2019届高三数学(理科)一轮复习夯基提能作业本 第九章 平面解析几何 第八节 曲线与方程 含解析
近年高考数学一轮复习第九章平面解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程夯基提能作业本文(202
(北京专用)2019版高考数学一轮复习第九章平面解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程夯基提能作业本文编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((北京专用)2019版高考数学一轮复习第九章平面解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程夯基提能作业本文)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(北京专用)2019版高考数学一轮复习第九章平面解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程夯基提能作业本文的全部内容。
第一节直线的倾斜角与斜率、直线的方程A组基础题组1.直线l:xsin 30°+ycos 150°+1=0的斜率是( )A。
B。
C.- D.-2.已知直线l过点(1,0),且倾斜角为直线l0: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=0C。
3x-4y—4=0 D.4x—3y-4=03。
已知直线l:ax+y—2—a=0在x轴和y轴上的截距相等,则a的值是()A.1 B。
-1 C.-2或-1 D。
—2或14.直线ax+by+c=0同时要经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足()A。
ab>0,bc〈0 B.ab>0,bc>0C.ab〈0,bc〉0D.ab〈0,bc<05.(2016北京顺义一模)已知点P(2,—1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程为( )A.x—y—3=0B.2x+y—3=0C。
x+y—1=0 D。
2x—y-5=06.过点M(3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为。
2019版高考数学一轮复习第九章平面解析几何第八节直线与圆锥曲线夯基提能作业本文
第八节直线与圆锥曲线A组基础题组1.直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数是( )A.至多一个B.2C.1D.02.已知经过点(0,)且斜率为k的直线l与椭圆+y2=1有两个不同的交点P和Q,则k的取值范围是( )A.B.∪C.(-,)D.(-∞,-)∪(,+∞)3.过抛物线y2=2x的焦点作一条直线与抛物线交于A,B两点,它们的横坐标之和等于2,则这样的直线( )A.有且只有一条B.有且只有两条C.有且只有三条D.有且只有四条4.经过椭圆+y2=1的一个焦点作倾斜角为45°的直线l,交椭圆于A,B两点.设O为坐标原点,则·等于( )A.-3B.-C.-或-3D.±5.抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,经过F且斜率为的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AK⊥l,垂足为K,则△AKF的面积是( )A.4B.3C.4D.86.已知抛物线x2=ay与直线y=2x-2相交于M,N两点,若MN中点的横坐标为3,则此抛物线方程为.7.已知椭圆C:+=1(a>b>0),F(,0)为其右焦点,过F且垂直于x轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2,则椭圆C的方程为.8.设双曲线-=1的右顶点为A,右焦点为F.过点F且平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则△AFB的面积为.9.椭圆C:+=1(a>b>0)过点,离心率为,左,右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆于A,B两点.(1)求椭圆C的方程;(2)当△F2AB的面积为时,求直线的方程.10.在直角坐标系xOy中,直线l:y=t(t≠0)交y轴于点M,交抛物线C:y2=2px(p>0)于点P,M关于点P的对称点为N,连接ON并延长交C于点H.(1)求;(2)除H以外,直线MH与C是否有其他公共点?说明理由.B组提升题组11.设抛物线E:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与E交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为( )A.y=x-1或y=-x+1B.y=(x-1)或y=-(x-1)。
(江苏专用)高三数学一轮总复习 第九章 平面解析几何课时跟踪检测 理-学习文档
第九章 平面解析几何第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程1.直线的倾斜角(1)定义:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,把x 轴所在的直线绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转过的最小正角称为这条直线的倾斜角.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 倾斜角的取值范围是0°≤α<180°. 2.斜率公式(1)直线l 的倾斜角为α≠90°,则斜率k =tan_α.(2)P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)在直线l 上,且x 1≠x 2,则l 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1. 3.直线方程的五种形式1.若直线l 的倾斜角为60°,则该直线的斜率为________. 解析:因为tan 60°=3,所以该直线的斜率为 3. 答案: 32.过点(0,1),且倾斜角为45°的直线方程是________.解析:因为直线的斜率k =tan 45°=1,所以由已知及直线的点斜式方程,得y -1=x -0,即y =x +1.答案:y =x +13.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则实数a =________. 解析:令x =0,则l 在y 轴的截距为2+a ;令y =0,得直线l 在x 轴上的截距为1+2a.依题意2+a =1+2a,解得a =1或a =-2.答案:1或-24.已知a ≠0,直线ax +my -5m =0过点(-2,1),则此直线的斜率为________. 解析:因为直线ax +my -5m =0过点(-2,1),所以-2a +m -5m =0,得a =-2m ,所以直线方程为-2mx +my -5m =0.又a ≠0,所以m ≠0,所以直线方程-2mx +my -5m =0可化为-2x +y -5=0,即y =2x +5,故此直线的斜率为2.答案:21.利用两点式计算斜率时易忽视x 1=x 2时斜率k 不存在的情况.2.用直线的点斜式求方程时,在斜率k 不明确的情况下,注意分k 存在与不存在讨论,否则会造成失误.3.直线的截距式中易忽视截距均不为0这一条件,当截距为0时可用点斜式. 4.由一般式Ax +By +C =0确定斜率k 时易忽视判断B 是否为0,当B =0时,k 不存在;当B ≠0时,k =-A B.[小题纠偏]1.下列有关直线l :x +my -1=0的说法: ①直线l 的斜率为-m ; ②直线l 的斜率为-1m;③直线l 过定点(0,1); ④直线l 过定点(1,0).其中正确的说法是________(填序号).解析:直线l :x +my -1=0可变为my =-(x -1).当m ≠0时,直线l 的方程又可变为y =-1m (x -1),其斜率为-1m,过定点(1,0);当m =0时,直线l 的方程又可变为x =1,其斜率不存在,过点(1,0).所以①②不正确,④正确.又将点(0,1)代入直线方程得m -1=0,故只有当m =1时直线才会过点(0,1),即③不正确.答案:④2.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x a +y a=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=0考点一 直线的倾斜角与斜率基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.直线x =π3的倾斜角等于________.解析:直线x =π3,知倾斜角为π2.答案:π22.(2019·南通调研)关于直线的倾斜角和斜率,有下列说法: ①两直线的倾斜角相等,它们的斜率也相等; ②平行于x 轴的直线的倾斜角为0°或180°;③若直线过点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2),则该直线的斜率为y 1-y 2x 1-x 2. 其中正确说法的个数为________.解析:若两直线的倾斜角均为90°,则它们的斜率都不存在,所以①不正确.直线倾斜角α的取值范围为0°≤α<180°,所以平行于x 轴的直线的倾斜角为0°,不可能是180°,所以②不正确.当x 1=x 2时,过点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)的直线的斜率不存在;当x 1≠x 2时,过点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)的直线的斜率才为y 1-y 2x 1-x 2,所以③不正确.答案:03.已知线段PQ 两端点的坐标分别为P (-1,1)和Q (2,2),若直线l :x +my +m =0与线段PQ 有交点,则实数m 的取值范围是________.解析:如图所示,直线l :x +my +m =0过定点A (0,-1),当m ≠0时,k QA =32,k PA =-2,k l =-1m.∴-1m ≤-2或-1m ≥32.解得0<m ≤12或-23≤m <0;当m =0时,直线l 的方程为x =0,与线段PQ 有交点. ∴实数m 的取值范围为-23≤m ≤12.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,12[谨记通法]求倾斜角的取值范围的2个步骤及1个注意点(1)2个步骤:①求出斜率k =tan α的取值范围;②利用三角函数的单调性,借助图象或单位圆数形结合,确定倾斜角α的取值范围. (2)1个注意点:求倾斜角时要注意斜率是否存在.考点二 直线方程重点保分型考点——师生共研[典例引领](1)求过点A (1,3),斜率是直线y =-4x 的斜率的13的直线方程.(2)求经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍的直线方程. 解:(1)设所求直线的斜率为k ,依题意k =-4×13=-43.又直线经过点A (1,3),因此所求直线方程为y -3=-43(x -1),即4x +3y -13=0.(2)当直线不过原点时,设所求直线方程为x 2a +ya =1,将(-5,2)代入所设方程,解得a=-12,所以直线方程为x +2y +1=0;当直线过原点时,设直线方程为y =kx ,则-5k =2,解得k =-25,所以直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.故所求直线方程为2x +5y =0或x +2y +1=0.[由题悟法]直线方程求法中2个注意点(1)在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件.(2)对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类讨论思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应判断截距是否为零).[即时应用]已知直线l 过(2,1),(m,3)两点,则直线l 的方程为______________. 解析:①当m =2时,直线l 的方程为x =2;②当m ≠2时,直线l 的方程为y -13-1=x -2m -2,即2x -(m -2)y +m -6=0.因为m =2时,代入方程2x -(m -2)y +m -6=0,即为x =2, 所以直线l 的方程为2x -(m -2)y +m -6=0.答案:2x -(m -2)y +m -6=0考点三 直线方程的综合应用常考常新型考点——多角探明[命题分析]直线方程的综合应用是常考内容之一,它与函数、导数、不等式、圆相结合,命题多为客观题.常见的命题角度有:(1)与基本不等式相结合的最值问题; (2)与导数几何意义相结合的问题; (3)与圆相结合求直线方程问题.[题点全练]角度一:与基本不等式相结合的最值问题1.(2019·福建高考改编)若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b 的最小值等于________.解析:将(1,1)代入直线x a +y b=1得1a +1b=1,a >0,b >0,故a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =2+b a+ab≥2+2=4,等号当且仅当a =b 时取到,故a +b 的最小值为4.答案:4角度二:与导数的几何意义相结合的问题2.(2019·苏州模拟)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________.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:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12 角度三:与圆相结合求直线方程问题3.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[方法归纳]处理直线方程综合应用的2大策略(1)含有参数的直线方程可看作直线系方程,这时要能够整理成过定点的直线系,即能够看出“动中有定”.(2)求解与直线方程有关的最值问题,先求出斜率或设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.直线x +3y +1=0的倾斜角是________. 解析:由直线的方程得直线的斜率为k =-33,设倾斜角为α,则tan α=-33,所以α=5π6.答案:5π62.直线l :x sin 30°+y cos 150°+1=0的斜率是________. 解析:设直线l 的斜率为k ,则k =-sin 30°cos 150°=33.答案:333.倾斜角为135°,在y 轴上的截距为-1的直线方程是________.解析:直线的斜率为k =tan 135°=-1,所以直线方程为y =-x -1,即x +y +1=0.答案:x +y +1=04.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:∵k =tan α,α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π∴-3≤k <0或33≤k ≤1. 答案:[-3,0)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,1 5.如果A ·C <0,且B ·C <0,那么直线Ax +By +C =0不经过第________象限. 解析:由题意知A ·B ·C ≠0,直线方程变形为y =-ABx -C B.∵A ·C <0,B ·C <0,∴A ·B >0,∴其斜率k =-A B <0,又y 轴上的截距b =-C B>0.∴直线过第一、二、四象限,不经过第三象限.答案:三二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·常州一中月考)已知直线l 的斜率为k ,倾斜角为θ,若30°<θ<90°,则实数k 的取值范围是________.解析:因为30°<θ<90°,所以斜率k >0,且斜率k 随着θ的增大而增大,所以k >33. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫33,+∞ 2.(2019·南京学情调研)直线x +(a 2+1)y +1=0的倾斜角的取值范围是________. 解析:依题意,直线的斜率k =-1a 2+1∈[)-1,0,因此其倾斜角的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π3.若k ∈R ,直线kx -y -2k -1=0恒过一个定点,则这个定点的坐标为________. 解析:y +1=k (x -2)是直线的点斜式方程,故它所经过的定点为(2,-1). 答案:(2,-1)4.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________.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:4x -3y -4=05.直线l 1:(2m 2-5m +2)x -(m 2-4)y +5=0的斜率与直线l 2:x -y +1=0的斜率相同,则m 等于________.解析:由题意知m ≠±2,直线l 1的斜率为2m 2-5m +2m 2-4,直线l 2的斜率为1,则2m 2-5m +2m 2-4=1,即m 2-5m +6=0,解得m =2或3(m =2不合题意,舍去),故m =3.答案:36.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)7.一条直线经过点A (2,-3),并且它的倾斜角等于直线y =13x 的倾斜角的2倍,则这条直线的一般式方程是________.解析:∵直线y =13x 的倾斜角为30°,所以所求直线的倾斜角为60°, 即斜率k =tan 60°= 3. 又该直线过点A (2,-3),故所求直线为y -(-3)=3(x -2), 即3x -y -33=0. 答案:3x -y -33=08.(2019·盐城调研)若直线l :x a +yb=1(a >0,b >0)经过点(1,2),则直线l 在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值是________.解析:由直线l :x a +y b=1(a >0,b >0)可知直线在x 轴上的截距为a ,直线在y 轴上的截距为b .求直线在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值,即求a +b 的最小值.由直线经过点(1,2)得1a +2b=1.于是a +b =(a +b )×⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =3+b a +2a b ,因为b a +2a b≥2b a ·2ab=22(当且仅当b a=2ab时取等号),所以a +b ≥3+2 2. 答案:3+2 29.已知A (1,-2),B (5,6),直线l 经过AB 的中点M ,且在两坐标轴上的截距相等,求直线l 的方程.解:法一:设直线l 在x 轴,y 轴上的截距均为a . 由题意得M (3,2).若a =0,即l 过点(0,0)和(3,2), ∴直线l 的方程为y =23x ,即2x -3y =0.若a ≠0,设直线l 的方程为x a +y a=1, ∵直线l 过点(3,2), ∴3a +2a=1,解得a =5,此时直线l 的方程为x 5+y5=1,即x +y -5=0.综上所述,直线l 的方程为2x -3y =0或x +y -5=0.法二:由题意知M (3,2),所求直线l 的斜率k 存在且k ≠0,则直线l 的方程为y -2=k (x -3),令y =0,得x =3-2k;令x =0,得y =2-3k .∴3-2k =2-3k ,解得k =-1或k =23,∴直线l 的方程为y -2=-(x -3)或y -2=23(x -3),即x +y -5=0或2x -3y =0.10.过点A (1,4)引一条直线l ,它与x 轴,y 轴的正半轴的交点分别为(a,0)和(0,b ),当a +b 最小时,求直线l 的方程.解:法一:由题意,设直线l :y -4=k (x -1),由于k <0, 则a =1-4k,b =4-k .∴a +b =5+⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k-k ≥5+4=9.当且仅当k =-2时,取“=”. 故得l 的方程为y =-2x +6.法二:设l :x a +y b=1(a >0,b >0), 由于l 经过点A (1,4),∴1a +4b=1,∴a +b =(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b =5+4a b +b a≥9,当且仅当4a b =ba时,即b =2a 时,取“=”,即a =3,b =6.∴所求直线 l 的方程为x 3+y6=1,即y =-2x +6.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知曲线y =1e x +1,则曲线的切线中斜率最小的直线与两坐标轴所围成的三角形的面积为________.解析:y ′=-e xx +2=-1e x+1ex +2,因为e x >0,所以e x+1e x ≥2e x·1ex =2当且仅当e x =1e x ,即x =0时取等号,所以e x+1ex +2≥4,故y ′=-1e x+1ex +2≥-14(当且仅当x =0时取等号).所以当x =0时,曲线的切线斜率取得最小值,此时切点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,切线的方程为y -12=-14(x -0),即x +4y -2=0.该切线在x 轴上的截距为2,在y 轴上的截距为12,所以该切线与两坐标轴所围成的三角形的面积S =12×2×12=12. 答案:122.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R). (1)证明:直线l 过定点;(2)若直线l 不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,O 为坐标原点,设△AOB 的面积为S ,求S 的最小值及此时直线l 的方程.解:(1)证明:直线l 的方程可化为y =k (x +2)+1,故无论k 取何值,直线l 总过定点(-2,1).(2)直线l 的方程为y =kx +2k +1,则直线l 在y 轴上的截距为2k +1,要使直线l 不经过第四象限,则⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,1+2k ≥0,解得k 的取值范围是[)0,+∞.(3)依题意,直线l 在x 轴上的截距为-1+2k k,在y 轴上的截距为1+2k ,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ). 又-1+2k k<0且1+2k >0,∴k >0.故S =12|OA ||OB |=12×1+2k k ×(1+2k ) =12⎝⎛⎭⎪⎫4k +1k +4≥12(4+4)=4,当且仅当4k =1k ,即k =12时,取等号.故S 的最小值为4,此时直线l 的方程为x -2y+4=0.第二节 两直线的位置关系1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行:①对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. ②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直:①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点的求法直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.3.距离|P 1P 2|=x 2-x 12+y 2-y 121.已知过点A (-2,m )和B (m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则实数m 的值是________.解析:由题意可知k AB =4-mm +2=-2,所以m =-8.答案:-82.已知直线l :y =3x +3,那么直线x -y -2=0关于直线l 对称的直线方程为__________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -y -2=0,3x -y +3=0,得交点坐标P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-92.又直线x -y -2=0上的点Q (2,0)关于直线l 的对称点为Q ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-175,95,故所求直线(即PQ ′)的方程为y +9295+92=x +52-175+52,即7x +y +22=0.答案:7x +y +22=03.与直线y =-3x +1平行,且在x 轴上的截距为-3的直线l 的方程为________. 解析:由题意,知直线l 的斜率为-3,且在x 轴上的截距为-3,所以直线l 的方程为y -0=-3[x -(-3)],即3x +y +9=0 .答案:3x +y +9=01.在判断两条直线的位置关系时,易忽视斜率是否存在,两条直线都有斜率可根据条件进行判断,若无斜率,要单独考虑.2.运用两平行直线间的距离公式时易忽视两方程中的x ,y 的系数分别相等这一条件盲目套用公式导致出错.[小题纠偏]1.已知p :直线l 1:x -y -1=0与直线l 2:x +ay -2=0平行,q :a =-1,则p 是q 的________条件(填“充要”“充分不必要”“必要不充分”“既不充分又不必要”).解析:由于直线l 1:x -y -1=0与直线l 2:x +ay -2=0平行的充要条件是1×a -(-1)×1=0,即a =-1.答案:充要2.已知直线l 1:(t +2)x +(1-t )y =1与l 2:(t -1)x +(2t +3)y +2=0互相垂直,则t 的值为________.解析:①若l 1的斜率不存在,此时t =1,l 1的方程为x =13,l 2的方程为y =-25,显然l 1⊥l 2,符合条件;若l 2的斜率不存在,此时t =-32,易知l 1与l 2不垂直.②当l 1,l 2的斜率都存在时,直线l 1的斜率k 1=-t +21-t ,直线l 2的斜率k 2=-t -12t +3,∵l 1⊥l 2,∴k 1·k 2=-1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫-t +21-t ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-t -12t +3=-1,所以t =-1.综上可知t =-1或t =1. 答案:-1或1考点一 两条直线的位置关系(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2019·金陵中学模拟)若直线ax +2y +1=0与直线x +y -2=0互相垂直,那么a 的值等于________.解析:由a ·1+2·1=0得a =-2. 答案:-22.(2019·金华十校模拟)“直线ax -y =0与直线x -ay =1平行”是“a =1”成立的________条件(填“充要”“充分不必要”“必要不充分”“既不充分又不必要”).解析:由直线ax -y =0与x -ay =1平行得a 2=1,即a =±1,所以“直线ax -y =0与x -ay =1平行”是“a =1”的必要不充分条件.答案:必要不充分3.(2019·启东调研)已知直线l 1:(a -1)x +y +b =0,l 2:ax +by -4=0,求满足下列条件的a ,b 的值.(1)l 1⊥l 2,且l 1过点(1,1);(2)l 1∥l 2,且l 2在第一象限内与两坐标轴围成的三角形的面积为2. 解:(1)∵l 1⊥l 2, ∴a (a -1)+b =0.① 又l 1过点(1,1), ∴a +b =0.② 由①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2.当a =0,b =0时不合题意,舍去. ∴a =2,b =-2.(2)∵l 1∥l 2,∴a -b (a -1)=0,③由题意,知a >0,b >0,直线l 2与两坐标轴的交点坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫4a,0,⎝⎛⎭⎪⎫0,4b .则12×4a ×4b=2,得ab =4,④ 由③④,得a =2,b =2.[谨记通法]由一般式确定两直线位置关系的方法在判断两直线位置关系时,比例式1A 2与1B 2,1C 2的关系容易记住,在解答填空题时,建议多用比例式来解答.考点二 距离问题重点保分型考点——师生共研[典例引领]已知A (4,-3),B (2,-1)和直线l :4x +3y -2=0,在坐标平面内求一点P ,使|PA |=|PB |,且点P 到直线l 的距离为2.解:设点P 的坐标为(a ,b ).∵A (4,-3),B (2,-1),∴线段AB 的中点M 的坐标为(3,-2). 而AB 的斜率k AB =-3+14-2=-1,∴线段AB 的垂直平分线方程为y +2=x -3, 即x -y -5=0.∵点P (a ,b )在直线x -y -5=0上,∴a -b -5=0.① 又点P (a ,b )到直线l :4x +3y -2=0的距离为2, ∴|4a +3b -2|5=2,即4a +3b -2=±10,②由①②联立可得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4或⎩⎪⎨⎪⎧a =277,b =-87.∴所求点P 的坐标为(1,-4)或⎝ ⎛⎭⎪⎫277,-87.[由题悟法] 处理距离问题的2大策略(1)点到直线的距离问题可直接代入点到直线的距离公式去求.注意直线方程为一般式. (2)动点到两定点距离相等,一般不直接利用两点间距离公式处理,而是转化为动点在两定点所在线段的垂直平分线上,从而计算简便,如本例中|PA |=|PB |这一条件的转化处理.[即时应用](2019·苏州检测)已知三条直线2x -y -3=0,4x -3y -5=0和ax +y -3a +1=0相交于同一点P .(1)求点P 的坐标和a 的值;(2)求过点(-2,3)且与点P 的距离为25的直线方程.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -3=0,4x -3y -5=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1,所以点P 的坐标为(2,1).将点P 的坐标(2,1)代入直线ax +y -3a +1=0,可得a =2.(2)设所求直线为l ,当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =-2,此时点P 与直线l 的距离为4,不合题意.当直线l 的斜率存在时,设直线l 的斜率为k , 则直线l 的方程为y -3=k (x +2), 即kx -y +2k +3=0.点P 到直线l 的距离d =|2k -1+2k +3|k 2+1=25,解得k =2,所以直线l 的方程为2x -y +7=0.考点三 对称问题常考常新型考点——多角探明[命题分析]对称问题是高考常考内容之一,也是考查学生转化能力的一种常见题型. 常见的命题角度有: (1)点关于点对称; (2)点关于线对称;(3)线关于线对称; (4)对称问题的应用.[题点全练]角度一:点关于点的对称问题1.(2019·苏北四市调研)点P (3,2)关于点Q (1,4)的对称点M 的坐标为________.解析:设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧3+x2=1,2+y2=4,∴x =-1,y =6, ∴M (-1,6). 答案:(-1,6)角度二:点关于线的对称问题2.已知直线l :2x -3y +1=0,点A (-1,-2),则点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标为________.解析:设A ′(x ,y ),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧y +2x +1×23=-1,2×x -12-3×y -22+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3313,y =413,故A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413.答案:A ′⎝ ⎛⎭⎪⎫-3313,413 角度三:线关于线的对称问题3.直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是________________. 解析:设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P ′(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +x 02-y +y 02+2=0,x -x 0=-y -y 0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=y -2,y 0=x +2,由点P ′(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上, ∴2(y -2)-(x +2)+3=0, 即x -2y +3=0. 答案:x -2y +3=0 角度四:对称问题的应用4.(2019·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________.解析: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 --·1=-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[方法归纳]1.中心对称问题的2个类型及求解方法 (1)点关于点对称:若点M (x 1,y 1)及N (x ,y )关于P (a ,b )对称,则由中点坐标公式得⎩⎪⎨⎪⎧x =2a -x 1,y =2b -y 1,进而求解.(2)直线关于点的对称,主要求解方法是:①在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程;②求出一个对称点,再利用两对称直线平行,由点斜式得到所求直线方程. 2.轴对称问题的2个类型及求解方法 (1)点关于直线的对称:若两点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)关于直线l :Ax +By +C =0对称,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22+B ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 1+y 22+C =0,y 2-y 1x 2-x 1·⎝ ⎛⎭⎪⎫-A B =-1,可得到点P 1关于l 对称的点P 2的坐标(x 2,y 2)(其中B ≠0,x 1≠x 2). (2)直线关于直线的对称:一般转化为点关于直线的对称来解决,有两种情况:一是已知直线与对称轴相交;二是已知直线与对称轴平行.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·盐城二模)若直线y =kx +1与直线2x +y -4=0垂直,则k =________. 解析:因为直线2x +y -4=0的斜率为-2, 故由条件得k =12.答案:122.已知点A (-3,-4),B (6,3)到直线l :ax +y +1=0的距离相等,则实数a 的值为________.解析:由题意及点到直线的距离公式得|-3a -4+1|a 2+1=|6a +3+1|a 2+1,解得a =-13或-79.答案:-13或-793.已知直线3x +4y -3=0与直线6x +my +14=0平行,则它们之间的距离是________. 解析:因为直线3x +4y -3=0与直线6x +my +14=0平行,所以3m -24=0,解得m =8,故直线6x +my +14=0可化为3x +4y +7=0,所以两平行直线间的距离是d =|-3-7|32+42=2.答案:24.(2019·宿迁模拟)直线x -2y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是________. 解析:设所求直线上任一点(x ,y ),则它关于直线x =1的对称点(2-x ,y )在直线x -2y +1=0上,即2-x -2y +1=0,化简得x +2y -3=0.答案:x +2y -3=05.已知点P (4,a )到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围是________. 解析:由题意得,点P 到直线的距离为|4×4-3×a -1|5=|15-3a |5.又|15-3a |5≤3,即|15-3a |≤15,解得0≤a ≤10,所以a 的取值范围是[0,10].答案:[0,10]二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·苏州二模)已知直线l 1:(3+a )x +4y =5-3a 和直线l 2:2x +(5+a )y =8平行,则a =________.解析:由题意可得a ≠-5,所以3+a 2=45+a ≠5-3a8,解得a =-7(a =-1舍去).答案:-72.(2019·南京一中检测)P ,Q 分别为直线3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上的任意一点,则PQ 的最小值为________.解析:因为36=48≠-125,所以两直线平行,根据平面几何的知识,得PQ 的最小值为这两条平行直线间的距离.在直线3x +4y -12=0上取一点(4,0),此点到另一直线6x +8y +5=0的距离为|6×4+8×0+5|62+82=2910,所以PQ 的最小值为2910. 答案:29103.(2019·苏北四市调研)已知直线l 1:ax +(3-a )y +1=0,l 2:2x -y =0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________.解析:由2×a +(3-a )×(-1)=0,解得a =1. 答案:14.(2019·天一中学检测)已知直线l :x -y -1=0,l 1:2x -y -2=0.若直线l 2与l 1关于l 对称,则l 2的方程是________.解析:因为l 1与l 2关于l 对称,所以l 1上任一点关于l 的对称点都在l 2上,故l 与l 1的交点(1,0)在l 2上.又易知(0,-2)为l 1上一点,设它关于l 的对称点为(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +02-y -22-1=0,y +2x ×1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1,即(1,0),(-1,-1)为l 2上两点,可得l 2的方程为x -2y -1=0. 答案:x -2y -1=05.已知定点A (1,0),点B 在直线x -y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标是________.解析:因为定点A (1,0),点B 在直线x -y =0上运动,所以当线段AB 最短时,直线AB 和直线x -y =0垂直,AB 的方程为y +x -1=0,它与x -y =0联立解得x =12,y =12,所以B 的坐标是⎝⎛⎭⎪⎫12,12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12 6.(2019·无锡调研)已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为________.解析:依题意,设直线l :y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0,则有|-5k +2|k 2+1=|k +6|k 2+1,因此-5k +2=k +6,或-5k +2=-(k +6),解得k =-23或k =2,故直线l 的方程为2x +3y -18=0或2x -y -2=0. 答案:2x +3y -18=0或2x -y -2=07. 设A ,B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为3,且|PA |=|PB |,若直线PA 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程是________________.解析:由|PA |=|PB |知点P 在AB 的垂直平分线上.由点P 的横坐标为3,且PA 的方程为x -y +1=0,得P (3,4).直线PA ,PB 关于直线x =3对称,直线PA 上的点(0,1)关于直线x =3的对称点(6,1)在直线PB 上,∴直线PB 的方程为x +y -7=0. 答案:x +y -7=08.(2019·江苏五星级学校联考)已知点P (x ,y )到A (0,4)和B (-2,0)的距离相等,则2x+4y的最小值为________.解析:由题意得,点P 在线段AB 的中垂线上,则易得x +2y =3,∴2x+4y≥22x·4y=22x +2y=42,当且仅当x =2y =32时等号成立,故2x +4y的最小值为4 2.答案:4 29.已知光线从点A (-4,-2)射出,到直线y =x 上的B 点后被直线y =x 反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射光线恰好过点D (-1,6),求BC 所在的直线方程.解:作出草图,如图所示,设A 关于直线y =x 的对称点为A ′,D 关于y 轴的对称点为D ′, 则易得A ′(-2,-4),D ′(1,6).由入射角等于反射角可得A ′D ′所在直线经过点B 与C . 故BC 所在的直线方程为y -6-4-6=x -1-2-1,即10x -3y +8=0. 10.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4). (1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标. (2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.解:(1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,∴直线l 恒过定点(-2,3).(2)设直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线PA 时,点P 到直线l 的距离最大.又直线PA 的斜率k PA =4-33+2=15,∴直线l 的斜率k l =-5. 故直线l 的方程为y -3=-5(x +2),即5x +y +7=0. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2019·湖北七市三联)设两条直线的方程分别为x +y +a =0,x +y +b =0,已知a ,b 是方程x 2+x +c =0的两个实根,且0≤c ≤18,则这两条直线之间的距离的最大值和最小值分别是________.解析:依题意得|a -b |=a +b2-4ab =1-4c ,当0≤c ≤18时,22≤|a -b |=1-4c ≤1.因为两条直线间的距离等于|a -b |2,所以两条直线间的距离的最大值与最小值分别是22,12. 答案:22,122.(2019·徐州一中检测)已知平面上一点M (5,0),若直线上存在点P 使PM =4,则称该直线为“切割型直线”.下列直线中是“切割型直线”的是________(填序号).①y =x +1;②y =2;③y =43x ;④y =2x +1.解析:设点M 到所给直线的距离为d ,①d =|5+1|12+-2=32>4,故直线上不存在点P 到点M 的距离等于4,不是“切割型直线”;②d =2<4,所以在直线上可以找到两个不同的点P ,使之到点M 的距离等于4,是“切割型直线”;③d =|4×5-0|-2+42=4,所以直线上存在一点P ,使之到点M 的距离等于4,是“切割型直线”;④d =|2×5+1|22+-2=1155>4,故直线上不存在点P ,使之到点M 的距离等于4,不是“切割型直线”.故填②③. 答案:②③3.已知直线l 1:x +a 2y +1=0和直线l 2:(a 2+1)x -by +3=0(a ,b ∈R). (1)若l 1∥l 2,求b 的取值范围; (2)若l 1⊥l 2,求|ab |的最小值.解:(1)因为l 1∥l 2,所以-b -(a 2+1)a 2=0,即b =-a 2(a 2+1)=-a 4-a 2=-⎝⎛⎭⎪⎫a 2+122+14,因为a 2≥0,所以b ≤0.又因为a 2+1≠3,所以b ≠-6. 故b 的取值范围是(-∞,-6)∪(-6,0].(2)因为l 1⊥l 2,所以(a 2+1)-a 2b =0,显然a ≠0,所以ab =a +1a,|ab |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +1a ≥2,当且仅当a =±1时等号成立,因此|ab |的最小值为2.第三节 圆的方程1.圆的定义及方程点M (x 0,y 0)与圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的位置关系: (1)若M (x 0,y 0)在圆外,则(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2. (2)若M (x 0,y 0)在圆上,则(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2. (3)若M (x 0,y 0)在圆内,则(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2. [小题体验]1.(教材习题改编)圆x 2+y 2-4x +6y =0的圆心坐标是________. 解析:由(x -2)2+(y +3)2=13,知圆心坐标为(2,-3). 答案:(2,-3)2.圆心在y 轴上且通过点(3,1)的圆与x 轴相切,则该圆的方程是________. 解析:设圆心为(0,b ),半径为r ,则r =|b |, ∴圆的方程为x 2+(y -b )2=b 2. ∵点(3,1)在圆上,∴9+(1-b )2=b 2,解得b =5. ∴圆的方程为x 2+y 2-10y =0. 答案:x 2+y 2-10y =03.(教材习题改编)已知圆心为C 的圆过点A (1,1),B (2,-2)且圆心C 在直线l :x -y +1=0上,则圆的标准方程为________________________.答案:(x +3)2+(y +2)2=254.若点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是________. 解析:因为点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,所以(1-a )2+(1+a )2<4. 即a 2<1,故-1<a <1.答案:(-1,1)对于方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆时易忽视D 2+E 2-4F >0这一成立条件. [小题纠偏]1.方程x 2+y 2+4mx -2y +5m =0表示圆的充要条件是________. 解析:由(4m )2+4-4×5m >0,得m <14或m >1.答案:m ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,14∪(1,+∞) 2.方程x 2+y 2+ax -2ay +2a 2+3a =0表示的图形是半径为r (r >0)的圆,则该圆圆心位于第________象限.解析:因为方程x 2+y 2+ax -2ay +2a 2+3a =0表示的图形是半径为r 的圆,所以a 2+(-2a )2-4(2a 2+3a )=-3a 2-12a >0,即a (a +4)<0,所以-4<a <0.又该圆圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-a2,a ,显然圆心位于第四象限.答案:四考点一 圆的方程基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.(易错题)(2019·镇江调研)若圆C 经过(1,0),(3,0)两点,且与y 轴相切,则圆C 的方程为________.解析:由题意知圆C 的半径为2,且圆心坐标可设为(2,b ),因此有-2+b -2=2,解得b =±3,从而圆C 的方程为(x -2)2+(y ±3)2=4.答案:(x -2)2+(y ±3)2=42.(2019·徐州模拟)若圆C 的半径为1,点C 与点(2,0)关于点(1,0)对称,则圆C 的标准方程为________.解析:因为点C 与点(2,0)关于点(1,0)对称,故由中点坐标公式可得C (0,0),所以所求圆的标准方程为x 2+y 2=1.答案:x 2+y 2=13.(2019·全国卷Ⅱ改编)已知三点A (1,0),B (0,3),C (2,3),则△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为________.解析:设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则⎩⎨⎧1+D +F =0,3+3E +F =0,7+2D +3E +F =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =-433,F =1.∴△ABC 外接圆的圆心为⎝⎛⎭⎪⎫1,233,故△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为12+⎝⎛⎭⎪⎫2332=213. 答案:213[谨记通法]1.求圆的方程的2种方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程. (2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a ,b )和半径r 有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a ,b ,r 的方程组,从而求出a ,b ,r 的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D ,E ,F 的方程组,进而求出D ,E ,F 的值.2.确定圆心位置的3种方法(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)圆心在圆的任意弦的垂直平分线上,如“题组练透”第1题. (3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线.[提醒] 解答圆的有关问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质. 考点二 与圆有关的最值问题常考常新型考点——多角探明[命题分析]与圆有关的最值问题也是命题的热点内容,它着重考查数形结合与转化思想. 常见的命题角度有: (1)斜率型最值问题; (2)截距型最值问题; (3)距离型最值问题; (4)建立目标函数求最值问题.[题点全练]角度一:斜率型最值问题1.(2019·苏州模拟)已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求yx的最大值和最小值.解:原方程可化为(x -2)2+y 2=3, 表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆.yx的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率, 所以设yx=k ,即y =kx .当直线y =kx 与圆相切时(如图),斜率k 取最大值或最小值, 此时|2k -0|k 2+1=3,解得k =± 3.所以y x的最大值为3,最小值为- 3. 角度二:截距型最值问题2.在[角度一]条件下求y -x 的最大值和最小值.解:y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,如图所示,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2± 6.所以y -x 的最大值为-2+6,最小值为-2- 6. 角度三:距离型最值问题3.在[角度一]条件下求x 2+y 2的最大值和最小值.解:如图所示,x 2+y 2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为-2+-2=2,所以x 2+y 2的最大值是(2+3)2=7+43,x 2+y 2的最小值是(2-3)2=7-4 3. 角度四:建立目标函数求最值问题4.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________.解析:由(x -3)2+(y -4)2=1知圆上点P (x 0,y 0)可化为⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3+cos θ,y 0=4+sin θ.∵∠APB =90°,即AP ·BP =0, ∴(x 0+m )(x 0-m )+y 20=0,∴m 2=x 20+y 20=26+6cos θ+8sin θ。
高三数学(理)一轮复习夯基提能作业本:第九章 平面解析几何 第八节 曲线与方程 Word版含解析
第八节曲线与方程A组基础题组1.方程x=所表示的曲线是( )A.双曲线的一部分B.椭圆的一部分C.圆的一部分D.直线的一部分2.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点,且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是( )A.2x+y+1=0B.2x-y-5=0C.2x-y-1=0D.2x-y+5=03.已知椭圆+=1(a>b>0),M为椭圆上一动点,F1为椭圆的左焦点,则线段MF1的中点P的轨迹是( )A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线4.已知A(-1,0),B(1,0)两点,过动点M作x轴的垂线,垂足为N,若=λ·,当λ<0时,动点M的轨迹为( )A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线5.已知点O(0,0),A(1,-2),动点P满足|PA|=3|PO|,则P点的轨迹方程是( )A.8x2+8y2+2x-4y-5=0B.8x2+8y2-2x-4y-5=0C.8x2+8y2+2x+4y-5=0D.8x2+8y2-2x+4y-5=06.已知定点A(4,0)和圆x2+y2=4上的动点B,动点P(x,y)满足+=2,则点P的轨迹方程为.7.已知动圆Q过定点A(2,0)且与y轴截得的弦MN的长为4,则动圆圆心Q的轨迹C的方程为.8.在△ABC中,A为动点,B,C为定点,B,C(a>0),且满足条件sinC-sinB=sinA,则动点A的轨迹方程是.9.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:x-y-2=0相切.(1)求圆的标准方程;(2)设点A为圆上一动点,AN⊥x轴于点N,若动点Q满足=m+(1-m)(其中m为非零常数),试求动点Q的轨迹方程.10.已知长为1+的线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动,P是AB上一点,且=.求点P的轨迹方程.B组提升题组11.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点,AQ的垂直平分线与CQ的连线的交点为M,则M点的轨迹方程是( )A.-=1B.+=1C.-=1D.+=112.在△ABC中,已知A(2,0),B(-2,0),G,M为平面上的两点且满足++=0,||=||=||,∥,则顶点C的轨迹为( )A.焦点在x轴上的椭圆(长轴端点除外)B.焦点在y轴上的椭圆(短轴端点除外)C.焦点在x轴上的双曲线(实轴端点除外)D.焦点在x轴上的抛物线(顶点除外)13.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A(1,0),B(2,2),若点C满足=+t(-),其中t∈R,则点C的轨迹方程是.14.△ABC的顶点A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,求顶点C的轨迹方程.15.已知定点F(0,1)和直线l1:y=-1,过定点F与直线l1相切的动圆的圆心为点C.(1)求动点C的轨迹方程;(2)过点F的直线l2交动点C的轨迹于两点P,Q,交直线l1于点R,求·的最小值.答案全解全析A组基础题组1.B x=两边平方,可变为x2+4y2=1(x≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.2.D设Q(x,y),易得P(-2-x,4-y),代入2x-y+3=0,得2x-y+5=0.3.B设椭圆的右焦点是F2,由椭圆的定义可得|MF1|+|MF2|=2a>2c,所以|PF1|+|PO|=(|MF1|+|MF2|)=a>c,所以点P的轨迹是以F1和O为焦点的椭圆.4.C设M(x,y),则N(x,0),所以=y2,λ·=λ(x+1,0)·(1-x,0)=λ(1-x2),所以y2=λ(1-x2),即λx2+y2=λ,当λ<0时,变形为x2+=1,所以当λ<0时,动点M的轨迹为双曲线.5.A设点P的坐标为(x,y),则=3,整理得8x2+8y2+2x-4y-5=0.6.答案(x-2)2+y2=1解析设B(x 0,y0),由+=2,得得代入圆的方程得(2x-4)2+4y2=4,即(x-2)2+y2=1.7.答案y2=4x解析设Q(x,y).因为动圆Q过定点A(2,0)且与y轴截得的弦MN的长为4,所以+|x|2=|AQ|2,所以|x|2+22=(x-2)2+y2,整理得y2=4x.所以动圆圆心Q的轨迹C的方程是y2=4x.8.答案-=1(x>0且y≠0)解析由正弦定理得-=×,即|AB|-|AC|=|BC|,故动点A的轨迹是以B,C为焦点,为实轴长的双曲线右支(除去顶点).即动点A的轨迹方程为-=1(x>0且y≠0).9.解析(1)设圆的半径为r,圆心到直线l1的距离为d,则d==2.因为r=d=2,圆心为坐标原点O,所以圆C1的方程为x2+y2=4.(2)设动点Q(x,y),A(x0,y0),∵AN⊥x轴于点N,∴N(x0,0),由题意知,(x,y)=m(x0,y0)+(1-m)·(x0,0),解得即将点A代入圆C1的方程x2+y2=4,得动点Q的轨迹方程为+=1.10.解析设A(x0,0),B(0,y0),P(x,y),则=(x-x0,y),=(-x,y0-y),又=,所以x-x0=-x,y=(y0-y),得x0=x,y0=(1+)y.因为|AB|=1+,即+=(1+)2,所以+(1+)y]2=(1+)2,化简得+y2=1.所以点P的轨迹方程为+y2=1.B组提升题组11.D因为|MQ|=|MA|,所以|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,因此M点的轨迹是以C(-1,0),A(1,0)为焦点的椭圆,其中a=,c=1,∴b2=,∴M点的轨迹方程是+=1.故选D. 12.B设C(x,y)(y≠0),则由++=0,知G为△ABC的重心,得G.因为||=||=||,所以M为△ABC的外心,所以点M在y轴上,又∥,则有M.所以x2+=4+,化简得+=1,又A(2,0),B(-2,0),C为△ABC的三个顶点,所以y≠0.所以顶点C的轨迹为焦点在y轴上的椭圆(除去短轴端点).13.答案y=2x-2解析设C(x,y),则=(x,y),+t(-)=(1+t,2t),所以消去参数t得点C的轨迹方程为y=2x-2.14.解析如图,|AD|=|AE|=8,|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,所以|CA|-|CB|=8-2=6.根据双曲线的定义,所求轨迹是以A,B为焦点,实轴长为6的双曲线的右支(除去与x轴的交点),方程为-=1(x>3).15.解析(1)由题设知点C到点F的距离等于它到l1的距离,∴点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,∴动点C的轨迹方程为x2=4y.(2)由题意知,直线l2的斜率存在,方程可设为y=kx+1(k≠0),与动点C的轨迹方程x2=4y联立,消去y,得x2-4kx-4=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4.又R,∴·=·=·+(kx1+2)·(kx2+2) =(1+k2)x1x2+(x1+x2)++4=-4(1+k2)+4k++4=4+8.∵k2+≥2(当且仅当k2=1时取等号),∴·≥4×2+8=16,即·的最小值为16.。
2019届北师大版高三数学(理)复习章末检测:第九章 解析几何(含答案)
第九章 章末检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.原点到直线x +2y -5=0的距离为( ) A .1 B. 3 C .2 D. 52.(2018·安徽)过点(1,0)且与直线x -2y -2=0平行的直线方程是( ) A .x -2y -1=0 B .x -2y +1=0 C .2x +y -2=0 D .x +2y -1=03.直线x -2y -3=0与圆C :(x -2)2+(y +3)2=9交于E 、F 两点,则△ECF 的面积为( ) A.32 B.34 C .2 5 D.3554.(2018·咸宁调研)已知抛物线y 2=4x 的准线与双曲线x 2a2-y 2=1 (a>0)交于A 、B 两点,点F 为抛物线的焦点,若△FAB 为直角三角形,则双曲线的离心率是( )A. 3B. 6 C .2 D .35.已知圆的方程为x 2+y 2-6x -8y =0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为( )A .10 6B .20 6C .30 6D .40 66.(2018·福建)设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线Γ上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线Γ的离心率等于( )A.12或32B.23或2 C.12或2 D.23或327.两个正数a 、b 的等差中项是52,一个等比中项是6,且a>b ,则双曲线x 2a 2-y2b 2=1的离心率e 等于( )A.32 B.152 C.13 D.1338.若过点A(4,0)的直线l 与曲线(x -2)2+y 2=1有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( ) A .[-3,3] B .(-3,3)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,339.(2018·商丘模拟)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线与抛物线y =x 2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )A.54 B .5 C.52D. 5 10.“神舟七号”宇宙飞船的运行轨道是以地球中心,F 为左焦点的椭圆,测得近地点A 距离地面m km ,远地点B 距离地面n km ,地球的半径为k km ,关于椭圆有以下三种说法:①焦距长为n -m ;②短轴长为++;③离心率e =n -mm +n +2k.以上正确的说法有( )A .①③B .②③C .①②D .①②③11.设F 1、F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a>0,b>0)的两个焦点,P 在双曲线上,若PF 1→·PF 2→=0,|PF 1→|·|PF 2→|=2ac(c 为半焦距),则双曲线的离心率为( )A.3-12B.3+12 C .2 D.5+1212.(2018·浙江)设F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3x±4y=0B .3x±5y=0C .4x±3y=0D .5x±4y=0二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2018·安庆模拟)若一个圆的圆心在抛物线y 2=4x 的焦点处,且此圆与直线3x +4y +7=0相切,则这个圆的方程为________________.14.过椭圆x 2a 2+y2b2=1 (a>b>0)的左顶点A 作斜率为1的直线,与椭圆的另一个交点为M ,与y 轴的交点为B.若|AM|=|MB|,则该椭圆的离心率为________.15.(2018·江西)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的焦点在x 轴上,过点(1,12)作圆x 2+y 2=1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,则椭圆方程是________.16.若方程x 24-t +y2t -1=1所表示的曲线C ,给出下列四个①若C 为椭圆,则1<t<4;②若C 为双曲线,则t>4或t<1; ③曲线C 不可能是圆;④若C 表示椭圆,且长轴在x 轴上,则1<t<32.其中正确的三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)如图,直角三角形ABC 的顶点坐标A(-2,0),直角顶点B(0,-22),顶点C 在x 轴上,点P 为线段OA 的中点.(1)求BC 边所在直线方程;(2)M 为直角三角形ABC 外接圆的圆心,求圆M 的方程;(3)若动圆N 过点P 且与圆M 内切,求动圆N 的圆心N 的轨迹方程.18.(12分)已知抛物线y 2=-x 与直线y =k(x +1)相交于A 、B 两点. (1)求证:OA ⊥OB ;(2)当△OAB 的面积等于10时,求k 的值.19.(12分)(2018·陕西)如图,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD|=45|PD|.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.20.(12分)设直线l :y =k(x +1) (k≠0)与椭圆x 2+3y 2=a 2(a>0)相交于两个不同的点A 、B ,与x 轴相交于点C ,记O 为坐标原点.(1)证明:a 2>3k 21+3k2;(2)若AC →=2CB →,求△OAB 的面积取得最大值时的椭圆方程.21.(12分)(2018·福建)已知直线l :y =x +m ,m ∈R.(1)若以点M(2,0)为圆心的圆与直线l 相切于点P ,且点P 在y 轴上,求该圆的方程.(2)若直线l 关于x 轴对称的直线为l′,问直线l′与抛物线C :x 2=4y 是否相切?说明理由.22.(12分)(2018·山东)已知动直线l 与椭圆C :x 23+y22=1交于P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)两不同点,且△OPQ的面积S △OPQ =62,其中O 为坐标原点. (1)证明:x 21+x 22和y 21+y 22均为定值.(2)设线段PQ 的中点为M ,求|OM|·|PQ|的最大值. (3)椭圆C 上是否存在三点D ,E ,G ,使得S △ODE =S △ODG =S △OEG =62?若存在,判断 △DEG 的形状;若不存在,请说明理由.第九章 章末检测1.D 2.A 3.C 4.B 5.B6.A [由|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,可设|PF 1|=4k ,|F 1F 2|=3k ,|PF 2|=2k ,若圆锥曲线为椭圆,则2a =6k,2c =3k ,e =c a =12.若圆锥曲线为双曲线,则2a =4k -2k =2k,2c =3k ,e =c a =32.]7.D 8.C 9.D 10.A 11.D 12.C13.(x -1)2+y 2=4 14.6315.x 25+y24=1解析 由题意可得切点A(1,0).切点B(m ,n)满足⎩⎪⎨⎪⎧n -12m -1=-m n,m 2+n 2=1,解得B(35,45).∴过切点A ,B 的直线方程为2x +y -2=0. 令y =0得x =1,即c =1; 令x =0得y =2,即b =2.∴a 2=b 2+c 2=5,∴椭圆方程为x 25+y 24=1.16.②17.解 (1)∵k AB =-2,AB⊥BC,∴k CB =22. ∴l BC :y =22x -2 2. 故BC 边所在的直线方程为x -2y -4=0.(3分) (2)在上式中,令y =0,得C(4,0), ∴圆心M(1,0).又∵|AM|=3,∴外接圆的方程为(x -1)2+y 2=9.(6分) (3)∵圆N 过点P(-1,0),∴PN 是该圆的半径.又∵动圆N 与圆M 内切, ∴|MN|=3-|PN|,即|MN|+|PN|=3>2=|MP|.(8分)∴点N 的轨迹是以M 、P 为焦点,长轴长为3的椭圆.∴a=32,c =1,b =a 2-c 2= 54.∴轨迹方程为x 294+y254=1.(10分)18.解 设A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2).(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=-x ,y =+,得ky 2+y -k =0,(2分)∴y 1y 2=-1.又-x 1=y 21,-x 2=y 22,∴x 1x 2=(y 1y 2)2=1,∴x 1x 2+y 1y 2=0.(4分) ∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=0,∴OA⊥OB.(6分) (2)如图,由(1)知y 1+y 2=-1k,y 1y 2=-1, ∴|y 1-y 2|=1+y 22-4y 1y 2 = 1k 2+4=210,(10分) ∴k 2=136,∴k=±16,即所求k 的值为±16.(12分)19.解 (1)设M 的坐标为(x ,y),P 的坐标为(x P ,y P ), 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x P =x ,y P =54y ,∵P 在圆上,∴x 2+(54y)2=25,即轨迹C 的方程为x 225+y 216=1.(6分)(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+-225=1,即x 2-3x -8=0.(8分) ∴x 1=3-412,x 2=3+412.(10分) ∴线段AB 的长度为|AB|=1-x 22+1-y 22=+16251-x 22=4125×41=415.(12分) 20.(1)证明 依题意,由y =k(x +1),得x =1ky -1.将x =1ky -1代入x 2+3y 2=a 2,消去x ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+3y 2-2k y +1-a 2=0.①(2分)由直线l 与椭圆相交于两个不同的点,得Δ=4k 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+3()1-a 2>0, 整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+3a 2>3,即a 2>3k 21+3k 2.(5分)(2)解 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).由①得y 1+y 2=2k1+3k2,由AC →=2CB →,C(-1,0),得y 1=-2y 2,代入上式,得y 2=-2k 1+3k2.(8分)于是,S △OAB =12|OC|·|y 1-y 2|=32|y 2|=3|k|1+3k 2≤3|k|23|k|=32,(10分) 其中,上式取等号的条件是3k 2=1,即k =±33, 由y 2=-2k 1+3k 2,可得y 2=±33, 将k =33,y 2=-33及k =-33,y 2=33这两组值分别代入①,均可解出a 2=5,所以,△OAB 的面积取得最大值时的椭圆方程是x 2+3y 2=5.(12分)21.解 方法一 (1)依题意,点P 的坐标为(0,m).因为MP⊥l,所以0-m2-0×1=-1,解得m =2,即点P 的坐标为(0,2).(3分)从而圆的半径r =|MP|=-2+-2=22,故所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8.(6分) (2)因为直线l 的方程为y =x +m , 所以直线l′的方程为y =-x -m. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x -m ,x 2=4y得x 2+4x +4m =0. Δ=42-4×4m=16(1-m).当m =1时,即Δ=0时,直线l′与抛物线C 相切;当m≠1时,即Δ≠0时,直线l′与抛物线C 不相切.(10分) 综上,当m =1时,直线l′与抛物线C 相切; 当m≠1时,直线l′与抛物线C 不相切.(12分)方法二 (1)设所求圆的半径为r ,则圆的方程可设为(x -2)2+y 2=r 2. 依题意,所求圆与直线l :x -y +m =0相切于点P(0,m),则⎩⎪⎨⎪⎧4+m 2=r 2,|2-0+m|2=r ,解得⎩⎨⎧m =2,r =2 2.(4分)所以所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8.(6分) (2)同方法一.22.(1)证明 ①当直线l 的斜率不存在时,P ,Q 两点关于x 轴对称, 所以x 2=x 1,y 2=-y 1. 因为P(x 1,y 1)在椭圆上,因此x 213+y 212=1.①又因为S △OPQ =62,所以|x 1|·|y 1|=62.② 由①②得|x 1|=62,|y 1|=1, 此时x 21+x 22=3,y 21+y 22=2. ②当直线l 的斜率存在时, 设直线l 的方程为y =kx +m ,由题意知m≠0,将其代入x 23+y22=1,得(2+3k 2)x 2+6kmx +3(m 2-2)=0,其中Δ=36k 2m 2-12(2+3k 2)(m 2-2)>0,即3k 2+2>m 2.(*)又x 1+x 2=-6km 2+3k 2,x 1x 2=2-2+3k 2, 所以|PQ|=1+k 2·1+x 22-4x 1x 2=1+k 2·263k 2+2-m 22+3k 2. 因为点O 到直线l 的距离为d =|m|1+k2,所以S △OPQ =12|PQ|·d=121+k 2·263k 2+2-m 22+3k 2·|m|1+k2=6|m|3k 2+2-m 22+3k 2.又S △OPQ =62, 整理得3k 2+2=2m 2,且符合(*)式,(2分)此时x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=(-6km 2+3k 2)2-2×2-2+3k 2=3, y 21+y 22=23(3-x 21)+23(3-x 22)=4-23(x 21+x 22)=2,综上所述,x 21+x 22=3,y 21+y 22=2,结论成立.(4分) (2)解 方法一 ①当直线l 的斜率不存在时,由(1)知|OM|=|x 1|=62,|PQ|=2|y 1|=2,因此|OM|·|PQ|=62×2= 6. ②当直线l 的斜率存在时,由(1)知:x 1+x 22=-3k 2m ,y 1+y 22=k(x 1+x 22)+m =-3k22m+m =-3k 2+2m 22m =1m,|OM|2=(x 1+x 22)2+(y 1+y 22)2=9k 24m 2+1m 2=6m 2-24m 2=12(3-1m 2).|PQ|2=(1+k 2)2+2-m 2+3k 22=2+m 2=2(2+1m 2), 所以|OM|2·|PQ|2=12×(3-1m 2)×2×(2+1m 2)=(3-1m 2)(2+1m2)≤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3-1m2+2+1m 222=254. 所以|OM|·|PQ|≤52,当且仅当3-1m 2=2+1m2,即m =±2时,等号成立.综合①②得|OM|·|PQ|的最大值为52.(8分)方法二 因为4|OM|2+|PQ|2=(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)2+(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=2[(x 21+x 22)+(y 21+y 22)]=10.所以2|OM|·|PQ|≤4|OM|2+|PQ|22=102=5.即|OM|·|PQ|≤52,当且仅当2|OM|=|PQ|=5时等号成立.因此|OM|·|PQ|的最大值为52.(3)解 椭圆C 上不存在三点D ,E ,G ,使得S △ODE =S △ODG =S △OEG =62. 证明:假设存在D(u ,v),E(x 1,y 1),G(x 2,y 2)满足S △ODE =S △ODG =S △OEG =62, 由(1)得u 2+x 21=3,u 2+x 22=3,x 21+x 22=3;v 2+y 21=2,v 2+y 22=2,y 21+y 22=2,(10分)解得u 2=x 21=x 22=32;v 2=y 21=y 22=1,因此u ,x 1,x 2只能从±62中选取,v ,y 1,y 2只能从±1中选取. 因此D ,E ,G 只能在(±62,±1)这四点中选取三个不同点, 而这三点的两两连线中必有一条过原点,与S △ODE =S △ODG =S △OEG =62矛盾,所以椭圆C 上不存在满足条件的三点D ,E ,G. (12分)。
(新课标)2019届高考数学一轮复习第九章平面解析几何9.
自查自纠
1.定点 定长 集合 圆心 半径长 2.(1)(a,b) r D E 1 2 2 - ,- (2)D +E -4F>0 2 2 D +E -4F 2
2 2
3.(1)(x0-a)2+(y0-b)2=r2 (2)(x0-a)2+(y0-b)2>r2 (3)(x0-a)2+(y0-b)2<r2
第九章 第一章
集合与常用逻辑用语 平面解析几何
9.3
圆的方程
1.圆的定义 在平面内,到____________的距离等于____________的点的____________叫圆.确 定一个圆最基本的要素是____________和____________. 2.圆的标准方程与一般方程 (1) 圆的标准方程: 方程 (x - a)2 + (y - b)2 = r2(r>0) 叫做以点 ____________ 为圆心, ____________为半径长的圆的标准方程. (2)圆的一般方程:方程 x2+y2+Dx+Ey+F=0(____________)叫做圆的一般方程. D2 E2 D2+E2-4F 注:将上述一般方程配方得 x+ 2 + y+ 2 = ,此为该一般方程对应 4 的标准方程,表示的是以____________为圆心,____________为半径长的圆.
2 2 2 2 2 2 2 2
(2016· 柳州模拟)若方程 x2+y2-2x+2my+2m2 -6m+9=0 表示圆,则 m 的取值范围是____________; 当半径最大时,圆的标准方程为____________.
解:原方程可化为 (x- 1)2+ (y +m)2=-m2+ 6m -8, 则 r2=-m2+6m-8=-(m-2)(m-4)>0,所以 2<m<4. 当 m=3 时,r 最大为 1,此时圆的方程为(x-1)2 +(y+3)2=1.故填(2,4);(x-1)2+(y+3)2=1.
2019-2020年高考数学一轮复习第九章平面解析几何第九节圆锥曲线的综合问题夯基提能作业本文(I)
2019-2020年高考数学一轮复习第九章平面解析几何第九节圆锥曲线的综合问题夯基提能作业本文(I)1.(xx北京,19,14分)已知椭圆C:x2+2y2=4.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点.若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值.2.(xx北京东城一模)已知椭圆W:+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2,椭圆上一动点P满足|PF1|+|PF2|=2.(1)求椭圆W的标准方程及离心率;(2)如图,过点F1作直线l1与椭圆W交于点A,C,过点F2作直线l2⊥l1,且l2与椭圆W交于点B,D,l1与l2交于点E,试求四边形ABCD的面积的最大值.3.(xx北京西城期末)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点A在椭圆C上,O为坐标原点.(1)求椭圆C的方程;(2)设动直线l与椭圆C有且仅有一个公共点,且l与圆x2+y2=5相交于不在坐标轴上的两点P1,P2,记直线OP1,OP2的斜率分别为k1,k2,求证:k1·k2为定值.4.(xx北京朝阳一模)已知椭圆C:+=1的焦点分别为F1,F2.(1)求以线段F1F2为直径的圆的方程;(2)过点P(4,0)任作一条直线l与椭圆C交于不同的两点M,N.在x轴上是否存在点Q,使得∠PQM+∠PQN=180°?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.B组提升题组5.(xx北京海淀二模)已知F1(-1,0)、F2(1,0)分别是椭圆C:+=1(a>0)的左、右焦点.(1)求椭圆C的方程;(2)若A,B分别在直线x=-2和x=2上,且AF1⊥BF1.(i)当△ABF1为等腰三角形时,求△ABF1的面积;(ii)求点F1,F2到直线AB距离之和的最小值.6.(xx北京海淀二模)已知曲线C:+=1(y≥0),直线l:y=kx+1与曲线C交于A,D两点,A,D两点在x轴上的射影分别为点B,C.(1)当点B坐标为(-1,0)时,求k的值;(2)记△OAD的面积为S1,四边形ABCD的面积为S2.(i)若S1=,求|AD|的值;(ii)求证:≥.答案精解精析A组基础题组1.解析(1)由题意,知椭圆C的标准方程为+=1.所以a2=4,b2=2,从而c2=a2-b2=2.因此a=2,c=.故椭圆C的离心率e==.(2)设点A,B的坐标分别为(t,2),(x0,y0),其中x0≠0.因为OA⊥OB,所以·=0,即tx0+2y0=0,解得t=-.又+2=4,所以|AB|2=(x0-t)2+(y0-2)2=+(y0-2)2=+++4=+++4=++4(0<≤4).因为+≥4(0<≤4),当且仅当=4时等号成立,所以|AB|2≥8.故线段AB长度的最小值为2.2.解析(1)由已知,得解得所以椭圆W的标准方程为+=1,离心率e==.(2)连接EO.由题意知EF1⊥EF2,所以|EO|=|F1F2|=1.所以点E的轨迹是以原点为圆心,1为半径的圆.显然点E在椭圆W的内部.S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC=|AC|·|BE|+|AC|·|DE|=|AC|·|BD|.①当直线l1,l2中的一条直线与x轴垂直时,不妨令l2⊥x轴,此时AC为长轴,BD⊥x轴,把x=1代入椭圆方程,可求得y=±,则|BD|=,此时S四边形ABCD=|AC|·|BD|=4.②当直线l1,l2的斜率都存在时,设直线l1:x=my-1(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).联立消去x,得(2m2+3)y2-4my-4=0.所以y1+y2=,y1y2=,则|AC|==.同理,|BD|=.S四边形ABCD=|AC|·|BD|=××====4<4.综上,四边形ABCD的面积的最大值为4.3.解析(1)由题意,得=,a2=b2+c2,又因为点A在椭圆C上,所以+=1,解得a=2,b=1,c=,所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明:当直线l的斜率不存在时,由题意知l的方程为x=±2,易得直线OP1,OP2的斜率之积k1·k2=-.当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+m(k≠0).由得(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0,因为直线l与椭圆C有且只有一个公共点,所以Δ=(8km)2-4(4k2+1)(4m2-4)=0,即m2=4k2+1.由得(k2+1)x2+2kmx+m2-5=0,设P1(x1,y1),P2(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,所以k1·k2=====,将m2=4k2+1代入上式,得k1·k2==-.综上,k1·k2为定值-.4.解析(1)因为a2=4,b2=2,所以c2=2.所以以线段F1F2为直径的圆的方程为x2+y2=2.(2)假设存在点Q(m,0),使得∠PQM+∠PQN=180°,则直线QM和QN的斜率存在,分别设为k1,k2.则k1+k2=0.依题意,知直线l的斜率存在,故设直线l的方程为y=k(x-4).由得(2k2+1)x2-16k2x+32k2-4=0.因为直线l与椭圆C有两个交点,所以Δ>0.即(-16k2)2-4(2k2+1)(32k2-4)>0,解得k2<.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,y1=k(x1-4),y2=k(x2-4). k1+k2=+=0,即(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,即(x1-m)k(x2-4)+(x2-m)k(x1-4)=0,当k≠0时,2x1x2-(m+4)(x1+x2)+8m=0,所以2·-(m+4)·+8m=0,化简得=0,所以m=1.当k=0时,也成立.所以存在点Q(1,0),使得∠PQM+∠PQN=180°.B组提升题组5.解析(1)由题意可得a2-3=1,所以a2=4,所以椭圆C的方程为+=1.(2)由题意可设A(-2,m),B(2,n),因为AF1⊥BF1,所以·=0,所以(1,-m)·(-3,-n)=0,所以mn=3①.(i)因为AF1⊥BF1,所以当△ABF1为等腰三角形时,只能是|AF1|=|BF1|,即=,化简得m2-n2=8②.由①②可得或所以=|AF1||BF1|=×()2=5.(ii)直线AB:y=(x+2)+m,化简得(n-m)x-4y+2(m+n)=0,设点F1,F2到直线AB的距离分别为d1,d2,则d1+d2=+.因为点F1,F2在直线AB的同一侧,所以d1+d2==4.因为mn=3,所以m2+n2≥2mn=6(当且仅当m=n时取等号),d1+d2=4=4,所以d1+d2=4≥2.当m=n=或m=n=-时,点F1,F2到直线AB的距离之和取得最小值2.6.解析(1)因为B(-1,0),所以设A(-1,y0),代入+=1(y≥0),解得y0=,将A代入直线y=kx+1,得k=-.(2)(i)解法一:设点E(0,1),A(x1,y1),D(x2,y2).由得(3+4k2)x2+8kx-8=0,所以因为S1=|OE|(|x1|+|x2|)=×1·|x1-x2|=|x1-x2|,而|x1-x2|=,所以S1=·=,所以=,所以=,解得k=0,所以|AD|==.解法二:设点E(0,1),A(x1,y1),D(x2,y2). 由得(3+4k2)x2+8kx-8=0,所以点O到直线AD的距离d=,|AD|=|x1-x2|=·.所以S1=|AD|·d=·==.所以=,解得k=0.所以|AD|==.(ii)证明:因为S2=(y1+y2)|x1-x2|,所以==,而y1+y2=kx1+1+kx2+1=k(x1+x2)+2,所以==≥=.。
推荐2019届高三数学(理 新课标)一轮复习课件第九章 平面解析几何9.8
(2)设 P 是抛物线 y2=4x 上的一个动点,则点 P 到点 A(-1,1) 的距离与点 P 到直线 x=-1 的距离之和的最小值为________.
解:如图, 易知抛物线的焦点为 F(1,0),准线是 x= -1, 由抛物线的定义知:点 P 到直线 x=-1 的距离等于点 P 到 F 的距离. 于是,问题转化为在抛物线上求一点 P, 使点 P 到点 A(-1,1)的距离与点 P 到 F(1,0)的距离之和最小, 显然,连接 AF 与抛物线相交的点即为满足题意的点, 此时最小值为 [1-(-1)]2+(0-1)2= 5.故填 5.
的坐标为(3,2).若点 M 为该抛物线上的动点,则|MP|+|MF|的最小值为 ________.
解:因为椭圆x42+y32=1 的右焦点 F 为(1,0), 所以p2=1,解得 p=2,
所以抛物线 y2=4x 的准线方程为 x=-1,如 图所示,
过 M 作抛物线的准线 l 的垂线 MA,垂足为 A,由抛物线的定义有|MA| =|MF|,所以|MP|+|MF|=|MP|+|MA|,
(x3,y3)=O→A+λO→B=(1,-2 2)+λ(4,4 2)=(4λ+1,4 2λ-2 2).
又 y23=8x3,所以[2 2(2λ-1)]2=8(4λ+1),整理得(2λ-1)2=4λ+1,解
得 λ=0 或 λ=2.
1.抛物线的定义、标准方程和性质是解决有关抛物线问题的基础, 应当熟练掌握.
(1)设抛物线 C:y2=2px(p>0) 的焦点为 F,点 M 在 C 上,|MF|=5.若以 MF 为直径的圆过点(0,2),则 C 的方程 为( )
A.y2=4x 或 y2=8x B.y2=2x 或 y2=8x C.y2=4x 或 y2=16x D.y2=2x 或 y2=16x
高三数学理科一轮复习试卷详解_第9单元平面解析几何
高三单元滚动检测卷·数学考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.单元检测九 平面解析几何第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.当方程x 2+y 2+kx +2y +k 2=0所表示的圆的面积最大时,直线y =(k -1)x +2的倾斜角α的值为( )A.3π4B.π4C.3π2D.5π42.已知点P (x ,y )在以原点为圆心的单位圆上运动,则点Q (x ′,y ′)=(x +y ,xy )的轨迹是( )A .圆B .抛物线C .椭圆D .双曲线3.(·潍坊模拟)设F 是椭圆x 24+y 2=1的右焦点,椭圆上的点与点F 的最大距离为M ,最小距离是m ,则椭圆上与点F 的距离等于12(M +m )的点的坐标是( ) A .(0,±2)B .(0,±1)C .(3,±12)D .(2,±22) 4.已知双曲线x 24-y 212=1的离心率为e ,抛物线x =2py 2的焦点为(e,0),则p 的值为( ) A .2B .1 C.14 D.1165.若AB 是过椭圆x 225+y 216=1中心的弦,F 1为椭圆的焦点,则△F 1AB 面积的最大值为( )A .6B .12C .24D .486.(·武汉调研)已知O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为( )A .2B .2 2C .2 3D .47.(·北京海淀区期末练习)双曲线C 的左,右焦点分别为F 1,F 2,且F 2恰好为抛物线y 2=4x 的焦点,设双曲线C 与该抛物线的一个交点为A ,若△AF 1F 2是以AF 1为底边的等腰三角形,则双曲线C 的离心率为( ) A. 2B .1+ 2C .1+ 3D .2+ 38.P (x ,y )是圆x 2+(y -1)2=1上任意一点,欲使不等式x +y +c ≥0恒成立,则实数c 的取值范围是( )A .[-1-2,2-1]B .[2-1,+∞)C .(-1-2,2-1)D .(-∞,-2-1)9.(·福州质检)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,若双曲线左支上存在一点P 与点F 2关于直线y =bx a对称,则该双曲线的离心率为( ) A.52 B. 5C. 2D .2 10.设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,过点M (3,0)的直线与抛物线相交于A 、B 两点,与抛物线的准线相交于点C ,|BF |=2,则△BCF 与△ACF 的面积之比S △BCF S △ACF等于( ) A.45B.23C.47D.1211.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为2π3,离心率为e ,则a 2+e 22b的最小值为( )A .2 3 B.233 C. 3 D .3 312.(·河南豫东豫北十校联考)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线与直线x +2y +1=0垂直,F 1,F 2为C 的焦点,A 为双曲线上一点,若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1等于( ) A.32 B.54 C.55 D.14第Ⅱ卷二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.已知动点P (x ,y )在椭圆C :x 225+y 216=1上,F 是椭圆C 的右焦点,若点M 满足|M F →|=1且M P →·M F →=0,则|PM →|的最小值为________.14.过抛物线y 2=4x 的焦点,作倾斜角为α的直线交抛物线于A ,B 两点,且|AB |=163,则α=________.15.(·辽宁)已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.16.设A ,B 为双曲线x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0)同一条渐近线上的两个不同的点,已知向量m =(1,0),|AB →|=6,AB →·m |m |=3,则双曲线的离心率为________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)(·安徽六校联考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,3),直线l :y =2x -4,设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线y =x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使|MA |=2|MO |,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.18.(12分)已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,其一个顶点是抛物线x 2=-43y 的焦点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切于点M ,求直线l 的方程和点M 的坐标.19.(12分)如图所示,离心率为12的椭圆Ω:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的点到其左焦点的距离的最大值为3,过椭圆Ω内一点P 的两条直线分别与椭圆交于点A ,C 和B ,D ,且满足AP →=λPC →,BP →=λPD →,其中λ为常数,过点P 作AB 的平行线交椭圆于M ,N 两点.(1)求椭圆Ω的方程;(2)若点P (1,1),求直线MN 的方程,并证明点P 平分线段MN .20.(12分)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,M ∈C ,以M 为圆心的圆M 与l 相切于点Q ,Q 的纵坐标为3p ,E (5,0)是圆M 与x 轴除F 外的另一个交点.(1)求抛物线C 与圆M 的方程;(2)已知直线n :y =k (x -1)(k >0),n 与C 交于A ,B 两点,n 与l 交于点D ,且|F A |=|FD |,求△ABQ 的面积.21.(12分)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (c,0). (1)若双曲线的一条渐近线方程为y =x 且c =2,求双曲线的方程;(2)以原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A ,过A 作圆的切线,斜率为-3,求双曲线的离心率.22.(12分)(·青岛质检)已知椭圆C 1的中心为原点O ,离心率e =22,其一个焦点在抛物线C 2:y 2=2px 的准线上,若抛物线C 2与直线l :x -y +2=0相切.(1)求该椭圆的标准方程;(2)当点Q (u ,v )在椭圆C 1上运动时,设动点P (2v -u ,u +v )的运动轨迹为C 3.若点T 满足:O T →=M N →+2OM →+O N →,其中M ,N 是C 3上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为-12,试说明:是否存在两个定点F 1,F 2,使得|TF 1|+|TF 2|为定值?若存在,求F 1,F 2的坐标;若不存在,请说明理由.答案解析1.A 2.B 3.B 4.D 5.B 6.C7.B [依题意可知,点A (1,±2),F 1(-1,0),F 2(1,0),|AF 1|=22+22=22,|AF 2|=|F 1F 2|=2,双曲线C 的离心率为e =|F 1F 2||AF 1|-|AF 2|=222-2=2+1,故选B.]8.B [设圆上任一点P 的坐标为(cos α,sin α+1),即x =cos α,y =sin α+1,则x +y +c =cos α+sin α+1+c =2[22cos α+22sin α]+1+c =2sin(α+π4)+1+c ≥0, 即c ≥-1-2sin(α+π4), 又因为-1≤sin(α+π4)≤1, 所以得到-1-2≤-1-2sin(α+π4)≤-1+2, 则c ≥-1+ 2.]9.B [记线段PF 2与直线y =b ax 的交点为M , 依题意,直线y =b ax 是题中的双曲线的一条渐近线,M 是PF 2的中点,且|PF 2|=2|MF 2|=2b ; 又点O 是F 1F 2的中点,因此有|PF 1|=2|OM |=2a ;由点P 在双曲线的左支上得|PF 2|=|PF 1|+2a =4a =2b ,b =2a ,该双曲线的离心率是e = 1+(b a )2=5,故选B.] 10.A [如图,过A ,B 作准线l :x =-12的垂线,垂足分别为A 1,B 1,由于F 到直线AB 的距离为定值.∴S △BCF S △ACF =|BC ||AC |.又∵△B 1BC ∽△A 1AC ,∴|BC ||AC |=|BB 1||AA 1|, 由抛物线定义|BB 1||AA 1|=|BF ||AF |=2|AF |, 由|BF |=|BB 1|=2知x B =32,y B =-3, ∴AB :y -0=33-32(x -3),把x =y 22代入上式,求得y A =2,x A =2, ∴|AF |=|AA 1|=52. 故S △BCF S △ACF =|BF ||AF |=252=45.] 11.B [由题意,b a =3,∴b =3a , ∴c =2a ,e =2,a 2+e 22b =a 2+423a =a 23+23a≥233(当且仅当a =2时取等号), 则a 2+e 22b 的最小值为233.] 12.C [因为双曲线的一条渐近线与直线x +2y +1=0垂直,所以b =2a .又|F 1A |=2|F 2A |,且|F 1A |-|F 2A |=2a ,所以|F 2A |=2a ,|F 1A |=4a ,而c 2=5a 2,得2c =25a ,所以cos ∠AF 2F 1=|F 1F 2|2+|F A 2|2-|F 1A |22|F 1F 2||F A 2|=20a 2+4a 2-16a 22×25a ×2a=55,故选C.] 13. 3解析 由题意可得F P →·F M →=|F M →|2=1,所以|P M →|=|F M →-F P →|=1+|F P →|2-2=|F P →|2-1≥(5-3)2-1=3,当且仅当点P 在右顶点时取等号,所以|PM →|的最小值是 3. 14.60°或120°解析 当α=90°时,|AB |=4不成立;当α≠90°时,设直线方程为y =tan α(x -1),与抛物线方程联立得:(tan α)2x 2-[2(tan α)2+4]x +(tan α)2=0,∴由根与系数的关系得:x 1+x 2=2(tan α)2+4(tan α)2, ∴|AB |=x 1+x 2+p =2(tan α)2+4(tan α)2+2=163, ∴tan α=±3,∴α=60°或120°.15.12解析 取MN 的中点G ,G 在椭圆上,因为点M 关于C 的焦点F 1,F 2的对称点分别为A ,B ,故有|GF 1|=12|AN |,|GF 2|=12|BN |, 所以|AN |+|BN |=2(|GF 1|+|GF 2|)=4a =12.16.2或233解析 设AB →与m 的夹角为θ,则AB →·m |m |=6cos θ=3,所以cos θ=12. 所以双曲线的渐近线与x 轴成60°角,可得b a= 3. 当λ>0时,e =c a= 1+(b a )2=2; 当λ<0时,e =c b = 1+(a b )2=233. 17.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -4,y =x -1 得圆心C (3,2),∵圆C 的半径为1,∴圆C 的方程为(x -3)2+(y -2)2=1,显然切线的斜率一定存在,设所求圆C 的切线方程为y =kx +3,即kx -y +3=0, ∴|3k -2+3|k 2+1=1, ∴|3k +1|=k 2+1,∴2k (4k +3)=0,∴k =0或k =-34, ∴所求圆C 的切线方程为y =3或y =-34x +3, 即y =3或3x +4y -12=0.(2)∵圆C 的圆心在直线l :y =2x -4上,∴设圆心C 为(a,2a -4),则圆C 的方程为(x -a )2+[y -(2a -4)]2=1.又∵|MA |=2|MO |,∴设M (x ,y ), 则x 2+(y -3)2=2x 2+y 2,整理得x 2+(y +1)2=4,设为圆D ,∴点M 既在圆C 上又在圆D 上,即圆C 和圆D 有交点,∴2-1≤a 2+[(2a -4)-(-1)]2≤2+1,解得a 的取值范围为[0,125]. 18.解 (1)设椭圆C 的方程为 x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0), 由题意得b =3,c a =12, 解得a =2,c =1.故椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1. (2)因为过点P (2,1)的直线l 与椭圆C 在第一象限相切,所以直线l 的斜率存在,故可设直线l 的方程为y =k (x -2)+1(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k (x -2)+1得(3+4k 2)x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0.①因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=[-8k (2k -1)]2-4(3+4k 2)(16k 2-16k -8)=0.整理,得96(2k +1)=0,解得k =-12. 所以直线l 的方程为y =-12(x -2)+1=-12x +2. 将k =-12代入①式,可以解得M 点的横坐标为1, 故切点M 的坐标为(1,32). 19.解 (1)由题意得e =c a =12,a +c =3, 联立a 2=b 2+c 2,解得a =2,b =3,c =1,∴椭圆方程为x 24+y 23=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AP →=λPC →可得C (1-x 1λ+1,1-y 1λ+1). ∵点C 在椭圆上,故(1+λ-x 1)24λ2+(1+λ-y 1)23λ2=1, 整理得712(1+λ)2-16(1+λ)(3x 1+4y 1)+(x 214+y 213)=λ2,又点A 在椭圆上可知x 214+y 213=1, 故有712(1+λ)2-16(1+λ)(3x 1+4y 1)=λ2-1.① 由BP →=λPD →,同理可得712(1+λ)2-16(1+λ)(3x 2+4y 2)=λ2-1.② ②-①得3(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0,即k AB =-34. 又AB ∥MN ,故k MN =-34, ∴直线MN 的方程为y -1=-34(x -1), 即3x +4y -7=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 23=1,3x +4y -7=0可得21x 2-42x +1=0⇒x M +x N =2=2x p ,∴P 是MN 的中点,即点P 平分线段MN .20.解 (1)由抛物线的定义知,圆M 经过焦点F (p 2,0), Q (-p 2,3p ), 点M 的纵坐标为3p ,又M ∈C ,则M (3p 2,3p ),|MF |=2p . 由题意,M 是线段EF 的垂直平分线上的点,故3p 2=p 2+52,解得p =2. 故抛物线C :y 2=4x ,圆M :(x -3)2+(y -23)2=16.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x =-1得y =-2k , 则D (-1,-2k ),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1) 得ky 2-4y -4k =0(k >0),即y =2+21+k 2k 或y =2-21+k 2k. ∵|F A |=|FD |,则A 的纵坐标为2+21+k 2k, 且2+21+k 2k=2k , 解得k = 3. ∴A (3,23),B (13,-233), 直线n :y =3(x -1),Q (-1,23),则|AB |=163, 点Q 到直线n 的距离d =23,△ABQ 的面积S =12|AB |·d =1633. 21.解 (1)∵双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b ax , 由双曲线的一条渐近线方程为y =x ,可得b a=1,解之得a =b , ∵c =a 2+b 2=2,∴a =b = 2.由此可得双曲线方程为x 22-y 22=1. (2)设A 的坐标为(m ,n ),可得直线AO 的斜率满足k =n m =-1-3,即m =3n .① ∵以点O 为圆心,c 为半径的圆的方程为x 2+y 2=c 2,∴将①代入圆的方程,得3n 2+n 2=c 2,解得n =12c ,m =32c , 将点A (32c ,12c )代入双曲线方程,得 (32c )2a 2-(12c )2b 2=1, 化简得34c 2b 2-14c 2a 2=a 2b 2, ∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=c 2-a 2代入上式,化简整理得34c 4-2c 2a 2+a 4=0, 两边都除以a 4,整理得3e 4-8e 2+4=0,解之得e 2=23或e 2=2, ∵双曲线的离心率e >1,∴该双曲线的离心率e =2(舍负).22.解 (1)由⎩⎨⎧ y 2=2px ,x -y +2=0⇒y 2-2py +22p =0, ∵抛物线C 2:y 2=2px 与直线l :x -y +2=0相切, ∴Δ=4p 2-82p =0⇒p =2 2.∴抛物线C 2的方程为y 2=42x ,其准线方程为x =-2,∴c = 2.∵离心率e =c a =22,∴a =2,b 2=a 2-c 2=2, 故椭圆的标准方程为x 24+y 22=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (x ′,y ′),T (x ,y ), 则⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=2v -u ,y ′=u +v ⇒⎩⎨⎧ u =13(2y ′-x ′),v =13(x ′+y ′).∵点Q (u ,v )在椭圆C 1上,∴u 24+v 22=1⇒[13(2y ′-x ′)]2+2[13(x ′+y ′)]2=4 ⇒x ′2+2y ′2=12,∴点P 的轨迹方程为x 2+2y 2=12.由O T →=M N →+2OM →+O N →得(x ,y )=(x 2-x 1,y 2-y 1)+2(x 1,y 1)+(x 2,y 2)=(x 1+2x 2,y 1+2y 2),x =x 1+2x 2,y =y 1+2y 2.设k OM ,k ON 分别为直线OM ,ON 的斜率,由题设条件知k OM ·k ON =y 1y 2x 1x 2=-12, 因此x 1x 2+2y 1y 2=0.∵点M,N在椭圆x2+2y2=12上,∴x21+2y21=12,x22+2y22=12,故x2+2y2=(x21+4x22+4x1x2)+2(y21+4y22+4y1y2) =(x21+2y21)+4(x22+2y22)+4(x1x2+2y1y2)=60+4(x1x2+2y1y2).∴x2+2y2=60,从而可知点T是椭圆x260+y230=1上的点.∴存在两个定点F1,F2,且为椭圆x260+y230=1的两个焦点,使得|TF1|+|TF2|为定值,其坐标为F1(-30,0),F2(30,0).。
2019届高考数学(北师大版理)大一轮复习讲义:第九章 平面解析几何 9.7 Word版含答案
§9.7双曲线最新考纲考情考向分析了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).主要侧重双曲线的方程以及以双曲线方程为载体,研究参数a,b,c及与渐近线有关的问题,其中离心率和渐近线是重点.以选择、填空题为主,难度为中低档.一般不再考查与双曲线相关的解答题,解题时应熟练掌握基础内容及双曲线方程的求法,能灵活应用双曲线的简单性质.1.双曲线定义平面内到两定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|)的点的集合叫作双曲线.这两个定点F1,F2叫作双曲线的焦点,两焦点之间的距离叫作双曲线的焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.2.双曲线的标准方程和简单性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a 对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点坐标A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)渐近线 y =±b a x y =±a b x 离心率 e =c a,e ∈(1,+∞),其中c =a 2+b 2 实虚轴 线段A 1A 2叫作双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ,线段B 1B 2叫作双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫作双曲线的实半轴长,b 叫作双曲线的虚半轴长a ,b ,c 的关系 c 2=a 2+b 2 (c >a >0,c >b >0)知识拓展巧设双曲线方程(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2-y 2b2=t (t ≠0). (2)过已知两个点的双曲线方程可设为x 2m +y 2n =1(mn <0).题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( × )(2)方程x 2m -y 2n=1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.( × ) (3)双曲线方程x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2-y 2n 2=0,即x m ±y n=0.( √ ) (4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( √ )(5)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2b 2-y 2a 2=1(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,则1e 21+1e 22=1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线).( √ )题组二 教材改编2.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( )A. 5 B .5 C. 2 D .2答案 A解析 由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,双曲线的渐近线方程为x a ±y b=0,即bx ±ay =0,。
近年高考数学一轮复习第9章平面解析几何章末总结演练文(2021年整理)
2019高考数学一轮复习第9章平面解析几何章末总结分层演练文编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019高考数学一轮复习第9章平面解析几何章末总结分层演练文)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019高考数学一轮复习第9章平面解析几何章末总结分层演练文的全部内容。
第9章平面解析几何章末总结一、选择题1.(必修2 P110B组T5改编)已知A(1,2),B(3,4),点P在x轴的负半轴上,O为坐标原点,若△PAB的面积为10,则|OP|=( )A.9 B.10C.11 D.12解析:选C.设P(m,0)(m<0),P到直线AB的距离为d,因为|AB|=错误!=2错误!,由S△PAB=10得错误!×2错误!×d=10.所以d=5错误!.又直线AB的方程为x-y+1=0,所以错误!=5错误!.解得m=-11或m=9(舍去),所以|OP|=|m|=11.选C.2.(必修2 P133A组T8改编)Rt△ABC中,|BC|=4,以BC边的中点O为圆心,半径为1 的圆分别交BC于P,Q,则|AP|2+|AQ|2=( )A.4 B.6C.8 D.10解析:选D.法一:特殊法.当A在BC的中垂线上时,由|BC|=4,得|OA|=2.所以|AP|2+|AQ|2=2|AP|2=2(12+22)=10.选D.法二:以O为原点,BC所在的直线为x轴,建立直角坐标系,则B(-2,0),C(2,0),P(-1,0),Q(1,0)设A(x0,y0),由AB⊥AC得错误!·错误!=-1.即x2,0+y错误!=4.所以|AP|2+|AQ|2=(x0+1)2+y错误!+(x0-1)2+y错误!=2(x2,0+y错误!)+2=2×4+2=10.即|AP|2+|AQ|2=10.故选D.3.(选修1.1 P35例3改编)如图,AB是椭圆C长轴上的两个顶点,M是C上一点,∠MBA=45°,tan ∠MAB=错误!,则椭圆的离心率为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!解析:选D.以AB所在的直线为x轴,AB的中点为原点建立平面直角坐标系(图略),可设椭圆C的方程为错误!+错误!=1(a〉b〉0).则直线MA,MB的方程分别为y=错误!(x+a),y=-x+a.联立解得M的坐标为错误!,所以错误!+错误!=1,化简得a2=3b2=3(a2-c2),所以错误!=错误!,所以错误!=错误!.故选D.4.(选修1。
2019届高考数学一轮复习夯基提能作业:第九章平面解析几何第九节圆锥曲线的综合问题
第九节 圆锥曲线的综合问题A 组 基础题组1.如图,抛物线W:y 2=4x 与圆C:(x-1)2+y 2=25交于A,B 两点,点P 为劣弧AB 上不同于A,B 的一个动点,与x 轴平行的直线PQ 交抛物线W 于点Q,则△PQC 的周长的取值范围是( )A.(10,14)B.(12,14)C.(10,12)D.(9,11)2.(2017湖南湘中名校联考)已知抛物线y 2=2px(p>0)的焦点为F,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足++=0,则++= .FA FB FC 1k AB 1k AC 1k BC 3.已知椭圆+=1(a>0,b>0)过点(0,1),其长轴长、焦距和短轴长的平方依次成等差数列.直线l 与xx 2a 2y 2b 2轴正半轴和y 轴分别交于点Q 、P,与椭圆分别交于点M 、N,各点均不重合且满足=λ1,=λ2.PM MQ PN NQ (1)求椭圆的标准方程;(2)若λ1+λ2=-3,试证明:直线l 过定点,并求此定点.4.已知椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,其离心率e=,点P 为椭圆上的一个动点,△x 2a 2y 2b 212PF 1F 2面积的最大值为4.3(1)求椭圆的方程;(2)若A,B,C,D 是椭圆上不重合的四个点,AC 与BD 相交于点F 1,·=0,求||+||的取值范围.AC BD AC BD B 组 提升题组1.(2017湖南长沙模拟)如图,P 是直线x=4上一动点,以P 为圆心的圆Γ过定点B(1,0),直线l 是圆Γ在点B 处的切线,过A(-1,0)作圆Γ的两条切线分别与l 交于E,F 两点.(1)求证:|EA|+|EB|为定值;(2)设直线l 交直线x=4于点Q,证明:|EB|·|FQ|=|FB|·|EQ|.2.(2017山东,21,14分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,椭圆C 截x 2a 2y 2b 222直线y=1所得线段的长度为2.2(1)求椭圆C 的方程;(2)动直线l:y=kx+m(m≠0)交椭圆C 于A,B 两点,交y 轴于点M.点N 是M 关于O 的对称点,☉N 的半径为|NO|.设D 为AB 的中点,DE,DF 与☉N 分别相切于点E,F,求∠EDF 的最小值.答案精解精析A 组 基础题组1.C 作出抛物线的准线:x=-1.过点Q 向准线引垂线,垂足为H.故|QC|=|QH|.∵PC 为圆的半径,∴|PC|=5.∴△PCQ 的周长=|PQ|+|QC|+|PC|=|PQ|+|QH|+5.又∵PQ 与x 轴平行,∴△PCQ 的周长=|PH|+5.∵点P 为劣弧AB 上不同于A,B 的动点,A(4,4),B(4,-4),∴5<|PH|<7,∴10<|PH|+5<12.∴△PCQ 的周长的取值范围为(10,12). 2.答案 0解析 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),F ,由++=0,得y 1+y 2+y 3=0.易得k AB ==(p 2,0)FA FB FC y 2-y 1x 2-x 1,同理k AC =,k BC=,所以++=++=0.2p y 1+y 22p y 1+y 32p y 2+y 31k AB 1k AC 1k BC y 1+y 22p y 3+y 12p y 2+y 32p 3.解析 (1)设椭圆的焦距为2c,由题意知b=1,且(2a)2+(2b)2=2(2c)2,又a 2=b 2+c 2,所以a 2=3.所以椭圆的标准方程为+y 2=1.x 23(2)证明:由题意设P(0,m),Q(x 0,0),M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),直线l 的方程为x=t(y-m),由=λ1知(x 1,y 1-m)=λ1(x 0-x 1,-y 1),PM MQ ∴y 1-m=-y 1λ1,由题意得y 1≠0,∴λ1=-1.my 1同理由=λ2知λ2=-1.PN NQ my 2∵λ1+λ2=-3,∴y 1y 2+m(y 1+y 2)=0,①由得(t 2+3)y 2-2mt 2y+t 2m 2-3=0,{x 2+3y 2=3,x =t (y -m )由题意知Δ=4m 2t 4-4(t 2+3)(t 2m 2-3)>0,②且有y 1+y 2=③,y 1y 2=,④2mt 2t 2+3t 2m 2-3t 2+3将③④代入①,得t 2m 2-3+2m 2t 2=0,∴(mt)2=1,由题意得mt<0,∴mt=-1,满足②,∴直线l 的方程为x=ty+1,则直线l 过定点(1,0). 4.解析 (1)由题意得,当点P 是椭圆的上、下顶点时,△PF 1F 2的面积取得最大值,此时=|F 1F 2|·|OP|=bc,S △PF 1F 212∴b c=4,3因为e=,所以b=2,a=4,123所以椭圆的方程为+=1.x 216y 212(2)由(1)得,F 1的坐标为(-2,0),因为·=0,所以AC⊥BD,AC BD ①当直线AC 与BD 中有一条直线的斜率不存在时,易得||+||=6+8=14.AC BD ②当直线AC 的斜率k 存在且k≠0时,设其方程为y=k(x+2),A(x 1,y 1),C(x 2,y 2),由得(3+4k 2)x 2+16k 2x+16k 2-48=0,{y =k (x +2),x 216+y 212=1x 1+x 2=,x 1x 2=,-16k 23+4k 216k 2-483+4k 2||=|x 1-x 2|=,AC 1+k 224(k 2+1)3+4k 2此时直线BD 的方程为y=-(x+2).1k 同理由{y =-1k (x +2),x 216+y 212=1可得||=,BD 24(k 2+1)4+3k 2||+||=+=,AC BD 24(k 2+1)3+4k 224(k 2+1)4+3k 2168(k 2+1)2(4+3k 2)(3+4k 2)令t=k 2+1,则||+||=(t>1),AC BD 16812+t -1t 2因为t>1,0<≤,所以|+||=∈,t -1t 214AC BD 16812+t -1t 2[967,14)综上,||+||的取值范围是.AC BD [967,14]B 组 提升题组1.证明 (1)设AE 切圆Γ于点M,直线x=4与x 轴的交点为N,故|EM|=|EB|.从而|EA|+|EB|=|AM|==|AP |2-|PM |2|AP |2-|PB |2=|AP |2-|BN |2-|PN |2===4.|AN |2-|BN |225-9所以|EA|+|EB|为定值4.(2)由(1)同理可知|FA|+|FB|=4,故E,F 均在椭圆+=1上.x 24y 23设直线EF 的方程为x=my+1(m≠0).令x=4,求得y=,即Q 点的纵坐标y Q =.3m 3m 由得(3m 2+4)y 2+6my-9=0.{x =my +1,x 24+y 23=1,设E(x 1,y 1),F(x 2,y 2),则有y 1+y 2=-,y 1y 2=-.6m 3m 2+493m 2+4因为E,B,F,Q 在同一条直线上,所以|EB|·|FQ|=|FB|·|EQ|等价于(y B -y 1)(y Q -y 2)=(y 2-y B )(y Q -y 1),即-y 1·+y 1y 2=y 2·-y 1y 2,3m 3m 即2y 1y 2=(y 1+y 2)·.3m 将y 1+y 2=-,y 1y 2=-代入,知上式成立.6m 3m 2+493m 2+4所以|EB|·|FQ|=|FB|·|EQ|.2.解析 (1)由椭圆的离心率为,得a 2=2(a 2-b 2),22又当y=1时,x 2=a 2-,得a 2-=2,a 2b 2a 2b 2所以a 2=4,b 2=2.因此椭圆方程为+=1.x 24y 22(2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程{y =kx +m ,x 2+2y 2=4,得(2k 2+1)x 2+4kmx+2m 2-4=0,由Δ>0得m 2<4k 2+2,(*)且x 1+x 2=-,因此y 1+y 2=,4km 2k 2+12m2k 2+1所以D ,(-2km 2k 2+1,m 2k 2+1)又N(0,-m),所以|ND|2=+,(-2km 2k 2+1)2(m 2k 2+1+m )2整理得|ND|2=,4m 2(1+3k 2+k 4)(2k 2+1)2因为|NF|=|m|,所以==1+.|ND |2|NF |24(k 4+3k 2+1)(2k 2+1)28k 2+3(2k 2+1)2令t=8k 2+3,t≥3,故2k 2+1=,t +14所以=1+=1+.|ND |2|NF |216t (1+t )216t +1t +2令y=t+,所以y'=1-.1t 1t 2当t≥3时,y'>0,从而y=t+在[3,+∞)上单调递增,1t 因此t+≥,1t 103当且仅当t=3时等号成立,此时k=0,所以≤1+3=4,|ND |2|NF |2由(*)得-<m<且m≠0.22故≥.|NF ||ND |12设∠EDF=2θ,则sin θ=≥.|NF ||ND |12所以θ的最小值为,π6从而∠EDF 的最小值为,此时直线l 的斜率是0.π3综上所述:当k=0,m∈(-,0)∪(0,)时,∠EDF 取到最小值.22π3。
近年届高考数学大一轮复习第九章平面解析几何第8讲第2课时定点、定值、范围、最值问题配套练习文北师大
2019届高考数学大一轮复习第九章平面解析几何第8讲第2课时定点、定值、范围、最值问题配套练习文北师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019届高考数学大一轮复习第九章平面解析几何第8讲第2课时定点、定值、范围、最值问题配套练习文北师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019届高考数学大一轮复习第九章平面解析几何第8讲第2课时定点、定值、范围、最值问题配套练习文北师大版的全部内容。
第2课时定点、定值、范围、最值问题一、选择题1.设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是()A.错误!B.[-2,2]C.[-1,1]D.[-4,4]解析Q(-2,0),设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,由Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,解得-1≤k≤1.答案C2.(2017·石家庄模拟)已知P为双曲线C:错误!-错误!=1上的点,点M满足|错误!|=1,且错误!·错误!=0,则当|错误!|取得最小值时点P到双曲线C的渐近线的距离为( )A.错误!B.错误! C.4 D.5解析由错误!·错误!=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=错误!,故选B.答案B3.已知椭圆C的方程为错误!+错误!=1(m>0),如果直线y=错误!x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.2错误! C.8 D.2错误!解析根据已知条件得c=错误!,则点(错误!,错误!错误!)在椭圆错误!+错误!=1(m>0)上,∴错误!+错误!=1,可得m=2错误!.答案B4.若双曲线错误!-错误!=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+2有公共点,则此双曲线的离心率的取值范围是() A.[3,+∞) B.(3,+∞) C.(1,3] D.(1,3)解析依题意可知双曲线渐近线方程为y=±错误!x,与抛物线方程联立消去y得x2±错误!x+2=0。
近年高考数学一轮复习第一部分基础与考点过关第九章平面解析几何学案(2021年整理)
2019版高考数学一轮复习第一部分基础与考点过关第九章平面解析几何学案编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019版高考数学一轮复习第一部分基础与考点过关第九章平面解析几何学案)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019版高考数学一轮复习第一部分基础与考点过关第九章平面解析几何学案的全部内容。
第九章平面解析几何1。
(原创)设m为常数,则过点A(2,-1),B(2,m)的直线的倾斜角是W。
答案:90°解析:因为过点A(2,-1),B(2,m)的直线x=2垂直于x轴,故其倾斜角为90°。
2。
(必修2P80练习1改编)若过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为W.答案:1解析:由1=错误!,得m+2=4-m,解得m=1.3。
(原创)若直线l的斜率k的变化范围是[-1,错误!],则它的倾斜角的变化范围是W。
答案:错误!∪错误!解析:由-1≤k≤3,即-1≤tan α≤3,∴α∈错误!∪错误!。
4。
(必修2P80练习6改编)已知两点A(4,0),B(0,3),点C(8,a)在直线AB上,则a=W.答案:-3解析:由k AB=k BC得错误!=错误!,解得a=-3。
5。
(必修2P80练习4改编)若直线l沿x轴的负方向平移2个单位,再沿y轴的正方向平移3个单位后,又回到原来的位置,则直线l的斜率为W.答案:-错误!解析:设直线上任一点为(x,y),平移后的点为(x-2,y+3),利用斜率公式得直线l的斜率为-错误!.1。
直线倾斜角的定义在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,如果把x轴所在的直线绕着交点按逆时针方向旋转至和直线重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角,并规定:与x轴平行或重合的直线的倾斜角为0°;直线的倾斜角α的取值范围是[0,π)W。
- 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)。
第八节曲线与方程
A组基础题组
1.方程x=所表示的曲线是()
A.双曲线的一部分
B.椭圆的一部分
C.圆的一部分
D.直线的一部分
2.已知点P是直线2x-y+3=0上的一个动点,定点M(-1,2),Q是线段PM延长线上的一点,且|PM|=|MQ|,则Q点的轨迹方程是()
A.2x+y+1=0
B.2x-y-5=0
C.2x-y-1=0
D.2x-y+5=0
3.已知椭圆+=1(a>b>0),M为椭圆上一动点,F1为椭圆的左焦点,则线段MF1的中点P的轨迹是()
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.抛物线
4.已知A(-1,0),B(1,0)两点,过动点M作x轴的垂线,垂足为N,若=λ·,当λ<0时,动点M 的轨迹为()
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.抛物线
5.已知点O(0,0),A(1,-2),动点P满足|PA|=3|PO|,则P点的轨迹方程是()
A.8x2+8y2+2x-4y-5=0
B.8x2+8y2-2x-4y-5=0
C.8x2+8y2+2x+4y-5=0
D.8x2+8y2-2x+4y-5=0
6.已知定点A(4,0)和圆x2+y2=4上的动点B,动点P(x,y)满足+=2,则点P的轨迹方程为.
7.已知动圆Q过定点A(2,0)且与y轴截得的弦MN的长为4,则动圆圆心Q的轨迹C的方程为.
8.在△ABC中,A为动点,B,C为定点,B,C(a>0),且满足条件sinC-sinB=sinA,则动点A的轨迹方程是.
9.已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:x-y-2=0相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)设点A为圆上一动点,AN⊥x轴于点N,若动点Q满足=m+(1-m)(其中m为非零常数),试求动点Q的轨迹方程.
10.已知长为1+的线段AB的两个端点A、B分别在x轴、y轴上滑动,P是AB上一点,且
=.求点P的轨迹方程.
B组提升题组
11.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点,AQ的垂直平分线与CQ的连线的交点为M,则M点的轨迹方程是()
A.-=1
B.+=1
C.-=1
D.+=1
12.在△ABC中,已知A(2,0),B(-2,0),G,M为平面上的两点且满足
++=0,||=||=||,∥,则顶点C的轨迹为()
A.焦点在x轴上的椭圆(长轴端点除外)
B.焦点在y轴上的椭圆(短轴端点除外)
C.焦点在x轴上的双曲线(实轴端点除外)
D.焦点在x轴上的抛物线(顶点除外)
13.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A(1,0),B(2,2),若点C满足=+t(-),其中t∈R,则点C的轨迹方程是.
14.△ABC的顶点A(-5,0),B(5,0),△ABC的内切圆圆心在直线x=3上,求顶点C的轨迹方程.
15.已知定点F(0,1)和直线l1:y=-1,过定点F与直线l1相切的动圆的圆心为点C.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)过点F的直线l2交动点C的轨迹于两点P,Q,交直线l1于点R,求·的最小值.
答案全解全析
A组基础题组
1.B x=两边平方,可变为x2+4y2=1(x≥0),表示的曲线为椭圆的一部分.
2.D设Q(x,y),易得P(-2-x,4-y),代入2x-y+3=0,得2x-y+5=0.
3.B设椭圆的右焦点是F2,由椭圆的定义可得|MF1|+|MF2|=2a>2c,所以|PF1|+|PO|=(|MF1|+|MF2|)=a>c,所以点P的轨迹是以F1和O为焦点的椭圆.
4.C设M(x,y),则N(x,0),所以=y2,λ·=λ(x+1,0)·(1-x,0)=λ(1-x2),所以y2=λ(1-x2),即λx2+y2=λ,当λ<0时,变形为x2+=1,所以当λ<0时,动点M的轨迹为双曲线.
5.A设点P的坐标为(x,y),则=3,整理得8x2+8y2+2x-4y-5=0.
6.答案(x-2)2+y2=1
解析设B(x0,y0),由+=2,得得代入圆的方程得(2x-4)2+4y2=4,即(x-2)2+y2=1.
7.答案y2=4x
解析设Q(x,y).因为动圆Q过定点A(2,0)且与y轴截得的弦MN的长为4,所以+|x|2=|AQ|2,所以|x|2+22=(x-2)2+y2,整理得y2=4x.所以动圆圆心Q的轨迹C的方程是y2=4x.
8.答案-=1(x>0且y≠0)
解析由正弦定理得-=×,即|AB|-|AC|=|BC|,故动点A的轨迹是以B,C为焦点,为实轴长的双曲线右支(除去顶点).
即动点A的轨迹方程为-=1(x>0且y≠0).
9.解析(1)设圆的半径为r,圆心到直线l1的距离为d,则d==2.
因为r=d=2,圆心为坐标原点O,所以圆C1的方程为x2+y2=4.
(2)设动点Q(x,y),A(x0,y0),
∵AN⊥x轴于点N,
∴N(x0,0),
由题意知,(x,y)=m(x0,y0)+(1-m)·(x0,0),
解得即
将点A代入圆C1的方程x2+y2=4,得动点Q的轨迹方程为+=1.
10.解析设A(x0,0),B(0,y0),P(x,y),
则=(x-x0,y),=(-x,y0-y),
又=,
所以x-x0=-x,y=(y0-y),
得x0=x,y0=(1+)y.
因为|AB|=1+,即+=(1+)2,
所以+(1+)y]2
=(1+)2,
化简得+y2=1.
所以点P的轨迹方程为+y2=1.
B组提升题组
11.D因为|MQ|=|MA|,所以|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,因此M点的轨迹是以
C(-1,0),A(1,0)为焦点的椭圆,其中a=,c=1,∴b2=,∴M点的轨迹方程是+=1.故选D.
12.B设C(x,y)(y≠0),则由++=0,知G为△ABC的重心,得G.
因为||=||=||,所以M为△ABC的外心,所以点M在y轴上,又∥,则有M.
所以x2+=4+,
化简得+=1,
又A(2,0),B(-2,0),C为△ABC的三个顶点,所以y≠0.
所以顶点C的轨迹为焦点在y轴上的椭圆(除去短轴端点).
13.答案y=2x-2
解析设C(x,y),则=(x,y),+t(-)=(1+t,2t),所以消去参数t得点C的轨迹方程为y=2x-2.
14.解析如图,|AD|=|AE|=8,
|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,
所以|CA|-|CB|=8-2=6.
根据双曲线的定义,所求轨迹是以A,B为焦点,实轴长为6的双曲线的右支(除去与x轴的交点),方程为-=1(x>3).
15.解析(1)由题设知点C到点F的距离等于它到l1的距离,
∴点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,
∴动点C的轨迹方程为x2=4y.
(2)由题意知,直线l2的斜率存在,方程可设为y=kx+1(k≠0),与动点C的轨迹方程x2=4y联立,消去y,得x2-4kx-4=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=4k,x1x2=-4.
又R,
∴·=·
=·+(kx1+2)·(kx2+2)
=(1+k2)x1x2+(x1+x2)++4
=-4(1+k2)+4k++4
=4+8.
∵k2+≥2(当且仅当k2=1时取等号),∴·≥4×2+8=16,
即·的最小值为16.。