A 在椭圆上,所以2219114b b +=+,解得23b =,234b =-〔舍去〕 所以椭圆方程为22143x y +=。
高考数学《解析几何》专项训练及答案解析
高考数学《解析几何》专项训练一、单选题1.已知直线l 过点A (a ,0)且斜率为1,若圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,则a 的值为( )A .B .±C .2±D .2.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,过右焦点F 的直线与两条渐近线分别交于A ,B ,且AB BF =uu u r uu u r,则直线AB 的斜率为( ) A .13-或13B .16-或16C .2D .163.已知点P 是圆()()22:3cos sin 1C x y θθ--+-=上任意一点,则点P 到直线1x y +=距离的最大值为( )AB .C 1D 2+4.若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .33⎡-⎢⎣⎦D .33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭5.已知抛物线C :22x py =的焦点为F ,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF =,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D6.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交双曲线C 于P ,Q ,M ,N 四点,且四边形PQMN 为正方形,则双曲线C 的离心率为( )A .2-BC .2D7.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F ,点00(2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线上一点,以M 为圆心的圆与直线2p x =交于A 、B 两点(A 在B 的上方),若5sin 7MFA ∠=,则抛物线C 的方程为( )A .24y x =B .28y x =C .212y x =D .216y x =8.已知离心率为2的椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且斜率为1的直线与椭圆E 在第一象限内的交点为A ,则2F 到直线1F A ,y 轴的距离之比为( )A .5B .35C .2D二、多选题9.已知点A 是直线:0l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .(B .()1C .)D .)1,110.已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F ,F ,直线l 与抛物线C交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =uuu r uu rC .2BD BF = D .4BF =三、填空题11.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.12.已知圆()2239x y -+=与直线y x m =+交于A 、B 两点,过A 、B 分别作x 轴的垂线,且与x轴分别交于C 、D 两点,若CD =m =_____.13.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,()2,3A 为C 上一点,则C 的渐近线方程为__________.14.已知抛物线()220y px p =>,F 为其焦点,l 为其准线,过F 任作一条直线交抛物线于,A B 两点,1A 、1B 分别为A 、B 在l 上的射影,M 为11A B 的中点,给出下列命题: (1)11A F B F ⊥;(2)AM BM ⊥;(3)1//A F BM ;(4)1A F 与AM 的交点的y 轴上;(5)1AB 与1A B 交于原点. 其中真命题的序号为_________.四、解答题15.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)设不经过点(0,Q 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.16.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.参考答案1.D 【解析】 【分析】因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,即圆心到直线l 的距离为1,根据点到直线的距离公式即可求出a 的值. 【详解】直线l 的方程为:y x a =-即0x y a --=.因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,而圆的半径为2,即圆心到直线l 的距离为1.1=,解得a =故选:D . 【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,以及点到直线的距离公式的应用,解题关键是将圆上存在3个点到l 的距离为1转化为两条直线与圆的位置关系,意在考查学生的转化能力与数学运算能力,属于中档题. 2.B 【解析】 【分析】根据双曲线的离心率求出渐近线方程,根据AB BF =u u u r u u u r,得到B 为AF 中点,得到B 与A 的坐标关系,代入到渐近线方程中,求出A 点坐标,从而得到AB 的斜率,得到答案. 【详解】因为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,又222c e a =22514b a =+=,所以12b a =,所以双曲线渐近线为12y x =± 当点A 在直线12y x =-上,点B 在直线12y x =上时, 设(),A A Ax y (),B B B x y ,由(c,0)F 及B 是AF 中点可知22A B A B x c x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,分别代入直线方程,得121222A A A A y x y x c ⎧=-⎪⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得24A Ac x c y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以,24c c A ⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率AB AFk k =42cc c =--16=-,由双曲线的对称性得,16k =也成立. 故选:B. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,坐标转化法求点的坐标,属于中档题. 3.D 【解析】 【分析】计算出圆心C 到直线10x y +-=距离的最大值,再加上圆C 的半径可得出点P 到直线10x y +-=的距离的最大值. 【详解】圆C 的圆心坐标为()3cos ,sin θθ+,半径为1,点C 到直线10x y +-=的距离为sin 14d πθ⎛⎫===++≤+ ⎪⎝⎭因此,点P 到直线1x y +=距离的最大值为12122++=+. 故选:D. 【点睛】本题考查圆上一点到直线距离的最值问题,当直线与圆相离时,圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则圆上一点到直线的距离的最大值为d r +,最小值为d r -,解题时要熟悉这个结论的应用,属于中等题. 4.D 【解析】设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径22411k k d k -=≤+,得222141,3k k k ≤+≤,选择C 另外,数形结合画出图形也可以判断C 正确. 5.C 【解析】 【分析】由题意画出图形,求出AB 的斜率,得到AB 的方程,求得p ,可得抛物线方程,联立直线方程与抛物线方程,求解A 的坐标,再由抛物线定义求解AF 的长. 【详解】解:如图,过B 作'BB 垂直于准线,垂足为'B ,则'BF BB =,由7BN BF =,得7'BN BB =,可得1sin 7BNB '∠=, 3cos 7BNB '∴∠=-,tan 43BNB '∠=又()23,0M ,AB ∴的方程为2343y x =-, 取0x =,得12y =,即10,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1p =,∴抛物线方程为22x y =. 联立223432y x x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得23A y =.12172326A AF y ∴=+=+=. 故选:C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. 6.D 【解析】 【分析】设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点,根据对称性可得出22,22P c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程,即可求出双曲线C 的离心率. 【详解】设双曲线C 的焦距为()20c c >,设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点, 由双曲线的对称性可知,点P 、Q 关于y 轴对称,P 、M 关于原点对称,P 、N 关于x 轴对称,由于四边形PQMN 为正方形,则直线PM 的倾斜角为4π,可得,22P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得2222122c c a b -=,即()22222122c c a c a -=-, 设该双曲线的离心率为()1e e >,则()2221221e e e -=-,整理得42420e e -+=,解得22e =,因此,双曲线C 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的计算,解题的关键就是求出双曲线上关键点的坐标,考查计算能力,属于中等题. 7.C 【解析】 【分析】根据抛物线的定义,表示出MF ,再表示出MD ,利用5sin 7MFA ∠=,得到0x 和p 之间的关系,将M 点坐标,代入到抛物线中,从而解出p 的值,得到答案.【详解】抛物线C :22(0)y px p =>, 其焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程2p x =-,因为点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线上一点, 所以02p MF x =+AB所在直线2p x =, 设MD AB ⊥于D ,则02p MD x =-, 因为5sin 7MFA ∠=,所以57 MD MF=,即5272pxpx-=+整理得03x p=所以()3,66M p将M点代入到抛物线方程,得()26623p p=⨯,0p>解得6p=,所以抛物线方程为212y x=故选:C.【点睛】本题考查抛物线的定义,直线与圆的位置关系,求抛物线的标准方程,属于中档题.8.A【解析】【分析】结合椭圆性质,得到a,b,c的关系,设2AF x=,用x表示112,AF F F,结合余弦定理,用c表示x,结合三角形面积公式,即可。
高中数学解析几何测试题(答案版)
高中数学解析几何测试题(答案版)高中数学解析几何测试题(答案版)第一部分:平面解析几何1. 已知平面P1:2x + 3y - 4 = 0和平面P2:5x - 7y + 2z + 6 = 0,求平面P1和平面P2的夹角。
解析:首先,我们需要根据平面的一般式方程确定法向量。
对于平面P1,法向量为(n1, n2, n3) = (2, 3, 0),对于平面P2,法向量为(n4, n5,n6) = (5, -7, 2)。
根据向量的内积公式,平面P1和平面P2的夹角θ可以通过以下公式计算:cosθ = (n1 * n4 + n2 * n5 + n3 * n6) / √[(n1^2 + n2^2 + n3^2) * (n4^2 + n5^2 + n6^2)]代入数值计算,得到cosθ ≈ 0.760,因此夹角θ ≈ 40.985°。
2. 已知四边形ABCD的顶点坐标为A(1, 2, 3),B(4, 5, 6),C(7, 8, 9)和D(10, 11, 12),判断四边形ABCD是否为平行四边形,并说明理由。
解析:要判断四边形ABCD是否为平行四边形,我们需要比较四边形的对角线的斜率。
四边形ABCD的对角线分别为AC和BD。
根据两点间距离公式,我们可以计算出AC的长度为√99,BD的长度为√99。
同时,我们还需要计算坐标向量AC = (6, 6, 6)和坐标向量BD = (9, 9, 9)。
由于AC和BD的长度相等,且坐标向量AC与坐标向量BD的比值为1∶1∶1,因此四边形ABCD是一个平行四边形。
第二部分:空间解析几何3. 已知直线L1:(x - 1) / 2 = y / 3 = (z + 2) / -1和直线L2:(x - 4) / 3= (y - 2) / 1 = (z + 6) / 2,判断直线L1和直线L2是否相交,并说明理由。
解析:为了判断直线L1和直线L2是否相交,我们可以通过解方程组的方法来求解交点。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知椭圆:的焦点分别为、,点在椭圆上,满足,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点,试探究是否存在直线与椭圆交于、两点,且使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)本题求椭圆的方程只需确定一个未知数,建立一个方程即可,利用椭圆定义及焦点三角形,结合余弦定理可解:由,得,由余弦定理得,(Ⅱ)表明点在线段DE中垂线上,利用韦达定理列等量关系,求出与的关系,再根据判别式大于零,可解出的取值范围试题解析:(1)由,得,由余弦定理得,∴所求的方程为.(2)假设存在直线满足题设,设,将代入并整理得,由,得①又设中点为,,得②将②代入①得化简得,解得或所以存在直线,使得,此时的取值范围为.【考点】直线与椭圆位置关系2.抛物线:的准线的方程是____;以的焦点为圆心,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】,.【解析】分析题意可知,∴准线方程为,焦点为,半径,∴所求圆方程为.【考点】1.抛物线的标准方程;2.直线与圆的位置关系.3.如图,为外一点,是切线,为切点,割线与相交于点,,且,为线段的中点,的延长线交于点,若,则__________;_________.【答案】,.【解析】由切割线定理,∴,,再由相交弦定理,∵是的中点,∴,,则.【考点】1.切割线定理;2.相交弦定理.4.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】设关于直线的对称点的坐标为,则,所以,,将其代入椭圆方程可得,化简可得,解得,故应选.【考点】1、椭圆的定义;2、椭圆的简单几何性质;5.如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP·NP= .【答案】【解析】由已知及圆的弦切割线定理得,,又知点P是CD的中点,所以,再由相交弦定理得;故答案为:.【考点】圆的性质.6.已知椭圆C:,为左右焦点,点在椭圆C上,△的重心为,内心为,且有(为实数),则椭圆方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设点距轴的距离为,因为IG∥,则点距轴的距离为,连接,则,,所以,所以,所以椭圆方程为.【考点】椭圆的标准方程.7.已知双曲线(,)的焦距为,若、、顺次组成一个等比数列,则其离心率为.【答案】【解析】根据题意,有,即,式子两边同时除以,得,结合双曲线的离心率的取值范围,可求得.【考点】双曲线的离心率.8.设椭圆E:的右顶点为A、右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,若直线BF平分线段AC,则椭圆E的离心率是.【答案】【解析】如图,设AC中点为M,连接OM,则OM为的中位线,于是,且,即.【考点】椭圆的离心率.9.点M(χ,)是抛物线χ2=2P(P>0)上一点,若点M到该抛物线的焦点的距离为2,则点M到坐标原点的距离为()A.B.C.D.【答案】D【解析】抛物线()的准线方程是,因为点到该抛物线的焦点的距离为,所以,解得:,所以该抛物线的方程是,因为点是抛物线上的一点,所以,所以点到坐标原点的距离是,故选D.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.10.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】如图所示,过点作的垂线,垂足为,则为的中点.因为点的坐标为,所以,,所以,即,所以抛物线的方程为,此时,,所以直线的方程为,将其代入抛物线方程可得,,解得或,所以或,所以的面积为,故应选.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的简单几何性质.【思路点睛】本题考查了抛物线的定义、标准方程及其简单的几何性质的应用,属中档题.其解题的一般思路为:首先过点作的垂线,垂足为,则为的中点,然后利用点的坐标为,可求出,进而得出抛物线的方程,从而得出直线的方程,最后将其与抛物线的方程联立求出点的坐标,即可求出的面积.其解题的关键是求出抛物线的方程和直线的方程.11.已知、、c为正数,(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求的最小值;(2)求证:.【答案】(1)25;(2)证明见解析.【解析】(1)先利用两直线垂直得到关于正数的关系,再利用基本不等式进行求解;(2)先对不等式左边的每个括号进行因式分解,再利用基本不等式进行证明.试题解析:(1)由已知,有:即:、为正数,当且仅当时取等号,此时:故当时,的最小值是25.(2)、、c为正数,【考点】基本不等式.12.如图,已知抛物线的焦点为,椭圆的中心在原点,为其右焦点,点为曲线和在第一象限的交点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为抛物线上的两个动点,且使得线段的中点在直线上,为定点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的标准方程为;(2)面积的最大值为.【解析】(1)由已知得,跟据抛物线定义,得,所以点;据椭圆定义,得.所以椭圆的标准方式是.(2)因为为线段的中点,得直线的方程为;联立,得,由弦长公式和点到直线的距离,得.再根据函数的单调性得面积的最大值为.试题解析:(1)设椭圆的方程为,半焦距为.由已知,点,则.设点,据抛物线定义,得.由已知,,则.从而,所以点.设点为椭圆的左焦点,则,.据椭圆定义,得,则.从而,所以椭圆的标准方式是.(2)设点,,,则.两式相减,得,即.因为为线段的中点,则.所以直线的斜率.从而直线的方程为,即.联立,得,则.所以.设点到直线的距离为,则.所以.由,得.令,则.设,则.由,得.从而在上是增函数,在上是减函数,所以,故面积的最大值为.【考点】1、抛物线的定义;2、椭圆的方程;3、最值问题.【方法点睛】本题考查抛物线的定义和简单几何性质、待定系数法求椭圆的标准方程、直线和椭圆相交中的有关中点弦的问题,综合性强,属于难题;对于直线和圆锥曲线相交中的中点弦问题,解决此类题目的最有效方法是点差法,两式直接相减就可以表示出斜率;而第二问中面积公式求出后,函数单调性的研究更是加深了此题的难度,运算量也比较大,不容易拿高分.13.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点为,准线为.双曲线的右焦点为,所以,即,即,过作准线的垂线,垂足为,则,即,设,则代入,解得.故应选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.14.已知抛物线:,过焦点F的直线与抛物线交于两点(在第一象限).(1)当时,求直线的方程;(2)过点作抛物线的切线与圆交于不同的两点,设到的距离为,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,故,设,,则可得则,由此可求直线的方程;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得,则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离,则,然后再根据基本不等式即可求出结果.试题解析:(1)因为,故设,,则故则因此直线的方程为;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离则今则,故.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.点到直线的距离公式;2.基本不等式.15.在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线将于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)极坐标与直角坐标之间的关系是,由此可实现极坐标方程与直角坐标方程的转化;(2)由直线参数方程的标准形式(即参数的几何意义),直线过点,直线上的标准参数方程为,把它代入圆的方程,其解满足,.试题解析:(1)由得,又,则有,配方得圆的标准方程为.(2)直线的普通方程为,点在直线上的标准参数方程为,代入圆方程得:.设对应的参数分别为,则,,于是.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.16.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.(1)求椭圆的方程;(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)确定椭圆标准方程,只需两个独立条件即可:一个是左顶点为,所以,另一个是,所以,(2)实质利用斜率k表示点,P ,E,假设存在定点,使得,因此,即恒成立,从而即(3)利用斜率k表示点M,因此,本题思路简单,但运算量较大.试题解析:(1)因为左顶点为,所以,又,所以又因为,所以椭圆C的标准方程为.(2)直线的方程为,由消元得,.化简得,,所以,.当时,,所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则.直线的方程为,令,得点坐标为,假设存在定点,使得,则,即恒成立,所以恒成立,所以即因此定点的坐标为.(3)因为,所以的方程可设为,由得点的横坐标为,由,得,当且仅当即时取等号,所以当时,的最小值为.【考点】直线与椭圆位置关系17.选修4-4:坐标系与参数方程:在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为。
解析几何练习题及答案
解析几何一、选择题1.已知两点A (-3,3),B (3,-1),则直线AB 的斜率是()A.3B.-3C.33D.-33解析:斜率k =-1-33--3=-33,故选D.答案:D2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是()A.1B.-1C.-2或-1D.-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②a ≠0,x =0时,y =2+a .y =0时,x =a +2a,则a +2a=a +2,得a =1或a =-2.故选D.答案:D3.两直线3x +y -3=0与6x +my +1=0平行,则它们之间的距离为()A.4B.21313C.51326D.71020解析:把3x +y -3=0转化为6x +2y -6=0,由两直线平行知m =2,则d =|1--6|62+22=71020.故选D.4.(2014皖南八校联考)直线2x -y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是()A.x +2y -1=0B.2x +y -1=0C.2x +y -5=0D.x +2y -5=0解析:由题意可知,直线2x -y +1=0与直线x =1的交点为(1,3),直线2x -y +1=0的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2x -y +1=0的斜率为2,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程是y -3=-2(x -1),即2x +y -5=0.故选C.答案:C5.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值围是()A.π6,D.π3,π2解析:由题意,可作直线2x +3y -6=0的图象,如图所示,则直线与x 轴、y 轴交点分别为A (3,0),B (0,2),又直线l 过定点(0,-3),由题知直线l 与线段AB 相交(交点不含端点),从图中可以看出,直线l B.答案:B6.(2014一模)过点A (2,3)且垂直于直线2x +y -5=0的直线方程为()A.x -2y +4=0B.2x +y -7=0C.x -2y +3=0D.x -2y +5=0解析:直线2x +y -5=0的斜率为k =-2,∴所求直线的斜率为k ′=12,∴方程为y -3=12(x -2),即x -2y +4=0.答案:A7.过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为____________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为x a +yb =1,b =6,+1b=1,=3=3=4=2.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.答案:x +y -3=0或x +2y -4=08.(2014质检)若过点A (-2,m ),B (m,4)的直线与直线2x +y +2=0平行,则m 的值为________.解析:∵过点A ,B 的直线平行于直线2x +y +2=0,∴k AB =4-m m +2=-2,解得m =-8.答案:-89.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值围是________.解析:由直线PQ 的倾斜角为钝角,可知其斜率k <0,即2a -1+a 3-1-a <0,化简得a -1a +2<0,∴-2<a <1.答案:(-2,1)10.已知k ∈R ,则直线kx +(1-k )y +3=0经过的定点坐标是________.解析:令k =0,得y +3=0,令k =1,得x +3=0.+3=0,+3=0,=-3,=-3,所以定点坐标为(-3,-3).答案:(-3,-3)三、解答题11.已知两直线l 1:x +y sin α-1=0和l 2:2x sin α+y +1=0,试求α的值,使(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解:(1)法一当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-1sin α,k 2=-2sin α.要使l 1∥l 2,需-1sin α=-2sin α,即sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.法二由l 1∥l 22α-1=0,α≠0,∴sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.(2)∵l 1⊥l 2,∴2sin α+sin α=0,即sin α=0.∴α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.12.设直线l 1:y =k 1x +1,l 2:y =k 2x -1,其中实数k 1,k 2满足k 1k 2+2=0.(1)证明l 1与l 2相交;(2)证明l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.证明:(1)假设l 1与l 2不相交,则l 1∥l 2即k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k 21+2=0,这与k 1为实数的事实相矛盾,从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交.(2)法一=k 1x +1,=k 2x -1解得交点P而2x 2+y 2=8+k 22+k 21+2k 1k 2k 22+k 21-2k 1k 2=k 21+k 22+4k 21+k 22+4=1.即P (x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1上.即l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.法二交点P 的坐标(x ,y-1=k 1x ,+1=k 2x ,故知x ≠0.1=y -1x,2=y +1x.代入k 1k 2+2=0,得y -1x ·y +1x+2=0,整理后,得2x 2+y 2=1.所以交点P 在椭圆2x 2+y 2=1上.第八篇第2节一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()A.x 2+(y -2)2=1B.x 2+(y +2)2=1C.(x -1)2+(y -3)2=1D.x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ),则12+t -22=1,得t =2,所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A.答案:A2.(2014模拟)动点P 到点A (8,0)的距离是到点B (2,0)的距离的2倍,则动点P 的轨迹方程为()A.x 2+y 2=32B.x 2+y 2=16C.(x -1)2+y 2=16D.x 2+(y -1)2=16解析:设P (x ,y ),则由题意可得2x -22+y 2=x -82+y 2,化简整理得x 2+y 2=16,故选B.答案:B3.(2012年高考卷)已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则()A.l 与C 相交B.l 与C 相切C.l 与C 相离D.以上三个选项均有可能解析:x 2+y 2-4x =0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P (3,0)到圆心的距离为d =3-22+0-02=1<2,点P (3,0)恒在圆,过点P (3,0)不管怎么样画直线,都与圆相交.故选A.答案:A4.(2012年高考卷)将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是()A.x +y -1=0B.x +y +3=0C.x -y +1=0D.x -y +3=0解析:由题知圆心在直线上,因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选项C 符合,故选C.答案:C5.(2013年高考卷)垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是()A.x +y -2=0B.x +y +1=0C.x +y -1=0D.x +y +2=0解析:与直线y =x +1垂直的直线方程可设为x +y +b =0,由x +y +b =0与圆x 2+y 2=1相切,可得|b |12+12=1,故b =± 2.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形分析知b =-2,则直线方程为x +y -2=0.故选A.答案:A6.(2012年高考卷)直线x +3y -2=0与圆x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则弦AB 的长度等于()A.25B.23C.3D.1解析:因为圆心到直线x +3y -2=0的距离d =|0+3×0-2|12+32=1,半径r =2,所以弦长|AB |=222-12=2 3.故选B.答案:B 二、填空题7.(2013年高考卷)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________.解析:圆的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25,故圆心为(3,4),半径r =5.又直线方程为2x -y +3=0,∴圆心到直线的距离为d =|2×3-4+3|4+1=5,∴弦长为2×25-5=220=4 5.答案:458.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:因为圆C 的圆心(1,1)到直线l 的距离为d =|1-1+4|12+-12=22,又圆半径r = 2.所以圆C 上各点到直线l 的距离的最小值为d -r = 2.答案:29.已知圆C 的圆心在直线3x -y =0上,半径为1且与直线4x -3y =0相切,则圆C 的标准方程是________.解析:∵圆C 的圆心在直线3x -y =0上,∴设圆心C (m,3m ).又圆C 的半径为1,且与4x -3y =0相切,∴|4m -9m |5=1,∴m =±1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=1.答案:(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=110.圆(x -2)2+(y -3)2=1关于直线l :x +y -3=0对称的圆的方程为________.解析:已知圆的圆心为(2,3),半径为1.则对称圆的圆心与(2,3)关于直线l 对称,由数形结合得,对称圆的圆心为(0,1),半径为1,故方程为x 2+(y -1)2=1.答案:x 2+(y -1)2=1三、解答题11.已知圆C :x 2+(y -2)2=5,直线l :mx -y +1=0.(1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(2)若圆C 与直线相交于点A 和点B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.(1)证明:法一直线方程与圆的方程联立,消去y 得(m 2+1)x 2-2mx -4=0,∵Δ=4m 2+16(m 2+1)=20m 2+16>0,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.法二直线l :mx -y +1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C :x 2+(y -2)2=5部,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.(2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),由方程(m 2+1)x 2-2mx -4=0,得x 1+x 2=2mm 2+1,∴x =mm 2+1.当x =0时m =0,点M (0,1),当x ≠0时,由mx -y +1=0,得m =y -1x,代入x =m m 2+1,得+1=y -1x,化简得x 2=14.经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2=14.12.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2.解得a =-34.(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,|=|4+2a |a 2+1,|2+|DA |2=22,|=12|AB |=2,解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.第八篇第3节一、选择题1.设P 是椭圆x225+y216=1上的点.若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于()A.4B.5C.8D.10解析:由方程知a =5,根据椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =10.故选D.答案:D2.(2014二模)P 为椭圆x24+y23=1上一点,F 1,F 2为该椭圆的两个焦点,若∠F 1PF 2=60°,则PF 1→·PF 2→等于()A.3B.3C.23D.2解析:由椭圆方程知a =2,b =3,c =1,1|+|PF 2|=4,1|2+|PF 2|2-4=2|PF 1||PF 2|cos 60°∴|PF 1||PF 2|=4.∴PF 1→·PF 2→=|PF 1→||PF 2→|cos 60°=4×12=2.答案:D3.(2012年高考卷)椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为()A.14B.55C.12D.5-2解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用.由椭圆的性质可知|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c ,又|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,故(a -c )(a +c )=(2c )2,可得e =c a =55.故应选B.答案:B4.(2013年高考卷)已知椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos∠ABF =45,则C 的离心率为()A.35B.57C.45D.67解析:|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB ||BF |cos∠ABF =100+64-2×10×8×45=36,则|AF |=6,∠AFB =90°,半焦距c =|FO |=12|AB |=5,设椭圆右焦点F 2,连结AF 2,由对称性知|AF 2|=|FB |=8,2a =|AF 2|+|AF |=6+8=14,即a =7,则e =c a =57.故选B.答案:B5.已知椭圆E :x2m +y24=1,对于任意实数k ,下列直线被椭圆E 截得的弦长与l :y =kx+1被椭圆E 截得的弦长不可能相等的是()A.kx +y +k =0B.kx -y -1=0C.kx +y -k =0D.kx +y -2=0解析:取k =1时,l :y =x +1.选项A 中直线:y =-x -1与l 关于x 轴对称,截得弦长相等.选项B 中直线:y =x -1与l 关于原点对称,所截弦长相等.选项C 中直线:y =-x +1与l 关于y 轴对称,截得弦长相等.排除选项A、B、C,故选D.答案:D6.(2014省实验中学第二次诊断)已知椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使asin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值围为()A.(0,2-1)D.(2-1,1)解析:由题意知点P 不在x 轴上,在△PF 1F 2中,由正弦定理得|PF 2|sin∠PF 1F 2=|PF 1|sin∠PF 2F 1,所以由a sin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1可得a|PF 2|=c |PF 1|,即|PF 1||PF 2|=c a =e ,所以|PF 1|=e |PF 2|.由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以e |PF 2|+|PF 2|=2a ,解得|PF 2|=2a e +1.由于a -c <|PF 2|<a +c ,所以有a -c <2ae +1<a +c ,即1-e <2e +1<1+e ,1-e 1+e<2,1+e2,解得2-1<e .又0<e <1,∴2-1<e <1.故选D.答案:D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆x225+y216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点距离为________.解析:∵|OM |=3,∴|PF 2|=6,又|PF 1|+|PF 2|=10,∴|PF 1|=4.答案:48.椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2作倾斜角为120°的直线与椭圆的一个交点为M ,若MF 1垂直于x 轴,则椭圆的离心率为________.解析:不妨设|F 1F 2|=1,∵直线MF 2的倾斜角为120°,∴∠MF 2F 1=60°.∴|MF 2|=2,|MF 1|=3,2a =|MF 1|+|MF 2|=2+3,2c =|F 1F 2|=1.∴e =ca=2- 3.答案:2-39.(2014模拟)过点(3,-5),且与椭圆y225+x29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________________.解析:由题意可设椭圆方程为y225-m+x29-m=1(m <9),代入点(3,-5),得525-m +39-m=1,解得m =5或m =21(舍去),∴椭圆的标准方程为y220+x24=1.答案:y220+x24=110.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.解析:1|+|PF 2|=2a ,1|2+|PF 2|2=4c 2,∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,即4a 2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2,∴S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|=b 2=9,∴b =3.答案:3三、解答题11.(2012年高考卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程.解:(1)由椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 12-b 2=1,=1,2=2,2=1.故椭圆C 1的方程为x22+y 2=1.(2)由题意分析,直线l 斜率存在且不为0,设其方程为y =kx +b ,由直线l 与抛物线C 2=kx +b ,2=4x ,消y 得k 2x 2+(2bk -4)x +b 2=0,Δ1=(2bk -4)2-4k 2b 2=0,化简得kb =1.①由直线l 与椭圆C 1kx +b ,y 2=1,消y 得(2k 2+1)x 2+4bkx +2b 2-2=0,Δ2=(4bk )2-4(2k 2+1)(2b 2-2)=0,化简得2k 2=b 2-1.②=1,k 2=b 2-1,解得b 4-b 2-2=0,∴b 2=2或b 2=-1(舍去),∴b =2时,k =22,b =-2时,k =-22.即直线l 的方程为y =22x +2或y =-22x - 2.12.(2014海淀三模)已知椭圆C :x2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx 交椭圆C 于A ,B 两点,在直线l :x +y -3=0上存在点P ,使得△PAB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.所以a =3,b =1,椭圆C 的方程为x23+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),当直线AB 的斜率为0时,AB 的垂直平分线就是y 轴,y 轴与直线l :x +y -3=0的交点为P (0,3),又因为|AB |=23,|PO |=3,所以∠PAO =60°,所以△PAB 是等边三角形,所以直线AB 的方程为y =0,当直线AB 的斜率存在且不为0时,则直线AB 的方程为y =kx ,y 2=1,kx ,化简得(3k 2+1)x 2=3,所以|x 1|=33k 2+1,则|AO |=1+k233k 2+1=3k 2+33k 2+1.设AB 的垂直平分线为y =-1kx ,它与直线l :x +y -3=0的交点记为P (x 0,y 0),=-x +3,=-1k x ,0=3k k -1,0=-3k -1.则|PO |=9k 2+9k -12,因为△PAB 为等边三角形,所以应有|PO |=3|AO |,代入得9k 2+9k -12=33k 2+33k 2+1,解得k =0(舍去),k =-1.综上,k =0或k =-1.第八篇第4节一、选择题1.设P 是双曲线x216-y220=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|等于()A.1B.17C.1或17D.以上答案均不对解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=8,又|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c -a =6-4=2>1,∴|PF 2|=17.故选B.答案:B2.(2013年高考卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x2sin 2θ=1的()A.实轴长相等B.虚轴长相等C.离心率相等D.焦距相等解析:双曲线C 1的半焦距c 1=sin 2θ+cos 2θ=1,双曲线C 2的半焦距c 2=cos 2θ+sin 2θ=1,故选D.答案:D3.(2012年高考卷)已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为()A.x220-y25=1B.x25-y220=1C.x280-y220=1D.x220-y280=1解析:由焦距为10,知2c =10,c =5.将P (2,1)代入y =bax 得a =2b .a 2+b 2=c 2,5b 2=25,b 2=5,a 2=4b 2=20,所以方程为x220-y25=1.故选A.答案:A4.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于()A.14B.35C.34D.45解析:∵c 2=2+2=4,∴c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题可知|PF 1|-|PF 2|=2a =22,|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=22,|PF 1|=42,由余弦定理可知cos∠F 1PF 2=422+222-422×42×22=34.故选C.答案:C5.设椭圆C 1的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为()A.x242-y232=1B.x2132-y252=1C.x232-y242=1D.x2132-y2122=1解析:在椭圆C 1中,因为e =513,2a =26,即a =13,所以椭圆的焦距2c =10,则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),根据题意,可知曲线C 2为双曲线,根据双曲线的定义可知,双曲线C 2中的2a 2=8,焦距与椭圆的焦距相同,即2c 2=10,可知b 2=3,所以双曲线的标准方程为x242-y232=1.故选A.答案:A6.(2014八中模拟)若双曲线x29-y216=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,则实数m 的取值围是()A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.[-5,5]D.(-∞,-5]∪[5,+∞)解析:因为双曲线x 29-y 216=1渐近线4x ±3y =0上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,即直线与圆相离或相切,所以d =|4m |5≥4,解得m ≥5或m ≤-5,故实数m 的取值围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考卷)已知F 为双曲线C :x29-y216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题知,双曲线中a =3,b =4,c =5,则|PQ |=16,又因为|PF |-|PA |=6,|QF |-|QA |=6,所以|PF |+|QF |-|PQ |=12,|PF |+|QF |=28,则△PQF 的周长为44.答案:448.已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)的离心率e =2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则双曲线C 的方程为________.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c -a =1,又e =ca=2,两式联立得a =1,c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,∴方程为x 2-y23=1.答案:x 2-y23=19.(2014市第三次质检)已知点P 是双曲线x2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)和圆x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,∠PF 2F 1=2∠PF 1F 2,则该双曲线的离心率为________.解析:依题意得,线段F 1F 2是圆x 2+y 2=a 2+b 2的一条直径,故∠F 1PF 2=90°,∠PF 1F 2=30°,设|PF 2|=m ,则有|F 1F 2|=2m ,|PF 1|=3m ,该双曲线的离心率等于|F 1F 2|||PF 1|-|PF 2||=2m3m -m =3+1.答案:3+110.(2013年高考卷)设F 1,F 2是双曲线C :x2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点.若在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt△F 1PF 2中,|F 1F 2|=2c ,∠PF 1F 2=30°,得|PF 2|=c ,|PF 1|=3c ,根据双曲线的定义:|PF 1|-|PF 2|=2a ,(3-1)c =2a ,e =ca =23-1=3+1.答案:3+1三、解答题11.已知双曲线x 2-y22=1,过点P (1,1)能否作一条直线l ,与双曲线交于A 、B 两点,且点P 是线段AB 的中点?解:法一设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,且线段AB 的中点为(x 0,y 0),若直线l 的斜率不存在,显然不符合题意.设经过点P 的直线l 的方程为y -1=k (x -1),即y =kx +1-k .=kx+1-k,2-y22=1,得(2-k2)x2-2k(1-k)x-(1-k)2-2=0(2-k2≠0).①∴x=x1+x22=k1-k2-k2.由题意,得k1-k2-k2=1,解得k=2.当k=2时,方程①成为2x2-4x+3=0.Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.∴不能作一条直线l与双曲线交于A,B两点,且点P(1,1)是线段AB的中点.法二设A(x1,y1),B(x2,y2),若直线l的斜率不存在,即x1=x2不符合题意,所以由题得x21-y212=1,x22-y222=1,两式相减得(x1+x2)(x1-x2)-y1+y2y1-y22=0,即2-y1-y2x1-x2=0,即直线l斜率k=2,得直线l方程y-1=2(x-1),即y=2x-1,=2x-1,2-y22=1得2x2-4x+3=0,Δ=16-24=-8<0,即直线y=2x-1与双曲线无交点,即所求直线不合题意,所以过点P(1,1)的直线l不存在.12.(2014质检)中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos∠F 1PF 2的值.解:(1)由已知c =13,设椭圆长、短半轴长分别为a 、b ,双曲线实半轴、虚半轴长分别为m 、n ,-m =4,·13a=3·13m,解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为x249+y236=1,双曲线方程为x29-y24=1.(2)不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=213,∴cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-21322×10×4=45.第八篇第5节一、选择题1.(2014模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为()B.(1,0)解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=12y C.答案:C2.抛物线的焦点为椭圆x24+y29=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为()A.x 2=-45y B.y 2=-45x C.x 2=-413yD.y 2=-413x解析:由椭圆方程知,a 2=9,b 2=4,焦点在y 轴上,下焦点坐标为(0,-c ),其中c =a 2-b 2=5,∴抛物线焦点坐标为(0,-5),∴抛物线方程为x 2=-45y .故选A.答案:A3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.不确定解析:如图所示,设抛物线焦点弦为AB ,中点为M ,准线为l ,A 1、B 1分别为A 、B 在直线l 上的射影,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,于是M 到l 的距离d =12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |)=12|AB |,故圆与抛物线准线相切.故选C.答案:C4.(2014高三统一考试)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为()A.53B.83C.103D.10解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,1+1=3x 2+1,1x 2=y 214·y 224=y 1y 2216=1,解得x 1=3,x 2=13,故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于x 1+x 22+1=83.故选B.答案:B5.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为()A.34B.1C.54D.74解析:∵|AF |+|BF |=x A +x B +12=3,∴x A +x B =52.∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x A +x B 2=54.故选C.答案:C6.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值围是()A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)解析:∵x 2=8y ,∴焦点F 的坐标为(0,2),准线方程为y =-2.由抛物线的定义知|MF |=y 0+2.以F 为圆心、|FM |为半径的圆的标准方程为x 2+(y -2)2=(y 0+2)2.由于以F 为圆心、|FM |为半径的圆与准线相交,又圆心F 到准线的距离为4,故4<y 0+2,∴y 0>2.故选C.答案:C 二、填空题7.动直线l 的倾斜角为60°,且与抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为________.解析:设直线l 的方程为y =3x +b ,=3x +b ,2=2py消去y ,得x 2=2p (3x +b ),即x 2-23px -2pb =0,∴x 1+x 2=23p =3,∴p =32,则抛物线的方程为x 2=3y .答案:x 2=3y8.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (0,4),准线为y =-4,则圆心为(0,4),半径r =8.所以,圆的方程为x 2+(y -4)2=64.答案:x 2+(y -4)2=649.(2012年高考卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A ,B 两点,其中点A 在x 轴上方,若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:∵抛物线y 2=4x ,∴焦点F 的坐标为(1,0).又∵直线l 倾斜角为60°,∴直线斜率为3,∴直线方程为y =3(x -1).联立方程y =3x -1,y 2=4x ,解得x 1=13,y 1=-233,或x 2=3,y 2=23,由已知得A 的坐标为(3,23),∴S △OAF =12|OF |·|y A |=12×1×23= 3.答案:310.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 72,4,则|PA |+|PM |的最小值是________.解析:设点M 在抛物线的准线上的射影为M ′.由已知可得抛物线的准线方程为x =-12,焦点F 坐标为12,0.求|PA |+|PM |的最小值,可先求|PA |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|PA |+|PF |=|PA |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|PA |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|PA |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+12,所以|PA |+|PM |≥5-12=92.答案:92三、解答题11.若抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线l :y =x +m 对称,且x 1x 2=-12,数m 的值.解:法一如图所示,连接AB ,∵A 、B 两点关于直线l 对称,∴AB ⊥l ,且AB 中点M (x 0,y 0)在直线l 上.可设l AB :y =-x +n ,=-x +n ,=2x 2,得2x 2+x -n =0,∴x 1+x 2=-12,x 1x 2=-n2由x 1x 2=-12,得n =1.又x 0=x 1+x 22=-14,y 0=-x 0+n =14+1=54,即点M -14,由点M 在直线l 上,得54=-14+m ,∴m =32.法二∵A 、B 两点在抛物线y =2x 2上.1=2x 21,2=2x 22,∴y 1-y 2=2(x 1+x 2)(x 1-x 2).设AB 中点M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4x 0.又AB ⊥l ,∴k AB =-1,从而x 0=-14.又点M 在l 上,∴y 0=x 0+m =m -14,即-14,m∴AB 的方程是y 即y =-x +m -12,代入y =2x 2,得2x 2+x x 1x 2=-m -122=-12,∴m =3212.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.解:(1)直线AB 的方程是y y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42).设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),即C (4λ+1,42λ-22),所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。
高中数学解析几何深度练习题及答案
高中数学解析几何深度练习题及答案1. 平面几何题目一:已知平面上三点A(1, -2),B(3, 4),C(7, 1),求证:三角形ABC为等腰三角形。
解答:首先计算AB、AC、BC的长度,分别利用两点之间的距离公式:AB = √[(3-1)^2 + (4-(-2))^2] = √[4 + 36] = √40AC = √[(7-1)^2 + (1-(-2))^2] = √[36 + 9] = √45BC = √[(7-3)^2 + (1-4)^2] = √[16 + 9] = √25由于AB的平方等于BC的平方,即AB^2 = BC^2,可以得出AB = BC。
因此,三角形ABC为等腰三角形。
题目二:已知平面上直线L1过点A(2, -1),斜率为k,与直线L2:3x + ky + 5 = 0 互相垂直,求k的值。
解答:首先计算直线L2的斜率:L2: 3x + ky + 5 = 0化简得:ky = -3x - 5因此,L2的斜率k2为 -3/k。
由于L1与L2互相垂直,根据垂直直线的特性可知斜率k1与k2之积为 -1。
即 k * (-3/k) = -1。
解上述方程可以得出:k^2 = 3,因此k的两个解为k = √3 和 k = -√3。
题目三:已知直线L1:4x + 3y - 2 = 0 与直线L2垂直,并且直线L2通过点A(5,-1),求直线L2的方程式。
解答:由于L1与L2垂直,它们的斜率之积为 -1。
L1的斜率为 -4/3,所以L2的斜率为 3/4。
通过点斜式可以得到L2的方程式:y - (-1) = (3/4)(x - 5)化简得到:y = (3/4)x + 2因此,直线L2的方程式为:y = (3/4)x + 2。
2. 空间几何题目一:已知直线L1:x = 3 - 2t,y = 5 + 3t,z = -1 + 4t,求直线L1的参数方程。
解答:直线的参数方程为x = x0 + at,y = y0 + bt,z = z0 + ct,其中(a, b, c)为直线的方向向量。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.中心在原点,其中一个焦点为(-2,0),且过点(2,3),则该椭圆方程为;【答案】【解析】略2.(本题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程选讲在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为(1)求曲线的普通方程与曲线的直角坐标方程;(2)设点,曲线与曲线交于,求的值.【答案】(1);(2)。
【解析】(1)两式相加消去参数可得曲线的普通方程,由曲线的极坐标方程得,整理可得曲线的直角坐标方程。
(2)由(1)知曲线的方程为,且点在曲线上,所以把直线的参数方程与曲线的方程联立,利用韦达定理可得试题解析:(1)(2)将代人直角坐标方程得【考点】(1)极坐标方程、参数方程与直角坐标方程的互化;(2)直线参数方程中参数的几何意义。
3.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是是参数.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于、两点,且,求直线的倾斜角的值.【答案】(1)(2)或【解析】第一问注意极坐标和直角坐标的转换,第二问注意用好公式即可,注意直线的参数方程中参数的几何意义的应用.试题解析:(1)由得,于是有,化简可得(2)将代入圆的方程得,化简得.设、两点对应的参数分别为、,则,,,,或.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的转换,直线被曲线截得的弦长问题,直线的参数方程中参数的几何意义的应用.4.已知抛物线y2 =8x的焦点为F,直线y=k(x+2)与抛物线交于A,B两点,则直线FA与直线FB的斜率之和为A.0B.2C.-4D.4【答案】A【解析】由题可知,如图,,设,联立,化为,由于,所以,因此,直线FA与直线FB的斜率之和为;【考点】抛物线的简单性质5.若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为_______.【答案】【解析】∵圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,∴圆心为,又∵圆C的半径为1,∴圆C的标准方程为.【考点】圆的标准方程.6.已知是圆的切线,切点为,.是圆的直径,与圆交于点,,则圆的半径.【答案】【解析】在直角三角形中,由切割线定理可得,即,解得.【考点】1.勾股定理;2.切割线定理.7.如图,双曲线的中心在坐标原点,分别是双曲线虚轴的上、下顶点,是双曲线的左顶点,为双曲线的左焦点,直线与相交于点.若双曲线的离心率为2,则的余弦值是()A.B.C.D.【答案】【解析】可设双曲线方程为,即得,,,所以直线方程为,直线方程为,又把和的直线方程联立解得,又,所以,即所以有,,则,又故答案选【考点】双曲线的简单性质.8.已知抛物线,则A.它的焦点坐标为B.它的焦点坐标为C.它的准线方程是D.它的准线方程是【答案】C【解析】将抛物线化为标准方程得,所以其焦点坐标为,准线方程为.【考点】抛物线的标准方程及几何性质.9.已知双曲线的离心率为,则的值为A.B.3C.8D.【答案】B【解析】试题分析:由题意知,,所以,解之得,故应选.【考点】1、双曲线的概念;2、双曲线的简单几何性质;10.已知抛物线:的焦点为,抛物线上的点到焦点的距离为3,椭圆:的一个焦点与抛物线的焦点重合,且离心率为.(1)求抛物线和椭圆的方程;(2)已知直线:交椭圆于、两个不同的点,若原点在以线段为直径的圆的外部,求的取值范围.【答案】(1)抛物线的方程为:;椭圆的方程为;(2)或.【解析】(1)由抛物线的定义并结合已知条件可得,,进而得出抛物线的方程;再由椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,可得椭圆半焦距,即,又由椭圆的离心率为,即可联立方程组解出,的值,进而得出椭圆的方程;(2)首先设出、,然后联立直线与椭圆的方程并整理得到一元二次方程,由韦达定理可得,,以及判别式得出参数的取值范围,最后由原点在以线段为直径的圆的外部即得到关于的不等式,进而求出的取值范围.试题解析:(1)由题意可知,解得,所以抛物线的方程为:.∴抛物线的焦点,∵椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,∴椭圆半焦距,.∵椭圆的离心率为,∴,解得,,∴椭圆的方程为.(2)设、,由得,∴,,由,即,解得或.①∵原点在以线段为直径的圆的外部,则,∴,解得.②由①②解得实数的范围是或.【考点】1、抛物线;2、椭圆的标准方程;3、直线与椭圆相交的综合问题.11.如图,已知椭圆()经过点,离心率,直线的方程为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是经过椭圆右焦点的任一弦(不经过点),设直线与相交于点,记,,的斜率分别为,,,问:是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在常数符合题意.【解析】(1)根据点在椭圆上,可将其代入椭圆方程,又且解方程组可得的值.(2)设直线的方程为,与椭圆方程联立消去可得关于的一元二次方程,从而可得两根之和,两根之积.根据斜率公式可用表示出.从而可得的值.试题解析:解:(Ⅰ)由点在椭圆上得,,①又,所以,②由①②得,故椭圆的方程为.(Ⅱ)假设存在常数,使得,由题意可设则直线的方程为,③代入椭圆方程,并整理得,设,则有,④在方程③中,令得,,从而.又因为共线,则有,即有,所以=,⑤将④代入⑤得,又,所以,故存在常数符合题意.【考点】1椭圆的简单几何性质;2直线与椭圆的位置关系问题.12.【选修4-2:极坐标与参数方程】已知直线n的极坐标是,圆A的参数方程是(θ是参数)(1)将直线n的极坐标方程化为普通方程;(2)求圆A上的点到直线n上点距离的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用,即可将极坐标方程化为平面直角坐标系方程;消去参数即可将圆的参数方程化为普通方程;(2)运用普通方程,并利用圆心到直线的距离减去半径即得最小值.试题解析:(1)由,展开为,化为;(2)圆A的(θ是参数)化为普通方程为,圆心,半径.∴圆心到直线n的距离.∴圆A上的点到直线n上点距离的最小值为:.【考点】(1)极坐标、参数方程化普通方程;(2)圆上点到直线距离的最值问题.13.已知曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)把的参数方程化为极坐标方程;(2)求与交点的极坐标().【答案】(1);(2),.【解析】(1)先得到的普通方程,进而得到极坐标方程;(2)先联立求出交点坐标,进而求出极坐标.试题解析:(1)将消去参数,化为普通方程5,即.将代入得,所以的极坐标方程为.(2)的普通方程为.由,解得或,所以与交点的极坐标分别为,.【考点】1、参数方程与普通方程的互化;2、极坐标方程与直角坐标方程的互化.14.已知双曲线的一条渐近线过点(2,),则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为双曲线的方程为所以双曲线一条渐近线方程经过点可得,,解得离心率,故选D.【考点】1、双曲线的渐近线;2、双曲线的离心率.15.已知直线l经过点,倾斜角,圆C的极坐标方程为.(1)写出圆C的直角坐标方程;(2)设l与圆C相交于两点A、B,求A、B两点间的距离.【答案】(1);(2).【解析】(1)首先根据两角差的余弦公式展开,然后两边同时乘以,根据,,化简,得到圆的直角坐标方程;(2)根据定点和倾斜角写出直线的参数方程,代入圆的方程得到关于的二次方程,根据韦达定理和的几何意义,,即可求出结果.试题解析:解:(1)由得,所以,即,故圆C的直角坐标方程为.(2)直线l的参数方程为,即(t为参数),把(t为参数)代入得,设方程的两根为,,则,.故.【考点】1.极坐标方程与直角坐标方程的互化;2.弦长公式.【易错点睛】极坐标与参数方程的问题,属于基础题型,对于形如(t为参数)的参数方程,应先化为直线参数方程的标准形式后才能利用的几何意义解题.在参数方程与普通方程的互化中,必须使的取值范围保持一致.16.选修4-4:坐标系与参数方程已知直线(为参数),曲线(为参数).(1)设与相交于,两点,求;(2)若把曲线上各点的横坐标压缩为原来的倍,纵坐标压缩为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最小值.【答案】(1);(2)【解析】(1)由得普通方程为,的普通方程为.联立方程组,即可求出结果;(2)的参数方程为(为参数),故点的坐标是,从而点到直线的距离,根据三角函数的性质即可求出结果.试题解析:(1)的普通方程为,的普通方程为,联立方程组,解得交点坐标为,,所以;(2)曲线(为参数).设所求的点为,则到直线的距离当时,取得最小值.【考点】1.极坐标;2.参数方程.17.若直线和直线将圆分成长度相等的四段弧,则.【答案】18【解析】由题意得直线和直线截得圆的弦所对圆周角相等,皆为直角,因此圆心到两直线距离皆为,即【考点】直线与圆位置关系18.已知椭圆:的左右焦点分别为,,离心率为,直线:,为点关于直线对称的点,若为等腰三角形,则的值为.【答案】.【解析】分析题意可知为等腰三角形可得,即点到直线距离为,∴,故填:.【考点】双曲线的标准方程及其性质.19.已知椭圆过定点,以其四个顶点为顶点的四边形的面积等于以其两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形面积的倍.(Ⅰ)求此椭圆的方程;(Ⅱ)若直线与椭圆交于,两点,轴上一点,使得为锐角,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ)椭圆的方程为;(Ⅱ)的取值范围.【解析】(Ⅰ)以四个顶点为顶点的四边形和以其两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形均为菱形,易求它们的对角线长,根据其面积关系可得,又再把点代入椭圆方程,可得,从而求得其方程;(Ⅱ)由为锐角,得,根据向量数量积的坐标运算可得两点坐标之间的关系,整理方程组,根据韦达定理把两根之和和两根之积代入上面的关系式,可得关于的不等式,解不等式即可求得参数的取值范围.试题解析:(Ⅰ)以椭圆四个顶点为顶点的四边形的面积,以两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形面积.,即.可设椭圆方程为,代入点可得.所求椭圆方程为.(Ⅱ)由为锐角,得,设,,则,,,联立椭圆方程与直线方程消去并整理得.所以,,进而求得,所以,即,解之得的取值范围【考点】待定系数法求椭圆方程及直线与椭圆位置关系的应用.【方法点睛】本题第一问主要考查了待定系数求椭圆方程,发现两个四边形的形状快速求得其面积是解答本问的突破口;第二问中,对条件“为锐角”的转化是关键,在直线与圆锥曲线的位置关系问题中,夹角为“锐角”、“钝角”、 “直角”及“点在圆外、圆内、圆上”等实际上都可以转化为向量的数量积问题,通过向量数量积的坐标运算可得直线与圆锥曲线的交点坐标之间的关系,再结合方程组和韦达定理即可建立函数、方程或不等式,这里面会考查到学生转化的数学思想,数形结合的数学思想及函数与方程的思想等,这类问题综合性较强,属于中高档题目.20. (2015秋•锦州校级期中)已知△ABC ,点A (2,8)、B (﹣4,0)、C (4,﹣6),则∠ABC 的平分线所在直线方程为 . 【答案】x ﹣7y+4=0【解析】先求出三角形ABC 是等腰直角三角形,作出∠ABC 的角平分线BD ,求出D 点坐标,BD 的斜率,再用点斜式求得所在直线方程即可.解:如图示:,∵k AB =,k BC =﹣,∴AB ⊥BC ,∵|AB|==10,|BC|==10,∴|AB|=|BC|, ∴△ABC 是等腰直角三角形, 作出∠ABC 的角平分线BD ,∴直线BD 是线段AC 的垂直平分线,D 是AC 的中点, ∴D (3,1), 由k AC =﹣7得:k BD =,∴直线BD 的方程是:y=1=(x ﹣3), 整理得:x ﹣7y+4=0, 故答案为:x ﹣7y+4=0.【考点】待定系数法求直线方程.21. 如图,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与的左、右两支分别交于点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为()A.4B.C.D.【答案】B【解析】由双曲线的定义,知,.又==.又为等边三角形,所以=,即=,所以,所以,所以.在中,由余弦定理,得-=,即,所以,所以,故选B.【考点】1、双曲线的定义及几何性质;2、余弦定理.【方法点睛】离心率的求解中可以不求出的具体值,而是得出与的关系,从而求得,一般步骤如下:①根据已知条件得到齐次方程;②化简得到关于的一元二次方程;③求解的值;④根据双曲线离心率的取值范围进行取舍.22.在以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线的极坐标方程为,正三角形的顶点都在上,且依逆时针次序排列,点的坐标为.(I)求点的直角坐标;(II)设是圆上的任意一点,求的取值范围.【答案】(I),;(II) .【解析】(I)先将曲线的极坐标方程化为普通方程,进而化为参数方程,再确定所求点的坐标;(II)设出点的参数坐标,化简表达式,利用三角恒等变形进行求解.试题解析:(1)由题意,得曲线的普通方程为,其参数方程为为参数,又因为点的坐标为,所以点的坐标为,即;点的坐标为,即.(2)由圆的参数方程,可设点,于是,∴的范围是.【考点】1.曲线的极坐标、普通方程、参数方程的转化;2.三角恒等变换.23.已知曲线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是(为参数).(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于、两点,且,求直线的倾斜角的值.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)把转化为 ,再利用,,转化为直角坐标方程;(2)将代入圆的方程化简得,.,求得,所以或.试题解析:(1)由得.∵,,,∴曲线的直角坐标方程为,即;(2)将代入圆的方程得,化简得.设两点对应的参数分别为、,则∴.∴,,或.【考点】参数方程、极坐标方程、直角坐标方程的互化及应用24.设双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,过的直线与双曲线的右支交于,两点,若是以为直角顶点的等腰直角三角形,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】设,则,,,∵,∴,∴,∵为直角三角形,∴,∴,∵,∴,∴,故选C.【考点】1、双曲线的定义;2、双曲线的简单几何性质.25.已知抛物线的焦点F与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为K,点A在抛物线上且,则A点的横坐标为()A.B.3C.D.4【答案】B【解析】因为抛物线的焦点F与双曲线的右焦点重合,所以抛物线的标准方程为,,设点,则由,得,即,即,解得,即A点的横坐标为3;故选B.【考点】1.抛物线的定义;2.双曲线的定义.【技巧点睛】本题考查抛物线、双曲线的定义的应用和两点间的距离公式,属于基础题;在处理与抛物线的焦点有关的问题时,要注意利用抛物线的定义使抛物线的点到焦点的距离和到准线的距离进行相互转化,但要注意抛物线的标准方程的形式,如抛物线上的点到焦点的距离为,抛物线上的点到焦点的距离为,抛物线上的点到焦点的距离为,物线上的点到焦点的距离为.26.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在以直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为.(1)求曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)若直线与曲线相交于两点,求的面积.【答案】(1),;(2).【解析】(1)利用极坐标与直角坐标的互化,可把极坐标方程化为普通方程;消去参数可得直线的直角坐标方程;(2)将直线的参数方程代入曲线的方程,得,由,即可求解的长度,再利用点到直线的距离公式求解的高,即可求解三角形的面积.试题解析:(1)由曲线的极坐标方程是:,得.∴由曲线的直角坐标方程是:.由直线的参数方程,得代入中消去得:,所以直线的普通方程为:(2)将直线的参数方程代入曲线的普通方程,得,设两点对应的参数分别为,所,因为原点到直线的距离,所以的面积是【考点】参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化;直线参数的应用.27.如图,椭圆左、右焦点分别为,上顶点轴负半轴上有点,满足,且,若过三点的圆与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若为椭圆上的点,且直线垂直于轴,直线与轴交于点,直线与交于点,求的面积的最大值.【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由题得,即的外接圆圆心为,半径,则由过三点的圆与直线相切可求得,进而得到,则椭圆的方程可求;(Ⅱ)首先证明点恒在椭圆上通过设、直线,利用三角形面积公式化简可知,通过联立直线与椭圆方程后由韦达定理、换元化简可知,,令求出的最大值进而即得结论.试题解析:(Ⅰ)由题得,即,的外接圆圆心为,半径,∵过三点的圆与直线相切,∴,解得:,∴所求椭圆方程为:.(Ⅱ)设,则,∴,与的方程分别为:.则,∵,∴点恒在椭圆上.设直线,则,记,,,令,则,∵函数在为增函数,∴当即时,函数有最小值4,即时,,又∵.故【考点】【名师】本题考查了椭圆离心率,方程的求法,以及直线与椭圆位置关系,属中档题.解题时注意设而不求思想的应用.以及基本不等式的综合应用,难点在于证明点恒在椭圆上28.以双曲线的右焦点为圆心,为半径的圆恰好与双曲线的两条渐近线相切,则该双曲线的离心率为 .【答案】【解析】由题意得【考点】双曲线渐近线29.设分别为椭圆()与双曲线()的公共焦点,它们在第一象限内交于点,,若椭圆的离心率,则双曲线的离心率的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B【解析】设,则,又,,所以,,则,由得,又,所以,即,所以.故选B.【考点】椭圆与双曲线的性质.【名师】本题是椭圆与双曲线的综合题,解题时要注意它们性质的共同点和不同点,如离心率是相同的,准线方程是,但椭圆中有,,双曲线中有,,这在解题时要特别注意不能混淆,否则易出错.30.在直角坐标系中,直线为过点,且倾斜角为的直线,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线(1)写出直线的参数方程和曲线的直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于两点,且,求的长【答案】(1)直线:(为参数,其中),;(2).【解析】(1)过点,倾斜角为的直线的参数方程为,由此可写出题中直线的参数方程,利用公式,可把极坐标方程化为直角坐标方程;(2)考虑到参数方程中参数的几何意义,由于在椭圆内部,对应的参数分别为,则,因此把直线参数方程代入椭圆的直角坐标方程,整理后可得,利用可求得,从而得,而,由此可得弦长.试题解析:(1)直线:(为参数,其中),(2)把:代入,整理得,由于点在椭圆内,则恒成立,由韦达定理由于,由的几何意义知,所以,又,则所以【考点】参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化.31.选修4—1:几何证明选讲如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为AO上一点,BM的延长线交⊙O于N,过N点的切线交CA的延长线于P.(1)求证:PM2=PA·PC;(2)若⊙O的半径为,OA=OM,求:MN的长.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)做出辅助线连接,根据切线得到直角,根据垂直得到直角,即且,根据同角的余角相等,得到角的相等关系,得到结论;(2)本题是一个求线段长度的问题,在解题时,应用相交弦定理,即,代入所给的条件,得到要求线段的长.试题解析:(1)连结,则,且为等腰三角形,则,,,.由条件,根据切割线定理,有,所以.(2),在中,.延长交⊙于点,连结.由条件易知∽,于是,即,得.所以.【考点】与圆有关的比例线段.32.、分别是椭圆:的左、右焦点,为坐标原点,是上任意一点,是线段的中点.已知的周长为,面积的最大值为.(Ⅰ)求的标准方程;(Ⅱ)过作直线交于两点,,以为邻边作平行四边形,求四边形面积的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)连接,由椭圆定义知,是线段的中点,是线段的中点,,周长为,可得,……①又面积,可得,……②,由即可求出椭圆方程;(Ⅱ)设,,显然直线的斜率不能为0,故设直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,,,, 9分设,则,,然后再利用基本不等式即可求出结果.试题解析:解:(Ⅰ)连接,由椭圆定义知,是线段的中点,是线段的中点,,周长为,即,……① 2分又面积,所以当时,最大,所以,……② 4分由解得,所以的标准方程为.(Ⅱ)设,,显然直线的斜率不能为0,故设直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,,,,设,则,,因为,所以,当且仅当时,等号成立,所以,,四边形面积的取值范围.【考点】1.椭圆方程;2.直线与椭圆的位置关系.33.设是坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,且是椭圆上不同的两点。
高中数学解析几何解答题(有答案)
高中数学解析几何解答题(有答案)解析几何解答题1、椭圆G:的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(0,3)到椭圆上的点最远距离为(1)求此时椭圆G的方程;(2)设斜率为k(k0)的直线m与椭圆G相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于过点P(0,)、Q的直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由.解:(1)根据椭圆的几何性质,线段F1F2与线段B1B2互相垂直平分,故椭圆中心即为该四点外接圆的圆心…………………1分故该椭圆中即椭圆方程可为………3分设H(x,y)为椭圆上一点,则…………… 4分若,则有最大值…………………5分由(舍去)(或b2+3b+927,故无解)…………… 6分若…………………7分由所求椭圆方程为………………… 8分(1)设,则由两式相减得……③又直线PQ直线m直线PQ方程为将点Q()代入上式得,……④…………………11分由③④得Q()…………………12分而Q点必在椭圆内部,由此得 ,故当时,E、F两点关于点P、Q的直线对称14分2、已知双曲线的左、右顶点分别为,动直线与圆相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为 .(Ⅰ)求的取值范围,并求的最小值;(Ⅱ)记直线的斜率为,直线的斜率为,那么,是定值吗?证明你的结论.解:(Ⅰ)与圆相切, ……①由 ,得 ,,故的取值范围为 .由于,当时,取最小值 .6分(Ⅱ)由已知可得的坐标分别为,由①,得,为定值.12分3、已知抛物线的焦点为F,点为直线与抛物线准线的交点,直线与抛物线相交于、两点,点A关于轴的对称点为D.(1)求抛物线的方程。
(2)证明:点在直线上;(3)设,求的面积。
.解:(1)设,,,的方程为.(2)将代人并整理得,从而直线的方程为,即令所以点在直线上(3)由①知,因为,故,解得所以的方程为又由①知故4、已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,点(2,3)、在该椭圆上,线段的中点在直线上,且三点不共线.(I)求椭圆的方程及直线的斜率;(Ⅱ)求面积的最大值.解:(I)设椭圆的方程为,则,得, .所以椭圆的方程为.…………………3分设直线AB的方程为 (依题意可知直线的斜率存在),设,则由,得,由,得,,设,易知,由OT与OP斜率相等可得,即,所以椭圆的方程为,直线AB的斜率为 (6)分(II)设直线AB的方程为,即,由得,,.………………8分点P到直线AB的距离为 .于是的面积为……………………10分设,,其中 .在区间内,,是减函数;在区间内,,是增函数.所以的最大值为 .于是的最大值为18.…………………12分5、设椭圆的焦点分别为、,直线:交轴于点,且.(Ⅰ)试求椭圆的方程;(Ⅱ)过、分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于、、、四点(如图所示),若四边形的面积为,求的直线方程.解:(Ⅰ)由题意, -------1分为的中点------------2分即:椭圆方程为 ------------3分(Ⅱ)当直线与轴垂直时,,此时,四边形的面积不符合题意故舍掉;------------4分同理当与轴垂直时,也有四边形的面积不符合题意故舍掉;------------5分当直线,均与轴不垂直时,设 : ,代入消去得: ------------6分设 ------------7分所以,------------8分所以,------------9分同理 ------------11分所以四边形的面积由,------------12分所以直线或或或 ---------13分6、已知抛物线P:x2=2py(p0).(Ⅰ)若抛物线上点到焦点F的距离为.(ⅰ)求抛物线的方程;(ⅱ)设抛物线的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线的切线,求此切线方程;(Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A,B两点,连接,并延长分别交抛物线的准线于C,D两点,求证:以CD为直径的圆过焦点F.解:(Ⅰ)(ⅰ)由抛物线定义可知,抛物线上点到焦点F的距离与到准线距离相等,即到的距离为3;,解得.抛物线的方程为.4分(ⅱ)抛物线焦点,抛物线准线与y轴交点为,显然过点的抛物线的切线斜率存在,设为,切线方程为.由,消y得,6分,解得.7分切线方程为.8分(Ⅱ)直线的斜率显然存在,设:,设,,由消y得.且.∵ ,直线:,与联立可得,同理得.10分∵焦点,,,12分以为直径的圆过焦点.14分7、在平面直角坐标系中,设点,以线段为直径的圆经过(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;(Ⅱ)过点的直线与轨迹交于两点,点关于轴的对称点为,试判断直线是否恒过一定点,并证明你的结论. 解:(I)由题意可得,2分所以,即 4分即,即动点的轨迹的方程为 5分(II)设直线的方程为 , ,则 .由消整理得,6分则,即 .7分.9分直线12分即所以,直线恒过定点 .13分8、已知椭圆的离心率为,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线与椭圆交于两点,且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求面积的最大值.解:(Ⅰ)因为椭圆上一点和它的两个焦点构成的三角形周所以,1分又椭圆的离心率为,即,所以,2分所以, .4分所以,椭圆的方程为 .5分(Ⅱ)方法一:不妨设的方程,则的方程为 . 由得,6分设,,因为,所以,7分同理可得,8分所以,,10分,12分设,则,13分当且仅当时取等号,所以面积的最大值为 .14分方法二:不妨设直线的方程 .由消去得,6分设,,则有,.①7分因为以为直径的圆过点,所以 .由,得 .8分将代入上式,得 .将①代入上式,解得或(舍).10分所以(此时直线经过定点,与椭圆有两个交点),所以.12分设,则 .所以当时,取得最大值 .14分9、过抛物线C: 上一点作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于A、B两点。
高中解析几何试题及答案
高中解析几何试题及答案1. 已知圆的方程为 \((x-2)^2+(y-3)^2=9\),求该圆的圆心坐标和半径。
答案:圆心坐标为 \((2, 3)\),半径为 \(3\)。
2. 求直线 \(2x + 3y - 6 = 0\) 关于点 \((1, 2)\) 对称的直线方程。
答案:对称直线的方程为 \(2x - 3y + 8 = 0\)。
3. 已知椭圆 \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)(其中\(a > b > 0\))经过点 \((2, 3)\),且离心率 \(e = \frac{c}{a}\) 为 \(\frac{1}{2}\),求椭圆的长轴和短轴长度。
答案:根据离心率 \(e = \frac{c}{a} = \frac{1}{2}\),我们有 \(c =\frac{a}{2}\)。
由于椭圆经过点 \((2, 3)\),代入椭圆方程得\(\frac{4}{a^2} + \frac{9}{b^2} = 1\)。
又因为 \(c^2 = a^2 -b^2\),代入 \(c = \frac{a}{2}\) 得 \(\frac{a^2}{4} = a^2 -b^2\),解得 \(b^2 = \frac{3}{4}a^2\)。
将 \(b^2\) 代入椭圆方程,解得 \(a^2 = 16\) 和 \(b^2 = 12\)。
因此,椭圆的长轴长度为\(2a = 32\),短轴长度为 \(2b = 24\)。
4. 求抛物线 \(y^2 = 4px\)(\(p > 0\))的焦点坐标。
答案:焦点坐标为 \((\frac{p}{2}, 0)\)。
5. 已知双曲线 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\) 的一条渐近线方程为 \(y = \frac{b}{a}x\),求双曲线的离心率。
答案:双曲线的离心率 \(e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}\)。
高三数学 解析几何综合练习(附答案)
解析几何综合练习一.选择题:(每小题4分,共4×10=40分)将正确答案填入下表中1.),(21x x P 是直线:0),(:=y x f l 上一点,),(22y x Q 是l 外一点,则方程),(),(),(2211y x f y x f y x f +=表示的直线(A )与l 重合(B )与l 相交于P 点(C )过Q 点且与l 平行(D )过Q 点且与l 相交2.已知椭圆1522=+my x 的离心率510=e ,则m 的值为 (A )3 (B )15(C )3或325(D )15或3155 3.设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条准线与两条渐近线交于A ,B 两点,相应的焦点为F ,若△ABF 是正三角形,则双曲线的离心率为(A )3(B )3(C )2(D )24.(理)参数方程⎩⎨⎧=-=|sin |cos 22θθy x )02(≤≤-θπ,它所表示的曲线是 (A )圆周(B )椭圆(C )二分之一椭圆(D )四分之一椭圆(文)与直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线是(A )3x-2y+2=0(B )3x+4y+7=0(C )3x-2y-12=0(D )2x+3y+8=05.把直线x xy 3=绕原点逆时针方向旋转,使它与圆0323222=+-++y x y x 相切,则直线旋转的最小正角是(A )3π(B )2π (C )32π(D )65π 6.平移坐标系,使原点移至(-2,0),这时双曲线02222=--ax y x 化为标准方程,则此双曲线在原坐标系中的渐近线方程是(A ))2(22+±=x y (B ))2(21+±=x y(C ))2(2+±=x y(D ))2(2-±=x y7.若直线:1:1+=kx y l 与圆04:22=--++y kx y x C 的两个交点关于直线0:2=+y x l 对称,那么这两个交点的坐标是(A )(3,-2)(-2,-3)(B )(3,-2),(2,-3)(C )(1,2),(-2,-1)(D )(-1,2),(1,-2)8.AB 是抛物线2x y =的一条弦。
高中数学解析几何测试题(答案版)
解析几何练习题一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60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.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( ) A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0 C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0 2.若直线210ay -=与直线(31)10a x y -+-=平行,则实数a 等于( )A 、12B 、12- C 、13D 、13-3.若直线32:1+=x y l ,直线2l 与1l 关于直线x y -=对称,则直线2l 的斜率为 ( )A .21B .21- C .2 D .2- 4.在等腰三角形AOB 中,AO =AB ,点O(0,0),A(1,3),点B 在x 轴的正半轴上,则直线AB 的方程为( )A .y -1=3(x -3)B .y -1=-3(x -3)C .y -3=3(x -1)D .y -3=-3(x -1)5.直线02032=+-=+-y x y x 关于直线对称的直线方程是 ( ) A .032=+-y xB .032=--y xC .210x y ++=D .210x y +-=6.若直线()1:4l y k x =-与直线2l 关于点)1,2(对称,则直线2l 恒过定点( )A .0,4B .0,2C .2,4D .4,27.已知直线mx+ny+1=0平行于直线4x+3y+5=0,且在y 轴上的截距为31,则m ,n 的值分别为A.4和3B.-4和3C.- 4和-3D.4和-3 8.直线x-y+1=0与圆(x+1)2+y 2=1的位置关系是( ) A 相切 B 直线过圆心 C .直线不过圆心但与圆相交 D .相离 9.圆x 2+y 2-2y -1=0关于直线x -2y -3=0对称的圆方程是( )A.(x -2)2+(y+3)2=12B.(x -2)2+(y+3)2=2C.(x +2)2+(y -3)2=12D.(x +2)2+(y -3)2=210.已知点(,)P x y 在直线23x y +=上移动,当24x y +取得最小值时,过点(,)P x y 引圆22111()()242x y -++=的切线,则此切线段的长度为( )A .2B .32C .12D .211.经过点(2,3)P -作圆22(1)25x y ++=的弦AB ,使点P 为弦AB 的中点,则弦AB 所在直线方程为( ) A .50x y --=B .50x y -+=C .50x y ++=D .50x y +-=12.直线3y kx =+与圆()()22324x y -+-=相交于M,N 两点,若MN ≥则k 的取值范围是( )A. 304⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,B.[]304⎡⎤-∞-+∞⎢⎥⎣⎦,,C. ⎡⎢⎣⎦ D. 203⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 二填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分.)13.已知点()1,1A -,点()3,5B ,点P 是直线y x =上动点,当||||PA PB +的值最小时,点P 的坐标是 。
