高三数学解析几何专题
高考解析几何复习专题ppt课件
常见特征量
1、曲线过点或点在曲线上: 2、线段长度或弦长 3、角度或夹角:与轴(或直线)夹角关系 4、三角形或四边形面积:表示方法与选择 5、平行或垂直等特殊关系 6、向量关系:
共线: 平面向量在基底下的线性分解: 数量积: 非向量特征转化为向量特征 7、量值关系: 平方关系、倒数关系、倍值关系等
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交点法小练-方法与途径
练习2
已知椭圆 x 2 2
y2 1
1 的左右焦点分别为 F1、F2 ,若过点 P(0,-2)、F1 的直线交
椭圆于 A,B 两点,求 ABF2 的面积
解法一:由题可知:直线 lAB 方程为 2x y 2 0
由
y 2x x2 y2
21
2 可得 9 y 2
1
4、路径选择、计算方法
21
交点法小练与思考 练习1 若直线
与椭圆
恒有公共点,
求实数 的取值范围
直线与曲线
练习2
已知椭圆
x
2
2
y2 1
1 的左右焦点分别为 F1、F2 ,若过点 P(0,-2)、F1 的直线交
椭圆于 A,B 两点,求 ABF2 的面积
面积公式
表示方法
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交点法小练解析: 练习1 若直线
联立:
x my
y
2
2x
h
y2
2my
2h
0
,则
y1
y2
2m
,所以:
y
m
,
又 M (x, y) 在直线 AB 上,故点 M (x, y) 满足: x y2 h
设 直 线 PQ 与 x 轴 交 于 点 H , 直 线 AB 与 x 轴 交 于 点
高三数学总复习专题10 解析几何(答案及解析)
高三数学总复习专题10 解析几何方法点拨1.圆锥曲线中的最值 (1)椭圆中的最值12,F F 为椭圆()222210+=>>x y a b a b的左、右焦点,P 为椭圆上的任意一点,B 为短轴的一个端点,O 为坐标原点,则有: ①[],∈OP b a ; ②[]1,∈-+PF a c a c ;③2212,⎡⎤⋅∈⎣⎦PF PF b a ;④1212∠≤∠F PF F BF . (2)双曲线中的最值12,F F 为双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,O 为坐标原点,则有:①≥OP a ;②1≥-PF c a . (3)抛物线中的最值点P 为抛物线()220=>y px p 上的任一点,F 为焦点,则有: ①2≥pPF ;②(),A m n 为一定点,则+PA PF 有最小值. 2.定点、定值问题(1)由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式:()00-=-y y k x x ,则直线必过定点()00,x y ;若得到了直线方程的斜截式:=+y kx m ,则直线必过定点()0,m . (2)解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值. 3.圆锥曲线中范围、最值的求解策略(1)数形结合法:利用待求量的几何意义,确定出临界位置后数形结合求解. (2)构建不等式法:利用已知或隐含的不等关系,构建以待求量为元的不等式求解.(3)构建函数法:先引入变量构建以待求量为因变量的函数,再求其值域. 4.定点问题的l 过定点问题的解法:设动直线方程(斜率存在)为=+y kx t 由题设条件将t 用k 表示为=t mk ,得()=+y k x m ,故动直线过定点(),0-m .(2)动曲线C 过定点问题的解法:引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.(3)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意. 5.求解定值问题的两大途径(1)首先由特例得出一个值(此值一般就是定值)然后证明定值:即将问题转化为证明待证式与参数(某些变量)无关.(2)先将式子用动点坐标或动线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相等的正负项抵消或分子、分母约分得定值. 6.解决探索创新问题的策略存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件. (3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径.经典试题汇编一、选择题.1.(陕西省渭南市临渭区2021届高三一模)若直线:3=-l y kx 与直线2360+-=x y 的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A .ππ,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .ππ,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭ D .ππ,32⎛⎫⎪⎝⎭2.(安徽省淮北市2020-2021学年高三一模)过圆2216+=x y 上的动点作圆22:4+=C x y 的两条切线,两个切点之间的线段称为切点弦,则圆C 内不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为( ) A .πB .32πC .2πD .3π3.(山西省大同市天镇县实验中学2021-2022学年高三一模)圆222440+-+-=x y x y 与直线2140()---=∈R tx y t t 的位置关系为( ) A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能4.(吉林省长春市2022届高三一模)已知圆22:(2)(3)2-+-=C x y ,直线l 过点(3,4)A 且与圆C 相切,若直线l 与两坐标轴交点分别为,M N ,则MN =( )A .B .6C .D .85.(河南省联考2021-2022学年高三一模)若点()2,1--P 为圆229+=x y 的弦AB 的中点,则弦AB 所在直线的方程为( )A .250++=x yB .250+-=x yC .250-+=x yD .250--=x y6.(四川省南充市2021-2022学年高三一模)若A ,B 是O :224+=x y 上两个动点,且2⋅=-OA OB ,A ,B 到直线l 40+-=y 的距离分别为1d ,2d ,则12+d d 的最大值是( ) A .3B .4C .5D .67.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)过双曲线2214-=y x 的左焦点1F 作一条直线l 交双曲线左支于P ,Q 两点,若4=PQ ,2F 是双曲线的右焦点,则2△PF Q 的周长是( ) A .6B .8C .10D .128.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知抛物线24=x y 的焦点为F ,过F的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,70,2⎛⎫⎪⎝-⎭P .若⊥PB AB ,则=AF ( )A .32B .2C .52D .39.(湖南省湘潭市2021-2022学年高三上学期一模)已知抛物2:2C y px =(0>p )的焦点为F ,点T 在C 上,且52=FT ,若点M 的坐标为()0,1,且⊥MF MT ,则C 的方程为( ) A .22=y x 或28=y x B .2=y x 或28=y x C .22=y x 或24=y xD .2=y x 或24=y x10.(河南省联考2021-2022学年高三一模)点F 为抛物线22=y px ()0>p 的焦点,l 为其准线,过F 的一条直线与抛物线交于A ,B 两点,与l 交于点C .已知点B 在线段CF 上,若BF ,AF ,BC 按照某种排序可以组成一个等差数列,则AFBF的值为( ) A .32或3B .2或4C .32或4D .2或311.(贵州省遵义市2021届高三一模)双曲线221927-=x y 上一点P 到右焦点2F 距离为6,1F 为左焦点,则12∠F PF 的角平分线与x 轴交点坐标为( )A .()1,0-B .()0,0C .()1,0D .()2,012.(吉林省长春市2022届高三一模)已知P 是抛物线24=y x 上的一动点,F 是抛物线的焦点,点(3,1)A ,则||||+PA PF 的最小值为( )A .3B .C .4D .13.(多选)(湖南省湘潭市2021-2022学年高三一模)已知双曲线2222:1-=x y C a b(0>a ,0>b )的左,右焦点为1F ,2F ,右顶点为A ,则下列结论中,正确的有( )A .若=a b ,则CB .若以1F 为圆心,b 为半径作圆1F ,则圆1F 与C 的渐近线相切C .若P 为C 上不与顶点重合的一点,则12△PF F 的内切圆圆心的横坐标=x aD .若M 为直线2=a x c(=c 0的一点,则当M 的纵坐标为时,2MAF 外接圆的面积最小 14.(江西省赣州市2021届高三3月一模)已知M 、N 是双曲线()2222:10,0-=>>x y C a b a b上关于原点对称的两点,P 是C 上异于M 、N 的动点,设直线PM 、PN 的斜率分别为1k 、2k .若直线12=y x 与曲线C 没有公共点,当双曲线C 的离心率取得最大值时,且123≤≤k ,则2k 的取值范围是( ) A .11,128⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,812⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ C .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦15.(四川省成都市2021-2022学年高三一模)已知双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的一条渐近线方程为=y ,则该双曲线的离心率为( )A B C .2D .316.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知平行于x 轴的一条直线与双曲线()222210,0-=>>x y a b a b 相交于P ,Q 两点,4=PQ a ,π3∠=PQO (O 为坐标原点),则该双曲线的离心率为( )A B C D17.(甘肃省嘉谷关市第一中学2020-2021学年高三一模)已知双曲线22221(0,0)-=>>y x a b a b与抛物线2=x 共焦点F ,过点F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若三角形OMF 的面积为2,则双曲线的离心率为( )AB .16C D .4或4318.(四川省乐山市高中2022届一模)已知双曲线()222210,0-=>>x y a b a b,过原点的直线与双曲线交于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F ,若ABF 的面积为22a ,则双曲线的离心率为( )AB C D .219.(四川省达州市2021-2022学年高三一模)双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的左顶点为A ,右焦点(),0F c ,若直线=x c 与该双曲线交于B 、C 两点,ABC 为等腰直角三角形,则该双曲线离心率为( )A .2BCD .320.(陕西省汉中市2022届高三一模)已知F 是椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b 的右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 与圆22239⎛⎫-+= ⎪⎝⎭c b x y 相切于点Q ,且2=PQ QF ,则椭圆C 的离心率等于( )A B .23C .2D .1221.(广西柳州市2022届高三一模)已知1F ,2F 分别为双曲线C :22221-=x y a b()0,0>>a b 的左,右焦点,以12F F 为直径的圆与双曲线C 的右支在第一象限交于A 点,直线2AF 与双曲线C 的右支交于B 点,点2F 恰好为线段AB 的三等分点(靠近点A ),则双曲线C 的离心率等于( )A B C .3D .12+ 二、填空题.22.(贵州省遵义市2021届高三一模)直线1=-+y kx k 与圆224+=x y 交于,A B 两点,则AB 最小值为________.23.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)若抛物线22=y px 上一点()02,P y 到其准线的距离为4,则抛物线的标准方程为___________.24.(四川省成都市第七中学2021-2022学年高三一模)已知12,F F 为双曲线22:1169-=x y C 的两个焦点,,P Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且12=PQ F F ,则四边形12PF QF 的面积为________.25.(四川省达州市2021-2022学年高三一模)设直线()y kx k =∈R 交椭圆221164+=x y 于A ,B 两点,将x 轴下方半平面沿着x 轴翻折与x 轴上方半平面成直二面角,则AB 的取值范围是___________.26.(四川省成都市2021-2022学年高三一模)已知斜率为13-且不经过坐标原点O的直线与椭圆22+197x y =相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则直线OM 的斜率为________. 三、解答题.27.(四川省成都市第七中学2021-2022学年高三一模)已知两圆221:(2)54C x y -+=,222:(2)6C x y ++=,动圆M 在圆1C 内部且和圆1C 内切,和圆2C 外切.(1)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;(2)过点()3,0A 的直线与曲线C 交于,P Q 两点,P 关于x 轴的对称点为R ,求ARQ 面积的最大值.28.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知椭圆()2222:10+=>>x y C a b a b的离心率为2,且直线1+=x ya b与圆222+=x y 相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A ﹐B ,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,射线OM 与椭圆C 相交于点P ,且O 点在以AB 为直径的圆上.记AOM ,△BOP的面积分别为1S ,2S ,求12S S 的取值范围. 29.(陕西省汉中市2022届高三一模)已知椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b 的离心率为12,左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点,点P 在椭圆C 上,且满足2122,3π=∠=PF F PF .(1)求椭圆C 的方程;(2)已知过点(1,0)且不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点Q ,使得∠=∠MQO NQO ,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.30.(四川省南充市2021-2022学年高三一模)已知椭圆()2222:10+=>>x y C a b a b的离心率为2,椭圆C 的下顶点和上顶点分别为1B ,2B ,且122=B B ,过点()0,2P 且斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程; (2)当1=k 时,求OMN 的面积;(3)求证:直线1B M 与直线2B N 的交点T 的纵坐标为定值.31.(江西省赣州市2021届高三3月一模)设离心率为12的椭圆2222:1(0)+=>>x y E a b a b 的左,右焦点分别为1F ,2F ,点P 在E 上,且满足1260∠=︒F PF ,12△PF F(1)求a ,b 的值;(2)设直线:2(0)=+>l y kx k 与E 交于M ,N 两点,点A 在x轴上,且满足0⋅+⋅=AM MN AN MN ,求点A 横坐标的取值范围.32.(广西柳州市2022届高三一模)已知椭圆C :22221+=x y a b()0>>a b 的左右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且与x 轴垂直的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,AOB 的面积为﹐点P 为椭圆C 的下顶点,2=PF . (1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 上有两点M ,N (异于椭圆顶点且MN 与x 轴不垂直).当OMN 的面积最大时,直线OM 与ON 的斜率之积是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由. 33.(湖南省湘潭市2021-2022学年高三一模)已知圆锥曲线E 上的点M 的坐标(),x y=.(1)说明E 是什么图形,并写出其标准方程;(2)若斜率为1的直线l 与E 交于y 轴右侧不同的两点A ,B ,点P 为()2,1. ①求直线l 在y 轴上的截距的取值范围; ②求证:∠APB 的平分线总垂直于x 轴.34.(四川省乐山市高中2022届一模)如图,从椭圆22221(0)+=>>x y a b a b上一点P 向x轴作垂线,垂足恰为左焦点1F .又点A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,点B 是椭圆与y轴正半轴的交点,且=OP AB k ,13=F A . (1)求椭圆的方程;(2)直线l 交椭圆于M 、Q 两点,判断是否存在直线l ,使点2F 恰为MQB △的重心?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.35.(安徽省淮北市2020-2021学年高三一模)已知椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b的离心率为12,左顶点为A ,右焦点F ,3=AF .过F 且斜率存在的直线交椭圆于P ,N 两点,P 关于原点的对称点为M . (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线AM ,AN 的斜率分别为1k ,2k ,是否存在常数λ,使得12λ=k k 恒成立?若存在,请求出λ的值;若不存在,请说明理由.36.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)已知椭圆()222210:x y a b a bC +=>>,连接椭圆上任意两点的线段叫作椭圆的弦,过椭圆中心的弦叫做椭圆的直径.若椭圆的两直径的斜率之积为22-b a,则称这两直径为椭圆的共轭直径.特别地,若一条直径所在的斜率为0,另一条直径的斜率不存在时,也称这两直径为共轭直径.现已知椭圆22:143x y E +=.(1)已知点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭A ,31,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭B 为椭圆E 上两定点,求AB 的共轭直径的端点坐标;(2)过点()作直线l 与椭圆E 交于1A 、1B 两点,直线1A O 与椭圆E 的另一个交点为2A ,直线1B O 与椭圆E 的另一个交点为2B .当11A OB 的面积最大时,直径12A A 与直径12B B 是否共轭,请说明理由;(3)设CD 和MN 为椭圆E 的一对共轭直径,且线段CM 的中点为T .已知点P 满足:λ=OP OT ,若点P 在椭圆E 的外部,求λ的取值范围.参考答案一、选择题. 1CACCADDDADDC 13.【答案】ABD【解析】对于A 中,因为=a b ,所以222=a c ,故C的离心率==ce a所以A 正确; 对于B 中,因为()1,0-F c 到渐近线0-=bx ay的距离为==d b ,所以B 正确;对于C 中,设内切圆与12△PF F 的边1221,,F F F P F P 分别切于点1,,A B C , 设切点1A (,0)x ,当点P 在双曲线的右支上时,可得121212-=+--=-PF PF PC CF PB BF CF BF1112=-A F A F ()()22=+--==c x c x x a ,解得=x a ,当点P 在双曲线的左支上时,可得=-x a ,所以12△PF F 的内切圆圆心的横坐标=±x a ,所以C 不正确; 对于D 中,由正弦定理,可知2MAF 外接圆的半径为222sin =∠AF R AMF ,所以当2sin ∠AMF 最大时,R 最小,因为2<a a c,所以2∠AMF 为锐角,故2sin ∠AMF 最大,只需2tan ∠AMF 最大,由对称性,不妨设2,⎛⎫ ⎪⎝⎭a M t c (0>t ),设直线2=a x c 与x 轴的交点为N ,在直角2△NMF 中,可得222tan ==∠-a c NF NM NMF ct , 在直角△NMA 中,可得2tan =-=∠a a NA A NM NM c t,又由2222tan tan tan tan()1tan tan NMF NMAAMF NMF NMA NMF NMA∠-∠∠=∠-∠=∠⋅+∠222222()1c c a ab c a a a a c ct t a a c t a c c t tc t -==≤+-----⨯-+, 当且仅当()22-=ab c a t c t ,即=t 2tan ∠AMF 取最大值, 由双曲线的对称性可知,当=t 2tan ∠AMF 也取得最大值,所以D 正确,故选ABD . 14.【答案】A【解析】因为直线12=y x 与双曲线()2222:10,0-=>>x y C a b a b 没有公共点,所以双曲线C 的渐近线的斜率12=≤bk a ,而双曲线C的离心率====c e a 当双曲线C 的离心率取最大值时,b a 取得最大值12,即12=b a ,即2=a b ,则双曲线C 的方程为222214-=x y b b,设()11,M x y 、()11,--N x y 、()00,P x y ,则2211222200221414⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩x y b b x y b b , 两式相减得()()()()10101010224+-+-=x x x x y y y y b b ,即1010101014-+⋅=-+y y y y x x x x , 即1214⋅=k k , 又123≤≤k ,211,128⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦k ,故选A . 15.【答案】B【解析】双曲线22221-=x y a b 的渐近线方程为=±by x a,因为渐近线方程为=y ,所以=ba故可得====e B . 16.【答案】D【解析】如图,由题可知,△POQ 是等边三角形,4=PQ a ,()2,∴P a ,将点P 代入双曲线可得22224121-=a a a b ,可得224=b a,∴离心率===c e a D .17.【答案】C【解析】抛物线2=x 的交点坐标为(F ,又双曲线22221(0,0)-=>>y x a b a b与抛物线2=x 共焦点,∴双曲线的半焦距=c ,三角形OMF 的面积为2,且=OM a ,=MF b ,∴122=⋅ab ,即4=ab , 有22217+==a b c ,∴1=a 或4=a ,∴双曲线的离心率为=e ,故选C .18.【答案】B【解析】设双曲线的左焦点为'F ,连接'AF ,'BF , 因为以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点(),0F c , 所以⊥AF BF ,圆心为()0,0O ,半径为c , 根据双曲线的对称性可得四边形'AFBF 是矩形,设=AF m ,=BF n ,则222224122⎧⎪-=⎪+=⎨⎪⎪=⎩n m a n m c mn a ,由()2222-=+-n m m n mn ,可得222484-=c a a ,所以223=c a ,所以2223==c e a,所以=e ,故选B .19.【答案】A【解析】联立22222221=⎧⎪⎪-=⎨⎪=+⎪⎩x cxy a b c a b,可得2=±b y a ,则22=b BC a ,易知点B 、C 关于x 轴对称,且F 为线段BC 的中点,则=AB AC ,又因为ABC 为等腰直角三角形,所以2=BC AF ,即()222=+b c a a, 即()222+==-a c a b c a ,所以=-a c a ,可得2=c a , 因此,该双曲线的离心率为2==ce a,故选A . 20.【答案】A【解析】圆22239⎛⎫-+= ⎪⎝⎭c b x y 的圆心为,03⎛⎫ ⎪⎝⎭c A ,半径为3=b r . 设左焦点为1F ,连接1PF ,由于124,33==AF c AF c , 所以12==AF PQAF QF,所以1//AQ PF ,所以12,2==-PF b PF a b , 由于⊥AQ PF ,所以1⊥PF PF , 所以()()()22222224+-==-b a b c a b ,2320,3-==b b a a ,===c e a ,故选A .21.【答案】C【解析】设2=AF x ,则22=BF x ,由双曲线的定义可得1222=+=+AF AF a a x ,12222=+=+BF BF a a x , 因为点A 在以12F F 为直径的圆上,所以190∠=F AB ,所以22211+=AF AB BF ,即()()()2222322++=+a x x a x ,解得23=x a , 在12△AF F 中,1823=+=AF a x a ,223=AF a ,122=F F c , 由2221212+=AF AF F F 可得()22282233⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a a c ,即22179=a c ,所以双曲线离心率为3===e ,故选C .二、填空题. 22.【答案】【解析】直线1=-+y kx k 过定点过()1,1M , 因为点()1,1M在圆的内部,且OM == 由圆中弦的性质知当直线与OM 垂直时,弦长最短, 此时结合垂径定理可得AB ==故答案为 23.【答案】28=y x【解析】抛物线的准线方程为2=-p x ,点()02,P y 到其准线的距离为22+p , 由题意可得242+=p,解得4=p , 故抛物线的标准方程为28=y x ,故答案为28=y x . 24.【答案】18【解析】由双曲线的对称性以及12=PQ F F 可知,四边形12PF QF 为矩形,所以1222212284100⎧-==⎪⎨+==⎪⎩PF PF a PF PF c ,解得1218=PF PF , 所以四边形12PF QF 的面积为1218=PFPF , 故答案为18.25.【答案】(⎤⎦【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,联立方程组221164=⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx x y ,可得22(14)160+-=k x , 可得1212216,014=-+=+x x x x k ,所以221221614==+x x k , 将椭圆x 轴下方半平面沿着x 轴翻折与x 轴上方半平面成直二面角, 分别作,⊥⊥BC x AD x 于点,C D ,如图所示, 则2222=++AB BC CD AD ,又由222222222211,====BC y k x AD y k x ,2222212*********64()2()414=-=+-=+-=+CD x x x x x x x x x x k, 所以222222221226414=++=+++AB BC CD AD k x k x k 2222232648(417)78(1)141414+⋅++===⋅++++k k k k k , 因为∈R k ,所以20≥k ,所以2411+≥k ,所以270741<≤+k ,所以2788(1)6414<⋅+≤+k ,即2864<≤AB,所以8<≤AB ,所以AB的取值范围是(⎤⎦,故答案为(⎤⎦.26.【答案】73【解析】设直线AB 的方程为13=-+y x b ,联立2213197⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x b x y ,得221()3197-++=x b x ,即22869630-+-=x bx b ,由223632(963)0b b ∆=-->,得-<<b 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,00(,)M x y ,则120328+==x x b x ,0011373388=-+=-⨯+=b by x b b , 即37(,)88b bM ,则直线OM 的斜率为0073==y k x ,故答案为73.三、解答题.27.【答案】(1)2212420+=x y ;(2.【解析】(1)依题意,圆1C 的圆心()12,0C,半径1=r 圆2C 的圆心()22,0-C,半径2=r设圆M 的半径为r ,则有11=-MC r r ,22=+MC r r ,因此,1212124+=+=>=MC MC r r C C ,于是得点M 的轨迹是以12,C C为焦点,长轴长2=a 此时,焦距24=c ,短半轴长b 有22220=-=b a c ,所以动圆圆心M 的轨迹C 的方程为2212420+=x y .(2)显然直线PQ 不垂直于坐标轴,设直线PQ 的方程为3(0)=+≠x my m ,1122(,),(,)P x y Q x y ,由22356120=+⎧⎨+=⎩x my x y ,消去x 得22(56)30750++-=m x my , 则1226350+=-+m y y m ,1227556=-+y y m , 点P 关于x 轴的对称点11(,)-R x y ,1211|2|||2=⋅⋅-PQRSy x x ,111232=⋅⋅-APRS y x ,如图,显然1x 与2x 在3的两侧,即21-x x 与13-x 同号, 于是得()()()1211121133=-=---=⋅---AQRPQRAPRSSSy x x x y x x x121212275|||75|||3|||||||6565|||==⋅-==⋅==++≤m y x y my my y m m m , 当且仅当65||||=m m ,即=m 时取“=”,因此,当=m 时,max ()=AQR S,所以ARQ 面积的最大值4. 28.【答案】(1)22163+=x y;(2)⎣⎦.【解析】(1)∵椭圆的离心率为2,∴2=c a (c 为半焦距), ∵直线1+=xy ab与圆222+=x y=,又∵222+=c b a ,∴26=a ,23=b ,∴椭圆C 的方程为22163+=x y .(2)∵M 为线段AB 的中点,∴12==AOM BOP OMS S S S OP△△. (ⅰ)当直线l 的斜率不存在时,由⊥OA OB 及椭圆的对称性,不妨设OA 所在直线的方程为=y x ,得22=Ax .则22=Mx ,26=P x,∴123==OM S S OP ; (ⅱ)当直线l 的斜率存在时,设直线():0=+≠l y kx m m ,()11,A x y ,()22,B x y ,由22163=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx mx y ,消去y ,得()222214260++-=+k x kmx m , ∴()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>,即22630-+>k m .∴122421+=-+kmx x k ,21222621-=+m x x k .∵点O 在以AB 为直径的圆上,∴0⋅=OA OB ,即12120+=x x y y , ∴()()221212121210+=++++=x x y y k x x km x x m ,∴()22222264102121-⎛⎫++-+= ⎪++⎝⎭m km k km m k k . 化简,得2222=+m k ,经检验满足0∆>成立, ∴线段AB 的中点222,2121⎛⎫-⎪++⎝⎭km m M k k , 当0=k 时,22=m,此时123==S S ; 当0≠k 时,射线OM 所在的直线方程为12=-y x k, 由2212163⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x k x y ,消去y ,得2221221=+P k x k ,22321=+P y k , ∴==M P OM y OP y ∴12==S S12,33⎛∈ ⎝⎭S S , 综上,12S S的取值范围为⎣⎦.29.【答案】(1)22143+=x y ;(2)存在,()4,0.【解析】(1)在12△PF F 中,1122,2=-=cPF a a ,所以,由余弦定理()224(22)4222=-+--c a a,解得2,==a b ,所以,椭圆方程为22143+=x y .(2)假设存在点(),0Q m 满足条件,设直线l 的方程为()10=+≠x ty t ,设()()1122,,,M x y N x y ,联立()22221,34690143=+⎧⎪++-=⎨+=⎪⎩x ty t y ty x y , 121212221269,,3434--+==+=+++--MQ NQy y t y y y y k K t t x m x m, 又因为∠=∠MQO NQO ,所以0+=MQ NQ K K ,即1212=--y y x m m x , 即()()1211-=-y m x y m x ,将11221,1=+=+x ty x ty 代入化简得()()121212-+=m y y ty y , 即()2261183434---=++t m tt t ,计算得4=m ,所以存在()4,0点使得∠=∠MQO NQO .30.【答案】(1)2212+=x y ;(2)面积不存在;(3)证明见解析.【解析】(1)因为122=B B ,所以22=b ,即1=b ,因为离心率为2,所以2=c a ,设=c m,则=a ,0>m , 又222=-c a b ,即2222=-m m b ,解得1=m 或1-(舍去),所以=a 1=b ,1=c ,所以椭圆的标准方程为2212+=x y .(2)由22122⎧+=⎪⎨⎪=+⎩x y y x ,得()222220++-=x x ,23860++=x x ,284360∆=-⨯⨯<,所以直线与椭圆无交点,故OMN 的面积不存在.(3)由题意知,直线l 的方程为2=+y kx ,设()11,M x y ,()22,N x y ,则22212=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx x y ,整理得()2221860+++=k x kx ,则()()22122122846120821621Δk k k x x k x x k ⎧=-⨯+>⎪⎪⎪+=-⎨+⎪⎪=⎪+⎩,因为直线和椭圆有两个交点,所以()()22824210k k ∆=-+>,则232>k ,设(),T m n ,因为1B ,T ,M 在同一条直线上,则111111313+++===+y kx n k m x x x , 因为2B ,T ,N 在同一条直线上,则222221111-+-===+y kx n k m x x x , 由于()21212283311213440621⎛⎫⋅- ⎪++-+⎝⎭+⋅=+=+=+k x x n n k k k m m x x k ,所以12=n , 则交点T 恒在一条直线12=y 上,故交点T 的纵坐标为定值12.31.【答案】(1)2=a,=b (2)6⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 【解析】(1)设椭圆短轴的端点为B ,则21sin 2∠=OBF ,所以26π∠=OBF ,123π∠=F BF ,所以点P 即为点B,所以12122=⋅⋅==△PF F S c b bc ,又12=c a ,222=-a b c ,所以2=a,=b(2)设(,0)A m ,()11,M x y ,()22,N x y ,MN 的中点()00,H x y ,由2223412=+⎧⎨+=⎩y kx x y ,得()22431640+++=k x kx , 所以()()222(16)164348410k k k ∆=-+=->, 又0>k ,所以12>k ,所以1221643+=-+kx x k , 所以12028243+==-+x x k x k ,0026243=+=+y kx k ,即2286,4343⎛⎫- ⎪++⎝⎭k H k k , 因为()20⋅+⋅=+⋅=⋅=AM MN AN MN AM AN MN AH MN , 所以⊥AH MN ,所以226143843+=---+k k k mk ,得2223434=-=-++k m k k k , 因为12>k,所以34+≥k k,当且仅当=k =”号,所以⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭m , 故点A的横坐标的取值范围是6⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 32.【答案】(1)22184+=x y ;(2)12-,理由见解析.【解析】(1)由题意可得:在2OPF Rt 中,22222+=OP OF PF ,即)222+=b c ,所以=b c ,椭圆C :22221+=x y a b 中,令=x c 可得2422221⎛⎫=-= ⎪⎝⎭c b y b a a,所以2=±b y a ,可得22=b AB a,所以22122=⋅⋅==AOBb bc Sc a a所以2=b c ,因为=b c ,222=+a b c,所以34====b b , 可得24=b ,所以2==c b ,2228=+=a b c ,所以椭圆C 的标准方程为22184+=x y .(2)设直线MN 的方程为=+y kx t ,()11,M x y ,()22,N x y ,由22184=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx tx y ,可得()222214280+++-=k x ktx t , ()()222216421280k t k t ∆=-+->,即2284<+t k ,122412-+=+ktx x k,21222812-=+t x x k , 所以()()()2212121212=++=+++y y kx t kx t k x x kt x x t()()22222222222228124812121212-+-=-+=++++k t k t k t t k k k k k,12=-=MN x==, 点()0,0O 到直线=+y kx t的距离=d所以OMN的面积为1122⋅==MN d222284212+-+≤=+t k t k, 当且仅当22284=-+t k t 即2224-=t k 时等号成立,2222222122222128128241122828282-+--+⋅==⨯===-+---OM ONy y t k k t k t t k k x x k t t t , 所以当OMN 的面积最大时,直线OM 与ON 的斜率之积是12-.33.【答案】(1)E是以(),)为焦点,长轴长为22163+=x y ;(2)①(3,-;②证明见解析. 【解析】(1)圆锥曲线E是以(),)为焦点,长轴长为的椭圆,其标准方程为22163+=x y .(2)①设直线l :=+y x m ,()11,A x y ,()22,B x y ,由22163⎧+=⎪⎨⎪=+⎩x y y x m ,消去y ,得2234260++-=x mx m , 由题意,有()()22122124432604032603m m mx x m x x ∆⎧=-⨯->⎪⎪⎪+=->⎨⎪⎪-=>⎪⎩,解得3-<<m , 所以直线l 在y轴上的截距的取值范围为(3,-.②因为点P 在椭圆上,若直线l 过点P ,即点A (或点B )与P 重合,则l 与E 的另一个交点为25,33⎛⎫--⎪⎝⎭,不合题意,所以点A (或点B )与P 不重合; 若AP 或BP 的斜率不存在,则直线l 过点()2,1-,此时,l 与E 只有一个交点, 所以AP 与BP 的斜率都存在,设直线AP 的斜率为1k ,直线BP 的斜率为2k , 因为A ,B 在轴的右侧,结合图象,可知,要证∠APB 的平分线总垂直于x 轴,只要证120=+k k , 因为11112-=-y k x ,22212-=-y k x ,也即证()()()()122112120--+--=y x y x ,而()()()()()()()()1221122112121212--+--=+--++--y x y x x m x x m x()()()2121241242344344033-⎛⎫=+-+-+=+---+= ⎪⎝⎭m m x x m x x m m m 成立, 故∠APB 的平分线总垂直于x 轴.34.【答案】(1)22143+=x y ;(2)存在,:80--=l y .【解析】(1)由题可知,(,0)A a ,(0,)B b ,2,⎛⎫- ⎪⎝⎭b P c a ,因为=OP AB k,则200--=---b b a c a,解得=b ,故有2223+=⎧⎪=⎨⎪+=⎩a cb bc a ,解得2=a,=b椭圆方程为22143+=x y .(2)法一:假设存在,易知直线l 的斜率存在, 设直线l 的方程为=+y kx m ,()11,M x y ,()22,Q x y ,联立22143=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx mx y ,得()2223484120+++-=k x kmx m , 则122212283441234⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩km x x k m x x k , 因为2F 为MQB △的重心,则121201303++⎧=⎪⎪⎨++⎪=⎪⎩x x y y,解得12123+=⎧⎪⎨+=⎪⎩x x y y则122128334⎧+=-=⎪+⎨⎪+++=⎩km x x k kx m kx m,化简得228334634⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩km k m k,解得⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩k m ,所以直线:80--=l y .法二:设()11,M x y ,()22,Q x y ,因为2F 为MQB △的重心,则120130++⎧=⎪⎪=x x,解得12123+=⎧⎪⎨+=⎪⎩x x y y设MQ 的中点R,则3,2⎛ ⎝⎭R , 因为M ,Q 在椭圆22143+=x y 上,则22112222143143⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩x y x y ,两式相减得34⋅=-MQ OR k k,即=MQ k所以直线:80--=l y .35.【答案】(1)22143+=x y ,(2)3λ=.【解析】(1)因为离心率为12,所以12==c e a , 又3=AF ,所以3+=a c ,解得2=a ,1=c , 又222=-c a b ,所以23=b ,所以椭圆方程为22143+=x y .(2)由(1)知()1,0F ,()2,0-A ,设直线PN 的方程为1=+x my ,()11,P x y ,()22,N x y , 因为M 与P 关于原点对称,所以()11,--M x y , 所以1112=-y x k ,2222=+yk x , 若存在λ,使得12λ=k k 恒成立,所以121222λ=-+y yx x , 所以()()122122λ+=-y x y x ,两边同乘1y 得()()21221122λ+=-y x y y x ,又因为()11,P x y 在椭圆上,所以2211143+=x y ,所以()()2112113223144-+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭x x x y ,所以()()()()112211322224λ-++=-x x x y y x ,当12≠x 时,则()()12213224λ-++=x x y y , 所以()21212136124λ--+-=x x x x y y ①; 当12=x 时,M 与A 重合,联立方程221143=+⎧⎪⎨+=⎪⎩x my x y ,消元得()2234690++-=m y my ,所以212212934634-⎧=⎪⎪+⎨-⎪+=⎪+⎩y y m m y y m ,所以()212128234+=++=+x x m y y m ,()222121212412134-=+++=+m x x m y y m y y m ,代入①得22221236489124343434λ-+--+-=+++m m m m , 整理得10836λ-=-,解得3λ=. 36.【答案】(1)2-⎭和2⎛ ⎝⎭;(2)直径12A A 与直径12B B 共轭,理由见解析;(3)λ>λ< 【解析】(1)由题设知32=AB k ,设所求直线方程为=y kx ,则34⋅=-AB k k ,则12=-k , 故共轭直径所在直线方程为12=-y x .联立椭圆与12=-y x ,即2212143⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x x y 可得23=x,=x故端点坐标为⎭和⎛ ⎝⎭.(2)由题设知,l 不与x 轴重合,故设l:=x my ()111,A x y 、()122,B x y ,联立方程()22223430143⎧=⎪⇒+--=⎨+=⎪⎩x my m y x y ,则12234+=+y y m ,122334-=+y y m ,2122121234-=+m x x m ,122223434=-=⋅=++S y mm 63=≤=,当且仅当2313+=m ,即223=m 时取等号, 此时121221222123312124-⋅===-=--A A B By y b k k x x m a,故直径12A A 与直径12B B 共轭. (3)设点()11,C x y ,()22,M x y ,当CD 不与坐标轴重合时,设CD l :=y kx ,则MN l :34=-y x k, 联立2222211221212,3434143=⎧⎪⇒==⎨+++=⎪⎩y kx k x y x y k k , 同理可得22221634=+k x k ,222934=+y k. 由椭圆的对称性,不妨设C 在第一象限,则M 必在第二象限或第四象限,则1=x1=y若M在第二象限,则2=x2=y ,从而 ⎪⎝⎭T ,则⎫⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭P .又P在椭圆外,则223412⎫⎪⎪+>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 化简可得22λ>,即λ>λ<若M 在第四象限,同理可得22λ>,即λ>λ<当CD 与x 轴垂直或重合时,由椭圆的对称性,不妨取()2,0C,(M ,则λ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭P . 又P 在椭圆外,则2223341224λλλ+⋅>⇒>,即λ>λ<综上:λ>λ<。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知椭圆:的焦点分别为、,点在椭圆上,满足,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点,试探究是否存在直线与椭圆交于、两点,且使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)本题求椭圆的方程只需确定一个未知数,建立一个方程即可,利用椭圆定义及焦点三角形,结合余弦定理可解:由,得,由余弦定理得,(Ⅱ)表明点在线段DE中垂线上,利用韦达定理列等量关系,求出与的关系,再根据判别式大于零,可解出的取值范围试题解析:(1)由,得,由余弦定理得,∴所求的方程为.(2)假设存在直线满足题设,设,将代入并整理得,由,得①又设中点为,,得②将②代入①得化简得,解得或所以存在直线,使得,此时的取值范围为.【考点】直线与椭圆位置关系2.抛物线:的准线的方程是____;以的焦点为圆心,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】,.【解析】分析题意可知,∴准线方程为,焦点为,半径,∴所求圆方程为.【考点】1.抛物线的标准方程;2.直线与圆的位置关系.3.如图,为外一点,是切线,为切点,割线与相交于点,,且,为线段的中点,的延长线交于点,若,则__________;_________.【答案】,.【解析】由切割线定理,∴,,再由相交弦定理,∵是的中点,∴,,则.【考点】1.切割线定理;2.相交弦定理.4.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】设关于直线的对称点的坐标为,则,所以,,将其代入椭圆方程可得,化简可得,解得,故应选.【考点】1、椭圆的定义;2、椭圆的简单几何性质;5.如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP·NP= .【答案】【解析】由已知及圆的弦切割线定理得,,又知点P是CD的中点,所以,再由相交弦定理得;故答案为:.【考点】圆的性质.6.已知椭圆C:,为左右焦点,点在椭圆C上,△的重心为,内心为,且有(为实数),则椭圆方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设点距轴的距离为,因为IG∥,则点距轴的距离为,连接,则,,所以,所以,所以椭圆方程为.【考点】椭圆的标准方程.7.已知双曲线(,)的焦距为,若、、顺次组成一个等比数列,则其离心率为.【答案】【解析】根据题意,有,即,式子两边同时除以,得,结合双曲线的离心率的取值范围,可求得.【考点】双曲线的离心率.8.设椭圆E:的右顶点为A、右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,若直线BF平分线段AC,则椭圆E的离心率是.【答案】【解析】如图,设AC中点为M,连接OM,则OM为的中位线,于是,且,即.【考点】椭圆的离心率.9.点M(χ,)是抛物线χ2=2P(P>0)上一点,若点M到该抛物线的焦点的距离为2,则点M到坐标原点的距离为()A.B.C.D.【答案】D【解析】抛物线()的准线方程是,因为点到该抛物线的焦点的距离为,所以,解得:,所以该抛物线的方程是,因为点是抛物线上的一点,所以,所以点到坐标原点的距离是,故选D.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.10.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】如图所示,过点作的垂线,垂足为,则为的中点.因为点的坐标为,所以,,所以,即,所以抛物线的方程为,此时,,所以直线的方程为,将其代入抛物线方程可得,,解得或,所以或,所以的面积为,故应选.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的简单几何性质.【思路点睛】本题考查了抛物线的定义、标准方程及其简单的几何性质的应用,属中档题.其解题的一般思路为:首先过点作的垂线,垂足为,则为的中点,然后利用点的坐标为,可求出,进而得出抛物线的方程,从而得出直线的方程,最后将其与抛物线的方程联立求出点的坐标,即可求出的面积.其解题的关键是求出抛物线的方程和直线的方程.11.已知、、c为正数,(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求的最小值;(2)求证:.【答案】(1)25;(2)证明见解析.【解析】(1)先利用两直线垂直得到关于正数的关系,再利用基本不等式进行求解;(2)先对不等式左边的每个括号进行因式分解,再利用基本不等式进行证明.试题解析:(1)由已知,有:即:、为正数,当且仅当时取等号,此时:故当时,的最小值是25.(2)、、c为正数,【考点】基本不等式.12.如图,已知抛物线的焦点为,椭圆的中心在原点,为其右焦点,点为曲线和在第一象限的交点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为抛物线上的两个动点,且使得线段的中点在直线上,为定点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的标准方程为;(2)面积的最大值为.【解析】(1)由已知得,跟据抛物线定义,得,所以点;据椭圆定义,得.所以椭圆的标准方式是.(2)因为为线段的中点,得直线的方程为;联立,得,由弦长公式和点到直线的距离,得.再根据函数的单调性得面积的最大值为.试题解析:(1)设椭圆的方程为,半焦距为.由已知,点,则.设点,据抛物线定义,得.由已知,,则.从而,所以点.设点为椭圆的左焦点,则,.据椭圆定义,得,则.从而,所以椭圆的标准方式是.(2)设点,,,则.两式相减,得,即.因为为线段的中点,则.所以直线的斜率.从而直线的方程为,即.联立,得,则.所以.设点到直线的距离为,则.所以.由,得.令,则.设,则.由,得.从而在上是增函数,在上是减函数,所以,故面积的最大值为.【考点】1、抛物线的定义;2、椭圆的方程;3、最值问题.【方法点睛】本题考查抛物线的定义和简单几何性质、待定系数法求椭圆的标准方程、直线和椭圆相交中的有关中点弦的问题,综合性强,属于难题;对于直线和圆锥曲线相交中的中点弦问题,解决此类题目的最有效方法是点差法,两式直接相减就可以表示出斜率;而第二问中面积公式求出后,函数单调性的研究更是加深了此题的难度,运算量也比较大,不容易拿高分.13.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点为,准线为.双曲线的右焦点为,所以,即,即,过作准线的垂线,垂足为,则,即,设,则代入,解得.故应选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.14.已知抛物线:,过焦点F的直线与抛物线交于两点(在第一象限).(1)当时,求直线的方程;(2)过点作抛物线的切线与圆交于不同的两点,设到的距离为,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,故,设,,则可得则,由此可求直线的方程;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得,则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离,则,然后再根据基本不等式即可求出结果.试题解析:(1)因为,故设,,则故则因此直线的方程为;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离则今则,故.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.点到直线的距离公式;2.基本不等式.15.在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线将于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)极坐标与直角坐标之间的关系是,由此可实现极坐标方程与直角坐标方程的转化;(2)由直线参数方程的标准形式(即参数的几何意义),直线过点,直线上的标准参数方程为,把它代入圆的方程,其解满足,.试题解析:(1)由得,又,则有,配方得圆的标准方程为.(2)直线的普通方程为,点在直线上的标准参数方程为,代入圆方程得:.设对应的参数分别为,则,,于是.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.16.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.(1)求椭圆的方程;(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)确定椭圆标准方程,只需两个独立条件即可:一个是左顶点为,所以,另一个是,所以,(2)实质利用斜率k表示点,P ,E,假设存在定点,使得,因此,即恒成立,从而即(3)利用斜率k表示点M,因此,本题思路简单,但运算量较大.试题解析:(1)因为左顶点为,所以,又,所以又因为,所以椭圆C的标准方程为.(2)直线的方程为,由消元得,.化简得,,所以,.当时,,所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则.直线的方程为,令,得点坐标为,假设存在定点,使得,则,即恒成立,所以恒成立,所以即因此定点的坐标为.(3)因为,所以的方程可设为,由得点的横坐标为,由,得,当且仅当即时取等号,所以当时,的最小值为.【考点】直线与椭圆位置关系17.选修4-4:坐标系与参数方程:在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为。
高三数学解析几何试题
高三数学解析几何试题1.已知是两条不同直线,是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】均为直线,其中平行,可以相交也可以异面,故A不正确;m,n⊥α,则同垂直于一个平面的两条直线平行,选D。
2.已知圆的圆心在直线上,则;圆被直线截得的弦长为____________.【答案】2;8.【解析】标准方程为,可得圆心把圆心坐标代入直线方程中得;即圆心为,圆心到直线的距离,所以弦长等于故答案为2;8.【考点】1.圆的标准方程;2.弦长公式.3.若椭圆:()和椭圆:()的焦点相同且.给出如下四个结论:①圆和椭圆一定没有公共点;②;③;④.其中,所有正确结论的序号是()A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③【答案】B【解析】因为椭圆和椭圆的焦点相同且.,所以,,∴①③正确;又,,∴④正确,故选B.【考点】椭圆的简单性质.4.已知双曲线C:,点P与双曲线C的焦点不重合,若点P关于双曲线C的上、下焦,则点的对称点分别为A、B,点Q在双曲线C的上支上,点P关于点Q的对称点P1.【答案】-16【解析】设双曲线的上下焦点分别为F,F',连接QF,QF'.由点P关于双曲线C的上、下焦点的对称点分别为A、B,则F为PA的中点,F'为PB的中点,由点Q在双曲线C的上支上,点P ,关于点Q的对称点P1则Q为PP的中点,由中位线定理可得,,,由双曲线的定义可得1,则.故答案为:﹣16.【考点】双曲线的简单性质.5.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线C的极坐标方程是ρ=4cosθ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为χ轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是(t是参数).(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程,直线l的参数方程化为普通方程;(Ⅱ)若直线l与曲线C相交于A、B两点,且|AB|=,试求实数m的值.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)或.【解析】(Ⅰ)利用,代入曲线的方程可得曲线的直角坐标方程,消去可得直线的普通方程;(Ⅱ)先将直线的参数方程代入曲线的方程可得,再利用参数的几何意义可得实数的值.试题解析:(Ⅰ)曲线C的极坐标方程是ρ=4cos化为直角坐标方程为:直线的直角坐标方程为:(5分)(Ⅱ)解法一:由(Ⅰ)知:圆心的坐标为(2,0),圆的半径R=2,圆心到直线的距离,∴∴(10分)解法二:把(是参数)代人方程得∵∴∴∴(10分)【考点】1、极坐标方程与直角坐标方程的互化;2、参数方程与普通方程的互化;3、参数的几何意义.6.选修4—4:坐标系与参数方程极坐标系与直角坐标系有相同的长度单位,以原点为极点,以轴正半轴为极轴,曲线的极坐标方程为,曲线的参数方程为(为参数,),射线,,与曲线交于(不包括极点)三点.(1)求证:;(2)当时,两点在曲线上,求与的值.【答案】(1)证明过程详见试题解析;(2)的值为2,的值为.【解析】(1)依题意先表示出,,,根据三角函数公式得.(2)把两点的极坐标,化为直角坐标为,又因为经过点的直线方程为,所以.试题解析:(1)依题意,,.则.(2)当时,两点的极坐标分别为,化为直角坐标为,是经过点且倾斜角为的直线,又因为经过点的直线方程为,所以.【考点】1、极坐标与直角坐标;2、参数方程.7.如图,四边形内接于⊙,过点作⊙的切线交的延长线于,已知.证明:(1);(2).【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)由弦切角定理及已知条件可得,然后由等角对等弧,等弧对等弦使问题得证;(2)易证得∽,根据三角形相似可得比例相等,从而可证得.试题解析:(1)∵与⊙相切于点,∴.又,∴,∴.(2)∵四边形内接于⊙,∴,又,∴∽.∴,即,∴.【考点】1、弦切角定理;2、圆周角定理;3、三角形相似.8.已知为椭圆内一定点,经过引一弦,使此弦在点被平分,则此弦所在的直线方程是 .【答案】【解析】由于此弦所在直线的斜率存在,所以设斜率为,且设弦的两端点坐标为,,则,两式相减得.∵,∴,∴,∴此弦所在的直线方程为.【考点】直线与椭圆的位置关系.【思路点睛】设出两个交点的坐标,将它们代入椭圆的方程,将两个式子相减得到有关相交弦的中点与相减弦所在直线的斜率关系,求出直线的斜率,利用点斜式写出直线的方程.在解决直线与圆锥曲线相交关于相交弦的问题时,一般利用将交点坐标代入圆锥曲线的方程,两个式子相减得到中点与斜率的关系.9.【选修4-4:坐标系与参数方程】在直角坐标系xOy中,以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系.已知曲线(t为参数),(为参数).(Ⅰ)化,的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(Ⅱ)若上的点P对应的参数方程为,Q为上的动点,求PQ中点M到直线的距离的最小值.【答案】(Ⅰ)为圆心是,半径是1的圆.为中心是坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆;(Ⅱ).【解析】第一问将所给的参数方程消参,得到相应的普通方程,利用所得的普通方程可以判断出方程所对应的曲线的类型,第二问根据题中所给的参数值,求得点的坐标,设出动点的坐标,利用中点坐标公式求得,将直线方程化成平面直角坐标方程,利用点到直线的距离公式,结合辅助角公式化简,利用三角函数的性质得出其最小值为.试题解析:(Ⅰ).为圆心是,半径是1的圆.为中心是坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.(Ⅱ)当时,,故,为直线,M到的距离显然,取得最小值.【考点】参数方程与普通方程的转化,极坐标方程与平面直角坐标方程的转化,动点到定直线的距离的最值.10.已知椭圆的左,右焦点分别为,,离心率为,且经过点.(1)求椭圆的方程;(2)直线与椭圆相切,点是直线上的两点,且,,求四边形的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用椭圆的离心率和椭圆的关系和点满足椭圆方程,即可解得的值,进而得到椭圆的方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,运用直线和椭圆相切的条件,利用判别式等于,求解实数的值,在由点到直线的距离公式和直角梯形的面积公式即可求得四边形的面积.试题解析:(1)依题意,设椭圆的方程为.因为,又,所以,又点在该椭圆上,所以.解得,.所以椭圆的方程为.将直线的方程,代入椭圆的方程中,得,由直线与椭圆仅有一个公共点可知,,化简得,.设,,又因为,所以.故四边形的面积为.【考点】椭圆的标准方程及其简单的几何性质;直线与圆锥曲线问题.【方法点晴】本题主要考察了椭圆的标准方程及其简单的几何性质,着重考查了直线与圆锥曲线的位置关系及应用,把直线方程与圆锥曲线方程联立,根据方程的根与系数的关系是解答此类问题的常用方法和关键,但此类问题思维量和计算量较大,平时主要方法的积累和总结,本题的解答中,把直线的方程代入椭圆的方程,利用的值,利用点到直线的距离公式和,利用梯形的面积公式,从求解四边形的面积.11.(2015秋•通渭县校级期末)抛物线y=x2在点(﹣1,1)处的切线方程为.【答案】2x+y+1=0【解析】直接求出抛物线在点(﹣1,1)处的导数,即切线的斜率,由直线方程的点斜式写出切线方程,化为一般式.解:由y=x2,得:y′=2x,∴y′|x=﹣1=﹣2,所以,抛物线y=x2在点(﹣1,1)处的切线方程为y﹣1=﹣2(x+1),即2x+y+1=0.故答案为2x+y+1=0.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.12.在极坐标系中,设曲线和相交于点,则=___________.【答案】【解析】曲线和的直角坐标方程分别为和,把代入方程,得,所以.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆相交弦长.13.(2015秋•栖霞市期末)已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(0,﹣),(0,),且AC,BC所在直线的斜率之积等于m(m≠0).(1)求顶点C的轨迹λ的方程,并判断轨迹λ为何种曲线;(2)当m=﹣时,设点P(0,1),过点P作直线l与曲线λ交于E,F两点,且=,求直线l的方程.【答案】(1)见解析;(2).【解析】(1)令C点坐标为(x,y),QC 直线AC,直线BC的斜率,利用AC,BC所在直线的斜率之积等于m,求出轨迹方程,分类讨论图形.(2)求出曲线C的方程,通过直线l的斜率不存在时,以及斜率垂直时,直线l的方程为y=kx+1,代入椭圆方程,设E(x1,y1),F(x2,y2),通过得,以及韦达定理求解直线l的方程.解:(1)令C点坐标为(x,y),则直线AC的斜率,直线BC的斜率,所以有,化简得,.所以当m=﹣1时,λ表示以(0,0)为圆心,为半径的圆,且除去两点;当m <﹣1时,轨迹λ表示焦点在y 轴上的椭圆,且除去两点;当﹣1<m <0时,轨迹λ表示焦点在x 轴上的椭圆,且除去两点; 当m >0时,轨迹λ表示焦点在y 轴上的双曲线,且除去两点.(2)由题意知当时曲线C 为,当直线l 的斜率不存在时,不符合题意.设直线l 的方程为y=kx+1,代入椭圆方程整理得(3+4k 2)x 2+8kx ﹣8=0. 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),由得,x 1=﹣3x 2. 由韦达定理得,,所以,,消去x 2,解得,所以直线l 的方程为.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;轨迹方程.14. 已知直线l :y =x +,圆O :x 2+y 2=4,椭圆E :+=1(a>b>0)的离心率e =,直线l 被圆O 截得的弦长与椭圆的短轴长相等. (1)求椭圆E 的方程;(2)已知动直线l 1 (斜率存在)与椭圆E 交于P ,Q 两个不同点,且△OPQ 的面积S △OPQ =1,若N 为线段PQ 的中点,问:在x 轴上是否存在两个定点A ,B ,使得直线NA 与NB 的斜率之积为定值?若存在,求出A ,B 的坐标,若不存在,说明理由. 【答案】(1);(2)存在两定点,,使得直线与的斜率之积为定值.【解析】(1)由椭圆的离心率可列方程,直线被圆所截弦长等于椭圆短轴长,则可列方程求得,从而求得,得到椭圆标准方程;(2)先假设直线,与椭圆方程联立可求得长度(用表示),在利用点到直线的距离求得三角形边上的高,从而利用面积为求得的关系,又因为为中点,所以可用来表示其坐标,并且可求得其轨迹方程,然后再假设坐标,表示出的斜率,并且使斜率之积为定值,从而求得坐标. 试题解析:(1)设椭圆半焦距为c , 圆心O 到l 的距离d =,则l 被圆O 截得的弦长为2,所以b =1,由题意得e =,∵b =1,∴a 2=4,b 2=1.∴椭圆E 的方程为(2)设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),直线l 1的方程为:y =kx +m. 则消去y 得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. x 1+x 2=,x 1.x 2=.|PQ|=.|x 1-x 2|=原点O 到直线l 1的距离d =,则S △OPQ =|PQ|.d ==1,∴2|m|.=1+4k 2,令1+4k 2=n ,∴2|m|.=n ,∴n =2m 2,1+4k 2=2m 2. ∵N 为PQ 中点,∴x N ==,y N ==,∵1+4k 2=2m 2,∴x N =,y N =.∴假设x 轴上存在两定点A(s ,0),B(t ,0)(s≠t),则直线NA 的斜率k 1=,直线NB 的斜率k 2=,∴k 1k 2===.当且仅当s +t =0,st =-2时,k 1k 2=,则s =,t =.综上所述,存在两定点A(,0),B(,0),使得直线NA 与NB 的斜率之积为定值. 【考点】点到直线的距离,离心率,两点间距离,求动点的轨迹方程.15. 若双曲线的实轴长是离心率的2倍,则m= .【答案】【解析】利用离心率公式,建立方程,即可求得双曲线的实轴长. 解:∵,且m >0,∴,解得或(舍去).故答案为:【考点】双曲线的简单性质.16. 如图,正方形边长为2,以为圆心、为半径的圆弧与以为直径的半圆交于点,连结并延长交于点.(1)求证:; (2)求的值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】对于问题(1)主要利用两次切割线定理,再结合等量代换即可证明结论;对于问题(2),可由(1)的结论并结合直角三角形的射影定理及等面积法即可得到所求. 试题解析:(1)由以为圆心为半径作圆,而为正方形,所以为圆的切线,依据切割线定理得 另外圆以为直径,所以是圆的切线,同样依据切割线定理得,故. (2)连结,因为为圆直径,所以,由得又在中,由射影定理得,【考点】1、切割线定理;2、直角三角形的射影定理.17. 如图所示,在中,,.若以为焦点的椭圆经过点,则该椭圆的离心率 .【答案】【解析】令,则,,则,∴,,∴,∴,故答案为.【考点】椭圆的定义.18.已知双曲线的离心率为,则此双曲线的渐近方程为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为双曲线的离心率为,所以,又因为双曲线中,所以,而焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为,所以此双曲线的渐近线方程为,故选C.【考点】1、双曲线的离心率;2、双曲线渐近方程.19.设是双曲线的左、右两个焦点,若双曲线右支上存在一点,使(为坐标原点)且则的值为()A.2B.C.3D.【答案】A【解析】画出图象如下图所示,依题意可知四边形为菱形,所以,设,则,且,解得,则.【考点】1.双曲线;2.向量运算.【思路点晴】有关圆锥曲线的题目,由图双曲线的方程已经知道了,那么我们就先按题意将图形画出来,这是做圆锥曲线题目的时候第一步要做的.由于题目中,也就是平行四边形的对角线相互垂直,所以可以判断它为菱形,这样它的一组邻边就相等,设出点的坐标,然后解出点的坐标,题目就解决出来了.20.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的离心率等于()A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意得,选D.【考点】双曲线的离心率【方法点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a,b,c的方程或不等式,再根据a,b,c的关系消掉b得到a,c的关系式,建立关于a,b,c的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.21.圆的圆心到直线的距离为1,则a=A.B.C.D.2【答案】A【解析】圆的方程可化为,所以圆心坐标为,由点到直线的距离公式得,解得,故选A.【考点】圆的方程、点到直线的距离公式【名师】直线与圆的位置关系的判断方法:(1)几何法:利用圆心到直线的距离d与半径长r的大小关系来判断.若d>r,则直线与圆相离;若d=r,则直线与圆相切;若d<r,则直线与圆相交.(2)代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数(也就是方程组解的个数)来判断.如果Δ<0,方程无实数解,从而方程组也无实数解,那么直线与圆相离;如果Δ=0,方程有唯一实数解,从而方程组也有唯一一组实数解,那么直线与圆相切;如果Δ>0,方程有两个不同的实数解,从而方程组也有两组不同的实数解,那么直线与圆相交.提醒:直线与圆的位置关系的判断多用几何法.22.设是坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,且是椭圆上不同的两点。
高中解析几何典型题
高中解析几何典型题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:一、直线和平面的关系题目题目1:设直线L经过平面α和β两个平面的交点A和B,问直线L在平面α和平面β之间的位置关系是怎样的?解析:直线L在平面α和平面β之间的位置关系有三种情况,分别是直线L既不垂直于平面α,也不垂直于平面β;直线L既垂直于平面α,也垂直于平面β;直线L既不垂直于平面α,但垂直于平面β。
具体位置可根据直线和平面的垂直关系来确定。
解析:点P在平面α和平面β之间的位置关系根据两个平面的相交线和点P所在位置的具体情况来确定。
如果直线L和点P的位置不同,点P在两个平面之间;如果直线L和点P的位置相同,点P在两个平面外部;如果直线L和点P的位置重合,点P在两个平面上。
题目3:已知平面α和平面β相交于直线m,直线n与直线m相交于点A,平面α和平面β的交线分别为l1和l2,求证:∠l1An=∠l2An。
解析:根据已知条件可得到∠l1An=∠mAn,∠l2An=∠mAn,即∠l1An=∠l2An。
解析:根据已知条件可得到∠A和∠B垂直于直线m,因此∠A和∠B所成的角度为90度。
通过以上的几个典型题目及其解析,我们不难看出解析几何题目的解题思路主要是根据已知条件,运用几何知识和性质来推导出结论。
在解析几何的学习过程中,学生应该注重培养逻辑思维能力和数学运算能力,多进行几何图形的分析和推理,提高解题的能力和速度。
在解析几何的学习过程中,还需要注意以下几点:1、熟练掌握基本几何知识和性质,包括直线、角、三角形、四边形等几何图形的性质和计算方法。
2、善于画图分析,对于解析几何题目一定要画出清晰准确的图形,以便更直观地理解题意和计算。
3、多练习典型题目,通过多做题目来积累经验,查漏补缺,加深对解析几何知识的理解。
4、注意总结归纳,将解析几何的各种题目和性质进行分类和总结,形成自己的知识体系。
高中解析几何是一个非常重要的学科,学生在学习过程中要认真对待,多加练习,提高理解能力和解题能力,从而取得更好的学习成绩。
高中数学解析几何大题精选
解析几何大量精选1.在直角坐标系xOy中,点M到点F13,0,F23,0的距离之和是4,点M的轨迹是C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y kx b与轨迹C交于不同的两点P和Q.⑴求轨迹C的方程;⑵当AP AQ0时,求k与b的关系,并证明直线l过定点.【解析】⑴2x421y.y⑵将y kx b代入曲线C的方程,整理得222(14k)x8kbx4b40,P因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,A Ox所以22222264k b4(14k)(4b4)16(4k b1)0①Q且28kb4b4设P x1,y1,Q x2,y2,则12,x x x x212214k14k22b4k22y y(kx b)(kx b)k x x kb(x x)b,12121212214k②显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A2,0,所以A P x12,y1,AQ x22,y2.由AP AQ0,得(x2)(x2)y y0.1212将②、③代入上式,整理得2212k16kb5b0.所以(2k b)(6k5b)0,即b2k或6b k.经检验,都符合条件①5当b2k时,直线l的方程为y kx2k.显然,此时直线l经过定点2,0点.即直线l经过点A,与题意不符.当6b k时,直线l的方程为566y kx k k x.55显然,此时直线l经过定点65,0点,满足题意.综上,k与b的关系是6b k,且直线l经过定点565,02.已知椭圆C22x y:122a b(a b0)的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线x y60相切.⑴求椭圆C的方程;⑵设P(4,0),A,B是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连结PB交椭圆C于另一点E,证明直线AE与x轴相交于定点Q;⑶在⑵的条件下,过点Q的直线与椭圆C交于M,N两点,求OM ON的取值范围.【解析】⑴22x y431.⑵由题意知直线PB的斜率存在,设直线PB的方程为y k(x4).y k(x4),由x2y2得1.432222(4k3)x32k x64k120.①设点B(x1,y1),E(x2,y2),则A(x1,y1).直线AE的方程为y y21y y(x x)22x x21.令y0,得x x2y(x x)221y y21.将y1k(x14),y2k(x24)代入整理,得x 2x x4(x x)1212x x128.②2232k64k12由①得x xx x,1221224k34k3所以直线AE与x轴相交于定点Q(1,0).代入②整理,得x1.⑶5 4,4.3.设椭圆22x yC:1(a b0)22a b的一个顶点与抛物线2C:x43y的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率点.1e,过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两2⑴求椭圆C的方程;⑵是否存在直线l,使得OM ON2.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.【解析】⑴22x y431.⑵由题意知,直线l与椭圆必有两个不同交点.①当直线斜率不存在时,经检验不合题意.②设存在直线l为y k(x1)(k0),且M(x1,y1),N(x2,y2).22x y1由,得43y k(x1)2222(34k)x8k x4k120,28kx x12234k ,24k12x x12234k,2OM ON x1x2y1y2x1x2k[x1x2(x1x2)1]2224k128k5k12222(1k)k k222234k34k34k,所以k2,故直线l的方程为y2(x1)或y2(x1).本题直线l的方程也可设为my x1,此时m一定存在,不能讨论,且计算时数据更简单.4.如图,椭圆2 2x yC1 : 2 2 1 a b 0a b的离心率为32,x 轴被曲线 2C2 : y x b 截得的线段长等于C的长半轴长.1⑴求C1 ,C2 的方程;⑵设C与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与C2 相交于点A,B ,直线2MA ,MB分别与C相交与 D ,E .1①证明:MD⊥ME ;②记△MAB ,△MDE 的面积分别是S1 ,S2 .问是否存在直线l ,使得S1S21732?请说明理由.【解析】⑴2x42 1 2 1y ,y x .y⑵①由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y kx .A由y kx得2 1y x2 1 0x kx ,E DOx设A xy Bx yx x ,,,,则,是上述方程的两1 21122个实根,于是x1 x2 k ,x1 x2 1.BM又点M 的坐标为0, 1 ,所以k kMA MB2y 1 y 1kx 1 kx 1 k x x k x x 11 2 1 2 1 21 2x x x x x x1 2 1 2 1 21 ,故MA MB ,即MD⊥ME .②设直线KM 的斜率为k1 ,则直线的方程为y k1x 1,由y k x12y x11,解得xy1或x k12y k1 1,则点A的坐标为 2k1 ,k1 1 .又直线MB的斜率为1k1,同理可得点 B 的坐标为1 1,.12k k1 1于是21 1 1 1 1 k2 1S | MA | |MB | 1 k |k| 1 | |1 1 1 22 2 k k 2 |k |1 1 1.由y k x112 2x 4y 4 0得 2 21 4k x 8k x 0,1 1解得xy1或xy8k121 4k124k 1121 4k1,则点 D 的坐标为28k 4k 11 1,;2 21 4k 1 4k1 1又直线MB的斜率为1k1,同理可得点 E 的坐标28k 4 k1 1,.2 24 k 4 k1 1于是232 1 k | k |11 1S |MD | |ME |2 2 22 1 4k 4 k1 1.因此2 2S (1 4k )(4 k ) 1 41 1 1 24k 172 1 2S 64k 64 k2 1 1,由题意知,141724k171264k321解得2k14或12k.14又由点A,B的坐标可知,21k12k1k k11k1k11k1,所以3k.2故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程分别为3y x和23y x.25.在直角坐标系xOy中,点M到点F13,0,F23,0的距离之和是4,点M的轨迹是C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y kx b与轨迹C交于不同的两点P和Q.⑴求轨迹C的方程;⑵当AP AQ0时,求k与b的关系,并证明直线l过定点.2x21【解析】⑴y.4⑵将y kx b代入曲线C的方程,整理得222(14k)x8kbx4b40,y P因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,OA x所以22222264k b4(14k)(4b4)16(4k b1)0①Q28kb4b4设P x1,y1,Q x2,y2,则12x xx x,212214k14k22b4k22且y y(kx b)(kx b)k x x kb(x x)b,12121212214k显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A2,0,②所以A P x12,y1,AQ x22,y2.由AP AQ0,得(x2)(x2)y y0.1212将②、③代入上式,整理得2212k16kb5b0.所以(2k b)(6k5b)0,即b2k或6b k.经检验,都符合条件①5当b2k时,直线l的方程为y kx2k.显然,此时直线l经过定点2,0点.即直线l经过点A,与题意不符.当6b k时,直线l的方程为566y kx k k x.55显然,此时直线l经过定点65,0点,满足题意.综上,k与b的关系是6b k,且直线l经过定点565,0.。
高中数学解析几何大题专项练习
高中数学解析几何大题专项练习1、已知椭圆G:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(x,y)到椭圆上的点最远距离为52.1)求此时椭圆G的方程;2)设斜率为k(k≠0)的直线m与椭圆G相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由。
2、已知双曲线x-y=1的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆x+y=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)。
Ⅰ)求k的取值范围,并求x2-x1的最小值;Ⅱ)记直线P1A1的斜率为k1,直线P2A2的斜率为k2,那么,k1×k2是定值吗?证明你的结论。
3、已知抛物线C:y=ax^2的焦点为F,点K(-1,0)为直线l与抛物线C准线的交点,直线l与抛物线C相交于A、B两点,点A关于x轴的对称点为D。
1)求抛物线C的方程。
2)证明:点F在直线BD上;3)设FA×FB=9,求△BDK的面积。
4、已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为1/2,中点T在直线OP上,且A、O、B三点不共线。
I)求椭圆的方程及直线AB的斜率;Ⅱ)求△PAB面积的最大值。
5、设椭圆(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),直线l:x=a(b^2/a)交x轴于点A,且AF1=2AF2.Ⅰ)试求椭圆的方程;Ⅱ)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E(如图所示),若四边形DMENE的面积为27,求DE 的直线方程。
6、已知抛物线P:x^2=2py(p>0)。
Ⅰ)若抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3.ⅰ)求抛物线P的方程;ⅱ)设抛物线P的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线P的切线,求此切线方程;Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A、B两点,连接AO,BO并延长分别交抛物线的准线于C、D。
高三数学解析几何专题(含解析)
1 解析几何专题
1、(最值问题)【理科】设动点P 到点(10)A ,和(10)B ,的距离分别为1d 和2d ,2APB ,若
2
12cos 1d d .(Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;
(Ⅱ)过点B 作直线l 交轨迹C 于M N ,两点,交直线4x 于点E ,求||||EM EN 的最小值.
2.(本小题满分12分)(定点定值问题)
已知椭圆22
22:1(0)x y
C a b a b 的离心率为2
2,其左、右焦点为F 1、F 2,点P 是坐标平面
内一点,且1273
||,.24OP PF PF 其中O 为坐标原点。
(I )求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)如图,过点S (0,1
3},且斜率为k 的动直线l 交椭圆于A 、B 两点,在y 轴上是否存在定
点M ,使以AB 为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.3、已知两定点122,0,2,0F F ,满足条件212PF PF 的点P 的轨迹是曲线E ,直线1y kx 与曲线E 交于,A B 两点,(Ⅰ)求k 的取值范围;(Ⅱ)如果63AB ,且曲线E 上存在点C ,使OA OB mOC ,求m 的值和ABC 的面积S .。
[必刷题]2024高三数学下册解析几何专项专题训练(含答案)
[必刷题]2024高三数学下册解析几何专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题:1. 在直角坐标系中,点A(2,3)关于原点O的对称点坐标是()A. (2,3)B. (2,3)C. (2,3)D. (3,2)2. 已知直线l的斜率为1,且过点P(1,2),则直线l的方程为()A. x+y3=0B. xy+3=0C. x+y+3=0D. xy3=03. 圆C的方程为x^2+y^2=4,点D(3,0)在圆外,则直线CD的斜率为()A. 1B. 1C. 3D. 34. 下列关于椭圆的方程中,离心率最小的是()A. x^2/4 + y^2/9 = 1B. x^2/9 + y^2/4 = 1C. x^2/16 + y^2/25 = 1D. x^2/25 + y^2/16 = 15. 设双曲线x^2/a^2 y^2/b^2 = 1的渐近线方程为y=kx,则k 的值为()A. a/bB. b/aC. a/bD. b/a6. 在平面直角坐标系中,点A(1,2)到直线y=3x+1的距离为()A. 2B. 3C. 4D. 57. 已知抛物线y^2=8x的焦点坐标为()A. (2,0)B. (2,0)C. (0,2)D. (0,2)8. 若直线y=2x+3与圆(x1)^2+(y2)^2=16相交,则交点的个数为()A. 0B. 1C. 2D. 39. 在等轴双曲线x^2 y^2 = 1上,点P到原点的距离为2,则点P的坐标为()A. (1,1)B. (1,1)C. (1,1)D. (1,1)10. 已知点A(2,3)和点B(2,1),则线段AB的中点坐标为()A. (0,2)B. (0,4)C. (2,2)D. (2,4)二、判断题:1. 直线y=2x+1的斜率为2,截距为1。
()2. 两个圆的半径分别为1和2,圆心距为3,则这两个圆相交。
()3. 椭圆的离心率越大,其形状越接近圆。
()4. 抛物线的焦点到准线的距离等于其焦距的一半。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.过平面区域内一点作圆的两条切线,切点分别为,记,则当最小时的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据题意可知,当点距离圆心越远时,越小,所以当点距离圆心最远时,即点落在处时角达到最小,此时,所以,故选C.【考点】圆的有关性质.2.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线(为参数),(为参数).(1)化,的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若上的点对应的参数为,为上的动点,求中点到直线(为参数)距离的最小值.【答案】(1),,是以为圆心,半径为的圆;为中心在坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是,短半轴长是的椭圆;(2)【解析】第一问将参数消掉,求得其普通方程,根据方程确定出曲线的类型,第二问根据确定出的坐标,利用中点坐标公式,确定出,将的方程消参,求得直线的普通方程,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的最值,求得距离的最小值.试题解析:(1),是以为圆心,半径为的圆;为中心在坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是,短半轴长是的椭圆(2)当时,,,故;为直线,到的距离当,时,取最小值【考点】参数方程向普通方程转化,中点坐标公式,点到直线的距离的最小值.3.(本小题满分12分)已知椭圆C:的离心率为,长轴长为8.。
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若不垂直于坐标轴的直线经过点P(m,0),与椭圆C交于A,B两点,设点Q的坐标为(n,0),直线AQ,BQ的斜率之和为0,求的值。
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)直接由题意和椭圆的概念可列出方程组,进而可求出椭圆的标准方程;(Ⅱ)根据已知设出直线方程为(),并记,于是联立直线与椭圆的方程并整理可得一元二次方程,进而由韦达定理可得,再由已知直线AQ,BQ的斜率之和为0,可得方程,将上述求得的的值直接代入即可求出参数的值.试题解析:(Ⅰ)由题意①,②,又③,由①②③解得:,所以求椭圆的标准方程为;(Ⅱ)设直线方程为(),且,直线的斜率分别为,将代入得:,由韦达定理可得:.由得,,将代入,整理得:即将代入,整理可解得【考点】1、椭圆的标准方程;2、直线与椭圆的相交综合问题;4.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,是⊙的直径,是弧的中点,,垂足为,交于点.(1)求证:;(2)若,⊙的半径为6,求的长.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】第一问连结CO交BD于点M,根据弧的中点,结合三角形全等,从而证得结果,也可以延长CE 交圆O于点N,连接BN,根据角相等,证得结果,第二问根据圆中的直角三角形,利用勾股定理,求得结果.试题解析:(1)证法一:连接CO交BD于点M,如图1∵C为弧BD的中点,∴OC⊥BD又∵OC=OB,∴RtΔCEO≌RtΔBMO∴∠OCE=∠OBM又∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC∴∠FBC=∠FCB,∴CF=BF证法二:延长CE 交圆O于点N,连接BN,如图2∵AB是直径且CN⊥AB于点E.∴∠NCB=∠CNB又∵C为弧BD的中点∴∠CBD=∠CNB∴∠NCB=∠CBD即∠FCB=∠CBF∴CF=BF(2)∵O,M分别为AB,BD的中点∴OM=2OE∴EB=4在Rt△COE中,∴在Rt△CEB中,【考点】圆的性质.5.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵双曲线,其右焦点坐标为.∴抛物线,准线为,∴,设,过点向准线作垂线,则,又,∴由得,从而,即,解得.故选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.6.抛物线y=2x2的焦点坐标是()A.(0,)B.(0,)C.(,0)D.(,0)【答案】B【解析】先将抛物线的方程化为标准形式,所以焦点坐标为().故选B.【考点】求抛物线的焦点.7.设是双曲线的两个焦点,P在双曲线上,若(c为半焦距),则双曲线的离心率为()A.B.C.2D.【答案】D【解析】由题意得,是直角三角形,由勾股定理得,∴,∴,∵,∴.故选:D.【考点】双曲线的简单性质.8.已知椭圆C: 的离心率为,且过点(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)设与圆相切的直线交椭圆C与A,B两点,求面积的最大值,及取得最大值时直线的方程.【答案】(1);(2),.【解析】(1)利用题设条件可列出关于、、的方程组,从而可得、、的值.(2)因为直线与圆相切,所以欲求面积的最大值,只需求弦长的最大值,所以可求出弦长关于斜率的解析式,利用基本式可求得其最大值.试题解析:(1)由题意可得:.(2)①当不存在时,,②当存在时,设直线为,当且仅当即时等号成立,∴面积的最大值为,此时直线方程.【考点】求椭圆方程,直线与圆相切,弦长公式,基本不等式.【方法点睛】(1)对于直线的斜率,需要分类讨论斜率存在与不存在,这也是易忘易错之处.(2)注意到直线与圆相切,那么的高就是圆的半径,所以欲求面积的最大值,只需求弦长AB的最大值,也是本题的难点之一.(3)关于的化简,变形,进而结合基本不等式求解,是本题另一个难点.9.如图所示,一个酒杯的轴截面是一条抛物线的一部分,它的方程是:.在杯内放一个清洁球,要使清洁球能擦净酒杯的底部,则清洁球的最大半径为________.【答案】1【解析】球的截面大圆半径为,圆方程为,圆心为,设是抛物线上任意一点,由,由题意,最小值是与原点重合时取得,即时取得,因为,所以,,因此清洁球的最大半径为1.【考点】柱、锥、台、球的结构特征,圆的标准方程与一般方程,直线与抛物线的应用.【名师】本题考查圆与抛物线的位置关系,本题具有实际意义,从数学上讲,本题就是圆与抛物线切于抛物线的顶点处,从生活常识中可知,圆的半径很小时,圆一定与抛物线切于其顶点处,当圆半径很大时,圆不可能与抛物线切于顶点处,要满足题意,这个半径一定有最大值,从数学上来解,设圆心为,则抛物线上点到的距离的最小值在原点处取得,实质上本题转化为二次函数在上的最大值在自变量为0时取得,由此可得的最大值(范围).10.已知抛物线与圆的两个交点之间的距离为4.(1)求的值;(2)设过抛物线的焦点且斜率为的直线与抛物线交于两点,与圆交于两点,当时,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)利用圆与抛物线可求交点为,据此即可求出的值;(2)直线的方程为,分别于抛物线、圆的方程联立,求出,利用时,即可求的取值范围.试题解析:(1)由题意知交点坐标为代入抛物线解得(2)抛物线的焦点,设直线方程为与抛物线联立化简得设,则圆心到直线的距离为又,所以的取值范围为.【考点】1.抛物线的简单性质;2.直线与抛物线、圆的位置关系.11. 选修4-1:几何证明选讲 如图,⊙是的外接圆,平分交于,交的外接圆于.(1)求证:; (2)若,,,求的长. 【答案】(1)详见解析;(2). 【解析】(1)过作交于,连接,则可得,再利用条件可证明;(2)利用,可得对应线段成比例,即可建立关于的方程,从而求解.试题解析:(1)如图,过作交于,连接,∴①, 又∵平分,∴,又∵,∴,∴,∴,∴②,由①②知;(2)∵,又∵, ∵,∴,∴,∴,∴,∴.【考点】1.圆的基本性质;2.相似三角形的判定与性质.12. 已知椭圆C :的离心率为,点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点,判断是否存在以原点O 为圆心的圆,满足此圆与l 相交两点P 1,P 2(两点均不在坐标轴上),且使得直线OP 1,OP 2的斜率之积为定值?若存在,求此圆的方程;若不存在,说明理由. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足斜率之积k 1k 2为定值.【解析】(Ⅰ)利用离心率列出方程,通过点在椭圆上列出方程,求出a ,b 然后求出椭圆的方程.(Ⅱ)当直线l 的斜率不存在时,验证直线OP 1,OP 2的斜率之积.当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y=kx+m 与椭圆联立,利用直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,推出m 2=4k 2+1,通过直线与圆的方程的方程组,设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),结合韦达定理,求解直线的斜率乘积,推出k 1•k 2为定值即可. 试题解析:(Ⅰ)解:由题意,得,a 2=b 2+c 2,又因为点在椭圆C 上, 所以,解得a=2,b=1,,所以椭圆C 的方程为.(Ⅱ)结论:存在符合条件的圆,且此圆的方程为x 2+y 2=5. 证明如下:假设存在符合条件的圆,并设此圆的方程为x 2+y 2=r 2(r >0). 当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y=kx+m . 由方程组得(4k 2+1)x 2+8kmx+4m 2﹣4=0,因为直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点, 所以,即m 2=4k 2+1. 由方程组得(k 2+1)x 2+2kmx+m 2﹣r 2=0,则.设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则,,设直线OP 1,OP 2的斜率分别为k 1,k 2, 所以,将m 2=4k 2+1代入上式,得.要使得k 1k 2为定值,则,即r 2=5,验证符合题意.所以当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足k 1k 2为定值.当直线l 的斜率不存在时,由题意知l 的方程为x=±2, 此时,圆x 2+y 2=5与l 的交点P 1,P 2也满足.综上,当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足斜率之积k 1k 2为定值.【考点】圆锥曲线的定值问题;椭圆的标准方程.13. 已知是双曲线的一条渐近线,是上的一点,是的两个焦点,若,则到轴的距离为A .B .C .D .【答案】C 【解析】,不妨设的方程为,设由.得,故到轴的距离为,故选C .【考点】1.双曲线的性质;2.向量的数量积.14. 已知圆:和抛物线,圆的切线与抛物线交于不同的两点.(1)当切线斜率为-1时,求线段的长;(2)设点和点关于直线对称,且,求直线的方程.【答案】(1);(2).【解析】试题解析:(1)圆的圆心为,,设,设的方程,利用直线是圆的切线,求得的值,从而可得到的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理及弦长公式,求出;(2)设直线的方程为,由直线是圆的切线,得到,解得此时直线的方程为;设直线的斜率不存在时,的方程为则得不成立,总上所述,存在满足条件其方程为.(1)因为圆,所以圆心为,半径.设,当直线的斜率为-1时,设的方程为.由,解得或,所以由消去得,所以弦长;(2)(i)当直线的斜率不存在时,因为直线是圆的切线,所以的方程为,与联立,则得,即,.不符合题意.(ii)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即.由题意知,得①,由,消去得.由直线l是圆的切线,得到,解得此时直线l的方程为;设直线l的斜率不存在时,l的方程为则得不成立,总上所述,存在满足条件其方程为.【考点】1、抛物线的简单性质;2、直线方程.【思路点睛】(1)本题主要考察抛物线简单的性质,得到的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理及弦长公式,求出;(2)将直线与抛物线联立,韦达定理,求出,点到直线的的距离公式,直线的方程的基础知识.主要考察学生的分析问题解决问题的能力,转化能力,计算能力.15.如图,点O为坐标原点,直线l经过抛物线C:y2=4x的焦点F.(Ⅰ)若点O到直线l的距离为,求直线l的方程;(Ⅱ)设点A是直线l与抛物线C在第一象限的交点.点B是以点F为圆心,|FA|为半径的圆与x轴负半轴的交点.试判断直线AB与抛物线C的位置关系,并给出证明.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,见解析【解析】法一:(Ⅰ)抛物线的焦点F(1,0),当直线l的斜率不存在时,即x=1不符合题意.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x﹣1),所以,由此能求出直线l 的方程.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切.设A(x0,y),则.因为|BF|=|AF|=x+1,所以B(﹣x,0),由此能够证明直线AB与抛物线相切.法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,设A(x0,y),则.设圆的方程为:由此能够证明直线AB与抛物线相切.解法一:(Ⅰ)抛物线的焦点F(1,0),…(1分)当直线l的斜率不存在时,即x=1不符合题意.…(2分)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0.…(3分)所以,,解得:.…(5分)故直线l的方程为:,即.…(6分)(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,证明如下:…(7分)(法一):设A(x0,y),则.…(8分)因为|BF|=|AF|=x0+1,所以B(﹣x,0).…(9分)所以直线AB的方程为:,整理得: (1)把方程(1)代入y2=4x得:,…(10分),所以直线AB与抛物线相切.…(12分)解法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,证明如下:…(7分)设A(x0,y),则.…(8分)设圆的方程为:,…(9分)当y=0时,得x=1±(x+1),因为点B在x轴负半轴,所以B(﹣x,0).…(9分)所以直线AB的方程为,整理得: (1)把方程(1)代入y2=4x得:,…(10分),所以直线AB与抛物线相切.…(12分)【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.16.如图,中,以为直径的⊙分别交于点交于点.求证:(Ⅰ)过点平行于的直线是⊙的切线;(Ⅱ).【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.【解析】(Ⅰ)连结,延长交于,利用圆内接四边形的性质证明三角形相似,再证明线线垂直;(Ⅱ)连续利用割线定理进行证明.试题解析:(Ⅰ)连结,延长交于,过点平行于的直线是,∵是直径,∴,∴,∵四点共圆,∴,又∵是圆内接四边形,∴,∴,而,∴∽, ∴,∴, ∴,∴是⊙的切线.(Ⅱ)∵,∴四点共圆,∴, 同理,两式相加【考点】圆内接四边形.17.双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,故选C.【考点】双曲线的性质.18.已知圆内接中,为上一点,且为正三角形,点为的延长线上一点,为圆的切线.(Ⅰ)求的度数;(Ⅱ)求证:【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.【解析】对于(Ⅰ)可由与相似,并结合即可求出的度数;对于(Ⅱ)可先证明,再结合为等边三角形,进而可以证明所需结论.试题解析:证明:(Ⅰ)在与中,因为为圆的切线,所以,又公用,所以,因为为等边三角形,所以,(Ⅱ)因为为圆的切线,所以,因为为等边三角形,所以,所以,所以,所以,即,因为为等边三角形,所以,所以.【考点】几何证明.19.抛物线上的点P到它的焦点F的最短距离为________.【答案】1【解析】,根据焦半径公式.【考点】抛物线的几何性质.20.圆被直线分成两段圆弧,则较长弧长与较短弧长之比为()A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1【答案】C【解析】圆心到直线的距离为,半径为,则截圆的弦所对的劣弧的圆心角为,则较长弧长与较短弧长之比.故选C.【考点】直线与圆的位置关系.21.已知双曲线的一条渐近线与平行,且它的一个焦点在抛物线的准线上,则双曲线的方程为______.【答案】【解析】抛物线的准线为,由题意可得,设双曲线的一条渐近线与平行,由题意可得,即,解得,∴双曲线的标准方程为.所以答案应填:.【考点】1、双曲线的简单性质;2、抛物线的性质.【思路点睛】求出抛物线的准线方程,可得,根据双曲线的方程为,求出渐近线方程,由题意可得的方程,解方程可得或,进而得到双曲线的方程.正确运用双曲线的性质是解题的关键,本题考查双曲线的方程的求法、抛物线的准线方程和双曲线的渐近线方程,考查逻辑思维能力和计算能力,属于基础题.22.如图,已知椭圆,椭圆的长轴长为,离心率为.(1)求椭圆方程;(2)椭圆内接四边形的对角线交于原点,且,求四边形周长的最大值与最小值.【答案】(1);(2)最大值是,最小值是.【解析】(1)由题意得,利用离心率可得,利用的关系,即可求解椭圆的标准方程;(2)由题意得对称性可得四边形为平行四边形,运用向量的数量积的性质,可得,即有四边形为菱形,既有,讨论直线的斜率为,可得最大值;不为时,设出直线方程,与椭圆方程联立,运用两点间的距离公式,化简整理,再借助二次函数的性质,即可求得最小值.试题解析:(1)由题意可知,所以.又因为,所以,所以椭圆方程是.(2)由题意可设,则,因为所以,所以四边形是平行四边形.因为,所以,所以四边形是菱形.设直线的方程是,则直线的方程是,并且由椭圆的对称性不妨设,由,得,所以,所以由,得,所以,所以所以,所以令,则,令,因为,所以,即时,.,即时,.所以四边形周长的最大值是,最小值是.【考点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的位置关系的应用.【方法点晴】本题主要考查了椭圆的定义、标准方程及其简单的几何性质、直线与椭圆位置关系的综合应用,其中直线与椭圆方程联立相交问题转化为联立方程组求交点、数量积的运算性质、二次函数的最值是解答的关键,着重考查了学生的推理、运算能力和转化与化归思想的应用,试题运算量与思维量较大,需要平时注意总结和积累,属于难题.23.双曲线的两顶点为A1,A2,虚轴两端点为B1,B2,两焦点为F1,F2.若以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,则双曲线的离心率是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,直线的方程是,因为圆与直线相切,所以点到直线的距离等于半径,即,又,得,,,故选B.【考点】1、双曲线的性质;2、双曲线的离心率.【方法点晴】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率,属于中档题.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率问题应先将用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于的等式,从而求出的值.本题是利用点到直线的距离等于圆半径构造出关于的等式,最后解出的值.24.已知椭圆的两个焦点,,且椭圆过点,,且是椭圆上位于第一象限的点,且的面积.(1)求点的坐标;(2)过点的直线与椭圆相交于点,,直线,与轴相交于,两点,点,则是否为定值,如果是定值,求出这个定值,如果不是请说明理由.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)通过已知条件首先求得椭圆的标准方程,再结合三角形的面积计算公式,即可求得的坐标;(2)将直线的方程设出,联立直线方程与椭圆方程,通过计算说明是否为定值即可.试题解析:(1)∵椭圆过点,,∴,计算得,,∴椭圆的方程为.∵的面积,∴,∴,代入椭圆方程.∵,∴,∴;(2)法一:设直线的方程为,,,直线的方程为,可得,即,直线的方程为,可得,即.联立,消去,整理,得.由,可得,,,∴为定值,且.法二:设,,,,直线,,的斜率分别为,,,由,得,,可得,,,,由,令,得,即,同理得,即,则∴为定值,该定值为.【考点】1.椭圆的标准方程及其性质;2.直线与椭圆的位置关系;3.椭圆中的定值问题.【名师】求解定值问题的方法一般有两种:1.从特殊入手,求出定点、定值、定线,再证明定点、定值、定线与变量无关;2.直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量,从而得到定点、定值、定线.应注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元的思想的运用可有效地简化运算.25.已知圆的方程为,定直线的方程为.动圆与圆外切,且与直线相切.(1)求动圆圆心的轨迹的方程;(2)直线与轨迹相切于第一象限的点,过点作直线的垂线恰好经过点,并交轨迹于异于点的点,记为(为坐标原点)的面积,求的值.【答案】(1)(2)【解析】(1)由圆与圆外切得圆心距为半径之和,即得,用坐标表示,化简得(2)按条件依次表示点的坐标及三角形面积:设点,则由导数几何意义得切线斜率,根据垂直关系得,再由直线方程过点得,即得点坐标为,直线的方程为,最后根据直线方程与抛物线方程解出点的坐标为,计算出三角形面积试题解析:解:(1)设动圆圆心的坐标为,动圆半径为,则,且,可得.由于圆在直线的上方,所以动圆的圆心应该在直线的上方,所以有,,整理得,即为动圆圆心的轨迹的方程.(2)设点的坐标为,则,,,所以直线的方程为.又,∴,∵点在第一象限,∴,点坐标为,直线的方程为.联立得,解得或4,∴点的坐标为.所以.【考点】直接法求轨迹方程,导数几何意义,直线与抛物线位置关系26.已知圆方程为:,直线过点,且与圆交于两点,若,则直线的方程是_______.【答案】或【解析】①当直线垂直于轴时,则此时直线方程为,与圆的两个交点坐标为和,其距离为满足题意.②若直线不垂直于轴,设其方程为,即,设圆心到此直线的距离为,则,得,∴,解得,故所求直线方程为.综上所述,所求直线方程为或.【考点】直线与圆位置关系27.已知双曲线的焦距为,且双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的方程为A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,得又,所以所以双曲线的方程为,选A.【考点】双曲线【名师】求双曲线的标准方程的关注点:(1)确定双曲线的标准方程需要一个“定位”条件,两个“定量”条件,“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上,“定量”是指确定a,b的值,常用待定系数法.(2)利用待定系数法求双曲线的标准方程时应注意选择恰当的方程形式,以避免讨论.①若双曲线的焦点不能确定时,可设其方程为Ax2+By2=1(AB<0).②若已知渐近线方程为mx+ny=0,则双曲线方程可设为m2x2-n2y2=λ(λ≠0).28.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,曲线的方程为,以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.(1)写出的极坐标方程,并求与的交点的极坐标;(2)设是椭圆上的动点,求的面积的最大值.【答案】(1),;(2).【解析】(1)借助题设将建直角坐标化为极坐标求解;(2)借助题设条件参数方程建立目标函数求解.试题解析:(1)因为,所以的极坐标方程为,直线的直角坐标方程为,联立方程组,解得或,所以点的极坐标分别为.(2)因为是椭圆上的点,设点坐标为,则到直线的距离,所以,当时,取得最大值1.【考点】极坐标方程和参数方程等知识及运用.29.平面直角坐标系中,点、是方程表示的曲线上不同两点,且以为直径的圆过坐标原点,则到直线的距离为()A.2B.C.3D.【答案】D【解析】由题设可得,注意到,由椭圆的定义可知动点的轨迹是以焦点,长轴长为的椭圆,所以其标准方程为.因为是椭圆上点,且以为直径的圆过坐标原点,所以,设,将这两点坐标代入可得, ,所以.即也即,设原点到直线的距离为,则,即,应选D.【考点】椭圆的标准方程和参数方程.【易错点晴】本题以方程的形式为背景考查的是圆锥曲线的几何性质与运用.解答本题的难点是如何建立两个动点的坐标的形式,将两点之间的距离表示出来,以便求坐标原点到这条直线的距离.解答时充分利用题设条件,先运用椭圆的定义将其标准方程求出来,再将两动点的坐标巧妙地设为,这也是解答本题的关键之所在.进而将这两点的坐标代入椭圆的方程并进行化简求得的长度之间的关系.最后运用等积法求出了坐标原点到直线的距离.30.选修4-1:几何证明选讲如图, 圆是的外接圆,垂直平分并交圆于点, 直线与圆相切于点,与的延长线交于点.(1)求的大小;(2)若,求的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用弦切角与三角形的内角和定理求解;(2)借助题设条件和切割线定理求解. 试题解析:(1)设,为圆的切线, ,由垂直平分并交圆于点,可得,,则,由,得,即的大小为.(2)为圆的切线,. 由(1)知,又,即.【考点】圆幂定理中切割线定理及运用.31.过抛物线的焦点的直线与双曲线的一条渐近线平行,并交抛物线于两点,若,且,则抛物线的方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】抛物线的焦点的坐标为,准线方程为,与双曲线的渐近线方程为,由于过抛物线的焦点的直线与双曲线的一条渐近线平行,并交抛物线于两点,且,所以可设直线方程为:,设,则,由可得,所以,由得或(舍去),所以抛物线方程为,故选A.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.抛物线和双曲线的定义与性质.【名师】本题考查直线与抛物线的位置关系、抛物线和双曲线的定义与性质,属中档题;解决抛物线弦长相关问题时,要注意抛物线定义的应用,即将到焦点的距离转化为到准线的距离,通过解方程组求解相关问题即可。
专题09 解析几何专题(数学文化)(原卷版)2023年新高考数学创新题型微专题
A.
1 59
B.
1 2
C. 29 56
D.
1 57
7.(2022 秋·福建·高二校联考期中)几何学史上有一个著名的米勒问题:“设点 M , N 是锐角 AQB 的一边 QA
上的两点,试在 QB 边上找一点 P ,使得 MPN 最大.”如图,其结论是:点 P 为过 M , N 两点且和射线 QB
相切的圆与射线 QB 的切点.根据以上结论解决以下问题:在平面直角坐标系 xOy 中,给定两点
我们垂直地缩小一个圆时,我们得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率 与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘
积,已知椭圆 C :
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
的面积为 6
2 ,两个焦点分别为 F1, F2 ,点 P 为椭圆 C 的上顶点.直
线 y kx 与椭圆 C 交于 A,B 两点,若 PA, PB 的斜率之积为 8 ,则椭圆 C 的长轴长为( ) 9
R 的纵坐标为( )
A. 3
B.2
C. 2 3
D.4
6.(2022 秋·新疆乌鲁木齐·高二乌市八中校考期中)德国天文学家开普勒发现天体运行轨道是椭圆,已知地
球运行的轨道是一个椭圆,太阳在它的一个焦点上,若轨道近日点到太阳中心的距离和远日点到太阳中心
的距离之比为 28 : 29 ,那么地球运行轨道所在椭圆的离心率是( )
A.3
B.6
C. 2 2
D. 4 2
12.(2022 秋·北京·高二北京工业大学附属中学校考期中)著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直觉,形
少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,如: x a2 y b2 可以转化为
高中数学解析几何总结(非常全)
高中数学解析几何总结(非常全)高中数学解析几何第一部分:直线一、直线的倾斜角与斜率1.倾斜角α直线l向上的方向与x轴正向所成的角叫做直线的倾斜角α,其范围为0≤α<180度。
2.斜率直线倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,表示为k=tanα。
1)倾斜角为90度的直线没有斜率。
2)每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率。
当直线垂直于x轴时,其斜率不存在,因此在研究直线的有关问题时,应考虑到斜率的存在与不存在这两种情况,否则会产生漏解。
3)设经过A(x1,y1)和B(x2,y2)两点的直线的斜率为k,则当x1≠x2时,k=(y1-y2)/(x1-x2);当x1=x2时,斜率不存在。
二、直线的方程1.点斜式已知直线上一点P(x,y)及直线的斜率k(倾斜角α),求直线的方程,可以用点斜式表示为y-y1=k(x-x1)。
需要注意的是,当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为x=x1.2.斜截式若已知直线在y轴上的截距(直线与y轴焦点的纵坐标)为b,斜率为k,则直线方程为y=kx+b。
特别地,斜率存在且经过坐标原点的直线方程为y=kx。
需要正确理解“截距”这一概念,它具有方向性,有正负之分,与“距离”有区别。
3.两点式若已知直线经过(x1,y1)和(x2,y2)两点,且(x1≠x2,y1≠y2),则直线的方程为(y-y1)/(x-x1)=(y2-y1)/(x2-x1)。
需要注意的是,不能表示与x轴和y轴垂直的直线。
4.截距式若已知直线在x轴,y轴上的截距分别是a,b(a≠0,b≠0),则直线方程为xy/a + y/b = 1.需要注意的是,截距式方程不能表示经过原点的直线,也不能表示垂直于坐标轴的直线。
5.一般式任何一条直线方程均可写成一般式:Ax+By+C=0(A、B不同时为零)。
反之,任何一个二元一次方程都表示一条直线。
首先,我们需要指出直线方程的特殊形式可以化为直线方程的一般式,但一般式不一定能化为特殊形式,这取决于系数A、B、C是否为零。
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高三年级数学学科解析几何专题课题:直线和圆教学目标:1、掌握过两点的直线的倾斜角和斜率的计算公式、两条直线平行和垂直的条件,掌握点到直线的距离公式,能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系;2、了解解析几何的基本思想,了解用坐标法研究几何问题的方法;3、掌握圆的标准方程和一般方程,了解参数方程的概念,理解圆的参数方程的概念。
4、熟练掌握直线与圆、圆与圆的位置关系的判定方法,会求圆的曲线方程,公共弦方程及弦的方程及弦长等有关直线与圆的问题。
学情分析:直线与圆在高考中题型设置以小题为多,有时穿插在综合型的大题中,难度系数不大,学生掌握情况不错,但也正是由于其难度不大,学生普遍重视不足,要提防学生由于轻视而引起的问题。
知识分析:1.知识框架:本章以直线和圆为载体,揭示了解析几何的基本概念和方法。
直线的倾斜角、斜率的概念及公式、直线方程的五种形式是本章的重点之一,而点斜式又是其它形式的基础;两条直线平行和垂直的充要条件、点到直线的距离公式也是重点内容;曲线与方程的关系体现了坐标法的基本思想,是解决解析几何两个基本问题的依据;圆的方程、直线(圆)与圆的位置关系、圆的切线问题和弦长问题等,因其易与平面几何知识结合,题目解法灵活,因而是一个不可忽视的要点。
2.易考点、易错点、易漏点、易混点、应用点、难点:在近几年的高考试题中,重点考察两点间的距离公式,中点坐标公式,直线方程的点斜式、斜率公式及两条直线的位置关系、直线与圆、圆与圆的位置关系、会求圆的切线方程,公共弦方程及弦长等有关直线与圆的问题.重点:(1)直线与圆的位置关系判断;(2)切线方程;(3)弦长的求法;(4)与向量的综合;(5)有关的最值问题.难点:(1)常通过“数”与“形”的结合,充分利用圆的几何性质来简化运算;(2)利用由半径、弦心距及半弦构成的直角三角形解决与弦长有关的问题.教法与学法准备:1、教学方法:讲授法与引导相结合2、学法及思路引导:引导学生对知识进行系统的梳理,结合典型习题的练习,达到涨分涨能力的目标。
高三数学练习题:解析几何专项
高三数学练习题:解析几何专项
一、直线与平面的关系
1. 设直线L的方程为2x+y=5,平面α的方程为x-y+z=3,求直线L与平面α的交点坐标。
2. 已知直线L过点A(1,2,3),且与平面α:2x-y+3z=7垂直,求直线L的方程。
二、线段与平面的关系
1. 在直角坐标系中,已知线段AB的中点坐标为M(-3,4,5),A点坐标为(-5,2,3),求B点坐标。
2. 平面α:2x+y-z+4=0与平面β:-x+2y+2z-5=0相交于直线L,求直线L的方程。
三、二次曲线与直线的关系
1. 已知抛物线C:y=ax^2+bx+c,其中a<0,顶点坐标为(1,2),与直线L:y=2x-1相切于点P,求抛物线的方程。
2. 设曲线C为椭圆,焦点坐标为F1(2,0)和F2(4,0),且过点P(3,6)的准线与曲线C 相交于点Q,求点Q的坐标。
四、平面与平面的关系
1. 已知平面α的法向量为n1=(1,2,-3),平面β过点A(-1,1,2)且与平面α垂直,求平面β的方程。
2. 平面α过点A(1,2,3)且与直线L:x=2t,y=-t,z=4t相交,求平面α的方程。
以上就是解析几何专项的高三数学练习题。
希望同学们能结合所学知识,认真思考并解答出题目中的问题,提升自己的解析几何能力。
祝愿大家在数学学习上取得优异的成绩!。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,是圆的直径,是半径的中点,是延长线上一点,且,直线与圆相交于点、(不与、重合),与圆相切于点,连结,,.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,求.【答案】(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)证明目标可看做线段成比例,即证明思路确定为证明三角形相似:利用切割线定理得:,又由与相似,得;所以(Ⅱ)由(1)知,,与相似,则,所以试题解析:(1)连接,,,为等边三角形,则,可证与相似,得;又,则(2)由(1)知,,与相似,则因为,所以【考点】三角形相似,切割线定理2.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,直线的参数方程为为参数),以该直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系下,圆的方程为.(Ⅰ)求直线的普通方程和圆的圆心的极坐标;(Ⅱ)设直线和圆的交点为、,求弦的长.【答案】(Ⅰ)的普通方程为,圆心;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)消去参数即可将的参数方程化为普通方程,在直角坐标系下求出圆心的坐标,化为极坐标即可;(Ⅱ)求出圆心到直线的距离,由勾股定理求弦长即可.试题解析:(Ⅰ)由的参数方程消去参数得普通方程为 2分圆的直角坐标方程, 4分所以圆心的直角坐标为,因此圆心的一个极坐标为. 6分(答案不唯一,只要符合要求就给分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知圆心到直线的距离, 8分所以. 10分【考点】1.参数方程与普通方程的互化;2.极坐标与直角坐标的互化.:的焦点,且抛物线3.(本题满分12分)如图,O为坐标原点,点F为抛物线C1C1上点P处的切线与圆C2:相切于点Q.(Ⅰ)当直线PQ的方程为时,求抛物线C1的方程;(Ⅱ)当正数变化时,记S1,S2分别为△FPQ,△FOQ的面积,求的最小值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】第一问要求抛物线的方程,任务就是求的值,根据导数的几何意义,设出切点坐标,从而求得,再根据切点在切线上,得,从而求得,进而得到抛物线的方程,第二问根据三角形的面积公式,利用题中的条件,将两个三角形的面积转化为关于和切点横坐标的关系式,从而有,利用基本不等式求得最值.试题解析:(Ⅰ)设点,由得,,求导,……2分因为直线PQ的斜率为1,所以且,解得,所以抛物线C1的方程为.(Ⅱ)因为点P处的切线方程为:,即,根据切线又与圆相切,得,即,化简得,由,得,由方程组,解得,所以,点到切线PQ的距离是,所以,,所以,当且仅当时取“=”号,即,此时,,所以的最小值为.【考点】导数的几何意义,三角形的面积,基本不等式.4.(本小题满分12分)已知椭圆的左、右焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0),直线y=kx与椭圆交于A、B两点.(Ⅰ)若三角形AF1F2的周长为,求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若,且以AB为直径的圆过椭圆的右焦点,求椭圆离心率e的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)直接由题意和椭圆的概念可列出方程组,进而可求出椭圆的标准方程即可;(Ⅱ)首先设出点,然后联立直线与椭圆的方程并整理可得一元二次方程,进而由韦达定理可得,再结合可列出等式并化简即可得到等式,最后结合已知,即可求出参数的取值范围,进而得出椭圆离心率e的取值范围即可.试题解析:(Ⅰ)由题意得,得.结合,解得,.所以,椭圆的方程为.(Ⅱ)由得.设.所以,易知,,因为,,所以.即,将其整理为.因为,所以,即,所以离心率.【考点】1、椭圆的标准方程;2、直线与椭圆的相交综合问题;5.(本小题满分12分)椭圆()的上顶点为,是上的一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点.(1)求椭圆的方程;(2)动直线与椭圆有且只有一个公共点,问:在轴上是否存在两个定点,它们到直线的距离之积等于?如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在两个定点,.【解析】(1)由题设可得①,又点P在椭圆C上,可得②,又③,由①③联立解得c,b2,即可得解.(2)设动直线l的方程为y=kx+m,代入椭圆方程消去y,整理得(﹡),由△=0,得,假设存在,满足题设,则由对任意的实数k恒成立.由即可求出这两个定点的坐标.试题解析:(1),,由题设可知,得①又点在椭圆上,,②③①③联立解得,,故所求椭圆的方程为(2)当直线的斜率存在时,设其方程为,代入椭圆方程,消去,整理得()方程()有且只有一个实根,又,所以,得假设存在,满足题设,则由对任意的实数恒成立,所以,解得,或当直线的斜率不存在时,经检验符合题意.总上,存在两个定点,,使它们到直线的距离之积等于.……12分【考点】1、直线与圆锥曲线的关系;2、椭圆的标准方程.【方法点晴】本题主要考查了椭圆的标准方程的解法,考查了直线与圆锥曲线的关系,综合性较强,属于中档题.处理直线与圆锥曲线的关系问题时,注意韦达定理的应用,同时还得特别注意直线斜率不存在时的情况的验证.6.直线被圆截得的弦长为()A.1B.2C.4D.【答案】C【解析】圆心,圆心到直线的距离,半径,所以最后弦长为.故选C.【考点】点到直线的距离.7.(本小题12分)己知、、是椭圆:()上的三点,其中点的坐标为,过椭圆的中心,且,。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.如图,四边形ABCD内接于⊙,是⊙的直径,于点,平分.(Ⅰ)证明:是⊙的切线(Ⅱ)如果,求.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)连结,证得∥,即可证得.(Ⅱ)证得∽根据相似比可求得.因为是⊙的直径,所以,从而可求得,根据切割线定理得,从而可得.试题解析:解:(Ⅰ)连结,则,所以,又,所以,所以∥.因为,所以.所以是⊙的切线.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得∽,所以,即,则,所以,从而,所以.由切割线定理,得,所以,所以.【考点】1圆的切线; 2切割线定理.2.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,为⊙的直径,直线与⊙相切于,垂直于,垂直于,垂直于,连接,.证明:(Ⅰ);(Ⅱ).【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)均见解析.【解析】(Ⅰ)由同弧上的圆周角等于弦切角可得,在直角三角形可证,从而可证结论成立.(Ⅱ)先证Rt△BCE≌Rt△BFE,得BC=BF.,再证Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.由射影定理得EF2=AF·BF,可证结论成立.试题解析:(Ⅰ)由直线与⊙相切,得.由AB为⊙O的直径,得AE⊥EB,从而∠EAB+∠EBF=;又EF⊥AB,得∠FEB+∠EBF=,从而∠FEB=∠EAB. 故∠FEB=∠CEB.(Ⅱ)由BC⊥CE,EF⊥AB,∠FEB=∠CEB,BE是公共边,得Rt△BCE≌Rt△BFE,所以BC=BF.类似可证,Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.又在Rt△AEB中,EF⊥AB,故EF2=AF·BF,所以EF2=AD·BC.【考点】1.圆的相关知识;2.三角形全等的判定与性质.3.已知是双曲线的左右焦点,若双曲线右支上存在一点与点关于直线对称,则该双曲线的离心率为()A.B.C.2D.【答案】A【解析】由题意过且垂直于的直线方程为,它与的交点坐标为,所以点的坐标为,因为点在双曲线上,,可得,所以选A.【考点】双曲线的性质的应用.4.(本小题满分10分)选修4—4:极坐标与参数方程在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).再以原点为极点,以正半轴为极轴建立极坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位.在该极坐标系中圆的方程为.(1)求圆的直角坐标方程;(2)设圆与直线交于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用公式可化圆的极坐标方程为直角坐标方程;(2)把直线参数方程化为普通方程,代入圆的方程可求出两点坐标,然后求得,这种方法计算量较大,也可利用参数方程中参数的几何意义,由于点就在直线上,可把直线化为以点为基点的标准参数方程,这样直线上点的参数的几何意义为.把此参数方程代入圆方程得,,于是有,易得.试题解析:(1)由极坐标与直角坐标互化公式得圆的直角坐标方程式为.(2)直线的普通方程为,点在直线上.的标准参数方程为代入圆方程得:设、对应的参数分别为、,则,于是=.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.5.在直角坐标系中,曲线的参数方程为,(为参数),以原点为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求曲线的普通方程与曲线的直角坐标方程;(2)设为曲线上的动点,求点到上点的距离的最小值.【答案】(1)曲线的普通方程为:,曲线的直角坐标方程为:;(2).【解析】(1)利用,即可将极坐标方程化为平面直角坐标系方程;消去参数即可将曲线的的参数方程化为普通方程;(2)设点P的坐标为,然后由点到直线的距离公式得到,最后运用三角函数求最值即可.试题解析:(1)由曲线:得即:曲线的普通方程为:由曲线:得:即:曲线的直角坐标方程为:(2)由(1)知椭圆与直线无公共点,椭圆上的点到直线的距离为所以当时,的最小值为.【考点】参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的转化,点到直线的距离.6.一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.或B.或C.或D.或【答案】D【解析】点关于轴的对称点为,则设反射光线所在直线的方程为,因为反射光线与圆相切,∴圆心到直线的距离,解得或,故选D.【考点】1、直线与圆的位置关系;2、点到直线的距离;3、直线的方程.7.在平面直角坐标系xOy中,已知点,点B是圆上的点,点M为AB中点,若直线上存在点P,使得,则实数的取值范围为________.【答案】【解析】因为点M为AB中点,所以,即点M轨迹为以原点为圆心的单位圆,当PM为单位圆切线时,取最大值,即,从而,因此原点到直线距离不大于2,即【考点】直线与圆位置关系【名师】直线与圆位置关系解题策略1.与弦长有关的问题常用几何法,即利用弦心距、半径和弦长的一半构成直角三角形进行求解.2.利用圆心到直线的距离可判断直线与圆的位置关系,也可利用直线的方程与圆的方程联立后得到的一元二次方程的判别式来判断直线与圆的位置关系.3.与圆有关的范围问题,要注意充分利用圆的几何性质答题.8.设点在直线上运动,过点作圆的切线,切点为,则切线长的最小值是.【答案】2【解析】圆心到直线的距离,所以.【考点】1、圆的标准方程;2、点到直线的距离.9.已知椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线与以椭圆的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设为椭圆上一点,若过点的直线与椭圆相交于不同的两点和,满足(为坐标原点),求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)根据椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形可得,,再根据直线与圆相切可得的一个关系式,解方程组可得的值.(Ⅱ)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为,与椭圆方程联立消去整理为关于的一元二次方程,由题意可知其判别式大于0,从而可得的范围.再由韦达定理可得两根之和,两根之积.设,根据可得间的关系式.可解得.将其代入椭圆方程可得的关系式,根据的范围可得的范围.试题解析:解:(Ⅰ)由题意,以椭圆的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为,∴圆心到直线的距离(*)∵椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,∴,,代入(*)式得,∴,故所求椭圆方程为(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为,设,将直线方程代入椭圆方程得:,∴,∴.设,,则,由,当,直线为轴,点在椭圆上适合题意;当,得∴将上式代入椭圆方程得:,整理得:,由知,,所以,综上可得.【考点】1椭圆的方程;2直线与椭圆的位置关系问题.10.在平面直角坐标系中,设点为圆:上的任意一点,点,其中,则线段长度的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】显然点是直线上的点,圆心,半径为,圆心到直线的距离为,所以长度的最小值为.故选A.【考点】点到直线的距离.【名师】本题表面上考查两点间距离,实质上由圆的几何性质知,与圆上的点有关的距离的最值问题都要与圆心联系起来,直线与圆相离时,圆心到直线的距离为,圆半径为,则圆上的点到直线的距离的最大值为,最小值为.另外动点问题,要注意的是动点必在某条曲线上,找到这条曲线后可借助曲线的性质分析、解决问题.11.(2015秋•上海月考)若直线l1的一个法向量=(1,1),若直线l2的一个方向向量=(1,﹣2),则l1与l2的夹角θ=.(用反三角函数表示)【答案】arccos【解析】利用向量的夹角公式,即可得出结论.解:由题意,cosθ=||=,∴θ=arccos.故答案为:arccos.【考点】两直线的夹角与到角问题;反三角函数的运用.12.(2015•宜昌校级一模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的下顶点为P(0,﹣1),P到焦点的距离为.(Ⅰ)设Q是椭圆上的动点,求|PQ|的最大值;(Ⅱ)若直线l与圆O:x2+y2=1相切,并与椭圆C交于不同的两点A、B.当•=λ,且满足≤λ≤时,求△AOB面积S的取值范围.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)≤S△AOB≤..【解析】解:(Ⅰ)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的下顶点为P(0,﹣1),P到焦点的距离为∴b=1,a=2,∴椭圆的方程为设Q(x,y),|PQ|===(﹣1≤y≤1).∴当y=1时,|PQ|的最大值为2.(2)依题结合图形知的斜率不可能为零,设直线l的方程为x=my+n(m∈R).∵直线l即x﹣my﹣n=0与圆O:x2+y2=1相切,∴有:=1得n2=m2+1.又∵A(x1,y1),B(x2,y2),满足:消去整理得(m2+2)y2+2mny+n2﹣2=0,由韦达定理得y1+y2=﹣,y1y2=.其判别式△=8(m2﹣n2+2)=8,∵λ=•=x1x2+y1y2=(1+m2)y1y2+mn(y1+y2)+n2=.∴S△AOB=||||sin∠AOB=|x1y2﹣x2y1|=|n(y2﹣y1)|==•=•,∵≤λ≤,∴≤S△AOB≤.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.13.从圆外一点向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为()A.B.C.D.0【答案】B【解析】圆的圆心为,半径为,从外一点向这个圆作两条切线,则点到圆心的距离等于,每条切线与的夹角的正切值等于,所以两切线夹角的正切值为,该角的余弦值等于,故选B.【考点】直线与圆的位置关系14.在平面直角坐标系中,已知直线与椭圆的一条准线的交点位于轴上,求实数的值.【答案】【解析】利用加减消元得直线普通方程:,利用平方关系消参数得椭圆普通方程,得准线:,因此,即试题解析:解:直线:,椭圆:,准线:由得,【考点】参数方程化普通方程15.(选修4—1:几何证明选讲)如图,为⊙的直径,直线与⊙相切于点,,,、为垂足,连接.若,,求的长.【答案】【解析】由弦切角定理得,从而可得,即,因此可得,即,,再由三角形相似得,解出试题解析:因为与相切于,所以,又因为为的直径,所以.又,所以,所以,所以又,,所以.所以,所以,又,所以.【考点】三角形相似16.已知圆与抛物线的准线相切,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的准线为,将圆化为标准方程,圆心到直线的距离为.【考点】1.圆的方程;2.抛物线的方程.17.已知两点分别在轴和轴上运动,且,若动点满足.(Ⅰ)求出动点的轨迹对应曲线的标准方程;(Ⅱ)一条纵截距为的直线与曲线交于,两点,若以直径的圆恰过原点,求出直线方程;(Ⅲ)直线与曲线交于、两点,,试问:当变化时,是否存在一直线,使的面积为?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)不存在,理由见解析.【解析】(Ⅰ)由向量的坐标去算及可得到椭圆的标准方程;(Ⅱ)由题意知,直线斜率必存在,设直线为,联立椭圆方程,结合为直径求出的值,从而求得直线方程;(Ⅲ)联立直线与椭圆方程,以及三角形的面积公式得到,从而结合条件求出的值,进而作出判断.试题解析:(Ⅰ)因为,即所以,所以又因为,所以,即,即所以椭圆的标准方程为(Ⅱ)直线斜率必存在,且纵截距为,设直线为联立直线和椭圆方程,得:由,得设,则(1)以直径的圆恰过原点,所以,,即,也即,即将(1)式代入,得,即解得,满足(*)式,所以所以直线的方程为(Ⅲ)由方程组,得设,则所以因为直线过点,所以的面积,则不成立不存在直线满足题意【考点】1、平面向量的坐标运算;2、直线与椭圆的位置关系;3、轨迹方程;4、直线方程.【方法点睛】直接法是求轨迹方程最重要的方法之一,本题用的就是直接法.要注意“求轨迹方程”和“求轨迹”是两个不同概念,“求轨迹”除了首先要求求出方程,还要说明方程轨迹的形状,这就需要对各种基本曲线方程和它的形态的对应关系了如指掌.18.选修4-1:几何证明选讲如图所示,为的直径,为的中点,为的中点.(1)求证:;(2)求证:.【答案】(1);(2)详见解析【解析】(1)欲证,连接,因为为的中点及为的中点,可得,因为为圆的直径,所以,最后根据垂直于同一条直线的两直线平行即可证得结论;(2)欲证,转化为,再转化成比例式.最后只须证明即可.试题解析:证明:(1)连接,因为为的中点,所以.因为为的中点,所以.因为为圆的直径,所以,所以.(2)因为为的中点,所以,又,则.又因为,所以.所以,因此.【考点】与圆有关的比例线段.19.(2015秋•陕西校级期末)已知直线x﹣y+a=0与圆心为C的圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0相交于A,B两点,且AC⊥BC,求实数a的值.【答案】a=0或a=6.【解析】根据圆的标准方程,求出圆心和半径,根据点到直线的距离公式即可得到结论.解:圆的标准方程为(x+1)2+(y﹣2)2=9,圆心C(﹣1,2),半径r=3,∵AC⊥BC,∴圆心C到直线AB的距离d=,即d==,即|a﹣3|=3,解得a=0或a=6.【考点】直线与圆的位置关系.20.(2011•江苏模拟)已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.(1)求实数a,b间满足的等量关系;(2)求线段PQ长的最小值;(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径最小值时⊙P的方程.【答案】(1)2a+b﹣3=0.(2).(3)+=.【解析】(1)由勾股定理可得 PQ2=OP2﹣OQ2=PA2,即(a2+b2)﹣1=(a﹣2)2+(b﹣1)2,化简可得a,b间满足的等量关系.(2)由于 PQ==,利用二次函数的性质求出它的最小值.(3)设⊙P 的半径为R,可得|R﹣1|≤PO≤R+1.利用二次函数的性质求得OP=的最小值为,此时,求得b=﹣2a+3=,R取得最小值为﹣1,从而得到圆的标准方程.解:(1)连接OQ,∵切点为Q,PQ⊥OQ,由勾股定理可得 PQ2=OP2﹣OQ2.由已知PQ=PA,可得 PQ2=PA2,即(a2+b2)﹣1=(a﹣2)2+(b﹣1)2.化简可得 2a+b﹣3=0.(2)∵PQ====,故当a=时,线段PQ取得最小值为.(3)若以P为圆心所作的⊙P 的半径为R,由于⊙O的半径为1,∴|R﹣1|≤PO≤R+1.而OP===,故当a=时,PO取得最小值为,此时,b=﹣2a+3=,R取得最小值为﹣1.故半径最小时⊙P 的方程为+=.【考点】圆的标准方程;圆的切线方程.21.已知双曲线的一条渐近线过点,则,其离心率为.【答案】【解析】由题知:双曲线的渐近线为因为过点,所以所以【考点】双曲线22.选修4—1:几何证明选讲在中,,以为直径作圆交于点.(1)求线段的长度;(2)点为线段上一点,当点在什么位置时,直线ED与圆相切,并说明理由.【答案】(1);(2)是的中点,理由见解析.【解析】(1)由勾股定理易求得的长,可连结,由圆周角定理知,易知相似,可得的比例关系,即可求出的长;(2)当与相切时,由切线长定理知,则,那么和就是等角的余角,由此可证得,即是的中点,在证明时,可连结,证即可.试题解析:(1)解:连结,在直角三角形中,易知,所以,又因为,所以相似,所以, .(2)当点是的中点时, 直线与圆相切.证明如下:连接,因为是直角三角形斜边的中线,所以,所以,因为,所以,所以,所以直线与圆相切.【考点】相似三角形的判定;圆的切线定理的应用.23.已知椭圆()的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.(1)求椭圆的方程;(2)设,过点作与轴不重合的直线交椭圆于,两点,连接,分别交直线于,两点,若直线、的斜率分别为、,试问:是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.【答案】(1) ;(2)为定值.【解析】(1)由离心率、直线与圆相切列出关于的等量关系即可求出的值,即得到椭圆的标准方程;(2)设出直线的方程为,以及,,由直线方程与椭圆方程联立,得到关于的一元二次方程,由韦达定理得到,,又,,三点共线可知,,由此求出;,用点的坐标表示,并用韦达定理代入,即可求出.试题解析: (1)由题意得,解得,故椭圆的方程为. (2)设,,直线的方程为,由,得.所以,,由,,三点共线可知,,所以;同理可得.所以.因为,所以.【考点】1.椭圆的定义与几何性质;2.直线与椭圆的位置关系.【名师】本题主要考查椭圆的定义及几何性质、直线与椭圆的位置关系,属难题;圆锥曲线中的定点问题或定值问题通常用的解法有:1.引进参数法:即引进动点的坐标或动直线中的系数表示变化量,再研究变化量何时与参数没有关系,找到定点或定值;2.特殊到一般:即根据动点或动直线的特殊情况探索出定点或定值,再证明该定点或定值与变量无关.24. 已知F 1、F 2分别是双曲线C :﹣=1的左、右焦点,若F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上,则双曲线C 的离心率为( ) A . B .3 C .D .2【答案】D【解析】求出F 2到渐近线的距离,利用F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率. 解:由题意,F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),一条渐近线方程为,则F 2到渐近线的距离为=b .设F 2关于渐近线的对称点为M ,F 2M 与渐近线交于A ,∴|MF 2|=2b ,A 为F 2M 的中点 又0是F 1F 2的中点,∴OA ∥F 1M ,∴∠F 1MF 2为直角, ∴△MF 1F 2为直角三角形,∴由勾股定理得4c 2=c2+4b2∴3c2=4(c2﹣a2),∴c2=4a2,∴c=2a,∴e=2.故选D.【考点】双曲线的简单性质.25.已知AB为半圆O的直径,AB=4,C为半圆上一点,过点C作半圆的切线CD,过A点作AD⊥CD于D,交半圆于点E,DE=1(1)证明:AC平分∠BAD;(2)求BC的长.【答案】(1)证明见解析(2)2【解析】(1)推导出∠OAC=∠OCA,OC⊥CD,从而AD∥OC,由此能证明AC平分∠BAD.(2)由已知推导出BC=CE,连结CE,推导出△CDE∽△ACD,△ACD∽△ABC,由此能求出BC的长.证明:(1)∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵CD是圆的切线,∴OC⊥CD,∵AD⊥CD,∴AD∥OC,∴∠DAC=∠OCA故∠DAC=∠OAC,即AC平分∠BAD.解:(2)由(1)得:,∴BC=CE,连结CE,则∠DCE=∠DAC=∠OAC,∴△CDE∽△ACD,△ACD∽△ABC∴,故.【考点】相似三角形的性质.26.如图,椭圆左、右焦点分别为,上顶点轴负半轴上有点,满足,且,若过三点的圆与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若为椭圆上的点,且直线垂直于轴,直线与轴交于点,直线与交于点,求的面积的最大值.【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由题得,即的外接圆圆心为,半径,则由过三点的圆与直线相切可求得,进而得到,则椭圆的方程可求;(Ⅱ)首先证明点恒在椭圆上通过设、直线,利用三角形面积公式化简可知,通过联立直线与椭圆方程后由韦达定理、换元化简可知,,令求出的最大值进而即得结论.试题解析:(Ⅰ)由题得,即,的外接圆圆心为,半径,∵过三点的圆与直线相切,∴,解得:,∴所求椭圆方程为:.(Ⅱ)设,则,∴,与的方程分别为:.则,∵,∴点恒在椭圆上.设直线,则,记,,,令,则,∵函数在为增函数,∴当即时,函数有最小值4,即时,,又∵.故【考点】【名师】本题考查了椭圆离心率,方程的求法,以及直线与椭圆位置关系,属中档题.解题时注意设而不求思想的应用.以及基本不等式的综合应用,难点在于证明点恒在椭圆上27.抛物线y2=4x上任一点到定直线l:x=-1的距离与它到定点F的距离相等,则该定点F的坐标为.【答案】(1,0)【解析】因为,所以,可得,故焦点坐标为,即定点的坐标为(1,0).【考点】抛物线的的定义与运算.28.在平面直角坐标系中,已知抛物线上一点到准线的距离与到原点的距离相等,抛物线的焦点为.(1)求抛物线的方程;(2)若为抛物线上一点(异于原点),点处的切线交轴于点,过作准线的垂线,垂足为点.试判断四边形的形状,并证明你的结论.【答案】(1)(2)菱形.【解析】(1)利用抛物线定义化简条件“点到准线的距离为”得,即(2)先确定点处切线的斜率为,写出切线方程,求出点坐标,又,所以,再由抛物线的定义,得,所以四边形为菱形.试题解析:解:(1)由题意点到准线的距离为由抛物线的定义,点到准线的距离为所以,即点在线段的中垂线上,所以,所以抛物线的方程为由抛物线的对称性,设点在轴的上方,所以点处切线的斜率为所以点处切线的方程为令上式中,得所以点的坐标为,又,所以,所以,所以,又故四边形为平行四边形再由抛物线的定义,得,所以四边形为菱形.【考点】抛物线定义,直线与抛物线位置关系29.【选修4-1:几何证明选讲】如图,是圆的直径,弦的延长线相交于点,过作的延长线的垂线,垂足为,求证:.【答案】详见解析【解析】涉及线段乘积,一般利用三角形相似寻找条件:由△∽△,得,又四点共圆,由相交弦定理得.两式相减得结论试题解析:解:连接,因为为圆的直径,所以,又,则四点共圆,所以.又△∽△,所以,即,所以.【考点】三角形相似,四点共圆,相交弦定理30.已知双曲线(,)与直线有交点,则双曲线的离心率的范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】如图所示,双曲线的渐近线方程为,若双曲线(,)与直线有交点,应有,所以解得故选C.【考点】双曲线的简单几何性质.31.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,如果直线与椭圆的交点在轴上的射影恰为椭圆的焦点,则椭圆的离心率等于 .【答案】【解析】设椭圆标准方程为,半焦距为,直线与椭圆在第一象限的交点的横坐标为,把代入椭圆标准方程解得,即交点坐标,∵交点在直线上,∴,即,解得.【考点】椭圆的标准方程及有关概念.【方法点晴】解答本题的关键是探求和构建椭圆中关于基本量的等量关系,即建构含的方程,然后通过解方程求出椭圆的离心率,从而使问题巧妙获解.解答本题的难点是如何理解交点在轴上的射影恰为椭圆的焦点,这是解答本题的重要突破口,也就是怎样确定出交点的坐标,其实本题中的这句话就是说交点的横坐标为,再将其代入直线求出其纵坐标,借助交点在椭圆上建立了方程,通过解方程从而使本题获解.32.【选修4-4,坐标系与参数方程】在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),在以O为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为(Ⅰ)求直线的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与轴的交点为P,直线与曲线C的交点为A,B,求的值.【答案】(1);;(2)3.【解析】本题主要考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的转化、直线与圆的位置关系等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力. 第一问,利用,,转化方程;第二问,将直线方程与曲线方程联立,消参,得到关于的方程,利用两根之积得到结论.试题解析:(Ⅰ)直线的普通方程为,,曲线的直角坐标方程为.(Ⅱ)将直线的参数方程(为参数)代入曲线:,得到:,,.【考点】本题主要考查:1.极坐标方程,参数方程与直角方程的相互转化;2.直线与圆的位置关系.33.如图“月亮图”是由曲线与构成,曲线是以原点O为中心,为焦点的椭圆的一部分,曲线是以O为顶点,为焦点的抛物线的一部分,是两条曲线的一个交点.(Ⅰ)求曲线和的方程;(Ⅱ)过作一条与轴不垂直的直线,分别与曲线,依次交于B,C,D,E四点,若G为CD 的中点、H为BE的中点,问:是否为定值?若是求出该定值;若不是说明理由.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)是,.【解析】(Ⅰ)设曲线所在抛物线的方程为,将代入可得的值,利用椭圆的定义,可得曲线所在的椭圆方程;(Ⅱ)先设出四点坐标,过作的与轴不垂直的直线方程,在分别与椭圆方程,抛物线方程联立,利用根与系数的关系,求的值,看结果是否为定值.试题解析:(Ⅰ)由题意得抛物线,设椭圆方程为,则,得,故椭圆方程为(Ⅱ)设,,,,把直线代入得,则,.同理将代入得:,,;为定值.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程;抛物线的标准方程.34.选修4-4:坐标系与参数方程平面直角坐标系中, 圆,曲线的参数方程为为参数), 在以原点, 为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中, 直线的极坐标方程为.(1)求圆的极坐标方程及曲线的普通方程;(2)设与圆相切于点,且在第三象限内交于点,求的面积.【答案】(1),;(2).【解析】(1)运用极坐标、参数方程与直角坐标的互化求解;(2)借助题设条件建立方程求三角形的底边和高,再用面积公式求解.试题解析:(1)把,代入,得,所以圆的极坐标方程为,由曲线的参数方程为为参数),消去,得曲线的普通方程为.(2)联立,得点的极坐标为,曲线的极坐标方程为,联立,可得,可得,点的极坐标为,所以,而点到直线的距离为的面积为.【考点】极坐标、参数方程与直角坐标方程的互化及有关知识的综合运用.35.已知为正实数,直线与圆相切,则的最小值是()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】,∴当且仅当时取等号,选B.【考点】直线与圆相切,基本不等式求最值【易错点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.36.已知椭圆上的左、右顶点分别为,为左焦点,且,又椭圆过点.(1)求椭圆的方程;(2)点和分别在椭圆和圆上(点除外),设直线的斜率分别为,若,证明:三点共线.【答案】(1);(2)见解析【解析】(1),由椭圆过点可得,由椭圆中关系求出的值即可;(2)由(1)知,,设,由此可得,又因为,,由此可得,同理可得,所以,即可证三点共线.试题解析:(1)由已知可得,又,解得,故所求椭圆的方程为.(2)由(1)知,,设,。
高三数学知识点:解析几何专题
高三数学知识点:解析几何专题
高三数学知识点:解析几何专题天津市第四十二中学张鼎言
进一步,把问题用图形表示出来,需求直线x-2y=m所与求轨迹的切点。
-,用判别式△=0→m=p,得切点Q(3p,p)
点Q到直线的x-2y=0距离是-,即-=-→p=2
(四)直线过圆锥曲线的焦点
复习导引:高考题解析部分大量的问题是直线与圆锥曲线相交,我们首先要抓住直线是否过圆锥曲线焦点?这部分第1至第5题阐明了直线过焦点的处理方法,第6题注又从反面说明在什么条件下才采用过焦点的方法。
第4题引出了在什么条件下用两式相减可以简化推导过程。
1. 已知椭圆-+-=1的左、右焦点分别为F1,F2。
过F1的直线交椭圆于B,D两点,过F2的直线交椭圆于A,C两点,且AC⊥BD,垂足为P。
(Ⅰ)设P点的坐标为(x0,y0),证明:-+-
(Ⅱ)求四边形ABCD的面积的最小值。
解(1)点P在以|F1F2|为直径的圆上,∴x02+y02=1,
=-=-1
解:分析(2)SABCD=S△ABC+S△ADC
=-|AC||BP|+-|AC||DP|
=-|AC||BD|
线第二定义。
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专题四 解析几何专题【命题趋向】解析几何是高中数学的一个重要内容,其核心内容是直线和圆以及圆锥曲线.由于平面向量可以用坐标表示,因此以坐标为桥梁,可以使向量的有关运算与解析几何中的坐标运算产生联系,平面向量的引入为高考中解析几何试题的命制开拓了新的思路,为实现在知识网络交汇处设计试题提供了良好的素材.解析几何问题着重考查解析几何的基本思想,利用代数的方法研究几何问题的基本特点和性质.解析几何试题对运算求解能力有较高的要求.解析几何试题的基本特点是淡化对图形性质的技巧性处理,关注解题方向的选择及计算方法的合理性,适当关注与向量、解三角形、函数等知识的交汇,关注对数形结合、函数与方程、化归与转化、特殊与一般思想的考查,关注对整体处理问题的策略以及待定系数法、换元法等的考查.在高考试卷中该部分一般有1至2道小题有针对性地考查直线与圆、圆锥曲线中的重要知识和方法;一道综合解答题,以圆或圆锥曲线为依托,综合平面向量、解三角形、函数等综合考查解析几何的基础知识、基本方法和基本的数学思想方法在解题中的应用,这道解答题往往是试卷的把关题之一.【考点透析】解析几何的主要考点是:(1)直线与方程,重点是直线的斜率、直线方程的各种形式、两直线的交点坐标、两点间的距离公式、点到直线的距离公式等;(2)圆与方程,重点是确定圆的几何要素、圆的标准方程与一般方程、直线与圆和圆与圆的位置关系,以及坐标法思想的初步应用;(3)圆锥曲线与方程,重点是椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程和简单几何性质,圆锥曲线的简单应用,曲线与方程的关系,以及数形结合的思想方法等.【例题解析】题型1 直线与方程例1 (2008高考安徽理8)若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .[B .(C .[D .( 分析:利用圆心到直线的距离不大于其半径布列关于直线的斜率k 的不等式,通过解不等式解决.解析:C 设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径 1d =≤,得222141,3k k k ≤+≤,选择C点评:本题利用直线和圆的位置关系考查运算能力和数形结合的思想意识.高考试卷中一般不单独考查直线与方程,而是把直线与方程与圆、圆锥曲线或其他知识交汇考查. 例2.(2009江苏泰州期末第10题)已知04,k <<直线1:2280l kx y k --+=和直线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 .分析:两直线都是随参数k 变动的直线,即所谓的直线系,观察可知这两直线系都是过定点的直线系,确定其所过的定点后,画出草图探究解决的方法.解析:直线1l 的方程可以化为()2280k x y --+=,该直线过顶点()2,4M ,与两坐标轴的交点坐标是()28,0,0,4k A B k k -⎛⎫- ⎪⎝⎭;直线2l 的方程可以化为()()22440x k y -+-=,该直线系过定点()2,4M ,与两坐标轴的交点坐标是()22422,0,0,4C k D k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭.结合04k <<可以知道这个四边形是OBMC ,如图所示,连结OM ,则四边形OBMC 的面积是,OBM OCM ∆∆的面积之和,故四边形OBMC 是()()2211422244422k k k k ⨯-⨯++⨯=-+,故当18k =时两直线所围成的四边形面积最小.答案18.点评:该题把直线过定点、求平面图形面积的分割法、二次函数的最值结合起来,重点考查的就是分析问题和解决问题的能力,这是高考所十分看重的.题型2 圆与方程例3 (2008高考山东卷理11)已知圆的方程为22680x y x y +--=.设该圆过点(35),的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为A .6B .6C .6D .6分析:在圆内异于圆心的一点作圆的弦,最长的就是过该点的圆的直径,最短的是与过该点的直径垂直的弦,而对角线互相垂直的四边形的面积就是其对角线长度之积的一半.解析: 圆心坐标是()3,4,半径是5,圆心到点()3,5的距离为1,根据题意最短弦BD和最长弦(即圆的直径)AC 垂直,故最短弦的长为=,所以四边形ABCD 的面积为111022AC BD ⨯⨯=⨯⨯=.答案B . 点评:本题考查圆、平面图形的面积等基础知识,考查逻辑推理、运算求解等能力.解题的关键有二,一是通过推理知道两条弦互相垂直并且有一条为圆的直径,二是能根据根据面积分割的道理,推出这个四边形的面积就是两条对角线之积的一半.本题是一道以考查考生“分析问题解决问题的能力”为主要目的设计的试题.例4 (江苏扬州市2008-2009学年度第一学期期未调研测试第9题)若直线1ax by += 过点(),A b a ,则以坐标原点O 为圆心,OA 长为半径的圆的面积的最小值是 .分析:根据已知可得21ab =()22a b π+,根据重要不等式222a b ab +≥解决.解析:根据分析圆的面积等于()222a b ab πππ+≥⋅=.答案π.点评:本题注意了直线、圆、不等式的交汇.例5 (2009江苏泰州期末第17题)将圆02222=-++y x y x 按向量(1,1)a平移得到圆O ,直线l 与圆O 相交于A 、B 两点,若在圆O 上存在点C ,使0OCOA OB 且OC a ,求直线l 的方程.分析:按向量(1,1)a 平移实际上就是向右平移一个单位、再向下平移一个单位;然后根据给出的向量关系式寻找问题的几何条件.解析:由已知圆的方程为22(1)(1)2x y ,按(1,1)a 平移得到22:2O x y . ∵(),OCOA OB ∴22()()0OC AB OA OB OB OA OA OB .即OC AB .又OC a ,且(1,1)a ,∴1OC k .∴1AB k . 设:0AB l x y m , AB 的中点为D .由()2OC OA OB OD ,则2OC OD ,又22,2OC OD .∴O 到AB . 22, ∴1m . ∴直线l 的方程为:10x y 或10x y -+=.点评:本题将圆与平面向量进行交汇,一般来说平面向量和解析几何交汇时,平面向量是表达问题的几何关系的.本题中在一个以坐标原点O 为圆心的圆上三个点,,A B C 满足0OA OB OC ++=本质上等价于ABC ∆是一个正三角形,本题就是把这个几何关系以向量的形式进行了表述,所以在解决这类问题时要注意分析判断平面向量所表达的几何关系,然后通过几何条件、利用方程的方法进行解答.题型3 圆锥曲线与方程的基础问题例6 (浙江省2009年高考省教研室第一次抽样测试理科第7题)若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的14,则该双曲线的渐近 线方程是A .20x y ±=B .20x y ±=C .0x ±=D 0y ±=分析:求解双曲线的渐近线方程就是求出,a b 之间的等量关系,可以根据条件列出方程解决.解析:对于双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离因为b ,而124b c =,因此1,,2b c a ===b a ∴=,因此其渐近线方程为0x ±=.答案C .点评:高考对双曲线的考查主要集中在求其标准方程和简单的几何性质方面,一般是以选择题、填空题的方式设置一个题目,试题也注意与直线、三角形、不等式等问题的交汇.例7(江苏扬州市2008-2009学年度第一学期期未调研测试第11题)已知1F 、2F 是椭圆22121x y k k +=++的左右焦点,弦AB 过1F ,若2ABF ∆的周长为8,则椭圆的离心率为 .分析:本质上就是求出k 的值,可以根据2ABF ∆的周长为8,列出方程解决.解析:根据椭圆的定义,2ABF ∆的周长为4a ,即8=,解得2k =,故在这个椭圆中2,3a b ==,那么1c =,故离心率12c e a ==.答案12. 点评:圆锥曲线的定义是解决圆锥曲线问题要密切注意的地方,许多问题这是一个突破口,特别是课标的考试大纲删去了椭圆、双曲线的准线,这样就不能用统一的方法给出圆锥曲线的定义,这样椭圆、双曲线的定义就显的更为重要.例8.(安徽省皖南八校2009届高三第二次联考理科数学第16题)已知双曲线22221(1,0)x y a b a b-=>>的焦距为2c ,离心率为e ,若点(1,0)-与(1,0)到直线1x y a b -=的距离之和45S c ≥,则e 的取值范澍是 . 分析:根据已知的不等式找,a c 所满足的不等式,转化为关于离心率e 的不等式,通过这个不等式是解和双曲线的离心率的范围确定问题的答案.解析:22222|24,255b ab S c c ab c a b a b --==≥∴≤++,即()4222425c a c a ≤-,即4224425250c a c a -+≤,即42425250e e -+≤,解得2554e ≤≤,即552e ≤≤5[5]2. 点评:本例和例11一样,问题的本质就是找到,a c 所满足的不等式,转化为关于离心率e 的不等式解答,这是一类重要的求解离心率问题的试题.题型4 解析几何中以最值、范围问题把关的综合解答题例9.(苏州市2009届高三教学调研测试第19题)已知点()4,4P ,圆:C22()5(3)x m y m -+=<与椭圆:E 22221(0)x y a b a b +=>>有一个公共点()3,1A ,12,F F 分别是椭圆的左,右焦点,直线1PF 与圆C 相切.(1)求m 的值与椭圆E 的方程;(2)设Q 为椭圆E 上的一个动点,求AP AQ ⋅的取值范围.分析:圆过点A ,将坐标代入就可以确定m 的值,椭圆过点A ,只要能求出椭圆的焦点坐标问题就解决了,这可以用直线1PF 与圆C 相切解决;由于点A 、点P 都是定点,故AP AQ ⋅仅仅依赖于椭圆上点的坐标,结合椭圆上点的坐标的关系解决.解析:(1)点A 代入圆C 方程,得2(3)15m -+=.∵3m <,∴1m =. 圆:C 22(1)5x y -+=.设直线1PF 的斜率为k ,则1:(4)4PF y k x =-+,即440kx y k --+=.∵直线1PF 与圆C =112k =或12k =. 当112k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为3611,不合题意,舍去. 当12k =时,直线1PF 与x 轴的交点横坐标为4-,∴4c =,()()124,0,4,0F F -.122a AF AF =+==a =2218,2a b ==,椭圆E 的方程为:221182x y +=. (2)(1,3)AP =,设(),Q x y ,(3,1)AQ x y =--,(3)3(1)36AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-. ∵221182x y +=,即22(3)18x y +=,而22(3)2|||3|x y x y +⋅≥,∴18618xy -≤≤. 则222(3)(3)6186x y x y xy xy +=++=+的取值范围是[]0,36. 3x y +的取值范围是 []6,6-.∴36AP AQ x y ⋅=+-的取值范围是[]12,0-.点评:本题第二问中实质上就是解决3x y +的取值范围,解决的方法较多.可以设3w x y =+,则3x w y =-,代入椭圆方程后根据0∆≥解决;也可以利用三角换元,令,x y θθ==(实质上就是椭圆的参数方程),则[]36sin 6,64x y πθθθ⎛⎫+=+=+∈- ⎪⎝⎭. 题型5 解析几何中以定点、定值问题把关的综合解答题例10.(安徽省皖南八校2009届高三第二次联考理科数学第21题)如图,椭圆221222:1(0),,x y C a b A A a b-=>>为椭圆C 的左、右顶点.(1)设1F 为椭圆C 的左焦点,证明:当且仅当椭圆C 上的点P 在椭圆的左、右顶点时,1||PF 取得最小值与最大值;(2)若椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1,求椭圆C 的标准方程;(3)若直线:l y kx m =+与(2)中所述椭圆C相交于A 、B 两点(A 、B 不是左右顶点),且满中22AA BA ⊥,求证:直线l 过定点,并求出该定点坐标. 分析:(1)用椭圆上点P 的坐标建立1||PF 关于x 的函数关系式,转化为函数解决;(2)借助于第一问的结果解决;(3)直线:l y kx m =+若过定点,参数,k m 之间必然要有一个等量关系,利用22AA BA ⊥找出这个等量关系即可解决问题.解析:(1)设22222212()||()2c f x PF x c y x cx a a ==++=++. 对称轴方程2a x c =-.由题意2a a c-≤-恒成立, ()f x ∴在区间[,]a a -上单凋递增, ∴当且仅当椭圆C 上的点P 在椭圆的左、右顶点时1||PF 取得最小值与最大值.(2)由已知与(1)得:3,1a c a c +=-=,2222,1,3a c b a c ∴--∴--=, ∴椭圆的标准方程为22143x y +=. (3)设2222(,),(,)A x y B x y ,联立22,1,43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得222(34)84(3)0k x mkx m +++-=.则22222212221226416(34)(3)0,3408,344(3).34m k k m k m mk x x k m x x k ⎧⎪=-+->+-⎪⎪+=-⎨+⎪⎪-⋅=⎪+⎩即 又22221222121223(4)()()()34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k -=++-+-+=-, ∵椭圆的右顶点为222(2,0),,A AA BA ⊥,2212(2)(2)0,x x y y ∴--+=1212122()40,y y x x x x ∴+-++=2222223(4)4(3)1640,343434m k m mk k k k--∴+++=-++2271640,m mk k ∴++= 解得:1222,7k m k m =-=-,且均满足22340k m +->, 当12m k =-时,l 的方程为(2)y k x =-,直线过定点()2,0,与已知矛盾. 当227k m =-时,l 的方程为2()7y k x =-, 直线过定点2,07⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴直线l 过定点,定点坐标为2,07⎛⎫ ⎪⎝⎭.点评:本题的第一问实际上就是椭圆的焦点半径的表达式,在新课标删去椭圆的准线后,对这个问题各方面都极力回避这个问题,实际上个问题完全可以不借助于椭圆的准线,如本题中只要对函数()f x 的表达式稍作变形即可解决“ 222222212()||()2c c f x PF x c y x cx a x a a a ⎛⎫==++=++=+ ⎪⎝⎭, 由于a x a -≤≤,故c c x c a -≤≤,0c x a a +>,故1c PF x a a ex a=+=+, 根据椭圆的定义212PF a PF a ex =-=-”;本题的第二三两问实际上就是2007年山东高考题理科第21题,试题的把关处是后面一个直线过定点的问题,基本思想就是根据几何条件,利用整体代入的思想,找到参数,m k 之间的一个等量关系,这也是解决双参数直线系恒过定点的基本方法.题型6 解析几何中以探索性、存在性问题把关的综合解答题(这个题型与题型4、5虽有重复部分,但还是要重点对待,体会其中的思想方法)例11. (浙江省2009年高考省教研室第一次抽样测试理科第21题)已知抛物线2:2(0)C y px p =->上横坐标为3-的一点,与其焦点的距离为4.(1)求p 的值;(2)设动直线()3y x b b =+>与抛物线C相交于A 、B 两点,问在直线:2l y =上是否存在与b 的取值无关的定点M ,使得AMB ∠被直线l 平分?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.分析:第一问根据抛物线的定义解决;第二问可以设出点M 的坐标,利用AMB ∠被直线l 平分,将这个几何因素转化为AM BM k k =-,然后根据韦达定理等整体代入解决.解析:(1)由已知得34,0,22p p p --=>∴= (2)令()()1122,,,A x y B x y ,设存在点(,2)M a 满足条件,由已知得AM BM K K =-,即有2212121212220,,44y y y y x x x a x a --+==-=---;整理得2212121212()4()2()160y y y y a y y y y a +++-+-=;由24y x b y x=+⎧⎨=-⎩得2440y y b +-=,即12124,4y y y y b +=-=-有24(4)4(4)2[(4)8]160b a b a -⋅-+---+-=,1a ∴=-,因此存在点()1,2M -,而当3b >时线段AB 在点()1,2M -的左上方,满足题意.点评:本题较原来的题目加了限制条件3b >.原因是当3b =时直线AB 过点()1,2M -,显然不能产生角AMB ∠;当13b -<<时,直线AB 在点()1,2M -的右下方,这时只能是过点M 且和直线2y =垂直的直线才能平分AMB ∠.例12.(2008高考山东卷理22)如图,设抛物线方程为22(0)x py p =>,M 为直线2y p =-上任意一点,过M 引抛物线的切线,切点分别为A B ,.(1)求证:A M B ,,三点的横坐标成等差数列;(2)已知当M 点的坐标为(22)p -,时,410AB =(3)是否存在点M ,使得点C 关于直线AB 的对称点D 在抛物线22(0)x py p =>上,其中,点C 满足OC OA OB =+(O 为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.分析:(1)利用导数的知识可以写出抛物线22(0)x py p =>上任意一点(),m n 处的切线方程,这个切线方法可以仅仅依赖于,m n 中的一个,一般是用m 来表示切线的方程,这样点M 的坐标就同时适合同样形式的两个方程,这样就可以把点,,M A B 的坐标归结为一个非常的解,根据韦达定理就可以解决问题;(2)借助于第一问的结果,采用整体代入的方法,用“弦长公式”确定p 的值;(3)向量条件就是点C 的坐标可以由点,A B 的坐标表达,这样设出点D 的坐标后,如果问题的结论成立的话,必然有CD AB ⊥并且CD 的中点在直线AB 上,这样就可以用点一些设出的点坐标写出直线AB 的方程探究问题的答案.解析:(1)证明:由题意设221212120(2)22x x A x B x x x M x p p p ⎛⎫⎛⎫<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,,,,. 由22x py =得22x y p =,得x y p '=,所以1MA x k p =,2MB x k p =. 因此直线MA 的方程为102()x y p x x p +=-,直线MB 的方程为202()x y p x x p+=-. 所以211102()2x x p x x p p +=-,① 222202()2x x p x x p p+=-.② 由①减②得121202x x x x x +=+-,因此1202x x x +=,即0122x x x =+.所以A M B ,, 三点的横坐标成等差数列.(2)由(1)知,当02x =时,将其代入①、②并整理得:2211440x x p --=,2222440x x p --=,所以12x x ,是方程22440x x p --=的两根,因此124x x +=,2124x x p =-,又222101221222ABx x x x x p p k x x p p-+===-,所以2AB k p =.由弦长公式得AB ==又AB =1p =或2p =,因此所求抛物线方程为22x y =或24x y =. (3)设33()D x y ,,由题意得1212()C x x y y ++,,则CD 的中点坐标为12312322x x x y y y Q ++++⎛⎫⎪⎝⎭,,设直线AB 的方程为011()x y y x x p -=-, 由点Q 在直线AB 上,并注意到点121222x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭,也在直线AB 上,代入得033x y x p=. 若33()D x y ,在抛物线上,则2330322x py x x ==,因此30x =或302x x =.即(00)D ,或2022x D x p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.(1)当00x =时,则12020x x x +==,此时,点(02)M p -,适合题意.(2)当00x ≠,对于(00)D ,,此时2212022x x C x p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,,2212022CDx x pk x +=221204x x px +=, 又0ABx k p =,AB CD ⊥,所以22220121220144AB CD x x x x x k k p px p++===-, 即222124x x p +=-,矛盾.对于20022x D x p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,因为2212022x x C x p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,,此时直线CD 平行于y 轴,又00AB x k p=≠, 所以直线AB 与直线CD 不垂直,与题设矛盾,所以00x ≠时,不存在符合题意的M 点. 综上所述,仅存在一点(02)M p -,适合题意.点评:本题考查导数、抛物线、等差数列、直线被曲线所截得的线段的长、平面向量的加法等基础知识,考查坐标法、方程、分类讨论、反证等基本思想方法,考查逻辑推理、运算求解的能力和分析问题解决问题的能力,是一道以最基本的知识为依托全面考察考生的综合数学素养的能力型试题.本题的第一问就需要考生有“设而不求”的坐标法思想以及方程的思想才能顺利解决,实际上第一问中的12,x x 是方程220240x x x p --=的两个不等实根,如果有这个思想就为第二问的解决打下了良好的基础;第二问的关键点是如何用p 去表示弦长公式中的1212,,AB x x x x k +,在圆锥曲线中,弦所在直线的斜率都可以用它们的中点坐标来表达,特别对抛物线22(0)x py p =>,122AB x x k +=,而本题第一问所证明的正是点M 和弦AB 的中点具有相同的横坐标,这样就找到了解题的突破口;第三问更是集中体现了方程思想和坐标法思想在解决问题中的作用,解决的关键是根据两个点关于一条直线对称所满足的两个条件(两点连线和对称轴垂直,两点的中点在对称轴上),进行推理论证.【专题训练与高考预测】一 、选择题1.从一块短轴长为2b 的椭圆形玻璃镜中划出一块面积最大的矩形,其面积的取值范围是223,4b b ⎡⎤⎣⎦,则这一椭圆离心率e 的取值范围是( )A .]23,35[B .]22,33[C .]22,35[D .]23,33[2.已知A 、B 是抛物线px y 22=(0p >)上异于原点O 的两点,则“OA ·0OB =”是“直线AB 恒过定点(0,2p )”的 ( )A .充分非必要条件B .充要条件C .必要非充分条件D .非充分非必要条件3.设椭圆的两个焦点分别为12F F ,,过2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若12F PF △为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是 ( )ABC .2D 14.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与x 轴的正半轴交于点A O ,是原点,若椭圆上存在一点M ,使MA MO ⊥,则椭圆的离心率的取值范围是 ( )A .1,12⎛⎫⎪⎝⎭ B .2⎤⎥⎣⎦ C .,12⎫⎪⎪⎣⎭ D .2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭5.已知3AB =, A 、B 分别在y 轴和x 轴上运动,O 为原点,1233OP OA OB =+,则动点P 的轨迹方程是( )A . 1422=+y xB . 1422=+y xC .1922=+y xD .1922=+y x 6.已知直线:2430l x y ++=,P 为l 上的动点,O 为坐标原点,点Q 分线段OP 为1:2两部分,则点Q 的轨迹方程为( )A .2410x y ++=B .2430x y ++=C .2420x y ++=D .210x y ++=二、填空题 7.过抛物线214y x =准线上任一点作抛物线的两条切线,若切点分别为,M N ,则直线MN 过定点 .8.过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线l 交抛物线于,A B 两点,交准线于点C .若2CB BF =,则直线AB 的斜率为 .9.河上有抛物线型拱桥,当水面距拱顶5m 时,水面宽为8m ,一小船宽4m ,高2m ,载货后船露出水面上的部分高34m ,当小船开始不能通航时,水面上涨到距抛物线拱顶相距 m .三、解答题10.椭圆C 的一个焦点F 恰好是抛物线24y x =-的焦点,离心率是双曲线224x y -=离心率的倒数.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线l 交椭圆于,A B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,当点G 的横坐标为14-时,求直线l 的方程.11.椭圆的对称中心在坐标原点,一个顶点为)2,0(A ,右焦点F 与点,B 的距离为2.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在斜率0≠k 的直线l :2-=kx y ,使直线l 与椭圆相交于不同的两点NM ,满足||||AN AM =,若存在,求直线l 的倾斜角α;若不存在,说明理由.12.在ABC ∆中AC =B 是椭圆22154x y +=在x 轴上方的顶点,l 的方程是1y =-,当AC 在直线l 上运动时.(1)求ABC ∆外接圆的圆心P 的轨迹E 的方程;(2)过定点3(0,)2F 作互相垂直的直线12,l l ,分别交轨迹E 于,M N 和,R Q ,求四边形MRNQ 面积的最小值.【参考答案】1.解析:A 设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,设矩形在第一象限的顶点坐标为(),x y ,根据对称性该矩形的面积为224422x y x y S xy ab ab ab a b a b ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==≤+=⎢⎥ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,即划出的矩形的最大面积是2ab ,根据已知22324b ab b ≤≤,即322ba b ≤≤,即1223b a ≤≤,故c e a ===⎣⎦. 2.解析:B3.解析:D由题意,得1212PF F ===,又由椭圆的定义,得122PF PF a +=.即22c a +=,则1)a c =,得1ce a==,故选D. 4.解析:D 设()M x y ,,则MA MO ⊥,得1y yx x a=-·.将其与椭圆方程联立,消去y 得222()()0x a b x a x b a --+=.由x a ≠,得22222ab ab x a b c==-. ()M x y ,∵在椭圆上,[]x a a ∈-,∴, 又MA MO ⊥,则(0)x a ∈,,即220ab a c <<,2201b c <<∴,2222212a b c c c+<=<,则2212c a >,e >∴ 又01e <<∵,1e <<. 5.解析:A 设()0,A a ,(),0B b ,则由3AB =得229a b +=.设(),P x y ,由1233OP OA OB =+得()()()12,0,,033x y a b =+,由此得32b x =,3a y =,代入229a b +=得2222999144x y x y +=⇒+=.6.解析:A 设点Q 的坐标为(),x y ,点P 的坐标为()11,x y .∵Q 分线段OP 为1:2,∴⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+=211212112111y y x x ,即⎩⎨⎧==y y x x 3311 ∵点P 在直线l 上,∴112430x y ++=,把113,3x x y y ==代入上式并化简,得2410x y ++=,为所求轨迹方程.7.解析:()0,1.8.解析:3± 涉及抛物线的焦点弦的时候,常用应用抛物线的定义.注意本题有两解. 9.解析:2 如图 建立适当的坐标系,设拱桥抛物线方程为)0(22>-=p py x ,由题意,将()4,5B -代入方程得58=p ,∴抛物线方程为y x 5162-=.∵ 当船的两侧和拱桥接触时船不能通航. 设此时船面宽为/AA , 则()2,A A y ,由A y 51622-=,得45-=A y , 又知船面露出水面上部分为34m ,324A h y m =+=.即水面上涨到距抛物线拱顶2m 时小船不能通航.10.解析:(1)根据已知该椭圆的一个焦点坐标是()1,0F -,即1c =,双曲线224x y -=22,即2c e a ==,故2a =1b =,所以所求椭圆的标准方程是2212x y +=. (2)设直线l 的方程为(1)(0),y k x k =+≠代入221,2x y += 整理得2222(12)4220.k x k x k +++-=(6分)直线AB 过椭圆的左焦点F ,∴方程有两个不等实根. 记1122(,),(,),A x y B x y AB 中点00(,),N x y则21224,21k x x k +=-+故20122221k x x x k =+=-+,()002121ky k x k =+=+. (9分) 又AB 的垂直平分线NG 的方程为001().y y x x k-=-- (10分) 令0,y =得22200222221112121212424G k k k x x ky k k k k =+=-+=-=-+=-++++,解得k = 故直线l的方程为)12y x =±+. 11.解析:(1)依题意,设椭圆方程为)0(12222>>=+b a by a x ,则其右焦点坐标为22,)0,(b a c c F -=,由=||FB 22=,即2(24c -+=,解得22=c .又 ∵2=b ,∴ 12222=+=b c a ,即椭圆方程为141222=+y x . (2)由||||AN AM =知点A 在线段MN 的垂直平分线上,由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=1412222y x kx y 消去y 得12)2(322=-+kx x 即012)31(22=-+kx x k (*)由0≠k ,得方程(*)的0144)12(22>=-=∆k k ,即方程(*)有两个不相等的实数根.设),(11y x M 、),(22y x N ,线段MN 的中点),(00y x P , 则2213112kkx x +=+,∴22103162k k x x x +=+=, ∴ 22220031231)31(262k k k k kx y +-=++-=-=,即)312,316(22kk k P +-+ , 0≠k ,∴直线AP 的斜率为k k kk k k 6)31(2231623122221+--=+-+-=,由AP MN ⊥,得16)31(222-=⨯+--k kk , ∴ 66222=++k ,解得:33±=k ,即33tan ±=α, 又πα<≤0,故 6πα=,或65πα=, ∴ 存在直线l 满足题意,其倾斜角6πα=,或65πα=. 12.解析:(1)由椭圆方程22154x y +=得点(0,2),B 直线l 方程是1y =-AC ∴=且AC 在直线l 上运动.可设(1),(1),A m C m ---则AC 的垂直平分线方程为x m = ①AB的垂直平分线方程为1222m m y x ---=- ② P 是ABC ∆的外接圆圆心,∴点P 的坐标(,)x y 满足方程①和②由①和②联立消去m 得26x y =故圆心P 的轨迹E 的方程为26x y =(2)由图可知,直线1l 和2l 的斜率存在且不为零,设1l 的方程为32y kx =+, 12l l ⊥,2l ∴的方程为132y x k =-+.由23216y kx y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得 2690x kx --= △=226360,k ∆=+>∴直线1l 与轨迹E 交于两点. 设1122(,),(,)M x y N x y ,则12126,9x x k x x +==.2||6(1).MN k ∴===+同理可得:21||6(1).RQ k=+∴四边形MRNQ 的面积2211||||18(2)18(272.2S MN RQ k k =•=++≥+= 当且仅当221k k =,即1k =±时,等号成立. 故四边形MRNQ 的面积的最小值为72.。