18版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测50理新人教A版
2018版高考数学(人教A版理科)一轮复习真题演练集训:第九章 解析几何9-6含答案
真题演练集训1.已知方程错误!-错误!=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(-1,3) B.(-1,错误!)C.(0,3) D.(0,错误!)答案:A解析:由题意,得(m2+n)(3m2-n)>0,解得-m2〈n〈3m2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m2+n+3m2-n=4,即m2=1,所以-1〈n〈3。
2.已知双曲线x24-错误!=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为( )A。
错误!-错误!=1 B.错误!-错误!=1C.错误!-错误!=1 D。
错误!-错误!=1答案:D解析:根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD为矩形.双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,圆的方程为x2+y2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y=错误!x,x2+y2=4得x A=错误!,y A=错误!,故四边形ABCD的面积为4x A y A=错误!=2b,解得b2=12,故所求的双曲线方程为错误!-错误!=1,故选D。
3.已知F1,F2是双曲线E:错误!-错误!=1的左,右焦点,点M在E 上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=错误!,则E的离心率为( )A。
2 B.错误!C。
错误!D.2答案:A解析:设F1(-c,0),将x=-c代入双曲线方程,得错误!-错误!=1,所以错误!=错误!-1=错误!,所以y=±错误!.因为sin ∠MF2F1=错误!,所以tan∠MF2F1=错误!=错误!=错误!=错误!=错误!-错误!=错误!-错误!=错误!,所以e2-错误!e-1=0,所以e=错误!。
故选A.4.已知椭圆C1:错误!+y2=1(m>1)与双曲线C2:错误!-y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( )A.m>n且e1e2〉1 B.m〉n且e1e2<1C.m〈n且e1e2>1 D.m〈n且e1e2<1答案:A解析:由于m2-1=c2,n2+1=c2,则m2-n2=2,故m〉n,又(e1e2)2=错误!·错误!=错误!·错误!=错误!=1+错误!>1,所以e1e2〉1。
2018版高考数学一轮复习 第九章 解析几何 课时跟踪检测52 理 新人教A版
课时跟踪检测(五十二)[高考基础题型得分练]1.双曲线x 2-my 2=1的实轴长是虚轴长的2倍,则m =( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案:D解析:双曲线的方程可化为x 2-y 21m=1,∴实轴长为2,虚轴长为21m,∴2=2×21m,解得m =4.2.已知双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,且经过点(2,2),则C 的方程为( ) A.x 23-y 212=1 B.x 212-y 23=1C.y 23-x 212=1 D.y 212-x 23=1 答案:A解析:由题意,设双曲线C 的方程为y 24-x 2=λ(λ≠0),因为双曲线C 过点(2,2),则224-22=λ,解得λ=-3,所以双曲线C 的方程为y 24-x 2=-3,即x 23-y 212=1.3.[2017·吉林长春模拟]已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的一个交点是P ,且△F 1PF 2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( )A. 2B. 3 C .2 D .5答案:D解析:不妨设点P 位于第一象限,F 1为左焦点,|PF 2|=m -d ,|PF 1|=m ,|F 1F 2|=m +d ,其中m >d >0,则有(m -d )2+m 2=(m +d )2,解得m =4d ,故双曲线的离心率 e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=5.4.若双曲线x 2+y 2m =1的一条渐近线的倾斜角α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,则m 的取值范围是( )A .(-3,0)B .(-3,0)C .(0,3) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0 答案:A解析:由题意可知m <0,双曲线的标准方程为x 2-y 2-m=1,经过第一、三象限的渐近线方程为y =-mx ,因为其倾斜角α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,所以-m =tan α∈(0,3),故m ∈(-3,0).5.[2017·河南郑州模拟]已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P ,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△OFP 的面积为a 2+b 28,则该双曲线的离心率为( ) A.53 B.73 C.103D.153答案:C解析:如图所示,由 k PF =-1,得∠PFO =π4,由 k OP =tan ∠POF =b a,得 sin ∠POF =b a 2+b 2=b c , cos ∠POF =a a 2+b2=a c, 所以sin ∠OPF =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫∠POF +π4=b c ×22+a c ×22=a +b 2c.。
2018版高考数学一轮复习 第九章 解析几何 课时跟踪检测55 理 新人教A版
课时跟踪检测(五十五)[高考基础题型得分练]1.已知椭圆C 的方程为x 216+y 2m 2=1(m >0),如果直线y =22x 与椭圆的一个交点M 在x 轴上的射影恰好是椭圆的右焦点F ,则m 的值为( )A .2B .2 2C .8D .2 3答案:B解析:根据已知条件得c =16-m 2,则点⎝ ⎛⎭⎪⎫16-m 2,2216-m 2在椭圆x 216+y 2m 2=1(m >0)上,∴16-m 216+16-m22m2=1,可得m =2 2.2.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,经过F 且斜率为3的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AK ⊥l ,垂足为K ,则△AKF 的面积是( )A .4B .3 3C .4 3D .8答案:C解析:∵y 2=4x ,∴F (1,0),l :x =-1, 过焦点F 且斜率为3的直线l 1:y =3(x -1), 与y 2=4x 联立,解得A (3,23), ∴AK =4,∴S △AKF =12×4×23=4 3.3.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是抛物线y =2x 2上的两点,直线 l 是AB 的垂直平分线.当直线 l 的斜率为12时,直线 l 在 y 轴上的截距的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞ B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞C .(2,+∞)D .(-∞,-1)答案:A解析:设直线l 在y 轴上的截距为b ,则直线l 的方程为y =12x +b ,过点A ,B 的直线可设为y =-2x +m ,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =2x 2,y =-2x +m ,得2x 2+2x -m =0,从而有x 1+x 2=-1,Δ=4+8m >0,m >-12,①又AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,m +1在直线l 上, 即m +1=-14+b ,得m =b -54,将m =b -54代入①,得b >34,所以直线 l 在y 轴上的截距的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞.4.经过椭圆x 22+y 2=1的一个焦点作倾斜角为45°的直线l ,交椭圆于A ,B 两点.设O为坐标原点,则OA →·OB →=( )A .-3B .-13C .-13或-3D .±13答案:B解析:依题意,当直线l 经过椭圆的右焦点(1,0)时, 其方程为y -0=tan 45°(x -1),即y =x -1, 代入椭圆方程x 22+y 2=1并整理得3x 2-4x =0,解得x =0或x =43,所以两个交点坐标分别为(0,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13, 所以OA →·OB →=-13,同理,直线 l 经过椭圆的左焦点时,也可得OA →·OB →=-13.5.[2017·云南昆明高三摸底]已知斜率为2的直线l 与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)交于A ,B 两点,若点P (2,1)是AB 的中点,则C 的离心率等于( )A .2 2B .2 C. 3 D. 2答案:D解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),代入双曲线方程,得x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b2=1,两式相减,得x 1+x 2x 1-x 2a2=y 1+y 2y 1-y 2b2,∴y 1-y 2x 1-x 2=b 2x 1+x 2a 2y 1+y 2, ∴2=b 2a 2×21,∴a =b ,故双曲线是等轴双曲线,则离心率为 2.6.[2017·贵州安顺月考]在抛物线y =x 2上关于直线y =x +3对称的两点M ,N 的坐标分别为________.答案:(-2,4),(1,1)解析:设直线MN 的方程为y =-x +b ,代入y =x 2中, 整理得x 2+x -b =0,令Δ=1+4b >0,∴b >-14.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-1,y 1+y 22=-x 1+x 22+b =12+b ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12+b 在直线y =x +3上,得 12+b =-12+3,解得b =2, 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +2,y =x 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-2,y 1=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1,y 2=1.7.已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若MA →·MB →=0,则k =________.答案:2解析:如图所示,设F 为焦点,取AB 的中点P ,过A ,B 分别作准线的垂线,垂足分别为G ,H ,连接MF ,MP ,由MA →·MB →=0知,MA ⊥MB , 则|MP |=12|AB |=12(|AG |+|BH |),所以MP 为直角梯形BHGA 的中位线, 所以MP ∥AG ∥BH ,所以∠GAM =∠AMP =∠MAP , 又|AG |=|AF |,AM 为公共边, 所以△AMG ≌△AMF ,所以∠AFM =∠AGM =90°,则MF ⊥AB , 所以k =-1k MF=2.8.[2017·辽宁大连名校联考]已知斜率为2的直线经过椭圆x 25+y 24=1的右焦点F 1,与椭圆相交于A ,B 两点,则弦AB 的长为________.答案:553解析:由题意知,椭圆的右焦点F 1的坐标为(1,0), 直线AB 的方程为y =2(x -1).由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x -,x 25+y24=1消去y ,整理得3x 2-5x =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系,得x 1+x 2=53,x 1x 2=0.则|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=+22⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫532-4×0=553. 9.[2017·辽宁鞍山检测]设A ,B 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1的公共顶点,P ,M 分别为双曲线和椭圆上异于A ,B 的两动点,且满足AP →+BP →=λ(AM →+BM →),其中λ∈R ,|λ|>1,设直线AP ,BP ,AM ,BM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,k 4且k 1+k 2=5,则k 3+k 4=________.答案:-5 解析:如图所示,∵满足AP →+BP →=λ(AM →+BM →),其中λ∈R ,|λ|>1, ∴-2PO →=λ(-2MO →), ∴O ,M ,P 三点共线. 设P (x 1,y 1),M (x 2,y 2),y 1x 1=y 2x 2=k ≠0, 则x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1, ∴x 21-a 2a 2=y 21b 2,x 22-a 2a 2=-y 22b2,∵k 1+k 2=5,∴5=y 1x 1+a +y 1x 1-a =2x 1y 1x 21-a 2=2x 1y 1a 2y 21b 2=2b 2a 2·1k.∴k 3+k 4=y 2x 2+a +y 2x 2-a =2x 2y 2x 22-a 2=-2b 2a 2·1k=-5.10.[2017·广东揭阳一中期末]已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:(1)依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得⎩⎨⎧a =2,b =1,所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意; ②当MN 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =k (x -1).联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k x -,消去y ,整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=k 2-1+2k 2. 所以y 1·y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k21+2k2.因为OM ⊥ON ,所以OM →·ON →=0,所以x 1·x 2+y 1·y 2=k 2-21+2k2=0,所以k =±2,即直线l 的方程为y =±2(x -1).[冲刺名校能力提升练]1.中心为原点,一个焦点为F (0,52)的椭圆,截直线y =3x -2所得弦中点的横坐标为12,则该椭圆方程为( ) A.2x 275+2y225=1 B.x 275+y 225=1C.x 225+y 275=1 D.2x 225+2y275=1 答案:C解析:由已知得c =52,设椭圆的方程为x 2a 2-50+y 2a 2=1,联立得⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-50+y 2a2=1,y =3x -2,消去y ,得(10a 2-450)x 2-12(a 2-50)x +4(a 2-50)-a 2(a 2-50)=0, 设直线y =3x -2与椭圆的交点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由根与系数关系,得x 1+x 2=a 2-10a 2-450, 由题意知,x 1+x 2=1,所以a 2-10a 2-450=1, 解得a 2=75,所以该椭圆方程为x 225+y 275=1.2.[2017·陕西西安中学模拟]如图,过抛物线y =14x 2的焦点F 的直线l 与抛物线和圆x 2+(y -1)2=1交于A ,B ,C ,D 四点,则AB →·DC →=________.答案:-1解析:不妨设直线AB 的方程为y =1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =1,y =14x 2,解得x =±2,则A (-2,1),D (2,1),因为B (-1,1),C (1,1), 所以AB →=(1,0),DC →=(-1,0),所以AB →·DC →=-1.3.[2017·贵州联考]已知中心在原点O ,左焦点为F 1(-1,0)的椭圆C 的左顶点为A ,上顶点为B ,F 1到直线AB 的距离为77|OB |.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 1的方程为:x 2m 2+y 2n 2=1(m >n >0),椭圆C 2的方程为:x 2m 2+y 2n2=λ(λ>0,且λ≠1),则称椭圆C 2是椭圆C 1的λ倍相似椭圆.如图,已知C 2是椭圆C 的3倍相似椭圆,若椭圆C 的任意一条切线l 交椭圆C 2于两点M ,N ,试求弦长|MN |的取值范围.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∴直线AB 的方程为x -a +yb=1,∴F 1(-1,0)到直线AB 的距离d =|b -ab |a 2+b 2=77b ,a 2+b 2=7(a -1)2, 又b 2=a 2-1,解得a =2,b =3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)椭圆C 的3倍相似椭圆C 2的方程为x 212+y 29=1,①若切线l 垂直于x 轴,则其方程为x =±2,易求得|MN |=2 6. ②若切线l 不垂直于x 轴,可设其方程为y =kx +b , 将y =kx +b 代入椭圆C 的方程,得 (3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-12=0, ∴Δ=(8kb )2-4(3+4k 2)(4b 2-12) =48(4k 2+3-b 2)=0, 即b 2=4k 2+3,(*)设M ,N 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 将y =kx +b 代入椭圆C 2的方程,得(3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-36=0, 由根与系数的关系,得x 1+x 2=-8kb3+4k2, x 1x 2=4b 2-363+4k 2,|x 1-x 2|=4k 2+9-b 23+4k2, ∴|MN |=1+k 2×4k 2+9-b 23+4k2=461+k23+4k2=261+13+4k2. ∵3+4k 2≥3,∴1<1+13+4k 2≤43,即26<26·1+13+4k2≤4 2. 综合①②得,弦长|MN |的取值范围为[26,4 2 ].4.[2017·江西赣南五校3月联考]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)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x +y +1=0与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上的一点,若过点M (2,0)的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点S 和T ,满足OS →+OT →=tOP →(O 为坐标原点),求实数t 的取值范围.解:(1)由题意知,以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为(x -c )2+y 2=a 2,∴圆心到直线x +y +1=0的距离d =|c +1|2=a ,(*)∵椭圆C 的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形, ∴b =c ,a =2b =2c , 代入(*)式,得b =c =1, ∴a =2b =2,故椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由题意知,直线l 的斜率存在, 设直线l 的方程为y =k (x -2),将直线l 的方程代入椭圆方程,得 (1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-2=0,∴Δ=64k 4-4(1+2k 2)(8k 2-2)=-16k 2+8>0,∴k 2<12.设P (x 0,y 0),S (x 1,y 1),T (x 2,y 2), 则x 1+x 2=8k 21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k 2,对于OS →+OT →=tOP →,当t =0时,直线l 为x 轴,点P 在椭圆上任意位置均符合题意.当t ≠0时,有⎩⎪⎨⎪⎧tx 0=x 1+x 2=8k 21+2k2,ty 0=y 1+y 2=kx 1+x 2-=-4k 1+2k2,∴x 0=1t ·8k 21+2k 2,y 0=1t ·-4k 1+2k 2, ∵点P 在椭圆上, ∴32k4t 2+2k22+16k2t 2+2k22=1,整理得t 2=16k21+2k2,由k 2<12知,0<t 2<4,∴t ∈(-2,0)∪(0,2),综上可得,t 的取值范围为(-2,2).。
2018版高考数学(人教A版理科)一轮复习真题演练集训:第九章 解析几何9-5含答案
真题演练集训1.已知O为坐标原点,F是椭圆C:错误!+错误!=1(a>b〉0)的左焦点,A,B分别为C的左、右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E。
若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )A.错误!B。
错误!C。
错误! D.错误!答案:A解析:设E(0,m),则直线AE的方程为-错误!+错误!=1,由题意可知,M错误!,错误!和B(a,0)三点共线,则错误!=错误!,化简得a=3c,则C的离心率e=错误!=错误!。
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆错误!+错误!=1(a >b>0)的右焦点,直线y=错误!与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是________.答案:6 3解析:由题意可得B错误!,C错误!,F(c,0),则由∠BFC=90°得错误!·错误!=错误!·错误!=c 2-错误!a 2+错误!b 2=0,化简得错误!c =错误!a ,则离心率e =错误!=错误!=错误!.3.设椭圆x 2a 2+错误!=1(a >错误!)的右焦点为F ,右顶点为A .已知错误!+错误!=错误!,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H .若BF ⊥HF ,且∠MOA ≤∠MAO ,求直线l 的斜率的取值范围.解:(1)设F (c ,0),由错误!+错误!=错误!,即错误!+错误!=错误!,可得a 2-c 2=3c 2,又a 2-c 2=b 2=3,所以c 2=1,因此a 2=4。
所以,椭圆的方程为错误!+错误!=1。
(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0),则直线l 的方程为y =k (x -2).设B (x B ,y B ),由方程组错误!消去y ,整理得(4k 2+3)x 2-16k 2x +16k 2-12=0.解得x =2或x =8k 2-64k 2+3,由题意得x B =错误!,从而y B =错误!.由(1)知,F (1,0),设H (0,y H ),有错误!=(-1,y H ),错误!=错误!。
2018年高考数学(理)人教A版一轮复习习题第九章 解析几何 考点规范练46 Word版含答案
考点规范练点与直线、两条直线的位置关系
基础巩固
.已知直线与直线平行,则它们之间的距离是()
.
.若动点分别在直线和上移动,则的中点到原点的距离的最小值为()
.若向量()与向量()共线,则直线必经过定点()
.()
.()
.()
.()
.已知平行四边形的一条对角线固定在()()两点点在直线上移动,则点的轨迹方程为()
.
如图所示,已知两点()(),从点()射出的光线经直线反射后再射到直线上,最后经直线反射后
又回到点,则光线所经过的路程是()
〚导学号〛
.(上海,理)已知平行直线,则与之间的距离是.
.已知点()关于直线对称的点是(),则直线在轴上的截距是.
.已知点()到直线的距离不大于,则的取值范围是.
.已知两条直线:(): ().当分别为何值时与:
()相交?
()平行?
()垂直?
.已知光线从点()射出,到直线上的点后被直线反射到轴上的点,又被轴反射,这时反射光线
恰好过点(),求所在的直线方程.
能力提升
.点到点'()和到直线的距离相等,且到直线的距离等于,这样的点共有()
个
个
个
个。
2018版高考数学(人教A版理科)一轮复习真题演练集训:第九章 解析几何9-8含答案
真题演练集训1.设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x 轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.解:(1)因为|AD|=|AC|,EB∥AC,故∠EBD=∠ACD=∠ADC.所以|EB|=|ED|,故|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|.又圆A的标准方程为(x+1)2+y2=16,从而|AD|=4,所以|EA|+|EB|=4。
由题设得A(-1,0),B(1,0),|AB|=2,由椭圆定义可得,点E的轨迹方程为错误!+错误!=1(y≠0).(2)当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).由错误!得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0,则x1+x2=错误!,x1x2=错误!,所以|MN|=1+k2|x1-x2|=错误!。
过点B(1,0)且与l垂直的直线m:y=-错误!(x-1),A到m的距离为错误!,所以|PQ|=2错误!=4错误!。
故四边形MPNQ的面积为S=错误!|MN||PQ|=12错误!。
可得当l与x轴不垂直时,四边形MPNQ面积的取值范围为(12,8错误!).当l与x轴垂直时,其方程为x=1,|MN|=3,|PQ|=8,四边形MPNQ的面积为12。
综上,四边形MPNQ面积的取值范围为一种作图工具如图①所示.O是滑槽AB的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N 处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且DN=ONN绕O转=1,MN=3 .当栓子D在滑槽AB内做往复运动时,带动..动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线记为C。
以O 为原点, AB所在的直线为x轴建立如图②所示的平面直角坐标系.① ②(1)求曲线C 的方程;(2)设动直线l 与两定直线l 1:x -2y =0和l 2:x +2y =0分别交于P ,Q 两点.若直线l 总与曲线C 有且只有一个公共点,试探究:△OPQ 的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,请说明理由.解:(1)设点D (t,0)(|t |≤2),N (x 0,y 0),M (x ,y ),依题意,错误!=2错误!,且|DN ,→|=|错误!|=1,所以(t -x ,-y )=2(x 0-t ,y 0),且错误!即错误!且t (t -2x 0)=0.由于当点D 不动时,点N 也不动,所以t 不恒等于0,于是t =2x 0,故x 0=错误!,y 0=-错误!.代入x 错误!+y 错误!=1,可得错误!+错误!=1,故曲线C的方程为错误!+错误!=1。
2018版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测50理新人教A版
课时跟踪检测(五十)[高考基础题型得分练]1. [2017 •浙江温州十校联考]对任意的实数k,直线y = kx- 1与圆C: x2+ y2-2x —2 = 0的位置关系是()A相离B. 相切C. 相交D .以上三个选项均有可能答案:C解析:直线y= kx—1恒经过点A(0,—1),圆x2+ y2—2x—2 = 0的圆心为C(1,0),半径为..3,而|AC =.力3,故直线y= kx —1与圆x2+ y2—2x—2 = 0相交.2. 已知圆X2+ y2+ 2x—2y+ a= 0截直线x+ y + 2= 0所得弦的长度为4,则实数a的值是( )A.—2B.—4C.—6D.—8答案:B2 2解析:将圆的方程化为标准方程为(x +1) + (y —1) = 2 —a,所以圆心为(一1,1),半径r=.2 —a,圆心到直线x+y + 2 = 0的距离d=" "=”•.:2,P2故r2—d2= 4,即2 —a—2= 4,所以a=—4,故选B.3. [2017 •辽宁大连期末]圆x2+ y2+ 2y—3= 0被直线x+ y—k= 0分成两段圆弧,且较短弧长与较长弧长之比为 1 : 3,则k =( )A. 2—1 或—2—1B. 1 或—3C. 1 或—,2D. . 2答案:B解析:由题意知,圆的标准方程为x2+ (y+ 1)2= 4.较短弧所对圆周角是90°,所以圆心(0,—1)到直线x + y —k= 0的距离为 = .2.卩岁=2,解得k= 1 或一3.答案:C解析:圆C 的圆心C i (O,O),半径r i = 1,22圆C 2的方程可化为(x — 3) + (y — 4) = 25— m 所以圆心C 2(3,4),半径25 — m 从而 | CC 2| =寸3? + 4 = 5.由两圆外切,得| CC 2| = r i +「2,即1 +寸25 — n = 5,解得m = 9,故选C.5. [2017 •江西南昌模拟]已知过定点 R2,0)的直线I 与曲线y = 2 — x 2相交于A, B 两 点,0为坐标原点,当 & AOB = 1时,直线l 的倾斜角为()A. 150°B. 135°C. 120°D.不存在答案:A1解析:由于AOB = 2“『2 x 2sin / AO = 1,n/• sin / AOB= 1,二/ A0B=~2,•••点O 到直线l 的距离OM 为1,而 OP= 2, OMk 1,在直角厶 OMP K/ OP = 30°, •直线I 的倾斜角为150°,故选A.6. [2017 •山东青岛一模]过点F (1 , ,3)作圆O x 2 + y 2= 1的两条切线,切点分别为A和B,则弦长|AB =()A. 3 C. 2C. 9D.— 11B. 2D. 4 的切线,••• A 电 OP•- R1, 3), O 0,0), •••|OP =1 + 3= 2.又••• |OA = 1,在 Rt △ APO 中, cos / AO = 1,•••/ A O = 60°,• | AB = 2| OA sin / AO = 3.7. 若a 2 +b 2 = 2C 2(C M 0),则直线ax + by +c = 0被圆x 2+ y 2= 1所截得的弦长为()1 A .2B . 1答案:D因此根据直角三角形勾股定理,弦长的一半就等于1 - 22 2 = ¥ ,所以弦长为2.2 2&直线l 与圆x + y + 2x -4y + a = 0(a v 3)相交于A, B 两点,若弦AB 的中点为(一2,3), 则直线I 的方程为()A. x + y — 3= 0 C. x — y + 5= 0答案:C解析:设直线的斜率为k ,又弦AB 的中点为(一2,3), 所以直线l 的方程为kx — y + 2k + 3 = 0,22由x + y + 2x — 4y + a = 0得圆的圆心坐标为(一1,2), 所以圆心到直线的距离为 2,所以 |— k—22+ 2k +引=2,解得 k = 1,Q k 2+1'所以直线l 的方程为x — y + 5= 0.9. [2017 •河北唐山模拟]过点A (3,1)的直线l 与圆C: x 2 + y 2— 4y — 1 = 0相切于点B,则 CA- CB= ______ .答案:5解析: 因为圆心(0,0)到直线ax + by + c = 0的距离d = |c | = |c |,a + b . 2| c |B. x + y — 1 = 0 D. x — y — 5= 0解析:解法一:由已知得,圆心C(0,2),半径r = .5,△ ABC 是 直角三角形,| AC =;]—i 〕2+ 1-2• C0S Z ACB= AC = .10,••• CA ・ CB= | CA I CEp cos / ACB= 5.解法二:CA- CB= (CB+ BA • CB= CB + BA- CB 由于 | BQ = 5, ABL BC因此 CA- CB= 5+ 0= 5.2 210. ___________________________ 已知直线ax + y — 2= 0与圆心为C 的圆(x — 1) + (y — a ) = 4相交于A, B 两点,且厶 ABC 为等边三角形,则实数 a = .答案:4土 15解析:依题意,圆C 的半径是2,圆心C (1 , a )到直线ax + y — 2= 0的距离等于 今x 2=3,于是有 ----- 2"=汀3,即 a — 8a +1 = 0,解得 a = 4±15.{a 2 +1 v甘11. 若曲线C : x + y — 2x = 0与曲线C : y (y — mx-n ) = 0有四个不同的交点,则实数 m的取值范围是为 __________ .解析:整理曲线 C 的方程得,(x — 1)2+ y 2= 1,故曲线C 为以点C (1,0)为圆心,1为半 径的圆;曲线C 2则表示两条直线,即x 轴与直线I : y = n (x + 1),显然x 轴与圆G 有两个交点,依题意知直线1与圆相交,故有圆心C 到直线1的距离d =⑴ 需-。
18版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测52理新人教A版
课时跟踪检测(五十二)[高考基础题型得分练]1.双曲线x 2-my 2=1的实轴长是虚轴长的2倍,则m =( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案:D解析:双曲线的方程可化为x 2-y 21m=1,∴实轴长为2,虚轴长为21m,∴2=2×21m,解得m =4.2.已知双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,且经过点(2,2),则C 的方程为( ) A.x 23-y 212=1 B.x 212-y 23=1C.y 23-x 212=1 D.y 212-x 23=1 答案:A解析:由题意,设双曲线C 的方程为y 24-x 2=λ(λ≠0),因为双曲线C 过点(2,2),则224-22=λ,解得λ=-3,所以双曲线C 的方程为y 24-x 2=-3,即x 23-y 212=1.3.[2017·吉林长春模拟]已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的一个交点是P ,且△F 1PF 2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( )A. 2B. 3 C .2 D .5答案:D解析:不妨设点P 位于第一象限,F 1为左焦点,|PF 2|=m -d ,|PF 1|=m ,|F 1F 2|=m +d ,其中m >d >0,则有(m -d )2+m 2=(m +d )2,解得m =4d ,故双曲线的离心率 e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=5.4.若双曲线x 2+y 2m =1的一条渐近线的倾斜角α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,则m 的取值范围是( )A .(-3,0)B .(-3,0)C .(0,3) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,0 答案:A解析:由题意可知m <0,双曲线的标准方程为x 2-y 2-m=1,经过第一、三象限的渐近线方程为y =-mx ,因为其倾斜角α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,所以-m =tan α∈(0,3),故m ∈(-3,0).5.[2017·河南郑州模拟]已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率为-1的直线交双曲线的渐近线于点P ,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△OFP 的面积为a 2+b 28,则该双曲线的离心率为( ) A.53 B.73 C.103D.153答案:C解析:如图所示,由 k PF =-1,得∠PFO =π4,由 k OP =tan ∠POF =b a,得 sin ∠POF =b a 2+b 2=b c , cos ∠POF =a a 2+b2=a c, 所以sin ∠OPF =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫∠POF +π4=b c ×22+a c ×22=a +b 2c.又∵S △OPF =12c ·|PF |·22=a 2+b 28=c28,得|PF |=c22,由正弦定理,得a +b 2c c =bcc22,整理得a =3b ,又a 2+b 2=c 2,故e =103. 6.[2015·新课标全国卷Ⅰ]已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,223D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,233答案:A解析:由题意知,a =2,b =1,c =3, ∴ F 1(-3,0),F 2(3,0),∴ MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0). ∵ MF 1→·MF 2→<0,∴ (-3-x 0)(3-x 0)+y 20<0, 即x 20-3+y 20<0.∵ 点M (x 0,y 0)在双曲线上, ∴ x 202-y 20=1,即x 20=2+2y 20,∴ 2+2y 20-3+y 20<0, ∴ -33<y 0<33.故选A. 7.已知F 为双曲线C :x 29-y 216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ 的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.答案:44解析:由x 29-y 216=1,得a =3,b =4,c =5.∴|PQ |=4b =16>2a . 又∵A (5,0)在线段PQ 上, ∴P ,Q 在双曲线的右支上, 且PQ 所在直线过双曲线的右焦点,由双曲线定义知,⎩⎪⎨⎪⎧|PF |-|PA |=2a =6,|QF |-|QA |=2a =6,∴|PF |+|QF |=28.∴△PQF 的周长是|PF |+|QF |+|PQ |=28+16=44.8.已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点P 在双曲线上,则双曲线的离心率是________.答案:3+1解析:因为MF 1的中点P 在双曲线上,|PF 2|-|PF 1|=2a ,△MF 1F 2为正三角形,边长都是2c ,所以3c -c =2a ,所以e =c a=23-1=3+1. 9.过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为________.答案:2+ 3解析:如图,F 1,F 2为双曲线C 的左,右焦点,将点P 的横坐标2a 代入x 2a 2-y 2b2=1中,得y 2=3b 2,不妨令点P 的坐标为(2a ,-3b ), 此时kPF 2=3b c -2a =ba,得到c =(2+3)a ,即双曲线C 的离心率e =ca=2+ 3.10.[2017·江南十校联考]已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点P (4,-10).(1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0. (1)解:∵e =2,∴可设双曲线的方程为x 2-y 2=λ(λ≠0). ∵双曲线过点(4,-10), ∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线的方程为x 2-y 2=6.(2)证明:证法一:由(1)可知,a =b =6, ∴c =23,∴F 1(-23,0),F 2(23,0), ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m3-23,kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23. ∵点M (3,m )在双曲线上, ∴9-m 2=6,m 2=3, 故kMF 1·kMF 2=-1, ∴MF 1⊥MF 2.∴MF 1→·MF 2→=0.证法二:由(1)可知,a =b =6,∴c =23, ∴F 1(-23,0),F 2(23,0),MF 1→=(-23-3,-m ),MF 2→=(23-3,-m ),∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2, ∵点M (3,0)在双曲线上, ∴9-m 2=6,即m 2-3=0, ∴MF 1→·MF 2→=0.[冲刺名校能力提升练]1.如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62答案:D解析:|F 1F 2|=2 3.设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).∵|AF 2|+|AF 1|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a , ∴|AF 2|=2+a ,|AF 1|=2-a . 在Rt △F 1AF 2中,∠F 1AF 2=90°, ∴|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2, 即(2-a )2+(2+a )2=(23)2, ∴a =2,∴e =c a=32=62.故选D. 2.[2017·广西柳州、北海、钦州三市联考]已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线y2=8x 有一个公共的焦点F ,且两曲线的一个交点为P ,若|PF |=5,则双曲线的渐近线方程为( )A .x ±2y =0B .2x ±y =0C .x ±3y =0 D.3x ±y =0答案:D解析:抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),准线方程为直线x =-2,∵双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=8x 有一个公共的焦点F ,则双曲线的半焦距c =2,∴a 2+b 2=4,①又∵|PF |=5,∴点P 的横坐标为3,代入抛物线y 2=8x 得y =±26,则P (3,±26), ∵点P 在双曲线上,则有9a 2-24b2=1,②联立①②,解得a =1,b =3,∴双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±3x .3.[2017·山西太原二模]已知F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点A ,B ,若|AB |=|AF 2|,∠F 1AF 2=90°,则双曲线的离心率为( )A.6+32 B.6+ 3C.5+222D.5+2 2答案:B解析:∵|AB |=|AF 2|,∠F 1AF 2=90°, ∴|BF 2|=2|AF 2|.又由双曲线的定义知,|BF 1|-|BF 2|=2a , ∴|AF 1|+|AB |-2|AF 2|=2a , 即|AF 1|+(1-2)·|AF 2|=2a . 又|AF 2|-|AF 1|=2a ,∴|AF 2|=2(2+2)a ,|AF 1|=2(1+2)a . 在Rt △AF 1F 2中,|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2, 即[2(2+2)a ]2+[2(1+2)a ]2=(2c )2,∴c 2a2=9+62,∴e =9+62=6+ 3.故选B. 4.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.答案:52解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +m =0,y =bax ,得点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫am3b -a ,bm3b -a , 由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +m =0,y =-b a x ,得点B 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫-am 3b +a ,bm 3b +a ,则AB 的中点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2m9b 2-a 2,3b 2m 9b 2-a 2,而k AB =13,由|PA |=|PB |,可得AB 的中点C 与点P 连线的斜率为-3,即k CP =3b 2m 9b 2-a2a 2m 9b 2-a2-m =-3,化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=14,所以双曲线的离心率e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=1+14=52. 5.[2017·甘肃兰州诊断]已知曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的方程为y=3x ,右焦点F 到直线x =a 2c 的距离为32.(1)求双曲线C 的方程;(2)斜率为1且在y 轴上的截距大于0的直线l 与双曲线C 相交于B ,D 两点,已知A (1,0),若DF →·BF →=1,证明:过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切.(1)解:依题意有b a =3,c -a 2c =32,∵a 2+b 2=c 2,∴c =2a ,∴a =1,c =2,∴b 2=3, ∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1.(2)证明:设直线l 的方程为y =x +m (m >0),B (x 1,x 1+m ),D (x 2,x 2+m ),BD 的中点为M , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 2-y 23=1,得2x 2-2mx -m 2-3=0,∴x 1+x 2=m ,x 1x 2=-m 2+32,又DF →·BF →=1,即(2-x 1)(2-x 2)+(x 1+m )(x 2+m )=1,∴m =0(舍去)或m =2, ∴x 1+x 2=2,x 1x 2=-72,点M 的横坐标为x 1+x 22=1,∵DA →·BA →=(1-x 1)(1-x 2)+(x 1+2)(x 2+2) =5+2x 1x 2+x 1+x 2=5-7+2=0, ∴AD ⊥AB ,∴过A ,B ,D 三点的圆以点M 为圆心,BD 为直径, ∵点M 的横坐标为1, ∴MA ⊥ x 轴.∴过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切.6.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),实轴长为2 3. (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 左支交于A ,B 两点,求k 的取值范围; (3)在(2)的条件下,线段AB 的垂直平分线l 0与y 轴交于M (0,m ),求m 的取值范围.解:(1)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).由已知,得a =3,c =2, 再由a 2+b 2=c 2,得b 2=1, ∴双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ), 将y =kx +2代入x 23-y 2=1,得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0.由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧1-3k 2≠0,Δ=-k 2,x A +x B =62k 1-3k 2<0,x A x B =-91-3k 2>0,解得33<k <1. 此时,l 与双曲线左支有两个交点.故k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫33,1. (3)由(2),得x A +x B =62k1-3k 2,∴y A +y B =(kx A +2)+(kx B +2) =k (x A +x B )+22=221-3k 2.∴AB 的中点P 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫32k 1-3k 2,21-3k 2. 设直线l 0的方程为y =-1kx +m ,将点P 的坐标代入直线l 0的方程,得m =421-3k 2.∵33<k <1,∴-2<1-3k 2<0. ∴m <-2 2.∴m 的取值范围为(-∞,-22).。
2018版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测55理新人教A版
课时跟踪检测(五十五)[高考基础题型得分练]1.已知椭圆C 的方程为x 216+y 2m 2=1(m >0),如果直线y =22x 与椭圆的一个交点M 在x 轴上的射影恰好是椭圆的右焦点F ,则m 的值为( )A .2B .2 2C .8D .2 3答案:B解析:根据已知条件得c =16-m 2,则点⎝ ⎛⎭⎪⎫16-m 2,2216-m 2在椭圆x 216+y 2m 2=1(m >0)上,∴16-m 216+16-m22m2=1,可得m =2 2.2.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,经过F 且斜率为3的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AK ⊥l ,垂足为K ,则△AKF 的面积是( )A .4B .3 3C .4 3D .8答案:C解析:∵y 2=4x ,∴F (1,0),l :x =-1, 过焦点F 且斜率为3的直线l 1:y =3(x -1), 与y 2=4x 联立,解得A (3,23), ∴AK =4,∴S △AKF =12×4×23=4 3.3.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是抛物线y =2x 2上的两点,直线 l 是AB 的垂直平分线.当直线 l 的斜率为12时,直线 l 在 y 轴上的截距的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞ B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞C .(2,+∞)D .(-∞,-1)答案:A解析:设直线l 在y 轴上的截距为b ,则直线l 的方程为y =12x +b ,过点A ,B 的直线可设为y =-2x +m ,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =2x 2,y =-2x +m ,得2x 2+2x -m =0,从而有x 1+x 2=-1,Δ=4+8m >0,m >-12,①又AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,m +1在直线l 上, 即m +1=-14+b ,得m =b -54,将m =b -54代入①,得b >34,所以直线 l 在y 轴上的截距的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫34,+∞.4.经过椭圆x 22+y 2=1的一个焦点作倾斜角为45°的直线l ,交椭圆于A ,B 两点.设O为坐标原点,则OA →·OB →=( )A .-3B .-13C .-13或-3D .±13答案:B解析:依题意,当直线l 经过椭圆的右焦点(1,0)时, 其方程为y -0=tan 45°(x -1),即y =x -1, 代入椭圆方程x 22+y 2=1并整理得3x 2-4x =0,解得x =0或x =43,所以两个交点坐标分别为(0,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13, 所以OA →·OB →=-13,同理,直线 l 经过椭圆的左焦点时,也可得OA →·OB →=-13.5.[2017·云南昆明高三摸底]已知斜率为2的直线l 与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)交于A ,B 两点,若点P (2,1)是AB 的中点,则C 的离心率等于( )A .2 2B .2 C. 3 D. 2答案:D解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),代入双曲线方程,得x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b2=1,两式相减,得x 1+x 2x 1-x 2a2=y 1+y 2y 1-y 2b2,∴y 1-y 2x 1-x 2=b 2x 1+x 2a 2y 1+y 2, ∴2=b 2a 2×21,∴a =b ,故双曲线是等轴双曲线,则离心率为 2.6.[2017·贵州安顺月考]在抛物线y =x 2上关于直线y =x +3对称的两点M ,N 的坐标分别为________.答案:(-2,4),(1,1)解析:设直线MN 的方程为y =-x +b ,代入y =x 2中, 整理得x 2+x -b =0,令Δ=1+4b >0,∴b >-14.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-1,y 1+y 22=-x 1+x 22+b =12+b ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12+b 在直线y =x +3上,得 12+b =-12+3,解得b =2, 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +2,y =x 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-2,y 1=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1,y 2=1.7.已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若MA →·MB →=0,则k =________.答案:2解析:如图所示,设F 为焦点,取AB 的中点P ,过A ,B 分别作准线的垂线,垂足分别为G ,H ,连接MF ,MP ,由MA →·MB →=0知,MA ⊥MB , 则|MP |=12|AB |=12(|AG |+|BH |),所以MP 为直角梯形BHGA 的中位线, 所以MP ∥AG ∥BH ,所以∠GAM =∠AMP =∠MAP , 又|AG |=|AF |,AM 为公共边, 所以△AMG ≌△AMF ,所以∠AFM =∠AGM =90°,则MF ⊥AB , 所以k =-1k MF=2.8.[2017·辽宁大连名校联考]已知斜率为2的直线经过椭圆x 25+y 24=1的右焦点F 1,与椭圆相交于A ,B 两点,则弦AB 的长为________.答案:553解析:由题意知,椭圆的右焦点F 1的坐标为(1,0), 直线AB 的方程为y =2(x -1).由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x -,x 25+y24=1消去y ,整理得3x 2-5x =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系,得x 1+x 2=53,x 1x 2=0.则|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=+22⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫532-4×0=553. 9.[2017·辽宁鞍山检测]设A ,B 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1的公共顶点,P ,M 分别为双曲线和椭圆上异于A ,B 的两动点,且满足AP →+BP →=λ(AM →+BM →),其中λ∈R ,|λ|>1,设直线AP ,BP ,AM ,BM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,k 4且k 1+k 2=5,则k 3+k 4=________.答案:-5 解析:如图所示,∵满足AP →+BP →=λ(AM →+BM →),其中λ∈R ,|λ|>1, ∴-2PO →=λ(-2MO →), ∴O ,M ,P 三点共线. 设P (x 1,y 1),M (x 2,y 2),y 1x 1=y 2x 2=k ≠0, 则x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1, ∴x 21-a 2a 2=y 21b 2,x 22-a 2a 2=-y 22b2,∵k 1+k 2=5,∴5=y 1x 1+a +y 1x 1-a =2x 1y 1x 21-a 2=2x 1y 1a 2y 21b 2=2b 2a 2·1k.∴k 3+k 4=y 2x 2+a +y 2x 2-a =2x 2y 2x 22-a 2=-2b 2a 2·1k=-5.10.[2017·广东揭阳一中期末]已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.解:(1)依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得⎩⎨⎧a =2,b =1,所以椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意; ②当MN 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =k (x -1).联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k x -,消去y ,整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=k 2-1+2k 2. 所以y 1·y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k21+2k2.因为OM ⊥ON ,所以OM →·ON →=0,所以x 1·x 2+y 1·y 2=k 2-21+2k2=0,所以k =±2,即直线l 的方程为y =±2(x -1).[冲刺名校能力提升练]1.中心为原点,一个焦点为F (0,52)的椭圆,截直线y =3x -2所得弦中点的横坐标为12,则该椭圆方程为( ) A.2x 275+2y225=1 B.x 275+y 225=1C.x 225+y 275=1 D.2x 225+2y275=1 答案:C解析:由已知得c =52,设椭圆的方程为x 2a 2-50+y 2a 2=1,联立得⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-50+y 2a2=1,y =3x -2,消去y ,得(10a 2-450)x 2-12(a 2-50)x +4(a 2-50)-a 2(a 2-50)=0, 设直线y =3x -2与椭圆的交点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由根与系数关系,得x 1+x 2=a 2-10a 2-450, 由题意知,x 1+x 2=1,所以a 2-10a 2-450=1, 解得a 2=75,所以该椭圆方程为x 225+y 275=1.答案:-1解析:不妨设直线AB 的方程为y =1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =1,y =14x 2,解得x =±2,则A (-2,1),D (2,1),因为B (-1,1),C (1,1), 所以AB →=(1,0),DC →=(-1,0), 所以AB →·DC →=-1.3.[2017·贵州联考]已知中心在原点O ,左焦点为F 1(-1,0)的椭圆C 的左顶点为A ,上顶点为B ,F 1到直线AB 的距离为77|OB |.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 1的方程为:x 2m 2+y 2n 2=1(m >n >0),椭圆C 2的方程为:x 2m 2+y 2n2=λ(λ>0,且λ≠1),则称椭圆C 2是椭圆C 1的λ倍相似椭圆.如图,已知C 2是椭圆C 的3倍相似椭圆,若椭圆C 的任意一条切线l 交椭圆C 2于两点M ,N ,试求弦长|MN |的取值范围.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∴直线AB 的方程为x -a +yb=1,∴F 1(-1,0)到直线AB 的距离d =|b -ab |a 2+b 2=77b ,a 2+b 2=7(a -1)2, 又b 2=a 2-1,解得a =2,b =3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)椭圆C 的3倍相似椭圆C 2的方程为x 212+y 29=1,①若切线l 垂直于x 轴,则其方程为x =±2,易求得|MN |=2 6. ②若切线l 不垂直于x 轴,可设其方程为y =kx +b , 将y =kx +b 代入椭圆C 的方程,得 (3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-12=0, ∴Δ=(8kb )2-4(3+4k 2)(4b 2-12) =48(4k 2+3-b 2)=0, 即b 2=4k 2+3,(*)设M ,N 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 将y =kx +b 代入椭圆C 2的方程,得 (3+4k 2)x 2+8kbx +4b 2-36=0, 由根与系数的关系,得x 1+x 2=-8kb3+4k2, x 1x 2=4b 2-363+4k 2,|x 1-x 2|=4k 2+9-b 23+4k2, ∴|MN |=1+k 2×4k 2+9-b 23+4k2=461+k23+4k2=261+13+4k2. ∵3+4k 2≥3,∴1<1+13+4k 2≤43,即26<26·1+13+4k2≤4 2. 综合①②得,弦长|MN |的取值范围为[26,4 2 ].4.[2017·江西赣南五校3月联考]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)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x +y +1=0与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为椭圆C 上的一点,若过点M (2,0)的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点S 和T ,满足OS →+OT →=tOP →(O 为坐标原点),求实数t 的取值范围.解:(1)由题意知,以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为(x -c )2+y 2=a 2,∴圆心到直线x +y +1=0的距离d =|c +1|2=a ,(*)∵椭圆C 的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形, ∴b =c ,a =2b =2c , 代入(*)式,得b =c =1, ∴a =2b =2,故椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由题意知,直线l 的斜率存在, 设直线l 的方程为y =k (x -2), 将直线l 的方程代入椭圆方程,得 (1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-2=0,∴Δ=64k 4-4(1+2k 2)(8k 2-2)=-16k 2+8>0,∴k 2<12.设P (x 0,y 0),S (x 1,y 1),T (x 2,y 2), 则x 1+x 2=8k 21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k 2,对于OS →+OT →=tOP →,当t =0时,直线l 为x 轴,点P 在椭圆上任意位置均符合题意.当t ≠0时,有⎩⎪⎨⎪⎧tx 0=x 1+x 2=8k 21+2k2,ty 0=y 1+y 2=kx 1+x 2-=-4k 1+2k2,∴x 0=1t ·8k 21+2k 2,y 0=1t ·-4k 1+2k 2, ∵点P 在椭圆上, ∴32k4t 2+2k22+16k2t 2+2k22=1,整理得t 2=16k21+2k2,由k 2<12知,0<t 2<4,∴t ∈(-2,0)∪(0,2),综上可得,t 的取值范围为(-2,2).。
2018版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测52理新人教A版
=5.课时跟踪检测(五十二)[高考基础题型得分练]1.双曲线x2—my = 1的实轴长是虚轴长的 2 倍,贝U m=( )1A. 41B.2C. 2D. 4答案:D解析:双曲线的方程可化为22 y 彳X -了 = 1,m•••实轴长为2,虚轴长为2m••• 2 =2X2m解得m= 4.2•已知双曲线C的渐近线方程为y =±2x,且经过点(2,2),则C的方程为(2 2 2 2x y x yA~ ——= 1 B.石——=13 12 12 32 2y xC.? —= 13 122 2y xD.士一 = 112 3答案:A2解析:由题意,设双曲线C的方程为七-x2=X ( 20),因为双曲线C过点⑵2),则|2-2 2 22 =入,解得入=—3,所以双曲线C的方程为£ —x =—3,即——右=1.2 2x y3. [2017 •吉林长春模拟]已知F1, F2是双曲线g—午=1(a>0, b> 0)的两个焦点,以F1F2为直径的圆与双曲线的一个交点是戸,且厶RPR的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是() A. .2C. 2D. 5答案:D解析:不妨设点P位于第一象限,F i为左焦点,|P冋=m-d, |PF| = m, I F1F2I = m+ d,I F1F2I其中m> d>0,则有(m- d)2+ m= ( m^ d)2,解得m= 4d,故双曲线的离心率e=1 PF|- 1 PF|24.若双曲线X2+ m= 1的一条渐近线的倾斜角a€0, n3,贝y m的取值范围是()C. (0,3)答案:A程为 y = •. — mx为一1的直线交双曲线的渐近线于点 P,点P 在第一象限,O 为坐标原点,若△ OFP 的面积为葺?,则该双曲线的离心率为()8, b ,口由 k op = tan / PO =孑得./ b bsin /— POI = —2 2={a 2+ b 2 cacos / P0=——22= Q a 2+ b 2 c所以 sin / OP = sin [/ POFF nT =匚申+冬乎=a ^b4 丿 C 2C 2^2CA. ( — 3,0)B. ( — 3, 0) D.解析:由题意可知m <0,双曲线的标准方程为 2X 2—工=1,经过第一、三象限的渐近线方—m因为其倾斜角a € |0, —,所以冒一 m= tana € (0 , 3),故 m € ( — 3,0). 2 25. [2017 •河南郑州模拟]已知双曲线 扌一p=1(a >0, b >0)的右焦点为F ,过F 作斜率1又OPF= ^C •I PF•c|PF =丽由正弦定理,得a+ b2cc c2:2整理得a= 3b, 又a2+ b2= c, 故e^^;10.36. [2015 •新课标全国卷I ]已知Mx o, y o)是双曲线C:1上的一点,F1, F2是C 的两个焦点.若MF・MF v 0,则y。
18版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测51理新人教A版
课时跟踪检测(五十一)[高考基础题型得分练]1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案:A解析:由题意知,a 2=1m,b 2=1,且a =2b ,∴1m =4,∴m =14. 2.已知实数4,m,9构成一个等比数列,则圆锥曲线x 2m+y 2=1的离心率为( )A.306B.7C.306或7 D.56或7 答案:C解析:因为实数4,m,9构成一个等比数列, 所以可得m 2=36, 解得m =6或m =-6.当圆锥曲线为椭圆时,即x 2m +y 2=1的方程为x 26+y 2=1,所以a 2=6,b 2=1,则c 2=a 2-b 2=5, 所以离心率e =ca =56=306. 当曲线是双曲线时,可求得离心率为7.3.[2017·河北邯郸一模]椭圆x 212+y 23=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 2的中点在y 轴上,那么|PF 2|是|PF 1|的( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍答案:A解析:设线段PF 2的中点为D , 则|OD |=12|PF 1|且OD ∥PF 1,OD ⊥x 轴,∴PF 1⊥x 轴.∴|PF 1|=b 2a =323=32.又∵|PF 1|+|PF 2|=43, ∴|PF 2|=43-32=732. ∴|PF 2|是|PF 1|的7倍.4.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上的点A 满足AF 2⊥F 1F 2.若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →·F 2A →的最大值为( )A.32B.332 C.94 D.154答案:B解析:设向量F 1P →,F 2A →的夹角为θ.由条件知,|AF 2|为椭圆通径的一半,即|AF 2|=b 2a =32,则F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ,于是F 1P →·F 2A →要取得最大值, 只需F 1P →在F 2A →上的投影值最大, 易知此时点P 为椭圆短轴的上顶点, 所以F 1P →·F 2A →=32×|F 1P →|cos θ≤332.故选B.5.[2017·陕西西安质量检测]已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则椭圆C 的方程是( ) A.x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1 C.x 24+y 23=1 D.x 24+y 2=1 答案:C解析:依题意,所求椭圆的焦点位于x 轴上,且c =1,e =c a =12⇒a =2,b 2=a 2-c 2=3,因此椭圆C 的方程是x 24+y 23=1,故选C.6.[2017·甘肃兰州诊断]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为A ,上顶点为B ,若椭圆C 的中心到直线AB 的距离为66|F 1F 2|,则椭圆C 的离心率e =( )A.22B.32C.23D.33答案:A解析:设椭圆C 的焦距为2c (c <a ), 由于直线AB 的方程为bx +ay -ab =0, ∴ab a 2+b 2=63c , ∵b 2=a 2-c 2, ∴3a 4-7a 2c 2+2c 4=0,解得a 2=2c 2或3a 2=c 2(舍去),∴e =22. 7.[2017·江西师大附中模拟]椭圆ax 2+by 2=1与直线y =1-x 交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为32,则ba的值为( ) A.32 B.233 C.932D.2327答案:B解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则ax 21+by 21=1,ax 22+by 22=1,即ax 21-ax 22=-(by 21-by 22),by 21-by 22ax 21-ax 22=-1,∴b y 1-y 2y 1+y 2a x 1-x 2x 1+x 2=-1,∴b a×(-1)×32=-1, ∴b a =233,故选B.8.[2017·山东青岛模拟]设椭圆x 2m 2+y 2n2=1(m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为________.答案:x 216+y 212=1解析:抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0), ∴m 2-n 2=4,①e =12=2m,∴m =4, 代入①得,n 2=12, ∴椭圆的方程为x 216+y 212=1.9.[2017·湖南长沙一模]椭圆Г:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c ,若直线y =3(x +c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.答案:3-1解析:依题意得∠MF 1F 2=60°, ∠MF 2F 1=30°,∠F 1MF 2=90°,设|MF 1|=m ,则有|MF 2|=3m ,|F 1F 2|=2m , 该椭圆的离心率是e =|F 1F 2||MF 1|+|MF 2|=3-1.10.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-2,0),离心率为63.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,T 为直线x =-3上一点,过F 作TF 的垂线交椭圆于P ,Q .当四边形OPTQ 是平行四边形时,求四边形OPTQ 的面积.解:(1)由已知可得,c a =63,c =2, 所以a = 6.又由a 2=b 2+c 2,解得b =2, 所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1.(2)设点T 的坐标为(-3,m ),则直线TF 的斜率k TF =m -0-3--=-m .当m ≠0时,直线PQ 的斜率k PQ =1m, 直线PQ 的方程是x =my -2.当m =0时,直线PQ 的方程是x =-2, 也符合x =my -2的形式.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将直线PQ 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 26+y22=1.消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0, 其判别式Δ=16m 2+8(m 2+3)>0. 所以y 1+y 2=4m m 2+3,y 1y 2=-2m 2+3, x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=-12m 2+3.因为四边形OPTQ 是平行四边形,所以OP →=QT →, 即(x 1,y 1)=(-3-x 2,m -y 2).所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-12m 2+3-3,y 1+y 2=4mm 2+3=m ,解得m =±1.此时,S 四边形OPTQ =2S △OPQ =2×12·|OF ||y 1-y 2|=2⎝ ⎛⎭⎪⎫4m m 2+32-4·-2m 2+3=2 3. [冲刺名校能力提升练]1.[2017·广东汕头一模]已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2为直角三角形,则这样的点P 有( )A .3个B .4个C .6个D .8个答案:C解析:当∠PF 1F 2为直角时,根据椭圆的对称性知,这样的点P 有2个;同理当∠PF 2F 1为直角时,这样的点P 有2个;当点P 为椭圆的短轴端点时,∠F 1PF 2最大,且为直角,此时这样的点P 有2个.故符合要求的点P 有6个.2.[2017·河北唐山模拟]椭圆C :x 2a +y 2b=1(a >b >0)的左焦点为F ,若F 关于直线3x +y=0的对称点A 是椭圆C 上的点,则椭圆C 的离心率为( )A.12B.3-12C.32D.3-1答案:D解析:解法一:设A (m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n m +c -3=-1,3×m -c 2+n 2=0,解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c2,32c ,代入椭圆C 中,有c 24a 2+3c 24b2=1,∴b 2c 2+3a 2c 2=4a 2b 2,∴(a 2-c 2)c 2+3a 2c 2=4a 2(a 2-c 2), ∴c 4-8a 2c 2+4a 4=0, ∴e 4-8e 2+4=0, ∴e 2=4±23, ∵0<e <1,∴e =3-1.解法二:设F ′是椭圆的右焦点,连接AF ,AF ′.由已知得△AFF ′是直角三角形,其中∠A =90°,∠AFF ′=30°, ∵|FF ′|=2c ,∴|AF |=3c ,|AF ′|=c , ∴e =2c 2a =|FF ′||AF |+|AF ′|=2c c +3c=3-1,故选D.3.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1⊥PF 2.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.答案:3解析:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2,又∵S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3.4.[2017·河北保定一模]与圆C 1:(x +3)2+y 2=1外切,且与圆C 2:(x -3)2+y 2=81内切的动圆圆心P 的轨迹方程为________.答案:x 225+y 216=1解析:设动圆的半径为r ,圆心为P (x ,y ), 则有|PC 1|=r +1,|PC 2|=9-r . 所以|PC 1|+|PC 2|=10>|C 1C 2|,即P 在以C 1(-3,0),C 2(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆上,得点P 的轨迹方程为x 225+y 216=1.5.已知椭圆C 的对称中心为原点O ,焦点在x 轴上,左、右焦点分别为F 1和F 2,且|F 1F 2|=2,点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在该椭圆上. (1)求椭圆C 的方程;(2)过F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AF 2B 的面积为1227,求以F 2为圆心且与直线l 相切的圆的方程.解:(1)由题意知c =1,2a =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+22=4, 解得a =2,故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)①当直线l ⊥x 轴时,可取A ⎝⎛⎭⎪⎫-1,-32,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,△AF 2B 的面积为3,不符合题意. ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x +1),代入椭圆方程得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0,显然Δ>0成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2,可得|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=k 2+3+4k2,又圆F 2的半径r =2|k |1+k2,∴△AF 2B 的面积为12|AB |·r =12|k |k 2+13+4k 2=1227,化简得17k 4+k 2-18=0,解得k =±1,∴r =2,圆的方程为(x -1)2+y 2=2.6.[2016·浙江卷]如图,设椭圆x 2a2+y 2=1(a >1).(1)求直线y =kx +1被椭圆截得的线段长(用a ,k 表示);(2)若任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围. 解:(1)设直线y =kx +1被椭圆截得的线段为AP ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2a2+y 2=1,得(1+a 2k 2)x 2+2a 2kx =0,故x 1=0,x 2=-2a 2k 1+a 2k 2.因此|AP |=1+k 2|x 1-x 2| =2a 2|k |1+a 2k2·1+k 2. (2)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y 轴左侧的椭圆上有两个不同的点P ,Q ,满足|AP |=|AQ |.记直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2,且k 1,k 2>0,k 1≠k 2. 由(1)知,|AP |=2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21, |AQ |=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22, 故2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22所以(k 21-k 22)[1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22]=0. 由于k 1≠k 2,k 1,k 2>0得 1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22=0,因此⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 21+1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22+1=1+a 2(a 2-2),①因为①式关于k 1,k 2的方程有解的充要条件是 1+a 2(a 2-2)>1, 所以a > 2.因此,任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1<a ≤2,由e =c a =a 2-1a得,所求离心率的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22 .。
2018版高考数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测47理新人教A版
课时跟踪检测(四十七)[高考基础题型得分练]1.若方程(2m 2+m -3)x +(m 2-m )y -4m +1=0表示一条直线,则参数m 满足的条件是( )A .m ≠-32B .m ≠0C .m ≠0且m ≠1D .m ≠1答案:D解析:由⎩⎪⎨⎪⎧2m 2+m -3=0,m 2-m =0,解得m =1,故当m ≠1时方程表示一条直线.2.如图中的直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( )A .k 1<k 2<k 3B .k 3<k 1<k 2C .k 3<k 2<k 1D .k 1<k 3<k 2答案:D解析:直线l 1的倾斜角α1是钝角,故k 1<0,直线l 2与l 3的倾斜角α2与α3均为锐角,且α2>α3,所以0<k 3<k 2,因此k 1<k 3<k 2,故选D.3.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) A .1 B .-1 C .-2或-1 D .-2或1 答案:D解析:由题意可知,a ≠0. 当x =0时,y =a +2, 当y =0时,x =a +2a, ∴a +2a=a +2,解得a =-2或a =1. 4.[2017·山西太原质检]若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( )A.13 B .-13C .-32D.23答案:B解析:依题意,设点P (a,1),Q (7,b ),则有⎩⎪⎨⎪⎧a +7=2,b +1=-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-5,b =-3,从而可知直线l 的斜率为-3-17+5=-13.5.[2017·广东深圳调研]在同一平面直角坐标系中,直线l 1:ax +y +b =0和直线l 2:bx +y +a =0有可能是( )A BC D答案:B解析:当a >0,b >0时,-a <0,-b <0.选项B 符合.6.[2017·河北衡水一模]已知直线l 的斜率为3,在y 轴上的截距为另一条直线x -2y -4=0的斜率的倒数,则直线l 的方程为( )A .y =3x +2B .y =3x -2C .y =3x +12D .y =-3x +2答案:A解析:∵直线x -2y -4=0的斜率为12,∴直线l 在y 轴上的截距为2,∴直线l 的方程为y =3x +2,故选A.7.在等腰三角形AOB 中,AO =AB ,点O (0,0),A (1,3),点B 在x 轴的正半轴上,则直线AB 的方程为( )A .y -1=3(x -3)B .y -1=-3(x -3)C .y -3=3(x -1)D .y -3=-3(x -1)答案:D解析:因为AO =AB ,所以直线AB 的斜率与直线AO 的斜率互为相反数,所以k AB =-k OA=-3,所以直线AB 的点斜式方程为y -3=-3(x -1).8.[2017·山东烟台模拟]直线3x -4y +k =0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k =________.答案:-24解析:令x =0,得y =k4;令y =0,得x =-k3.则有k 4-k3=2,所以k =-24.9.已知直线PQ 的斜率为-3,将直线绕点P 顺时针旋转60°所得的直线的斜率为________.答案: 3解析:直线PQ 的斜率为-3,则直线PQ 的倾斜角为120°,所求直线的倾斜角为60°,tan 60°= 3.10.已知直线l 过点M (1,1),且与x 轴,y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则当|OA |+|OB |取得最小值时,直线l 的方程为________.答案:x +y -2=0解析:设A (a,0),B (0,b )(a >0,b >0).设直线l 的方程为x a +y b=1,则1a +1b=1,所以|OA |+|OB |=a +b =(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b=2+a b +ba ≥2+2·a b ·ba=4, 当且仅当a =b =2时等号成立,此时直线l 的方程为x +y -2=0.11.一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为________.答案:x +2y -2=0或2x +y +2=0解析:由题设知,直线在两坐标轴上的截距均不为0, 设所求直线的方程为x a +y b=1. ∵A (-2,2)在此直线上, ∴-2a +2b=1.①又直线与坐标轴围成的三角形面积为1, ∴12|a |·|b |=1.② 由①②可得(1)⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,ab =2或(2)⎩⎪⎨⎪⎧a -b =-1,ab =-2.由(1)解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1 或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2,方程组(2)无解.故所求的直线方程为x 2+y 1=1或x -1+y-2=1, 即x +2y -2=0或2x +y +2=0为所求直线的方程.[冲刺名校能力提升练]1.直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-1,15B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12∪(1,+∞) C .(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫15,+∞D .(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 答案:D解析:设直线的斜率为k ,如图,过定点A 的直线经过点B 时,直线l 在x 轴上的截距为3,此时k =-1;过定点A 的直线经过点C 时,直线l 在x 轴上的截距为-3,此时k =12.由图形可得满足条件的斜率的取值范围是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞. 2.已知A (3,0),B (0,4),直线AB 上一动点P (x ,y ),则xy 的最大值是( ) A .2 B .3 C .4 D .6答案:B解析:直线AB 的方程为x 3+y4=1,设P (x ,y ),则x =3-34y ,∴xy =3y -34y 2=34(-y 2+4y )=34[-(y -2)2+4]≤3. 即当点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2时,xy 取最大值3. 3.[2017·辽宁沈阳质量监测]如图,射线OA ,OB 分别与x 轴正半轴成45°和30°角,过点P (1,0)作直线AB 分别交OA ,OB 于A ,B 两点,当AB 的中点C 恰好落在直线y =12x 上时,则直线AB 的方程为________.。
2018版[高考总复习资料]数学一轮复习第九章解析几何课时跟踪检测48理新人教A版
课时跟踪检测(四十八)[高考基础题型得分练]1.当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案:B 解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧kx -y =k -1,ky -x =2k ,得交点为⎝⎛⎭⎪⎫k k -1,2k -1k -1.因为0<k <12,所以k k -1<0,2k -1k -1>0.故交点在第二象限. 2.[2017·山东济南模拟]已知两条直线l 1:(a -1)x +2y +1=0,l 2:x +ay +3=0平行,则a =( )A .-1B .2C .0或-2D .-1或2答案:D解析:若a =0,两直线方程分别为-x +2y +1=0和x =-3,此时两直线相交,不平行,所以a ≠0;当a ≠0时,若两直线平行,则有a -11=2a ≠13,解得a =-1或2. 3.[2017·河南郑州质量预测]“a =1”是“直线ax +y +1=0与直线(a +2)x -3y -2=0垂直”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 答案:B解析:∵ax +y +1=0与(a +2)x -3y -2=0垂直, ∴a (a +2)-3=0,∴a =1或a =-3. ∴“a =1”是两直线垂直的充分不必要条件.4.过两直线l 1:x -3y +4=0和l 2:2x +y +5=0的交点和原点的直线方程为( ) A .19x -9y =0 B .9x +19y =0 C .19x -3y =0 D .3x +19y =0答案:D解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +4=0,2x +y +5=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-197,y =37,则所求直线方程为y =37-197x =-319x ,即3x +19y =0.5.已知直线3x +4y -3=0与直线6x +my +14=0平行,则它们之间的距离是( ) A .0 B .2 C.13 D .4答案:B解析:∵63=m 4≠-143,∴m =8,直线6x +my +14=0可化为3x +4y +7=0,两平行线之间的距离d =|-3-7|32+42=2. 6.若直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2经过定点( ) A .(0,4) B .(0,2) C .(-2,4) D .(4,-2) 答案:B解析:直线l 1:y =k (x -4)经过定点(4,0),其关于点(2,1)对称的点为(0,2),又直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,故直线l 2经过定点(0,2).7.已知A ,B 两点分别在两条互相垂直的直线2x -y =0和x +ay =0上,且AB 线段的中点为P ⎝⎛⎭⎪⎫0,10a ,则线段AB 的长为( )A .11B .10C .9D .8答案:B解析:依题意,a =2,P (0,5),设A (x,2x ),B (-2y ,y ),故⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,2x +y =10,则A (4,8),B (-4,2), ∴|AB |=+2+-2=10.8.若动点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)分别在直线l 1:x -y -5=0,l 2:x -y -15=0上移动,则P 1P 2的中点P 到原点的距离的最小值是( )A.522 B .5 2C.1522D .15 2答案:B解析:由题意得P 1P 2的中点P 的轨迹方程是x -y -10=0,则原点到直线x -y -10=0的距离为d =102=5 2. 9.点(2,1)关于直线x -y +1=0的对称点为________. 答案:(0,3)解析:设对称点为(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0-1x 0-2=-1,x 0+22-y 0+12+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=3,故所求对称点为(0,3).10.已知直线l 1:ax +3y -1=0与直线l 2:2x +(a -1)y +1=0垂直,则实数a =________. 答案:35解析:由两直线垂直的条件,得2a +3(a -1)=0, 解得a =35.11.[2017·河北秦皇岛检测]已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为________.答案:2x +3y -18=0或2x -y -2=0解析:显然直线l 的斜率不存在时,不满足题意; 设所求直线方程为y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0, 由已知,得|-2k -2+4-3k |1+k 2=|4k +2+4-3k |1+k 2, 解得k =2或k =-23.∴所求直线l 的方程为2x -y -2=0或2x +3y -18=0.12.已知l 1,l 2是分别经过A (1,1),B (0,-1)两点的两条平行直线,当l 1,l 2间的距离最大时,直线l 1的方程是________.答案:x +2y -3=0解析:当直线AB 与l 1,l 2垂直时,l 1,l 2间的距离最大. 因为A (1,1),B (0,-1),所以k AB =-1-10-1=2,所以两平行直线的斜率均为k =-12,所以直线l 1的方程是y -1=-12(x -1),即x +2y -3=0.[冲刺名校能力提升练]1.[2017·福建泉州一模]若点(m ,n )在直线4x +3y -10=0上,则m 2+n 2的最小值是( )A .2B .2 2C .4D .2 3答案:C解析:因为点(m ,n )在直线4x +3y -10=0上, 所以4m +3n -10=0. 欲求m 2+n 2的最小值可先求m -2+n -2的最小值,而m -2+n -2表示4m +3n -10=0上的点(m ,n )到原点的距离,如图.当过原点的直线与直线4m +3n -10=0垂直时,原点到点(m ,n )的距离最小为2.所以m 2+n 2的最小值为4.2.如图所示,已知两点A (4,0),B (0,4),从点P (2,0)射出的光线经直线AB 反射后再射到直线OB 上,最后经直线OB 反射后又回到点P ,则光线所经过的路程是( )A .210B .6C .3 3D .2 5答案:A解析:易得AB 所在的直线方程为x +y =4,由于点P 关于直线AB 对称的点为A 1(4,2),点P 关于y 轴对称的点为A 2(-2,0),则光线所经过的路程即A 1(4,2)与A 2(-2,0)两点间的距离.于是|A 1A 2|=+2+-2=210.3.设A ,B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为3,且|PA |=|PB |,若直线PA 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程是( )A .x +y -5=0B .2x -y -1=0C .x -2y +4=0D .x +y -7=0答案:D解析:由|PA |=|PB |知,点P 在AB 的垂直平分线上.由点P 的横坐标为3,且PA 的方程为x -y +1=0,得P (3,4).直线PA ,PB 关于直线x =3对称,直线PA 上的点(0,1)关于直线x =3的对称点(6,1)在直线PB 上,∴直线PB 的方程为x +y -7=0.4.光线沿直线l 1:x -2y +5=0射入,遇直线l :3x -2y +7=0后反射,求反射光线所在的直线方程.解:解法一:如图,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +5=0,3x -2y +7=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∴反射点M 的坐标为(-1,2).又取直线x -2y +5=0上一点P (-5,0), 设P 关于直线l 的对称点P ′(x 0,y 0), 由PP ′⊥l 可知,k PP ′=-23=y 0x 0+5.而PP ′的中点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-52,y 02,又点Q 在l 上,∴3·x 0-52-2·y 02+7=0.由⎩⎪⎨⎪⎧y 0x 0+5=-23,32x 0--y 0+7=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-1713,y 0=-3213.根据直线的两点式方程可得,所求反射光线所在直线的方程为29x -2y +33=0. 解法二:设直线x -2y +5=0上任意一点P (x 0,y 0)关于直线l 的对称点为P ′(x ,y ),则y 0-y x 0-x =-23, 又PP ′的中点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +x 02,y +y 02在l 上,∴3×x +x 02-2×y +y 02+7=0,由⎩⎪⎨⎪⎧y 0-y x 0-x =-23,3×x +x2-y +y+7=0,可得P 点的横、纵坐标分别为x 0=-5x +12y -4213,y 0=12x +5y +2813,代入方程x-2y+5=0中,化简得29x-2y+33=0,∴所求反射光线所在的直线方程为29x-2y+33=0.。
2018版高考数学一轮复习 第九章 解析几何 课时跟踪检测51 理 新人教A版
课时跟踪检测(五十一)[高考基础题型得分练]1.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为( ) A.14 B.12 C .2 D .4答案:A解析:由题意知,a 2=1m,b 2=1,且a =2b ,∴1m =4,∴m =14. 2.已知实数4,m,9构成一个等比数列,则圆锥曲线x 2m+y 2=1的离心率为( )A.306B.7C.306或7 D.56或7 答案:C解析:因为实数4,m,9构成一个等比数列, 所以可得m 2=36, 解得m =6或m =-6.当圆锥曲线为椭圆时,即x 2m +y 2=1的方程为x 26+y 2=1,所以a 2=6,b 2=1,则c 2=a 2-b 2=5, 所以离心率e =ca =56=306. 当曲线是双曲线时,可求得离心率为7.3.[2017·河北邯郸一模]椭圆x 212+y 23=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 2的中点在y 轴上,那么|PF 2|是|PF 1|的( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍答案:A解析:设线段PF 2的中点为D , 则|OD |=12|PF 1|且OD ∥PF 1,OD ⊥x 轴,∴PF 1⊥x 轴.∴|PF 1|=b 2a =323=32.又∵|PF 1|+|PF 2|=43, ∴|PF 2|=43-32=732. ∴|PF 2|是|PF 1|的7倍.4.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上的点A 满足AF 2⊥F 1F 2.若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →·F 2A →的最大值为( )A.32B.332 C.94 D.154答案:B解析:设向量F 1P →,F 2A →的夹角为θ.由条件知,|AF 2|为椭圆通径的一半,即|AF 2|=b 2a =32,则F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ,于是F 1P →·F 2A →要取得最大值, 只需F 1P →在F 2A →上的投影值最大, 易知此时点P 为椭圆短轴的上顶点, 所以F 1P →·F 2A →=32×|F 1P →|cos θ≤332.故选B.5.[2017·陕西西安质量检测]已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则椭圆C 的方程是( ) A.x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1 C.x 24+y 23=1 D.x 24+y 2=1 答案:C解析:依题意,所求椭圆的焦点位于x 轴上,且c =1,e =c a =12⇒a =2,b 2=a 2-c 2=3,因此椭圆C 的方程是x 24+y 23=1,故选C.6.[2017·甘肃兰州诊断]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为A ,上顶点为B ,若椭圆C 的中心到直线AB 的距离为66|F 1F 2|,则椭圆C 的离心率e =( )A.22B.32C.23D.33答案:A解析:设椭圆C 的焦距为2c (c <a ), 由于直线AB 的方程为bx +ay -ab =0, ∴ab a 2+b 2=63c , ∵b 2=a 2-c 2, ∴3a 4-7a 2c 2+2c 4=0,解得a 2=2c 2或3a 2=c 2(舍去),∴e =22. 7.[2017·江西师大附中模拟]椭圆ax 2+by 2=1与直线y =1-x 交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为32,则ba的值为( ) A.32 B.233 C.932D.2327答案:B解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则ax 21+by 21=1,ax 22+by 22=1,即ax 21-ax 22=-(by 21-by 22),by 21-by 22ax 21-ax 22=-1,∴b y 1-y 2y 1+y 2a x 1-x 2x 1+x 2=-1,∴b a×(-1)×32=-1, ∴b a =233,故选B.8.[2017·山东青岛模拟]设椭圆x 2m 2+y 2n2=1(m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为________.答案:x 216+y 212=1解析:抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0), ∴m 2-n 2=4,①e =12=2m,∴m =4, 代入①得,n 2=12, ∴椭圆的方程为x 216+y 212=1.9.[2017·湖南长沙一模]椭圆Г:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c ,若直线y =3(x +c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.答案:3-1解析:依题意得∠MF 1F 2=60°, ∠MF 2F 1=30°,∠F 1MF 2=90°,设|MF 1|=m ,则有|MF 2|=3m ,|F 1F 2|=2m , 该椭圆的离心率是e =|F 1F 2||MF 1|+|MF 2|=3-1.10.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-2,0),离心率为63.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,T 为直线x =-3上一点,过F 作TF 的垂线交椭圆于P ,Q .当四边形OPTQ 是平行四边形时,求四边形OPTQ 的面积.解:(1)由已知可得,c a =63,c =2, 所以a = 6.又由a 2=b 2+c 2,解得b =2, 所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1.(2)设点T 的坐标为(-3,m ),则直线TF 的斜率k TF =m -0-3--=-m .当m ≠0时,直线PQ 的斜率k PQ =1m, 直线PQ 的方程是x =my -2.当m =0时,直线PQ 的方程是x =-2, 也符合x =my -2的形式.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将直线PQ 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =my -2,x 26+y22=1.消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0, 其判别式Δ=16m 2+8(m 2+3)>0. 所以y 1+y 2=4m m 2+3,y 1y 2=-2m 2+3, x 1+x 2=m (y 1+y 2)-4=-12m 2+3.因为四边形OPTQ 是平行四边形,所以OP →=QT →, 即(x 1,y 1)=(-3-x 2,m -y 2).所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-12m 2+3-3,y 1+y 2=4mm 2+3=m ,解得m =±1.此时,S 四边形OPTQ =2S △OPQ =2×12·|OF ||y 1-y 2|=2⎝ ⎛⎭⎪⎫4m m 2+32-4·-2m 2+3=2 3. [冲刺名校能力提升练]1.[2017·广东汕头一模]已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2为直角三角形,则这样的点P 有( )A .3个B .4个C .6个D .8个答案:C解析:当∠PF 1F 2为直角时,根据椭圆的对称性知,这样的点P 有2个;同理当∠PF 2F 1为直角时,这样的点P 有2个;当点P 为椭圆的短轴端点时,∠F 1PF 2最大,且为直角,此时这样的点P 有2个.故符合要求的点P 有6个.2.[2017·河北唐山模拟]椭圆C :x 2a +y 2b=1(a >b >0)的左焦点为F ,若F 关于直线3x +y=0的对称点A 是椭圆C 上的点,则椭圆C 的离心率为( )A.12B.3-12C.32D.3-1答案:D解析:解法一:设A (m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n m +c -3=-1,3×m -c 2+n 2=0,解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c2,32c ,代入椭圆C 中,有c 24a 2+3c 24b2=1,∴b 2c 2+3a 2c 2=4a 2b 2,∴(a 2-c 2)c 2+3a 2c 2=4a 2(a 2-c 2), ∴c 4-8a 2c 2+4a 4=0, ∴e 4-8e 2+4=0, ∴e 2=4±23, ∵0<e <1,∴e =3-1.解法二:设F ′是椭圆的右焦点,连接AF ,AF ′.由已知得△AFF ′是直角三角形,其中∠A =90°,∠AFF ′=30°, ∵|FF ′|=2c ,∴|AF |=3c ,|AF ′|=c , ∴e =2c 2a =|FF ′||AF |+|AF ′|=2c c +3c=3-1,故选D.3.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1⊥PF 2.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.答案:3解析:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2,又∵S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3.4.[2017·河北保定一模]与圆C 1:(x +3)2+y 2=1外切,且与圆C 2:(x -3)2+y 2=81内切的动圆圆心P 的轨迹方程为________.答案:x 225+y 216=1解析:设动圆的半径为r ,圆心为P (x ,y ), 则有|PC 1|=r +1,|PC 2|=9-r . 所以|PC 1|+|PC 2|=10>|C 1C 2|,即P 在以C 1(-3,0),C 2(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆上,得点P 的轨迹方程为x 225+y 216=1.5.已知椭圆C 的对称中心为原点O ,焦点在x 轴上,左、右焦点分别为F 1和F 2,且|F 1F 2|=2,点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在该椭圆上. (1)求椭圆C 的方程;(2)过F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AF 2B 的面积为1227,求以F 2为圆心且与直线l 相切的圆的方程.解:(1)由题意知c =1,2a =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+22=4, 解得a =2,故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)①当直线l ⊥x 轴时,可取A ⎝⎛⎭⎪⎫-1,-32,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,△AF 2B 的面积为3,不符合题意. ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x +1),代入椭圆方程得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0,显然Δ>0成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2,可得|AB |=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=k 2+3+4k2,又圆F 2的半径r =2|k |1+k2,∴△AF 2B 的面积为12|AB |·r =12|k |k 2+13+4k 2=1227,化简得17k 4+k 2-18=0,解得k =±1,∴r =2,圆的方程为(x -1)2+y 2=2.6.[2016·浙江卷]如图,设椭圆x 2a2+y 2=1(a >1).(1)求直线y =kx +1被椭圆截得的线段长(用a ,k 表示);(2)若任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围. 解:(1)设直线y =kx +1被椭圆截得的线段为AP ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2a2+y 2=1,得(1+a 2k 2)x 2+2a 2kx =0,故x 1=0,x 2=-2a 2k 1+a 2k 2.因此|AP |=1+k 2|x 1-x 2| =2a 2|k |1+a 2k2·1+k 2. (2)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y 轴左侧的椭圆上有两个不同的点P ,Q ,满足|AP |=|AQ |.记直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2,且k 1,k 2>0,k 1≠k 2. 由(1)知,|AP |=2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21, |AQ |=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22, 故2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22所以(k 21-k 22)[1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22]=0. 由于k 1≠k 2,k 1,k 2>0得 1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22=0,因此⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 21+1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22+1=1+a 2(a 2-2),①因为①式关于k 1,k 2的方程有解的充要条件是 1+a 2(a 2-2)>1, 所以a > 2.因此,任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1<a ≤2,由e =c a =a 2-1a得,所求离心率的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,22 .。
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→→ +BA·CB,
2
由于→|BC|→= 5,AB⊥BC, 因此CA·CB=5+0=5.
10.已知直线 ax+y-2=0 与圆心为 C 的圆(x-1)2+(y-a)2=4 相交于 A,B 两点,且
△ABC 为等边三角形,则实数 a=________.
答案:4± 15
3 解析:依题意,圆 C 的半径是 2,圆心 C(1,a)到直线 ax+y-2=0 的距离等于 ×2=
短弧长与较长弧长之比为 1∶3,则 k=( )
A. 2-1 或- 2-1
B.1 或-3
C.1 或- 2
D. 2
答案:B 解析:由题意知,圆的标准方程为 x2+(y+1)2=4.
较短弧所对圆周角是 90°, 所以圆心(0,-1)到直线 x+y-k=0 的距离为 22r= 2.
1
即|1+k|= 2,解得 k=1 或-3. 2
从而|C C |= 32+42=5.
12
由两圆外切,得|C1C2|=r1+r2,即 1+ 25-m=5,解得 m=9,故选 C.
5.[2017·江西南昌模拟]已知过定点 P(2,0)的直线 l 与曲线 y= 2-x2相交于 A,B 两
点,O 为坐标原点,当 S△AOB=1 时,直线 l 的倾斜角为( )
答案:5 解析:解法一:由已知得,圆心 C(0,2),半径 r= 5, △ABC 是直角三角形,|AC|=3-02+1-22= 10,|BC|= 5,
BC 5 ∴cos∠ACB=AC= 10,
→→ →→ ∴CA·CB=|CA||CB|cos∠ACB=5.
解法二:→CA·→CB=(→CB+→BA)·→CB=→CB
和 B,则弦长|AB|=( )
A. 3
B.2
C. 2
D.4
答案:A
2
解析: 如图所示,∵PA,PB 分别为圆 O:x2+y2=1 的切线,
∴AB⊥OP. ∵P(1, 3),O(0,0),
∴|OP|= 1+3=2.
又∵|OA|=1, 在 Rt△APO 中,cos∠AOP=12,
∴∠AOP=60°,
∴|AB|=2|OA|sin∠AOP= 3.
4.若圆 C :x2+y2=1 与圆 C :x2+y2-6x-8y+m=0 外切,则 m=( )
1
2
A.21
B.19
C.9
D.-11
答案:C
解析:圆 C1 的圆心 C1(0,0),半径 r =1, 1
圆 C 的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=25-m,
2
所以圆心 C2(3,4),半径 r2= 25-m,
7.若 a2+b2=2c2(c≠0),则直线 ax+by+c=0 被圆 x2+y2=1 所截得的弦长为( )
1
A.2
B.1
2 C.2
D. 2
答案:D
|c| |c| 2
解析:因为圆心(0,0)到直线 ax+by+c=0 的距离 d=
= a2+b2
2|c|= 2 ,
( )2 2
因此根据直角三角形勾股定理,弦长的一半就等于 1- 2 2= 2 ,所以弦长为 2.
由 x2+y2+2x-4y+a=0 得圆的圆心坐标为(-1,2),
3
所以圆心到直线的距离为 2, 所以|-k-k22++21k+3|= 2,解得 k=1, 所以直线 l 的方程为 x-y+5=0. 9.[2017·河北唐山模拟]过点 A(3,1)的直线 l 与圆 C:x2+y2-4y-1=0 相切于点 B, →→ 则CA·CB=___ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ____.
2
3,
于是有|a+a2a+-12|= 3,即 a2-8a+1=0,解得 a=4± 15.
11.若曲线 C :x2+y2-2x=0 与曲线 C :y(y-mx-m)=0 有四个不同的交点,则实数
1
2
m 的取值范围是为________.
( 答案: -
3
3 ,0)∪(
3
)
0, 3
解析:整理曲线 C1 的方程得,(x-1)2+y2=1,故曲线 C 为以点 C (1,0)为圆心,1 为
A.150°
B.135°
C.120°
D.不存在
答案:A 解析:由于 S△AOB=1× 2× 2sin ∠AOB=1,
2 ∴sin ∠AOB=1,∴∠AOB=π2 ,
∴点 O 到直线 l 的距离 OM 为 1, 而 OP=2,OM=1,在直角△OMP 中,∠OPM=30°,
∴直线 l 的倾斜角为 150°,故选 A. 6.[2017·山东青岛一模]过点 P(1, 3)作圆 O:x2+y2=1 的两条切线,切点分别为 A
8.直线 l 与圆 x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于 A,B 两点,若弦 AB 的中点为(-
2,3),则直线 l 的方程为( )
A.x+y-3=0
B.x+y-1=0
C.x-y+5=0
D.x-y-5=0
答案:C
解析:设直线的斜率为 k,又弦 AB 的中点为(-2,3),
所以直线 l 的方程为 kx-y+2k+3=0,
是( ) A.-2
B.-4
C.-6
D.-8
答案:B
解析:将圆的方程化为标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2-a,所以圆心为(-1,1),半径
r= 2-a, 圆心到直线 x+y+2=0 的距离 d=|-1+1+2|= 2, 2
故 r2-d2=4,即 2-a-2=4,所以 a=-4,故选 B.
3.[2017·辽宁大连期末]圆 x2+y2+2y-3=0 被直线 x+y-k=0 分成两段圆弧,且较
1
1
半径的圆;
曲线 C2 则表示两条直线,即 x 轴与直线 l:y=m(x+1),显然 x 轴与圆 C 有两个交点,
1
|m1+1-0|
依题意知直线 l 与圆相交,故有圆心 C 到直线 l 的距离 d=
1
m2+1
<r=1,解得 m
∈( 3 3) -3,3 , 4
又当 m=0 时,直线 l 与 x 轴重合,此时只有两个交点,应舍去.
课时跟踪检测(五十)
[高考基础题型得分练] 1.[2017·浙江温州十校联考]对任意的实数 k,直线 y=kx-1 与圆 C:x2+y2-2x-2
=0 的位置关系是( )
A.相离 B.相切
C.相交
D.以上三个选项均有可能
答案:C 解析:直线 y=kx-1 恒经过点 A(0,-1),圆 x2+y2-2x-2=0 的圆心为 C(1,0),半 径为 3,而|AC|= 2< 3,故直线 y=kx-1 与圆 x2+y2-2x-2=0 相交. 2.已知圆 x2+y2+2x-2y+a=0 截直线 x+y+2=0 所得弦的长度为 4,则实数 a 的值