52 曲线与方程(教学案)-2018年高考数学(理)一轮复习资料含解析

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;
2。

掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质。

1.抛物线的定义
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.
(2)其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
标准方程y2=2px
(p>0)
y2=-
2px(p〉0)
x2=
2py(p〉0)
x2=-2py
(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离
性质顶点O(0,0)
对称y=0x=0

焦点F错误!F错误!F错误!F错误!离心

e=1
准线
方程
x=-错误!x=错误!y=-错误!y=错误!
范围x≥0,y∈R x≤0,y∈
R
y≥0,x∈
R
y≤0,x∈
R
开口
方向
向右向左向上向下
高频考点一定义法求轨迹方程
例1、已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.求C的方程。

【方法规律】(1)求轨迹方程时,若动点与定点、定线
间的等量关系满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可直接根据定义先确定轨迹类型,再写出其方程。

(2)理解解析几何中有关曲线的定义是解题关键。

(3)利用定义法求轨迹方程时,还要看所求轨迹是否是完整的圆、椭圆、双曲线、抛物线,如果不是完整的曲线,则应对其中的变量x或y进行限制。

【变式探究】已知两个定圆O1和O2,它们的半径分别是1和2,且|O1O2|=4.动圆M与圆O1内切,又与圆O2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.

如图所示,以O1O2的中点O为原点,O1O2所在直线为x轴建立平面直角坐标系.
由|O1O2|=4,得O1(-2,0),O2(2,0).设动圆M的半径为r,则由动圆M与圆O1内切,有|MO1|=r-1;
由动圆M与圆O2外切,有|MO2|=r+2。

∴|MO2|-|MO1|=3。

∴点M的轨迹是以O1、O2为焦点,实轴长为3的双曲线的左支.∴a=错误!,c=2,∴b2=c2-a2=错误!。

∴点M的轨迹方程为错误!-错误!=1 (x≤-错误!).
高频考点二直接法求轨迹方程
例2、已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得弦MN 的长为8.
(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(2)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明:直线l过定点。

(1)解如图,设动圆圆心为O1(x,y),
由题意,|O1A|=|O1M|,
当O1不在y轴上时,过O1作O1H⊥MN交MN于H,则H是MN的中点.
∴|O1M|=错误!,
又|O1A|=错误!,
∴错误!=错误!,化简得y2=8x(x≠0).
当O1在y轴上时,O1与O重合,点O1的坐标(0,0)也满足方程y2=8x,
∴动圆圆心的轨迹C的方程为y2=8x.
(2)证明由题意,设直线l的方程为y=kx+b(k≠0),
P(x1,y1),Q(x2,y2),
将y=kx+b代入y2=8x中,
得k2x2+(2bk-8)x+b2=0。

其中Δ=-32kb+64〉0。

由根与系数的关系得,x1+x2=错误!,①
x1x2=错误!,②
因为x轴是∠PBQ的角平分线,所以错误!=-错误!,
即y1(x2+1)+y2(x1+1)=0,
(kx1+b)(x2+1)+(kx2+b)(x1+1)=0,
2kx1x2+(b+k)(x1+x2)+2b=0③
将①,②代入③得2kb2+(k+b)(8-2bk)+2k2b=0,∴k=-b,此时Δ〉0,
∴直线l的方程为y=k(x-1),即直线l过定点(1,0).
【方法技巧】利用直接法求轨迹方程
(1)利用直接法求解轨迹方程的关键是根据条件准确列出方程,然后进行化简.
(2)运用直接法应注意的问题
①在用直接法求轨迹方程时,在化简的过程中,有时破坏了方程的同解性,此时就要补上遗漏的点或删除多余的点,这是不能忽视的.
②若方程的化简过程是恒等变形,则最后的验证可以省略。

【举一反三】在平面直角坐标系xOy中,点P(a,b)为动点,F1,F2分别为椭圆错误!+错误!=1(a>b>0)的左,右焦点.已知△F1PF2为等腰三角形.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,M是直线PF2上的点,满足AM,→·错误!=-2,求点M的轨迹方程.解(1)设F1(-c,0),F2(c,0)(c〉0).
由题意,可得|PF2|=|F1F2|,即a-c2+b2=2c,整理得2错误!2+错误!-1=0,
得错误!=-1(舍去)或错误!=错误!。

所以e=错误!。

设点M的坐标为(x,y),
则错误!=错误!,错误!=(x,y+错误!c).
由y=错误!(x-c),得c=x-错误!y。

于是错误!=错误!,错误!=(x,错误!x),由错误!·错误!=-2,
即错误!·x+错误!·错误!x=-2。

化简得18x2-16错误!xy-15=0。

将y=错误!代入c=x-错误!y,
得c=错误!〉0.
所以x>0。

因此,点M的轨迹方程是18x2-163xy-15=0(x>0).【变式探究】已知椭圆C:错误!+错误!=1(a〉b>0)的一个焦点为(5,0),离心率为错误!.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
解(1)由题意知c=错误!,错误!=错误!,
所以a=3,b2=a2-c2=4,
故椭圆C的标准方程为错误!+错误!=1.
(2)设两切线为l1,l2,
①当l1⊥x轴或l1∥x轴时,对应l2∥x轴或l2⊥x轴,可知P(±3,±2).
②当l1与x轴不垂直且不平行时,x0≠±3。

设l1的斜率为k,则k≠0,l2的斜率为-错误!,
故l1的方程为y-y0=k(x-x0),联立x2
9
+错误!=1,
得(9k2+4)x2+18(y0-kx0)kx+9(y0-kx0)2-36=0。

因为直线l1与椭圆C相切,所以Δ=0,
得9(y0-kx0)2k2-(9k2+4)[(y0-kx0)2-4]=0,
所以-36k2+4[(y0-kx0)2-4]=0,
所以(x错误!-9)k2-2x0y0k+y错误!-4=0,
所以k是方程(x2,0-9)x2-2x0y0x+y错误!-4=0(x0≠±3)的一个根,同理-错误!是方程(x错误!-9)x2-2x0y0x+y错误!-4=0(x0≠±3)的另一个根,
所以k·(-错误!)=错误!,得x错误!+y错误!=13,其中x0≠±3,所以此时点P的轨迹方程为x错误!+y错误!=13(x0≠±3).因为P(±3,±2)满足x2,0+y错误!=13,
综上可知,点P的轨迹方程为x错误!+y错误!=13.
【感悟提升】直接法求轨迹方程的常见类型及解题策略:
(1)题目给出等量关系,求轨迹方程.直接代入即可得出
方程.
(2)题中未明确给出等量关系,求轨迹方程.可利用已知条件寻找等量关系,得出方程.
【变式探究】(1)已知A,B为平面内两定点,过该平面内动点M作直线AB的垂线,垂足为N.若错误!2=λ
错误!·错误!,其中λ为常数,则动点M的轨迹不可能是()
A.圆B.椭圆C.抛物线D.双曲线
答案C
(2)如图所示,A(m,错误!m)和B(n,-错误!n)两点分别在射线OS,OT(点S、T分别在第一、四象限)上移动,且错误!·错误!=-错误!,O为坐标原点,动点P满足错误!=错误!+错误!.
①求mn的值;
②求动点P的轨迹方程,并说明它表示什么曲线?
解①∵错误!·错误!=(m,错误!m)·(n,-错误!n)
=-2mn=-错误!,∴mn=错误!.
②设P(x,y)(x〉0),由错误!=错误!+错误!,
得(x,y)=(m,3m)+(n,-错误!n)=(m+n,错误!m -3n).
∴错误!整理得x2-错误!=4mn,
又mn=错误!,∴P点的轨迹方程为x2-错误!=1 (x>0).它表示以原点为中心,焦点在x轴上,实轴长为2,焦距为4的双曲线x2-错误!=1的右支.
高频考点三相关点法求轨迹方程
例3、如图,动圆C1:x2+y2=t2,1<t<3,与椭圆C2:错误!+y2=1相交于A,B,C,D四点.点A1,A2分别为C2的左,右顶点。

求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程.
解由椭圆C2:错误!+y2=1,知A1(-3,0),A2(3,0).设点A的坐标为(x0,y0);由曲线的对称性,
得B(x0,-y0),
设点M的坐标为(x,y),
直线AA1的方程为y=
y0
x0+3(x+3)。


直线A2B的方程为y=错误!(x-3)。


由①②相乘得y2=错误!(x2-9).③
又点A(x0,y0)在椭圆C上,故y错误!=1-错误!.④
将④代入③得错误!-y2=1(x<-3,y<0).
因此点M的轨迹方程为错误!-y2=1(x<-3,y<0)。

【方法规律】“相关点法"的基本步骤:
(1)设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x0,y0);
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式错误! (3)代换:将上述关系式代入主动点满足的曲线方程,便
可得到所求被动点的轨迹方程.
【变式探究】设直线x-y=4a与抛物线y2=4ax交于两点A,B(a为定值),C为抛物线上任意一点,求△ABC 的重心的轨迹方程.
解设△ABC的重心为G(x,y),
点C的坐标为(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2).
由方程组:错误!
消去y并整理得:x2-12ax+16a2=0.∴x1+x2=12a,y1+y2=(x1-4a)+(x2-4a)=(x1+x2)-8a=4a。

∵G(x,y)为△ABC的重心,
∴错误!∴错误!
又点C(x0,y0)在抛物线上,
∴将点C的坐标代入抛物线的方程
得:
(3y-4a)2=4a(3x-12a),即(y-错误!)2=错误!(x-4a).又点C与A,B不重合,∴x0≠(6±2错误!)a,
∴△ABC的重心的轨迹方程为
(y-错误!)2=错误!(x-4a)(x≠(6±错误!)a).
【感悟提升】“相关点法"的基本步骤:
(1)设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x1,y1);
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式错误! (3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.
【变式探究】设F(1,0),M点在x轴上,P点在y轴上,且错误!=2错误!,错误!⊥错误!,当点P在y轴上运动时,求点N 的轨迹方程.
解设M(x0,0),P(0,y0),N(x,y),
∵错误!⊥错误!,错误!=(x0,-y0),错误!=(1,-y0),
∴(x0,-y0)·(1,-y0)=0,∴x0+y错误!=0。

由错误!=2错误!得(x-x0,y)=2(-x0,y0),
∴错误!即错误!
∴-x+错误!=0,即y2=4x.
故所求的点N的轨迹方程是y2=4x。

1。

【2016高考山东理数】(本小题满分14分)
平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :()22
2210x y a b a b +=>> 的离
心率是
3
2
,抛物线E :2
2x
y =的焦
点F 是C 的一个顶点。

(I)求椭圆C 的方程;
(II )设P 是E 上的动点,且位于第一象限,E 在点P 处的切线l 与C 交与不同的两点A ,B ,线段AB 的中点为
D ,直线OD 与过P 且垂直于x 轴的直线交于点M .
(i )求证:点M 在定直线上;
(ii)直线l 与y 轴交于点G ,记PFG △的面积为1S ,
PDM △的面积为2S ,求12
S S
的最大值及取得最大值时点P 的坐标。

【答案】(Ⅰ)142
2
=+y x ;(Ⅱ)(i )见解析;(ii )1
2
S S
的最大
值为49
,此时点P 的坐标为)4
1,22(
【解析】
(Ⅰ)由题意知
2
3
22=
-a b a ,可得:b a 2=。

因为抛物线E 的焦点为)2
1,0(F ,所以2
1,1==b a ,
所以椭圆C 的方程为1422
=+y x
.
(Ⅱ)(Ⅰ)设)0)(2
,(2
>m m m P ,由y x 22=可得y'x =,
所以直线l 的斜率为m ,
因此直线l 的方程为)(22m x m m y -=-,即2
2
m mx y -=.
设),(),,(),,(002211y x D y x B y x A ,联立方程2
22241m y mx x y ⎧=-
⎪⎨
⎪+=⎩
得014)14(4322
=-+-+m x m x m

由0∆>,得520+<<m 且14423
21+=+m m x x ,
因此14222
3
210+=+=m m x x x , 将其代入2
2
m mx y -
=得)
14(222
0+-
=m m y ,
因为m
x y
41
-
=,所以直线OD 方程为x m y 41-=. 联立方程⎪⎩⎪⎨⎧
=-
=m
x x m y 41,得点M
的纵坐标为M
1
4
y
=-
, 即点M 在定直线4
1-=y 上.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知直线l 方程为2
2
m mx y -
=,
令0=x 得22
m y -
=,所以)2
,0(2
m G -,
又21(,),(0,),22m P m F D ))
14(2,142(22
23+-+m m m m ,
所以)1(4
1
||2121
+==
m m m GF S
, )14(8)12(||||2122
202++=
-⋅=m m m x m PM S ,
所以2
22221)
12()1)(14(2+++=m m m S S , 令122
+=m
t ,则
21
1)1)(12(2221++-=+-=t
t t t t S S , 当211=t ,即2=t 时,2
1
S S
取得最大值4
9,此时2
2
=m ,满足0∆>, 所以点P 的坐标为)41
,22(
,因此12
S S 的最大值为4
9,此时点P 的坐标为)4
1
,22(。

2.【2016高考江苏卷】(本小题满分10分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知直线:20l x y --=,抛物线2
:y
2(0)C px p =>
(1)若直线l 过抛物线C 的焦点,求抛物线C 的方程; (2)已知抛物线C 上存在关于直线l 对称的相异两点P 和Q 。

①求证:线段PQ 的中点坐标为(2,).p p --;
②求p 的取值范围.
【答案】(1)x y 82
=(2)①详见解析,②)3
4
,0(
【解析】
解:(1)抛物线2
:y
2(0)
C px p =>的焦点为(,0)2
p
由点(,0)2
p 在直线:20l x y --=上,得0202
p --=,即 4.p = 所以抛物线C 的方程为2
8.y
x =
因为0
(,)M x y 在直线l 上,所以0
2.x
p =-
因此,线段PQ 的中点坐标为(2,).p p --
②因为(2,).M p p --在直线y x b =-+上 所以(2)p p b -=--+,即22.b p =-
由①知20p b +>,于是2(22)0p p +->,所以4.3
p <
因此p 的取值范围为4(0,).3
3。

【2016高考新课标3理数】已知抛物线C :2
2y
x =的焦
点为F ,平行于x 轴的两条直线1
2
,l l 分别交C 于,A B 两点,交C 的准线于P Q ,两点.
(I )若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;
(II )若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的
轨迹方程。

【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)2
1y
x =-.
【解析】由题设)0,2
1(F 。

设b y l
a y l ==:,:2
1
,则0≠ab ,且
)2
,21(),,21(),,21(),,2(),0,2(22b a R b Q a P b b B a A +---。

记过B A ,两点的直线为l ,则l 的方程为
0)(2=++-ab y b a x .
.。

.。

3分
(Ⅰ)由于F 在线段AB 上,故01=+ab . 记AR 的斜率为1
k ,FQ 的斜率为2
k ,则
22
2111k b a
ab
a a
b a b a a b a k =-=-==--=+-=
, 所以AR FQ . .。

..。

.5分
1.【2015高考四川,理10】设直线l 与抛物线2
4y x =相交
于A ,B 两点,与圆()()2
2250x y r r -+=>相切于点M ,且M 为
线段AB 的中点。

若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是( )
(A )()13, (B )()14, (C )()23, (D )
()24,
【答案】D
【解析】显然当直线l 的斜率不存在时,必有两条直线满足题设.当直线l 的斜率存在时,设斜率为k .设
11221200(,),(,),,(,)A x y B x y x x M x y ≠,则2
11
222
44y x y x ⎧=⎪⎨=⎪⎩,相减得
121212()()4()y y y y x x +-=-。

由于12x x ≠,所以
1212
12
22y y y y x x +-⋅=-,即02ky =.
圆心为(5,0)C ,由CM AB ⊥得0
0000
1,55
y k ky x x -⋅=-=--,所以0025,3x x =-=,即点M 必在直线3x =上。

将3x =代入2
4y
x =

2012,y y =∴-<<因为点
M 在圆()
()2
2250x y r r -+=>上,所
以22222000(5),412416x
y r r y -+==+<+=。

又2
044y +>(由于斜率不
204416,24y r <+<∴<<。

2。

【2015高考天津,理
6】已知双曲线()22
2210,0x y a b a b
-=>>

一条渐近线过点( ,且双曲线的一个焦点在抛物线
2y =
的准线上,则双曲线的方程为( )
(A )22
12128
x y -=
(B )2212821x y -=(C )22134x y -=(D )22
143
x y -=
【答案】D
【解析】双曲线()22
2210,0x y a b a b -=>>
的渐近线方程为
b
y x a

,由点(
在渐近线上,所以b a
=,双曲线的一
个焦点在抛物线2
47y
x =准线方程7x =-上,所以7c =,
由此可解得2,3a b ==,所以双曲线方程为22
143
x y -=,故选
D 。

3.【2015高考浙江,理5】如图,设抛物线2
4y
x =的焦点为F ,
不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点
A ,
B 在抛物线上,点
C 在y 轴上,则BCF ∆与ACF ∆的面积之
比是( )
A.
11
BF AF -- B 。

2
2
11
BF AF -- C 。

11
BF AF ++ D 。

22
11
BF AF ++
【答案】A 。

【解析】
11
--=
==∆∆AF BF x x AC BC S S A B ACF BCF ,故选
A 。

4。

【2015高考上海,理5】抛物线2
2y px =(0p >)上的动
点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p = .
【答案】2
【解析】因为抛物线上动点到焦点的距离为动点到准线的距离,因此抛物线上动点到焦点的最短距离为顶点到
准线的距离,即1, 2.2p p ==
1.(2014·广东卷)曲线y =e -5x +2在点(0,3)处的切线方程为________. 【答案】y =-5x +3
【解析】本题考查导数的几何意义以及切线方程的求解方法.因为y ′=-5e -5x ,所以切线的斜率k =-5e 0=-5,所以切线方程是:y -3=-5(x -0),即y =-5x +3。

2.(2014·辽宁卷)已知点A (-2,3)在抛物线C :
y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切
于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( ) A 。

错误! B 。

错误! C 。

错误! D.错误! 【答案】D
3.(2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若错误!=4错误!,则|QF |=( ) A.错误! B .3
C。

错误!D.2
【答案】B
【解析】由题知F(2,0),设P(-2,t),Q(x0,y0),则FP=(-4,t),错误!=(x0-2,y0),由FP=4FQ,得-4=4(x0-2),解得x0=1,根据抛物线定义得|QF|=x0+2=3.
4.(2014·安徽卷)如图1。

4,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.
图1。

4
(1)证明:A1B1∥A2B2;
(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记△A1B1C1与△A2B2C2的面积分别为S1与S2,求
错误!的值.
【解析】解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),
则由错误!得A1错误!,
由错误!得A 2错误!。

同理可得B 1错误!,B 2错误!。

所以错误!=错误!=2p 1错误!,
错误!
=错误!=2p 2错误!.
故错误!=错误!错误!,所以A 1B 1∥A 2B 2
(2)由(1)知A 1B 1∥A 2B 2,同理可得B 1C 1∥B 2C 2,
C 1A 1∥C 2A 2,所以△A 1B 1C 1∽△A 2B 2C 2,
因此错误!=错误!错误!。

又由(1)中的A 1B 1→=错误!|错误!|知,错误!=错误!, 故错误!=错误!。

5.(2014·湖北卷)在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点
F (1,0)的距离比它到y 轴的距离多1.记点M 的轨迹为C .
(1)求轨迹C 的方程;
(2)设斜率为k 的直线l 过定点P (-2,1),求直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k 的相应取值范围.
【解析】解:(1)设点M (x ,y ),依题意得|MF |=|
x |+1,即(x -12+y 2)=|x |+1,
化简整理得y 2=2(|x |+x ). 故点M 的轨迹C 的方程为y 2=错误!
(2)在点M的轨迹C中,记C1:y2=4x,C2:y=0(x<0).依题意,可设直线l的方程为y-1=k(x+2).
由方程组错误!可得ky2-4y+4(2k+1)=0.①
当k=0时,y=1.把y=1代入轨迹C的方程,得x=错误!.故此时直线l:y=1与轨迹C恰好有一个公共点错误!.
当k≠0时,方程①的判别式Δ=-16(2k2+k-1).②设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y-1=k(x+2),令y=0,得x0=-错误!.③
(i)若错误!由②③解得k〈-1或k>错误!.
即当k∈(-∞,-1)∪错误!时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点.故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点.
(ii)若错误!或错误!
由②③解得k∈错误!或-错误!≤k<0。

即当k∈错误!时,直线l与C1只有一个公共点.
当k∈错误!时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点.
故当k∈错误!∪错误!时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点.
(iii)若错误!由②③解得-1〈k〈-错误!或0〈k〈错误!。

即当k∈错误!∪错误!时,直线l与C1有两个公共点,与C2有一个公共点,
故此时直线l与轨迹C恰好有三个公共点.
综上可知,当k∈错误!∪错误!∪{0}时,直线l与轨迹C 恰好有一个公共点;当k∈错误!∪错误!时,直线l与轨迹C 恰好有两个公共点;当k∈错误!∪错误!时,直线l与轨迹C 恰好有三个公共点.
6.(2014·湖南卷)如图1。

4,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(a<b),原点O为AD的中点,抛物线y2=2px(p>0)经过C,F两点,则错误!=
________.
图1.4
【答案】1+错误!
【解析】依题意可得C错误!,F错误!,代入抛物线方程得a =p,b2=2a错误!,化简得b2-2ab-a2=0,即错误!2-2错误!-1=0,解得错误!=1+错误!.
7.(2014·全国卷)已知抛物线C:y2=2px(p〉0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=错误!|PQ|.
(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程.
【解析】解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=错误!,所以|PQ|=错误!,|QF|=错误!+x0=错误!+错误!.
由题设得错误!+错误!=错误!×错误!,解得p=-2(舍去)或p =2,
所以C的方程为y2=4x.
将上式代入y2=4x,
并整理得y2+错误!y-4(2m2+3)=0.
设M(x3,y3),N(x4,y4),
则y3+y4=-错误!,y3y4=-4(2m2+3).
故线段MN的中点为E错误!,
|MN |=错误!|y 3-y 4|=错误!.
由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE |=|BE |=错误!|MN |, 从而1
4|AB |2+|DE |2=错误!|MN |2,即
4(m 2+1)2+错误!错误!+错误!错误!=
错误!

化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1,
故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0. 8.(2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A 。

错误! B 。

错误! C.错误! D.错误! 【答案】D
【解析】抛物线的焦点为F 错误!,则过点F 且倾斜角为30°的直线方程为y =错误!错误!,即x =错误!y +错误!,代入抛物线方程得y 2-3 3y -错误!=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=3
3,y 1y 2=-9
4
,则S △OAB =错误!|OF ||y 1
-y 2|=错误!×错误!×错误!=错误!.
9.(2014·山东卷)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线
l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.(1)求C的方程.
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E。

①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
【解析】解:(1)由题意知F错误!.
设D(t,0)(t>0),则FD的中点为错误!。

因为|FA|=|FD|,
由抛物线的定义知3+p
2
=错误!,
解得t=3+p或t=-3(舍去).
由错误!=3,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x。

(2)①证明:由(1)知F(1,0).
设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(x D,0)(x D〉0).因为|FA|=|FD|,则|x D-1|=x0+1,由x D〉0得x D=x0+2,故D(x0+2,0).
故直线AB的斜率k AB=-错误!。

因为直线l1和直线AB平行,
设直线l1的方程为y=-错误!x+b,
代入抛物线方程得y2+错误!y-错误!=0,
由题意Δ=错误!+错误!=0,得b=-错误!。

设E(x E,y E),则y E=-错误!,x E=错误!.
当y错误!≠4时,k AE=错误!=-错误!=错误!,
可得直线AE的方程为y-y0=错误!(x-x0),
由y错误!=4x0,
整理可得y=错误!(x-1),
直线AE恒过点F(1,0).
当y20=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0).所以直线AE过定点F(1,0).
直线AB的方程为y-y0=-错误!(x-x0),
由y0≠0,得x=-2
y0y+2+x0。

代入抛物线方程得y2+8
y0y-8-4x0=0,
所以y 0+y 1=-错误!,
可求得y 1=-y 0-错误!,x 1=错误!+x 0+4.
所以点B 到直线AE 的距离为
d =错误!
=错误!
=4错误!,
则△ABE 的面积S =错误!×4错误!x 0+错误!+2≥16,
当且仅当错误!=x 0,即x 0=1时,等号成立.
所以△ABE 的面积的最小值为16。

10.(2014·陕西卷)如图1.5所示,曲线C 由上半椭圆
C 1:y 2
a 2+错误!=1(a >
b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为错误!。

(1)求a ,b 的值;
(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),若AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.
图1.5
【解析】解:(1)在C 1,C 2的方程中,令y =0,可得b
=1,且A(-1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点.
设C1的半焦距为c,由错误!=错误!及a2-c2=b2=1得a=2,∴a=2,b=1。

(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为y2
4
+x2=1
(y≥0).
易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为y=k (x-1)(k≠0),
代入C1的方程,整理得
(k2+4)x2-2k2x+k2-4=0。

(*)
设点P的坐标为(x P,y P),
∵直线l过点B,∴x=1是方程(*)的一个根.
由求根公式,得x P=错误!,从而y P=错误!,
∴点P的坐标为错误!。

同理,由错误!
得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).
∴错误!=错误!(k,-4),错误!=-k(1,k+2).
∵AP⊥AQ,
∴AP·AQ=0,即错误![k-4(k+2)]=0,
∵k≠0,
∴k-4(k+2)=0,解得k=-错误!。

经检验,k =-错误!符合题意,
故直线l 的方程为y =-83
(x -1). 方法二:若设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分.
1.方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是( )
A.两条直线
B.两条射线
C 。

两条线段
D 。

一条直线和一条射线
解析 原方程可化为错误!或错误!-1=0,即2x +3y -1=0(x ≥3)或x =4,故原方程表示的曲线是一条直线和一条射线。

答案 D
2.若方程x 2+错误!=1(a 是常数),则下列结论正确的是( )
A.任意实数a 方程表示椭圆
B.存在实数a 方程表示椭圆
C 。

任意实数a 方程表示双曲线 D.存在实数a 方程表示抛物线
解析 当a >0且a ≠1时,方程表示椭圆,故选B 。

答案B
3.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为( )
A。

错误!-错误!=1 B。

错误!+错误!=1
C.错误!-错误!=1
D.错误!+错误!=1
解析∵M为AQ的垂直平分线上一点,则|AM|=|MQ|,∴|MC|+|MA|=|MC|+
|MQ|=|CQ|=5,故M的轨迹是以定点C,A为焦点的椭圆.
∴a=错误!,∴c=1,则b2=a2-c2=错误!,
∴M的轨迹方程为错误!+错误!=1。

答案D
4.设点A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,PA是圆的切线,且|PA|=1,则点P的轨迹方程是()
A。

y2=2x B.(x-1)2+y2=4
C.y2=-2x D。

(x-1)2+y2=2
解析如图,设P(x,y),圆心为M(1,0),连接MA,则MA⊥PA,且|MA|=1,
又∵|PA|=1,
∴|PM|=错误!=错误!,
即|PM|2=2,∴(x-1)2+y2=2.
答案D
5.平面直角坐标系中,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C满足错误!=λ1错误!+λ2错误!(O为原点),其中λ1,λ2∈R,且λ1+λ2=1,则点C的轨迹是( )
A。

直线 B.椭圆
C。

圆D。

双曲线
解析设C(x,y),因为错误!=λ1错误!+λ2错误!,
所以(x,y)=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即错误!
解得错误!又λ1+λ2=1,
所以错误!+错误!=1,即x+2y=5 ,
所以点C的轨迹为直线,故选A.
答案A
6。

已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积为__________。

解析设P(x,y),由|PA|=2|PB|,
得(x+2)2+y2=2错误!,
∴3x2+3y2-12x=0,即x2+y2-4x=0.
∴P的轨迹为以(2,0)为圆心,半径为2的圆.
即轨迹所包围的面积等于4π.
答案4π
7。

已知点A(1,0),直线l:y=2x-4,点R是直线l 上的一点,若错误!=错误!,则点P的轨迹方程为________。

8。

在△ABC中,|错误!|=4,△ABC的内切圆切BC于D 点,且|错误!|-|错误!|=2错误!,则顶点A的轨迹方程为________.
解析以BC的中点为原点,中垂线为y轴建立如图所示的坐标系,E,F分别为两个切点。

则|BE|=|BD|,|CD|=|CF|,
|AE|=|AF|.
∴|AB|-|AC|=2错误!<|BC|=4,
∴点A的轨迹为以B,C的焦点的双曲线的右支(y≠0)且a=错误!,c=2,∴b=错误!,
∴轨迹方程为错误!-错误!=1(x>错误!)。

答案错误!-错误!=1(x>错误!)
9.已知点C(1,0),点A,B是⊙O:x2+y2=9上任意两个不同的点,且满足AC,→·错误!=0,设P为弦AB的中点。

(1)求点P的轨迹T的方程;
(2)试探究在轨迹T上是否存在这样的点:它到直线x=-1的距离恰好等于到点C的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由。

(2)存在.根据抛物线的定义,到直线x=-1的距离等于到点C(1,0)的距离的点都在抛物线y2=2px(p>0)上,其中错误!=1.
∴p=2,故抛物线方程为y2=4x,
由方程组错误!得x2+3x-4=0,
解得x1=1,x2=-4,由x≥0,
故取x=1,此时y=±2.
故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).。

相关文档
最新文档