2018届高考(新课标)数学(理)大一轮复习检测:第九章 平面解析几何 9-9-1 Word版含答案

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2018届北师大版高三数学一轮复习练习第九章平面解析几何第1讲Word版含解析

2018届北师大版高三数学一轮复习练习第九章平面解析几何第1讲Word版含解析

基础巩固题组 (建议用时:30分钟)一、选择题1.直线3x -y +a =0(a 为常数)的倾斜角为( ) A.30°B.60°C.120°D.150°解析 直线的斜率为k =tan α=3,又因为0°≤α<180°,所以α=60°. 答案 B2.已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0垂直,则直线l 的方程是( ) A.x +y -2=0 B.x -y +2=0 C.x +y -3=0D.x -y +3=0解析 圆x 2+(y -3)2=4的圆心为点(0,3),又因为直线l 与直线x +y +1=0垂直,所以直线l 的斜率k =1.由点斜式得直线l :y -3=x -0,化简得x -y +3=0. 答案 D3.直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,πC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,πD.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π4,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π解析 ∵直线的斜率k =-1a 2+1,∴-1≤k <0,则倾斜角的范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π. 答案 B4.(2017·南昌一中期中)经过抛物线y 2=2x 的焦点且平行于直线3x -2y +5=0的直线l 的方程是( ) A.6x -4y -3=0 B.3x -2y -3=0 C.2x +3y -2=0D.2x +3y -1=0解析 因为抛物线y 2=2x 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线3x -2y +5=0的斜率为32,所以所求直线l 的方程为y =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为一般式,得6x -4y -3=0.答案 A5.(2016·广州质检)若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( ) A.13B.-13C.-32D.23解析 依题意,设点P (a ,1),Q (7,b ),则有⎩⎨⎧a +7=2,b +1=-2,解得a =-5,b =-3,从而可知直线l 的斜率为-3-17+5=-13. 答案 B6.(2017·深圳调研)在同一平面直角坐标系中,直线l 1:ax +y +b =0和直线l 2:bx +y +a =0有可能是( )解析 当a >0,b >0时,-a <0,-b <0.选项B 符合. 答案 B7.(2016·衡水一模)已知直线l 的斜率为3,在y 轴上的截距为另一条直线x -2y -4=0的斜率的倒数,则直线l 的方程为( ) A.y =3x +2 B.y =3x -2 C.y =3x +12D.y =-3x +2解析 ∵直线x -2y -4=0的斜率为12,∴直线l 在y 轴上的截距为2,∴直线l 的方程为y =3x +2,故选A. 答案 A8.(2017·福州模拟)若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴、y 轴上的截距之和的最小值为( ) A.1B.2C.4D.8解析 ∵直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), ∴a +b =ab ,即1a +1b =1,∴a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =2+b a +a b ≥2+2b a ·ab =4,当且仅当a =b =2时上式等号成立.∴直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为4. 答案 C 二、填空题9.已知三角形的三个顶点A (-5,0,),B (3,-3),C (0,2),则BC 边上中线所在的直线方程为________.解析 BC 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12,∴BC 边上中线所在直线方程为y -0-12-0=x +532+5,即x +13y +5=0. 答案 x +13y +5=010.若直线l 的斜率为k ,倾斜角为α,而α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫π6,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π,则k 的取值范围是________.解析 当π6≤α<π4时,33≤tan α<1,∴33≤k <1. 当2π3≤α<π时,-3≤tan α<0, 即-3≤k <0,∴k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1∪[-3,0).答案 [-3,0)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,111.过点M (3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为____________. 解析 ①若直线过原点,则k =-43, 所以y =-43x ,即4x +3y =0.②若直线不过原点,设直线方程为x a +ya =1, 即x +y =a .则a =3+(-4)=-1, 所以直线的方程为x +y +1=0. 答案 4x +3y =0或x +y +1=012.直线l :(a -2)x +(a +1)y +6=0,则直线l 恒过定点________. 解析 直线l 的方程变形为a (x +y )-2x +y +6=0, 由⎩⎨⎧x +y =0,-2x +y +6=0,解得x =2,y =-2, 所以直线l 恒过定点(2,-2). 答案 (2,-2)能力提升题组 (建议用时:15分钟)13.已知直线l 过点(1,0),且倾斜角为直线l 0:x -2y -2=0的倾斜角的2倍,则直线l 的方程为( ) A.4x -3y -3=0 B.3x -4y -3=0 C.3x -4y -4=0D.4x -3y -4=0解析 由题意可设直线l 0,l 的倾斜角分别为α,2α,因为直线l 0:x -2y -2=0的斜率为12,则tan α=12,所以直线l 的斜率k =tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×121-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=43,所以由点斜式可得直线l 的方程为y -0=43(x -1), 即4x -3y -4=0. 答案 D14.(2017·西安调研)设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处的切线倾斜角的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,则点P 横坐标的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12 B.[-1,0] C.[0,1]D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 解析 由题意知y ′=2x +2,设P (x 0,y 0),则k =2x 0+2.因为曲线C 在点P 处的切线倾斜角的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,则0≤k ≤1,即0≤2x 0+2≤1,故-1≤x 0≤-12. 答案 A15.已知直线l 过坐标原点,若直线l 与线段2x +y =8(2≤x ≤3)有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________.解析 设直线l 与线段2x +y =8(2≤x ≤3)的公共点为P (x ,y ). 则点P (x ,y )在线段AB 上移动,且A (2,4),B (3,2), 设直线l 的斜率为k . 又k OA =2,k OB =23.如图所示,可知23≤k ≤2.∴直线l 的斜率的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,216.在平面直角坐标系xOy 中,设A 是半圆O :x 2+y 2=2(x ≥0)上一点,直线OA 的倾斜角为45°,过点A 作x 轴的垂线,垂足为H ,过H 作OA 的平行线交半圆于点B ,则直线AB 的方程是________. 解析 直线OA 的方程为y =x , 代入半圆方程得A (1,1),∴H (1,0),直线HB 的方程为y =x -1, 代入半圆方程得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32,-1+32. 所以直线AB 的方程为y -1-1+32-1=x -11+32-1,即3x +y -3-1=0. 答案 3x +y -3-1=0。

2018版高考数学(理)(人教)大一轮复习讲义第九章平面解析几何9.2

2018版高考数学(理)(人教)大一轮复习讲义第九章平面解析几何9.2

思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)当直线l1和l2斜率都存在时,一定有k1=k2⇒l1∥l2.( × ) (2)如果两条直线l1与l2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( × ) (3)已知直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0(A1、B1、C1、 A2、B2、C2为常数),若直线l1⊥l2,则A1A2+B1B2=0.( √ )
思想方法指导 规范解答
因为所求直线与3x+4y+1=0平行,因此,可设该直线方程为3x+4y +c=0(c≠1).
二、垂直直线系 由于直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0垂直的充要条件为A1A2+ B1B2=0.因此,当两直线垂直时,它们的一次项系数有必要的关系.可以 考虑用直线系方程求解. 典例2 求经过A(2,1),且与直线2x+y-10=0垂直的直线l的方程.
跟踪训练2 (1)如图,设一直线过点 (-1,1),它被两平行直线l1:x+2y-1= 0,l2:x+2y-3=0所截的线段的中点在 直线l3:x-y-1=0上,求其方程. 解答
(2)(2016·济南模拟)若动点P1(x1,y1),P2(x2,y2)分别在直线l1:x-y-5 =0,l2:x-y-15=0上移动,则P1P2的中点P到原点的距离的最小值 是 答案 解析
得关于 l 的对称直线方程为
5
- 5 -2=0,
化简得7x+y+22=0.
(3)直线l关于(1,2)的对称直线. 解答
在直线l:3x-y+3=0上取点M(0,3)关于(1,2)的对称点M′(x′,y′),
x′+0
y′+3
∴ 2 =1,x′=2, 2 =2,y′=1,∴M′(2,1).
l关于(1,2)的对称直线平行于l,∴k=3,

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第九章解析几何9.3 圆的方程含解析

2018版高考数学(理)一轮复习文档:第九章解析几何9.3 圆的方程含解析

圆的定义与方程定义平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆方程标准(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)圆心(a,b)半径为r一般x2+y2+Dx+Ey+F=0充要条件:D2+E2-4F〉0圆心坐标:(-错误!,-错误!)半径r=错误!错误!【知识拓展】1.确定圆的方程的方法和步骤确定圆的方程主要方法是待定系数法,大致步骤为(1)根据题意,选择标准方程或一般方程;(2)根据条件列出关于a,b,r或D、E、F的方程组;(3)解出a、b、r或D、E、F代入标准方程或一般方程.2.点与圆的位置关系点和圆的位置关系有三种.圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2,点M(x0,y0)(1)点在圆上:(x0-a)2+(y0-b)2=r2;(2)点在圆外:(x0-a)2+(y0-b)2〉r2;(3)点在圆内:(x0-a)2+(y0-b)2〈r2。

【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)确定圆的几何要素是圆心与半径.( √)(2)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),则以AB为直径的圆的方程是(x -x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0。

(√)(3)方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是A=C≠0,B=0,D2+E2-4AF>0。

( √)(4)方程x2+2ax+y2=0一定表示圆.(×)(5)若点M(x0,y0)在圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外,则x错误!+y错误!+Dx0+Ey0+F>0。

(√)1.(教材改编)将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是() A.x+y-1=0 B.x+y+3=0C.x-y+1=0 D.x-y+3=0答案C解析圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入检验选项C满足.2.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1和两点A(-m,0),B(m,0)(m〉0),若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为( )A.7 B.6 C.5 D.4答案B解析根据题意,画出示意图,如图所示,则圆心C的坐标为(3,4),半径r=1,且|AB|=2m.因为∠APB=90°,连接OP,易知|OP|=错误!|AB|=m。

2018届高考(新课标)数学(理)大一轮复习检测:第九章 平面解析几何 9-2 Word版含答案

2018届高考(新课标)数学(理)大一轮复习检测:第九章 平面解析几何 9-2 Word版含答案

A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.(2016²沈阳质检)已知点O (0,0),A (0,b ),B (a ,a 3).若△OAB 为直角三角形,则必有( )A .b =a 3B .b =a 3+1aC .(b -a 3)⎝ ⎛⎭⎪⎫b -a 3-1a =0D .|b -a 3|+⎪⎪⎪⎪⎪⎪b -a 3-1a =0若以O 为直角顶点,则B 在x 轴上,则a 必为0,此时O ,B 重合,不符合题意;若∠A =π2,则b =a 3≠0.若∠B =π2,根据垂直关系可知a 2²a 3-b a =-1,所以a (a 3-b )=-1,即b -a 3-1a=0.以上两种情况皆有可能,故只有C 满足条件.【答案】 C2.(2016²湖南衡阳期末)若两条直线ax +2y +6=0与x +(a -1)y +(a 2-1)=0平行,则a 的取值集合是( )A .{-1,2}B .{-1}C .{2} D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫23∵直线ax +2y +6=0与x +(a -1)y +(a 2-1)=0平行, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a (a -1)-2=0,a (a 2-1)-6≠0.解得a =-1,∴a 的取值集合是{-1}.故选B. 【答案】 B3.(2017²安徽皖南八校联考)已知倾斜角为θ的直线与直线x -3y +1=0垂直,则23sin 2θ-cos 2θ=( ) A.103 B .-103 C.1013 D .-1013依题意,tan θ=-3(θ∈[0,π)),所以23sin 2θ-cos 2θ=2(sin 2θ+cos 2θ)3sin 2θ-cos 2θ=2(tan 2θ+1)3tan 2θ-1=1013,故选C. 【答案】 C4.(2017²安徽皖南八校联考)已知点A (x ,5)关于点(1,y )的对称点是(-2,-3),则点P (x ,y )到原点的距离是( )A .4 B.13 C.15 D.17根据中点坐标公式得⎩⎪⎨⎪⎧x -22=1,5-32=y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =1,所以点P 的坐标为(4,1),所以点P (x ,y )到原点的距离d =(4-0)2+(1-0)2=17,故选D.【答案】 D5.(2017²广东佛山六校联考)设A ,B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为2,且|PA |=|PB |,若直线PA 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程是( )A .x +y -5=0B .2x -y -1=0C .2y -x -4=0D .2x +y -7=0因为直线PA 的倾斜角为45°,且|PA |=|PB |,所以直线PB 的倾斜角为135°.又当x =2时,y =3,即P (2,3),所以直线PB 的方程为y -3=-(x -2),即x +y -5=0,故选A.【答案】 A6.(2016²山东济南一中月考)若两平行直线3x -2y -1=0,6x +ay +c =0之间的距离为21313,则c +2a的值为________.由题意得36=-2a ≠-1c ,∴a =-4,c ≠-2.∴6x +ay +c =0可化为3x -2y +c2=0.由两平行直线间的距离公式,得21313=⎪⎪⎪⎪⎪⎪c 2+113,解得c =2或-6,∴c +2a=±1. 【答案】 ±17.(2017²忻州训练)已知两直线l 1:ax -by +4=0和l 2:(a -1)x +y +b =0,若l 1∥l 2,且坐标原点到这两条直线的距离相等,则a +b =________.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b (a -1)=0,4a 2+(-b )2=|b |(a -1)2+1.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =2经检验,两种情况均符合题意,∴a +b 的值为0或83.【答案】 0或838.将一张坐标纸折叠一次,使得点(0,2)与点(4,0)重合,点(7,3)与点(m ,n )重合,则m +n =________.由题意可知纸的折痕应是点(0,2)与点(4,0)连线的中垂线,即直线y =2x -3,它也是点(7,3)与点(m ,n )连线的中垂线,于是⎩⎪⎨⎪⎧3+n 2=2³7+m2-3n -3m -7=-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =35n =315,故m +n =345.【答案】 3459.已知△ABC 的顶点A (5,1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在直线方程为x -2y -5=0,求直线BC 的方程.依题意知:k AC =-2,A (5,1), ∴l AC 为2x +y -11=0,联立l AC 、l CM 得⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -11=0,2x -y -5=0,∴C (4,3).设B (x 0,y 0),AB 的中点M 为⎝⎛⎭⎪⎫x 0+52,y 0+12,代入2x -y -5=0,得2x 0-y 0-1=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0-1=0,x 0-2y 0-5=0, ∴B (-1,-3),∴k BC =65,∴直线BC 的方程为y -3=65(x -4),即6x -5y -9=0.10.已知直线l 经过直线l 1:2x +y -5=0与l 2:x -2y =0的交点.(1)若点A (5,0)到l 的距离为3,求l 的方程; (2)求点A (5,0)到l 的距离的最大值.(1)易知l 不可能为l 2,可设经过两已知直线交点的直线系方程为(2x +y -5)+λ(x -2y )=0,即(2+λ)x +(1-2λ)y -5=0, ∵点A (5,0)到l 的距离为3, ∴|10+5λ-5|(2+λ)2+(1-2λ)2=3,即2λ2-5λ+2=0,∴λ=2,或λ=12,∴l 的方程为x =2或4x -3y -5=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -5=0,x -2y =0,解得交点P (2,1),如图,过P 作任一直线l ,设d 为点A 到l 的距离,则d ≤PA (当l ⊥PA 时等号成立).∴d max =PA =(5-2)2+(0-1)2=10.B 组 专项能力提升 (时间:30分钟)11.(2017²北京二十四中模拟)已知点M (0,-1),点N 在直线x -y +1=0上,若直线MN 垂直于直线x +2y -3=0,则点N 的坐标是( )A .(-2,-1)B .(2,3)C .(2,1)D .(-2,1)∵点N 在直线x -y +1=0上,∴可设点N 坐标为(x 0,x 0+1). 根据经过两点的直线的斜率公式,得k MN =(x 0+1)+1x 0=x 0+2x 0.∵直线MN 垂直于直线x +2y -3=0,直线x +2y -3=0的斜率k =-12,∴k MN ³⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1,即x 0+2x 0=2,解得x 0=2.因此点N 的坐标是(2,3),故选B. 【答案】 B12.(2017²上海虹口区期末质量监测)已知l 1,l 2是分别经过A (2,1),B (0,2)两点的两条平行直线,当l 1,l 2之间的距离最大时,直线l 1的方程是________.由平面几何知识,得当l 1⊥AB 时,l 1,l 2之间的距离最大.∵A (2,1),B (0,2),∴k AB =-12,∴kl 1=2,∴直线l 1的方程是y -1=2(x -2),即2x -y -3=0.【答案】 2x -y -3=013.(2016²淮安一调)已知入射光线经过点M (-3,4),被直线l :x -y +3=0反射,反射光线经过点N (2,6),则反射光线所在直线的方程为________.设点M (-3,4)关于直线l :x -y +3=0的对称点为M ′(a ,b ),则反射光线所在直线过点M ′,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -4a -(-3)²1=-1,-3+a 2-b +42+3=0,解得a =1,b =0.又反射光线经过点N (2,6),所以所求直线的方程为y -06-0=x -12-1,即6x -y -6=0. 【答案】 6x -y -6=0 14.已知直线l :y =12x -1,(1)求点P (3,4)关于l 对称的点Q ; (2)求l 关于点(2,3)对称的直线方程.(1)设Q (x 0,y 0),由于PQ ⊥l ,且PQ 中点在l 上,有⎩⎪⎨⎪⎧y 0-4x 0-3=-2,y 0+42=12²x 0+32-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=295,y 0=-85,∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫295,-85.(2)在l 上任取一点,如M (0,-1),则M 关于点(2,3)对称的点为N (4,7).∵当对称点不在直线上时,关于点对称的两直线必平行,∴所求直线过点N 且与l 平行, ∴所求方程为y -7=12(x -4),即为x -2y +10=0.15.已知三条直线:l 1:2x -y +a =0(a >0);l 2:-4x +2y +1=0;l 3:x +y -1=0,且l 1与l 2间的距离是7510.(1)求a 的值;(2)能否找到一点P ,使P 同时满足下列三个条件: ①点P 在第一象限;②点P 到l 1的距离是点P 到l 2的距离的12;③点P 到l 1的距离与点P 到l 3的距离之比是2∶ 5.若能,求点P 的坐标;若不能,说明理由.(1)直线l 2:2x -y -12=0,所以两条平行线l 1与l 2间的距离为d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-1222+(-1)2=7510, 所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +125=7510,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +12=72, 又a >0,解得a =3.(2)假设存在点P ,设点P (x 0,y 0). 若P 点满足条件②,则P 点在与l 1,l 2平行的直线l ′:2x -y +c =0上,且|c -3|5=12⎪⎪⎪⎪⎪⎪c +125,即c =132或116,所以2x 0-y 0+132=0或2x 0-y 0+116=0;若P 点满足条件③,由点到直线的距离公式, 有|2x 0-y 0+3|5=25|x 0+y 0-1|2, 即|2x 0-y 0+3|=|x 0+y 0-1|, 所以x 0-2y 0+4=0或3x 0+2=0;由于点P 在第一象限,所以3x 0+2=0不可能. 联立方程2x 0-y 0+132=0和x 0-2y 0+4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-3,y 0=12;(舍去)联立方程2x 0-y 0+116=0和x 0-2y 0+4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=19,y 0=3718.所以存在点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫19,3718同时满足三个条件.。

2018版高考数学理人教大一轮复习讲义教师版文档第九章

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1.椭圆的概念平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:(1)若a>c,则集合P为椭圆;(2)若a=c,则集合P为线段;(3)若a<c,则集合P为空集.2.椭圆的标准方程和几何性质【知识拓展】点P (x 0,y 0)和椭圆的关系(1)点P (x 0,y 0)在椭圆内⇔x 20a 2+y 20b 2<1.(2)点P (x 0,y 0)在椭圆上⇔x 20a 2+y 20b 2=1.(3)点P (x 0,y 0)在椭圆外⇔x 20a 2+y 20b2>1.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( × )(2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1F 2的周长为2a +2c (其中a 为椭圆的长半轴长,c 为椭圆的半焦距).( √ )(3)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( × )(4)方程mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )表示的曲线是椭圆.( √ ) (5)y 2a 2+x 2b 2=1(a ≠b )表示焦点在y 轴上的椭圆.( × ) (6)x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的焦距相等.( √ )1.(教材改编)椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( )A .4B .8C .4或8D .12 答案 C 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 10-m >m -2>0,(10-m )-(m -2)=4或⎩⎪⎨⎪⎧m -2>10-m >0,(m -2)-(10-m )=4, 解得m =4或m =8.2.(2015·广东)已知椭圆x 225+y 2m 2=1(m >0)的左焦点为F 1(-4,0),则m 等于( )A .2B .3C .4D .9 答案 B解析 由题意知25-m 2=16,解得m 2=9,又m >0,所以m =3.3.(2016·全国乙卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B.12C.23D.34 答案 B解析 如图,由题意得,|BF |=a ,|OF |=c ,|OB |=b ,|OD |=14×2b =12b .在Rt △FOB 中,|OF |×|OB |=|BF |×|OD |,即cb =a ·12b ,解得a =2c ,故椭圆离心率e =c a =12,故选B.4.如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是________. 答案 (0,1)解析 将椭圆方程化为x 22+y 22k =1,因为焦点在y 轴上,则2k>2,即k <1,又k >0,所以0<k <1.5.(教材改编)已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为__________________. 答案 ⎝⎛⎭⎫152,1或⎝⎛⎭⎫152,-1 解析 设P (x ,y ),由题意知c 2=a 2-b 2=5-4=1,所以c =1,则F 1(-1,0),F 2(1,0),由题意可得点P 到x 轴的距离为1,所以y =±1,把y =±1代入x 25+y 24=1,得x =±152,又x >0,所以x =152,所以P 点坐标为⎝⎛⎭⎫152,1或⎝⎛⎭⎫152,-1.题型一 椭圆的定义及标准方程 命题点1 利用定义求轨迹例1 (2016·济南模拟)如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆答案 A解析 由条件知|PM |=|PF |.∴|PO |+|PF |=|PO |+|PM |=|OM |=R >|OF |. ∴P 点的轨迹是以O ,F 为焦点的椭圆. 命题点2 利用待定系数法求椭圆方程例2 (1)已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴长是短轴长的3倍,并且过点P (3,0),则椭圆的方程为__________________________________________.(2)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点P 1(6,1),P 2(-3,-2),则椭圆的方程为________________________________. 答案 (1)x 29+y 2=1或y 281+x 29=1(2)x 29+y 23=1 解析 (1)若焦点在x 轴上,设方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∵椭圆过P (3,0),∴32a 2+02b 2=1,即a=3,又2a =3×2b ,∴b =1,方程为x 29+y 2=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).∵椭圆过点P (3,0).∴02a 2+32b 2=1,即b =3.又2a =3×2b ,∴a =9,∴方程为y 281+x 29=1.∴所求椭圆的方程为x 29+y 2=1或y 281+x 29=1.(2)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n ). ∵椭圆经过点P 1,P 2,∴点P 1,P 2的坐标适合椭圆方程.则⎩⎪⎨⎪⎧6m +n =1, ①3m +2n =1, ②①②两式联立,解得⎩⎨⎧m =19,n =13.∴所求椭圆方程为x 29+y 23=1.命题点3 利用定义解决“焦点三角形”问题例3 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 =________. 答案 3解析 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2, ∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2, 又∵S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3. 引申探究1.在例3中增加条件“△PF 1F 2的周长为18”,其他条件不变,求该椭圆的方程. 解 由原题得b 2=a 2-c 2=9, 又2a +2c =18,所以a -c =1,解得a =5, 故椭圆方程为x 225+y 29=1.2.在例3中条件“PF 1→⊥PF 2→”、“△PF 1F 2的面积为9”分别改为“∠F 1PF 2=60°”“S △PF 1F 2=33”,结果如何? 解 |PF 1|+|PF 2|=2a ,又∠F 1PF 2=60°, 所以|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos 60° =|F 1F 2|2,即(|PF 1|+|PF 2|)2-3|PF 1||PF 2|=4c 2, 所以3|PF 1||PF 2|=4a 2-4c 2=4b 2, 所以|PF 1||PF 2|=43b 2,又因为S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|·sin 60°=12×43b 2×32 =33b 2=33, 所以b =3.思维升华 (1)求椭圆的方程多采用定义法和待定系数法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数2a >|F 1F 2|这一条件.(2)求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后再根据条件建立关于a ,b 的方程组.如果焦点位置不确定,要考虑是否有两解,有时为了解题方便,也可把椭圆方程设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式. (3)当P 在椭圆上时,与椭圆的两焦点F 1,F 2组成的三角形通常称为“焦点三角形”,利用定义可求其周长;利用定义和余弦定理可求|PF 1|·|PF 2|;通过整体代入可求其面积等.(1)已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( ) A.x 264-y 248=1 B.x 248+y 264=1 C.x 248-y 264=1 D.x 264+y 248=1 (2)(2017·大庆质检)设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使(OP→+OF 2→)·PF 2→=0(O 为坐标原点),则△F 1PF 2的面积是( ) A .4 B .3 C .2 D .1 答案 (1)D (2)D解析 (1)设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r )+(3+r )=16>8=|C 1C 2|, 所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆, 且 2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.(2)∵(OP →+OF 2→)·PF 2→=(OP →+F 1O →)·PF 2→=F 1P →·PF 2→=0, ∴PF 1⊥PF 2,∠F 1PF 2=90°. 设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =4,m 2+n 2=12,2mn =4, ∴S △F 1PF 2=12mn =1.题型二 椭圆的几何性质例4 (1)已知点F 1,F 2是椭圆x 2+2y 2=2的左,右焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么|PF 1→+PF 2→|的最小值是( ) A .0 B .1 C .2 D .2 2(2)(2016·全国丙卷)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为椭圆C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( ) A.13 B.12 C.23 D.34 答案 (1)C (2)A解析 (1)设P (x 0,y 0),则PF 1→=(-1-x 0,-y 0), PF 2→=(1-x 0,-y 0),∴PF 1→+PF 2→=(-2x 0,-2y 0), ∴|PF 1→+PF 2→|=4x 20+4y 20=22-2y 20+y 20=2-y 20+2.∵点P 在椭圆上,∴0≤y 20≤1,∴当y 20=1时,|PF 1→+PF 2→|取最小值2.故选C.(2)设M (-c ,m ),则E⎝⎛⎭⎫0,am a -c ,OE 的中点为D ,则D ⎝⎛⎭⎫0,am 2(a -c ),又B ,D ,M 三点共线,所以m 2(a -c )=m a +c,a =3c ,e =13.思维升华 (1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧 ①注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些量的范围,或者最大值、最小值时,经常用到椭圆标准方程中x ,y 的范围,离心率的范围等不等关系. ②利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系. (2)求椭圆的离心率问题的一般思路求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a ,b ,c 的等式或不等式,利用a 2=b 2+c 2消去b ,即可求得离心率或离心率的范围.(2016·江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.答案63解析 联立方程组⎩⎨⎧x 2a 2+y 2b 2=1,y =b2,解得B ,C 两点坐标为B ⎝⎛⎭⎫-32a ,b 2,C ⎝⎛⎭⎫32a ,b 2,又F (c,0),则FB →=⎝⎛⎭⎫-32a -c ,b 2,FC →=⎝⎛⎭⎫3a 2-c ,b 2,又由∠BFC =90°,可得FB →·FC →=0,代入坐标可得 c 2-34a 2+b 24=0,①又因为b 2=a 2-c 2.代入①式可化简为c 2a 2=23,则椭圆离心率为e =c a =23=63. 题型三 直线与椭圆例5 (2016·天津)设椭圆x 2a 2+y 23=1(a >3)的右焦点为F ,右顶点为A .已知1|OF |+1|OA |=3e|F A |,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率. (1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H .若BF ⊥HF ,且∠MOA ≤∠MAO ,求直线l 的斜率的取值范围. 解 (1)设F (c,0),由1|OF |+1|OA |=3e|F A |,即1c +1a =3c a (a -c ),可得a 2-c 2=3c 2. 又a 2-c 2=b 2=3,所以c 2=1,因此a 2=4. 所以椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0), 则直线l 的方程为y =k (x -2).设B (x B ,y B ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k (x -2)消去y ,整理得(4k 2+3)x 2-16k 2x +16k 2-12=0. 解得x =2或x =8k 2-64k 2+3.由题意得x B =8k 2-64k 2+3,从而y B =-12k4k 2+3.由(1)知,F (1,0),设H (0,y H ),有FH →=(-1,y H ),BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫9-4k24k 2+3,12k 4k 2+3.由BF ⊥HF ,得BF →·FH →=0, 所以4k 2-94k 2+3+12ky H4k 2+3=0,解得y H =9-4k 212k.因此直线MH 的方程为y =-1k x +9-4k212k.设M (x M ,y M ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y =-1k x +9-4k 212k 消去y ,解得x M =20k 2+912(k 2+1).在△MAO 中,∠MOA ≤∠MAO ⇔|MA |≤|MO |,即(x M -2)2+y 2M ≤x 2M +y 2M ,化简,得x M ≥1,即20k 2+912(k 2+1)≥1,解得k ≤-64或k ≥64. 所以直线l 的斜率的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-64∪⎣⎡⎭⎫64,+∞. 思维升华 (1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =(1+1k2)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2](k 为直线斜率).提醒:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.(2016·唐山模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为B (0,4),离心率e =55,直线l 交椭圆于M ,N 两点.(1)若直线l 的方程为y =x -4,求弦|MN |的长;(2)如果△BMN 的重心恰好为椭圆的右焦点F ,求直线l 方程的一般式. 解 (1)由已知得b =4,且c a =55,即c 2a 2=15,∴a 2-b 2a 2=15, 解得a 2=20,∴椭圆方程为x 220+y 216=1.则4x 2+5y 2=80与y =x -4联立, 消去y 得9x 2-40x =0,∴x 1=0,x 2=409,∴所求弦长|MN |=1+12|x 2-x 1| =4029. (2)椭圆右焦点F 的坐标为(2,0),设线段MN 的中点为Q (x 0,y 0), 由三角形重心的性质知 BF →=2FQ →,又B (0,4),∴(2,-4)=2(x 0-2,y 0), 故得x 0=3,y 0=-2, 即Q 的坐标为(3,-2). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=6,y 1+y 2=-4,且x 2120+y 2116=1,x 2220+y 2216=1, 以上两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)20+(y 1+y 2)(y 1-y 2)16=0,∴k MN =y 1-y 2x 1-x 2=-45·x 1+x 2y 1+y 2=-45×6-4=65,故直线MN 的方程为y +2=65(x -3),即6x -5y -28=0.8.高考中求椭圆的离心率问题考点分析 离心率是椭圆的重要几何性质,是高考重点考查的一个知识点,这类问题一般有两类:一类是根据一定的条件求椭圆的离心率;另一类是根据一定的条件求离心率的取值范围,无论是哪类问题,其难点都是建立关于a ,b ,c 的关系式(等式或不等式),并且最后要把其中的b 用a ,c 表示,转化为关于离心率e 的关系式,这是化解有关椭圆的离心率问题难点的根本方法.典例1 (2015·福建)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,32 B.⎝⎛⎦⎤0,34 C.⎣⎡⎭⎫32,1D.⎣⎡⎭⎫34,1解析 左焦点F 0,连接F 0A ,F 0B ,则四边形AFBF 0为平行四边形.∵|AF |+|BF |=4, ∴|AF |+|AF 0|=4, ∴a =2.设M (0,b ),则4b 5≥45,∴1≤b <2.离心率e =ca =c 2a 2= a 2-b 2a 2= 4-b 24∈⎝⎛⎦⎤0,32,故选A. 答案 A典例2 (12分) (2016·浙江)如图,设椭圆x 2a2+y 2=1(a >1).(1)求直线y =kx +1被椭圆截得的线段长(用a ,k 表示);(2)若任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围. 解 (1)设直线y =kx +1被椭圆截得的线段为AM , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2a 2+y 2=1,得(1+a 2k 2)x 2+2a 2kx =0,[2分] 故x 1=0,x 2=-2a 2k 1+a 2k 2,因此|AM |=1+k 2|x 1-x 2|=2a 2|k |1+a 2k2·1+k 2.[4分] (2)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y 轴左侧的椭圆上有两个不同的点P ,Q ,满足|AP |=|AQ |.记直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2, 且k 1>0,k 2>0,k 1≠k 2.[5分]由(1)知|AP |=2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21,|AQ |=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22, 故2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22,所以(k 21-k 22)[1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22]=0.[7分] 由k 1≠k 2,k 1>0,k 2>0得1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22=0,因此⎝⎛⎭⎫1k 21+1⎝⎛⎭⎫1k 22+1=1+a 2(a 2-2),① 因为①式关于k 1,k 2的方程有解的充要条件是1+a 2(a 2-2)>1,所以a > 2.因此,任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1<a ≤2,[10分] 由e =c a =a 2-1a ,得0<e ≤22.所以离心率的取值范围是(0,22].[12分]1.(2016·湖南六校联考)已知椭圆的中心在原点,离心率e =12,且它的一个焦点与抛物线y 2=-4x 的焦点重合,则此椭圆方程为( )A.x 24+y 23=1 B.x 28+y 26=1 C.x 22+y 2=1 D.x 24+y 2=1 答案 A解析 依题意,可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由已知可得抛物线的焦点为(-1,0),所以c =1,又离心率e =c a =12,解得a =2,b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆方程为x 24+y 23=1.2.已知椭圆x 29+y 24-k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21D.1925或-21 答案 D解析 当9>4-k >0,即4>k >-5时, a =3,c 2=9-(4-k )=5+k , ∴5+k 3=45,解得k =1925. 当9<4-k ,即k <-5时,a =4-k ,c 2=-k -5, ∴-k -54-k =45,解得k =-21,故选D. 3.(2017·青岛月考)已知A 1,A 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右顶点,P 是椭圆C上异于A 1,A 2的任意一点,若直线P A 1,P A 2的斜率的乘积为-49,则椭圆C 的离心率为( )A.49B.23C.59D.53 答案 D解析 设P (x 0,y 0),则y 0x 0+a ×y 0x 0-a=-49,化简得x 20a 2+y 204a29=1,则b 2a 2=49,e = 1-(b a )2=1-49=53,故选D. 4.2016年1月14日,国防科工局宣布,嫦娥四号任务已经通过了探月工程重大专项领导小组审议通过,正式开始实施.如图所示,假设“嫦娥四号”卫星将沿地月转移轨道飞向月球后,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行.若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,给出下列式子:①a 1+c 1=a 2+c 2;②a 1-c 1=a 2-c 2;③c 1a 1<c 2a 2;④c 1a 2>a 1c 2.其中正确式子的序号是( )A .①③B .①④C .②③D .②④ 答案 D解析 观察图形可知a 1+c 1>a 2+c 2,即①式不正确;a 1-c 1=a 2-c 2=|PF |,即②式正确;由a 1-c 1=a 2-c 2>0,c 1>c 2>0,知a 1-c 1c 1<a 2-c 2c 2,即a 1c 1<a 2c 2,从而c 1a 2>a 1c 2,c 1a 1>c 2a 2,即④式正确,③式不正确.故选D.5.(2016·贵州七校联考)以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为( ) A .1 B.2C .2 D .2 2 答案 D解析 设a ,b ,c 分别为椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距, 依题意知,当三角形的高为b 时面积最大, 所以12×2cb =1,bc =1,而2a =2b 2+c 2≥22bc =2 2 (当且仅当b =c =1时取等号),故选D.*6.(2016·济南质检)设A 1,A 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右顶点,若在椭圆上存在异于A 1,A 2的点P ,使得PO →·P A 2→=0,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值范围是( ) A .(0,12)B .(0,22) C .(12,1)D .(22,1) 答案 D解析 A 1(-a,0),A 2(a,0),设P (x ,y ),则PO →=(-x ,-y ),P A 2→=(a -x ,-y ),∵PO →·P A 2→=0,∴(a -x )(-x )+(-y )(-y )=0, ∴y 2=ax -x 2>0,∴0<x <a . 将y 2=ax -x 2代入x 2a 2+y 2b2=1,整理得(b 2-a 2)x 2+a 3x -a 2b 2=0,其在(0,a )上有解, 令f (x )=(b 2-a 2)x 2+a 3x -a 2b 2, ∵f (0)=-a 2b 2<0,f (a )=0, 如图,Δ=(a 3)2-4(b 2-a 2)·(-a 2b 2) =a 2(a 4-4a 2b 2+4b 4) =a 2(a 2-2b 2)2≥0,∴对称轴满足0<-a 32(b 2-a 2)<a ,即0<a 32(a 2-b 2)<a ,∴a 22c 2<1,∴c 2a 2>12. 又0<c a <1,∴22<ca<1,故选D.7.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点在x 轴上,过点(2,1)作圆x 2+y 2=4的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程为________________. 答案 x 220+y 216=1解析 设切点坐标为(m ,n ), 则n -1m -2·nm=-1, 即m 2+n 2-n -2m =0.∵m 2+n 2=4,∴2m +n -4=0, 即直线AB 的方程为2x +y -4=0.∵直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点, ∴2c -4=0,b -4=0,解得c =2,b =4,∴a 2=b 2+c 2=20, ∴椭圆方程为x 220+y 216=1.8.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为________. 答案 7解析 由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7.9.(2017·石家庄质检)椭圆x 24+y 2=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上一动点,若∠F 1PF 2为钝角,则点P 的横坐标的取值范围是________________. 答案 (-263,263)解析 设椭圆上一点P 的坐标为(x ,y ), 则F 1P →=(x +3,y ),F 2P →=(x -3,y ). ∵∠F 1PF 2为钝角,∴F 1P →·F 2P →<0, 即x 2-3+y 2<0,①∵y 2=1-x 24,代入①得x 2-3+1-x 24<0,34x 2<2,∴x 2<83. 解得-263<x <263,∴x ∈(-263,263).10.(2016·长沙模拟)已知过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A (-a ,0)作直线l 交y 轴于点P ,交椭圆于点Q ,若△AOP 是等腰三角形,且PQ →=2QA →,则椭圆的离心率为________. 答案255解析 ∵△AOP 是等腰三角形,A (-a,0),∴P (0,a ). 设Q (x 0,y 0),∵PQ →=2QA →, ∴(x 0,y 0-a )=2(-a -x 0,-y 0).∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-2a -2x 0,y 0-a =-2y 0,解得⎩⎨⎧x 0=-23a ,y 0=a 3,代入椭圆方程化简,可得b 2a 2=15,∴e =1-b 2a 2=255. 11.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点,上顶点分别为A ,B ,且|AB |=52|BF |. (1)求椭圆C 的离心率;(2)若斜率为2的直线l 过点(0,2),且l 交椭圆C 于P ,Q 两点,OP ⊥OQ ,求直线l 的方程及椭圆C 的方程.解 (1)由已知|AB |=52|BF |, 即a 2+b 2=52a , 4a 2+4b 2=5a 2,4a 2+4(a 2-c 2)=5a 2, ∴e =c a =32.(2)由(1)知a 2=4b 2,∴椭圆C :x 24b 2+y 2b2=1.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),直线l 的方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0. 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0,x 24b 2+y 2b 2=1消去y , 得x 2+4(2x +2)2-4b 2=0, 即17x 2+32x +16-4b 2=0.Δ=322+16×17(b 2-4)>0,解得b >21717.x 1+x 2=-3217,x 1x 2=16-4b 217.∵OP ⊥OQ ,∴OP →·OQ →=0,即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2)=0, 5x 1x 2+4(x 1+x 2)+4=0. 从而5(16-4b 2)17-12817+4=0,解得b =1,满足b >21717.∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.12.(2015·天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的上顶点为B ,左焦点为F ,离心率为55.(1)求直线BF 的斜率;(2)设直线BF 与椭圆交于点P (P 异于点B ),过点B 且垂直于BP 的直线与椭圆交于点Q (Q 异于点B ),直线PQ 与y 轴交于点M ,|PM |=λ|MQ |. ①求λ的值;②若|PM |sin ∠BQP =759,求椭圆的方程.解 (1)设F (-c,0).由已知离心率c a =55及a 2=b 2+c 2,可得a =5c ,b =2c ,又因为B (0,b ),F (-c,0),故直线BF 的斜率k =b -00-(-c )=2cc =2.(2)设点P (x P ,y P ),Q (x Q ,y Q ),M (x M ,y M ).①由(1)可得椭圆的方程为x 25c 2+y 24c 2=1,直线BF 的方程为y =2x +2c .将直线方程与椭圆方程联立,消去y ,整理得3x 2+5cx =0,解得x P =-5c3.因为BQ ⊥BP ,所以直线BQ 的方程为y =-12x +2c ,与椭圆方程联立,消去y ,整理得21x 2-40cx =0,解得x Q =40c21.又因为λ=|PM ||MQ |及x M =0,可得λ=|x M -x P ||x Q -x M |=|x P ||x Q |=78.②因为|PM ||MQ |=78,所以|PM ||PM |+|MQ |=77+8=715,即|PQ |=157|PM |. 又因为|PM |sin ∠BQP =759,所以|BP |=|PQ |sin ∠BQP =157|PM |sin ∠BQP =553.又因为y P =2x P +2c =-43c ,所以|BP |=⎝⎛⎭⎫0+5c 32+⎝⎛⎭⎫2c +4c 32=553c ,因此553c =553,得c =1.所以,椭圆方程为x 25+y 24=1.13.(2016·长春调研)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,上顶点为B ,O为坐标原点,M 为椭圆上任意一点.过F ,B ,A 三点的圆的圆心坐标为(p ,q ). (1)当p +q ≤0时,求椭圆的离心率的取值范围;(2)若点D (b +1,0),在(1)的条件下,当椭圆的离心率最小时,(MF →+OD →)·MO →的最小值为72,求椭圆的方程.解 (1)设椭圆半焦距为c .由题意AF ,AB 的中垂线方程分别为x =a -c 2,y -b 2=a b (x -a2),于是圆心坐标为(a -c 2,b 2-ac2b ).所以p +q =a -c 2+b 2-ac2b≤0,整理得ab -bc +b 2-ac ≤0,即(a +b )(b -c )≤0, 所以b ≤c ,于是b 2≤c 2,即a 2=b 2+c 2≤2c 2. 所以e 2=c 2a 2≥12,即22≤e <1.(2)当e =22时,a =2b =2c , 此时椭圆的方程为x 22c 2+y 2c 2=1,设M (x ,y ),则-2c ≤x ≤2c ,所以(MF →+OD →)·MO →=12x 2-x +c 2=12(x -1)2+c 2-12.当c ≥22时,上式的最小值为c 2-12,即c 2-12=72,得c =2; 当0<c <22时,上式的最小值为12(2c )2-2c +c 2, 即12(2c )2-2c +c 2=72, 解得c =2+304,不合题意,舍去. 综上所述,椭圆的方程为x 28+y 24=1.。

2018版高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9.1直线的方程课件文新人教版

2018版高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9.1直线的方程课件文新人教版
设倾斜角为 α,则 sin α= 1100(0<α<π),
从而 cos α=±31010,则 k=tan α=±13.
故所求直线方程为 y=±13(x+4). 即x+3y+4=0或x-3y+4=0.
(2)经过点P(4,1),且在两坐标轴上的截距相等; 解答
设直线l在x,y轴上的截距均为a. 若a=0,即l过点(0,0)及(4,1),
§9.1 直线的方程
内容索引
基础知识 自主学习 题型分类 深度剖析 课时作业
基础知识 自主学习
知识梳理
1.直线的倾斜角 几何画板展示 (1)定义:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l 向上 方向 之间所成的角叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴 平行或重合 时 ,
规定它的倾斜角为0°. (2)范围:直线l倾斜角的范围是 [0°,180°) .
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
当π2<α<π 时,k<0; 当 k> 3时,π3<α<π2.
所以“α>π3”是“k> 3”的必要不充分条件,故选 B.
(2)直线l过点P(1,0),且与以A(2,1),B(0, 3 )为端点的线段有公共点, 则直线l斜率的取值范围为 (-∞,- 3]∪[1,+∞) . 答案 解析
①当直线过原点时,直线方程为 y=-32x,即 3x+2y=0; ②当直线不过原点时,设直线方程为 ax-ay =1,即x-y=a,将 点A(2,-3)代入,得a=5,即直线方程为x-y-5=0.故所求直
线的方程为3x+2y=0或x-y-5=0.
题型分类 深度剖析
题型一 直线的倾斜角与斜率
例1 (1)(2016·北京东城区期末)已知直线l的倾斜角为α,斜率为k,那 么“α>π3”是“k> 3” 的 答案 解析 A.充分不必要条件

[推荐学习]2018版高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9.9圆锥曲线的综合问题第2课时范围最值问

第2课时 范围、最值问题题型一 范围问题例1 (2015·天津)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-c,0),离心率为33,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM 被圆x 2+y 2=b 24截得的线段的长为c ,FM =433.(1)求直线FM 的斜率; (2)求椭圆的方程;(3)设动点P 在椭圆上,若直线FP 的斜率大于2,求直线OP (O 为原点)的斜率的取值范围.解 (1)由已知,有c 2a 2=13,又由a 2=b 2+c 2,可得a 2=3c 2,b 2=2c 2.设直线FM 的斜率为k (k >0),F (-c,0),则直线FM 的方程为y =k (x +c ). 由已知,有⎝ ⎛⎭⎪⎫kc k 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 22, 解得k =33. (2)由(1)得椭圆方程为x 23c 2+y 22c 2=1,直线FM 的方程为y =33(x +c ),两个方程联立,消去y ,整理得3x 2+2cx -5c 2=0,解得x =-53c 或x =c .因为点M 在第一象限,可得M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫c ,233c .由FM =c +c2+⎝⎛⎭⎪⎫233c -02=433. 解得c =1,所以椭圆的方程为x 23+y 22=1.(3)设点P 的坐标为(x ,y ),直线FP 的斜率为t , 得t =y x +1,即直线FP 的方程为y =t (x +1)(x ≠-1),与椭圆方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =t x +,x 23+y22=1,消去y ,整理得2x 2+3t 2(x +1)2=6, 又由已知,得t =6-2x2x +2>2,解得-32<x <-1或-1<x <0.设直线OP 的斜率为m ,得m =y x ,即y =mx (x ≠0),与椭圆方程联立,整理得m 2=2x 2-23.①当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-1时,有y =t (x +1)<0,因此m >0,于是m =2x 2-23,得m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫23,233. ②当x ∈(-1,0)时,有y =t (x +1)>0, 因此m <0,于是m =- 2x 2-23, 得m ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-233.综上,直线OP 的斜率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-233∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,233.思维升华 解决圆锥曲线中的取值范围问题应考虑的五个方面(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.(2016·扬州模拟)如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 是椭圆上一点,点M 在PF 1上,且满足F 1M →=λMP →(λ∈R ),PO ⊥F 2M ,O 为坐标原点.(1)若椭圆的方程为x 28+y 24=1,且点P 的坐标为(2,2),求点M 的横坐标;(2)若λ=2,求椭圆离心率e 的取值范围. 解 (1)因为椭圆的方程为x 28+y 24=1,所以点F 1的坐标为(-2,0),点F 2的坐标为(2,0),所以k OP =22,2F M k =-2,1F M k =24, 所以直线F 2M 的方程为y =-2(x -2), 直线F 1M 的方程为y =24(x +2). 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x -,y =24x +, 解得x =65,所以点M 的横坐标为65.(2)设点P 的坐标为(x 0,y 0),点M 的坐标为(x M ,y M ), 因为F 1M →=2MP →,所以F 1M →=23(x 0+c ,y 0)=(x M +c ,y M ),所以点M 的坐标为(23x 0-13c ,23y 0),F 2M →=(23x 0-43c ,23y 0).因为PO ⊥F 2M ,OP →=(x 0,y 0),所以(23x 0-43c )x 0+23y 20=0,即x 20+y 20=2cx 0.联立⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=2cx 0,x 20a 2+y 2b2=1,消去y 0,得c 2x 20-2a 2cx 0+a 2(a 2-c 2)=0, 解得x 0=a a +c c 或x 0=a a -cc. 因为-a <x 0<a ,所以x 0=a a -cc∈(0,a ), 所以0<a 2-ac <ac ,解得e >12.又椭圆离心率e ∈(0,1),故椭圆离心率e 的取值范围为(12,1).题型二 最值问题命题点1 利用三角函数有界性求最值例2 (2016·徐州模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点O 是坐标原点,则AF ·BF 的最小值是_____. 答案 4解析 设直线AB 的倾斜角为θ,可得AF =21-cos θ,BF =21+cos θ,则AF ·BF =21-cos θ×21+cos θ=4sin 2θ≥4. 命题点2 数形结合利用几何性质求最值例3 (2015·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线x 2-y 2=1右支上的一个动点.若点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为_____________. 答案22解析 双曲线x 2-y 2=1的渐近线为x ±y =0,直线x -y +1=0与渐近线x -y =0平行,故两平行线的距离d =|1-0|12+-2=22.由点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立,得c ≤22,故c 的最大值为22. 命题点3 转化为函数利用基本不等式或二次函数求最值例4 (2016·山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴长为4,焦距为2 2.(1)求椭圆C 的方程.(2)过动点M (0,m )(m >0)的直线交x 轴于点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B .①设直线PM ,QM 的斜率分别为k ,k ′,证明k ′k为定值; ②求直线AB 的斜率的最小值. (1)解 设椭圆的半焦距为c . 由题意知2a =4,2c =2 2. 所以a =2,b =a 2-c 2= 2. 所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)①证明 设P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0). 由M (0,m ),可得P (x 0,2m ),Q (x 0,-2m ).所以直线PM 的斜率k =2m -m x 0=mx 0.直线QM 的斜率k ′=-2m -m x 0=-3m x 0.此时k ′k =-3.所以k ′k为定值-3. ②解 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由①知直线PA 的方程为y =kx +m ,则 直线QB 的方程为y =-3kx +m .联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y22=1,整理得(2k 2+1)x 2+4mkx +2m 2-4=0, 由x 0x 1=2m 2-42k 2+1,可得x 1=m 2-2k 2+x 0,所以y 1=kx 1+m =2k m 2-2k 2+x 0+m . 同理x 2=m 2-18k 2+x 0,y 2=-6k m 2-18k 2+x 0+m . 所以x2-x 1=m 2-18k 2+x 0-m 2-2k 2+x 0=-32k 2m 2-18k 2+k 2+x 0,y 2-y 1=-6k m 2-18k +x 0+m -2k m 2-2k +x 0-m =-8k 6k 2+m 2-18k 2+k 2+x 0,所以k AB =y 2-y 1x 2-x 1=6k 2+14k =14⎝ ⎛⎭⎪⎫6k +1k ,由m >0,x 0>0,可知k >0,所以6k +1k ≥26,当且仅当k =66时取“=”.因为P (x 0,2m )在椭圆x 24+y 22=1上,所以x 0=4-8m 2,故此时2m -m4-8m 2-0=66, 即m =147,符合题意.所以直线AB 的斜率的最小值为62. 思维升华 处理圆锥曲线最值问题的求解方法圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何法,即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.(2017·扬州预测)已知圆(x -a )2+(y +1-r )2=r 2(r >0)过点F (0,1),圆心M的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程;(2)设P 为直线l :x -y -2=0上的点,过点P 作曲线C 的两条切线PA ,PB ,当点P (x 0,y 0)为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程;(3)当点P 在直线l 上移动时,求AF ·BF 的最小值. 解 (1)依题意,由圆过定点F 可知轨迹C 的方程为x 2=4y . (2)抛物线C 的方程为x 2=4y ,即y =14x 2,求导得y ′=12x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(其中y 1=x 214,y 2=x 224),则切线PA ,PB 的斜率分别为12x 1,12x 2,所以切线PA 的方程为y -y 1=x 12(x -x 1), 即y =x 12x -x 212+y 1,即x 1x -2y -2y 1=0.同理可得切线PB 的方程为x 2x -2y -2y 2=0. 因为切线PA ,PB 均过点P (x 0,y 0), 所以x 1x 0-2y 0-2y 1=0,x 2x 0-2y 0-2y 2=0,所以(x 1,y 1),(x 2,y 2)为方程x 0x -2y 0-2y =0的两组解. 所以直线AB 的方程为x 0x -2y -2y 0=0. (3)由抛物线定义可知AF =y 1+1,BF =y 2+1, 所以AF ·BF =(y 1+1)(y 2+1)=y 1y 2+(y 1+y 2)+1,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 0x -2y -2y 0=0,x 2=4y ,消去x 整理得y 2+(2y 0-x 20)y +y 20=0,由一元二次方程根与系数的关系可得y 1+y 2=x 20-2y 0,y 1y 2=y 20,所以AF ·BF =y 1y 2+(y 1+y 2)+1=y 20+x 20-2y 0+1. 又点P (x 0,y 0)在直线l 上,所以x 0=y 0+2, 所以y 20+x 20-2y 0+1=2y 20+2y 0+5=2(y 0+12)2+92,所以当y 0=-12时,AF ·BF 取得最小值,且最小值为92.1.(2016·昆明两区七校调研)过抛物线y 2=x 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,且直线l 的倾斜角θ≥π4,点A 在x 轴上方,则FA 的取值范围是__________.答案 (14,1+22]解析 记点A 的横坐标是x 1,则有AF =x 1+14=(14+AF ·cos θ)+14=12+AF ·cos θ, AF (1-cos θ)=12,AF =1-cos θ.由π4≤θ<π得-1<cos θ≤22,2-2≤2(1-cos θ)<4,14<1-cos θ≤12-2=1+22, 即AF 的取值范围是(14,1+22].2.已知P 为双曲线C :x 29-y 216=1上的点,点M 满足|OM →|=1,且OM →·PM →=0,则当|PM →|取得最小值时点P 到双曲线C 的渐近线的距离为________. 答案125解析 由OM →·PM →=0,得OM ⊥PM ,根据勾股定理,求MP 的最小值可以转化为求OP 的最小值,当OP 取得最小值时,点P 的位置为双曲线的顶点(±3,0),而双曲线的渐近线为4x ±3y =0,∴所求的距离d =125.3.已知F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,对于左支上任意一点P 都有PF 22=8a ·PF 1(a 为实半轴长),则此双曲线的离心率e 的取值范围是__________. 答案 (1,3]解析 由P 是双曲线左支上任意一点及双曲线的定义,得PF 2=2a +PF 1,所以PF 22PF 1=PF 1+4a2PF 1+4a =8a ,所以PF 1=2a ,PF 2=4a ,在△PF 1F 2中,PF 1+PF 2≥F 1F 2, 即2a +4a ≥2c ,所以e =c a≤3. 又e >1,所以1<e ≤3.4.(2016·宿迁质检)若点O 和点F 分别为椭圆x 29+y 28=1的中点和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最小值为________. 答案 6解析 点P 为椭圆x 29+y 28=1上的任意一点,设P (x ,y )(-3≤x ≤3,-22≤y ≤22),依题意得左焦点F (-1,0),∴OP →=(x ,y ),FP →=(x +1,y ), ∴OP →·FP →=x (x +1)+y 2=x 2+x +72-8x 29=19·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922+234. ∵-3≤x ≤3,∴32≤x +92≤152,∴94≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922≤2254, ∴14≤19⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922≤22536, ∴6≤19·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922+234≤12,即6≤OP →·FP →≤12.故最小值为6.5.(2017·郑州第一次质量预测)已知椭圆C 1:x 2m +2-y 2n =1与双曲线C 2:x 2m +y 2n=1有相同的焦点,则椭圆C 1的离心率e 1的取值范围为________. 答案 (22,1) 解析 ∵椭圆C 1:x 2m +2-y 2n=1,∴a 21=m +2,b 21=-n ,c 21=m +2+n ,e 21=m +2+n m +2=1+n m +2. ∵双曲线C 2:x 2m +y 2n=1,∴a 22=m ,b 22=-n ,c 22=m -n ,∴由条件知m +2+n =m -n ,则n =-1, ∴e 21=1-1m +2. 由m >0,得m +2>2,1m +2<12,-1m +2>-12, ∴1-1m +2>12,即e 21>12,而0<e 1<1, ∴22<e 1<1. 6.已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是________. 答案 3解析 依题意不妨设A (x 1,x 1),B (x 2,-x 2),OA →·OB →=2⇒x 1x 2-x 1x 2=2⇒x 1x 2=2或x 1x 2=-1(舍去).当x 1=x 2时,有x 1=x 2=2,则S △ABO +S △AFO =22+28=1728;当x 1≠x 2时,直线AB 的方程为y -x 1=x 1+x 2x 1-x 2(x -x 1),则直线AB 与x 轴的交点坐标为(2,0).于是S △ABO +S △AFO =12×2×(x 1+x 2)+12×14x 1=98x 1+x 2≥298x 1x 2=3(当且仅当98x 1=x 2时取“=”),而1728>3,故填3.7.已知椭圆C 1:y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的右顶点为A (1,0),过C 1的焦点且垂直长轴的弦长为1.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设点P 在抛物线C 2:y =x 2+h (h ∈R )上,C 2在点P 处的切线与C 1交于M ,N 两点.当线段AP 的中点与MN 的中点的横坐标相等时,求h 的最小值. 解 (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,2·b 2a=1.从而⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.因此,所求的椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1.(2)如图,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (t ,t 2+h ),则抛物线C 2在点P 处的切线斜率为y ′| x =t =2t . 直线MN 的方程为y =2tx -t 2+h .将上式代入椭圆C 1的方程中,得4x 2+(2tx -t 2+h )2-4=0, 即4(1+t 2)x 2-4t (t 2-h )x +(t 2-h )2-4=0.① 因为直线MN 与椭圆C 1有两个不同的交点,所以①式中的Δ1=16[-t 4+2(h +2)t 2-h 2+4]>0.② 设线段MN 的中点的横坐标是x 3,则x 3=x 1+x 22=t t 2-h +t2. 设线段PA 的中点的横坐标是x 4,则x 4=t +12.由题意,得x 3=x 4, 即t 2+(1+h )t +1=0.③由③式中的Δ2=(1+h )2-4≥0,得h ≥1或h ≤-3. 当h ≤-3时,h +2<0,4-h 2<0, 则不等式②不成立,所以h ≥1. 当h =1时,代入方程③得t =-1, 将h =1,t =-1代入不等式②,检验成立. 所以,h 的最小值为1.8. (2016·苏北四市联考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率e =12,左顶点为A (-4,0),过点A 作斜率为k (k ≠0)的直线l 交椭圆C 于点D ,交y 轴于点E .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知P 为AD 的中点,是否存在定点Q ,对于任意的k (k ≠0)都有OP ⊥EQ ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)若过点O 作直线l 的平行线交椭圆C 于点M ,求AD +AE OM 的最小值. 解 (1)因为左顶点为A (-4,0),所以a =4,又e =12,所以c =2. 又因为b 2=a 2-c 2=12,所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1. (2)直线l 的方程为y =k (x +4), 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =k x +,得x 216+[k x +212=1, 化简,得(x +4)[(4k 2+3)x +16k 2-12]=0, 所以x 1=-4,x 2=-16k 2+124k 2+3. 当x =-16k 2+124k 2+3时,y =k (-16k 2+124k 2+3+4)=24k 4k 2+3, 所以点D 的坐标为(-16k 2+124k 2+3,24k 4k 2+3). 因为P 为AD 的中点,所以点P 的坐标为(-16k 24k 2+3,12k 4k 2+3), 则k OP =-34k(k ≠0). 直线l 的方程为y =k (x +4),令x =0,得点E 的坐标为(0,4k ).假设存在定点Q (m ,n )(m ≠0),使得OP ⊥EQ ,则k OP k EQ =-1,即-34k ·n -4k m =-1,所以(4m +12)k -3n =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 4m +12=0,-3n =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ m =-3,n =0,因此定点Q 的坐标为(-3,0).(3)因为OM ∥l ,所以OM 的方程可设为y =kx ,联立⎩⎪⎨⎪⎧ x 216+y 212=1,y =kx ,得点M 的横坐标为x =±434k 2+3. 由OM ∥l ,得AD +AE OM =|x D -x A |+|x E -x A ||x M |=x D -2x A |x M |=-16k 2+124k 2+3+8434k 2+3=13·4k 2+94k 2+3 =13(4k 2+3+64k 2+3)≥22, 当且仅当4k 2+3=64k 2+3,即k =±32时取等号. 所以当k =±32时,AD +AE OM取得最小值为2 2. 9.如图,O 为坐标原点,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1;双曲线C 2:x 2a 2-y 2b 2=1的左,右焦点分别为F 3,F4,离心率为e 2.已知e 1e 2=32,且F 2F 4=3-1.(1)求C 1,C 2的方程;(2)过F 1作C 1的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点,当直线OM 与C 2交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.解 (1)因为e 1e 2=32,所以 a 2-b 2a ·a 2+b 2a =32,即a 4-b 4=34a 4,因此a 2=2b 2,从而F 2(b,0),F 4(3b,0),于是3b -b =F 2F 4=3-1,所以b =1,a 2=2.故C 1,C 2的方程分别为x 22+y 2=1,x 22-y 2=1. (2)因为AB 不垂直于y 轴,且过点F 1(-1,0), 故可设直线AB 的方程为x =my -1. 由⎩⎪⎨⎪⎧ x =my -1,x 22+y 2=1得(m 2+2)y 2-2my -1=0. 易知此方程的判别式大于0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1,y 2是上述方程的两个实根,所以y 1+y 2=2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2. 因此x 1+x 2=m (y 1+y 2)-2=-4m 2+2, 于是AB 的中点为M (-2m 2+2,m m 2+2),故直线PQ 的斜率为-m 2,PQ 的方程为y =-m 2x , 即mx +2y =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =-m 2x ,x 22-y 2=1得(2-m 2)x 2=4, 所以2-m 2>0,且x 2=42-m 2,y 2=m 22-m 2, 从而PQ =2x 2+y 2=2 m 2+42-m2. 设点A 到直线PQ 的距离为d ,则点B 到直线PQ 的距离也为d ,所以2d =|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|m 2+4. 因为点A ,B 在直线mx +2y =0的异侧,所以(mx 1+2y 1)(mx 2+2y 2)<0,于是|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|=|mx 1+2y 1-mx 2-2y 2|,从而2d =m 2+y 1-y 2|m 2+4. 又因为|y 1-y 2|=y 1+y 22-4y 1y 2=22·1+m 2m 2+2, 所以2d =22·1+m 2m 2+4. 故四边形APBQ 的面积S =12·PQ ·2d =22·1+m 22-m 2=22·-1+32-m 2. 而0<2-m 2≤2,故当m =0时,S 取得最小值2. 综上所述,四边形APBQ 面积的最小值为2.。

2018届高考(新课标)数学(理)大一轮复习检测:第九章 平面解析几何 9-4 Word版含答案

A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.(2015²广东)平行于直线2x +y +1=0且与圆x 2+y 2=5相切的直线的方程是( ) A .2x +y +5=0或2x +y -5=0 B .2x +y +5=0或2x +y -5=0 C .2x -y +5=0或2x -y -5=0 D .2x -y +5=0或2x -y -5=0设所求直线方程为2x +y +c =0,依题有|0+0+c |22+12=5,解得c =±5,所以所求直线方程为2x +y +5=0或2x +y -5=0,故选A.【答案】 A2.(2017²江西吉安一中月考)圆x 2+y 2-2x +4y =0与直线2tx -y -2-2t =0(t ∈R )的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能 直线2tx -y -2-2t =0恒过点(1,-2), ∵12+(-2)2-2³1+4³(-2)=-5<0, ∴点(1,-2)在圆x 2+y 2-2x +4y =0内.∴直线2tx -y -2-2t =0与圆x 2+y 2-2x +4y =0相交,故选C. 【答案】 C3.(2017²山西太原模拟)若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =( )A .21B .19C .9D .-11圆C 1的圆心为C 1(0,0),半径r 1=1,因为圆C 2的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25-m ,所以圆C 2的圆心为C 2(3,4),半径r 2=25-m (m <25).从而|C 1C 2|=32+42=5.由两圆外切得|C 1C 2|=r 1+r 2,即1+25-m =5,解得m =9,故选C.【答案】 C4.(2017²辽宁大连双基测试)已知直线y =x +m 和圆x 2+y 2=1交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若AO →²AB →=32,则实数m =( )A .±1B .±32C .±22 D .±12由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,y =x +m ,得2x 2+2mx +m 2-1=0.Δ=8-4m 2>0,所以-2<m < 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-m ,x 1x 2=m 2-12,所以y 1y 2=m 2-12.因为AO →=(-x 1,-y 1),AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1),所以AO →²AB →=(-x 1,-y 1)²(x 2-x 1,y 2-y 1)=-x 1(x 2-x 1)+(-y 1)(y 2-y 1)=-x 1x 2-y 1y 2+x 21+y 21=-2²m 2-12+1=32,解得m =±22,满足题意.故选C. 【答案】 C5.(2017²四川宜宾模拟)如果实数x ,y 满足(x -2)2+y 2=3,那么yx的最大值是( ) A.33 B.233C. 3D.12设yx=k ,则y =kx 表示经过原点的直线,k 为直线的斜率.所以求y x的最大值就等价于求同时经过原点和圆上的点的直线中斜率的最大值. 从图中可知,斜率取最大值时对应的直线斜率为正且与圆相切, 此时的斜率就是其倾斜角∠EOC 的正切值. 由题意,得|OC |=2,|CE |=3,所以|OE |=1.k =|CE ||OE |=3,即为yx的最大值,故选C.【答案】 C6.(2017²云南名校联考)已知圆O :x 2+y 2=1,直线x -2y +5=0上动点P ,过点P 作圆O 的一条切线,切点为A ,则|PA |的最小值为________.过O 作OP 垂直于直线x -2y +5=0,过P 作圆O 的切线PA ,连接OA ,易知此时|PA |的值最小.由点到直线的距离公式,得|OP |=|1³0-2³0+5|1+22= 5.又|OA |=1,所以|PA |=|OP |2-|OA |2=2.【答案】 27.(2017²北京海淀模拟)已知圆C :(x -2)2+y 2=4,直线l 1:y =3x ,l 2:y =kx -1.若l 1,l 2被圆C 所截得的弦的长度之比为1∶2,则k 的值为________.圆C :(x -2)2+y 2=4的圆心为C (2,0),半径为2.圆心到直线l 1:y =3x 的距离为232=3,所以直线l 1被圆C 所截得的弦长为24-3=2.圆心到直线l 2:y =kx -1的距离d =|2k -1|1+k 2,所以l 2被圆C 所截得的弦长为4=24-d 2,所以d =0,所以2k -1=0,k =12.【答案】 128.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.圆C 的标准方程为(x -4)2+y 2=1,圆心为(4,0). 由题意知(4,0)到kx -y -2=0的距离应不大于2, 即|4k -2|k 2+1≤2.整理,得3k 2-4k ≤0. 解得0≤k ≤43.故k 的最大值是43.【答案】 439.已知以点C ⎝⎛⎭⎪⎫t ,2t (t ∈R ,t ≠0)为圆心的圆与x 轴交于点O ,A ,与y 轴交于点O ,B ,其中O 为原点.(1)求证:△OAB 的面积为定值;(2)设直线y =-2x +4与圆C 交于点M ,N ,若|OM |=|ON |,求圆C 的方程. (1)证明 ∵圆C 过原点O ,且|OC |2=t 2+4t2.∴圆C 的方程是(x -t )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -2t 2=t 2+4t 2,令x =0,得y 1=0,y 2=4t;令y =0,得x 1=0,x 2=2t ,∴S △OAB =12|OA |²|OB |=12³⎪⎪⎪⎪⎪⎪4t ³|2t |=4,即△OAB 的面积为定值. (2)∵|OM |=|ON |,|CM |=|CN |, ∴OC 垂直平分线段MN . ∵k MN =-2,∴k OC =12.∴2t =12t ,解得t =2或t =-2. 当t =2时,圆心C 的坐标为(2,1),|OC |=5, 此时C 到直线y =-2x +4的距离d =15<5,圆C 与直线y =-2x +4相交于两点.当t =-2时,圆心C 的坐标为(-2,-1),|OC |=5, 此时C 到直线y =-2x +4的距离d =95> 5.圆C 与直线y =-2x +4不相交, ∴t =-2不符合题意,舍去. ∴圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5.10.已知点P (2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点.(1)求M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及△POM 的面积. (1)圆C 的方程可化为x 2+(y -4)2=16, 所以圆心为C (0,4),半径为4.设M (x ,y ),则CM →=(x ,y -4),MP →=(2-x ,2-y ). 由题设知CM →²MP →=0,故x (2-x )+(y -4)(2-y )=0, 即(x -1)2+(y -3)2=2. 由于点P 在圆C 的内部,所以M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -3)2=2.(2)由(1)可知M 的轨迹是以点N (1,3)为圆心,2为半径的圆.由于|OP |=|OM |,故O 在线段PM 的垂直平分线上. 又P 在圆N 上,从而ON ⊥PM .因为ON 的斜率为3,所以l 的斜率为-13,故l 的方程为x +3y -8=0.又|OM |=|OP |=22,O 到l 的距离为4105,所以|PM |=4105,S △POM =12³4105³4105=165,故△POM 的面积为165.B 组 专项能力提升 (时间:30分钟)11.(2017²四川双流中学月考)已知点P (x ,y )是直线kx +y +4=0(k >0)上一动点,PA 是圆C :x 2+y 2-2y =0的一条切线,A 为切点,若PA 长度的最小值为2,则k 的值为( )A .3 B.212C. 2 D .2圆C :x 2+y 2-2y =0的圆心为C (0,1),r =1.当PC 与直线kx +y +4=0(k >0)垂直时,切线长|PA |最小.在Rt △PAC 中,|PC |=|PA |2+|AC |2=5,即点C 到直线kx +y +4=0(k >0)的距离为5,∴d =5k 2+1=5,∴k =±2.又∵k >0,∴k =2.故选D.【答案】 D12.(2017²重庆巴蜀中学月考)已知圆C :(x -3)2+(y -1)2=1和两点A (-t ,0),B (t ,0),(t >0).若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则t 的最小值为( )A .4B .3C .2D .1由题意以AB 为直径的圆与圆C 有公共点,又圆C 的圆心坐标为(3,1),半径为1,以AB 为直径的圆的圆心为(0,0),半径为t ,则|t -1|≤(3)2+12≤t +1,解得1≤t ≤3.所以t 的最小值为1,故选D.【答案】 D13.(2017²河南郑州一中模拟)过点P (1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则PA →²PB →=________.如图,连接OA ,OB ,PO ,则|OA |=|OB |=1,|PO |=2,OA ⊥PA ,OB ⊥PB .在Rt △PAO 中,|OA |=1,|PO |=2,|PA |=3,∴∠OPA =30°,∴∠BPA =2∠OPA =60°.∴PA →²PB →=|PA →||PB →|cos 60°=3³3³12=32.【答案】 3214.(2017²福建四地六校联考)已知矩形ABCD 的对角线交于点P (2,0),边AB 所在的直线方程为x +y -2=0,点(-1,1)在边AD 所在的直线上.(1)求矩形ABCD 的外接圆方程;(2)已知直线l :(1-2k )x +(1+k )y -5+4k =0(k ∈R ),求证:直线l 与矩形ABCD 的外接圆相交,并求最短弦长.(1)依题意得AB ⊥AD ,∵k AB =-1,∴k AD =1, ∴直线AD 的方程为y -1=x +1,即y =x +2. 解⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2=0,x -y +2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,即A (0,2).矩形ABCD 的外接圆是以P (2,0)为圆心,|AP |=22为半径的圆,方程为(x -2)2+y 2=8.(2)证明 ∵直线l 的方程可整理为 (x +y -5)+k (y -2x +4)=0,k ∈R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +y -5=0,y -2x +4=0.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =2,∴直线l 过定点M (3,2). 又∵点M (3,2)在圆内,∴直线l 与圆相交. ∵圆心P 与定点M 的距离d =5, ∴最短弦长为28-5=2 3.15.(2016²江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :x 2+y 2-12x -14y +60=0及其上一点A (2,4).(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x =6上,求圆N 的标准方程;(2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点,且BC =OA ,求直线l 的方程; (3)设点T (t ,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得TA →+TP →=TQ →,求实数t 的取值范围.圆M 的标准方程为(x -6)2+(y -7)2=25,所以圆心M (6,7),半径为5.(1)由圆心N 在直线x =6上,可设N (6,y 0).因为圆N 与x 轴相切、与圆M 外切,所以0<y 0<7,于是圆N 的半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1.因此,圆N 的标准方程为(x -6)2+(y -1)2=1. (2)如图所示,因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为4-02-0=2.设直线l 的方程为y =2x +m , 即2x -y +m =0,则圆心M 到直线l 的距离d =|2³6-7+m |5=|m +5|5.因为BC =OA =22+42=25,而MC 2=d 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫BC 22,所以25=(m +5)25+5,解得m =5或m =-15.故直线l 的方程为2x -y +5=0或2x -y -15=0. (3)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).因为A (2,4),T (t ,0),TA →+TP →=TQ →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2=x 1+2-t ,y 2=y 1+4.①因为点Q 在圆M 上,所以(x 2-6)2+(y 2-7)2=25.② 将①代入②,得(x 1-t -4)2+(y 1-3)2=25.于是点P (x 1,y 1)既在圆M 上,又在圆2+(y -3)2=25上, 从而圆(x -6)2+(y -7)2=25与圆2+(y -3)2=25有公共点, 所以5-5≤[(t +4)-6]2+(3-7)2≤5+5, 解得2-221≤t ≤2+221.因此,实数t的取值范围是.。

2018届高考(新课标)数学(理)大一轮复习检测第九章 平面解析几何 9-7 Word版含答案

组专项基础训练(时间:分钟).(·课标全国Ⅰ)以抛物线的顶点为圆心的圆交于,两点,交的准线于,两点.已知=,=,则的焦点到准线的距离为()....【解析】不妨设:=(>),(,),则==,由题意可知=,得+=+,解得=.故选.【答案】.(·河南中原名校联考)抛物线=(>)的焦点为,为坐标原点,为抛物线上一点,且=,△的面积为,则抛物线的方程为().=.=.=.=【解析】设(,),因为=,=,所以=,由抛物线定义知+=,所以=,所以=±,又△的面积为,所以××=,解得=(=-舍去).所以抛物线的方程为=.【答案】.(·广东广州月模拟)如果,,…,是抛物线:=上的点,它们的横坐标依次为,,…,,是抛物线的焦点,若++…=,则++…+=().+.+.+.+【解析】由抛物线的方程=可知其焦点为(,),准线为=-,由抛物线的定义可知=+,=+,…,=+,所以++…+=++++…++=(++…+)+=+.故选.【答案】.(·江西南昌一模)已知抛物线:=的焦点为,准线为,是上一点,是直线与抛物线的一个交点,若=,则=()..【解析】设与轴的交点为,如图所示,过作⊥,垂足为,则△∽△,所以==,因为=,所以=,故==,故选.【答案】.(·湖北七市月联考)过抛物线=(>)的焦点的直线与双曲线-=的一条渐近线平行,并交抛物线于、两点,若>,且=,则抛物线的方程为().=.=.=.=【解析】由双曲线方程-=知其渐近线方程为=±,∴过抛物线焦点且与渐近线平行的直线的斜率为±,不妨取=,则其倾斜角为°,即∠=°.过作⊥轴,垂足为.由=,得=.过作⊥准线,垂足为,则=+.由抛物线的定义知,=.∴+=,∴=,∴抛物线的方程为=,故选.【答案】.(·天津)设抛物线(为参数,>)的焦点为,准线为.过抛物线上一点作的垂线,垂足为.设,与相交于点.若=,且△的面积为,则的值为.【解析】由已知得抛物线的方程为=(>),则=,∴==,(,)(不妨设在第一象限).易证△∽△,所以===,所以=,所以△=△=××==,所以=.【答案】.(·浙江)若抛物线=上的点到焦点的距离为,则到轴的距离是.【解析】由于抛物线=的焦点为(,),准线为=-,设点的坐标为(,),则+=,所以=.故到轴的距离是.【答案】.(·西安模拟)设为抛物线:=的焦点,过点(-,)的直线交抛物线于、两点,点为线段的中点,若=,则直线的斜率等于.【解析】设直线的方程为=(+)(≠),将其代入=得,+(-)+=,设(,),(,),则+=-,所以=-=-,=(+)=,又=,(,),所以+=,解得=±.【答案】±。

2018版高考数学浙江专用文理通用大一轮复习讲义:第九

基础巩固题组 (建议用时:30分钟)一、选择题1.直线3x -y +a =0(a 为常数)的倾斜角为( ) A.30° B.60° C.120°D.150°解析 直线的斜率为k =tan α=3,又因为0°≤α<180°,所以α=60°. 答案 B2.已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0垂直,则直线l 的方程是( ) A.x +y -2=0 B.x -y +2=0 C.x +y -3=0D.x -y +3=0解析 圆x 2+(y -3)2=4的圆心为点(0,3),又因为直线l 与直线x +y +1=0垂直,所以直线l 的斜率k =1.由点斜式得直线l :y -3=x -0,化简得x -y +3=0. 答案 D3.直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,πC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,πD.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π4,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π解析 ∵直线的斜率k =-1a 2+1,∴-1≤k <0,则倾斜角的范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.答案 B4.(2017·浙江三市十二校联考)经过抛物线y 2=2x 的焦点且平行于直线3x -2y +5=0的直线l 的方程是( ) A.6x -4y -3=0 B.3x -2y -3=0 C.2x +3y -2=0D.2x +3y -1=0解析 因为抛物线y 2=2x 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线3x -2y +5=0的斜率为32,所以所求直线l 的方程为y =32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,化为一般式,得6x -4y -3=0.答案 A5.(2017·湖州质检)若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( )A.13B.-13C.-32D.23解析 依题意,设点P (a ,1),Q (7,b ),则有⎩⎪⎨⎪⎧a +7=2,b +1=-2,解得a =-5,b =-3,从而可知直线l 的斜率为-3-17+5=-13. 答案 B6.(2017·浙江五校联考)在同一平面直角坐标系中,直线l 1:ax +y +b =0和直线l 2:bx +y +a =0有可能是( )解析 当a >0,b >0时,-a <0,-b <0.选项B 符合. 答案 B7.(2016·衡水一模)已知直线l 的斜率为3,在y 轴上的截距为另一条直线x -2y -4=0的斜率的倒数,则直线l 的方程为( ) A.y =3x +2 B.y =3x -2 C.y =3x +12D.y =-3x +2解析 ∵直线x -2y -4=0的斜率为12,∴直线l 在y 轴上的截距为2,∴直线l 的方程为y =3x +2,故选A. 答案 A8.(2017·福州模拟)若直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1),则该直线在x 轴、y 轴上的截距之和的最小值为( ) A.1B.2C.4D.8解析 ∵直线ax +by =ab (a >0,b >0)过点(1,1), ∴a +b =ab ,即1a +1b=1,∴a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b=2+b a +a b≥2+2b a ·ab=4, 当且仅当a =b =2时上式等号成立.∴直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为4. 答案 C二、填空题9.(2017·温州调研)已知三角形的三个顶点A (-5,0,),B (3,-3),C (0,2),则BC 边上中线所在的直线方程为________;BC 边上中线的方程为________.解析 BC 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12,∴BC 边上中线所在直线方程为y -0-12-0=x +532+5,即x +13y+5=0.故BC 边上中线的方程为x +13y +5=0(-5≤x ≤32).答案 x +13y +5=0 x +13y +5=0⎝ ⎛⎭⎪⎫-5≤x ≤32 10.若直线l 的斜率为k ,倾斜角为α,而α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫π6,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π,则k 的取值范围是________.解析 当π6≤α<π4时,33≤tan α<1,∴33≤k <1.当2π3≤α<π时,-3≤tan α<0, 即-3≤k <0, ∴k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫33,1∪ C.D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1解析 由题意知y ′=2x +2,设P (x 0,y 0),则k =2x 0+2.因为曲线C 在点P 处的切线倾斜角的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,则0≤k ≤1,即0≤2x 0+2≤1,故-1≤x 0≤-12.答案 A16.已知直线l 过坐标原点,若直线l 与线段2x +y =8(2≤x ≤3)有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________.解析 设直线l 与线段2x +y =8(2≤x ≤3)的公共点为P (x ,y ). 则点P (x ,y )在线段AB 上移动,且A (2,4),B (3,2), 设直线l 的斜率为k . 又k OA =2,k OB =23.如图所示,可知23≤k ≤2.∴直线l 的斜率的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2 17.设M =π2 011-2 012π2 012+2 011,N =π2 013-2 012π2 014+2 011,则M 与N 的大小关系为________.解析 设A =(-2 011,2 012),B (π2 012,π2 011),C (π2 014,π2 013),则有M =π2 011-2 012π2 012+2 011=k AB ,N =π 2 013-2 012π 2 014-(-2 011)=k AC (如图所示),则直线BD 的倾斜角∠BDO 和直线AC 的倾斜角∠CEO 均为锐角,且∠BDO <∠CEO ,所以k AB <k AC ,即M <N . 答案 M <N18.在平面直角坐标系xOy 中,设A 是半圆O :x 2+y 2=2(x ≥0)上一点,直线OA 的倾斜角为45°,过点A 作x 轴的垂线,垂足为H ,过H 作OA 的平行线交半圆于点B ,则直线AB 的方程是________.解析 直线OA 的方程为y =x ,代入半圆方程得A (1,1), ∴H (1,0),直线HB 的方程为y =x -1, 代入半圆方程得B ⎝⎛⎭⎪⎫1+32,-1+32.所以直线AB 的方程为y -1-1+32-1=x -11+32-1,即3x +y -3-1=0. 答案 3x +y -3-1=0。

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1 A组 专项基础训练 (时间:40分钟)

1.若直线mx+ny=4与⊙O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆x29+y24=1的交点个数是( ) A.至多为1 B.2 C.1 D.0

由题意知:4m2+n2>2,即m2+n2<2,

∴点P(m,n)在椭圆x29+y24=1的内部, 故所求交点个数是2. 【答案】 B

2.直线y=bax+3与双曲线x2a2-y2b2=1的交点个数是( ) A.1 B.2 C.1或2 D.0

因为直线y=bax+3与双曲线的渐近线y=bax平行,所以它与双曲线只有1个交点. 【答案】 A 3.已知椭圆C的方程为x216+y2m2=1(m>0),如果直线y=22x与椭圆的一个交点M在x轴上的射影恰好是椭圆的右焦点F,则m的值为( ) A.2 B.22 C.8 D.23

根据已知条件得c=16-m2,则点(16-m2,2216-m2)在椭圆x216+y2m2=1(m>0)上, ∴16-m216+16-m22m2=1,可得m=22. 【答案】 B 4.(2017·丽水一模)斜率为1的直线l与椭圆x24+y2=1相交于A,B两点,则|AB|的最大值为( ) A.2 B.455 2

C.4105 D.8105 设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 直线l的方程为y=x+t,

由x2+4y2=4,y=x+t消去y, 得5x2+8tx+4(t2-1)=0, 则x1+x2=-85t,x1x2=4(t2-1)5. ∴|AB|=1+k2|x1-x2| =1+k2·(x1+x2)2-4x1x2

=2·-85t2-4×4(t2-1)5 =425·5-t2, 当t=0时,|AB|max=4105. 【答案】 C 5.过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A,B两点,它们到直线x=-2的距离之和等于5,则这样的直线( ) A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在 抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0), 准线方程为x=-1,设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则A,B到直线x=-1的距离之和为x1+x2+2. 设直线方程为x=my+1,代入抛物线y2=4x, 则y2=4(my+1),即y2-4my-4=0, ∴x1+x2=m(y1+y2)+2=4m2+2. ∴x1+x2+2=4m2+4≥4. ∴A,B到直线x=-2的距离之和x1+x2+2+2≥6>5. ∴满足题意的直线不存在. 【答案】 D

6.(2017·大连名校联考)已知斜率为2的直线经过椭圆x25+y24=1的右焦点F1,与椭圆相交于A,B两点,则弦AB的长为________. 3

由题意知,椭圆的右焦点F1的坐标为(1,0),直线AB的方程为y=2(x-1). 由方程组y=2(x-1),x25+y24=1消去y,整理得3x2-5x=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2), 由根与系数的关系,得x1+x2=53,x1x2=0. 则|AB|=(x1-x2)2+(y1-y2)2 =(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]

= (1+22)532-4×0=553. 【答案】 553 7.(2017·安顺月考)在抛物线y=x2上关于直线y=x+3对称的两点M,N的坐标分别为________. 设直线MN的方程为y=-x+b, 代入y=x2中, 整理得x2+x-b=0,令Δ=1+4b>0,

∴b>-14. 设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-1, y1+y22=-x1+x2

2+b=12+b,

由-12,12+b在直线y=x+3上, 即12+b=-12+3,解得b=2, 联立得y=-x+2,y=x2, 解得x1=-2,y1=4,x2=1,y2=1. 【答案】 (-2,4),(1,1) 8.(2017·江苏盐城模拟)设椭圆x2m2+y2n2=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦

点相同,离心率为12,则此椭圆的短轴长为________. 4

由题意可得,抛物线y2=8x的焦点为(2,0),∴c=2.∵椭圆的离心率为12,∴a=4,∴b=a2-c2=23,即n=23,∴椭圆的短轴长为43. 【答案】 43

9.设F1,F2分别是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左,右焦点,过F1且斜率为1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.

(1)求E的离心率; (2)设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程. (1)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,

又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=43a, l的方程为y=x+c,其中c=a2-b2.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点的坐标满足方程组y=x+c,x2a2+y2b2=1,消去y,化简得(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2-b2)=0,则x1+x2=-2a2ca2+b2,x1x2=a2(c2-b2)a2+b2. 因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=2|x2-x1|=2[(x1+x2)2-4x1x2],即43a=4ab2a2+b2,故a2=2b2,

所以E的离心率e=ca=a2-b2a=22. (2)设AB的中点为N(x0,y0),由(1)知 x0=x1+x22=-a2ca2+b2=-2c3,y0=x0+c=c3.

由|PA|=|PB|,得kPN=-1,即y0+1x0=-1, 得c=3,从而a=32,b=3. 故椭圆E的方程为x218+y29=1.

10.(2017·山西山大附中模拟)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,短轴两个端点为A,B,且四边形F1AF2B是边长为2的正方形.

(1)求椭圆方程; (2)若C,D分别是椭圆长轴的左、右端点,动点M满足MD⊥CD,连接CM,交椭圆于点5

P,证明:OM→·OP→为定值.

(1)由题意知a=2,b=c, ∵a2=b2+c2, ∴b2=2.

∴椭圆方程为x24+y22=1. (2)证明 由题意知C(-2,0),D(2,0), 设M(2,y0),P(x1,y1),

则OP→=(x1,y1),OM→=(2,y0). 直线CM:x-24=y-y0y0,

即y=y04x+12y0. 代入椭圆x2+2y2=4, 得1+y208x2+12y20x+12y20-4=0.

∵x1·(-2)=4(y20-8)y20+8, ∴x1=-2(y20-8)y20+8, ∴y1=8y0y20+8. ∴OP→=-2(y20-8)y20+8,8y0y20+8. ∴OP→·OM→=-4(y20-8)y20+8+8y20y20+8=4y20+32y20+8=4(定值). B组 专项能力提升 (时间:25分钟) 11.(2017·大连双基测试)过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的直线l与抛物线交于B,C

两点,l与抛物线准线交于点A,且|AF|=6,AF→=2FB→,则|BC|等于( ) A.92 B.6

C.132 D.8 不妨设直线l的倾斜角为θ,其中0<θ<π2,点B(x1,y1),C(x2,y2),则点B在x6

轴的上方,过点B作该抛物线的准线的垂线,垂足为B1,于是有|BF|=|BB1|=3,|AF||AB|=p|BB1|,由此得p=2,抛物线方程是y2=4x,焦点F(1,0),cos θ=p|AF|=p6=26=13,sin θ=1-cos2θ=223,tan θ=sin θcos θ=22,直线l:y=22(x-1).由

y=22(x

-1),

y2=4x

消去y,得2x2-5x+2=0,x1+x2=52,|BC|=x1+x2+p=52+2=92,选A. 【答案】 A 12.(2017·绵阳中学月考)已知抛物线E:y2=2px(p>0)经过圆F:x2+y2-2x+4y-4=0的圆心,则抛物线E的准线与圆F相交所得的弦长为________. 圆的标准方程为(x-1)2+(y+2)2=32,圆心为F(1,-2).代入抛物线方程可得p=2,所以其准线方程为x=-1.圆心到直线x=-1的距离d=2,所以抛物线E的准线与圆F相交所得的弦长为232-22=25. 【答案】 25

13.(2017·西安中学模拟)如图,过抛物线y=14x2的焦点F的直线l与抛物线和圆x2

+(y-1)2=1交于A,B,C,D四点,则AB→·DC→=________.

不妨设直线AB的方程为y=1,联立y=1,y=14x2,解得x=±2,则A(-2,1),D(2,1),因为B(-1,1),C(1,1),所以AB→=(1,0),DC→=(-1,0),所以AB→·DC→=-1. 【答案】 -1 14.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|=________. 直线AF的方程为y=-3(x-2),

联立y=-3x+23,x=-2, 得y=43,所以P(6,43). 由抛物线的性质可知|PF|=6+2=8. 【答案】 8

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