高考数学真题分类汇编平面解析几何专题(综合题)
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高考数学真题分类汇编平面解析几何专题(综合题)
1.已知椭圆的中心在坐标原点,左右焦点分别为和,且椭圆经过点. (1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的右顶点作两条相互垂直的直线,,分别与椭圆交于点(均异于点),求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
2.已知抛物线的准线与轴交于点,过点做圆的两条切线,切点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线是讲过定点的一条直线,且与抛物线交于两点,过定点作的垂线与抛物线交于两点,求四边形面积的最小值.
3.如图,焦点在x轴的椭圆,离心率e= ,且过点A(﹣2,1),由椭圆上异于点A的P点发出的光线射到A点处被直线y=1反射后交椭圆于Q点(Q点与P点不重合).
(1)求椭圆标准方程;(2)求证:直线PQ的斜率为定值;
(3)求△OPQ的面积的最大值.
4.已知椭圆的短轴长为2 ,焦点坐标分别是(-1,0)和(1,0).
(1)求这个椭圆的标准方程;
(2)如果直线y=x+m与这个椭圆交于不同的两点,求m的取值范围.
5.已知椭圆+ =1(a>b>0)的离心率为,以椭圆的一个短轴
端点及两个焦点构成的三角形的面积为,圆C方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=()2.
(1)求椭圆及圆C的方程;
(2)过原点O作直线l与圆C交于A,B两点,若• =﹣2,求直线l的方程.
6.已知圆F1:(x+1)2+y2=r2与F2:(x﹣1)2+y2=(4﹣r)2(0<r<4)的公共
点的轨迹为曲线E
(1)求E的方程;
(2)如图,动直线l:y=kx+m与椭圆E有且仅有一个公共点,点M,N是直
线l上的两点,且F1M⊥l,F2N⊥l,求四边形F1MNF2面积S的最大值.
7.已知椭圆的方程为,其焦点在轴上,点为椭圆上一点.(1)求该椭圆的标准方程;
(2)设动点满足,其中、是椭圆上的点,直线与的斜率之积为,求证:为定值.
8.抛物线的焦点为F,斜率为正的直线l过点F交抛物线于A、B两点,满足.(1)求直线l的斜率;
(2)设点在线段上运动,原点关于点的对称点为,求四边形的面积的最小值.
9.已知椭圆的长轴长为4,且短轴长是长轴长的一半.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过点作直线,交椭圆于,两点.如果恰好是线段的中点,求直线的方程.
10.已知中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为的椭圆过点(,
).
(1)求椭圆的方程;
(2)设不过原点O的直线l与该椭圆交于P,Q两点,满足直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求△OPQ面积的取值范围.
11.如图是一种加热食物的太阳灶,上面装有可旋转的抛物面形的反光镜,镜的轴截面
是抛物线的一部分,盛食物的容器放在抛物线的焦点处,容器由若干根等长的铁筋焊接
在一起的架子支撑.已知镜口圆的直径为8m,镜深1m.
(1)建立适当的坐标系,求抛物线的方程和焦点的位置;
(2)若把盛水和食物的容器近似地看作点,试求每根铁筋的长度.
12.已知椭圆的长轴长为4,且椭圆与圆:
的公共弦长为.
(1)求椭圆的方程
(2)椭圆的左右两个顶点分别为,直线与椭圆交于两点,且满足,求的值.
答案
1. (1)设椭圆的标准方程为
,
∴
∴
∴
所以,椭圆的标准方程为.
(2)①直线斜率存在,设直线:,,,联立方程
消去得,
,,
,
又,
由得,
即,,∴,
∴,
∴.解得:
,,且均满足,
当时,直线的方程为,直线过定点,与已知矛盾;
当时,直线的方程为,直线过定点.
②由椭圆的对称性所得,当直线,的倾斜角分别为,,易得直线:,
:,直线,分别与椭圆交于点,,此时直线斜率不存在,
也过定点
综上所述,直线恒过定点
2.(1)解:由已知得设与轴交于点,由圆的对称性可知,. 于是,所以,所以,所以.故抛物线的方程为
(2)解:设直线的方程为,设,
联立得,则.
设,同理得,
则四边形的面积
令,则
是关于的增函数,
故,当且仅当时取得最小值
3.(1)解:设椭圆方程为,
∵椭圆经过点(﹣2,1),∴,
∵,∴,∴椭圆方程为
(2)证明:设直线AP方程为y=k(x+2)+1,则直线AQ的方程为y=﹣k(x+2)+1 由可得(1+2k2)x2+4k(2k+1)x+8k2+8k﹣4=0,△>0,
设P(x1,y1),由A(﹣2,1)可得,∴P(,),
同理可得Q(,),
∴k PQ=﹣1
(3)由(2),设PQ的方程为y=﹣x+m,代入椭圆方程得:3x2﹣4mx+2m2﹣6=0.令△>0,得﹣3<m<3,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,
∴
设原点O到直线的距离为d,则,
∴,
当时,△OPQ面积的最大值为
4. (1)解:设椭圆的方程为+=1(a>b>0),
∵2b=2 ,c=1,∴b=,a2=b2+c2=4.
故所求椭圆的标准方程为+=1
(2)解:联立方程组消去y并整理得7x2+8mx+4m2-12=0.
若直线y=x+m与椭圆+=1有两个不同的交点,则有Δ=(8m)2-28(4m2-12)>0,
即m2<7,解得-<m<.
即m的取值范围是(-,).
5.(1)解:由题意可得:,= ,a2=b2+c2,联立解得a=2,b=1,c= .∴椭圆的标准方程为:=1.
圆C的方程为:(x﹣2)2+(y﹣1)2=4
(2)解:C(2,1),设A(x1,y1),B(x2,y2).直线l的斜率存在,设直线AB的方程为:y=kx,联立,化为:(1+k2)x2﹣(4+2k)x+1=0,
△=(4+2k)2﹣4(1+k2)>0,解得:.∴x1x2= ,x1+x2= ,
∵• =﹣2,∴(x1﹣2)(x2﹣2)+(y1﹣1)(y2﹣1)=﹣2,
又y1=kx1,y2=kx2,∴(1+k2)x1x2﹣(2+k)(x1+x2)+7=0,
∴(1+k2)× ﹣(2+k)× +7=0,
化为:3k2﹣4k=0,
解得k=0,k= .∴直线l的方程为y=0,或y=
6.(1)解:设⊙F1.⊙F2的公共点为Q,
由已知得|F1F2|=2,|QF1|=r,|QF2|=4﹣r,
故|QF1|+|QF2|=4>|F1F2|,
∴曲线E是长轴长2a=4,焦距2c=2的椭圆,
且b2=a2﹣c2=3,