解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等章节综合检测专题练习(三)含答案新人教版高中数学名师一点通
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等午练专题练习(三)含答案人教版高中数学考点大全
得分
三、解答题
4. 已知椭圆 的离心率为 ,椭圆的左、右两个顶点分别为A,B,AB=4,直线 与椭圆相交于M,N两点,经过三点A,M,N的圆与经过三点B,M,N的圆分别记为圆C1与圆C2.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:无论t如何变化,圆C1与圆C2的圆心距是定值;
(3)当t变化时,求圆C1与圆C2的面积的和S的最小值.
∴与圆相切且垂直于x轴的两条切线是x=-1,x=7(舍)
而y2=2px(p>0)的准线方程是x=- .
∴由- =-1,得p=2,∴p=2.
3.x=-1或5x+12y-31=0.
评卷人
得分
三、解答题
4.解:(1)由题意: 可得: ,
故所求椭圆方程为: 1………………………3分
(2)易得A的坐标(-2,0),B的坐标(2,0),M的坐标 ,N的坐标 ,
5.
6.解:(1)由已知可设圆心坐标为 , 得 ,所以圆心坐标为 ,
所以圆的方程为 ………………………………
(2)设 ,由已知得 ,则 ,………………
……………………………
解之得: ……………………………………………
7.(Ⅰ)解:由△OBC三顶点坐标O(0,0),B(1,0),C(b,c)(c≠0),可求得重心G( ),外心F( ),垂心H(b, ).
当b= 时,G、F、H三点的横坐标均为 ,故三点共线;
当b≠ 时,设G、H所在直线的斜率为kGH,F、G所在直线的斜率为kFG.
因为 ,
,
所以,kGH=kFG,G、F、H三点共线.
综上可得,G、F、H三点共线.
(Ⅱ)解:若FH∥OB,由kFH= =0,得
3(b2-b)+c2=0(c≠0,b≠ ),
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(三)带答案人教版高中数学新高考指导辅导班专用
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.以抛物线24y x 的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0 C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0(汇编福建理)第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2-bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)________.①必在圆x 2+y 2=2上 ②必在圆x 2+y 2=2外 ③必在圆x 2+y 2=2内解析:由e =12=ca ,得a =2c ,b =3c .所以x 1+x 2=b a =32,x 1x 2=-c a =-12.于是,点P (x 1,x 2)到圆心(0,0)的距离为x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1=74<2, 所以点P 在圆x 2+y 2=2内.3.若抛物线212y x =与圆222210x y ax a +-+-=有且只有两个不同的公共点,则实数a 的取值范围为___错 评卷人得分三、解答题4.已知椭圆22221x y a b += ()0a b >>的右焦点为1(20)F ,,离心率为e .(1)若22e =,求椭圆的方程; (2)设A ,B 为椭圆上关于原点对称的两点,1AF 的中点为M ,1BF 的中点为N ,若原点O 在以线段MN 为直径的圆上. ①证明点A 在定圆上;②设直线AB 的斜率为k ,若3k ≥,求e 的取值范围. 关键字:求椭圆方程;证明点在定圆上;求点的轨迹方程;xNMOyA B l :x =t 5.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23,椭圆的左、右两个顶点分别为A ,B ,AB=4,直线(22)x t t =-<<与椭圆相交于M ,N 两点,经过三点A ,M ,N 的圆与经过三点B ,M ,N 的圆分别记为圆C1与圆C2. (1)求椭圆的方程;(2)求证:无论t 如何变化,圆C1与圆C2的圆心距是定值; (3)当t 变化时,求圆C1与圆C2的面积的和S 的最小值.6.如图,已知A 、B 、C 是长轴长为4的椭圆上的三点,点A 是长轴的右顶点,BC 过椭圆中心O ,且AC ·BC =0,||2||BC AC =, (1)求椭圆的方程;(2)若过C 关于y 轴对称的点D 作椭圆的切线DE ,则AB 与DE 有什么位置关系?证明你的结论.7.如图,过椭圆的左右焦点12,F F 分别作长轴的垂线12,l l 交椭圆于1122,,,A B A B ,将12,l l 两侧的椭圆弧删除,再分别以12,F F 为圆心,线段1122,F A F A 的长度为半径作半圆,这样得到的图形称为“椭圆帽”,夹在12,l l 之间的部分称为“椭圆帽”的椭圆段,夹在12,l l 两侧的部分称为“椭圆帽”的圆弧段.(Ⅰ)若已知两个圆弧段所在的圆方程分别为22(2)1x y ±+=,求椭圆段的方程;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,已知l 为过1F 的一条直线,l 与“椭圆帽”的两个交点OyxCBA为,M N ,若1120FM F N +=,求直线l 的方程; (Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,如图,已知l 为过1F 的一条直线,l 与“椭圆帽”的两个交点为,M N ,P 为“椭圆帽”的左侧圆弧段上半部分的一点,且满足10F P MN =,求PM PN的取值范围.分析:利用椭圆的第一定义不难求出长轴长2a ,从而求出椭圆方程;利用椭圆的第二定义,可求出M 点的坐标,易得直线方程;关注PM PN 的实质,涉及分类讨论. 解答:(Ⅰ)由题意:22222,21(22)14c a ==++=,则2222b a c =-=;则椭圆段的方程:221(22)42x y x +=-≤≤; (Ⅱ)由题意:1||1NF =,则1||2MF =,设00(,)M x y ,则0(22)2e x +=,00x ∴=,则(0,2)M ±,则直线l 的方程是:(2)y x =±+; (Ⅲ)211111111111()()P M P NP F F M P FF N P F P FF NP FF M=++=+++(1)P 为“椭圆帽”的左侧圆弧段上半部分的一点,且满足10F P MN =,则N 必在“椭圆帽”的左侧圆弧段下半部分,则11||1,||1PF F N ==, 11110PF F N PF FM ==, 所以:11111||PM PN F M F NF M =+=-,设00(,)M x y P(1)0[2,2]x ∈-时,M 在“椭圆帽”的椭圆段的上方部分,则102||2[1,3]2F M x =+∈ 则11||[2,0]PM PN FM =-∈-; (2)0[2,21]x ∈+时,M 在“椭圆帽”的右侧圆弧段的上方部分, 则2200(2)1x y -+=,且1||F M =22000(2)142[3,122]x y x ++=+∈+则11||[22,2]PM PN FM =-∈--; 综上可知:PM PN 的取值范围是11||[22,0]PM PN FM =-∈-. 说明:根据08考试说明,利用方程组的方法讨论直线与圆锥曲线的位置关系不再是圆锥曲线的考试重点.那么,将其他的数学知识和数学思想方法与圆锥曲线综合,从一个更新颖的角度来考察圆锥曲线.8.已知:“过圆222:C x y r +=上一点00(,)M x y 的切线方程是200x x y y r +=.”(Ⅰ)类比上述结论,猜想过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>上一点00(,)M x y 的切线方程(不要求证明);(Ⅱ)过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>外一点00(,)M x y 作两直线与椭圆切于,A B两点,求过,A B 两点的直线方程;(Ⅲ)若过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>外一点00(,)M x y 作两直线与椭圆切于,A B 两点,且AB 恰好通过椭圆的左焦点,证明:点M 在一条定直线上.分析:利用圆方程与椭圆方程结构的一致性,不难得出(Ⅰ)的结论,而(Ⅱ)的解决则体现了方法的类比. 解答:(Ⅰ)椭圆2222:1(0)x y C a b a b '+=>>上一点00(,)M x y 的切线方程是00221x x y ya b +=;(Ⅱ)设1122(,),(,)A x y B x y .由(Ⅰ)可知:过点11(,)A x y 的椭圆的切线1l 的方程是:11221x x y ya b +=; 过点22(,)B x y 的椭圆的切线2l 的方程是:22221x x y ya b+=; 因为12,l l 都过点00(,)M x y ,则10102210102211x x y y abx x y y a b⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,则过,A B 两点的直线方程是:00221x x y ya b+= (Ⅲ)由(Ⅱ)知过,A B 两点的直线方程是:00221x x y ya b+=, 由题意:(,0)F c -在直线AB 上,则02()1x c a -=,则20a x c =- ∴点00(,)M x y 在椭圆的左准线上.说明:根据08考试说明,利用方程组的方法讨论直线与圆锥曲线的位置关系不再是圆锥曲线的考试重点.那么,利用类比或其他的数学思想方法,从一个更新颖的角度来关注圆锥曲线的命题方向.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.D 抛物线的焦点为)0,1(F ,又圆过原点,所以1=R ,方程为021)1(2222=+-⇔=+-y x x y x 。
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等午练专题练习(三)附答案人教版高中数学真题技巧总结提升
则 ( < < )
显然 时, 最小, .……………15分
7.(1)由条件可知 ,
因为 ,所以得: ………4分
(2)由(1)可知, ,所以, ,从而
半径为a,因为 ,所以 ,可得:M到直线距离为
从而,求出 ,所以椭圆方程为: ;………9分
(3)因为点N在椭圆内部,所以b>3………10分
5.解:(Ⅰ)由已知得 所以
所以椭圆C的焦点坐标为 ,离心率为
(Ⅱ)由题意知, .当 时,切线l的方程 ,
点A、B的坐标分别为 此时
当m=-1时,同理可得
当 时,设切线l的方程为
由 ;
设A、B两点的坐标分别为 ,则 ;
又由l与圆
∴
由于当 时,
因为 且当 时,|AB|=2,
所以|AB|的最大值为2.
6.解:(1)由题意: 可得: ,
故所求椭圆方程为: 1………………………3分
(2)易得A的坐标(-2,0),B的坐标(2,0),M的坐标 ,N的坐标 ,
线段AM的中点P ,
直线AM的斜率 ………………………………………5分
又 , 直线 的斜率
直线 的方程 ,
的坐标为 同理 的坐标为 …………………………8分
,即无论t如何变化,为圆C1与圆C2的圆心距是定值.……………11分
设椭圆上任意一点为 ,则
由条件可以整理得: 对任意 恒成立,
所以有: 或者
解之得:2 ………15分
评卷人
得分
三、解答题
4.在直角坐标系xOy中,曲线C1的点均在C2:(x-5)2+y2=9外,且对C1上任意一点M,M到直线x=﹣2的距离等于该点与圆C2上点的距离的最小值.
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高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编陕西文数)9.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) (A )12(B )1(C )2(D )4第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>和圆O :222x y b +=,过椭圆上一点P 引圆O 的两条切线,切点分别为,A B .若90APB ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围是▲ .3.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2-bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)________. ①必在圆x 2+y 2=2上 ②必在圆x 2+y 2=2外 ③必在圆x 2+y 2=2内解析:由e =12=ca ,得a =2c ,b =3c .所以x 1+x 2=b a =32,x 1x 2=-c a =-12.于是,点P (x 1,x 2)到圆心(0,0)的距离为x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1=74<2, 所以点P 在圆x 2+y 2=2内. 评卷人得分三、解答题4..已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点为1F 、2F ,P 是右支上一点,212PF F F ⊥,1OH PF ⊥于H ,111,[,]92OH OF λλ=∈(1)当13λ=时,求双曲线的渐近线方程; (2)求双曲线的离心率的取值范围;(3)当离心率最大时,过1F 、2F ,P 的圆截y 轴线段长为8,求该圆的方程.5.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A(0,-1),B 点在直线y = -3上,M 点满足MB//OA , MA •AB = MB •BA ,M 点的轨迹为曲线C 。
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若,,RM MQ RN NQ λμ==证明:λμ+为定值。
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解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(三)带答案人教版新高考分类汇编艺考生专用
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编四川理)已知两定点()()2,0,1,0A B -,如果动点P 满足2PA PB =,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于(A )9π (B )8π (C )4π (D )π第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知圆22670x y x +--=与抛物线22(0)y px p =>的准线相切,则p 的值为 . 3.若抛物线212y x =与圆222210x y ax a +-+-=有且只有两个不同的公共点,则实数a 的取值范围为___错 评卷人得分三、解答题4.如图,直角三角形ABC 的顶点坐标(2,0)A -,直角顶点(0,22)B -,顶点C 在x 轴上,点P 为线段OA 的中点. (1)求BC 边所在直线方程;(2)求三角形ABC 外接圆的方程;(3)若动圆N 过点P 且与ABC ∆的外接圆内切, 求动圆N 的圆心N 所在的曲线方程.5.已知椭圆2214y x +=的左,右两个顶点分别为A 、B .曲线C 是以A 、B 两点为顶点,离心率为5的双曲线.设点P 在第一象限且在曲线C 上,直线AP 与椭圆相交于另一点T .(1)求曲线C 的方程;(2)设P 、T 两点的横坐标分别为1x 、2x ,证明:121x x ⋅=;(本小题满分14分)6.已知椭圆1:C 22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,上顶点为A ,P 为1C 上任一点,MN 是圆2:C 22(3)1x y +-=的一条直径.若与AF 平行且在y 轴上的截距为32-的直线l 恰好与圆2C 相切.(Ⅰ)求椭圆1C 的离心率;(7分)(Ⅱ)若PM PN ⋅的最大值为49,求椭圆1C 的方程.(8分)7.设顶点为P 的抛物线23(0)y ax x c a =-+≠交x 轴正半轴于A 、B 两点,交y轴正半轴于C 点,圆D (圆心为D )过A 、B 、C 三点,恰好与y 轴相切. 求证:PA DA ⊥.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.B第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.3.由消去,得.故当,即当时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当时,圆的方程为,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个.,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的解析:由222212210y x x y ax a ⎧=⎪⎨⎪+-+-=⎩,消去y ,得2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭. 故当22124(1)02a a ⎛⎫∆=---> ⎪⎝⎭,即当178a <时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当1a =时,圆的方程为22(1)1x y -+=,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个. 0∆>,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的充要条件.正两曲线有且只有两个不同的公共点的充要条件是方程2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭有两个相等的正根或者有一个正根,一个负根,即22124(1)021202a a a ⎧⎛⎫∆=---=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪--> ⎪⎪⎝⎭⎩,,或222124(1)0210a a a ⎧⎛⎫∆=--->⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪-<⎩,, 解得178a =或11a -<<. 综上可知,当178a =或11a -<<时,抛物线与圆有且只有两个不同的公共点.说明:“有且只有”、“当且仅当”等用语,都是指既有充分性,又有必要性. 评卷人得分三、解答题4.解:(1)∵k A B =-2,AB⊥BC,∴k C B =22,……………………………2分∴直线BC 方程为:y =22x -22. ……………………………4分(2)直线BC 与x 轴交于C,令y =0,得C (4,0),∴圆心M (1,0),……………7分又∵AM =3,∴外接圆的方程为22(1)9x y -+=. ……………………10分 (3)∵P (-1,0),M (1,0),∵圆N 过点P (-1,0),∴PN 是该圆的半径.又∵动圆N 与圆M 内切,∴MN =3-PN ,即MN + PN =3. ……………12分 ∴点N 的轨迹是以M 、P 为焦点,长轴长为3的椭圆, ……………14分 ∴a =32,c =1,b 2=a 2-c 2=54,∴轨迹方程为2219544x y +=. …………………16分 5.(本小题满分14分)(本小题主要考查椭圆与双曲线的方程、直线与圆锥曲线的位置关系、函数最值等知识,考查数形结合、化归与转化、函数与方程的数学思想方法,以及推理论证能力和运算求解能力)(1)解:依题意可得(1,0)A -,(1,0)B .……………………………………………1分设双曲线C 的方程为2221y x b-=()0b >,因为双曲线的离心率为5,所以2151b +=,即2b =. 所以双曲线C 的方程为2214y x -=.……………………………………………3分 (2)证法1:设点11(,)P x y 、22(,)T x y (0i x >,0i y >,1,2i =),直线AP 的斜率为k (0k >),则直线AP 的方程为(1)y k x =+,………………………………………………4分联立方程组()221,1.4y k x y x ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩…………………………………………………5分 整理,得()22224240kxk x k +++-=,解得1x =-或2244k x k -=+.所以22244k x k -=+.……………………………………6分 同理可得,21244k x k+=-.……………………………………………………………7分 所以121x x ⋅=.……………………………………………………………………8分 证法2:设点11(,)P x y 、22(,)T x y (0i x >,0i y >,1,2i =), 则111AP y k x =+,221AT y k x =+.…………………………………………………………………………4分因为A P A T k k =,所以121211y y x x =++,即()()2212221211y y x x =++.………………5分 因为点P 和点T 分别在双曲线和椭圆上,所以221114y x -=,222214y x +=. 即()221141y x =-,()222241y x =-.…………………………………………6分所以()()()()22122212414111x x x x --=++,即12121111x x x x --=++.…………………………………7分 所以121x x ⋅=.………………………………………………………………………8分证法3:设点11(,)P x y ,直线AP 的方程为11(1)1y y x x =++,……………………4分联立方程组()11221,11.4y y x x y x ⎧=+⎪+⎪⎨⎪+=⎪⎩………………………………………………5分整理,得222222111114(1)24(1)0x y x y x y x ⎡⎤++++-+=⎣⎦,解得1x =-或221122114(1)4(1)x y x x y +-=++.…………………………………………………………………6分将221144y x =-代入221122114(1)4(1)x y x x y +-=++,得11x x =,即211x x =. 所以121x x ⋅=.……………………………………………………………………8分 (3)解:设点11(,)P x y 、22(,)T x y (0i x >,0i y >,1,2i =), 则()111,PA x y =---,()111,PB x y =--.因为15PA PB ⋅≤,所以()()21111115x x y ---+≤,即221116x y +≤.…………9分因为点P 在双曲线上,则221114y x -=,所以22114416x x +-≤,即214x ≤. 因为点P 是双曲线在第一象限内的一点,所以112x <≤.………………………10分 因为1221||||||2S AB y y ==,21111||||||22S OB y y ==, 所以()()22222222122121121441544S S y y x x x x -=-=---=--.…………………11分由(2)知,121x x ⋅=,即211x x =. 设21t x =,则14t <≤,221245S S t t-=--. 设()45t tf t =--,则()()()222241t t f t t t -+'=-+=, 当12t <<时,()0f t '>,当24t <≤时,()0f t '<, 所以函数()f t 在()1,2上单调递增,在(]2,4上单调递减. 因为()21f =,()()140f f ==,所以当4t =,即12x =时,()()2212min40S S f -==.………………………12分当2t =,即12x =时,()()2212max21S S f -==.……………………………13分所以2212S S -的取值范围为[]0,1.…………………………………………14分说明:由()222212121254541S S x x x x -=-+≤-=,得()2212max1S S -=,给1分.6.解:(1)直线l 的方程为b x + c y – (3–2)c =0 …………2分因为直线l 与圆C 2: x 2 + (y – 3) 2 = 1相切,所以d =22|332|c c c b c-++=1…………4分可得2 c 2 = a 2,从而e =22…………7分 (2)设P(x , y ),则22222222()()()()PM PN PC C M PC C N PC C N PC C N⋅=++=-+2222PC C N =-= x 2 + (y – 3) 2 – 1 = – (y + 3) 2 + 2 c 2 + 17, ( – c ≤y ≤c ) ………10分(或者设M(x 1, y 1), N(x 2, y 2), P(x , y ),因为x 1 + x 2=0, y 1 + y 2=6, x 1 2+ y 12 – 6 y 1 + 8=0,所以PM PN ⋅=( x 1 – x 2)( x 2 –x 1)+( y 1 – y 2)( y 2 –y 1) =x 2 + y 2 – (x 1 + x 2)x +( x 1 + x 2)y + x 1 x 2+ y 1 y 2= x 2 + y 2 +6y – x 1 2+ y 1(6 – y 1)= x 2 + y 2 +6y +8= – (y + 3)2 + 2c 2+17…………10分)当c ≥3时,(PM PN ⋅)m a x = 2c 2+17=49, 解得c =4,此时椭圆的方程为2213216x y +=…12分 当0<c <3时,(PM PN ⋅)m a x = – (c + 3)2 + 2c 2+17=49, 解得c =523-, 但(523-) – 3=50– 6>0,所以523->3,故c =523-舍去…………14分综上所述,椭圆的方程为2213216x y +=…………15分 7.设A 、B 、C 三点的坐标为1(,0)A x ,2(,0)B x ,(0,)C c ,圆D 的圆心坐标为3,2c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由韦达定理,知12322x x a +=. 原点O 到圆D 的切线为OC ,所以 2OA OB OC ⋅=,即212cx x c a==. 故1=ac . P 点坐标为 2343,24ac aa ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 由(1),243495444ac a a a ---==. 设DP 交x 轴于E ,要证PA 与圆D 相切,即证 90DAP ∠=︒.如果2DA DP DE =⋅,那么DEA ∆与DAP ∆相似,︒=∠=∠90DEA DAP .所以只需证 2DA DP DE =⋅.而 22232DA DC a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,54DE DP c c a ⎛⎫⋅=+ ⎪⎝⎭, 所以2DA DP DE =⋅ 等价于 23524c c a a ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即只需要证25494a c c a ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.由1ac =,2554445944a c c a c ac a a ⎛⎫⎛⎫+=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以PA 与圆D 相切.。
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等章节综合学案练习(三)附答案人教版高中数学考点大全
(3)问是否存在圆 包围椭圆G?请说明理由.
5.若椭圆 的左右焦点分别为 ,椭圆上的点到焦点的最短距离为1,椭圆的离心率为 ,以原点为圆心、短轴长为直径作圆 ,过圆 外一点 作圆 的两条切线 。
(1)求椭圆的方程;(2)若 ,求 的最小值;(3)在(2)的条件下,若点 在椭圆内,求 的范围。
(Ⅰ)用θ、m、n表示四边形ABCD的面积S;
(Ⅱ)若m、n为定值,当θ在(0, ]上变化时,求S的最小值u;
(Ⅲ)如果μ>mn,求 的取值范围.(汇编上海,24)
93.(Ⅰ)设经过原点且倾角为θ的直线方程为y=xtanθ,可得方程组 又由对称性,得四边形ABCD为矩形,同时0<θ< ,所以四边形ABCD的面积S=4|xy|= .
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评卷人
得分
一、选择题
1.DD
【解析】因为已知抛物线的焦点坐标为(1,0),即所求圆的圆心,又圆过原点,所以圆的半径为 ,故所求圆的方程为 ,即 ,选D。
第II卷(非选择题)
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评卷人
得分
二、填空题
2.
3.
评卷人
得分
三、解答题
4.
5.
6.解:(1)直线l的方程为b x+c y– ( – )c=0…………2分
=x2+y2– (x1+x2)x+(x1+x2)y+x1x2+y1y2
=x2+y2+6y–x12+y1(6 –y1)=x2+y2+6y+8= – (y+ 3)2+2c2+17…………10分)
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(三)附答案新人教版高中数学名师一点通辅导班专用
因为 , ,故 .
不妨设双曲线方程为 ( ),由 代入得
则有 ,
因为 ,故当 时,方程 无解;
当 时,要使不动点存在,则需 ,
因为 ,故当 时,双曲线 在变换 下一定有2个不动点,否则不存 在不动点.
进一步分类可知:
(i)当 , 时,即双曲线的焦点在 轴上时,
又由条件得 …②,故由①、②可解得 , .
即椭圆 的标准方程为 .
且椭圆 两个焦点的坐标分别为 和 .
对于变换 : ,当 时,可得
设 和 分别是由 和 的坐标由变换公式 变换得到.于是, ,即 的坐标为 ;
又 即 的坐标为 .
(2)设 是椭圆 在变换 下的不动点,则当 时,
有 ,由点 ,即 ,得:
, 因而椭圆 的不动点共有两个,分别为 和 .
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
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评卷人
得分
二、填空题
2.设椭圆 + =1(a>b>0)的右准线与x轴的交点为M,以椭圆的长轴为直径作圆O,过点M引圆O的切线,切点为N,若△OMN为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为.
3.已知 当mn取得最小值时,直线 与曲线 的交点个数为
评卷人
得分
三、解答题
4.设A为椭圆 上任一点,B为圆 上任一点,求 的最大值及最小值.
5.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y = -3上,M点满足MB//OA,MA•AB = MB•BA,M点的轨迹为曲线C。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)P为C上的动点,l为C在P点处得切线,求O点到l距离的最小值。(汇编年高考全国新课标卷理科20)(本小题满分12分)
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等章节综合检测专题练习(三)附答案新人教版高中数学名师一点通
=x2+y2+6y–x12+y1(6 –y1)=x2+y2+6y+8= – (y+ 3)2+2c2+17…………10分)
当c≥3时,( )max=2c2+17=49,解得c=4,此时椭圆的方程为 …12分
当0<c<3时,( )max= – (c+ 3)2+2c2+17=49,解得c= ,
(m,n)在圆O内,而圆O是以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆,故点(m,n)
在椭圆内,因此过点(m,n)的直线与椭圆必有2个交点.
3.已知直线 的方程为 ,圆 ,则以 为准线,中心在原点,且与圆 恰好有两个公共点的椭圆方程为.
评卷人
得分
三、解答题
4.若椭圆 的左右焦点分别为 ,椭圆上的点到焦点的最短距离为1,椭圆的离心率为 ,以原点为圆心、短轴长为直径作圆 ,过圆 外一点 作圆 的两条切线 。
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评卷人
得分
一、选择题
1.B
第II卷(非பைடு நூலகம்择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
2.2
3.或
评卷人
得分
三、解答题
4.
5.由相似三角形知, , ,
∴ , .
(1)当 时, ,∴ .
(2)
= ,在 上单调递增函数.
∴ 时, 最大3, 时, 最小 ,
高中数学专题复习
《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(三)带答案人教版高中数学辅导班专用
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编福建理2)以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知椭圆221:12x C y +=和圆222:1C x y +=,椭圆1C 的左顶点和下顶点分别为A ,B ,且F 是椭圆1C 的右焦点.(1) 若点P 是曲线2C 上位于第二象限的一点,且△APF 的面积为12,24+求证:;AP OP ⊥(2) 点M 和N 分别是椭圆1C 和圆2C 上位于y 轴右侧的动点,且直线BN 的斜率是直线BM 斜率的2倍,求证:直线MN 恒过定点.3.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2-bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)________. ①必在圆x 2+y 2=2上 ②必在圆x 2+y 2=2外 ③必在圆x 2+y 2=2内解析:由e =12=ca ,得a =2c ,b =3c .所以x 1+x 2=b a =32,x 1x 2=-c a =-12.于是,点P (x 1,x 2)到圆心(0,0)的距离为x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1=74<2, 所以点P 在圆x 2+y 2=2内. 评卷人得分三、解答题4.. 已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为23,两个焦点分别为1F 和2F ,椭圆G上一点到1F 和2F 的距离之和为12.圆k C :0214222=--++y kx y x )(R k ∈的圆心为点k A .(1)求椭圆G 的方程 ; (2)求21F F A k ∆的面积 (3)问是否存在圆k C 包围椭圆G? 请说明理由.5.定义变换T :cos sin ,sin cos ,x y x x y y θθθθ'⋅+⋅=⎧⎨'⋅-⋅=⎩可把平面直角坐标系上的点(,)P x y 变换到这一平面上的点(,)P x y '''.特别地,若曲线M 上一点P 经变换公式T 变换后得到的点P '与点P 重合,则称点P 是曲线M 在变换T 下的不动点.(1)若椭圆C 的中心为坐标原点,焦点在x 轴上,且焦距为22,长轴顶点和短轴顶点间的距离为 2. 求该椭圆C 的标准方程. 并求出当3arctan 4θ=时,其两个焦点1F 、2F 经变换公式T 变换后得到的点1F '和2F '的坐标;(2)当3arctan 4θ=时,求(1)中的椭圆C 在变换T 下的所有不动点的坐标; (3)试探究:中心为坐标原点、对称轴为坐标轴的双曲线在变换T :cos sin ,sin cos ,x y x x y y θθθθ'⋅+⋅=⎧⎨'⋅-⋅=⎩(2k πθ≠,k Z ∈)下的不动点的存在情况和个数.6. 如图,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴AB 长为4,离心率32e =,O为坐标原点,过B 的直线l 与x 轴垂直.P 是椭圆上异于A 、B 的任意一点,PH x ⊥轴,H 为垂足,延长HP 到点Q 使得HP PQ =,连结AQ 延长交直线l 于点M ,N 为MB 的中点.(1)求椭圆C 的方程;(2)证明:Q 点在以AB 为直径的圆O 上;(3)试判断直线QN 与圆O 的位置关系.AB xyM NQPH lOOyxMF1F27.已知圆1F :16)1(22=++y x ,定点,动圆过点2F ,且与圆1F 相内切。
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⑴求椭圆T 与圆O 的方程;⑵过点M 引两条互相垂直的两直线1l 、2l 与两曲线分别交于点A 、C 与点B 、D(均不重合)。
②P 为椭圆上任一点,记点P 到两直线的距离分别为1d 、2d ,求2221d d +的最大值;②若MD MB MC MA ⋅=⋅43,求1l 与2l 的方程。
(本小题满分16分)5.已知正三角形OAB 的三个顶点都在抛物线y 2=2x 上,其中O 为坐标 原点,设圆C 是△OAB 的外接圆(点C 为圆心). (1)求圆C 的方程;(2)设圆M 的方程为(x -4-7cos θ)2+(y -7sin θ)2=1,过圆M 上任意一点P 分别作圆C的两条切线PE 、PF ,切点为E 、F ,求CE ·CF 的最大值和最小值.6.已知点P (4,4),圆C :22()5(3)x m y m -+=<与椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>有一个公共点A (3,1),F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF 1与圆C 相切. (Ⅰ)求m 的值与椭圆E 的方程; (Ⅱ)设Q 为椭圆E 上的一个动点,求AP AQ ⋅的取值范围.7.如图,过椭圆的左右焦点12,F F 分别作长轴的垂线12,l l 交椭圆于1122,,,A B A B ,将12,l l 两侧的椭圆弧删除,再分别以12,F F 为圆心,线段1122,F A F A 的长度为半径作半圆,这样得到的图形称为“椭圆帽”,夹在12,l l 之间的部分称为“椭圆帽”的椭圆段,夹在12,l l 两侧的部分称为“椭圆帽”的圆弧段.(Ⅰ)若已知两个圆弧段所在的圆方程分别为22(2)1x y ±+=,求椭圆段的方程;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,已知l 为过1F 的一条直线,l 与“椭圆帽”的两个交点为,M N ,若1120FM F N +=,求直线l 的方程; (Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,如图,已知l 为过1F 的一条直线,l 与“椭圆帽”的两个交点为,M N ,P 为“椭圆帽”的左侧圆弧段上半部分的一点,且满足10F P MN =,求PM PN的取值范围.QPO yxF 1A C F 2分析:利用椭圆的第一定义不难求出长轴长2a ,从而求出椭圆方程;利用椭圆的第二定义,可求出M 点的坐标,易得直线方程;关注PM PN 的实质,涉及分类讨论. 解答:(Ⅰ)由题意:22222,21(22)14c a ==++=,则2222b a c =-=;则椭圆段的方程:221(22)42x y x +=-≤≤; (Ⅱ)由题意:1||1NF =,则1||2MF =,设00(,)M x y ,则0(22)2e x +=,00x ∴=,则(0,2)M ±,则直线l 的方程是:(2)y x =±+; (Ⅲ)211111111111()()P M P NP F F M P F F N P F P FF NP FF M=++=+++(1)P 为“椭圆帽”的左侧圆弧段上半部分的一点,且满足10F P MN =,则N 必在“椭圆帽”的左侧圆弧段下半部分,则11||1,||1PF F N ==, 11110PF F N PF FM ==, 所以:11111||PM PN F M F NF M =+=-,设00(,)M x y (1)0[2,2]x ∈-时,M 在“椭圆帽”的椭圆段的上方部分,则102||2[1,3]2F M x =+∈ 则11||[2,0]PM PN FM =-∈-; (2)0[2,21]x ∈+时,M 在“椭圆帽”的右侧圆弧段的上方部分,P则2200(2)1x y -+=,且1||F M =22000(2)142[3,122]x y x ++=+∈+则11||[22,2]PM PN FM =-∈--; 综上可知:PM PN 的取值范围是11||[22,0]PM PN FM =-∈-. 说明:根据08考试说明,利用方程组的方法讨论直线与圆锥曲线的位置关系不再是圆锥曲线的考试重点.那么,将其他的数学知识和数学思想方法与圆锥曲线综合,从一个更新颖的角度来考察圆锥曲线.8.已知:“过圆222:C x y r +=上一点00(,)M x y 的切线方程是200x x y y r +=.”(Ⅰ)类比上述结论,猜想过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>上一点00(,)M x y 的切线方程(不要求证明);(Ⅱ)过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>外一点00(,)M x y 作两直线与椭圆切于,A B两点,求过,A B 两点的直线方程;(Ⅲ)若过椭圆2222:1(0)x y C a b a b'+=>>外一点00(,)M x y 作两直线与椭圆切于,A B 两点,且AB 恰好通过椭圆的左焦点,证明:点M 在一条定直线上.分析:利用圆方程与椭圆方程结构的一致性,不难得出(Ⅰ)的结论,而(Ⅱ)的解决则体现了方法的类比. 解答:(Ⅰ)椭圆2222:1(0)x y C a b a b '+=>>上一点00(,)M x y 的切线方程是00221x x y y a b+=;(Ⅱ)设1122(,),(,)A x y B x y .由(Ⅰ)可知:过点11(,)A x y 的椭圆的切线1l 的方程是:11221x x y ya b +=; 过点22(,)B x y 的椭圆的切线2l 的方程是:22221x x y ya b+=; 因为12,l l 都过点00(,)M x y ,则10102210102211x x y y abx x y y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,则过,A B 两点的直线方程是:00221x x y ya b+= (Ⅲ)由(Ⅱ)知过,A B 两点的直线方程是:00221x x y ya b+=, 由题意:(,0)F c -在直线AB 上,则02()1x c a-=,则20a x c =- ∴点00(,)M x y 在椭圆的左准线上.说明:根据08考试说明,利用方程组的方法讨论直线与圆锥曲线的位置关系不再是圆锥曲线的考试重点.那么,利用类比或其他的数学思想方法,从一个更新颖的角度来关注圆锥曲线的命题方向.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.B第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.2 3.63评卷人得分三、解答题4.解: (1)由题意知:222,1,23a b c b a c =+==解得3,1,2===c b a 可知: 椭圆C 的方程为1422=+y x 与圆O 的方程122=+y x (4)分(2)设),(00y x P 因为1l ⊥2l ,则202022221)1(++==+y x PM d d 因为142020=+y x 所以316)31(3)1(442020202221++-=++-=+y y y d d ,……………………………7分因为110≤≤-y 所以当310-=y 时2221d d +取得最大值为316,此时点)31,324(-±P …………9分 (3)设1l 的方程为1+=kx y ,由⎩⎨⎧=++=1122y x kx y 解得)11,12(222k k k k A +-+-; 由⎪⎩⎪⎨⎧=++=14122y x kx y 解得)4141,148(222k k k k C +-+-…………………………11分 把C A ,中的k 置换成k 1-可得)11,12(222+-+k k k k B ,)44,48(222+-+k k k k D ………………12分所以)12,12(222k k k k MA +-+-=,)418,148(222k k k k MC +-+-)12,12(22+-+=k k k MB ,)48,48(22+-+=k k k MD由34MA MC MB MD ⋅=⋅得44413222+=+k k k 解得2±=k ……………………15分 所以1l 的方程为12+=x y ,2l 的方程为122+-=x y 或1l 的方程为12+-=x y ,2l 的方程为122+=x y ………………………16分 5.(1)解法一:设A 、B 两点坐标分别为⎝⎛⎭⎫y 212,y 1,⎝⎛⎭⎫y 222,y 2, 由题设知⎝⎛⎭⎫y 2122+y 21=⎝⎛⎭⎫y 2222+y 22=⎝⎛⎭⎫y 212-y 2222+(y 1-y 2)2,解得y 21=y 22=12. 所以A (6,23),B (6,-23)或A (6,-23),B (6,23). 设圆心C 的坐标为(r,0),则r =23×6=4.因此圆C 的方程为(x -4)2+y 2=16.解法二:设A 、B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由题设知x 21+y 21=x 22+y 22.又因为y 21=2x 1,y 22=2x 2,可得x 21+2x 1=x 22+2x 2,即(x 1-x 2)(x 1+x 2+2)=0.由x 1>0,x 2>0,可知x 1=x 2,故A 、B 两点关于x 轴对称, 所以圆心C 在x 轴上.设C 点的坐标为(r,0),则A 点坐标为⎝⎛⎭⎫32r ,32r ,于是有⎝⎛⎭⎫32r 2=2×32r ,解得r=4,所以圆C 的方程为(x -4)2+y 2=16.(2)设∠ECF =2α,则CE ·CF =|CE |·|CF |·cos 2α=16cos 2α=32cos 2α-16. 在Rt △PCE 中,cos α=r |PC |=4|PC |.由圆的几何性质得 PC ≤MC +1=7+1=8, PC ≥MC -1=7-1=6.所以12≤cos α≤23,由此可得-8≤CE ·CF ≤-169.故CE ·CF 的最大值为-169,最小值为-8. 6.解:(Ⅰ)点A 代入圆C 方程, 得2(3)15m -+=.∵m <3,∴m =1. …… 2分圆C :22(1)5x y -+=.设直线PF 1的斜率为k , 则PF 1:(4)4y k x =-+,即440kx y k --+=. ∵直线PF 1与圆C 相切, ∴2|044|51k k k --+=+.解得111,22k k ==或. ……………… 4分 当k =112时,直线PF 1与x 轴的交点横坐标为3611,不合题意,舍去.当k =12时,直线PF 1与x 轴的交点横坐标为-4, ∴c =4.F 1(-4,0),F 2(4,0). …………………… 6分QPO yxF 1A C F 22a=AF1+AF2=52262+=,32a=,a2=18,b2=2.椭圆E的方程为:221182x y+=.…………………… 8分(Ⅱ)(1,3)AP=,设Q(x,y),(3,1)AQ x y=--,(3)3(1)36AP AQ x y x y⋅=-+-=+-.…………………… 10分∵221182x y+=,即22(3)18x y+=,而22(3)2|||3|x y x y+⋅≥,∴-18≤6xy≤18. (12)分则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].……………………15分7.。
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(三)带答案人教版高中数学新高考指导
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编福建理2)以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知椭圆221:12x C y +=和圆222:1C x y +=,椭圆1C 的左顶点和下顶点分别为A ,B ,且F 是椭圆1C 的右焦点.(1) 若点P 是曲线2C 上位于第二象限的一点,且△APF 的面积为12,24+求证:;AP OP ⊥(2) 点M 和N 分别是椭圆1C 和圆2C 上位于y 轴右侧的动点,且直线BN 的斜率是直线BM 斜率的2倍,求证:直线MN 恒过定点.3.若直线mx +ny =4和圆O :x 2+y 2=4没有公共点,则过点(m ,n )的直线与椭圆x 25+y 24=1的交点个数为________. 解析:由题意可知,圆心O 到直线mx +ny =4的距离大于半径,即得m 2+n 2<4,所以点(m ,n )在圆O 内,而圆O 是以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆,故点(m ,n )在椭圆内,因此过点(m ,n )的直线与椭圆必有2个交点. 评卷人得分三、解答题4.如图,圆O 与离心率为23的椭圆T :12222=+by a x (0>>b a )相切于点M )1,0(。
⑴求椭圆T 与圆O 的方程;⑵过点M 引两条互相垂直的两直线1l 、2l 与两曲线分别交于点A 、C 与点B 、D(均不重合)。
②P 为椭圆上任一点,记点P 到两直线的距离分别为1d 、2d ,求2221d d +的最大值;②若MD MB MC MA ⋅=⋅43,求1l 与2l 的方程。
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等强化训练专题练习(三)含答案人教版高中数学真题技巧总结提升
易知右焦点F( )满足③式,故AB恒过椭圆C的右焦点F( )……8分
(2)把AB的方程
∴ ……………………12分
又M到AB的距离
∴△ABM的面积 ……………………15分
即(x1-x2)(x1+x2+2)=0.
由x1>0,x2>0,可知x1=x2,故A、B两点关于x轴对称,
所以圆心C在x轴上.
设C点的坐标为(r,0),则A点坐标为 ,于是有 2=2× r,解得r=4,所
以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.
(2)设∠ECF=2α,则 · =| |·| |·cos 2α=16cos 2α=32cos2α-16.
3.椭圆 ,右焦点F(c,0),方程 的两个根分别为x1,x2,则点P(x1,x2)在与圆 的位置关系是▲.
评卷人
得分
三、解答题
4..已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在 轴上,离心率为 ,两个焦点分别为 和 ,椭圆G上一点到 和 的距离之和为12.圆 : 的圆心为点 .
(1)求椭圆G的方程;(2)求 的面积
法二:作图可知,抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切与点(-1,0)
所以
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题
2.
3.点P(x1,x2)在圆内
评卷人
得分
三、解答题
4.
5.(1)解法一:设A、B两点坐标分别为 , ,
由题设知 = = ,解得y =y =12.
(A) (B)1(C)2(D)4
第II卷(非选择题)
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评卷人
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第I 卷(选择题)
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得分 一、选择题
1.(汇编四川理)已知两定点()()2,0,1,0A B -,如果动点P 满足2PA PB =,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于
(A )9π (B )8π (C )4π (D )π
第II 卷(非选择题)
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得分 二、填空题
2.若直线mx +ny =4和圆O :x 2+y 2=4没有公共点,则过点(m ,n )的直线与椭圆x 25+y 2
4
=1的交点个数为________. 解析:由题意可知,圆心O 到直线mx +ny =4的距离大于半径,即得m 2+n 2<4,所以点。