高中数学解析几何大题专项练习
高考数学《解析几何》专项训练及答案解析
高考数学《解析几何》专项训练一、单选题1.已知直线l 过点A (a ,0)且斜率为1,若圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,则a 的值为( )A .B .±C .2±D .2.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,过右焦点F 的直线与两条渐近线分别交于A ,B ,且AB BF =uu u r uu u r,则直线AB 的斜率为( ) A .13-或13B .16-或16C .2D .163.已知点P 是圆()()22:3cos sin 1C x y θθ--+-=上任意一点,则点P 到直线1x y +=距离的最大值为( )AB .C 1D 2+4.若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .33⎡-⎢⎣⎦D .33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭5.已知抛物线C :22x py =的焦点为F ,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF =,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D6.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交双曲线C 于P ,Q ,M ,N 四点,且四边形PQMN 为正方形,则双曲线C 的离心率为( )A .2-BC .2D7.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F ,点00(2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线上一点,以M 为圆心的圆与直线2p x =交于A 、B 两点(A 在B 的上方),若5sin 7MFA ∠=,则抛物线C 的方程为( )A .24y x =B .28y x =C .212y x =D .216y x =8.已知离心率为2的椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且斜率为1的直线与椭圆E 在第一象限内的交点为A ,则2F 到直线1F A ,y 轴的距离之比为( )A .5B .35C .2D二、多选题9.已知点A 是直线:0l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .(B .()1C .)D .)1,110.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 =uuu r uu rC .2BD BF = D .4BF =三、填空题11.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.12.已知圆()2239x y -+=与直线y x m =+交于A 、B 两点,过A 、B 分别作x 轴的垂线,且与x轴分别交于C 、D 两点,若CD =m =_____.13.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,()2,3A 为C 上一点,则C 的渐近线方程为__________.14.已知抛物线()220y px p =>,F 为其焦点,l 为其准线,过F 任作一条直线交抛物线于,A B 两点,1A 、1B 分别为A 、B 在l 上的射影,M 为11A B 的中点,给出下列命题: (1)11A F B F ⊥;(2)AM BM ⊥;(3)1//A F BM ;(4)1A F 与AM 的交点的y 轴上;(5)1AB 与1A B 交于原点. 其中真命题的序号为_________.四、解答题15.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)设不经过点(0,Q 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.16.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.参考答案1.D 【解析】 【分析】因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,即圆心到直线l 的距离为1,根据点到直线的距离公式即可求出a 的值. 【详解】直线l 的方程为:y x a =-即0x y a --=.因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,而圆的半径为2,即圆心到直线l 的距离为1.1=,解得a =故选:D . 【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,以及点到直线的距离公式的应用,解题关键是将圆上存在3个点到l 的距离为1转化为两条直线与圆的位置关系,意在考查学生的转化能力与数学运算能力,属于中档题. 2.B 【解析】 【分析】根据双曲线的离心率求出渐近线方程,根据AB BF =u u u r u u u r,得到B 为AF 中点,得到B 与A 的坐标关系,代入到渐近线方程中,求出A 点坐标,从而得到AB 的斜率,得到答案. 【详解】因为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,又222c e a =22514b a =+=,所以12b a =,所以双曲线渐近线为12y x =± 当点A 在直线12y x =-上,点B 在直线12y x =上时, 设(),A A Ax y (),B B B x y ,由(c,0)F 及B 是AF 中点可知22A B A B x c x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,分别代入直线方程,得121222A A A A y x y x c ⎧=-⎪⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得24A Ac x c y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以,24c c A ⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率AB AFk k =42cc c =--16=-,由双曲线的对称性得,16k =也成立. 故选:B. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,坐标转化法求点的坐标,属于中档题. 3.D 【解析】 【分析】计算出圆心C 到直线10x y +-=距离的最大值,再加上圆C 的半径可得出点P 到直线10x y +-=的距离的最大值. 【详解】圆C 的圆心坐标为()3cos ,sin θθ+,半径为1,点C 到直线10x y +-=的距离为sin 14d πθ⎛⎫===++≤+ ⎪⎝⎭因此,点P 到直线1x y +=距离的最大值为12122++=+. 故选:D. 【点睛】本题考查圆上一点到直线距离的最值问题,当直线与圆相离时,圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则圆上一点到直线的距离的最大值为d r +,最小值为d r -,解题时要熟悉这个结论的应用,属于中等题. 4.D 【解析】设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径22411k k d k -=≤+,得222141,3k k k ≤+≤,选择C 另外,数形结合画出图形也可以判断C 正确. 5.C 【解析】 【分析】由题意画出图形,求出AB 的斜率,得到AB 的方程,求得p ,可得抛物线方程,联立直线方程与抛物线方程,求解A 的坐标,再由抛物线定义求解AF 的长. 【详解】解:如图,过B 作'BB 垂直于准线,垂足为'B ,则'BF BB =,由7BN BF =,得7'BN BB =,可得1sin 7BNB '∠=, 3cos 7BNB '∴∠=-,tan 43BNB '∠=又()23,0M ,AB ∴的方程为2343y x =-, 取0x =,得12y =,即10,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1p =,∴抛物线方程为22x y =. 联立223432y x x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得23A y =.12172326A AF y ∴=+=+=. 故选:C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. 6.D 【解析】 【分析】设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点,根据对称性可得出22,22P c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程,即可求出双曲线C 的离心率. 【详解】设双曲线C 的焦距为()20c c >,设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点, 由双曲线的对称性可知,点P 、Q 关于y 轴对称,P 、M 关于原点对称,P 、N 关于x 轴对称,由于四边形PQMN 为正方形,则直线PM 的倾斜角为4π,可得,22P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得2222122c c a b -=,即()22222122c c a c a -=-, 设该双曲线的离心率为()1e e >,则()2221221e e e -=-,整理得42420e e -+=,解得22e =,因此,双曲线C 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的计算,解题的关键就是求出双曲线上关键点的坐标,考查计算能力,属于中等题. 7.C 【解析】 【分析】根据抛物线的定义,表示出MF ,再表示出MD ,利用5sin 7MFA ∠=,得到0x 和p 之间的关系,将M 点坐标,代入到抛物线中,从而解出p 的值,得到答案.【详解】抛物线C :22(0)y px p =>, 其焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程2p x =-,因为点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线上一点, 所以02p MF x =+AB所在直线2p x =, 设MD AB ⊥于D ,则02p MD x =-, 因为5sin 7MFA ∠=,所以57 MD MF=,即5272pxpx-=+整理得03x p=所以()3,66M p将M点代入到抛物线方程,得()26623p p=⨯,0p>解得6p=,所以抛物线方程为212y x=故选:C.【点睛】本题考查抛物线的定义,直线与圆的位置关系,求抛物线的标准方程,属于中档题.8.A【解析】【分析】结合椭圆性质,得到a,b,c的关系,设2AF x=,用x表示112,AF F F,结合余弦定理,用c表示x,结合三角形面积公式,即可。
高中数学解析几何测试题(答案版)
高中数学解析几何测试题(答案版)高中数学解析几何测试题(答案版)第一部分:平面解析几何1. 已知平面P1:2x + 3y - 4 = 0和平面P2:5x - 7y + 2z + 6 = 0,求平面P1和平面P2的夹角。
解析:首先,我们需要根据平面的一般式方程确定法向量。
对于平面P1,法向量为(n1, n2, n3) = (2, 3, 0),对于平面P2,法向量为(n4, n5,n6) = (5, -7, 2)。
根据向量的内积公式,平面P1和平面P2的夹角θ可以通过以下公式计算:cosθ = (n1 * n4 + n2 * n5 + n3 * n6) / √[(n1^2 + n2^2 + n3^2) * (n4^2 + n5^2 + n6^2)]代入数值计算,得到cosθ ≈ 0.760,因此夹角θ ≈ 40.985°。
2. 已知四边形ABCD的顶点坐标为A(1, 2, 3),B(4, 5, 6),C(7, 8, 9)和D(10, 11, 12),判断四边形ABCD是否为平行四边形,并说明理由。
解析:要判断四边形ABCD是否为平行四边形,我们需要比较四边形的对角线的斜率。
四边形ABCD的对角线分别为AC和BD。
根据两点间距离公式,我们可以计算出AC的长度为√99,BD的长度为√99。
同时,我们还需要计算坐标向量AC = (6, 6, 6)和坐标向量BD = (9, 9, 9)。
由于AC和BD的长度相等,且坐标向量AC与坐标向量BD的比值为1∶1∶1,因此四边形ABCD是一个平行四边形。
第二部分:空间解析几何3. 已知直线L1:(x - 1) / 2 = y / 3 = (z + 2) / -1和直线L2:(x - 4) / 3= (y - 2) / 1 = (z + 6) / 2,判断直线L1和直线L2是否相交,并说明理由。
解析:为了判断直线L1和直线L2是否相交,我们可以通过解方程组的方法来求解交点。
高中数学解析几何大题(附有答案及详解)
47. 已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>,其短轴为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)设椭圆E 的右焦点为F ,过点()2,0G 作斜率不为0的直线交椭圆E 于M ,N 两点,设直线FM 和FN 的斜率为1k ,2k ,试判断12k k +是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.48. 如图,椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>⎛ ⎝⎭,P 为椭圆上的一动点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设圆224:5O x y +=,过点P 作圆O 的两条切线1l ,2l ,两切线的斜率分别为1k ,2k . ①求12k k 的值;①若1l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,与圆O 切于点A ,与x 轴正半轴交于点B ,且满足OPA OQB S S =△△,求1l 的方程.49. 已知椭圆E :22221x y a b +=(a >b >0)的左、右焦点分別为12,F F ,离心率为e =左焦点1F 作直线1l 交椭圆E 于A ,B 两点,2ABF 的周长为8. (1)求椭圆E 的方程;(2)若直线2l :y =kx +m (km <0)与圆O :221x y +=相切,且与椭圆E 交于M ,N 两点,22MF NF +是否存在最小值?若存在,求出22MF NF +的最小值和此时直线2l 的方程.50. 已知动点M 与两个定点()0,0O ,()3,0A 的距离的比为12,动点M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的轨迹方程,并说明其形状;(2)过直线3x =上的动点()()3,0P p p ≠分别作C 的两条切线PQ 、PR (Q 、R 为切点),N 为弦QR 的中点,直线l :346x y +=分别与x 轴、y 轴交于点E 、F ,求NEF 的面积S的取值范围.51. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :20x y ++=和圆O :221x y +=,P 是直线l 上一点,过点P 作圆C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)若PA PB ⊥,求点P 的坐标; (2)求线段PA 长的最小值;(3)设线段AB 的中点为Q ,是否存在点T ,使得线段TQ 长为定值?若存在,求出点T ;若不存在,请说明理由.52. 已知以1C 为圆心的圆221:1C x y +=.(1)若圆222:(1)(1)4C x y -+-=与圆1C 交于,M N 两点,求||MN 的值;(2)若直线:l y x m =+和圆1C 交于,P Q 两点,若132PC PQ ⋅=,求m 的值. 53. 已知圆()22:21M x y +-=,点P 是直线:20l x y +=上的一动点,过点P 作圆M 的切线P A ,PB ,切点为A ,B .(1)当切线P A P 的坐标;(2)若PAM △的外接圆为圆N ,试问:当P 运动时,圆N 是否过定点?若存在,求出所有的定点的坐标;若不存在,请说明理由; (3)求线段AB 长度的最小值.54. 已知圆22:2O x y +=,直线:2l y kx =-.(1)若直线l 与圆O 交于不同的两点,A B ,当90AOB ∠=︒时,求实数k 的值;(2)若1,k P =是直线l 上的动点,过P 作圆O 的两条切线PC 、PD ,切点为C 、D ,试探究:直CD 是否过定点.若存在,请求出定点的坐标;否则,说明理由.55. 在平面直角坐标系xOy中,(A,B ,C 是满足π3ACB ∠=的一个动点. (1)求ABC 垂心H 的轨迹方程;(2)记ABC 垂心H 的轨迹为Γ,若直线l :y kx m =+(0km ≠)与Γ交于D ,E 两点,与椭圆T :2221x y +=交于P ,Q 两点,且||2||DE PQ =,求证:||k > 56. 平面上一动点C的坐标为),sin θθ.(1)求点C 轨迹E 的方程;(2)过点()11,0F -的直线l 与曲线E 相交于不同的两点,M N ,线段MN 的中垂线与直线l 相交于点P ,与直线2x =-相交于点Q .当MN PQ =时,求直线l 的方程.答案及解析47.(1)2212x y +=;(2)是定值,该定值为0.【分析】(1)依题意求得,a b ,进而可得椭圆E 的方程;(2)设直线MN 的方程为()()20y k x k =-≠,与椭圆E 方程联立,利用韦达定理和斜率公式即可求得12k k +的值. 【详解】(1)由题意可知:22b =,1b =,椭圆的离心率c e a ==a =①椭圆E 的标准方程:2212x y +=;(2)设直线MN 的方程为()()20y k x k =-≠.22(2)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得:()2222128820k x k x k +-+-=.设()11,M x y ,()22,N x y , 则2122812k x x k +=+,21228212k x x k -=+,()()()1212121212121212222211111k x k x y y x x k k k x x x x x x x x ⎡⎤--+-+=+=+=-⎢⎥-----++⎢⎥⎣⎦222222228242122208282111212k k k k k k k k k k ⎡⎤-⎢⎥⎛⎫-+=-=-=⎢⎥ ⎪--⎝⎭⎢⎥-+⎢⎥++⎣⎦. ①120k k +=为定值.【点睛】关键点点睛:第(2)问的关键点是:得出()12121212221x x k k k x x x x ⎡⎤+-+=-⎢⎥-++⎢⎥⎣⎦.48.(1)2214x y +=;(2)①14- ;①yy =+【分析】(1)根据已知条件结合222c a b =-列关于,a b 的方程,解方程即可求解;(2)①设()00,P x y ,切线:l 00()y y k x x -=-,利用圆心到切线的距离列方程,整理为关于k 的二次方程,计算两根之积结合点P 在椭圆上即可求12k k ;①由OPA OQB S S =△△可得PA BQ =,可转化为A B P Q x x x x +=+,设1l :y kx m =+,与椭圆联立可得P Q x x +,再求出A x 、B x ,即可求出k 的值,进而可得出m 的值,以及1l 的方程. 【详解】(1)因为22222234c a b e a a -===,所以2a b =,因为点⎛ ⎝⎭在椭圆上,所以221314a b +=即2213144b b +=, 解得:1b =,2a =,所以椭圆方程为:2214x y +=;(2)①设()00,P x y ,切线:l 00()y y k x x -=-即000kx y y kx -+-= 圆心()0,0O到切线的距离d r ==整理可得:2220000442055x k x y k y ⎛⎫--+-= ⎪⎝⎭,所以2020122200441451544455x y k k x x ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭===---,①因为OPA OQB S S =△△所以PA BQ =,所以A P Q B x x x x -=-,所以A B P Q x x x x +=+, 设切线为1:l y kx m =+,由2244y kx m x y =+⎧⎨+=⎩可得:()222418440k x kmx m +++-= 所以2841P Q kmx x k -+=+, 令0y =可得B mx k=-,设(),A A A x kx m +, 则1A OA A kx m k x k +==-,所以21A km x k -=+, 所以228411P Q km m kmx x k k k --+==-+++, 整理可得:()()()2222814121k k k k +=++,所以221k =,解得:k =, 因为圆心()0,0O 到1:l y kx m =+距离d ,所以mm =,因为0B mx k=->,所以当k =m =k =时,m =;所以所求1l的方程为y =或y = 【点睛】思路点睛:圆锥曲线中解决定值、定点的方法(1)从特殊入手,求出定值、定点、定线,再证明定值、定点、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是此类问题的特点,设而不求的方法、整体思想和消元思想的运用可以有效的简化运算.49.(1)2214x y +=;(2)最小值为2,0x =或0x +-=.【分析】(1)由椭圆定义结合已知求出a ,半焦距c 即可得解;(2)由直线2l 与圆O 相切得221m k =+,联立直线2l 与椭圆E 的方程消去y ,借助韦达定理表示出22MF NF +,利用函数思想方法即可作答. 【详解】(1)依题意,结合椭圆定义知2ABF 的周长为4a ,则有4a =8,即a =2,又椭圆的离心率为c e a =c =2221b a c =-=, 所以椭圆E 的方程为2214x y +=;(2)因直线2l :y =kx +m (km <0)与圆O :221x y +=1=,即221m k =+,设()()()112212,,,,2,2M x y N x y x x ≤≤,而点M 在椭圆E 上,则221114x y +=,即221114x y =-,又2F ,21|2|MF x =-=12x -,同理222NF x =,于是得)22124MF NF x x +=+, 由2214y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:()222148440k x kmx m +++-=,显然Δ0>,则122814km x x k +=-+, 又km <0,且221m k =+,因此得1228||14km x x k +=+令2411t k =+≥,则12x x +=113t =,即t =3时等号成立,于是得22MF NF +存在最小值,且)221242MF NF x x +=+≥,22MF NF +的最小值为2,由2221413m k k ⎧=+⎨+=⎩,且km <0,解得k m ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或k m ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 所以所求直线2l的方程为y x =y x =0x =或0x +=.【点睛】关键点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题. 50.(1)()2214x y ++=,曲线C 是以1,0为圆心,半径为2的圆;(2)5542⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.【分析】(1)设出动点M 坐标,代入距离比关系式,化简方程可得;(2)先求切点弦方程,再根据切点弦过定点及弦中点性质得出N 点轨迹,然后求出动点N 到定直线EF 的距离最值,最后求出面积最值.切点弦方程的求法可用以下两种方法.法一:由两切点即为两圆公共点,利用两圆相交弦方程(两圆方程作差)求出切点弦方程;法二:先分别求过Q 、R 两点的切线方程,再代入点P 坐标,得到Q 、R 两点都适合的同一直线方程,即切点弦方程. 【详解】解:(1)设(),M x y ,由12MO MA =12=. 化简得22230x y x ++-=,即()2214x y ++=. 故曲线C 是以1,0为圆心,半径为2的圆.(2)法一(由两圆相交弦方程求切点弦方程):由题意知,PQ 、PR 与圆相切,Q 、R 为切点,则DQ PQ ⊥,DR PR ⊥,则D 、R 、P 、Q 四点共圆,Q 、R 在以DP 为直径的圆上(如图).设()1,0D -,又()()3,0P p p ≠,则DP 的中点为1,2p ⎛⎫⎪⎝⎭,DP .以线段DP 为直径的圆的方程为()22212p x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭⎝⎭, 整理得22230x y x py +---=①(也可用圆的直径式方程()()()()1300x x y y p +-+--=化简得. ) 又Q 、R 在C :22230x y x ++-=①上, 由两圆方程作差即①-①得:40x py +=. 所以,切点弦QR 所在直线的方程为40x py +=. 法二(求Q 、R 均满足的同一直线方程即切点弦方程): 设()1,0D -,()11,Q x y ,()22,R x y .由DQ PQ ⊥,可得Q 处的切线上任一点(,)T x y 满足0QT DQ ⋅=(如图), 即切线PQ 方程为()()()()1111100x x x y y y -++--=.整理得()221111110x x y y x y x ++---=.又22111230x y x ++-=,整理得()111130x x y y x +++-=.同理,可得R 处的切线PR 方程为()222130x x y y x +++-=. 又()3,P p 既在切线PQ 上,又在切线PR 上,所以()()11122231303130x py x x py x ⎧+++-=⎪⎨+++-=⎪⎩,整理得11224040x py x py +=⎧⎨+=⎩. 显然,()11,Q x y ,()22,R x y 的坐标都满足直线40x py +=的方程. 而两点确定一条直线,所以切点弦QR 所在直线的方程为40x py +=. 则QR 恒过坐标原点()0,0O .由()2240,14x py x y +=⎧⎪⎨++=⎪⎩消去x 并整理得()22168480p y py +--=. 设()11,Q x y ,()22,R x y ,则122816py y p +=+.点N 纵坐标1224216N y y py p +==+. 因为0p ≠,显然0N y ≠,所以点N 与点()1,0D -,()0,0O 均不重合.(或者由对称性可知,QR 的中点N 点在x 轴上当且仅当点P 在x 轴上,因为0p ≠,点P 不在x 轴上,则点N 也不在x 轴上,所以点N 与D 、O 均不重合.) 因为N 为弦QR 的中点,且()1,0D -为圆心,由圆的性质,可得DN QR ⊥,即DN ON ⊥(如图).所以点N 在以OD 为直径的圆上,圆心为1,02G ⎛⎫- ⎪⎝⎭,半径12r =.因为直线346x y +=分别与x 轴、y 轴交于点E 、F ,所以()2,0E ,30,2F ⎛⎫⎪⎝⎭,52EF =.又圆心1,02G ⎛⎫- ⎪⎝⎭到直线3460x y +-=的距离32d ==. 设NEF 的边EF 上的高为h ,则点N 到直线346x y +=的距离h 的最小值为31122d r -=-=; 点N 到直线346x y +=的距离h 的最大值为31222d r +=+=(如图).则S 的最小值min 1551224S =⨯⨯=,最大值max 1552222S =⨯⨯=.因此,NEF 的面积S 的取值范围是5542⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.【点睛】设00(,)P x y 是圆锥曲线外一点,过点P 作曲线的两条切线,切点为A 、B 两点,则 A 、B 两点所在的直线方程为切点弦方程.常见圆锥曲线的切点弦方程有以下结论: 圆222()()x a y b r -+-=的切点弦方程:200()()()()x a x a y b y b r --+--=, 圆220x y Dx Ey F ++++=的切点弦方程: 0000022x x y yx x y y D E F ++++++= 椭圆22221x y a b+=的切点弦方程:00221x x y y a b +=;双曲线22221x y a b-=的切点弦方程:00221x x y y a b -=;抛物线22y px =的切点弦方程为:00()y y p x x =+.特别地,当00(,)P x y 为圆锥曲线上一点时,可看作两切线重合,两切点A 、B 重合,以上切点弦方程即曲线在P 处的切线方程.51.(1)()1,1P --;(2)1;(3)存在点11,44T ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,使得线段TQ 长为定值.理由见解析.【分析】(1)依题意可得四边形PAOB 为正方形,设(),2P x x --,利用平面直角坐标系上两点的距离公式得到方程,计算可得;(2)由221PA PO =-可知当线段PO 长最小时,线段PA 长最小,利用点到线的距离公式求出PO 的最小值,即可得解;(3)设()00,2P x x --,求出以OP 为直径的圆的方程,即可求出公共弦AB 所在直线方程,从而求出动点Q 的轨迹方程,即可得解; 【详解】解:(1)若PA PB ⊥,则四边形PAOB 为正方形, 则P①P 在直线20x y ++=上,设(),2P x x --,则OP =,解得1x =-,故()1,1P --.(2)由221PA PO =-可知当线段PO 长最小时,线段PA 长最小. 线段PO 长最小值即点O 到直线l的距离,故min PO ==所以min 1PA =.(3)设()00,2P x x --,则以OP 为直径的圆的方程为()2222000022224x x x x x y +----⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 化简得()220020x x x x y y -+++=,与221x y +=联立,可得AB 所在直线方程为()0021x x x y -+=,联立()002221,1,x x x y x y ⎧-+=⎨+=⎩得()222000002443024x x x x x x x ++----=, ①Q 的坐标为002200002,244244x x x x x x --++++⎛⎫⎪⎝⎭,可得Q 点轨迹为22111448x y ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,圆心11,44⎛⎫-- ⎪⎝⎭,半径R =.其中原点()0,0为极限点(也可以去掉).故存在点11,44T ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,使得线段TQ 长为定值.【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系、方程思想、数形结合方法、转化方法,考查运算求解能力和应用意识.52.(1;(2)m = 【分析】(1)由两个圆相交,可将两个圆的方程相减求得直线MN 的方程.利用圆心到直线的距离,结合垂径定理即可求得||MN 的值.(2)设()()1122,,,P x y Q x y ,利用向量的坐标运算表示出1,PC PQ .将直线方程与圆的方程联立,化简后由>0∆求得m 的取值范围,并表示出12x x +,12x x ,进而由直线方程表示出12y y .根据平面向量数量积的坐标运算,代入化简计算即可求得m 的值. 【详解】(1)直线MN 的方程为2222(1)(1)410x y x y -+----+=, 即2 2 10x y ++=;故圆1C 的圆心到2210x y ++=的距离d =故||MN == (2)设()()1122,,,P x y Q x y ,则()()1112121,,,PC x y PQ x x y y =--=--,由22,1,y x m x y =+⎧⎨+=⎩化简可得222210x mx m ++-=, 故()222481840,m m m ∆=--=->解得m < 12x x m +=-,2121,2m x x -=所以()()()212121212y y x m x m x x m x x m =++=+++,又()()2211121211212113,,2PC PQ x y x x y y x x y y x y ⋅=--⋅--=--++=, 又22111x y +=故121212x x y y +=-,故()21212122x x m x x m +++=-, 将12x x m +=-,2121,2m x x -=代入可得222112m m m --+=-,解得m =又因为m <所以2m =± 【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系及公共弦长度的求法,直线与圆位置关系的综合应用,由韦达定理求参数的值,平面向量数量积的运算,综合性强,计算量大,属于难题.53.(1)()0,0P 或84,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(2)圆过定点()0,2,42,55⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)当25b =时,AB 有最小【分析】(1)设()2,P b b -,由MP b ,得出结果;(2)因为A 、P 、M 三点的圆N 以MP 为直径,所以圆N 的方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭,化简为()()222220x y b x y y -+++-=,由方程恒成立可知2222020x y x y y -+=⎧⎨+-=⎩,即可求得动圆所过的定点; (3)由圆M 和圆N 方程作差可得直线AB 方程,设点()0,2M 到直线AB 的距离d ,则AB =.【详解】(1)由题可知,圆M 的半径1r =,设()2,P b b -, 因为P A 是圆M 的一条切线,所以90MAP ∠=︒,所以2MP ==,解得0b =或45b =, 所以点P 的坐标为()0,0P 或84,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)设()2,P b b -,因为90MAP ∠=︒, 所以经过A 、P 、M 三点的圆N 以MP 为直径, 其方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭, 即()()222220x y b x y y -+++-=,由2222020x y x y y -+=⎧⎨+-=⎩, 解得02x y =⎧⎨=⎩或4525x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以圆过定点()0,2,42,55⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)因为圆N 方程为()()222242224b b b x b y +-+⎛⎫++-=⎪⎝⎭, 即()222220x y bx b y b ++-++=①又圆22:430M x y y +-+=①①-①得圆M 方程与圆N 相交弦AB 所在直线方程为 ()22230bx b y b --+-=.点()0,2M 到直线AB的距离d =所以相交弦长AB == 所以当25b =时,AB【点睛】本题考查直线和圆的位置关系,考查定点问题和距离的最值问题,难度较难. 54.(1)k =(2)直线CD 过定点(1,1)- 【分析】(1)由已知结合垂径定理求得圆心到直线的距离,再由点到直线的距离公式列式求得k ; (2)解法1:设切点11(,)C x y ,22(,)D x y ,动点00(,)P x y ,求出两条切线方程,计算出直线CD 的方程,从而得到定点坐标;解法2:由题意可知,O 、P 、C 、D 四点共圆且在以OP为直径的圆上,求出公共弦所在直线方程,再由直线系方程求得定点坐标. 【详解】(1)2AOB π∠=,∴点O 到l 的距离2d r =,k = (2)解法1:设切点11(,)C x y ,22(,)D x y ,动点00(,)P x y ,则圆在点C 处的切线方程为 1111()()0y y y x x x -+-=,所以221111x x y y x y +=+,即112x x y y +=同理,圆在点D 处的切线方程为222x x y y += 又点00(,)P x y 是两条切线的交点, 10102x x y y ∴+=,20202x x y y +=,所以点()11,C x y ,()22,D x y 的坐标都适合方程002x x y y +=, 上述方程表示一条直线,而过C 、D 两点的直线是唯一的, 所以直线CD 的方程为:002x x y y +=. 设(,2)P t t -,则直线CD 的方程为(2)2tx t y +-=, 即()(22)0x y t y +-+=, ∴0220x y y +=⎧⎨+=⎩,解得11x y =⎧⎨=-⎩,故直线CD 过定点(1,1)-.解法2:由题意可知:O 、P 、C 、D 四点共圆且在以OP 为直径的圆上, 设(,2)P t t -,则此圆的方程为:()(2)0x x t y y t -+-+=, 即:22(2)0x tx y t y -+--=, 又C 、D 在圆22:2O x y +=上,两圆方程相减得():220CD l tx t y +--=, 即()(22)0x y t y +-+=, ∴0220x y y +=⎧⎨+=⎩,解得11x y =⎧⎨=-⎩,故直线CD 过定点(1,1)-. 【点睛】本题考查了直线与圆的相交问题,由弦长求直线斜率,只需结合弦长公式计算圆心到直线的距离,然后求得结果,在求直线恒过定点坐标时,一定要先表示出直线方程,然后在求解. 55.(1)22(1)4x y ++=(2y ≠-);(2)证明见解析. 【分析】(1)由题可求出顶点C 的轨迹方程,再利用相关点法可求垂心H 的轨迹方程;(2)利用弦长公式可求||DE ,再利用韦达定理法求||PQ ,由||2||DE PQ =得出2221m k ≥+,然后结合判别式大于零即可证. 【详解】设ABC 的外心为1O ,半径为R ,则有22sin ABR ACB==∠,所以1πcos 13OO R ==即1(0,1)O ,设(,)C x y ,()00,H x y ,有1O C R =,即有22(1)4x y +-=(0y ≠), 由CH AB ⊥,则有0x x =,由AH BC ⊥,则有(00(0AH BC x x y y ⋅=+=,所以有(220(3(1)12x x x y y y yy y---=-===-,则有()220014x y ++=(02y ≠-),所以ABC 垂心H 的轨迹方程为22(1)4x y ++=(2y ≠-); (2)记点(0,1)-到直线l 的距离为d ,则有d =所以||DE==,设()11,P x y,()22,Q x y,联立2221y kx mx y=+⎧⎨+=⎩,有()2222210k x kmx m+++-=,所以()224220k m∆=+->,||PQ==由||2||DE PQ=,可得()()()()()2222222222222418141(1)8412222k m k km mk k kk k++++-=-≤-+++++,所以()22222248(1)212m mk kk++≤+++,即有()()()22222224181(1)22k k mmk k+++≤+++,所以()()()22222222418122(1)22k k mm mk k+++--≥-++,即22222222222221(1)101222k k m k mm mk k k k⎛⎫-=-⇒-≥⇒≥+⎪+++⎝⎭又0∆>,可得2212km<+,所以222112kk+<+,解得22k>,故||k>56.(1)2212xy+=;(2)10x y±-=.【分析】(1)利用22sin cos1θθ+=求得点C的轨迹E的方程.(2)设直线l的方程为1x my=-,联立直线l的方程和曲线E的方程,化简写出根与系数关系,求得MN、PQ,由1PQMN=求得m的值,从而求得直线l的方程.【详解】 (1)设(),C x y ,则,sin x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即cos sin yθθ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以2212x y +=,所以E 的方程为2212x y +=.(2)由题意知,直线l 的斜率不为0,设直线:1l x my =-,()()()1122,,,,,p p M x y N x y P x y .联立2221,1x y x my ⎧+=⎨=-⎩,消去x ,得()22+2210m y my --=,此时()281m ∆=+0>,且12222m y y m +=+,12212y y m =-+又由弦长公式得MN =整理得2212m MN m ++. 又122+=22p y y m y m =+,所以2212p p x my m -=-=+,所以222222p m PQ x m ++=+,所以1PQMN =, 所以21m =,即1m =±.综上,当1m =±,即直线l 的斜率为±1时,MN PQ =, 此时直线l 为10x y ±-=. 【点睛】求解直线和圆锥曲线相交所得弦长,往往采用设而不求,整体代入的方法来求解.。
(word完整版)高中数学解析几何大题精选
解析几何大量精选1.在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 的距离之和是4,点M 的轨迹是C 与x 轴的负半轴交于点A ,不过点A 的直线:l y kx b =+与轨迹C 交于不同的两点P 和Q .⑴求轨迹C 的方程;⑴当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.显然,此时直线l 经过定点()2,0-点. 即直线l 经过点A ,与题意不符.当65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭2. 已知椭圆2222:1x y C a b +=(0)a b >>的离心率为12,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线0x y -=相切. ⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 设(4,0)P ,A ,B 是椭圆C 上关于x 轴对称的任意两个不同的点,连结PB 交椭圆C 于另一点E ,证明直线AE 与x 轴相交于定点Q ;⑴ 在⑴的条件下,过点Q 的直线与椭圆C 交于M ,N 两点,求OM ON ⋅u u u u r u u u r的取值范围.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 由题意知直线PB 的斜率存在,设直线PB 的方程为(4)y k x =-.由22(4),1.43y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(43)3264120k x k x k +-+-=. ①设点11(,)B x y ,22(,)E x y ,则11(,)A x y -.直线AE 的方程为212221()y y y y x x x x +-=--.令0y =,得221221()y x x x x y y -=-+.将11(4)y k x =-,22(4)y k x =-代入整理,得12121224()8x x x x x x x -+=+-.②由①得21223243k x x k +=+,2122641243k x x k -=+代入②整理,得1x =.所以直线AE 与x 轴相交于定点(10)Q ,.⑶ 54,4⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.3.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个顶点与抛物线2:C x =的焦点重合,12F F ,分别是椭圆的左、右焦点,且离心率12e =,过椭圆右焦点2F 的直线l 与椭圆C 交于M N 、两点.⑴ 求椭圆C 的方程;⑴ 是否存在直线l ,使得2OM ON ⋅=-u u u u r u u u r.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.【解析】 ⑴22143x y +=.⑴ 由题意知,直线l 与椭圆必有两个不同交点.①当直线斜率不存在时,经检验不合题意. ②设存在直线l 为(1)(0)y k x k =-≠,且11()M x y ,,22()N x y ,.由22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得2222(34)84120k x k x k +-+-=, 2122834k x x k +=+,212241234k x x k -=+, 21212121212[()1]OM ON x x y y x x k x x x x ⋅=+=+-++u u u u r u u u r2222222224128512(1)2343434k k k k k k k k k ---=+⋅-⋅+==-+++,所以k =故直线l的方程为1)y x =-或1)y x =-.本题直线l 的方程也可设为1my x =-,此时m 一定存在,不能讨论,且计算时数据更简单.4.如图,椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>x 轴被曲线22:C y x b =-截得的线段长等于1C 的长半轴长.⑴ 求12C C ,的方程;⑴ 设2C 与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与2C 相交于点A B ,,直线MA MB ,分别与1C 相交与D E ,. ①证明:MD ME ⊥;②记MAB MDE △,△的面积分别是12S S ,.问是否存在直线l ,使得121732S S =?请说明理由.【解析】 ⑴ 222114x y y x +==-,.⑴ ①由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y kx =. 由21y kx y x =⎧⎨=-⎩得210x kx --=, 设()()1122A x y B x y ,,,,则12x x ,是上述方程的两个实根,于是12121x x k x x +==-,. 又点M 的坐标为()01-,,所以()()()212121212121212111111MA MB kx kx k x x k x x y y k k x x x x x x +++++++⋅=⋅===-, 故MA MB ⊥,即MD ME ⊥.②设直线KM 的斜率为1k ,则直线的方程为11y k x =-,由1211y k x y x =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=-⎩或1211x k y k =⎧⎪⎨=-⎪⎩,则点A 的坐标为()2111k k -,. 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点B 的坐标为211111k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.于是211111111||||||||22||k S MA MB k k k +=⋅=-=.由1221440y k x x y =-⎧⎪⎨+-=⎪⎩得()22111480k x k x +-=, 解得01x y =⎧⎨=-⎩或12121218144114k x k k y k ⎧=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,则点D 的坐标为21122118411414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,; 又直线MB 的斜率为11k -,同理可得点E 的坐标21122118444k k k k ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,. 于是()()()21122211321||1||||2144k k S MD ME k k +⋅=⋅=++. 因此222111122211(14)(4)144176464S k k k S k k ⎛⎫++==++ ⎪⎝⎭,由题意知,212114174176432k k ⎛⎫++= ⎪⎝⎭解得214k =或2114k =. 又由点A B ,的坐标可知,21211111111k k k k k k k -==-+,所以32k =±.故满足条件的直线l 存在,且有两条,其方程分别为32y x =和32y x =-.5. 在直角坐标系xOy 中,点M到点()1,0F,)2,0F 的距离之和是4,点M 的轨迹是C 与x 轴的负半轴交于点A ,不过点A 的直线:l y kx b =+与轨迹C 交于不同的两点P和Q .⑴ 求轨迹C 的方程;⑴ 当0AP AQ ⋅=u u u r u u u r时,求k 与b 的关系,并证明直线l 过定点.【解析】 ⑴ 2214x y +=.⑴将y kx b =+代入曲线C 的方程,整理得222(14)8440k x kbx b +++-=,因为直线l 与曲线C 交于不同的两点P 和Q ,所以222222644(14)(44)16(41)0k b k b k b ∆=-+-=-+> ①设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122814kbx x k +=-+,21224414b x x k -=+ ② 且22221212121224()()()14b k y y kx b kx b k x x kb x x b k -⋅=++=+++=+,显然,曲线C 与x 轴的负半轴交于点()2,0A -,所以()112,AP x y =+u u u r ,()222,AQ x y =+u u u r. 由0AP AQ ⋅=u u u r u u u r,得1212(2)(2)0x x y y +++=.将②、③代入上式,整理得22121650k kb b -+=.所以(2)(65)0k b k b -⋅-=,即2b k =或65b k =.经检验,都符合条件①当2b k =时,直线l 的方程为2y kx k =+.显然,此时直线l 经过定点()2,0-点. 即直线l 经过点A ,与题意不符.当65b k =时,直线l 的方程为6655y kx k k x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.显然,此时直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭点,满足题意.综上,k 与b 的关系是65b k =,且直线l 经过定点6,05⎛⎫- ⎪⎝⎭.。
高中数学解析几何训练题精选(带答案)
高中数学解析几何训练题精选〔带答案〕高中数学习题精选第三部分解析几何一、选择题:1、直线的倾斜角是______。
A. B. C. D.2、直线m、l关于直线x = y对称,假设l的方程为,那么m的方程为_____。
A. B. C. D.3、平面内有一长为4的定线段AB,动点P满足|PA||PB|=3,O为AB中点,那么|OP|的最小值为______。
A.1 B. C.2 D.34、点P分有向线段成定比,假设,那么所对应的点P的集合是___。
A.线段 B.线段的延长线 C.射线 D.线段的反向延长线5 、直线L经过点A 与点B ,那么该直线的倾斜角为______。
A.150 B.135 C.75 D.456、经过点A 且与直线垂直的直线为______。
A. B. C. D.7、经过点且与直线所成角为30的直线方程为______。
A. B.或C. D.或8、点A 和点B ,直线m过点P 且与线段AB相交,那么直线m的斜率k的取值范围是______。
A. B. C. D.9、两不重合直线和互相平行的条件是______。
A. B.或 C. D.10、过且倾斜角为15的直线方程为______。
A. B. C. D.11、a = 1是直线和互相垂直的___。
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也非必要条件12、与曲线关于直线对称的曲线方程是______。
A. B. C. D.13、曲线关于点对称的曲线的方程是______。
A. B. C. D.14、实数a = 0是和平行的______A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也非必要条件15、m和n的斜率分别是方程的两根,那么m和n所成角为______。
A.15 B.30 C.45 D.6016、直线的倾斜角为______。
A. B. C. D.17、a为非负实数,直线不通过的象限是______。
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限18、点到直线的间隔为______。
高中数学解析几何深度练习题及答案
高中数学解析几何深度练习题及答案1. 平面几何题目一:已知平面上三点A(1, -2),B(3, 4),C(7, 1),求证:三角形ABC为等腰三角形。
解答:首先计算AB、AC、BC的长度,分别利用两点之间的距离公式:AB = √[(3-1)^2 + (4-(-2))^2] = √[4 + 36] = √40AC = √[(7-1)^2 + (1-(-2))^2] = √[36 + 9] = √45BC = √[(7-3)^2 + (1-4)^2] = √[16 + 9] = √25由于AB的平方等于BC的平方,即AB^2 = BC^2,可以得出AB = BC。
因此,三角形ABC为等腰三角形。
题目二:已知平面上直线L1过点A(2, -1),斜率为k,与直线L2:3x + ky + 5 = 0 互相垂直,求k的值。
解答:首先计算直线L2的斜率:L2: 3x + ky + 5 = 0化简得:ky = -3x - 5因此,L2的斜率k2为 -3/k。
由于L1与L2互相垂直,根据垂直直线的特性可知斜率k1与k2之积为 -1。
即 k * (-3/k) = -1。
解上述方程可以得出:k^2 = 3,因此k的两个解为k = √3 和 k = -√3。
题目三:已知直线L1:4x + 3y - 2 = 0 与直线L2垂直,并且直线L2通过点A(5,-1),求直线L2的方程式。
解答:由于L1与L2垂直,它们的斜率之积为 -1。
L1的斜率为 -4/3,所以L2的斜率为 3/4。
通过点斜式可以得到L2的方程式:y - (-1) = (3/4)(x - 5)化简得到:y = (3/4)x + 2因此,直线L2的方程式为:y = (3/4)x + 2。
2. 空间几何题目一:已知直线L1:x = 3 - 2t,y = 5 + 3t,z = -1 + 4t,求直线L1的参数方程。
解答:直线的参数方程为x = x0 + at,y = y0 + bt,z = z0 + ct,其中(a, b, c)为直线的方向向量。
2024年高考真题分类专项(解析几何)(学生版)
2024年高考真题分类专项(解析几何)一、单选题1.(2024年北京高考数学真题)圆22260x y x y +-+=的圆心到直线20x y -+=的距离为( )A B .2C .3D .2.(2024年天津高考数学真题)双曲线22221()00a x y a b b >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F △是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为( )A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=3.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知曲线C :2216x y +=(0y >),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ',P '为垂足,则线段PP '的中点M 的轨迹方程为( ) A .221164x y +=(0y >)B .221168x y +=(0y >)C .221164y x +=(0y >)D .221168y x +=(0y >)4.(2024年高考全国甲卷数学(文)真题)已知直线20ax by a b +-+=与圆2241=0C x y y ++-:交于,A B 两点,则AB 的最小值为( )A .2B .3C .4D .65.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )A.4 B .3C .2D6.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知b 是,a c 的等差中项,直线0ax by c 与圆22410x y y ++-=交于,A B 两点,则AB 的最小值为( ) A .1B .2C .4D.二、多选题7.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C :24y x =的准线为l ,P 为C 上的动点,过P 作22:(4)1A x y +-=⊙的一条切线,Q 为切点,过P 作l 的垂线,垂足为B ,则( ) A .l 与A 相切B .当P ,A ,B三点共线时,||PQ = C .当||2PB =时,PA AB ⊥D .满足||||PA PB =的点P 有且仅有2个8.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足:横坐标大于2-,到点(2,0)F 的距离与到定直线(0)x a a =<的距离之积为4,则( )A .2a =- B.点在C 上C .C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D .当点()00,x y 在C 上时,0042y x ≤+三、填空题9.(2024年上海夏季高考数学真题)已知抛物线24y x =上有一点P 到准线的距离为9,那么点P 到x 轴的距离为 .10.(2024年北京高考数学真题)抛物线216y x =的焦点坐标为 .11.(2024年北京高考数学真题)若直线()3y k x =-与双曲线2214x y -=只有一个公共点,则k 的一个取值为 .12.(2024年天津高考数学真题)圆22(1)25-+=x y 的圆心与抛物线22(0)y px p =>的焦点F 重合,A 为两曲线的交点,则原点到直线AF 的距离为 .13.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为 .四、解答题14.(2024年上海夏季高考数学真题(网络回忆版))已知双曲线222Γ:1,(0),y x b b-=>左右顶点分别为12,A A ,过点()2,0M -的直线l 交双曲线Γ于,P Q 两点. (1)若离心率2e =时,求b 的值.(2)若2b MA P =△为等腰三角形时,且点P 在第一象限,求点P 的坐标. (3)连接OQ 并延长,交双曲线Γ于点R ,若121A R A P ⋅=,求b 的取值范围.15.(2024年北京高考数学真题)已知椭圆E :()222210x y a b a b +=>>,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点()(0,t t >且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和()0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D . (1)求椭圆E 的方程及离心率; (2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.16.(2024年天津高考数学真题)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>椭圆的离心率12e =.左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S △. (1)求椭圆方程.(2)过点30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ ⋅≤.若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.17.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知(0,3)A 和33,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且ABP 的面积为9,求l 的方程.18.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,点31,2M ⎛⎫⎪⎝⎭在C 上,且MF x ⊥轴.(1)求C 的方程;(2)过点()4,0P 的直线交C 于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y ⊥轴.。
高考数学平面解析几何专项训练(100题-含答案)
高考数学平面解析几何专项训练(100题-含答案)1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点12(1,0),(1,0)F F -,点M 满足12MF MF +=记点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)点T 在直线2x =上,过T 的两条直线分别交C 于,A B 两点和,P Q 两点,且||||||||TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.【答案】(1)2212x y +=(2)0【解析】【分析】(1)根据122MF MF +=,利用椭圆的定义求解;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立,利用参数的几何意义求解.(1)解:因为122MF MF +=,所以点M 的轨迹是以12(1,0),(1,0)F F -为焦点的椭圆,则21,1a c b ===,所以椭圆的方程是2212x y +=;(2)设()2,T m ,直线AB 的参数方程为()2cos ,sin x t y m t θθθ=+⎧⎨=+⎩为参数,与椭圆方程联立()()2222cos 2sin 4cos 4sin 420t m t m θθθθ+++++=,由参数的几何意义知:12,TA t TB t ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m t t θθθ++⋅=-=-+-,设直线PQ 的参数方程为:()2cos ,sin x y m λαλλα=+⎧⎨=+⎩为参数,则12,TP TQ λλ==,则22122224242cos 2sin 2cos m m λλααα++⋅=-=-+-,由题意得:222242422cos 2cos m m θα++-=---,即22cos cos θα=,因为αθ≠,所以cos cos θα=-,因为0,0θπαπ<<<<,所以θαπ+=,所以直线AB 的斜率tan θ与直线PQ 的斜率tan α之和为0.2.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,点(),N n S n n n *⎛⎫∈ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =+(2)152522n n n T ++=-【解析】【分析】(1)根据斜率公式可得出()222n S n n n =+≥,可知13S =满足()222n S n n n =+≥,可得出22n S n n =+,再利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩可求得数列{}n a 的通项公式;(2)求得1212n n n c ++=,利用错位相减法可求得n T .(1)解:由13a =,点,n S n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭在斜率为1的直线上,知1111n S S n n -=-,即()222n S n n n =+≥.当1n =时,113S a ==也符合上式,故22n S n n =+.当2n ≥时,()()221212121n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=+⎣⎦;13a =也满足上式,故21n a n =+.(2)解:112122n n n n a n c +++==.则2341357212222n n n T ++=++++ ,所以,3412135212122222n n n n n T ++-+=++++ ,上式-下式得1232211113111213214212422224212n n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪++⎛⎫⎝⎭=++++-=+- ⎝⎭- 252542n n ++=-,因此,152522n n n T ++=-.3.椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3,且过点(3,1).(1)求椭圆C 的方程;(2)A ,B ,P 三点在椭圆C 上,O 为原点,设直线,OA OB 的斜率分别是12,k k ,且1213k k ⋅=-,若OP OA OB λμ=+,证明:221λμ+=.【答案】(1)221124x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由条件可得c a22911a b +=,222c b a +=,解出即可;(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x y ,由条件可得012012x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩,12123x x y y =-,然后将01212x x x y y y λμλμ=+⎧⎨=+⎩代入椭圆方程可得2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,然后可得答案.(1)因为ca=22911a b +=,222c b a +=所以可解得2a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆C 的方程221124x y +=.(2)设()()()112200,,,,,A x y B x y P x yOP OA OB λμ=+ ,012012x x x y y y λμλμ=+⎧∴⎨=+⎩()()222212120011124124x x y y x y λμλμ+++=∴+= 即2222221122121221124124124x y x y x x y y λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2222112211124124x y x y +=+= ,,即22121221124x x y y λμλμ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭又1212121133y y k k x x ⋅=-∴=- ,即12123x x y y =-,221λμ∴+=4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,A 、B 分别为椭圆C 的右顶点、上顶点,F 为椭圆C的右焦点,椭圆C 的离心率为12,ABF 的面积为32.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)点P 为椭圆C 上的动点(不是顶点),点P 与点M ,N 分别关于原点、y 轴对称,连接MN 与x 轴交于点E ,并延长PE 交椭圆C 于点Q ,则直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)是定值,定值为32-【解析】【分析】(1)根据椭圆的离心率可得到a,b,c 的关系,再结合ABF 的面积可得到()a c b -=,由此解得a,b ,可得答案.(2)设直线方程,并联立椭圆方程,得到根与系数的关系式,结合直线MP 的斜率与直线MQ 的斜率之积,代入化简可得答案.(1)由题意得12c a =,则2a c =,b =.ABF 的面积为()1322a cb -=,则()a c b -将2a c =,b =代入上式,得1c =,则2a =,b =,故椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)由题意可知直线PQ 的斜率一定存在,设直线PQ 的方程为y kx m =+,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则()11,M x y --,()11,N x y -,()1,0E x -,联立方程22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得()2223484120k x kmx m +++-=,∴122834kmx x k +=-+,∴()12122286223434km m y y k x x m k m k k ⎛⎫+=++=-+= ⎪++⎝⎭,∴21212263348434MQmy y k k km x x kk ++===-+-+,112PEPQ y k k k x ===,∵11112222MP PE y yk k k x x ====,∴33242MP MQ k k k k ⋅=-⨯=-∴MP MQ k k ⋅为定值32-.【点睛】本题考查了椭圆方程的求法以及直线和椭圆的位置关系,综合考查了学生分析问题,解决问题以及计算方面的能力和综合素养,解答的关键是理清解决问题的思路,并能正确地进行计算.5.已知圆M 过点()1,0,且与直线1x =-相切.(1)求圆心M 的轨迹C 的方程;(2)过点()2,0P 作直线l 交轨迹C 于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为A '.问A B '是否经过定点,若经过定点,求出定点坐标;若不经过,请说明理由.【答案】(1)24y x =(2)()2,0-【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义计算可得;(2)设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y ,则()11,A x y '-,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,再表示出直线A B '的方程,将12y y +、12y y 代入整理即可得解;(1)解:由题意知动点M 的轨迹C 是以(0,0)O 为顶点,()1,0为焦点,1x =-为准线的抛物线,所以动圆圆心M 的轨迹方程为:24y x =;(2)解:设直线l 的方程为2x ty =+,()11,A x y 、()22,B x y 不妨令21y y >,则()11,A x y '-,联立直线l 与抛物线方程得224x ty y x =+⎧⎨=⎩消去x 得2480y ty --=,则124y y t +=、128y y =-,则直线A B '的方程为()()211121y y y y x x x x +--=--,即()()21212121x x y x y y y x y x -+=+-,则()()()()2121212122ty ty y ty y y y x y ty -++=+-+,()()()2121211222t y y y y y x ty y y y -=+--+,即()()21211222y y y x ty y y y =+--+,所以()42824y tx t t ⋅=-⨯--⨯,即()2y t x =+,令200x y +=⎧⎨=⎩解得20x y =-⎧⎨=⎩,所以直线A B '恒过定点()2,0-;6.已知1F ,2F 是椭圆C :()222104x yb b+=>的左、右焦点,过1F 的直线与C 交于A ,B两点,且22::3:4:5AF AB BF =.(1)求C 的离心率;(2)设M ,N 分别为C 的左、右顶点,点P 在C 上(P 不与M ,N 重合),证明:MPN MAN ∠≤∠.【答案】(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,由勾股定理的逆定理可得290BAF ∠=︒,再根据椭圆的定义可求出m 的值,从而可求出12,AF AF 的值,则可得点A 是椭圆短轴的一个端点,进而可求出离心率,(2)由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则可得0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,然后求出tan tan αβ+,tan tan αβ,再利用正切的两角和公式可得02tan()y αβ+=,由正切函数可求出αβ+的最小值,从而可求出()MPN παβ∠=-+的最大值,进而可证得结论(1)由()222104x y b b+=>,得24a =,得2a =,由题意设223,4,5AF m AB m BF m ===,则22222AF AB BF +=,所以290BAF ∠=︒,因为223451248AF AB BF m m m m a ++=++===,所以23m =,所以22AF =,所以122422AF a AF =-=-=,所以12AF F △为等腰直角三角形,所以点A 是椭圆短轴的一个端点,所以b c =,因为222224b c b a +===,得b c =所以椭圆的离心率为2c e a ==(2)由(1)可得椭圆方程为22142x y +=,则(2,0),(2,0)M N -,因为点A是椭圆短轴的一个端点,所以不妨设A ,由椭圆的对称性,不妨设00(,)P x y,0y ∈,,PMN PNM αβ=∠=∠,则0000tan ,tan 22y y x x αβ==+-,2200142x y +=,所以2200002200001tan tan 22422y y y y x x x y αβ⋅=⋅===+--,00002200000442tan tan 2242y y y y x x x y y αβ+=+===+--,所以0tan tan 4tan()1tan tan y αβαβαβ++==-,所以当0y =tan()αβ+取得最小值由(1)可知290BAF ∠=︒,所以()0,2παβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以当tan()αβ+取得最小值时,αβ+取得最小值,即点P 与点A 重合时,αβ+取得最小值,此时()MPN παβ∠=-+取得最大,所以MPN MAN∠≤∠7.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的长轴长为,且过点)P(1)求C 的方程:(2)设直线()0y kx m m =+>交y 轴于点M ,交C 于不同两点A ,B ,点N 与M 关于原点对称,BO AN ⊥,Q 为垂足.问:是否存在定点M ,使得·NQ NA 为定值?【答案】(1)221102x y +=(2)存在【解析】【分析】(1)利用待定系数法求方程;(2)联立方程组,结合韦达定理可得直线恒过定点,进而求解.(1)依题意知2a =a =所以C 的方程可化为222110x y b+=,将点)P代入C 得251110b +=,解得22b =,所以椭圆方程为221102x y +=;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,联立221102x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得,()22215105100k x kmx m +++-=,()()()222104155100km k m ∆=-+->,解得22210m k <+,1221015km x x k -+=+,212251015m x x k -=+,注意到Q ,N ,A 三点共线,NQ NA NQ NA ⋅=⋅,又()NQ NA NB BQ NA NB NA ⋅=+⋅=⋅()()()()1212121222x x y m y m x x kx m kx m =+++=+++()()()()222222212122215102012441515k m k mkx xmk x x mm kk+-=++++=-+++()222221510510415k m m m k--+-=++当()2215105510m m --=-,解得1m =±,因为0m >,所以1m =,此时1NQ NA ⋅=-,满足0∆>,故存在定点()0,1M ,使得1NQ NA ⋅=-等于定值1.【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.8.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,4a M b ⎛⎫ ⎪⎝⎭为焦点是22y x =的抛物线上一点,H 为直线y a =-上任一点,A ,B 分别为椭圆C 的上,下顶点,且A ,B ,H 三点的连线可以构成三角形.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线HA ,HB 与椭圆C 的另一交点分别交于点D ,E ,求证:直线DE 过定点.【答案】(1)2214x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由椭圆的离心率求出,a c 的关系式,再由,4a M b ⎛⎫⎪⎝⎭为抛物线22=y x 上的点,结合222a b c =+,即可求出椭圆C 的方程.(2)设点()(),20H m m -≠,求得HA ,HB 的方程,与椭圆联立求得,D E 坐标,写出直线DE 的方程,即可求出DE 恒过的定点.(1)由题意知,222224c aa b a b c⎧=⎪⎪⎪=⨯⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得21a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)设点()(),20H m m -≠,易知()0,1A ,()0,1B -,∴直线HA 的方程为31y x m =-+,直线HB 的方程为11y x m=--.联立223114y x m x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得22362410x x m m ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,∴22436D m x m =+,223636D m y m -=+,同理可得284E m x m -=+,2244E m y m -=+,∴直线DE 的斜率为21216m k m-=,∴直线DE 的方程为222241284164m m m y x m m m --⎛⎫-=+ ⎪++⎝⎭,即2121162m y x m -=-,∴直线DE 过定点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.9.已知点(1,2)M -在抛物线2:2(0)E y px p =>上.(1)求抛物线E 的方程;(2)直线12,l l 都过点12(2,0),,l l 的斜率之积为1-,且12,l l 分别与抛物线E 相交于点A ,C 和点B ,D ,设M 是AC 的中点,N 是BD 的中点,求证:直线MN 恒过定点.【答案】(1)24y x =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)将点坐标代入求解抛物线方程;(2)设出直线方程,表达出,M N 的坐标,求出直线MN 的斜率,利用直线斜率之积为-1,求出直线MN 恒过的定点,从而证明出结论.(1)∵点(1,2)M -在抛物线2:2E y px =上,∴2(2)2p -=,∴解得:2p =,∴抛物线E 的方程为:24y x =.(2)由12,l l 分别与E 相交于点A ,C 和点B ,D ,且由条件知:两直线的斜率存在且不为零.∴设1122:2,:2l x m y l x m y =+=+由214,2y x x m y ⎧=⎨=+⎩得:21480y m y --=设()()1122,,,A x y C x y ,则1214y y m +=,∴12M y m =,又2122M x m =+,即()21122,2M m m +同理可得:()22222,2N m m +∴()()212212212212222MN m m k m m m m -==++-+,∴()211121:222MN y m x m m m -=--+即MN :()1212121y x m m m m =--⎡⎤⎣⎦+,∵12,l l 的斜率之积为1-,∴12111m m ⋅=-,即121m m =-,∴121:(4)MN y x m m =-+,即直线MN 过定点(4,0).10.已知抛物线()20x ay a =>,过点0,2a M ⎛⎫ ⎪⎝⎭作两条互相垂直的直线12,l l ,设12,l l 分别与抛物线相交于,A B 及,C D 两点,当A 点的横坐标为2时,抛物线在点A 处的切线斜率为1.(1)求抛物线的方程;(2)设线段,AB CD 的中点分别为,E F ,O 为坐标原点,求证直线EF 过定点.【答案】(1)24x y =;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)结合导数知识,利用切线斜率构造方程可得a ,由此可得抛物线方程;(2)将直线AB 方程代入抛物线方程中,结合韦达定理可确定中点坐标,同理可得CD中点坐标,利用直线方程两点式可得直线EF 方程,化简可知其过定点()0,4.(1)由2x ay =得:21y ax =,则2y x a '=,241x y a=∴==',解得:4a =,∴抛物线方程为:24x y =;(2)由题意知:直线12,l l 的斜率都存在且都不为零,由(1)知:()0,2M ,设直线:2AB y kx =+,代入24x y =得:2480x kx --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,128x x =-,()21212444y y k x x k ∴+=++=+,AB ∴中点()22,22E k k +;12l l ⊥ ,1:2CD y x k ∴=-+,同理可得:CD 中点222,2F k k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;EF ∴的方程为:()()222222222222k k y k x k k k ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭-+=-+,化简整理得:14y k x k ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则当0x =时,4y =,∴直线EF 恒过定点()0,4.【点睛】思路点睛:本题考查直线与抛物线综合应用中的直线过定点问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与抛物线方程联立,整理为关于x 或y 的一元二次方程的形式;②利用0∆>求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理可整理得到变量间的关系,从而化简直线方程;④根据直线过定点的求解方法可求得结果.11.在直角坐标系xOy 中,曲线:C 221x y +=经过伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩后的曲线为1C ,以x 轴正半轴为级轴,建立极坐标系.曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)写出1C 的普通方程和2C 的直角坐标方程;(2)若1C 上的一点P 到2C 的距离的最大,求距离的最大值及P 点的坐标.【答案】(1)1C :2213y x +=,2C :40x y +-=;(2)max d =,1322P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.【解析】【分析】()1直接利用转换关系,把参数方程,直角坐标方程和极坐标方程之间进行转换;()2利用三角函数关系式的变换和点到直线的距离公式的应用求出结果.(1)解:由伸缩变换x xy '='=⎧⎪⎨⎪⎩得,代入曲线:C 221x y +=得:1C 的普通方程为2213y x +=,由极坐标方程sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭sin y ρθ=,cos x ρθ=可得:2C 的直角坐标方程为40x y +-=.(2)解:直线2C 的普通方程为40x y +-=,设1C上的为点()cos P θθ,到2C 的距离为d =当且仅当()223k k Z πθπ=-+∈时,取得max d =,又因为1cos 23y 2x θθ⎧==-⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩,即点P 的坐标为1322⎛⎫-- ⎪⎝⎭.12.已知椭圆C :2222+x y a b=1(a >b >0)经过点A (0,1),且右焦点为F (1,0).(1)求C 的标准方程;(2)过点(0,12)的直线l 与椭圆C 交于两个不同的点P .Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .证明:以MN 为直径的圆过y 轴上的定点.【答案】(1)2212x y +=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由已知得,c b ,再求得a ,即得椭圆方程;(2)由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,直线方程代入椭圆方程应用韦达定理得1212,x x x x +,由直线,AP AQ 方程求出,M N 坐标,求出以MN 为直径的圆的方程,然后代入1212,x x x x +求得圆方程的常数项,从而可得y 的定点坐标.(1)由题意可得1,1c b ==从而22a =.所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2)证明:由题意直线l 斜率存在,可设直线1:2l y kx =+,设()()1122,,,P x y Q x y ,将直线l 代入椭圆方程得()2242430k x kx ++-=,所以12122243,,4242k x x x x k k --+==++,直线AP 的方程为1111y y x x -=+,直线AQ 的方程为2211y y x x -=+.可得1212,0,,011x x M N y y ⎛⎫⎛⎫--⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,以MN 为直径的圆方程为,21212011x x x x y y y ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭,即()()221212121201111x x x x x y x y y y y ⎛⎫++++= ⎪----⎝⎭.①因为()()()1212122121212124111142122x x x x x x y y k x x k x x kx kx ==---++⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭22212612842k k k -==--+++.所以在①中令0x =,得26y =,即以MN 为直径的圆过y轴上的定点(0,,13.已知抛物线C :()220y px p =>,过点()2,0R 作x 轴的垂线交抛物线C 于G ,H 两点,且OG OH ⊥(O 为坐标原点).(1)求p ;(2)过()2,1Q 任意作一条不与x 轴垂直的直线交抛物线C 于A ,B 两点,直线AR 交抛物线C 于不同于点A 的另一点M ,直线BR 交抛物线C 于不同于点B 的另一点N .求证:直线MN 过定点.【答案】(1)1p =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由题意知2RG OR ==,不妨设()2,2G ,代入抛物线方程中可求出p 的值,(2)设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫⎪⎝⎭,则可表示出直线AB ,AM ,BN 的方程,再由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-,再表示出直线MN 的方程,结合前面的式子化简可得结论(1)由题意知,2RG OR ==.不妨设()2,2G ,代入抛物线C 的方程,得44p =解得1p =.(2)由(1)知,抛物线C 的方程为22y x =.设211,2y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,2y B y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,233,2y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,244,2y N y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则直线AB 的斜率为12221212222AB y y k y y y y -==+-.所以直线AB 的方程为2111222y y x y y y ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,即()121220x y y y y y -++=.同理直线AM ,BN ,MN 的方程分别为()131320x y y y y y -++=,()242420x y y y y y -++=,()343420x y y y y y -++=,由直线AB 过()2,1Q 及直线AM ,BN 过()2,0R 可得()121240y y y y -++=,13244y y y y ==-.又直线MN 的方程为()343420x y y y y y -++=,即1212441620x y y y y y ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭.所以直线MN 的方程为()1212280y y x y y y +++=.把()121240y y y y -++=代入()1212280y y x y y y +++=,得()12122480y y x y y y +++=,()122)880(y y x y y +++=,所以由20x y +=,880y +=可得2x =,1y =-.所以直线MN 过定点()2,1-.14.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于P ,A 两点,且PF λFA = .(1)若λ=4,求直线l 的方程;(2)设点E (a ,0),直线PE 与抛物线C 的另一个交点为B ,且PE EB μ=.若λ=4μ,求a的值.【答案】(1)4340x y --=或4340x y +-=(2)4【解析】【分析】(1)由4PF FA =得014y y =-,设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立,结合韦达定理,即得解;(2)由PF λFA = 得01y y λ=-,结合014y y =-,可得204y λ=,再由PE EB μ= 得02y y μ=-,设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立由韦达定理可得024y y a =-,故204y aμ=,又4λμ=,代入运算即得解(1)易知焦点F (1,0),设P (0x ,0y ),A (1x ,1y )由4PF FA =得014y y =-设直线l :1x my =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y my --=,其中216160m ∆=+>,所以014y y =-由①②可得0141y y =⎧⎨=-⎩或0141y y =-⎧⎨=⎩又014y y m +=,所以34m =或34m =-所以直线l 的方程为314x y =+或314x y =-+.化简得4340x y --=或4340x y +-=(2)由PF λFA =得01y y λ=-又014y y =-可得204y λ=设点B (2x ,2y ),由PE EB μ= 得02y y μ=-设直线PB :x ny a =+,与抛物线C :24y x =联立得2440y ny a --=.所以216()0n a ∆=+>,024y y a=-故204y aμ=又4λμ=,所以2200444y y a=⋅,考虑到点P 异于原点,所以00y ≠,解得4a =此时2216()16(4)0n a n ∆=+=+>所以a 的值为415.平面直角坐标系xOy 中,双曲线22:136x y C -=的右焦点为F ,T 为直线:1l x =上一点,过F 作TF 的垂线分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,交l 于点A .(1)证明:直线OT 平分线段PQ ;(2)若3PA QF =,求2TF 的值.【答案】(1)证明见解析(2)12+【解析】【分析】(1)设直线PQ 的方程为3x ty =+,设点()11,P x y 、()22,Q x y ,将直线PQ 的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,求出线段PQ 的中点N 的坐标,计算得出ON OT k k =,证明出O 、T 、N 三点共线,即可证得结论成立;(2)由3PA QF =得3PA QF = ,可得出1238x x -+=,变形可得出()()12212184384x x x x x x ⎧++=⎪⎨+-=⎪⎩,两式相乘结合韦达定理可求得2t 的值,再利用两点间的距离公式可求得2TF 的值.(1)解:依题意,3F x ==,即()3,0F ,设()1,2T t ,则直线PQ 的方程为3x ty =+,由22326x ty x y =+⎧⎨-=⎩得()222112120t y ty -++=,设()11,P x y 、()22,Q x y ,则()222210Δ14448210t t t ⎧-≠⎪⎨=-->⎪⎩,故212t ≠,由韦达定理可得1221221t y y t +=--,1221221y y t =-,所以()121226621x x t y y t +=++=--,又直线PQ 分别交C 的左、右支于P 、Q 两点,所以()()()22121212122963339021t x x ty ty t y y t y y t +=++=+++=-<-,故212t >所以PQ 中点为2236,2121t N t t ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭,所以2ON OT k t k ==,故O 、T 、N 三点共线,即直线OT 平分线段PQ .(2)解:依题意,由3PA QF =得3PA QF =,则()12133x x -=-,即1238x x -+=,所以()12284x x x ++=,①,()121384x x x +-=,②①×②得()()21212123166416x x x x x x +++-=,所以()22222366963166416212121t t t t+⨯-⨯-=-⨯---,解得28374t +=,或28374t -=(舍去),此时,224412t TF =+=+【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,x y 、()22,x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,必要时计算∆;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、12x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.16.已知抛物线2:4E y x =,F 为其焦点,O 为原点,A ,B 是E 上位于x 轴两侧的不同两点,且5OA OB ⋅=.(1)求证:直线AB 恒过一定点;(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)在(2)的条件下,当F 为ABC 的内心时,求ABC 重心的横坐标.【答案】(1)证明见解析(2)见解析(3)173【解析】【分析】(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x =+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,124y y m +=,124y y n =-,结合向量的数量积,转化求解直线AB 的方程,推出结果.(2)在x 轴上求一定点C ,使F 到直线AC 和BC 的距离相等即CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,根据斜率和为零,从而可得结果;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,由题意可得32AC CF AN NF ==,坐标化,结合点在抛物线上可得点的坐标,从而得到结果.(1)设直线AB 的方程为x my n =+,211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,联立24x my n y x=+⎧⎨=⎩,消x 得:2440y my n --=,则124y y m +=,124y y n =-,由5OA OB ⋅= 得:21212()516y y y y +=,所以:1220y y =-或124y y =(舍去),即4205n n -=-⇒=,所以直线AB 的方程为5x my =+,所以直线AB 过定点(5,0)P .(2)由(1)知,直线AB 过定点(5,0)P 可设直线AB 的方程为5x my =+,此时124y y m +=,1220y y =-,设x 轴上定点C 坐标为(,0)t ,要使F 到直线AC 和BC 的距离相等,则CF 平分ACB ∠,即直线AC 与直线BC 关于x 轴对称,故0AC BC k k +=,即21210y yx t x t+=--,∴()()21120y x t y x t -+-=,∴()()1212250my y t y y +-+=,∴()40450m m t -+-=对任意m 恒成立,∴510t -=,5t =-,故在x 轴上有一定点C (5,0)-,使F 到直线AC 和BC 的距离相等;(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB 与x 轴交于N ,∵F 为ABC 的内心,∴32AC CF AN NF ==,32=,即2211126250x y x +-+=,又2114y x =,∴21122250x x -+=,同理22222250x x -+=,∴12,x x 是方程222250x x -+=的两个根,∴1222x x +=,∴三角形重心的横坐标为1251733x x +-=.17.已知椭圆C 的两个顶点分别为()2,0A -,()2,0B ,焦点在x (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线()()10y k x k =-≠与x 轴交于点P ,与椭圆C 交于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线与x 轴交于Q ,求MN PQ的取值范围.【答案】(1)2214x y +=;(2)(4,【解析】【分析】(1)由顶点和离心率直接求,,a b c 即可;(2)先联立直线和椭圆方程,借助弦长公式表示出弦长MN ,再求出垂直平分线和Q 坐标,表示出PQ ,最后分离常数求取值范围即可.(1)由题意知2222,a c a a b c =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩可得1,2a b ==,故椭圆C 的方程为2214x y +=.(2)由()22114y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,可得()2222418440k x k x k +-+-=,设()()1122,,,M x y N x y ,则22121222844,4141k k x x x x k k -+=⋅=++,()121222241k y y k x x k -+=+-=+,线段MN 的中点为2224,4141k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,线段MN 的垂直平分线方程为22214()4141k k y x k k k --=--++,令0y =,得22341kx k =+,所以223,041k Q k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,又(1,0)P ,则22223114141k k PQ k k +=-=++,又12MN x x =-=所以2241141MN k k PQk +==++220,1331k k ≠∴<-<+ ,故MN PQ的取值范围为(4,.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的关系式求解;(2)关键在于联立直线和椭圆方程,依次求出垂直平分线和弦长MN 、PQ ,转化成关于k 的代数式求范围即可.18.定义平面曲线的法线如下:经过平面曲线C 上一点M ,且与曲线C 在点M 处的切线垂直的直线称为曲线C 在点M 处的法线.设点()()000,0M x y y >为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点.(1)求抛物线C 在点M 处的切线的方程(结果不含0x );(2)求抛物线C 在点M 处的法线被抛物线C 截得的弦长||AB 的最小值,并求此时点M 的坐标.【答案】(1)002y py x y =+(2);()p 【解析】【分析】(1)先化简求导确定切线斜率,再按照在点处的切线方程进行求解;(2)先联立法线和抛物线方程,借助弦长公式表示弦长,最后换元构造函数,求导确定最小值.(1)因为点()()000,0M x y y >在抛物线上方,所以由2:2(0)C y px p =>得y =py y'=,所以在点M 处的切线斜率0y y pk y y ='==,所求切线方程为000()py y x x y -=-,又202y x p=,故切线方程为2000()2y p y y x y p -=-,即002y p y x y =+.(2)点M 处的法线方程为2000()2y y y y x p p-=--,即220022y p p x y y p +=-+.联立抛物线2:2(0)C y px p =>,可得()2232000220y y p y y p y +-+=,可知0∆>,设()()1122,,,A x y B x y ,()2221212002,2p y y y y y p y +=-⋅=-+,所以322212202()y p AB y y y +⋅-=.令200t y =>,则3222()(0)t p AB t t +=>,令3222()()(0)t p f t t t +=>,1312222222223()()()(2)2()2t p t t p t p t p f t t t +⋅-++⋅-'=⨯=,所以()f t 在()20,2p 单调递减,在()22,p +∞单调递增,所以()2min ()2f t f p ==,即min AB =,此时点M的坐标为()p .【点睛】(1)关键在于化简出0y >时的抛物线方程,借助求导确定切线斜率;(2)写出法线方程,联立抛物线求弦长是通用解法,关键在于换元构造函数之后,借助导数求出最小值.19.已知点()11,0F -,()21,0F ,M 为圆22:4O x y +=上的动点,延长1F M 至N ,使得1MN MF =,1F N 的垂直平分线与2F N 交于点P ,记P 的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)过2F 的直线l 与Γ交于,A B 两点,纵坐标不为0的点E 在直线4x =上,线段OE 分别与线段AB ,Γ交于,C D 两点,且2OD OC OE =⋅,证明:AC BC =.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由线段垂直平分线和三角形中位线性质可证得12124PF PF F F +=>,可知P 点轨迹为椭圆,由此可得轨迹方程;(2)由已知可知24D C x x =;当l 斜率不存在时显然不成立;当l 斜率存在时,设l 方程,将其与椭圆方程联立,结合韦达定理可得AB 中点横坐标;设():0OE y k x k ''=≠,与直线l 和椭圆方程联立可求得34k k'=-,由此可整理得到C x ,与AB 中点横坐标相同,由此可得结论.(1)连接1,MO PF,PM 是1NF 的垂直平分线,1PF PN ∴=,1222PF PF PN PF NF ∴+=+=;,M O 分别为112,NF F F 中点,224NF MO ∴==,12124PF PF F F ∴+=>,P ∴点轨迹是以12,F F 为焦点,长轴长为4的椭圆,即2a =,1c =,23b ∴=,P ∴点轨迹Γ的方程为:22143x y +=;(2)2OD OC OE =⋅ ,即OD OE OC OD =,D EC Dx x x x ∴=,由题意知:0C x >,4E x =,24D C x x ∴=,①当直线l 斜率不存在时,即:1l x =,此时1C x =,2D x <,此时24D C x x =不成立;②当直线l 斜率存在时,设():1l y k x =-,()11,A x y ,()22,B x y ,由()221431x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得:()22223484120k x k x k +-+-=,2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+∴⎨-⎪=⎪+⎩,AB ∴中点的横坐标为21224234x x k k +=+;设直线OE 的方程为:()0y k x k ''=≠,由()1y k x y k x ='=⎧⎨-⎩得:kx k k ='-,即C k x k k ='-;由22143y k xx y =⎧='⎪⎨+⎪⎩得:221234x k ='+,即221234D x k ='+;由24D C x x =得:212434k k k k =''+-,整理可得:34k k '=-,2122434324C x x kk x k k k+∴===++,C ∴为线段AB 的中点,AC BC ∴=.【点睛】关键点点睛:本题考查定义法求解轨迹方程、直线与椭圆综合应用问题;本题证明C 为AB 中点的关键是能够通过已知等式得到,C D 两点横坐标之间满足的等量关系,进而表示出AB 中点横坐标和C 点横坐标,证明二者相等即可.20.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F,离心率2e =,P为椭圆上一动点,12PF F △面积的最大值为2.(1)求椭圆E 的方程;(2)若C ,D 分别是椭圆E 长轴的左、右端点,动点M 满足MD CD ⊥,连结CM 交椭圆于点N ,O 为坐标原点.证明:OM ON ⋅为定值;(3)平面内到两定点距离之比是常数()1λλ≠的点的轨迹是圆.椭圆E 的短轴上端点为A ,点Q 在圆228x y +=上,求22QA QP PF +-的最小值.【答案】(1)22142x y +=;(2)见解析;4.【解析】【分析】(1)结合离心率和12PF F △面积的最大值列出关于,,a b c 的方程,解方程即可;(2)设直线CM 方程,写出点M 坐标,联立椭圆方程,求点N 坐标,通过向量数量积计算即可;(3)设点R 坐标,借助点Q 在圆228x y +=上,将2QA 转化成RA ,再借助椭圆定义将2PF 转化成14PF -,最后通过1,,R P F 三点共线求出最小值.(1)当P 为短轴端点时,12PF F △的面积最大,2bc =,222222,c a bc a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩解得2,a b c ===,故椭圆E 的方程为22142x y +=.(2)由(1)知,()2,0,(2,0)C D -,设直线():2CM y k x =+,11(,)N x y ,,(2,4)MD CD M k ⊥∴ ,联立221,42(2)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩整理得()22222218840k x k x k +++-=,由21284221k x k --=+得2122421k x k -=+,1124(2)21ky k x k =+=+,222244(,)2121k k N k k -∴++,2222442442121k kOM ON k k k -⋅=⨯⨯++ ,故OM ON ⋅为定值4.(3)由题意(A ,设()(0,),,R m Q x y ,使2QA QR =,()()22222,4QR x y m QAx y +-==+,整理得222282833m m x y y --++=,又点Q 在圆228x y +=上,20,883m =∴⎨-⎪=⎪⎩解得m =,(0,R 由椭圆定义得124PF PF =-,2112(4)4QA QP PF QR QP PF QR QP PF +-=+--∴=++-,当1,,R P F三点共线时,(10,,(R F 22QA QP PF +-∴4.【点睛】(1)关键在于建立,,a b c 的方程;(2)关键在于设出直线方程,联立得出点N 坐标;(3)关键在于利用题目中给出的圆的定义将2QA 转化成RA ,再结合椭圆定义,将问题简化成共线问题.21.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为坐标原点,P 为椭圆C 上的一个动点,过点E0)作OP 的平行线交椭圆C 于M ,N 两点,问:是否存在实数t (t >0),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)存在,12t =【解析】【分析】(1)由题意可得2a =,再将点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程中可求出2b ,从而可求得椭圆的方程,(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =,将直线方程代入椭圆方程中可求出22,x y ,则可得2OP ,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =,将直线方程代入椭圆方程消去y ,利用根与系数的关系,再利用两点间的距离公式表示出||,||EM EN ,再计算||||EM EN 与2OP 比较可求出t 的值,②当OP 的斜率不存在时,可得||OP =MN的方程为x ||||EM EN 的值,进而可求出t (1)由题意可得24a =,所以2a =.因为点(1,32)在椭圆C 上,所以221914a b +=,解得23b =.所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)①当OP 的斜率存在时,设直线OP 的方程为y kx =.联立方程,得22143y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得221234x k =+,2221234k y k =+.解得()2222221211212||343434k k OP k k k+=+=+++,设直线MN的方程为()()1122(,,,y k x M x y N x y =-.联立方程,得(22143y k x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩化简,得()22223412120k x x k +=+-=.因为点E0)在椭圆内部,所0∆>,221213221212,3434k x x x x k k-+=⋅=++,所以1||EM x =-.同理可得2||EN x =所以()(())22121212||||113EM EN kx xk x x x x ⋅=+=+⋅++()()22222223112122413343434k k kk k k k +-=+⋅-+=+++,假设存在实数(0)t t >),使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列,则22||||||EM EN t OP ⋅=.所以()()22222311213434k k tk k ++=⋅++.解得214t=.四为1t >,所以12t =,②当OP 的斜率不存在时,||OP =MN 的方程为x =x =22143x y +=,得234y =.所以||||2EM EN ==,当||,||,||EM t OP EN 构成等比数列时,22||||||EM EN t OP ⋅=,即2334t =.因为0t >,所以12t =.综上所述,存在实数12t =,使得||,||,||EM t OP EN 构成等比数列.22.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为x y αααα⎧=-⎪⎨=+⎪⎩(α为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.直线l 的极坐标方程为()cos sin 3m m ρθθ++=l 与曲线C 交于A ,B 两点.(1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若AB =CD .【答案】(1)2212x y +=,30mx y m ++=;(2)4.【解析】【分析】(1)消参法求曲线C 的普通方程,公式法求直线l 的直角坐标方程.(2)由(1)所得普通方程,结合圆中弦长、半径、弦心距的几何关系求圆心到直线l 的距离,再利用点线距离公式列方程求参数m ,即可得直线的倾斜角大小,由AB 、CD 的关系求CD 即可.(1)由题意,消去参数α,得曲线C 的普通方程为2212x y +=.将cos x ρθ=,sin y ρθ=代入()cos sin 3m m ρθθ++得直线l的直角坐标方程为30mx y m ++=.(2)设圆心到直线l:30mx y m ++=的距离为d,则AB =3d =.3=,解得3m =-.所以直线l的方程为60x +=,则直线l 的倾斜角为30θ=︒.所以4cos30AB CD ==︒.23.在平面直角坐标系xOy中,已知直线340x y ++=与圆1C :222x y r +=相切,另外,椭圆2C :()222210x y a b a b +=>>的离心率为32,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于C ,D 两点.且1CD =.(1)求圆1C 的方程与椭圆2C 的方程;(2)经过圆1C 上一点P 作椭圆2C 的两条切线,切点分别记为A ,B ,直线PA ,PB 分别与圆1C 相交于M ,N 两点(异于点P ),求△OAB 的面积的取值范围.【答案】(1)225x y +=,2214x y +=;(2)4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【解析】【分析】(1)由直线与圆的相切关系及点线距离公式求参数r ,即可得圆1C 的方程,根据椭圆离心率、22b CD a=及椭圆参数关系求出a 、b 、c ,即可得椭圆2C 的方程.(2)设()11,A x y 、()22,B x y 、()00,P x y ,讨论直线PA ,PB 斜率存在性,则直线PA 为()111y k x x y =-+、直线PB 为()222y k x x y =-+,联立椭圆方程并结合所得一元二次方程0∆=求1k 、2k ,进而得直线PA 为1114x x y y +=、直线PB 为2214x xy y +=,结合P 在直线PA ,PB 上有AB 为0014x xy y +=,联立椭圆方程,应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式,结合三角形面积公式得0OAB S = .(1)由题设,圆1C :222x y r +=的圆心为()0,0,因为直线340x y ++=与圆1C相切,则r ==所以圆1C 的方程为225x y +=,因为椭圆2Cc e a ==c =,由221b CD a==,则22a b =,又222a b c =+,所以22324a a a =+,解得2a =,1b =,所以椭圆2C 的方程为2214x y +=.综上,圆1C 为225x y +=,椭圆2C 为2214x y +=.(2)设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,P x y .当直线PA ,PB 斜率存在时,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则直线PA 为()111y k x x y =-+,直线PB 为()222y k x x y =-+.由()11122440y k x x y x y ⎧=-+⎨+-=⎩,消去y 得:()()()22211111111148440k x k y k x x y k x ++-+--=.所以()()()2222111111116441444k y k x k y k x ⎡⎤∆=--+--⎣⎦.令0∆=,整理得()2221111114210x k x y k y -++-=,则11111122111444x y x y x k x y y --=-==-,所以直线PA 为()11114x y x x y y -=-+,化简得:22111144x x y y y x +=+,即1114x x y y +=.经验证,当直线PA 斜率不存在时,直线PA 为2x =或2x =-也满足1114x xy y +=.同理,可得直线PB 为2214x xy y +=.因为()00,P x y 在直线PA ,PB 上,所以101014x x y y +=,202014x xy y +=.综上,直线AB 为0014x xy y +=.由00221444x xy y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,消去y 得:()22200035816160y x x x y +-+-=.所以01220835x x x y +=+,21220161635y x x y -=+.所以12AB x =-=)20203135y y +==+.又O 到直线AB的距离d ==所以)20200311235OABy S y +=⋅+ t =,[]1,4t ∈,则24444OAB t S t t t∆==++,又[]44,5t t+∈,所以△OAB 的面积的取值范围为4,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:第二问,设点及直线PA ,PB 的方程,联立椭圆结合相切关系求参数关系,进而确定PA ,PB 的方程,由P 在直线PA ,PB 上求直线AB 的方程,再联立椭圆并应用韦达定理、弦长公式、点线距离公式求三角形面积的范围.24.已知点A ,B 是抛物线x 2=2py (p 为常数且p >0)上不同于坐标原点O 的两个点,且0OA OB ⋅= .(1)求证:直线AB 过定点;(2)过点A 、B 分别作抛物线的切线,两切线相交于点M ,记 OMA 、 OAB 、 OMB 的面积分别为S 1、S 2、S 3;是否存在定值λ使得22s =λS 1S 3?若存在,求出λ值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,4λ=【解析】【分析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线AB 方程为y kx t =+,代入抛物线方程中,消去y ,。
高中数学解析几何大题专项练习
高中数学解析几何大题专项练习1、已知椭圆G:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(x,y)到椭圆上的点最远距离为52.1)求此时椭圆G的方程;2)设斜率为k(k≠0)的直线m与椭圆G相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由。
2、已知双曲线x-y=1的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆x+y=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)。
Ⅰ)求k的取值范围,并求x2-x1的最小值;Ⅱ)记直线P1A1的斜率为k1,直线P2A2的斜率为k2,那么,k1×k2是定值吗?证明你的结论。
3、已知抛物线C:y=ax^2的焦点为F,点K(-1,0)为直线l与抛物线C准线的交点,直线l与抛物线C相交于A、B两点,点A关于x轴的对称点为D。
1)求抛物线C的方程。
2)证明:点F在直线BD上;3)设FA×FB=9,求△BDK的面积。
4、已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为1/2,中点T在直线OP上,且A、O、B三点不共线。
I)求椭圆的方程及直线AB的斜率;Ⅱ)求△PAB面积的最大值。
5、设椭圆(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),直线l:x=a(b^2/a)交x轴于点A,且AF1=2AF2.Ⅰ)试求椭圆的方程;Ⅱ)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E(如图所示),若四边形DMENE的面积为27,求DE 的直线方程。
6、已知抛物线P:x^2=2py(p>0)。
Ⅰ)若抛物线上点M(m,2)到焦点F的距离为3.ⅰ)求抛物线P的方程;ⅱ)设抛物线P的准线与y轴的交点为E,过E作抛物线P的切线,求此切线方程;Ⅱ)设过焦点F的动直线l交抛物线于A、B两点,连接AO,BO并延长分别交抛物线的准线于C、D。
高中解析几何试题及答案
高中解析几何试题及答案1. 已知圆的方程为 \((x-2)^2+(y-3)^2=9\),求该圆的圆心坐标和半径。
答案:圆心坐标为 \((2, 3)\),半径为 \(3\)。
2. 求直线 \(2x + 3y - 6 = 0\) 关于点 \((1, 2)\) 对称的直线方程。
答案:对称直线的方程为 \(2x - 3y + 8 = 0\)。
3. 已知椭圆 \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)(其中\(a > b > 0\))经过点 \((2, 3)\),且离心率 \(e = \frac{c}{a}\) 为 \(\frac{1}{2}\),求椭圆的长轴和短轴长度。
答案:根据离心率 \(e = \frac{c}{a} = \frac{1}{2}\),我们有 \(c =\frac{a}{2}\)。
由于椭圆经过点 \((2, 3)\),代入椭圆方程得\(\frac{4}{a^2} + \frac{9}{b^2} = 1\)。
又因为 \(c^2 = a^2 -b^2\),代入 \(c = \frac{a}{2}\) 得 \(\frac{a^2}{4} = a^2 -b^2\),解得 \(b^2 = \frac{3}{4}a^2\)。
将 \(b^2\) 代入椭圆方程,解得 \(a^2 = 16\) 和 \(b^2 = 12\)。
因此,椭圆的长轴长度为\(2a = 32\),短轴长度为 \(2b = 24\)。
4. 求抛物线 \(y^2 = 4px\)(\(p > 0\))的焦点坐标。
答案:焦点坐标为 \((\frac{p}{2}, 0)\)。
5. 已知双曲线 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\) 的一条渐近线方程为 \(y = \frac{b}{a}x\),求双曲线的离心率。
答案:双曲线的离心率 \(e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}\)。
高中数学解析几何练习题
⾼中数学解析⼏何练习题解析⼏何练习题⼀选择题1.椭圆181622=+y x 的离⼼率为() A.31 B. 21 C. 33 D. 22 2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为()A.12B.1C.2D.4 3.设抛物线的顶点在原点,准线⽅程为2x =-,则抛物线的⽅程是( ) A 28y x =- B 28y x = C 24y x =- D 24y x =4.双曲线13622=-y x 的渐近线与圆)0()3(222>=+-r r y x 相切,则r=( ) A 3 B 2 C 3 D65.已知直线)0)(2(>+=k x k y 与抛物线C:x y 82=相交A 、B 两点,F 为C 的焦点。
若FB FA 2=,则k= A.31 B 32 C 32 D 322 6中⼼在原点,焦点在x 轴上的双曲线的⼀条渐近线经过点(4,2),则它的离⼼率为()7过点)0,1(且与直线022=--y x 平⾏的直线⽅程是()A 012=--y xB 012=+-y xC 022=-+y xD 012=-+y x8若圆⼼在x O 位于y 轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O 的⽅程是()A 22(5x y +=C 22(5)5x y -+=D 22(5)5x y ++=9若直线01-+-y x 与圆2)(22=+-y a x 有公共点,则实数a 取值范围是()A [-3 ,-1 ] B[ -1 , 3 ] C [ -3 ,1 ] D (- ∞ ,-3 ] U [1 ,+ ∞ )10若⼀个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离⼼率是A 45B 35C 25D 1511.若点O 和点F 分别为椭圆3422y x +的中⼼和左焦点,点P 为椭圆上点的任意⼀点,则?的最⼤值为A.2B.3C.6D.812已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么PA PB ? 的最⼩值为()A 4-B 3-+C 4-+D 3-+13已知抛物线22(0)y px p =>,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线与A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线⽅程为()A 1x =B 1x =-C 2x =14设圆C 与圆x 2+(y-3)2=1外切,与直线y =0相切,则C 的圆⼼轨迹为A .抛物线B .双曲线C .椭圆D .圆15已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,=3AF BF +,则线段AB的中点到y 轴的距离为() A 34 B 1 C 54 D 7416已知椭圆22122:1x y C a b +=(a >b >0)与双曲线222:14y C x -=有公共的焦点C 2的⼀条渐近线与以C 1的长轴为直径的圆相交于,A B 两点.若C 1恰好将线段AB 三等分,则()A 2a =132B 2a =13C 2b =12D 2b =2 17.在平⾯直⾓坐标系xoy 中,直线0543=-+y x 与圆422=+y x 相交于A 、B 两点,则弦AB 的长等于A. B. D.118.椭圆)0(,12222>>=+b a by a x 的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2。
高考数学解析几何专题练习与答案解析版
高考数学解析几何专题练习解析版82页1.一个顶点的坐标2,0,焦距的一半为3的椭圆的标准方程是()A.19422yxB.14922yxC.113422yxD.141322yx2.已知双曲线的方程为22221(0,0)x y a b ab,过左焦点F 1作斜率为3的直线交双曲线的右支于点P ,且y 轴平分线段F 1P ,则双曲线的离心率是( )A .3B .32C .31D .323.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,且△OAB (O 为坐标原点)的面积为22,则m 6+ m 4的值为()A .1B . 2C .3D .44.若直线经过(0,1),(3,4)A B 两点,则直线AB 的倾斜角为A .30oB.45oC.60oD.120o5.已知曲线C 的极坐标方程ρ=22cos ,给定两点P(0,π/2),Q (-2,π),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)1,3(化为极坐标为()A .)65,2( B.)6,2( C .)611,2( D.)67,2(7.曲线的参数方程为12322tyt x (t 是参数),则曲线是()A 、线段B 、直线C 、圆D 、射线8.点(2,1)到直线3x-4y+2=0的距离是()A .54B .45C .254D .4259.圆06422y x yx的圆心坐标和半径分别为()A.)3,2(、13B.)3,2(、13 C.)3,2(、13 D.)3,2(、1310.椭圆12222by x的焦点为21,F F ,两条准线与x 轴的交点分别为M 、N ,若212F F MN,则该椭圆离心率取得最小值时的椭圆方程为( )A.1222yxB.13222yxC.12222yxD.13222yx11.过双曲线的右焦点F 作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A ,B 两点,设双曲线的左顶点M ,若MAB 是直角三角形,则此双曲线的离心率e 的值为()A .32B .2C .2D .312.已知)0(12222baby ax ,N M ,是椭圆上关于原点对称的两点,P 是椭圆上任意一点且直线PN PM ,的斜率分别为21,k k ,021k k ,则21k k 的最小值为1,则椭圆的离心率为( ).(A)22 (B) 42 (C)23 (D)4313.设P 为双曲线11222yx上的一点,F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若2:3:21PF PF ,则△PF 1F 2的面积为()A .36B .12C .123D .2414.如果过点m P,2和4,m Q 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(,)P x y 在椭圆2212516xy 上,若A 点坐标为(3,0),||1AM ,且0PM AM 则||PM 的最小值是()A .2 B.3 C.2 D.316.直线l 与抛物线交于A,B 两点;线段AB 中点为,则直线l 的方程为A 、B 、、C 、D、17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b ab>>的离心率为32,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AFFB ,则k()(A )1(B )2(C )3(D )218.圆22(2)4x y与圆22(2)(1)9x y 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 -3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()A .[6,3) B.(6,2) C.(3,2) D.[6,2]21.直线l 与两直线1y 和70x y 分别交于,A B 两点,若线段AB 的中点为(1,1)M ,则直线l 的斜率为()A .23B .32 C .32D .2322.已知点0,0,1,1O A,若F 为双曲线221xy的右焦点,P 是该双曲线上且在第一象限的动点,则OA FP uu r uu r的取值范围为()A .21,1 B.21,2 C.1,2 D .2,23.若b a,满足12b a ,则直线03b yax过定点().A 21,61B .61,21C .61,21.D 21,6124.双曲线1922yx 的实轴长为 ( )A.4 B. 3 C. 2 D. 125.已知F 1、F 2分别是双曲线1by ax 2222(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若9021PF F ,且21PF F 的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是()A .2B.3C. 4D. 526.过A(1,1)、B(0,-1)两点的直线方程是()A.B.C. D.y=x 27.抛物线x y 122上与焦点的距离等于6的点横坐标是()A .1B.2C.3D.428.已知圆22:260C xyx y,则圆心P 及半径r 分别为()A 、圆心1,3P ,半径10r ;B 、圆心1,3P ,半径10r ;C 、圆心1,3P ,半径10r;D 、圆心1,3P ,半径10r。
高考数学——解析几何专题经典试题练习及解析
1 / 21高考数学解析几何专题经典试题练习及解析1、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为2,且过点A (2,1)(1)求C 的方程:(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【解析】(1)由题意可得:22222411c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得:2226,3a b c ===,故椭圆方程为:22163x y +=.(2)设点()()1122,,,M x y N x y .因为AM ⊥AN ,∴·0AM AN =,即()()()()121222110x x y y --+--=,① 当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,如图1. 代入椭圆方程消去y 并整理得:()22212k4260xkmx m +++-=,2121222426,1212km m x x x x k k-+=-=++ ②, 根据1122,y kx m y kx m =+=+,代入①整理可得:()()()()221212k1x 2140x km k x x m ++--++-+=将②代入,()()()22222264k 121401212m kmkm k m k k-⎛⎫++---+-+= ⎪++⎝⎭,2 / 21整理化简得()()231210k m k m +++-=,∵2,1A ()不在直线MN 上,∴210k m +-≠,∴23101k m k ++=≠,,于是MN 的方程为2133y k x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 所以直线过定点直线过定点21,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭. 当直线MN 的斜率不存在时,可得()11,N x y -,如图2.代入()()()()121222110x x y y --+--=得()2212210x y -+-=,结合2211163x y +=,解得()1122,3x x ==舍,此时直线MN 过点21,33E ⎛⎫-⎪⎝⎭,由于AE 为定值,且△ADE 为直角三角形,AE 为斜边,3 / 21所以AE 中点Q 满足QD 为定值(AE=). 由于()21,32,13,A E ⎛⎫-⎪⎝⎭,故由中点坐标公式可得41,33Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 故存在点41,33Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得|DQ|为定值. 2、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C 满足3OC OF =,点B 在椭圆上(B 异于椭圆的顶点),直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,且P 为线段AB 的中点、求直线AB 的方程、【答案】(Ⅰ)221189x y +=;(Ⅰ)132y x =-,或3y x =-、 【解析】(Ⅰ)椭圆()222210x y a b a b +=>>的一个顶点为()0,3A -,∴3b =,由OA OF=,得3c b ==,又由222a b c =+,得2228313a =+=,所以,椭圆的方程为221189x y +=;(Ⅱ)直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以CP AB ⊥,根据题意可知,直线AB 和直线CP 的斜率均存在,4 / 21设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为3y kx ,即3y kx =-,2231189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =或21221k x k =+. 将21221k x k =+代入3y kx =-,得222126321213k y k k k k =⋅--=++, 所以,点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为()0,3-,所以点P 的坐标为2263,2121k k k -⎛⎫⎪++⎝⎭, 由3OC OF =,得点C 的坐标为()1,0,所以,直线CP 的斜率为222303216261121CPk k k k k k --+=-+-+=, 又因为CP AB ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-或3y x =-. 3、已知椭圆2222:1x y C a b+=过点(2,1)A --,且2a b =(Ⅰ)求椭圆C 的方程:5 / 21(Ⅱ)过点(4,0)B -的直线l 交椭圆C 于点,M N ,直线,MA NA 分别交直线4x =-于点,P Q 、求||||PB BQ 的值【解析】(1)设椭圆方程为:()222210x y a b a b+=>>,由题意可得:224112a ba b⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得:2282a b ⎧=⎨=⎩, 故椭圆方程为:22182x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,直线MN 的方程为:()4y k x =+,与椭圆方程22182x y +=联立可得:()222448x k x ++=,即:()()222241326480k x k x k +++-=,则:2212122232648,4141k k x x x x k k --+==++. 直线MA 的方程为:()111122y y x x ++=++, 令4x =-可得:()()()1111111141214122122222P k x k x y x y x x x x ++-++++=-⨯-=-⨯-=++++, 同理可得:()()222142Q k x y x -++=+.6 / 21很明显0P Q y y <,且:PQPB y PQy =,注意到: ()()()()()()()()122112121242424421212222P Q x x x x x x y y k k x x x x +++++⎛⎫+++=-++=-+⨯ ⎪++++⎝⎭, 而:()()()()()122112124242238x x x x x x x x +++++=+++⎡⎤⎣⎦2222648322384141k k k k ⎡⎤⎛⎫--=+⨯+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()()22226483328412041k k k k -+⨯-++=⨯=+,故0,P Q P Q y y y y +==-.从而1PQPB y BQy ==. 4、已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值. 【解析】(1)由题意可知直线AM 的方程为:13(2)2y x -=-,即24-=-x y . 当y =0时,解得4x =-,所以a =4,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>过点M (2,3),可得249116b +=, 解得b 2=12.7 / 21所以C 的方程:2211612x y +=.(2)设与直线AM 平行的直线方程为:2x y m -=,如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM 距离比较远的直线与椭圆的切点为N ,此时△AMN 的面积取得最大值.联立直线方程2x y m -=与椭圆方程2211612x y +=,可得:()2232448m y y ++=,化简可得:2216123480y my m ++-=,所以()221444163480m m ∆=-⨯-=,即m 2=64,解得m =±8,与AM 距离比较远的直线方程:28x y -=, 直线AM 方程为:24-=-x y ,点N 到直线AM 的距离即两平行线之间的距离,利用平行线之间的距离公式可得:d==,由两点之间距离公式可得||AM==.所以△AMN的面积的最大值:11825⨯=.5、如下图已知椭圆221:12xC y+=,抛物线22:2(0)C y px p=>,点A是椭圆1C与抛物线2C的交点,过点A的直线l交椭圆1C于点B,交抛物线2C于M(B,M不同于A)(Ⅰ)若116=p,求抛物线2C的焦点坐标;(Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值、【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】(Ⅰ)当116=p时,2C的方程为218y x=,故抛物线2C的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x yB x y M x y I x y mλ=+,8/ 219 / 21由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,40p ≤, 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .10 / 21将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p模拟试题1、在平面直角坐标系中,曲线Γ:0(),F x y =和函数21()4f x x =的图像关于点(1,2)对称. (1)函数21()4f x x =的图像和直线4y k x =⋅+交于A 、B两点,O 是坐标原点,求证:2AOB π∠=; (2)求曲线Γ的方程;(3)对于(2),依据课本章节《圆锥曲线》的抛物线的定义,求证:曲线Γ为抛物线.【解析】(1)设()()1122,,A B x y x y ,,由2144y x y kx ⎧=⎪⎨⎪=+⎩得24160x kx --=,则1212+4,16x x k x x =⋅=-, 又1212+OA OB x x y y ⋅=⋅⋅ ()()22112121222211++16+160441616x x x x x x x x =⋅⋅=⋅⋅=-⨯-=,11 / 21所以OA OB ⊥,所以2AOB π∠=;(2)设曲线Γ:0(),F x y =上任意一点(),P x y ,点P 关于点(1,2)对称的点()111,P x y ,则1124x xy y =-⎧⎨=-⎩,代入到214y x =中得()21424y x -=-, 所以曲线Γ的方程是2134y x x =-++;(3)设曲线Γ:0(),F x y =上任意一点(),P x y ,则满足2134y x x =-++,设点()2,3F ,直线:5l y =,则()()22223PFx y =-+-()()22222211233244x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()2222251123544x x x x y ⎛⎫⎛⎫=-+=-++-= ⎪ ⎪⎝⎭-⎝⎭,所以曲线Γ:0(),F x y =上任意一点P 到点()2,3F 的距离与到直线:5l y =的距离相等,根据抛物线的定义得到曲线Γ为抛物线.2、点P 是直线2y =-上的动点,过点P 的直线1l 、2l 与抛物线2y x 相切,切点分别是A 、B .(1)证明:直线AB 过定点;(2)以AB 为直径的圆过点()2,1M ,求点P 的坐标及圆的方程. 【解析】(1)设点()11,A x y 、()22,B x y 、(),2P b -,对函数2yx 求导得2y x '=,所以,直线1l 的方程为()1112y y x x x -=-,即1120x x y y --=,同理可得直线2l 的方程为2220x x y y --=,12 / 21将点P 的坐标代入直线1l 、2l 的方程得1122220220bx y bx y -+=⎧⎨-+=⎩,所以,点A 、B 的坐标满足方程220bx y -+=,由于两点确定一条直线,所以,直线AB 的方程为220bx y -+=,该直线过定点()0,2; (2)设直线AB 的方程为()22y kx k b =+=,将直线AB 的方程与抛物线的方程联立得220x kx --=,则240k ∆=+>,由韦达定理得122x x =-,12x x k +=,因为()2,1M 在AB 为直径的圆上,所以0MA MB ⋅=,()()11112,12,1MA x y x kx =--=-+,同理()222,1MB x kx =-+,()()()()()()()21212121222111250MA MB x x kx kx k x x k x x ∴⋅=--+++=++-++=,即2230k k +-=,解得1k =或3k =-.当1k =时,1,22P ⎛⎫-⎪⎝⎭,直线AB 的方程为2y x =+,圆心为15,22⎛⎫⎪⎝⎭,半径2r ==,圆的标准方程为22159222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 当3k =-时,3,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,直线AB 的方程为32y x =-+,圆心为313,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,半径r ==2231385222x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 综上所述,当1k =时,1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,圆的标准方程为22159222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;13 / 21当3k =-时,3,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,圆的标准方程为2231385222x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.3、设椭圆E 的方程为2212x y +=,斜率为1的动直线l 交椭圆E 于A 、B 两点,以线段AB 的中点C 为圆心,AB 为直径作圆S(1)求圆心C 的轨迹方程,并描述轨迹的图形; (2)若圆S 经过原点,求直线l 的方程;(3)证明:圆S 内含或内切于圆223x y +=.【答案】(1)圆心C的轨迹方程为1233y x x ⎛⎫=--<< ⎪ ⎪⎝⎭,轨迹为线段;(2)3y x =±;(3) 【解析】(1)设斜率为1的动直线l 的方程为y x t =+,联立椭圆方程2222x y +=,可得2234220x tx t ++-=,设()11,A x y 、()22,B x y ,则()2221612222480t t t ∆=--=->,即t <<由韦达定理得1243t x x +=-,212223t x x -=,则中点2,33t t C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得圆心C的轨迹方程为12y x x ⎛=-<< ⎝⎭,即轨迹为线段; (2)由(1)可得AB ===可得圆S 的方程为2222124339t t t x y -⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若圆S 经过原点,可得()2243599t t -=,解得3t =±,14 / 21因此,直线l的方程为y x =±; (3)圆223x y +=的圆心设为()0,0O圆S 的圆心2,33t t S ⎛⎫-⎪⎝⎭由222225124133393933t t OS t ⎫⎛⎫--=--+=+-⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()03m m =<<,则2293m t -=,可得()2222941312033333m m OS m ⎫--=+-=--≤⎪⎪⎝⎭, 可得圆S 内含或内切于圆223x y +=.4、在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C 关于x 轴对称,顶点为坐标原点,且经过点()2,2 (1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点()1,0Q 的直线交抛物线于M 、N 两点,P 点是直线:1l x =-上任意一点.证明:直线PM PQ PN 、、的斜率依次成等差数列.【解析】(1)由条件设抛物线为22y px =,而点()2,2在抛物线上,从而有2222p =⨯,得1p =,故抛物线方程为22y x =;(2)设点()1,P t -是直线l 上任意一点,15 / 21由条件知直线MN 的斜率不等于0,设:1MN x my =+交抛物线于()()1122,,M x y N x y 、,由212x my y x=+⎧⎨=⎩可得:2220y my --= 从而有12122,2y y m y y +==-1212112PM PN PQ y t y t tk k k x x --===-++,, 121211PM PN y t y tk k x x --+=+++ ()()()12122121222424my y tm y y tm y y m y y +-+-=+++222424tm t t m --==-+, 而2PQ k t =-,即证2PM PN PQ k k k +=. 即证直线PM ,PQ ,PN 的斜率成等差数列.5、已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率是2,原点到直线1x y a b +=的距离等于3. (1)求椭圆C 的标准方程.(2)已知点()0,3Q ,若椭圆C 上总存在两个点,A B 关于直线y x m =+对称,且328QA QB ⋅<,求实数m 的取值范围【答案】(1)22142x y+=;(2)13⎛⎫⎪⎪⎝⎭,.【解析】(1)因为椭圆的离心率是2,原点到直线1x ya b+=的距离等于3,所以=⎪⎪⎨=,解得224,2a b==,所以椭圆C的标准方程为22142x y+=、(2)根据题意可设直线AB的方程为y x n=-+,联立22142y x nx y=-+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得22342(2)0x nx n-+-=,由22(4)432(2)0n n=--⨯⨯->△,得26n<、设1122(),(,)A x x nB x x n-+-+,,则()21212224,33nnx x x x-+==又设AB的中点为00()M x x n-+,,则12002,233x x n nx x n+==-+=.由于点M在直线y x m=+上,所以233n nm=+,得3n m=-代入26n<,得296m<,所以m<<,因为1122(,3),(,3)QA x x n QB x x n=-+-=-+-,所以212122(3)()(3)QA QB x x n x x n⋅=--++-2224(2)4(3)3619(3)333n n n n nn---+=-+-=.由328QA QB⋅<,得2361928n n-+<,即13n-<<,所以133m-<-<,即113m-<<,16/ 2117 / 21所以113m m ⎧<<⎪⎪⎨⎪-<<⎪⎩,解得13m <<.实数m的取值范围为133⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,. 6、椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 与长轴垂直的直线与椭圆在第一象限相交于点M ,1||2MF =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设椭圆C 的左顶点为A ,右顶点为B ,点P 是椭圆上的动点,且点P 与点A ,B 不重合,直线PA 与直线3x =相交于点S ,直线PB 与直线3x =相交于点T ,求证:以线段ST 为直径的圆恒过定点.【答案】(1)2214x y +=;(2)证明见解析. 【解析】(1)由题意,离心率为c e a ==,右焦点为(),0F c ,将x c =代入22221x y a b +=,可得2b y a=±;又过椭圆右焦点F 与长轴垂直的直线与椭圆在第一象限相交于点M ,1||2MF =,所以21||2b MF a ==,联立2212c a b a ⎧==⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:2a =,1b =,18 / 21所以椭圆C 的标准方程为2214x y +=;(2)证明:由(1)知()2,0A -,()2,0B ,设直线AP 的斜率为k ,则直线AP 的方程为(2)y k x =+, 联立3x =得()3,5S k ;设()00,P x y 代入椭圆的方程有:()22000124x y x +=≠±整理得:()220144y x =--,故2020144y x =--, 又002y k x =+,002y k x '=-(k ,k '分别为直线PA ,PB 的斜率) 所以2020144y kk x '==--, 所以直线PB 的方程为:1(2)4y x k =--,联立3x =得13,4T k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭, 所以以ST 为直径的圆的方程为:2225151(3)2828k k x y k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+--=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,令0y =,解得:3x =±, 所以以线段ST为直径的圆恒过定点3⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭. 7、已知定点()1,0M -,圆()22:116N x y -+=,点Q 为圆N 上动点,线段MQ 的垂直平分线交NQ 于19 / 21点P ,记P 的轨迹为曲线C (1)求曲线C 的方程;(2)过点M 与N 作平行直线1l 和2l ,分别交曲线C 于点A 、B 和点D 、E ,求四边形ABDE 面积的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)6. 【解析】(1)由中垂线的性质得PM PQ =,42MP NP PQ NP MN ∴+=+=>=, 所以,动点P 的轨迹是以M 、N 为焦点,长轴长为4的椭圆,设曲线C 的方程为()222210x y a b a b +=>>,则2a =,b =,因此,曲线C 的方程为:22143x y +=;(2)由题意,可设2l 的方程为1x ty =+,联立方程得()2222134690431x y t y ty x ty ⎧+=⎪⇒++-=⎨⎪=+⎩, 设()11,D x y 、()22,E x y ,则由根与系数关系有122122634934t y y t y y t ⎧+=-⎪⎪+⎨⎪⋅=-⎪+⎩,所以()2212134t DE t +===+,20 / 21同理()2212134t AB t +=+,1l 与2l的距离为d =所以,四边形ABDE的面积为24S =,u =,则1u ≥,得224241313u S u u u==++,由双勾函数的单调性可知,函数13y u u=+在[)1,+∞上为增函数, 所以,函数2413S u u=+在[)1,+∞上为减函数, 当且仅当1u =,即0t =时,四边形ABDE 的面积取最大值为6.8、已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为椭圆上任意一点,当1260F MF ∠=︒时,12F MF △2b =(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过椭圆C 内的一点()0,t 作斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,若对任意实数k ,存在实数m ,使得124k k mk +=,求实数m 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=;(2)1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 【解析】(1)设1MF m =,2MF n =,则2m n a +=,在12MF F △中,1sin 602S mn =︒=4mn =, 由余弦定理可得2222cos604m n mn c +-︒=,即()2234m n mn c +-=,21 / 21代入计算可得223a c -=,23b ∴=,又2b =,2a ∴=,则椭圆C 的方程为22143x y +=; (2)设直线l 的方程为y kx t =+, 由22143y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2223484120k x ktx t +++-=, 设()11,A x y ,()22,B x y , 则122834kt x x k +=-+,212241234t x x k-=+. ()212121221212122223t x x y y t t kt k k k k k k x x x x x x t ++=+=+++=+=--. 由124k k mk +=对任意k 成立,得()221223t m t =--, ()23212m t m -∴=, 又()0,t 在椭圆内部,203t ∴<<, 即()321032m m-<<,解得12m >. m ∴的取值范围是1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.。
高三数学解析几何专题(含解析)
高三数学解析几何专题(含解析)1.【理科】已知动点P到点A(-1,0)和B(1,0)的距离分别为d1和d2,且∠APB=2θ,且d1d2cos2θ=1.Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;Ⅱ)过点B作直线l交轨迹C于M,N两点,交直线x=4于点E,求|EM||EN|的最小值。
2.已知椭圆C:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的离心率为2,其左、右焦点为F1、F2,点P是坐标平面内一点,且|OP|=7/2,PF·PF3/12=4.其中O为坐标原点。
I)求椭圆C的方程;Ⅱ)如图,过点S(0,1/3),且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
3.已知两定点F1(-2,0)、F2(2,0),满足条件PF2-PF1=2的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。
Ⅰ)求k的取值范围;Ⅱ)如果AB=63,且曲线E上存在点C,使OA+OB=mOC,求m的值和△ABC的面积S。
4.已知抛物线W:y=ax^2经过点A(2,1),过A作倾斜角互补的两条不同的直线L1、L2.1)求抛物线W的方程及其准线方程;2)当直线L1与抛物线W相切时,求直线L2与抛物线W所围成封闭区域的面积;3)设直线L1、L2分别交抛物线W于B、C两点(均不与A重合),若以BC为直径的圆与抛物线的准线相切,求直线BC的方程。
5.动点M(x,y)到定点F(-1,0)的距离与到y轴的距离之差为1.I)求动点M的轨迹C的方程;II)过点Q(-3,0)的直线l与曲线C交于A、B两点,问直线x=3上是否存在点P,使得△PAB是等边三角形?若存在,求出所有的点P;若不存在,请说明理由。
6.椭圆M的中心在坐标原点D,左、右焦点F1、F2在x轴上,抛物线N的顶点也在原点D,焦点为F2,椭圆M与抛物线N的一个交点为A(3,26)。
[必刷题]2024高三数学下册解析几何专项专题训练(含答案)
[必刷题]2024高三数学下册解析几何专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题:1. 在直角坐标系中,点A(2,3)关于原点O的对称点坐标是()A. (2,3)B. (2,3)C. (2,3)D. (3,2)2. 已知直线l的斜率为1,且过点P(1,2),则直线l的方程为()A. x+y3=0B. xy+3=0C. x+y+3=0D. xy3=03. 圆C的方程为x^2+y^2=4,点D(3,0)在圆外,则直线CD的斜率为()A. 1B. 1C. 3D. 34. 下列关于椭圆的方程中,离心率最小的是()A. x^2/4 + y^2/9 = 1B. x^2/9 + y^2/4 = 1C. x^2/16 + y^2/25 = 1D. x^2/25 + y^2/16 = 15. 设双曲线x^2/a^2 y^2/b^2 = 1的渐近线方程为y=kx,则k 的值为()A. a/bB. b/aC. a/bD. b/a6. 在平面直角坐标系中,点A(1,2)到直线y=3x+1的距离为()A. 2B. 3C. 4D. 57. 已知抛物线y^2=8x的焦点坐标为()A. (2,0)B. (2,0)C. (0,2)D. (0,2)8. 若直线y=2x+3与圆(x1)^2+(y2)^2=16相交,则交点的个数为()A. 0B. 1C. 2D. 39. 在等轴双曲线x^2 y^2 = 1上,点P到原点的距离为2,则点P的坐标为()A. (1,1)B. (1,1)C. (1,1)D. (1,1)10. 已知点A(2,3)和点B(2,1),则线段AB的中点坐标为()A. (0,2)B. (0,4)C. (2,2)D. (2,4)二、判断题:1. 直线y=2x+1的斜率为2,截距为1。
()2. 两个圆的半径分别为1和2,圆心距为3,则这两个圆相交。
()3. 椭圆的离心率越大,其形状越接近圆。
()4. 抛物线的焦点到准线的距离等于其焦距的一半。
高考解析几何典型大题专项训练(解答题、难)
解析几何解析几何型解答题,着重考查直线与圆锥曲线的位置关系,求解时除了运用设而不求,整体思维外,还要用到平面几何的基本知识和向量的基本方法,解题过程始终围绕如何简化运算展开;有些问题用常规方法解答,运算往往比较复杂,此时若能以形助数,运用平面几何以及向量的方法,则会大大简化解题过程. 函数与方程思想,在解析几何中也常用到.一、求标准方程、求值典例1:已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的两个焦点与短轴的一个端点的连线构成等边三角形,直线0122=-++y x 与以椭圆C 的右焦点为圆心,椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点D C B ,,是椭圆上不同于椭圆顶点的三点,点B 与点D 关于原点O 对称.设直线OC OB CB CD ,,,的斜率分别为4321,,,k k k k ,且4321k k k k =.①求21k k 的值; ②求22OC OB +的值.典例2:已知抛物线)0(2:2>=p px y E 上一点)4,(0x M 到焦点F 的距离045x MF =. (1) 求E 的方程;(2) 过F 的直线l 与E 相交于B A ,两点,AB 的垂直平分线l '与E 相交于D C ,两点,若0=⋅AD AC ,求直线l 的方程.变式练习1: 已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x G 的两个焦点分别为21,F F ,其离心率为23,椭圆G 上一点M 满足021=⋅MF MF ,且21F MF∆的面积为1. (1)求椭圆G 的方程;(2)过椭圆G 长轴上的点)0,(t P 的直线l 与圆1:22=+y x O 相切于点Q (P 与Q 不重合),交椭圆G 于B A ,两点,若BP AQ =,求实数t 的值.二、定点、定值问题典例1:已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的离心率为23,),0,0(),,0(),0,(O b B a A OAB ∆的面积为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:BM AN ⋅为定值.典例2:已知抛物线)0(2:2>=p px y E 的焦点为F ,过F 且垂直于x 轴的直线与抛物线E 交于T S ,两点,以)0,3(P 为圆心的圆过点T S ,,且 90=∠SPT .(1)求抛物线E 和圆P 的方程;(2)设M 是圆P 上一点,过点M 且垂直于FM 的直线l 交E 于B A ,两点,证明:FB FA ⊥.典例3:已知抛物线)0(2:2>=p px y C 过点)2,(m M ,其焦点为2,=MF F .(1)求抛物线C 的方程;(2)设E 为y 轴上异于原点的任意一点,过点E 作不经过原点的两条直线分别与抛物线C 和圆1)1(:22=+-y x F 相切,切点分别为B A ,,求证:直线AB 过定点.变式练习1: 已知焦距为32的椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左焦点为1F 、上顶点为D ,直线1DF 与椭圆C 的另一个交点为H ,且H F DF 117=.(1)求椭圆的方程;(2)点A 是椭圆C 的右顶点,过点)0,1(B 且斜率为)0(≠k k 的直线l 与椭圆C 相交于F E ,两点,直线AF AE ,分别交直线3=x 于N M ,两点,线段MN 的中点为P .记直线PB 的斜率为k ',求证:k k '⋅为定值.变式练习2: 已知椭圆)0(1:22221>>=+b a by a x C 的离心率为23,)1,2(-P 是1C 上一点. (1)求椭圆1C 的方程;(2)设Q B A ,,是P 分别关于两坐标轴及原点的对称点,平行于AB 的直线l 交1C 于异于Q P ,的两点D C ,.点C 关于原点的对称点为E .证明:直线PE PD ,与y 轴围成的三角形是等腰三角形.三、最值问题典例1:平面直角坐标系xOy 中,椭圆()012222>>=+b a by a x C :的离心率是23,抛物线y x E 2:2=的焦点F 是C 的一个顶点。
高中数学解析几何复习题(圆、椭圆)
解析几何复习题(圆、椭圆)姓名: 班级:1. 已知一个圆与y 轴相切,在直线y x =截得的弦长为1l :30x y -=上,求此圆的方程。
2. 求圆c :22(1)(2)5x y ++-=关于点(3,4)对称的圆的方程。
3. 若点00(,)M x y 在圆222x y r +=的内部,则直线200:l x x y y r +=与圆的位置关系怎样。
4. 点M 为22:(1)(2)4c x y -+-=的点,求M 到直线:210l x y -+=的最值。
5. 已知集合22{(,)|4,}M x y x y x o =+=≥,{(,)|}N x y y x b ==+且M N ⋂≠∅,求b 的取值范围。
6. 求经过点P (2,3)与圆224x y +=相切的切线的方程。
7. 已知221:9945140o x y x +-+=,222:993610o x y x +--=的交点为A 、B ,求AB 垂直平分线的方程。
8. 若(,)p x y 是圆22(3)(3)1x y -+-=上的动点,求y x,23x y +,22x y +的最值。
9. 椭圆2244x y +=上一点P 到其左焦点的距离为72,求P 到右准线的距离。
10.已知椭圆22:14x c y +=,求椭圆C 关于直线:30l x y --=成轴对称的椭圆'c 的方程。
11.已知一直线与椭圆224936x y +=相交于A 、B 两点,弦AB 的中点为M (1,1),求AB 的方程。
12.求椭圆221164x y +=上的点P 到直线:20l x y +=的距离的最大值及此时P 点的坐标。
13.椭圆2214924x y +=上有一点M ,与两焦点12F F 、满足12MF MF ⊥,求12MF F S △。
14.椭圆221259x y +=上一点M 到焦点1F 的距离为2,N 是1MF 的中点,O 是原点,求||ON 。
15.以椭圆的焦点弦为直径的圆与相应的准线的位置关系如何?16.若椭圆22149x y m +=+的一条准线为92y =-,求m 的值。
高三数学练习题:解析几何专项
高三数学练习题:解析几何专项
一、直线与平面的关系
1. 设直线L的方程为2x+y=5,平面α的方程为x-y+z=3,求直线L与平面α的交点坐标。
2. 已知直线L过点A(1,2,3),且与平面α:2x-y+3z=7垂直,求直线L的方程。
二、线段与平面的关系
1. 在直角坐标系中,已知线段AB的中点坐标为M(-3,4,5),A点坐标为(-5,2,3),求B点坐标。
2. 平面α:2x+y-z+4=0与平面β:-x+2y+2z-5=0相交于直线L,求直线L的方程。
三、二次曲线与直线的关系
1. 已知抛物线C:y=ax^2+bx+c,其中a<0,顶点坐标为(1,2),与直线L:y=2x-1相切于点P,求抛物线的方程。
2. 设曲线C为椭圆,焦点坐标为F1(2,0)和F2(4,0),且过点P(3,6)的准线与曲线C 相交于点Q,求点Q的坐标。
四、平面与平面的关系
1. 已知平面α的法向量为n1=(1,2,-3),平面β过点A(-1,1,2)且与平面α垂直,求平面β的方程。
2. 平面α过点A(1,2,3)且与直线L:x=2t,y=-t,z=4t相交,求平面α的方程。
以上就是解析几何专项的高三数学练习题。
希望同学们能结合所学知识,认真思考并解答出题目中的问题,提升自己的解析几何能力。
祝愿大家在数学学习上取得优异的成绩!。
高中数学平面解析几何练习题(含解析)
高中数学平面解析几何练习题(含解析)一、单选题1.若曲线C :2224100x y ax ay a ++--=表示圆,则实数a 的取值范围为( ) A .()2,0- B .()(),20,-∞-⋃+∞ C .[]2,0-D .(][),20,-∞-+∞2.过点1,2,且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是( ) A .24y x =B .24y x =-C .212=-x yD .212x y =3.过 ()()1320A B --,,,两点的直线的倾斜角是( )A .45︒B .60︒C .120D .1354.已知()3,3,3A ,()6,6,6B ,O 为原点,则OA 与BO 的夹角是( ) A .0B .πC .π2D .2π35.已知抛物线2:4C y x =与圆22:(1)4E x y -+=交于A ,B 两点,则||AB =( )A .2B .C .4D .6.已知抛物线2x my =焦点的坐标为(0,1)F ,P 为抛物线上的任意一点,(2,2)B ,则||||PB PF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .1127.动点P ,Q 分别在抛物线24x y =和圆228130+-+=x y y 上,则||PQ 的最小值为( )A .B C D 8.直线2360x y +-=关于点(1,1)对称的直线方程为( ) A .3220x y -+= B .2370x y ++= C .32120x y --=D .2340x y +-=9.已知椭圆2222:1()0x c bb y a a +>>=的上顶点为A ,左、右焦点分别为12,F F ,连接2AF 并延长交椭圆C 于另一点B ,若12:7:3F B F B =,则椭圆C 的离心率为( )A .14B .13C .12D 10.“1m =”是“直线1l :()410m x my -++=与直线2l :()220mx m y ++-=互相垂直”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二、填空题11.直线2310x y -+=与5100x y +-=的夹角为________.12.已知圆:C 2220x y x ++=,若直线y kx =被圆C 截得的弦长为1,则k =_______. 13.过四点(0,0),(4,0),(1,1),(4,2)-中的三点的一个圆的方程为____________. 14.写出与圆221x y +=和圆()()224316x y -++=都相切的一条切线方程___________.三、解答题15.已知△ABC 底边两端点(0,6)B 、(0,6)C -,若这个三角形另外两边所在直线的斜率之积为49-,求点A 的轨迹方程.16.已知1F 、2F 是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且12PF PF ⊥.若12PF F △的面积为9,求实数b 的值.17.已知圆C :22120x y Dx Ey +++-=关于直线x +2y -4=0对称,且圆心在y 轴上,求圆C 的标准方程.18.已知椭圆C :22142x y +=,()0,1A ,过点A 的动直线l 与椭圆C 交于P 、Q 两点.(1)求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;(2)是否存在常数,使得AP AQ OP OQ λ⋅+⋅为定值?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.参考答案:1.B【分析】根据圆的一般式变形为标准式,进而可得参数范围. 【详解】由2224100x y ax ay a ++--=, 得()()2222510x a y a a a ++-=+, 由该曲线表示圆, 可知25100a a +>, 解得0a >或2a <-, 故选:B. 2.C【分析】设抛物线方程为2x my =,代入点的坐标,即可求出m 的值,即可得解; 【详解】解:依题意设抛物线方程为2x my =,因为抛物线过点1,2, 所以()212m =⨯-,解得12m =-,所以抛物线方程为212=-x y ;故选:C 3.D【分析】根据两点坐标求出直线的斜率,结合直线倾斜角的范围即可得出结果. 【详解】由已知直线的斜率为 ()03tan 1018021k αα--===-≤<--,,所以倾斜角135α=. 故选:D. 4.B【分析】求出OA 和BO ,利用向量关系即可求出.【详解】因为()3,3,3A ,()6,6,6B ,则()3,3,3OA =,()6,6,6BO =---, 则3cos ,1OA BO OA BO OA BO⨯⋅<>===-⋅,所以OA 与BO 的夹角是π. 故选:B. 5.C【分析】先联立抛物线与圆求出A ,B 横坐标,再代入抛物线求出纵坐标即可求解.【详解】由对称性易得A ,B 横坐标相等且大于0,联立()222414y xx y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩得2230x x +-=,解得123,1x x =-=,则1A B x x ==,将1x =代入24y x =可得2y =±,则||4AB =. 故选:C. 6.A【分析】先根据焦点坐标求出m ,结合抛物线的定义可求答案. 【详解】因为抛物线2x my =焦点的坐标为()0,1,所以14m=,解得4m =. 记抛物线的准线为l ,作PN l ⊥于N ,作BAl 于A ,则由抛物线的定义得||||||||||3PB PF PB PN BA +=+=,当且仅当P 为BA 与抛物线的交点时,等号成立.故选:A. 7.B【分析】设2001,4P x x ⎛⎫⎪⎝⎭,根据两点间距离公式,先求得P 到圆心的最小距离,根据圆的几何性质,即可得答案.【详解】设2001,4P x x ⎛⎫⎪⎝⎭,圆化简为22(4)3x y +-=,即圆心为(0,4)所以点P 到圆心的距离d = 令20t x =,则0t ≥, 令21()1616f t t t =-+,0t ≥,为开口向上,对称轴为8t =的抛物线, 所以()f t 的最小值为()812f =,所以min d所以||PQ的最小值为min d =故选:B 8.D【分析】设对称的直线方程上的一点的坐标为()x y ,,则其关于点()1,1对称的点的坐标为(2,2)x y --,代入已知直线即可求得结果.【详解】设对称的直线方程上的一点的坐标为()x y ,,则其关于点()1,1对称的点的坐标为(2,2)x y --,以(2,2)x y --代换原直线方程中的(,)x y 得()()223260x y -+--=,即2340x y +-=.故选:D. 9.C【分析】根据椭圆的定义求得12,F B F B ,在1ABF 中,利用余弦定理求得22cos F AF ∠,在12AF F △中,再次利用余弦定理即可得解.【详解】解:由题意可得122F B F B a +=, 因为12:7:3F B F B =, 所以1273,55F B a F B a ==, 因为A 为椭圆的上顶点,所以12AF AF a ==,则85AB a =,在1ABF 中,22222211221644912525cos 82225a a a AF AB BF F AF AF ABa a +-+-∠===⨯⨯,在12AF F △中,122212121222cos F F AF AF A F A F A F F =+∠-, 即222224c a a a a =+-=,所以12c a =,即椭圆C 的离心率为12. 故选:C.10.A【分析】根据给定直线方程求出12l l ⊥的等价条件,再利用充分条件、必要条件的定义判断作答.【详解】依题意,12(4)(2)0l l m m m m ⊥⇔-++=,解得0m =或1m =,所以“1m =”是“直线1l :()410m x my -++=与直线2l :()220mx m y ++-=互相垂直”的充分不必要条件. 故选:A 11.4π##45︒ 【分析】根据直线方程可得各直线斜率,进而可得倾斜角之间的关系,从而得夹角. 【详解】直线2310x y -+=的斜率123k ,即倾斜角α满足2tan 3α=, 直线5100x y +-=的斜率215k =-,即倾斜角β满足1tan 5β=-,所以()12tan tan 53tan 1121tan tan 153βαβαβα----===-+⎛⎫+-⨯ ⎪⎝⎭, 所以34βαπ-=,又两直线夹角的范围为0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以两直线夹角为4π,故答案为:4π. 12.【分析】将圆C 一般方程化为标准方程,先求圆心到直线的距离,再由圆的弦长公式即可解出k 的值.【详解】解:将2220x y x ++=化为标准式得()2211x y ++=,故半径为1;圆心()1,0-到直线y kx =,由弦长为1可得1=,解得k =故答案为:13.()()222313x y -+-=或()()22215x y -+-=或224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭. 【分析】方法一:设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,根据所选点的坐标,得到方程组,解得即可;【详解】[方法一]:圆的一般方程依题意设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,(1)若过()0,0,()4,0,()1,1-,则01640110F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪+-++=⎩,解得046F D E =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,所以圆的方程为22460x y x y +--=,即()()222313x y -+-=;(2)若过()0,0,()4,0,()4,2,则01640164420F D F D E F =⎧⎪++=⎨⎪++++=⎩,解得042F D E =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩,所以圆的方程为22420x y x y +--=,即()()22215x y -+-=;(3)若过()0,0,()4,2,()1,1-,则0110164420F D E F D E F =⎧⎪+-++=⎨⎪++++=⎩,解得083143F D E ⎧⎪=⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩,所以圆的方程为22814033x y x y +--=,即224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(4)若过()1,1-,()4,0,()4,2,则1101640164420D E F D F D E F +-++=⎧⎪++=⎨⎪++++=⎩,解得1651652F D E ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,所以圆的方程为2216162055x y x y +---=,即()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭;故答案为:()()222313x y -+-=或 ()()22215x y -+-=或 224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭. [方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心) 设()()()()0,04,01,14,2A B C D -点,,,(1)若圆过、、A B C 三点,圆心在直线2x =,设圆心坐标为(2,)a ,则()224913,a a a r +=+-⇒===22(2)(3)13x y -+-=; (2)若圆过A B D 、、三点, 设圆心坐标为(2,)a,则2244(2)1,a a a r +=+-⇒==22(2)(1)5x y -+-=;(3)若圆过 A C D 、、三点,则线段AC 的中垂线方程为1y x =+,线段AD 的中垂线方程 为25y x =-+,联立得47,33x y r ==⇒,所以圆的方程为224765()()339x y -+-=;(4)若圆过B C D 、、三点,则线段BD 的中垂线方程为1y =, 线段BC 中垂线方程为57y x =-,联立得813,155x y r ==⇒=,所以圆的方程为()228169()1525x -y +-=. 故答案为:()()222313x y -+-=或 ()()22215x y -+-=或 224765339x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或()2281691525x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭. 【整体点评】方法一;利用圆过三个点,设圆的一般方程,解三元一次方程组,思想简单,运算稍繁;方法二;利用圆的几何性质,先求出圆心再求半径,运算稍简洁,是该题的最优解.14.1y =或247250x y ++=或4350x y --=【分析】先判断两圆位置关系,再分情况依次求解可得.【详解】圆221x y +=的圆心为()0,0O ,半径为1;圆()()224316x y -++=的圆心为()4,3C -,半径为4,圆心距为5OC =,所以两圆外切,如图,有三条切线123,,l l l , 易得切线1l 的方程为1y =,因为3l OC ⊥,且34OC k =-,所以343l k =,设34:3l y x b =+,即4330x y b -+=,则()0,0O 到3l 的距离315b =,解得53b =(舍去)或53-,所以343:50x y l --=,可知1l 和2l 关于3:4OC y x =-对称,联立341y x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得4,13⎛⎫- ⎪⎝⎭在2l 上, 在1l 上任取一点()0,1,设其关于OC 的对称点为()00,x y , 则0000132421314y x y x +⎧=-⨯⎪⎪⎨-⎛⎫⎪⨯-=- ⎪⎪⎝⎭⎩,解得002425725x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,则27124252447253l k --==--+,所以直线2244:173l y x ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭,即247250x y ++=, 综上,切线方程为1y =或247250x y ++=或4350x y --=. 故答案为:1y =或247250x y ++=或4350x y --=.15.()22108136x y x +=≠【分析】设(,)A x y ,利用斜率的两点式列方程并整理可得轨迹方程,注意0x ≠. 【详解】设(,)A x y 且0x ≠,则22663649AB ACy y y k k x x x -+-=⋅==-, 整理得:A 的轨迹方程()22108136x y x +=≠. 16.3b =【分析】由题意以及椭圆的几何性质列方程即可求解. 【详解】因为12PF PF ⊥,所以1290F PF ∠=︒, 所以12F PF △为直角三角形,22212(2)PF PF c +=,122PF PF a +=, ()2221212122PF PF PF PF PF PF +=+-⋅,即()()221212242c a PF PF =-⨯⋅, 1212192F PF S PF PF =⋅=△, 所以2244490c a =-⨯=,所以2449b =⨯.所以3b =; 综上,b =3.17.22(2)16x y +-=. 【分析】由题设知圆心(,)22D EC --,且在已知直线和y 轴上,列方程求参数D 、E ,写出一般方程,进而可得其标准方程. 【详解】由题意知:圆心(,)22D EC --在直线x +2y -4=0上,即-2D -E -4=0. 又圆心C 在y 轴上,所以-2D=0. 由以上两式得:D =0, E =-4,则224120x y y +--=, 故圆C 的标准方程为22(2)16x y +-=.18.(1)2211222x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭ (2)存在,1λ=【分析】(1)①当直线l 存在斜率时,设()11,P x y 、()22,Q x y 、()00,M x y ,00x ≠,利用点差法求解; ②当直线l 不存在斜率时,易知()0,0M ,验证即可;(2)①当直线l 存在斜率时,设直线l 的方程为:1y kx =+,与椭圆方程联立,结合韦达定理,利用数量积运算求解; ②当直线l 不存在斜率时,直线l 的方程为:0x =,易得(P、(0,Q ,验证即可.【详解】(1)解:①当直线l 存在斜率时,设()11,P x y 、()22,Q x y 、()00,M x y ,00x ≠,则应用点差法:22112222142142x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式联立作差得:12121212()()()()042x x x x y y y y -+-++=, ∴()()()()121200121212121212002122PQ PQ PQ OM y y y y y y y y y y k k k k x x x x x x x x x x -+-+=⋅=⋅=⋅=⋅=--+-+, 又∵001PQ MA y k k x -==, ∴0000112y y x x -⋅=-,化简得22000220x y y +-=(00x ≠), ②当直线l 不存在斜率时,()0,0M ,综上,无论直线是否有斜率,M 的轨迹方程为2211222x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;(2)①当直线l 存在斜率时,设直线l 的方程为:1y kx =+,联立221142y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩并化简得:22(21)420k x kx ++-=,∴0∆>恒成立,∴122421k x x k +=-+,122221x x k ⋅=-+,又AP ()11,x k x =⋅,AQ ()22,x k x =⋅,OP ()11,1x k x =⋅+,OQ ()22,1x k x =⋅+,∴AP AQ OP OQ λ⋅+⋅()()()22121212111k x x k x x k x x λ=+⋅⋅++⋅⋅+++,()()()222222211222141212121k k k k k k λλλ-+++++=-+=-+++, 若使AP AQ OP OQ λ⋅+⋅为定值, 只需()222121λλ++=,即1λ=,其定值为3-, ②当直线l 不存在斜率时,直线l 的方程为:0x =,则有(P、(0,Q , 又AP ()1=,AQ ()0,1=,OP (=,OQ (0,=, ∴2λλ⋅+⋅=--AP AQ OP OQ ,当1λ=时,AP AQ OP OQ λ⋅+⋅也为定值3-, 综上,无论直线是否有斜率,一定存在一个常数1λ=, 使AP AQ OP OQ λ⋅+⋅为定值3-.。
高中数学解析几何测试题(答案版)
解析几何练习题一、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.过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行的直线方程是( ) A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0 C.2x+y-2=0 D.x+2y-1=0 2.若直线210ay -=与直线(31)10a x y -+-=平行,则实数a 等于( )A 、12B 、12- C 、13D 、13-3.若直线32:1+=x y l ,直线2l 与1l 关于直线x y -=对称,则直线2l 的斜率为 ( )A .21B .21- C .2 D .2- 4.在等腰三角形AOB 中,AO =AB ,点O(0,0),A(1,3),点B 在x 轴的正半轴上,则直线AB 的方程为( )A .y -1=3(x -3)B .y -1=-3(x -3)C .y -3=3(x -1)D .y -3=-3(x -1)5.直线02032=+-=+-y x y x 关于直线对称的直线方程是 ( ) A .032=+-y xB .032=--y xC .210x y ++=D .210x y +-=6.若直线()1:4l y k x =-与直线2l 关于点)1,2(对称,则直线2l 恒过定点( )A .0,4B .0,2C .2,4D .4,27.已知直线mx+ny+1=0平行于直线4x+3y+5=0,且在y 轴上的截距为31,则m ,n 的值分别为A.4和3B.-4和3C.- 4和-3D.4和-3 8.直线x-y+1=0与圆(x+1)2+y 2=1的位置关系是( ) A 相切 B 直线过圆心 C .直线不过圆心但与圆相交 D .相离 9.圆x 2+y 2-2y -1=0关于直线x -2y -3=0对称的圆方程是( )A.(x -2)2+(y+3)2=12B.(x -2)2+(y+3)2=2C.(x +2)2+(y -3)2=12D.(x +2)2+(y -3)2=210.已知点(,)P x y 在直线23x y +=上移动,当24x y +取得最小值时,过点(,)P x y 引圆22111()()242x y -++=的切线,则此切线段的长度为( )A .2B .32C .12D .211.经过点(2,3)P -作圆22(1)25x y ++=的弦AB ,使点P 为弦AB 的中点,则弦AB 所在直线方程为( ) A .50x y --=B .50x y -+=C .50x y ++=D .50x y +-=12.直线3y kx =+与圆()()22324x y -+-=相交于M,N 两点,若MN ≥则k 的取值范围是( )A. 304⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,B.[]304⎡⎤-∞-+∞⎢⎥⎣⎦,,C. ⎡⎢⎣⎦ D. 203⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 二填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分.)13.已知点()1,1A -,点()3,5B ,点P 是直线y x =上动点,当||||PA PB +的值最小时,点P 的坐标是 。
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解析几何解答题1、椭圆G :)0(12222>>=+b a by a x 的两个焦点为F 1、F 2,短轴两端点B 1、B 2,已知F 1、F 2、B 1、B 2四点共圆,且点N (0,3)到椭圆上的点最远距离为.25(1)求此时椭圆G 的方程;(2)设斜率为k (k ≠0)的直线m 与椭圆G 相交于不同的两点E 、F ,Q 为EF 的中点,问E 、F 两点能否关于过点P (0,33)、Q 的直线对称若能,求出k 的取值范围;若不能,请说明理由.;2、已知双曲线221x y -=的左、右顶点分别为12A A 、,动直线:l y kx m =+与圆221x y +=相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为111222(,),(,)P x y P x y . (Ⅰ)求k 的取值范围,并求21x x -的最小值;(Ⅱ)记直线11P A 的斜率为1k ,直线22P A 的斜率为2k ,那么,12k k ⋅是定值吗证明你的结论.@[3、已知抛物线2:C y ax =的焦点为F ,点(1,0)K -为直线l 与抛物线C 准线的交点,直线l 与抛物线C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (1)求抛物线C 的方程。
~(2)证明:点F 在直线BD 上; (3)设89FA FB •=,求BDK ∆的面积。
.{—4、已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为12,点P (2,3)、A B 、在该椭圆上,线段AB 的中点T 在直线OP 上,且A O B 、、三点不共线. (I)求椭圆的方程及直线AB 的斜率; (Ⅱ)求PAB ∆面积的最大值.-、]5、设椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的焦点分别为1(1,0)F -、2(1,0)F ,直线l :2a x =交x 轴于点A ,且122AF AF =.(Ⅰ)试求椭圆的方程;(Ⅱ)过1F 、2F 分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D 、E 、M 、N 四点(如图所示),若四边形DMEN的面积为277,求DE 的直线方程.]》6、已知抛物线P :x 2=2py (p >0).(Ⅰ)若抛物线上点(,2)M m 到焦点F 的距离为3.?(ⅰ)求抛物线P 的方程;(ⅱ)设抛物线P 的准线与y 轴的交点为E ,过E 作抛物线P 的切线,求此切线方程;(Ⅱ)设过焦点F 的动直线l 交抛物线于A ,B 两点,连接AO ,BO 并延长分别交抛物线的准线于C ,D 两点,求证:以CD 为直径的圆过焦点F .@…7、在平面直角坐标系xOy 中,设点(,),(,4)P x y M x -,以线段PM 为直径的圆经过原点O . (Ⅰ)求动点P 的轨迹W 的方程;(Ⅱ)过点(0,4)E -的直线l 与轨迹W 交于两点,A B ,点A 关于y 轴的对称点为'A ,试判断直线'A B 是否恒过一定点,并证明你的结论."》8、已知椭圆2222:1x y M a b+=(0)a b >>,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为246+.(Ⅰ)求椭圆M 的方程;(Ⅱ)设直线l 与椭圆M 交于,A B 两点,且以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点C , 求ABC ∆面积的最大值.…!)9、过抛物线C:22(0)y px p =>上一点2(,)p M p 作倾斜角互补的两条直线,分别与抛物线交于A 、B 两点。
(1)求证:直线AB 的斜率为定值;(2)已知,A B 两点均在抛物线C :()220y px y =≤上,若△MAB 的面积的最大值为6,求抛物线的方程。
@…—10、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点(,0)F c -是长轴的一个四等分点,点A 、B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且不与y 轴垂直的直线l 交椭圆于C 、D 两点,记直线AD 、BC 的斜率分别为12,.k k (1)当点D 到两焦点的距离之和为4,直线l x ⊥轴时,求12:k k 的值; (2)求12:k k 的值。
~$11、在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的离心率为2,其焦点在圆x 2+y 2=1上.(1)求椭圆的方程;(2)设A ,B ,M 是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使 cos sin OM OA OB θθ=+.(i)求证:直线OA 与OB 的斜率之积为定值;(ii)求OA 2+OB 2.?)12、已知圆22222251:(,:(1616M x y M N x y ++=+=的圆心为圆的圆心为N ,一动圆与圆M 内切,与圆N 外切。
)(Ⅰ)求动圆圆心P 的轨迹方程;(Ⅱ)(Ⅰ)中轨迹上是否存在一点Q ,使得MQN ∠为钝角若存在,求出Q 点横坐标的取值范围;若不存在,说明理由.—13、已知点F 是椭圆)0(11222>=++a y ax 的右焦点,点(,0)M m 、(0,)N n 分别是x 轴、y 轴上的动点,且满足0=⋅NF MN .若点P 满足PO ON OM +=2.$(Ⅰ)求点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设过点F 任作一直线与点P 的轨迹交于A 、B 两点,直线OA 、OB 与直线a x -=分别交于点S 、T (O为坐标原点),试判断FS FT ⋅是否为定值若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.]14、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆B :22(1)16x y -+=与点(1,0)A -,P 为圆B 上的动点,线段PA 的垂直平分线交直线PB 于点R ,点R 的轨迹记为曲线C 。
(1)求曲线C 的方程;%(2)曲线C 与x 轴正半轴交点记为Q ,过原点O 且不与x 轴重合的直线与曲线C 的交点记为M ,N ,连结QM ,QN ,分别交直线(x t t =为常数,且2x ≠)于点E ,F ,设E ,F 的纵坐标分别为12,y y ,求12y y ⋅的值(用t 表示)。
—答案: 1、解:(1)根据椭圆的几何性质,线段F 1F 2与线段B 1B 2互相垂直平分,故椭圆中心即为该四点外接圆的圆心…………………1分 故该椭圆中,22c b a ==即椭圆方程可为22222b y x =+ ………3分设H (x,y )为椭圆上一点,则b y b b y y x HN ≤≤-+++-=-+=其中,182)3()3(||22222…………… 4分.若30<<b ,则2||,HN b y 时-=有最大值962++b b…………………5分由25350962±-==++b b b 得(舍去)(或b 2+3b+9<27,故无解)…………… 6分若182||,3,322+-=≥b HN y b 有最大值时当…………………7分由165018222==+b b 得∴所求椭圆方程为1163222=+y x ………………… 8分(1) 设),(),,(),,(002211y x Q y x F y x E ,则由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+116321163222222121y x y x 两式相减得0200=+ky x ……③又直线PQ ⊥直线m ∴直线PQ 方程为331+=x k y 将点Q (00,y x )代入上式得,33100+-=x k y ……④…………………11分 由③④得Q (33,332-k )…………………12分 >而Q 点必在椭圆内部11632220<+∴y x , 由此得29400294,0,2472<<<<-∴≠<k k k k 或又,故当 )294,0()0,294(⋃-∈k 时,E 、F 两点关于点P 、Q 的直线对称 14分 2、解:(Ⅰ)l 与圆相切,1∴=221m k ∴=+ ……①由221y kx m x y =+⎧⎨-=⎩ , 得 222(1)2(1)0k x mkx m ---+=, 222222221221044(1)(1)4(1)80101k m k k m m k m x x k ⎧⎪-≠⎪⎪∴∆=+-+=+-=>⎨⎪+⎪⋅=<⎪-⎩, 21,k ∴<11k ∴-<<,故k 的取值范围为(1,1)-.】由于12212222111mk x x x x k k k+=∴-===---, 201k ≤< ∴当20k =时,21x x -取最小值 6分(Ⅱ)由已知可得12,A A 的坐标分别为(1,0),(1,0)-,121212,11y y k k x x ∴==+-, 121212(1)(1)y y k k x x ∴⋅=+-1212()()(1)(1)kx m kx m x x ++=+- 2212121221()()1k x x mk x x m x x x x +++=+--22222221211m mkk mk m k k +⋅-⋅+=--22222222=22= 由①,得 221m k -=,12(3k k ∴⋅==-+为定值. 12分3、解:(1) 24y x =设11(,)A x y ,22(,)B x y ,11(,)D x y -,l 的方程为1(0)x my m =-≠.,(2)将1x my =-代人24y x =并整理得2440y my -+=, 从而 12124, 4.y y m y y +==直线BD 的方程为 212221()y y y y x x x x +-=⋅--,即 222214()4y y y x y y -=⋅--令120, 1.4y y y x ===得所以点(1,0)F 在直线BD 上(3)由①知,21212(1)(1)42x x my my m +=-+-=-1212(1)(1) 1.x x my my =--=因为 11(1,),FA x y =-22(1,)FB x y =-,212121212(1)(1)()1484FA FB x x y y x x x x m ⋅=--+=-+++=-:故 28849m -=,解得 43m =±所以l 的方程为3430,3430x y x y ++=-+= 又由①知 121643y y m +==故1211161622233S KF y y ∆=•+=••=4、解:(I )设椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,则2212491a a b =⎪⎨⎪+=⎪⎩,得216a =,212b =. 所以椭圆的方程为2211612x y +=.…………………3分 设直线AB 的方程为y kx t =+(依题意可知直线的斜率存在),设1122(,),(,)A x y B x y ,则由2211612x y y kx t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得》()2223484480k xktx t +++-=,由∆>,得221216b k <+,122212283444834kt x x k t x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,设()00,T x y 002243,3434kt tx y k k =-=++,易知00x ≠,由OT 与OP 斜率相等可得0032y x =,即12k =-, 所以椭圆的方程为2211612x y +=,直线AB 的斜率为12-.……………………6分 (II )设直线AB 的方程为12y x t =-+,即220x y t +-=, 由2212 1.1612y x t x y ⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩, 得22120x tx t -+-=,/224(12)0t t ∆=-->,44t -<<.………………8分12212,12.x x t x x t +=⎧⎨⋅=-⎩.||AB === 点P 到直线AB的距离为d =.于是PAB ∆的面积为12PAB S ∆==……………………10分 设3()(4)(123)f t t t =-+,2'()12(4)(2)f t t t =--+,其中44t -<<.在区间(2,4)-内,'()0f t <,()f t 是减函数;在区间(4,2)--内,'()0f t >,()f t 是增函数.所以()f t 的最大值为4(2)6f -=.于是PAB S ∆的最大值为18.…………………12分5、解:(Ⅰ)由题意,212||22,(,0)F F c A a ==∴ -------1分 (1222 AF AF F =∴为1AF 的中点------------2分2,322==∴b a 即:椭圆方程为.12322=+y x ------------3分 (Ⅱ)当直线DE 与x 轴垂直时,342||2==a b DE ,此时322||==a MN , 四边形DMEN 的面积||||42DE MN S ⋅==不符合题意故舍掉;------------4分同理当MN 与x 轴垂直时,也有四边形DMEN 的面积不符合题意故舍掉;------------5分当直线,MN 均与x 轴不垂直时,设DE :)1(+=x k y , ~代入消去y 得:.0)63(6)32(2222=-+++k x k x k ------------6分设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+-=+,3263,326),,(),,(222122212211k k x x k k x x y x E y x D 则 ------------7分所以 231344)(||222122121++⋅=-+=-k k x x x x x x , ------------8分所以 2221232)1(34||1||k k x x k DE ++=-+=, ------------9分同理222211)1]3(1)||.1323()2k k MN k k -++==+-+ ------------11分所以四边形的面积222232)11(3432)1(34212||||k k k k MN DE S ++⋅++⋅=⋅=13)1(6)21(242222++++=k k k k由22727S k k =⇒=⇒=, ------------12分所以直线0DE l y -=或0DE l y +="或20DE l y -=或20DE l y += ---------13分6、解:(Ⅰ)(ⅰ)由抛物线定义可知,抛物线上点(,2)M m 到焦点F 的距离与到准线距离相等,即(,2)M m 到2py =-的距离为3; ∴ 232p-+=,解得2p =.∴ 抛物线P 的方程为24x y =. 4分(ⅱ)抛物线焦点(0,1)F ,抛物线准线与y 轴交点为(0,1)E -,显然过点E 的抛物线的切线斜率存在,设为k ,切线方程为1y kx =-.由241x y y kx ⎧=⎨=-⎩, 消y 得2440x kx -+=, 6分 216160k ∆=-=,解得1k =±. 7分(∴切线方程为1y x =±-. 8分(Ⅱ)直线l 的斜率显然存在,设l :2p y kx =+, 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由222x py p y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩ 消y 得 2220x pkx p --=. 且0∆>. ∴ 122x x pk +=,212x x p ⋅=-;∵ 11(,)A x y , ∴ 直线OA :11y y x x =, 与2py =-联立可得11(,)22px p C y --, 同理得22(,)22px p D y --. 10分∵ 焦点(0,)2p F , (∴ 11(,)2px FC p y =--,22(,)2pxFD p y =--, 12分∴ 1212(,)(,)22px px FC FD p p y y ⋅=--⋅--22212121212224px px p x x p p y y y y =+=+ 2442221222212120422p x x p p p p p x x x x p p p=+=+=+=- ∴ 以CD 为直径的圆过焦点F . 14分7、解:(I )由题意可得OP OM ⊥, 2分 所以0OP OM ⋅=,即(,)(,4)0x y x -= 4分即240x y -=,即动点P 的轨迹W 的方程为24x y = 5分 (II )设直线l 的方程为4y kx =-,1122(,),(,)A x y B x y ,则11'(,)A x y -.】由244y kx x y=-⎧⎨=⎩消y 整理得24160x kx -+=, 6分则216640k ∆=->,即||2k >. 7分12124,16x x k x x +==. 9分直线212221':()y y A B y y x x x x --=-+212221222212212222121222112()1()4()41444 y 44y y y x x y x x x x y x x x x x x x x x x y x x x x x x x -∴=-++-∴=-++--∴=-+-∴=+12分即2144x x y x -=+ 所以,直线'A B 恒过定点(0,4). 13分8、解:(Ⅰ)因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为246+,!所以24622+=+c a , 1分,即c a =,所以c =, 2分 所以3a =,c = 4分所以1b =,椭圆M 的方程为1922=+y x . 5分 (Ⅱ)方法一:不妨设BC 的方程(3),(0)y n x n =->,则AC 的方程为)3(1--=x ny . 由22(3),19y n x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得0196)91(2222=-+-+n x n x n , 6分 设),(11y x A ,),(22y x B ,因为222819391n x n -=+,所以19327222+-=n n x , 7分同理可得2219327nn x +-=, 8分 "所以1961||22++=n n BC ,222961||n n n n AC ++=, 10分964)1()1(2||||212+++==∆n n n n AC BC S ABC , 12分设21≥+=n n t ,则22236464899t S t t t==≤++, 13分当且仅当38=t 时取等号,所以ABC ∆面积的最大值为83. 14分方法二:不妨设直线AB 的方程x ky m =+.由22,1,9x ky m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 消去x 得222(9)290k y kmy m +++-=, 6分 设),(11y x A ,),(22y x B ,则有12229kmy y k +=-+,212299m y y k -=+. ① 7分[因为以AB 为直径的圆过点C ,所以 0CA CB ⋅=. 由 1122(3,),(3,)CA x y CB x y =-=-,得 1212(3)(3)0x x y y --+=. 8分 将1122,x ky m x ky m =+=+代入上式,得 221212(1)(3)()(3)0k y y k m y y m ++-++-=.将 ① 代入上式,解得 125m =或3m =(舍). 10分 所以125m =(此时直线AB 经过定点12(,0)5D ,与椭圆有两个交点),所以121||||2ABC S DC y y ∆=-^12==12分 设211,099t t k =<≤+,则ABC S ∆= 所以当251(0,]2889t =∈时,ABC S ∆取得最大值83. 14分9、解:(1)不妨设221212,),(,)22y y A y B y p p(211222212,122MA MB AB y y k k y y p k y y p p-=-⇒+=-∴==--…………………………………5分 (2)AB 的直线方程为:221111y-y (),022y y x x y y p p=--+--=即 点M 到AB的距离d =。