解析几何解答题专题练习作业2含答案

合集下载

解析几何(解答题)答案

解析几何(解答题)答案

(安徽卷22)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点(2,1)M ,且着焦点为1(2,0)F -(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)当过点(4,1)P 的动直线l 与椭圆C 相交与两不同点,A B 时,在线段AB 上取点Q ,满足AP QB AQ PB =,证明:点Q 总在某定直线上解 (1)由题意:2222222211c a b c a b ⎧=⎪⎪+=⎨⎪⎪=-⎩,解得224,2a b ==,所求椭圆方程为22142x y += (2)设点1122(,),(,),(,)Q x y A x y B x y ,由题设,,,,PA PB AQ QB均不为零。

且 PA PB AQ QB = 又 ,,,P A Q B 四点共线,可设,(0,1)PA AQ PB BQ λλλ=-=≠± ,于是1141,11x yx y λλλλ--==-- (1) 2241,11x y x y λλλλ++==++ (2)由于1122(,),(,)A x y B x y 在椭圆C 上,将(1),(2)分别代入C 的方程2224,x y += 整理得222(24)4(22)140x y x y λλ+--+-+= (3) 222(24)4(22)140x y x y λλ+-++-+= (4) (4)-(3)得8(22)0x y λ+-=0,220x y λ≠+-=∵∴即点(,)Q x y 总在定直线220x y +-=上(辽宁卷20)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(03)-,,(03),的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线1y kx =+与C 交于A ,B 两点.(Ⅰ)写出C 的方程;(Ⅱ)若OA ⊥OB ,求k 的值;(Ⅲ)若点A 在第一象限,证明:当k >0时,恒有|OA |>|OB |解:(Ⅰ)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(03)(03)-,,,为焦点, 长半轴为2的椭圆. 它的短半轴222(3)1b =-=,故曲线C 的方程为2214y x += (Ⅱ)设1122()()A x y B x y ,,,,其坐标满足22141.y x y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去y 并整理得22(4)230k x kx ++-=,故1212222344k x x x x k k +=-=-++,.若OA OB ⊥,即12120x x y y +=.而2121212()1y y k x x k x x =+++,于是22121222233210444k k x x y y k k k +=---+=+++, 化简得2410k -+=,所以12k =±(Ⅲ)2222221122()OA OB x y x y -=+-+ 22221212()4(11)x x x x =-+--+12123()()x x x x =--+1226()4k x x k -=+. 因为A 在第一象限,故10x >.由12234x x k =-+知20x <,从而120x x ->.又0k >,故220OA OB -> ,即在题设条件下,恒有OA OB >.(湖南卷20)若A 、B 是抛物线y 2=4x 上的不同两点,弦AB (不平行于y 轴)的垂直平分线与x 轴相交于点P ,则称弦AB 是点P 的一条“相关弦”.已知当x >2时,点P (x ,0)存在无穷多条“相关弦”.给定x 0>2. (I )证明:点P (x 0,0)的所有“相关弦”的中点的横坐标相同;(II) 试问:点P (x 0,0)的“相关弦”的弦长中是否存在最大值?若存在,求其最大值(用x 0表示):若不存在,请说明理由.解: (I )设AB 为点P (x 0,0)的任意一条“相关弦”,且点A 、B 的坐标分别是(x 1,y 1)、(x 2,y 2)(x 1≠x 2),则y 21=4x 1, y 22=4x 2, 两式相减得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).因为x 1≠x 2,所以y 1+y 2≠0. 设直线AB 的斜率是k ,弦AB 的中点是M (x m , y m ),则k=12121242my y x x y y y -==-+.从而AB 的垂直平分线l 的方程为 ().2mm m y y y x x -=-- 又点P (x 0,0)在直线l 上,所以 0().2mm m y y x x -=-- 而0,m y ≠于是0 2.m x x =-故点P (x 0,0)的所有“相关弦”的中点的横坐标都是x 0-2. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,弦AB 所在直线的方程是()m m y y k x x -=-,代入24y x =中, 整理得2222[()2]()0.m m m m k x k y kx x y kx +--+-=则12x x 、是方程(·)的两个实根,且2122().m m y kx x x k-⋅= 设点P 的“相关弦”AB 的弦长为l ,则22222121212()()(1)()l x x y y k x x =-+-=+-22221212122222224222222200(1)[()4]4(1)()2()44(1)[]4(4)(4)4(1)164(1)[2(1)]4(1)[2(3)].m m m mm mmm m m m m m mm m m m k x x x x k x x x y x y x y y y x y y y x x x y x x y x =++-=+--=+-=+-=-+-+=+---=----因为0<2m y <4x m =4(x m -2) =4x 0-8,于是设t=2m y ,则t ∈(0,4x 0-8) 记l 2=g (t )=-[t-2(x 0-3)]2+4(x 0-1)2.若x 0>3,则2(x 0-3) ∈(0, 4x 0-8),所以当t=2(x 0-3),即2m y =2(x 0-3)时,l 有最大值2(x 0-1).若2<x 0<3,则2(x 0-3)≤0,g (t )在区间(0,4 x 0-8)上是减函数,所以0<l 2<16(x 0-2),l 不存在最大值. 综上所述,当x 0>3时,点P (x 0,0)的“相关弦”的弦长中存在最大值,且最大值 为2(x 0-1);当2< x 0≤3时,点P (x 0,0)的“相关弦”的弦长中不存在最大值.[2011·安徽卷] 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.解:(1)反证法:假设l 1与l 2不相交,则l 1与l 2平行,有k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k 21+2=0.此与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)交点P 的坐标(x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k 1x ,y +1=k 2x ,故知x ≠0,从而⎩⎨⎧k 1=y -1x,k 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. [2011·福建卷] 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:(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,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.[2011·福建卷] 如图1-4,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A . (1)求实数b 的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +b ,x 2=4y 得x 2-4x -4b =0.因为直线l 与抛物线C 相切,所以Δ=(-4)2-4×(-4b )=0.解得b =-1.(2)由(1)可知b =-1,故方程(*)即为x 2-4x +4=0.解得x =2,代入x 2=4y ,得y =1,故点A (2,1).因为圆A 与抛物线C 的准线相切,所以圆A 的半径r 等于圆心A 到抛物线的准线y =-1的距离,即r =|1-(-1)|=2.所以圆A 的方程为(x -2)2+(y -1)2=4.[2011·课标全国卷] 在平面直角坐标系xOy 中,曲线y =x 2-6x +1与坐标轴的交点都在圆C 上. (1)求圆C 的方程;(2)若圆C 与直线x -y +a =0交于A 、B 两点,且OA ⊥OB ,求a 的值. 解:(1)曲线y =x 2-6x +1与y 轴的交点为(0,1),与x 轴的交点为(3+22,0),(3-22,0).故可设C 的圆心为(3,t ),则有32+(t -1)2=(22)2+t 2,解得t =1. 则圆C 的半径为32+(t -1)2=3.所以圆C 的方程为(x -3)2+(y -1)2=9.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +a =0,(x -3)2+(y -1)2=9. 消去y ,得到方程2x 2+(2a -8)x +a 2-2a +1=0.由已知可得,判别式Δ=56-16a -4a 2>0.从而x 1+x 2=4-a ,x 1x 2=a 2-2a +12.①由于OA ⊥OB ,可得x 1x 2+y 1y 2=0.又y 1=x 1+a ,y 2=x 2+a ,所以2x 1x 2+a (x 1+x 2)+a 2=0.②由①,②得a =-1,满足Δ>0,故a =-1.[2011·湖南卷] 如图1-9,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,x 轴被曲线C 2:y =x 2-b 截得的线段长等于C 1的长半轴长.(1)求C 1,C 2的方程;(2)设C 2与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与C 2相交于点A ,B ,直线MA ,MB 分别与C 1相交于点D ,E . ①证明:MD ⊥ME ;②记△MAB ,△MDE 的面积分别为S 1,S 2.问:是否存在直线l ,使得S 1S 2=1732?请说明理由.图1-10解: (1)由题意知,e =c a =32,从而a =2b .又2b =a ,解得a =2,b =1.故C 1,C 2的方程分别为x 24+y 2=1,y =x 2-1.(2)①由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y =kx .由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y =x 2-1得x 2-kx -1=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=k ,x 1x 2=-1. 又点M 的坐标为(0,-1),所以k MA ·k MB =y 1+1x 1·y 2+1x 2=(kx 1+1)(kx 2+1)x 1x 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1x 1x 2=-k 2+k 2+1-1=-1.故MA ⊥MB ,即MD ⊥ME .②设直线MA 的斜率为k 1,则直线MA 的方程为y =k 1x -1,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k 1x -1,y =x 2-1解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =k 1,y =k 21-1.则点A 的坐标为(k 1,k 21-1).又直线MB 的斜率为-1k 1,同理可得点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-1k 1,1k 21-1. 于是S 1=12|MA |·|MB |=121+k 21·|k 1|·1+1k 21·⎪⎪⎪⎪-1k 1=1+k 212|k 1|.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -1,x 2+4y 2-4=0得(1+4k 21)x 2-8k 1x =0. 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =8k 11+4k 21,y =4k 21-11+4k 21.则点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 11+4k 21,4k 21-11+4k 21.又直线ME 的斜率为-1k 1,同理可得点E 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 14+k 21,4-k 214+k 21.,于是S 2=12|MD |·|ME |=32(1+k 21)·|k 1|(1+4k 21)(k 21+4). 因此S 1S 2=164⎝⎛⎭⎫4k 21+4k 21+17.由题意知,164⎝⎛⎭⎫4k 21+4k 21+17=1732,解得k 21=4,或k 21=14. 又由点A ,B 的坐标可知,k =k 21-1k 21k 1+1k 1=k 1-1k 1,所以k =±32.故满足条件的直线l 存在,且有两条,其方程分别为y =32x 和y =-32x .[2011·陕西卷] 如图1-8,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.解: (1)设M 的坐标为(x ,y ),P 的坐标为(x P ,y P ),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x P=x ,y P =54y,∵P 在圆上,∴x 2+⎝⎛⎭⎫54y 2=25,即C 的方程为x 225+y216=1. (2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0.∴x 1=3-412,x 2=3+412.∴线段AB 的长度为|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=⎝⎛⎭⎫1+1625(x 1-x 2)2=4125×41=415.[2011·陕西卷] 设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标.解:(1)将(0,4)代入椭圆C 的方程得16b2=1,∴b =4.又e =c a =35得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴C 的方程为x 225+y216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0.解得x 1=3-412,x 2=3+412,∴AB 的中点坐标x =x 1+x 22=32,y =y 1+y 22=25(x 1+x 2-6)=-65.即中点为⎝⎛⎭⎫32,-65.。

高考数学解析几何专题练习及答案解析版之欧阳语创编

高考数学解析几何专题练习及答案解析版之欧阳语创编

高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( )A.19422=+y xB.14922=+y xC.113422=+y xD.141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过左焦点F 1作斜率为的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A .3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB(O 为坐标原点)的面积为m 6+ m 4的值为( )A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上(C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( )A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( )A 、线段B 、直线C 、圆D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( )A . 54B .45C .254D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( ) A.)3,2(-、13 B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+b y x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( ) A.1222=+y x B.13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a b y a x ,NM ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ).(A)22 (B)42 (C)23 (D)43 13.设P为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( ) A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=则||PM 的最小值是( )A .2B .3C .2D .316.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为 A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( )(A )1 (B (C (D )218.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.相离19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( ) (A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.若直线l :y =kx 2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π,3π) B .(6π,2π)C .(3π,2π) D .[6π,2π]21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( ) A .23 B .32C .32-D .23-22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP ⋅的取值范围为( )A .()21,1-B .()21,2-C .()1,2D .()2,+∞23.若b a ,满足12=+b a ,则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21.D ⎪⎭⎫⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( )A. 4B. 3C. 2D. 125.已知F 1 、F 2分别是双曲线1b y a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( ) A .2 B . 3C .4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( ) A. B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为( )A 、圆心()1,3P ,半径10r =;B 、圆心()1,3P ,半径10r =;C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径10r =。

解析几何练习题及答案

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.3 B .- 3 C.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 .1 B .-1 C .-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 .4 B .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. 答案:D4.(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=0 B .2x +y -1=0 C .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 的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫π6,π3 B .⎝⎛⎭⎫π6,π2 C.⎝⎛⎭⎫π3,π2D .⎣⎡⎦⎤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 的倾斜角的取值范围为⎝⎛⎭⎫π6,π2.故选B.答案:B6.(2014泰安一模)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=0 B .2x +y -7=0 C .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:A 二、填空题7.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,由⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6,2a +1b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =4b =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湘潭质检)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-mm +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 的取值范围是________.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.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y +3=0,x +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-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 2,得⎩⎪⎨⎪⎧2sin 2α-1=0,1+sin 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 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x +1,y =k 2x -1解得交点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2-k 1,k 2+k 1k 2-k 1, 而2x 2+y 2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2-k 12+⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+k 1k 2-k 12=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 )满足⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k 1x ,y +1=k 2x ,故知x ≠0.从而⎩⎪⎨⎪⎧k 1=y -1x ,k 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=1 B .x 2+(y +2)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ), 则12+(t -2)2=1,得t =2,所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A. 答案:A2.(2014郑州模拟)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2(x -2)2+y 2=(x -8)2+y 2,化简整理得x 2+y 2=16,故选B. 答案:B3.(2012年高考陕西卷)已知圆C:x2+y2-4x=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:x2+y2-4x=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 =(3-2)2+(0-0)2=1<2,点P(3,0)恒在圆内,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年高考辽宁卷)将圆x2+y2-2x-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年高考广东卷)垂直于直线y=x+1且与圆x2+y2=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x2+y2=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=1相切,可得|b|12+12b=-2,则直线方程为x+y-2=0.故选A.答案:A6.(2012年高考福建卷)直线x+3y-2=0与圆x2+y2=4相交于A、B两点,则弦AB 的长度等于()A.25B.2 3C.3D.1|0+3×0-2|=1,半径r=2,解析:因为圆心到直线x+3y-2=0的距离d=12+(3)2所以弦长|AB|=222-12=2 3.故选B.答案:B 二、填空题7.(2013年高考浙江卷)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:4 58.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+(-1)2=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内部, ∴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x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫y -1x 2+1=y -1x ,化简得x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=14. 经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=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, 得⎩⎪⎨⎪⎧|CD |=|4+2a |a 2+1,|CD |2+|DA |2=22,|DA |=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x 225+y 216=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唐山二模)P 为椭圆x 24+y 23=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,∴⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=4,|PF 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年高考江西卷)椭圆x 2a 2+y 2b 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.14 B .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年高考辽宁卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=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.35 B .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 :x 2m +y 24=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山东省实验中学第二次诊断)已知椭圆x 2a 2+y 2b 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a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为( )A .(0,2-1)B .⎝⎛⎭⎫22,1C.⎝⎛⎭⎫0,22 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|=ca=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 ,也就是⎩⎪⎨⎪⎧(1-e )(1+e )<2,2<(1+e )2,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x 225+y 216=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+y 2b 2=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西安模拟)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=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y 225-m +x 29-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y 220+x 24=1.答案:y 220+x 24=110.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=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:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 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年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=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 1上,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=1,b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,b 2=1.故椭圆C 1的方程为x 22+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相切得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,y 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 1相切得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 22+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 2-1.②①②联立得⎩⎪⎨⎪⎧kb =1,2k 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 :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为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△P AB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点.所以a =3,b =1, 椭圆C 的方程为x 23+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∠P AO =60°, 所以△P AB 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 ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 23+y 2=1,y =kx ,化简得(3k 2+1)x 2=3, 所以|x 1|=33k 2+1, 则|AO |=1+k 233k 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),所以⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +3,y =-1k x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3kk -1,y 0=-3k -1.则|PO |=9k 2+9(k -1)2, 因为△P AB 为等边三角形, 所以应有|PO |=3|AO |, 代入得9k 2+9(k -1)2=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x 216-y 220=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年高考湖北卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x 2sin 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年高考湖南卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A.x 220-y 25=1 B .x 25-y 220=1C.x 280-y 220=1 D .x 220-y 280=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x 220-y 25=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=(42)2+(22)2-422×42×22=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.x 242-y 232=1 B .x 2132-y 252=1C.x 232-y 242=1 D .x 2132-y 2122=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x 242-y 232=1.故选A.答案:A6.(2014福州八中模拟)若双曲线x 29-y 216=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16内,则实数m 的取值范围是( )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内,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 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考辽宁卷)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=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 |-|P A |=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-y 2b 2=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-y 23=1.答案:x 2-y 23=19.(2014合肥市第三次质检)已知点P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=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年高考湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 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 =c a =23-1=3+1. 答案:3+1 三、解答题11.已知双曲线x 2-y 22=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 .由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1-k ,x 2-y 22=1,得(2-k 2)x 2-2k (1-k )x -(1-k )2-2=0(2-k 2≠0).① ∴x 0=x 1+x 22=k (1-k )2-k 2. 由题意,得k (1-k )2-k 2=1, 解得k =2.当k =2时,方程①成为2x 2-4x +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 (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线l 的斜率不存在,即x 1=x 2不符合题意,所以由题得x 21-y 212=1,x 22-y 222=1, 两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-(y 1+y 2)(y 1-y 2)2=0, 即2-y 1-y 2x 1-x 2=0, 即直线l 斜率k =2,得直线l 方程y -1=2(x -1),即y =2x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x 2-y 22=1得2x 2-4x +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南京质检)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 , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a -m =4,7·13a =3·13m ,解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为x 249+y 236=1, 双曲线方程为x 29-y 24=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-(213)22×10×4=45.第八篇 第5节一、选择题1.(2014银川模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫12,0B .(1,0) C.⎝⎛⎭⎫0,18 D .⎝⎛⎭⎫0,14 解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=12y ,它的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,18.故选C. 答案:C2.抛物线的焦点为椭圆x 24+y 29=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为( ) A .x 2=-45yB .y 2=-45xC .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洛阳高三统一考试)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 .83 C.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,则由⎩⎪⎨⎪⎧x 1+1=3(x 2+1),x 1x 2=y 214·y 224=(y 1y 2)216=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 .1 C.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的取值范围是( )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 ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =3x +b ,x 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年高考北京卷)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 =3(x -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|P A |+|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|P A |+|PM |的最小值,可先求|P A |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|P A |+|PF |=|P A |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|P A |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|P A |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+12, 所以|P A |+|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,求实数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 ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =-x +n ,y =2x 2,得2x 2+x -n =0, ∴x 1+x 2=-12,x 1x 2=-n 2. 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 为⎝⎛⎭⎫-14,54, 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.∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1=2x 21,y 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M ⎝⎛⎭⎫-14,m -14, ∴AB 的方程是y -⎝⎛⎭⎫m -14=-⎝⎛⎭⎫x +14, 即y =-x +m -12,代入y =2x 2, 得2x 2+x -⎝⎛⎭⎫m -12=0,∴x 1x 2=-m -122=-12,∴m =32. 12.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 =22⎝⎛⎭⎫x -p 2,与y 2=2px 联立, 从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9, 所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4, y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42).设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),即C (4λ+1,42λ-22),所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。

高考数学解析几何专题练习及答案解析版之欧阳理创编

高考数学解析几何专题练习及答案解析版之欧阳理创编

高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( )A.19422=+y xB.14922=+y xC.113422=+y xD.141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过左焦点F 1作斜率为的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A .3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( )A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q都不在曲线C 上(C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( )A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( )A 、线段B 、直线C 、圆D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( )A . 54 B .45 C .254D .4259. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( ) A.)3,2(-、13 B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、1310.椭圆12222=+by x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( ) A.1222=+y x B.13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222>>=+b a b y a x ,NM ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ). (A)22 (B)42 (C)23 (D)43 13.设P为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( ) A .36 B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=则||PM 的最小值是( )A .2B .3C .2D .316.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为 A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为32,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( )(A )1 (B 2(C 3 (D )218.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.相离19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( ) (A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.若直线l :y =kx 32x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A .[6π,3π) B .(6π,2π)C .(3π,2π) D .[6π,2π]21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( )A .23 B .32C .32-D .23-22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP ⋅的取值范围为( ) A .()21,1-B .()21,2-C .()1,2D .()2,+∞23.若ba ,满足12=+b a ,则直线3=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21.D ⎪⎭⎫⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( )A. 4B. 3C. 2D. 1 25.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C .4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( ) A. B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( )A .1B .2 C.3 D.4 28.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为( )A 、圆心()1,3P ,半径10r =;B 、圆心()1,3P ,半径r =C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径r =。

解析几何练习题及答案

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.3 B .- 3 C.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 .1 B .-1 C .-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 .4 B .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. 答案:D4.(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=0 B .2x +y -1=0 C .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 的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫π6,π3 B .⎝⎛⎭⎫π6,π2 C.⎝⎛⎭⎫π3,π2D .⎣⎡⎦⎤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 的倾斜角的取值范围为⎝⎛⎭⎫π6,π2.故选B.答案:B6.(2014泰安一模)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=0 B .2x +y -7=0 C .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:A 二、填空题7.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,由⎩⎪⎨⎪⎧a +b =6,2a +1b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =4b =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湘潭质检)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-mm +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 的取值范围是________.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.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y +3=0,x +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-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 2,得⎩⎪⎨⎪⎧2sin 2α-1=0,1+sin 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 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x +1,y =k 2x -1解得交点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2-k 1,k 2+k 1k 2-k 1, 而2x 2+y 2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2-k 12+⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+k 1k 2-k 12=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 )满足⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k 1x ,y +1=k 2x ,故知x ≠0.从而⎩⎪⎨⎪⎧k 1=y -1x ,k 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=1 B .x 2+(y +2)2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ), 则12+(t -2)2=1,得t =2,所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A. 答案:A2.(2014郑州模拟)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2(x -2)2+y 2=(x -8)2+y 2,化简整理得x 2+y 2=16,故选B. 答案:B3.(2012年高考陕西卷)已知圆C:x2+y2-4x=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:x2+y2-4x=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 =(3-2)2+(0-0)2=1<2,点P(3,0)恒在圆内,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年高考辽宁卷)将圆x2+y2-2x-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年高考广东卷)垂直于直线y=x+1且与圆x2+y2=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x2+y2=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=1相切,可得|b|12+12b=-2,则直线方程为x+y-2=0.故选A.答案:A6.(2012年高考福建卷)直线x+3y-2=0与圆x2+y2=4相交于A、B两点,则弦AB 的长度等于()A.25B.2 3C.3D.1|0+3×0-2|=1,半径r=2,解析:因为圆心到直线x+3y-2=0的距离d=12+(3)2所以弦长|AB|=222-12=2 3.故选B.答案:B 二、填空题7.(2013年高考浙江卷)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:4 58.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+(-1)2=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内部, ∴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x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫y -1x 2+1=y -1x ,化简得x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=14. 经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y -322=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, 得⎩⎪⎨⎪⎧|CD |=|4+2a |a 2+1,|CD |2+|DA |2=22,|DA |=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x 225+y 216=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唐山二模)P 为椭圆x 24+y 23=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,∴⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=4,|PF 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年高考江西卷)椭圆x 2a 2+y 2b 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.14 B .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年高考辽宁卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=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.35 B .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 :x 2m +y 24=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山东省实验中学第二次诊断)已知椭圆x 2a 2+y 2b 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a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为( )A .(0,2-1)B .⎝⎛⎭⎫22,1C.⎝⎛⎭⎫0,22 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|=ca=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 ,也就是⎩⎪⎨⎪⎧(1-e )(1+e )<2,2<(1+e )2,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x 225+y 216=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+y 2b 2=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西安模拟)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=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y 225-m +x 29-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y 220+x 24=1.答案:y 220+x 24=110.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=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:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 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年高考广东卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=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 1上,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=1,b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,b 2=1.故椭圆C 1的方程为x 22+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相切得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,y 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 1相切得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,x 22+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 2-1.②①②联立得⎩⎪⎨⎪⎧kb =1,2k 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 :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为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△P AB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点.所以a =3,b =1, 椭圆C 的方程为x 23+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∠P AO =60°, 所以△P AB 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 ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 23+y 2=1,y =kx ,化简得(3k 2+1)x 2=3, 所以|x 1|=33k 2+1, 则|AO |=1+k 233k 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),所以⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +3,y =-1k x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3kk -1,y 0=-3k -1.则|PO |=9k 2+9(k -1)2, 因为△P AB 为等边三角形, 所以应有|PO |=3|AO |, 代入得9k 2+9(k -1)2=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x 216-y 220=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年高考湖北卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x 2sin 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年高考湖南卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A.x 220-y 25=1 B .x 25-y 220=1C.x 280-y 220=1 D .x 220-y 280=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x 220-y 25=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=(42)2+(22)2-422×42×22=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.x 242-y 232=1 B .x 2132-y 252=1C.x 232-y 242=1 D .x 2132-y 2122=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x 242-y 232=1.故选A.答案:A6.(2014福州八中模拟)若双曲线x 29-y 216=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16内,则实数m 的取值范围是( )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内,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 的取值范围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考辽宁卷)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=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 |-|P A |=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-y 2b 2=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-y 23=1.答案:x 2-y 23=19.(2014合肥市第三次质检)已知点P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=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年高考湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 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 =c a =23-1=3+1. 答案:3+1 三、解答题11.已知双曲线x 2-y 22=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 .由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1-k ,x 2-y 22=1,得(2-k 2)x 2-2k (1-k )x -(1-k )2-2=0(2-k 2≠0).① ∴x 0=x 1+x 22=k (1-k )2-k 2. 由题意,得k (1-k )2-k 2=1, 解得k =2.当k =2时,方程①成为2x 2-4x +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 (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线l 的斜率不存在,即x 1=x 2不符合题意,所以由题得x 21-y 212=1,x 22-y 222=1, 两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-(y 1+y 2)(y 1-y 2)2=0, 即2-y 1-y 2x 1-x 2=0, 即直线l 斜率k =2,得直线l 方程y -1=2(x -1),即y =2x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x 2-y 22=1得2x 2-4x +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南京质检)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 , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a -m =4,7·13a =3·13m ,解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为x 249+y 236=1, 双曲线方程为x 29-y 24=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-(213)22×10×4=45.第八篇 第5节一、选择题1.(2014银川模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫12,0B .(1,0) C.⎝⎛⎭⎫0,18 D .⎝⎛⎭⎫0,14 解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=12y ,它的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,18.故选C. 答案:C2.抛物线的焦点为椭圆x 24+y 29=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为( ) A .x 2=-45yB .y 2=-45xC .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洛阳高三统一考试)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 .83 C.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,则由⎩⎪⎨⎪⎧x 1+1=3(x 2+1),x 1x 2=y 214·y 224=(y 1y 2)216=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 .1 C.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的取值范围是( )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 ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =3x +b ,x 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年高考北京卷)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 =3(x -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|P A |+|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|P A |+|PM |的最小值,可先求|P A |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|P A |+|PF |=|P A |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|P A |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|P A |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+12, 所以|P A |+|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,求实数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 ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =-x +n ,y =2x 2,得2x 2+x -n =0, ∴x 1+x 2=-12,x 1x 2=-n 2. 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 为⎝⎛⎭⎫-14,54, 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.∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1=2x 21,y 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M ⎝⎛⎭⎫-14,m -14, ∴AB 的方程是y -⎝⎛⎭⎫m -14=-⎝⎛⎭⎫x +14, 即y =-x +m -12,代入y =2x 2, 得2x 2+x -⎝⎛⎭⎫m -12=0,∴x 1x 2=-m -122=-12,∴m =32. 12.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 =22⎝⎛⎭⎫x -p 2,与y 2=2px 联立, 从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4.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.。

初三数学解析几何练习题及答案

初三数学解析几何练习题及答案

初三数学解析几何练习题及答案解析几何是数学中的一个分支,它通过运用代数和几何的方法来研究图形和方程之间的关系。

初三学生对于解析几何的学习是非常重要的,因为它是数学学科中的一个基础,对于进一步学习高等数学有很大的帮助。

为了帮助同学们更好地掌握解析几何,我为大家准备了一些练习题,并提供了详细的解答,希望对大家的学习能够有所帮助。

1. 题目一:平面直角坐标系中,已知直线L的方程为2x + y = 5,直线L'过点A(2, 1)且垂直于直线L,求直线L'的方程。

解答:首先,我们可以求出直线L的斜率k1。

由于直线L的表达式为2x + y = 5,我们可以将其转化为斜截式的形式y = -2x + 5。

可以看出,直线L的斜率k1为-2。

由于直线L'垂直于直线L,所以它们的斜率互为倒数,即k1 * k2 = -1,其中k2为直线L'的斜率。

代入已知条件,我们得到-2 * k2 = -1,解得k2 = 1/2。

已知直线L'经过点A(2, 1)且斜率为1/2,我们可以利用点斜式的方程来求解。

点斜式的方程为y - y1 = k(x - x1),其中(x1, y1)为直线上已知的一点,k为直线的斜率。

代入已知条件,将点A的坐标代入,我们得到y - 1 = 1/2(x - 2)。

将该方程转化为一般式的形式,我们得到2y - x = 3,即为直线L'的方程。

2. 题目二:已知直线L过点A(1, -2)和点B(3, 4),直线L'经过点A且与直线L平行,求直线L'的方程。

解答:首先,我们可以通过两点之间的斜率公式来计算直线L的斜率k1。

斜率公式为k1 = (y2 - y1) / (x2 - x1),其中(x1, y1)和(x2, y2)分别为直线上的两个点的坐标。

代入已知条件,我们得到k1 = (4 - (-2)) / (3 - 1) = 6 / 2 = 3。

由于直线L'与直线L平行,所以它们的斜率相等,即k1 = k2,其中k2为直线L'的斜率。

解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等课后限时作业(二)带答案人教版新高考分类汇编

高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编福建理2)以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知椭圆221:12x C y +=和圆222:1C x y +=,椭圆1C 的左顶点和下顶点分别为A ,B ,且F 是椭圆1C 的右焦点.(1) 若点P 是曲线2C 上位于第二象限的一点,且△APF 的面积为12,24+求证:;AP OP ⊥(2) 点M 和N 分别是椭圆1C 和圆2C 上位于y 轴右侧的动点,且直线BN 的斜率是直线BM 斜率的2倍,求证:直线MN 恒过定点.3.椭圆21)0,0(12222=>>=+e b a by ax 的离心率,右焦点F (c,0),方程02=-+c bx ax 的两个根分别为x 1,x 2,则点P (x 1,x 2)在与圆222=+y x 的位置关系是▲ . 评卷人得分三、解答题4.已知椭圆22221x y a b += ()0a b >>的右焦点为1(20)F ,,离心率为e .(1)若22e =,求椭圆的方程; (2)设A ,B 为椭圆上关于原点对称的两点,1AF 的中点为M ,1BF 的中点为N ,若原点O 在以线段MN 为直径的圆上. ①证明点A 在定圆上;②设直线AB 的斜率为k ,若3k ≥,求e 的取值范围. 关键字:求椭圆方程;证明点在定圆上;求点的轨迹方程;5.已知,A B 分别是直线33y x =和33y x =-上的两个动点,线段AB 的长为23是AB 的中点,点P 的轨迹为.C(1)求轨迹C 的方程;(2)过点(1,0)Q 任意作直线l (与x 轴不垂直),设l 与轨迹C 交于,M N 两点,与y 轴交于R 点。

高考数学解析几何专题练习及答案解析版之欧阳家百创编

高考数学解析几何专题练习解析版82页欧阳家百(2021.03.07)1.一个顶点的坐标()2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是( )A.19422=+y xB.14922=+y xC.113422=+y xD.141322=+y x2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>,过左焦点F 1作斜率为P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( ) A . 3B .32+C . 31+D . 323.已知过抛物线y 2 =2px (p>0)的焦点F 的直线x -my+m=0与抛物线交于A ,B 两点,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为,则m 6+ m 4的值为( ) A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为 A .30o B . 45o C .60o D .120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2θ2cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),则有 ( )(A)P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 (B)P 、Q 都不在曲线C 上(C)P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上 (D)P 、Q 都在曲线C 上6.点M 的直角坐标为)1,3(--化为极坐标为( )A .)65,2(π B .)6,2(π C .)611,2(π D .)67,2(π7.曲线的参数方程为⎩⎨⎧-=+=12322t y t x (t 是参数),则曲线是( ) A 、线段 B 、直线 C 、圆 D 、射线 8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是( )A . 54 B .45 C .254 D .425 9. 圆06422=+-+y x y x 的圆心坐标和半径分别为( )A.)3,2(-、13B.)3,2(-、13C.)3,2(--、13D.)3,2(-、13 10.椭圆12222=+by x 的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN ≤,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ( )A.1222=+y x B.13222=+y x C.12222=+y x D.13222=+y x 11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB ∆是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为 ( )A .32B .2 CD12.已知)0(12222>>=+b a by ax ,NM ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021≠k k ,则21k k +的最小值为1,则椭圆的离心率为( ).(A)22 (B)42 (C)23 (D)43 13.设P为双曲线11222=-y x 上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21=PF PF ,则△PF 1F 2的面积为( ) A .36B .12C .123D .2414.如果过点()m P ,2-和()4,m Q 的直线的斜率等于1,那么m 的值为( ) A .4B .1C .1或3D .1或415.已知动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=则||PM 的最小值是( )A .2B .3C .2D .316.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为 A 、B 、、C 、D 、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为32,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =( ) (A )1 (B 2(C 3(D )2 18.圆22(2)4x y ++=与圆22(2)(1)9x y -+-=的位置关系为( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.相离19.已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨迹可能是( )(A)圆或椭圆或双曲线 (B)两条射线或圆或抛物线 (C)两条射线或圆或椭圆 (D)椭圆或双曲线或抛物线20.若直线l :y =kx 与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A .[6π,3π)B .(6π,2π)C .(3π,2π)D .[6π,2π]21.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M -,则直线l 的斜率为( ) A .23 B .32C .32-D .23-22.已知点()()0,0,1,1O A -,若F 为双曲线221x y -=的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP ⋅的取值范围为( ) A .)1,1B .C .(D .)+∞23.若b a ,满足12=+b a ,则直线03=++b y ax 过定点( ).A ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,61B .⎪⎭⎫ ⎝⎛-61,21C .⎪⎭⎫ ⎝⎛61,21.D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,6124.双曲线1922=-y x 的实轴长为 ( )A. 4B. 3C. 2D. 1 25.已知F 1 、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是( )A .2B . 3C . 4D . 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是( ) A. B.C.D.y=x27.抛物线x y 122=上与焦点的距离等于6的点横坐标是( ) A .1 B .2 C.3 D.428.已知圆22:260C x y x y +-+=,则圆心P 及半径r 分别为 ( )A 、圆心()1,3P ,半径10r =;B 、圆心()1,3P ,半径10r =C 、圆心()1,3P -,半径10r =;D 、圆心()1,3P -,半径10r =29.F 1、F 2是双曲线C :x2- 22y b=1的两个焦点,P 是C 上一点,且△F 1PF 2是等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为 A .12B .22 C .32.3230.圆01222=--+x y x 关于直线032=+-y x 对称的圆的方程是( )A.21)2()3(22=-++y x B.21)2()3(22=++-y x C.2)2()3(22=-++y xD.2)2()3(22=++-y x31.如图,轴截面为边长为34等边三角形的圆锥,过底面圆周上任一点作一平面α,且α与底面所成二面角为6π,已知α与圆锥侧面交线的曲线为椭圆,则此椭圆的离心率为( )(A )43 (B )23 (C )33 (D )22 32.已知直线(2)(0)y k x k =+>与抛物线C :28y x =相交于A.B 两点,F为C 的焦点,若2FA FB =,则k =( )A. 13B. 2C. 23D. 2233.已知椭圆23)0(1:2222的离心率为>>=+b a by a x C ,过右焦点F 且斜率为)0(>k k 的直线与B A C ,相交于两点,若FB AF 3=,则=k ( ) A. 1 B .2 C . 3 D .234.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线为l ,过(1,0)M 且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B .若AM MB =,则P 的值为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )435.若动圆与圆(x -2)2+y 2=1外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹方程是 ( ) A.y 2=8xB.y 2=-8xC.y 2=4xD.y 2=-4x36.若R k ∈,则方程12322=+++k y k x 表示焦点在x 轴上的双曲线的充要条件是( )A .23-<<-kB .3-<kC .3-<k 或2->kD .2->k 37.点(1,2)关于直线y =x 1的对称点的坐标是 (A )(3,2) (B )(3,2)(C )(3,2) (D )(3,2)38.设圆422=+y x 的一条切线与x 轴、y 轴分别交于点B A 、, 则AB 的最小值为( )A 、4B 、24C 、6D 、839.圆220x y ax by +++=与直线220(0)ax by a b +=+≠的位置关系是 ( )A .直线与圆相交但不过圆心.B .相切.C .直线与圆相交且过圆心.D .相离40.椭圆的长轴为A1A2,B 为短轴的一个端点,若∠A1BA2=120°,则椭圆的离心率为 A .36 B .21C .33 D .2341.已知圆C 与圆(x -1)2+y 2=1关于直线y =-x 对称,则圆C 的方程为()A .(x +1)2+y 2=1B .x 2+y 2=1C .x 2+(y +1)2=1D .x 2+(y -1)2=142.已知直线l 经过坐标原点,且与圆22430x y x +-+=相切,切点在第四象限,则直线l 的方程为( ) A.3y x =B .3y x =-C .33y x =D .33y x =- 43.当曲线214y x =+-与直线240kx y k --+=有两个相异的交点时,实数k 的取值范围是 ( ) A .5(0,)12 B .13(,]34 C .53(,]124 D .5(,)12+∞44.已知F 1、F 2分别是双曲线22221x y a b-=的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点且212||8||PF a PF =,则双曲线离心率的取值范围是( ) A. (1,2]B. [2 +∞)C. (1,3]D. [3,+∞)45.已知P 是圆22(3)(3)1x y -+-=上或圆内的任意一点,O 为坐标原点,1(,0)2OA =,则OA OP ⋅的最小值为( ) A .12B .32C .1D .246.已知0AB >且0BC <,则直线0Ax By C ++=一定不经过( ) (A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限 47.[2012·课标全国卷]等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB|=43,则C 的实轴长为( ) A.2B.22C.4 D.848.双曲线具有光学性质:“从双曲线的一个焦点发出的光线经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点。

初中数学解析几何练习题(含答案)

解析几何热点一 定点定值问题定点、定值问题一般涉及曲线过定点、与曲线上的动点有关的定值问题以及与圆锥曲线有关的弦长、面积、横(纵)坐标等的定值问题.圆锥曲线中的最值问题大致可分为两类:一是涉及距离、面积的最值以及与之相关的一些问题;二是求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时求解与之有关的一些问题.【例1】已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3⎝⎛⎭⎪⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎪⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.教材探源 本题第(1)问源于教材选修1-1P34例1,主要考查利用待定系数法及方程思想求曲线方程.本题第(2)问源于教材选修1-1P35例3,主要考查利用坐标法研究几何问题,充分考查学生解决综合问题的能力.满分解答 (1)解 由于点P 3,P 4关于y 轴对称,由题设知C 必过P 3,P 4.又由1a 2+1b 2>1a 2+34b 2知,椭圆C 不经过点P 1, 所以点P 2在椭圆C 上.1分 (得分点1)因此⎩⎪⎨⎪⎧1b 2=1,1a 2+34b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=4,b 2=1.3分 (得分点2)故C 的方程为x 24+y 2=1.5分 (得分点3)(2)证明 设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2.如果直线l 的斜率不存在,l 垂直于x 轴. 设l :x =m ,A (m ,y A ),B (m ,-y A ),k 1+k 2=y A -1m +-y A -1m =-2m =-1,得m =2, 此时l 过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.6分 (得分点4)从而可设l :y =kx +m (m ≠1).将y =kx +m 代入x 24+y 2=1得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0.7分 (得分点5)由题设可知Δ=16(4k 2-m 2+1)>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8km4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1.8分 (得分点6)则k 1+k 2=y 1-1x 1+y 2-1x 2=kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x2=2kx 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)x 1x 2.由题设k 1+k 2=-1,故(2k +1)x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)=0. ∴(2k +1)·4m 2-44k 2+1+(m -1)·-8km4k 2+1=0.10分 (得分点7)解之得m =-2k -1,此时Δ=32(m +1)>0,方程有解, ∴当且仅当m >-1时,Δ>0,11分 (得分点8)∴直线l 的方程为y =kx -2k -1,即y +1=k (x -2). 当x =2时,y =-1,所以l 过定点(2,-1).12分 (得分点9)得分要点❶得步骤分:抓住得分点的解题步骤,“步步为赢”,在第(1)问中,分析隐含信息,列出方程组,求出方程.在第(2)问中,分类讨论设出直线方程→联立方程→写出根与系数的关系→利用公式化简求解.❷得关键分:(1)列出方程组.(2)直线方程.(3)韦达定理.(4)斜率公式.都是不可少的过程,有则给分,无则没分.❸得计算分:解题过程中的计算准确是得满分的根本保证,如(得分点3),(得分点5),(得分点7). 【类题通法】解答圆锥曲线中的定点问题的一般步骤第一步:研究特殊情形,从问题的特殊情形出发,得到目标关系所要探求的定点. 第二步:探究一般情况.探究一般情形下的目标结论. 第三步:下结论,综合上面两种情况定结论. 【对点训练】已知焦距为22的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点为A ,直线y =43与椭圆C 交于P ,Q 两点(P 在Q 的左边),Q 在x 轴上的射影为B ,且四边形ABPQ 是平行四边形.(1)求椭圆C 的方程;(2)斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于两个不同的点M ,N .若M 是椭圆的左顶点,D 是直线MN 上一点,且DA ⊥AM .点G 是x 轴上异于点M 的点,且以DN 为直径的圆恒过直线AN 和DG 的交点,求证:点G 是定点. (1)解 设坐标原点为O ,∵四边形ABPQ 是平行四边形,∴|AB →|=|PQ →|, ∵|PQ →|=2|OB →|,∴|AB →|=2|OB →|,则点B 的横坐标为a 3, ∴点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,43,代入椭圆C 的方程得b 2=2,又c 2=2,∴a 2=4,即椭圆C 的方程为x 24+y22=1.(2)证明 设直线MN 的方程为y =k (x +2),N (x 0,y 0),DA ⊥AM ,∴D (2,4k ).由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 22=1,y =k (x +2),消去y 得(1+2k 2)x 2+8k 2x +8k 2-4=0, 则-2x 0=8k 2-41+2k 2,即x 0=2-4k 21+2k 2,∴y 0=k (x 0+2)=4k1+2k 2,则N ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-4k 21+2k 2,4k 1+2k 2, 设G (t ,0),则t ≠-2,若以DN 为直径的圆恒过直线AN 和DG 的交点,则DG ⊥AN ,∴GD →·AN →=0恒成立.∵GD →=(2-t ,4k ),AN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 21+2k 2,4k 1+2k 2,∴GD →·AN →=(2-t )·-8k 21+2k 2+4k ·4k 1+2k 2=0恒成立,即8k 2t1+2k 2=0恒成立, ∴t =0,∴点G 是定点(0,0).【例2】已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,A (a ,0),B (0,b ),O (0,0),△OAB 的面积为1. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线P A 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:|AN |·|BM |为定值.(1)解 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c a =32,12ab =1,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎨⎧a =2,b =1,c = 3.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. (2)证明 由(1)知A (2,0),B (0,1).设P (x 0,y 0),则x 20+4y 20=4.当x 0≠0时,直线P A 的方程为y =y 0x 0-2(x -2). 令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,从而|BM |=|1-y M |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+2y 0x 0-2.直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1.令y =0,得x N =-x 0y 0-1,从而|AN |=|2-x N |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1.所以|AN |·|BM |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2+x 0y 0-1·⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+2y 0x 0-2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪4x 0y 0-4x 0-8y 0+8x 0y 0-x 0-2y 0+2=4. 当x 0=0时,y 0=-1,|BM |=2,|AN |=2, 所以|AN |·|BM |=4. 综上,|AN |·|BM |为定值. 【类题通法】1.求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.2.定值问题求解的基本思路是使用参数表示要解决的问题,然后证明与参数无关,这类问题选择消元的方向是非常关键的. 【对点训练】已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫b ,a b 在椭圆上,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P ,M ,N 为椭圆C 上的三点,若四边形OPMN 为平行四边形,证明四边形OPMN 的面积S 为定值,并求该定值. (1)解 ∵椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=12,得a 2=2b 2,①又点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫b ,a b 在椭圆C 上,∴b 2a 2+a 2b 4=1,②联立①、②得a 2=8,且b 2=4. ∴椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明 当直线PN 的斜率k 不存在时,PN 方程为x =2或x =-2,从而有|PN |=23,所以S =12|PN |·|OM |=12×23×22=26; 当直线PN 的斜率k 存在时,设直线PN 方程为y =kx +m (m ≠0),P (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 将PN 的方程代入椭圆C 的方程, 整理得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-8=0, 所以x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1·x 2=2m 2-81+2k 2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =2m1+2k 2,由OM →=OP →+ON →,得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+2k 2,2m 1+2k 2. 将M 点坐标代入椭圆C 方程得m 2=1+2k 2. 又点O 到直线PN 的距离为d =|m |1+k 2, |PN |=1+k 2|x 1-x 2|,所以S =d ·|PN |=|m |·|x 1-x 2|=1+2k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=48k 2+242k 2+1=2 6.综上,平行四边形OPMN 的面积S 为定值2 6. 热点二 圆锥曲线中的范围问题圆锥曲线中的最值问题大致可分为两类:一是涉及距离、面积的最值以及与之相关的一些问题;二是求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时求解与之有关的一些问题.【例3】已知圆心为H 的圆x 2+y 2+2x -15=0和定点A (1,0),B 是圆上任意一点,线段AB 的中垂线l 和直线BH 相交于点M ,当点B 在圆上运动时,点M 的轨迹记为曲线C . (1)求C 的方程;(2)过点A 作两条相互垂直的直线分别与曲线C 相交于P ,Q 和E ,F ,求PE ·QF 的取值范围.解析 (1)由x 2+y 2+2x -15=0,得(x +1)2+y 2=16, 所以圆心为H (-1,0),半径为4.连接MA ,由l 是线段AB 的中垂线,得|MA |=|MB |, 所以|MA |+|MH |=|MB |+|MH |=|BH |=4, 又|AH |=2<4.根据椭圆的定义可知,点M 的轨迹是以A ,H 为焦点,4为长轴长的椭圆,所以a 2=4,c 2=1,b 2=3,所求曲线C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由直线EF 与直线PQ 垂直,可得AP ·AE =AQ ·AF =0,于是PE ·QF =(AE -AP )·(AF -AQ )=AE ·AF +AP ·AQ .①当直线PQ 的斜率不存在时,直线EF 的斜率为零,此时可不妨取P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,E (2,0),F (-2,0), 所以PE ·QF =⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32=-3-94=-214.②当直线PQ 的斜率为零时,直线EF 的斜率不存在,同理可得PE ·QF =-214. ③当直线PQ 的斜率存在且不为零时,直线EF 的斜率也存在,于是可设直线PQ 的方程为y =k (x -1),P (x P ,y P ),Q (x Q ,y Q ),AP =(x P -1,y P ),AQ =(x Q -1,y Q ),则直线EF 的方程为y =-1k (x -1).将直线PQ 的方程代入曲线C 的方程,并整理得,(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0, 所以x P +x Q =8k 23+4k 2,x P ·x Q =4k 2-123+4k 2.于是AP ·AQ =(x P -1)(x Q -1)+y P ·y Q =(1+k 2)[x P x Q -(x P +x Q )+1]=(1+k 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2-123+4k 2-8k 23+4k 2+1 =-9(1+k 2)3+4k 2.将上面的k 换成-1k ,可得AE ·AF =-9(1+k 2)4+3k 2,所以PE ·QF =AE ·AF +AP ·AQ =-9(1+k 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫13+4k 2+14+3k 2.令1+k 2=t ,则t >1,于是上式化简整理可得,PE ·QF =-9t ⎝ ⎛⎭⎪⎫14t -1+13t +1=-63t 212t 2+t -1=-63494-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -122. 由t >1,得0<1t <1,所以-214<PE ·QF ≤-367.综合①②③可知,PE ·QF 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-214,-367. 【类题通法】圆锥曲线中取值范围问题的五种常用解法(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围. (2)利用已知参数的范围,求新参数的范围,解决这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系.(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围. (4)利用已知的不等关系构造不等式,从而求出参数的取值范围.(5)利用求函数的值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围. 【对点训练】设F 1,F 2分别是椭圆E :x 24+y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点,若P 是该椭圆上的一个动点,且1PF ·2PF 的最大值为1. (1)求椭圆E 的方程;(2)设直线l :x =ky -1与椭圆E 交于不同的两点A ,B ,且∠AOB 为锐角(O 为坐标原点),求k 的取值范围.解析 (1)易知a =2,c =4-b 2,b 2<4, 所以F 1(-4-b 2,0),F 2(4-b 2,0),设P (x ,y ),则1PF ·2PF =(-4-b 2-x ,-y )·(4-b 2-x ,-y )=x 2+y 2-4+b 2=x 2+b 2-b 2x 24-4+b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-b 24x 2+2b 2-4.因为x ∈[-2,2],故当x =±2,即点P 为椭圆长轴端点时,1PF ·2PF 有最大值1, 即1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-b 24×4+2b 2-4,解得b 2=1.故所求椭圆E 的方程为x 24+y 2=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x =ky -1x 24+y 2=1得(k 2+4)y 2-2ky -3=0,Δ=(-2k )2+12(4+k 2)=16k 2+48>0, 故y 1+y 2=2kk 2+4,y 1·y 2=-3k 2+4.又∠AOB 为锐角,故OA ·OB =x 1x 2+y 1y 2>0, 又x 1x 2=(ky 1-1)(ky 2-1)=k 2y 1y 2-k (y 1+y 2)+1,所以x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)y 1y 2-k (y 1+y 2)+1=(1+k 2)·-34+k 2-2k 24+k 2+1=-3-3k 2-2k 2+4+k 24+k 2=1-4k 24+k 2>0,所以k 2<14,解得-12<k <12,故k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12.热点三 圆锥曲线中的几何证明问题圆锥曲线中的几何证明问题多出现在解答题中,难度较大,多涉及线段或角相等以及位置关系的证明等.【例4】如图,圆C 与x 轴相切于点T (2,0),与y 轴正半轴相交于两点M ,N (点M 在点N 的下方),且|MN |=3. (1)求圆C 的方程;(2)过点M 任作一条直线与椭圆x 28+y 24=1相交于两点A ,B ,连接AN ,BN ,求证:∠ANM =∠BNM .解析 (1)设圆C 的半径为r (r >0),依题意,圆心C 的坐标为(2,r ). ∵|MN |=3,∴r 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫322+22,解得r 2=254.∴r =52,圆C 的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=254.(2)证明:把x =0代入方程(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=254,解得y =1或y =4,即点M (0,1),N (0,4).①当AB ⊥x 轴时,可知∠ANM =∠BNM =0.②当AB 与x 轴不垂直时,可设直线AB 的方程为y =kx +1.联立方程 ⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 28+y 24=1,消去y 得,(1+2k 2)x 2+4kx -6=0. 设直线AB 交椭圆于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则x 1+x 2=-4k 1+2k 2,x 1x 2=-61+2k 2. ∴k AN +k BN =y 1-4x 1+y 2-4x 2=kx 1-3x 1+kx 2-3x 2=2kx 1x 2-3(x 1+x 2)x 1x 2. 若k AN +k BN =0,则∠ANM =∠BNM .∵2kx 1x 2-3(x 1+x 2)=-12k 1+2k 2+12k 1+2k 2=0, ∴∠ANM =∠BNM .【类题通法】解决圆锥曲线证明问题,注意依据直线,圆锥曲线,直线与圆锥曲线的位置关系等,通过代数恒等变形和化简计算进行证明,常见的证明方法有:(1)证明三点共线,可以证明其中两段线段的斜率相等,也可以证明其中两个向量互相平行(共线);(2)证明两直线垂直,可以证明这两条直线的斜率之积等于1-,也可以证明这两直线所在的平面向量的数量积等于零;(3)证明两共点点段相等,可以利用弦长公式证明这两线段长度相等,也可以证明公共点在线段的垂直平分线上.【对点训练】设椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,M 是椭圆上任意一点,且△MF 1F 2的周长是4+2 3.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设椭圆C 1的左、右顶点分别为A ,B ,过椭圆C 1上的一点D 作x 轴的垂线交x 轴于点E ,若点C 满足AB ⊥BC ,AD ∥OC ,连接AC 交DE 于点P ,求证:PD =PE .解析 (1)由e =32,知c a =32,所以c =32a ,因为△MF 1F 2的周长是4+23,所以2a+2c=4+23,所以a=2,c=3,所以b2=a2-c2=1,所以椭圆C1的方程为:x24+y2=1.(2)证明:由(1)得A(-2,0),B(2,0),设D(x0,y0),所以E(x0,0),因为AB⊥BC,所以可设C(2,y1),所以AD=(x0+2,y0),OC=(2,y1),由AD∥OC可得:(x0+2)y1=2y0,即y1=2y0 x0+2.所以直线AC的方程为:y2y0x0+2=x+24.整理得:y=y02(x0+2)(x+2).又点P在DE上,将x=x0代入直线AC的方程可得:y=y02,即点P的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x0,y02,所以P为DE的中点,所以PD=PE.。

高二数学解析几何解答题专项训练(含解析)

高二数学解析几何解答题专项训练1、已知抛物线27y x =-上存在关于直线0x y +=对称的相异两点A 、B ,则AB 等于( )A. 5B.C. 6D.2、已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F 、,过2F 的一条直线交椭圆于P Q 、两点,若12PF F ∆的周长为4+,且长轴长与短轴长之比为。

(1)求椭圆C 的方程;(2)若12F P F Q PQ +=,求直线PQ 的方程.3、抛物线C :22y x =,过点()2,0的直线l 交C 与,A B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆。

(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点()4,2P -,求直线l 与圆M 的方程。

4、已知双曲线22:143x y C -=,其右顶点为P .(1)求以P 为圆心,且与双曲线C 的两条渐近线都相切的圆的标准方程;(2)设直线l 过点P ,其法向量为(1,1)n =-,若在双曲线C 上恰有三个点123,,P P P 到直线l 的距离均为d ,求d 的值.5、已知曲线Γ:22143x y +=,直线l 经过点(),0P m 与Γ相交于A 、B 两点。

(1)若(0,C 且2PC =,求证:P 必为Γ的焦点; (2)设0>m ,若点D 在Γ上,且PD 的最大值为3,求m 的值;(3)设O 为坐标原点,若m =l 的一个法向量为()1,n k =,求∆AOB 面积的最大值。

6、在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,C 、D 两点的坐标为(1,0),(1,0)C D -,曲线E 上的动点P 满足PC PD +=E 上的点A 、B 满足OA OB ⊥。

(1)求曲线E 的方程; (2)若点A 在第一象限,且OA OB =,求点A 的坐标; (3)求证:原点到直线AB 的距离为定值7、双曲线2221y x b-=(0b >)的左右焦点分别为F F 12,,直线l 过2F 且与双曲线交于A B ,;(1)若l 的倾斜角为2π,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b =l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.8、已知曲线Γ:22143x y +=,直线l 经过点(),0P m 与Γ相交于A 、B 两点.(1)若(0,C 且2PC =,求证:P 必为Γ的焦点;(2)设0m >,若点D 在Γ上,且PD 的最大值为3,求m 的值;(3)设O 为坐标原点,若m =直线l 的一个法向量为()1,n k =,求∆AOB 面积最大值.9、已知椭圆Γ的中心在坐标原点,且经过点3(1,)2,它的一个焦点与抛物线2:4y x E =的焦点重合, 斜率为k 的直线l 交抛物线E 于A B 、两点,交椭圆Γ于C D 、两点. (1)求椭圆Γ的方程;(2)直线l 经过点()1,0F ,设点(1,)P k -,且PAB △的面积为k 的值; (3)若直线l 过点()0,1M -,设直线OC ,OD 的斜率分别为12,k k ,且12121,,k k k 成等差数列,求直线l 的方程.10、椭圆Γ:22154x y +=的中心为O ,一方向向量为(1,)d k =的直线l 与Γ只有一个公共点M (1)若1k =且点M 在第二象限,求点M 的坐标;(2)若经过O 的直线1l 与l 垂直,求证:点M 到直线1l 的距离2d ≤; (3)若点N 、P 在椭圆上,记直线ON 的斜率为1k ,且d 为直线OP 的一个法向量,且145k k = 求22ON OP +的值.答案与解析1、B2、(1)由条件可知:224a c +=+:a b =,∵222a b c =+,解得22184x y +=(2)设直线2PF 的方程为:()()11222,,,,x ty P x y Q x y =+;因为1212F P F Q FO OP F O OQ OP OQ +=+++=+, 所以OP OQ PQ +=,所以OP OQ ⊥,所以12120x x y y +=()222212440842x y t y ty x ty ⎧+=⎪⇒++-=⎨⎪=+⎩,12122244,22t y y y y t t --+==++ ()()2412121212121x x y y t y y t y y ++=+++,解得:21,22t t ==±所以直线PQ0y ±-=。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

解析几何专练·作业(三十二)1.(本小题满分13分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且点(1,32)在该椭圆上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 的左焦点F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AOB 的面积为627,求圆心在原点O 且与直线l 相切的圆的方程.解析 (1)由题意可知e =c a =12,又a 2=b 2+c 2,所以b 2=34a 2.(2分) 因为椭圆C 经过点(1,32),所以1a 2+9434a 2=1.解得a 2=4,所以b 2=3. 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(4分)(2)方法一 由(1)知F 1(-1,0),当直线l ⊥x 轴时,A (-1,-32),B (-1,32)或A (-1,32),B (-1,-32), S △AOB =12×|AB |×|OF 1|=12×3×1=32,不符合题意.(6分)当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x +1)(k ≠0),由⎩⎨⎧ y =k (x +1),x 24+y 23=1,消去y ,得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0. 显然Δ>0恒成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.(7分) 又|AB |=|x 1-x 2|·1+k 2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2·1+k 2=1+k 2·64k 4(3+4k 2)2-4(4k 2-12)3+4k 2, 即|AB |=1+k 2·12k 2+13+4k 2=12(k 2+1)3+4k 2.(8分) 又圆O 的半径r =|k ×0-0+k |1+k 2=|k |1+k2, 所以S △AOB =12×|AB |×r =12×12(k 2+1)3+4k 2×|k |1+k 2=6|k |1+k 23+4k 2=627.(10分)化简,得17k 4+k 2-18=0,即(k 2-1)(17k 2+18)=0. 解得k 2=1或k 2=-1817(舍去),所以r =|k |1+k2=22. 故圆O 的方程为x 2+y 2=12.(13分) 方法二 设直线l 的方程为x =ty -1,由⎩⎨⎧ x =ty -1,x 24+y 23=1,消去x ,得(4+3t 2)y 2-6ty -9=0.显然Δ>0恒成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=6t 4+3t 2,y 1y 2=-94+3t 2.(7分)所以|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=36t 2(4+3t 2)2+364+3t 2=12t 2+14+3t 2. 所以S △AOB =12·|F 1O |·|y 1-y 2|=6t 2+14+3t 2=627. 化简,得18t 4-t 2-17=0,即(18t 2+17)(t 2-1)=0.解得t 2=1或t 2=-1718(舍去). 又圆O 的半径r =|0-t ×0+1|1+t 2=11+t2,所以r =22. 故圆O 的方程为x 2+y 2=12.(13分) 2.(本小题满分13分)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(2,1),离心率为22.(1)若A 是椭圆E 的上顶点,F 1,F 2分别是左、右焦点,直线AF 1,AF 2分别交椭圆于B ,C 两点,直线BO 交AC 于点D ,求证:S △ABD ∶S △ABC =3∶5;(2)若A 1,A 2分别是椭圆E 的左、右顶点,动点M 满足MA 2⊥A 1A 2,且MA 1交椭圆E 于点P ,求证:OP →·OM →为定值.解析(1)由题意得⎩⎨⎧2a 2+1b 2=1,c a =22,且c 2=a 2-b 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=2. 所以椭圆E 的方程为x 24+y 22=1.(2分)所以A (0,2),F 1(-2,0),F 2(2,0).所以直线AB :y =x +2,直线AC :y =-x + 2.将y =x +2代入椭圆方程可得3x 2+42x =0,所以B (-423,-23).同理可得C (423,-23).(4分)所以直线OB :y =14x .联立⎩⎨⎧ y =14x ,y =-x +2,得交点D (425,25).(6分)所以|AD |=85,|AC |=83,即|AD |∶|AC |=3∶5.所以S △ABD ∶S △ABC =3∶5.(7分)(2)由(1)知椭圆E 的标准方程为x 24+y 22=1,设M (2,y 0),P (x 1,y 1),易知直线MA 1的方程为y =y 04x +y 02,代入椭圆x 24+y 22=1,得(1+y 208)x 2+y 202x +y 202-4=0.所以-2x 1=4(y 20-8)y 20+8,解得x 1=-2(y 20-8)y 20+8.(10分) 从而y 1=8y 0y 20+8, 所以OP →·OM →=(-2(y 20-8)y 20+8,8y 0y 20+8)·(2,y 0)=-4(y 20-8)y 20+8+8y 20y 20+8=4,即OP →·OM →为定值.(13分)3.(本小题满分14分)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点F (0,c )(c >0)到直线l :x -y -2=0的距离为322.(1)求抛物线C 的方程;(2)已知A ,B 是抛物线C 上的两点,过A ,B 两点分别作抛物线C 的切线,两条切线的交点为M ,设线段AB 的中点为N ,证明:存在λ∈R ,使得MN →=λOF →;(3)在(2)的条件下,若抛物线C 的切线BM 与y 轴交于点R ,A ,B 两点的连线过点F ,试求△ABR 面积的最小值.解析 (1)依题意,设抛物线C 的方程为x 2=4cy (c >0),则|0-c -2|2=322,解得c =1,∴抛物线C 的方程为x 2=4y .(3分)(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由y ′=12x ,得直线AM 的斜率k AM =12x 1.直线BM 的斜率k BM =12x 2,∴直线AM 的方程为y -y 1=12x 1(x -x 1), ①直线BM 的方程为y -y 2=12x 2(x -x 2). ② 由①②得y 2-y 1=12x 1(x -x 1)-12x 2(x -x 2)=(12x 1-12x 2)x +12x 22-12x 21.∵A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在抛物线C :y =14x 2上,∴14x 22-14x 21=(12x 1-12x 2)x +12x 22-12x 21.∴x =12(x 1+x 2).(6分)即点M 的横坐标x =12(x 1+x 2). 又点N 的横坐标也为x 1+x 22,∴MN ∥y 轴,即MN →与OF →共线.∴存在λ∈R ,使得MN →=λOF →.(8分)(3)设点B 的坐标为(t ,t 24)(t ≠0),则切线BM 的方程为y -t 24=t 2(x-t ),可得R 的坐标为(0,-t 24).直线BA 的方程为y =t 2-44t x +1,由⎩⎨⎧ 4y =x 2,y =t 2-44t x +1,可得点A的坐标为(-4t ,4t 2).∴S △ABR =12|FR |·|x B -x A |=12|1+t 24|·|t +4t |=12|14t 3+2t +4t |.(11分)∵12|14t 3+2t +4t |是关于t 的偶函数,∴只需考虑t >0的情况.令f (t )=12(14t 3+2t +4t )(t >0),则f ′(t )=12(34t 2+2-4t 2),令f ′(t )=0,解得t =233.∵当t ∈(0,233)时,f ′(t )<0,当t ∈(233,+∞)时,f ′(t )>0,(13分)∴当且仅当t =233时,f (t )取得最小值f (t )min =f (233)=1639.∴△ABR 面积的最小值为1639.(14分)4.(2014·安徽合肥5月)(本小题满分15分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b ≥1)的离心率e =32,且椭圆C 上一点N 到Q (0,3)距离的最大值为4,过点M (3,0)的直线交椭圆C 于点A ,B .(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为椭圆上一点,且满足OA →+OB →=tOP →(O 为坐标原点),当|AB |<3时,求实数t 的取值范围.解析 (1)∵e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴a 2=4b 2.(1分)则椭圆方程为x 24b 2+y 2b 2=1,即x 2+4y 2=4b 2.设N (x ,y ),则|NQ |=(x -0)2+(y -3)2 =4b 2-4y 2+(y -3)2(2分) =-3y 2-6y +4b 2+9 =-3(y +1)2+4b 2+12.当y =-1时,|NQ |有最大值4b 2+12,则4b 2+12=4,(3分) 解得b 2=1,∴a 2=4,故椭圆方程是x 24+y 2=1.(4分)(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x ,y ),直线AB 的方程为y =k (x -3),由⎩⎨⎧ y =k (x -3),x 24+y 2=1,整理,得(1+4k 2)x 2-24k 2x +36k 2-4=0.(6分)则x 1+x 2=24k 21+4k 2,x 1·x 2=36k 2-41+4k 2.Δ=(-24k 2)2-16(9k 2-1)(1+4k 2)>0,解得k 2<15.(7分)由题意得OA →+OB →=(x 1+x 2,y 1+y 2)=t (x ,y ),则x =1t (x 1+x 2)=24k 2t (1+4k 2),y =1t (y 1+y 2)=1t [k (x 1+x 2)-6k ]=-6k t (1+4k 2).(9分) 由点P 在椭圆上,得(24k 2)2t 2(1+4k 2)2+144k 2t 2(1+4k 2)2=4. 化简,得36k 2=t 2(1+4k 2). ①(10分)由|AB |=1+k 2|x 1-x 2|<3,得(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]<3.将x 1+x 2,x 1x 2代入,得(1+k 2)[242k 4(1+4k 2)2-4(36k 2-4)1+4k 2]<3.(12分) 化简,得(8k 2-1)(16k 2+13)>0.则8k 2-1>0,即k 2>18.(14分)∴18<k 2<15. ②由①得t 2=36k 21+4k 2=9-91+4k 2. 由②得3<t 2<4,∴-2<t <-3或3<t <2.故实数t 的取值范围为-2<t <-3或3<t <2.(15分)5.(2014·江西八校联考)(本小题满分13分)如图,线段AB 为半圆ADB 所在圆的直径,O 为半圆圆心,且OD ⊥AB ,Q 为线段OD 的中点,已知|AB |=4,曲线C 过Q 点,动点P 在曲线C 上运动且保持|P A |+|PB |的值不变.(1)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程;(2)过D 点的直线l 与曲线C 相交于不同的两点M ,N ,且M 在D ,N 之间,设|DM ||DN |=λ,求λ的取值范围.解析 (1)以O 为原点,AB ,OD 所在直线分别为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,∵|P A |+|PB |=|QA |+|QB |=222+12=25>|AB |=4, ∴曲线C 为以原点为中心,A ,B 为焦点的椭圆.设其长半轴长为a ,短半轴长为b ,则a =5,b =1.∴曲线C 的方程为x 25+y 2=1.(4分)(2)当直线l 的斜率不存在时,显然λ=|DM ||DN |=13(此时直线l 与y轴重合);(6分)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =kx +2,代入x 25+y 2=1,得(1+5k 2)x 2+20kx +15=0.则Δ=(20k )2-4×15(1+5k 2)>0,即k 2>35. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则|DM ||DN |=x 1x 2=λ. 又x 1+x 2=-20k 1+5k 2,x 1x 2=151+5k 2,(8分) 将x 1=λx 2,代入得⎩⎨⎧(1+λ)x 2=-20k 1+5k 2,λx 22=151+5k 2.∴(1+λ)2λ=400k 215(1+5k 2)=803(5+1k 2).∵k 2>35,∴0<1k 2<53. ∴5<5+1k 2<203,即4<803(5+1k 2)<163.∴4<(1+λ)2λ<163,∵λ=|DM ||DN |>0,∴4λ<(1+λ)2<163λ,解得13<λ<3且λ≠1. ∵λ=x 1x 2=|DM ||DN |,M 在D ,N 之间,∴13<λ<1. 综上,λ的取值范围为[13,1).(13分)。

相关文档
最新文档