2013江苏省高考高三一轮数学复习专题材料专题06 解析几何
2013江苏省高考高三一轮数学复习专题材料专题05_平面向量x
专题5 平面向量【课标要求】 1.课程目标通过平面向量的教学,使学生了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义;能用向量语言和方法表述并解决数学和物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力. 2.复习要求(1)平面向量的实际背景及基本概念:了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示.(2)向量的线性运算:掌握向量加、减法的运算,并理解其几何意义;通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,以及两个向量共线的含义;了解向量的线性运算性质及其几何意义.(3)平面向量的基本定理及坐标表示:了解平面向量的基本定理及其意义;掌握平面向量的正交分解及其坐标表示;会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算;理解用坐标表示的平面向量共线的条件. (4)平面向量的数量积:通过物理中“功”等实例,理解平面向量数量积的含义及其物理意义;体会平面向量的数量积与向量投影的关系;掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算;能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.(5)向量的应用:经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力. 3.复习建议(1)充分认识平面向量的具有几何形式和代数形式的双重身份,是数形结合的重要体现. (2)在基础知识复习时要注意向量考察的层次,分层次进行复习.第一层次:复习好向量本身的内容,包括平面向量的主要概念,主要运算,和、差、数乘、数量积的运算法则,几何意义及应用.第二层次:平面向量本身的综合,特别是平面向量的坐标表示,线性运算,基本定理 以及数量积的应用,及课本例题、习题的教学价值.第三层次:平面向量与其它知识的综合发挥向量的工具作用,由于向量具有几何形式和代数形式的双重身份,使它成为中学数学知识的“交汇点”,成为联系多项内容的媒介,它把数形很好的结合在一起,这正是数学学习中一个重要的思想方法,高考中除了对平面向量本身的概念、运算加以考查外,更重要的是与其他知识的联系,向量与三角函数、解析几何、数列、不等式等的综合题成为各类考试中考查的一个新热点.【典型例题】例1(填空题)(1)给出下列命题:① 0a =0;② 对于实数m 和向量,a b (m ∈R ),若m m =a b ,则=a b ; ③ 若≠a 0,⋅=⋅a b a c ,则=a c ;④ ()()⋅=⋅a b c a b c 对任意,,a b c 向量都成立;⑤对任意向量a ,有=a . 其中不正确的序号是 .(2)设a 与b 是两个不共线的向量,且向量λ+a b 与(2)--b a 共线,则λ的值为 .(3)平面向量a 与b 的夹角为060,(,),||==201a b ,则|2|+=a b .(4)如图,正方形ABCD 内有一个正ABE △,设,AB AD == i j ,则DE等于 . (用i 、j 表示)(5)如图,设P 、Q 为△ABC 内的两点,且2155AP ABAC =+ , AQ =23AB +14AC ,则△ABP的面积与△ABQ 的面积之比为 .(6)如图,半圆的直径AB =6,O 为圆心,C 为半圆上不同于A 、B 的任意一点,若P 为半径OC 上的动点,则()PA PB PC +⋅的最小值为 .(7)设函数()2x f x x x =⋅+,0A 为坐标原点,n A 为函数()y f x =图像上横坐标n()n N *∈的点,向量11,(1,0)nn k k k A A -===∑a i ,设n n θ为与a i 的夹角,则1tan n k k θ==∑ .(8)已知20=≠a b ,且关于x 的函数3211()()32f x x x x =++⋅a a b 在R 上有极值,则a 与b 的夹角范围为 .(9)如图,在ABC ∆中,120,2,1,BAC AB AC D ∠=︒==是边BC 上一点,2,DC BD =则AD BC ⋅=__________.(10)定义()(,,)f M m n p =,其中M 是△ABC 内一点,m 、n 、p 分别是△MBC 、△MCA 、△M A B 的面积,已知△ABC 中,AB AC ⋅= ,30BAC ∠=︒, 1()(,,)2f N x y =,则14x y +的最小值是 .BDNMQ P CAOPCBADCAB例2已知()()cos sin cos sin ααββ==,,,a b ,其中0αβπ<<<. (1)求证:+a b 与-a b 互相垂直;(2)若k +a b 与k -a b (k ≠0)的长度相等,求βα-.例3已知向量(2,1),(1,)AB k AC k =--=.(1)若△ABC 为直角三角形,求k 值; (2)若△ABC 为等腰直角三角形,求k 值.例4已知向量(cos ,sin )(0)OA λαλαλ=≠ ,(sin ,cos )OB ββ=-,其中O 为坐标原点.(1)若6πβα=-,求向量OA 与OB 的夹角;(2)若||AB ≥2||OB对任意实数,αβ都成立,求实数λ的取值范围.例5 如图ABC ∆中,3,AB BC CA PQ ===是以A 为圆心,以1为半径的圆的一条直径.问:BC与PQ 的夹角θ为何值时,BP CQ ⋅有最大值和最小值.BQACP例6如图,在边长为1的正三角形ABC 中,,E F 分别是边,AB AC 上的点,若 ,AE mAB AF nAC ==,,(0,1)m n ∈.设EF 的中点为M ,BC 的中点为N . ⑴若,,A M N 三点共线,求证m n =;⑵若1m n +=,求||MN的最小值.ABCEFM N1.定义*a b 是向量a 和b 的“向量积”,它的长度||||sin ,*=⨯⨯θa b a b 其中θ为 向量a 和b的夹角,若(2,0),(1,=-=u u v 则|()|*+u u v = .2.已知A 、B 、C 是直线l 上的不同的三点,O 是外一点,向量OA 、OB 、OC满足:23(1)[ln(23)]02OA x OB x y OC -+⋅-+-⋅=,记()y f x =,则函数()y f x =的解析式为 .3.如图,在正方形ABCD 中,已知2=AB ,M 为BC 的中点,若N 为正方形内(含边界)任意一点,则AM AN ⋅的最大值是 .BDCNMA4.在OAB ∆中,(1)若C 为直线AB 上一点,且(1)AC CB =λλ≠- ,求证:1OA OBOC +λ=+λ;(2)若0OA OB ⋅= ,OA OB a ==,且C 为线段AB 上靠近A 的一个三等分点,求OC AB ⋅ 的值; (3)若1OA =,OB =,且1P ,2P ,3P ,…,1n P -为线段AB 的(2)n n ≥个等分点,求121n OP AB OP AB OP AB -⋅+⋅++⋅ 的值.一、填空题1.12e ,e 是平面内不共线的两个向量,已知AB =1-e k 2e ,CB = 122+e e , 123CD =-e e ,若D B A ,,三点共线,则k 的值是 .2.已知向量(2,1),(3,0)=-=-a b ,则a 在b 方向上的投影为 . 3.已知向量||||=+a bp a b ,其中a 、b 均为非零向量,则||p 的取值范围是 . 4.已知向量a =(1,3),b =(2,1),若a +2b 与3a +λb 平行,则λ的值等于 . 5.已知向量2411()(),,,a =b =.若向量()λ⊥b a +b ,则实数λ的值是 . 6.若向量,a b满足|||1,()1==⋅+=a b a a b ,则向量,a b 的夹角大小为 . 7.设向量a 与b 的模分别为6和5,夹角为120°,则||+a b 等于 .8.如图,在△ABC 中,1,3,,,2BD DC AE ED AB AC ====若a bBE则=. (用a ,b 表示)A9.在ABC ∆中,M 是BC 的中点,AM =1,点P 在AM 上且满足2PA PM = ,则()PA PB PC ⋅+等于 .10. 在ABC ∆中,()()2cos ,2sin ,5cos ,5sin OA OB ααββ==,若5OAO B ⋅=- ,则ABO S ∆= .11.已知P 是ABC ∆内一点,且满足23PA PB PC ++=0,记ABP ∆、BCP ∆、ACP ∆的面积依次为123,,S S S ,则123::S S S 等于 .12. 如图,在△ABC 中,AB =2,BC =3,∠ABC =60°,AH ⊥BC ,垂足为H ,M 为AH 的中点,若μλμλ++=则,BC AB AM 的值等于 . 13.如图,在直角ABC ∆中,已知3AC BC ==,M 为AB 的靠近A 点的三等分点,若N 为直角ABC ∆内(含边界)任意一点,则CM CN ⋅的最大值是 .14.设函数1()1f x x =+,点0A 表示坐标原点,点(,())()n A n f n n n N *∈,若向量11,(1,0)n n k k k A A -===∑ a i ,n n θ为与a i 的夹角,设1tan nn k k S θ==∑,则n S = .二.解答题15.已知向量1(sin ,1),(cos ,)2x x ==-a b . (1)当⊥a b 时,求+a b 的值; (2)求函数()()f x =⋅-a b a 的最小正周期.16.已知向量(,)x y =u 与(,2)y y x =-v 的对应关系用()f =v u 表示. (1)设(1,1),(1,0)==a b ,求向量()f a 及()f b 的坐标; (2)求使()(,)f p q =c ,(,p q 为常数)的向量c 的坐标;(3)证明:对于任意向量,a b 及常数,m n 恒有()()()f m n mf nf +=+a b a b 成立17.如图,平面四边形ABCD 中,AB =13,AC =10,AD =5,3cos ,5DAC AB AC ∠=⋅=120.(1)求cos ∠BAD ;(2)设AC xAB yAD x y =+,求、的值.18.已知向量a =(cos23x ,sin 23x ),b =(cos 2x ,-sin 2x ), 且x ∈[0,2π],若f (x )=a ·b -2λ︱a +b ︱的最小值为-7,求实数λ的值.19.已知等边三角形ABC 的边长为2,⊙A 的半径为1,PQ 为⊙A 的任意一条直径.(1)判断BP CQ AP CB ⋅-⋅的值是否会随点P 的变化而变化,请说明理由;(2)求BP CQ ⋅的最大值.QPACB20.已知i 、j 分别是x 轴,y 轴方向上的单位向量,12,10,OA OA ==j j 且113n n n n A A A A -+= (n =2,3,4...),在射线(0)y x x =≥上从下到上依次有(1,2,3,)i B i =⋅⋅⋅,133,OB =+i j 且1(2,3,4)n n B B n -==.(1)求54A A ; (2)求n n OB OA ,;(3)四边形n n n n B B A A 11++面积的最大值.。
高三数学复习 解析几何(含答案)
苏州市高三数学 解析几何一.填空题【考点一】:直线方程及直线与直线的位置关系例1.若直线ax +(2a -1)y +1=0和直线3x +ay +3=0垂直,则a 的值为_________. 【答案】a =0或a =-1.【解析】由两直线垂直得3a +(2a -1)a =0,解得a =0或a =-1.例2.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的范围是_________. 【答案】⎝⎛⎭⎫π6,π2.【解析】方法一:由⎩⎨⎧y =kx -3,2x +3y -6=0,解得:⎩⎪⎨⎪⎧x =6+332+3k ,y =6k -232+3k .因为交点在第一象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧6+332+3k >0,6k -232+3k >0,解得:k >33. 所以,直线l 的倾斜角的范围是⎝⎛⎭⎫π6,π2.方法二:因为直线l :y =kx -3恒过定点(0,-3),直线2x +3y -6=0与x 轴,y 轴交点的坐标分别为(3,0),(0,2) .又点(0,-3)与点(3,0)连线的斜率为0+33-0=33,点(0,-3)与点(0,2)连线的斜率不存在,所以要使直线l 与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则k >33,所以直线l 的倾斜角的范围是⎝⎛⎭⎫π6,π2.例3.已知点A (-1,0),B (1,0),C (0,1),直线y =ax +b (a >0)将△ABC 分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是 . 【答案】⎝⎛⎭⎫1-22,12.【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,y =ax +b 消去x ,得y =a +ba +1,当a >0时,直线y =ax +b 与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫-b a ,0,结合图形知12×a +b a +1×⎝⎛⎭⎫1+b a =12,化简得(a +b )2=a (a +1),则a =b 21-2b.∵a >0,∴b 21-2b >0,解得b <12.考虑极限位置,即a =0,此时易得b =1-22,故答案为⎝⎛⎭⎫1-22,12. 例4.设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则P A ·PB 的最大值是 . 【答案】5.【解析】因为直线x +my =0与mx -y -m +3=0分别过定点A ,B ,所以A (0,0),B (1,3). 当点P 与点A (或B )重合时,P A ·PB 为零; 当点P 与点A ,B 均不重合时,因为P 为直线x +my =0与mx -y -m +3=0的交点,且易知此两直线垂直, 所以△APB 为直角三角形,所以AP 2+BP 2=AB 2=10,所以P A ·PB ≤P A 2+PB 22=102=5,当且仅当P A =PB 时,上式等号成立.【考点二】: 圆方程及直线与圆的位置关系例5.圆心在直线y =-4x 上,且与直线l :x +y -1=0相切于点P (3,-2),则该圆的标准方程是 . 【答案】(x -1)2+(y +4)2=8.【解析】方法一: 如图,设圆心(x 0,-4x 0),依题意得4x 0-23-x 0=1,∴x 0=1,即圆心坐标为(1,-4),半径r =22, 故圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.方法二:设所求方程为(x -x 0)2+(y -y 0)2=r 2,根据已知条件得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-+=--+--=r y x r y x x y 2|1|)2()3(4002202000,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-==224100r y x ,因此所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8.例6.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________. 【答案】6【解析】如图所示,则圆心C 的坐标为(3,4),半径r =1,且AB =2m .因为∠APB =90°,连接OP ,易知OP =12AB =m .要求m 的最大值,即求圆C 上的点P 到原点O 的最大距离.因为OC =32+42=5, 所以OP max =OC +r =6, 即m 的最大值为6.例7.在平面直角坐标系xOy 中,(2,0)A ,O 是坐标原点,若在直线0x y m ++=上总存在点P,使得PA ,则实数m 的取值范围是 .【答案】11m +≤.【解析】设P (x ,y ),由PA =得,化简得22(1)3x y ++=,所以点P 是直线0x y m ++=与圆22(1)3x y ++=,的公共点,即直线与圆,解得11m -≤.例8.已知圆C :22(1)5x y +-=,A 为圆C 与x 负半轴的交点,过点A 作圆的弦AB ,记线段AB 的中点为M .若OA OM =,则直线AB 的斜率 . 【答案】2k =.【解析】设直线AB :(2)y k x =+. 因为CM AB ⊥,直线CM :11y x k=-+. 将它与直线AB 的方程联立得222(12)2(,)11k k k kM k k -+++.因为2OA OM ==2=,2k =±. 当2k =-不符合,故2k =.例9.已知直线3y ax =+与圆22280x y x ++-=相交于,A B 两点,点00(,)P x y 在直线2y x =上,且PB PA =,则0x 的取值范围为 .【答案】(1,0)(0,2)-.【解析】先从第一个条件出发,确定参数a 的取值范围.因为P 在线段AB 的中垂线上,从而用a 的代数式表示直线PC 的斜率后得到00211x x a=-+, 3,04a a <->解得:0x 的取值范围为(1,0)(0,2)-.例10.设P 为直线3x +4y +3=0上的动点,过点P 作圆C :x 2+y 2-2x -2y +1=0的两条切线,切点分别为A ,B ,则四边形P ACB 的面积的最小值为________. 【答案】3.【解析】圆C :(x -1)2+(y -1)2=1的圆心是点C (1,1),半径是1, 易知PC 的最小值等于圆心C (1,1)到直线3x +4y +3=0的距离,即105=2,而四边形P ACB 的面积等于2S △P AC =2×(12P A ·AC )=P A ·AC =P A =PC 2-1=22-1=3,因此四边形P ACB 的面积的最小值是3.例11.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆()41:22=-+y x C .若等边PAB ∆的一边AB为圆C 一条弦,则PC 的最大值为 . 【答案】4.【解析】由PAB ∆为等腰三角形,PAB ∆为等边三角形,故PC 与AB 垂直,设PC 与AB 交于点H ,记,,AH BH x PH y PC t ====,则CH =,满足()224,0x y x y t y ⎧+=>⎪⎨=+⎪⎩求PC的最小值.记直线:l y t =+,利用线性规划作图,可知当直线l 与圆弧()224,0x y x y +=>相切时,则t 取最大值,求得max 4t =,即PC 的最大值为4.例12.已知圆C 的方程为22(1)(1)9x y -+-=,直线:3l y kx =+与圆C 交于,A B 两点,M 为弦AB 上一动点,以M 为圆心,2为半径的圆与圆C 总有公共点,则实数k 的范围________. 【答案】k ≥34-. 【解析】因为5MC <,只要MC ≥1对于任意的点M 恒成立, 只需点位于的中点时存在公共点即可. 点(1,1)到直线的距离d =≥1,解得:k ≥34-. 【考点三】: 圆锥曲线方程与性质例13.若椭圆2215x y m+=的离心率e =,则m 的值是________.【答案】3或253. 【解析】当焦点在x轴上时,e ==3m =; 当焦点在y轴上时,e ==253m =. 例14.设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上的一点,∆21F PF 是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为________. 【答案】34.【解析】∆21F PF 是底角为30的等腰三角形221332()224c PF F F a c c e a ⇒==-=⇔== .例15.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若AB =10,BF =8,cos ∠ABF =45,则C 的离心率为________.【答案】35.【解析】如图,设AF =x ,则cos ∠ABF =82+102-x 22×8×10=45. 解得x =6,∴∠AFB =90°,由椭圆及直线关于原点对称可知AF 1=8,∠F AF 1=∠F AB +∠FBA =90°,△F AF 1是直角三角形,所以F 1F =10,故2a =8+6=14,2c =10,∴c a =57.例16.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 的最大值为 . 【答案】6.【解析】由题意,F (-1,0),设点P 00(,)x y ,则有2200143x y +=,解得22003(1)4x y =-, 因为00(1,)FP x y =+,00(,)OP x y =,所以2000(1)OP FP x x y ⋅=++=00(1)OP FP x x ⋅=++203(1)4x -=20034x x ++,此二次函数对应的抛物线的对称轴为02x =-,因为022x -≤≤,所以当02x =时,OP FP ⋅取得最大值222364++=.例17.设P 是有公共焦点F 1,F 2的椭圆C 1与双曲线C 2的一个交点,且PF 1⊥PF 2,椭圆C 1的离心率为e 1,双曲线C 2的离心率为e 2.若e 2=3e 1,则e 1=________.【答案】53. 【解析】设椭圆C 1的长半轴长为a 1,短半轴长为b 1,双曲线C 2的实半轴长为a 2,虚半轴长为b 2.∵ PF 1⊥PF 2,根据椭圆的性质可得S △PF 1F 2=b 21,又e 1=c a 1,∴ a 1=c e 1,∴ b 21=a 21-c 2=c 2⎝⎛⎭⎫1e 21-1.根据双曲线的性质可得S △PF 1F 2=b 22,∵ e 2=c a 2,a 2=c e 22,∴ b 22=c 2-a 22=c 2⎝⎛⎭⎫1-1e 22,∴ c 2⎝⎛⎭⎫1e 21-1=c 2⎝⎛⎭⎫1-1e 22,即1e 21+1e 22=2.∵ 3e 1=e 2,∴ e 1=53. 例18.已知直线:20l x y m -+=上存在点M 满足与两点(2,0)A -,(2,0)B 连线的斜率34MA MB K K =-,则实数m 的值是___________.【答案】[]4,4-.【解析】点M 的轨迹为221(2)43x y x +=≠. 把直线:2l x y m =-代入椭圆方程得,221612(312)0y my m -+-=. 根据条件,上面方程有非零解,得△≥0,解得-4≤m ≤4.例19.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>.双曲线221x y -=的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个焦点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为 .【答案】152022=+y x . 【解析】因为椭圆的离心率为23, 所以23==a c e ,2243a c =,222243b a ac -==,所以2241a b =,即224b a =. 双曲线的渐近线为x y ±=,代入椭圆得12222=+bx a x ,即1454222222==+b x b x b x . 所以b x b x 52,5422±==,2254b y =,b y 52±=, 则第一象限的交点坐标为)52,52(b b .四边形的面积为16516525242==⨯⨯b b b ,故52=b .因此,椭圆方程为152022=+y x . 例20.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,以12F F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为P .若1230PF F ∠=︒,则该双曲线的离心率为 .1.【解析】由双曲线定义易得,12122,PF PF a PF -==,1212212F F ce a PF PF ===-. 例21.已知圆O :224x y +=与x 轴负半轴的交点为A ,点P 在直线l0y a +-=上,过点P 作圆O 的切线,切点为T .(1)若a =8,切点1)T -,求直线AP 的方程; (2)若P A =2PT ,求实数a 的取值范围.【解析】由题意,直线PT 切于点T ,则OT ⊥PT ,又切点T 的坐标为(4,3)-,所以OT k =,1PT OT k k =-=,故直线PT的方程为1y x +-40y --=. 联立直线l 和PT,40,80,y y --=+-=解得2,x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩即2)P ,所以直线AP的斜率为k ===,故直线AP的方程为2)y x =+,即1)21)0x y -+=,即1)20x y -+=.(2)设(,)Pxy ,由P A =2PT ,可得2222(2)4(4)x y x y ++=+-,即22334200x y x ++-=,即满足P A =2PT 的点P 的轨迹是一个圆22264()39x y -+=,所以问题可转化为直线0y a +-=与圆22264()39x y -+=有公共点,所以83d =,即16|3a -≤a . 例22.已知圆C :x 2+(y -1)2=5,直线l :mx -y +1-m =0. (1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个交点;(2)设直线l 与圆C 交于点A ,B ,若AB =17,求直线l 的倾斜角;(3)设直线l 与圆C 交于A ,B ,若定点P (1,1)满足2AP →=PB →,求此时直线l 的方程. 【解析】(1)证明 直线l 恒过定点P (1,1),由12+(1-1)2<5知点P 在圆C 内, 所以直线l 与圆C 总有两个交点.(2)圆心到直线的距离d =222⎪⎭⎫ ⎝⎛-AB r =32,又d =|0-1+1-m |m 2+1,所以32=|0-1+1-m |m 2+1,解得m =±3,所以,l 的倾斜角为π3或2π3.(3)方法一:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由2AP →=PB →得:2(1-x 1,1-y 1)=(x 2-1,y 2-1), 所以x 2+2x 1=3,①直线l 的斜率存在,设其方程为y -1=k (x -1),⎩⎨⎧=-+-=-5)1()1(122y x x k y ⇒(k 2+1)x 2-2k 2x +k 2-5=0, 所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=+③②,15,1222212221k k x x k k x x由①②③消去x 1,x 2解得k =±1,故所求直线l 的方程为x -y =0或x +y -2=0.方法二:如图,过点C 作CD ⊥AB 于D ,设AP =t ,则PB =2t ,AD =1.5t ,PD =0.5t .在Rt △CDP 中,有CP 2=CD 2+PD 2,得CD 2=1-(0.5t )2,在Rt △CDA 中,CD 2=5-()1.5t 2,所以t =2, 从而,CD =22,又直线AB 的方程为mx -y +1-m =0,d =|m |m 2+1=22, 解得m =±1,故所求直线l 的方程为x -y =0或x +y -2=0.例23.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆上一点(在x 轴上方),连结PF 1并延长交椭圆于另一点Q ,设PF 1→=λF 1Q →.(1) 若点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32,且△PQF 2的周长为8,求椭圆C 的方程; (2) 若PF 2垂直于x 轴,且椭圆C 的离心率e ∈⎣⎡⎦⎤12,22,求实数λ的取值范围.【解析】 (1) 因为F 1,F 2为椭圆C 的两焦点,且P ,Q 为椭圆上的点,所以PF 1+PF 2=QF 1+QF 2=2a , 从而△PQF 2的周长为4a .由题意,得4a =8,解得a =2.因为点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫1,32, 所以1a 2+94b2=1,解得b 2=3.所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2) (法1)因为PF 2⊥x 轴,且P 在x 轴上方,故设P (c ,y 0),y 0>0.设Q (x 1,y 1). 因为P 在椭圆上,所以c 2a 2+y 20b 2=1,解得y 0=b 2a ,即P ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a .因为F 1(-c ,0),所以PF 1→=⎝⎛⎭⎫-2c ,-b 2a ,F 1Q →=(x 1+c ,y 1).由PF 1→=λF 1Q →,得-2c =λ(x 1+c ),-b 2a=λy 1,解得x 1=-λ+2λc ,y 1=-b2λa ,所以Q ⎝⎛⎭⎪⎫-λ+2λc ,-b 2λa .因为点Q 在椭圆上,所以⎝⎛⎭⎫λ+2λ2e 2+b2λ2a2=1,即(λ+2)2e 2+(1-e 2)=λ2,(λ2+4λ+3)e 2=λ2-1.因为λ+1≠0,所以(λ+3)e 2=λ-1,从而λ=3e 2+11-e 2=41-e 2-3. 因为e ∈⎣⎡⎦⎤12,22,所以14≤e 2≤12,即73≤λ≤5.所以λ的取值范围是⎣⎡⎦⎤73,5.(法2)因为PF 2⊥x 轴,且P 在x 轴上方, 故设P (c ,y 0),y 0>0.因为P 在椭圆上,所以c 2a 2+y 20b 2=1,解得y 0=b 2a,即P ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a . 因为F 1(-c ,0),故直线PF 1的方程为y =b 22ac(x +c ).由⎩⎨⎧y =b22ac(x +c ),x 2a 2+y2b 2=1,得(4c 2+b 2)x 2+2b 2cx +c 2(b 2-4a 2)=0.因为直线PF 1与椭圆有一个交点为P ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,设Q (x 1,y 1),则x 1+c =-2b 2c 4c 2+b 2,即-c -x 1=2b 2c4c 2+b 2.因为PF 1→=λF 1Q →所以λ=2c -c -x 1=4c 2+b 2b 2=3c 2+a 2a 2-c 2=3e 2+11-e 2=41-e 2-3. 因为e ∈⎣⎡⎦⎤12,22,所以14≤e 2≤12,即73≤λ≤5.所以λ的取值范围是⎣⎡⎦⎤73,5.例24.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点P (1,32),离心率e =12,直线l 的方程为x=4.(1)求椭圆C 的方程;(2)AB 是经过右焦点F 的任一弦(不经过点P ),设直线AB 与直线l 相交于点M ,记P A ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3.问:是否存在常数λ,使得k 1+k 2=λk 3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由.【解析】(1)由P ⎝⎛⎭⎫1,32在椭圆上得,1a 2+94b 2=1.① 依题设知a =2c ,则b 2=3c 2.② ②代入①解得c 2=1,a 2=4,b 2=3. 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)法一:由题意可设直线AB 的斜率为k , 则直线AB 的方程为y =k (x -1).③代入椭圆方程3x 2+4y 2=12并整理,得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有 x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4(k 2-3)4k 2+3.④在方程③中令x =4得,M 的坐标为(4,3k ). 从而k 1=y 1-32x 1-1,k 2=y 2-32x 2-1,k 3=3k -324-1=k -12.由于A ,F ,B 三点共线,则有k =k AF =k BF ,即有y 1x 1-1=y 2x 2-1=k . 所以k 1+k 2=y 1-32x 1-1+y 2-32x 2-1=y 1x 1-1+y 2x 2-1-32⎝⎛⎭⎫1x 1-1+1x 2-1=2k -32·x 1+x 2-2x 1x 2-(x 1+x 2)+1.⑤④代入⑤得k 1+k 2=2k -32·8k 24k 2+3-24(k 2-3)4k 2+3-8k 24k 2+3+1=2k -1,又k 3=k -12,所以k 1+k 2=2k 3.故存在常数λ=2符合题意.法二:设B (x 0,y 0)(x 0≠1),则直线FB 的方程为y =y 0x 0-1(x -1),令x =4,求得M ⎝⎛⎭⎫4,3y 0x 0-1,从而直线PM 的斜率为k 3=2y 0-x 0+12(x 0-1),联立⎩⎨⎧y =y 0x 0-1(x -1),x 24+y23=1,得A ⎝⎛⎭⎪⎫5x 0-82x 0-5,3y 02x 0-5,则直线P A 的斜率为k 1=2y 0-2x 0+52(x 0-1),直线PB 的斜率为k 2=2y 0-32(x 0-1),所以k 1+k 2=2y 0-2x 0+52(x 0-1)+2y 0-32(x 0-1)=2y 0-x 0+1x 0-1=2k 3,故存在常数λ=2符合题意.例25.如图6,已知椭圆22:1124x y C +=,点B 是其下顶点,过点B 的直线交椭圆C 于另一点A (A 点在x 轴下方),且线段AB 的中点E 在直线y x =上. (1)求直线AB 的方程;(2)若点P 为椭圆C 上异于,A B 的动点,且直线,AP BP 分别交直线y x =于点,M N ,证明:OM ON ⋅为定值.【解析】(1)设点E (m ,m ),由B (0,-2)得A (2m ,2m +2). 代入椭圆方程得224(22)1124m m ++=,即22(1)13m m ++=, 解得32m =-或0m =(舍). 所以A (3-,1-).故直线AB 的方程为360x y ++=.(2)设00(,)P x y ,则22001124x y +=,即220043x y =-. 设),(M M y x M ,由M P A ,,三点共线, ∴)3)(1()1)(3(00++=++M M x y y x . 又点M 在直线x y =上,图6解得M 点的横坐标000032M y x x x y -=-+.设),(N N y x N ,由N P B ,,三点共线, ∴00(2)(2)N N x y y x +=+.点N 在直线y x =上,解得N 点的横坐标00022N x x x y -=--.所以OM ON ⋅0|0|M N x x --=2||||M N x x ⋅=200003||2y x x y --+0002||2x x y -⋅--=2000200262||()4x x y x y ---=2000220000262||23x x y x x x y ---=2000200032||3x x y x x y --=6. 例26.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F (-1,0),左准线方程为x =-2.(1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 已知直线l 交椭圆C 于A ,B 两点.① 若直线l 经过椭圆C 的左焦点F ,交y 轴于点P ,且满足P A →=λAF →,PB →=μBF →.求证:λ+μ为定值;② 若OA ⊥OB (O 为原点),求△AOB 面积的取值范围.【解析】(1)由题设知c =1,a 2c=2,a 2=2c ,∴ a 2=2,b 2=a 2-c 2=1,∴ 椭圆C :x 22+y 2=1.(2) ① 证明:由题设知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +1),则P (0,k ).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 方程代入椭圆方程,得x 2+2k 2(x +1)2=2,整理得(1+2k 2)x 2+4k 2x +2k 2-2=0,∴ x 1+x 2=-4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k 2.由P A →=λAF →,PB →=μBF →知,λ=-x 11+x 1,μ=-x 21+x 2,∴ λ+μ=-x 1+x 2+2x 1x 21+x 1+x 2+x 1x 2=--4k 21+2k 2+4k 2-41+2k 21+-4k 21+2k 2+2k 2-21+2k2=--4-1=-4(定值). ②当直线OA ,OB 分别与坐标轴重合时,易知△AOB 的面积S =22.当直线OA ,OB 的斜率均存在且不为零时,设OA :y =kx ,OB :y =-1kx .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将y =kx 代入椭圆C 方程,得x 2+2k 2x 2=2,∴ x 21=22k 2+1,y 21=2k 22k 2+1,同理可得x 22=2k 22+k 2,y 22=22+k 2, △AOB 的面积S =OA ·OB 2=(k 2+1)2(2k 2+1)(k 2+2).令t =k 2+1∈[1,+∞),则S =t 2(2t -1)(t +1)=12+1t -1t2;令u =1t∈(0,1),则S =1-u 2+u +2=1-⎝⎛⎭⎫u -122+94∈⎣⎡⎭⎫23,22. 综上所述,S ∈⎣⎡⎦⎤23,22,即△AOB 面积的取值范围是⎣⎡⎦⎤23,22.三.课本改编题1.课本原题(必修2第112页习题2.2第12题):已知点(,)M x y 与两个定点(0,0),(3,0)O A 的距离之比为12,那么点M 的坐标应满足什么关系?画出满足条件的点M 所构成的曲线.改编1:(2008高考江苏卷第13题)满足条件2,AB AC ==的三角形ABC 的面积的最大值为 .改编2:(2013高考江苏卷第18题)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,求切线方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MA =2MO ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.[说明]:利用阿波罗尼斯圆进行命题的经典考题很多,最著名的当属高考中出现的这两题.课本上虽未出现阿波罗尼斯圆的字眼,但是必修2教材上的这道习题已经体现了这类问题的本质.如果我们平时能钻研教材,对这道习题有所研究,那么我们的数学意识就会有所增强,再碰到此类问题时就会得心应手.2.课本原题(1)(选修2-1第42页习题第5题)在ABC D 中,(6,0),(6,0)B C -,直线AB 、AC 的斜率乘积为94,求顶点A 的轨迹.原题(2)(选修2-2第105页复习题第14题):已知椭圆具有如下性质:设M 、N 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上关于原点对称的两点,点P 是椭圆上的任意一点.若直线PM 、PN 的斜率都存在并分别记为,PM PN k k ,则P M P N k k ×是与点P 的位置无关的定值.试类比椭圆,写出双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个类似性质,并加以证明.改编1:(2012年南通市高三数学第二次模拟考试第13题)在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,B 、C 分别为椭圆的上、下顶点,直线BF 2与椭圆的另一交点为D .若cos ∠F 1BF 2=725,则直线CD 的斜率为____.改编2:(2013苏北四市期末18题第2、3问)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E的方程为22143x y +=.若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l 经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆 上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点.M(1)设直线OM 的斜率为,1k 直线BP 的斜率为2k ,求证:21k k 为定值;(2)设过点M 垂直于PB 的直线为m .求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.改编3:(2011年高考江苏卷第18题)如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆22142x y+=的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线P A的斜率为k.(1)当直线P A平分线段MN,求k的值;(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;(3)对任意k>0,求证:P A⊥PB.[说明]原题是推理与证明中的复习题,教学中可以把握教材前后的联系,在椭圆的学习中就可以对该结论进行探究.利用该结论进行命题的经典考题非常多,以上几例利用这个结论会大大降低运算的难度.平时我们要多留意课本上的常见结论,加强知识储备,这对提高我们的解题能力大有帮助.3.课本原题(必修2 P88思考运用13):已知直线l 过点(2,3),与两坐标轴在第一象限围成的三角形面积为16,求该直线l 的方程改编1:过点(-5,-4)且与两坐标轴围成的三角形面积为5的直线方程是 . [解析]设所求直线方程为)5(4+=+x k y .依题意有5)45)(54(21=--k k. ∴01630252=+-k k (无解)或01650252=+-k k ,解得52=k ,或58=k . ∴直线的方程是01052=--y x ,或02058=+-y x .改编2:(2006年上海春季卷)已知直线l 过点)1,2(P ,且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 面积的最小值为 . [解析]设直线AB 的方程为)0()2(1<-=-k x k y ,则1111111(2)(12)44[4(4)()][442222OAB S k k k k k k ∆=--=--=+-+-+=≥,当且仅当k k 14-=-即21-=k 时取等号, ∴当21-=k 时,OAB S ∆有最小值4. 改编3:已知射线)0(4:>=x x y l 和点)4,6(M ,在射线l 上求一点N ,使直线MN 与l 及x 轴围成的三角形面积S 最小. [解析]设)1)(4,(000>x x x N ,则直线MN 的方程为0)4)(6()6)(44(00=-----y x x x .令0=y 得1500-=x x x , ∴]211)1[(101]1)1[(101104)15(2100020020000+-+-=-+-=-=⋅-=x x x x x x x x x S2]40=≥, 当且仅当11100-=-x x 即20=x 时取等号. ∴当N 为(2,8)时,三角形面积S 最小.[说明]原题的本质是建立三角形的面积与斜率之间的方程关系,通过解方程求出未知量,而变体题则是建立这两者之间的函数关系,利用求函数最值的知识解决问题。
2013高考真题数学文科分类----解析几何----李远敬整理
2013高考真题数学文科分类 解析几何 李远敬整理 一.求曲线的方程1.(江苏3)双曲线191622=-y x 的两条渐近线的方程为 . 2.(新课标2,10)设抛物线:C x y 42=的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于B A ,两点,若BF AF 3=,在l 的方程为.A 1-=x y 或1+-=x y .B )1(33-=x y 或)1(33--=x y .C )1(3-=x y 或)1(3--=x y .D )1(22-=x y 或)1(22--=x y 40. 3.(大纲8)已知)0,1(1-F ,)0,1(21F 是椭圆C 的两个焦点,过2F 且垂直于x 轴的直线交C 于B A ,两点,且3=AB ,则C 的方程为.A 2212x y += .B 22132x y += .C 22143x y += .D 22154x y +=4.(北京9)若抛物线px y 22=的焦点坐标为)0,1(,在=p ;准线方程为 。
5.(天津11)已知抛物线x y 82=的准线过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为6.(广东9)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为(1,0)F ,离心率等于21,则C 的方程是 A .14322=+y x B .13422=+y x C .12422=+y x D .13422=+y x 7.(江苏17)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点)3,0(A ,直线42:-=x y l . 设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线1-=x y 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MO MA 2=,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.8.(湖南20)已知21,F F 分别是椭圆E :1522=+y x 的左、右焦点,21,F F 关于直线02=-+y x 对称点是圆C 的一条直径的两个端点。
江苏省高三一轮数学复习专题材料专题7_解析几何
专题7解析几何江苏省常熟中学王宇红【课标要求】1.课程目标(1)理解直线的倾斜角和斜率的概念和变化规律,掌握斜率公式.(2)掌握直线方程的点斜式、斜截式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.掌握两条直线平行或垂直位置关系的判断条件,掌握点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式.(3)会利用三个独立的条件求出圆的标准方程或一般方程.掌握圆和直线位置关系判定的方法,掌握圆与圆的位置关系的判定方法.(4)掌握椭圆,双曲线,抛物线的定义,会根据条件求出椭圆,双曲线,抛物线的标准方程及简单的几何性质,熟练基本量的运算.(5)直线和圆锥曲线的相交问题,会通过联立利用韦达定理解决问题.会处理一些简单的求轨迹方程问题.2.复习要求(1)在直线的复习中,要掌握对称问题的几种常见类型――两点关于点对称,两点关于线对称,两直线关于点对称,两直线关于直线对称等.对称问题常和光线问题,角平分线问题等结合出题.对称问题是解几中的基础题型.(2)研究和圆有关的问题时,无论是确定圆的方程还是直线和圆的相交问题,一般都有两条思路①代数方法,②几何方法,而利用圆的几何性质处理问题往往更快捷.随着对圆的考察的升温,有关圆的一些定理(垂径定理,切割线定理,相交弦定理等)往往会在解题中提供快捷的思路.要培养学生用几何法处理几何问题的意识.(3)圆锥曲线的考察重点在基本量的计算上,如根据条件求出曲线的标准方程或离心率的值(范围)等.在直线和圆锥曲线的相交问题上,通过联立方程利用韦达定理处理问题是一个基本思路,但要控制难度,要求不宜高.(4)求轨迹方程问题在正卷中的难度也有了明显的降低,重点掌握定义法,一般难度不大.要注意轨迹的纯粹性和完备性.3.复习建议随着新课程的改革,解几的考察方式和重点有了很大的变化,解几中档化是一个明确的趋势.直线和圆的考察成了重点和热点,而对圆锥曲线的要求有所降低.在淡化韦达定理(代数法)的作用的同时,利用圆锥曲线的定义和几何性质解题也正成为一个新的趋势.但总得来说,除椭圆要求略高外,抛物线和双曲线的课标要求都很低,在复习时要控制难度.关于定点,定值,定量的探究问题依旧是热点,要掌握从特殊到一般的方法,着重培养学生的探究问题和验证结论的能力.向量和解析几何结合的题目比较常见.这类题目一般两种思路,一是向量坐标运算;二是利用向量的几何意义解题.要熟悉一些几何性质的向量形式. 【典型例题】例1 (填充题)(1)如果直线l 将圆x 2+y 2-2x-4y=0平分,且不通过第四象限,则l 的斜率的取值范围是 .解析:直线l 过点(1,2),则斜率的范围为[0,2].(2)直线l 过不同三点(a,0),(0,b ),(1,3),其中,a b N +∈,这样的直线有 条. 解析:设直线为1x y a b +=,代入(1,3)得131a b+=,因为,a b N *∈,所以只能有a =4,b =4,a =2,b =6两种情况,答案为2条.(3)已知点A (3,1),在直线x-y=0与y=0上分别取点M ,N ,则三角形AMN 的周长的最小值是 .解析:作A 关于y=x 的对称点A 1(1,3),关于y=0的对称点A 2(3,-1),则三角形AMN 的周长的最小值为|A 1A 2|=(4)如果方程222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 .解析:方程变为22122x y k+=,由题意得22,0k k >>,解此不等式组得01k <<. (5) 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦点分别为F 1、F 2,若在双曲线上存在点P 使|PF 1| =4|PF 2|,则双曲线离心率的范围为 .解析:可知该点在右支上,设P (x 0,y 0),由|PF 1| =4|PF 2|和第二定义得22004()a a x x c c +=-,得2053a x a c =≥,得5(1,]3e ∈.(6)已知F 1、F 2分别为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,点P 在椭圆上,△POF 2是b 2的值是___ __.解析: S =12|OF 2|·|PO |sin 60°c 2,得c 2=4.则 P (1)代入椭圆方程有2213a b +=1,又b 2+c 2=a 2,22222234b a a b a b⎧+=⎪⎨=+⎪⎩,解得b 2.(7)在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的侧面AB 1内有一动点P 到直线A 1B 1与直线BC 的距离相等,则动点P 所在曲线形状为 .解析:即点P 到A 1B 1和到定点B 的距离相等,由抛物线的定义得,轨迹为以B 为焦点,以A 1B 1为准线的抛物线的一部分,选C .(8)设F 为抛物线24y x =的焦点,A B C ,,为该抛物线上三点,若0FA FB FC ++=,则FA FB FC ++=.解析:由条件得F 为△ABC 的重心,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),则有x 1+x 2+x 3=3, 12336FA FB FC x x x ++=+++=.(9)直线ax +by +b -a =0与圆x 2+y 2-x -2=0的位置关系是 .解析:圆心(1/2,0)到直线的距离为22||322ab d r a b -==+.222222222365()8545504()4(1())b a b ab a d r b a b a++++-==<-+-+,所以位置关系为相交. (10)已知点P 是椭圆221(0,0)168x y x y +=≠≠上的动点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,O 为坐标原点,点M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且10F M MP •=,则||OM 的范围为 .解析:延长F 1M 和PF 2交于点Q ,则三角形PF 1Q 为等腰三角形,有|PF 1|=|PQ |,设P (x 0,y 0) |OM |=212000111||||||||||||222F Q PF PF a ex a ex e x =-=+-+=(0,22)∈. 例2 已知圆O :x 2+y 2=1和定点A (2,1),由圆O 外一点P (a,b )向圆O 引切线PQ ,切点为Q ,且满足|PQ |=|P A |.(1)求实数a,b 间满足的关系. (2)求线段PQ 长的最小值.(3)若以P 为圆心所作的圆P 与圆O 有公共点,试求半径取最小值时圆P 的方程. 解:(1)|OP|2-1=|P A|2,得2a+b-3=0.(2)|PQ|2=a 2+b 2-1=2645()55a -+,a =6/5时,|PQ |的最小值为4/5.(3)O 到直线2x+y-3=0的距离为355,P 点取在垂足处与圆O 外切时能使半径最小,此时垂足为(6/5,3/5), 圆P 的方程为2226335()()(1)555x y -+-=-.例3 在平面直角坐标系中,N 为圆A :(x +1)2+y 2=16上的一个动点,点B (1,0),点M 是BN 的中点,点P 在线段AN 上,且0MP BN = (1)求动点P 的轨迹方程.(2)试判断以PB 为直径的圆与圆x 2+y 2=4的位置关系,并说明理由.解:(1)|P A|+|PB|=|P A|+|PN|=4,由椭圆定义得P 的轨迹为以A,B 为焦点的椭圆,其中a=2,c=1,椭圆方程为22143x y +=.(2)法一:设P (2cos ,3sin )θθ, PB 中点Q为2cos 13sin (,)22θθ+ 则圆心距|OQ |=22(2cos 1)3sin 22cos 442θθθ+++=, 以PB 为直径的圆半径为r =22112cos ||(2cos 1)3sin 222PB θθθ-=-+=. 则有2-r =|OQ |,所以有两圆内切.法二:取PB 中点为Q ,则圆心距|OQ |=111||(||||)2||222AP AN PB PB =-=-,所以两圆内切.例4 已知直线(1+4k )x-(2-3k )y-(3+12k )=0所经过的定点F 恰好是椭圆C 的一个焦点,且椭圆C 上的点到点F 的最大距离为8.(1)求椭圆的标准方程.(2)已知圆O :x 2+y 2=1,直线mx+ny=1,试证明当点P (m,n )在椭圆C 上运动时,直线l 和圆O 恒相交,并求直线l 被圆O 所截得的弦长的范围.解:(1)直线l 过点(3,0),可得c =3,又因为椭圆上的点到该焦点的距离最大为a+c =8,得a =5,b =4,所以椭圆的标准方程为2212516x y +=.(2)圆心O 到直线l的距离为1d =<,所以直线l 和圆O 恒相交.则弦长为. 例5 设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F A ,,是椭圆上的一点,C ,原点O 到直线1AF 的距离为113OF .(1)证明a =; (2)已知b =1,圆2223x y +=上任意点00()M x y ,处的切线交椭圆于1Q ,2Q 两点,则∠Q 1OQ 2的大小为定值吗?若是,求出角的大小;若不是,求出角的范围. 解:(1)A 2(,)b c a ,直线AF 1的方程为:2222b b y x ac a=+,点O 到AF 1的距离为:2||3b c =,整理得2a 4+2c 4-5a 2c 2=0,得a 2=2c 2=2b 2,a =得证. (2)当切线垂直x 轴或平行x 轴时,可得∠Q 1OQ 2=900,猜测∠Q 1OQ 2始终为直角. 圆上过点(x 0,y 0)的切线方程为0023xx yy +=,与x 2+2y 2=2联立得: 222000284()20339x x x x x +-+-=,设Q 1(x 1,y 1),Q 2(x 2,y 2),则有 0102121212122022()()33x x x x OQ OQ x x y y x x y --⋅=+=+=0,所以∠Q 1OQ 2始终为直角. 例6 已知直线2:21204l x y x y -+==与抛物线交于A 、B 两点,过A 、B 两点的圆与抛物线在A (其中A 点在y 轴的右侧)处有共同的切线.(1)求圆M 的方程.(2)若圆M 与直线y=mx 交于P 、Q 两点,O 为原点,求证:OP OQ ⋅为定值.F2oF1py解:(1)解得A (6,9),B (-4,4),26,'|34x x y y ===, 设圆M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2.则有9163b a -=--,又圆心在AB 的中垂线132(1)2y x -=--上,得2b+4a=17,从而解得a =-3/2,b =23/2,圆的方程为: 22323125()()222x y ++-=.(2)法一:将y=mx 和圆M 的方程联立得:(1+m 2)x 2+(3-23m )x+72=0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有OP OQ ⋅=212||||(1)||72OP OQ m x x =+=.法二:利用切割线定理,过O 引圆的切线,设切点为R , 则得OP OQ ⋅=222||||||||72OP OQ OR OM r ==-=.【新题备选】1.已知F 1、F 2为椭圆的焦点,P 为椭圆上的任意一点,椭圆的离心率为1/3.以P 为圆心PF 2长为半径作圆P ,当圆P 与x 轴相切时,截y 轴所得弦长为455(1)求圆P 方程和椭圆方程. (2)求证:无论点P 在椭圆上如何运动,一定存 在一个定圆与圆P 相切,试求出这个定圆方程.解:(1)2213632x y +=,2216256(2)()39x y -+±=. (2)22(2)144x y ++=2.设椭圆()22221,0x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率2e =,右准线为l ,,M N 是l 上的两个动点,120F M F N ⋅=.(1)若1225F M F N ==,a b 的值;(2)证明:当MN 取最小值时,12F M F N +与12F F 共线. 解:由222a b c -=与2a e c ==,得222a b =1200F F ⎛⎫⎫ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,,,,l 的方程为x设))12My Ny ,,,,则112232222F M a y F N y ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,, 由120F M F N ⋅=得 212302y y a =-< ①(1)由1225F M F N === ②= ③由①、②、③三式,消去12,y y ,并求得24a =,故2,a b ===(2)()2222212121212121222246MN y y y y y y y y y y y y a =-=+-≥--=-=当且仅当12y y =-或21y y =-=时,MN . 此时,()()1212121232222,22,0222F M F N a y a y a y y a F F ⎛⎫⎛⎫+=+=+== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,故12F M F N +与12F F 共线.【专题训练】 一、填空题1.若两直线20x my ++=和2310x y ++=互相垂直,则m 的值为 . 2.直线l 过点A (1,2),其x 轴截距a ∈(-3,3),则斜率k 的取值范围是 .3.经过点P (2,1)且到点(1,-2)的直线方程是 . 4.若实数,x y 满足2220x y x +-=,则22x y +的取值范围是 .5.设12F F ,分别是双曲线2219y x +=的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且120PF PF •=,则12PF PF +=.6.直线:220l x y -+=过椭圆的左焦点F 1和一个顶点B ,该椭圆的离心率为 . 7.直线y = x - 2与抛物线y 2 = 2x 相交与点A 、B ,则∠AOB = .8.过直线y x =上的一点作圆22(5)(1)2x y -+-=的两条切线12l l ,,当直线12l l ,关于y x =对称时,它们之间的夹角为 .9.过原点的直线l 与双曲线22143x y -=-交于两点,则l 的斜率的范围是 .10.若直线2y kx =-与抛物线28y x =交于,A B 两点,且AB 的中点的横坐标为2, 则k = .11.椭圆2255x ky +=的一个焦点是(0,2),那么k = .12.设F 是椭圆2213224x y +=上的右焦点,定点A (2,3),点P 在椭圆上,则|P A |+2|PF |的最小值是 .13.已知圆(x-2)2+y 2=9和直线y=kx 交于A ,B 两点,O 为原点,若20OA OB +=,则||AB = .14.A,B 是直线l 上的两点,且AB =2.两个半径相等的动圆分别与l 相切于A B ,点,C 是这两个圆的公共点,则圆弧AC ,CB 与线段AB 围成图形面积S 的取值范围是 .二.解答题15.已知圆C :224x y +=.(1)直线l 过点()1,2P ,且与圆C 交于A 、B 两点,若 ||AB =l 的方程. (2)过圆C 上一动点M 作平行于x 轴的直线m ,设m 与y 轴的 交点为N ,若向量OQ OM ON =+,求动点Q 的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线.16.已知圆C 过点P (1,1),且与圆(x +3)2+(y +3)2=r 2(r >0)关于直线x +y +3=0对称. (1)求圆C 的方程;(2)过点P 作两条直线分别与圆C 相交于点A ,B ,且直线P A 和直线PB 的倾斜角互补,O 为坐标原点,判断直线OP 与AB 是否平行,并请说明理由.17.双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知OA AB OB 、、成等差数列,且BF 与FA 同向.(1)求双曲线的离心率.(2)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.18.在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线4x =相切. (1)求圆O 的方程;(2)圆O 与x 轴相交于A B ,两点,圆内的动点P 使PA PO PB ,,成等比数列,求PA PB 的范围.19.在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,,(0的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线1y kx =+与C 交于A ,B 两点. (1)写出C 的方程.(2)若OA ⊥OB ,求k 的值.(3)若点A 在第一象限,证明:当k >0时,恒有|OA |>|OB |.20.已知椭圆22221,(0)x y a b a b+=>>,A (2,0)为长轴一个端点,弦BC 过椭圆O ,且0,||2||AC BC OC OB BC BA =-=-.(1)求椭圆方程.(2)若AB 上一点F 满足230BO OA OF +=-,求证:CF 平分BCA ∠.(3)对于椭圆上的两点P ,Q ,PCQ ∠的平分线总是垂直于x 轴时,存在实数λ,使得PQ AB λ= .【专题训练参考答案】1. 23- 2. 1(,1)(,)2-∞-⋃+∞ 3. x -y -1=0或7x +y -15=0 4. [0,4] 5.7.900 8.600 9. (,-∞)()+∞10.2或-1 11. 112.214.π022⎛⎤- ⎥⎝⎦, 15解:(1) 3450x y -+=或1x = (2) 221(0)164y x y +=≠,轨迹为焦点在x 轴上的椭圆(除去左右两端点).16解:(1)x 2+y 2=2 (2)平行17解:(1)设OA m d =-,AB m =,OB m d =+由勾股定理可得:222()()m d m m d -+=+得:14d m =,tan b AOF a∠=,4tan tan 23AB AOB AOF OA ∠=∠==由倍角公式∴22431ba b a =⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得12b a =,则离心率e =(2)过F 直线方程为()ay x c b=--,与双曲线方程22221x y a b -=联立将2a b =,c =代入,化简有22152104x b +=.124x =-=,解得3b =7-11 故所求的双曲线方程为221369x y -=. 18解:(1)x 2+y 2=4 (2)[20)-,19解:(1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C是以(0(0,为焦点,长半轴为2的椭圆.故曲线C 的方程为2214y x +=.(2)联立方程得22(4)230k x kx ++-=,设1122()()A x y B x y ,,,, 故1212222344k x x x x k k +=-=-++, . 若OA OB ⊥,即12120x x y y +=.于是22121222233210444k k x x y y k k k +=---+=+++, 化简得2410k -+=,所以12k =±.(3)2222221122()OA OB x y x y -=+-+ 22221212()4(11)x x x x =-+--+ 12123()()x x x x =--+ 1226()4k x x k -=+.因为A 在第一象限,故10x >.由12234x x k =-+知20x <,从而120x x ->.又0k >,故220OA OB ->,有OA OB >.20解:(1)可知△OCA 为等腰直角三角形,C (1,1)代入椭圆方程得:b 2=4/3,椭圆方程为223144x y +=. (2)坐标代入得1(1,)3OF =-,所以点C 和点F 的横坐标相同,所以有CF 平分BCA ∠. (3)设PC :y -1=k (x -1), QC :y -1=-k (x -1),分别和椭圆联立得2222619619,1313p Q k k k k x x k k -----==++,K PQ =13p Q P Q y y x x -=--=k AB ,即证.。
【专项冲击波】2013年高考数学 讲练测系列 专题06 不等式(教师版)
【专项冲击波】2013年高考数学讲练测系列专题06 不等式(教师版)【考纲解读】了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型,通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系,会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图;会从实际情境中抽象出二元一次不等式组,了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组,会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决;了解基本不等式的证明过程,会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.学会运用数形结合、分类讨论等数学思想方法分析和解决有关不等式问题,形成良好的思维品质,培养判断推理和逻辑思维能力.从近几年高考题目来看,不等式的性质和解不等式问题多以一个选择题的形式出现,且多与集合、简易逻辑、函数知识相结合,难度较低.【考点预测】本章知识的高考命题热点有以下两个方面:1.均值不等式是历年高考的重点考查内容,考查方式多样,在客观题中出现,一般只有一个选择或填空,考查直接,难度较低;在解答题中出现,其应用范围几乎涉及高中数学的所有章节,且常考常新,难度较高。
2.不等式证明也是高考的一个重点内容,且多以解答题的一个分支出现,常与函数、导数、数列、解析几何等知识结合,题目往往非常灵活,难度高。
线性规划问题是近几年高考的一个新热点,在考题种主要以选择、填空形式出现,当然,也可以实际问题进行考查。
考查了优化思想在解决问题的广泛应用,体现了数学的应用价值,从而形成解决简单实际问题的能力,进一步考查了考生的数学应用意识。
3.预计在2012年高考中,对不等式的性质和解不等式特别是含参数的不等式的解法,仍会继续渗透在其他知识中进行考查。
对不等式的应用,突出渗透数学思想方法和不等式知识的综合应用,特别是求最值问题、不等式证明问题,将继续强调考查逻辑推理能力,尤其是不等式与函数、数列、三角、解析几何的综合题型将会继续出现在高考的中、高档题中。
2013江苏高考数学一轮复习资料三角恒等变换及应用
2013江苏高考数学一轮复习资料三角恒等变换及应用一.课标要求:1.经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;2.能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;3.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括引导导出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆)。
二.命题走向从近几年的高考考察的方向来看,这部分的高考题以选择、解答题出现的机会较多,有时候也以填空题的形式出现,它们经常与三角函数的性质、解三角形及向量联合考察,主要题型有三角函数求值,通过三角式的变换研究三角函数的性质。
本讲内容是高考复习的重点之一,三角函数的化简、求值及三角恒等式的证明是三角变换的基本问题。
历年高考中,在考察三角公式的掌握和运用的同时,还注重考察思维的灵活性和发散性,以及观察能力、运算及观察能力、运算推理能力和综合分析能力。
三.要点精讲1.两角和与差的三角函数βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=±; βαβαβαsin sin cos cos )cos( =±;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=。
2.二倍角公式αααcos sin 22sin =;ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=; 22tan tan 21tan ααα=-。
3.三角函数式的化简常用方法:①直接应用公式进行降次、消项;②切割化弦,异名化同名,异角化同角;③ 三角公式的逆用等。
(2)化简要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数种数尽量少;③使项数尽量少;④尽量使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数。
(1)降幂公式ααα2sin 21cos sin =;22cos 1sin 2αα-=;22cos 1cos 2αα+=。
高三数学解析几何复习材料 苏教版
高三数学解析几何复习材料一、考点回顾:1.基本曲线方程:圆,圆锥曲线3. 圆锥曲线的离心率:ae =椭圆:10<<e 双曲线:1>e 抛物线:1=e4. 圆锥曲线的焦半径公式:5. 直线与圆锥曲线之间的关系,①定直线曲线 ②动直线曲线6.高考热点题型主要有:⑴运用方程(组)求圆锥曲线的基本量 ⑵运用函数研究圆锥曲线的有关量的范围 ⑶运用直译法或参数法求动点的轨迹方程 ⑷运用“计算”的方法证明圆锥曲线的有关性质 ⑸运用一元二次方程研究直线和圆锥曲线相交的问题。
二、课前预习:1. 已知F F 12,是双曲线x y 2221-=的左右焦点,P 、Q 为右支上的两点,直线PQ 过F 2且倾斜角为α,则PF QF PQ 11+-的值为( ) A. 42B. 8C. 22D. 随α大小变化2. 已知椭圆222253n y m x +和双曲线222232ny m x -=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( )A.x =±y 215B.y =±x 215 C.x =±y 43D.y =±x 43 3. 定点M 3103,⎛⎝⎫⎭⎪与抛物线y x 22=上一点P 之间的距离为x P 1,到准线的距离为x 2,当x x 12+取得最小值时,点P 的坐标为___________。
4. 双曲线2x 2-y 2+6=0上的一点P 到一个焦点的距离为4,则点P 到较远的准线的距离是( )A .31264+ B .62364或 C .364 D .462+三、例题精析:5. 已知双曲线与椭圆在x 轴上有公共焦点,若椭圆焦距为52,它们的离心率是方程6x 2-55x+5 =0的两根,求双曲线和椭圆的标准方程.6. 已知双曲线2222by a x -=1(a >0,b >0)的右准线l 2与一条渐近线l 交于点P ,F 是双曲线的右焦点.(1)求证:PF ⊥l ;(2)若|PF |=3,且双曲线的离心率e =45,求该双曲线方程; (3)延长FP 交双曲线左准线l 1和左支分别为点M 、N ,若M 为PN 的中点,求双曲线的离心率.7. 已知椭圆C x a y ba b 1222210:+=>>()的一条准线方程是x =254,其左、右顶点分别是A 、B ;双曲线C x a y b222221:-=的一条渐近线方程为350x y -=。
2013高考数学解题方法攻略解析几何2理
(1)m=1时,求 C2 的方程及右准线方程 (2)在( 1)的条件下,直线 l 经过椭圆 C2 的右焦点 F2 与抛物线 C1 交于 A1 、A 2 两点,若弦 A1A2 的长等于 PF1F2 的周长,求直线 l 的斜率。
1 ,则该双曲线的渐近线方程是 4
()
A. x 2 y 0 B . 2x y 0 C. x 3y 0 D. 3x y 0
11.过点 P(x,y) 的直线分别与 x 轴和 y 轴的正半轴交于 A,B 两点 , 点 Q与点 P 关于
y 轴对称, O 为坐标原点,若 BP 2PA 且 OQ AB =1,则点 P 的轨迹方程是
【练习 1】 已知圆 C 的圆心与抛物线 y2 4x 的焦点关于 y x 对称,直线
4x 3y 2 0 与圆 C 相交于 A,B 两点,且 AB 6 , 则圆 C 的方程为
.
【考点 3】圆锥曲线的定义及其应用
【例 3】 已知动点 P(x,y), 满足关系式:
2
2
4 ( x 1) ( y 2)
3 x 4 y , 则点 P 的轨迹是(
【考点 2】求动点的轨迹方程
【例 2】 已知两个定点 A( a,0), B( a,0)( a 0) 的直线 l1 , l 2 分别绕 A 点, B点转动, 并 保 持 l1 到 l 2 的 角 为 45 0 , 则 l1 与 l 2 的 交 点 的 轨 迹 方 程 为 : __________________________. 【注】求轨迹方程是解析几何的重要问题,要熟悉各种常见的求轨迹方程的方法: 定义法、待定系数法、直译法、相关点法、参数法、交轨法等等。另本题还用到 了到角公式
[重点]江苏省高三一轮数学复习专题材料专题6_立体几何初步.docx
专题6立体几何初步苏州工业园区第三中学秦卫东【课标要求】1.课程目标几何学是研究现实世界屮物体的形状、人小与位置关系的数学学科。
通过立体几何初步的教学,使学住经历直观感知、操作确认、思辨论证、度量计算等方法认识和探索几何图形及其性质的过程。
三维空间是人类生存的现实空间,认识空问图形,培养和发展学生的空间想像能力、推理论证能力、运川图形语言进行交流的能力以及几何直观能力,是高屮阶段数学必修系列课程的基本要求.在立体儿何初步部分,学牛将先从对空间几何体的整体观察入手,认识空间图形;再以长方体为载体,肓观认识和理解空间点、线、面的位置关系;能用数学语言表述冇关平行、垂直的性质与判定,并对某些结论进行论证。
了解一些简单几何体的表面积为体积的计算方法.2.复习要求(1)复习中要注意以常见的空间几何体(长方体、三棱锥、四棱台、闘柱、球等)为载体,进行识图与画图的训练,使为生了解三视图与直观图的画法,初步掌握在平面上表示空间图形的方法和技能.(2)点、线、面的位置关系是立体儿何初步小的重点内容,应让学生了解平行、垂直关系的基本性质以及判定方法,并能解决一些简单的推理论证及应用问题.(3)对有关线面平行、垂宜关系的性质定理要求进行证明,使学生体会证明的过程和方法;而线面平行、垂直关系的判定定理只要求直观感知、操作确认,但复习中要求作为推理的依据.(4)关于空间屮的“角”与“距离”,只要求了解异面直线所成的角、直线与平而所成的角、二而角及其平面角和点到平而的距离、平行于平面的直线到平面的距离、两个平行平面间的距离的概念.对于这些角与距离的度量问题,只要在长方体模型屮进行说明即可,具体计算不作婆求.(5)复习中应重视自然语言、图形语言和符号语言之间相互转化的训练.(6)要注意联系平面图形的知识,利用类比、联想等方法,辨别平面图形和立体图形的界同,理解两者的内在联系,务必让学生领会,将空间问题转化为平面问题是处理立儿问题的重要思想.3.复习建议立体儿何是传统内容小变化最人的•增加了三视图,距离的计算不要求,角对文科考生不耍求,对理科考生只在40分内容屮考,且方法统一(用空间向量计算),这样,传统的以距离、角(特别是二面角)为主体的命题思路被打破了.从07-08新课程高考试题分析,复习中应该重视以下几个方面的问题:(1)明确考试内容的变化:删除内容(或在选修课内体现的):①异而直线所成的角的计算;②直线与平面所成角的计算;③三垂线定理及其逆定理;④二而角及其平面角的计算;⑤多面体及欧拉公式;⑥原教材中有4个公理,4个推论,14个定理(都需证明)(不包含以例题出现的定理).新教材中冇4个公理,9个定理(4个需证明).增加内容:①简单空间图形的三视图;②专设“空间儿何体的三视图和直观图”这一节,重点在于培养空间想象能力.特别是“三视图与直观图”是新增内容,尽管08江苏高考未出现,但在未来的高考中将会是命题的一个热点,复习中应多加重视.(2)明确考试说明的变化:空间几何体:3个小节均属力级要求;平面及其基本性质考查要求山〃修改为川直线与平血垂直的判定与性质考查要求由C修改为3,表而积和体积公式考査耍求由3修改为4考试说明中对立几部分整体要求下降.(3)尽管教材对证明(立儿推理)的要求弱化(对判定定理不要求证明),但我们在复习中仍然应该予以重视,因为这是必然出现的题型.在空间位置关系的证明上,0 9高考还会一如既往的重点考查,可能在考查方式上会寻求突破,如:①将位置关系通过三视图呈现,加强对空间想象能力的考查;②在设问方式上创新,变传统证明为判断型、探究型问题,适当增加难度,体现了能力立意.(4)要重视与三视图冇关的题目的训练.要关注这样儿个命题方向:①读图,山三视图还原儿何体,进而研究这个儿何体的体积、表面积及其中的线、面位置关系等;②补图,即告诉儿何体,并作出三视图的一部分,补全三视图;③体积、表面积的计算应该成为立体几何考杏的重心之一.要注意研究这样几个方面的问题:一•是求体积、面积的体现能力的一些求法,如通过图形变换、等价转换的方法求体积、面积;二是注意动图形(体)的面积、体积的题型的研究,如不变量与不变性问题(定值与定性)、最值与最值位置的探求等;三是注意由三视图给出的几何体的相关问题的研究.(5)要注意通过问题的载体适度提高难度,如通过组合体(由教学耍求中的常见儿何体组成,如圆柱内接棱柱、棱锥;球内接棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等)提出位置关系、面积与休积等方面的问题.(6)不断强化将空间问题转化为平而问题是处理立几问题的重要思想.【典型例题】例1 (填空题)(1)已知三条不重合的直线加、”、L两个不垂合的平面久0,有下列命题:①若mHn,n a,则〃2//a;②若/丄a,加丄0且////«,则a//0 ;③若“? u a,n u a,mH队nil0,则a//0 ;④若a 丄0,a fl0 = m,” u 0,n 丄力,贝肪丄a;其中正确的命题个数是 ________________ .解析:本题考查了直线和平面的基本位置关系,传统空间位置关系的判断依然是高考小题考查的重点,解决此类问题,可用手中的笔与桌子等一•些具体模型.答案:②,④正确;①,③错谋(2) (08宁夏海南改编)已知平血a 丄平面”,点、4F, /丄/,直线力B〃/,直线/C 丄/,直线m//a, m//p.则下列四种位置关系中,一定成立的是 _____________•(1) AB//m (2) AC 丄刃(3) AB//p (4) AC 丄卩解析:容易判断(1)、(2)、(3)三个答案都是正 确的,对于(4),虽然u,但/ C 不一定在平面u 内, 故它可以与平面•・•相交、平行,故不一定垂直;线面 平行、线面垂直的判断及应用仍然是立体几何的一个 重点,要重点掌握.(3) (08广东)将正三棱柱截去三个角(如图1 所示/、B 、C 分别是AGM 三边的中点)得到的几何体如图2,则该儿何体按图2所示方向的侧视图(或称左视图)为 ________解析:解题吋结合图1,图2在几何体右边放一个平面(垂直于面EG )把平面图 形的投影转化为点,线在血上的投影.答案:(1).(4) (08山东)右图是一个几何体的三视图,根 据图屮数据,可得该几何体的表面积是解析:从三视图可以看出该几何体是由一个球和一个圆柱组合而成的,其表面及为l S ,= 4^xl 2+^xl 2x2 + 2^xlx3 = 12^-. (5) (08宁夏海南文科)一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直底面。
2013年高考数学复习专题系列-----《解析几何》部分-推荐下载
所截得弦为 AB ,其中点设为 P ,则该直线的斜率与该弦的中点与原点的斜率之积为常数,
即 kl AkPO
【证明】设
椭圆上,所以满足
两式相减得,
b2 a2
A( x1 ,
;(利用“点差法”证明,过程如下)
y1), B(x2 ,
x12 x22 a2
x12 a2
x22 a2
为 d ,圆的半径为 r ,则 (1) d r 直线与圆相交 直线与圆有两个公共点; (2) d r 直线与圆相离 直线与圆无公共点; (3) d r 直线与圆相切 直线与圆有且只有一个公共点;
【方法二】代数法:把直线的方程圆的方程联立方程组,消去其中一个未知数得到关于另外一 个数的未知数的一元二次方程,则
的直线方程为 (D1 D2 )x (E1 E2 ) y (F1 F2 ) 0 ;
13、 若直线与圆相交,设弦长为 l ,弦心距为 d ,半径为 r ,则 l 2 r2 d 2
14、 直线与圆的位置关系的判断: 【方法一】几何法:根据圆心与直线的距离与半径的大小关系进行判断;设圆心到直线的距离
18、 在椭圆中,如果一个三角形的两个顶点是焦点 F1, F2 ,另一个顶点 P 在椭圆上,称该三角
形为焦点三角形,则三角形 F1PF2
其中 b 是短半轴的长;
b2 a2
的周长为定值等于 2a
19、 在双曲线中,如果一个三角形的两个顶点是焦点 F1, F2 ,另一个顶点 P 在椭圆上,称该三
b2 角形为焦点三角形,则面积等于 tan F1PF2
且切线长为 (x0 a)2 ( y0 b)2 r2
11、 若二元二次方程 Ax2 By2 Cxy Dx Ey F 0( A 0, B 0) 表示圆,则满足
江苏省高三数学专题复习 专题五 解析几何 文-人教版高三全册数学试题
专题五 解析几何真题体验·引领卷一、填空题1.(2013·江苏高考)双曲线x 216-y 29=1的两条渐近线的方程为________. 2.(2015·广东高考改编)平行于直线2x +y +1=0且与圆x 2+y 2=5相切的直线的方程是________.3.(2012·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为______.4.(2015·全国卷Ⅱ改编)过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交y 轴于M 、N 两点,则|MN |=________.5.(2015·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,以点(1,0)为圆心且与直线mx -y -2m -1=0(m ∈R )相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为________.6.(2010·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标是3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.7.(2015·湖南高考)设F 是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的一个焦点,若C 上存在点P ,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C 的离心率为________.8.(2012·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.9.(2015·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线x 2-y 2=1右支上的一个动点.若点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为________. 10.(2015·全国卷Ⅱ改编)已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,△ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为________. 二、解答题11.(2013·江苏高考)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 =2MO ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.12.(2015·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC =2AB ,求直线AB 的方程.13.(2015·天津高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-c ,0),离心率为33,点M 在椭圆上且位于第一象限,直线FM 被圆x 2+y 2=b 24截得的线段的长为c ,FM =433. (1)求直线FM 的斜率; (2)求椭圆的方程;(3)设动点P 在椭圆上,若直线FP 的斜率大于2,求直线OP (O 为原点)的斜率的取值范围.专题五 解析几何 经典模拟·演练卷一、填空题1.(2015·南通·泰州调研)双曲线x 216-y 2m =1(m >0)的离心率为54,则m 等于________.2.(2015·河南名校联考)过点(3,1)作圆(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为________.3.(2015·广州模拟)若圆C 经过(1,0),(3,0)两点,且与y 轴相切,则圆C 的方程为________.4.(2015·江苏五市模拟)已知椭圆x 29+y 2m=1(0<m <9),左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,若AF 2+BF 2的最大值为10,则m 的值为________.5.(2015·北京东城调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为5,则C 的渐近线方程为________.6.(2015·潍坊三模)已知圆C 的圆心是直线x -y +1=0与x 轴的交点,且圆C 与圆(x -2)2+(y -3)2=8相外切,则圆C 的方程为________.7.(2015·烟台模拟)等轴双曲线x 2-y 2=a 2(a >0)的左、右顶点分别为A 、B ,P 是双曲线上在第一象限内的一点,若直线PA ,PB 的倾斜角分别为α,β,且β=2α,那么β的值是________.8.(2015·济南模拟)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________.9.(2015·泰州调研)若圆上一点A (2,3)关于直线x +2y =0的对称点仍在圆上,且圆与直线x -y +1=0相交的弦长为22,则圆的方程是________.10.(2015·苏北四市调研)若双曲线x 2-y 2b2=1(b >0)的一条渐近线与圆x 2+(y -2)2=1至多有一个公共点,则双曲线离心率的取值范围是________. 二、解答题11.(2015·哈尔滨调研)椭圆C 的中心在原点,一个焦点F (-2,0),且短轴长与长轴长的比是32. (1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m ,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当MP →最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.12.(2015·南京、盐城模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为椭圆x 29+2y 29=1的右顶点,点D (1,0),点P ,B 在椭圆上,BP →=DA →.(1)求直线BD 的方程;(2)求直线BD 被过P ,A ,B 三点的圆C 截得的弦长;(3)是否存在分别以PB ,PA 为弦的两个相外切的等圆?若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.13.(2015·江苏高考命题原创卷)如图,过点C (0,3)的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为12,椭圆与x 轴交于A (a ,0)和B (-a ,0)两点,过点C 的直线l 与椭圆交于另一点D ,并与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q .(1)当直线l 过椭圆的右焦点时,求线段CD 的长; (2)当点P 异于点B 时,求证:OP →·OQ →为定值.专题五 解析几何 专题过关·提升卷(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.(2015·长沙调研)若圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0外切,则m =________. 2.(2015·福建高考改编)若双曲线E :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且PF 1=3,则PF 2=________.3.(2015·北京高考改编)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是________.4.已知直线x +y =a 与圆x 2+y 2=1交于A 、B 两点,且|OA →+OB →|=|OA →-OB →|(其中O 为坐标原点),则实数a 的值为________.5.(2015·广东高考改编)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =54,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为________.6.(2015·长沙模拟)双曲线x 2-y 23=1的右焦点为F ,O 为坐标原点,以F 为圆心,FO 为半径的圆与此双曲线的两条渐近线分别交于点A ,B (不同于O 点),则|AB |=________. 7.(2014·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,直线x +2y -3=0被圆(x -2)2+(y +1)2=4截得的弦长为________.8.(2015·唐山调研)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,若F 关于直线3x +y =0的对称点A 是椭圆C 上的点,则椭圆C 的离心率为________.9.(2015·重庆高考改编)已知直线l :x +ay -1=0(a ∈R )是圆C :x 2+y 2-4x -2y +1=0的对称轴,过点A (-4,a )作圆C 的一条切线,切点为B ,则AB =________.10.(2015·山东高考改编)一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为________.11.(2015·青岛模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P ,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△OFP 的面积为a 2+b 28,则该双曲线的离心率为________.12.已知动点P (x ,y )在椭圆C :x 216+y 212=1上,点F 为椭圆C 的右焦点,若点Q 满足QF →=1,且QP →·QF →=0,则PQ →的最大值为________.13.(2015·衡水中学冲刺卷)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,M 为该双曲线右支上一点,且MF 21,12F 1F 22,MF 22成等差数列,该点到x 轴的距离为c 2,则该双曲线的离心率为________.14.(2015·合肥质检)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________. 二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求MN .16.(本小题满分14分)(2015·太原模拟)已知动点A 在椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)上,动点B 在直线x =-2上,且满足OA →⊥OB →(O 为坐标原点),椭圆C 上的点M ⎝⎛⎭⎪⎫32,3到两焦点距离之和为4 3. (1)求椭圆C 的方程;(2)判断直线AB 与圆x 2+y 2=3的位置关系,并证明你的结论.17.(本小题满分14分)(2015·北京高考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点P (0,1)和点A (m ,n )(m ≠0)都在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M .(1)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);(2)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得∠OQM =∠ONQ ?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.18.(本小题满分16分)(2014·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C .(1)若点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,且BF 2=2,求椭圆的方程; (2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.19.(本小题满分16分)(2015·苏、锡、常、镇模拟)如图,已知椭圆:x 24+y 2=1,点A ,B是它的两个顶点,过原点且斜率为k 的直线l 与线段AB 相交于点D ,且与椭圆相交于E 、F 两点.(1)若ED →=6DF →,求k 的值; (2)求四边形AEBF 面积的最大值.20.(本小题满分16分)(2012·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).已知点(1,e )和⎝ ⎛⎭⎪⎫e ,32都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设A ,B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线AF 1与直线BF 2平行,AF 2与BF 1交于点P . (ⅰ)若AF 1-BF 2=62,求直线AF 1的斜率; (ⅱ)求证:PF 1+PF 2是定值.专题五 解析几何 真题体验·引领卷1.y =±34x [由双曲线方程可知a =4,b =3,所以两条渐近线方程为y =±34x .]2.2x +y +5=0或2x +y -5=0 [设所求的切线方程为2x +y +c =0(c ≠1),依题意,得|0+0+c |22+12=5,则c =±5.∴所求切线的方程为2x +y +5=0或2x +y -5=0.] 3.2 [建立关于m 的方程求解.∵c 2=m +m 2+4,∴e 2=c 2a 2=m +m 2+4m=5,∴m 2-4m +4=0,∴m =2.]4.4 6 [易知AB →=(3,-1),BC →=(-3,-9). 则AB →·BC →=3×(-3)+(-1)×(-9)=0,所以AB →⊥BC →,故过三点A ,B ,C 的圆以AC 为直径,其方程为(x -1)2+(y +2)2=25. 令x =0,得(y +2)2=24,解之得y 1=-2-26,y 2=-2+2 6. 因此|MN |=|y 1-y 2|=4 6.]5.(x -1)2+y 2=2 [直线mx -y -2m -1=0恒过定点(2,-1),由题意,得半径最大的圆的半径r =(1-2)2+(0+1)2= 2. 故所求圆的标准方程为(x -1)2+y 2=2.]6.4 [法一 x =3代入x 24-y 212=1,y =±15,不妨设M (3,15),右焦点F (4,0).∴MF =1+15=4.法二 由双曲线第二定义知,M 到右焦点F 的距离与M 到右准线x =a 2c =1的距离比为离心率e =ca=2, ∴MF3-1=2,得MF =4.] 7. 5 [不妨设F (-c ,0),虚轴的一个端点为B (0,b ). 依题意,点B 恰为线段PF 的中点,则P (c ,2b ),将P (c ,2b )代入双曲线方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=5,因此e = 5.] 8.43[圆C 的标准方程为(x -4)2+y 2=1,设圆心C (4,0)到直线y =kx -2的距离为d ,则d =|4k -2|k 2+1,由题意知问题转化为d ≤2,即d =|4k -2|k 2+1≤2,得0≤k ≤43,所以k max=43.] 9.22[双曲线x 2-y 2=1的渐近线为x ±y =0. 又直线x -y +1=0与渐近线x -y =0平行, 所以两平行线间的距离d =|1-0|12+(-1)2=22, 由点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立. 所以c ≤22,故c 的最大值为22.] 10. 2 [如图,设双曲线E 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则AB =2a ,由双曲线的对称性,可设点M (x 1,y 1)在第一象限内,过M 作MN ⊥x 轴于点N (x 1,0).∵△ABM 为等腰三角形,且∠ABM =120°, ∴BM =AB =2a ,∠MBN =60°.在Rt △BMN 中,y 1=MN =2a sin 60°=3a ,x 1=OB +BN =a +2a cos 60°=2a .将点M (x 1,y 1)的坐标代入x 2a 2-y 2b 2=1,可得a 2=b 2,所以双曲线E 的离心率e =ca=a 2+b 2a 2= 2.] 11.解 (1)由题设,圆心C 是直线y =2x -4和y =x -1的交点,解得点C (3,2),于是切线的斜率必存在.设过A (0,3)的圆C 的切线方程为y =kx +3,由题意,得|3k +1|k 2+1=1,解得k =0或-34,故所求切线方程为y =3或3x +4y -12=0. (2)因为圆心在直线y =2x -4上,所以圆C 的方程为(x -a )2+[y -2(a -2)]2=1.设点M (x ,y ),因为MA =2MO ,所以x 2+(y -3)2=2 x 2+y 2,化简得x 2+y 2+2y -3=0,即x 2+(y +1)2=4,所以点M 在以D (0,-1)为圆心,2为半径的圆上. 由题意,点M (x ,y )在圆C 上,所以圆C 与圆D 有公共点, 则|2-1|≤CD ≤2+1, 即1≤a 2+(2a -3)2≤3. 整理得-8≤5a 2-12a ≤0.由5a 2-12a +8≥0,得a ∈R ;由5a 2-12a ≤0,得0≤a ≤125.所以点C 的横坐标a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,125.12.解 (1)由题意,得c a =22且c +a 2c=3,解得a =2,c =1,则b =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,AB =2,又CP =3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将AB 的方程代入椭圆方程, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0,则x 1,2=2k 2±2(1+k 2)1+2k 2,C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+2k 2,-k 1+2k 2,且AB =(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)(x 2-x 1)2=22(1+k 2)1+2k2. 若k =0,则线段AB 的垂直平分线为y 轴,与左准线平行,不合题意. 从而k ≠0,故直线PC 的方程为 y +k1+2k 2=-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2k 21+2k 2, 则P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,5k 2+2k (1+2k 2),从而PC =2(3k 2+1)1+k2|k |(1+2k 2). 因为PC =2AB ,所以2(3k 2+1)1+k 2|k |(1+2k 2)=42(1+k 2)1+2k 2, 解得k =±1.此时直线AB 的方程为y =x -1或y =-x +1. 13.解 (1)由于椭圆的离心率e =33,且a 2=b 2+c 2, ∴a 2=3c 2,且b 2=2c 2,设直线FM 的斜率为k (k >0),且焦点F (-c ,0). 则直线FM 的方程为y =k (x +c ).由已知,有⎝ ⎛⎭⎪⎫kc k 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 22,解得k =33.(2)由(1)得椭圆方程为x 23c 2+y 22c 2=1,直线FM 的方程为y =33(x +c ),两个方程联立,消去y ,整理得3x 2+2cx -5c 2=0,解之得x =-53c 或x =c .因为点M 在第一象限,则点M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫c ,23c 3.由|FM |=(c +c )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫233c -02=433. 解得c =1,所以椭圆的方程为x 23+y 22=1.(3)设点P 的坐标为(x ,y ),直线FP 的斜率为t , 得t =yx +1,即y =t (x +1)(x ≠-1),与椭圆方程联立.⎩⎪⎨⎪⎧y =t (x +1),x 23+y22=1,消去y ,整理得2x 2+3t 2(x +1)2=6, 又由已知,得t =6-2x23(x +1)2>2,解得-32<x <-1,或-1<x <0.设直线OP 的斜率为m ,得m =y x ,即y =mx (x ≠0),与椭圆方程联立,整理得m 2=2x 2-23.①当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-1时,有y =t (x +1)<0. 因此m >0,于是m =2x 2-23,得m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫23,233. ②当x ∈(-1,0)时,有y =t (x +1)>0. 因此m <0,于是m =-2x 2-23,得m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-233. 综上,直线OP 的斜率的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-233∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,233.经典模拟·演练卷1.9 [由题意得c =16+m ,所以16+m 4=54,解得m =9.] 2.2x +y -3=0 [易知点A (1,1)是一个切点.由圆的几何性质,过点(3,1)、(1,0)的直线与直线AB 垂直.∴k AB =-11-03-1=-2.所以直线AB 的方程为y -1=-2(x -1),即2x+y -3=0.]3.(x -2)2+(y ±3)2=4 [因为圆C 经过(1,0),(3,0)两点, 所以圆心在直线x =2上,又圆与y 轴相切,所以半径为2,设圆心坐标为(2,b ),则(2-1)2+b 2=4, ∴b 2=3,b =± 3.]4.3 [已知椭圆x 29+y 2m=1(0<m <9)中,a 2=9,b 2=m .AF 2+BF 2=4a -AB ≤10,∴AB ≥2,AB min=2b 2a =2m3=2,解得m =3.] 5.y =±2x [由题意知:c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=5,则ba=2,所以渐近线的方程为y =±2x .]6.(x +1)2+y 2=2 [由题设,圆C 的圆心C (-1,0),设半径为r , 又圆C 与圆C ′:(x -2)2+(y -3)2=8相外切, ∴|CC ′|=22+r .又|CC ′|=[2-(-1)]2+32=32,则r =2, 故所求圆C 的方程为(x +1)2+y 2=2.] 7.π3 [由β=2α,得∠APB =α, 则|PB |=|AB |=2a ,设P (x ,y ).∴x =a +2a cos β,y =2a sin β,则P (a +2a cos β,2a sin β),代入双曲线方程(a +2a cos β)2-(2a sin β)2=a 2, cos 2β+cos β=0.∴2cos 2β+cos β-1=0,则cos β=12,cos β=-1(舍去),故β=π3.]8.6 [由∠APB =90°,知点P 在以线段AB 为直径的圆上,设该圆的圆心为O ,则O (0,0),半径r =m ,由圆的几何性质,当圆C 与圆O 相内切时,圆的半径取得最大值. ∴|OC |=32+42=m -1,∴m =6. 故m 的最大值为6.]9.(x -6)2+(y +3)2=52或(x -14)2+(y +7)2=244 [设圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,点A (2,3)关于直线x +2y =0的对称点仍在圆上,说明圆心在直线x +2y =0上,即有a +2b =0,又(2-a )2+(3-b )2=r 2,而圆与直线x -y +1=0相交的弦长为22,故r 2-⎝⎛⎭⎪⎫a -b +122=2,依据上述方程,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,b =-3,r 2=52或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,b =-7,r 2=244.所以,所求圆的方程为(x -6)2+(y +3)2=52或(x -14)2+(y +7)2=244.] 10.(1,2] [双曲线的渐近线方程为y =±bx ,则有|0-2|1+b2≥1,解得b 2≤3,则e 2=1+b2≤4,得1<e ≤2.]11.解 (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由焦点F (-2,0)知c =2. ∴a 2=4+b 2,① 又b a =32,② 联立①,②得a 2=16,b 2=12. 所以椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上的动点,由于椭圆方程为x 216+y 212=1.故-4≤x ≤4.由点M (m ,0)在椭圆的长轴上,则-4≤m ≤4.①由MP →=(x -m ,y ),所以|MP →|2=(x -m )2+y 2=(x -m )2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 216=14x 2-2mx +m 2+12 =14(x -4m )2+12-3m 2. ∵当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点. ∴当x =4时,|MP →|2取得最小值. 由于x ∈[-4,4],故4m ≥4,则m ≥1,② 由①,②知,实数m 的取值范围是[1,4].12.解 (1)因为BP →=DA →且A (3,0),所以BP =DA =2,而B ,P 关于y 轴对称,所以点P 的横坐标为1,从而得P (1,2),B (-1,2), 所以直线BD 的方程为x +y -1=0.(2)线段BP 的垂直平分线方程为x =0,线段AP 的垂直平分线方程为y =x -1,所以圆C 的圆心为(0,-1),且圆C 的半径为r =10,又圆心(0,-1)到直线BD 的距离为d =2,所以直线BD 被圆C 截得的弦长为2r 2-d 2=4 2.(3)假设存在这样的两个圆M 与圆N ,其中PB 是圆M 的弦,PA 是圆N 的弦,则点M 一定在y 轴上,点N 一定在线段PA 的垂直平分线y =x -1上,当圆M 和圆N 是两个相外切的等圆时,一定有P ,M ,N 在一条直线上,且PM =PN .设M (0,b ),则N (2,4-b ),根据N (2,4-b )在直线y =x -1上,解得b =3.所以M (0,3),N (2,1),PM =PN =2,故存在这样的两个圆,且方程分别为x 2+(y -3)2=2,(x -2)2+(y -1)2=2.13.(1)解 由已知得b =3,c a =12,得a =2,所以椭圆的方程为x 24+y 23=1.椭圆的右焦点为F (1,0),此时直线l 的方程为y =-3x + 3.由⎩⎨⎧y =-3x +3,3x 2+4y 2=12解得x 1=0,x 2=85,所以|CD |=(1+k 2)|x 1-x 2|=4×85=165.(2)证明 当直线l 与x 轴垂直时,与题意不符,所以直线l 与x 轴不垂直,即直线l 的斜率存在.设直线l 的方程为y =kx +3(k ≠0且k ≠32). 将其代入椭圆的方程,化简得(3+4k 2)x 2+83kx =0, 解得x 1=0,x 2=-83k3+4k2.将其代入直线l 的方程,得y 1=3,y 2=3(3-4k 2)3+4k2. 所以D 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-83k3+4k 2,3(3-4k 2)3+4k 2. 因为B (-2,0),k BD =y 2-0x 2+2=-32·2k +32k -3, 所以直线BD 的方程为y =-3(2k +3)2(2k -3)(x +2).又直线AC 的方程为x 2+y3=1, 联立直线AC 与直线BD 的方程解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4k 3,y =2k +3,即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 3,2k +3.而P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3k ,0,所以OP →·OQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-3k ,0·⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 3,2k +3=4+0=4.所以OP →·OQ →为定值4.专题过关·提升卷1.9 [圆C 1:x 2+y 2=1的圆心C 1(0,0),半径r 1=1.圆C 2:x 2+y 2-6x -8y +m =0的圆心为C 2(3,4),半径为r 2=25-m .由于两圆外切,则|C 1C 2|=r 1+r 2,所以5=1+25-m ,解之得m =9.]2.9 [由双曲线定义,|PF 2-PF 1|=6,又PF 1=3,知点P 在双曲线的左支上,则PF 2-PF 1=6.所以PF 2=9.]3.(x -1)2+(y -1)2=2 [因为圆心为(1,1)且过原点,所以该圆的半径r =12+12=2,则该圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=2.] 4.±1 [∵|OA →+OB →|=|OA →-OB →|,∴以OA →,OB →为邻边作出的平行四边形OACB 为矩形, 则OA →⊥OB →,所以△OAB 为直角三角形,因此AB = 2.于是圆心O 到直线x +y =a 的距离d =AB 2=22,从而,得|0+0-a |12+12=22,∴a =±1.] 5.x 216-y 29=1 [因为所求双曲线的右焦点为F 2(5,0)且离心率为e =c a =54,所以c =5,a =4,b 2=c 2-a 2=9,所以所求双曲线方程为x 216-y 29=1.]6.2 3 [由双曲线x 2-y 23=1,右焦点F (2,0),渐近线方程分别为y =±3x ,代入圆F 的方程(x -2)2+y 2=4,得x =1,y =± 3. 故AB =2 3.]7.2555[圆心为(2,-1),半径r =2.圆心到直线的距离d =|2+2×(-1)-3|1+4=355,所以弦长为2r 2-d 2=222-⎝ ⎛⎭⎪⎫3552=2555.]8.3-1 [设F (-c ,0),点A (m ,n ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧n m +c ·(-3)=-1,3(m -c )2+n 2=0,解之得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c2,32c . 代入椭圆方程,有c 24a 2+3c 24b2=1.又b 2=a 2-c 2代入,得c 4-8a 2c 2+4a 4=0. 所以e 4-8e 2+4=0,e 2=4-23,e =3-1.] 9.6 [圆C 的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=4, 圆心为C (2,1),半径为r =2, 因此2+a ×1-1=0,a =-1, 即A (-4,-1),AB =AC 2-r 2=(-4-2)2+(-1-1)2-4=6.]10.-34或-43[圆(x +3)2+(y -2)2=1的圆心M (-3,2),半径r =1.点N (-2,-3)关于y 轴的对称点N ′(2,-3).如图所示,反射光线一定过点N ′(2,-3)且斜率存在,∴反射光线所在直线方程为y +3=k (x -2),即kx -y -(2k +3)=0. ∵反射光线与已知圆相切,∴|-3k -2-2k -3|k 2+(-1)2=1,整理得12k 2+25k +12=0, 解得k =-34或k =-43.]11.103[设P (x P ,y P ),依题设x P >0,且y P >0. 由S △OFP =12·c ·y P =a 2+b 28=c 28,∴y P =c4.又直线PF 的方程为y =-(x -c ),∴x P =3c4,又点P 在双曲线的渐近线bx -ay =0上, ∴3c 4·b -ac4=0,则a =3b ,c =10b , 故双曲线的离心率e =ca =103.] 12.35 [如图所示,由方程x 216+y 212=1知:顶点A (-4,0),B (4,0),右焦点F (2,0).又|QF →|=1,∴点Q 的轨迹是以焦点F (2,0)为圆心,以1为半径的圆. 由QP →·QF →=0,知PQ ⊥FQ .因此直线PQ 是圆F 的切线,且Q 为切点, ∴PQ 2=PF 2-1,当PF 最长时,PQ 取最大值. 当点P 与椭圆的左顶点A 重合时,PF 有最大值AF =6. 所以|PQ →|的最大值为62-1=35.] 13. 2 [依题意,MF 21+MF 22=F 1F 22.∴△MF 1F 2是以M 为直角顶点的直角三角形. 因此MF 1·MF 2=F 1F 2·c 2=2c ·c2=c 2.又MF 21+MF 22=(MF 1-MF 2)2+2MF 1MF 2=4c 2.∴(2a )2+2c 2=4c 2,则c 2=2a 2, 故双曲线的离心率e =c a= 2.]14.x 2+32y 2=1 [设点A 在点B 上方,F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c =1-b 2,则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0), 由AF 1=3F 1B ,得AF 1→=3F 1B →,故⎩⎪⎨⎪⎧-2c =3(x 0+c ),-b 2=3y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-53c ,y 0=-13b 2.代入方程25(1-b 2)9+19b 2=1,得b 2=23,故所求椭圆E 的方程为x 2+32y 2=1.]15.解 (1)由题设,可知直线l 的方程为y =kx +1, 因为直线l 与圆C 交于两点,所以|2k -3+1|1+k 2<1. 解得4-73<k <4+73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4-73,4+73.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).将y =kx +1代入圆C 的方程(x -2)2+(y -3)2=1,整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0. 所以x 1+x 2=4(1+k )1+k 2,x 1x 2=71+k 2.OM →·ON →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1 =4k (1+k )1+k2+8. 由题设可得4k (1+k )1+k 2+8=12,解得k =1,所以l 的方程为y =x +1. 故圆C 的圆心(2,3)在l 上,所以MN =2.16.解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a =43,9a 2+34b2=1,∴a 2=12,b 2=3,∴椭圆C 的方程为y 212+x 23=1. (2)直线AB 与圆x 2+y 2=3相切,证明如下: 由题意可设A (x 0,y 0),B (-2,t )(t ∈R ),则直线AB 的方程为(y 0-t )x -(x 0+2)y +(tx 0+2y 0)=0, ∵OA →⊥OB →,∴2x 0=ty 0,∴t =2x 0y 0,∵动点A 在椭圆C 上,∴y 2012+x 203=1,∴y 20=12-4x 20,∴原点O 到直线AB 的距离d =|tx 0+2y 0|(y 0-t )2+(x 0+2)2=|tx 0+2y 0|y 20-2ty 0+t 2+x 20+4x 0+4=|tx 0+2y 0|y 20+t 2+x 20+4 =2|x 20+y 20|x 20y 20+y 40+4x 20+4y 20=6|4-x 20|12(x 40-8x 20+16)=3, ∴直线AB 与圆x 2+y 2=3相切.17.解 (1)由点P (0,1)在椭圆上,知b =1, 又离心率e =c a =22且a 2=b 2+c 2.解得c 2=1,a 2=2, 故椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.设M (x M ,0).因为m ≠0,所以-1<n <1. 直线PA 的方程为y -1=n -1mx . 所以x M =m 1-n ,即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m1-n ,0.(2)因为点B 与点A 关于x 轴对称,所以B (m ,-n ). 设N (x N ,0),则x N =m1+n.“存在点Q (0,y Q )使得∠OQM =∠ONQ ”等价于“存在点Q (0,y Q )使得OM OQ =OQ ON”,即y Q 满足y 2Q =|x M ||x N |.因为x M =m 1-n ,x N =m 1+n ,m 22+n 2=1.所以y 2Q =|x M ||x N |=m 21-n 2=2. 所以y Q =2或y Q =- 2.故在y 轴上存在点Q ,使得∠OQM =∠ONQ ,点Q 的坐标为(0,2)或(0,-2).18.解 设椭圆的焦距为2c ,则 F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)因为B (0,b ),所以BF 2=b 2+c 2=a .又BF 2=2,故a = 2. 因为点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13在椭圆上, 所以169a 2+19b 2=1.解得b 2=1. 故所求椭圆的方程为x 22+y 2=1. (2)因为B (0,b ),F 2(c ,0)在直线AB 上,所以直线AB 的方程为x c +y b=1. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x c +y b =1,x 2a 2+y 2b 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2a 2c a 2+c 2,y 1=b (c 2-a 2)a 2+c 2,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=0,y 2=b . 所以点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2ca 2+c 2,b (c 2-a 2)a 2+c 2. 又AC 垂直于x 轴,由椭圆的对称性,可得点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,b (a 2-c 2)a 2+c 2. 因为直线F 1C 的斜率为b (a 2-c 2)a 2+c 2-02a 2c a 2+c 2-(-c )=b (a 2-c 2)3a 2c +c 3,直线AB 的斜率为-b c,且F 1C ⊥AB ,所以b (a 2-c 2)3a 2c +c 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫-b c =-1. 又b 2=a 2-c 2,整理得a 2=5c 2.故e 2=15.因此e =55. 19.解 (1)依题设得椭圆的顶点A (2,0),B (0,1), 则直线AB 的方程为x +2y -2=0,设EF 的方程为y =kx (k >0).如题图,设D (x 0,kx 0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1<x 2,联立直线l 与椭圆的方程⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =kx消去y 得方程(1+4k 2)x 2=4,则x 2=-x 1=21+4k 2,由ED →=6DF →知x 0-x 1=6(x 2-x 0),得x 0=17(6x 2+x 1)=57x 2=1071+4k2; 由D 在AB 上知x 0+2kx 0-2=0,得x 0=21+2k. 所以21+2k =1071+4k2,化简得24k 2-25k +6=0, 解之得k =23或k =38. (2)根据点到直线的距离公式知,点A ,B 到EF 的距离分别为 h 1=2k1+k 2,h 2=11+k 2.又EF =41+k 21+4k 2,所以四边形AEBF 的面积为S =12EF (h 1+h 2)=2(1+2k )1+4k2 =21+4k 2+4k 1+4k 2=21+4k1+4k 2 =21+44k +1k≤22, 当且仅当4k =1k ,即当k =12时,取等号. 所以S 的最大值为2 2.20.解 (1)由题设知a 2=b 2+c 2,e =ca,由点(1,e )在椭圆上, 得1a 2+c 2a 2b 2=1,解得b 2=1,于是c 2=a 2-1, 又点⎝⎛⎭⎪⎫e ,32在椭圆上,所以e 2a 2+34b 2=1,即a 2-1a 4+34=1,解得a 2=2. 因此,所求椭圆的方程是x 22+y 2=1. (2)由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),又直线AF 1与BF 2平行,所以可设直线AF 1的方程为x +1=my ,直线BF 2的方程为x -1=my .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),y 1>0,y 2>0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 21=1x 1+1=my 1,得(m 2+2)y 21-2my 1-1=0,解得y 1=m +2m 2+2m 2+2, 故AF 1=(x 1+1)2+(y 1-0)2=(my 1)2+y 21 =2(m 2+1)+m m 2+1m 2+2.① 同理,BF 2=2(m 2+1)-m m 2+1m 2+2.② (ⅰ)由①②得AF 1-BF 2=2m m 2+1m 2+2,解2m m 2+1m 2+2=62得m 2=2,注意到m >0, 故m = 2.所以直线AF 1的斜率为1m =22. (ⅱ)证明 因为直线AF 1与BF 2平行,所以PB PF 1=BF 2AF 1,于是PB +PF 1PF 1=BF 2+AF 1AF 1, 故PF 1=AF 1AF 1+BF 2BF 1.由B 点在椭圆上知BF 1+BF 2=22, 从而PF 1=AF 1AF 1+BF 2(22-BF 2).同理PF 2=BF 2AF 1+BF 2·(22-AF 1). 因此,PF 1+PF 2=AF 1AF 1+BF 2(22-BF 2)+BF 2AF 1+BF 2·(22-AF 1)=22-2AF 1·BF 2AF 1+BF 2. 又由①②知AF 1+BF 2=22(m 2+1)m 2+2,AF 1·BF 2=m 2+1m 2+2,所以PF 1+PF 2=22-22=322.因此,PF 1+PF 2是定值.。
高三数学专题复习-解析几何苏教版知识精讲
高三数学专题复习-解析几何苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容: 专题复习-解析几何【高考要求】二、基本内容: 直线名称 已知条件直线方程使用范围 示意图 点斜式 ()111y ,x P ,k ()11x x k y y -=- k 存在 斜截式b k , b kx y += k 存在两点式)y ,x (11()y ,x 22121121x x x x y y y y --=-- 2121y y ,x x ≠≠截距式 b ,a1by a x =+ 0b ,0a ≠≠一般式0C By Ax =++A 、B 不全为0(二)圆的方程(1)圆的定义:平面内与一定点距离等于定长的点的轨迹称为圆(2)圆的标准方程 :222)()(r b y a x =-+- 圆心为),(b a C ,半径为r , (3)圆的一般方程:只有当0422>-+F E D 时,022=++++F Ey Dx y x ①表示的曲线才是圆,把形如①的方程称为圆的一般方程(1)当0422>-+F E D 时,①表示以(-2D ,-2E )为圆心,F E D 42122-+为半径的圆;(2)当0422=-+F E D 时,方程①只有实数解2D x -=,2Ey -=,即只表示一个点(-2D ,-2E); (3)当0422<-+F E D 时,方程①没有实数解,因而它不表示任何图形。
渐 近 线焦点在x 轴上时:0=-bya x 焦点在y 轴上时: 0=-bxa y 图形xyO FlxyO Fl方程)0(22>=p px y )0(22>-=p px y )0(22>=p py x )0(22>-=p py x焦点 )0,2(p )0,2(p-)2,0(p)2,0(p -准线 2p x -= 2p x =2p y -=2p y =【典型例题】例1、过点P (2,1)的直线分别与x 轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点.求OA OB ⋅取得最小值时直线的方程.解:设直线的方程为1,(0,0),x y a b a b +=>>211a b+=. ∴2228ab b a ab ab =+≥≥于是, ∴8OA OB ab •=≥,即OA OB ⋅的最小值为8 当且仅当a =2b ,即a =4,b =2时取得等号。
2013高考数学试题分类汇编——解析几何
(2013上海卷)22.(3分+5分+8分)如图,已知曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+,P 是平面上一点,若存在过点P 的直线与12,C C 都有公共点,则称P 为“C 1—C 2型点”. (1)在正确证明1C 的左焦点是“C 1—C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y kx =与2C 有公共点,求证||1k >,进而证明原点不是“C 1—C 2型点”; (3)求证:圆2212x y +=内的点都不是“C 1—C 2型点”.(2013四川卷)20.(本小题满分13分) 已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程. (2013上海春季卷)28.已知椭圆C 的两个焦点分别为1(10)F -,、2(1 0)F ,,短轴的两个端点分别为12 B B 、 (1)若112F B B ∆为等边三角形,求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的短轴长为2,过点2F 的直线l 与椭圆C 相交于 P Q 、两点,且11F P F Q ⊥,求直线l 的方程。
(2013上海春季卷)已知抛物线24C y x =:的焦点为F 。
(1)点 A P 、满足2AP FA =- 。
当点A 在抛物线C 上运动时,求动点P 的轨迹方程;(2)在x 轴上是否存在点Q ,使得点Q 关于直线2y x =的对称点在抛物线C 上?如果存在,求所有满足条件的点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由。
(2013安徽卷)18.(本小题满分12分) 设椭圆2222:11x y E a a +=-的焦点在x 轴上(Ⅰ)若椭圆E 的焦距为1,求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,P 为椭圆E 上的第一象限内的点,直线2F P交y 轴与点Q ,并且11F P FQ ⊥,证明:当a 变化时,点p 在某定直线上。
2012江苏高考高三数学考前辅导----解析几何问题
解析几何考前辅导一.解析几何的三种算法(一) 过椭圆上一点A 作直线,通过设斜率计算另一个点B-----完成问题的求解 点有两类:(1)一类为定点,如长短轴顶点 (2)一类是动点1:已知椭圆x24+y 2=1的左顶点为A ,过A 作两条互相垂直的弦AM 、AN 交椭圆于M 、N 两点.(1) 当直线AM 的斜率为1时,求点M 的坐标;(2) 当直线AM 的斜率变化时,直线MN 是否过x 轴上的一定点?若过定点,请给出证明,并求出该定点;若不过定点,请说明理由.解:(1) 直线AM 的斜率为1时,直线AM :y =x +2,(1分) 代入椭圆方程并化简得:5x 2+16x +12=0,(2分)解之得x 1=-2,x 2=-65,∴ M (-65,45).(4分)(2) 设直线AM 的斜率为k ,则AM :y =k (x +2),则⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 2=1,化简得:(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0.(6分) ∵ 此方程有一根为-2,∴ x M =2-8k 21+4k 2,(7分)同理可得x N =2k 2-8k 2+4.(8分)由(1)知若存在定点,则此点必为P (-65,0).(9分)∵ k MP =y M x M +65=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-8k 21+4k 2+22-8k 21+4k 2+65=5k4-4k 2,(11分) 同理可计算得k PN =5k4-4k 2.(13分)∴ 直线MN 过x 轴上的一定点P (-65,0).(16分)注解:当直线过椭圆上的点A (m,n )不是顶点时,直线方程设为y-n=k(x-m)代如椭圆方程后注意消元后的运算方式。
(二)通过MB AM λ=向量型的条件求A ,B 两点坐标----完成问题的求解MB AM λ=中涉及A ,B ,M ,λ四个量,已知三个量可求第四个量;已知M ,λ可求A ,B 的坐标的关系2已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C于点D , 且2=,则C 的离心率为 .【解析】设椭圆方程为第一标准形式22221x y a b+=,设()22,D x y ,由2= 222230223330;122212222c c c c y b x b y b b x x x c y y -++⋅-=⇒===⇒===-++,代入222291144c b a b +=,3e ⇒=3在直角坐标系xOy 中,中心在原点O ,焦点在x 轴上的椭圆C 上的点(22,1)到两焦点的距离之和为4 3.(1) 求椭圆C 的方程;(2) 过椭圆C 的右焦点F 作直线l 与椭圆C 分别交于A 、B 两点,其中点A 在x 轴下方,且AF →=3FB →.求过O 、A 、B 三点的圆的方程.(1) 解:由题意,设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则2a =43,a =2 3.(2分)因为点(22,1)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上,所以812+1b 2=1,解得b =3,故所求椭圆方程为x 212+y23=1.(5分)(2) 证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(y 1<0,y 2>0).点F 的坐标为F (3,0).由AF →=3FB →,得⎩⎪⎨⎪⎧ 3-x 1=3(x 2-3),-y 1=3y 2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-3x 2+12,y 1=-3y 2, ①(7分)又A 、B 在椭圆C 上,所以⎩⎨⎧(-3x 2+12)212+(-3y 2)23=1,x 2212+y223=1,解得⎩⎨⎧x 2=103,y 2=23.所以B (103,23),代入①得A 点坐标为(2,-2).(12分)因为OA →·AB →=0,所以OA ⊥AB .所以过O 、A 、B 三点的圆就是以OB 为直径的圆,其方程为x 2+y 2-103x -23y =0.(16分)(三)通过设曲线一动点坐标--------------设而不求-----完成问题的求解4[2011·重庆卷] 如图1-8,椭圆的中心为原点O ,离心率e =22,一条准线的方程为x =2 2.(1)求该椭圆的标准方程;(2)设动点P(x,y)满足:OP →=OM →+2ON →,其中M ,N 是椭圆上的点,直线OM 与ON 的斜率之积为-12,问x 2+2y 2.是否为定值【解答】 (1)由e =c a =22,a 2c =22,解得a =2,c =2,b 2=a 2-c 2=2,故椭圆的标准方程为x 24+y22=1.(2)设P (x ,y ),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则由OP →=OM →+2ON →得(x ,y )=(x 1,y 1)+2(x 2,y 2)=(x 1+2x 2,y 1+2y 2),即x =x 1+2x 2,y =y 1+2y 2. 因为点M ,N 在椭圆x 2+2y 2=4上,所以x 21+2y 21=4,x 22+2y 22=4,故x 2+2y 2=(x 21+4x 22+4x 1x 2)+2(y 21+4y 22+4y 1y 2)=(x 21+2y 21)+4(x 22+2y 22)+4(x 1x 2+2y 1y 2)=20+4(x 1x 2+2y 1y 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,所以x 2+2y 2=20.5.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为F 1、F 2,短轴端点分别为A 、B ,且四边形F 1AF 2B 是边长为2的正方形。
- 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)。
专题6解析几何江苏省梁丰高级中学徐燕【课标要求】1.课程目标(1)理解直线的倾斜角和斜率的概念和变化规律,掌握斜率公式.(2)掌握直线方程的点斜式、斜截式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.掌握两条直线平行或垂直位置关系的判断条件,掌握点到直线的距离公式和两平行线间的距离公式.(3)会利用三个独立的条件求出圆的标准方程或一般方程.掌握圆和直线位置关系判定的方法,掌握圆与圆的位置关系的判定方法.(4)掌握椭圆,双曲线,抛物线的定义,会根据条件求出椭圆,双曲线,抛物线的标准方程及简单的几何性质,熟练基本量的运算.(5)直线和圆锥曲线的相交问题,会通过联立利用韦达定理解决问题.会处理一些简单的求轨迹方程问题.2.复习要求(1)在直线的复习中,要学会根据不同条件巧设不同的直线方程,尤其要注意斜率不存在时,解题时的盲点.要掌握对称问题的几种常见类型――两点关于点对称,两点关于线对称,两直线关于点对称,两直线关于直线对称等.对称问题常和光线问题,角平分线问题等结合出题.对称问题是解几中的基础题型.(2)研究和圆有关的问题时,无论是确定圆的方程还是直线和圆的相交问题,一般都有两条思路①代数方法,②几何方法,而利用圆的几何性质处理问题往往更快捷.随着对圆的考察的升温,有关圆的一些定理(垂径定理,切割线定理,相交弦定理等)往往会在解题中提供快捷的思路.要培养学生用几何法处理几何问题的意识.(3)圆锥曲线的考察重点在基本量的计算上,如根据条件求出曲线的标准方程或离心率的值(范围)等.在直线和圆锥曲线的相交问题上,通过联立方程利用韦达定理处理问题是一个基本思路,但要控制难度,要求不宜高.(4)求轨迹方程问题在正卷中的难度也有了明显的降低,重点掌握定义法,一般难度不大.要注意轨迹的纯粹性和完备性.3.复习建议(1)随着新课程的改革,解几的考察方式和重点有了很大的变化,解几中档化是一个明确的趋势.直线和圆的考察成了重点和热点,而对圆锥曲线的要求有所降低.在淡化韦达定理(代数法)的作用的同时,利用圆锥曲线的定义和几何性质解题也正成为一个新的趋势.但总得来说,除椭圆要求略高外,抛物线和双曲线的课标要求都很低,在复习时要控制难度,要以课本上的例、习题作为源头.(2)关于定点,定值,定量的探究问题依旧是热点,证明某种关系,求最值问题也是考察要点,探索型、存在性讨论等问题仍将是常见的题型.要加强常规题解法训练,注重通法通则的应用,着重培养学生的探究问题和验证结论的能力.(3)许多问题会披着向“向量”的“外衣”,这类题目一般有两种思路:一是向量坐标运算;二是利用向量的几何意义解题.另外要熟悉一些几何性质的向量形式,避免大量繁琐计算.(4)三角函数的知识一直是解决“解析几何”问题的好“帮手”,平时要善于总结在圆锥曲线中常见的三角关系。
【典型例题】例1(填空题)(1)经过圆2220x x y ++=的圆心C ,且与直线x +y =0垂直的直线方程是 . 解析:易知点C 为(1,0)-,而直线与0x y +=垂直,我们设待求的直线的方程为y x b =+,将点C 的坐标代入马上就能求出参数b 的值为1,故待求的直线的方程为10x y -+=.(2)直线l 过不同三点(,0)a ,(0,)b ,(1,3),其中,*a b N ∈,这样的直线有 条. 解析:设直线为1x y a b +=,代入(1,3)得131a b+=,因为,a b N *∈,所以只能有a =4,b =4;a =2,b =6两种情况,答案为2条.(3)已知直线1:60l x ay ++=和2:(2)320,l a x y a -++=则12//l l 的充要条件是 . 解析:利用两直线平行条件,得系数应满足3(2)a a =-,得到1a =-或3a =.检验当3a =时,两直线重合,舍去.所以答案为a =-1.(4)已知点A (3,1),在直线x -y =0与y =0上分别取点M ,N ,则三角形AMN 的周长的最小值是 .解析:作A 关于y=x 的对称点1(1,3)A ,关于y=0的对称点2(3,1)A -,则三角形AMN的周长的最小值为12A A =(5)已知圆22(3)4x y -+=和过原点的直线y kx =的交点为P 、Q ,则|OP |·|OQ |的值为 .解析:通过圆的几何性质,即求过原点的圆的切线长的平方,圆心为点(3,0),5.(6)如果方程222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 .解析:方程变为22122x y k+=,由题意得22,k >且0k >,解此不等式组得01k <<. (7)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦点分别为F 1、F 2,若在双曲线上存在点P使|PF 1| =4|PF 2|,则双曲线离心率的范围为 .解析:可知该点在右支上,设2PF m =,则14PF m =,由定义得:23a m =.又52m c ≥,得53c a ≤,所以有5(1,]3e ∈. (8)若点P 到直线1x =-的距离比它到点(20),的距离小1,则点P 的轨迹为 . 解析:把直线1x =-向左平移一个单位,则点P 到点(20),和新直线的距离就相等了,满足抛物线的定义.答案为抛物线.(9)设F 为抛物线24y x =的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若0FA FB FC ++=,则FA FB FC ++=.解析:由条件得F 为△ABC 的重心,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),则有x 1+x 2+x 3=3,12336FA FB FC x x x ++=+++=.(10)已知点P 是椭圆221(0,0)168x y x y +=≠≠上的动点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,O 为坐标原点,点M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且10FM MP = ,则||OM的范围为 .解析:延长F 1M 和PF 2交于点Q ,则三角形PF 1Q 为等腰三角形,有|PF 1|=|PQ |,设P (x 0,y 0) ,|OM |=212000111||||||||||||222F Q PF PF a ex a ex e x =-=+-+=∈. 例2已知圆O :x 2+y 2=1和定点A (2,1),由圆O 外一点P (a,b )向圆O 引切线PQ ,切点为Q ,且满足|PQ |=|P A |.(1)求实数a,b 间满足的关系; (2)求线段PQ 长的最小值;(3)若以P 为圆心所作的圆P 与圆O 有公共点,试求半径取最小值时圆P 的方程. 解:(1)|OP|2-1=|P A|2,得2a+b-3=0. (2)|PQ|2=a 2+b 2-1=2645()55a -+,a =65时,|PQ |(3)点O 到直线2x+y-3=0,P 点取在垂足处与圆O 外切时能使半径最小,此时垂足为(65,35), 圆P的方程为22263()()1)55x y -+-=. 例3如图,在平面直角坐标系xOy 中,(,0)A a (0)a >,(0,)B a ,(4,0)C -,(0,4)D ,设AOB ∆的外接圆圆心为E .(1)若E 与直线CD 相切,求实数a 的值;(2)设点P 在圆E 上,使PCD ∆的面积等于12的点P 有且只有三个,试问这样的E 是否存在,若存在,求出E 的标准方程;若不存在,说明理由.解:(1)直线CD 方程为4y x =+,圆心(,)22a aE ,半径2r a =.|4|a a -+=,解得4a =. (2)∵||CD ==∴当PCD ∆面积为12时,点P 到直线CD的距离为E 到直线CD距离为定值),要使PCD ∆的面积等于12的点P 有且只有三个,只须圆E=10a =, 所以E 的标准方程为22(5)(5)50x y -+-=.例4 已知直线(14)(23)(312)0k x k y k +---+=所经过的定点F 恰好是椭圆C 的一个焦点,且椭圆C 上的点到点F 的最大距离为8.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知圆22:1O x y +=,直线mx+ny=1,试证明当点P (m,n )在椭圆C上运动时,直线l 和圆O 恒相交,并求直线l 被圆O 所截得的弦长的范围.解:(1)设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距、分别为a 、b 、c ,由直线l 过点(3,0),可得c =3,又因为椭圆上的点到该焦点的距离最大为a+c =8,得a =5,b =4,所以椭圆的标准方程为2212516x y +=. (2)圆心O 到直线l的距离为1d ==<,所以直线l 和圆O 恒相交.则弦长为. 例5已知椭圆)0(1:22221>>=+b a by a x C 的离心率为33,直线2:+=x y l 与以原点为圆心、椭圆1C 的短半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆1C 的方程;(2)设椭圆1C 的左焦点为1F ,右焦点为2F ,直线1l 过点1F 且垂直于椭圆的长轴,动直线2l 垂直于直线1l ,垂足为点P ,线段2PF 的垂直平分线交2l 于点M ,求点M 的轨迹2C 的方程;(3)设2C 与x 轴交于点Q ,不同的两点S R ,在2C 上,且满足0=⋅,求||的取值范围。
解:(1)由33=e 得2232b a =,又由直线2:+=x y l 与圆222b y x =+相切,得2=b ,3=a ,所以椭圆1C 的方程为:12322=+y x .(2)由2MF MP =得动点M 的轨迹是以1:1-=x l 为准线,2F 为焦点的抛物线,所以点M 的轨迹2C 的方程为x y 42=.(3))0,0(Q ,设),4(),,4(222121y y S y y R ,则),4(),,4(122122121y y y y RS y y QR --==,由0=⋅,得0)(16)(121212221=-+-y y y y y y ,∵21y y ≠,∴化简得11216y y y --=,∴6432256232256212122=+≥++=y y y (当且仅当41±=y 时等号成立), ∵64)8(41)4(||22222222-+=+=y y y ,又∵6422≥y ,∴当6422=y ,即82±=y 时,58||min =,∴||的取值范围是),58[+∞.例6已知直线2:21204l x y x y -+==与抛物线交于A 、B 两点,过A 、B 两点的圆与抛物线在A (其中A 点在y 轴的右侧)处有共同的切线,其中O 为原点.(1)求圆M 的方程;(2)若圆M 与直线y=mx 交于P 、Q ,求证:OP OQ ⋅为定值.解:(1)解得A (6,9),B (-4,4),26,'|34x x y y ===,设圆M 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2.则有9163b a -=--,又圆心在AB 的中垂线方程为 132(1)2y x -=--上,得2417b a +=,从而解得323,22a b =-=,所以圆的方程为22323125()()222x y ++-=.(2)法一:将y=mx 和圆M 的方程联立得:(1+m 2)x 2+(3-23m )x +72=0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则有OP OQ ⋅=212||||(1)||72OP OQ m x x =+= .法二:利用切割线定理,过O 引圆的切线,设切点为R ,则得OP OQ ⋅=222||||||||72OP OQ OR OM r ==-=.【新题备选】1.已知F 1、F 2为椭圆的焦点,P 为椭圆上的任意一点,椭圆的离心率为1/3.以P 为圆心PF 2长为半径作圆P ,当圆P 与x 轴相切时,截y 轴所得弦长为. (1)求圆P 方程和椭圆方程.(2)求证:无论点P 在椭圆上如何运动,一定存在一个定圆与圆P 相切,并求出这个定圆方程.解:(1)2213632x y+=,2216256(2)()39x y -+±=.(2)22(2)144x y ++= .2.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F,离心率2e =,右准线为l ,,M N 是l 上的两个动点,120FM F N ⋅=. (1)若12F M F N ==,求,a b 的值;(2)证明:当MN 取最小值时,12FM F N + 与12F F共线. 解:(1)由222a b c -=与c e a ==得222a b =,1200F F ⎛⎫⎫ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,,,,l 的方程为x =,设))12My Ny ,,,,则11F M y ⎫=⎪⎪⎝⎭,,222F N y ⎫=⎪⎪⎝⎭,,由120FM F N ⋅= 得 212302y y a =-< ①又由12F M F N ====③ 由①、②、③三式,消去12,y y ,并求得24a =,故2,a b === (2)()2222212121212121222246MNy y y y y y y y y y y y a =-=+-≥--=-=,当且仅当12y y =-=或21y y =-=时,MN 取最小值.此时,()()121212,,0F M F N y y y y ⎫⎫+=+=+=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭,,122F F = ,故12FM F N + 与12F F 共线. 3.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的焦距为2,两准线间的距离为10.设A (5,0),B (1,0).(1)求椭圆C 的方程;(2)过点A 作直线与椭圆C 只有一个公共点D ,求过B ,D 点且以AD 为切线的圆的方程; (3)过点A 作直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,过点P 作x 轴的垂线交椭圆C 于另一点S .若A P t A Q = (1)t >,求证:SB tBQ =.解:(1)设椭圆的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>,依题意得:222,210,c a c=⎧⎪⎨=⎪⎩,得1,c a =⎧⎪⎨=⎪⎩∴24b =,所以椭圆的标准方程为22154x y +=. (2)设过点A 的直线方程为:(5)y k x =-,代入椭圆方程22154x y +=得: 2222(45)50125200k x k x k +-+-= (*)依题意得:0∆=,即2222(50)4(450)(12520)0k k k -+-=解得:k =,且方程(*)的根为1x =(1,D ∴当点D 位于x 轴上方时,过点D 与AD 垂直的直线与x 轴交于点E ,直线DE的方程是:1)y x -, 1(,0)5E ∴ 所求圆即为以线段DE为直径的圆,故方程为:22324()(525x y -+=,同理可得:当点D 位于x轴下方时,圆的方程为:22324()(525x y -+=. (3)设11(,)P x y ,22(,)Q x y 由AP =t AQ 得:12125(5)x t x y ty -=-⎧⎨=⎩,代入22112222154154x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩122332x t t x t =-+⎧⎪∴⎨-=⎪⎩(**) 要证SB =tBQ ,即证12121(1)x t x y ty -=-⎧⎨=⎩(***) 由方程组(**)可知方程组(***)显然成立.∴SB =tBQ.4.设椭圆22x a +22y b=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-2,0),左准线l 1与x 轴交于点N (-3,0),过点N 且倾斜角为30°的直线l 交椭圆于A 、B 两点.(1)求直线l 和椭圆的方程;(2)求证:点F 1(-2,0)在以线段AB 为直径的圆上;(3)在直线l 上有两个不重合的动点C 、D ,以CD 为直径且过点F 1的所有圆中,求面积最小的圆的半径长.解:(1)直线l :y=3(x +3),由已知c =2及2a c =3,解得a 2=6,∴b 2=6-22=2.∴椭圆方程为26x +22y =1.(2)证明:解方程组223603)x y y x ⎧+-=⎪⎨=+⎪⎩整理得2x 2+6x +3=0. 设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-3,x 1x 2=32. 所以1F A ·1F B=(x 1+2,y 1)·(x 2+2,y 2)=(x 1+2)(x 2+2)+y 1y 2=x 1x 2+2(x 1+x 2)+4+13[x 1x 2+3(x 1+x 2)+9]=43x 1x 2+3(x 1+x 2)+7=0, ∴F 1A ⊥F 1B ,则∠AF 1B =90°.∴点F 1(-2,0)在以线段AB 为直径的圆上.(3)解:面积最小的圆的半径长应是点F 1到直线l 的距离,设为r .∴r(2)0--+12为所求.【专题训练】 一、填空题1.直线经过点A (2,1),B (1,m 2)两点(m ∈R ),那么直线l 的倾斜角取值范围是________.2.已知直线1:260l ax y ++=与22:(1)10l x a y a +-+-=平行,则实数a 的取值为 .3.若方程221||21x y m m -=---表示焦点在y 轴上的双曲线,则它的半焦距c 的取值范围是____.4.已知圆方程为2240x y +++=,则在该圆的所有的切线中,在两坐标轴上截距相等的切线条数为 条.5.由直线1y x =+上的点向圆22(3)(2)1x y -++= 引切线,则切线长的最小值为 .6.已知点P 为抛物线24y x =上一点,记点P 到y 轴距离1d ,点P 到直线:34120l x y -+=的距离2d ,则1d +2d 的最小值为 .7.要建造一座跨度为16米,拱高为4米的抛物线拱桥,建桥时,每隔4米用一根柱支撑,两边的柱长应为___________米.8.已知两圆222212:210240,:2280C x y x y C x y x y +-+-=+++-=,则以两圆公共弦为直径的圆的方程是 .9.已知点(,)P x y 在圆22(2cos )(2sin )16x y αα-+-=上运动,当角α变化时,点(,)P x y 运动区域的面积为 .10.已知圆22:6480C x y x y +--+=.以圆C 与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为 .11.椭圆22143x y +=上有n 个不同的点:12,,...,,n P P P 椭圆的右焦点为F ,数列{||}n P F 是公差大于1100的等差数列,则n 的最大值为___________. 12.如果以原点为圆心的圆经过双曲线22221x y a b-=的焦点,且被该双曲线的右准线分成弧长为2:1的两段圆弧,则该双曲线的离心率e 等于_____________.13.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为1e 2=,右焦点为(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两实根为1x 和2x ,则点12()P x x ,与圆222x y +=的关系是____.14. 已知04,k <<两条直线1:2280l kx y k --+=、直线222:2440l x k y k +--=与两坐标轴围成一个四边形,则使得这个四边形面积最小的k 值为 . 二.解答题15.已知圆C :224x y +=.(1)直线l 过点()1,2P ,与圆C 交于A 、B 两点,若||AB =,求直线l 的方程; (2)过圆C 上一动点M 作平行于x 轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量OQ OM ON =+,求动点Q 的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线.16.已知以点C (t , 2t)(t ∈R , t ≠ 0)为圆心的圆与x 轴交于点O 、 A ,与y 轴交于点O 、B ,其中O 为原点.(1)求证:△OAB 的面积为定值;(2)设直线y = –2x +4与圆C 交于点M , N ,若OM = ON ,求圆C 的方程.17.已知圆22:2210C x y x y +--+=,直线:l y kx =.直线l 与圆C 相交于P 、Q 两点,点(0,)M b 满足MP MQ ⊥.(1)当1b =时,求k 的值; (2)若3k >,求b 的取值范围.18.已知n 条直线111:0,,l x y C C -+==22:0,l x y C -+=33:0,,l x y C -+= n :0n l x y C -+=,(其中123n C C C C <<<< )这n 条平行直线中,每相邻两条直线之间的距离顺次为2、3、4、…、n 。