高考平面解析几何专题突破
高考数学压轴专题2020-2021备战高考《平面解析几何》知识点总复习有答案
【高中数学】数学《平面解析几何》高考知识点(2)一、选择题1.如图,12,F F 是双曲线221:13y C x -=与椭圆2C 的公共焦点,点A 是1C ,2C 在第一象限的公共点,若112F A F F =,则2C 的离心率是( )A .13B .15C .23D .25【答案】C 【解析】由221:13y C x -=知2c =,1124F A F F == ∵122F A F A -=∴22F A =∵由椭圆得定义知1226a F A F A =+=∴23,3c a e a === 故选C2.已知抛物线x 2=16y 的焦点为F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 是双曲线右支上一点,则|PF|+|PF 1|的最小值为( )A .5B .7C .9D .11【答案】C【解析】【分析】由题意并结合双曲线的定义可得1222(4)44PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+,然后根据两点间的距离公式可得所求最小值.【详解】由题意得抛物线216x y =的焦点为()0,4F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为()()123,0,3,0F F -.∵点P 是双曲线右支上一点, ∴124PF PF =+. ∴1222(4)44549PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+=+=,当且仅当2,,F P F 三点共线时等号成立,∴1PF PF +的最小值为9.故选C .【点睛】解答本题的关键是认真分析题意,然后结合图形借助数形结合的方法求解.另外在解题中注意利用双曲线的定义将所求问题进行转化,考查分析理解能力和解决问题的能力,属于基础题.3.已知抛物线C :212y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的准线于B ,D 两点,且A ,F ,B 三点共线,则AF =( ) A .16B .10C .12D .8【答案】C【解析】【分析】根据题意可知AD BD ⊥,利用抛物线的定义,可得30ABD ∠=︒,所以||||2612AF BF ==⨯=.【详解】解:因为A ,F ,B 三点共线,所以AB 为圆F 的直径,AD BD ⊥.由抛物线定义知1||||||2AD AF AB ==,所以30ABD ∠=︒.因为F 到准线的距离为6, 所以||||2612AF BF ==⨯=.故选:C .本题考查抛物线的性质,抛物线的定义,考查转化思想,属于中档题.4.已知直线(3)(0)y k x k =+>与抛物线2:4C y x =相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若5FA FB =,则k 等于( )A .3B .12C .23D .2【答案】B【解析】【分析】由2(3)4y k x y x =+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->,得213k <,129x x =①,再利用抛物线的定义根据5FA FB =,得到1254x x =+②,从而求得21x =,代入抛物线方程得到(1,2)B ,再代入直线方程求解.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,易知1 0x >,20x >,10y >,20y >,由2(3)4y k x y x=+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->, 所以213k <,129x x =①. 因为1112p FA x x =+=+,2212p FB x x =+=+,且5FA FB =, 所以1254x x =+②.由①②及20x >得21x =,所以(1,2)B ,代入(3)y k x =+, 得12k =. 故选:B 【点睛】本题考查抛物线的定义,几何性质和直线与抛物线的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于中档题.5.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>)的左,右焦点分别为12,F F ,其右支上存在一点M ,使得210MF MF ⋅=u u u u r u u u r ,直线:0l bx ay +=,若直线2//MF l 则双曲线C 的离心率为A .2B .2C .5D .5 【答案】C【解析】【分析】易得且1MF l ⊥,从而l 是线段1MF 的垂直平分线求出直线1MF 的方程与渐近线方程联立求出交点坐标,进而求得M 坐标,根据勾股定理即可求解离心率.【详解】 由120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v 可得12MF MF ⊥易知直线:0l bx ay +=为双曲线的一条渐近线,可知l 的方程为b y x a =-,且1MF l ⊥,从而l 是线段1MF 的垂直平分线,且直线1MF 的方程为()a y x c b=+设1MF ,与l 相交 于点(),N x y .由 ()a y x c b b y x a ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得2a x c ab y c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即2,a ab N c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭,又()1,0F c -,由中点坐标公式,得222,.a ab M c c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭由双曲线性质可得122MF MF a -=①,由12MF MF ⊥得222124MF MF c +=②,①②联立,可得2122MF MF b ⋅=所以点M 的纵坐标为2b c ,所以22b ab c c =即2b a =所以21 5.b e a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭ 故选:C【点睛】本题考查双曲线性质的综合问题,考查数形结合思想,对于学生的数学运算和逻辑推理能力要求较高,属于一般性题目.6.已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()221225x y -+-=交于A ,B 两点,则弦长AB 的取值范围是( )A .[]4,10B .[]3,5C .[]8,10D .[]6,10【答案】D【解析】【分析】 由直线()()21110k x k y ++++=,得出直线恒过定点()1,2P -,再结合直线与圆的位置关系,即可求解.【详解】由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈,可得()210k x y x y ++++=, 又由2010x y x y +=⎧⎨++=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P -,圆心()1,2C , 当CP l ⊥时弦长最短,此时2222AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得min 6AB =,再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =, 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10.故选:D.【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.7.已知抛物线24y x =上有三点,,A B C ,,,AB BC CA 的斜率分别为3,6,2-,则ABC ∆的重心坐标为( )A .14,19⎛⎫ ⎪⎝⎭B .14,09⎛⎫ ⎪⎝⎭C .14,027⎛⎫ ⎪⎝⎭D .14,127⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】【分析】设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标,进一步可求横坐标,利用重心坐标公式即可得解.【详解】设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则1212221212124344AB y y y y k y y x x y y --====-+-,得1243y y +=,同理234263y y +==,31422y y +==--,三式相加得1230y y y ++=, 故与前三式联立,得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==,22214y x ==,233449y x ==, 则12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫ ⎪⎝⎭,故选C. 【点睛】本题主要考查了解析几何中常用的数学方法,集合问题坐标化,进而转化为代数运算,对学生的能力有一定的要求,属于中档题.8.在矩形ABCD 中,已知3AB =,4=AD ,E 是边BC 上的点,1EC =,EF CD ∥,将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,直线AB 绕AE 旋转一周,则旋转过程中直线AB 与平面α相交形成的点的轨迹是( )A .圆B .双曲线C .椭圆D .抛物线【答案】D【解析】【分析】 利用圆锥被平面截的轨迹特点求解【详解】由题将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,则平面α⊥平面ABEF ,,又直线AB 绕AE 旋转一周,则AB 直线轨迹为以AE 为轴的圆锥,且轴截面为等腰直角三角形,且面AEF 始终与面EFDC 垂直,即圆锥母线AF ⊥平面EFDC 则则与平面α相交形成的点的轨迹是抛物线故选:D【点睛】本题考查立体轨迹,考查圆锥的几何特征,考查空间想象能力,是难题9.若双曲线223mx my -=3的一个焦点是()0,2,则m 的值是A .-1B .1C .10D 10 【答案】A【解析】 双曲线223mx my -=3的标准方程为22113x y m m-=, ∵焦点在y 轴上,∴134m m+=,且0m <, ∴ 1.m =-故选A .10.过抛物线212x y =的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交抛物线的准线于点C ,若3AF FB =uu u r uu r ,则BC =( )A .4B .3C .6D .8 【答案】D【解析】【分析】作出图象,作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,设BF x =,根据抛物线的性质可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,进而得到1sin 2ACN ∠=,则可求出x 的值,进而得到BC 的值. 【详解】作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,如图, 因为3AF FB =uu u r uu r ,不妨设BF x =,所以33AF BF x ==,4AB x =, 根据抛物线的定义可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,6FP p ==, 则32AH AN HN x x x =-=-=, 所以1sin sin 2AH ABH ACN AB ∠=∠==,则212CF FP ==,2CB x =, 则312CF CB BF x =+==,所以4x =,则28BC x ==,故选:D .【点睛】本题考查抛物线的性质,涉及抛物线定义的应用,考查数形结合思想,属于中档题.11.已知抛物线2:4C y x =,过其焦点F 的直线l 交抛物线C 于,A B 两点,若3AF FB =uu u r uu r ,则AOF V 的面积(O 为坐标原点)为( )A .33B 3C .33D .23【答案】B【解析】【分析】首先过A 作111AA A B ⊥,过B 作111BB A B ⊥(11A B 为准线),1BM AA ⊥,易得30ABM ∠=o ,60AFH ∠=o .根据直线AF :3(1)y x =-与抛物线联立得到12103x x +=,根据焦点弦性质得到163AB =,结合已知即可得到sin 6023AH AF ==o ,再计算AOF S V 即可. 【详解】 如图所示:过A 作111AA A B ⊥,过B 作111BB A B ⊥(11A B 为准线),1BM AA ⊥. 因为3AF BF =uuu r uu u r ,设BF k =,则3AF k =,11BB A M k ==.所以2AM k =.在RT ABM V 中,12AM AB =,所以30ABM ∠=o . 则60AFH ∠=o . (1,0)F ,直线AF 为3(1)y x =-.223(1)310304y x x x y x⎧=-⎪⇒-+=⎨=⎪⎩,12103x x +=. 所以121016233AB x x p =++=+=,344AF AB ==. 在RT AFH V 中,sin 6023AH AF ==o .所以112332AOF S =⨯⨯=V . 故选:B【点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,同时考查焦点弦的性质,属于中档题.12.点为椭圆的一个焦点,若椭圆上存在点使(为坐标原点)为正三角形,则椭圆的离心率为( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】 为正三角形,点在椭圆上,代入椭圆方程,计算得到.【详解】 由题意,可设椭圆的焦点坐标为, 因为为正三角形,则点在椭圆上, 代入得,即, 得,解得, 故选B .【点睛】本题考查了椭圆离心率的计算,意在考查学生的计算能力.13.已知双曲线2219x y m-=的一个焦点在直线x +y =5上,则双曲线的渐近线方程为( )A .34y x =? B .43y x =± C .23y x =± D .324y x =± 【答案】B【解析】根据题意,双曲线的方程为2219x y m-=,则其焦点在x 轴上, 直线5x y +=与x 轴交点的坐标为()5,0,则双曲线的焦点坐标为()5,0,则有925m +=,解可得,16m =, 则双曲线的方程为:221916x y -=, 其渐近线方程为:43y x =±,故选B.14.过点(11)M , 的直线与椭圆22143x y += 交于A ,B 两点,且点M 平分AB ,则直线AB 的方程为( )A .3470x y +-=B .3410x y -+=C .4370x y +-=D .4310x y --=【答案】A【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,代入椭圆的方程可得222211221,14343x y x y +=+=, 两式相减可得12121212()()()()044x x x x y y y y +-+-+=, 又121212122,2,y y x x y y k x x -+=+==-, 即为12123()34()4x x k y y +=-=-+, 则直线AB 的方程为:31(1)4y x -=--,化为3470x y +-=,故选A . 点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系,注意运用“点差法”的应用,考查了学生的推理与计算能力,试题比较基础,属于基础题,解答此类问题的关键在于把握弦的中点,恰当的选择“点差法”是解答的关键.15.已知1F ,2F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,点A 是双曲线上第二象限内一点,且直线1AF 与双曲线的一条渐近线b y x a=平行,12AF F ∆的周长为9a ,则该双曲线的离心率为( ) A .2BC .3D.【答案】A【解析】【分析】根据双曲线的定义,结合三角形的周长可以求出1AF 和2AF 的表达式,根据线线平行,斜率的关系,结合余弦定理进行求解即可.【详解】 由题意知212AF AF a -=,2192AF AF a c +=-,解得21122a c AF -=,1722a c AF -=, 直线1AF 与b y x a =平行,则12tan b AF F a ∠=,得12cos a AF F c∠=, 222121214cos 22AF c AF a AF F c AF c+-∠==⋅, 化简得22280c ac a +-=,即2280e e +-=,解得2e =.故选:A【点睛】本题考查求双曲线的离心率,考查了双曲线的定义的应用,考查了余弦定理的应用,考查了数学运算能力.16.已知双曲线()2222100x y C a b a b-=:>,>的一条渐近线与圆22(4x y +-=相交于A ,B 两点,若|AB |=2,则C 的离心率为( )ABC .2D .4【答案】C【解析】【分析】求出双曲线的渐近线方程,圆的圆心与半径,利用距离公式得到a 、b 关系式,然后求解离心率即可.【详解】由题意可知不妨设双曲线的一条渐近线方程为:bx +ay =0,圆22(4x y +-=的圆心为(0,,半径为2,由题意及|AB |=2,可得22212+=,222123a a b =+,即b 2=3a 2,可得c 2﹣a 2=3a 2,即224c a = 所以e c a==2. 故选:C .【点睛】 本题主要考查求双曲线离心率的问题,此类问题的解题关键是建立,,a b c 的方程或不等关系,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.17.椭圆满足这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发射光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.现在设有一个水平放置的椭圆形台球盘,满足方程:221169x y +=,点A 、B 是它的两个焦点,当静止的小球放在点A 处,从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后,再回到点A 时,小球经过的最短路程是( ).A .20B .18C .16D .以上均有可能 【答案】C【解析】【分析】根据椭圆的光学性质可知,小球从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹到B 点继续前行碰椭圆壁后回到A 点,所走的轨迹正好是两次椭圆上的点到两焦点距离之和,进而根据椭圆的定义可求得答案.【详解】依题意可知小球经两次椭圆壁后反弹后回到A 点,根据椭圆的性质可知所走的路程正好是4a=4×4=16故选:C .【点睛】本题主要考查了椭圆的应用.解题的关键是利用了椭圆的第一定义,是基础题.18.已知1F ,2F 分别为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点,点P 是C 右支上一点,若120PF PF ⋅=u u u v u u u u v ,且124cos 5PF F ∠=,则C 的离心率为( ) A .257B .4C .5D .57 【答案】C【解析】【分析】在12PF F △中,求出1PF ,2PF ,然后利用双曲线的定义列式求解.【详解】 在12PF F △中,因为120PF PF ⋅=u u u r u u u u r ,所以1290F PF ∠=o , 1121248cos 255c PF F F PF F c =⋅∠=⋅=,2121236sin 255c PF F F PF F c =⋅∠=⋅=, 则由双曲线的定义可得128622555c c c a PF PF =-=-= 所以离心率5c e a==,故选C. 【点睛】本题考查双曲线的定义和离心率,解题的关键是求出1PF ,2PF ,属于一般题.19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的右焦点()(),0F c c b >,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆交圆222x y b +=于P 、Q 两点,且PQ OF =,则椭圆C 的离心率为( )A .33B .12C .22D .63【答案】D【解析】【分析】设点P 为两圆在第一象限的交点,利用对称性以及条件PQ OF =可得出点P 的坐标为,22c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,再将点P 的坐标代入圆222x y b +=的方程,可得出2b 与2c 的等量关系,由此可得出椭圆的离心率的值.【详解】如下图所示,设点P 为两圆在第一象限的交点,设OF 的中点为点M ,由于两圆均关于x 轴对称,则两圆的交点P 、Q 也关于x 轴对称,又PQ OF c ==,则PQ 为圆M 的一条直径,由下图可知,PM x ⊥轴,所以点P 的坐标为,22c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入圆222x y b +=得22222c c b ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得2222222c b a c ==-, 所以,2223a c =,因此,椭圆的离心率为222633c c e a a ==== D. 【点睛】本题考查椭圆离心率的计算,根据题意得出a 、b 、c 的等量关系是解题的关键,考查运算求解能力,属于中等题.20.已知直线()0y kx k =≠与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>交于,A B 两点,以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F ,若ABF ∆的面积为24a ,则双曲线的离心率为 A .2B .3C .2D .5【答案】D【解析】【分析】通过双曲线和圆的对称性,将ABF ∆的面积转化为FBF ∆'的面积;利用焦点三角形面积公式可以建立a 与b 的关系,从而推导出离心率.【详解】由题意可得图像如下图所示:F '为双曲线的左焦点AB Q 为圆的直径 90AFB ∴∠=o根据双曲线、圆的对称性可知:四边形AFBF '为矩形12ABF AFBF FBF S S S ''∆∆∴== 又2224tan 45FBF b S b a ∆'===o ,可得:225c a = 25e ∴= 5e ⇒=本题正确选项:D【点睛】本题考查双曲线的离心率求解,离心率问题的求解关键在于构造出关于,a c 的齐次方程,从而配凑出离心率的形式.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面解析几何》知识点总复习含解析
【最新】《平面解析几何》专题解析(1)一、选择题1.如图,12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( )A .23y x =±B .2y x =±C .3y x =D .2y x =±【答案】A 【解析】 【分析】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,利用双曲线的定义求出3x =和a 的值,再利用勾股定理求c ,由by x a=±得到双曲线的渐近线方程. 【详解】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,由双曲线的定义得:345x x +-=-,解得:3x =, 所以2212||46413F F =+=13c ⇒=因为2521a x a =-=⇒=,所以23b = 所以双曲线的渐近线方程为23by x x a=±=±. 【点睛】本题考查双曲线的定义、渐近线方程,解题时要注意如果题干出现焦半径,一般会用到双曲线的定义,考查运算求解能力.2.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限, ∴2402161021kk k k -⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k -<<.故选:D . 【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.3.已知点(,)P x y 是直线240x y -+=上一动点,直线,PA PB 是圆22:20C x y y ++=的两条切线,,A B 为切点,C 为圆心,则四边形PACB 面积的最小值是( ) A .2 BC.D .4【答案】A 【解析】圆22:20C x y y ++=即22(y 1)1x ++=,表示以C (0,-1)为圆心,以1为半径的圆。
高三数学二轮复习专题突破课件:解析几何
A.[1,+∞) B.[-1,- )
3
C.( ,1]
4
4
D.(-∞,-1]
答案:B
解析:∵y=kx+4+2k=k(x+2)+4,所以直线过定点(-2,4),曲线y=
4 − x 2 变形为x2+y2=4(y≥0),表示圆的上半部分,当直线与半圆相切时直线斜
3
率为k=- ,当直线过点(2,0)时斜率为-1,结合图象可知实数k的取值范围是
a=2
所以 ሺ2 − 3 − ሻ2 + 2 = 2 ,解得 b = 1 .
r=2
2 + ሺ1 − ሻ2 = 2
所以圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
4.[2023·广东深圳二模]过点(1,1)且被圆x2 +y2 -4x-4y+4=0所
x+y-2=0
截得的弦长为2 2的直线的方程为___________.
-2)的距离为 2 − 0 2 + 0 + 2 2 =2 2,由于圆心
α
2
5
=
2 2 2 2
α
αபைடு நூலகம்
α = 2sin cos =
2
2
与点(0,-2)的连线平分角α,所以sin =
10
α
6
, 所 以 cos = , 所 以 sin
4
2
4
10
6
15
2×
× = .故选B.
4
4
4
r
=
(2)[2023·河南郑州二模]若圆C1:x2+y2=1与圆C2:(x-a)2+(y-b)2
解析:圆x2+y2-4x-4y+4=0,即(x-2)2+(y-2)2=4,
圆心为(2,2),半径r=2,
【专题突破】人教版高中数学高中解析几何教学研究
点和圆的 位置关系
2 点在圆上 d r x0 a y0 b r 2 2 2 2 2 点在圆外 d r x0 a y0 b r
二、高中解析几何教学思考
核心概念统领解析几何教学,可以让学生更 好地了解和理解解析几何中基本概念(曲线与方 程概念)、基本原理(映射原理)、基本思想方 法(数形结合思想方法)和研究对象(直线和各 种二次曲线)之间的逻辑关联,加深对解析几何 课程的深入理解和整体把握,使学生获得普遍的 认知迁移,使学科基本观念在记忆中得到巩固, 为学生深刻理解解析几何的基本思想搭建平台.
一、高中解析几何起源
费马及其著作
1629年他写出了一本《平面和立体的轨迹论 》,书中说,他找到了一个研究有关曲线问题的 普方法。 费马把他的一般原理叙述为:“只在最后的 方程里出现两个末知量,我们就得到一个轨迹, 这两个量之一,其末端就描绘出一条直线或曲线 ”。
一、高中解析几何起源
解析几何的产生对数学发展的影响
直 线 的 方 程
x y 1 a 0, b 0 a b Ax By C 0 AB 0 一般式:
两直线平行 平面内两条 位置关系 两直线相交 两直线斜交 两直线重合 点点距 点线距 线线距
注意(1)截距可 正,可负,也可 为0;( 2)方程 各种形式的变化 和适用范围.
2
x a y 2 r 2 a,r为参数或x 2 y 2 Dx F 0 D,F为参数,且D 2 4 F 0 ; (2)圆心在x轴上的圆系:
【高中数学名师精华荟萃总结】《解析几何大题》专题突破
专题突破解析几何(学生版)•一、轨迹问题•二、求值•三、最值(范围)问题•四、定点、定位、定值问题•五、存在性问题恒成立与有解问题一、轨迹问题问题一: 利用直接法求轨迹方程直接法是将动点满足的几何条件或者等量关系直接坐标化, 列出等式化简即得动点轨迹方程.具体步骤为通过建立适当的坐标系, 设点、列式、化简从而得出轨迹方程.线段与互相垂直平分于点, , , 动点满足, 求动点的轨迹方程.问题二: 利用定义法求轨迹方程当动点的轨迹满足某种曲线的定义时, 就可由曲线的定义直接写出轨迹方程.2. , 为动点, 、为定点, , , 且满足条件,求动点A的轨迹方程.3.已知动圆与两定圆和都外切, 求动圆圆心的轨迹方程.问题三: 利用转移法求轨迹方程动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的, 这时我们可以用动点坐标来表示相关点坐标, 根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程, 这种求轨迹的方法叫相关点法。
转移法(也称代入法,相关点法): 转移法求轨迹方程的步骤:(1)设两个动点坐标为, 其中动点在已知曲线上, 动点为所求轨迹上的点;(2)寻找两个动点之间的关系, 把用表示;将用表示的代入已知曲线方程, 整理即得所求.4.已知点为圆上的一个动点, 点的坐标为, 试求线段中点的轨迹方程.问题四: 利用待定系数法求轨迹方程待定系数法求轨迹方程的步骤: (1)设出所求的曲线方程;(2)求出字母参数;(3)代入所设. 5.在面积为 的 中, .建立适当坐标系, 求以 为焦点且过 的椭圆方程.问题五: 参数法求轨迹方程6.设椭圆方程为 ,过点 的直线 交椭圆于 两点, 是坐标原点,点 满足 .当 绕点 旋转时, 求: 动点 的轨迹方程.7、(2011安徽理)设 , 点 的坐标为 , 点 在抛物线 上运动, 点 满足 , 经过点 与 轴垂直的直线交抛物线于点 , 点 满足 , 求点 的轨迹方程.8. (2013四川) 已知椭圆 : 的两个焦点分别为 , 且椭圆 经过点 . (Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)设过点 的直线 与椭圆 交于 、 两点, 点 是线段 上的点, 且 , 求点 的轨迹方程. 9、如图, 动点 到两定点 、 构成 , 且 , 设动点 的轨迹为 。
老高考适用2023版高考数学二轮总复习第2篇经典专题突破核心素养提升专题5解析几何第1讲直线与圆课件
F=0,
则16+4D+F=0, 16+4+4D+2E+F=0,
F=0,
解得D=-4, E=-2,
所以圆的方程为 x2+y2-4x-2y=0,
即(x-2)2+(y-1)2=5; 若过(0,0),(4,2),(-1,1),
F=0,
则1+1-D+E+F=0, 16+4+4D+2E+F=0,
F=0Байду номын сангаас 解得D=-83,
因为 OP⊥OQ,故 1+ 2p×(- 2p)=0⇒p=12, 抛物线 C 的方程为:y2=x, 因为⊙M 与 l 相切,故其半径为 1, 故⊙M:(x-2)2+y2=1.
(2)设 A1(x1,y1),A2(x2,y2),A3(x3,y3).
当 A1,A2,A3 其中某一个为坐标原点时(假设 A1 为坐标原点时),
A2+B2
3.两条平行直线 l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0(A,B 不
同时为零)间的距离
d=
|C1-C2| . A2+B2
典例1 (1)(2022·辽宁高三二模)若两直线l1:(a-1)x-3y-2=0
与l2:x-(a+1)y+2=0平行,则a的值为
(A )
A.±2
B.2
C.-2
y0=-x0+5, 设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则x0+12=y0-x20+12+16. 解得xy00= =32, 或xy00= =1-1,6. 因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16 或(x-11)2+(y+6)2=144.
6.(2021·全国甲卷)抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直 线l:x=1交C于P,Q两点,且OP⊥OQ.已知点M(2,0),且⊙M与l相 切.
高考数学压轴专题2020-2021备战高考《平面解析几何》技巧及练习题附答案解析
【最新】数学《平面解析几何》专题解析(1)一、选择题1.如图,设椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆E 于点C ,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆E 的离心率是( ) A .12B .23C .13D .14【答案】C 【解析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线, 于是△OFM ∽△AFB ,且OF OM 1FAAB2==, 即c c a -=12可得e=c a =13. 故答案为13. 点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.2.已知抛物线24y x =上有三点,,A B C ,,,AB BC CA 的斜率分别为3,6,2-,则ABC ∆的重心坐标为( )A .14,19⎛⎫⎪⎝⎭B .14,09⎛⎫⎪⎝⎭C .14,027⎛⎫⎪⎝⎭D .14,127⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标,进一步可求横坐标,利用重心坐标公式即可得解. 【详解】设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则1212221212124344AB yy y y k y y x x y y --====-+-,得1243y y +=, 同理234263y y +==,31422y y +==--,三式相加得1230y y y ++=, 故与前三式联立,得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==,22214y x ==,233449y x ==,则12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫⎪⎝⎭,故选C. 【点睛】本题主要考查了解析几何中常用的数学方法,集合问题坐标化,进而转化为代数运算,对学生的能力有一定的要求,属于中档题.3.在矩形ABCD 中,已知3AB =,4=AD ,E 是边BC 上的点,1EC =,EF CD ∥,将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,直线AB 绕AE 旋转一周,则旋转过程中直线AB 与平面α相交形成的点的轨迹是( )A .圆B .双曲线C .椭圆D .抛物线【答案】D 【解析】 【分析】利用圆锥被平面截的轨迹特点求解 【详解】由题将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,则平面α⊥平面ABEF ,,又直线AB 绕AE 旋转一周,则AB 直线轨迹为以AE 为轴的圆锥,且轴截面为等腰直角三角形,且面AEF 始终与面EFDC 垂直,即圆锥母线AF ⊥平面EFDC 则 则与平面α相交形成的点的轨迹是抛物线 故选:D【点睛】本题考查立体轨迹,考查圆锥的几何特征,考查空间想象能力,是难题4.在平面直角坐标系中,已知双曲线的中心在原点,焦点在轴上,实轴长为8,离心率为,则它的渐近线的方程为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】试题分析:渐近线的方程为,而,因此渐近线的方程为,选D.考点:双曲线渐近线5.已知点P 是椭圆22221(0,0)x y a b xy a b+=>>≠上的动点,1(,0)F c -、2(,0)F c 为椭圆的左、右焦点,O 为坐标原点,若M 是12F pF ∠的角平分线上的一点,且F 1M ⊥MP ,则|OM|的取值范围是( ) A .(0,)c B .(0,)aC .(,)b aD .(,)c a【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:如图,延长PF 2,F 1M ,交与N 点,∵PM 是∠F 1PF 2平分线,且F 1M ⊥MP , ∴|PN|=|PF 1|,M 为F 1F 2中点,连接OM ,∵O 为F 1F 2中点,M 为F 1F 2中点 ∴|OM|=|F 2N|=||PN|﹣|PF 2||=||PF 1|﹣|PF 2||∵在椭圆中,设P 点坐标为(x 0,y 0)则|PF 1|=a+ex 0,|PF 2|=a ﹣ex 0,∴||PF 1|﹣|PF 2||=|a+ex 0+a ﹣ex 0|=|2ex 0|=|ex 0| ∵P 点在椭圆上,∴|x 0|∈(0,a],又∵当|x 0|=a 时,F 1M ⊥MP 不成立,∴|x 0|∈(0,a ) ∴|OM|∈(0,c ). 故选A .6.如图,12,F F 是双曲线221:13y C x -=与椭圆2C 的公共焦点,点A 是1C ,2C 在第一象限的公共点,若112F A F F =,则2C 的离心率是( )A .13B .15C .23D .25【答案】C 【解析】由221:13y C x -=知2c =,1124F A F F ==∵122F A F A -= ∴22F A =∵由椭圆得定义知1226a F A F A =+=∴23,3c a e a === 故选C7.过双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A B,两点,OAB ∆的面积为3,则双曲线的离心率为( )A .2B .3C .2D .3【答案】D 【解析】 【分析】令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±,由三角形的面积公式,可得,a b 的关系,由离心率公式计算可得所求值. 【详解】右焦点设为F ,其坐标为(),0c令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±=±OAB V 的面积为2122b c a ⋅⋅= b a ⇒=可得c e a ==== 本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的离心率和渐近线方程,属于中档题.8.已知,A B 两点均在焦点为F 的抛物线()220y px p =>上,若4AF BF +=,线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,则p 的值为 ( ) A .1 B .1或3C .2D .2或6【答案】B 【解析】4AF BF +=1212442422p px x x x p x p ⇒+++=⇒+=-⇒=-中因为线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,所以121132px p p -=∴-=⇒=中或 ,选B. 点睛:1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理. 2.若00(,)P x y 为抛物线22(0)y px p =>上一点,由定义易得02pPF x =+;若过焦点的弦AB AB 的端点坐标为1122(,),(,)A x y B x y ,则弦长为1212,AB x x p x x =+++可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.9.已知双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线E 上的一点,且212||PF PF =.若直线2PF 与双曲线E 的渐近线交于点M ,且M 为2PF 的中点,则双曲线E 的渐近线方程为( )A .13y x =±B .12y x =±C .2y x =±D .3y x =±【答案】C 【解析】 【分析】由双曲线定义得24PF a =,12PF a =,OM 是12PF F △的中位线,可得OM a =,在2OMF △中,利用余弦定理即可建立,a c 关系,从而得到渐近线的斜率.【详解】根据题意,点P 一定在左支上.由212PF PF =及212PF PF a -=,得12PF a =,24PF a =, 再结合M 为2PF 的中点,得122PF MF a ==,又因为OM 是12PF F △的中位线,又OM a =,且1//OM PF , 从而直线1PF 与双曲线的左支只有一个交点.在2OMF △中22224cos 2a c aMOF ac+-∠=.——① 由2tan b MOF a ∠=,得2cos aMOF c∠=. ——② 由①②,解得225c a=,即2b a =,则渐近线方程为2y x =±.故选:C. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,涉及到双曲线的定义、焦点三角形等知识,是一道中档题.10.已知0mn ≠,则方程是221mx ny +=与20mx ny +=在同一坐标系内的图形可能是 ( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】方程20mx ny +=即2my x n=-,表示抛物线,方程()2210mx ny mn +=≠表示椭圆或双曲线,当m 和n 同号时,抛物线开口向左,方程()2210mx ny mn +=≠表示椭圆,无符合条件的选项,当m 和n 异号时,抛物线2my x n=-开口向右,方程221mx ny +=表示双曲线,故选A.11.已知椭圆22198x y +=的一个焦点为F ,直线220,220x y x y -+=--=与椭圆分别相交于点A 、B 、C 、D 四点,则AF BF CF DF +++=( ) A .12 B .642+C .8D .6【答案】A 【解析】 【分析】画出图像,根据对称性得到()()224AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++=,得到答案. 【详解】画出图像,如图所示:直线220,220x y x y -+=--=平行,根据对称性知:()()22412AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++==. 故选:A .【点睛】本题考查了椭圆的性质,意在考查学生对于椭圆知识的灵活运用.12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点,若121cos 4F MF ∠=,122MF MF =,则此双曲线渐近线方程为( ) A .3y x = B .33y x =±C .y x =±D .2y x =±【答案】A 【解析】 【分析】因为M 为双曲线上一点,可得122MF MF a -=,在12F MF ∆使用余弦定理,结合已知条件即可求得答案. 【详解】Q 双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点 ∴ 121222MF MF a MF MF ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得:14MF a =,22MF a = 在12F MF ∆中,根据余弦定理可得:∴ 12121222122c 2os F F MF MF M MF MF F F ∠=+-⋅⋅可得:2221(2)(4)(2)2424c a a a a =+-⋅⋅⋅ 化简可得:2c a =由双曲线性质可得:22222243b c a a a a =-=-= 可得:3b a =Q 双曲线渐近线方程为:b y x a=±则双曲线渐近线方程为: y = 故选:A. 【点睛】本题考查了求双曲线渐近线方程问题,解题关键是掌握双曲线的基本知识,数形结合,考查分析能力和计算能力,属于中档题.13.已知12F F 分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线上一点,2PF 与x 轴垂直,1230PF F ∠=︒,且焦距为 )A .y =B .y =C .2y x =±D .3y x =±【答案】B 【解析】 【分析】先求出c 的值,再求出点P 的坐标,可得22bPF a=,再由已知求得1PF ,然后根据双曲线的定义可得ba的值,则答案可求. 【详解】解:由题意,2c =解得c =,∵()2,0F c ,设(),P c y ,∴22221x y a b-=,解得2b y a =±,∴22b PF a=,∵1230PF F ∠=︒,∴21222b PF PF a==,由双曲线定义可得:2122b PF PF a a-==,则222a b =,即ba=∴双曲线的渐近线方程为y =. 故选:B .【点睛】本题考查双曲线渐近线方程的求解,难度一般.求解双曲线的渐近线方程,可通过找到,,a b c 中任意两个量的倍数关系进行求解.14.过坐标轴上的点M 且倾斜角为60°的直线被圆2240x y y +-=所截得的弦长为3M 的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】设出直线方程,根据弦长公式,转化为圆心到直线的距离建立等量关系求解. 【详解】由直线的斜率为tan 603k ︒==3y x b =+. 圆2240x y y +-=可化为22(2)4x y +-=,圆心为(0,2),半径为2r =, 则由弦长公式得:圆心(0,2)到直线3y x b =+的距离为2222232122r d l ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎭⎝⎭=⎪⎝, 即|2|12b -+=,解得0b =,4b =,故直线的方程为3y x =或34y x =+. 直线3y x =过坐标轴上的点(0,0),直线34y x =+过坐标轴上的点()0,4与43⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,故点M 的个数为3.故选:C. 【点睛】此题考查直线与圆的位置关系,根据弦长公式将弦长问题转化为圆心到直线的距离求解.15.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,若船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs (已知电磁波在空气中的传播速度约为0.3km/μs ,1海里 1.852km =),则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .903211,7⎛± ⎝⎭B .135322,7⎛ ⎝⎭C .3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D .(45,162±【答案】B 【解析】 【分析】根据双曲线的定义求出点P 所在的双曲线的标准方程()2211522564x y x -=>,将方程与()222713664x y --=联立,求解即可. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,因为船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs ,则船P 到B 台和到A 台的距离差为185.20.32301.852a PB PA ⨯===-海里,故15a =,又=17c ,故8b =,故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135,7P ⎛⎝⎭, 故选:B . 【点睛】本题考查了双曲线的定义、圆锥曲线在生活中的应用,考查了理解转化能力,属于中档题.16.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 作互相垂直的两直线AB ,CD 与抛物线分别相交于A ,B 以及C ,D ,若111AF BF+=,则四边形ACBD 的面积的最小值为( ) A .18 B .30C .32D .36【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由抛物线性质可知:112AF BF p +=,又111AF BF+=,∴2p =, 即24y x =设直线AB 的斜率为k (k≠0),则直线CD 的斜率为1k-. 直线AB 的方程为y=k (x ﹣1), 联立214y k x y x=⎧⎨=⎩(﹣),消去y 得k 2x 2﹣(2k 2+4)x+k 2=0, 从而242A B x x k+=+,A B x x =1 由弦长公式得|AB|=244k +, 以1k-换k 得|CD|=4+4k 2, 故所求面积为()22221141AB CD 4448222k k k k ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥32(当k 2=1时取等号),即面积的最小值为32. 故选C17.已知椭圆2221(1)x y a a+=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,A 是椭圆在第一象限上的一个动点,圆C 与1F A 的延长线,12F F 的延长线以及线段2AF 都相切,且()3,0M 为其中一个切点.则椭圆的离心率为( ) A .3 B .22C .2 D .6 【答案】B 【解析】 【分析】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等和椭圆的定义,解方程得出3a =,求出c ,进而可得离心率. 【详解】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等,得AN AT =,11F N F M =,22F T F M =,1(,0)F c -,2(,0)F c ,由椭圆的定义可得,122AF AF a +=,()111223+22+F N F M c AF AN a AF AN a AN AT TF ==+==-+=+-222(3)a F M a c =-=--,则26a =,即3a =,又1b =,所以2222c a b =-=, 因此椭圆的离心率为22c e a ==. 故选:B.【点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,熟记椭圆的定义,以及椭圆的简单性质即可,属于常考题型.18.如图所示,在棱长为a 的正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点,F 是侧面11CDD C 上的动点,且1//B F 面1A BE ,则F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是( )A .aB .2a C .2aD .22a 【答案】D 【解析】 【分析】设H ,I 分别为1CC 、11C D 边上的中点,由面面平行的性质可得F 落在线段HI 上,再求HI 的长度即可. 【详解】解:设G ,H ,I 分别为CD 、1CC 、11C D 边上的中点, 则ABEG 四点共面, 且平面1//A BGE 平面1B HI , 又1//B F Q 面1A BE ,F ∴落在线段HI 上,Q 正方体1111ABCD A B C D -中的棱长为a ,1122HI CD a ∴==,即F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是22a . 故选D .【点睛】本题考查了面面平行的性质及动点的轨迹问题,属中档题.19.若函数1()ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>的图象在x =1处的切线与圆x 2+y 2=1相切,则a +b 的最大值是( ) A .4 B .2C .2D .【答案】D 【解析】()1ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>,所以()'a f x bx =-,则f ′(1)=-ab为切线的斜率, 切点为(1,-1a b+), 所以切线方程为y +1a b +=-ab(x -1), 整理得ax +by +1=0.因为切线与圆相切,所以22a b+=1,即a 2+b 2=1.由基本不等式得a 2+b 2=1≥2ab , 所以(a +b )2=a 2+b 2+2ab =1+2ab ≤2, 所以a +b ≤,即a +b 的最大值为.故选D.点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出切点00(,)P x y 及斜率,其求法为:设00(,)P x y 是曲线()y f x =上的一点,则以P 的切点的切线方程为:000'()()y y f x x x -=-.若曲线()y f x =在点00(,())P x f x 的切线平行于y 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0x x =.20.已知椭圆22:195x y C +=左右焦点分别为12F F 、,直线):32l y x =+与椭圆C 交于A B 、两点(A 点在x 轴上方),若满足11AF F B λ=u u u v u u u v,则λ的值等于( )A .3B .3C .2D 3【答案】C 【解析】由条件可知,直线l 过椭圆的左焦点()12,0F -.由)2232195y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得232108630x x ++=,解得34x =-或218x =-.设1122(,),(,)A x y B x y ,由A 点在x 轴上方可得12321,48x x =-=-. ∵11AF F Bλ=u u u v u u u v , ∴1122(2,)(2,)x y x y λ---=+, ∴122(2)x x λ--=+. ∴3212()(2)48λ---=-+, 解得2λ=.选C。
高中数学高考板块2 核心考点突破拿高分 专题5 第1讲 直线与圆(小题)
(2)已知直线l经过直线l1:x+y=2与l2:2x-y=1的交点,且直线l的斜率为-
2 3
,
则直线l的方程是
A.-3x+2y+1=0
√C.2x+3y-5=0
B.3x-2y+1=0 D.2x-3y+1=0
解析 解方程组2x+x-y=y=21,, 得yx==11,,
所以两直线的交点为(1,1). 因为直线 l 的斜率为-23, 所以直线 l 的方程为 y-1=-23(x-1),即 2x+3y-5=0.
(2)(2019·河北省级示范性高中联合体联考)已知A,B分别是双曲线C: xm2-y22 =1的 左、右顶点,P(3,4)为C上一点,则△PAB的外接圆的标准方程为_x_2_+__(_y-__3_)_2_=__1_0_.
解析 ∵P(3,4)为 C 上一点,m9 -126=1, 解得 m=1,则 B(1,0),∴kPB=42=2, PB 的中垂线方程为 y=-12(x-2)+2, 令x=0,则y=3, 设外接圆圆心为M(0,t),
△FPM为等边三角形⇒△FPM外接圆圆心与重心重合,
∴外接圆圆心坐标为-2
3-2 3
3+0,3-13+1,即-4
3
3,1,
外接圆半径为 r=
பைடு நூலகம்
-4
3
3+2
32+1+12=4
3
3,
同理可得当 x=2
3时,圆心坐标为4
3
3,1,半径为4
3
3,
∴外接圆方程为x±4
3
32+(y-1)2=136.
跟踪演练2 (1)(2019·黄冈调研)已知圆x2+y2+2k2x+2y+4k=0关于y=x对称,则
的点与直线上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到直线的距离问题;圆上的
高考数学压轴专题最新备战高考《平面解析几何》知识点总复习有答案解析
新《平面解析几何》专题解析一、选择题1.已知椭圆1C :22113x y +=,双曲线2C :22221(,0)x y a b a b-=>,若以1C 的长轴为直径的圆与2C 的一条渐近线交于A 、B 两点,且椭圆1C 与该渐近线的两交点将线段AB 三等分,则2C 的离心率是( ) AB .3CD .5【答案】A 【解析】由已知得OA =OA 的方程为()00,0y kx k x =>>,∴可设()00,A x kx ,进一步0=,A AB ∴的一个三分点坐标为⎛⎫,该点在椭圆上,221⎛⎫⎛⎫+=,即()2211391k k+=+,解得22k =,从而有,222222b b a a==,解得c e a ===,故选A. 【 方法点睛】本题主要考查双曲线的渐近线及椭圆的离心率,属于难题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系;离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.2.如图,12,F F 是椭圆221:14x C y +=与双曲线2C 的公共焦点,,A B 分别是12,C C 在第二、四象限的公共点,若四边形12AF BF 为矩形,则2C 的离心率是( )A 2B 3C .32D .62【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由椭圆与双曲线的定义可知,|AF 2|+|AF 1|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a(其中2a 为双曲线的长轴长),∴|AF 2|=a +2,|AF 1|=2-a ,又四边形AF 1BF 2是矩形,∴|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=32,∴a 2,∴e 326考点:椭圆的几何性质.3.已知椭圆C :2212x y +=的右焦点为F ,直线l :2x =,点∈A l ,线段AF 交椭圆C 于点B ,若3FA FB =u u u v u u u v,则AF u u u v =( )A 2B .2C 3D .3【答案】A 【解析】 【分析】设点()2,A n ,()00,B x y ,易知F (1,0),根据3FA FB =u u u v u u u v,得043x =,013y n =,根据点B 在椭圆上,求得n=1,进而可求得2AF =u u u v【详解】 根据题意作图:设点()2,A n ,()00,B x y .由椭圆C :2212x y += ,知22a =,21b =,21c =,即1c =,所以右焦点F (1,0).由3FA FB =u u u v u u u v,得()()001,31,n x y =-.所以()0131x =-,且03n y =. 所以043x =,013y n =. 将x 0,y 0代入2212x y +=,得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =, 所以()2212112AF n u u u v =-+=+=故选A 【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.4.若双曲线上存在四点,使得以这四点为顶点的四边形是菱形,则该双曲线的离心率的取值范围是( ) A .2) B .3)C .(2,)+∞D .3,)+∞【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,双曲线与直线y x =±相交且有四个交点,由此得1ba>.结合双曲线的基本量的平方关系和离心率的定义,化简整理即得该双曲线的离心率的取值范围. 【详解】解:不妨设该双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,由双曲线的对称性质可知,该四边形为正方形, 所以直线y x =与双曲线有交点, 所以其渐近线与x 轴的夹角大于45︒,即1ba>.离心率e =所以该双曲线的离心率的取值范围是)+∞. 故选:C . 【点睛】本题考查双曲线的离心率取值范围以及双曲线的标准方程和简单几何性质等知识,属于基础题.5.设抛物线E :26y x =的弦AB 过焦点F ,||3||AF BF =,过A ,B 分别作E 的准线的垂线,垂足分别是A ',B ',则四边形AA B B ''的面积等于( ) A.B.C.D.【答案】C 【解析】 【分析】由抛物线的方程可得焦点坐标及准线方程,设直线AB 的方程,与抛物线联立求出两根之和及两根之积,进而求出弦长AB ,由抛物线的性质可得梯形的上下底之和求出,求出A ,B 的纵坐标之差的绝对值,代入梯形的面积公式即可求出梯形的面积. 【详解】解:由抛物线的方程 可得焦点3(2F ,0),准线方程:32x =-,由题意可得直线AB 的斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为:32x my =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立直线与抛物线的方程:2326x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得:2690y my --=,所以126y y m +=,129y y =-,21212()363x x m y y m +=++=+,因为||3||AF BF =,所以3AF FB =uu u r uu r,即13(2x -,123)3(2y x -=-,2)y ,可得:123y y =-, 所以可得:2222639y m y -=⎧⎨-=-⎩即213m =,由抛物线的性质可得: 21233166668223AA BB AB x x m ''+==+++=+=+=g , 221212121||()436363636433y y y y y y m -=+-=+=+=g ,由题意可知,四边形AA B B ''为直角梯形,所以1211()||84316322AA B B S AA BB y y ''''=+-==gg g , 故选:C .【点睛】本题考查抛物线的性质及直线与抛物线的相交弦长,梯形的面积公式,属于中档题.6.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,过其右焦点F 作渐近线的垂线,垂足为B ,交y轴于点C ,交另一条渐近线于点A ,并且满足点C 位于A ,B 之间.已知O 为原点,且53OA a =,则||||FB FC =( ) A .45B .23C .34D .13【答案】A 【解析】 【分析】设出直线AB 的方程,联立直线AB 方程和渐近线方程,由此求得,A B 两点的坐标,以及求得C 点的坐标,根据53OA a =列方程,求得,,a b c 的关系,由此求得||||FB FC 的值.【详解】由于双曲线渐近线为b y x a =±,不妨设直线AB 的斜率为ab-,故直线AB 的方程为()a y x c b =--.令0x =,得0,ac C b ⎛⎫ ⎪⎝⎭.由()a y x c bb y x a ⎧=--⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得2,a ab B c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.由()a y x c bb y xa ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得22222,a c abc A a b a b ⎛⎫- ⎪--⎝⎭,由53OA a =得22222222259a c abc a a b a b ⎛⎫-⎛⎫+= ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,化简得()()2222440a b a b --=,解得12b a =或2b a =.由于C 位于,A B 之间,故12b a =舍去,所以2b a=,即2b a =.故22222222||44||45B C aby FB b b a c ac FC y c a b a a b======++. 故选:A.【点睛】本小题主要考查双曲线的渐近线方程,考查直线和直线相交所得交点坐标的求法,考查双曲线的几何性质,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.7.已知点(,)P x y 是直线240x y -+=上一动点,直线,PA PB 是圆22:20C x y y ++=的两条切线,,A B 为切点,C 为圆心,则四边形PACB 面积的最小值是( ) A .2 BC.D .4【答案】A 【解析】圆22:20C x y y ++=即22(y 1)1x ++=,表示以C (0,-1)为圆心,以1为半径的圆。
张健怎样指导学生突破解析几何综合题的解答
高三数学二轮专题复习教学方略
第一讲:怎样指导学生突破
解析几何综合题的解答
张健
y D(m,n)
O
x
E(x0,y0)
例3.[2016·全国卷Ⅱ文21]
y P
O
x
A l1
l2
B l1
张健简介
张健,北京市特级教师,首都师范大学全日制教育 硕士生特聘导师,人教社高中数学新教材特聘培训专家。 从教三十多年来,一直追求质朴、厚重、灵动的数学课 堂教学,倡导“主体、互动、活泼”的教学方式,在备 考复习、数学培优、教师培训等方面积累了一些经验。 在《数学教育学报》、《数学通报》等多家期刊上发表论 文 140 多篇,主编、参编高考复习资料 20 多本。
l2
B
y N
O A
B
M x
复习教学中要突破的四大难点:
63第九章 平面解析几何 高考专题突破五 第1课时 范围、最值问题
第1课时 范围、最值问题
内容索引
NEIRONGSUOYIN
题型分类 深度剖析 课时作业
1 题型分类 深度剖析
PART ONE
师生共研
题型一 范围问题
例 1 (2016·天津)设椭圆ax22+y32=1(a> 3)的右焦点为 F,右顶点为 A.已知|O1F|+ |O1A|=|F3Ae|,其中 O 为原点,e 为椭圆的离心率.
3
2 4
y02 4x0
3
2.
因为 x20+y420=1(-1≤x0<0),
所以 y20-4x0=-4x20-4x0+4∈[4,5],
所以△PAB 面积的取值范围是6 2,15410.
多维探究
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 过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,点O是坐标原点,
A.[4,5]
√B.[7,8]
C.[6,7]
D.[5,6]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
16.已知椭圆 C1: mx+2 4-yn2=1 与双曲线 C2:xm2+yn2=1 有相同的焦点, 求椭圆 C1 的离心率 e1 的取值范围.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
跟踪训练1 (2018·浙江)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C: y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上. (1)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;
证明 设 P(x0,y0),A41y21,y1,B41y22,y2. 因为PA,PB的中点在抛物线上, 所以 y1,y2 为方程y+2y02=4·14y22+x0, 即 y2-2y0y+8x0-y20=0 的两个不同的实根. 所以y1+y2=2y0,所以PM垂直于y轴.
高中数学高考58第九章 平面解析几何 高考专题突破5 第2课时 定点与定值问题
技能提升练
5.(2018·保定模拟)设椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的离心率 e= 23,左顶点 M 到 直线ax+by=1 的距离 d=455,O 为坐标原点. (1)求椭圆 C 的方程;
123456
(2)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明: 点O到直线AB的距离为定值.
思维升华
圆锥曲线中定点问题的两种解法 (1)引进参数法:引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究 变化的量与参数何时没有关系,找到定点. (2)特殊到一般法:根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点 与变量无关.
跟踪训练 1 已知焦距为 2 2的椭圆 C:ax22+by22=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;
(1)求C的方程;
解 由椭圆定义得|MF1|+|MF2|=4,
①
由垂直得|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2=4(4-b2),
②
由题意得 S△MF1 F2 =12|MF1|·|MF2|=1,
③
由①②③,可得 b2=1,C 的方程为x42+y2=1.
123456
(2)设C的上顶点为H,过点(2,-1)的直线与椭圆交于R,S两点(异于H),求 证:直线HR和HS的斜率之和为定值,并求出这个定值.
123456
2.(2018·威海模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,直线y=4与y轴的交 点为P,与抛物线C的交点为Q,且|QF|=2|PQ|. (1)求p的值; 解 设 Q(x0,4),由抛物线定义,|QF|=x0+2p, 又|QF|=2|PQ|,即 2x0=x0+p2,解得 x0=p2, 将点 Qp2,4代入抛物线方程,解得 p=4.
1.解析几何——难点突破——离心率专题
解析几何——难点突破——离心率专题离心率是圆锥曲线的重要几何性质,是描述圆锥曲线形状的重要参数.圆锥曲线的离心率的求法是一类常见题型,也是历年高考考查的热点.求解圆锥曲线的离心率的值或取值范围,其关键是建立恰当的等量或不等量关系,以过渡到含有离心率e 的等式或不等式使问题获解.[典例] (2016·全国卷Ⅲ)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.12C.23D.34[思路点拨]本题以椭圆内点线的交错关系为条件,而结论是椭圆的离心率,思考目标自然是要得到a ,b ,c 满足的等量关系,那么方向不外乎两个:坐标关系或几何关系,抓住条件“直线BM 经过OE 的中点”作为突破口适当转化,获得所需等式.[方法演示]法一:数形结合法如图,设直线BM 与y 轴的交点为N ,且点N 的坐标为(0,m ),根据题意,点N 是OE的中点,则E (0,2m ),从而直线AE 的方程为x -a +y2m=1,因此点M 的坐标为-c ,2m (a -c )a .又△OBN ∽△FBM ,所以|FM ||ON |=|FB ||OB |,即2m (a -c )a m =a +c a ,解得c a =13,所以椭圆C 的离心率为13.法二:交点法同法一得直线AE 的方程为x -a +y 2m=1,直线BN 的方程为x a +y m =1.又因为直线AE与直线BN 交于点M ,且PF ⊥x 轴,可设M (-c ,n ).则⎩⎪⎨⎪⎧-c -a +n 2m =1,-c a +nm =1,消去n ,解得ca =13,所以椭圆C 的离心率为13. 法三:三点共线法同法一得直线AE 的方程为x -a +y 2m =1,由题意可知M ⎝⎛⎭⎫-c ,2m ⎝⎛⎭⎫1-c a ,N (0,m ),B (a,0)三点共线,则2m ⎝⎛⎭⎫1-ca -m -c =m -a,解得c a =13,所以椭圆C 的离心率为13.法四:方程法设M (-c ,m ),则直线AM 的方程为y =ma -c(x +a ),所以E ⎝⎛⎭⎫0,ma a -c .直线BM 的方程为y =m -c -a (x -a ),与y 轴交于点⎝⎛⎭⎫0,ma a +c ,由题意知,2ma a +c =maa -c ,即a +c =2(a -c ),解得c a =13,所以椭圆C 的离心率为13.法五:几何法在△AOE 中,MF ∥OE ,所以MF OE =a -c a .在△BFM 中,ON ∥MF ,所以OE 2MF =a a +c ,即OE MF =2aa +c.所以MF OE ·OE MF =a -c a ·2a a +c =1,即a +c =2(a -c ),解得c a =13,所以椭圆C 的离心率为13. [答案] A[解题师说]1.本题的五种方法,体现出三个重要的数学解题策略.利用已知条件和挖掘隐含条件建立起a 与c 的关系式.[注意] 在求离心率的值时需建立等量关系式,在求离心率的范围时需建立不等量关系式.[应用体验]1.(2018·新疆模拟)已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A.433B.233C .3D .2解析:选A 依题意,不妨设点P 在双曲线的右支上,F 1,F 2分别为其左、右焦点,设椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则有e 1=|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|,e 2=|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|,则1e 1+1e 2=2|PF 1||F 1F 2|.在△PF 1F 2中,易知∠F 1F 2P ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3, 由正弦定理得|PF 1||F 1F 2|=sin ∠F 1F 2P sin ∠F 1PF 2=23sin ∠F 1F 2P , 所以1e 1+1e 2=43sin ∠F 1F 2P ≤43=433,当且仅当sin ∠F 1F 2P =1,即∠F 1F 2P =π2时取等号,因此1e 1+1e 2的最大值是433.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >1,b >0)的焦距为2c ,直线l 过点(a,0)和(0,b ),且点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥45c ,则双曲线离心率的取值范围为__________.解析:设直线l 的方程为x a +yb =1.由已知,点(1,0)到直线l 的距离d 1与点(-1,0)到直线l 的距离d 2之和s =d 1+d 2=b (a -1)a 2+b2+b (a +1)a 2+b2=2ab c ≥45c ,整理得5a c 2-a 2≥2c 2,即5e 2-1≥2e 2,所以25e 2-25≥4e 4,即4e 4-25e 2+25≤0,解得54≤e 2≤5,52≤e ≤ 5.故双曲线离心率的取值范围为52, 5.答案:52,5一、选择题1.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.13 B.12C.23D.34解析:选B 不妨设直线l 经过椭圆的一个顶点B (0,b )和一个焦点F (c,0),则直线l 的方程为x c +y b =1,即bx +cy -bc =0.由题意知|-bc |b 2+c 2=14×2b ,解得c a =12,即e =12.2.(2016·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( )A. 2B.32C. 3D .2解析:选A 法一:作出示意图如图所示,离心率e =c a =2c 2a =|F 1F 2||MF 2|-|MF 1|,由正弦定理得e =|F 1F 2||MF 2|-|MF 1|=sin ∠F 1MF 2sin ∠MF 1F 2-sin ∠MF 2F 1=2231-13= 2.法二:因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a .又sin ∠MF 2F 1=13,所以|MF 1||MF 2|=13,即|MF 2|=3|MF 1|.由双曲线的定义得2a =|MF 2|-|MF 1|=2|MF 1|=2b 2a ,所以b 2=a 2,所以c 2=b 2+a 2=2a 2,所以离心率e =ca= 2.3.(2018·宝鸡质检)已知双曲线C :mx 2+ny 2=1(mn <0)的一条渐近线与圆x 2+y 2-6x -2y +9=0相切,则C 的离心率等于( )A.53 B.54C.53或2516D.53或54解析:选D 当m <0,n >0时,圆x 2+y 2-6x -2y +9=0的标准方程为(x -3)2+(y -1)2=1,则圆心为M (3,1),半径R =1,由mx 2+ny 2=1,得y 21n -x 2-1m=1,则双曲线的焦点在y 轴上,对应的一条渐近线方程为y =±a b x ,设双曲线的一条渐近线为y =ab x ,即ax -by =0.∵一条渐近线与圆x 2+y 2-6x -2y +9=0相切,∴圆心到直线的距离d =|3a -b |a 2+b 2=1,即|3a-b |=c ,平方得9a 2-6ab +b 2=c 2=a 2+b 2,所以8a 2-6ab =0,即4a -3b =0,b =43a ,平方得b 2=169a 2=c 2-a 2,所以c 2=259a 2,c =53a ,故离心率e =c a =53;当m >0,n <0时,双曲线的渐近线为y =±bax ,设双曲线的一条渐近线方程为y =bax ,即bx -ay =0,∴|3b -a |a 2+b 2=1, 即9b 2-6ab +a 2=c 2=a 2+b 2,∴8b 2-6ab =0,即4b =3a ,平方得16b 2=9a 2,即16(c 2-a 2)=9a 2,可得e =54.综上,e =53或54.4.(2018·广西三市第一次联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),P 是双曲线C 右支上一点,且|PF 2|=|F 1F 2|,若直线PF 1与圆x 2+y 2=a 2相切,则双曲线的离心率为( )A.43B.53C .2D .3解析:选B 取线段PF 1的中点为A ,连接AF 2,又|PF 2|=|F 1F 2|,则AF 2⊥PF 1.∵直线PF 1与圆x 2+y 2=a 2相切,∴|AF 2|=2a .∵|PA |=12|PF 1|=a +c ,∴4c 2=(a +c )2+4a 2,化简得(3c -5a )(a +c )=0,则双曲线的离心率为53.5.已知F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是椭圆上一点(异于左、右顶点),过点P 作∠F 1PF 2的角平分线交x 轴于点M ,若2|PM |2=|PF 1|·|PF 2|,则该椭圆的离心率为( )A.12 B.22C.32D.33解析:选B 记∠PF 1F 2=2α,∠PF 2F 1=2β,则有∠F 1MP =2β+π-(2α+2β)2=π2+(β-α),sin ∠F 1MP =cos(α-β)=sin ∠F 2MP ,则椭圆的离心率e =2c 2a =sin (2α+2β)sin 2α+sin 2β=2sin (α+β)cos (α+β)2sin (α+β)cos (α-β)=cos (α+β)cos (α-β).由已知得2|PM ||PF 1|=|PF 2||PM |,即2sin 2αcos (α-β)=cos (α-β)sin 2β,2sin 2αsin2β=cos 2(α-β),cos(2α-2β)-cos(2α+2β)=cos 2(α-β),即[2cos 2(α-β)-1]-[2cos 2(α+β)-1]=cos 2(α-β),cos 2(α-β)=2cos 2(α+β),cos (α+β)cos (α-β)=22=e ,所以该椭圆的离心率e =22.6.(2018·云南11校跨区调研)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,直线4x -3y +20=0过点F 且与C 在第二象限的交点为P ,O 为原点,若|OP |=|OF |,则C 的离心率为( )A .5 B.5C.53D.54解析:选A 依题意得F (-5,0),|OP |=|OF |=5,tan ∠PFO =43,cos ∠PFO =35,|PF |=2|OF |cos ∠PFO =6.记双曲线的右焦点为F 2,则有|FF 2|=10.在△PFF 2中,|PF 2|=|PF |2+|FF 2|2-2|PF |·|FF 2|·cos ∠PFF 2=8.由双曲线的定义得a =12(|PF 2|-|PF |)=1,则C的离心率为e =ca =5.7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A ,若双曲线右支上存在两点B ,C使得△ABC 为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( )A .(1,2)B .(2,+∞)C .(1,2)D .(2,+∞)解析:选C如图,由△ABC 为等腰直角三角形,所以∠BAx =45°.设其中一条渐近线与x 轴的夹角为θ,则θ<45°,即tan θ<1.又其渐近线的方程为y =b ax ,则ba <1,又e = 1+b 2a2, 所以1<e <2,故双曲线的离心率e 的取值范围为(1,2).8.(2018·广东五校协作体诊断)已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线与双曲线交于M ,N 两点,若MF 1―→·NF 1―→>0,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(2,2+1)B .(1,2+1)C .(1,3)D .(3,+∞)解析:选B 设F 1(-c,0),F 2(c,0),依题意可得c 2a 2-y 2b 2=1,所以y =±b 2a ,不妨设M ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,N ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a ,则MF 1―→·NF 1―→=-2c ,-b 2a ·⎝⎛⎭⎫-2c ,b 2a =4c 2-b 4a 2>0,得到4a 2c 2-(c 2-a 2)2>0,即a 4+c 4-6a 2c 2<0,故e 4-6e 2+1<0,解得3-22<e 2<3+22,又e >1,故1<e 2<3+22,得1<e <1+ 2.9.(2018·贵阳检测)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫1,52 B.⎝⎛⎭⎫52,+∞ C.⎝⎛⎭⎫1,54 D.⎝⎛⎭⎫54,+∞解析:选B 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±b a x ,且“右”区域是由不等式组⎩⎨⎧y <b ax ,y >-ba x所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2∈⎝⎛⎭⎫52,+∞. 10.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 且斜率为k 的直线交椭圆C 于另一点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F .若13<k <12,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫14,34 B.⎝⎛⎭⎫23,1 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选C 由题意可知,|AF |=a +c ,|BF |=a 2-c 2a ,于是k =a 2-c 2a (a +c ).又13<k <12,所以13<a 2-c 2a (a +c )<12,化简可得13<1-e 21+e <12,从而可得12<e <23. 11.已知F 1,F 2是双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,过其中一个焦点与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M ,若点M 在以线段F 1F 2为直径的圆内,则双曲线的离心率的取值范围为( )A .(1,2)B .(2,+∞)C .(1,2)D .(2,+∞)解析:选A 如图,不妨设F 1(0,c ),F 2(0,-c ),则过点F 1与渐近线y =ab x 平行的直线为y =ab x +c .联立⎩⎨⎧y =abx +c ,y =-ab x ,解得⎩⎨⎧x =-bc 2a,y =c2,即M ⎝⎛⎭⎫-bc 2a ,c 2. 因为点M 在以线段F 1F 2为直径的圆x 2+y 2=c 2内,故⎝⎛⎭⎫-bc 2a 2+⎝⎛⎭⎫c22<c 2,化简得b 2<3a 2,即c 2-a 2<3a 2,解得ca<2,所以双曲线的离心率的取值范围为(1,2).12.(2018·湘中名校联考)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,与双曲线的渐近线交于C ,D 两点,若|AB |≥35|CD |,则双曲线离心率的取值范围为( )A.53,+∞ B.54,+∞ C .1,53D .1,54解析:选B 将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,不妨取A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a ,所以|AB |=2b 2a .将x =c 代入双曲线的渐近线方程y =±b a x ,得y =±bc a ,不妨取C ⎝⎛⎭⎫c ,bc a ,D ⎝⎛⎭⎫c ,-bc a ,所以|CD |=2bc a .因为|AB |≥35|CD |,所以2b 2a ≥35×2bc a ,即b ≥35c ,则b 2≥925c 2,即c 2-a 2≥925c 2,即1625c 2≥a 2,所以e 2≥2516,所以e ≥54. 二、填空题13.(2018·洛阳第一次统考)设椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点为A .B ,C 是椭圆E 上关于原点对称的两点(B ,C 均不在x 轴上),若直线BF 平分线段AC ,则E 的离心率为________.解析:法一:设AC 的中点为M (x 0,y 0),依题意得点A (a,0),C (2x 0-a,2y 0),B (a -2x 0,-2y 0),F (c,0),其中y 0≠0.由B ,F ,M 三点共线得k BF =k BM ,2y 0c -a +2x 0=3y 03x 0-a≠0,化简得a =3c ,因此椭圆E 的离心率为13.法二:连接AB ,记AC 的中点为M ,B (x 0,y 0),C (-x 0,-y 0),则在△ABC 中,AO ,BM 为中线,其交点F 是△ABC 的重心.又F (c,0),由重心坐标公式得c =x 0-x 0+a3,化简得a =3c ,因此椭圆E 的离心率为13.答案:1314.(2018·湖北部分重点高中联考)已知双曲线C 2与椭圆C 1:x 24+y 23=1具有相同的焦点,则两条曲线相交的四个交点形成的四边形面积最大时双曲线C 2的离心率为__________.解析:设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意知a 2+b 2=4-3=1,由⎩⎨⎧x 24+y 23=1,x 2a 2-y2b 2=1,解得交点的坐标满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4a 2,y 2=3(1-a 2),由椭圆和双曲线关于坐标轴对称知,以它们的交点为顶点的四边形是长方形,其面积S =4|xy |=44a 2·3(1-a 2)=83·a 2·1-a 2≤83·a 2+1-a 22=43,当且仅当a 2=1-a 2,即a 2=12时,取等号,此时双曲线的方程为x 212-y 212=1,离心率e = 2.答案:215.已知点A (3,4)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,则当椭圆的中心到直线x =a 2a 2-b 2的距离最小时,椭圆的离心率为__________.解析:因为点A (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的点,所以9a 2+16b 2=1,所以b 2=16a 2a 2-9.因为a >b >0,所以1=9a 2+16b 2>9a 2+16a 2=25a2,从而a 2>25.设椭圆的中心到直线x =a 2a 2-b 2的距离为d ,则d =a 2a 2-b 2=a 4a 2-16a 2a 2-9=a 21-16a 2-9=a 2(a 2-9)a 2-25=a 2-25+400a 2-25+41≥2400+41=9, 当且仅当a 2-25=400a 2-25,即a 2=45时,等号成立,此时b 2=20,c 2=25,于是离心率e =c a =2545=535=53.答案:5316.已知抛物线y =14x 2的准线过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的虚轴的一个端点,且双曲线C 与直线l :x +y =1相交于两点A ,B .则双曲线C 的离心率e 的取值范围为________.解析:抛物线y =14x 2化为x 2=4y ,所以准线为y =-1,所以双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的虚轴的一个端点为(0,-1),即b =1,实用文档所以双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0). 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2-a 2y 2-a 2=0,x +y =1, 消去y ,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0. ∵与双曲线交于两点A ,B , ∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0⇒0<a 2<2且a 2≠1. 而b =1,则c =a 2+b 2=a 2+1,∴离心率e =c a =a 2+1a =1+1a 2>1+12=62,且e =1+1a 2≠2, ∴e 的取值范围为⎝⎛⎭⎫62,2∪(2,+∞). 答案:⎝⎛⎭⎫62,2∪(2,+∞)。
(参考答案)2023高考数学难点突破2(2):解析几何
2023高考数学难点突破专题训练(2)解析几何★应知应会椭圆的基本量1. 如图(1),过椭圆的一个焦点且与长轴垂直的弦AB=________,称为通径.图(1)图(2)2. 如图(2),P为椭圆上的点,F1,F2为椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=θ,则△F1PF2的面积为________.3. 椭圆上的点到焦点距离的最大值为________,最小值为________.4. 设P,A,B是椭圆上不同的三点,其中A,B关于原点对称,则直线P A与PB的斜率之积为定值________.1. 2b2a 2. b2·tanθ2 3. a+c a-c 4. -b2a2直线与椭圆1. 直线与圆锥曲线的位置关系的判断将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去一个变量得到关于x(或y)的一元方程:ax2+bx +c=0(或ay2+by+c=0).(1) 若a≠0,可考虑一元二次方程的判别式Δ,有:①Δ>0直线与圆锥曲线________;②Δ=0直线与圆锥曲线________;③Δ<0直线与圆锥曲线________.2. 圆锥曲线的弦长设斜率为k(k≠0)的直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则AB=________.1. (1) ①相交②相切③相离2. 1+k2|x2-x1|=1+1k2|y2-y1|双曲线的基本量运算1. 过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为________.2. 如图,P 为双曲线上的点,F 1,F 2为双曲线的两个焦点,且∠F 1PF 2=θ,则△F 1PF 2的面积为________.3. 焦点到渐近线的距离为________.4. 设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,则直线P A 与PB 的斜率之积为________.1. 2b 2a2. b 2tan θ2 3. b 4. b 2a 2 抛物线设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则:(1) x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2; (2) AF =p 1-cos α ,BF =p 1+cos α ,弦长AB =x 1+x 2+p =2p sin 2α(α为弦AB 的倾斜角);(3) 1F A +1FB =2p; (4) 以弦AB 为直径的圆与准线相切;(5) 以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切;(6) 过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.直线与圆锥曲线1. 已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)上任意一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线分别与x 轴交于P ,Q 两点,O 为椭圆的中心,则OP ·OQ =a 2.2. 已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)上任意一点M (除短轴端点外)与短轴两端点B 1,B 2的连线的斜率分别为k 1,k 2,则k 1k 2=-b 2a 2 . 3. 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,且A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2. 4. 过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点O 作两条互相垂直的直线交抛物线于A ,B 两点,则直线AB 过定点(2p ,0).。
高考数学压轴专题东莞备战高考《平面解析几何》知识点总复习附答案解析
【最新】《平面解析几何》专题解析一、选择题1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点()00,P x y 是直线40bx ay a -+=上任意一点,若圆()()22001x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率取值范围是( ). A .(]1,2 B .(]1,4 C .[)2,+∞ D .[)4,+∞ 【答案】B 【解析】 【分析】先求出双曲线的渐近线方程,可得则直线bx ay 2a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离d ,根据圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,可得d 1≥,解得即可. 【详解】由题意,双曲线2222x y C :1(a 0,b 0)a b-=>>的一条渐近线方程为b y x a =,即bx ay 0-=,∵()00P x ,y 是直线bx ay 4a 0-+=上任意一点, 则直线bx ay 4a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离4a d c==, ∵圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则d 1≥, ∴41a c ≥,即4ce a=≤,又1e > 故e 的取值范围为(]1,4, 故选:B . 【点睛】本题主要考查了直线和双曲线的位置关系,以及两平行线间的距离公式,其中解答中根据圆与双曲线C 的右支没有公共点得出d 1≥是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.已知双曲线2221(0)2x y b b-=>的左右焦点分别为12,F F ,其一条渐近线方程为y x =,点0)P y 在该双曲线上,则12PF PF ⋅u u u r u u u u r=( )A .12-B .2-C .0D .4【答案】C 【解析】由题知,故,∴12(23,1)(23,1)3410PF PF ⋅=--±⋅-±=-+=u u u r u u u u r ,故选择C .3.如图,O 是坐标原点,过(,0)E p 的直线分别交抛物线22(0)y px p =>于A 、B 两点,直线BO 与过点A 平行于x 轴的直线相交于点M ,过点M 与此抛物线相切的直线与直线x p =相交于点N .则22||ME NE -=( )A .2pB .2pC .22pD .24p【答案】C 【解析】 【分析】过E (p ,0)的直线分别交抛物线y 2=2px (p >0)于A 、B 两点,不妨设直线AB 为x =p ,分别求出M ,N 的坐标,即可求出答案. 【详解】过E (p ,0)的直线分别交抛物线y 2=2px (p >0)于A 、B ,两点为任意的,不妨设直线AB 为x =p ,由2y 2px x p⎧=⎨=⎩,解得y =2p ,则A (p 2p ),B (p 2p ),∵直线BM 的方程为y 2x ,直线AM 的方程为y =2x , 解得M (﹣p 2p ),∴|ME |2=(2p )2+2p 2=6p 2, 设过点M 与此抛物线相切的直线为y 2p =k (x +p ),由()2y 2y+2=k px x p ⎧=⎪⎨+⎪⎩,消x 整理可得ky 2﹣2py ﹣2p +2p 2k =0, ∴△=4p 2﹣4k (﹣2p +2p 2k )=0, 解得k =2+22,∴过点M与此抛物线相切的直线为yp(x+p),由()=2x px p=⎧⎪⎨+⎪⎩,解得N(p,2p),∴|NE|2=4p2,∴|ME|2﹣|NE|2=6p2﹣4p2=2p2,故选C.【点睛】本题考查了直线和抛物线位置关系,以及直线和直线的交点坐标问题,属于难题.4.已知直线()()():21110l k x k y k R++++=∈与圆()()221225x y-+-=交于A,B两点,则弦长AB的取值范围是()A.[]4,10B.[]3,5C.[]8,10D.[]6,10【答案】D【解析】【分析】由直线()()21110k x k y++++=,得出直线恒过定点()1,2P-,再结合直线与圆的位置关系,即可求解.【详解】由直线()()():21110l k x k y k R++++=∈,可得()210k x y x y++++=,又由2010x yx y+=⎧⎨++=⎩,解得12xy=⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P-,圆心()1,2C,当CP l⊥时弦长最短,此时2222ABCP r⎛⎫+=⎪⎝⎭,解得min6AB=,再由l经过圆心时弦长最长为直径210r=,所以弦长AB的取值范围是[]6,10.故选:D.【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.5.已知抛物线24y x=上有三点,,A B C,,,AB BC CA的斜率分别为3,6,2-,则ABC∆的重心坐标为()A .14,19⎛⎫⎪⎝⎭B .14,09⎛⎫⎪⎝⎭C .14,027⎛⎫⎪⎝⎭D .14,127⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】设()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,进而用坐标表示斜率即可解得各点的纵坐标,进一步可求横坐标,利用重心坐标公式即可得解. 【详解】设()()()112233,,,,,,A x y B x y C x y 则1212221212124344AB y y y y k y y x x y y --====-+-,得1243y y +=, 同理234263y y +==,31422y y +==--,三式相加得1230y y y ++=, 故与前三式联立,得211231241,2,,3349y y y y x =-==-==,22214y x ==,233449y x ==,则12314327x x x ++=.故所求重心的坐标为14,027⎛⎫⎪⎝⎭,故选C. 【点睛】本题主要考查了解析几何中常用的数学方法,集合问题坐标化,进而转化为代数运算,对学生的能力有一定的要求,属于中档题.6.在平面直角坐标系中,已知双曲线的中心在原点,焦点在轴上,实轴长为8,离心率为,则它的渐近线的方程为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】试题分析:渐近线的方程为,而,因此渐近线的方程为,选D.考点:双曲线渐近线7.过双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A B,两点,OAB ∆,则双曲线的离心率为( )A B C .2D .3【答案】D 【解析】 【分析】令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±,由三角形的面积公式,可得,a b 的关系,由离心率公式计算可得所求值. 【详解】右焦点设为F ,其坐标为(),0c令x c =,代入双曲线方程可得2b y a=±=±OAB V 的面积为21223b c a ⋅⋅= 3b a ⇒=可得3c e a ==== 本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的离心率和渐近线方程,属于中档题.8.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP →→g 的最大值为( )A .4B .5C .6D .7【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,由数量积的运算及点P 在椭圆上,可把OP FP ⋅u u u r u u u r表示成为x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】设(),P x y ,()()1,0,0,0F O -,则()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r,则22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r,因为点P 为椭圆上,所以有:22143x y +=即22334y x =-,所以()222223132244x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r又因为22x -≤≤,所以当2x =时,OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为6故选:C 【点睛】本题考查了数量积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题.9.若双曲线223mx my -=3的一个焦点是()0,2,则m 的值是 A .-1 B .1C. D【答案】A 【解析】双曲线223mx my -=3的标准方程为22113x y m m-=, ∵焦点在y 轴上,∴134m m+=,且0m <, ∴ 1.m =- 故选A .10.已知椭圆22:195x y C +=左右焦点分别为12F F 、,直线):2l y x =+与椭圆C 交于A B 、两点(A 点在x 轴上方),若满足11AF F B λ=u u u v u u u v,则λ的值等于( )A.B .3C .2D【答案】C 【解析】由条件可知,直线l 过椭圆的左焦点()12,0F -.由()2232195y x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得232108630x x ++=,解得34x =-或218x =-. 设1122(,),(,)A x y B x y ,由A 点在x 轴上方可得12321,48x x =-=-. ∵11AF F Bλ=u u u v u u u v, ∴1122(2,)(2,)x y x y λ---=+, ∴122(2)x x λ--=+. ∴3212()(2)48λ---=-+, 解得2λ=.选C11.若函数1()ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>的图象在x =1处的切线与圆x 2+y 2=1相切,则a +b 的最大值是( ) A .4 B .2 C .2 D . 【答案】D 【解析】()1ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>,所以()'a f x bx =-,则f ′(1)=-ab为切线的斜率, 切点为(1,-1a b+), 所以切线方程为y +1a b +=-ab(x -1), 整理得ax +by +1=0.因为切线与圆相切,所以22a b+=1,即a 2+b 2=1.由基本不等式得a 2+b 2=1≥2ab , 所以(a +b )2=a 2+b 2+2ab =1+2ab ≤2, 所以a +b ≤,即a +b 的最大值为.故选D.点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出切点00(,)P x y 及斜率,其求法为:设00(,)P x y 是曲线()y f x =上的一点,则以P 的切点的切线方程为:000'()()y y f x x x -=-.若曲线()y f x =在点00(,())P x f x 的切线平行于y 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0x x =.12.设P 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .22(x 2)y 28-+=B .22(x 2)y 7++=C .22(x 2)y 28++=D .22(x 2)y 7-+= 【答案】C 【解析】 【分析】推导出12PF PF 2a 27+==,2PQ PF =,从而11PFPQ FQ 27+==,进而得到Q 的轨迹为圆,由此能求出动点Q 的轨迹方程. 【详解】P Q 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点, 延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,12PF PF 2a 27∴+==,2PQ PF =,11PF PQ FQ 27∴+==, Q ∴的轨迹是以()1F 2,0-为圆心,27为半径的圆, ∴动点Q 的轨迹方程为22(x 2)y 28++=.故选:C . 【点睛】本题考查动点的轨迹方程的求法,考查椭圆的定义、圆的标准方程等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.13.点为椭圆的一个焦点,若椭圆上存在点使(为坐标原点)为正三角形,则椭圆的离心率为( ) A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】为正三角形,点在椭圆上,代入椭圆方程,计算得到.【详解】由题意,可设椭圆的焦点坐标为, 因为为正三角形,则点在椭圆上,代入得,即,得,解得,故选B . 【点睛】本题考查了椭圆离心率的计算,意在考查学生的计算能力.14.已知12F F 分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线上一点,2PF 与x 轴垂直,1230PF F ∠=︒,且焦距为3 ) A .3y x = B .2y x =C .2y x =±D .3y x =±【答案】B 【解析】 【分析】先求出c 的值,再求出点P 的坐标,可得22bPF a=,再由已知求得1PF ,然后根据双曲线的定义可得ba的值,则答案可求. 【详解】解:由题意,223c = 解得3c =,∵()2,0F c ,设(),P c y ,∴22221x y a b -=,解得2b y a =±,∴22b PF a=,∵1230PF F ∠=︒,∴21222b PF PF a==,由双曲线定义可得:2122b PF PF a a-==,则222a b =,即2ba=∴双曲线的渐近线方程为2y x =±. 故选:B .【点睛】本题考查双曲线渐近线方程的求解,难度一般.求解双曲线的渐近线方程,可通过找到,,a b c 中任意两个量的倍数关系进行求解.15.已知点1F ,2F 分别是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,1e ,2e 分别是1C 和2C 的离心率,点P 为1C 和2C 的一个公共点,且1223F PF π∠=,若22e =,则1e 的值是( ) A 5B 5C 25D 25【答案】D 【解析】 【分析】利用椭圆和双曲线的定义以及余弦定理可得到方程2221243c a a =+,由此得到关于离心率的方程求得结果. 【详解】设椭圆长半轴长为1a ,双曲线实半轴长为2a ,焦点坐标为()1,0F c -,()2,0F c , 不妨设P 为第一象限内的点,则1212+=PF PF a ,1222-=PF PF a , 则221212PF PF a a =-,由余弦定理得:2222212121212242cos3c PF PF PF PF PF PF PF PF π=+-=++, ()22222211212443c a a a a a ∴=--=+,2212314e e ∴+=,又22e =,2145e ∴=, 125e ∴=故选:D . 【点睛】本题考查共焦点的椭圆与双曲线问题的求解,关键是能够熟练应用椭圆和双曲线的定义,利用余弦定理构造等量关系,配凑出关于椭圆和双曲线离心率的方程.16.已知1F ,2F 是双曲线22221x ya b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,点A 是双曲线上第二象限内一点,且直线1AF 与双曲线的一条渐近线by x a=平行,12AF F ∆的周长为9a ,则该双曲线的离心率为( )A .2 BC .3D.【答案】A 【解析】 【分析】根据双曲线的定义,结合三角形的周长可以求出1AF 和2AF 的表达式,根据线线平行,斜率的关系,结合余弦定理进行求解即可. 【详解】由题意知212AF AF a -=,2192AF AF a c +=-, 解得21122a c AF -=,1722a cAF -=, 直线1AF 与by x a =平行,则12tan b AF F a ∠=,得12cos a AF F c∠=, 222121214cos 22AF c AF a AF F c AF c+-∠==⋅, 化简得22280c ac a +-=,即2280e e +-=,解得2e =. 故选:A 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,考查了双曲线的定义的应用,考查了余弦定理的应用,考查了数学运算能力.17.在复平面内,虚数z 对应的点为A ,其共轭复数z 对应的点为B ,若点A 与B 分别在24y x =与y x =-上,且都不与原点O 重合,则OA OB ⋅=u u u v u u u v ( )A .-16B .0C .16D .32【答案】B 【解析】 【分析】先求出(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r,再利用平面向量的数量积求解.【详解】∵在复平面内,z 与z 对应的点关于x 轴对称, ∴z 对应的点是24y x =与y x =-的交点.由24y x y x⎧=⎨=-⎩得(4,4)-或(0,0)(舍),即44z i =-, 则44z i =+,(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r, ∴444(4)0OA OB ⋅=⨯+⨯-=u u u r u u u r.故选B 【点睛】本题主要考查共轭复数和数量积的坐标运算,考查直线和抛物线的交点的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18.已知椭圆2221(1)x y a a+=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,A 是椭圆在第一象限上的一个动点,圆C 与1F A 的延长线,12F F 的延长线以及线段2AF 都相切,且()3,0M 为其中一个切点.则椭圆的离心率为( )A .2B .3C .2D .3【答案】B 【解析】 【分析】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等和椭圆的定义,解方程得出3a =,求出c ,进而可得离心率. 【详解】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等,得AN AT =,11F N F M =,22F T F M =,1(,0)F c -,2(,0)F c ,由椭圆的定义可得,122AF AF a +=,()111223+22+F N F M c AF AN a AF AN a AN AT TF ==+==-+=+-222(3)a F M a c =-=--,则26a =,即3a =,又1b =,所以c ==因此椭圆的离心率为3c e a ==. 故选:B.【点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,熟记椭圆的定义,以及椭圆的简单性质即可,属于常考题型.19.已知F 是抛物线24x y =的焦点,P 为抛物线上的动点,且A 的坐标为()0,1-,则PF PA的最小值是( )A .14B .12C .22D .32【答案】C 【解析】由题意可得,抛物线24x y =的焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-.过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PF PM =,则sin PF PM PAM PAPA==∠,PAM ∠为锐角.∴当PAM ∠最小时,PF PA 最小,则当PA 和抛物线相切时,PFPA最小.设切点(2,)P a a ,由214y x =的导数为12y x '=,则PA 的斜率为1222a a a ⋅==.∴1a =,则(2,1)P . ∴2PM =,22PA = ∴2sin 2PM PAM PA∠==故选C .点睛:本题主要考查抛物线的定义和几何性质,与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到焦点的距离与点到准线的距离的转化, 这样可利用三角形相似,直角三角形中的锐角三角函数或是平行线段比例关系可求得距离弦长以及相关的最值等问题.20.已知椭圆1C :22113x y +=,双曲线2C :22221(,0)x y a b a b-=>,若以1C 的长轴为直径的圆与2C 的一条渐近线交于A 、B 两点,且椭圆1C 与该渐近线的两交点将线段AB 三等分,则2C 的离心率是( ) AB .3CD .5【答案】A 【解析】由已知得OA =OA 的方程为()00,0y kx k x =>>,∴可设()00,A x kx ,进一步0=,A AB ⎛⎫∴的一个三分点坐标为,该点在椭圆上,21+=,即()2211391k k+=+,解得22k =,从而有,222222b b a a==,解得c e a ===,故选A. 【 方法点睛】本题主要考查双曲线的渐近线及椭圆的离心率,属于难题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系;离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.。
高考平面解析几何专题突破
(3)y轴
(4)原点
(5)直线y=x
(6)直线y=-x
(3)求圆锥曲线方程通常使用待定系数法,若能据条件发现符合圆锥曲线定义时,则用定义求圆锥曲线方程非常简捷.在处理与圆锥曲线的焦点、准线有关问题,也可反用圆锥曲线定义简化运算或证明过程。
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用"先定形,后定式,再定量"的步骤。
定形--指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置。
13.圆与圆的位置关系,经常转化为两圆的圆心距与两圆的半径之间的关系。设两圆的圆心距为d,两圆的半径分别为r,R
d>r+R两圆相离
d=r+R两圆相外切
|R-r|<d<r+R两圆相交
d=|R-r|两圆相内切
d<|R-r|两圆内含
d=0,两圆同心。
定式--根据"形"设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0)。
定量--由题设中的条件找到"式"中特定系数的等பைடு நூலகம்关系,通过解方程得到量的大小。
(4)在解与焦点三角形(椭圆、双曲线上任一点与两焦点构成的三角形称为焦点三角形)有关的命题时,一般需使用正余弦定理、和分比定理及圆锥曲线定义。
∵点M到直线AP的距离为1,
∴△APQ的内切圆半径r=1,
∴∠PAM=45°,
(不妨设点P在第一象限)
∴直线PQ的方程为 ,
直线AP的方程为y=x-1
因此解得点P的坐标为( )
将点P坐标代入双曲线方程 得
∴所求双曲线方程为
高考数学压轴专题2020-2021备战高考《平面解析几何》知识点总复习附答案
【最新】数学《平面解析几何》高考知识点一、选择题1.已知曲线C 的方程为22121x y m m+=-,现给出下列两个命题:p :102m <<是曲线C 为双曲线的充要条件,q :12m > 是曲线C 为椭圆的充要条件,则下列命题中真命题的是( )A .()()p q ⌝∧⌝B .()p q ⌝∧C .()p q ∧⌝D .p q ∧【答案】C 【解析】 【分析】根据充分必要条件及双曲线和椭圆定义,分别判定命题p 与命题q 的真假,进而判断出复合命题的真假. 【详解】若曲线C 为双曲线,则()210m m -< ,可解得102m << 若102m <<,则()210m m -<,所以命题p 为真命题 若曲线C 为椭圆,则12m >且m≠1,所以命题q 为假命题 因而()p q ∧⌝为真命题 所以选C 【点睛】本题考查了椭圆与双曲线的标准方程,充分必要条件的判定,属于基础题.2.已知直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,直线l 经过2:2(0)C y px p =>的焦点,M 为C 上的一个动点,若点N 的坐标为()4,0,则MN 的最小值为( )A .BC .2D .【答案】A 【解析】 【分析】联立直线与抛物线方程利用弦长公式列方程,结合直线过抛物线的焦点,解方程可得2p =,再利用两点的距离公式,结合二次函数配方法即可得结果.【详解】由22224(42)02y x bx b p x b y px=+⎧⇒+-+=⎨=⎩, 121222,24b p b x x x x +=-=-,因为直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,125x =-,所以()22222512424b p b ⎡⎤-⎛⎫=+-⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(1) 又直线l 经过C 的焦点,则,22b pb p -=∴=- (2)由(1)(2)解得2p =,故抛物线方程为24y x =.设()20000,,4M x y y x ∴=.则()()()2222200000||444212MN x y x x x =-+=-+=-+,故当02x =时,min ||MN = 故选:A. 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查了弦长公式以及配方法的应用,意在考查综合应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.3.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD|=|BD|,则点P 的轨迹方程为( ) A .x 2+(y -2)2=20 B .x 2+(y -2)2=5 C .x 2+(y +2)2=20 D .x 2+(y +2)2=5 【答案】C 【解析】 【分析】由题意得PA PD DA DB DA =+=+=,从而得到点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 【详解】由题意得PA PD DA DB DA =+=+,又点D 为椭圆2215y x +=上任意一点,且()()0,2,0,2A B -为椭圆的两个焦点,∴DB DA +=,∴25PA =,∴点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为25的圆, ∴点P 的轨迹方程为()22220x y ++=. 故选C . 【点睛】本题考查圆的方程的求法和椭圆的定义,解题的关键是根据椭圆的定义得到25PA =,然后再根据圆的定义得到所求轨迹,进而求出其方程.考查对基础知识的理解和运用,属于基础题.4.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( ) A .①③ B .②④ C .①②③ D .②③④【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y xyx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确; 将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点2,2,(2,2-,(2,2,,则①和③都错误;由0xy <,得④正确. 故选:B. 【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.5.已知点(,)P x y 是直线240x y -+=上一动点,直线,PA PB 是圆22:20C x y y ++=的两条切线,,A B 为切点,C 为圆心,则四边形PACB 面积的最小值是( ) A .2 BC.D .4【答案】A 【解析】圆22:20C x y y ++=即22(y 1)1x ++=,表示以C (0,-1)为圆心,以1为半径的圆。
高考数学压轴专题温州备战高考《平面解析几何》技巧及练习题附答案解析
新《平面解析几何》专题一、选择题1.设P 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点,延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,则动点Q 的轨迹方程为( )A .22(x 2)y 28-+=B .22(x 2)y 7++=C .22(x 2)y 28++=D .22(x 2)y 7-+= 【答案】C 【解析】 【分析】推导出12PF PF 2a +==2PQ PF =,从而11PFPQ FQ +==Q 的轨迹为圆,由此能求出动点Q 的轨迹方程. 【详解】P Q 为椭圆C :22x y 173+=上一动点,1F ,2F 分别为左、右焦点, 延长1FP 至点Q ,使得2PQ PF =,12PF PF 2a ∴+==2PQ PF =,11PF PQ FQ ∴+==,Q ∴的轨迹是以()1F 2,0-为圆心,为半径的圆, ∴动点Q 的轨迹方程为22(x 2)y 28++=.故选:C . 【点睛】本题考查动点的轨迹方程的求法,考查椭圆的定义、圆的标准方程等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.2.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD|=|BD|,则点P 的轨迹方程为( ) A .x 2+(y -2)2=20 B .x 2+(y -2)2=5 C .x 2+(y +2)2=20 D .x 2+(y +2)2=5 【答案】C 【解析】 【分析】由题意得PA PD DA DB DA =+=+=,从而得到点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为由题意得PA PD DA DB DA =+=+,又点D 为椭圆2215y x +=上任意一点,且()()0,2,0,2A B -为椭圆的两个焦点,∴DB DA +=,∴PA =∴点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 ∴点P 的轨迹方程为()22220x y ++=. 故选C . 【点睛】本题考查圆的方程的求法和椭圆的定义,解题的关键是根据椭圆的定义得到PA =然后再根据圆的定义得到所求轨迹,进而求出其方程.考查对基础知识的理解和运用,属于基础题.3.若双曲线上存在四点,使得以这四点为顶点的四边形是菱形,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .B .C .)+∞D .)+∞【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,双曲线与直线y x =±相交且有四个交点,由此得1ba>.结合双曲线的基本量的平方关系和离心率的定义,化简整理即得该双曲线的离心率的取值范围. 【详解】解:不妨设该双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,由双曲线的对称性质可知,该四边形为正方形, 所以直线y x =与双曲线有交点, 所以其渐近线与x 轴的夹角大于45︒,即1ba>.离心率e =所以该双曲线的离心率的取值范围是)+∞. 故选:C . 【点睛】本题考查双曲线的离心率取值范围以及双曲线的标准方程和简单几何性质等知识,属于基4.已知直线(3)(0)y k x k =+>与抛物线2:4C y x =相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若5FA FB =,则k 等于( )A .3B .12C .23D .2【答案】B 【解析】 【分析】由2(3)4y k x y x =+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->,得213k <,129x x =①,再利用抛物线的定义根据5FA FB =,得到1254x x =+②,从而求得21x =,代入抛物线方程得到(1,2)B ,再代入直线方程求解. 【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,易知1 0x >,20x >,10y >,20y >,由2(3)4y k x y x=+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->, 所以213k <,129x x =①.因为1112p FA x x =+=+,2212pFB x x =+=+,且5FA FB =, 所以1254x x =+②. 由①②及20x >得21x =, 所以(1,2)B ,代入(3)y k x =+,得12k =. 故选:B 【点睛】本题考查抛物线的定义,几何性质和直线与抛物线的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于中档题.5.已知直线()0y kx k =≠与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>交于,A B 两点,以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F ,若ABF ∆的面积为24a ,则双曲线的离心率为ABC .2D【答案】D 【解析】 【分析】通过双曲线和圆的对称性,将ABF ∆的面积转化为FBF ∆'的面积;利用焦点三角形面积公式可以建立a 与b 的关系,从而推导出离心率. 【详解】由题意可得图像如下图所示:F '为双曲线的左焦点AB Q 为圆的直径 90AFB ∴∠=o根据双曲线、圆的对称性可知:四边形AFBF '为矩形12ABF AFBF FBF S S S ''∆∆∴== 又2224tan 45FBF b S b a ∆'===o,可得:225c a = 25e ∴= 5e ⇒=本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的离心率求解,离心率问题的求解关键在于构造出关于,a c 的齐次方程,从而配凑出离心率的形式.6.过抛物线212x y =的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交抛物线的准线于点C ,若3AF FB =uu u r uu r,则BC =( )A .4B .3C .6D .8【答案】D 【解析】 【分析】作出图象,作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,设BF x =,根据抛物线的性质可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,进而得到1sin 2ACN ∠=,则可求出x 的值,进而得到BC 的值. 【详解】作BM CP ⊥,AN CP ⊥,BH AN ⊥,如图,因为3AF FB =uu u r uu r,不妨设BF x =,所以33AF BF x ==,4AB x =, 根据抛物线的定义可得BM BF HN x ===,3AN AF x ==,6FP p ==, 则32AH AN HN x x x =-=-=, 所以1sin sin 2AH ABH ACN AB ∠=∠==,则212CF FP ==,2CB x =, 则312CF CB BF x =+==,所以4x =,则28BC x ==, 故选:D . 【点睛】本题考查抛物线的性质,涉及抛物线定义的应用,考查数形结合思想,属于中档题.7.已知椭圆221259x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4,那么点M 到另一个焦点的距离等于( ) A .1 B .3 C .6 D .10 【答案】C 【解析】由椭圆方程可得225210a a =∴= ,由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C .8.当点P 在圆221x y +=上变动时,它与定点(3,0)Q 的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是( )A .22(3)4x y ++=B .22(23)41x y -+=C .22(3)1x y -+=D .22(23)41x y ++=【答案】B 【解析】 【分析】根据已知条件可设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,再利用中点坐标公式可得到0023,2x x y y =-=,再代入圆的方程221x y +=即可得到线段PQ 的中点的轨迹方程.【详解】设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,(如图)则00322x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即00232x x y y =-⎧⎨=⎩,Q 点()00,P x y 在圆221x y +=上变动,即22001x y +=()()222321x y ∴-+=即()222341x y -+=故选:B 【点睛】本题考查了中点坐标公式,动点轨迹方程求法,属于一般题.9.已知抛物线x 2=16y 的焦点为F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P是双曲线右支上一点,则|PF|+|PF 1|的最小值为( ) A .5 B .7 C .9 D .11 【答案】C 【解析】 【分析】由题意并结合双曲线的定义可得1222(4)44PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+,然后根据两点间的距离公式可得所求最小值. 【详解】由题意得抛物线216x y =的焦点为()0,4F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为()()123,0,3,0F F -.∵点P 是双曲线右支上一点, ∴124PF PF =+.∴1222(4)44549PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+=+=,当且仅当2,,F P F 三点共线时等号成立,∴1PF PF +的最小值为9. 故选C . 【点睛】解答本题的关键是认真分析题意,然后结合图形借助数形结合的方法求解.另外在解题中注意利用双曲线的定义将所求问题进行转化,考查分析理解能力和解决问题的能力,属于基础题.10.如图,设椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆E 于点C ,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆E 的离心率是( ) A .12B .23C .13D .14【答案】C 【解析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线, 于是△OFM ∽△AFB ,且OF OM 1FAAB2==, 即c c a -=12可得e=c a =13. 故答案为13. 点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.11.已知椭圆22198x y +=的一个焦点为F ,直线220,220x y x y -+=--=与椭圆分别相交于点A 、B 、C 、D 四点,则AF BF CF DF +++=( ) A .12 B .642+C .8D .6【答案】A 【解析】 【分析】画出图像,根据对称性得到()()224AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++=,得到答案. 【详解】画出图像,如图所示:直线220,220x y x y -+=--=平行,根据对称性知:()()22412AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++==. 故选:A .【点睛】本题考查了椭圆的性质,意在考查学生对于椭圆知识的灵活运用.12.已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B 【解析】 【分析】根据抛物线定义和三角形三边关系可知当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,根据圆的性质可知最小值为CP r -;根据抛物线方程和圆的方程可求得CP ,从而得到所求的最值. 【详解】如图所示,利用抛物线的定义知:MP MF =当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,且最小值为1CP r CP -=-Q 抛物线的准线方程:1y =-,()1,4C415CP ∴=+= ()min 514MA MF ∴+=-=本题正确选项:B 【点睛】本题考查线段距离之和的最值的求解,涉及到抛物线定义、圆的性质的应用,关键是能够找到取得最值时的点的位置,从而利用抛物线和圆的性质来进行求解.13.已知抛物线22(0)y px p =>交双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线于A ,B 两点(异于坐标原点O 5AOB ∆的面积为32,则抛物线的焦点为( ) A .(2,0) B .(4,0)C .(6,0)D .(8,0)【答案】B 【解析】 【分析】由题意可得2ba=,设点A 位于第一象限,且(),A m n ,结合图形的对称性列出方程组确定p 的值即可确定焦点坐标. 【详解】2222222215c a b b e a a a+===+=,∴2b a =, 设点A 位于第一象限,且(),A m n ,结合图形的对称性可得:22322nm mn n pm ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩,解得:8p =,∴抛物线的焦点为()4,0,故选B . 【点睛】本题主要考查圆锥曲线的对称性,双曲线的渐近线,抛物线焦点坐标的求解等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.14.若圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >)始终平分圆2C :()()22112x y +++=的周长,则12m n+的最小值为( ) A .92B .9C .6D .3【答案】D 【解析】 【分析】把两圆的方程相减,得到两圆的公共弦所在的直线l 的方程,由题意知圆2C 的圆心在直线l 上,可得()123,213m n m n +=∴+=,再利用基本不等式可求最小值. 【详解】把圆2C :()()22112x y +++=化为一般式,得22220x y x y +++=,又圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >),两圆的方程相减,可得两圆的公共弦所在的直线l 的方程:()()12150m x n y ++++=.Q 圆1C 始终平分圆2C 的周长,∴圆心()21,1C --在直线l 上,()()12150m n ∴-+-++=,即()123,213m n m n +=∴+=. ()112225331212121n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫+=++ ⎪⎝⎝⎭⎭()115522333⎛≥+=+⨯= ⎝. 当且仅当2322m n n m mn +=⎧⎪⎨=⎪⎩即1m n ==时,等号成立.12m n ∴+的最小值为3. 故选:D . 【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查基本不等式,属于中档题.15.过坐标轴上的点M 且倾斜角为60°的直线被圆2240x y y +-=所截得的弦长为M 的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 设出直线方程,根据弦长公式,转化为圆心到直线的距离建立等量关系求解.【详解】由直线的斜率为tan 60k ︒==y b =+.圆2240x y y +-=可化为22(2)4x y +-=,圆心为(0,2),半径为2r =,则由弦长公式得:圆心(0,2)到直线y b =+的距离为1d ===,即|2|12b -+=,解得0b =,4b =,故直线的方程为y =或4y =+.直线y =过坐标轴上的点(0,0),直线4y =+过坐标轴上的点()0,4与3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,故点M 的个数为3.故选:C.【点睛】此题考查直线与圆的位置关系,根据弦长公式将弦长问题转化为圆心到直线的距离求解.16.O 为坐标原点,F 为抛物线2:4C y x =的焦点,P 为C 上一点,若4PF =,则POF V 的面积为AB C .2 D .3 【答案】B【解析】【分析】由抛物线的标准方程24y x =可得抛物线的焦点坐标和准线方程,设出(,)P x y ,由PF =4以及抛物线的定义列式可得(1)4x --=,即3x =,再代入抛物线方程可得点P 的纵坐标,再由三角形的面积公式1||2S y OF =可得. 【详解】由24y x =可得抛物线的焦点F (1,0),准线方程为1x =-,如图:过点P 作准线1x =- 的垂线,垂足为M ,根据抛物线的定义可知PM =PF =4,设(,)P x y ,则(1)4x --=,解得3x =,将3x = 代入24y x =可得y =±,所以△POF 的面积为1||2y OF ⋅=112⨯=故选B .【点睛】本题考查了抛物线的几何性质,定义以及三角形的面积公式,关键是①利用抛物线的定义求P 点的坐标;②利用OF 为三角形的底,点P 的纵坐标的绝对值为高计算三角形的面积.属中档题.17.已知椭圆2221(1)x y a a+=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,A 是椭圆在第一象限上的一个动点,圆C 与1F A 的延长线,12F F 的延长线以及线段2AF 都相切,且()3,0M 为其中一个切点.则椭圆的离心率为( )A .32B .223C .22D .63【答案】B【解析】【分析】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等和椭圆的定义,解方程得出3a =,求出c ,进而可得离心率.【详解】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等,得AN AT =,11F N F M =,22F T F M =,1(,0)F c -,2(,0)F c ,由椭圆的定义可得,122AF AF a +=,()111223+22+F N F M c AF AN a AF AN a AN AT TF ==+==-+=+- 222(3)a F M a c =-=--,则26a =,即3a =,又1b =,所以2222c a b =-=,因此椭圆的离心率为223c e a ==. 故选:B.【点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,熟记椭圆的定义,以及椭圆的简单性质即可,属于常考题型.18.椭圆满足这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发射光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.现在设有一个水平放置的椭圆形台球盘,满足方程:221169x y +=,点A 、B 是它的两个焦点,当静止的小球放在点A 处,从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后,再回到点A 时,小球经过的最短路程是( ).A .20B .18C .16D .以上均有可能【答案】C【解析】【分析】根据椭圆的光学性质可知,小球从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹到B 点继续前行碰椭圆壁后回到A 点,所走的轨迹正好是两次椭圆上的点到两焦点距离之和,进而根据椭圆的定义可求得答案.【详解】依题意可知小球经两次椭圆壁后反弹后回到A 点,根据椭圆的性质可知所走的路程正好是4a=4×4=16故选:C .【点睛】本题主要考查了椭圆的应用.解题的关键是利用了椭圆的第一定义,是基础题.19.如图所示,在棱长为a 的正方体1111ABCD A B C D -中,E 是棱1DD 的中点,F 是侧面11CDD C 上的动点,且1//B F 面1A BE ,则F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是( )A .aB .2aC .2aD .22a 【答案】D【解析】【分析】 设H ,I 分别为1CC 、11C D 边上的中点,由面面平行的性质可得F 落在线段HI 上,再求HI 的长度即可.【详解】解:设G ,H ,I 分别为CD 、1CC 、11C D 边上的中点,则ABEG 四点共面,且平面1//A BGE 平面1B HI ,又1//B F Q 面1A BE ,F ∴落在线段HI 上,Q 正方体1111ABCD A B C D -中的棱长为a ,1122HI CD a ∴==, 即F 在侧面11CDD C 上的轨迹的长度是22a . 故选D .【点睛】本题考查了面面平行的性质及动点的轨迹问题,属中档题.20.如图所示,点F 是抛物线24y x =的焦点,点,A B 分别在抛物线24y x =及圆22(1)4x y -+=的实线部分上运动,且AB 总是平行于x 轴,则FAB ∆的周长的取值范围( )A .(4,6)B .[4,6]C .(2,4)D .[2,4]【答案】A【解析】 由题意知抛物线24y x =的准线为1x =-,设A B 、两点的坐标分别为1,0()A x y , 2,0()B x y ,则1||1AF x =+.由()222414y x x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩消去y 整理得2230x x +-=,解得1x =, ∵B 在图中圆()2214x y -+=的实线部分上运动,∴213x <<.∴FAB ∆的周长为1212(1)2()3(4,6)AF FB BA x x x x ++=+++-=+∈. 选A .点睛:解决与抛物线有关的问题时,要注意抛物线定义的运用.特别是对于焦点弦的问题更是这样,利用定义可将抛物线上的点到焦点的距离(两点间的距离)转化成该点到准线的距离(点到直线的距离),然后再借助几何图形的性质可使问题的解决变得简单.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面解析几何》全集汇编含答案解析
【高中数学】《平面解析几何》知识点汇总一、选择题1.已知,A B 两点均在焦点为F 的抛物线()220y px p =>上,若4AF BF +=,线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,则p 的值为 ( ) A .1 B .1或3C .2D .2或6【答案】B 【解析】4AF BF +=1212442422p px x x x p x p ⇒+++=⇒+=-⇒=-中 因为线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,所以121132px p p -=∴-=⇒=中或 ,选B. 点睛:1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理. 2.若00(,)P x y 为抛物线22(0)y px p =>上一点,由定义易得02pPF x =+;若过焦点的弦AB AB 的端点坐标为1122(,),(,)A x y B x y ,则弦长为1212,AB x x p x x =+++可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.2.设D 为椭圆2215y x +=上任意一点,A (0,-2),B (0,2),延长AD 至点P ,使得|PD|=|BD|,则点P 的轨迹方程为( ) A .x 2+(y -2)2=20 B .x 2+(y -2)2=5 C .x 2+(y +2)2=20 D .x 2+(y +2)2=5 【答案】C 【解析】 【分析】由题意得PA PD DA DB DA =+=+=,从而得到点P 的轨迹是以点A 为圆心,半径为 【详解】由题意得PA PD DA DB DA =+=+,又点D 为椭圆2215y x +=上任意一点,且()()0,2,0,2A B -为椭圆的两个焦点,∴DB DA +=,∴PA =∴点P 的轨迹是以点A为圆心,半径为 ∴点P 的轨迹方程为()22220x y ++=. 故选C . 【点睛】本题考查圆的方程的求法和椭圆的定义,解题的关键是根据椭圆的定义得到PA =然后再根据圆的定义得到所求轨迹,进而求出其方程.考查对基础知识的理解和运用,属于基础题.3.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点, AF BF +=, 则∠AFB 的最大值为( ) A .3π B .34π C .56π D .23π 【答案】D 【解析】 【分析】设|AF |=m ,|BF |=n ,再利用基本不等式求解mn 的取值范围,再利用余弦定理求解即可. 【详解】设|AF |=m ,|BF |=n ,∵AF BF +=,AB ≥∴213mn AB ≤,在△AFB 中,由余弦定理得22222()2cos 22m n ABm n mn ABAFB mnmn+-+--∠==212213222AB mnmn mn mn mn --=≥=-∴∠AFB 的最大值为23π. 故选:D 【点睛】本题主要考查了抛物线的焦半径运用,同时也考查了解三角形与基本不等式的混合运用,属于中等题型.4.已知双曲线2222 :1(0,0)x yC a ba b-=>>)的左,右焦点分别为12,F F,其右支上存在一点M,使得21MF MF⋅=u u u u r u u u r,直线:0l bx ay+=,若直线2//MF l则双曲线C的离心率为()A.2B.2 C.5D.5【答案】C【解析】【分析】易得且1MF l⊥,从而l是线段1MF的垂直平分线求出直线1MF的方程与渐近线方程联立求出交点坐标,进而求得M坐标,根据勾股定理即可求解离心率.【详解】由12MF MF⋅=u u u u v u u u u v可得12MF MF⊥易知直线:0l bx ay+=为双曲线的一条渐近线,可知l的方程为by xa=-,且1MF l⊥,从而l是线段1MF的垂直平分线,且直线1MF的方程为()ay x cb=+设1MF,与l相交于点(),N x y.由()ay x cbby xa⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得2axcabyc⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即2,a abNc c⎛⎫- ⎪⎝⎭,又()1,0F c-,由中点坐标公式,得222,.a abM cc c⎛⎫-⎪⎝⎭由双曲线性质可得122MF MF a-=①,由12MF MF⊥得222124MF MF c+=②,①②联立,可得2122MF MF b⋅=所以点M的纵坐标为2bc,所以22b abc c=即2ba=所以21 5.bea⎛⎫=+=⎪⎝⎭故选:C【点睛】本题考查双曲线性质的综合问题,考查数形结合思想,对于学生的数学运算和逻辑推理能力要求较高,属于一般性题目.5.已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()221225x y -+-=交于A ,B 两点,则弦长AB 的取值范围是( )A .[]4,10B .[]3,5C .[]8,10D .[]6,10【答案】D 【解析】 【分析】由直线()()21110k x k y ++++=,得出直线恒过定点()1,2P -,再结合直线与圆的位置关系,即可求解. 【详解】由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈,可得()210k x y x y ++++=,又由2010x y x y +=⎧⎨++=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P -,圆心()1,2C ,当CP l ⊥时弦长最短,此时2222AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得min 6AB =,再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =, 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.6.已知P 是双曲线C 上一点,12,F F 分别是C 的左、右焦点,若12PF F ∆是一个三边长成等差数列的直角三角形,则双曲线C 的离心率的最小值为( ) A .2 B .3 C .4 D .5【答案】A 【解析】 【分析】设直角三角形三边分别为3,4,5x x x ,分23c x =,24c x =和25c x =三种情况考虑,即可算得双曲线离心率的最小值. 【详解】如图,易知该直角三角形三边可设为3,4,5x x x .①若23c x =,则254a x x x =-=,得232ce a==; ②若24c x =,则2532a x x x =-=,得222ce a==; ③若25c x =,则243a x x x =-=,得252ce a==. 故选:A 【点睛】本题主要考查双曲线的离心率的求法,体现了分类讨论的数学思想.7.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A .125 B .65C .2D .55【答案】A 【解析】试题分析:根据抛物线的定义可知抛物线24y x =上的点P 到抛物线的焦点距离1PF d =,所以122d d MF d +=+,其最小值为()1,0F 到直线3490x y -+=的距离,由点到直线的距离公式可知()()122min min223912534d d MF d ++=+==+,故选A. 考点:抛物线定义的应用.8.已知点P 是椭圆22221(0,0)x y a b xy a b+=>>≠上的动点,1(,0)F c -、2(,0)F c 为椭圆的左、右焦点,O 为坐标原点,若M 是12F pF ∠的角平分线上的一点,且F 1M ⊥MP ,则|OM|的取值范围是( ) A .(0,)c B .(0,)aC .(,)b aD .(,)c a【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:如图,延长PF 2,F 1M ,交与N 点,∵PM 是∠F 1PF 2平分线,且F 1M ⊥MP , ∴|PN|=|PF 1|,M 为F 1F 2中点,连接OM ,∵O 为F 1F 2中点,M 为F 1F 2中点 ∴|OM|=|F 2N|=||PN|﹣|PF 2||=||PF 1|﹣|PF 2|| ∵在椭圆中,设P 点坐标为(x 0,y 0)则|PF 1|=a+ex 0,|PF 2|=a ﹣ex 0,∴||PF 1|﹣|PF 2||=|a+ex 0+a ﹣ex 0|=|2ex 0|=|ex 0| ∵P 点在椭圆上,∴|x 0|∈(0,a],又∵当|x 0|=a 时,F 1M ⊥MP 不成立,∴|x 0|∈(0,a ) ∴|OM|∈(0,c ). 故选A .9.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】 【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx ky x=++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121kxkkyk-⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,Q直线21y kx k=++与直线122y x=-+的交点位于第一象限,∴24216121kkkk-⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k-<<.故选:D.【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.10.当点P在圆221x y+=上变动时,它与定点(3,0)Q的连结线段PQ的中点的轨迹方程是()A.22(3)4x y++=B.22(23)41x y-+=C.22(3)1x y-+=D.22(23)41x y++=【答案】B【解析】【分析】根据已知条件可设()00,P x y,线段PQ的中点为(),M x y,再利用中点坐标公式可得到0023,2x x y y=-=,再代入圆的方程221x y+=即可得到线段PQ的中点的轨迹方程.【详解】设()00,P x y,线段PQ的中点为(),M x y,(如图)则322xxyy+⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即0232x xy y=-⎧⎨=⎩,Q点()00,P x y在圆221x y+=上变动,即22001x y+=()()222321x y ∴-+=即()222341x y -+=故选:B 【点睛】本题考查了中点坐标公式,动点轨迹方程求法,属于一般题.11.已知椭圆22198x y +=的一个焦点为F ,直线220,220x y x y -+=--=与椭圆分别相交于点A 、B 、C 、D 四点,则AF BF CF DF +++=( ) A .12 B .642+C .8D .6【答案】A 【解析】 【分析】画出图像,根据对称性得到()()224AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++=,得到答案. 【详解】画出图像,如图所示:直线220,220x y x y -+=--=平行,根据对称性知:()()22412AF BF CF DF AF AF DF DF a +++=+++==. 故选:A .【点睛】本题考查了椭圆的性质,意在考查学生对于椭圆知识的灵活运用.12.如图所示,点F 是抛物线24y x =的焦点,点,A B 分别在抛物线24y x =及圆22(1)4x y -+=的实线部分上运动,且AB 总是平行于x 轴,则FAB ∆的周长的取值范围( )A .(4,6)B .[4,6]C .(2,4)D .[2,4]【答案】A 【解析】由题意知抛物线24y x =的准线为1x =-,设A B 、两点的坐标分别为1,0()A x y ,2,0()B x y ,则1||1AF x =+.由()222414y x x y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩ 消去y 整理得2230x x +-=,解得1x =, ∵B 在图中圆()2214x y -+=的实线部分上运动, ∴213x <<.∴FAB ∆的周长为1212(1)2()3(4,6)AF FB BA x x x x ++=+++-=+∈. 选A .点睛:解决与抛物线有关的问题时,要注意抛物线定义的运用.特别是对于焦点弦的问题更是这样,利用定义可将抛物线上的点到焦点的距离(两点间的距离)转化成该点到准线的距离(点到直线的距离),然后再借助几何图形的性质可使问题的解决变得简单.13.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点分别为1F ,2F ,点A ,B 在椭圆上,12AB F F ⊥于2F ,4AB =,1223F F = )A .2213x y +=B .22132x y +=C .22196x y +=D .221129x y +=【答案】C 【解析】 【分析】利用椭圆的性质,根据4AB =,1223F F =3c =22 4b a=,求解a ,b 然后推出椭圆方程. 【详解】椭圆2222 10x y a b a b+=>>()的焦点分别为1F ,2F ,点A ,B 在椭圆上,12AB F F ⊥于2F ,4AB =,1223F F =,可得3c =,22 4b a=, 222c a b =-,解得3a =,6b =,所以所求椭圆方程为:22196x y +=,故选C .【点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,是基本知识的考查.14.已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B 【解析】 【分析】根据抛物线定义和三角形三边关系可知当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,根据圆的性质可知最小值为CP r -;根据抛物线方程和圆的方程可求得CP ,从而得到所求的最值. 【详解】如图所示,利用抛物线的定义知:MP MF =当,,M A P 三点共线时,MA MF +的值最小,且最小值为1CP r CP -=-Q 抛物线的准线方程:1y =-,()1,4C415CP ∴=+= ()min 514MA MF ∴+=-=本题正确选项:B 【点睛】本题考查线段距离之和的最值的求解,涉及到抛物线定义、圆的性质的应用,关键是能够找到取得最值时的点的位置,从而利用抛物线和圆的性质来进行求解.15.已知点1F ,2F 分别是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,1e ,2e 分别是1C 和2C 的离心率,点P 为1C 和2C 的一个公共点,且1223F PF π∠=,若22e =,则1e 的值是( ) ABCD【答案】D 【解析】 【分析】利用椭圆和双曲线的定义以及余弦定理可得到方程2221243c a a =+,由此得到关于离心率的方程求得结果. 【详解】设椭圆长半轴长为1a ,双曲线实半轴长为2a ,焦点坐标为()1,0F c -,()2,0F c , 不妨设P 为第一象限内的点,则1212+=PF PF a ,1222-=PF PF a , 则221212PF PF a a =-,由余弦定理得:2222212121212242cos3c PF PF PF PF PF PF PF PF π=+-=++, ()22222211212443c a a aaa∴=--=+,2212314e e ∴+=,又22e =,2145e ∴=,15e ∴=. 故选:D .【点睛】本题考查共焦点的椭圆与双曲线问题的求解,关键是能够熟练应用椭圆和双曲线的定义,利用余弦定理构造等量关系,配凑出关于椭圆和双曲线离心率的方程.16.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,根据船P 接收到A 台和B 台电磁波的时间差,计算出船P 到B 发射台的距离比到A 发射台的距离远30海里,则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭C .3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D .(45,162±【答案】B 【解析】 【分析】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,根据双曲线的定义得出15a =,再得出由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,与双曲线()222713664x y --=联立,即可得出点P 坐标. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥由于船P 到B 台和到A 台的距离差为30海里,故15a =,又=17c ,故8b =故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135322,77P ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了双曲线的应用,属于中档题.17.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 作互相垂直的两直线AB ,CD 与抛物线分别相交于A ,B 以及C ,D ,若111AF BF+=,则四边形ACBD 的面积的最小值为( ) A .18B .30C .32D .36【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由抛物线性质可知:112AF BF p +=,又111AF BF+=,∴2p =, 即24y x =设直线AB 的斜率为k (k≠0),则直线CD 的斜率为1k-. 直线AB 的方程为y=k (x ﹣1),联立214y k x y x=⎧⎨=⎩(﹣),消去y 得k 2x 2﹣(2k 2+4)x+k 2=0,从而242A B x x k+=+,A B x x =1由弦长公式得|AB|=244k+,以1k-换k 得|CD|=4+4k 2,故所求面积为()22221141AB CD 4448222k k k k ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥32(当k 2=1时取等号),即面积的最小值为32. 故选C18.已知(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,则||PQ 的最大值为( ) AB .2C .4D.【答案】B 【解析】 【分析】由两点的距离公式表示PQ ,再运用两角差的余弦公式化简,利用余弦函数的值域求得最值. 【详解】∵(cos ,sin )P αα,(cos ,sin )Q ββ,∴||PQ ====∵cos()[1,1]αβ-∈-,∴||[0,2]PQ ∈. 故选B . 【点睛】本题综合考查两点的距离公式、同角三角函数的平方关系、两角差的余弦公式和余弦的值域,属于中档题.19.双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,焦点到渐近线的距离为3,则C 的焦距等于( ). A .2 B .22C .4D .42【答案】C 【解析】试题分析:设双曲线的焦距为2c ,双曲线的渐进线方程为,由条件可知,,又,解得,故答案选C .考点:双曲线的方程与几何性质20.过双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A B ,两点,OAB ∆13bc,则双曲线的离心率为( ) A .132B .133 C .222D .223【答案】D 【解析】 【分析】令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±,由三角形的面积公式,可得,a b 的关系,由离心率公式计算可得所求值. 【详解】右焦点设为F ,其坐标为(),0c令x c =,代入双曲线方程可得2221c by b a a=±-=±OAB V 的面积为21223b c a ⋅⋅= 3b a ⇒=可得3c e a ==== 本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的离心率和渐近线方程,属于中档题.。
- 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、"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、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)。
第一部分考试要求直线和圆的方程(1) 理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式.掌握直线方程的点斜式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程。
(2) 掌握两条直线平行与垂直的条件.两条直线所成的角和点到直线的距离公式能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系。
(3) 了解二元一次不等式表示平面区域。
(4) 了解线性规划的意义.并会简单的应用。
(5) 了解解析几何的基本思想,了解坐标法。
(6) 掌握圆的标准方程和一般方程.了解参数方程的概念。
理解圆的参数方程。
圆锥曲线方程(1) 掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,理解椭圆的参数方程。
(2) 掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质。
(3) 掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质。
(4) 了解圆锥曲线的初步应用。
(一)直线与圆知识要点1.直线的倾斜角与斜率k=tgα(),直线的倾斜角α一定存在,范围是[0,π),但斜率不一定存在。
斜率的求法:依据直线方程依据倾斜角依据两点的坐标2.直线方程的几种形式,能根据条件,合理的写出直线的方程;能够根据方程,说出几何意义。
3.两条直线的位置关系,能够说出平行和垂直的条件。
会判断两条直线的位置关系。
(斜率相等还有可能重合)4.两条直线的交角:区别到角和夹角两个不同概念。
5.点到直线的距离公式。
6.会用一元不等式表示区域。
能够解决简单的线性规划问题。
7.曲线与方程的概念,会由几何条件列出曲线方程。
8.圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0注意表示圆的条件。
圆的参数方程:掌握圆的几何性质,会判断直线与圆、圆与圆的位置关系。
会求圆的相交弦、切线问题。
(二)圆锥曲线2.双曲线及其标准方程:3.抛物线及其标准方程:4.直线与圆锥曲线:注意点:(1)注意防止由于“零截距”和“无斜率”造成丢解(2)要学会变形使用两点间距离公式 ,当已知直线 的斜率 时,公式变形为 或; 当已知直线的倾斜角 时,还可以得到 或(3)灵活使用定比分点公式,可以简化运算。
(4)会在任何条件下求出直线方程。
(5)注重运用数形结合思想研究平面图形的性质解析几何中的一些常用结论:1.直线的倾斜角α的范围是[0,π)2.直线的倾斜角与斜率的变化关系:当倾斜角是锐角是,斜率k 随着倾斜角α的增大而增大。
当α是钝角时,k 与α同增减。
3.截距不是距离,截距相等时不要忘了过原点的特殊情形。
4.两直线:L 1: A 1x+B 1y+C 1=0 L 2: A 2x+B 2y+C 2=0 L 1⊥L 2 A 1A 2+B 1B 2=05.两直线的到角公式:L 1到L 2的角为θ,tanθ=夹角为θ,tanθ=||注意夹角和到角的区别6.点到直线的距离公式,两平行直线间距离的求法。
7.有关对称的一些结论点(a,b)关于x轴、y轴、原点、直线y=x的对称点分别是(a,-b),(-a,b),(-a,-b),(b,a)如何求点(a,b)关于直线Ax+By+C=0的对称点直线Ax+By+C=0关于x轴、y轴、原点、直线y=x的对称的直线方程分别是什么,关于点(a,b)对称的直线方程又是什么?如何处理与光的入射与反射问题?8.曲线f(x,y)=0关于下列点和线对称的曲线方程为:(1)点(a.b)(2)x轴(3)y轴(4)原点(5)直线y=x(6)直线y=-x(7)直线x=a9.点和圆的位置关系的判别转化为点到圆心的距离与半径的大小关系。
点P(x0,y),圆的方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.如果(x0-a)2+(y-b)2>r2点P(x,y)在圆外;如果(x0-a)2+(y-b)2<r2点P(x,y)在圆内;如果(x0-a)2+(y-b)2=r2点P(x,y)在圆上。
10.圆上一点的切线方程:点P(x0,y)在圆x2+y2=r2上,那么过点P的切线方程为:xx+yy=r2.11.过圆外一点作圆的切线,一定有两条,如果只求出了一条,那么另外一条就是与x轴垂直的直线。
12.直线与圆的位置关系,通常转化为圆心距与半径的关系,或者利用垂径定理,构造直角三角形解决弦长问题。
d>r相离d=r相切d<r相交13.圆与圆的位置关系,经常转化为两圆的圆心距与两圆的半径之间的关系。
设两圆的圆心距为d,两圆的半径分别为r,Rd>r+R两圆相离d=r+R两圆相外切|R-r|<d<r+R两圆相交d=|R-r|两圆相内切d<|R-r|两圆内含d=0,两圆同心。
14. 两圆相交弦所在直线方程的求法:圆C1的方程为:x2+y2+D1x+E1y+C1=0.圆C2的方程为:x2+y2+D2x+E2y+C2=0.把两式相减得相交弦所在直线方程为:(D1-D2)x+(E1-E2)y+(C1-C2)=015. 圆上一定到某点或者某条直线的距离的最大、最小值的求法。
16. 焦半径公式:在椭圆 =1中,F 1、F 2分别左右焦点,P(x 0,y 0)是椭圆是一点,则:(1)|PF 1|=a+ex 0|PF 2|=a-ex 0(2) 三角形PF 1F 2的面积如何计算17.圆锥曲线中到焦点的距离问题经常转化为到准线的距离。
18.直线y=kx+b 和圆锥曲线f(x,y)=0交于两点P 1(x 1,y 1) ,P 2(x 2,y 2)则弦长P 1P 2=19. 双曲线的渐近线的求法(注意焦点的位置)已知双曲线的渐近线方程如何设双曲线的方程。
20. 抛物线中与焦点有关的一些结论:(要记忆)解题思路与方法:高考试题中的解析几何的分布特点是除在客观题中有4个题目外,就是在解答题中有一个压轴题.也就是解析几何没有中档题.且解析几何压轴题所考查的内容是求轨迹问题、直线和圆锥曲线的位置关系、关于圆锥曲线的最值问题等.其中最重要的是直线与圆锥曲线的位置关系.在复习过程中要注意下述几个问题:(1)在解答有关圆锥曲线问题时,首先要考虑圆锥曲线焦点的位置,对于抛物线还应同时注意开口方向,这是减少或避免错误的一个关键。
(2)在考查直线和圆锥曲线的位置关系或两圆锥曲线的位置关系时,可以利用方程组消元后得到二次方程,用判别式进行判断.但对直线与抛物线的对称轴平行时,直线与双曲线的渐近线平行时,不能使用判别式,为避免繁琐运算并准确判断特殊情况,此时要注意用好分类讨论和数形结合的思想方法.画出方程所表示的曲线,通过图形求解. 当直线与圆锥曲线相交时:涉及弦长问题,常用“韦达定理法”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦长的中点问题,常用“差分法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.同时还应充分挖掘题目的隐含条件,寻找量与量间的关系灵活转化,往往就能事半功倍。
(3)求圆锥曲线方程通常使用待定系数法,若能据条件发现符合圆锥曲线定义时,则用定义求圆锥曲线方程非常简捷.在处理与圆锥曲线的焦点、准线有关问题,也可反用圆锥曲线定义简化运算或证明过程。
一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤。
定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置。
定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0)。
定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小。
(4)在解与焦点三角形(椭圆、双曲线上任一点与两焦点构成的三角形称为焦点三角形)有关的命题时,一般需使用正余弦定理、和分比定理及圆锥曲线定义。
(5)要熟练掌握一元二次方程根的判别式和韦达定理在求弦长、中点弦、定比分点弦、弦对定点张直角等方面的应用。
(6)求动点轨迹方程是解析几何的重点内容之一,它是各种知识的综合运用,具有较大的灵活性,求动点轨迹方程的实质是将“曲线”化成“方程”,将“形”化成“数”,使我们通过对方程的研究来认识曲线的性质. 求动点轨迹方程的常用方法有:直接法、定义法、几何法、代入转移法、参数法、交轨法等,解题时,注意求轨迹的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围。
(7)参数方程,请大家熟练掌握公式,后用化归的思想转化到普通方程即可求解。
第二部分解析几何中的范围问题(研究性学习之二)在直线与圆锥曲线相交问题中,关于直线的斜率或纵截距的取值范围,关于圆锥曲线的离心率、长轴长(或实轴长)、短轴长(或虚轴长)等有关参量的取值范围,是解析几何高考命题以及备考复习的重点问题。
对此,一般情况下的解题思路,首先寻觅出(或直接利用)相关的不等式,进而通过这一不等式的演变解出有关变量的取值范围。
在这里,我们对寻觅所给问题中相关不等式的主要途径和策略作以研讨。
一、“题设条件中的不等式关系”之运用事物都是一分为二的。
对于题设条件中明朗或隐蔽的不等关系,既可作为推导或求解的条件而增加难度,也可作为探索或寻觅范围的切入点而提供方便。
在解决范围问题时,不失时机的利用明显的不等关系或发掘隐匿的不等式,往往成为解题的关键环节.例1、已知双曲线中心在原点,右顶点为A(1,0),点P、Q在双曲线右支上,点M(m,0)到直线AP的距离为1.(1)若直线AP的斜率为k,且,求实数m的取值范围;(2)当时,△APQ的内心恰好是点M,求此双曲线方程.分析:对于(1),已知直线AP的斜率k的取值范围,要求m的取值范围,首先需要导出k与m的关系式;对于(2),则要利用三角形内心的性质,三角形内心到三边距离相等;三角形内心与任一顶点的连线为相应的角的平分线;三角形面积等于半周长与内切圆半径之积等.至于运用哪一性质,还要视题设条件的具体情况来定夺.解:(1)由已知设直线AP的方程为y=k(x-1),即kx-y-k=0∵点M到直线AP的距离为1∴①∵∴,解得或∴所求m的取值范围为.(2)根据已知条件设双曲线方程为当时,点M的坐标为().∵A(1,0),,∵点M到直线AP的距离为1,∴△APQ的内切圆半径r=1,∴∠PAM=45°,(不妨设点P在第一象限)∴直线PQ的方程为,直线AP的方程为y=x-1因此解得点P的坐标为()将点P坐标代入双曲线方程得∴所求双曲线方程为即.点评:这里的(1),是题设条件中明显的不等关系的运用;这里的(2),审时度势的求解出点P坐标,恰如“四两拨千斤”.同学们请注意:一不要对三角形内心敬而生畏,二不可总想利用某一性质。
沉着冷静地分析、认知问题,便会逐渐拨开云雾,寻出解题方向.例2、设椭圆的两个焦点是,且椭圆上存在点P使得直线垂直.(1)求实数m的取值范围;(2)设L是相应于焦点的准线,直线与L相交于点Q,若,求直线的方程.应有,便是特设条件中隐蔽的不等关系.对于(2),欲求直线的方程,注意到这里题设条件与点P的密切关系,故考虑从求点P坐标突破.解:(1)由题设知设点P坐标为,则有化简得①将①与联立,解得∵m>0,且∴m≥1即所求m的取值范围为.(2)右准线L的方程为设点∴②(ⅰ)将代入②得③∴由③得,无解.(ⅱ)将代入②得④∴由题设得由此解得m=2从而有于是得到直线的方程为点评:对于(1),解题的关键是发掘并利用题设条件中隐蔽的不等式对于(2),以求解点P坐标为方向,对已知条件进行“数形转化”,乃是解决此类已知线段长度之比问题的避繁就简的基本策略.二、“圆锥曲线的有关范围”之运用我们在学习中已经看到,椭圆、双曲线和抛物线的“范围”,是它们的第一几何性质。