高中高考数学解析几何单元易错题练习及答案解析
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面解析几何》难题汇编及答案解析
【高中数学】数学《平面解析几何》复习知识要点一、选择题1.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点分别为1F ,2F ,点A ,B 在椭圆上,12AB F F ⊥于2F ,4AB =,12F F = )A .2213x y +=B .22132x y +=C .22196x y +=D .221129x y +=【答案】C 【解析】 【分析】利用椭圆的性质,根据4AB =,12F F =c =22 4b a=,求解a ,b 然后推出椭圆方程. 【详解】椭圆2222 10x y a b a b +=>>()的焦点分别为1F ,2F ,点A ,B 在椭圆上,12AB F F ⊥于2F ,4AB =,12F F =c =,22 4b a=,222c a b =-,解得3a =,b =,所以所求椭圆方程为:22196x y +=,故选C .【点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,是基本知识的考查.2.已知椭圆C :2212x y +=的右焦点为F ,直线l :2x =,点∈A l ,线段AF 交椭圆C 于点B ,若3FA FB =u u u v u u u v,则AF u u u v =( )A B .2C D .3【答案】A 【解析】 【分析】设点()2,A n ,()00,B x y ,易知F (1,0),根据3FA FB =u u u v u u u v,得043x =,013y n =,根据点B 在椭圆上,求得n=1,进而可求得AF =u u u v【详解】根据题意作图:设点()2,A n ,()00,B x y .由椭圆C :2212x y += ,知22a =,21b =,21c =,即1c =,所以右焦点F (1,0).由3FA FB =u u u v u u u v,得()()001,31,n x y =-. 所以()0131x =-,且03n y =. 所以043x =,013y n =. 将x 0,y 0代入2212x y +=,得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =, 所以()2212112AF n u u u v =-+=+=故选A 【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.3.已知直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,直线l 经过2:2(0)C y px p =>的焦点,M 为C 上的一个动点,若点N 的坐标为()4,0,则MN 的最小值为( ) A .3B 3C .2D .22【答案】A 【解析】 【分析】联立直线与抛物线方程利用弦长公式列方程,结合直线过抛物线的焦点,解方程可得2p =,再利用两点的距离公式,结合二次函数配方法即可得结果.【详解】 由22224(42)02y x b x b p x b y px=+⎧⇒+-+=⎨=⎩, 121222,24b p b x x x x +=-=-,因为直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,125x =-,所以()22222512424b p b ⎡⎤-⎛⎫=+-⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(1) 又直线l 经过C 的焦点,则,22b pb p -=∴=- (2)由(1)(2)解得2p =,故抛物线方程为24y x =.设()20000,,4M x y y x ∴=.则()()()2222200000||444212MN x y x x x =-+=-+=-+,故当02x =时,min ||MN = 故选:A. 【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查了弦长公式以及配方法的应用,意在考查综合应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.4.设抛物线E :26y x =的弦AB 过焦点F ,||3||AF BF =,过A ,B 分别作E 的准线的垂线,垂足分别是A ',B ',则四边形AA B B ''的面积等于( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】由抛物线的方程可得焦点坐标及准线方程,设直线AB 的方程,与抛物线联立求出两根之和及两根之积,进而求出弦长AB ,由抛物线的性质可得梯形的上下底之和求出,求出A ,B 的纵坐标之差的绝对值,代入梯形的面积公式即可求出梯形的面积. 【详解】解:由抛物线的方程 可得焦点3(2F ,0),准线方程:32x =-,由题意可得直线AB 的斜率存在且不为0,设直线AB 的方程为:32x my =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立直线与抛物线的方程:2326x my y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,整理可得:2690y my --=,所以126y y m +=,129y y =-,21212()363x x m y y m +=++=+,因为||3||AF BF =,所以3AF FB =uu u r uu r,即13(2x -,123)3(2y x -=-,2)y ,可得:123y y =-, 所以可得:2222639y m y -=⎧⎨-=-⎩即213m =, 由抛物线的性质可得: 21233166668223AA BB AB x x m ''+==+++=+=+=g , 221212121||()436363636433y y y y y y m -=+-=+=+=g ,由题意可知,四边形AA B B ''为直角梯形,所以1211()||84316322AA B B S AA BB y y ''''=+-==gg g , 故选:C .【点睛】本题考查抛物线的性质及直线与抛物线的相交弦长,梯形的面积公式,属于中档题.5.已知抛物线C :212y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的准线于B ,D 两点,且A ,F ,B 三点共线,则AF =( )A .16B .10C .12D .8【答案】C 【解析】 【分析】根据题意可知AD BD ⊥,利用抛物线的定义,可得30ABD ∠=︒,所以||||2612AF BF ==⨯=.解:因为A ,F ,B 三点共线,所以AB 为圆F 的直径,AD BD ⊥. 由抛物线定义知1||||||2AD AF AB ==,所以30ABD ∠=︒.因为F 到准线的距离为6, 所以||||2612AF BF ==⨯=. 故选:C .【点睛】本题考查抛物线的性质,抛物线的定义,考查转化思想,属于中档题.6.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( ) A .①③ B .②④ C .①②③ D .②③④【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x yx y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.()2223222216162x y xyx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确; 将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点()2,2,()2,2-,()2,2--,()2,2-,则①和③都错误;由0xy <,得④正确. 故选:B. 【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.7.已知直线()0y kx k =≠与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>交于,A B 两点,以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F ,若ABF ∆的面积为24a ,则双曲线的离心率为 A .2 B .3C .2D .5【答案】D 【解析】 【分析】通过双曲线和圆的对称性,将ABF ∆的面积转化为FBF ∆'的面积;利用焦点三角形面积公式可以建立a 与b 的关系,从而推导出离心率. 【详解】由题意可得图像如下图所示:F '为双曲线的左焦点AB Q 为圆的直径 90AFB ∴∠=o根据双曲线、圆的对称性可知:四边形AFBF '为矩形12ABF AFBF FBF S S S ''∆∆∴== 又2224tan 45FBF b S b a ∆'===o,可得:225c a = 25e ∴= 5e ⇒=本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的离心率求解,离心率问题的求解关键在于构造出关于,a c 的齐次方程,从而配凑出离心率的形式.8.如图,设椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,右焦点为F ,B 为椭圆在第二象限上的点,直线BO 交椭圆E 于点C ,若直线BF 平分线段AC 于M ,则椭圆E 的离心率是( ) A .12B .23C .13D .14【答案】C 【解析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线, 于是△OFM ∽△AFB ,且OF OM 1FAAB2==, 即c c a -=12可得e=c a =13. 故答案为13. 点睛:解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程或不等式,再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式,建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.9.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限, ∴2402161021kk k k -⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k -<<.故选:D . 【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.10.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点()00,P x y 是直线40bx ay a -+=上任意一点,若圆()()22001x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率取值范围是( ). A .(]1,2 B .(]1,4 C .[)2,+∞ D .[)4,+∞ 【答案】B 【解析】 【分析】先求出双曲线的渐近线方程,可得则直线bx ay 2a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离d ,根据圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,可得d 1≥,解得即可. 【详解】由题意,双曲线2222x y C :1(a 0,b 0)a b-=>>的一条渐近线方程为b y x a =,即bx ay 0-=,∵()00P x ,y 是直线bx ay 4a 0-+=上任意一点,则直线bx ay 4a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离224a 4a d ca b ==+, ∵圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则d 1≥, ∴41a c ≥,即4ce a=≤,又1e > 故e 的取值范围为(]1,4, 故选:B . 【点睛】本题主要考查了直线和双曲线的位置关系,以及两平行线间的距离公式,其中解答中根据圆与双曲线C 的右支没有公共点得出d 1≥是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.若函数1()ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>的图象在x =1处的切线与圆x 2+y 2=1相切,则a +b 的最大值是( ) A .4 B .2 C .2 D . 【答案】D 【解析】()1ln (0,0)a a f x x a b b b+=-->>,所以()'a f x bx =-,则f ′(1)=-ab为切线的斜率, 切点为(1,-1a b+), 所以切线方程为y +1a b +=-ab(x -1), 整理得ax +by +1=0.因为切线与圆相切,所以22a b+=1,即a 2+b 2=1.由基本不等式得a 2+b 2=1≥2ab , 所以(a +b )2=a 2+b 2+2ab =1+2ab ≤2, 所以a +b ≤,即a +b 的最大值为.故选D.点睛:求曲线的切线方程是导数的重要应用之一,用导数求切线方程的关键在于求出切点00(,)P x y 及斜率,其求法为:设00(,)P x y 是曲线()y f x =上的一点,则以P 的切点的切线方程为:000'()()y y f x x x -=-.若曲线()y f x =在点00(,())P x f x 的切线平行于y 轴(即导数不存在)时,由切线定义知,切线方程为0x x =.12.已知抛物线24x y =的焦点为F ,准线为l ,抛物线的对称轴与准线交于点Q ,P 为抛物线上的动点,PF m PQ =,当m 最小时,点P 恰好在以,F Q 为焦点的椭圆上,则椭圆的离心率为( )A .3-B .2-CD 1【答案】D 【解析】由已知,(01)(01)F Q ,,,-,过点P 作PM 垂直于准线,则PM PF =.记PQM α∠=,则sin PF PM m PQPQα===,当α最小时,m 有最小值,此时直线PQ与抛物线相切于点P .设204x P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,可得(21)P ,±,所以2PQ PF ,==,则2PF PQ a +=,∴1a =,1c =,∴1ce a==,故选D .13.已知曲线()2222:100x y C a b a b-=>,>的左、右焦点分别为12,,F F O 为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,MO OP =u u u u v u u u v,直线2PF 交双曲线C 于另一点N ,若122PF PF =,且2120MF N ∠=︒则双曲线C 的离心率为( )A BC D【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合双曲线的定义可得124,2PF a PF a == ,在三角形12PF F 中,由余弦定理可得2224208c a a =+,据此计算双曲线的离心率即可. 【详解】由题意,122PF PF =,由双曲线的定义可得,122PF PF a -= ,可得124,2PF a PF a == ,由四边形12PF MF 为平行四边形,又2120MF N ∠=︒,可得12120F PF ∠=︒, 在三角形12PF F 中,由余弦定理可得2224164242cos120c a a a a =+-⋅⋅⋅︒ ,即有2224208c a a =+,即227c a =,可得c =,即ce a==【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式c e a =; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).14.如图,12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( )A .23y x =±B .2y x =±C .3y x =D .2y x =±【答案】A【解析】 【分析】 设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,利用双曲线的定义求出3x =和a 的值,再利用勾股定理求c ,由b y x a =±得到双曲线的渐近线方程. 【详解】设1123,4,5,AB BF AF AF x ====,由双曲线的定义得:345x x +-=-,解得:3x =,所以2212||46413F F =+=13c ⇒=因为2521a x a =-=⇒=,所以23b =所以双曲线的渐近线方程为b y x a=±=±. 【点睛】 本题考查双曲线的定义、渐近线方程,解题时要注意如果题干出现焦半径,一般会用到双曲线的定义,考查运算求解能力.15.若圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >)始终平分圆2C :()()22112x y +++=的周长,则12m n +的最小值为( ) A .92B .9C .6D .3 【答案】D【解析】【分析】把两圆的方程相减,得到两圆的公共弦所在的直线l 的方程,由题意知圆2C 的圆心在直线l 上,可得()123,213m n m n +=∴+=,再利用基本不等式可求最小值. 【详解】 把圆2C :()()22112x y +++=化为一般式,得22220x y x y +++=, 又圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >),两圆的方程相减,可得两圆的公共弦所在的直线l 的方程:()()12150m x n y ++++=. Q 圆1C 始终平分圆2C 的周长,∴圆心()21,1C --在直线l 上,()()12150m n ∴-+-++=,即()123,213m n m n +=∴+=. ()112225*********n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫+=++ ⎪⎝⎝⎭⎭()115522333⎛≥+=+⨯= ⎝. 当且仅当2322m n n m mn +=⎧⎪⎨=⎪⎩即1m n ==时,等号成立. 12m n∴+的最小值为3. 故选:D .【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查基本不等式,属于中档题.16.过坐标轴上的点M 且倾斜角为60°的直线被圆2240x y y +-=所截得的弦长为M 的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】设出直线方程,根据弦长公式,转化为圆心到直线的距离建立等量关系求解.【详解】由直线的斜率为tan 60k ︒==y b =+.圆2240x y y +-=可化为22(2)4x y +-=,圆心为(0,2),半径为2r =, 则由弦长公式得:圆心(0,2)到直线y b =+的距离为1d ===,即|2|12b -+=,解得0b =,4b =,故直线的方程为y =或4y =+.直线y =过坐标轴上的点(0,0),直线4y =+过坐标轴上的点()0,4与3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,故点M 的个数为3.故选:C.【点睛】此题考查直线与圆的位置关系,根据弦长公式将弦长问题转化为圆心到直线的距离求解.17.已知1F ,2F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,点A 是双曲线上第二象限内一点,且直线1AF 与双曲线的一条渐近线b y x a=平行,12AF F ∆的周长为9a ,则该双曲线的离心率为( )A .2B C .3D .【答案】A【解析】【分析】根据双曲线的定义,结合三角形的周长可以求出1AF 和2AF 的表达式,根据线线平行,斜率的关系,结合余弦定理进行求解即可.【详解】 由题意知212AF AF a -=,2192AF AF a c +=-,解得21122a c AF -=,1722a c AF -=, 直线1AF 与b y x a =平行,则12tan b AF F a ∠=,得12cos a AF F c∠=, 222121214cos 22AF c AF a AF F c AF c+-∠==⋅, 化简得22280c ac a +-=,即2280e e +-=,解得2e =.故选:A【点睛】本题考查求双曲线的离心率,考查了双曲线的定义的应用,考查了余弦定理的应用,考查了数学运算能力.18.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点,且满足AP BP <u u u v u u u v ,设O 为坐标原点,若(,)OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,29λμ=,则该椭圆的离心率为( )A .35B .1213C .35或1213D .45【答案】A【解析】 分析:根据向量共线定理及29λμ=,AP BP <u u u v u u u v ,可推出λ,μ的值,再根据过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),可推出P ,B 两点的坐标,然后求出过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 的方程,即可求得A 点的坐标,从而可得a ,b ,c 三者关系,进而可得椭圆的离心率. 详解:∵A 、P 、B 三点共线,(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v∴1λμ+= 又∵29λμ= ∴1323λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ∵AP BP <u u u v u u u v∴2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∵过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限) ∴2(,)b P c a ,2(,)b B c a - ∵过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点∴直线1l 的方程为为1x y a b +=- ∴()(,)a c b A c a+ ∵2133OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r ∴222()1()33b a c b b a a a+=⋅+⋅-,即2b a c =+. ∴22224()2a c a ac c -=++,即223520a c ac --=.∴25230e e +-=∵(0,1)e ∈ ∴35e =故选A. 点睛:本题考查了双曲线的几何性质,离心率的求法,考查了转化思想以及运算能力,双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出,a c ,代入公式c e a=;②只需要根据一个条件得到关于,,a b c 的齐次式,转化为,a c 的齐次式,然后转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式),即可得e (e 的取值范围).19.已知椭圆2221(1)x y a a+=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,A 是椭圆在第一象限上的一个动点,圆C 与1F A 的延长线,12F F 的延长线以及线段2AF 都相切,且()3,0M 为其中一个切点.则椭圆的离心率为( )AB.3 C.2 D【答案】B【解析】【分析】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等和椭圆的定义,解方程得出3a =,求出c ,进而可得离心率.【详解】设圆C 与1F A 的延长线相切于点N ,与2AF 相切于点T ,由切线长相等,得AN AT =, 11F N F M =,22F T F M =,1(,0)F c -,2(,0)F c ,由椭圆的定义可得,122AF AF a +=,()111223+22+F N F M c AF AN a AF AN a AN AT TF ==+==-+=+- 222(3)a F M a c =-=--,则26a =,即3a =,又1b =,所以2222c a b =-=,因此椭圆的离心率为223c e a ==. 故选:B.【点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,熟记椭圆的定义,以及椭圆的简单性质即可,属于常考题型.20.已知平面向量,,a b c r r r 满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( )A 75-B 73-C .532-D 31- 【答案】A【解析】【分析】 根据题意,易知a r 与b r 的夹角为60︒,设(=13a ,r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r ,可得2212302x y x y +-+=,所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果.【详解】因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r 的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,因为()()21a c b c -⋅-=r r r r ,所以221202x y x +-+=,又b c -=r r所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆221202x y x +-+=的圆心坐标为1⎛ ⎝⎭,所以点()20,与圆221202x y x +-+=上一动点距离的最小值为=. 故选:A.【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.。
易错点09 解析几何(解析版)-备战2021年高考数学一轮复习易错题
(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
【答案】(1) ;(2)详见解析.
【解析】
【分析】
(1)由题意得到关于a,b,c的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程.
(2)设出点M,N的坐标,在斜率存在时设方程为 ,联立直线方程与椭圆方程,根据已知条件,已得到m,k的关系,进而得直线MN恒过定点,在直线斜率不存在时要单独验证,然后结合直角三角形的性质即可确定满足题意的点Q的位置.
样直角三角形斜边上的中点为M(1,0),
则半径为 =3,
即得所求圆的方程为(x-1)2+y2=9.
【错因】因为忽视结论的检验,没有注意到点C是直角三角形的顶点,即C点不能在直线AB上,因此造成错解.
【正解】设C(x,y),由于直角三角形斜边上的中点为M(1,0),如图所示,则半径为 =3,即得圆的方程为(x-1)2+y2=9.但是顶点C不能在直线AB上,因此y≠0,也就是要除去两个点,即(-2,0),(4,0),因此C点满足的方程为(x-1)2+y2=9(除去点(-2,0),(4,0)).
此时曲线 表示双曲线,
由 可得 ,故C正确;
对于D,若 ,则 可化为 ,
,此时曲线 表示平行于 轴的两条直线,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】本题主要考查曲线方程的特征,熟知常见曲线方程之间的区别是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.
例2(2020年普通高等学校招生全国统一考试数学)斜率为 的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则 =________.
易错点09解析几何
—备战2021年高考数学一轮复习易错题
【典例分析】
例1(2020年普通高等学校招生全国统一考试数学)已知曲线 .()
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面解析几何》单元汇编及答案解析
【高中数学】《平面解析几何》知识点一、选择题1.已知椭圆221259x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4,那么点M 到另一个焦点的距离等于( ) A .1 B .3 C .6 D .10 【答案】C 【解析】由椭圆方程可得225210a a =∴= ,由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C .2.已知双曲线22x a-22y b =1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1), 即点(-2,-1)在抛物线的准线上,又由抛物线y 2=2px 的准线方程为2px =-,则p=4, 则抛物线的焦点为(2,0);则双曲线的左顶点为(-2,0),即a=2;点(-2,-1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12y x =±, 由双曲线的性质,可得b=1;则c =故选A .3.已知抛物线2:6C x y =的焦点为F 直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,若AB 中点的纵坐标为5,则||||AF BF +=( ) A .8 B .11C .13D .16【答案】C 【解析】 【分析】设点A 、B 的坐标,利用线段AB 中点纵坐标公式和抛物线的定义,求得12y y +的值,即可得结果; 【详解】抛物线2:6C x y =中p =3, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义可得:|AF |+|BF |=y 1+ y 2+p =y 1+ y 2+3, 又线段AB 中点M 的横坐标为122y y +=5, ∴12y y +=10, ∴|AF |+|BF |=13; 故选:C . 【点睛】本题考查了抛物线的定义的应用及中点坐标公式,是中档题.4.已知一条抛物线恰好经过等腰梯形ABCD 的四个顶点,其中4AB =,2BC CD AD ===,则该抛物线的焦点到其准线的距离是( )A.4B.2CD.【答案】B 【解析】 【分析】不妨设抛物线标准方程22(0)x py p =>,将条件转化为坐标,代入解出p ,即得结果. 【详解】不妨设抛物线标准方程22(0)x py p =>,可设(1,),(2,C m B m ,则123242(pm p p m =⎧⎪∴==⎨=+⎪⎩B. 【点睛】本题考查抛物线方程及其性质,考查基本分析求解能力,属基本题.5.已知抛物线x 2=16y 的焦点为F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P是双曲线右支上一点,则|PF|+|PF 1|的最小值为( ) A .5 B .7 C .9 D .11 【答案】C 【解析】 【分析】由题意并结合双曲线的定义可得1222(4)44PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+,然后根据两点间的距离公式可得所求最小值. 【详解】由题意得抛物线216x y =的焦点为()0,4F ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为()()123,0,3,0F F -.∵点P 是双曲线右支上一点, ∴124PF PF =+.∴1222(4)44549PF PF PF PF PF PF FF +=++=++≥+=+=,当且仅当2,,F P F 三点共线时等号成立,∴1PF PF +的最小值为9. 故选C . 【点睛】解答本题的关键是认真分析题意,然后结合图形借助数形结合的方法求解.另外在解题中注意利用双曲线的定义将所求问题进行转化,考查分析理解能力和解决问题的能力,属于基础题.6.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点, AF BF +=, 则∠AFB 的最大值为( ) A .3π B .34π C .56π D .23π 【答案】D 【解析】 【分析】设|AF |=m ,|BF |=n ,再利用基本不等式求解mn 的取值范围,再利用余弦定理求解即可. 【详解】设|AF |=m ,|BF |=n ,∵AF BF +=,AB ≥∴213mn AB ≤,在△AFB 中,由余弦定理得22222()2cos 22m n ABm n mn ABAFB mnmn+-+--∠==212213222AB mnmn mn mn mn --=≥=-∴∠AFB 的最大值为23π. 故选:D 【点睛】本题主要考查了抛物线的焦半径运用,同时也考查了解三角形与基本不等式的混合运用,属于中等题型.7.已知直线(3)(0)y k x k =+>与抛物线2:4C y x =相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点.若5FA FB =,则k 等于( ) A.3B .12C .23D.2【答案】B 【解析】 【分析】 由2(3)4y k x y x=+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->,得213k <,129x x =①,再利用抛物线的定义根据5FA FB =,得到1254x x =+②,从而求得21x =,代入抛物线方程得到(1,2)B ,再代入直线方程求解. 【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,易知1 0x >,20x >,10y >,20y >, 由2(3)4y k x y x=+⎧⎨=⎩,得()22226490k x k x k +-+=,()22464360k k ∆=-->, 所以213k <,129x x =①. 因为1112p FA x x =+=+,2212pFB x x =+=+,且5FA FB =, 所以1254x x =+②. 由①②及20x >得21x =, 所以(1,2)B ,代入(3)y k x =+,得12k =. 故选:B 【点睛】本题考查抛物线的定义,几何性质和直线与抛物线的位置关系,还考查了运算求解的能力,属于中档题.8.已知双曲线2222 :1(0,0)x yC a ba b-=>>)的左,右焦点分别为12,F F,其右支上存在一点M,使得21MF MF⋅=u u u u r u u u r,直线:0l bx ay+=,若直线2//MF l则双曲线C的离心率为()A.2B.2 C.5D.5【答案】C【解析】【分析】易得且1MF l⊥,从而l是线段1MF的垂直平分线求出直线1MF的方程与渐近线方程联立求出交点坐标,进而求得M坐标,根据勾股定理即可求解离心率.【详解】由12MF MF⋅=u u u u v u u u u v可得12MF MF⊥易知直线:0l bx ay+=为双曲线的一条渐近线,可知l的方程为by xa=-,且1MF l⊥,从而l是线段1MF的垂直平分线,且直线1MF的方程为()ay x cb=+设1MF,与l相交于点(),N x y.由()ay x cbby xa⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得2axcabyc⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即2,a abNc c⎛⎫- ⎪⎝⎭,又()1,0F c-,由中点坐标公式,得222,.a abM cc c⎛⎫-⎪⎝⎭由双曲线性质可得122MF MF a-=①,由12MF MF⊥得222124MF MF c+=②,①②联立,可得2122MF MF b⋅=所以点M的纵坐标为2bc,所以22b abc c=即2ba=所以21 5.bea⎛⎫=+=⎪⎝⎭故选:C【点睛】本题考查双曲线性质的综合问题,考查数形结合思想,对于学生的数学运算和逻辑推理能力要求较高,属于一般性题目.9.若双曲线223mx my -=3的一个焦点是()0,2,则m 的值是 A .-1 B .1C .10-D.10 【答案】A 【解析】双曲线223mx my -=3的标准方程为22113x y m m-=, ∵焦点在y 轴上,∴134m m+=,且0m <, ∴ 1.m =- 故选A .10.在矩形ABCD 中,已知3AB =,4=AD ,E 是边BC 上的点,1EC =,EF CD ∥,将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,直线AB 绕AE 旋转一周,则旋转过程中直线AB 与平面α相交形成的点的轨迹是( )A .圆B .双曲线C .椭圆D .抛物线【答案】D 【解析】 【分析】利用圆锥被平面截的轨迹特点求解 【详解】由题将平面EFDC 绕EF 旋转90︒后记为平面α,则平面α⊥平面ABEF ,,又直线AB 绕AE 旋转一周,则AB 直线轨迹为以AE 为轴的圆锥,且轴截面为等腰直角三角形,且面AEF 始终与面EFDC 垂直,即圆锥母线AF ⊥平面EFDC 则 则与平面α相交形成的点的轨迹是抛物线 故选:D【点睛】本题考查立体轨迹,考查圆锥的几何特征,考查空间想象能力,是难题11.(2017新课标全国卷Ⅲ文科)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A 6B .33C .23D .13【答案】A 【解析】以线段12A A 为直径的圆的圆心为坐标原点()0,0,半径为r a =,圆的方程为222x y a +=,直线20bx ay ab -+=与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即22d a a b==+,整理可得223a b =,即()2223,a a c=-即2223ac =,从而22223c e a ==,则椭圆的离心率263c e a ===, 故选A.【名师点睛】解决椭圆和双曲线的离心率的求值及取值范围问题,其关键就是确立一个关于,,a b c 的方程或不等式,再根据,,a b c 的关系消掉b 得到,a c 的关系式,而建立关于,,a b c 的方程或不等式,要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.12.已知,A B 两点均在焦点为F 的抛物线()220y px p =>上,若4AF BF +=,线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,则p 的值为 ( ) A .1 B .1或3C .2D .2或6【答案】B 【解析】4AF BF +=1212442422p px x x x p x p ⇒+++=⇒+=-⇒=-中 因为线段AB 的中点到直线2px =的距离为1,所以121132px p p -=∴-=⇒=中或 ,选B. 点睛:1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理. 2.若00(,)P x y 为抛物线22(0)y px p =>上一点,由定义易得02pPF x =+;若过焦点的弦AB AB 的端点坐标为1122(,),(,)A x y B x y ,则弦长为1212,AB x x p x x =+++可由根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式可由数形结合的方法类似地得到.13.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点()00,P x y 是直线40bx ay a -+=上任意一点,若圆()()22001x x y y -+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则双曲线的离心率取值范围是( ). A .(]1,2 B .(]1,4 C .[)2,+∞ D .[)4,+∞ 【答案】B 【解析】 【分析】先求出双曲线的渐近线方程,可得则直线bx ay 2a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离d ,根据圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,可得d 1≥,解得即可. 【详解】由题意,双曲线2222x y C :1(a 0,b 0)a b-=>>的一条渐近线方程为b y x a =,即bx ay 0-=,∵()00P x ,y 是直线bx ay 4a 0-+=上任意一点, 则直线bx ay 4a 0-+=与直线bx ay 0-=的距离4a d c==,∵圆()()2200x x y y 1-+-=与双曲线C 的右支没有公共点,则d 1≥, ∴41a c ≥,即4ce a=≤,又1e > 故e 的取值范围为(]1,4, 故选:B . 【点睛】本题主要考查了直线和双曲线的位置关系,以及两平行线间的距离公式,其中解答中根据圆与双曲线C 的右支没有公共点得出d 1≥是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.14.已知曲线()2222:100x y C a b a b-=>,>的左、右焦点分别为12,,F F O 为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,MO OP =u u u u v u u u v,直线2PF 交双曲线C 于另一点N ,若122PF PF =,且2120MF N ∠=︒则双曲线C 的离心率为( )A BC D【答案】B 【解析】 【分析】由题意结合双曲线的定义可得124,2PF a PF a == ,在三角形12PF F 中,由余弦定理可得2224208c a a =+,据此计算双曲线的离心率即可. 【详解】由题意,122PF PF =,由双曲线的定义可得,122PF PF a -= ,可得124,2PF a PF a == ,由四边形12PF MF 为平行四边形,又2120MF N ∠=︒,可得12120F PF ∠=︒, 在三角形12PF F 中,由余弦定理可得2224164242cos120c a a a a =+-⋅⋅⋅︒ ,即有2224208c a a =+,即227c a =,可得c =,即ce a==【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: ①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=c 2-a 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).15.已知12F F 分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线上一点,2PF 与x 轴垂直,1230PF F ∠=︒,且焦距为3 ) A .3y x = B .2y x =C .2y x =±D .3y x =±【答案】B 【解析】 【分析】先求出c 的值,再求出点P 的坐标,可得22bPF a=,再由已知求得1PF ,然后根据双曲线的定义可得ba的值,则答案可求. 【详解】解:由题意,223c = 解得3c =,∵()2,0F c ,设(),P c y ,∴22221x y a b-=,解得2b y a =±,∴22b PF a=,∵1230PF F ∠=︒,∴21222b PF PF a==,由双曲线定义可得:2122b PF PF a a-==,则222a b =,即2ba=. ∴双曲线的渐近线方程为2y x =±. 故选:B .【点睛】本题考查双曲线渐近线方程的求解,难度一般.求解双曲线的渐近线方程,可通过找到,,a b c 中任意两个量的倍数关系进行求解.16.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,若船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs (已知电磁波在空气中的传播速度约为0.3km/μs ,1海里 1.852km =),则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭C .3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D.(45,±【答案】B 【解析】 【分析】根据双曲线的定义求出点P 所在的双曲线的标准方程()2211522564x y x -=>,将方程与()222713664x y --=联立,求解即可. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,因为船P 上接到A 台发射的电磁波比B 台电磁波早185.2μs ,则船P 到B 台和到A 台的距离差为185.20.32301.852a PB PA ⨯===-海里,故15a =,又=17c ,故8b =,故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135,77P ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭,故选:B . 【点睛】本题考查了双曲线的定义、圆锥曲线在生活中的应用,考查了理解转化能力,属于中档题.17.双曲线定位法是通过测定待定点到至少三个已知点的两个距离差所进行的一种无线电定位.通过船(待定点)接收到三个发射台的电磁波的时间差计算出距离差,两个距离差即可形成两条位置双曲线,两者相交便可确定船位.我们来看一种简单的“特殊”状况;如图所示,已知三个发射台分别为A ,B ,C 且刚好三点共线,已知34AB =海里,20AC =海里,现以AB 的中点为原点,AB 所在直线为x 轴建系.现根据船P 接收到C 点与A 点发出的电磁波的时间差计算出距离差,得知船P 在双曲线()222713664x y --=的左支上,根据船P 接收到A 台和B 台电磁波的时间差,计算出船P 到B 发射台的距离比到A 发射台的距离远30海里,则点P 的坐标(单位:海里)为( )A .9011,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭B .135322,77⎛⎫±⎪⎪⎝⎭C .3217,3⎛⎫±⎪⎝⎭D .(45,162±【答案】B 【解析】 【分析】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥,根据双曲线的定义得出15a =,再得出由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>,与双曲线()222713664x y --=联立,即可得出点P 坐标. 【详解】设由船P 到B 台和到A 台的距离差确定的双曲线方程为()22221x y x a a b-=≥由于船P 到B 台和到A 台的距离差为30海里,故15a =,又=17c ,故8b =故由船P 到B 台和到A 台的距离差所确定的双曲线为()2211522564x y x -=>联立()()()222227121366411522564x y x x y x ⎧--=<⎪⎪⎨⎪-=>⎪⎩,解得135322,77P ⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了双曲线的应用,属于中档题.18.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点,且满足AP BP <u u u v u u u v ,设O 为坐标原点,若(,)OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,29λμ=,则该椭圆的离心率为( )A .35B .1213C .35或1213D .45【答案】A 【解析】分析:根据向量共线定理及29λμ=,AP BP <u u uv u u u v ,可推出λ,μ的值,再根据过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),可推出P ,B 两点的坐标,然后求出过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 的方程,即可求得A 点的坐标,从而可得a ,b ,c 三者关系,进而可得椭圆的离心率.详解:∵A 、P 、B 三点共线,(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v∴1λμ+= 又∵29λμ=∴1323λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∵AP BP <u u u v u u u v ∴2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∵过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限)∴2(,)b P c a,2(,)b B c a -∵过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点 ∴直线1l 的方程为为1x y a b+=- ∴()(,)a c bA c a+ ∵2133OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r∴222()1()33b a c b b a a a+=⋅+⋅-,即2b a c =+. ∴22224()2a c a ac c -=++,即223520a c ac --=. ∴25230e e +-= ∵(0,1)e ∈∴35e =故选A.点睛:本题考查了双曲线的几何性质,离心率的求法,考查了转化思想以及运算能力,双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出,a c ,代入公式ce a=;②只需要根据一个条件得到关于,,a b c 的齐次式,转化为,a c 的齐次式,然后转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式),即可得e (e 的取值范围).19.过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点F ,作渐近线b y x a =的垂线与双曲线左右两支都相交,则双曲线离心率e 的取值范围为( ) A .()1,2 B .()1,2C .()2,+∞D .()2,+∞【答案】C 【解析】 【分析】设过双曲线的右焦点F 与渐近线by x a=垂直的直线为AF ,根据垂线与双曲线左右两支都相交,得AF 的斜率要小于双曲线另一条渐近线的斜率 ,由此建立关于,a b 的不等式,解之可得22b a >,从而可得双曲线的离心率e 的取值范围 . 【详解】过双曲线的右焦点F 作渐近线by x a=垂线,设垂足为A , Q 直线为AF 与双曲线左右两支都相交,∴直线AF 与渐近线by x a=-必定有交点B , 因此,直线by x a=-的斜率要小于直线AF 的斜率, Q 渐近线b y x a =的斜率为b a,∴直线AF 的斜率a k b =-,可得b a a b-<-, 即22,b a b a a b>>,可得222c a >,两边都除以2a ,得22e >,解得e >双曲线离心率e 的取值范围为)+∞,故选C.【点睛】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率,属于中档题.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率范围问题应先将 e 用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于e 的不等式,从而求出e 的范围.20.已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()221225x y -+-=交于A ,B 两点,则弦长AB 的取值范围是( )A .[]4,10B .[]3,5C .[]8,10D .[]6,10【答案】D 【解析】 【分析】由直线()()21110k x k y ++++=,得出直线恒过定点()1,2P -,再结合直线与圆的位置关系,即可求解. 【详解】由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈,可得()210k x y x y ++++=, 又由2010x y x y +=⎧⎨++=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即直线恒过定点()1,2P -,圆心()1,2C ,当CP l ⊥时弦长最短,此时2222AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得min 6AB =,再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =, 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中熟练利用直线的方程,得出直线恒过定点,再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知椭圆:的焦点分别为、,点在椭圆上,满足,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点,试探究是否存在直线与椭圆交于、两点,且使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)本题求椭圆的方程只需确定一个未知数,建立一个方程即可,利用椭圆定义及焦点三角形,结合余弦定理可解:由,得,由余弦定理得,(Ⅱ)表明点在线段DE中垂线上,利用韦达定理列等量关系,求出与的关系,再根据判别式大于零,可解出的取值范围试题解析:(1)由,得,由余弦定理得,∴所求的方程为.(2)假设存在直线满足题设,设,将代入并整理得,由,得①又设中点为,,得②将②代入①得化简得,解得或所以存在直线,使得,此时的取值范围为.【考点】直线与椭圆位置关系2.抛物线:的准线的方程是____;以的焦点为圆心,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】,.【解析】分析题意可知,∴准线方程为,焦点为,半径,∴所求圆方程为.【考点】1.抛物线的标准方程;2.直线与圆的位置关系.3.如图,为外一点,是切线,为切点,割线与相交于点,,且,为线段的中点,的延长线交于点,若,则__________;_________.【答案】,.【解析】由切割线定理,∴,,再由相交弦定理,∵是的中点,∴,,则.【考点】1.切割线定理;2.相交弦定理.4.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】设关于直线的对称点的坐标为,则,所以,,将其代入椭圆方程可得,化简可得,解得,故应选.【考点】1、椭圆的定义;2、椭圆的简单几何性质;5.如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP·NP= .【答案】【解析】由已知及圆的弦切割线定理得,,又知点P是CD的中点,所以,再由相交弦定理得;故答案为:.【考点】圆的性质.6.已知椭圆C:,为左右焦点,点在椭圆C上,△的重心为,内心为,且有(为实数),则椭圆方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设点距轴的距离为,因为IG∥,则点距轴的距离为,连接,则,,所以,所以,所以椭圆方程为.【考点】椭圆的标准方程.7.已知双曲线(,)的焦距为,若、、顺次组成一个等比数列,则其离心率为.【答案】【解析】根据题意,有,即,式子两边同时除以,得,结合双曲线的离心率的取值范围,可求得.【考点】双曲线的离心率.8.设椭圆E:的右顶点为A、右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,若直线BF平分线段AC,则椭圆E的离心率是.【答案】【解析】如图,设AC中点为M,连接OM,则OM为的中位线,于是,且,即.【考点】椭圆的离心率.9.点M(χ,)是抛物线χ2=2P(P>0)上一点,若点M到该抛物线的焦点的距离为2,则点M到坐标原点的距离为()A.B.C.D.【答案】D【解析】抛物线()的准线方程是,因为点到该抛物线的焦点的距离为,所以,解得:,所以该抛物线的方程是,因为点是抛物线上的一点,所以,所以点到坐标原点的距离是,故选D.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.10.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】如图所示,过点作的垂线,垂足为,则为的中点.因为点的坐标为,所以,,所以,即,所以抛物线的方程为,此时,,所以直线的方程为,将其代入抛物线方程可得,,解得或,所以或,所以的面积为,故应选.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的简单几何性质.【思路点睛】本题考查了抛物线的定义、标准方程及其简单的几何性质的应用,属中档题.其解题的一般思路为:首先过点作的垂线,垂足为,则为的中点,然后利用点的坐标为,可求出,进而得出抛物线的方程,从而得出直线的方程,最后将其与抛物线的方程联立求出点的坐标,即可求出的面积.其解题的关键是求出抛物线的方程和直线的方程.11.已知、、c为正数,(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求的最小值;(2)求证:.【答案】(1)25;(2)证明见解析.【解析】(1)先利用两直线垂直得到关于正数的关系,再利用基本不等式进行求解;(2)先对不等式左边的每个括号进行因式分解,再利用基本不等式进行证明.试题解析:(1)由已知,有:即:、为正数,当且仅当时取等号,此时:故当时,的最小值是25.(2)、、c为正数,【考点】基本不等式.12.如图,已知抛物线的焦点为,椭圆的中心在原点,为其右焦点,点为曲线和在第一象限的交点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为抛物线上的两个动点,且使得线段的中点在直线上,为定点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的标准方程为;(2)面积的最大值为.【解析】(1)由已知得,跟据抛物线定义,得,所以点;据椭圆定义,得.所以椭圆的标准方式是.(2)因为为线段的中点,得直线的方程为;联立,得,由弦长公式和点到直线的距离,得.再根据函数的单调性得面积的最大值为.试题解析:(1)设椭圆的方程为,半焦距为.由已知,点,则.设点,据抛物线定义,得.由已知,,则.从而,所以点.设点为椭圆的左焦点,则,.据椭圆定义,得,则.从而,所以椭圆的标准方式是.(2)设点,,,则.两式相减,得,即.因为为线段的中点,则.所以直线的斜率.从而直线的方程为,即.联立,得,则.所以.设点到直线的距离为,则.所以.由,得.令,则.设,则.由,得.从而在上是增函数,在上是减函数,所以,故面积的最大值为.【考点】1、抛物线的定义;2、椭圆的方程;3、最值问题.【方法点睛】本题考查抛物线的定义和简单几何性质、待定系数法求椭圆的标准方程、直线和椭圆相交中的有关中点弦的问题,综合性强,属于难题;对于直线和圆锥曲线相交中的中点弦问题,解决此类题目的最有效方法是点差法,两式直接相减就可以表示出斜率;而第二问中面积公式求出后,函数单调性的研究更是加深了此题的难度,运算量也比较大,不容易拿高分.13.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点为,准线为.双曲线的右焦点为,所以,即,即,过作准线的垂线,垂足为,则,即,设,则代入,解得.故应选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.14.已知抛物线:,过焦点F的直线与抛物线交于两点(在第一象限).(1)当时,求直线的方程;(2)过点作抛物线的切线与圆交于不同的两点,设到的距离为,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,故,设,,则可得则,由此可求直线的方程;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得,则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离,则,然后再根据基本不等式即可求出结果.试题解析:(1)因为,故设,,则故则因此直线的方程为;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离则今则,故.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.点到直线的距离公式;2.基本不等式.15.在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线将于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)极坐标与直角坐标之间的关系是,由此可实现极坐标方程与直角坐标方程的转化;(2)由直线参数方程的标准形式(即参数的几何意义),直线过点,直线上的标准参数方程为,把它代入圆的方程,其解满足,.试题解析:(1)由得,又,则有,配方得圆的标准方程为.(2)直线的普通方程为,点在直线上的标准参数方程为,代入圆方程得:.设对应的参数分别为,则,,于是.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.16.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.(1)求椭圆的方程;(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)确定椭圆标准方程,只需两个独立条件即可:一个是左顶点为,所以,另一个是,所以,(2)实质利用斜率k表示点,P ,E,假设存在定点,使得,因此,即恒成立,从而即(3)利用斜率k表示点M,因此,本题思路简单,但运算量较大.试题解析:(1)因为左顶点为,所以,又,所以又因为,所以椭圆C的标准方程为.(2)直线的方程为,由消元得,.化简得,,所以,.当时,,所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则.直线的方程为,令,得点坐标为,假设存在定点,使得,则,即恒成立,所以恒成立,所以即因此定点的坐标为.(3)因为,所以的方程可设为,由得点的横坐标为,由,得,当且仅当即时取等号,所以当时,的最小值为.【考点】直线与椭圆位置关系17.选修4-4:坐标系与参数方程:在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面解析几何》分类汇编及答案
高中数学《平面解析几何》知识点归纳一、选择题1.当点P 在圆221x y +=上变动时,它与定点(3,0)Q 的连结线段PQ 的中点的轨迹方程是( )A .22(3)4x y ++=B .22(23)41x y -+=C .22(3)1x y -+=D .22(23)41x y ++=【答案】B 【解析】 【分析】根据已知条件可设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,再利用中点坐标公式可得到0023,2x x y y =-=,再代入圆的方程221x y +=即可得到线段PQ 的中点的轨迹方程.【详解】设()00,P x y ,线段PQ 的中点为(),M x y ,(如图)则00322x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即00232x x y y =-⎧⎨=⎩,Q 点()00,P x y 在圆221x y +=上变动,即22001x y +=()()222321x y ∴-+=即()222341x y -+=故选:B 【点睛】本题考查了中点坐标公式,动点轨迹方程求法,属于一般题.2.已知双曲线22x a-22y b =1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .5B .3C .3D .5【答案】A【解析】 【分析】 【详解】解:根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1), 即点(-2,-1)在抛物线的准线上,又由抛物线y 2=2px 的准线方程为2px =-,则p=4, 则抛物线的焦点为(2,0);则双曲线的左顶点为(-2,0),即a=2;点(-2,-1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12y x =±, 由双曲线的性质,可得b=1;则c =故选A .3.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】 【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,∴240 21610 21kkkk-⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k-<<.故选:D.【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.4.已知椭圆C:2212xy+=的右焦点为F,直线l:2x=,点∈A l,线段AF交椭圆C于点B,若3FA FB=u u u v u u u v,则AFu u u v=()A.2B.2C.3D.3【答案】A【解析】【分析】设点()2,A n,()00,B x y,易知F(1,0),根据3FA FB=u u u v u u u v,得43x=,13y n=,根据点B在椭圆上,求得n=1,进而可求得2AF=u u u v【详解】根据题意作图:设点()2,A n,()00,B x y.由椭圆C:2212xy+=,知22a=,21b=,21c=,即1c=,所以右焦点F(1,0).由3FA FB=u u u v u u u v,得()()001,31,n x y=-.所以()131x=-,且3n y=.所以43x=,13y n=.将x 0,y 0代入2212x y +=,得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =,所以AF u u u v ===故选A 【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.5.已知直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,直线l 经过2:2(0)C y px p =>的焦点,M 为C 上的一个动点,若点N 的坐标为()4,0,则MN 的最小值为( )A .BC .2D .【答案】A 【解析】 【分析】联立直线与抛物线方程利用弦长公式列方程,结合直线过抛物线的焦点,解方程可得2p =,再利用两点的距离公式,结合二次函数配方法即可得结果.【详解】由22224(42)02y x bx b p x b y px=+⎧⇒+-+=⎨=⎩, 121222,24b p b x x x x +=-=-,因为直线:2l y x b =+被抛物线2:2(0)C y px p =>截得的弦长为5,125x =-,所以()22222512424b p b ⎡⎤-⎛⎫=+-⨯⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(1) 又直线l 经过C 的焦点,则,22b pb p -=∴=- (2)由(1)(2)解得2p =,故抛物线方程为24y x =.设()20000,,4M x y y x ∴=.则()()()2222200000||444212MN x y x x x =-+=-+=-+,故当02x =时,min ||MN =【点睛】本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查了弦长公式以及配方法的应用,意在考查综合应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.6.已知双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线E 上的一点,且212||PF PF =.若直线2PF 与双曲线E 的渐近线交于点M ,且M 为2PF 的中点,则双曲线E 的渐近线方程为( )A .13y x =±B .12y x =±C .2y x =±D .3y x =±【答案】C 【解析】 【分析】由双曲线定义得24PF a =,12PF a =,OM 是12PF F △的中位线,可得OM a =,在2OMF △中,利用余弦定理即可建立,a c 关系,从而得到渐近线的斜率.【详解】根据题意,点P 一定在左支上.由212PF PF =及212PF PF a -=,得12PF a =,24PF a =, 再结合M 为2PF 的中点,得122PF MF a ==,又因为OM 是12PF F △的中位线,又OM a =,且1//OM PF , 从而直线1PF 与双曲线的左支只有一个交点.在2OMF △中22224cos 2a c aMOF ac+-∠=.——① 由2tan b MOF a ∠=,得2cos aMOF c∠=. ——② 由①②,解得225c a=,即2b a =,则渐近线方程为2y x =±.故选:C. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,涉及到双曲线的定义、焦点三角形等知识,是一道中档题.7.已知直线()0y kx k =≠与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>交于,A B 两点,以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F ,若ABF ∆的面积为24a ,则双曲线的离心率为ABC .2D【解析】 【分析】通过双曲线和圆的对称性,将ABF ∆的面积转化为FBF ∆'的面积;利用焦点三角形面积公式可以建立a 与b 的关系,从而推导出离心率. 【详解】由题意可得图像如下图所示:F '为双曲线的左焦点AB Q 为圆的直径 90AFB ∴∠=o根据双曲线、圆的对称性可知:四边形AFBF '为矩形12ABF AFBF FBF S S S ''∆∆∴== 又2224tan 45FBF b S b a ∆'===o,可得:225c a = 25e ∴= 5e ⇒=本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的离心率求解,离心率问题的求解关键在于构造出关于,a c 的齐次方程,从而配凑出离心率的形式.8.在平面直角坐标系中,已知双曲线的中心在原点,焦点在轴上,实轴长为8,离心率为,则它的渐近线的方程为( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】试题分析:渐近线的方程为,而,因此渐近线的方程为,选D.考点:双曲线渐近线9.已知点P 在抛物线24y x =上,那么点P 到点(2,1)Q 的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P 的坐标为( ) A .(1,14) B .1(,1)4-C .(1,2)D .(1,2)-【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:抛物线24y x =焦点为F (1,0),准线为1x =-,作PQ 垂直于准线,垂足为M 根据抛物线定义: ,PQ PF PQ PM +=+,根据三角形两边距离之和大于第三边,直角三角形斜边大于直角边知:PQ PM +的最小值是点Q 到抛物线准线1x =-的距离;所以点P 纵坐标为1,则横坐标为14,即(1,14),故选A 考点:抛物线的定义及几何性质的运用.10.过双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A B ,两点,OAB ∆,则双曲线的离心率为( )A B C .2D 【答案】D 【解析】 【分析】令x c =,代入双曲线方程可得2by a=±,由三角形的面积公式,可得,a b 的关系,由离心率公式计算可得所求值. 【详解】右焦点设为F ,其坐标为(),0c令x c =,代入双曲线方程可得2b y a=±=±OAB V 的面积为21223b c a ⋅⋅= 3b a ⇒=可得3c e a ==== 本题正确选项:D 【点睛】本题考查双曲线的对称性、考查双曲线的离心率和渐近线方程,属于中档题.11.已知F 是抛物线24x y =的焦点,P 为抛物线上的动点,且A 的坐标为()0,1-,则PF PA的最小值是( )A .14B .12C .2D 【答案】C 【解析】由题意可得,抛物线24x y =的焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-.过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PF PM =,则sin PF PM PAM PAPA==∠,PAM ∠为锐角.∴当PAM ∠最小时,PF PA 最小,则当PA 和抛物线相切时,PFPA最小.设切点)P a ,由214y x =的导数为12y x '=,则PA 的斜率为12⋅==.∴1a =,则(2,1)P .∴2PM =,PA =∴sin 2PM PAM PA∠==故选C .点睛:本题主要考查抛物线的定义和几何性质,与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到焦点的距离与点到准线的距离的转化, 这样可利用三角形相似,直角三角形中的锐角三角函数或是平行线段比例关系可求得距离弦长以及相关的最值等问题.12.已知平面向量,,a b c r r r满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( )A .2B CD .12【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,易知a r 与b r的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r ,可得221202x y x +-+=,所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果. 【详解】因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r,因为()()21a c b c -⋅-=r r r r ,所以221202x y x +-+=,又b c -=r r所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆221202x y x +-+=的圆心坐标为1⎛ ⎝⎭,所以点()20,与圆221202x y x +-+=上一动点距离的最小值为=. 故选:A. 【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.13.已知抛物线24x y =的焦点为F ,准线为l ,抛物线的对称轴与准线交于点Q ,P 为抛物线上的动点,PF m PQ =,当m 最小时,点P 恰好在以,F Q 为焦点的椭圆上,则椭圆的离心率为( )A .3-B .2-CD 1【答案】D 【解析】由已知,(01)(01)F Q ,,,-,过点P 作PM 垂直于准线,则PM PF =.记PQM α∠=,则sin PF PM m PQPQα===,当α最小时,m 有最小值,此时直线PQ与抛物线相切于点P .设204x P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,可得(21)P ,±,所以2PQ PF ,==,则2PF PQ a +=,∴1a =,1c =,∴1ce a==,故选D .14.已知曲线C 的方程为22121x y m m+=-,现给出下列两个命题:p :102m <<是曲线C 为双曲线的充要条件,q :12m > 是曲线C 为椭圆的充要条件,则下列命题中真命题的是( )A .()()p q ⌝∧⌝B .()p q ⌝∧C .()p q ∧⌝D .p q ∧【答案】C 【解析】 【分析】根据充分必要条件及双曲线和椭圆定义,分别判定命题p 与命题q 的真假,进而判断出复合命题的真假. 【详解】若曲线C 为双曲线,则()210m m -< ,可解得102m << 若102m <<,则()210m m -<,所以命题p 为真命题 若曲线C 为椭圆,则12m >且m≠1,所以命题q 为假命题 因而()p q ∧⌝为真命题 所以选C 【点睛】本题考查了椭圆与双曲线的标准方程,充分必要条件的判定,属于基础题.15.倾斜角为45︒的直线与双曲线22214x y b-=交于不同的两点P 、Q ,且点P 、Q 在x轴上的投影恰好为双曲线的两个焦点,则该双曲线的焦距为( )A .2B .2C 1D 1【答案】B 【解析】 【分析】方法一;由双曲线的对称性可知直线过原点,可得2Rt QOF △为等腰三角形且245QOF ∠=︒,根据勾股定理及双曲线的定义可得:1c =.方法二:等腰2Rt QOF △中,可得22b QF a=,且2b c a =.又根据222b a c =-,联立可解得1c =. 【详解】方法一;由双曲线的对称性可知直线过原点,在等腰2Rt QOF △中,245QOF ∠=︒,则122F F c =,2QF c =,1QF =. 由双曲线的定义可得:122QF QF a-=,41c c -==,,故22c =.方法二:等腰2Rt QOF △中,22b QF a=, ∴2b c a=. 又222b a c =-,∴2240c c --=,得1c =.∴22c =.故选:B .【点睛】本题考查双曲线的性质,解题关键是将题目条件进行转化,建立等量关系求解,属于中等题.16.过双曲线22134x y -=的左焦点1F 引圆223x y +=的切线,切点为T ,延长1F T 交双曲线右支于P 点,M 为线段1F P 的中点,O 为坐标原点,则MO MT -=( )A .1B .2C .1+D .2【答案】B【解析】【分析】根据三角形的中位线性质,双曲线的定义,及圆的切线性质,即可得到结论.【详解】由图象可得()1111||MO MT MO MF TF MO MF TF -=--=-+=()(22211112322322PF PF OF OT -+-=⋅-+= 故选:B.【点睛】 本题考查圆与双曲线的综合,解题的关键是正确运用双曲线的定义,三角形的中位线性质.17.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,C 的准线与对称轴交于点H ,直线32p y x =-与C 交于A ,B 两点,若43||3AH =,则||AF =( ) A .3B .83C .2D .4【答案】C【解析】【分析】 注意到直线32p y x =-过点H ,利用||||AM AH =tan 3,AHM ∠=43||AH =||2AM =,再利用抛物线的定义即可得到答案.【详解】连接AF ,如图,过A 作准线的垂线,垂足为M ,易知点0,,0,22p p F H ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.易知直 线32p y x =-过点H ,tan 3,3AHM AHM π∠=∠=,则||3||2AM AH =又43||AH = 所以||2AM =,由抛物线的定义可得||AF =||2AM =.故选:C.【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,涉及到利用抛物线的定义求焦半径,考查学生转化与化归的思想,是一道中档题.18.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若()21210F F F A F A +⋅=u u u u v u u u u v u u u v ,则此双曲线的标准方程可能为( )A .22143x y -= B .22134x y -= C .221169x y -= D .221916x y -= 【答案】D【解析】【分析】 先由()21210F F F A F A +⋅=u u u u r u u u u r u u u r 得到1222F F F A c ==,根据2AF 的斜率为247,求出217cos 25AF F ∠=-,结合余弦定理,与双曲线的定义,得到c a ,求出a b ,进而可得出结果.【详解】 由()21210F F F A F A +⋅=u u u u r u u u u r u u u r ,可知1222F F F A c ==, 又2AF 的斜率为247,所以易得217cos 25AF F ∠=-, 在12AF F ∆中,由余弦定理得1165AF c =, 由双曲线的定义得16225c c a -=, 所以53c e a ==,则:3:4a b =, 所以此双曲线的标准方程可能为221916x y -=.故选D【点睛】本题考查双曲线的标准方程,熟记双曲线的几何性质与标准方程即可,属于常考题型.19.设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点,且满足AP BP <u u u v u u u v ,设O 为坐标原点,若(,)OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,29λμ=,则该椭圆的离心率为( )A .35B .1213C .35或1213D .45【答案】A【解析】 分析:根据向量共线定理及29λμ=,AP BP <u u u v u u u v ,可推出λ,μ的值,再根据过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限),可推出P ,B 两点的坐标,然后求出过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 的方程,即可求得A 点的坐标,从而可得a ,b ,c 三者关系,进而可得椭圆的离心率. 详解:∵A 、P 、B 三点共线,(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v∴1λμ+= 又∵29λμ= ∴1323λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∵AP BP <u u u v u u u v ∴2313λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∵过点F 作与x 轴垂直的直线l 交椭圆于P ,B 两点(点P 在第一象限) ∴2(,)b P c a ,2(,)b B c a - ∵过椭圆的左顶点和上顶点的直线1l 与直线l 交于A 点∴直线1l 的方程为为1x y a b +=- ∴()(,)a c b A c a+ ∵2133OP OA OB =+u u u r u u u r u u u r ∴222()1()33b a c b b a a a+=⋅+⋅-,即2b a c =+. ∴22224()2a c a ac c -=++,即223520a c ac --=.∴25230e e +-=∵(0,1)e ∈ ∴35e =故选A. 点睛:本题考查了双曲线的几何性质,离心率的求法,考查了转化思想以及运算能力,双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出,a c ,代入公式c e a=;②只需要根据一个条件得到关于,,a b c 的齐次式,转化为,a c 的齐次式,然后转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式),即可得e (e 的取值范围).20.已知椭圆221259x y +=上一点M 到椭圆的一个焦点的距离等于4,那么点M 到另一个焦点的距离等于( )A .1B .3C .6D .10【答案】C【解析】由椭圆方程可得225210a a =∴= ,由椭圆定义可得点M 到另一焦点的距离等于6.故选C .。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.中心在原点,其中一个焦点为(-2,0),且过点(2,3),则该椭圆方程为;【答案】【解析】略2.(本题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程选讲在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以原点为极点,以轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为(1)求曲线的普通方程与曲线的直角坐标方程;(2)设点,曲线与曲线交于,求的值.【答案】(1);(2)。
【解析】(1)两式相加消去参数可得曲线的普通方程,由曲线的极坐标方程得,整理可得曲线的直角坐标方程。
(2)由(1)知曲线的方程为,且点在曲线上,所以把直线的参数方程与曲线的方程联立,利用韦达定理可得试题解析:(1)(2)将代人直角坐标方程得【考点】(1)极坐标方程、参数方程与直角坐标方程的互化;(2)直线参数方程中参数的几何意义。
3.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程已知曲线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是是参数.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于、两点,且,求直线的倾斜角的值.【答案】(1)(2)或【解析】第一问注意极坐标和直角坐标的转换,第二问注意用好公式即可,注意直线的参数方程中参数的几何意义的应用.试题解析:(1)由得,于是有,化简可得(2)将代入圆的方程得,化简得.设、两点对应的参数分别为、,则,,,,或.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的转换,直线被曲线截得的弦长问题,直线的参数方程中参数的几何意义的应用.4.已知抛物线y2 =8x的焦点为F,直线y=k(x+2)与抛物线交于A,B两点,则直线FA与直线FB的斜率之和为A.0B.2C.-4D.4【答案】A【解析】由题可知,如图,,设,联立,化为,由于,所以,因此,直线FA与直线FB的斜率之和为;【考点】抛物线的简单性质5.若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为_______.【答案】【解析】∵圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,∴圆心为,又∵圆C的半径为1,∴圆C的标准方程为.【考点】圆的标准方程.6.已知是圆的切线,切点为,.是圆的直径,与圆交于点,,则圆的半径.【答案】【解析】在直角三角形中,由切割线定理可得,即,解得.【考点】1.勾股定理;2.切割线定理.7.如图,双曲线的中心在坐标原点,分别是双曲线虚轴的上、下顶点,是双曲线的左顶点,为双曲线的左焦点,直线与相交于点.若双曲线的离心率为2,则的余弦值是()A.B.C.D.【答案】【解析】可设双曲线方程为,即得,,,所以直线方程为,直线方程为,又把和的直线方程联立解得,又,所以,即所以有,,则,又故答案选【考点】双曲线的简单性质.8.已知抛物线,则A.它的焦点坐标为B.它的焦点坐标为C.它的准线方程是D.它的准线方程是【答案】C【解析】将抛物线化为标准方程得,所以其焦点坐标为,准线方程为.【考点】抛物线的标准方程及几何性质.9.已知双曲线的离心率为,则的值为A.B.3C.8D.【答案】B【解析】试题分析:由题意知,,所以,解之得,故应选.【考点】1、双曲线的概念;2、双曲线的简单几何性质;10.已知抛物线:的焦点为,抛物线上的点到焦点的距离为3,椭圆:的一个焦点与抛物线的焦点重合,且离心率为.(1)求抛物线和椭圆的方程;(2)已知直线:交椭圆于、两个不同的点,若原点在以线段为直径的圆的外部,求的取值范围.【答案】(1)抛物线的方程为:;椭圆的方程为;(2)或.【解析】(1)由抛物线的定义并结合已知条件可得,,进而得出抛物线的方程;再由椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,可得椭圆半焦距,即,又由椭圆的离心率为,即可联立方程组解出,的值,进而得出椭圆的方程;(2)首先设出、,然后联立直线与椭圆的方程并整理得到一元二次方程,由韦达定理可得,,以及判别式得出参数的取值范围,最后由原点在以线段为直径的圆的外部即得到关于的不等式,进而求出的取值范围.试题解析:(1)由题意可知,解得,所以抛物线的方程为:.∴抛物线的焦点,∵椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,∴椭圆半焦距,.∵椭圆的离心率为,∴,解得,,∴椭圆的方程为.(2)设、,由得,∴,,由,即,解得或.①∵原点在以线段为直径的圆的外部,则,∴,解得.②由①②解得实数的范围是或.【考点】1、抛物线;2、椭圆的标准方程;3、直线与椭圆相交的综合问题.11.如图,已知椭圆()经过点,离心率,直线的方程为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是经过椭圆右焦点的任一弦(不经过点),设直线与相交于点,记,,的斜率分别为,,,问:是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在常数符合题意.【解析】(1)根据点在椭圆上,可将其代入椭圆方程,又且解方程组可得的值.(2)设直线的方程为,与椭圆方程联立消去可得关于的一元二次方程,从而可得两根之和,两根之积.根据斜率公式可用表示出.从而可得的值.试题解析:解:(Ⅰ)由点在椭圆上得,,①又,所以,②由①②得,故椭圆的方程为.(Ⅱ)假设存在常数,使得,由题意可设则直线的方程为,③代入椭圆方程,并整理得,设,则有,④在方程③中,令得,,从而.又因为共线,则有,即有,所以=,⑤将④代入⑤得,又,所以,故存在常数符合题意.【考点】1椭圆的简单几何性质;2直线与椭圆的位置关系问题.12.【选修4-2:极坐标与参数方程】已知直线n的极坐标是,圆A的参数方程是(θ是参数)(1)将直线n的极坐标方程化为普通方程;(2)求圆A上的点到直线n上点距离的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用,即可将极坐标方程化为平面直角坐标系方程;消去参数即可将圆的参数方程化为普通方程;(2)运用普通方程,并利用圆心到直线的距离减去半径即得最小值.试题解析:(1)由,展开为,化为;(2)圆A的(θ是参数)化为普通方程为,圆心,半径.∴圆心到直线n的距离.∴圆A上的点到直线n上点距离的最小值为:.【考点】(1)极坐标、参数方程化普通方程;(2)圆上点到直线距离的最值问题.13.已知曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)把的参数方程化为极坐标方程;(2)求与交点的极坐标().【答案】(1);(2),.【解析】(1)先得到的普通方程,进而得到极坐标方程;(2)先联立求出交点坐标,进而求出极坐标.试题解析:(1)将消去参数,化为普通方程5,即.将代入得,所以的极坐标方程为.(2)的普通方程为.由,解得或,所以与交点的极坐标分别为,.【考点】1、参数方程与普通方程的互化;2、极坐标方程与直角坐标方程的互化.14.已知双曲线的一条渐近线过点(2,),则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为双曲线的方程为所以双曲线一条渐近线方程经过点可得,,解得离心率,故选D.【考点】1、双曲线的渐近线;2、双曲线的离心率.15.已知直线l经过点,倾斜角,圆C的极坐标方程为.(1)写出圆C的直角坐标方程;(2)设l与圆C相交于两点A、B,求A、B两点间的距离.【答案】(1);(2).【解析】(1)首先根据两角差的余弦公式展开,然后两边同时乘以,根据,,化简,得到圆的直角坐标方程;(2)根据定点和倾斜角写出直线的参数方程,代入圆的方程得到关于的二次方程,根据韦达定理和的几何意义,,即可求出结果.试题解析:解:(1)由得,所以,即,故圆C的直角坐标方程为.(2)直线l的参数方程为,即(t为参数),把(t为参数)代入得,设方程的两根为,,则,.故.【考点】1.极坐标方程与直角坐标方程的互化;2.弦长公式.【易错点睛】极坐标与参数方程的问题,属于基础题型,对于形如(t为参数)的参数方程,应先化为直线参数方程的标准形式后才能利用的几何意义解题.在参数方程与普通方程的互化中,必须使的取值范围保持一致.16.选修4-4:坐标系与参数方程已知直线(为参数),曲线(为参数).(1)设与相交于,两点,求;(2)若把曲线上各点的横坐标压缩为原来的倍,纵坐标压缩为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上的一个动点,求它到直线的距离的最小值.【答案】(1);(2)【解析】(1)由得普通方程为,的普通方程为.联立方程组,即可求出结果;(2)的参数方程为(为参数),故点的坐标是,从而点到直线的距离,根据三角函数的性质即可求出结果.试题解析:(1)的普通方程为,的普通方程为,联立方程组,解得交点坐标为,,所以;(2)曲线(为参数).设所求的点为,则到直线的距离当时,取得最小值.【考点】1.极坐标;2.参数方程.17.若直线和直线将圆分成长度相等的四段弧,则.【答案】18【解析】由题意得直线和直线截得圆的弦所对圆周角相等,皆为直角,因此圆心到两直线距离皆为,即【考点】直线与圆位置关系18.已知椭圆:的左右焦点分别为,,离心率为,直线:,为点关于直线对称的点,若为等腰三角形,则的值为.【答案】.【解析】分析题意可知为等腰三角形可得,即点到直线距离为,∴,故填:.【考点】双曲线的标准方程及其性质.19.已知椭圆过定点,以其四个顶点为顶点的四边形的面积等于以其两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形面积的倍.(Ⅰ)求此椭圆的方程;(Ⅱ)若直线与椭圆交于,两点,轴上一点,使得为锐角,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ)椭圆的方程为;(Ⅱ)的取值范围.【解析】(Ⅰ)以四个顶点为顶点的四边形和以其两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形均为菱形,易求它们的对角线长,根据其面积关系可得,又再把点代入椭圆方程,可得,从而求得其方程;(Ⅱ)由为锐角,得,根据向量数量积的坐标运算可得两点坐标之间的关系,整理方程组,根据韦达定理把两根之和和两根之积代入上面的关系式,可得关于的不等式,解不等式即可求得参数的取值范围.试题解析:(Ⅰ)以椭圆四个顶点为顶点的四边形的面积,以两个短轴端点和两个焦点为顶点的四边形面积.,即.可设椭圆方程为,代入点可得.所求椭圆方程为.(Ⅱ)由为锐角,得,设,,则,,,联立椭圆方程与直线方程消去并整理得.所以,,进而求得,所以,即,解之得的取值范围【考点】待定系数法求椭圆方程及直线与椭圆位置关系的应用.【方法点睛】本题第一问主要考查了待定系数求椭圆方程,发现两个四边形的形状快速求得其面积是解答本问的突破口;第二问中,对条件“为锐角”的转化是关键,在直线与圆锥曲线的位置关系问题中,夹角为“锐角”、“钝角”、 “直角”及“点在圆外、圆内、圆上”等实际上都可以转化为向量的数量积问题,通过向量数量积的坐标运算可得直线与圆锥曲线的交点坐标之间的关系,再结合方程组和韦达定理即可建立函数、方程或不等式,这里面会考查到学生转化的数学思想,数形结合的数学思想及函数与方程的思想等,这类问题综合性较强,属于中高档题目.20. (2015秋•锦州校级期中)已知△ABC ,点A (2,8)、B (﹣4,0)、C (4,﹣6),则∠ABC 的平分线所在直线方程为 . 【答案】x ﹣7y+4=0【解析】先求出三角形ABC 是等腰直角三角形,作出∠ABC 的角平分线BD ,求出D 点坐标,BD 的斜率,再用点斜式求得所在直线方程即可.解:如图示:,∵k AB =,k BC =﹣,∴AB ⊥BC ,∵|AB|==10,|BC|==10,∴|AB|=|BC|, ∴△ABC 是等腰直角三角形, 作出∠ABC 的角平分线BD ,∴直线BD 是线段AC 的垂直平分线,D 是AC 的中点, ∴D (3,1), 由k AC =﹣7得:k BD =,∴直线BD 的方程是:y=1=(x ﹣3), 整理得:x ﹣7y+4=0, 故答案为:x ﹣7y+4=0.【考点】待定系数法求直线方程.21. 如图,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与的左、右两支分别交于点.若为等边三角形,则双曲线的离心率为()A.4B.C.D.【答案】B【解析】由双曲线的定义,知,.又==.又为等边三角形,所以=,即=,所以,所以,所以.在中,由余弦定理,得-=,即,所以,所以,故选B.【考点】1、双曲线的定义及几何性质;2、余弦定理.【方法点睛】离心率的求解中可以不求出的具体值,而是得出与的关系,从而求得,一般步骤如下:①根据已知条件得到齐次方程;②化简得到关于的一元二次方程;③求解的值;④根据双曲线离心率的取值范围进行取舍.22.在以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,曲线的极坐标方程为,正三角形的顶点都在上,且依逆时针次序排列,点的坐标为.(I)求点的直角坐标;(II)设是圆上的任意一点,求的取值范围.【答案】(I),;(II) .【解析】(I)先将曲线的极坐标方程化为普通方程,进而化为参数方程,再确定所求点的坐标;(II)设出点的参数坐标,化简表达式,利用三角恒等变形进行求解.试题解析:(1)由题意,得曲线的普通方程为,其参数方程为为参数,又因为点的坐标为,所以点的坐标为,即;点的坐标为,即.(2)由圆的参数方程,可设点,于是,∴的范围是.【考点】1.曲线的极坐标、普通方程、参数方程的转化;2.三角恒等变换.23.已知曲线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线的参数方程是(为参数).(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于、两点,且,求直线的倾斜角的值.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)把转化为 ,再利用,,转化为直角坐标方程;(2)将代入圆的方程化简得,.,求得,所以或.试题解析:(1)由得.∵,,,∴曲线的直角坐标方程为,即;(2)将代入圆的方程得,化简得.设两点对应的参数分别为、,则∴.∴,,或.【考点】参数方程、极坐标方程、直角坐标方程的互化及应用24.设双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,过的直线与双曲线的右支交于,两点,若是以为直角顶点的等腰直角三角形,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】设,则,,,∵,∴,∴,∵为直角三角形,∴,∴,∵,∴,∴,故选C.【考点】1、双曲线的定义;2、双曲线的简单几何性质.25.已知抛物线的焦点F与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为K,点A在抛物线上且,则A点的横坐标为()A.B.3C.D.4【答案】B【解析】因为抛物线的焦点F与双曲线的右焦点重合,所以抛物线的标准方程为,,设点,则由,得,即,即,解得,即A点的横坐标为3;故选B.【考点】1.抛物线的定义;2.双曲线的定义.【技巧点睛】本题考查抛物线、双曲线的定义的应用和两点间的距离公式,属于基础题;在处理与抛物线的焦点有关的问题时,要注意利用抛物线的定义使抛物线的点到焦点的距离和到准线的距离进行相互转化,但要注意抛物线的标准方程的形式,如抛物线上的点到焦点的距离为,抛物线上的点到焦点的距离为,抛物线上的点到焦点的距离为,物线上的点到焦点的距离为.26.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在以直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为.(1)求曲线的直角坐标方程和直线的普通方程;(2)若直线与曲线相交于两点,求的面积.【答案】(1),;(2).【解析】(1)利用极坐标与直角坐标的互化,可把极坐标方程化为普通方程;消去参数可得直线的直角坐标方程;(2)将直线的参数方程代入曲线的方程,得,由,即可求解的长度,再利用点到直线的距离公式求解的高,即可求解三角形的面积.试题解析:(1)由曲线的极坐标方程是:,得.∴由曲线的直角坐标方程是:.由直线的参数方程,得代入中消去得:,所以直线的普通方程为:(2)将直线的参数方程代入曲线的普通方程,得,设两点对应的参数分别为,所,因为原点到直线的距离,所以的面积是【考点】参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化;直线参数的应用.27.如图,椭圆左、右焦点分别为,上顶点轴负半轴上有点,满足,且,若过三点的圆与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若为椭圆上的点,且直线垂直于轴,直线与轴交于点,直线与交于点,求的面积的最大值.【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由题得,即的外接圆圆心为,半径,则由过三点的圆与直线相切可求得,进而得到,则椭圆的方程可求;(Ⅱ)首先证明点恒在椭圆上通过设、直线,利用三角形面积公式化简可知,通过联立直线与椭圆方程后由韦达定理、换元化简可知,,令求出的最大值进而即得结论.试题解析:(Ⅰ)由题得,即,的外接圆圆心为,半径,∵过三点的圆与直线相切,∴,解得:,∴所求椭圆方程为:.(Ⅱ)设,则,∴,与的方程分别为:.则,∵,∴点恒在椭圆上.设直线,则,记,,,令,则,∵函数在为增函数,∴当即时,函数有最小值4,即时,,又∵.故【考点】【名师】本题考查了椭圆离心率,方程的求法,以及直线与椭圆位置关系,属中档题.解题时注意设而不求思想的应用.以及基本不等式的综合应用,难点在于证明点恒在椭圆上28.以双曲线的右焦点为圆心,为半径的圆恰好与双曲线的两条渐近线相切,则该双曲线的离心率为 .【答案】【解析】由题意得【考点】双曲线渐近线29.设分别为椭圆()与双曲线()的公共焦点,它们在第一象限内交于点,,若椭圆的离心率,则双曲线的离心率的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B【解析】设,则,又,,所以,,则,由得,又,所以,即,所以.故选B.【考点】椭圆与双曲线的性质.【名师】本题是椭圆与双曲线的综合题,解题时要注意它们性质的共同点和不同点,如离心率是相同的,准线方程是,但椭圆中有,,双曲线中有,,这在解题时要特别注意不能混淆,否则易出错.30.在直角坐标系中,直线为过点,且倾斜角为的直线,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线(1)写出直线的参数方程和曲线的直角坐标方程;(2)若直线与曲线相交于两点,且,求的长【答案】(1)直线:(为参数,其中),;(2).【解析】(1)过点,倾斜角为的直线的参数方程为,由此可写出题中直线的参数方程,利用公式,可把极坐标方程化为直角坐标方程;(2)考虑到参数方程中参数的几何意义,由于在椭圆内部,对应的参数分别为,则,因此把直线参数方程代入椭圆的直角坐标方程,整理后可得,利用可求得,从而得,而,由此可得弦长.试题解析:(1)直线:(为参数,其中),(2)把:代入,整理得,由于点在椭圆内,则恒成立,由韦达定理由于,由的几何意义知,所以,又,则所以【考点】参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的互化.31.选修4—1:几何证明选讲如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为AO上一点,BM的延长线交⊙O于N,过N点的切线交CA的延长线于P.(1)求证:PM2=PA·PC;(2)若⊙O的半径为,OA=OM,求:MN的长.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】(1)做出辅助线连接,根据切线得到直角,根据垂直得到直角,即且,根据同角的余角相等,得到角的相等关系,得到结论;(2)本题是一个求线段长度的问题,在解题时,应用相交弦定理,即,代入所给的条件,得到要求线段的长.试题解析:(1)连结,则,且为等腰三角形,则,,,.由条件,根据切割线定理,有,所以.(2),在中,.延长交⊙于点,连结.由条件易知∽,于是,即,得.所以.【考点】与圆有关的比例线段.32.、分别是椭圆:的左、右焦点,为坐标原点,是上任意一点,是线段的中点.已知的周长为,面积的最大值为.(Ⅰ)求的标准方程;(Ⅱ)过作直线交于两点,,以为邻边作平行四边形,求四边形面积的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)连接,由椭圆定义知,是线段的中点,是线段的中点,,周长为,可得,……①又面积,可得,……②,由即可求出椭圆方程;(Ⅱ)设,,显然直线的斜率不能为0,故设直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,,,, 9分设,则,,然后再利用基本不等式即可求出结果.试题解析:解:(Ⅰ)连接,由椭圆定义知,是线段的中点,是线段的中点,,周长为,即,……① 2分又面积,所以当时,最大,所以,……② 4分由解得,所以的标准方程为.(Ⅱ)设,,显然直线的斜率不能为0,故设直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,,,,设,则,,因为,所以,当且仅当时,等号成立,所以,,四边形面积的取值范围.【考点】1.椭圆方程;2.直线与椭圆的位置关系.33.设是坐标原点,椭圆的左右焦点分别为,且是椭圆上不同的两点。
解析几何易错题3
二填空题:1.若直线(1)y k x =-与抛物线243y x x =++的两个交点都在第二象,则k 的取值范围是______________.解 答: (-3, 0)易错原因:找不到确当的解答方法。
本题最好用数形结合法。
2.双曲线191622=-y x 上的点P 到点(5,0)的距离为8.5,则点P 到点(0,5-)的距离_______。
错解 设双曲线的两个焦点分别为)0,5(1-F ,)0,5(2F ,由双曲线定义知8||||||21=-PF PF所以5.16||1=PF 或5.0||1=PF剖析 由题意知,双曲线左支上的点到左焦点的最短距离为1,所以5.0||1=PF 不合题意,事实上,在求解此类问题时,应灵活运用双曲线定义,分析出点P 的存在情况,然后再求解。
如本题中,因左顶点到右焦点的距离为9>8.5,故点P 只能在右支上,所求5.16||1=PF3.直线xCosx+y —1=0的倾斜角θ的取值范围为__________。
正确答案:θ∈[0,4π]∪[43π,π] 错误原因:由斜率范围求倾角范围在三角知识上出现错误;或忽视直线倾角的定义范围而得出其它错误答案。
4.已知直线l 1:x+y —2=0 l 2:7x —y+4=0 则l 1与l 2夹角的平分线方程为______。
正确答案:6x+2y —3=0错语原因:忽视两直线夹角的概念多求了夹角的邻补角的平分线方程。
5.过点(3,—3)且与圆(x —1)2+y 2=4相切的直线方程是:___________。
正确答案:5x+12y+21=0或x=3错误原因:遗漏了斜率不存在的情形造成漏解。
6.已知双曲线的右准线为x=4,右焦点F(10,0)离心率e=2,则双曲线方程为______。
正确答案:14816)2(22=--y x 错误原因:误认为双曲线中心在原点,因此求出双曲线的标准方程而出现错误。
7.过点(0,2)与抛物线y 2=8x 只有一个共点的直线有______条。
解析几何易错题集
解析几何易错题集一、选择题:1. (如中)若双曲线22221x y ab-=-的离心率为54,则两条渐近线的方程为A 0916X Y ±= B0169X Y ±= C 034X Y ±= D 043X Y ±=解 答:C易错原因:审题不认真,混淆双曲线标准方程中的a 和题目中方程的a 的意义。
2. (如中)椭圆的短轴长为2,长轴是短轴的2倍,则椭圆的中心到其准线的距离是ABCD解 答:D易错原因:短轴长误认为是b 4.(如中)设双曲线22221(0)x y a b ab-=>>的半焦距为C ,直线L 过(,0),(0,)a b 两点,已知原点到直线L 的距离为4,则双曲线的离心率为A 2B 23C D解 答:D易错原因:忽略条件0a b >>对离心率范围的限制。
5.(如中)已知二面角βα--l 的平面角为θ,PA α⊥,PB β⊥,A ,B 为垂足,且PA=4,PB=5,设A 、B 到二面角的棱l 的距离为别为y x ,,当θ变化时,点),(y x 的轨迹是下列图形中的A B C D 解 答: D易错原因:只注意寻找,x y 的关系式,而未考虑实际问题中,x y 的范围。
6.(如中)若曲线y =(2)y k x =-+3有两个不同的公共点,则实数 k 的取值范围是A 01k ≤≤B 304k ≤≤ C 314k -<≤D 10k -<≤解 答:C易错原因:将曲线y =224x y -=时不考虑纵坐标的范围;另外没有看清过点(2,-3)且与渐近线y x =平行的直线与双曲线的位置关系。
7.(石庄中学)P(-2,-2)、Q(0,-1)取一点R(2,m)使︱PR ︱+︱RQ ︱最小,则m=( )A21 B 0 C –1 D -34正确答案:D 错因:学生不能应用数形结合的思想方法,借助对称来解题。
12.(石庄中学)平面上的动点P 到定点F(1,0)的距离比P 到y 轴的距离大1,则动点P 的轨迹方程为( )A y 2=2xB y 2=2x 和 ⎩⎨⎧≤=00x yC y 2=4xD y 2=4x 和 ⎩⎨⎧≤=00x y正确答案:D 错因:学生只注意了抛物线的第二定义而疏忽了射线。
高三数学解析几何练习及答案解析
高三数学解析几何练习及答案解析高三数学解析几何练习及答案解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知圆x2+y2+Dx+Ey=0的圆心在直线x+y=1上,则D 与E的关系是()A.D+E=2 B.D+E=1C.D+E=-1 D.D+E=-2[来X k b 1 . c o m解析D 依题意得,圆心-D2,-E2在直线x+y=1上,因此有-D2-E2=1,即D+E=-2.2.以线段AB:x+y-2=0(02)为直径的圆的方程为()A.(x+1)2+(y+1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2C.(x+1)2+(y+1)2=8 D.(x-1)2+(y-1)2=8解析B 直径的两端点为(0,2),(2,0),圆心为(1,1),半径为2,圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=2.3.已知F1、F2是椭圆x24+y2=1的两个焦点,P为椭圆上一动点,则使|PF1||PF2|取最大值的点P为()A.(-2,0) B.(0,1) C.(2,0) D.(0,1)和(0,-1)解析D 由椭圆定义,|PF1|+|PF2|=2a=4,|PF1||PF2||PF1|+|PF2|22=4,当且仅当|PF1|=|PF2|,即P(0,-1)或(0,1)时,取“=”.4.已知椭圆x216 +y225=1的焦点分别是F1、F2,P是椭圆上一点,若连接F1、F2、P三点恰好能构成直角三角形,则点P到y轴的距离是()A.165 B.3 C.163 D.253解析A 椭圆x216+y225=1的焦点分别为F1(0,-3)、F2(0,3),易得F1PF22,PF1F2=2或PF2F1=2,点P到y轴的距离d= |xp|,又|yp|=3,x2p16+y2p25=1,解得|xP|=165,故选A.5.若曲线y=x2的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为()A.4x+y+4=0 B.x-4y-4=0C.4x-y-12=0 D.4x-y-4=0解析 D 设切点为(x0,y0),则y|x=x0=2x0, 2x0=4,即x0=2,切点为(2,4),方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.6.“m0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件解析 C 方程可化为x21m+y21n=1,若焦点在y轴上,则1n0,即m0.7.设双曲线x2a2-y2b2=1的一条渐近线与抛物线y=x2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为()A.54 B.5 C.52 D.5解析 D 双曲线的渐近线为y=bax,由对称性,只要与一条渐近线有一个公共点即可由y=x2+1,y=bax,得x2-bax+1=0.=b2a2-4=0,即b2=4a2,e=5.8.P为椭圆x24+y23=1上一点,F1、F2为该椭圆的两个焦点,若F1PF2=60,则PF1PF2=()A.3 B.3C.23 D.2解析D ∵S△PF1F2=b2tan602=3tan 30=3=12|PF1||PF2|sin 60,|PF1||PF2|=4,PF1PF2=412=2.9.设椭圆x2m2+y2n2=1(m0,n0)的右焦点与抛物线y2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为()A.x212+y216=1B.x216+y212=1C.x248+y264=1D.x264+y248=1解析 B 抛物线的焦点为(2,0),由题意得c=2,cm=12,m=4,n2=12,方程为x216+y212=1.10.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.2B.3C.2 D.3解析B 设双曲线C的方程为x2a2-y2b2=1,焦点F(-c,0),将x=-c代入x2a2-y2b2=1可得y2=b4a2,|AB|=2b2a=22a,b2=2a2,c2=a2+b2=3a2,e=ca=3.11.已知抛物线y2=4x的准线过双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左顶点,且此双曲线的一条渐近线方程为y=2x,则双曲线的焦距为()A.5 B.25C.3 D.23解析B ∵抛物线y2=4x的准线x=-1过双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左顶点,a=1,双曲线的渐近线方程为y=bax=bx.∵双曲线的一条渐近线方程为y=2x,b=2,c=a2+b2=5,双曲线的焦距为25.12.已知抛物线y2=2px(p0)上一点M(1,m)(m0)到其焦点的距离为5,双曲线x2a-y2=1的`左顶点为 A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则实数a的值为()A.19B.14C.13D.12解析 A 由于M(1,m)在抛物线上,m2=2p,而M到抛物线的焦点的距离为5,根据抛物线的定义知点M到抛物线的准线x=-p2的距离也为5,1+p2=5,p=8,由此可以求得m=4,双曲线的左顶点为A(-a,0),kAM=41+a,而双曲线的渐近线方程为y=xa,根据题意得,41+a=1a,a=19.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.已知直线l1:ax-y+2a+1=0和l2:2x-(a-1)y+2=0(aR),则l1l2的充要条件是a=________.解析 l1l2a2a-1=-1,解得a=13.【答案】 1314.直线l:y=k(x+3)与圆O:x2+y2=4交于A,B两点,|AB|=22,则实数k=________.解析∵|AB|=22,圆O半径为2,O到l的距离d=22-2=2.即|3k|k2+1=2,解得k= 147.【答案】 14715.过原点O作圆x2+y2-6x-8y+20=0的两条切线,设切点分别为P、Q,则线段PQ的长为________.解析如图,圆的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=5,|OM|=5,|OQ|=25-5=25.在△OQM中,12|QA||OM|=12|OQ||QM|,|AQ|=2555=2,|PQ|=4.【答案】 416.在△ABC中,|BC|=4,△ABC的内切圆切BC于D点,且|BD|-|CD|=22,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|=22,点A的轨迹为以B,C为焦点的双曲线的右支(y0),且a=2,c=2,b=2,方程为x22-y22=1(x2).【答案】 x22-y22=1(x2)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)在平面直角坐标系中,已知圆心在直线y=x+4上,半径为22的圆C经过原点O.(1)求圆C的方程;(2)求经过点(0,2)且被圆C所截得弦长为4的直线方程.解析 (1)设圆心为(a,b),则b=a+4,a2+b2=22,解得a=-2,b=2,故圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=8.(2)当斜率不存在时,x=0,与圆的两个交点为(0,4),(0,0),则弦长为4,符合题意;当斜率存在时,设直线为y-2=kx,则由题意得,8=4+-2k1+k22,无解.综上,直线方程为x=0.18.(12分)(2011合肥一模)椭圆的两个焦点坐标分别为F1(-3,0)和F2(3,0),且椭圆过点1,-32.(1)求椭圆方程;(2)过点-65,0作不与y轴垂直的直线l交该椭圆于M,N两点,A为椭圆的左顶点.试判断MAN的大小是否为定值,并说明理由.解析 (1)设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a0),由c=3,椭圆过点1,-32可得a2-b2=3,1a2+34b2=1,解得a2=4,b2=1,所以可得椭圆方程为x24+y2=1.(2)由题意可设直线MN的方程为:x=ky-65,联立直线MN和椭圆的方程:x=ky-65,x24+y2=1,化简得(k2+4)y2-125ky-6425=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1y2=-6425k2+4,y1+y2=12k5k2+4,又A(-2,0),则AMAN=(x1+2,y1)(x2+2,y2)=(k2+1)y1y2+45k(y1+y2)+1625=0,所以MAN=2.19.(12分)已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别为7和1.(1)求椭圆C的方程;(2)若P为椭圆C上的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,|OP||OM|=e(e为椭圆离心率),求点M的轨迹方程,并说明轨迹是曲线.解析 (1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a,c,由已知,得a-c=1,a+c=7,解得a=4,c=3.椭圆方程为x216+y27=1.(2)设M(x,y),P(x,y1),其中x[-4,4],由已知得x2+y21x2+y2=e2,而e=34,故16(x2+y21)=9(x2+y2),①由点P在椭圆C上,得y21=112-7x216,代入①式并化简,得9y2=112.点M的轨迹方程为y=473(-44),轨迹是两条平行于x轴的线段.20.(12分)给定抛物线y2=2x,设A(a,0),a0,P是抛物线上的一点,且|PA|=d,试求d的最小值.解析设P(x0,y0)(x00),则y20=2x0,d=|PA|=x0-a2+y20=x0-a2+2x0=[x0+1-a]2+2a-1.∵a0,x00,(1)当01时,1-a0,此时有x0=0时,dmin=1-a2+2a-1=a;(2)当a1时,1-a0,此时有x0=a-1时,dmin=2a-1.21.(12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10),点M(3,m)在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)求证:点M在以F1F2为直径的圆上;(3)求△F1MF2的面积.解析(1)∵双曲线离心率e=2,设所求双曲线方程为x2-y2=(0),则由点(4,-10)在双曲线上,知=42-(-10)2=6,双曲线方程为x2-y2=6.(2)若点M(3,m)在双曲线上,则32-m2=6,m2=3,由双曲线x2-y2=6知F1(23,0),F2(-23,0),MF1MF2=(23-3,-m)(-23- 3,-m)=m2-3=0,MF1MF2,故点M在以F1F2为直径的圆上.(3)S△F1MF2=12|F1F2||m|=233=6.22.(12分)已知实数m1,定点A(-m,0),B(m,0),S为一动点,点 S与A,B两点连线斜率之积为-1m2.(1)求动点S的轨迹C的方程,并指出它是哪一种曲线;(2)当m=2时,问t取何值时,直线l:2x-y+t=0(t0)与曲线C 有且只有一个交点?(3)在(2)的条件下,证明:直线l上横坐标小于2的点P到点(1,0)的距离与到直线x=2的距离之比的最小值等于曲线C的离心率.解析 (1)设S(x,y),则kSA=y-0x+m,kSB=y-0x-m.由题意,得y2x2-m2=-1m2,即x2m2+y2=1(xm).∵m1,轨迹C是中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆(除去x轴上的两顶点),其中长轴长为2m,短轴长为2.(2)当m=2时,曲线C的方程为x22+y2=1(x2).由2x-y+t=0,x22+y2=1,消去y,得9x2+8tx+2t2-2=0.令=64t2-362(t2-1)=0,得t=3.∵t0,t=3.此时直线l与曲线C有且只有一个公共点.(3)由(2)知直线l的方程为2x-y+3=0,设点P(a,2a+3)(a2),d1表示P到点(1,0)的距离,d2表示P到直线x=2的距离,则d1=a-12+2a+32=5a2+10a+10,d2=2-a,d1d2=5a2+10a+102-a=5a2+2a+2a-22.令f(a)=a2+2a+2a-22,则f(a)=2a+2a-22-2a2+2a+2a-2a-24=-6a+8a-23.令f(a)=0,得a=-43.∵当a-43时,f(a)0;当-432时,f(a)0.f(a)在a=-43时取得最小值,即d1d2取得最小值,d1d2min=5f-43=22,又椭圆的离心率为22,d1d2的最小值等于椭圆的离心率.【高三数学解析几何练习及答案解析】。
高考数学解析几何专题练习及答案解析版
高考数学解析几何专题练习解析版 82页5.已知曲线C 的极坐标方程p =2COS2 ,给定两点P (0,兀/2) ,Q-2,兀),则有()(A ) P 在曲线C 上,Q 不在曲线 C 上 (B ) P 、Q 都不在曲线 C 上 (C ) P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上(D ) P 、Q 都在曲线C 上6. 点M 的直角坐标为(、.3 1, 1)化为极坐标为()5 、c 11 -7A. (2, —) B • (2-) C . (2,——)D .(2,:)66667. 曲线的参数方程为x3t 2 23\2(t 是参数), 则曲线是()y t 21A、线段 B 、直线 CM D 、射线8. 点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是()45425AB.CD.——5 4 25 49.圆 x 2 y 2 4x 6y的圆心坐标和半径分别为()A. (2, 3)、13B. ( 2,3)、而C. ( 2, 3)、13D. (2, 3)、七电2 210 .椭圆—~% 1的焦点为F 1, F 2 ,两条准线与x 轴的交点分别为 M N,若2b 2MN | 2IF 1F 2I ,贝u 该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为 ()1. 一个顶点的坐标0,2 ,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是(B. C.2七113D.2x132.已知双曲线的方程为2% 1(a b0,b 0),过左焦点 F i 作斜率为J3的直线交双曲线的右支于点 P,且y 轴平分线段F i P,则双曲线的离心率是()A.,3 B.2 ,3 C. 1 ,3 D. 2.33.已知过抛物线y 2=2px (p>0)的焦点F 的直线x-my+m=0与抛物线交于 A, B 两点,OAB (O 为坐标原点) 的面积为2扬,贝U m 6+ m 4的值为( )A. 1B. 2C. 3D. 44 .若直线经过 A (0,1), B (3,4)两点, 则直线AB 的倾斜角为 A. 30oB45o C . 60o D . 120o圆的离心率为()■(A)_2(B)(C)_3"2"(D)_313 . 设P 为双曲线X 22 y_1上的- -点,R 、F a 是该双曲线的两个焦点,若y 212 C. x2—y 1 2 .. 22 D 422y1 ,311.过双曲线的右焦点 F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于 左顶点M,若A. 32A, B 两点,设双曲线的MAB 是直角三角形,贝U 此双曲线的离心率e 的值为 ()B. 2C. 2D. 3212 .已知笔 a 2/ 1(a b 0) , M ,N 是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任b 2 意一点且直线 PM , PN 的斜率分别为k 1,k 2 , k 1k 20,则 k i k 2的最小值为1 ,则椭PF i3:2,则^ PFF a 的面积为()A. 6.3B. 12C. 12 . 3D. 2414.如果过点 2,m 和Q m,4的直线的斜率等于1,那么m 的值为(A. 4B. 1C. 1 或 3D. 1 或 415 .已知动点2 P(x,y)在椭圆— 252 y16 1上,若 A 点坐标为(3,0),|AM | 1 ,且P M A M 0则| iM |的最小值是(16 .直线l 与抛物线 寸二物交于A ,B 两点;线段「AB 中点为A 、2X 17 .已知椭圆C :" al 的方程为-y? 1(a>b>0)的离心率为",过右焦点F 且斜率为k(k>0) b 2 2的直线与C 相交于A 、B 两点.若 A F 3FB ,则 k(A) 1(B)2(D) 2122 2 2 , _218.圆(x 2) y 4与圆(x 2) (y 1) 9的位置关系为()A.内切B.相交C.外切D. 相离19 .已知点P 在定圆O 的圆内或圆周上,动圆C 过点P 与定圆O 相切,则动圆C 的圆心轨 迹可能是()(A) 圆或椭圆或双曲线 (B) 两条射线或圆或抛物线 (C) 两条射线或圆或椭圆 (D) 椭圆或双曲线或抛物线20 .若直线l : y = kx — J3与直线2x + 3y — 6= 0的交点位于第一象限,则直线 l 的倾斜角的取值范围是()的一点,若 F 1PF 2 90 ,且 F 1PF 2的三边长成等差数列,贝U 双曲线的离心率是( )A.2 B .3 C .4 D . 526 .过A(1 , 1)、B(0 , -1)两点的直线方程是( )以rA. - I ■21 .直线l与两直线0分别交于 A,B 两点,若线段 AB 的中点为M(1, 1),3 2 八3 2 A. —— C. —D.—2 32322.已知点O 0,0 ,A 1,1 ,若F 为双曲线x 2 y 2 1的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点, 则 OA FP 的取值范围为()A..2 1,1 B, 2 1, .2 C .1,克 D . V 2, 23 .若a,b 满足a 2b 1 ,则直线ax 3yb 0过定点()A I,1B.1 1 C . 1,1 D. 1, 16 22,62’ 66’ 2224 .双曲线x 2 — 1的实轴长为()9A. 4B. 3C. 2D. 125.已知F 1、F 2分别是双曲线a2yb 21 (a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上则直线i 的斜率为(2y-l_ -TB.-Jy T _ "1C .一 -D.y=x27.抛物线y 2 12x 上与焦点的距离等于 6的点横坐标是( ) A. 1B . 2 C. 3D. 428 .已知圆C:x 2寸2x 6y °,则圆心P 及半径r 分别为 ()A 、"1,3," r 10; C 、圆心P 1 3,半径r 10;29. 角三角形,则双曲线 C 的离心率为 A. 1+ 72 B. 2+ 42 C. 3 - 72 D. 3+ ^230 .圆x 2 y 2 2x 1 。
新高考解析几何单元测试卷+详细分析与解答
新高考解析几何单元测试卷+详细分析与解答一、单选题(共8小题,满分40分,每小题5分)1、若双曲线()222210,0x y a b a b-=>>5,则其渐近线方程为()A .230x y ±=B .320x y ±=C .20x y ±=D .230x y ±=2在平面直角坐标系xOy 中,若点P(30)到双曲线C :22219x y a -=的一条渐近线的距离为6,则双曲线C 的离心率为A .2B .4C 2D 33、已知圆22:10210C x y y +-+=与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线相切,则该双曲线的离心率是()A 2B .53C .52D 54、在平面直角坐标系中,经过点(22,2)P ,渐近线方程为2y x =的双曲线的标准方程为()A .22142-=x yB .221714x y -=C .22136x y -=D .221147y x -=5、如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=6,则此抛物线方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x6、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆A :22(1)1x y -+=,点B(3,0),过动点P 引圆A 的切线,切点为T .若PT 2PB ,则动点P 的轨迹方程为 A .2214180x y x +-+= B .2214180x y x +++= C .2210180x y x +-+=D .2210180x y x +++=7、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为P ,直线l :4x -3y =0与椭圆C 相交于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=6,点P 到直线l 的距离不小于65,则椭圆离心率的取值范围是( )A .(0,59]B .(0,32]C .(0,53]D .(13,32]8、分别将椭圆1C 的长轴、短轴和双曲线3C 的实轴、虚轴都增加m 个单位长度(0m >),得到椭圆2C 和双曲线4C .记椭圆12,C C 和双曲线34,C C 的离心率分别是1234,,,e e e e ,则() A .12e e >,34e e < B .12e e >,3e 与4e 的大小关系不确定 C .12e e <,34e e >D .12e e <,3e 与4e 的大小关系不确定二、多选题(共4小题,满分20分,每小题5分,少选的3分,多选不得分)9、已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1(5,0)F -,2(5,0)F ,则能使双曲线C 的方程为221169x y -=的是( ) A .离心率为54B .双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .渐近线方程为340±=x yD .实轴长为410、已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F F ,直线l 与抛物线C 交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是() A .4p =B .DF FA =C .2BD BF =D .4BF =11、过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则() A .以线段AB 为直径的圆与直线32x =-相离 B .以线段BM 为直径的圆与y 轴相切 C .当2AF FB =时,92AB = D .AB 的最小值为412、把方程1169x x y y+=-表示的曲线作为函数()y f x =的图象,则下列结论正确的有() A .()y f x =的图象不经过第一象限 B .()f x 在R 上单调递增C .()y f x =的图象上的点到坐标原点的距离的最小值为3D .函数()()43g x f x x =+不存在零点三、填空题(共4小题,满分20分,每小题5分,一题两空,第一空2分) 13、直线y x =与圆2240x x y -+=相交于A 、B 两点,则AB =__________.14、被誉为“数学之神”之称的阿基米德(前287—前212),是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家,他最早利用逼近的思想证明了如下结论:抛物线的弦与抛物线所围成的封闭图形的面积,等于抛物线的弦与经过弦的端点的两条切线所围成的三角形面积的三分之二.这个结论就是著名的阿基米德定理,其中的三角形被称为阿基米德三角形.在平面直角坐标系心中,已知直线l :y =4与抛物线C :214y x =交于A ,B 两点,则弦与拋物线C 所围成的封闭图形的面积为.15、已知直线l :y kx =被圆C :()()22124x y -++=截得的弦长为k =______,圆C 上到直线l 的的距离为1的点有______个.16、已知P 为双曲线C :2214y x -=右支上一点,1F ,2F 分别为C 的左、右焦点,且线段12A A ,12B B 分别为C 的实轴与虚轴.若12A A ,12B B ,1PF 成等比数列,则2PF =______. 四、解答题(共6小题,满分70分,第17题10分,其它12分)17、(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :2214x y +=.(1)设椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,T 是椭圆C 上的一个动点,求12TF TF ⋅的取值范围; (2)设A(0,﹣1),与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于B ,D 两点,若△ABD 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,求直线l 的方程.18、已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),点(1,32)在椭圆C 上,点A (-3c ,0)满足以AF 2为直径的圆过椭圆的上顶点B .(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线过右焦点F 2且与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在点P (t ,0)使得PM →·PN →为定值?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,说明理由.19、已知直线l 为椭圆22143x y +=的右准线,直线l 与x 轴的交点记为P ,过右焦点F 的直线与椭圆交于A ,B 两点.(1)设点M 在直线上,且满足MF AB ⊥,若直线OM 与线段AB 交于点D ,求证:点D 为线段AB 的中点;(2)设Q 点的坐标为5,02⎛⎫⎪⎝⎭,直线BQ 与直线l 交于点E ,试问EA EP ⋅是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.20、已知圆22:410()C x y x ay a R +-++=∈,过定点(0,1)P 作斜率为1-的直线交圆C 于A B 、两点,P 为AB 的中点. (1)求实数a 的值;(2)从圆外一点M 向圆C 引一条切线,切点为N ,且有MN =,求MN 的最小值.21、已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的离心率e 满足2220e -+=,右顶点为A ,上顶点为B ,点C (0,-2),过点C 作一条与y 轴不重合的直线l ,直线l 交椭圆E 于P ,Q 两点,直线BP ,BQ 分别交x轴于点M ,N ;当直线l 经过点A 时,l .(1)求椭圆E 的方程;(2)证明:BOM BCN S S ∆∆⋅为定值.22、已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为2,F 是其右焦点,直线y kx =与椭圆交于A ,B 两点,8AF BF +=.(1)求椭圆的标准方程;(2)设()3,0Q ,若AQB ∠为锐角,求实数k 的取值范围.新高考解析几何(单元测试卷+详细分析与解答一、单选题(共8小题,满分40分,每小题5分)1、若双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,则其渐近线方程为()A .230x y ±=B .320x y ±=C .20x y ±=D .230x y ±=【答案】C 【解析】由题,离心率c e a ===解得12b a =, 因为焦点在x 轴上,则渐近线方程为12y x =±,即20x y ±= 故选:C2、在平面直角坐标系xOy 中,若点P(0)到双曲线C :22219x y a -=的一条渐近线的距离为6,则双曲线C 的离心率为A .2B .4 CD【答案】:A【解析】:双曲线C :22219x y a -=的一条渐近线为30x ay -=,6=,解得a =2c e a ===,故选A . 3、已知圆22:10210C x y y +-+=与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线相切,则该双曲线的离心率是()AB .53C .52D【答案】C【解析】由双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>,可得其一条渐近线的方程为b y x a=,即0bx ay -=,又由圆22:10210C x y y +-+=,可得圆心为(0,5)C ,半径2r ,则圆心到直线的距离为5a d c ==,则52a c =,可得52c e a ==,故选C.4、(2020·浙江温州中学3月高考模拟)在平面直角坐标系中,经过点(22,2)P ,渐近线方程为2y x =的双曲线的标准方程为()A .22142-=x yB .221714x y -=C .22136x y -=D .221147y x -=【答案】B 【解析】∵双曲线的渐近线方程为y 2x,=∴设所求双曲线的标准方程为222x y -=k .又(22,2在双曲线上,则k=16-2=14,即双曲线的方程为222x y 14-=,∴双曲线的标准方程为22x y 1714-=故选:B5、(2021年江苏金陵中学学情调研)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=6,则此抛物线方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x【答案】:B【解析】:如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由抛物线定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°.在Rt △ACE 中,因为|AE |=|AF |=6,|AC |=6+3a ,2|AE |=|AC |,所以6+3a =12,得a =2,|FC |=3a =6,所以p =|FG |=12|FC |=3,因此抛物线方程为y 2=6x .6、(江苏省南京市2021届高三上学期期初学情调研)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆A :22(1)1x y -+=,点B(3,0),过动点P 引圆A 的切线,切点为T .若PT 2PB ,则动点P 的轨迹方程为 A .2214180x y x +-+= B .2214180x y x +++= C .2210180x y x +-+=D .2210180x y x +++= 【答案】:C【解析】:设P(x ,y ),∵PT 2PB ,∴PT 2=2PB 2,∴2222(1)12[(3)]x y x y -+-=-+,整理得:2210180x y x +-+=,故选C7、(2021年江苏金陵中学学情调研)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为P ,直线l :4x -3y =0与椭圆C 相交于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=6,点P 到直线l 的距离不小于65,则椭圆离心率的取值范围是( )A .(0,59]B .(0,32]C .(0,53]D .(13,32]【答案】:C【解析】:设椭圆的左焦点为F',根据椭圆的对称性可得|AF'|=|BF |,|BF'|=|AF |,所以|AF'|+|AF |=|BF |+|AF |=6=2a ,解得a =3.因为点P 到直线l 的距离不小于65,所以3b 42+(-3)2≥65,解得b ≥2.又b <a ,所以2≤b <3,故23≤ba <1. 所以离心率e =ca =1- b 2a 2∈(0,53].8、(2020届浙江省嘉兴市高三5月模拟)分别将椭圆1C 的长轴、短轴和双曲线3C 的实轴、虚轴都增加m 个单位长度(0m >),得到椭圆2C 和双曲线4C .记椭圆12,C C 和双曲线34,C C 的离心率分别是1234,,,e e e e ,则()A .12e e >,34e e <B .12e e >,3e 与4e 的大小关系不确定C .12e e <,34e e >D .12e e <,3e 与4e 的大小关系不确定【答案】B【解析】设2m k =,则2111111()c be a a ==-, 222211122211()()1()()c a k b k b k e a a k a k+-++===-++,因为1101b a <<,由比例性质可知11111b b k a a k +<<+,所以12e e >; 2333331()c b e a a ==+,222333442433()()1()()a k b k b k c e a a k a k++++===+++,因为33b a 与1的大小不确定,所以33b a 和33b ka k++的大小也不确定, 即无法判断3e ,4e ,大小.综上,12e e >,3e 与4e 的大小关系不确定. 故选:B.二、多选题(共4小题,满分20分,每小题5分,少选的3分,多选不得分)9、(2020届山东省滨州市高三上期末)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1(5,0)F -,2(5,0)F ,则能使双曲线C 的方程为221169x y -=的是( )A .离心率为54B .双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .渐近线方程为340±=x yD .实轴长为4【答案】ABC【解析】由题意,可得:焦点在x 轴上,且5c =;A 选项,若离心率为54,则4a =,所以2229b c a =-=,此时双曲线的方程为:221169x y -=,故A 正确;B 选项,若双曲线过点95,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,则22222812516125a b a b c ⎧⎪⎪-=⎨⎪+==⎪⎩,解得:22169a b ⎧=⎨=⎩;此时双曲线的方程为:221169x y -=,故B 正确;C 选项,若双曲线的渐近线方程为340±=x y ,可设双曲线的方程为:22(0)169x y m m -=>,所以216925c m m =+=,解得:1m =,所以此时双曲线的方程为:221169x y -=,故C 正确; D 选项,若实轴长为4,则2a =,所以22221b c a =-=,此时双曲线的方程为:224121x y -=,故D 错误;故选:ABC.10、(2020届山东省德州市高三上期末)已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F ,经过点F ,直线l 与抛物线C 交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是() A .4p = B .DF FA =C .2BD BF =D .4BF =【答案】ABC 【解析】如下图所示:分别过点A 、B 作抛物线C 的准线m 的垂线,垂足分别为点E 、M .抛物线C 的准线m 交x 轴于点P ,则PF p =,由于直线l 60,//AE x 轴,60EAF ∴∠=,由抛物线的定义可知,AE AF =,则AEF ∆为等边三角形,60EFP AEF ∴∠=∠=,则30PEF ∠=,228AF EF PF p ∴====,得4p =,A 选项正确;2AE EF PF ==,又//PF AE ,F ∴为AD 的中点,则DF FA =,B 选项正确;60DAE ∴∠=,30ADE ∴∠=,22BD BM BF ∴==(抛物线定义),C 选项正确; 2BD BF =,118333BF DF AF ∴===,D 选项错误. 故选:ABC.11、(2020届山东省日照市高三上期末联考)过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,M为线段AB 的中点,则()A .以线段AB 为直径的圆与直线32x =-相离 B .以线段BM 为直径的圆与y 轴相切 C .当2AF FB =时,92AB = D .AB 的最小值为4【答案】ACD 【解析】对于选项A ,点M 到准线1x =-的距离为()1122AF BF AB +=,于是以线段AB 为直径的圆与直线1x =-一定相切,进而与直线32x =-一定相离:对于选项B ,显然AB 中点的横坐标与12BM 不一定相等,因此命题错误.对于选项C ,D ,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线AB 方程为1x my =+,联立直线与抛物线方程可得2440y my --=,124y y =-,121=x x ,若设()24,4A a a ,则211,4B aa ⎛⎫- ⎪⎝⎭,于是21221424AB x x p a a=++=++,AB 最小值为4;当2AF FB =可得122y y =-, 142a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所212a =,92AB =.故选:ACD.12、(2020届山东省潍坊市高三上期末)把方程1169x x y y+=-表示的曲线作为函数()y f x =的图象,则下列结论正确的有()A .()y f x =的图象不经过第一象限B .()f x 在R 上单调递增C .()y f x =的图象上的点到坐标原点的距离的最小值为3D .函数()()43g x f x x =+不存在零点 【答案】ACD【解析】当0,0x y >>,方程是221169x y +=-不表示任何曲线,故A 正确;当0,0x y ≥≤,方程是221169x y -=-,即221916y x -=,当0,0x y ≤≥,方程是221169x y -+=-,即221169x y -=,当0,0x y ≤≤,方程是221169x y --=-,即221169x y+=,如图画出图象由图判断函数在R 上单调递减,故B 不正确;由图判断()y f x =图象上的点到原点距离的最小值点应在0,0x y ≤≤的图象上,即满足221169x y +=,设图象上的点(),P x yPO ===当0x =时取得最小值3,故C 正确; 当()430f x x +=,即()34f x x =-, 函数()()43g x f x x =+的零点,就是函数()y f x =和34y x =-的交点, 而34y x =-是曲线221916y x -=,0,0x y ≥≤和221169x y -=0,0x y ≤≥的渐近线,所以没有交点,由图象可知34y x =-和221169x y +=,0,0x y ≤≤没有交点,所以函数()()43g x f x x =+不存在零点,故D 正确. 故选:ACD三、填空题(共4小题,满分20分,每小题5分,一题两空,第一空2分)13、(2020届山东省九校高三上学期联考)直线y x =与圆2240x x y -+=相交于A 、B 两点,则AB =__________.【答案】【解析】圆的标准方程为22(2)4x y -+=,圆心到直线的距离d ==所以弦长:AB ==故答案为:14、(江苏省南京市2021届高三上学期期初学情调研)被誉为“数学之神”之称的阿基米德(前287—前212),是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家,他最早利用逼近的思想证明了如下结论:抛物线的弦与抛物线所围成的封闭图形的面积,等于抛物线的弦与经过弦的端点的两条切线所围成的三角形面积的三分之二.这个结论就是著名的阿基米德定理,其中的三角形被称为阿基米德三角形.在平面直角坐标系心中,已知直线l :y =4与抛物线C :214y x =交于A ,B 两点,则弦与拋物线C 所围成的封闭图形的面积为. 【答案】643【解析】首先得到弦的两个端点的坐标分别为(4,4),(﹣4,4),其次得在该两点处的抛物线的切线方程分别为y =2x ﹣4,y =﹣2x ﹣4,从而抛物线的弦与经过弦的端点的两条切线所围成的三角形面积为188322⨯⨯=,故弦与拋物线C 所围成的封闭图形的面积为643. 15、(2020届浙江省十校联盟高三下学期开学)已知直线l :y kx =被圆C :()()22124x y -++=截得的弦长为k =______,圆C 上到直线l 的的距离为1的点有______个. 【答案】34-3 【解析】由题意得:圆心(1,2)C -, 则圆心到直线l 的距离224(3)1d k ==-+,解得34k =-; 因为1d =,2r ,则圆C 上到直线l 的距离为1的点应有3个. 故答案为:34-;3. 16、(2020届山东省临沂市高三上期末)已知P 为双曲线C :2214y x -=右支上一点,1F ,2F 分别为C 的左、右焦点,且线段12A A ,12B B 分别为C 的实轴与虚轴.若12A A ,12B B ,1PF 成等比数列,则2PF =______. 【答案】6【解析】2214y x -=,1222A A a ∴==,1224B B b ==,12A A ,12B B ,1PF 成等比数列,212112A A PF B B ∴⋅=,解得18PF =,2826PF a ∴=-= 故答案为:6四、解答题(共6小题,满分70分,第17题10分,其它12分) 17、(江苏省南京市2021届高三上学期期初学情调研)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :2214x y +=.(1)设椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,T 是椭圆C 上的一个动点,求12TF TF ⋅的取值范围; (2)设A(0,﹣1),与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于B ,D 两点,若△ABD 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,求直线l 的方程.【解析】(1)因为椭圆C :x 24+y 2=1,所以F 1(-3,0),F 2(3,0).设T (x 0,y 0),则TF 1→·TF 2→=(-3-x 0,-y 0)·(3-x 0,-y 0)=x 02+y 02-3. 因为点T (x 0,y 0)在椭圆C 上,即x 024+y 02=1,所以TF 1→·TF 2→=34x 02-2,且x 02∈[0,4], 所以TF 1→·TF 2→的取值范围是[-2,1]. (2)因为直线l 与坐标轴不垂直,故设直线l 方程y =kx +m (m ≠-1,k ≠0).设B (x 1,y 1),D(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 2=1.得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0, 所以x 1+x 2=-8km1+4k 2,x 1x 2=4(m 2-1) 1+4k 2.因为△ABD 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,所以AB ⊥AD ,即AB →·AD →=0, 因此(y 1+1)( y 2+1)+x 1x 2=0,即(kx 1+m +1)( kx 2+m +1)+x 1x 2=0, 从而 (1+k 2) x 1x 2+k (m +1)( x 1+x 2)+(m +1)2=0, 即 (1+k 2)×4(m 2-1) 1+4k 2-k (m +1)×8km1+4k 2+(m +1)2=0, 也即 4(1+k 2)( m -1)-8k 2m +(1+4k 2) (m +1)=0, 解得m =35.又线段BD 的中点M (-4km 1+4k 2,m1+4k 2),且AM ⊥BD ,所以m1+4k 2+1-4km 1+4k 2=-1k ,即3m =1+4k 2,解得k =±55.又当k =±5 5,m =35时,△=64k 2m 2-4(1+4k 2)( 4m 2-4)=57625>0,所以满足条件的直线l 的方程为y =±5 5x +35.18、(2021年江苏金陵中学学情调研)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),点(1,32)在椭圆C 上,点A (-3c ,0)满足以AF 2为直径的圆过椭圆的上顶点B .(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线过右焦点F 2且与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在点P (t ,0)使得PM →·PN →为定值?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,说明理由. 【解析】(1)因为点(1,32)在椭圆C 上,所以1a 2+94b 2=1.又点A (-3c ,0)满足以AF 2为直径的圆过椭圆的上顶点B ,所以AB ⊥BF 2,即AB →·BF 2→=(3c ,b )·(c ,-b )=0,即b 2=3c 2.又a 2=b 2+c 2,解得a 2=4,b 2=3. 所以椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)易得右焦点F 2(1,0),假设存在点P (t ,0)满足要求.①当直线MN 的斜率不为0时,设直线MM 的方程为x =my +1,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).联立⎩⎨⎧x =my +1,3x 2+4y 2=1,整理可得(4+3m 2)y 2+6my -9=0,则y 1+y 2=-6m 4+3m 2,y 1·y 2=-94+3m 2,所以x 1+x 2=m (y 1+y 2)+2=84+3m 2,x 1x 2=m 2y 1y 2+m (y 1+y 2)+1=-9m 24+3m 2+-6m 24+3m 2+1=4-12m 24+3m 2.因为PM →·PN →=(x 1-t ,y 1)·(x 2-t ,y 2)=x 1x 2-t (x 1+x 2)+t 2+y 1y 2=4-12m 24+3m 2-8t 4+3m 2+t 2-94+3m 2=t 2(4+3m 2)-12m 2-8t -54+3m 2=3m 2(t 2-4)+4t 2-8t -54+3m 2.要使PM →·PN →为定值,则t 2-41=4t 2-8t -54,解得t =118,此时PM →·PN →=-13564为定值. ②当直线MM 的斜率为0时,则M (-2,0),N (2,0),P (118,0),此时PM →·PN →=(-2-118,0)·(2-118,0)=-13564.综上,所以存在P (118,0),使PM →·PN →为定值. 19、(江苏省如皋市2019-2020学年度高三年级第一学期教学质量调研(三))已知直线l 为椭圆22143x y +=的右准线,直线l 与x 轴的交点记为P ,过右焦点F 的直线与椭圆交于A ,B 两点.(1)设点M 在直线上,且满足MF AB ⊥,若直线OM 与线段AB 交于点D ,求证:点D 为线段AB 的中点;(2)设Q 点的坐标为5,02⎛⎫⎪⎝⎭,直线BQ 与直线l 交于点E ,试问EA EP ⋅是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.【解析】(1)由椭圆方程为22143x y +=知,右焦点F 坐标()1,0,椭圆C 的右准线l 方程为4x =,点P 坐标()4,0.①当直线AB 的斜率不存在时,直线OM 与线段AB 交点D 即为右焦点F ,此时点D 为线段AB 的中点. ②又由MF AB ⊥知,直线AB 的斜率不为0,故设直线AB 的方程为1x my =+, 从而,直线MF 的方程为()1y m x =--,令4x =得,M 点坐标为()4,3m -, 故直线OM 的方程为34m y x =-. 联立方程组221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 得:()2234690m y my ++-=,设()11,A x y ,()22,B x y,则1,2y =,即122634m y y m -+=+,122934y y m -⋅=+, 从而,线段AB 的中点2243,3434m N m m -⎛⎫⎪++⎝⎭. 又线段AB 的中点N 的坐标满足直线OM 方程34my x =-, 所以,直线OM 与线段AB 交点D 为线段AB 的中点. 综上可知,点D 为线段AB 的中点.(2)当直线AB 的斜率为0时,点E 即为点P ,从而0EP =,故0EA EP ⋅=. 直线AB 的斜率不为0时,由(1)知,122634m y y m -+=+,122934y y m -⋅=+, 所以121223y y my y +=,则()122132y y my y +=. 直线BQ 的方程为225522y y x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭-,又221x my =+, 令4x =,得2222223335225232y y y y x my x =⋅==---()2112133232y y y y y ==+⋅-, 所以点E 的坐标为()14,y ,纵坐标与点A 相等。
历年高考真题解析几何单元易错题练习及答案解析
历年高考真题解析几何单元易错题练习及答案解析(2010年山东)求过点(2,1)且与两坐标所围成的三角形面积为4的直线方程。
错解:设所求直线方程为1=+by a x 。
∵(2,1)在直线上,∴112=+ba , ①又4ab 21=,即ab = 8 ②由①、②得a = 4,b = 2。
故所求直线方程为x + 2 y = 4 。
剖析:本题的“陷阱”是直线与两坐标轴所围成的三角形面积的表示。
上述解法中,由于对截距概念模糊不清,误将直线在x 轴和y 轴上的截距作距离使用而掉入“陷阱”。
事实上,直线与两坐标轴所围成的三角形面积为21b a ,而不是21ab 。
故所求直线方程应为:x + 2 y = 4,或(2+1)x - 2(2-1)y – 4 = 0,或(2- 1)x - 2(2+1)y +4 = 0。
(2011年湖南)已知三角形的三个顶点为A (6,3),B (9,3),C (3,6),求∠A 。
错解:∵ k AB = 0 ,k AC = 6336-- = -1,∴ tan ∠A=AB AC AC k k k k ⋅+-1AB =)1(01)1(0-⋅+--=1. 又0<∠A <1800,∴ ∠A=450。
剖析:本题的“陷阱”是公式的选取,上述解法中把“到角”与“夹角”的概念混为一谈,错误地选用了夹角公式。
事实上,所求角应是直线AB 到AC (注意:AC 到AB )的角。
因此,∴ tan ∠A=ABAC AB AC k k k k ⋅+-1= - 1,∠A=1350。
(2009年河北) 求过点A (-4,2)且与x 轴的交点到(1,0)的距离是5的直线方程。
错解:设直线斜率为k ,其方程为y – 2 = k (x + 4),则与x 轴的交点为(-4-k 2,0), ∴5124=---k,解得k = -51。
故所求直线的方程为x + 5y – 6 = 0 。
剖析:题中仅考虑了斜率存在的情况,忽视了斜率不存在的情况,即经过A 且垂直于x 轴的直线,落入“陷阱”。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.过平面区域内一点作圆的两条切线,切点分别为,记,则当最小时的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据题意可知,当点距离圆心越远时,越小,所以当点距离圆心最远时,即点落在处时角达到最小,此时,所以,故选C.【考点】圆的有关性质.2.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线(为参数),(为参数).(1)化,的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(2)若上的点对应的参数为,为上的动点,求中点到直线(为参数)距离的最小值.【答案】(1),,是以为圆心,半径为的圆;为中心在坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是,短半轴长是的椭圆;(2)【解析】第一问将参数消掉,求得其普通方程,根据方程确定出曲线的类型,第二问根据确定出的坐标,利用中点坐标公式,确定出,将的方程消参,求得直线的普通方程,利用点到直线的距离公式,结合三角函数的最值,求得距离的最小值.试题解析:(1),是以为圆心,半径为的圆;为中心在坐标原点,焦点在轴上,长半轴长是,短半轴长是的椭圆(2)当时,,,故;为直线,到的距离当,时,取最小值【考点】参数方程向普通方程转化,中点坐标公式,点到直线的距离的最小值.3.(本小题满分12分)已知椭圆C:的离心率为,长轴长为8.。
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)若不垂直于坐标轴的直线经过点P(m,0),与椭圆C交于A,B两点,设点Q的坐标为(n,0),直线AQ,BQ的斜率之和为0,求的值。
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)直接由题意和椭圆的概念可列出方程组,进而可求出椭圆的标准方程;(Ⅱ)根据已知设出直线方程为(),并记,于是联立直线与椭圆的方程并整理可得一元二次方程,进而由韦达定理可得,再由已知直线AQ,BQ的斜率之和为0,可得方程,将上述求得的的值直接代入即可求出参数的值.试题解析:(Ⅰ)由题意①,②,又③,由①②③解得:,所以求椭圆的标准方程为;(Ⅱ)设直线方程为(),且,直线的斜率分别为,将代入得:,由韦达定理可得:.由得,,将代入,整理得:即将代入,整理可解得【考点】1、椭圆的标准方程;2、直线与椭圆的相交综合问题;4.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,是⊙的直径,是弧的中点,,垂足为,交于点.(1)求证:;(2)若,⊙的半径为6,求的长.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】第一问连结CO交BD于点M,根据弧的中点,结合三角形全等,从而证得结果,也可以延长CE 交圆O于点N,连接BN,根据角相等,证得结果,第二问根据圆中的直角三角形,利用勾股定理,求得结果.试题解析:(1)证法一:连接CO交BD于点M,如图1∵C为弧BD的中点,∴OC⊥BD又∵OC=OB,∴RtΔCEO≌RtΔBMO∴∠OCE=∠OBM又∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC∴∠FBC=∠FCB,∴CF=BF证法二:延长CE 交圆O于点N,连接BN,如图2∵AB是直径且CN⊥AB于点E.∴∠NCB=∠CNB又∵C为弧BD的中点∴∠CBD=∠CNB∴∠NCB=∠CBD即∠FCB=∠CBF∴CF=BF(2)∵O,M分别为AB,BD的中点∴OM=2OE∴EB=4在Rt△COE中,∴在Rt△CEB中,【考点】圆的性质.5.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵双曲线,其右焦点坐标为.∴抛物线,准线为,∴,设,过点向准线作垂线,则,又,∴由得,从而,即,解得.故选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.6.抛物线y=2x2的焦点坐标是()A.(0,)B.(0,)C.(,0)D.(,0)【答案】B【解析】先将抛物线的方程化为标准形式,所以焦点坐标为().故选B.【考点】求抛物线的焦点.7.设是双曲线的两个焦点,P在双曲线上,若(c为半焦距),则双曲线的离心率为()A.B.C.2D.【答案】D【解析】由题意得,是直角三角形,由勾股定理得,∴,∴,∵,∴.故选:D.【考点】双曲线的简单性质.8.已知椭圆C: 的离心率为,且过点(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)设与圆相切的直线交椭圆C与A,B两点,求面积的最大值,及取得最大值时直线的方程.【答案】(1);(2),.【解析】(1)利用题设条件可列出关于、、的方程组,从而可得、、的值.(2)因为直线与圆相切,所以欲求面积的最大值,只需求弦长的最大值,所以可求出弦长关于斜率的解析式,利用基本式可求得其最大值.试题解析:(1)由题意可得:.(2)①当不存在时,,②当存在时,设直线为,当且仅当即时等号成立,∴面积的最大值为,此时直线方程.【考点】求椭圆方程,直线与圆相切,弦长公式,基本不等式.【方法点睛】(1)对于直线的斜率,需要分类讨论斜率存在与不存在,这也是易忘易错之处.(2)注意到直线与圆相切,那么的高就是圆的半径,所以欲求面积的最大值,只需求弦长AB的最大值,也是本题的难点之一.(3)关于的化简,变形,进而结合基本不等式求解,是本题另一个难点.9.如图所示,一个酒杯的轴截面是一条抛物线的一部分,它的方程是:.在杯内放一个清洁球,要使清洁球能擦净酒杯的底部,则清洁球的最大半径为________.【答案】1【解析】球的截面大圆半径为,圆方程为,圆心为,设是抛物线上任意一点,由,由题意,最小值是与原点重合时取得,即时取得,因为,所以,,因此清洁球的最大半径为1.【考点】柱、锥、台、球的结构特征,圆的标准方程与一般方程,直线与抛物线的应用.【名师】本题考查圆与抛物线的位置关系,本题具有实际意义,从数学上讲,本题就是圆与抛物线切于抛物线的顶点处,从生活常识中可知,圆的半径很小时,圆一定与抛物线切于其顶点处,当圆半径很大时,圆不可能与抛物线切于顶点处,要满足题意,这个半径一定有最大值,从数学上来解,设圆心为,则抛物线上点到的距离的最小值在原点处取得,实质上本题转化为二次函数在上的最大值在自变量为0时取得,由此可得的最大值(范围).10.已知抛物线与圆的两个交点之间的距离为4.(1)求的值;(2)设过抛物线的焦点且斜率为的直线与抛物线交于两点,与圆交于两点,当时,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)利用圆与抛物线可求交点为,据此即可求出的值;(2)直线的方程为,分别于抛物线、圆的方程联立,求出,利用时,即可求的取值范围.试题解析:(1)由题意知交点坐标为代入抛物线解得(2)抛物线的焦点,设直线方程为与抛物线联立化简得设,则圆心到直线的距离为又,所以的取值范围为.【考点】1.抛物线的简单性质;2.直线与抛物线、圆的位置关系.11. 选修4-1:几何证明选讲 如图,⊙是的外接圆,平分交于,交的外接圆于.(1)求证:; (2)若,,,求的长. 【答案】(1)详见解析;(2). 【解析】(1)过作交于,连接,则可得,再利用条件可证明;(2)利用,可得对应线段成比例,即可建立关于的方程,从而求解.试题解析:(1)如图,过作交于,连接,∴①, 又∵平分,∴,又∵,∴,∴,∴,∴②,由①②知;(2)∵,又∵, ∵,∴,∴,∴,∴,∴.【考点】1.圆的基本性质;2.相似三角形的判定与性质.12. 已知椭圆C :的离心率为,点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点,判断是否存在以原点O 为圆心的圆,满足此圆与l 相交两点P 1,P 2(两点均不在坐标轴上),且使得直线OP 1,OP 2的斜率之积为定值?若存在,求此圆的方程;若不存在,说明理由. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足斜率之积k 1k 2为定值.【解析】(Ⅰ)利用离心率列出方程,通过点在椭圆上列出方程,求出a ,b 然后求出椭圆的方程.(Ⅱ)当直线l 的斜率不存在时,验证直线OP 1,OP 2的斜率之积.当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y=kx+m 与椭圆联立,利用直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,推出m 2=4k 2+1,通过直线与圆的方程的方程组,设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),结合韦达定理,求解直线的斜率乘积,推出k 1•k 2为定值即可. 试题解析:(Ⅰ)解:由题意,得,a 2=b 2+c 2,又因为点在椭圆C 上, 所以,解得a=2,b=1,,所以椭圆C 的方程为.(Ⅱ)结论:存在符合条件的圆,且此圆的方程为x 2+y 2=5. 证明如下:假设存在符合条件的圆,并设此圆的方程为x 2+y 2=r 2(r >0). 当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为y=kx+m . 由方程组得(4k 2+1)x 2+8kmx+4m 2﹣4=0,因为直线l 与椭圆C 有且仅有一个公共点, 所以,即m 2=4k 2+1. 由方程组得(k 2+1)x 2+2kmx+m 2﹣r 2=0,则.设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则,,设直线OP 1,OP 2的斜率分别为k 1,k 2, 所以,将m 2=4k 2+1代入上式,得.要使得k 1k 2为定值,则,即r 2=5,验证符合题意.所以当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足k 1k 2为定值.当直线l 的斜率不存在时,由题意知l 的方程为x=±2, 此时,圆x 2+y 2=5与l 的交点P 1,P 2也满足.综上,当圆的方程为x 2+y 2=5时,圆与l 的交点P 1,P 2满足斜率之积k 1k 2为定值.【考点】圆锥曲线的定值问题;椭圆的标准方程.13. 已知是双曲线的一条渐近线,是上的一点,是的两个焦点,若,则到轴的距离为A .B .C .D .【答案】C 【解析】,不妨设的方程为,设由.得,故到轴的距离为,故选C .【考点】1.双曲线的性质;2.向量的数量积.14. 已知圆:和抛物线,圆的切线与抛物线交于不同的两点.(1)当切线斜率为-1时,求线段的长;(2)设点和点关于直线对称,且,求直线的方程.【答案】(1);(2).【解析】试题解析:(1)圆的圆心为,,设,设的方程,利用直线是圆的切线,求得的值,从而可得到的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理及弦长公式,求出;(2)设直线的方程为,由直线是圆的切线,得到,解得此时直线的方程为;设直线的斜率不存在时,的方程为则得不成立,总上所述,存在满足条件其方程为.(1)因为圆,所以圆心为,半径.设,当直线的斜率为-1时,设的方程为.由,解得或,所以由消去得,所以弦长;(2)(i)当直线的斜率不存在时,因为直线是圆的切线,所以的方程为,与联立,则得,即,.不符合题意.(ii)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即.由题意知,得①,由,消去得.由直线l是圆的切线,得到,解得此时直线l的方程为;设直线l的斜率不存在时,l的方程为则得不成立,总上所述,存在满足条件其方程为.【考点】1、抛物线的简单性质;2、直线方程.【思路点睛】(1)本题主要考察抛物线简单的性质,得到的方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理及弦长公式,求出;(2)将直线与抛物线联立,韦达定理,求出,点到直线的的距离公式,直线的方程的基础知识.主要考察学生的分析问题解决问题的能力,转化能力,计算能力.15.如图,点O为坐标原点,直线l经过抛物线C:y2=4x的焦点F.(Ⅰ)若点O到直线l的距离为,求直线l的方程;(Ⅱ)设点A是直线l与抛物线C在第一象限的交点.点B是以点F为圆心,|FA|为半径的圆与x轴负半轴的交点.试判断直线AB与抛物线C的位置关系,并给出证明.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,见解析【解析】法一:(Ⅰ)抛物线的焦点F(1,0),当直线l的斜率不存在时,即x=1不符合题意.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x﹣1),所以,由此能求出直线l 的方程.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切.设A(x0,y),则.因为|BF|=|AF|=x+1,所以B(﹣x,0),由此能够证明直线AB与抛物线相切.法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,设A(x0,y),则.设圆的方程为:由此能够证明直线AB与抛物线相切.解法一:(Ⅰ)抛物线的焦点F(1,0),…(1分)当直线l的斜率不存在时,即x=1不符合题意.…(2分)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0.…(3分)所以,,解得:.…(5分)故直线l的方程为:,即.…(6分)(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,证明如下:…(7分)(法一):设A(x0,y),则.…(8分)因为|BF|=|AF|=x0+1,所以B(﹣x,0).…(9分)所以直线AB的方程为:,整理得: (1)把方程(1)代入y2=4x得:,…(10分),所以直线AB与抛物线相切.…(12分)解法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)直线AB与抛物线相切,证明如下:…(7分)设A(x0,y),则.…(8分)设圆的方程为:,…(9分)当y=0时,得x=1±(x+1),因为点B在x轴负半轴,所以B(﹣x,0).…(9分)所以直线AB的方程为,整理得: (1)把方程(1)代入y2=4x得:,…(10分),所以直线AB与抛物线相切.…(12分)【考点】直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.16.如图,中,以为直径的⊙分别交于点交于点.求证:(Ⅰ)过点平行于的直线是⊙的切线;(Ⅱ).【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.【解析】(Ⅰ)连结,延长交于,利用圆内接四边形的性质证明三角形相似,再证明线线垂直;(Ⅱ)连续利用割线定理进行证明.试题解析:(Ⅰ)连结,延长交于,过点平行于的直线是,∵是直径,∴,∴,∵四点共圆,∴,又∵是圆内接四边形,∴,∴,而,∴∽, ∴,∴, ∴,∴是⊙的切线.(Ⅱ)∵,∴四点共圆,∴, 同理,两式相加【考点】圆内接四边形.17.双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,故选C.【考点】双曲线的性质.18.已知圆内接中,为上一点,且为正三角形,点为的延长线上一点,为圆的切线.(Ⅰ)求的度数;(Ⅱ)求证:【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.【解析】对于(Ⅰ)可由与相似,并结合即可求出的度数;对于(Ⅱ)可先证明,再结合为等边三角形,进而可以证明所需结论.试题解析:证明:(Ⅰ)在与中,因为为圆的切线,所以,又公用,所以,因为为等边三角形,所以,(Ⅱ)因为为圆的切线,所以,因为为等边三角形,所以,所以,所以,所以,即,因为为等边三角形,所以,所以.【考点】几何证明.19.抛物线上的点P到它的焦点F的最短距离为________.【答案】1【解析】,根据焦半径公式.【考点】抛物线的几何性质.20.圆被直线分成两段圆弧,则较长弧长与较短弧长之比为()A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1【答案】C【解析】圆心到直线的距离为,半径为,则截圆的弦所对的劣弧的圆心角为,则较长弧长与较短弧长之比.故选C.【考点】直线与圆的位置关系.21.已知双曲线的一条渐近线与平行,且它的一个焦点在抛物线的准线上,则双曲线的方程为______.【答案】【解析】抛物线的准线为,由题意可得,设双曲线的一条渐近线与平行,由题意可得,即,解得,∴双曲线的标准方程为.所以答案应填:.【考点】1、双曲线的简单性质;2、抛物线的性质.【思路点睛】求出抛物线的准线方程,可得,根据双曲线的方程为,求出渐近线方程,由题意可得的方程,解方程可得或,进而得到双曲线的方程.正确运用双曲线的性质是解题的关键,本题考查双曲线的方程的求法、抛物线的准线方程和双曲线的渐近线方程,考查逻辑思维能力和计算能力,属于基础题.22.如图,已知椭圆,椭圆的长轴长为,离心率为.(1)求椭圆方程;(2)椭圆内接四边形的对角线交于原点,且,求四边形周长的最大值与最小值.【答案】(1);(2)最大值是,最小值是.【解析】(1)由题意得,利用离心率可得,利用的关系,即可求解椭圆的标准方程;(2)由题意得对称性可得四边形为平行四边形,运用向量的数量积的性质,可得,即有四边形为菱形,既有,讨论直线的斜率为,可得最大值;不为时,设出直线方程,与椭圆方程联立,运用两点间的距离公式,化简整理,再借助二次函数的性质,即可求得最小值.试题解析:(1)由题意可知,所以.又因为,所以,所以椭圆方程是.(2)由题意可设,则,因为所以,所以四边形是平行四边形.因为,所以,所以四边形是菱形.设直线的方程是,则直线的方程是,并且由椭圆的对称性不妨设,由,得,所以,所以由,得,所以,所以所以,所以令,则,令,因为,所以,即时,.,即时,.所以四边形周长的最大值是,最小值是.【考点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的位置关系的应用.【方法点晴】本题主要考查了椭圆的定义、标准方程及其简单的几何性质、直线与椭圆位置关系的综合应用,其中直线与椭圆方程联立相交问题转化为联立方程组求交点、数量积的运算性质、二次函数的最值是解答的关键,着重考查了学生的推理、运算能力和转化与化归思想的应用,试题运算量与思维量较大,需要平时注意总结和积累,属于难题.23.双曲线的两顶点为A1,A2,虚轴两端点为B1,B2,两焦点为F1,F2.若以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,则双曲线的离心率是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,直线的方程是,因为圆与直线相切,所以点到直线的距离等于半径,即,又,得,,,故选B.【考点】1、双曲线的性质;2、双曲线的离心率.【方法点晴】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率,属于中档题.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率问题应先将用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于的等式,从而求出的值.本题是利用点到直线的距离等于圆半径构造出关于的等式,最后解出的值.24.已知椭圆的两个焦点,,且椭圆过点,,且是椭圆上位于第一象限的点,且的面积.(1)求点的坐标;(2)过点的直线与椭圆相交于点,,直线,与轴相交于,两点,点,则是否为定值,如果是定值,求出这个定值,如果不是请说明理由.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)通过已知条件首先求得椭圆的标准方程,再结合三角形的面积计算公式,即可求得的坐标;(2)将直线的方程设出,联立直线方程与椭圆方程,通过计算说明是否为定值即可.试题解析:(1)∵椭圆过点,,∴,计算得,,∴椭圆的方程为.∵的面积,∴,∴,代入椭圆方程.∵,∴,∴;(2)法一:设直线的方程为,,,直线的方程为,可得,即,直线的方程为,可得,即.联立,消去,整理,得.由,可得,,,∴为定值,且.法二:设,,,,直线,,的斜率分别为,,,由,得,,可得,,,,由,令,得,即,同理得,即,则∴为定值,该定值为.【考点】1.椭圆的标准方程及其性质;2.直线与椭圆的位置关系;3.椭圆中的定值问题.【名师】求解定值问题的方法一般有两种:1.从特殊入手,求出定点、定值、定线,再证明定点、定值、定线与变量无关;2.直接计算、推理,并在计算、推理的过程中消去变量,从而得到定点、定值、定线.应注意到繁难的代数运算是此类问题的特点,设而不求方法、整体思想和消元的思想的运用可有效地简化运算.25.已知圆的方程为,定直线的方程为.动圆与圆外切,且与直线相切.(1)求动圆圆心的轨迹的方程;(2)直线与轨迹相切于第一象限的点,过点作直线的垂线恰好经过点,并交轨迹于异于点的点,记为(为坐标原点)的面积,求的值.【答案】(1)(2)【解析】(1)由圆与圆外切得圆心距为半径之和,即得,用坐标表示,化简得(2)按条件依次表示点的坐标及三角形面积:设点,则由导数几何意义得切线斜率,根据垂直关系得,再由直线方程过点得,即得点坐标为,直线的方程为,最后根据直线方程与抛物线方程解出点的坐标为,计算出三角形面积试题解析:解:(1)设动圆圆心的坐标为,动圆半径为,则,且,可得.由于圆在直线的上方,所以动圆的圆心应该在直线的上方,所以有,,整理得,即为动圆圆心的轨迹的方程.(2)设点的坐标为,则,,,所以直线的方程为.又,∴,∵点在第一象限,∴,点坐标为,直线的方程为.联立得,解得或4,∴点的坐标为.所以.【考点】直接法求轨迹方程,导数几何意义,直线与抛物线位置关系26.已知圆方程为:,直线过点,且与圆交于两点,若,则直线的方程是_______.【答案】或【解析】①当直线垂直于轴时,则此时直线方程为,与圆的两个交点坐标为和,其距离为满足题意.②若直线不垂直于轴,设其方程为,即,设圆心到此直线的距离为,则,得,∴,解得,故所求直线方程为.综上所述,所求直线方程为或.【考点】直线与圆位置关系27.已知双曲线的焦距为,且双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的方程为A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,得又,所以所以双曲线的方程为,选A.【考点】双曲线【名师】求双曲线的标准方程的关注点:(1)确定双曲线的标准方程需要一个“定位”条件,两个“定量”条件,“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上,“定量”是指确定a,b的值,常用待定系数法.(2)利用待定系数法求双曲线的标准方程时应注意选择恰当的方程形式,以避免讨论.①若双曲线的焦点不能确定时,可设其方程为Ax2+By2=1(AB<0).②若已知渐近线方程为mx+ny=0,则双曲线方程可设为m2x2-n2y2=λ(λ≠0).28.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,曲线的方程为,以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.(1)写出的极坐标方程,并求与的交点的极坐标;(2)设是椭圆上的动点,求的面积的最大值.【答案】(1),;(2).【解析】(1)借助题设将建直角坐标化为极坐标求解;(2)借助题设条件参数方程建立目标函数求解.试题解析:(1)因为,所以的极坐标方程为,直线的直角坐标方程为,联立方程组,解得或,所以点的极坐标分别为.(2)因为是椭圆上的点,设点坐标为,则到直线的距离,所以,当时,取得最大值1.【考点】极坐标方程和参数方程等知识及运用.29.平面直角坐标系中,点、是方程表示的曲线上不同两点,且以为直径的圆过坐标原点,则到直线的距离为()A.2B.C.3D.【答案】D【解析】由题设可得,注意到,由椭圆的定义可知动点的轨迹是以焦点,长轴长为的椭圆,所以其标准方程为.因为是椭圆上点,且以为直径的圆过坐标原点,所以,设,将这两点坐标代入可得, ,所以.即也即,设原点到直线的距离为,则,即,应选D.【考点】椭圆的标准方程和参数方程.【易错点晴】本题以方程的形式为背景考查的是圆锥曲线的几何性质与运用.解答本题的难点是如何建立两个动点的坐标的形式,将两点之间的距离表示出来,以便求坐标原点到这条直线的距离.解答时充分利用题设条件,先运用椭圆的定义将其标准方程求出来,再将两动点的坐标巧妙地设为,这也是解答本题的关键之所在.进而将这两点的坐标代入椭圆的方程并进行化简求得的长度之间的关系.最后运用等积法求出了坐标原点到直线的距离.30.选修4-1:几何证明选讲如图, 圆是的外接圆,垂直平分并交圆于点, 直线与圆相切于点,与的延长线交于点.(1)求的大小;(2)若,求的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用弦切角与三角形的内角和定理求解;(2)借助题设条件和切割线定理求解. 试题解析:(1)设,为圆的切线, ,由垂直平分并交圆于点,可得,,则,由,得,即的大小为.(2)为圆的切线,. 由(1)知,又,即.【考点】圆幂定理中切割线定理及运用.31.过抛物线的焦点的直线与双曲线的一条渐近线平行,并交抛物线于两点,若,且,则抛物线的方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】抛物线的焦点的坐标为,准线方程为,与双曲线的渐近线方程为,由于过抛物线的焦点的直线与双曲线的一条渐近线平行,并交抛物线于两点,且,所以可设直线方程为:,设,则,由可得,所以,由得或(舍去),所以抛物线方程为,故选A.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.抛物线和双曲线的定义与性质.【名师】本题考查直线与抛物线的位置关系、抛物线和双曲线的定义与性质,属中档题;解决抛物线弦长相关问题时,要注意抛物线定义的应用,即将到焦点的距离转化为到准线的距离,通过解方程组求解相关问题即可。
高中数学解析几何部分错题精选
高中数学解析几何部分错题精选一、选择题:1.若双曲线22221x y a b -=-的离心率为54,则两条渐近线的方程为A0916X Y ±= B 0169X Y ±= C 034X Y ±= D 043X Y ±= 解 答:C易错原因:审题不认真,混淆双曲线标准方程中的a 和题目中方程的a 的意义。
2.椭圆的短轴长为2,长轴是短轴的2倍,则椭圆的中心到其准线的距离是AB C D 解 答:D 易错原因:短轴长误认为是b3.过定点(1,2)作两直线与圆2222150x y kx y k ++++-=相切,则k 的取值范围是A k>2B -3<k<2C k<-3或k>2D 以上皆不对 解 答:D易错原因:忽略题中方程必须是圆的方程,有些学生不考虑2240D E F +->4.设双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的半焦距为C ,直线L 过(,0),(0,)a b 两点,已知原点到直线L ,则双曲线的离心率为A 2B 2C D解 答:D 易错原因:忽略条件0a b >>对离心率范围的限制。
5.已知二面角βα--l 的平面角为θ,PA α⊥,PB β⊥,A ,B 为垂足,且PA=4,PB=5,设A 、B 到二面角的棱l 的距离为别为y x ,,当θ变化时,点),(y x 的轨迹是下列图形中的A B C D 解 答: D易错原因:只注意寻找,x y 的关系式,而未考虑实际问题中,x y 的范围。
6.若曲线y =与直线(2)y k x =-+3有两个不同的公共点,则实数 k 的取值范围是A 01k ≤≤B 304k ≤≤C 314k -<≤ D 10k -<≤ 解 答:C易错原因:将曲线y =转化为224x y -=时不考虑纵坐标的范围;另外没有看清过点(2,-3)且与渐近线y x =平行的直线与双曲线的位置关系。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,是圆的直径,是半径的中点,是延长线上一点,且,直线与圆相交于点、(不与、重合),与圆相切于点,连结,,.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,求.【答案】(Ⅰ)详见解析(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)证明目标可看做线段成比例,即证明思路确定为证明三角形相似:利用切割线定理得:,又由与相似,得;所以(Ⅱ)由(1)知,,与相似,则,所以试题解析:(1)连接,,,为等边三角形,则,可证与相似,得;又,则(2)由(1)知,,与相似,则因为,所以【考点】三角形相似,切割线定理2.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在直角坐标系中,直线的参数方程为为参数),以该直角坐标系的原点为极点,轴的正半轴为极轴的极坐标系下,圆的方程为.(Ⅰ)求直线的普通方程和圆的圆心的极坐标;(Ⅱ)设直线和圆的交点为、,求弦的长.【答案】(Ⅰ)的普通方程为,圆心;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)消去参数即可将的参数方程化为普通方程,在直角坐标系下求出圆心的坐标,化为极坐标即可;(Ⅱ)求出圆心到直线的距离,由勾股定理求弦长即可.试题解析:(Ⅰ)由的参数方程消去参数得普通方程为 2分圆的直角坐标方程, 4分所以圆心的直角坐标为,因此圆心的一个极坐标为. 6分(答案不唯一,只要符合要求就给分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知圆心到直线的距离, 8分所以. 10分【考点】1.参数方程与普通方程的互化;2.极坐标与直角坐标的互化.:的焦点,且抛物线3.(本题满分12分)如图,O为坐标原点,点F为抛物线C1C1上点P处的切线与圆C2:相切于点Q.(Ⅰ)当直线PQ的方程为时,求抛物线C1的方程;(Ⅱ)当正数变化时,记S1,S2分别为△FPQ,△FOQ的面积,求的最小值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】第一问要求抛物线的方程,任务就是求的值,根据导数的几何意义,设出切点坐标,从而求得,再根据切点在切线上,得,从而求得,进而得到抛物线的方程,第二问根据三角形的面积公式,利用题中的条件,将两个三角形的面积转化为关于和切点横坐标的关系式,从而有,利用基本不等式求得最值.试题解析:(Ⅰ)设点,由得,,求导,……2分因为直线PQ的斜率为1,所以且,解得,所以抛物线C1的方程为.(Ⅱ)因为点P处的切线方程为:,即,根据切线又与圆相切,得,即,化简得,由,得,由方程组,解得,所以,点到切线PQ的距离是,所以,,所以,当且仅当时取“=”号,即,此时,,所以的最小值为.【考点】导数的几何意义,三角形的面积,基本不等式.4.(本小题满分12分)已知椭圆的左、右焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0),直线y=kx与椭圆交于A、B两点.(Ⅰ)若三角形AF1F2的周长为,求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若,且以AB为直径的圆过椭圆的右焦点,求椭圆离心率e的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)直接由题意和椭圆的概念可列出方程组,进而可求出椭圆的标准方程即可;(Ⅱ)首先设出点,然后联立直线与椭圆的方程并整理可得一元二次方程,进而由韦达定理可得,再结合可列出等式并化简即可得到等式,最后结合已知,即可求出参数的取值范围,进而得出椭圆离心率e的取值范围即可.试题解析:(Ⅰ)由题意得,得.结合,解得,.所以,椭圆的方程为.(Ⅱ)由得.设.所以,易知,,因为,,所以.即,将其整理为.因为,所以,即,所以离心率.【考点】1、椭圆的标准方程;2、直线与椭圆的相交综合问题;5.(本小题满分12分)椭圆()的上顶点为,是上的一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点.(1)求椭圆的方程;(2)动直线与椭圆有且只有一个公共点,问:在轴上是否存在两个定点,它们到直线的距离之积等于?如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,说明理由.【答案】(1);(2)存在两个定点,.【解析】(1)由题设可得①,又点P在椭圆C上,可得②,又③,由①③联立解得c,b2,即可得解.(2)设动直线l的方程为y=kx+m,代入椭圆方程消去y,整理得(﹡),由△=0,得,假设存在,满足题设,则由对任意的实数k恒成立.由即可求出这两个定点的坐标.试题解析:(1),,由题设可知,得①又点在椭圆上,,②③①③联立解得,,故所求椭圆的方程为(2)当直线的斜率存在时,设其方程为,代入椭圆方程,消去,整理得()方程()有且只有一个实根,又,所以,得假设存在,满足题设,则由对任意的实数恒成立,所以,解得,或当直线的斜率不存在时,经检验符合题意.总上,存在两个定点,,使它们到直线的距离之积等于.……12分【考点】1、直线与圆锥曲线的关系;2、椭圆的标准方程.【方法点晴】本题主要考查了椭圆的标准方程的解法,考查了直线与圆锥曲线的关系,综合性较强,属于中档题.处理直线与圆锥曲线的关系问题时,注意韦达定理的应用,同时还得特别注意直线斜率不存在时的情况的验证.6.直线被圆截得的弦长为()A.1B.2C.4D.【答案】C【解析】圆心,圆心到直线的距离,半径,所以最后弦长为.故选C.【考点】点到直线的距离.7.(本小题12分)己知、、是椭圆:()上的三点,其中点的坐标为,过椭圆的中心,且,。
高中高考数学解析几何单元易错题练习及答案解析
高中高考数学解析几何单元易错题练习及答案解析高中高考数学解析几何单元易错题练习及答案解析一.考试内容:椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程.双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质.抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质.二.考试要求:(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程.(2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质.(3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质.(4)了解圆锥曲线的初步应用.【注意】圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容,高考中主要出现三种类型的试题:①考查圆锥曲线的概念与性质;②求曲线方程和轨迹;③关于直线与圆锥曲线的位置关系的问题.三.基础知识:(一)椭圆及其标准方程1.椭圆的定义:椭圆的定义中,平面内动点与两定点1F 、2F 的距离的和大于|1F 2F |这个条件不可忽视.若这个距离之和小于|1F 2F |,则这样的点不存在;若距离之和等于|1F 2F |,则动点的轨迹是线段1F 2F .2.椭圆的标准方程:12222=+b y a x (a >b >0),12222=+bx a y (a >b >0).3.椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果2x 项的分母大于2y 项的分母,则椭圆的焦点在x 轴上,反之,焦点在y 轴上.4.求椭圆的标准方程的方法:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解.(二)椭圆的简单几何性质1. 椭圆的几何性质:设椭圆方程为12222=+by ax (a >b>0).⑴ 范围: -a ≤x ≤a ,-b ≤x ≤b ,所以椭圆位于直线x=a ±和y=b ±所围成的矩形里. ⑵ 对称性:分别关于x 轴、y 轴成轴对称,关于原点中心对称.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心. ⑶ 顶点:有四个1A (-a ,0)、2A (a ,0)1B (0,-b )、2B (0,b ).线段1A 2A 、1B 2B 分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长分别等于2a 和2b ,a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长. 所以椭圆和它的对称轴有四个交点,称为椭圆的顶点.⑷ 离心率:椭圆的焦距与长轴长的比a ce =叫做椭圆的离心率.它的值表示椭圆的扁平程度.0<e <1.e 越接近于1时,椭圆越扁;反之,e 越接近于0时,椭圆就越接近于圆. 2.椭圆的第二定义⑴ 定义:平面内动点M 与一个顶点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数a ce =(e <1=时,这个动点的轨迹是椭圆.⑵ 准线:根据椭圆的对称性,12222=+by a x(a >b >0)的准线有两条,它们的方程为ca x 2±=.对于椭圆12222=+b x a y (a >b >0)的准线方程,只要把x 换成y 就可以了,即ca y 2±=.3.椭圆的焦半径:由椭圆上任意一点与其焦点所连的线段叫做这点的焦半径.设1F (-c ,0),2F (c ,0)分别为椭圆12222=+by ax (a >b >0)的左、右两焦点,M (x ,y )是椭圆上任一点,则两条焦半径长分别为ex a MF +=1,ex a MF -=2.椭圆中涉及焦半径时运用焦半径知识解题往往比较简便.椭圆的四个主要元素a 、b 、c 、e 中有2a =2b +2c 、ac e =两个关系,因此确定椭圆的标准方程只需两个独立条件.4.椭圆的参数方程椭圆12222=+b y a x (a >b >0)的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).说明 ⑴ 这里参数θ叫做椭圆的离心角.椭圆上点P 的离心角θ与直线OP 的倾斜角α不同:θαtan tan ab =; ⑵ 椭圆的参数方程可以由方程12222=+by a x 与三角恒等式1sin cos 22=+θθ相比较而得到,所以椭圆的参数方程的实质是三角代换. 92.椭圆22221(0)x ya b a b +=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩. 5.椭圆的的内外部(1)点0(,)P x y 在椭圆22221(0)xy a b ab+=>>的内部2200221x y a b⇔+<.(2)点0(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的外部2200221x y a b⇔+>.6. 椭圆的切线方程(1)椭圆22221(0)x y a b ab+=>>上一点0(,)P x y 处的切线方程是00221x x y y a b +=.(2)过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>外一点0(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b+=.(3)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A aB b c +=(三)双曲线及其标准方程1. 双曲线的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离的差的绝对值等于常数2a (小于|1F 2F |)的动点M 的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件2a <|1F 2F |,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若2a=|1F 2F |,则动点的轨迹是两条射线;若2a >|1F 2F |,则无轨迹.若1MF <2MF 时,动点M 的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若1MF >2MF 时,轨迹为双曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.2. 双曲线的标准方程:12222=-b y a x 和12222=-bx a y (a >0,b >0).这里222a cb -=,其中|1F 2F |=2c.要注意这里的a 、b 、c 及它们之间的关系与椭圆中的异同.3.双曲线的标准方程判别方法是:如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上.对于双曲线,a 不一定大于b ,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解.(四)双曲线的简单几何性质1.双曲线12222=-by ax 的实轴长为2a ,虚轴长为2b ,离心率a ce =>1,离心率e 越大,双曲线的开口越大.2. 双曲线12222=-by a x 的渐近线方程为x ab y ±=或表示为02222=-b y a x .若已知双曲线的渐近线方程是x nm y ±=,即0=±ny mx ,那么双曲线的方程具有以下形式:k y n x m =-2222,其中k 是一个不为零的常数.3.双曲线的第二定义:平面内到定点(焦点)与到定直线(准线)距离的比是一个大于1的常数(离心率)的点的轨迹叫做双曲线.对于双曲线12222=-by a x ,它的焦点坐标是(-c ,0)和(c ,0),与它们对应的准线方程分别是ca x 2-=和ca x 2=.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦半径公式21|()|a PF e x c=+,22|()|a PF e x c=-.4.双曲线的内外部(1)点0(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b⇔->.(2)点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的外部2200221x y a b⇔-<.5.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-by ax ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x ab y ±=.(2)若渐近线方程为x ab y ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222by a x .(3)若双曲线与12222=-by a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222by a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y轴上).6. 双曲线的切线方程(1)双曲线22221(0,0)x ya b a b-=>>上一点0(,)P x y 处的切线方程是00221x x y y a b -=.(2)过双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>外一点0(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b-=.(3)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A aB b c -=.(五)抛物线的标准方程和几何性质1.抛物线的定义:平面内到一定点(F )和一条定直线(l )的距离相等的点的轨迹叫抛物线。
高三数学解析几何试题答案及解析
高三数学解析几何试题答案及解析1.如图,四边形ABCD内接于⊙,是⊙的直径,于点,平分.(Ⅰ)证明:是⊙的切线(Ⅱ)如果,求.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)连结,证得∥,即可证得.(Ⅱ)证得∽根据相似比可求得.因为是⊙的直径,所以,从而可求得,根据切割线定理得,从而可得.试题解析:解:(Ⅰ)连结,则,所以,又,所以,所以∥.因为,所以.所以是⊙的切线.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得∽,所以,即,则,所以,从而,所以.由切割线定理,得,所以,所以.【考点】1圆的切线; 2切割线定理.2.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,为⊙的直径,直线与⊙相切于,垂直于,垂直于,垂直于,连接,.证明:(Ⅰ);(Ⅱ).【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)均见解析.【解析】(Ⅰ)由同弧上的圆周角等于弦切角可得,在直角三角形可证,从而可证结论成立.(Ⅱ)先证Rt△BCE≌Rt△BFE,得BC=BF.,再证Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.由射影定理得EF2=AF·BF,可证结论成立.试题解析:(Ⅰ)由直线与⊙相切,得.由AB为⊙O的直径,得AE⊥EB,从而∠EAB+∠EBF=;又EF⊥AB,得∠FEB+∠EBF=,从而∠FEB=∠EAB. 故∠FEB=∠CEB.(Ⅱ)由BC⊥CE,EF⊥AB,∠FEB=∠CEB,BE是公共边,得Rt△BCE≌Rt△BFE,所以BC=BF.类似可证,Rt△ADE≌Rt△AFE,得AD=AF.又在Rt△AEB中,EF⊥AB,故EF2=AF·BF,所以EF2=AD·BC.【考点】1.圆的相关知识;2.三角形全等的判定与性质.3.已知是双曲线的左右焦点,若双曲线右支上存在一点与点关于直线对称,则该双曲线的离心率为()A.B.C.2D.【答案】A【解析】由题意过且垂直于的直线方程为,它与的交点坐标为,所以点的坐标为,因为点在双曲线上,,可得,所以选A.【考点】双曲线的性质的应用.4.(本小题满分10分)选修4—4:极坐标与参数方程在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).再以原点为极点,以正半轴为极轴建立极坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位.在该极坐标系中圆的方程为.(1)求圆的直角坐标方程;(2)设圆与直线交于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用公式可化圆的极坐标方程为直角坐标方程;(2)把直线参数方程化为普通方程,代入圆的方程可求出两点坐标,然后求得,这种方法计算量较大,也可利用参数方程中参数的几何意义,由于点就在直线上,可把直线化为以点为基点的标准参数方程,这样直线上点的参数的几何意义为.把此参数方程代入圆方程得,,于是有,易得.试题解析:(1)由极坐标与直角坐标互化公式得圆的直角坐标方程式为.(2)直线的普通方程为,点在直线上.的标准参数方程为代入圆方程得:设、对应的参数分别为、,则,于是=.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.5.在直角坐标系中,曲线的参数方程为,(为参数),以原点为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.(1)求曲线的普通方程与曲线的直角坐标方程;(2)设为曲线上的动点,求点到上点的距离的最小值.【答案】(1)曲线的普通方程为:,曲线的直角坐标方程为:;(2).【解析】(1)利用,即可将极坐标方程化为平面直角坐标系方程;消去参数即可将曲线的的参数方程化为普通方程;(2)设点P的坐标为,然后由点到直线的距离公式得到,最后运用三角函数求最值即可.试题解析:(1)由曲线:得即:曲线的普通方程为:由曲线:得:即:曲线的直角坐标方程为:(2)由(1)知椭圆与直线无公共点,椭圆上的点到直线的距离为所以当时,的最小值为.【考点】参数方程与普通方程的互化,极坐标方程与直角坐标方程的转化,点到直线的距离.6.一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.或B.或C.或D.或【答案】D【解析】点关于轴的对称点为,则设反射光线所在直线的方程为,因为反射光线与圆相切,∴圆心到直线的距离,解得或,故选D.【考点】1、直线与圆的位置关系;2、点到直线的距离;3、直线的方程.7.在平面直角坐标系xOy中,已知点,点B是圆上的点,点M为AB中点,若直线上存在点P,使得,则实数的取值范围为________.【答案】【解析】因为点M为AB中点,所以,即点M轨迹为以原点为圆心的单位圆,当PM为单位圆切线时,取最大值,即,从而,因此原点到直线距离不大于2,即【考点】直线与圆位置关系【名师】直线与圆位置关系解题策略1.与弦长有关的问题常用几何法,即利用弦心距、半径和弦长的一半构成直角三角形进行求解.2.利用圆心到直线的距离可判断直线与圆的位置关系,也可利用直线的方程与圆的方程联立后得到的一元二次方程的判别式来判断直线与圆的位置关系.3.与圆有关的范围问题,要注意充分利用圆的几何性质答题.8.设点在直线上运动,过点作圆的切线,切点为,则切线长的最小值是.【答案】2【解析】圆心到直线的距离,所以.【考点】1、圆的标准方程;2、点到直线的距离.9.已知椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线与以椭圆的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设为椭圆上一点,若过点的直线与椭圆相交于不同的两点和,满足(为坐标原点),求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)根据椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形可得,,再根据直线与圆相切可得的一个关系式,解方程组可得的值.(Ⅱ)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为,与椭圆方程联立消去整理为关于的一元二次方程,由题意可知其判别式大于0,从而可得的范围.再由韦达定理可得两根之和,两根之积.设,根据可得间的关系式.可解得.将其代入椭圆方程可得的关系式,根据的范围可得的范围.试题解析:解:(Ⅰ)由题意,以椭圆的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为,∴圆心到直线的距离(*)∵椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,∴,,代入(*)式得,∴,故所求椭圆方程为(2)由题意知直线的斜率存在,设直线方程为,设,将直线方程代入椭圆方程得:,∴,∴.设,,则,由,当,直线为轴,点在椭圆上适合题意;当,得∴将上式代入椭圆方程得:,整理得:,由知,,所以,综上可得.【考点】1椭圆的方程;2直线与椭圆的位置关系问题.10.在平面直角坐标系中,设点为圆:上的任意一点,点,其中,则线段长度的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】显然点是直线上的点,圆心,半径为,圆心到直线的距离为,所以长度的最小值为.故选A.【考点】点到直线的距离.【名师】本题表面上考查两点间距离,实质上由圆的几何性质知,与圆上的点有关的距离的最值问题都要与圆心联系起来,直线与圆相离时,圆心到直线的距离为,圆半径为,则圆上的点到直线的距离的最大值为,最小值为.另外动点问题,要注意的是动点必在某条曲线上,找到这条曲线后可借助曲线的性质分析、解决问题.11.(2015秋•上海月考)若直线l1的一个法向量=(1,1),若直线l2的一个方向向量=(1,﹣2),则l1与l2的夹角θ=.(用反三角函数表示)【答案】arccos【解析】利用向量的夹角公式,即可得出结论.解:由题意,cosθ=||=,∴θ=arccos.故答案为:arccos.【考点】两直线的夹角与到角问题;反三角函数的运用.12.(2015•宜昌校级一模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的下顶点为P(0,﹣1),P到焦点的距离为.(Ⅰ)设Q是椭圆上的动点,求|PQ|的最大值;(Ⅱ)若直线l与圆O:x2+y2=1相切,并与椭圆C交于不同的两点A、B.当•=λ,且满足≤λ≤时,求△AOB面积S的取值范围.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)≤S△AOB≤..【解析】解:(Ⅰ)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的下顶点为P(0,﹣1),P到焦点的距离为∴b=1,a=2,∴椭圆的方程为设Q(x,y),|PQ|===(﹣1≤y≤1).∴当y=1时,|PQ|的最大值为2.(2)依题结合图形知的斜率不可能为零,设直线l的方程为x=my+n(m∈R).∵直线l即x﹣my﹣n=0与圆O:x2+y2=1相切,∴有:=1得n2=m2+1.又∵A(x1,y1),B(x2,y2),满足:消去整理得(m2+2)y2+2mny+n2﹣2=0,由韦达定理得y1+y2=﹣,y1y2=.其判别式△=8(m2﹣n2+2)=8,∵λ=•=x1x2+y1y2=(1+m2)y1y2+mn(y1+y2)+n2=.∴S△AOB=||||sin∠AOB=|x1y2﹣x2y1|=|n(y2﹣y1)|==•=•,∵≤λ≤,∴≤S△AOB≤.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.13.从圆外一点向这个圆作两条切线,则两切线夹角的余弦值为()A.B.C.D.0【答案】B【解析】圆的圆心为,半径为,从外一点向这个圆作两条切线,则点到圆心的距离等于,每条切线与的夹角的正切值等于,所以两切线夹角的正切值为,该角的余弦值等于,故选B.【考点】直线与圆的位置关系14.在平面直角坐标系中,已知直线与椭圆的一条准线的交点位于轴上,求实数的值.【答案】【解析】利用加减消元得直线普通方程:,利用平方关系消参数得椭圆普通方程,得准线:,因此,即试题解析:解:直线:,椭圆:,准线:由得,【考点】参数方程化普通方程15.(选修4—1:几何证明选讲)如图,为⊙的直径,直线与⊙相切于点,,,、为垂足,连接.若,,求的长.【答案】【解析】由弦切角定理得,从而可得,即,因此可得,即,,再由三角形相似得,解出试题解析:因为与相切于,所以,又因为为的直径,所以.又,所以,所以,所以又,,所以.所以,所以,又,所以.【考点】三角形相似16.已知圆与抛物线的准线相切,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的准线为,将圆化为标准方程,圆心到直线的距离为.【考点】1.圆的方程;2.抛物线的方程.17.已知两点分别在轴和轴上运动,且,若动点满足.(Ⅰ)求出动点的轨迹对应曲线的标准方程;(Ⅱ)一条纵截距为的直线与曲线交于,两点,若以直径的圆恰过原点,求出直线方程;(Ⅲ)直线与曲线交于、两点,,试问:当变化时,是否存在一直线,使的面积为?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)不存在,理由见解析.【解析】(Ⅰ)由向量的坐标去算及可得到椭圆的标准方程;(Ⅱ)由题意知,直线斜率必存在,设直线为,联立椭圆方程,结合为直径求出的值,从而求得直线方程;(Ⅲ)联立直线与椭圆方程,以及三角形的面积公式得到,从而结合条件求出的值,进而作出判断.试题解析:(Ⅰ)因为,即所以,所以又因为,所以,即,即所以椭圆的标准方程为(Ⅱ)直线斜率必存在,且纵截距为,设直线为联立直线和椭圆方程,得:由,得设,则(1)以直径的圆恰过原点,所以,,即,也即,即将(1)式代入,得,即解得,满足(*)式,所以所以直线的方程为(Ⅲ)由方程组,得设,则所以因为直线过点,所以的面积,则不成立不存在直线满足题意【考点】1、平面向量的坐标运算;2、直线与椭圆的位置关系;3、轨迹方程;4、直线方程.【方法点睛】直接法是求轨迹方程最重要的方法之一,本题用的就是直接法.要注意“求轨迹方程”和“求轨迹”是两个不同概念,“求轨迹”除了首先要求求出方程,还要说明方程轨迹的形状,这就需要对各种基本曲线方程和它的形态的对应关系了如指掌.18.选修4-1:几何证明选讲如图所示,为的直径,为的中点,为的中点.(1)求证:;(2)求证:.【答案】(1);(2)详见解析【解析】(1)欲证,连接,因为为的中点及为的中点,可得,因为为圆的直径,所以,最后根据垂直于同一条直线的两直线平行即可证得结论;(2)欲证,转化为,再转化成比例式.最后只须证明即可.试题解析:证明:(1)连接,因为为的中点,所以.因为为的中点,所以.因为为圆的直径,所以,所以.(2)因为为的中点,所以,又,则.又因为,所以.所以,因此.【考点】与圆有关的比例线段.19.(2015秋•陕西校级期末)已知直线x﹣y+a=0与圆心为C的圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0相交于A,B两点,且AC⊥BC,求实数a的值.【答案】a=0或a=6.【解析】根据圆的标准方程,求出圆心和半径,根据点到直线的距离公式即可得到结论.解:圆的标准方程为(x+1)2+(y﹣2)2=9,圆心C(﹣1,2),半径r=3,∵AC⊥BC,∴圆心C到直线AB的距离d=,即d==,即|a﹣3|=3,解得a=0或a=6.【考点】直线与圆的位置关系.20.(2011•江苏模拟)已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.(1)求实数a,b间满足的等量关系;(2)求线段PQ长的最小值;(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径最小值时⊙P的方程.【答案】(1)2a+b﹣3=0.(2).(3)+=.【解析】(1)由勾股定理可得 PQ2=OP2﹣OQ2=PA2,即(a2+b2)﹣1=(a﹣2)2+(b﹣1)2,化简可得a,b间满足的等量关系.(2)由于 PQ==,利用二次函数的性质求出它的最小值.(3)设⊙P 的半径为R,可得|R﹣1|≤PO≤R+1.利用二次函数的性质求得OP=的最小值为,此时,求得b=﹣2a+3=,R取得最小值为﹣1,从而得到圆的标准方程.解:(1)连接OQ,∵切点为Q,PQ⊥OQ,由勾股定理可得 PQ2=OP2﹣OQ2.由已知PQ=PA,可得 PQ2=PA2,即(a2+b2)﹣1=(a﹣2)2+(b﹣1)2.化简可得 2a+b﹣3=0.(2)∵PQ====,故当a=时,线段PQ取得最小值为.(3)若以P为圆心所作的⊙P 的半径为R,由于⊙O的半径为1,∴|R﹣1|≤PO≤R+1.而OP===,故当a=时,PO取得最小值为,此时,b=﹣2a+3=,R取得最小值为﹣1.故半径最小时⊙P 的方程为+=.【考点】圆的标准方程;圆的切线方程.21.已知双曲线的一条渐近线过点,则,其离心率为.【答案】【解析】由题知:双曲线的渐近线为因为过点,所以所以【考点】双曲线22.选修4—1:几何证明选讲在中,,以为直径作圆交于点.(1)求线段的长度;(2)点为线段上一点,当点在什么位置时,直线ED与圆相切,并说明理由.【答案】(1);(2)是的中点,理由见解析.【解析】(1)由勾股定理易求得的长,可连结,由圆周角定理知,易知相似,可得的比例关系,即可求出的长;(2)当与相切时,由切线长定理知,则,那么和就是等角的余角,由此可证得,即是的中点,在证明时,可连结,证即可.试题解析:(1)解:连结,在直角三角形中,易知,所以,又因为,所以相似,所以, .(2)当点是的中点时, 直线与圆相切.证明如下:连接,因为是直角三角形斜边的中线,所以,所以,因为,所以,所以,所以直线与圆相切.【考点】相似三角形的判定;圆的切线定理的应用.23.已知椭圆()的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.(1)求椭圆的方程;(2)设,过点作与轴不重合的直线交椭圆于,两点,连接,分别交直线于,两点,若直线、的斜率分别为、,试问:是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.【答案】(1) ;(2)为定值.【解析】(1)由离心率、直线与圆相切列出关于的等量关系即可求出的值,即得到椭圆的标准方程;(2)设出直线的方程为,以及,,由直线方程与椭圆方程联立,得到关于的一元二次方程,由韦达定理得到,,又,,三点共线可知,,由此求出;,用点的坐标表示,并用韦达定理代入,即可求出.试题解析: (1)由题意得,解得,故椭圆的方程为. (2)设,,直线的方程为,由,得.所以,,由,,三点共线可知,,所以;同理可得.所以.因为,所以.【考点】1.椭圆的定义与几何性质;2.直线与椭圆的位置关系.【名师】本题主要考查椭圆的定义及几何性质、直线与椭圆的位置关系,属难题;圆锥曲线中的定点问题或定值问题通常用的解法有:1.引进参数法:即引进动点的坐标或动直线中的系数表示变化量,再研究变化量何时与参数没有关系,找到定点或定值;2.特殊到一般:即根据动点或动直线的特殊情况探索出定点或定值,再证明该定点或定值与变量无关.24. 已知F 1、F 2分别是双曲线C :﹣=1的左、右焦点,若F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上,则双曲线C 的离心率为( ) A . B .3 C .D .2【答案】D【解析】求出F 2到渐近线的距离,利用F 2关于渐近线的对称点恰落在以F 1为圆心,|OF 1|为半径的圆上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率. 解:由题意,F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),一条渐近线方程为,则F 2到渐近线的距离为=b .设F 2关于渐近线的对称点为M ,F 2M 与渐近线交于A ,∴|MF 2|=2b ,A 为F 2M 的中点 又0是F 1F 2的中点,∴OA ∥F 1M ,∴∠F 1MF 2为直角, ∴△MF 1F 2为直角三角形,∴由勾股定理得4c 2=c2+4b2∴3c2=4(c2﹣a2),∴c2=4a2,∴c=2a,∴e=2.故选D.【考点】双曲线的简单性质.25.已知AB为半圆O的直径,AB=4,C为半圆上一点,过点C作半圆的切线CD,过A点作AD⊥CD于D,交半圆于点E,DE=1(1)证明:AC平分∠BAD;(2)求BC的长.【答案】(1)证明见解析(2)2【解析】(1)推导出∠OAC=∠OCA,OC⊥CD,从而AD∥OC,由此能证明AC平分∠BAD.(2)由已知推导出BC=CE,连结CE,推导出△CDE∽△ACD,△ACD∽△ABC,由此能求出BC的长.证明:(1)∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵CD是圆的切线,∴OC⊥CD,∵AD⊥CD,∴AD∥OC,∴∠DAC=∠OCA故∠DAC=∠OAC,即AC平分∠BAD.解:(2)由(1)得:,∴BC=CE,连结CE,则∠DCE=∠DAC=∠OAC,∴△CDE∽△ACD,△ACD∽△ABC∴,故.【考点】相似三角形的性质.26.如图,椭圆左、右焦点分别为,上顶点轴负半轴上有点,满足,且,若过三点的圆与直线相切.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若为椭圆上的点,且直线垂直于轴,直线与轴交于点,直线与交于点,求的面积的最大值.【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)【解析】(Ⅰ)由题得,即的外接圆圆心为,半径,则由过三点的圆与直线相切可求得,进而得到,则椭圆的方程可求;(Ⅱ)首先证明点恒在椭圆上通过设、直线,利用三角形面积公式化简可知,通过联立直线与椭圆方程后由韦达定理、换元化简可知,,令求出的最大值进而即得结论.试题解析:(Ⅰ)由题得,即,的外接圆圆心为,半径,∵过三点的圆与直线相切,∴,解得:,∴所求椭圆方程为:.(Ⅱ)设,则,∴,与的方程分别为:.则,∵,∴点恒在椭圆上.设直线,则,记,,,令,则,∵函数在为增函数,∴当即时,函数有最小值4,即时,,又∵.故【考点】【名师】本题考查了椭圆离心率,方程的求法,以及直线与椭圆位置关系,属中档题.解题时注意设而不求思想的应用.以及基本不等式的综合应用,难点在于证明点恒在椭圆上27.抛物线y2=4x上任一点到定直线l:x=-1的距离与它到定点F的距离相等,则该定点F的坐标为.【答案】(1,0)【解析】因为,所以,可得,故焦点坐标为,即定点的坐标为(1,0).【考点】抛物线的的定义与运算.28.在平面直角坐标系中,已知抛物线上一点到准线的距离与到原点的距离相等,抛物线的焦点为.(1)求抛物线的方程;(2)若为抛物线上一点(异于原点),点处的切线交轴于点,过作准线的垂线,垂足为点.试判断四边形的形状,并证明你的结论.【答案】(1)(2)菱形.【解析】(1)利用抛物线定义化简条件“点到准线的距离为”得,即(2)先确定点处切线的斜率为,写出切线方程,求出点坐标,又,所以,再由抛物线的定义,得,所以四边形为菱形.试题解析:解:(1)由题意点到准线的距离为由抛物线的定义,点到准线的距离为所以,即点在线段的中垂线上,所以,所以抛物线的方程为由抛物线的对称性,设点在轴的上方,所以点处切线的斜率为所以点处切线的方程为令上式中,得所以点的坐标为,又,所以,所以,所以,又故四边形为平行四边形再由抛物线的定义,得,所以四边形为菱形.【考点】抛物线定义,直线与抛物线位置关系29.【选修4-1:几何证明选讲】如图,是圆的直径,弦的延长线相交于点,过作的延长线的垂线,垂足为,求证:.【答案】详见解析【解析】涉及线段乘积,一般利用三角形相似寻找条件:由△∽△,得,又四点共圆,由相交弦定理得.两式相减得结论试题解析:解:连接,因为为圆的直径,所以,又,则四点共圆,所以.又△∽△,所以,即,所以.【考点】三角形相似,四点共圆,相交弦定理30.已知双曲线(,)与直线有交点,则双曲线的离心率的范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】如图所示,双曲线的渐近线方程为,若双曲线(,)与直线有交点,应有,所以解得故选C.【考点】双曲线的简单几何性质.31.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,如果直线与椭圆的交点在轴上的射影恰为椭圆的焦点,则椭圆的离心率等于 .【答案】【解析】设椭圆标准方程为,半焦距为,直线与椭圆在第一象限的交点的横坐标为,把代入椭圆标准方程解得,即交点坐标,∵交点在直线上,∴,即,解得.【考点】椭圆的标准方程及有关概念.【方法点晴】解答本题的关键是探求和构建椭圆中关于基本量的等量关系,即建构含的方程,然后通过解方程求出椭圆的离心率,从而使问题巧妙获解.解答本题的难点是如何理解交点在轴上的射影恰为椭圆的焦点,这是解答本题的重要突破口,也就是怎样确定出交点的坐标,其实本题中的这句话就是说交点的横坐标为,再将其代入直线求出其纵坐标,借助交点在椭圆上建立了方程,通过解方程从而使本题获解.32.【选修4-4,坐标系与参数方程】在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),在以O为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为(Ⅰ)求直线的普通方程与曲线C的直角坐标方程;(Ⅱ)若直线与轴的交点为P,直线与曲线C的交点为A,B,求的值.【答案】(1);;(2)3.【解析】本题主要考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的转化、直线与圆的位置关系等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力. 第一问,利用,,转化方程;第二问,将直线方程与曲线方程联立,消参,得到关于的方程,利用两根之积得到结论.试题解析:(Ⅰ)直线的普通方程为,,曲线的直角坐标方程为.(Ⅱ)将直线的参数方程(为参数)代入曲线:,得到:,,.【考点】本题主要考查:1.极坐标方程,参数方程与直角方程的相互转化;2.直线与圆的位置关系.33.如图“月亮图”是由曲线与构成,曲线是以原点O为中心,为焦点的椭圆的一部分,曲线是以O为顶点,为焦点的抛物线的一部分,是两条曲线的一个交点.(Ⅰ)求曲线和的方程;(Ⅱ)过作一条与轴不垂直的直线,分别与曲线,依次交于B,C,D,E四点,若G为CD 的中点、H为BE的中点,问:是否为定值?若是求出该定值;若不是说明理由.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)是,.【解析】(Ⅰ)设曲线所在抛物线的方程为,将代入可得的值,利用椭圆的定义,可得曲线所在的椭圆方程;(Ⅱ)先设出四点坐标,过作的与轴不垂直的直线方程,在分别与椭圆方程,抛物线方程联立,利用根与系数的关系,求的值,看结果是否为定值.试题解析:(Ⅰ)由题意得抛物线,设椭圆方程为,则,得,故椭圆方程为(Ⅱ)设,,,,把直线代入得,则,.同理将代入得:,,;为定值.【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程;抛物线的标准方程.34.选修4-4:坐标系与参数方程平面直角坐标系中, 圆,曲线的参数方程为为参数), 在以原点, 为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中, 直线的极坐标方程为.(1)求圆的极坐标方程及曲线的普通方程;(2)设与圆相切于点,且在第三象限内交于点,求的面积.【答案】(1),;(2).【解析】(1)运用极坐标、参数方程与直角坐标的互化求解;(2)借助题设条件建立方程求三角形的底边和高,再用面积公式求解.试题解析:(1)把,代入,得,所以圆的极坐标方程为,由曲线的参数方程为为参数),消去,得曲线的普通方程为.(2)联立,得点的极坐标为,曲线的极坐标方程为,联立,可得,可得,点的极坐标为,所以,而点到直线的距离为的面积为.【考点】极坐标、参数方程与直角坐标方程的互化及有关知识的综合运用.35.已知为正实数,直线与圆相切,则的最小值是()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】,∴当且仅当时取等号,选B.【考点】直线与圆相切,基本不等式求最值【易错点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.36.已知椭圆上的左、右顶点分别为,为左焦点,且,又椭圆过点.(1)求椭圆的方程;(2)点和分别在椭圆和圆上(点除外),设直线的斜率分别为,若,证明:三点共线.【答案】(1);(2)见解析【解析】(1),由椭圆过点可得,由椭圆中关系求出的值即可;(2)由(1)知,,设,由此可得,又因为,,由此可得,同理可得,所以,即可证三点共线.试题解析:(1)由已知可得,又,解得,故所求椭圆的方程为.(2)由(1)知,,设,。
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高中高考数学解析几何单元易错题练习及答案解析一.考试内容:椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程.双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质.二.考试要求:(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程.(2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. (3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. (4)了解圆锥曲线的初步应用.【注意】圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容,高考中主要出现三种类型的试题:①考查圆锥曲线的概念与性质;②求曲线方程和轨迹;③关于直线与圆锥曲线的位置关系的问题.三.基础知识:(一)椭圆及其标准方程1. 椭圆的定义:椭圆的定义中,平面内动点与两定点1F 、2F 的距离的和大于|1F 2F |这个条件不可忽视.若这个距离之和小于|1F 2F |,则这样的点不存在;若距离之和等于|1F 2F |,则动点的轨迹是线段1F 2F .2.椭圆的标准方程:12222=+b y a x (a >b >0),12222=+b x a y (a >b >0).3.椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果2x 项的分母大于2y 项的分母,则椭圆的焦点在x 轴上,反之,焦点在y 轴上.4.求椭圆的标准方程的方法:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. (二)椭圆的简单几何性质1.椭圆的几何性质:设椭圆方程为12222=+by a x (a >b >0).⑴ 范围: -a ≤x ≤a ,-b ≤x ≤b ,所以椭圆位于直线x=a ±和y=b ±所围成的矩形里. ⑵ 对称性:分别关于x 轴、y 轴成轴对称,关于原点中心对称.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心. ⑶ 顶点:有四个1A (-a ,0)、2A (a ,0)1B (0,-b )、2B (0,b ).线段1A 2A 、1B 2B 分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长分别等于2a 和2b ,a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长. 所以椭圆和它的对称轴有四个交点,称为椭圆的顶点.⑷ 离心率:椭圆的焦距与长轴长的比ace =叫做椭圆的离心率.它的值表示椭圆的扁平程度.0<e <1.e 越接近于1时,椭圆越扁;反之,e 越接近于0时,椭圆就越接近于圆. 2.椭圆的第二定义⑴ 定义:平面内动点M 与一个顶点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数ace =(e <1=时,这个动点的轨迹是椭圆.⑵ 准线:根据椭圆的对称性,12222=+by a x (a >b >0)的准线有两条,它们的方程为c a x 2±=.对于椭圆12222=+b x a y (a >b >0)的准线方程,只要把x 换成y 就可以了,即ca y 2±=.3.椭圆的焦半径:由椭圆上任意一点与其焦点所连的线段叫做这点的焦半径.设1F (-c ,0),2F (c ,0)分别为椭圆12222=+by a x (a >b >0)的左、右两焦点,M(x ,y )是椭圆上任一点,则两条焦半径长分别为ex a MF +=1,ex a MF -=2.椭圆中涉及焦半径时运用焦半径知识解题往往比较简便.椭圆的四个主要元素a 、b 、c 、e 中有2a =2b +2c 、ace =两个关系,因此确定椭圆的标准方程只需两个独立条件.4.椭圆的参数方程椭圆12222=+b y a x (a >b >0)的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).说明 ⑴ 这里参数θ叫做椭圆的离心角.椭圆上点P 的离心角θ与直线OP 的倾斜角α不同:θαtan tan ab=;⑵ 椭圆的参数方程可以由方程12222=+by a x 与三角恒等式1sin cos 22=+θθ相比较而得到,所以椭圆的参数方程的实质是三角代换. 92.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩.5.椭圆的的内外部(1)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的内部2200221x y a b ⇔+<.(2)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的外部2200221x y a b ⇔+>.6. 椭圆的切线方程(1)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y ya b+=.(2)过椭圆22221(0)x y a b a b+=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b+=. (3)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A aB b c+=(三)双曲线及其标准方程1.双曲线的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离的差的绝对值等于常数2a (小于|1F 2F |)的动点M 的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件2a <|1F 2F |,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若2a=|1F 2F |,则动点的轨迹是两条射线;若2a >|1F 2F |,则无轨迹.若1MF <2MF 时,动点M 的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若1MF >2MF 时,轨迹为双曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.2. 双曲线的标准方程:12222=-b y a x 和12222=-bx a y (a >0,b >0).这里222a c b -=,其中|1F 2F |=2c.要注意这里的a 、b 、c 及它们之间的关系与椭圆中的异同.3.双曲线的标准方程判别方法是:如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上.对于双曲线,a 不一定大于b ,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. (四)双曲线的简单几何性质1.双曲线12222=-by a x 的实轴长为2a ,虚轴长为2b ,离心率a ce =>1,离心率e 越大,双曲线的开口越大.2. 双曲线12222=-by a x 的渐近线方程为x a by ±=或表示为02222=-b y a x .若已知双曲线的渐近线方程是x nmy ±=,即0=±ny mx ,那么双曲线的方程具有以下形式:k y n x m =-2222,其中k 是一个不为零的常数.3.双曲线的第二定义:平面内到定点(焦点)与到定直线(准线)距离的比是一个大于1的常数(离心率)的点的轨迹叫做双曲线.对于双曲线12222=-by a x ,它的焦点坐标是(-c ,0)和(c ,0),与它们对应的准线方程分别是c a x 2-=和ca x 2=.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的焦半径公式 21|()|a PF e x c =+,22|()|a PF e x c=-.4.双曲线的内外部(1)点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔->.(2)点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的外部2200221x y a b⇔-<.5.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a by ±=.(2)若渐近线方程为x a by ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x .(3)若双曲线与12222=-by a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222b y a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上).6. 双曲线的切线方程(1)双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y ya b-=.(2)过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b-=.(3)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A a B b c -=.(五)抛物线的标准方程和几何性质1.抛物线的定义:平面内到一定点(F )和一条定直线(l )的距离相等的点的轨迹叫抛物线。
这个定点F 叫抛物线的焦点,这条定直线l 叫抛物线的准线。
需强调的是,点F 不在直线l 上,否则轨迹是过点F 且与l 垂直的直线,而不是抛物线。
2.抛物线的方程有四种类型:px y 22=、px y 22-=、py x 22=、py x 22-=.对于以上四种方程:应注意掌握它们的规律:曲线的对称轴是哪个轴,方程中的该项即为一次项;一次项前面是正号则曲线的开口方向向x 轴或y 轴的正方向;一次项前面是负号则曲线的开口方向向x 轴或y 轴的负方向。
3.抛物线的几何性质,以标准方程y2=2px 为例(1)范围:x ≥0;(2)对称轴:对称轴为y=0,由方程和图像均可以看出; (3)顶点:O (0,0),注:抛物线亦叫无心圆锥曲线(因为无中心); (4)离心率:e=1,由于e 是常数,所以抛物线的形状变化是由方程中的p 决定的;(5)准线方程2px =-;(6)焦半径公式:抛物线上一点P (x1,y1),F 为抛物线的焦点,对于四种抛物线的焦半径公式分别为(p >0):221122112:;2:222:;2:22pp y px PF x y px PF x pp x py PF y x py PF y ==+=-=-+==+=-=-+(7)焦点弦长公式:对于过抛物线焦点的弦长,可以用焦半径公式推导出弦长公式。
设过抛物线y2=2px (p >O )的焦点F 的弦为AB ,A (x1,y1),B (x2,y2),AB 的倾斜角为α,则有①|AB|=x 1+x 2+p以上两公式只适合过焦点的弦长的求法,对于其它的弦,只能用“弦长公式”来求。