2018全国高考数学解析几何
高中数学高考板块2 核心考点突破拿高分 专题5 第1讲 直线与圆(小题)
(2)已知直线l经过直线l1:x+y=2与l2:2x-y=1的交点,且直线l的斜率为-
2 3
,
则直线l的方程是
A.-3x+2y+1=0
√C.2x+3y-5=0
B.3x-2y+1=0 D.2x-3y+1=0
解析 解方程组2x+x-y=y=21,, 得yx==11,,
所以两直线的交点为(1,1). 因为直线 l 的斜率为-23, 所以直线 l 的方程为 y-1=-23(x-1),即 2x+3y-5=0.
(2)(2019·河北省级示范性高中联合体联考)已知A,B分别是双曲线C: xm2-y22 =1的 左、右顶点,P(3,4)为C上一点,则△PAB的外接圆的标准方程为_x_2_+__(_y-__3_)_2_=__1_0_.
解析 ∵P(3,4)为 C 上一点,m9 -126=1, 解得 m=1,则 B(1,0),∴kPB=42=2, PB 的中垂线方程为 y=-12(x-2)+2, 令x=0,则y=3, 设外接圆圆心为M(0,t),
△FPM为等边三角形⇒△FPM外接圆圆心与重心重合,
∴外接圆圆心坐标为-2
3-2 3
3+0,3-13+1,即-4
3
3,1,
外接圆半径为 r=
பைடு நூலகம்
-4
3
3+2
32+1+12=4
3
3,
同理可得当 x=2
3时,圆心坐标为4
3
3,1,半径为4
3
3,
∴外接圆方程为x±4
3
32+(y-1)2=136.
跟踪演练2 (1)(2019·黄冈调研)已知圆x2+y2+2k2x+2y+4k=0关于y=x对称,则
的点与直线上点的距离的最值问题,可以转化为圆心到直线的距离问题;圆上的
2018版高考数学一轮总温习 第8章节 平面解析几何 8.3 圆的方程讲义 理
2.用几何法求圆的方程 利用圆的几何性质求方程,可直接求出圆心坐标和半径, 进而写出方程,体现了数形结合思想的运用.
【变式训练 1】 (1)[2015·全国卷Ⅱ] 过三点 A(1,3), B(4,2),C(1,-7)的圆交 y 轴于 M,N 两点,则|MN|=( )
(2)[2017·河南百校联盟]经过点 A(5,2),B(3,-2),且圆
心 在 直 线 2x - y - 3 = 0 上 的 圆 的 方 程 为 (x_- __2_)_2_+__(_y- ___1_)2_= __1_0_.
解 析 设 圆 的 方 程 为 (x- a)2 + (y- b)2 = r2(r>0), 则
y-b x-a
形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;②形
如t=ax+by形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值
问题;③形如(x-a)2+(y-b)2形式的最值问题,可转化为
动点到定点;的距离的平方的最值问题.
(2)与圆相关的最值,若几何意义明显时,可充分利用
几何性质,借助几何直观求解,否则可用代数法转化为函
5
5-2
B. 5
C. 5-2
7 D.
5
5-2
[解析] 如图所示,点 P 在半圆 C(实线部分)上,且由 题意知,C(1,0),点 Q 在直线 l:x-2y-6=0 上.过圆心 C 作直线 l 的垂线,垂足为 A,则|CA|= 5,|PQ|min=|CA|-2 = 5-2.
命题角度 4 建立目标函数求最值问题
所以yx的最大值为 3,最小值为- 3.
命题角度 2 截距型最值
2018届数学复习第八章平面解析几何第一节直线的倾斜角与斜率、直线方程学案文
错误!错误!1.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式.2.掌握确定直线位置的几何要素.3.掌握直线方程的几种形式(点斜式,两点式及一般式等),了解斜截式与一次函数的关系.知识点一直线的倾斜角与斜率1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴______与直线l______方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.当直线l与x轴平行或重合时,规定它的倾斜角为______.(2)倾斜角的范围为________.2.直线的斜率(1)定义:一条直线的倾斜角α的________叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,即k=________,倾斜角是90°的直线斜率不存在.(2)过两点的直线的斜率公式经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=________。
答案1.(1)正向向上0°(2)[0°,180°)2.(1)正切值tanα(2)错误!1.直线2x+1=0的倾斜角为________.解析:直线2x+1=0的斜率不存在,倾斜角为90°。
答案:90°2.过点M(-2,m),N(m,4)的直线的斜率等于1,则m的值为()A.1 B.4C.1或3 D.1或4解析:由题意知,错误!=1,解得m=1。
答案:A知识点二直线方程1.直线方程的五种形式2。
线段的中点坐标公式若点P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段P1P2的中点M的坐标为(x,y),则错误!此公式为线段P1P2的中点坐标公式.答案1.y=kx+b y-y0=k(x-x0)错误!=错误!错误!+y b=1 2。
错误! 错误!3.已知直线l 经过点P (-2,5),且斜率为-错误!。
则直线l 的方程为( )A .3x +4y -14=0B .3x -4y +14=0C .4x +3y -14=0D .4x -3y +14=0解析:由点斜式得y -5=-错误!(x +2),即3x +4y -14=0.答案:A4.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 .1B .-1C .-2或-1D .-2或1解析:当a =0时,直线方程为y -2=0,不满足题意,所以a ≠0,所以在x 轴上的截距为2+a a ,在y 轴上的截距为2+a ,则由2+a =错误!,得a =-2或a =1。
解析几何历年高考真题试卷--带详细答案
解析几何高考真题一、单选题(共11题;共22分)1.(2020·新课标Ⅲ·理)设双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1 (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1 , F 2 , 离心率为 √5 .P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a=( ) A. 1 B. 2 C. 4 D. 82.(2020·新课标Ⅲ·理)设O 为坐标原点,直线x=2与抛物线C :y 2=2px(p>0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( )A. ( 14 ,0)B. ( 12 ,0) C. (1,0) D. (2,0) 3.(2020·新课标Ⅱ·理)设O 为坐标原点,直线 x =a 与双曲线 C:x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于 D,E 两点,若 △ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 4.(2020·天津)设双曲线 C 的方程为x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0) ,过抛物线 y 2=4x 的焦点和点 (0,b) 的直线为l .若C 的一条渐近线与 l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( ) A.x 24−y 24=1 B. x 2−y 24=1 C.x 24−y 2=1 D. x 2−y 2=15.(2019·天津)已知抛物线 的焦点为F ,准线为l.若与双曲线x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的两条渐近线分别交于点A 和点B , 且 |AB|=4|OF| (O 为原点),则双曲线的离心率为( ) A. √2 B. √3 C. 2 D. √56.(2020·北京)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作 PQ ⊥l 于Q ,则线段 FQ 的垂直平分线( ).A. 经过点OB. 经过点PC. 平行于直线 OPD. 垂直于直线 OP7.(2019·天津)已知抛物线 y 2=4x 的焦点为 F ,准线为 l ,若 l 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 和点 B ,且 |AB|=4|OF| ( O 为原点),则双曲线的离心率为( )A. √2B. √3C. 2D. √5 8.(2019·全国Ⅲ卷理)双曲线 C:x 24−y 22=1 的右焦点为F,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若|PO|=|PF|,则△PFO 的面积为( )A. 3√24B. 3√22C. 2√2D. 3√29.已知椭圆E:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线l:3x-4y=0交椭圆E 于A,B两点.若|AF+BF|=4,点M 到直线l 的距离不小于45 , 则椭圆E 的离心率的取值范围是( )A. (0,√32] B. (0,34] C. [√32.1) D. [34,1)10.将离心率为e 1的双曲线c 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线c 2 , 则( )A. 对任意的a,b , e 1>e 2B. 当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C. 对任意的a,b , e 1<e 2D. 当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 211.将离心率为e 1的双曲线c 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加(m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线c 2 , 则( )A. 对任意的a,b,e 1>e 2B. 当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C. 对任意的a,b,e 1<e 2D. 当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2二、填空题(共5题;共6分)12.(2020·新课标Ⅰ·理)已知F 为双曲线 C:x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0) 的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为________.13.(2019·江苏)在平面直角坐标系 xOy 中,P 是曲线 y =x +4x (x >0) 上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________. 14.(2019·浙江)已知椭圆x 29+y 25=1 的左焦点为F ,点P 在椭圆且在x 轴上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF 的斜率是________ 15.(2018·北京)已知椭圆 M:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) ,双曲线 N:x 2m 2−y 2n 2=1 . 若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________;双曲线N 的离心率为________16.(2017·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 23﹣y 2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是F 1 , F 2 , 则四边形F 1PF 2Q 的面积是________.三、解答题(共9题;共85分)17.(2020·新课标Ⅲ·理)已知椭圆 C:x 225+y 2m 2=1(0<m <5) 的离心率为√154,A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线 x =6 上,且 |BP|=|BQ| , BP ⊥BQ ,求 △APQ 的面积.18.(2020·新课标Ⅱ·文)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴重直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD|= 43 |AB|. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.19.(2020·新课标Ⅰ·理)已知A 、B 分别为椭圆E :x 2a 2+y 2=1 (a>1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,AG ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅GB ⃗⃗⃗⃗⃗ =8 ,P 为直线x=6上的动点,PA 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.20.(2020·新高考Ⅱ)已知椭圆C : x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为 12 , (1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.21.(2019·天津)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,顶点为B.已知√3|OA|=2|OB|(O为原点).(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设经过点F且斜率为34的直线l与椭圆在x轴上方的交点为p,圆C同时与x轴和直线l 相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP,求椭圆的方程.22.(2019·全国Ⅲ卷文)已知曲线C:y= x22,D为直线y= −12上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.23.(2019·全国Ⅲ卷理)已知曲线C: y=x22,D为直线y=- 12的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E(0,52)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.24.(2019·全国Ⅱ卷文)已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点。
2018解析几何高考题
2018解析几何高考题1【2018年理北京卷】在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线的距离,当θ,m变化时,d的最大值为A. 1B. 2C. 3D. 42.【2018年理新课标I卷】已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=A. B. 3 C. D. 43.【2018年理新课标I卷】设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=A. 5B. 6C. 7D. 84.【2018年全国卷Ⅲ理】设是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为A. B. 2 C. D.5.【2018年全国卷Ⅲ理】直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则面积的取值范围是A. B. C. D.6.【2018年理数全国卷II】已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为A. B. C. D.7.【2018年理数全国卷II】双曲线的离心率为,则其渐近线方程为A. B. C. D.8.【2018年理北京卷】已知椭圆,双曲线.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N的离心率为__________.9.【2018年理北京卷】已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O为原点,,,求证:为定值.10.【2018年理新课标I卷】设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.(1)当与轴垂直时,求直线的方程;(2)设为坐标原点,证明:.11.【2018年全国卷Ⅲ理】已知斜率为的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为.(1)证明:;(2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:,,成等差数列,并求该数列的公差.12.【2018年理数全国卷II】设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.(1)求的方程;(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.1.【答案】C点睛:与圆有关的最值问题主要表现在求几何图形的长度、面积的最值,求点到直线的距离的最值,求相关参数的最值等方面.解决此类问题的主要思路是利用圆的几何性质将问题转化.2.【答案】B【解析】分析:首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率,并求得其右焦点的坐标,从而得到,根据直角三角形的条件,可以确定直线的倾斜角为或,根据相关图形的对称性,得知两种情况求得的结果是相等的,从而设其倾斜角为,利用点斜式写出直线的方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得,利用两点间距离同时求得的值.详解:根据题意,可知其渐近线的斜率为,且右焦点为,从而得到,所以直线的倾斜角为或,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为,可以得出直线的方程为,分别与两条渐近线和联立,求得,所以,故选B.点睛:该题考查的是有关线段长度的问题,在解题的过程中,需要先确定哪两个点之间的距离,再分析点是怎么来的,从而得到是直线的交点,这样需要先求直线的方程,利用双曲线的方程,可以确定其渐近线方程,利用直角三角形的条件得到直线的斜率,结合过右焦点的条件,利用点斜式方程写出直线的方程,之后联立求得对应点的坐标,之后应用两点间距离公式求得结果.3【答案】D详解:根据题意,过点(–2,0)且斜率为的直线方程为,与抛物线方程联立,消元整理得:,解得,又,所以,从而可以求得,故选D.点睛:该题考查的是有关直线与抛物线相交求有关交点坐标所满足的条件的问题,在求解的过程中,首先需要根据题意确定直线的方程,之后需要联立方程组,消元化简求解,从而确定出,之后借助于抛物线的方程求得,最后一步应用向量坐标公式求得向量的坐标,之后应用向量数量积坐标公式求得结果,也可以不求点M、N的坐标,应用韦达定理得到结果.4【答案】C点睛:本题主要考查双曲线的相关知识,考查了双曲线的离心率和余弦定理的应用,属于中档题。
高考数学一轮复习 第九章 解析几何 第3讲 直线与圆、圆与圆的位置关系 理(2021年最新整理)
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第3讲直线与圆、圆与圆的位置关系一、选择题1.已知集合A={(x,y)|x,y为实数,且x2+y2=1},B={(x,y)|x,y为实数,且x +y=1},则A∩B的元素个数为( ).A.4 B.3 C.2 D.1解析法一(直接法)集合A表示圆,集合B表示一条直线,又圆心(0,0)到直线x+y=1的距离d=错误!=错误!<1=r,所以直线与圆相交,故选C。
法二(数形结合法)画图可得,故选C.答案C2.若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是().A.[-3,-1]B.[-1,3]C.[-3,1] D.(-∞,-3]∪[1,+∞)解析由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为错误!,∴错误!≤错误!,即|a+1|≤2,解得-3≤a≤1.答案C3.若圆(x-a)2+(y-b)2=b2+1始终平分圆(x+1)2+(y+1)2=4的周长,则a,b满足的关系是()A.a2+2a+2b-3=0B.a2+b2+2a+2b+5=0C.a2+2a+2b+5=0D.a2-2a-2b+5=0解析即两圆的公共弦必过(x+1)2+(y+1)2=4的圆心,两圆相减得相交弦的方程为-2(a+1)x-2(b+1)y+a2+1=0,将圆心坐标(-1,-1)代入可得a2+2a+2b+5=0.答案C4.若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三条切线,则a+b的最大值为 ( ).A.-3错误!B.-3 C.3 D.3错误!解析易知圆C1的圆心为C1(-a,0),半径为r1=2;圆C2的圆心为C2(0,b),半径为r2=1.∵两圆恰有三条切线,∴两圆外切,∴|C1C2|=r1+r2,即a2+b2=9。
椭圆及其性质(二)
3-1 C. 2
D. 3-1
P
【解析】 由题设知∠F1PF2=90°,∠PF2F1=60°,|F1F2|=2c,
•
F1
o
•
F2
x
所以|PF2|=c,|PF1|= 3c.由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=2a,即 3c+c=2a,
所以( 3+1)c=2a,故椭圆 C 的离心率 e=ac= 32+1= 3-1.故选 D.
b2 所以 xP=c,将 xP=c 代入椭圆方程得 yP=ba2,即|PF|=ba2,则 tan∠PAF=||APFF||=a+a c=12,
结合 b2=a2-c2,整理得 2c2+ac-a2=0,两边同时除以 a2
得 2e2+e-1=0,解得 e=21或 e=-1(舍去). 故选 D.
b2 1 a2 ac 2b2
aac 2
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第二部分 专题五 解析几何
7
例 2.(1)已知椭圆 C:xa22+by22=1(a>b>0)的右焦点为 F,直线 l:2x-y=0 交椭圆 C 于 A,B 两点,且
|AF|+|BF|=6,若点 F 到直线 l 的距离不小于 2,则椭圆 C 的离心率 e 的取值范围是(
B.( 2-1,1)
C.(0, 3-1)
D.( 3-1,1)
解析:选 B.由题意得 F1(-c,0),F2(c,0),A-c,ba2,B-c,-ba2.
A
y
因为△ABF2 是锐角三角形,所以∠AF2F1<45°,所以 tan∠AF2F1<1,
b2 即2ac<1.整理,得 b2<2ac,所以 a2-c2<2ac.两边同时除以 a2 并整理,
的面积是( C )
专题08 解析几何-2020年高考数学(理)二轮专项习题练(原卷版)
专题08 解析几何一、选择题1.(2018全国卷Ⅲ)直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是A .[2,6]B .[4,8]C .D .2.(2018北京)在平面直角坐标系中,记d 为点(cos ,sin )P θθ到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 A .1B .2C .3D .43.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A .3 B .3 C .3 D .134.在矩形ABCD 中,1AB =,2AD =,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+的最大值为A .3B .CD .25.(2018全国卷Ⅱ)已知1F ,2F 是椭圆22221(0)+=>>:x y C a b a b的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P在过A 且斜率为6的直线上,12△PF F 为等腰三角形,12120∠=︒F F P ,则C 的离心率为 A .23B .12C .13D .146.(2018上海)设P 是椭圆22153x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )A .B .C .D .7.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A.3 B.3 C.3 D .138.已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>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 .13B .12C .23D .349.已知椭圆1C :2221x y m +=(1m >)与双曲线2C :2221x y n-=(0n >)的焦点重合,1e ,2e 分别为1C ,2C 的离心率,则A .m n >且121e e >B .m n >且121e e <C .m n <且121e e >D .m n <且121e e <10.已知抛物线C :22x py =的焦点为F,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF=,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D11.(2018浙江)双曲线2213x y -=的焦点坐标是 A.(, B .(2,0)-,(2,0) C.(0,,D .(0,2)-,(0,2)12.(2018全国卷Ⅰ)已知双曲线C :2213-=x y ,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若∆OMN 为直角三角形,则||MN = A .32B .3 C. D .413.(2018全国卷Ⅱ)双曲线22221(0,0)-=>>x y a b a bA .=yB .=yC .2=±y x D .=y x 14.(2018全国卷Ⅲ)设1F ,2F 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1|||PF OP =,则C 的离心率为AB .2CD15.(2018天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A .221412x y -= B .221124x y -= C .22139x y -= D .22193x y -= 16.若双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线被圆22(2)4x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为A .2BCD .317.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的一条渐近线方程为2y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -=18.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,.若经过F 和(0,4)P 两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为A .22144x y -=B .22188x y -=C .22148x y -=D .22184x y -=19.已知双曲线222=1(0)4x y b b ->,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,四边形的ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为A .22443=1y x -B .22344=1y x -C .2224=1x y b -D .2224=11x y - 20.已知方程222213x y m n m n-=+-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 .(–1,3) C .(0,3) D .(0,3)21.知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b-=的左、右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E的离心率为AB .32CD .2 22.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,B 为虚轴的一个端点,且12120F BF ︒∠=,则双曲线的离心率为( )A .2BC .32 D.23.(2018全国卷Ⅰ)设抛物线C :24=y x 的焦点为F ,过点(2,0)-且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则⋅u u u u r u u u rFM FN =A .5B .6C .7D .824.已知F 为抛物线C :24y x =的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A 、B 两点,直线2l 与C 交于D 、E 两点,则||||AB DE +的最小值为 A .16 B .14 C .12 D .1025.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为AB .23CD .126.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知||AB=42,||DE=25,则C的焦点到准线的距离为A.2 B.4 C.6 D.8二、填空题27.(2018天津)已知圆2220x y x+-=的圆心为C,直线21,223⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩x ty t(t为参数)与该圆相交于A,B两点,则ABC△的面积为.28.(2018江苏)在平面直角坐标系xOy中,A为直线:2l y x=上在第一象限内的点,(5,0)B,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若0AB CD⋅=u u u r u u u r,则点A的横坐标为.29.在平面直角坐标系xOy中,(12,0)A-,(0,6)B,点P在圆O:2250x y+=上,若20PA PB⋅u u u r u u u r≤,则点P的横坐标的取值范围是.30.如图,圆C与x轴相切于点(1,0)T,与y轴正半轴交于两点,A B(B在A的上方),且2AB=.(Ⅰ)圆C的标准..方程为;(Ⅱ)过点A任作一条直线与圆22:1O x y+=相交于,M N两点,下列三个结论:①NA MANB MB=;②2NB MANA MB-=;③22NB MANA MB+=.其中正确结论的序号是. (写出所有正确结论的序号)31.(2018浙江)已知点(0,1)P,椭圆224xy m+=(1m>)上两点A,B满足2AP PB=u u u r u u u r,则当m=___时,点B横坐标的绝对值最大.32.(2018北京)已知椭圆22221(0)x yM a ba b+=>>:,双曲线22221x yNm n-=:.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为__________;双曲线N 的离心率为__________.33.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆()222210x y a b a b +=>>的右焦点,直线2by =与椭圆交于,B C两点,且90BFC ∠=︒,则该椭圆的离心率是 .34.已知F 是双曲线C :2213y x -=的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点,若OP OF =,则OPF V的面积为______.35.(2018上海)双曲线2214x y -=的渐近线方程为 . 36.(2018江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐,则其离心率的值是 . 37.在平面直角坐标系xOy 中 ,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是1F ,2F ,则四边形12F PF Q 的面积是 .38.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若MAN ∠=60°,则C 的离心率为________.39.平面直角坐标系xOy 中,双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右支与焦点为F 的抛物线22(0)x py p =>交于A ,B 两点,若||||4||AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .40.(2018全国卷Ⅲ)已知点(1,1)M -和抛物线C :24y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=o ,则k =______.41.已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则||FN = . 三、解答题42.(2016年全国I)设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点(1,0)B 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 .(I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线1C ,直线l 交1C 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.43.(2018全国卷Ⅰ)设椭圆:C 2212+=x y 的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.44.(2018全国卷Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :22143x y +=交于A ,B 两点,线段AB 的中点为(1,)M m (0)m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0u u u r u u u r u u u r .证明:||FA u u u r ,||FP u u u r ,||FB u u u r成等差数列,并求该数列的公差.45.(2018天津)设椭圆22221x x a b+=(0a b >>)的左焦点为F ,上顶点为BA 的坐标为(,0)b ,且FB AB ⋅=(1)求椭圆的方程;(2)设直线l :(0)y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若4AQ AOQ PQ=∠(O 为原点) ,求k 的值.46.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,四点1(1,1)P ,2(0,1)P ,3(1,)2P =-,4(1,2P =中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过2P 点且与C 相交于A ,B 两点.若直线2P A 与直线2P B 的斜率的和为1-,证明:l过定点.47.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =u u u r u u u r .(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=u u u r u u u r.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .48.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.49.设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △6AP 的方程.50.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>的离心率为2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程; (Ⅱ)如图,动直线l:1y k x =交椭圆E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且12k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M e 的半径为MC ,,OS OT 是M e 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.51.如图,已知双曲线C :2221x y a-=(0a >)的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,xAF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点). (1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:020=-y y a x x l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明:当点P 在C 上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值.52.(2018北京)已知抛物线C :22y px =经过点(1,2)P .过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=u u u u r u u u r ,QN QO μ=u u u r u u u r ,求证:11λμ+为定值.53.(2018全国卷Ⅱ)设抛物线24=:C y x 的焦点为F ,过F 且斜率为(0)>k k 的直线l 与C 交于A ,B两点,||8=AB . (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.54.(2018浙江)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :24y x =上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆2214y x +=(0x <)上的动点,求PAB ∆面积的取值范围.55.已知抛物线C :22y x =,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点(4,2)P -,求直线l 与圆M 的方程.56.如图,已知抛物线2x y =.点11(,)24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.57.已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为32,点(0,2)M在椭圆C上,焦点为12,F F,圆O 的直径为12F F.(1)求椭圆C及圆O的标准方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P,且直线l与椭圆C交于,A B两点.记OABV的面积为S,证明:3S<58.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.59.已知椭圆Γ:22 221(0)x ya ba b+=>>的离心率为12,点A为该椭圆的左顶点,过右焦点(),0F c的直线l与椭圆交于B,C两点,当BC x⊥轴时,三角形ABC的面积为18.()1求椭圆Γ的方程;()2如图,当动直线BC斜率存在且不为0时,直线x c=分别交直线AB,AC于点M、N,问x轴上是否存在点P,使得PM PN⊥,若存在求出点P的坐标;若不存在说明理由.60.已知椭圆C:22221(0)x ya ba b+=>>过点(22,,左焦点(2,0)F-(1)求椭圆C的标准方程;x=-上的投影N与点B的(2)过点F作于x轴不重合的直线l,l与椭圆交于A,B两点,点A在直线4连线交x轴于D点,D点的横坐标0x是否为定值?若是,请求出定值;若不是,请说明理由。
高三数学-2018年全国高考数学试题汇编——解析几何(三) 精品
2018年全国高考数学试题汇编——解析几何(三)1.(2018年湖北高考·文史类第2题)已知点M (6,2)和M 2(1,7).直线y=mx —7与线段M 1M 2的交点M 分有向线段M 1M 2的比为3:2,则m 的值为 ( )A .23-B .32-C .41 D .42.(2018年湖北高考·文史类第4题)两个圆0124:0222:222221=+--+=-+++y x y x C y x y x C 与的公切线有且仅有 ( )A .1条B .2条C .3条D .4条3.(2018年湖北高考·理工类第1题)与直线042=+-y x 的平行的抛物线2x y =的切线方程是 ( ) A .032=+-y x B .032=--y xC .012=+-y xD .012=--y x4.(2018年湖北高考·理工类第6题)已知椭圆191622=+y x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上,若P 、F 1、F 2是一个直角三角形的三个顶点,则点P 到x 轴的距离为 ( )A .59 B .3 C .779 D .49 5.(2018年浙江高考·文史类第2题)直线y=2与直线x+y —2=0的夹角是( )(A)4π(B)3π(C)2π(D)43π 6.(2018年浙江高考·理工类第2题,文史类第5题)点P 从(1,0)出发,沿单位圆122=+y x 逆时针方向运动32π弧长到达Q 点,则Q 的坐标为 ( )(A) )23,21(-(B) ()21,23--(C) ()23,21--(D) ()21,23-7.(2018年浙江高考·理工类第4题,文史类第6题)曲线x y 42=关于直线x=2对称的曲线方程是( )(A) x y 482-= (B) 842-=x y (C) x y 4162-=(D) 1642-=x y8.(2018年浙江高考·理工类第5题)设z=x —y ,式中变量x 和y 满足条件⎩⎨⎧≥-+≥-03,02y x y x 则z 的最小值为( )(A) 1 (B) –1 (C) 3 (D) –39.(2018年浙江高考·文史类第11题)椭圆)0(12222〉〉=+b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,线段F 1F 2被点(2b ,0)分成5:3两段,则此椭圆的离心率为( ) (A)1716(B)17174 (C)54(D)552 10.(2018年浙江高考·理工类第9题)若椭圆)0(12222〉〉=+b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点分成5:3两段,则此椭圆的离心率为( ) (A)1716(B )17174 (C )54(D )552 11.(2018年福建高考·理工类第4题,文史类第4题)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF 2是正三角形,则这个椭圆的离心率是 ( )A .33B .32C .22D .23 12.(2018年福建高考·文史类第12题)13.(2018年福建高考·理工类第12题)如图,B 地在A 地的正东方向4 km 处,C 地在B 地的 北偏东30°方向2 km 处,河流的没岸PQ (曲线)上任意一点到A 的距离比到B 的距离远2 km.现要在曲线PQ 上 选一处M 建一座码头,向B 、C 两地转运货物.经测算, 从M 到B 、M 到C 修建公路的费用分别是a 万元/km 、2a 万元/km ,那么修建这两条公路的总费用最低是( )A .(27-2)a 万元B .5a 万元C .(27+1) a 万元D .(23+3) a 万元14.(2018年福建高考·理工类第13题,文史类第13题)直线x +2y=0被曲线x 2+y 2-6x -2y -15=0所截得的弦长等于 . 15.(2018年广东高考第8题)若双曲线2220)x y k k -=>(的焦点到它相对应的准线的距离是2,则k= ( )A . 6B . 8C . 1D . 416.(2018年广东高考第10题)变量x 、y 满足下列条件:212,2936,2324,0,0.x y x y x y x y +≥⎧⎪+≥⎪⎨+=⎪⎪≥≥⎩ 则使z=3x+2y 的值最小的(x ,y )是( )A . ( 4.5 ,3 )B . ( 3,6 )C . ( 9, 2 )D . ( 6, 4 )17.(2018年广东高考第12题)如右下图,定圆半径为a 、圆心为 ( b ,c ),则直线ax+by+c=0与直线 x –y+1=0的交点在 ( ) A . 第四象限 B . 第三象限 C .第二象限D .第一象限 18.(2018年江苏高考第5题)若双曲线18222=-by x 的一条准线与抛物线x y 82=的准线重合,则双曲线的离心率为 ( )A .2B .22C . 4D .2419.(2018年江苏高考第11题)设k>1,f(x)=k(x-1)(x ∈R ) . 在平面直角坐标系xOy 中,函数y=f(x)的图象与x 轴交于A 点,它的反函数y=f -1(x)的图象与y 轴交于B 点,并且这两个函数的图象交于P 点. 已知四边形OAPB 的面积是3,则k 等于 ( )A .3B .32C .43D .6520.(2018年江苏高考第14题)以点(1,2)为圆心,与直线4x+3y-35=0相切的圆的方程是________________.21.(2018年辽宁高考第6题)已知点)0,2(-A 、)0,3(B ,动点2),(x y x P =⋅满足,则点P 的轨迹是 ( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线22.(2018年辽宁高考第9题)已知点)0,2(1-F 、)0,2(2F ,动点P 满足2||||12=-PF PF . 当点P 的纵坐标是21时, 点P 到坐标原点的距离是A .26 B .23 C .3D .223.(2018年辽宁高考第13题)若经过点P (-1,0)的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,则此直线在y 轴上 的截距是 . 24.(2018年湖北高考·理工类第20题,文史类第20题,本小题满分12分)直线12:1:22=-+=y x C kx y l 与双曲线的右支交于不同的两点A 、B.(I )求实数k 的取值范围;(II )是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.25.(2018年浙江高考·理工类第21题,满分12分;文史类第22题,满分14分)已知双曲线的中心在原点,右顶点为A (1,0)点P 、Q 在双曲线的右支上,支M (m,0)到直线AP 的距离为1.(Ⅰ)若直线AP 的斜率为k ,且]3,33[∈k ,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)当12+=m 时,ΔAPQ 的内心恰好是点M ,求此双曲线的方程.26.(2018年浙江高考·理工类第22题,本题满分14分)如图,ΔOBC 的在个顶点坐标分别为(0,0)、(1,0)、(0,2),设P 为线段BC 的中点,P 2为线段CO 的中点,P 3为线段OP 1的中点,对于每一个正整数n,P n+3为线段P n P n+1的中点,令P n 的坐标为(x n,y n ), .2121++++=n n n n y y y a (Ⅰ)求321,,a a a 及n a ; (Ⅱ)证明;,414*+∈-=N n y y nn (Ⅲ)若记,,444*+∈-=N n y y b n n n 证明{}n b 是等比数列. 27.(2018年福建高考·文史类第21题,本小题满分12分)如图,P 是抛物线C :y=21x 2上一点,直线l 过点P 并与抛物线C 在点P 的切线垂直,l 与抛物线C 相交于另一点Q.(Ⅰ)当点P 的横坐标为2时,求直线l 的方程;(Ⅱ)当点P 在抛物线C 上移动时,求线段PQ 中点M 的轨迹方程,并求点M 到x 轴的最短距离.28.(2018年福建高考·理工类第22题,本小题满分12分)如图,P 是抛物线C :y=21x 2上一点,直线l 过点P 且与抛物线C 交于另一点Q. (Ⅰ)若直线l 与过点P 的切线垂直,求线段PQ 中点M 的轨迹方程; (Ⅱ)若直线l 不过原点且与x 轴交于点S ,与y 轴交于点T ,试求||||||||SQ ST SP ST +的取值范围.29. (2018年广东高考第20题,12分)某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s. 已知各观测点到该中心的距离都是1020m. 试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/ s :相关各点均在同一平面上)30.(2018年广东高考第22题,14分)设直线与椭圆2212516x y +=相交于A 、B 两点,又与双曲线x 2–y 2=1相交于C 、D两点, C 、D 三等分线段AB . 求直线的方程.31.(2018年江苏高考第21题)已知椭圆的中心在原点,离心率为12 ,一个焦点是F (-m,0)(m 是大于0的常数).(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设Q 是椭圆上的一点,且过点F 、Q 的直线l 与y 轴交于点M. =,求直线l 的斜率.32.(2018年辽宁高考第19题,本小题满分12分)设椭圆方程为1422=+y x ,过点M (0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 是坐标原点,点P 满足)(21+=,点N 的坐标为)21,21(,当l 绕点M 旋转时,求: (1)动点P 的轨迹方程; (2)||NP 的最小值与最大值.参考答案1.D 2.B 3.D 4.D 5.A 6.A 7.C 8.A 9.D 10.D 11.A 12.B 13.B 14. 45 15.C 16.B 17.C 18.A 19.B20.25)2()1(22=-+-y x21.D 22.A 23.1 24.(2018年湖北高考·理工类第20题,文史类第20题)本小题主要考查直线、双曲线的方程和性质,曲线与方程的关系,及其综合应用能力,满分12分.解:(Ⅰ)将直线整理得后的方程代入双曲线的方程,12122=-+=y x C kx y l.022)2(22=++-kx x k ……①依题意,直线l 与双曲线C 的右支交于不同两点,故.22.022022,0)2(8)2(,0222222-<<-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->-->--=∆≠-k k k k k k k k 的取值范围是解得(Ⅱ)设A 、B 两点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则由①式得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅-=+.22,22222221k x x kk x x ……② 假设存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F (c,0). 则由FA ⊥FB 得:.0)1)(1())((.0))((21212121=+++--=+--kx kx c x c x y y c x c x 即整理得.01))(()1(221212=+++-++c x x c k x x k ……③把②式及26=c 代入③式化简得 .066252=-+k k解得))(2,2(566566舍去或--∉-=+-=k k 可知566+-=k 使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点.25. (2018年浙江高考·理工类第21题,满分12分;文史类第22题,满分14分) 解: (Ⅰ)由条件得直线AP 的方程),1(-=x k y 即.0=--k y kx因为点M 到直线AP 的距离为1, ∵,112=+-k k mk即221111kk k m +=+=-. ∵],3,33[∈k ∴,21332≤-≤m 解得332+1≤m ≤3或--1≤m ≤1--332.∴m 的取值范围是].3,3321[]3321,1[+-- (Ⅱ)可设双曲线方程为),0(1222≠=-b by x 由),0,1(),0,12(A M +得2=AM .又因为M 是ΔAPQ 的内心,M 到AP 的距离为1,所以∠MAP=45º,直线AM 是∠PAQ的角平分线,且M 到AQ 、PQ 的距离均为1.因此,1,1-==AQ AP k k (不妨设P 在第一象限)直线PQ 方程为22+=x . 直线AP 的方程y=x-1,∴解得P 的坐标是(2+2,1+2),将P 点坐标代入1222=-by x 得,32122++=b所以所求双曲线方程为,112)32(22=++-y x即.1)122(22=--y x26.(2018年浙江高考·理工类第22题,满分14分)解:(Ⅰ)因为43,21,153421=====y y y y y , 所以2321===a a a ,又由题意可知213+++=n n n y y y ∴321121++++++=n n n n y y y a =221121++++++n n n n y y y y =,2121n n n n a y y y =++++ ∴{}n a 为常数列. ∴.,21*∈==N n a a n (Ⅱ)将等式22121=++++n n n y y y 两边除以2,得 ,124121=++++n n n y y y 又∵2214++++=n n n y y y ∴.414nn y y -=+(Ⅲ)∵)41()41(44444841n n n n n yy y y b ---=-=+++-)(41444n n y y --=+ ,41n b -= 又∵,041431≠-=-=y y b∴{}n b 是公比为41-的等比数列.27.(2018年福建高考·文史类第21题)本题主要考查直线、抛物线、不等式等基础知识,求轨迹方程的方法,解析几何的基本思想和综合解题能力.满分12分.解:(Ⅰ)把x =2代入221x y =,得y=2, ∴点P 坐标为(2,2). 由 221x y =, ① 得x y =', ∴过点P 的切线的斜率k 切=2, 直线l 的斜率k l =-切k 1=,21- ∴直线l 的方程为y -2=-21(x -2),即 x +2y -6=0.(Ⅱ)设.21),,(20000x y y x P =则 ∵ 过点P 的切线斜率k 初=x 0,当x 0=0时不合题意,.00≠x ∴ 直线l 的斜率k l =-切k 1=01x -,直线l 的方程为 ).(1210020x x x x y --=-② 方法一:联立①②消去y ,得x 2+02x x -x 02-2=0. 设Q ).,(),,(11y x M y x ∵M 是PQ 的中点,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=+---=-=+=.12121)1(1,122020********x x x x x x y x x x x 消去x 0,得y=x 2+1212+x(x ≠0)就是所求的轨迹方程. 由x ≠0知.121212121,022222+=+⋅≥++=∴>xx x x y x上式等号仅当21,21422±==x xx 即时成立,所以点M 到x 轴的最短距离是.12+ 方法二:设Q ).,(),,(11y x M y x 则 由y 0=21x 02,y 1=21x 12,x =,210x x + ∴ y 0-y 1=21x 02-21x 12=21(x 0+x 1)(x 0-x 1)=x (x 0-x 1), ∴,11010x k x x y y x l -==--=∴,10x x -=将上式代入②并整理,得 y=x 2+1212+x(x ≠0)就是所求的轨迹方程. 由x ≠0知.121212121,022222+=+⋅≥++=∴>x x x x y x 上式等号仅当21,21422±==x xx 即时成立,所以点M 到x 轴的最短距离是.12+28. (2018年福建高考·理工类第22题)本题主要考查直线、抛物线、不等式等基础知识,求轨迹方程的方法,解析几何的基本思想和综合解题能力.满分12分. 解:(Ⅰ)设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),M(x 0,y 0),依题意x 1≠0,y 1>0,y 2>0.由y=21x 2, ① 得y '=x .∴过点P 的切线的斜率k 切= x 1, ∴直线l 的斜率k l =-切k 1=-11x , ∴直线l 的方程为y -21x 12=-11x (x -x 1), 方法一:联立①②消去y ,得x 2+12x x -x 12-2=0. ∵M 是PQ 的中点x 0=221x x +=-11x , ∴ y 0=21x 12-11x (x 0-x 1). 消去x 1,得y 0=x 02+221x +1(x 0≠0),∴PQ 中点M 的轨迹方程为y=x 2+221x +1(x ≠0).方法二: 由y 1=21x 12,y 2=21x 22,x 0=221x x +, 得y 1-y 2=21x 12-21x 22=21(x 1+x 2)(x 1-x 2)=x 0(x 1-x 2), 则x 0=2121x x y y --=k l =-11x , ∴x 1=-1x , 将上式代入②并整理,得 y 0=x 02+221x +1(x 0≠0),∴PQ 中点M 的轨迹方程为y=x 2+221x +1(x ≠0).(Ⅱ)设直线l :y=k x +b ,依题意k ≠0,b ≠0,则T(0,b). 分别过P 、Q 作PP '⊥x 轴,QQ '⊥y 轴,垂足分别为P '、Q ',则=+||||||||SQ ST SP ST ||||||||||||||||21y b y b Q Q OT P P OT +='+'. y=21x 2 由 消去x ,得y 2-2(k 2+b)y+b 2=0. ③ y=kx+by 1+y 2=2(k 2+b),则y 1y 2=b 2.方法一: ∴=+||||||||SQ ST SP ST |b|(2111y y +)≥2|b|211y y =2|b|21b =2. ∵y 1、y 2可取一切不相等的正数, ∴||||||||SQ ST SP ST +的取值范围是(2,+∞). 方法二:∴||||||||SQ ST SP ST +=|b|2121y y y y +=|b|22)(2bb k +. 当b>0时,||||||||SQ ST SP ST +=b 22)(2b b k +=b b k )(22+=b k 22+2>2;当b<0时,||||||||SQ ST SP ST +=-b 22)(2bb k +=b b k -+)(22. 又由方程③有两个相异实根,得△=4(k 2+b)2-4b 2=4k 2(k 2+2b)>0,于是k 2+2b>0,即k 2>-2b. 所以||||||||SQ ST SP ST +>b b b -+-)2(2=2.∵当b>0时,bk 22可取一切正数,∴||||||||SQ ST SP ST +的取值范围是(2,+∞). 方法三:由P 、Q 、T 三点共线得k TQ =K TP , 即22x b y -=11x by -. 则x 1y 2-b x 1=x 2y 1-b x 2,即b(x 2-x 1)=(x 2y 1-x 1y 2).于是b=122212122121x x x x x x -⋅-⋅=-21x 1x 2.∴||||||||SQ ST SP ST +=||||||||21y b y b +|1|21x x -|1|21x x -||12x x +||21x x ≥2.∵||12x x 可取一切不等于1的正数, ∴||||||||SQ ST SP ST +的取值范围是(2,+∞).29.(2018年广东高考第20题,12分) 解:如图,y xoAB C P以接报中心为原点O ,正东、正北方向为x 轴、y 轴正向,建立直角坐标系.设A 、B 、C 分别是西、东、北观测点,则A (-1020,0),B (1020,0),C (0,1020)设P (x,y )为巨响为生点,由A 、C 同时听到巨响声,得|PA|=|PB|,故P 在AC 的垂直平分线PO 上,PO 的方程为y=-x ,因B 点比A 点晚4s 听到爆炸声,故|PB|- |PA|=340×4=1360 由双曲线定义知P 点在以A 、B 为焦点的双曲线12222=-by a x 上, 依题意得a=680, c=1020,13405680340568010202222222222=⨯-⨯=-=-=∴y x a c b 故双曲线方程为用y=-x 代入上式,得5680±=x ,∵|PB|>|PA|,10680),5680,5680(,5680,5680=-=-=∴PO P y x 故即答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心m 10680处.30.(2018年广东高考第22题,14分)解:首先讨论l 不与x 轴垂直时的情况,设直线l 的方程为 y=kx+b ,如图所示,l 与椭圆、双曲线的交点为:),(),,(),,(),,(44332211y x D y x C y x B y x Ayxol ABC D依题意有3,==,由)2...(0)1(2)1(1251650)1...(0)40025(2)2516(116252222222122222=+---⎩⎨⎧=-+=+-=+∴=-+-+⎪⎩⎪⎨⎧=++=b bkx x k y x b kx y kbkx x b bkx x k y x b kx y 得由得 若1±=k ,则与双曲线最多只有一个交点,不合题意,故1±≠k24312kbkx x -=+∴ 由43214213x x x x x x x x +=+⇒-=-⇒=13161616410),(331)2(,1645)1(,0)(0001225165022341224,322,122±=⇒+=--=-⇒=+±=-±====⇒=⇒-=+-⇒b b b x x x x CD AB b x b x k i b k bk kbkk bk 即由得由得由时当或 故l 的方程为1316±=y (ii)当b=0时,由(1)得24,322,111)2(,251620kx kx -±=+±=得由由251616251640)(33223412±=⇒-=+-=-⇒=k k k x x x x 即由 故l 的方程为x y 2516±= 再讨论l 与x 轴垂直的情况.设直线l 的方程为x=c,分别代入椭圆和双曲线方程可解得,2412412524124125162558||3||||3||1,255422341224,322,1±=±=⇒-=--=-⇒=-±=-±=x l c c c y y y y CD AB c y c y 的方程为故即由 综上所述,故l 的方程为1316±=y 、x y 2516±=和24124125±=x31.(2018年江苏高考第21题)本小题主要考查直线、椭圆和向量等基本知识,以及推理能力和运算能力.满分12分.解:(I )设所求椭圆方程是).0(12222>>=+b a by a x由已知,得 ,21,==a c m c 所以m b m a 3,2==. 故所求的椭圆方程是1342222=+m y m x (II )设Q (Q Q y x ,),直线),0(),(:km M m x k y l 则点+=当),,0(),0,(,2km M m F -=由于由定比分点坐标公式,得,62.139494,)3,32(.31210,32212022222±==+-=++=-=+-=k mm k m m kmm Q km km y m m x Q Q 解得所以在椭圆上又点km kmy m m x Q Q -=-=-=--⨯-+=-=21,221)()2(0,2当.于是.0,134422222==+k m m k m m 解得 故直线l 的斜率是0,62±.32.(2018年辽宁高考第19题)本小题主要考查平面向量的概念、直线方程的求法、椭圆的方程和性质等基础知识,以及轨迹的求法与应用、曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力. 满分12分.(1)解法一:直线l 过点M (0,1)设其斜率为k ,则l 的方程为.1+=kx y记),(11y x A 、),,(22y x B 由题设可得点A 、B 的坐标),(11y x 、),(22y x 是方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=14122y x kx y 的解.…………………………2分 将①代入②并化简得,032)4(22=-++kx x k ,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++-=+.48,42221221k y y k k x x 于是 ).44,4()2,2()(21222121kk k y y x x ++-=++=+=…………6分 设点P 的坐标为),,(y x 则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=.44,422k y kk x 消去参数k 得0422=-+y y x ③ 当k 不存在时,A 、B 中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,所以点P 的轨迹方程为.0422=-+y y x ………………8分解法二:设点P 的坐标为),(y x ,因),(11y x A 、),(22y x B 在椭圆上,所以,142121=+y x ④ .142222=+y x ⑤④—⑤得0)(4122212221=-+-y y x x ,所以 .0))((41))((21212121=+-++-y y y y x x x x当21x x ≠时,有.0)(4121212121=--⋅+++x x y y y y x x ⑥ ① ②并且⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--=-+=+=.1,2,221212121x x y y x y y y y x x x ⑦ 将⑦代入⑥并整理得 .0422=-+y y x ⑧当21x x =时,点A 、B 的坐标为(0,2)、(0,-2),这时点P 的坐标为(0,0) 也满足⑧,所以点P 的轨迹方程为.141)21(16122=-+y x ………………8分 (2)解:由点P 的轨迹方程知.4141,1612≤≤-≤x x 即所以 127)61(3441)21()21()21(||222222++-=-+-=-+-=x x x y x ……10分故当41=x ,||取得最小值,最小值为61;41-=x 当时,||取得最大值,最大值为.621……………………12分。
2010-2018年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编——09、解析几何 - 副本
解析几何【2010年新课标卷,12】已知双曲线E 的中心为原点,F(3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N(-12,-15),则E 的方程为( )(A )22136x y -= (B ) 22145x y -= (C ) 22163x y -= (D )22154x y -= 【2010年新课标卷,15】过点A(4,1)的圆C 与直线10x y --=相切于点B(2,1).则圆C的方程为 .【2011年新课标Ⅰ卷,14】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点12,F F 在x 轴上,离心率为2.过1F 的直线L 交C 于,A B 两点,且2ABF V 的周长为16,那么C 的方程为 .【2012年新课标Ⅰ卷,8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A ,B 两点,||AB =,则C 的实轴长为( )AB .C .4D .8【2013年新课标Ⅰ卷,4】已知双曲线C :2222=1x y a b-(a >0,b >0)的离心率为2,则C的渐近线方程为( ).A .y =14x ±B .y =13x ±C .y =12x ± D .y =±x 【2013年新课标Ⅰ卷,10】已知椭圆E :2222=1x y a b+(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( )A .22=14536x y + B .22=13627x y + C .22=12718x y + D .22=1189x y + 【2013年新课标Ⅱ卷,11】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,||5MF =,若以MF 为直径的园过点(0,2),则C 的方程为( ) A.24y x =或28y x = B.22y x =或28y x = C.24y x =或216y x =D.22y x =或216y x =【2013年新课标Ⅱ卷,12】已知点(1,0)A -,(1,0)B ,(0,1)C ,直线(0)y ax b a =+>将ABC △分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是( )A.(0,1)B.1(1)2C.1(1]3D.11[,)32【2014年新课标Ⅰ卷,4】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )A B .3 C D .3m【2014年新课标Ⅰ卷,10】已知抛物线C :28y x =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4FP FQ =,则||QF =( )A .72 B .52C .3D .2 【2014年新课标Ⅱ卷,6】设点M (0x ,1),若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得∠OMN =45º,则0x 的取值范围是________.【2014年新课标Ⅱ卷,10】设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30º的直线交C 于A , B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( )A BC .6332D .94【2015年新课标Ⅰ卷,5】已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C的两个焦点,若120MF MF ⋅<,则0y 的取值范围是( )A .(33-B .(,)66-C .(33-D .()33- 【2015年新课标Ⅰ卷,14】一个圆经过椭圆221164x y +=的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .【2015年新课标Ⅱ卷,7】过三点A (1, 3),B (4, 2),C (1, -7)的圆交于y 轴于M 、N 两点,则MN =( )A .B .8C .D .10【2016年新课标Ⅰ卷,5】已知方程132222=--+nm y n m x 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 .)3,1(-B .)3,1(-C .)3,0(D .)3,0(【2016年新课标Ⅰ卷,10】以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于B A ,两点,交C 的准线于E D ,两点,已知24=AB ,52=DE ,则C 的焦点到准线的距离为( ) 【2016年新课标Ⅱ卷,4】圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a =( )A .43-B .34-C D .2【2018年新课标Ⅰ卷,11】已知双曲线C :2213x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若OMN △为直角三角形,则|MN |=( )A .32B .3C .D .4【2018年新课标Ⅱ卷,5】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>为( )A .y =B .y =C .y =D .y = 【2017年新课标Ⅱ卷,16】已知F 是抛物线C:28y x =的焦点,M 是C 上一点,F M 的延长线交y 轴于点N .若M 为F N 的中点,则F N = .【2017年新课标Ⅲ卷,5】已知双曲线22221x y C a b-=:(0a >,0b >)的一条渐近线方程为y =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点.则C 的方程为( ) A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【2018年新课标Ⅰ卷,8】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN ⋅=( ) A .5 B .6 C .7 D .8【2016年新课标Ⅲ卷,16】已知直线l :30mx y m ++-=与圆2212x y +=交于,A B两点,过,A B 分别做l 的垂线与x 轴交于,C D 两点,若AB =则||CD =____________.【2017年新课标Ⅰ卷,10】已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( )A .16B .14C .12D .10【2011年新课标Ⅰ卷,7】设直线L 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,L与C 交于A ,B 两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A B C .2 D .3【2012年新课标Ⅰ卷,4】设1F 、2F 是椭圆E :2222x y a b+(0a b >>)的左、右焦点,P为直线32ax =上一点,21F PF ∆是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( ) A .12 B .23 C .34 D .45【2015年新课标Ⅱ卷,11】已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( )AB .2CD 【2016年新课标Ⅱ卷,11】已知F 1,F 2是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E上,M F 1与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( )A B .32C D .25.(2016年全国III)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>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 .13B .12C .23D .34【2017年新课标Ⅰ卷,15】已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________.【2017年新课标Ⅱ卷,9】若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2BCD 【2017年新课标Ⅲ卷,10】已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段1A 2A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )A .BCD .13【2018年新课标Ⅱ卷,12】已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为( )A.23 B .12 C .13D .14 【2018年新课标Ⅲ卷,6】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2222x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[]26,B .[]48,C .D .⎡⎣【2018年新课标Ⅲ卷,11】设12F F ,是双曲线22221x y C a b-=:(00a b >>,)的左,右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1PF =,则C 的离心率为( )A B .2 C D【2018年新课标Ⅲ卷,16】已知点()11M -,和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB =︒∠,则k =________.二、解答题.【2010年新课标卷,20】设12,F F 分别是椭圆E:22221x y a b+=(a>b>0)的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相较于A,B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列.(Ⅰ)求E 的离心率;(Ⅱ)设点P (0,-1)满足PA PB =,求E 的方程.【2011年新课标卷,20】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 uuu r uu r, MA AB MB BA ⋅=⋅uuu r uu u r uuu r uu r ,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. 【2012年新课标卷,20】设抛物线C :py x 22=(0>p )的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点. (1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为24,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点, 求坐标原点到m ,n 距离的比值.【2013年新课标Ⅰ卷,20】已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=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 .(1)求C 的方程;(2)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB |.【2013年新课标Ⅱ卷,20】平面直角坐标系xOy 中,过椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>右焦点F的直线0x y +=交M 于,A B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12. (Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ),C D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD AB ⊥,求四边形ACBD 面积的最大值.【2014年新课标Ⅰ卷,20】已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为,F 是椭圆的焦点,直线AF ,O 为坐标原点.(Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.【2014年新课标Ⅱ卷,20】设F 1,F 2分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a, b .【2015年新课标Ⅰ卷,20】在直角坐标系xOy 中,曲线C :24x y =与直线l :y kx a=+(0a >)交于,M N 两点.(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)在y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由.【2015年新课标Ⅱ卷,20】已知椭圆C :2229x y m +=(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M . (Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.【2016年新课标Ⅰ卷,20】设圆015222=-++x y x 的圆心为A ,直线l 过点)0,1(B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于D C ,两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (Ⅰ)证明EB EA +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(Ⅱ)设点E 的轨迹为曲线1C ,直线l 交1C 于N M ,两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于Q P ,两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【2016年新课标Ⅱ卷,20】已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k >0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t =4,|AM|=|AN|时,求△AMN 的面积; (Ⅱ)当2|AM|=|AN|时,求k 的取值范围.【2016年新课标Ⅲ卷,20】已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,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ARFQ ;(II )若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.【2017年新课标Ⅰ卷,20】已知椭圆C :2222=1x y a b+(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–1,2 ),P 4(1,2)中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.【2017年新课标Ⅱ卷,20】设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .【2017年新课标Ⅲ卷,20】已知抛物线2:2C y x =,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4,2-),求直线l 与圆M 的方程.【2018年新课标Ⅰ卷,19】设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.【2018年新课标Ⅱ卷,19】设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.【2018年新课标Ⅲ卷,20】知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB 的中点为()()10M m m >,.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.2010-2018年全国新课标卷(ⅠⅡⅢ卷)理科数学试题分类汇编09、解析几何(解析版)一、选择题与填空题.【2010年新课标卷,12】已知双曲线E 的中心为原点,F(3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N(-12,-15),则E 的方程为( )(A )22136x y -= (B ) 22145x y -= (C ) 22163x y -= (D )22154x y -= 【答案】B【解析】设双曲线方程为22222222221,x y b x a y a b a b-=-=即,1122(,),(,)A x y B x y由2222222222221122,b x a y a b b x a y a b -=-=得2212121212()()()0()y y b x x a y y x x -+-+=- AB PN N 又中点(-12,-15),k =k ,2222-12+1504=5b a b a ∴=即,22+9b a =所以224,=5a b =,选B【2010年新课标卷,15】过点A(4,1)的圆C 与直线10x y --=相切于点 B(2,1).则圆C 的方程为 .【答案】223)2x y -+=( 【解析】设圆心(,)O a b ,借助图形可知3a =,又11032b OB b -∴=-=-与切线垂直,即22C (2)2r OB x y ==∴--=圆的方程为【2011年新课标Ⅰ卷,7】设直线L 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,L 与C 交于A ,B 两点,AB 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )ABC .2D .3 【答案】B【解析】通径|AB|=222b a a=得2222222b a a c a =⇒-=,选B 【2011年新课标Ⅰ卷,14】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点12,F F 在x轴上,离心率为2.过1F 的直线L 交C 于,A B 两点,且2ABF V 的周长为16,那么C 的方程为 .【答案】221168x y +=【解析】由2416c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩得a=4.c=从而b=8,221168x y ∴+=为所求. 【2012年新课标Ⅰ卷,4】设1F 、2F 是椭圆E :2222x y a b+(0a b >>)的左、右焦点,P为直线32ax =上一点,21F PF ∆是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( ) A .12 B .23 C .34 D .45【答案】C【解析】如图所示,21F PF ∆是等腰三角形,212130F F P F PF ∠=∠=︒,212||||2F P F F c ==, 260PF Q ∠=︒,230F PQ ∠=︒,2||F Q c =,又23||2aF Q c =-,所以32a c c -=,解得34c a =,因此34c e a ==,故选择C .【2012年新课标Ⅰ卷,8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A ,B两点,||AB =,则C 的实轴长为( ) AB.C .4D .8【答案】C【解析】设等轴双曲线C 的方程为22221x y a a-=,即222x y a -=(0a >),抛物线216y x =的准线方程为4x =-,联立方程2224x y a x ⎧-=⎨=-⎩,解得2216y a =-,因为||AB =,所以222||(2||)448AB y y ===,从而212y =, 所以21612a -=,24a =,2a =,因此C 的实轴长为24a =,故选择C .【2013年新课标Ⅰ卷,4】已知双曲线C :2222=1x y a b-(a >0,b >0)的离心率为2,则C的渐近线方程为( ).A .y =14x ±B .y =13x ±C .y =12x ± D .y =±x【答案】C【解析】选C,∵c e a ==,∴22222254c a b e a a +===,∴a 2=4b 2,12b a =,∴渐近线方程为12b y x x a =±=±.【2013年新课标Ⅰ卷,10】已知椭圆E :2222=1x y a b+(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( )A .22=14536x y + B .22=13627x y + C .22=12718x y + D .22=1189x y + 【答案】D【解析】选D ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵A ,B 在椭圆上,∴2211222222221,1,x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①② ①-②,得1212121222=0x x x x y y y y a b (+)(-)(+)(-)+,即2121221212=y y y y b a x x x x (+)(-)-(+)(-), ∵AB 的中点为(1,-1),∴y 1+y 2=-2,x 1+x 2=2,而1212y y x x --=k AB =011=312-(-)-,∴221=2b a . 又∵a 2-b 2=9,∴a 2=18,b 2=9.∴椭圆E 的方程为22=1189x y +.故选D. 【2013年新课标Ⅱ卷,11】设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,||5MF =,若以MF 为直径的园过点(0,2),则C 的方程为( )A.24y x =或28y x =B.22y x =或28y x =C.24y x =或216y x =D.22y x =或216y x = 【答案】C【解析】设点M 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线的定义,得|MF |=x 0+2p =5,则x 0=5-2p.又点F 的坐标为(,0)2p ,所以以MF 为直径的圆的方程为220525()()224y x y -+-=.将x =0,y =2代入得2002404y y -+=,所以y 0=4.由20y =2px 0,得162(5)2pp =-,解之得p =2,或p =8.所以C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x . 故选C.【2013年新课标Ⅱ卷,12】已知点(1,0)A -,(1,0)B ,(0,1)C ,直线(0)y ax b a =+>将ABC △分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是( )A.(0,1)B.1(1)2C.1(1]3D.11[,)32【答案】B【解析】由题意知b ∈(0, 1),当直线过点(-1, 0)时,要将△ABC 分割为面积相等的两部分,直线必须过点11(,)22,此时有-a +b =0且1122a b +=,解得13b =;当a =1时,直线y =ax +b平行于直线AC ,要将△ABC 分割为面积相等的两部分,可求此时的1b =-. 【2014年新课标Ⅰ卷,4】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )A B .3 C D .3m【答案】A【解析】由C :223(0)x my m m -=>,得22133x y m -=,233,c m c =+=设)F,一条渐近线y x =,即0x -=,则点F 到C 的一条渐近线的距离d =A.【2014年新课标Ⅰ卷,10】已知抛物线C :28y x =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4FP FQ =,则||QF =( )A .72 B .52C .3D .2 【答案】C【解析】选C ,过Q 作QM ⊥直线L 于M ,∵4FP FQ =∴34PQ PF =,又344QM PQ PF ==,∴3QM =,由抛物线定义知3QF QM ==【2014年新课标Ⅱ卷,6】设点M (0x ,1),若在圆O :221x y +=上存在点N ,使得∠OMN =45º,则0x 的取值范围是________. 【答案】[1,1]-【解析】由图可知点M 所在直线1y =与圆O 相切,又1ON =,由正弦定理得sin sin ON OMOMN ONM=∠∠,sin OMONM =∠,即OM ONM =∠, ∵0ONM π≤∠≤,∴OM ≤011x -≤≤.【另解】过OA ⊥MN ,垂足为A ,因为在Rt △OMA 中,|OA|≤1,∠OMN =45º,所以||||sin 45OA OM =o=||12OM ≤,解得||OM ≤,因为点M (x 0, 1),所以||OM =≤011x -≤≤,故0x 的取值范围是[1,1]-.【2014年新课标Ⅱ卷,10】设F 为抛物线C :23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30º的直线交C 于A , B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) ABC .6332D .94【答案】D【解析】∵3(,0)4F ,∴设直线AB的方程为3)34y x =-,代入抛物线方程得:22190216x x -+=,设11(,)A x y 、22(,)B x y ,∴12212x x +=,12916x x ⋅=,由弦长公式得||12AB ==,由点到直线的距离公式得:O到直线AB的距离|00|38d -==,∴13912284OABS ∆=⨯⨯=. 【另解】直线AB的方程3)4y x =-代入抛物线方程得:2490y --=,∴12y y +=1294y y ⋅=-,∴139244OAB S ∆=⨯=. 【2015年新课标Ⅰ卷,5】已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C的两个焦点,若120MF MF ⋅<,则0y 的取值范围是( )A.( B.( C.( D.( 【答案】A【解析】从120MF MF ⋅<入手考虑,120MF MF ⋅=可得到以12FF 为直径的圆与C 的交点1234,,,M M M M (不妨设12,M M 在左支上,34,M M 在右支上),此时1112M F M F ⊥,1112M F M F -=-12F F =112111201211||22M F F S M F M F y F F ∆=⋅=⋅解得0||3y =,则M 在双曲线的12M M 或34M M 上运动,0y∈(33-,故选A . 【2015年新课标Ⅰ卷,14】一个圆经过椭圆221164x y +=的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .【答案】22325()24x y -+=【解析】由椭圆的性质可知,圆只能经过短轴顶点和右顶点三个点(0,2),(0,2),(4,0)-; (方法一)设圆的半径为r ,则有222(4)2r r -+=,可得52r =,故所求圆的标准方程为22325()24x y -+=. (方法二)设圆的标准方程为222()(0)x a y r a -+=>,代入点(0,2),(4,0),解方程组可得35,22a r ==半径为r ,故所求圆的标准方程为22325()24x y -+=. (方法三)设圆的一般方程为220x y Dx Ey F ++++=,代入点(0,2),(0,2),(4,0)-,解方程组可得3,0,4D E F =-==-,化为标准方程为22325()24x y -+=. 【2015年新课标Ⅱ卷,7】过三点A (1, 3),B (4, 2),C (1, -7)的圆交于y 轴于M 、N 两点,则MN =( )A .B .8C .D .10【答案】C【解析】由已知得,,所以k AB k CB =-1,所以AB ⊥CB ,即△ABC 为直角三角形,其外接圆圆心为(1, -2),半径为5,所以外接圆方程为(x -1)2+(y +2)2=25,令x =0,得,所以,故选C. 【2015年新课标Ⅱ卷,11】已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( )AB .2CD 【答案】D【解析】设双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,如图所示,|AB |=|BM |,∠ABM =120º,过点M 作MN ⊥x 轴,垂足为N ,在Rt △BMN 中,|BN |=a ,||MN =,故点M 的坐标为(2)M a ,代入双曲线方程得a 2 = b 2 = c 2 -a 2,即c 2 = 2a 2,所以e = D.【2016年新课标Ⅰ卷,5】已知方程132222=--+nm y n m x 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 .)3,1(-B .)3,1(-C .)3,0(D .)3,0(【答案】A【解析】222213x y m n m n-=+-表示双曲线,则()()2230m n m n +->,∴223m n m -<<由双曲线性质知:()()222234c m n m n m =++-=,其中c 是半焦距,∴焦距2224c m =⋅=,解得1m = ∴13n -<<,故选A .【2016年新课标Ⅰ卷,10】以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于B A ,两点,交C 的准线于E D ,两点,已知24=AB ,52=DE ,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8【答案】B【解析】以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理设抛物线为22y px =()0p >,设圆的方程为222x y r +=,如图:设(0A x ,2p D ⎛- ⎝,点(0A x 在抛物线22y px=上,∴082px =……①;点2p D ⎛- ⎝在圆222x y r +=上,∴2252p r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭……②;点(0A x 在圆222x y r +=上,∴2208x r +=……③;联立①②③解得:4p =,焦点到准线的距离为4p =.故选B . 【2016年新课标Ⅱ卷,4】圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a =( )A .43-B .34- CD .2 【答案】A【解析】圆2228130x y x y +--+=化为标准方程为:()()22144x y -+-=,故圆心为()14,,1d ==,解得43a =-,故选A .【2016年新课标Ⅱ卷,11】已知F 1,F 2是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E上,M F 1与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( )AB .32CD .2【答案】A【解析】离心率1221F F e MF MF =-,由正弦定理得122112sin 31sin sin 13F F Me MF MF F F ====---故选A .【2016年新课标Ⅲ卷,11】已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>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 )13 (B )12(C )23 (D )34【答案】A【2016年新课标Ⅲ卷,16】已知直线l:30mx y m ++-=与圆2212x y +=交于,A B 两点,过,A B 分别做l 的垂线与x 轴交于,C D 两点,若AB =则||CD =____________.【答案】4【2017年新课标Ⅰ卷,10】已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( )A .16B .14C .12D .10 【答案】A【解析】【法一】设AB 倾斜角为θ.作1AK 垂直准线,2AK 垂直x 轴,易知 11cos 22⎧⎪⋅+=⎪⎪=⎨⎪⎛⎫⎪=--= ⎪⎪⎝⎭⎩AF GF AK AK AF P P GP Pθ(几何关系)(抛物线特性),cos AF P AF θ⋅+=∴, 同理1cos P AF θ=-,1cos PBF θ=+,∴22221cos sin P PAB θθ==-, 又DE 与AB 垂直,即DE 的倾斜角为π2θ+, 2222πcos sin 2P PDE θθ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭,而24y x =,即2P =. ∴22112sin cos AB DE P θθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭2222sin cos 4sin cos θθθθ+=224sin cos θθ=241sin 24=θ 21616sin 2θ=≥,当且仅当π4θ=取等号,即AB DE +最小值为16,故选A ; 【法二】依题意知:22sin PAB θ=,2222πcos sin 2P PDE θθ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由柯西不等式知:2222211(11)22816sin cos sin cos AB DE P P P θθθθ+⎛⎫+=+≥⋅== ⎪+⎝⎭,当且仅当π4θ=取等号,故选A ;【2017年新课标Ⅰ卷,15】已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________.【解析】【法一】如图,OA a =,AN AM b ==, ∵60MAN ∠=︒,∴AP =,OP =,∴tan AP OP θ==,又∵tan b a θ=b a =,解得223a b =,∴e =;【法二】如上图可知(,0)A a 到渐进线0bx ay -=的距离为abd AP c===, 1,60,cos cos302ab AP AMN a c AN AM b AMN ANb c e∠==∠=∴=====又,e∴=【法三】如图在等边三角形AMN ∆中,,AP FH b == 由OAP OFH ∆∆知2a a e c b c =⇒==;【法四】如图,由等面积法可得,在三角形OAN 中,132223ab c c b e a =⇒==;【法五】因为,AM b OA a ==且渐进线bxy a=可得三角形OAN 为双曲线三角线(即三边分别为,,ab c ),有几何意义易得30MAP MOA ∠=∠=t a n,33b MOA e a ∴∠====; 【2017年新课标Ⅱ卷,9】若双曲线C:22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为( )A .2BCD .3【答案】A【解析】解法一:根据双曲线的标准方程可求得渐近线方程为by x a=±,根据直线与圆的位置关系可求得圆心到渐进线的距离为,∴圆心到渐近线的距离为,即=,解得2e =.解法二:设渐进线的方程为y kx =,∴=23k =;由于渐近线的斜率与离心率关系为221k e =-,解得2e =.【2017年新课标Ⅱ卷,16】已知F 是抛物线C:28y x =的焦点,M 是C 上一点,F M 的延长线交y 轴于点N .若M 为F N 的中点,则F N = . 【答案】6【解析】∵ 点M 为线段NF 的中点,∴ 1M x =,∴ 23M MF x =+=,∴ 26NF MF ==.【2017年新课标Ⅲ卷,5】已知双曲线22221x y C a b-=:(0a >,0b >)的一条渐近线方程为y =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点.则C 的方程为( ) A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【答案】B【解析】∵双曲线的一条渐近线方程为y =,则b a =① 又∵椭圆221123x y +=与双曲线有公共焦点,易知3c =,则2229a b c +==②由①②解得2,a b ==C 的方程为22145x y -=,故选B. 【2017年新课标Ⅲ卷,10】已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段1A 2A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为( )A. BCD .13【答案】A【解析】∵以12A A 为直径为圆与直线20bx ay ab -+=相切,∴圆心到直线距离d 等于半径,∴d a == 又∵0,0a b >>,则上式可化简为223a b =∵222b ac =-,可得()2223a a c =-,即2223c a =∴c e a ==A 【2018年新课标Ⅰ卷,8】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN ⋅=( ) A .5 B .6 C .7 D .8【答案】D【解析】过点)0,2(-且斜率为32的直线为)2(32+=x y ,① 将直线①代入抛物线方程得862-=y y ,解得⎩⎨⎧==21y x 或⎩⎨⎧==44y x ,则()2,1M ,)4,4(N .因为F 为抛物线焦点,则)0,1(F . 所以)2,0(=FM ,)4,3(=FN . 所以84230=⨯+⨯=⋅FM ,故选D.【2018年新课标Ⅰ卷,11】已知双曲线C :2213x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若OMN △为直角三角形,则|MN |=( )A .32B .3C .D .4【答案】B 【解析】由题意,,则,的渐近线方程为y 31±=由于30=∠=∠MOF NOF ,则9060≠=∠NOM , 由双曲线对称性,设90=∠OMN ,则,而2,90,30==∠=∠OF OMF FOM,故. 故选B.【2018年新课标Ⅱ卷,5】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>为( )A.y = B.y = C.y = D.y =【答案】A【解析】c e a ==Q 2222221312b c a e a a -∴==-=-=,b a ∴=因为渐近线方程为by x a=±,所以渐近线方程为y =,故选A .【2018年新课标Ⅱ卷,12】已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为( )A.23 B .12 C .13D .14 【答案】D【解析】因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以2122PF F F c ==, 由AP得,2tan PAF ∠,2sin PAF ∴∠=,2cos PAF ∠=,由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠,2225sin 3c a c PAF ∴===+-∠ ⎪⎝⎭, 4a c ∴=,14e =,故选D . 【2018年新课标Ⅲ卷,6】直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2222x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[]26,B .[]48, C. D.⎡⎣【答案】A【解答】由直线20x y ++=得(2,0),(0,2)A B --,∴||AB ==22(2)2x y -+=的圆心为(2,0),∴圆心到直线20x y ++==点P 到直线20x y ++=的距离的取值范围为d -≤≤d ≤≤,∴1||[2,6]2ABP S AB d ∆=⋅∈.【2018年新课标Ⅲ卷,11】设12F F ,是双曲线22221x y C a b-=:(00a b >>,)的左,右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若1PF =,则C 的离心率为( ) AB .2CD【答案】C【解答】∵2||PF b =,2||OF c =,∴ ||PO a =;又因为1|||PF OP =,所以1||6PF a =;在2Rt POF ∆中,22||cos ||PF bOF cθ==; ∵在12Rt PF F ∆中,2222121212||||||cos 2||||PF F F PF bPF F F cθ+-==⋅⋅,222222224644633bb c a b c a c a c=⇒+-=⇒-=- 223c a ⇒=e ⇒=.【2018年新课标Ⅲ卷,16】已知点()11M -,和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB =︒∠,则k =________.【答案】2【解答】依题意得,抛物线C 的焦点为(1,0)F ,故可设直线:(1)AB y k x =-,联立2(1),4,y k x y x =-⎧⎨=⎩消去y 得2222(24)0k x k x k -++=,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则212224k x x k ++=,121x x =,∴12124()2y y k x x k k+=+-=,2121212[()1]4y y k x x x x =-++=-.又11(1,1)MA x y =+-,22(1,1)MB x y =+-,∴1212(1)(1)(1)(1)MA MB x x y y ⋅=+++--12121212()1()1x x x x y y y y =++++-++2224411410k k k+=++--+=,∴2k =.二、解答题.【2010年新课标卷,20】设12,F F 分别是椭圆E:22221x y a b+=(a>b>0)的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相较于A,B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列.(Ⅰ)求E 的离心率;(Ⅱ)设点P (0,-1)满足PA PB =,求E 的方程.解:(Ⅰ)由椭圆定义知224AF BF AB a ++=,又222AB AF BF =+ 得43AB a =l 的方程为y x c =+,其中c =设1122(,),(,)A x y B x y ,则,A B 两点坐标满足方程组22221y x c x y a b=+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 化简得2222222()2()0a b x a cx a c b +++-=则212222a c x x a b -+=+,2221222()a cb x x a b =-+因为直线AB 斜率为1,所以12AB x -==得222443ab a a b =+ ∴222a b =∴E的离心率2c e a a ===(Ⅱ)设AB 中点为00(,)N x y ,由(I )知 212022223x x a c x c a b +-===-+,003c y x c =+=由PA PB =得1k =- 0011y x +=- 得3c =∴a =,3b =∴轨迹E 的方程为221189x y += 【2011年新课标卷,20】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 uuu r uu r, MA AB MB BA ⋅=⋅uuu r uu u r uuu r uu r ,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.解:(I )设(),M x y ,由已知得(),3B x -,()0,1A -. 所以(),1,MA x y =---,()0,3,MB y =--,(),2AB x =-.再由题意可知()0MA MB AB +⋅=,即()(),4,2,20x y x ---⋅=. 所以曲线C 的方程为2124y x =-. (II )设()00,P x y 为曲线21:24C y x =-上一点,因为12y x '=,所以l 的斜率为012x . 因此直线l 的方程为()00012y y x x x -=-,即2000220x x y y x -+-=. 则O点到l 的距离d =. 又200124y x =-,所以2014122x d +⎫=≥ 当00x =时取等号,所以O 点到l 的距离的最小值为2.【2012年新课标卷,20】设抛物线C :py x 22=(0>p )的焦点为F ,准线为l ,A 为C上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点. (1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为24,求p 的值及圆F 的方程; (2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点, 求坐标原点到m ,n 距离的比值.解:(1)若∠BFD =90°,则△BFD 为等腰直角三角形,且|BD|=2p ,圆F的半径||r FA ==,又根据抛物线的定义可得点A 到准线l 的距离||d FA ==.因为△ABD 的面积为24,所以1||2BD d ⋅⋅=122p ⋅= 所以24p =,由0>p ,解得2p =. 从而抛物线C 的方程为24x y =,圆F 的圆心F (0,1),半径||r FA == 因此圆F 的方程为22(1)8x y +-=. (2)若A ,B ,F 三点在同一直线m 上, 则AB 为圆F 的直径,∠ADB=90°, 根据抛物线的定义,得1||||||2AD FA AB ==,所以30ABD ∠=︒,从而直线m当直线m的斜率为3时,直线m的方程为32py x =+,原点O 到直线m的距离1pd =.依题意设直线n 的方程为3y x b =+,联立232y x b x py⎧=+⎪⎨⎪=⎩,得220x px pb -=,因为直线n 与C 只有一个公共点,所以24803p pb ∆=+=,从而6pb =-. 所以直线n的方程为36py x =-,原点O 到直线n的距离2pd =因此坐标原点到m ,n 距离的比值为12236p dpd ==.当直线m的斜率为m ,n 距离的比值也为3.【2013年新课标Ⅰ卷,20】已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=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 .(1)求C 的方程;(2)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB |.解:由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .(1)因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为22=143x y +(x ≠-2). (2)对于曲线C 上任意一点P (x ,y ),由于|PM |-|PN |=2R -2≤2,所以R ≤2,当且仅当圆P 的圆心为(2,0)时,R =2.所以当圆P 的半径最长时,其方程为(x -2)2+y 2=4.若l 的倾斜角为90°,则l 与y 轴重合,可得|AB |=若l 的倾斜角不为90°,由r 1≠R 知l 不平行于x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则1||||QP RQM r =,可求得Q (-4,0),所以可设l :y =k (x +4).由l 与圆M,解得k=. 当k时,将y x =代入22=143x y +,并整理得7x 2+8x -8=0,解得x 1,2=47-±.所以|AB |2118|7x x -=.当4k =-时,由图形的对称性可知|AB |=187.综上,|AB |=|AB |=187. 【2013年新课标Ⅱ卷,20】平面直角坐标系xOy 中,过椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>右焦点F的直线0x y +=交M 于,A B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12. (Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ),C D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD AB ⊥,求四边形ACBD 面积的最大值.解:(Ⅰ)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 0,y 0),则221122=1x y a b +,222222=1x y a b+,2121=1y y x x ---,由此可得2212122121=1b x x y y a y y x x (+)-=-(+)-.因为x 1+x 2=2x 0,y 1+y 2=2y 0,0012y x =,所以a 2=2b 2.又由题意知,M 的右焦点为0),故a 2-b 2=3. 因此a 2=6,b 2=3. 所以M 的方程为22=163x y +.(Ⅱ)由220,1,63x y x y ⎧+-=⎪⎨+=⎪⎩解析得3x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩或0,x y =⎧⎪⎨=⎪⎩因此|AB |=3.由题意可设直线CD的方程为(3y x n n =+-<<,设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4).由22,163y x n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得3x 2+4nx +2n 2-6=0.于是x 3,4=.因为直线CD 的斜率为1,所以|CD |43|x x -由已知,四边形ACBD的面积1||||2S CD AB =⋅当n =0时,S.所以四边形ACBD. 【2014年新课标Ⅰ卷,20】已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,F 是椭圆的焦点,直线AF的斜率为3,O 为坐标原点.(Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.解:(Ⅰ) 设(),0F c,由条件知2c =c =又c a =, 所以,2221b a c =-= ,故E 的方程2214x y +=. …….6分 (Ⅱ)依题意当l x ⊥轴不合题意,故设直线l :2y kx =-,设()()1122,,,P x y Q x y将2y kx =-代入2214x y +=,得()221416120k x kx +-+=, 当216(43)0k ∆=->,即234k >时,1,2x =从而212143k PQ x -=-=,又点O 到直线PQ的距离d =,所以∆OPQ 的面积21214OPQS d PQ k ∆==+ ,设t =,则0t >,244144OPQ t S t t t∆==≤++, 当且仅当2t =,2k =±等号成立,且满足0∆>, 所以当∆OPQ 的面积最大时,l 的方程为:22y x =- 或22y x =--. 【2014年新课标Ⅱ卷,20】设F 1,F 2分别是椭圆()222210y x a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求a, b .解:(Ⅰ)由题意得:1(,0)F c -,2(,)b M c a ,∵MN 的斜率为34,∴2324b ac =,又222a b c =+,解得12c e a ==或2-(舍),故直线MN 的斜率为34时,C 的离心率为12.(Ⅱ)由题意知,点M 在第一象限,1(,0)F c -,2(,)b M c a,∴直线MN 的斜率为:22b ac ,则MN :222b y x ac =+;∵1(,0)F c -在直线MN 上,∴20()22b c ac =⨯-+, 得24b a =…①,∵15MN F N =,∴114MF F N =,且21(2,)b MF c a=--, ∴21(,)24c b F N a =--,∴23(,)24c b N a --,又∵23(,)24c b N a--在椭圆C 上, ∴4222291641b c a a b+=……②,联立①、②解得:7a =,b =【2015年新课标Ⅰ卷,20】在直角坐标系xOy 中,曲线C :24x y =与直线l :y kx a=+(0a >)交于,M N 两点.(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)在y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由. 解:(Ⅰ)当0k =时,点)M a和()N a -,2xy '=,故x =处的导数值为,切线方程为y a x -=-0y a --=;同理,x =-值为,切线方程为y a x -=+0y a ++=.(Ⅱ)在y 轴上存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠.证明如下: 设(0,)P b 为符合题意的点,1122(,),(,)M x y N x y ,直线,PM PN 的斜率分别为12,k k . 直线l 与曲线C 的方程联立可得2440x kx a --=,则12124,4x x k x x a +==-.1212121212122()()()y b y b kx x a b x x k a b k k x x x x a--+-+++=+==,当b a =-时,120k k +=,则直线,PM PN 的倾斜角互补,故OPM OPN ∠=∠,即(0,)P a -符合题意.【2015年新课标Ⅱ卷,20】已知椭圆C :2229x y m +=(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M . (Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.解:(Ⅰ)设直线1122:(0,0),(,),(,),(,)M M l y kx b k b A x y B x y M x y =+≠≠,将y kx b =+代。
高考最新-2018年全国高考试题分类汇编及解析(数学)数列、解析几何、立体几何解析几何部分参考答案精
2018年全国高考试题分类汇编免费教育资源网解析几何部分参考答案、选择题二、填空题1.22x2y2411.用代数的方法研究图形的几何性质2 152 .2x y2 112. 5 23 1 13.44.5 14.[-1,3]15.455(0,-1) 1 2 a 1 216.2x- y+4=06.x 2+(y+1) 2=1 1-2 ≤ a≤1+ 2 17.213 18.11[ ,0) (0, ]7( ,13)10 1048.(5,0) 19.22(x 1)2 (y 1)2 259.22(x- 2)2+(y+3) 2=520.12210. (x- 2)2+(y+3) 2=5三、解答题1.(本小题主要考查直线和双曲线的概念和性质,综合解题能力 .满分 14 分 .解:( I)由 C 与 t 相交于两个不同的点,故知方程组x2y2 1,2y21,a x y 1.平面向量的运算等解析几何的基本思想和有两个不同的实数解 .消去 y 并整理得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0. ① ⋯⋯ 2 分双曲线的离心率即离心率 e 的取值范围为 ( 6, 2) ( 2, ). 6分II)设 A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), P 1(0,1)2. 本小题主要考查抛物线的性质,直线与抛物线的关系以及解析几何的基本方法、思想和 综合解题能力。
满分 12 分。
解:(Ⅰ) C 的焦点为 F(1, 0),直线 l 的斜率为 1,所以 l 的方程为y x 1.22将 y x 1代入方程 y 2 4x ,并整理得 x 26x 1 0.设A (x 1, y 1),B (x 2,y 2),则有 x 1 x 2 6,x 1x 2 1.OA OB (x 1, y 1) (x 2,y 2) x 1x 2 y 1y 2 2x 1x 2 (x 1 x 2) 1 3. | OA ||OB | x 12y 12x 22y 22x 1x 2[x 1x 2 4(x 1 x 2) 16] 41.OA OB 3 14 cos(OA, OB) . |OA| |OB | 41314 所以 OA 与OB 夹角的大小为 arccos3 14. 41(Ⅱ)由题设 FB AF 得 (x 2 1,y 2)(1 x 1, y 1),即x 2 1 (1 x 1), ①y2y1.②所以 21 a 20. 4 2 24a 4 8a 2(1 a 2) 0.解得 0 a 2且a 1.e1 a 212 1. 0 a 2且 a 1, a 255 PA 5 PB, (x 1,y 1 1) 5(x 2,y 2 1). 12 12由此得 x 1 152x 2. 8分 由于 x 1,x 2 都是方程①的根,且 所以 17 x 2 12 22 1a12 17.13.14分 5 x 222a 2 2a 2 2891 a2 .消去, x 2 ,得 1 a 2 60 由 a 0,所以 a2a 2y12 4x1,y22 4x2, ∴ x22x1. ③联立①、③解得x2 ,依题意有0.∴B( ,2 ),或B( , 2 ),又 F(1,0),得直线 l方程为( 1)y 2 (x 1)或( 1)y 2 (x 1),当[4,9]时,l 在方程 y轴上的截距为2或 1由②得y22 2y12,2 2 2 11 可知2在[4,9]上是递减的,4,4 23,3 134,4直线 l 在 y 轴上截距的变化范围为[ 43 3] [3,4].4] [4,3]. 以及综合. 满分 14 分 .解:( 1)由题设有m 0,c m.设点 P的坐标为(x0,y0),由PF1 PF2,得y0x0 cy0x0 c1,化简得x02y02m. ①2 将①与x0 m1y021联立,解得 2x02m 1 2,y0由m 0,x021 0,得 m 1. 所以 m 的取值范围是1.2)准线 L 的方程为m 1.设点 Q的坐标为(x1,y1),则m x1m 1.mm1m |QF2 | x1 c m|PF| c x m x2 m1 |QF2| 22m m 1.将x0 代入②,化简得.满分 12 分 .2m1代入②,化简得由题设 |QF 2| | PF 2 |2 3 ,得 mm 21 2 3 ,无解 .将 x.满分 12 分 .m|QF 2 | 1m m 2 1.|PF 2 | m m 21由题设 ||QPF F22 || 2 3 ,得 m m 21 2 3.解得 m=2.从而 x 03, y 02,c 2, 得到 PF 2 的方程22y ( 3 2)(x 2).4.本小题主要考查导数的几何意义,两条直线垂直的性质以及分析问题和综合运算能力 满分 12 分 . 解: y ′ =2x+1.直线 l 1 的方程为 y=3 x - 3.设直线 l 2过曲线 y=x 2+x -2 上 的点 B( b, b 2+b -2),则 l 2的方程为y=(2b+1) x -b 2-2 1因为 l 1⊥ l 2,则有 2b+1= ,b 1 231 x所以直线 l 2的方程为 y2 322II )解方程组 y 3x 3,1 22yx391 x, 6 5 y2(1, 5).(6, 2).221,0)、 ( ,0).3所以直线 l 1和 l 2 的交点的坐标为 l 1、l 2与 x 轴交点的坐标分别为(2 32 125.本小题主要考查点到直线距离公式,双曲线的基本性质以及综合运算能力 解:直线 l 的方程为 x y1,即 bx ay ab 0.aba 1ly 1 2(y 2 2),∴y 1 y 24d1b(a 1)a 2b 2同理得到点(- 1, 0) b(a 1)2到直线 l 的距离 d 2a2 bs d 1 d 22ab2aba 2b 2由 s4c,得 2ab 4c,5 c 5即 5a c 2 a 2 2c 2.于是得 5 e 2 1 2e 2,即4e 425e 225 0.解不等式,得 54 e 25.由于 e 1 0,所以 e 的取值范围是25 e 5.26.(Ⅰ)由已知条件 ,可设抛物线的方程为 y 2∵点 P(1,2) 在抛物线上 , ∴ 222p 1, 得 p =2.2故所求抛物线的方程是 y 2准线方程是 x=-- 1.(Ⅱ ) 设直线 PA 的斜率为 k PA ,直线 PB 的斜率为 k PB , ∵PA 与 PB 的斜率存在且倾斜角互补 ,∴k PA k PB .由 A(x 1,y 1), B(x 2,y 2)在抛物线上 ,得2 y14x 1, ① 4x 2, ②2 y 2 221221 y2 14 2 y2y 1 1 4 y 1由① --②得直线 AB 的斜率y2 y1 4 4kAB1(x1 x2). (14 分)x2 x1 y1 y2 47.本小题主要考查直线、抛物线等基本知识,考查运用解析几何的方法分析问题和解决问题的能力、满分 14 分。
专题 空间距离 (解析版)
巩固提高1.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=1,则AC 1与平面A 1B 1C 1D 1所成角的正弦值为________.【答案】13【解析】 连接A 1C 1,则∠AC 1A 1为AC 1与平面A 1B 1C 1D 1所成的角. 因为AB =BC =2,所以A 1C 1=AC =22, 又AA 1=1,所以AC 1=3, 所以sin∠AC 1A 1=AA 1AC 1=13. 2.【2018年高考全国Ⅱ卷文数】在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱1CC 的中点,则异面直线AE 与CD 所成角的正切值为 A .22 B .3 C .5 D .7【答案】C【解析】如图,连接,因为,所以异面直线与所成角等于相交直线与所成的角,即.不妨设正方体的棱长为2,则,,由勾股定理得,又由平面,可得,所以,故选C .3.(2019·青海模拟)如图,正四棱锥P ABCD 的体积为2,底面积为6,E 为侧棱PC 的中点,则直线BE 与平面PAC 所成的角为( )A .60°B .30°C .45°D .90°【答案】A【解析】如图,在正四棱锥P ABCD 中, 根据底面积为6可得,BC = 6.连接BD 交AC 于点O ,连接PO ,则PO 为正四棱锥P ABCD 的高,根据体积公式可得,PO =1.因为PO ⊥底面ABCD ,所以PO ⊥BD ,又BD ⊥AC ,PO ∩AC =O ,BE AB CD ∥AE CD AE AB EAB ∠1CE =2BC =5BE =AB ⊥11BCC B AB BE ⊥5tan 2BE EAB AB ∠==所以BD ⊥平面PAC ,连接EO ,则∠BEO 为直线BE 与平面PAC 所成的角.在Rt △POA 中,因为PO =1,OA =3,所以PA =2,OE =12PA =1,在Rt △BOE 中,因为BO =3,所以tan ∠BEO =BOOE=3,即∠BEO =60°.故直线BE 与平面PAC 所成角为60°.4.(2019·成都检测)在我国古代数学名著《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.如图,在鳖臑ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,且AB =BC =CD ,则异面直线AC 与BD 所成角的余弦值为( )A.12 B .-12C.32D .-32【答案】 A【解析】如图,分别取AB ,AD ,BC ,BD 的中点E ,F ,G ,O ,连接EF ,EG ,OG ,FO ,FG ,则EF ∥BD ,EG ∥AC ,所以∠FEG 为异面直线AC 与BD 所成的角.易知FO ∥AB ,因为AB ⊥平面BCD ,所以FO ⊥平面BCD ,所以FO ⊥OG ,设AB =2a ,则EG =EF =2a ,FG =a 2+a 2=2a ,所以∠FEG =60°,所以异面直线AC 与BD 所成角的余弦值为12,故选A.5.如图所示,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中, (1)求AC 与A 1D 所成角的大小;(2)若E ,F 分别为AB ,AD 的中点,求A 1C 1与EF 所成角的大小.【解析】(1)如图所示,连接B 1C ,AB 1,由ABCD A 1B 1C 1D 1是正方体,易知A 1D ∥B 1C ,从而B 1C 与AC 所成的角就是AC 与A 1D 所成的角.∵AB 1=AC =B 1C , ∴∠B 1CA =60°.即A 1D 与AC 所成的角为60°.(2)连接BD ,在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AC ⊥BD ,AC ∥A 1C 1,∵E ,F 分别为AB ,AD 的中点, ∴EF ∥BD ,∴EF ⊥AC .∴EF ⊥A 1C 1. 即A 1C 1与EF 所成的角为90°.6.【2017年高考天津卷文数】如图,在四棱锥P ABCD -中,AD ⊥平面PDC ,AD BC ∥,PD PB ⊥,1AD =,3BC =,4CD =,2PD =. (1)求异面直线AP 与BC 所成角的余弦值; (2)求证:PD ⊥平面PBC ;(3)求直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值.【答案】(1)55;(2)见解析;(3)55. 【解析】(1)如图,由已知AD //BC ,故DAP ∠或其补角即为异面直线AP 与BC 所成的角.因为AD ⊥平面PDC ,所以AD ⊥PD . 在Rt △PDA 中,由已知,得225AP AD PD =+=,故5cos AD DAP AP ∠==. 所以,异面直线AP 与BC 所成角的余弦值为5. (2)因为AD ⊥平面PDC ,直线PD ⊂平面PDC ,所以AD ⊥PD . 又因为BC //AD ,所以PD ⊥BC , 又PD ⊥PB ,所以PD ⊥平面PB C .(3)过点D 作AB 的平行线交BC 于点F ,连结PF , 则DF 与平面PBC 所成的角等于AB 与平面PBC 所成的角. 因为PD ⊥平面PBC ,故PF 为DF 在平面PBC 上的射影, 所以DFP ∠为直线DF 和平面PBC 所成的角.由于AD //BC ,DF //AB ,故BF =AD =1,由已知,得CF =BC –BF =2. 又AD ⊥DC ,故BC ⊥DC ,在Rt △DCF 中,可得2225DF CD CF =+=, 在Rt △DPF 中,可得5sin PD DFP DF ∠==. 所以,直线AB 与平面PBC 所成角的正弦值为5。
2018年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(11 解析几何初步)
2018年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全 (11解析几何初步) 一、选择题 1(2018北京理)在平面直角坐标系中,记d为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )41.【答案】C【解析】22cos sin 1θθ+=Q ,P ∴为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,所以d 的最大值为1213OA +=+=,故选C .2.(2018全国新课标Ⅲ文、理)直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是( )A .[2,6]B .[4,8]C .[2,32]D .[22,32]2.答案:A 解答:由直线20x y ++=得(2,0),(0,2)A B --,∴22||2222AB =+=,圆22(2)2x y -+=的圆心为(2,0),∴圆心到直线20x y ++=的距离为2211=+, ∴点P 到直线20x y ++=的距离的取值范围为222222d -≤≤+,即232d ≤≤,∴1||[2,6]2ABP S AB d ∆=⋅∈.二、填空1. (2018上海)已知实数x ₁、x ₂、y ₁、y ₂满足:²²1x y +=₁₁,²²1x y +=₂₂,212x x y y +=₁₂₁,则2+2的最大值为__________2(2018天津文)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________.12.【答案】2220x y x +-=【解析】设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,圆经过三点()0,0,()1,1,()2,0,则01104020F D E F D F =++++=+++=⎧⎪⎨⎪⎩,解得200D E F ⎧=-==⎪⎨⎪⎩,则圆的方程为2220x y x +-=.3.(2018全国新课标Ⅰ文)直线1y x =+与圆22230x y y ++-=交于A B ,两点,则AB =________.15.答案:解答:由22230x y y ++-=,得圆心为(0,1)-,半径为2,∴圆心到直线距离为d ==∴AB ==三、解答题。
(江苏专用)2018高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何 第44课 两条直线的位置关系教师用书
第44课 两条直线的位置关系[最新考纲]1.两条直线平行与垂直的判定 (1)两条直线平行①对于两条不重合的直线l 1,l 2,若其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2. ②当直线l 1,l 2不重合且斜率都不存在时,l 1∥l 2. (2)两条直线垂直①如果两条直线l 1,l 2的斜率存在,设为k 1,k 2,则有l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1. ②当其中一条直线的斜率不存在,而另一条直线的斜率为0时,l 1⊥l 2. 2.两条直线的交点的求法直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),则l 1与l 2的交点坐标就是方程组⎩⎪⎨⎪⎧A 1x +B 1y +C 1=0,A 2x +B 2y +C 2=0的解.3.距离d =x 2-x 12+y 2-y 121.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)当直线l 1和l 2斜率都存在时,一定有k 1=k 2⇒l 1∥l 2.( ) (2)如果两条直线l 1与l 2垂直,则它们的斜率之积一定等于-1.( )(3)点P (x 0,y 0)到直线y =kx +b 的距离为|kx 0+b |1+k2.( ) (4)已知直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 1,B 1,C 1,A 2,B 2,C 2为常数),若直线l 1⊥l 2,则A 1A 2+B 1B 2=0.( )(5)若点P ,Q 分别是两条平行线l 1,l 2上的任意一点,则P ,Q 两点的最小距离就是两条平行线的距离.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√2.(教材改编)已知点(a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a 等于________. 2-1 [由题意得|a -2+3|2=1,即|a +1|=2,又a >0,∴a =2-1.]3.直线l :(a -2)x +(a +1)y +6=0,则直线l 恒过定点________. (2,-2) [直线l 的方程变形为a (x +y )-2x +y +6=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,-2x +y +6=0,解得x =2,y =-2,所以直线l 恒过定点(2,-2).]4.已知直线l 1:ax +(3-a )y +1=0,l 2:x -2y =0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________. 2 [由aa -3=-2,得a =2.]5.若直线l 1:x +ay +6=0与l 2:(a -2)x +3y +2a =0平行,则l 1与l 2间的距离为________.823[由l 1∥l 2,得a (a -2)=1×3, ∴a =3或a =-1.但a =3时,l 1与l 2重合,舍去,∴a =-1,则l 1:x -y +6=0,l 2:x -y +23=0.故l 1与l 2间的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪6-2312+-2=823.]12x +(a +1)y +4=0平行”的________条件. 【导学号:62172240】(2)过点(-1,3)且垂直于直线x -2y +3=0的直线方程为________. (1)充分不必要 (2)2x +y -1=0 [(1)当a =1时,显然l 1∥l 2, 若l 1∥l 2,则a (a +1)-2×1=0, 所以a =1或a =-2.所以a =1是直线l 1与直线l 2平行的充分不必要条件. (2)直线x -2y +3=0的斜率为12,从而所求直线的斜率为-2.又直线过点P (-1,3),所以所求直线的方程为y -3=-2(x +1),即2x +y -1=0.][规律方法] 1.判定直线间的位置关系,要注意直线方程中字母参数取值的影响,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,还要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意x ,y 的系数不能同时为零这一隐含条件.2.在判断两直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论,可避免讨论.另外当A 2B 2C 2≠0时,比例式A 1A 2与B 1B 2,C 1C 2的关系容易记住,在解答选择、填空题时,有时比较方便.[变式训练1] 已知过点A (-2,m )和点B (m,4)的直线为l 1,直线2x +y -1=0为l 2,直线x +ny +1=0为l 3.若l 1∥l 2,l 2⊥l 3,则实数m +n 的值为________.-10 [∵l 1∥l 2,∴k AB =4-m m +2=-2,解得m =-8.又∵l 2⊥l 3,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-1n ×(-2)=-1,解得n =-2,∴m +n =-10.]l的方程为________.(2)过点P (3,0)作一直线l ,使它被两直线l 1:2x -y -2=0和l 2:x +y +3=0所截的线段AB 以P 为中点,求此直线l 的方程. 【导学号:62172241】(1)x +3y -5=0或x =-1 [法一:当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y -2=k (x +1),即kx -y +k +2=0.由题意知|2k -3+k +2|k 2+1=|-4k -5+k +2|k 2+1,即|3k -1|=|-3k -3|,∴k =-13,∴直线l 的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =-1,也符合题意. 法二:当AB ∥l 时,有k =k AB =-13,直线l 的方程为y -2=-13(x +1),即x +3y -5=0.当l 过AB 中点时,AB 的中点为(-1,4), ∴直线l 的方程为x =-1.故所求直线l 的方程为x +3y -5=0或x =-1.](2)设直线l 与l 1的交点为A (x 0,y 0),则直线l 与l 2的交点B (6-x 0,-y 0),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0-2=0,6-x 0-y 0+3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=113,y 0=163,即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫113,163,从而直线l 的斜率k =163-0113-3=8, 直线l 的方程为y =8(x -3),即8x -y -24=0.[规律方法] 1.求过两直线交点的直线方程,先解方程组求出两直线的交点坐标,再结合其他条件写出直线方程;也可利用过交点的直线系方程,再求参数.2.利用距离公式应注意:①点P (x 0,y 0)到直线x =a 的距离d =|x 0-a |,到直线y =b 的距离d =|y 0-b |;②两平行线间的距离公式要把两直线方程中x ,y 的系数化为相等.[变式训练2] 若直线l 过点A (1,-1)与已知直线l 1:2x +y -6=0相交于B 点,且AB =5,求直线l 的方程.[解] ①过点A (1,-1)与y 轴平行的直线为x =1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =1,2x +y -6=0,求得B 点坐标为(1,4),此时AB =5,即直线l 的方程为x =1.②设过点A (1,-1)且与y 轴不平行的直线为y +1=k (x -1),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -6=0,y +1=k x -,得x =k +7k +2且y =4k -2k +2(k ≠-2,否则l 与l 1平行).则B 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2,4k -2k +2.又A (1,-1),且AB =5, 所以⎝⎛⎭⎪⎫k +7k +2-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫4k -2k +2+12=52,解得k =-34.因此y +1=-34(x -1),即3x +4y +1=0.综上可知,所求直线的方程为x =1或3x +4y +1=0.(1)________. (2)光线从A (-4,-2)点射出,到直线y =x 上的B 点后被直线y =x 反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射光线恰好过点D (-1,6),则BC 所在的直线方程是________.(1)y =2x -3 (2)10x -3y +8=0 [(1)法一:在直线l 上任取一点P ′(x ,y ),其关于点(1,1)的对称点P (2-x,2-y )必在直线y =2x +1上,∴2-y =2(2-x )+1,即2x -y -3=0. 因此,直线l 的方程为y =2x -3.法二:由题意,l 与直线y =2x +1平行,设l 的方程为2x -y +c =0(c ≠1),则点(1,1)到两平行线的距离相等,∴|2-1+c |22+1=|2-1+1|22+1,解得c =-3. 因此所求直线l 的方程为y =2x -3.法三:在直线y =2x +1上任取两个点A (0,1),B (1,3),则点A 关于点(1,1)对称的点M (2,1),B 关于点(1,1)对称的点N (1,-1).由两点式求出对称直线MN 的方程为y +11+1=x -12-1,即y =2x -3.(2)作出草图,如图所示,设A 关于直线y =x 的对称点为A ′,D 关于y 轴的对称点为D ′,则易得A ′(-2,-4),D ′(1,6).由入射角等于反射角可得A ′D ′所在直线经过点B 与C .故BC 所在的直线方程为y -6-4-6=x -1-2-1,即10x -3y +8=0.][迁移探究1] 在题(1)中“将结论”改为“求点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点”,则结果如何?[解] 设点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点为A ′(a ,b ), 则AA ′的中点为⎝⎛⎭⎪⎫1+a 2,1+b 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+b 2=2×1+a2+1,b -1a -1×2=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-35,b =95,故点A (1,1)关于直线y =2x +1的对称点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,95. [迁移探究2] 在题(1)中“关于点(1,1)对称”改为“关于直线x -y =0对称”,则结果如何?[解] 在直线y =2x +1上任取两个点A (0,1),B (1,3),则点A 关于直线x -y =0的对称点为M (1,0),点B 关于直线x -y =0的对称点为N (3,1),∴根据两点式,得所求直线的方程为y -10-1=x -31-3,即x -2y -1=0.[规律方法] 1.第(1)题求解的关键是利用中点坐标公式,将直线关于点的中心对称转化为点关于点的对称.2.解决轴对称问题,一般是转化为求对称点问题,关键是要抓住两点,一是已知点与对称点的连线与对称轴垂直;二是已知点与对称点为端点的线段的中点在对称轴上.[变式训练3] 直线x -2y +1=0关于直线x +y -2=0对称的直线方程是________. 2x -y -1=0 [由题意得直线x -2y +1=0与直线x +y -2=0的交点坐标为(1,1). 在直线x -2y +1=0上取点A (-1,0),设A 点关于直线x +y -2=0的对称点为B (m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n -0m +1-=-1,m -12+n 2-2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =3.故所求直线的方程为y -13-1=x -12-1,即2x -y -1=0.][思想与方法]1.两直线的位置关系要考虑平行、垂直和重合.对于斜率都存在且不重合的两条直线l 1,l 2,l 1∥l 2⇔k 1=k 2;l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1.若有一条直线的斜率不存在,那么另一条直线的斜率一定要特别注意.2.对称问题一般是将线与线的对称转化为点与点的对称,点与线的对称,利用坐标转移法.[易错与防范]1.判断两条直线的位置关系时,首先应分析直线的斜率是否存在.两条直线都有斜率,可根据判定定理判断,若直线无斜率时,要单独考虑.2.(1)求点到直线的距离时,应先化直线方程为一般式;(2)求两平行线之间的距离时,应先将方程化为一般式且x ,y 的系数对应相等.课时分层训练(四十四)A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、填空题1.已知点A (1,-2),B (m,2)且线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0,则实数m 的值是________.3 [因为线段AB 的中点⎝⎛⎭⎪⎫1+m 2,0在直线x +2y -2=0上,代入解得m =3.]2.(2016·北京高考改编)圆(x +1)2+y 2=2的圆心到直线y =x +3的距离为________. 2 [圆心坐标为(-1,0),所以圆心到直线y =x +3即x -y +3=0的距离为|-1-0+3|12+-2=22= 2.]3.若直线(a +1)x +2y =0与直线x -ay =1互相垂直,则实数a 的值等于________. 1 [由⎝ ⎛⎭⎪⎫-a +12×1a=-1,得a +1=2a ,故a =1.]4.(2017·苏州模拟)已知倾斜角为α的直线l 与直线x +2y -3=0垂直,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α的值为________. 45[依题设,直线l 的斜率k =2, ∴tan α=2,且α∈[0,π), 则sin α=255,cos α=55,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=sin 2α=2sin αcos α=45.]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________. 【导学号:62172242】2 [∵63=m 4≠14-3,∴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________. (0,2) [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.当0<k <12时,直线l 1:kx -y =k -1与直线l 2:ky -x =2k 的交点在第________象限.二 [由⎩⎪⎨⎪⎧kx -y =k -1,ky -x =2k ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =kk -1,y =2k -1k -1,又0<k <12,则k k -1<0,2k -1k -1>0,即x <0,y >0,从而两直线的交点在第二象限.]8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则直线x sin A +ay +c =0与直线bx -y sin B +sin C =0的位置关系是________. 【导学号:62172243】垂直 [在△ABC 中,由正弦定理a sin A =b sin B ,得b sin B ·sin Aa=1.又x sin A +ay +c =0的斜率k 1=-sin Aa,bx -y sin B +sin C =0的斜率k 2=bsin B,因此k 1·k 2=b sin B ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin A a =-1,两条直线垂直.]9.经过直线l 1:3x +2y -1=0和l 2:5x +2y +1=0的交点,且垂直于直线l 3:3x -5y +6=0的直线l 的方程为________.5x +3y -1=0 [由方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -1=0,5x +2y +1=0,得l 1,l 2的交点坐标为(-1,2).∵l 3的斜率为35,∴l 的斜率为-53,则直线l 的方程为y -2=-53(x +1),即5x +3y -1=0.]10.l 1,l 2是分别经过点A (1,1),B (0,-1)的两条平行直线,当l 1与l 2间的距离最大时,直线l 1的方程是________.x +2y -3=0 [当AB ⊥l 1时,两直线l 1与l 2间的距离最大,由k AB =-1-10-1=2,知l 1的斜率k =-12,∴直线l 1的方程为y -1=-12(x -1),即x +2y -3=0.] 二、解答题11.已知△ABC 的顶点A (5,1),AB 边上的中线CM 所在直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在直线方程为x -2y -5=0,求直线BC 的方程.【导学号:62172244】[解] 依题意知:k AC =-2,A (5,1), ∴l AC 为2x +y -11=0,联立l AC 、l CM 得⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -11=0,2x -y -5=0,∴C (4,3).设B (x 0,y 0),AB 的中点M 为⎝⎛⎭⎪⎫x 0+52,y 0+12,代入2x -y -5=0,得2x 0-y 0-1=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0-1=0,x 0-2y 0-5=0,∴B (-1,-3),∴k BC =65,∴直线BC 的方程为y -3=65(x -4),即6x -5y -9=0.12.已知直线l 经过直线l 1:2x +y -5=0与l 2:x -2y =0的交点. (1)若点A (5,0)到l 的距离为3,求l 的方程; (2)求点A (5,0)到l 的距离的最大值.[解] (1)易知l 不可能为l 2,可设经过两已知直线交点的直线系方程为(2x +y -5)+λ(x -2y )=0,即(2+λ)x +(1-2λ)y -5=0.∵点A (5,0)到l 的距离为3, ∴|10+5λ-5|+λ2+-2λ2=3,则2λ2-5λ+2=0,∴λ=2或λ=12,∴l 的方程为x =2或4x -3y -5=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -5=0,x -2y =0,解得交点P (2,1),如图,过P 作任一直线l ,设d 为点A 到l 的距离,则d ≤PA (当l ⊥PA 时等号成立),∴d max =PA =-2+-2=10.B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.若点(m ,n )在直线4x +3y -10=0上,则m 2+n 2的最小值是________. 4 [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.(2017·南京模拟)已知平面上一点M (5,0),若直线上存在点P 使PM =4,则称该直线为“切割型直线”.下列直线中是“切割型直线”的是________(填序号).①y =x +1;②y =2;③y =43x ;④y =2x +1. ②③ [设点M 到所给直线的距离为d ,①d =|5+1|12+-2=32>4,故直线上不存在点P 到点M 的距离等于4,不是“切割型直线”;②d =2<4,所以在直线上可以找到两个不同的点P ,使之到点M 的距离等于4,是“切割型直线”;③d =|4×5-0|-2+42=4,所以直线上存在一点P ,使之到点M 的距离等于4,是“切割型直线”;④d =|2×5+1|22+-2=1155>4,故直线上不存在点P ,使之到点M 的距离等于4,不是“切割型直线”.故填②③.] 3.已知两直线l 1:x +y sin α-1=0和l 2:2x ·sin α+y +1=0,求α的值,使得:(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.[解] (1)法一:当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-1sin α,k 2=-2sin α. 要使l 1∥l 2,需-1sin α=-2sin α, 即sin α=±22. 所以α=k π±π4,k ∈Z ,此时两直线的斜率相等. 故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2. 法二:由A 1B 2-A 2B 1=0,得2sin 2α-1=0,所以sin α=±22.所以α=k π±π4,k ∈Z . 又B 1C 2-B 2C 1≠0,所以1+sin α≠0,即sin α≠-1.故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2. (2)因为A 1A 2+B 1B 2=0是l 1⊥l 2的充要条件,所以2sin α+sin α=0,即sin α=0,所以α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.4.已知直线l :(2a +b )x +(a +b )y +a -b =0及点P (3,4).(1)证明直线l 过某定点,并求该定点的坐标;(2)当点P 到直线l 的距离最大时,求直线l 的方程.[解] (1)证明:直线l 的方程可化为a (2x +y +1)+b (x +y -1)=0,由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y +1=0,x +y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =3,∴直线l 恒过定点(-2,3).(2)设直线l 恒过定点A (-2,3),当直线l 垂直于直线PA 时,点P 到直线l 的距离最大.又直线PA 的斜率k PA =4-33+2=15, ∴直线l 的斜率k l =-5.故直线l 的方程为y -3=-5(x +2),即5x +y +7=0.。
【知识梳理】解析几何的20个微专题(附高考数学真题讲析)
【知识梳理】解析几何的20个微专题[1]专题1:直线与方程知识梳理: (1)直线的倾斜角定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角.当直线与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为︒0.倾斜角的范围为[)︒︒180,0. (2)直线的斜率:定义:一条直线的倾斜角α的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示,即=k αtan .倾斜角是︒90的直线,斜率不存在. (3) 过两点的直线的斜率公式:经过两点),(),,(222111y x P y x P 的直线的斜率公式:当21x x ≠时,1212x x y y k --=;当21x x =时,斜率不存在.注:①任何直线都有倾斜角,但不是任何直线都有斜率,倾斜角是︒90的直线的斜率不存在.②斜率随倾斜角的变化规律:③可以用斜率来证明三点共线,即若AC AB k k =,则C B A ,,三点共线. 直线方程的五种形式注意:①求直线方程的方法主要有两种:一是直接法,根据已知条件,选择适当的直线方程的形式,直接写出直线方程;二是待定系数法,先设出直线方程,再根据条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.但使用直线方程时,一定要注意限制条件,以免解题过程中丢解.②截距与距离的区别:截距可为一切实数,纵截距是直线与y 轴交点的纵坐标,横截距是直线与x 轴交点的横坐标,而距离是一个非负数.直线与直线位置关系1.两条直线的交点若直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A 相交,则交点坐标是方程组⎩⎨⎧=++=++0222111C y B x A C y B x A 的解. 2.两条直线位置关系的判定 (1)利用斜率判定若直线1l 和2l 分别有斜截式方程1l :11b x k y +=和2l :22b x k y +=,则 ①直线1l ∥2l 的等价条件为2121,b b k k ≠=. ②直线1l 与2l 重合的等价条件为2121,b b k k ==.③直线1l 与2l 相交的等价条件为21k k ≠;特别地,1l ⊥2l 的等价条件为121-=⋅k k .若1l 与2l 斜率都不存在,则1l 与2l 平行或重合.若1l 与2l 中的一条斜率不存在而另一条斜率为0,则1l 与2l 垂直.(2)用直线一般式方程的系数判定设直线1l :0111=++C y B x A ,2l :0222=++C y B x A ,则 ①直线1l ∥2l 的等价条件为0012211221≠-=-C B C B B A B A 且. ②直线1l 与2l 重合的等价条件为0012211221=-=-C B C B B A B A 且.③直线1l 与2l 相交的等价条件为01221≠-B A B A ;特别地, 1l ⊥2l 的等价条件为02121=+B B A A .注:与0=++CBy Ax 平行的直线方程一般可设为0=++m By Ax 的形式,与0=++C By Ax 垂直的直线方程一般可设为0=+-n Ay Bx 的形式.(3)用两直线联立的方程组的解的个数判定设直线1l :0111=++C y B x A ,2l :0222=++C y B x A ,将这两条直线的方程联立,得方程组⎩⎨⎧=++=++00222111C y B x A C y B x A ,若方程组有惟一解,则1l 与2l 相交,此解就是1l ,2l 交点的坐标;若方程组无解,此时1l 与2l 无公共点,则1l ∥2l ;若方程组有无数个解,则1l 与2l 重合.3. 直线系问题(1)设直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A若1l 与2l 相交,则0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ表示过1l 与2l 的交点的直线系(不包括2l );若1l ∥2l ,则上述形式的方程表示与与2l 平行的直线系.(2)过定点),(00y x 的旋转直线系方程为))((00R k x x k y y ∈-=-(不包括0x x =);斜率为0k 的平行直线系方程为)(0R b b x k y ∈+=.注:直线系是具有某一共同性质的直线的全体,巧妙地使用直线系,可以减少运算量,简化运算过程. 距离公式与对称问题 1.距离公式(1)两点间的距离公式平面上的两点),(),,(222111y x P y x P 间的距离=21P P 212212)()(y y x x -+-.特别地,原点)0,0(O 与任一点),(y x P 的距离=OP 22y x +.若x P P //21轴时,=21P P 21x x -;若y P P //21轴时,=21P P 21y y -. (2)点到直线的距离公式已知点),(000y x P ,直线l :0=++C By Ax ,则点0P 到直线l 的距离=d 2200BA CBy Ax +++.已知点),(000y x P ,直线l :a x =,则点0P 到直线l 的距离=d a x -0. 已知点),(000y x P ,直线l :b y =,则点0P 到直线l 的距离=d b y -0. 注:用此公式求解点到直线距离问题时,直线方程要化成一般式. (3)两条平行直线间的距离公式已知两平行直线1l :0111=++C y B x A 和2l :0222=++C y B x A ,若点),(000y x P 在1l 上,则两平行直线1l 和2l 的距离可转化为),(000y x P 到直线2l 的距离.已知两平行直线1l :01=++C By Ax 和2l :02=++C By Ax ,则两直线1l 和2l 的距离=d 2221BA C C +-.注:用此公式求解两平行直线间的距离时,直线方程要化成一般式,并且y x ,项的系数必须对应相等. 2.对称问题 (1)中心对称 ①点关于点的对称点),(00y x P 关于),(b a A 的对称点为)2,2(001y b x a P --. ②直线关于点的对称在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点的坐标,再由两点式求出直线的方程,或者求出一个对称点,再利用1l ∥2l ,由点斜式求出直线的方程,或者在所求直线上任取一点),(y x ,求出它关于已知点的对称点的坐标,代入已知直线,即可得到所求直线的方程. (2)轴对称①点关于直线的对称点),(00y x P 关于b kx y +=的对称点为),(111y x P ,则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++⋅=+-=⋅--b x x k y y k x x y y 22101010101,由此可求出11,y x .特别地, 点),(00y x P 关于a x =的对称点为),2(001y x a P -,点),(00y x P 关于b y =的对称点为)2,(001y b x P -. ②直线关于直线的对称此类问题一般转化为点关于直线的对称问题来解决,有两种情况:一是已知直线与对称直线相交,一是已知直线与对称直线平行. 本章知识结构专题2:圆的标准方程与一般方程知识梳理:⑴.圆的一般方程的概念:当 时,二元二次方程220x y Dx Ey F ++++=叫做圆的一般方程。
2018全国高考的数学解析汇报几何大的题目总汇编答案
2014全国高考数学解析几何大题汇编1.[2014·某某卷] 如图17所示,双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点).图17(1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0x a 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x =32相交于点N .证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值. 1.解:(1)设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1.由题意,直线OB 的方程为y =-1a x ,直线BF 的方程为y =1a(x-c ),所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2,-c 2a .又直线OA 的方程为y =1a x ,如此A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,c a ,所以k AB =c a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)由(1)知a =3,如此直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0(y 0≠0). 因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2x 0-33y 0,直线l 与直线x =32的交点为N 32,32x 0-33y 0, 如此|MF |2|NF |2=〔2x 0-3〕2〔3y 0〕214+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 0-32〔3y 0〕2=〔2x 0-3〕29y 204+94〔x 0-2〕2=43·〔2x 0-3〕23y 20+3〔x 0-2〕2.又P (x 0,y 0)是C 上一点,如此x 203-y 20=1, 代入上式得|MF |2|NF |2=43·〔2x 0-3〕2x 20-3+3〔x 0-2〕2=43·〔2x 0-3〕24x 20-12x 0+9=43,所以|MF ||NF |=23=233,为定值. 2.[2014·某某卷] 椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线x =-3上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q . ①证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点);②当|TF ||PQ |最小时,求点T 的坐标.2.解:(1)由可得⎩⎨⎧a 2+b 2=2b ,2c =2a 2-b 2=4,解得a 2=6,b 2=2,所以椭圆C 的标准方程是x 26+y 22=1. (2)①证明:由(1)可得,F 的坐标是(-2,0),设T 点的坐标为(-3,m ),如此直线TF 的斜率k TF =m -0-3-〔-2〕=-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+y 22=1.消去x ,得(m 2+3)y 2-4my -2=0,其判别式Δ=16m 2+8(m 2y 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.设M 为PQ 的中点,如此M 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-6m 2+3,2m m 2+3.所以直线OM 的斜率k OM =-m 3,又直线OT 的斜率k OT =-m3,所以点M 在直线OT 上,因此OT 平分线段PQ .②由①可得,|TF |=m 2+1,|PQ |=〔x 1-x 2〕2+〔y 1-y 2〕2=〔m 2+1〕[〔y 1+y 2〕2-4y 1y 2]=〔m 2+1〕⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫4m m 2+32-4·-2m 2+3=24〔m 2+1〕m 2+3.所以|TF ||PQ |=124·〔m 2+3〕2m 2+1=124⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+1+4m 2+1+4≥124〔4+4〕=33. 当且仅当m 2+1=4m 2+1,即m =±1时,等号成立,此时|TF ||PQ |取得最小值. 故当|TF ||PQ |最小时,T 点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).3.[2014·全国卷] 抛物线C :y 2=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 |=54|PQ |.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,假如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.3.解:(1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p ,所以|PQ |=8p ,|QF |=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x .(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0).代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),如此y 1+y 2=4m ,y 1y 2AB 的中点为D (2m 2+1,2m ),|AB |=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1my +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),如此y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN |=1+1m 2|y 3-y 4|=4〔m 2+1〕2m 2+1m2.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 |=12|MN |,从而14|AB |2+|DE |2=14|MN |2,即4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4〔m 2+1〕2〔2m 2+1〕m 4,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=0.4.[2014·卷] 椭圆C :x 2+2y 2=4.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,假如点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.4.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2a =2,c = 2.故椭圆C 的离心率e =c a =22.(2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下:设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t ,2),其中x 0≠OA ⊥OB ,所以OA →·OB →=0,即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0.当x 0=t 时,y 0=-t 22,代入椭圆C 的方程,得t =±2,故直线AB 的方程为x =± 2.圆心O 到直线AB 的距离d =2,此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y -2=y 0-2x 0-t (x -t ),即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0.圆心O 到直线AB 的距离d =|2x 0-ty 0|〔y 0-2〕2+〔x 0-t 〕2.又x 20+2y 20=4,t =-2y 0x 0,故 d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x 0+2y 20x 0x 20+y 20+4y 20x20+4=⎪⎪⎪⎪⎪⎪4+x 20x 0x 40+8x 20+162x20= 2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.5.[2014·某某卷] 如图14所示,设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点D 在椭圆上,DF 1⊥F 1F 2,|F 1F 2||DF 1|=22,△DF 1F 2的面积为22.(1)求椭圆的标准方程; (2)设圆心在y 轴上的圆与椭圆在x 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径.5.解:(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c 2=a 2-b 2.由|F 1F 1||DF 1|=22得|DF 1|=|F 1F 2|22=22c .从而S △DF 1F 2=12|DF 1||F 1F 2|=22c 2=22,故c =1.从而|DF 1|=22,由DF 1⊥F 1F 2得|DF 2|2=|DF 1|2+|F 1F 2|2=92,因此|DF 2|=322,所以2a =|DF 1|+|DF 2|=22,故a =2,b 2=a 2-c 2=1.因此,所求椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)如下列图,设圆心在y 轴上的圆C 与椭圆x 22+y 2=1相交,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是两个交点,y 1>0,y 2>0,F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2.由圆和椭圆的对称性,易知,x 2=-x 1,y 1=y 2,|P 1P 2|=2|x 1|.由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),所以F 1P 1→=(x 1+1,y 1),F 2P 2=(-x 1-1,y 1).再由F 1P 1⊥F 2P 2得-(x 1+1)2+y 21=0.由椭圆方程得1-x 212=(x 1+1)2,即3x 21+4x 1=0,解得x 1=-43或x 1=0.当x 1=0时,P 1,P 2重合,此时题设要求的圆不存在.当x 1=-43时,过P 1,P 2分别与F 1P 1,F 2P 2垂直的直线的交点即为圆心C .由F 1P 1,F 2P 2是圆C 的切线,且F 1P 1⊥F 2P 2,知CP 1⊥CP 2.又|CP 1|=|CP 2|,故圆C 的半径|CP 1|=22|P 1P 2|=2|x 1|=423.6.[2014·某某卷] 如图17,O 为坐标原点,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e 1;双曲线C 2:x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点分别为F 3,F 4,离心率为e 2.e 1e 2=32,且|F 2F 4|=3-1.(1)求C 1,C 2的方程;(2)过F 1作C 1的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为AB 的中点.当直线OM 与C 2交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.6.解: (1)因为e 1e 2=32,所以a 2-b 2a ·a 2+b 2a =32,即a 4-b 4=34a 4,因此a 2=2b 2,从而F 2(b ,0),F 4(3b ,0),于是3b -b =|F 2F 4|=3-1,所以b =1,a 2C 1,C 2的方程分别为x 22+y 2=1,x 22-y 2=1.(2)因AB 不垂直于y 轴,且过点F 1(-1,0),故可设直线AB 的方程为x =my -1,由⎩⎪⎨⎪=my -1,x 22+y 2=1得(m 2+2)y 2-2myA (x 1,y 1),B (x 2,y 2),如此y 1,y 2是上述方程的两个实根,所以y 1+y 2=2m m 2+2,y 1y 2=-1m 2+2.因此x 1+x 2=m (y 1+y 2)-2=-4m 2+2,于是AB 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2m 2+2,m m 2+2,故直线PQ 的斜率为-m 2,PQ 的方程为y =-m 2x ,即mx +2y ⎩⎪⎨⎪⎧y =-m 2x ,x 22-y 2=1得(2-m 2)x2=4,所以2-m 2>0,且x 2=42-m 2,y 2=m 22-m 2,从而|PQ |=2x 2+y 2=2m 2+42-m2.设点A 到直线PQ 的距离为d ,如此点B 到直线PQ 的距离也为d ,所以2d =|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|m 2+4.因为点A ,B 在直线mx +2y =0的异侧,所以(mx 1+2y 1)(mx 2+2y 2)<0,于是|mx 1+2y 1|+|mx 2+2y 2|=|mx 1+2y 1-mx 2-2y 2|,从而2d =〔m 2+2〕|y 1-y 2|m 2+4.又因为|y 1-y 2|=〔y 1+y 2〕2-4y 1y 2=22·1+m 2m 2+2,所以2d =22·1+m 2m 2+4.故四边形APBQ 的面积S =12|PQ |·2d =22·1+m22-m2=22·-1+32-m2.而0<2-m 2≤2,故当m =0时,S 取最小值2.综上所述,四边形APBQ 面积的最小值为2.7.[2014·某某卷] 圆x 2+y 2=4的切线与x 轴正半轴,y 轴正半轴围成—个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P (如图16所示).双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1过点P 且离心率为 3.(1)求C 1的方程;(2)椭圆C 2过点P 且与C 1有一样的焦点,直线l 过C 2的右焦点且与C 2交于A ,B 两点.假如以线段AB 为直径的圆过点P ,求l 的方程.7.解:(1)设切点坐标为(x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0),如此切线斜率为-x 0y 0,切线方程为y -y 0=-x 0y 0(x -x 0),即x 0x +y 0y =4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫4x 0,0,⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4y 0.故其围成的三角形的面积S =12·4x 0·4y 0=8x 0y 0.由x 20+y 20=4≥2x 0y 0知,当且仅当x 0=y 0=2时x 0y 0有最大值2,此时S 有最小值4,因此点P 的坐标为(2,2).由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 2-2b 2=1,a 2+b 2=3a 2,解得a 2=1,b 2=2,故C 1的方程为x 2-y 22=1.(2)由(1)知C 2的焦点坐标为(-3,0),(3,0),由此可设C 2的方程为x 23+b 21+y 2b 21=1,其中b 1>0.由P (2,2)在C 2上,得23+b 21+2b 21=1,解得b 21=3,因此C 2的方程为x 26+y 23=1.显然,l 不是直线y =0.设直线l 的方程为x =my +3,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +3,x 26+y 23=1,得(m 2+2)y 2+2 3my -3=0.又y 1,y 2是方程的根,因此⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-2 3mm 2+2, ①y 1y 2=-3m 2+2,②由x 1=my 1+3,x 2=my 2+3,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=m 〔y 1+y 2〕+2 3=4 3m 2+2, ③x 1x 2=m 2y 1y 2+3m 〔y 1+y 2〕+3=6-6m2m 2+2. ④因为AP →=(2-x 1,2-y 1),BP →=(2-x 2,2-y 2),由题意知AP →·BP →=0,所以x 1x 2-2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+4=0,⑤将①②③④代入⑤式整理得2m 2-2 6m +4 6-11=0,解得m =3 62-1或m =-62l 的方程为x -(3 62-1)y -3=0或x +(62-1)y -3=0.8.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 点A (0,-2),椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(1)求E 的方程; (2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点,当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.8.解:(1)设F (c ,0),由条件知,2c =233,得c = 3.又c a =32,所以a =2,b 2=a 2-c 2E 的方程为x 24+y 2=1.(2)当l ⊥x 轴时不合题意,故可设l :y =kx -2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).将y =kx -2代入x 24+y 2=1得(1+4k 2)x 2-16kx +12=0,当Δ=16(4k 2-3)>0,即k 2>34时,x 1,2=8k ±24k 2-34k 2+1,从而|PQ |=k 2+1|x 1-x 2|=4k 2+1·4k 2-34k 2+1.又点O 到直线l 的距离d =2k 2+1.所以△OPQ 的面积S △OPQ =12d ·|PQ |=44k 2-34k 2+1.设4k 2-3=t ,如此t >0,S △OPQ =4t t 2+4=4t +4t.因为t +4t ≥4,当且仅当t =2,即k =±72时等号成立,满足Δ>0,所以,当△OPQ 的面积最大时,k =±72,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2. 9.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N .(1)假如直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)假如直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .9.解:(1)根据c =a 2-b 2与题设知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,2b 2=3ac .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12,c a =-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意知,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故b 2a=4,即b 2=4a .①由|MN |=5|F 1N |得|DF 1|=2|F 1N |.设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,如此⎩⎪⎨⎪⎧2〔-c -x 1〕=c ,-2y 1=2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-32c ,y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b 2=1.②将①与c =a 2-b 2代入②得9〔a 2-4a 〕4a 2+14a=1,解得a =7,b 2=4a =28,故a =7,b =27.10.[2014·某某卷] 如图15所示,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0,y ≥0)和局部抛物线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32. (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 ),假如AP ⊥AQ ,求直线l 的方程.图1 510.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C 1的左、右顶点. 设C 1的半焦距为c ,由c a =32与a 2-c 2=b 2=1得a =2,∴a =2,b =1. (2)方法一:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=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C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=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 =k 2-4k 2+4,从而y P =-8kk 2+4,∴点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4.同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 〔x -1〕〔k ≠0〕,y =-x 2+1〔y ≤0〕,得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ). ∴AP →=2k k 2+4(k ,-4),AQ →=-k (1,k +2).∵AP ⊥AQ ,∴AP ·AQ =0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0,∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故直线l 的方程为y =-83(x -1).方法二:假如设直线l 的方程为x =my +1(m ≠0),比照方法一给分.11.[2014·某某卷] 设椭圆x 2a 2+y 2b 2=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 .|AB |=32|F 1F 2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P 为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB 为直径的圆经过点F 1,经过原点O 的直线l 与该圆相切,求直线l 的斜率.11.解:(1)设椭圆右焦点F 2的坐标为(c ,0).由|AB |=32|F 1F 2|,可得a 2+b 2=3c 2.又b 2=a 2-c 2,如此c 2a 2=12,所以椭圆的离心率e =22. (2)由(1)知a 2=2c 2,b 2=c 2.故椭圆方程为x 22c 2+y 2c2P (x 0,y 0).由F 1(-c ,0),B (0,c ),有F 1P →=(x 0+c ,y 0),F 1B →=(c ,c ).由,有F 1P →·F 1B →=0,即(x 0+c )c +y 0cc ≠0,故有x 0+y 0+c =0.①又因为点P 在椭圆上,所以x 202c 2+y 20c 2=1.②由①和②可得3x 20+4cx 0P 不是椭圆的顶点,故x 0=-43c .代入①得y 0=c 3,即点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-4c 3,c 3.设圆的圆心为T (x 1,y 1),如此x 1=-43c +02=-23c ,y 1=c3+c 2=23c ,进而圆的半径r =〔x 1-0〕2+〔y 1-c 〕2=53c .设直线l 的斜率为k ,依题意,直线l 的方程为y =kx .由l 与圆相切,可得|kx 1-y 1|k 2+1=r ,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2c 3-2c 3k 2+1=53c ,整理得k 2-8k +1=0,解得k =4±15,所以直线l 的斜率为4+15或4-15. 12.[2014·某某卷] 如图16,设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(1)直线l 的斜率为k ,用a ,b ,k 表示点P 的坐标;(2)假如过原点O 的直线l 1与l 垂直,证明:点P 到直线l 1的距离的最大值为a -b.12.解:(1)设直线l 的方程为y =kx +m (k <0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a2+y 2b2=1,消去y 得(b 2+a 2k 2)x 2+2a 2kmx +a 2m 2-a 2b 2=0.由于l 与C 只有一个公共点,故Δ=0,即b 2-m 2+a 2k 2=0,解得点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2km b 2+a 2k 2,b 2m b 2+a 2k 2. 又点P 在第一象限,故点P 的坐标为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2k b 2+a 2k2,b 2m b 2+a 2k 2. (2)由于直线l 1过原点O 且与l 垂直,故直线l 1的方程为x +ky =0,所以点P 到直线l 1的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-a 2k b 2+a 2k2+b 2k b 2+a 2k 21+k2,整理得d =a 2-b 2b 2+a 2+a 2k 2+b 2k2. 因为a 2k 2+b 2k2≥2ab ,所以a 2-b 2b 2+a 2+a 2k 2+b 2k2≤a 2-b 2b 2+a 2+2ab=a -b ,当且仅当k 2=b a 时等号成立.所以,点P 到直线l 1的距离的最大值为a -b .13.[2014·某某卷] 双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1:y =2x ,l 2:y =-2x .(1)求双曲线E 的离心率.(2)如图16,O 为坐标原点,动直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且△OAB 的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?假如存在,求出双曲线E 的方程;假如不存在,说明理由.图1 613.解:方法一:(1)因为双曲线E 的渐近线分别为y =2x ,y =-2x ,所以b a =2,所以c 2-a 2a=2,故c =5a ,从而双曲线E 的离心率e =c a = 5.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1.设直线l 与x 轴相交于点C .当l ⊥x 轴时,假如直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,如此|OC |=a ,|AB |=4a .又因为△OAB 的面积为8,所以12|OC |·|AB |=8,因此12a ·4a =8,解得a =2,此时双曲线E 的方程为x 24-y216=1.假如存在满足条件的双曲线E ,如此E 的方程只能为x 24-y 216=1.以下证明:当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线E :x 24-y 216=1也满足条件.设直线l 的方程为y =kx +m ,依题意,得k >2或k <-2,如此C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-mk,0.记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,y =2x 得y 1=2m 2-k ,同理得y 2=2m 2+k .由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|,得12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-m k ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2m 2-k -2m 2+k =8,即m 2=4||4-k 2=4(k 2-4).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24-y 216=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-16=0.因为4-k 2<0,所以Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+16)=-16(4k 2-m 2-16).又因为m 2=4(k 2-4),所以Δ=0,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点.因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法二:(1)同方法一.(2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2l 的方程为x =my +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).依题意得-12<m <12.由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,y =2x 得y 1=2t 1-2m , 同理得y 2=-2t1+2m .设直线l 与x 轴相交于点C ,如此C (t ,0).由S △OAB =12|OC |·|y 1-y 2|=8,得12|t |·⎪⎪⎪⎪⎪⎪2t 1-2m +2t 1+2m =8.所以t 2=4|1-4m 2|=4(1-4m 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t ,x 2a 2-y 24a2=1得(4m 2-1)y 2+8mty +4(t 2-a 2)=0.因为4m 2-1<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=64m 2t 2-16(4m 2-1)(t 2-a 2)=0,即4m 2a 2+t2-a 2=0, 即4m 2a 2+4(1-4m 2)-a 2=0,即(1-4m 2)(a 2-4)=0,所以a 2=4, 因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.方法三:(1)同方法一.(2)当直线l 不与x 轴垂直时,设直线l 的方程为y =kx +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).依题意得k >2或k ⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,4x 2-y 2=0得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2=0,因为4-k 2<0,Δ>0,所以x 1x 2=-m24-k2,又因为△OAB 的面积为8,所以12 |OA |·|OB |· sin ∠AOB =8,又易知sin ∠AOB =45,所以25x 21+y 21·x 22+y 22=8,化简得x 1x 2=4.所以-m 24-k 2=4,即m 2=4(k 2-4).由(1)得双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2a 2-y 24a2=1得(4-k 2)x 2-2kmx -m 2-4a 2=0.因为4-k 2<0,直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点当且仅当Δ=4k 2m 2+4(4-k 2)(m 2+4a 2)=0, 即(k 2-4)(a 2-4)=0,所以a 2=4,所以双曲线E 的方程为x 24-y 216=1.当l ⊥x 轴时,由△OAB 的面积等于8可得l :x =2,又易知l :x =2与双曲线E :x 24-y 216=1有且只有一个公共点.综上所述,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为x 24-y 216=1.14.[2014·某某卷] 如图14,两条抛物线E 1:y 2=2p 1x (p 1>0)和E 2:y 2=2p 2x (p 2>0),过原点O 的两条直线l 1和l 2,l 1与E 1,E 2分别交于A 1,A 2两点,l 2与E 1,E 2分别交于B 1,B 2两点.图1 4(1)证明:A 1B 1∥A 2B 2;(2)过O 作直线l (异于l 1,l 2)与E 1,E 2分别交于C 1,C 2两点,记△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2的面积分别为S 1与S 2,求S 1S 2的值.14.解:(1)证明:设直线l 1,l 2的方程分别为y =k 1x ,y =k 2x (k 1,k 2≠0),如此由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x ,y 2=2p 1x ,得A 1⎝⎛⎭⎪⎫2p 1k 21,2p 1k 1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x ,y 2=2p 2x ,得A 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2p 2k 21,2p 2k 1.同理可得B 1⎝ ⎛⎭⎪⎫2p 1k 22,2p 1k 2,B 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2p 2k 22,2p 2k 2.所以A 1B 1→=⎝ ⎛⎭⎪⎫2p 1k 22-2p 1k 21,2p 1k 2-2p 1k 1=2p 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22-1k 21,1k 2-1k 1, A 2B 2→=⎝⎛⎭⎪⎫2p 2k 22-2p 2k 21,2p 2k 2-2p 2k 1=2p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22-1k 21,1k 2-1k 1.故A 1B 1→=p 1p 2A 2B 2→,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S 1S 2=⎝⎛⎭⎪⎪⎫|A 1B 1→||A 2B 2→|2. 又由(1)中的A 1B 1→=p 1p 2|A 2B 2→|知,|A 1B 1→||A 2B 2→|=p 1p 2,故S 1S 2=p 21p 22.15.[2014·某某卷] 在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点F (1,0)的距离比它到yM 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X 围.15.解:(1)设点M (x ,y ),依题意得|MF |=|x |+1,即〔x -1〕2+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=⎩⎪⎨⎪⎧4x ,x ≥0,0,x <0.(2)在点M 的轨迹C 中,记C 1:y 2=4x ,C 2: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⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k 〔x +2〕,y 2=4x ,可得ky 2-4y +4(2k +1)=0.①当k =0时,yy =1代入轨迹C 的方程,得x =14.故此时直线l :y =1与轨迹C 恰好有一个公共点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1.当k ≠0时,方程①的判别式Δ=-16(2k 2+k -1).②设直线l 与x 轴的交点为(x 0,0),如此由y -1=k (x +2),令y =0,得x 0=-2k +1k.③(i)假如⎩⎪⎨⎪⎧Δ<0,x 0<0,由②③解得k <-1或k >12.即当k ∈(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞时,直线l 与C 1没有公共点,与C 2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)假如⎩⎪⎨⎪⎧Δ=0,x 0<0,或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,x 0≥0,由②③解得k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12或-12≤k <0.即当k ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与C 1只有一个公共点.当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2没有公共点.故当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点.(iii)假如⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,x 0<0,由②③解得-1<k <-12或0<k <12.即当k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,直线l 与C 1有两个公共点,与C 2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 ∈()-∞,-1∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞∪{0}时,直线l 与轨迹C 恰好有一个公共点;当k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12时,直线l 与轨迹C 恰好有两个公共点;当k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,直线l 与轨迹C 恰好有三个公共点.16.[2014·某某卷] 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)假如直线l 1∥l ,且l 1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?假如存在,请求出最小值;假如不存在,请说明理由.16.解:(1)由题意知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0.设D (t ,0)(t >0),如此FD 的中点为⎝⎛⎭⎪⎫p +2t4,0.因为|FA |=|FD |,由抛物线的定义知3+p 2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪t -p 2,解得t =3+p 或t =-3(舍去).由p +2t 4=3,解得p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)①证明:由(1)知F (1,0).设A (x 0,y 0)(x 0y 0≠0),D (x D ,0)(x D >0).因为|FA |=|FD |,如此|x D -1|=x 0+1, 由x D >0得x D =x 0+2,故D (x 0+2,0).故直线AB 的斜率k AB =-y 02.因为直线l 1和直线AB 平行,设直线l 1的方程为y =-y 02x +b ,代入抛物线方程得y 2+8y 0y -8b y 0=0,由题意Δ=64y 20+32b y 0=0,得b =-2y 0.设E (x E ,y E ),如此y E =-4y 0,x E =4y 20.当y 20≠4时,k AE =y E -y 0x E -x 0=-4y 0+y 04y 20-y 204=4y 0y 20-4,可得直线AE 的方程为y -y 0=4y 0y 20-4(x -x 0),由y 20=4x 0,整理可得y =4y 0y 20-4(x -1),直线AE 恒过点F (1,0).当y 20=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).②由①知,直线AE 过焦点F (1,0),所以|AE |=|AF |+|FE |=(x 0+1)+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 0+1=x 0+1x 0AE 的方程为x =my +1,因为点A (x 0,y 0)在直线AE 上,故m =x 0-1y 0.设B (x 1,y 1).直线AB 的方程为y -y 0=-y 02(x -x 0),由y 0≠0,得x =-2y 0y +2+x 0.代入抛物线方程得y 2+8y 0y -8-4x 0=0,所以y 0+y 1=-8y 0,可求得y 1=-y 0-8y 0,x 1=4x 0+x 0+4.所以点B 到直线AE 的距离为d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪4x 0+x 0+4+m ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 0+8y 0-11+m2=4〔x 0+1〕x 0=4⎝⎛⎭⎪⎫x 0+1x 0,如此△ABE 的面积S =12×4⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+1x 0x 0+1x 0+2≥16,当且仅当1x 0=x 0,即x 0=1时,等号成立. 所以△ABE 的面积的最小值为16.。
2018年度5-2018年度8全国高考理科解析汇报几何高考题总汇编
2015-2017高考解析几何汇编017(一)10 •已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l i, I2,直线l i 与C交于A、B两点,直线12与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为A . 16 B. 14 C. 12 D . 102 22017(一)20 . (12 分)已知椭圆C:笃爲=1 (a>b>0 ),四点P1 (1,1 ),P2 (0,1 ),P3 a b(-1,—),P4 (1,—)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;2 2(2)设直线I不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为T,证明:I过定点.2 22017(二)9 .若双曲线C:仔与1 (a 0,b 0)的一条渐近线被圆x 2 2 y2 4所截得a b 的弦长为2,则C的离心率为A. 2 B . 、- 3 C .、2 D .公322017(二)20 . (12分)设O为坐标原点,动点M在椭圆C : y2 1上,过M作x轴的垂ULU .-ULUin线,垂足为N,点P满足NP 2NM .(1)求点P的轨迹方程;UUU UHT(2)设点Q在直线x 3上,且OP PQ 1 .证明:过点P且垂直于OQ的直线I过C 的左焦点F.2 2017(三)10 .已知椭圆C:务a2占1,(a>b>0 )的左、右顶点分别为A1, A2,且以线段bC .2017(三)20 . (12分)已知抛物线C : y 2=2x ,过点(2,0)的直线I 交C 与A,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.(1 )证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点P (4, -2 ),求直线I 与圆M 的方程.2 2 _2017(天津)(5)已知双曲线 务 笃1(a 0,b 0)的左焦点为F ,离心率为2.若经过F 和 a bP(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为2 22017(天津)(19)(本小题满分14分)设椭圆 笃 每1(a b 0)的左焦点为F ,右顶点为A , a b1 2 1离心率为丄•已知A 是抛物线y 2px(p 0)的焦点,F 到抛物线的准线的距离为-.2 2(I )求椭圆的方程和抛物线的方程; AP 与椭圆相交于点B ( B 异于点A ),直线BQ 与轴相交于点D -若厶APD 的面积为于,求直线AP 的方程.2016(二)(11)已知F 1,F 2是双曲线E 的左,右焦点,点 M 在E 上, M F 1与疋轴垂直,sin ',则E 的离心率为)A ) ( B ) (C ) (D ) 22016(二)(20)(本小题满分12分)A 1A 2为直径的圆与直线bx ay 2ab0相切,则C 的离心率为2 21( C ) X2x(D)—82 y_4(II )设上两点P ,Q 关于轴对称,直线2 244已知椭圆E: $ 3 的焦点在苴轴上,A是E的左顶点,斜率为k(k>0)的直线交E于A,M两点,点N在E上, MA丄NA.(I)当t=4 ,亠丄一丄'时,求△ AMN的面积;(II)当―一一山‘时,求k的取值范围.2016(北京)19.(本小题14分)已知椭圆C:笃占1 ( a b 0 )的离心率为仝,A(a,0),a b 2B(0,b),0(0,0),OAB 的面积为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设P的椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证:AN| |BM|为定值.2016( 一)(10)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4、2,|DE|= 2 5,则C的焦点到准线的距离为(A)2 (B)4 (C)6 (D)82016( 一)20.(本小题满分12分)设圆x2y22x 15 0的圆心为A,直线I过点B (1,0)且与x轴不重合,I交圆A于C,D 两点,过B 作AC的平行线交AD于点E.(I)证明|EA||EB为定值,并写出点E的轨迹方程;(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线I交C1于M ,N两点,过B且与I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.2 2X y2016( 三) (11)已知O为坐标原点,F是椭圆C: 2 1(a b 0)的左焦点,A, B分别a b为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF丄x轴.过点A的直线I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,贝U C的离心率为11 2 3(A) - (B) - (C) - (D)-3 2 3 42016(三)(20)(本小题满分12分)已知抛物线C : y2 2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线hh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.2015 (二) (11)已知A ,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,? ABM为等腰三角形,且顶角为120。