考研数学解析几何练习题
空间解析几何与向量代数考研数学二不要求

2015高学员数学复习重点及计划-数学二
第八章、空间解析几何与向量代数(考研数学二不要求)
[第九章、第十章]
(第8、11、12章数二不考)
错误!未找到引用源。
数学二(sj-01)(九、十章)
《高等数学》
第九单元、多元函数微分学
核心掌握知识点:
计划对应教材:高等数学下册同济大学数学系编高等教育出版社第六版
本单元中我们应当学习——
1.二元函数的概念与几何意义;
2.二元函数的极限与连续的概念,有界闭区域上连续函数的性质;
3.多元函数偏导数和全微分的概念,全微分存在的必要条件和充分条件,全微分形式的不变性,会求全微分;
4.多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法;
5.隐函数存在定理,计算多元隐函数的偏导数;
6.多元函数极值和条件极值的概念,二元函数极值存在的必要条件、充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值,会求简单多元函数的
最大值和最小值.
第十章、重积分
本计划对应教材:高等数学上册同济大学数学系编高等教育出版社第六版
在第一单元中我们应当学习——
1.二重积分的概念和性质,二重积分的中值定理;。
2011年考研数学二真题及答案解析

2011年考研数学二真题及答案解析2011年考研数学二真题及答案解析一、选择题部分1. 如图,矩形OABC中,AB=4,BC=3,M为BC的中点,点D,E分别在AO,CO上,满足AD=CE,连接DE、BM相交于F。
则DE/AB的值等于()。
A.1/3 B.1/4 C.1/2 D.2/3答案:A解析:根据题意,首先连接AM,然后用面积比解法。
设矩形OABC的面积为S,则S=AB×BC=12。
由于AD=CE,所以AM=CM,即BM=1.5,MF=BM/2=0.75。
在ΔABF中,AF是BM的中线,所以AF=BM/2=0.75。
设AC与DE交点为G,则AG=(BC+DE)/2=3+DE/2。
在ΔEBG中,EF是AM的中线,所以EF=AM/2=1.25。
因此,S[DEFG]/S[OABC]=[1-(MF/BC)]×[1-(EF/AB)]=2/3。
所以DE/AB=[S[DEFG]/S[OABC]]1/2=1/3。
2. 若(cosx+sinx)tanx=3,则tan3x的值为()。
A.1/2 B.1/3 C.1 D.3答案:D解析:将(cosx+sinx)tanx=3变形为cosx/(sinx+1/cosx)=3/sin^2(x)。
设y=sin(x),则cos(x)=√(1-y^2),所以上式化为(y+1/√(1-y^2))√(1-y^2)=3/y^2。
整理得y^5+3y^4+3y^3-8=0。
由于y=0不是方程的解,所以可将其化为(y+1)^3=y^2+3y+8/3。
又因为y^2+3y+8/3=(y+3/2)^2+7/12>0,所以y只可能为y=-1或y=-1/2。
当y=-1时,得cos(x)=0,sin(x)=-1,此时tan3x不存在。
当y=-1/2时,得cos(x)=√(1-1/4)=√3/2,sin(x)=-1/2。
因此sin(3x)=3sin(x)-4sin^3(x)=-3/4,cos(3x)=4cos^3(x)-3cos(x)=-1/2。
考研数学一(填空题)高频考点模拟试卷90(题后含答案及解析)

考研数学一(填空题)高频考点模拟试卷90(题后含答案及解析) 题型有:1.1.正确答案:2解析:当x→0时,有1-cosax~a/2x2,则1-~1/4(2x)2=x2,1-cos~1/2,知识模块:高等数学2.对事件A,B,已知,则P(A)=_______,P(B)=_______,=_______。
正确答案:解析:知识模块:概率论与数理统计3.函数在[-π,π]上展开傅里叶级数则an=_________,bn=________,和函数S(x)=_________.正确答案:解析:f(x)在[一π,π]上满足狄利克雷收敛定理条件,进行周期延拓得F(x),有F(x)≡f(x),x∈[-π,π].由收敛定理可知:知识模块:无穷级数4.(sinx+cosx)=___________。
正确答案:0解析:根据洛必达法则,对任意x∈(一∞,+∞),有|sinx+cosx|≤,即sinx+cosx在(一∞,+∞)内有界,因为有界变量与无穷小量的乘积仍为无穷小量,所以原极限为零。
知识模块:函数、极限、连续5.在区间(0,1)中随机地取出两个数,则“两数之积小于”的概率为________.正确答案:解析:记(0,i)中任取的两个数为X,Y,则(X,Y)∈Ω={(x,y)|0<x<1,0<y<1},Ω为基本事件全体,并且取Ω中任何一点的可能性都一样,故该试验是几何概型,事件A=“两数之积小知识模块:概率与数理统计6.平行于平面5x一14y+2z+36=0且与此平面距离为3的平面方程为_____________.正确答案:5x一14y+2z+81=0或5x一14y+2z一9=0 涉及知识点:高等数学7.已知=__________。
正确答案:解析:知识模块:高等数学8.设f(x)=max{1,x2},则∫1xf(t)dt= _______。
正确答案:解析:由题意可知f(x)=当x<—1时,∫1xf(t)dt=∫1—1f(t)dt+∫—1xf(t)dt=∫1—11dt+∫—1xt2dt=。
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 ,。
高中数学解析几何训练题(带答案)

高中数学解析几何训练题(带答案)试卷分析高中数学习题精选第三部分解析几何一、选择题:1、直线的倾斜角是______。
A. B. C. D.2、直线m、l关于直线_ = y对称,若l的方程为,则m的方程为_____。
A. B. C. D.3、已知平面内有一长为4的定线段AB,动点P满足|PA||PB|=3,O为AB中点,则|OP|的最小值为______。
A.1 B. C.2 D.34、点P分有向线段成定比,若,则所对应的点P的集合是___。
A.线段 B.线段的延长线 C.射线 D.线段的反向延长线5 、已知直线L经过点A 与点B ,则该直线的倾斜角为______。
A.150 B.135 C.75 D.456、经过点A 且与直线垂直的直线为______。
A. B. C. D.7、经过点且与直线所成角为30的直线方程为______。
A. B.或C. D.或8、已知点A 和点B ,直线m过点P 且与线段AB相交,则直线m的斜率k的取值范围是______。
A. B. C. D.9、两不重合直线和相互平行的条件是______。
A. B.或 C. D.10、过且倾斜角为15的直线方程为______。
A. B. C. D.11、a = 1是直线和互相垂直的___。
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也非必要条件12、与曲线关于直线对称的曲线方程是______。
A. B. C. D.13、曲线关于点对称的曲线的方程是______。
A. B. C. D.14、实数a = 0是和平行的______A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也非必要条件15、已知m和n的斜率分别是方程的两根,则m和n所成角为______。
A.15 B.30 C.45 D.6016、直线的倾斜角为______。
A. B. C. D.17、a为非负实数,直线不通过的象限是______。
高考数学解析几何练习题及答案

高考数学解析几何练习题及答案解析几何是高考数学中的一个重要知识点,对于考生来说具有一定的难度。
为了帮助广大考生更好地复习和应对高考数学解析几何部分,本文提供一些常见的解析几何练习题及其答案。
考生可以借此进行自测和巩固知识点,提升解析几何的解题能力。
题目一:已知三角形ABC的顶点坐标分别为A(-3,1),B(4,2),C(1,-3),求三角形ABC的周长和面积。
解析和求解:首先,我们可以利用两点之间的距离公式计算出三角形ABC的三边长度。
设点A的坐标为(x1,y1),点B的坐标为(x2,y2),则两点之间的距离公式为d = √[(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2]。
根据该公式,我们可以计算出:AB的距离:dAB = √[(4-(-3))^2 + (2-1)^2] = √[7^2 + 1^2] = √50BC的距离:dBC = √[(1-4)^2 + (-3-2)^2] = √[(-3)^2 + (-5)^2] = √34AC的距离:dAC = √[(-3-1)^2 + (1-(-3))^2] = √[(-4)^2 + 4^2] = √32所以,三角形ABC的周长等于AB+BC+AC,即周长=√50+√34+√32。
接下来,我们可以利用海伦公式来计算三角形ABC的面积。
海伦公式可以表示为:面积=√[s(s-a)(s-b)(s-c)],其中s为三角形的半周长,即s=(a+b+c)/2。
由此,我们可以计算出半周长s=(√50+√34+√32)/2,将其代入海伦公式,即可得到三角形ABC的面积。
题目二:设直线l1过点A(-1,2)且与直线l2:2x-y-3=0平行,求直线l1的方程。
解析和求解:首先,根据题目提示,直线l1与l2平行,可以推知l1与l2的斜率相同。
斜率可以通过直线的一般方程式y=ax+b中的a来表示。
要求得直线l1的方程,我们需要先求出直线l2的斜率k。
直线l2的一般方程式为2x-y-3=0,将其转换为斜截式方程式y=2x-3,可以看出斜率k=2。
考研数学必做课后习题(同济)

高等数学课后习题解读总习题一:1是填空题,是考察与极限有关的一些概念,这个是很重要的,要掌握好。
而且几乎每章的总习题都设了填空题,均与这些章节的重要概念有关。
所以每章的总习题里的填空题所涉及的知识点,比如谁是谁的什么条件之类,务必要搞清楚。
2是无穷小的阶的比较3、4、5、6是与函数有关的题目,这个是学好高数的基础,但却不是高数侧重的内容,熟悉即可7用定义证明极限,较难,一般来说能理解极限的概念就可以了8典型题,求各种类型极限,重要,6个小题各代表一种类型,其实求极限的题目基本跳不出这六种框架了9典型题,选择合适的参数,使函数连续,用连续的定义即可10典型题,判断函数的间断点类型,按间断点的分类即可11较难的极限题,这里是要用到夹逼原理,此类题目技巧性强,体会一下即可12证明零点存在的问题,要用到连续函数介值定理,重要的证明题型之一,必需掌握13该题目给出了渐近线的定义以及求法,要作为一个知识点来掌握,重要综上,第一章总习题要着重掌握的是1、2、8、9、10、12、13题总习题二:1填空题,不多说了,重点2非常好的一道题目,考察了与导数有关的一些说法,其中的干扰项(B)(C)设置的比较巧妙,因为平时我们一般只注意到导数在某点存在的条件是左右导数都存在且相等,容易忽视另一个重要条件:函数必须要在该点连续,否则何来可导?而(B)(C)项的问题正是在于即使其中的极限存在,也不能保证函数在该点连续,因为根本就没出现f(a),所以对f(x)在a 处的情况是不清楚的。
而对(A)项来说只能保证右导数存在。
只有(D)项是能确实的推出可导的3物理应用现在基本不要求了4按定义求导数,不难,应该掌握5常见题型,判断函数在间断点处的导数情况,按定义即可6典型题,讨论函数在间断点处的连续性和可导性,均按定义即可7求函数的导数,计算层面的考察,第二章学习的主要内容8求二阶导数,同上题9求高阶导数,需注意总结规律,难度稍大,体会思路即可10求隐函数的导数,重要,常考题型11求参数方程的导数,同样是常考题型12导数的几何应用,重要题型13、14、15不作要求综上,第二章总习题需重点掌握的题目是1、2、4、5、6、7、8、10、11、12第三章的习题都比较难,需要多总结和体会解题思路总习题三1零点个数的讨论问题,典型题,需掌握2又一道设置巧妙的题目,解决方法有很多,通过二阶导的符号来判断函数增量与导数、微分的大小关系,07年真题就有一道题目由此题改造而来,需重点体会3举反例,随便找个有跳跃点的函数即可4中值定理和极限的综合应用,重要题目,主要从中体会中值定理的妙处5零点问题,可用反证法结合罗尔定理,也可正面推证,确定出函数的单调区间即可,此题非典型题6、7、8中值定理典型题,要证明存在零点,可构造适当的辅助函数,再利用罗尔定理,此类题非常重要,要细心体会解答给出的方法9非常见题型,了解即可10罗必达法则应用,重要题型,重点掌握11不等式,一般可用导数推征,典型题12、13极值及最值问题,需要掌握,不过相对来说多元函数的这类问题更重要些14、15、16不作要求17非常重要的一道题目,设计的很好,需要注意题目条件中并未给出f''可导,故不能连用两次洛必达法则,只能用一次洛必达法则再用定义,这是此题的亮点18无穷小的阶的比较,一是可直接按定义,二是可将函数泰勒展开,都能得到结果,此题考察的是如何判断两个量的阶的大小,重要19对凹凸性定义的推广,用泰勒公式展开到二阶可较方便的解决,此题可看作泰勒公式应用的一个实例,重在体会其思想20确定合适的常数,使得函数为给定的无穷小量,典型题,且难度不大综上,第三章总习题需要重点掌握的是1、2、4、6、7、8、10、11、12、13、17、18、20第四章没有什么可说的重点,能做多少是多少吧……积分的题目是做不完的。
解析几何 高考数学大题热点50题训练学生版

2023 解几大题热点50 题训练一.解答题(共50 小题)1.(2023•五华区校级模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点为F ,C 的两条渐近线分别与直线2a x c=交于A ,B 两点,且AB 的长度恰好等于点F (1)求双曲线的离心率;(2)已知过点F 且斜率为1的直线l 与双曲线交于M ,N 两点,O 为坐标原点,若对于双曲线上任意一点P ,均存在实数λ,μ,使得OP OM ON λμ=+,试确定λ,μ的等量关系式.2.(2023•江西模拟)已知点F 为抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,点(4,)M a 在抛物线上,且||6FM =.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 分别作两条互相垂直的直线与抛物线C 分别交于A ,B 与P ,Q ,记AFP ∆,BFQ ∆的面积分别为1S ,2S ,求12S S +的最小值.3.(2023•潍坊模拟)已知动点P 与两定点1(2,0)A -,2(2,0)A ,直线1PA 与2PA 的斜率之积为34-,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设(D a ,0)(12)a <<,E 为直线2x a =上一动点,直线DE 交曲线C 于G ,H 两点,若||GD 、||HE 、||GE 、||HD 依次为等比数列{}n b 的第m 、n 、p 、q 项,且m n p q +=+,求实数a 的值.4.(2023•西安模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的焦点为1F 、2F ,离心率为22,直线:0l x y m ++=,1F 、2F 在直线l 上的射影分别为M 、N ,且||MN =.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,(2,0)P -.求ABP ∆的面积的最大值.5.(2023•聊城一模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,一条渐近线的倾斜角为60︒,且C 上的点到F 的距离的最小值为1.(1)求C 的方程;(2)设点(0,0)O ,(0,2)M ,动直线:l y kx m =+与C 的右支相交于不同两点A ,B ,且AFM BFM ∠=∠,过点O 作OH l ⊥,H 为垂足,证明:动点H 在定圆上,并求该圆的方程.6.(2023•周至县二模)如图,已知椭圆2222:1(0)y x E a b a b +=>>的一个焦点为1(0,1)F ,离心率为22.(1)求椭圆E 的方程;(2)过点I F 作斜率为k 的直线交椭圆E 于A ,B 两点,AB 的中点为M .设O 为原点,射线OM 交椭圆E 于点C .当四边形OACB 为平行四边形时,求k的值.7.(2023•太原模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B ,其离心率12e =,直线AB 与圆22127x y +=相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点M 的直线与椭圆C 相交于P ,Q 两个不同点,过点P 作x 轴的垂线分别与AB ,AQ 相交于点D 和N ,证明:D 是PN 中点.8.(2023•江苏模拟)已知直线l 与抛物线21:2C y x =交于两点1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,与抛物线22:4C y x =交于两点3(C x ,3)y ,4(D x ,4)y ,其中A ,C 在第一象限,B ,D 在第四象限.(1)若直线l 过点(1,0)M,且11||||BM AM -=l 的方程;(2)①证明:12341111y y y y +=+;②设AOB ∆,COD ∆的面积分别为1S ,2(S O 为坐标原点),若||2||AC BD =,求12S S .9.(2022秋•滨江区校级期末)已知1F ,2F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点.点M 为椭圆上一点,当12F MF ∠取最大值3π时,121()6MF MF MF +⋅= .(1)求椭圆C 的方程;(2)点P 为直线4x =上一点(且P 不在x 轴上),过点P 作椭圆C 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,点B 关于x 轴的对称点为B ',连接AB '交x 轴于点G .设△2AF G ,△2BF G 的面积分别为1S ,2S ,求12||S S -的最大值.10.(2023春•广东月考)已知点(1,0)F ,点P 为平面上的动点,过点P 作直线:1l x =-的垂线,垂足为Q ,且QP QF FP FQ ⋅=⋅ .(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设点P 的轨迹C 与x 轴交于点M ,点A ,B 是轨迹C 上异于点M 的不同的两点,且满足0MA AB ⋅=,求||MB的最小值.11.(2023春•商丘月考)已知动点P 到直线8y =-的距离比到点(0,1)的距离大7.(Ⅰ)求动点P 的轨迹方程;(Ⅱ)记动点P 的轨迹为曲线C ,点M 在直线1:1l y =-上运动,过点M 作曲线C 的两条切线,切点分别为A ,B ,点N 是平面内一定点,线段MA ,NA ,NB ,MB 的中点依次为E ,F ,G ,H ,若当M 点运动时,四边形EFGH 总为矩形,求定点N 的坐标.12.(2023•铜仁市模拟)已知双曲线2222:13x y C a a -=-的一条渐近线方程为20x y -=,若过点(0,3)E -的直线l 交C 于A ,B 两点.(1)求直线l 的斜率范围;(2)若l 交C 的两条渐近线于C ,D 两点且满足CA AB BD ==,求直线l 的斜率的大小.13.(2023•抚顺模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点坐标为(1,0)-,A ,B 分别是椭圆的左、右顶点,点(,)D x y 在椭圆C 上,且直线AD 与BD 的斜率之积为34-.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线230x ty +-=与椭圆分别相交于M ,N 两点,直线(MO O 为坐标原点)与椭圆的另一个交点为E ,求MNE ∆的面积S 的最大值.14.(2023•湛江一模)已知1F ,2F 分别为椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆E 的离心率为12,过2F 且不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆E 交于A ,B 两点,△1F AB 的周长为8.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)过1F 且与l 垂直的直线l '与椭圆E 交于C ,D 两点,求四边形ACBD 面积的最小值.15.(2023•辽宁一模)如图,A ,B ,C ,D 是抛物线2:4E y x =上的四个点(A ,B 在x 轴上方,C ,D 在x 轴下方),已知直线AC 与BD 的斜率分别为63-和2,且直线AC 与BD 相交于点P .(1)若点A 的横坐标为6,则当ADC ∆的面积取得最大值时,求点D 的坐标.(2)试问||||||||PA PC PB PD ⋅⋅是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.16.(2023•咸阳二模)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,且椭圆C 过点(2,0)-,离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)若点1(M x ,1)y 是椭圆22221(0)x y m n m n+=>>上任一点,那么椭圆在点M 处的切线方程为11221x x y y m n +=.已知0(N x ,0)y 是(1)中椭圆C 上除顶点之外的任一点,椭圆C 在N 点处的切线和过N 点垂直于切线的直线分别与y 轴交于点P 、Q .求证:点P 、N 、Q 、1F 、2F 在同一圆上.17.(2023•赤峰三模)法国数学家加斯帕尔⋅蒙日是19世纪著名的几何学家,他创立了画法几何学,推动了空间解析几何学的独立发展,奠定了空间微分几何学的宽厚基础,根据他的研究成果,我们定义:给定椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>,则称圆心在原点O 的圆为“椭圆C 的伴随圆”,已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点为F ,其短轴的一个端点到焦点F (1)若点A 为椭圆C 的“伴随圆”与x 轴正半轴的交点,B ,D 是椭圆C 的两相异点,且BD x ⊥轴,求AB AD ⋅的取值范围.(2)在椭圆C 的“伴随圆”上任取一点P ,过点P 作直线1l ,2l ,使得1l ,2l 与椭圆C 都只有一个交点,试判断1l ,2l 是否垂直?并说明理由.18.(2023•开封二模)如图,过抛物线2:2(0)E x py p =>的焦点F 作直线l 交E 于A ,B 两点,点A ,B 在x 轴上的射影分别为D ,C .当AB 平行于x 轴时,四边形ABCD 的面积为4.(1)求p 的值;(2)过抛物线上两点的弦和抛物线弧围成一个抛物线弓形,古希腊著名数学家阿基米德建立了这样的理论:以抛物线弓形的弦为底,以抛物线上平行于弦的切线的切点为顶点作抛物线弓形的内接三角形,则抛物线弓形的面积等于该内接三角形面积的43倍.已知点P 在抛物线E 上,且E 在点P 处的切线平行于AB ,根据上述理论,从四边形ABCD 中任取一点,求该点位于图中阴影部分的概率为12时直线l 的斜率.19.(2023•吉州区校级一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,若C 过点3(1,2A ,且12|||4AF AF +=.(1)求C 的方程;(2)过点2F 且斜率为l 的直线与C 交于点M 、N ,求OMN ∆的面积.20.(2023•毕节市模拟)在圆22:1O x y +=上任取一点P ,过点P 作y 轴的垂线,垂足为D ,点Q 满足2DQ PQ =.当点P 在圆O 上运动时,点Q 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设曲线C 与y 轴正半轴交点为A ,不过点A 的直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,若0AM AN ⋅=,试探究直线l 是否过定点.若过定点,求出该点的坐标;若不过定点,请说明理由.21.(2023•大庆模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率12e =,短轴长为.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知经过定点(1,1)P 的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,且与直线34y x =-相交于点Q ,如果AQ AP λ= ,QB PB μ=,那么λμ+是否为定值?若是,请求出具体数值;若不是,请说明理由.22.(2023•成都模拟)已知中心为坐标原点O ,对称轴为坐标轴的椭圆C 经过P ,3,Q ,3两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设过点(0,1)的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,23OD OB = ,OE OD OA =+,且点E 在椭圆C 上,求直线l 的方程.23.(2023•湖南模拟)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的焦点到渐近线的距离(1)求C 的方程;(2)如图,点A 为双曲线的下顶点,点P 在y 轴上(位于原点与上顶点之间),过P 作x 轴的平行线l ,过P 的另一条直线交双曲线于G ,H 两点,直线AG ,AH 分别与l 交于M ,N 两点,若ANM AOM π∠+∠=,求点P 的坐标.24.(2023•贵州模拟)已知抛物线2:2(0)C x py p =>上的点0(2,)y 到其焦点F 的距离为2.(1)求抛物线C 的方程;(2)已知点D 在直线:3l y =-上,过点D 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B ,直线AB 与直线l 交于点M ,过抛物线C 的焦点F 作直线AB 的垂线交直线l 于点N ,当||MN 最小时,求||||AB MN 的值.25.(2023•广西模拟)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程;(2)若P 为直线:2l x =-上的一动点,过P 作抛物线C 的切线PA ,PB ,A ,B 为切点,直线AB 与l 交于点M ,过F 作AB 的垂线交l 于点N ,当||MN 最小时.求||AB .26.(2023•昆明一模)已知过点(1,)e 的椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的焦距为2,其中e 为椭圆E 的离心率.(1)求E 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,直线l 与E 交于A ,C 两点,以OA ,OC 为邻边作平行四边形OABC ,且点B 恰好在E 上,试问:平行四边形OABC 的面积是否为定值?若是定值,求出此定值;若不是,说明理由.27.(2023•全国一模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>过点(3,A ,且渐近线方程为0x ±=.(1)求双曲线C 的方程;(2)如图,过点(1,0)B 的直线l 交双曲线C 于点M 、N .直线MA 、NA 分别交直线1x =于点P 、Q ,求||||PB BQ 的值.28.(2023•邯郸一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率与双曲线221x y -=的离心率互为倒数,点(2,2)A 在椭圆C 上,不过点A 的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线AP ,AQ 的斜率之和为1,试问直线l 是否过定点?若过定点,求出此定点;若不过定点,请说明理由.29.(2023•成都模拟)已知1F ,2F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,与椭圆C 有相同焦点的双曲线2214x y -=在第一象限与椭圆C 相交于点P ,且2||1PF =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线1y kx =+与椭圆C 相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,且(0)OD mOB m =>.若椭圆C 上存在点E ,使得四边形OAED 为平行四边形,求m 的取值范围.30.(2023•商洛一模)已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,Q 是椭圆E 的右顶点,2||1F Q =,且椭圆E 的离心率为12.(1)求椭圆E 的方程.(2)过1F 的直线交椭圆E 于A ,B 两点,在x 轴上是否存在一定点P ,使得1()||||PA PBPF PA PB λ=+,λ为正实数.如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,说明理由.31.(2023•石景山区一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点,且离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点(1,1)P -且互相垂直的直线1l ,2l 分别交椭圆C 于M ,N 两点及S ,T 两点.求||||||||PM PN PS PT 的取值范围.32.(2023•西城区校级模拟)已知点A ,B 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左,右顶点,椭圆E 的短轴长为2,离心率为32.(1)求椭圆E 的方程;(2)点O 是坐标原点,直线l 经过点(2,2)P -,并且与椭圆E 交于点M ,N ,直线BM 与直线OP 交于点T ,设直线AT ,AN 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.33.(2023•江西模拟)设椭圆E 的方程为2221(1)x y a a+=>,点O 为坐标原点,点A ,B 的坐标分别为(,0)a ,(0,1),点M 在线段AB 上,满足||2||BM MA =,直线OM 的斜率为14.(1)求椭圆的方程;(2)若动直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,且恒有OP OQ ⊥,是否存在一个以原点O 为圆心的定圆C ,使得动直线l 始终与定圆C 相切?若存在,求圆C 的方程,若不存在,请说明理由.34.(2023•天津模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为22,直线:1l x =与C 交于M ,N 两点,且||MN =(1)求C 的方程;(2)若C 的左、右顶点分别为A ,B ,点D (不同于M ,)N 为直线l 上一动点,直线AD ,BD 分别与C 交于点P ,Q ,证明:直线PQ 恒过定点,并求出该定点的坐标.35.(2023•江西模拟)已知椭圆2222:1(,02)x y C a b b a b+=><<的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M 在椭圆上,212MF F F ⊥,若△12MF F 的周长为6,面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点2F 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交y 轴于P 点,设1222,PA AF PB BF λλ==,试判断12λλ+是否为定值?请说明理由.36.(2023•兴庆区校级一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为2,经过点3(1,2,若点P 是椭圆C上一个动点(异于椭圆C 的左右顶点),点(3,0)N -,(2,0)E -,(2,0)F ,直线PN 与曲线C 的另一个公共点为Q ,直线EP 与FQ 交于点M .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)求证:当点P 变化时,点M 恒在一条定直线上.37.(2023•渝中区校级模拟)已知椭圆2222:1x y C a b+=的焦点在x 轴上,它的离心率为12,且经过点23(3P .(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的左焦点为F ,过点F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且过点A ,B 和点2Q 的圆的圆心在x 轴上,求直线l 的方程及此圆的圆心坐标.38.(2023•兴庆区校级一模)如图所示,由半椭圆2212:1(0)4x y C y b += 和两个半圆222:(1)1(0)C x y y ++= 、223:(1)1(0)C x y y -+= 组成曲线:(,)0C F x y =,其中点1A ,2A 依次为1C 的左、右顶点,点B 为1C 的下顶点,点1F ,2F 依次为1C 的左、右焦点.若点1F ,2F 分别为曲线2C ,3C 的圆心.(1)求1C 的方程;(2)若过点1F ,2F 作两条平行线1l ,2l 分别与1C ,2C 和1C ,3C 交与M ,N 和P ,Q ,求||||MN PQ +的最小值.39.(2023•浙江模拟)已知双曲线E 的顶点为(1,0)A -,(1,0)B ,过右焦点F 作其中一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点G ,且4OFG S ∆=.点P 为x 轴正半轴上异于点B 的任意点,过点P 的直线l 交双曲线于C ,D 两点,直线AC 与直线BD 交于点H .(1)求双曲线E 的标准方程;(2)求证:OP OH ⋅为定值.40.(2023•呼和浩特模拟)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点为(2,0)F ,且离心率e =.(1)求椭圆的标准方程;(2)设点A 、B 是x 轴上的两个动点,1)M -且||||AM BM =,直线AM 、BM 分别交椭圆于点P 、Q (均异于)M ,证明:直线PQ 的斜率为定值.41.(2023•龙岩模拟)已知椭圆2222:1(0)x y K a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,过右焦点2F 的直线l 交椭圆K 于M ,N 两点,以线段2||MF 为直径的圆C 与圆221:8C x y +=内切.(1)求椭圆K 的方程;(2)过点M 作ME x ⊥轴于点E ,过点N 作NQ x ⊥轴于点Q ,OM 与NE 交于点P ,是否存在直线l 截得PMN ∆的面积等于62若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.42.(2023•济宁一模)已知直线10x y ++=与抛物线2:2(0)C x py p =>相切于点A ,动直线l 与抛物线C 交于不同两点M ,(N M ,N 异于点)A ,且以MN 为直径的圆过点A .(1)求抛物线C 的方程及点A 的坐标;(2)当点A 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.43.(2023•宁波模拟)已知双曲线2222:1(,0)x y C a b a b-=>的渐近线与曲线21:22E y x =+相切.横坐标为t 的点P 在曲线E 上,过点P 作曲线E 的切线l 交双曲线C 于不同的两点A ,B .(1)求双曲线C 的离心率;(2)记AB 的中垂线交x 轴于点M .是否存在实数t ,使得30APM ∠=︒?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.44.(2023•沙坪坝区校级模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的实轴长为F 到双曲线C 的渐近线距离为1.(1)求双曲线C 的方程;(2)点P 在第一象限,P ,Q 在直线12y x =上,点P ,A ,B 均在双曲线C 上,且AQ x ⊥轴,M 在直线AQ 上,P ,M ,B 三点共线.从下面①②中选取一个作为条件,证明另外一个成立:①Q 是AM 的中点;②直线AB 过定点(0,1)T .45.(2023•石家庄模拟)已知点(4,3)P 在双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上,过P 作x 轴的平行线,分别交双曲线C 的两条渐近线于M ,N 两点,||||4PM PN ⋅=.(Ⅰ)求双曲线C 的方程;(Ⅱ)若直线:l y kx m =+与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,从下面两个条件中选一个(多选只按先做给分),证明:直线l 过定点.①121k k +=;②121k k =.46.(2023•广州模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为22,以C 的短轴为直径的圆与直线6y ax =+相切.(1)求C 的方程;(2)直线:(1)(0)l y k x k =- 与C 相交于A ,B 两点,过C 上的点P 作x 轴的平行线交线段AB 于点Q ,直线OP 的斜率为(k O '为坐标原点),APQ ∆的面积为1.S BPQ ∆的面积为2S ,若21||||AP S BP S ⋅=⋅,判断k k '⋅是否为定值?并说明理由.47.(2023•南充模拟)如图,已知A ,B 分别为椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的左,右顶点,0(P x ,0)y 为椭圆M 上异于点A ,B 的动点,若4AB =,且ABP ∆面积的最大值为2.(1)求椭圆M 的标准方程;(2)已知直线l 与椭圆M 相切于点0(P x ,0)y ,且l 与直线x a =和x a =-分别相交于C ,D 两点,记四边形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点N .问:是否存在两个定点1F ,2F ,使得12||||NF NF +为定值?若存在,求1F ,2F 的坐标;若不存在,说明理由.48.(2023•赣州模拟)已知抛物线2:2(0)C y px p =>,F 为其焦点,点0(2,)M y 在C 上,且4(OFM S O ∆=为坐标原点).(1)求抛物线C 的方程;(2)若A ,B 是C 上异于点O 的两个动点,当90AOB ∠=︒时,过点O 作ON AB ⊥于,问平面内是否存在一个定点Q ,使得||NQ 为定值?若存在,请求出定点Q 及该定值;若不存在,请说明理由.49.(2023•杭州模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>,并且经过点,2).(1)求双曲线E 的方程.(2)若直线l 经过点(2,0),与双曲线右支交于P 、Q 两点(其中P 点在第一象限),点Q 关于原点的对称点为A ,点Q 关于y 轴的对称点为B ,且直线AP 与BQ 交于点M ,直线AB 与PQ 交于点N ,证明:双曲线在点P 处的切线平分线段MN .50.(2023•浦东新区模拟)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,且点(-在椭圆1C 上.(1)求椭圆1C 的方程;(2)过点(0,1)Q 的直线l 与椭圆1C 交于D ,E 两点,已知2DQ QE = ,求直线l 的方程;(3)点P 为椭圆1C 上任意一点,过点P 作1C 的切线与圆222:12C x y +=交于A ,B 两点,设直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k .证明:12k k ⋅为定值,并求该定值.。
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考研数学解析几何练习题
解析几何是考研数学中的一大难点,需要掌握一定的基础知识和解题技巧。
下面将给出一些解析几何练习题,帮助考研学子更好地备战考试。
1. 题目:已知平面α过点A(1, 2, 3),且与直线l1: (x-1)/2 = y/3 = z/4 相交于点B,与直线l2: x/1 = y/2 = z/3 平行,求平面α的方程。
解法:首先求出直线l1和l2的方向向量,分别为v1(2, 3, 4)和v2(1, 2, 3)。
由于平面α与直线l2平行,故平面α的法向量与v2平行,设平面α的法向量为k(1, 2, 3)。
又因为平面α过点A(1, 2, 3),所以平面α的方程为:x - 1 + 2(y - 2) + 3(z - 3) = 0。
2. 题目:已知四面体ABCD,其中AB = 3,AC = 4,AD = 12,且直线BD垂直于平面ACD,求四面体ABCD的体积。
解法:设直线BD与平面ACD的交点为O,则三角形ABC、ABD 和ACD共面,且OD垂直于平面ABC。
由于OD垂直于平面ABC,故OD与ABC平面上的任意一条线段都垂直。
又因为OD垂直于平面ACD,故OD与平面ACD上的任意一条线段都垂直。
综上所述,OD是四面体ABCD的高,OD的长度可以通过向量AD 在向量AC上的投影求得。
设向量AD为a,向量AC为b,则OD = |a·b| / |b|,其中·表示点乘运算。
计算得到OD = 9,根据体积公式V = (底面积 ×高) / 3,可得四面体ABCD的体积为36。
3. 题目:已知二次曲面S:x^2 + y^2 - z^2 = 1,直线l:x = 1 + t,y = 2 - 2t,z = 3t,求直线l与二次曲面S的交点坐标。
解法:将直线l的参数方程代入二次曲面S的方程,得到(1+t)^2 + (2-2t)^2 - (3t)^2 = 1。
化简得到9t^2 - 6t = 0,解得t = 0或t = 2/3。
当t = 0时,直线l与二次曲面S相交于点P(1, 2, 0)。
当t = 2/3时,直线l与二次曲面S相交于点Q(7/3, 2/3, 2)。
通过以上三道解析几何练习题,我们可以看到解析几何的题目常常需要灵活运用向量、平面和直线的性质来解答。
同时,要善于利用已知条件和几何关系,将几何问题转化为代数方程求解。
只有通过大量的练习,掌握了解析几何的基础知识和解题技巧,才能在考研数学中取得好成绩。
希望考研学子能够认真练习,加油备战考试!。