高三文科数学解析几何专题
高三数学总复习专题10 解析几何(答案及解析)
高三数学总复习专题10 解析几何方法点拨1.圆锥曲线中的最值 (1)椭圆中的最值12,F F 为椭圆()222210+=>>x y a b a b的左、右焦点,P 为椭圆上的任意一点,B 为短轴的一个端点,O 为坐标原点,则有: ①[],∈OP b a ; ②[]1,∈-+PF a c a c ;③2212,⎡⎤⋅∈⎣⎦PF PF b a ;④1212∠≤∠F PF F BF . (2)双曲线中的最值12,F F 为双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,O 为坐标原点,则有:①≥OP a ;②1≥-PF c a . (3)抛物线中的最值点P 为抛物线()220=>y px p 上的任一点,F 为焦点,则有: ①2≥pPF ;②(),A m n 为一定点,则+PA PF 有最小值. 2.定点、定值问题(1)由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式:()00-=-y y k x x ,则直线必过定点()00,x y ;若得到了直线方程的斜截式:=+y kx m ,则直线必过定点()0,m . (2)解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值. 3.圆锥曲线中范围、最值的求解策略(1)数形结合法:利用待求量的几何意义,确定出临界位置后数形结合求解. (2)构建不等式法:利用已知或隐含的不等关系,构建以待求量为元的不等式求解.(3)构建函数法:先引入变量构建以待求量为因变量的函数,再求其值域. 4.定点问题的l 过定点问题的解法:设动直线方程(斜率存在)为=+y kx t 由题设条件将t 用k 表示为=t mk ,得()=+y k x m ,故动直线过定点(),0-m .(2)动曲线C 过定点问题的解法:引入参变量建立曲线C 的方程,再根据其对参变量恒成立,令其系数等于零,得出定点.(3)从特殊位置入手,找出定点,再证明该点符合题意. 5.求解定值问题的两大途径(1)首先由特例得出一个值(此值一般就是定值)然后证明定值:即将问题转化为证明待证式与参数(某些变量)无关.(2)先将式子用动点坐标或动线中的参数表示,再利用其满足的约束条件使其绝对值相等的正负项抵消或分子、分母约分得定值. 6.解决探索创新问题的策略存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件. (3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径.经典试题汇编一、选择题.1.(陕西省渭南市临渭区2021届高三一模)若直线:3=-l y kx 与直线2360+-=x y 的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A .ππ,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .ππ,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭ D .ππ,32⎛⎫⎪⎝⎭2.(安徽省淮北市2020-2021学年高三一模)过圆2216+=x y 上的动点作圆22:4+=C x y 的两条切线,两个切点之间的线段称为切点弦,则圆C 内不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为( ) A .πB .32πC .2πD .3π3.(山西省大同市天镇县实验中学2021-2022学年高三一模)圆222440+-+-=x y x y 与直线2140()---=∈R tx y t t 的位置关系为( ) A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能4.(吉林省长春市2022届高三一模)已知圆22:(2)(3)2-+-=C x y ,直线l 过点(3,4)A 且与圆C 相切,若直线l 与两坐标轴交点分别为,M N ,则MN =( )A .B .6C .D .85.(河南省联考2021-2022学年高三一模)若点()2,1--P 为圆229+=x y 的弦AB 的中点,则弦AB 所在直线的方程为( )A .250++=x yB .250+-=x yC .250-+=x yD .250--=x y6.(四川省南充市2021-2022学年高三一模)若A ,B 是O :224+=x y 上两个动点,且2⋅=-OA OB ,A ,B 到直线l 40+-=y 的距离分别为1d ,2d ,则12+d d 的最大值是( ) A .3B .4C .5D .67.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)过双曲线2214-=y x 的左焦点1F 作一条直线l 交双曲线左支于P ,Q 两点,若4=PQ ,2F 是双曲线的右焦点,则2△PF Q 的周长是( ) A .6B .8C .10D .128.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知抛物线24=x y 的焦点为F ,过F的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,70,2⎛⎫⎪⎝-⎭P .若⊥PB AB ,则=AF ( )A .32B .2C .52D .39.(湖南省湘潭市2021-2022学年高三上学期一模)已知抛物2:2C y px =(0>p )的焦点为F ,点T 在C 上,且52=FT ,若点M 的坐标为()0,1,且⊥MF MT ,则C 的方程为( ) A .22=y x 或28=y x B .2=y x 或28=y x C .22=y x 或24=y xD .2=y x 或24=y x10.(河南省联考2021-2022学年高三一模)点F 为抛物线22=y px ()0>p 的焦点,l 为其准线,过F 的一条直线与抛物线交于A ,B 两点,与l 交于点C .已知点B 在线段CF 上,若BF ,AF ,BC 按照某种排序可以组成一个等差数列,则AFBF的值为( ) A .32或3B .2或4C .32或4D .2或311.(贵州省遵义市2021届高三一模)双曲线221927-=x y 上一点P 到右焦点2F 距离为6,1F 为左焦点,则12∠F PF 的角平分线与x 轴交点坐标为( )A .()1,0-B .()0,0C .()1,0D .()2,012.(吉林省长春市2022届高三一模)已知P 是抛物线24=y x 上的一动点,F 是抛物线的焦点,点(3,1)A ,则||||+PA PF 的最小值为( )A .3B .C .4D .13.(多选)(湖南省湘潭市2021-2022学年高三一模)已知双曲线2222:1-=x y C a b(0>a ,0>b )的左,右焦点为1F ,2F ,右顶点为A ,则下列结论中,正确的有( )A .若=a b ,则CB .若以1F 为圆心,b 为半径作圆1F ,则圆1F 与C 的渐近线相切C .若P 为C 上不与顶点重合的一点,则12△PF F 的内切圆圆心的横坐标=x aD .若M 为直线2=a x c(=c 0的一点,则当M 的纵坐标为时,2MAF 外接圆的面积最小 14.(江西省赣州市2021届高三3月一模)已知M 、N 是双曲线()2222:10,0-=>>x y C a b a b上关于原点对称的两点,P 是C 上异于M 、N 的动点,设直线PM 、PN 的斜率分别为1k 、2k .若直线12=y x 与曲线C 没有公共点,当双曲线C 的离心率取得最大值时,且123≤≤k ,则2k 的取值范围是( ) A .11,128⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .11,812⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ C .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦15.(四川省成都市2021-2022学年高三一模)已知双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的一条渐近线方程为=y ,则该双曲线的离心率为( )A B C .2D .316.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知平行于x 轴的一条直线与双曲线()222210,0-=>>x y a b a b 相交于P ,Q 两点,4=PQ a ,π3∠=PQO (O 为坐标原点),则该双曲线的离心率为( )A B C D17.(甘肃省嘉谷关市第一中学2020-2021学年高三一模)已知双曲线22221(0,0)-=>>y x a b a b与抛物线2=x 共焦点F ,过点F 作一条渐近线的垂线,垂足为M ,若三角形OMF 的面积为2,则双曲线的离心率为( )AB .16C D .4或4318.(四川省乐山市高中2022届一模)已知双曲线()222210,0-=>>x y a b a b,过原点的直线与双曲线交于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆恰好过双曲线的右焦点F ,若ABF 的面积为22a ,则双曲线的离心率为( )AB C D .219.(四川省达州市2021-2022学年高三一模)双曲线()222210,0-=>>x y a b a b的左顶点为A ,右焦点(),0F c ,若直线=x c 与该双曲线交于B 、C 两点,ABC 为等腰直角三角形,则该双曲线离心率为( )A .2BCD .320.(陕西省汉中市2022届高三一模)已知F 是椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b 的右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 与圆22239⎛⎫-+= ⎪⎝⎭c b x y 相切于点Q ,且2=PQ QF ,则椭圆C 的离心率等于( )A B .23C .2D .1221.(广西柳州市2022届高三一模)已知1F ,2F 分别为双曲线C :22221-=x y a b()0,0>>a b 的左,右焦点,以12F F 为直径的圆与双曲线C 的右支在第一象限交于A 点,直线2AF 与双曲线C 的右支交于B 点,点2F 恰好为线段AB 的三等分点(靠近点A ),则双曲线C 的离心率等于( )A B C .3D .12+ 二、填空题.22.(贵州省遵义市2021届高三一模)直线1=-+y kx k 与圆224+=x y 交于,A B 两点,则AB 最小值为________.23.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)若抛物线22=y px 上一点()02,P y 到其准线的距离为4,则抛物线的标准方程为___________.24.(四川省成都市第七中学2021-2022学年高三一模)已知12,F F 为双曲线22:1169-=x y C 的两个焦点,,P Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且12=PQ F F ,则四边形12PF QF 的面积为________.25.(四川省达州市2021-2022学年高三一模)设直线()y kx k =∈R 交椭圆221164+=x y 于A ,B 两点,将x 轴下方半平面沿着x 轴翻折与x 轴上方半平面成直二面角,则AB 的取值范围是___________.26.(四川省成都市2021-2022学年高三一模)已知斜率为13-且不经过坐标原点O的直线与椭圆22+197x y =相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则直线OM 的斜率为________. 三、解答题.27.(四川省成都市第七中学2021-2022学年高三一模)已知两圆221:(2)54C x y -+=,222:(2)6C x y ++=,动圆M 在圆1C 内部且和圆1C 内切,和圆2C 外切.(1)求动圆圆心M 的轨迹C 的方程;(2)过点()3,0A 的直线与曲线C 交于,P Q 两点,P 关于x 轴的对称点为R ,求ARQ 面积的最大值.28.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)已知椭圆()2222:10+=>>x y C a b a b的离心率为2,且直线1+=x ya b与圆222+=x y 相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A ﹐B ,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,射线OM 与椭圆C 相交于点P ,且O 点在以AB 为直径的圆上.记AOM ,△BOP的面积分别为1S ,2S ,求12S S 的取值范围. 29.(陕西省汉中市2022届高三一模)已知椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b 的离心率为12,左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点,点P 在椭圆C 上,且满足2122,3π=∠=PF F PF .(1)求椭圆C 的方程;(2)已知过点(1,0)且不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在定点Q ,使得∠=∠MQO NQO ,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.30.(四川省南充市2021-2022学年高三一模)已知椭圆()2222:10+=>>x y C a b a b的离心率为2,椭圆C 的下顶点和上顶点分别为1B ,2B ,且122=B B ,过点()0,2P 且斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程; (2)当1=k 时,求OMN 的面积;(3)求证:直线1B M 与直线2B N 的交点T 的纵坐标为定值.31.(江西省赣州市2021届高三3月一模)设离心率为12的椭圆2222:1(0)+=>>x y E a b a b 的左,右焦点分别为1F ,2F ,点P 在E 上,且满足1260∠=︒F PF ,12△PF F(1)求a ,b 的值;(2)设直线:2(0)=+>l y kx k 与E 交于M ,N 两点,点A 在x轴上,且满足0⋅+⋅=AM MN AN MN ,求点A 横坐标的取值范围.32.(广西柳州市2022届高三一模)已知椭圆C :22221+=x y a b()0>>a b 的左右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且与x 轴垂直的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,AOB 的面积为﹐点P 为椭圆C 的下顶点,2=PF . (1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 上有两点M ,N (异于椭圆顶点且MN 与x 轴不垂直).当OMN 的面积最大时,直线OM 与ON 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. 33.(湖南省湘潭市2021-2022学年高三一模)已知圆锥曲线E 上的点M 的坐标(),x y=.(1)说明E 是什么图形,并写出其标准方程;(2)若斜率为1的直线l 与E 交于y 轴右侧不同的两点A ,B ,点P 为()2,1. ①求直线l 在y 轴上的截距的取值范围; ②求证:∠APB 的平分线总垂直于x 轴.34.(四川省乐山市高中2022届一模)如图,从椭圆22221(0)+=>>x y a b a b上一点P 向x轴作垂线,垂足恰为左焦点1F .又点A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,点B 是椭圆与y轴正半轴的交点,且=OP AB k ,13=F A . (1)求椭圆的方程;(2)直线l 交椭圆于M 、Q 两点,判断是否存在直线l ,使点2F 恰为MQB △的重心?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.35.(安徽省淮北市2020-2021学年高三一模)已知椭圆2222:1(0)+=>>x y C a b a b的离心率为12,左顶点为A ,右焦点F ,3=AF .过F 且斜率存在的直线交椭圆于P ,N 两点,P 关于原点的对称点为M . (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线AM ,AN 的斜率分别为1k ,2k ,是否存在常数λ,使得12λ=k k 恒成立?若存在,请求出λ的值;若不存在,请说明理由.36.(湖南省长沙市雅礼中学2021届高三一模)已知椭圆()222210:x y a b a bC +=>>,连接椭圆上任意两点的线段叫作椭圆的弦,过椭圆中心的弦叫做椭圆的直径.若椭圆的两直径的斜率之积为22-b a,则称这两直径为椭圆的共轭直径.特别地,若一条直径所在的斜率为0,另一条直径的斜率不存在时,也称这两直径为共轭直径.现已知椭圆22:143x y E +=.(1)已知点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭A ,31,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭B 为椭圆E 上两定点,求AB 的共轭直径的端点坐标;(2)过点()作直线l 与椭圆E 交于1A 、1B 两点,直线1A O 与椭圆E 的另一个交点为2A ,直线1B O 与椭圆E 的另一个交点为2B .当11A OB 的面积最大时,直径12A A 与直径12B B 是否共轭,请说明理由;(3)设CD 和MN 为椭圆E 的一对共轭直径,且线段CM 的中点为T .已知点P 满足:λ=OP OT ,若点P 在椭圆E 的外部,求λ的取值范围.参考答案一、选择题. 1CACCADDDADDC 13.【答案】ABD【解析】对于A 中,因为=a b ,所以222=a c ,故C的离心率==ce a所以A 正确; 对于B 中,因为()1,0-F c 到渐近线0-=bx ay的距离为==d b ,所以B 正确;对于C 中,设内切圆与12△PF F 的边1221,,F F F P F P 分别切于点1,,A B C , 设切点1A (,0)x ,当点P 在双曲线的右支上时,可得121212-=+--=-PF PF PC CF PB BF CF BF1112=-A F A F ()()22=+--==c x c x x a ,解得=x a ,当点P 在双曲线的左支上时,可得=-x a ,所以12△PF F 的内切圆圆心的横坐标=±x a ,所以C 不正确; 对于D 中,由正弦定理,可知2MAF 外接圆的半径为222sin =∠AF R AMF ,所以当2sin ∠AMF 最大时,R 最小,因为2<a a c,所以2∠AMF 为锐角,故2sin ∠AMF 最大,只需2tan ∠AMF 最大,由对称性,不妨设2,⎛⎫ ⎪⎝⎭a M t c (0>t ),设直线2=a x c 与x 轴的交点为N ,在直角2△NMF 中,可得222tan ==∠-a c NF NM NMF ct , 在直角△NMA 中,可得2tan =-=∠a a NA A NM NM c t,又由2222tan tan tan tan()1tan tan NMF NMAAMF NMF NMA NMF NMA∠-∠∠=∠-∠=∠⋅+∠222222()1c c a ab c a a a a c ct t a a c t a c c t tc t -==≤+-----⨯-+, 当且仅当()22-=ab c a t c t ,即=t 2tan ∠AMF 取最大值, 由双曲线的对称性可知,当=t 2tan ∠AMF 也取得最大值,所以D 正确,故选ABD . 14.【答案】A【解析】因为直线12=y x 与双曲线()2222:10,0-=>>x y C a b a b 没有公共点,所以双曲线C 的渐近线的斜率12=≤bk a ,而双曲线C的离心率====c e a 当双曲线C 的离心率取最大值时,b a 取得最大值12,即12=b a ,即2=a b ,则双曲线C 的方程为222214-=x y b b,设()11,M x y 、()11,--N x y 、()00,P x y ,则2211222200221414⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩x y b b x y b b , 两式相减得()()()()10101010224+-+-=x x x x y y y y b b ,即1010101014-+⋅=-+y y y y x x x x , 即1214⋅=k k , 又123≤≤k ,211,128⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦k ,故选A . 15.【答案】B【解析】双曲线22221-=x y a b 的渐近线方程为=±by x a,因为渐近线方程为=y ,所以=ba故可得====e B . 16.【答案】D【解析】如图,由题可知,△POQ 是等边三角形,4=PQ a ,()2,∴P a ,将点P 代入双曲线可得22224121-=a a a b ,可得224=b a,∴离心率===c e a D .17.【答案】C【解析】抛物线2=x 的交点坐标为(F ,又双曲线22221(0,0)-=>>y x a b a b与抛物线2=x 共焦点,∴双曲线的半焦距=c ,三角形OMF 的面积为2,且=OM a ,=MF b ,∴122=⋅ab ,即4=ab , 有22217+==a b c ,∴1=a 或4=a ,∴双曲线的离心率为=e ,故选C .18.【答案】B【解析】设双曲线的左焦点为'F ,连接'AF ,'BF , 因为以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点(),0F c , 所以⊥AF BF ,圆心为()0,0O ,半径为c , 根据双曲线的对称性可得四边形'AFBF 是矩形,设=AF m ,=BF n ,则222224122⎧⎪-=⎪+=⎨⎪⎪=⎩n m a n m c mn a ,由()2222-=+-n m m n mn ,可得222484-=c a a ,所以223=c a ,所以2223==c e a,所以=e ,故选B .19.【答案】A【解析】联立22222221=⎧⎪⎪-=⎨⎪=+⎪⎩x cxy a b c a b,可得2=±b y a ,则22=b BC a ,易知点B 、C 关于x 轴对称,且F 为线段BC 的中点,则=AB AC ,又因为ABC 为等腰直角三角形,所以2=BC AF ,即()222=+b c a a, 即()222+==-a c a b c a ,所以=-a c a ,可得2=c a , 因此,该双曲线的离心率为2==ce a,故选A . 20.【答案】A【解析】圆22239⎛⎫-+= ⎪⎝⎭c b x y 的圆心为,03⎛⎫ ⎪⎝⎭c A ,半径为3=b r . 设左焦点为1F ,连接1PF ,由于124,33==AF c AF c , 所以12==AF PQAF QF,所以1//AQ PF ,所以12,2==-PF b PF a b , 由于⊥AQ PF ,所以1⊥PF PF , 所以()()()22222224+-==-b a b c a b ,2320,3-==b b a a ,===c e a ,故选A .21.【答案】C【解析】设2=AF x ,则22=BF x ,由双曲线的定义可得1222=+=+AF AF a a x ,12222=+=+BF BF a a x , 因为点A 在以12F F 为直径的圆上,所以190∠=F AB ,所以22211+=AF AB BF ,即()()()2222322++=+a x x a x ,解得23=x a , 在12△AF F 中,1823=+=AF a x a ,223=AF a ,122=F F c , 由2221212+=AF AF F F 可得()22282233⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a a c ,即22179=a c ,所以双曲线离心率为3===e ,故选C .二、填空题. 22.【答案】【解析】直线1=-+y kx k 过定点过()1,1M , 因为点()1,1M在圆的内部,且OM == 由圆中弦的性质知当直线与OM 垂直时,弦长最短, 此时结合垂径定理可得AB ==故答案为 23.【答案】28=y x【解析】抛物线的准线方程为2=-p x ,点()02,P y 到其准线的距离为22+p , 由题意可得242+=p,解得4=p , 故抛物线的标准方程为28=y x ,故答案为28=y x . 24.【答案】18【解析】由双曲线的对称性以及12=PQ F F 可知,四边形12PF QF 为矩形,所以1222212284100⎧-==⎪⎨+==⎪⎩PF PF a PF PF c ,解得1218=PF PF , 所以四边形12PF QF 的面积为1218=PFPF , 故答案为18.25.【答案】(⎤⎦【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,联立方程组221164=⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx x y ,可得22(14)160+-=k x , 可得1212216,014=-+=+x x x x k ,所以221221614==+x x k , 将椭圆x 轴下方半平面沿着x 轴翻折与x 轴上方半平面成直二面角, 分别作,⊥⊥BC x AD x 于点,C D ,如图所示, 则2222=++AB BC CD AD ,又由222222222211,====BC y k x AD y k x ,2222212*********64()2()414=-=+-=+-=+CD x x x x x x x x x x k, 所以222222221226414=++=+++AB BC CD AD k x k x k 2222232648(417)78(1)141414+⋅++===⋅++++k k k k k , 因为∈R k ,所以20≥k ,所以2411+≥k ,所以270741<≤+k ,所以2788(1)6414<⋅+≤+k ,即2864<≤AB,所以8<≤AB ,所以AB的取值范围是(⎤⎦,故答案为(⎤⎦.26.【答案】73【解析】设直线AB 的方程为13=-+y x b ,联立2213197⎧=-+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x b x y ,得221()3197-++=x b x ,即22869630-+-=x bx b ,由223632(963)0b b ∆=-->,得-<<b 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,00(,)M x y ,则120328+==x x b x ,0011373388=-+=-⨯+=b by x b b , 即37(,)88b bM ,则直线OM 的斜率为0073==y k x ,故答案为73.三、解答题.27.【答案】(1)2212420+=x y ;(2.【解析】(1)依题意,圆1C 的圆心()12,0C,半径1=r 圆2C 的圆心()22,0-C,半径2=r设圆M 的半径为r ,则有11=-MC r r ,22=+MC r r ,因此,1212124+=+=>=MC MC r r C C ,于是得点M 的轨迹是以12,C C为焦点,长轴长2=a 此时,焦距24=c ,短半轴长b 有22220=-=b a c ,所以动圆圆心M 的轨迹C 的方程为2212420+=x y .(2)显然直线PQ 不垂直于坐标轴,设直线PQ 的方程为3(0)=+≠x my m ,1122(,),(,)P x y Q x y ,由22356120=+⎧⎨+=⎩x my x y ,消去x 得22(56)30750++-=m x my , 则1226350+=-+m y y m ,1227556=-+y y m , 点P 关于x 轴的对称点11(,)-R x y ,1211|2|||2=⋅⋅-PQRSy x x ,111232=⋅⋅-APRS y x ,如图,显然1x 与2x 在3的两侧,即21-x x 与13-x 同号, 于是得()()()1211121133=-=---=⋅---AQRPQRAPRSSSy x x x y x x x121212275|||75|||3|||||||6565|||==⋅-==⋅==++≤m y x y my my y m m m , 当且仅当65||||=m m ,即=m 时取“=”,因此,当=m 时,max ()=AQR S,所以ARQ 面积的最大值4. 28.【答案】(1)22163+=x y;(2)⎣⎦.【解析】(1)∵椭圆的离心率为2,∴2=c a (c 为半焦距), ∵直线1+=xy ab与圆222+=x y=,又∵222+=c b a ,∴26=a ,23=b ,∴椭圆C 的方程为22163+=x y .(2)∵M 为线段AB 的中点,∴12==AOM BOP OMS S S S OP△△. (ⅰ)当直线l 的斜率不存在时,由⊥OA OB 及椭圆的对称性,不妨设OA 所在直线的方程为=y x ,得22=Ax .则22=Mx ,26=P x,∴123==OM S S OP ; (ⅱ)当直线l 的斜率存在时,设直线():0=+≠l y kx m m ,()11,A x y ,()22,B x y ,由22163=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx mx y ,消去y ,得()222214260++-=+k x kmx m , ∴()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>,即22630-+>k m .∴122421+=-+kmx x k ,21222621-=+m x x k .∵点O 在以AB 为直径的圆上,∴0⋅=OA OB ,即12120+=x x y y , ∴()()221212121210+=++++=x x y y k x x km x x m ,∴()22222264102121-⎛⎫++-+= ⎪++⎝⎭m km k km m k k . 化简,得2222=+m k ,经检验满足0∆>成立, ∴线段AB 的中点222,2121⎛⎫-⎪++⎝⎭km m M k k , 当0=k 时,22=m,此时123==S S ; 当0≠k 时,射线OM 所在的直线方程为12=-y x k, 由2212163⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x k x y ,消去y ,得2221221=+P k x k ,22321=+P y k , ∴==M P OM y OP y ∴12==S S12,33⎛∈ ⎝⎭S S , 综上,12S S的取值范围为⎣⎦.29.【答案】(1)22143+=x y ;(2)存在,()4,0.【解析】(1)在12△PF F 中,1122,2=-=cPF a a ,所以,由余弦定理()224(22)4222=-+--c a a,解得2,==a b ,所以,椭圆方程为22143+=x y .(2)假设存在点(),0Q m 满足条件,设直线l 的方程为()10=+≠x ty t ,设()()1122,,,M x y N x y ,联立()22221,34690143=+⎧⎪++-=⎨+=⎪⎩x ty t y ty x y , 121212221269,,3434--+==+=+++--MQ NQy y t y y y y k K t t x m x m, 又因为∠=∠MQO NQO ,所以0+=MQ NQ K K ,即1212=--y y x m m x , 即()()1211-=-y m x y m x ,将11221,1=+=+x ty x ty 代入化简得()()121212-+=m y y ty y , 即()2261183434---=++t m tt t ,计算得4=m ,所以存在()4,0点使得∠=∠MQO NQO .30.【答案】(1)2212+=x y ;(2)面积不存在;(3)证明见解析.【解析】(1)因为122=B B ,所以22=b ,即1=b ,因为离心率为2,所以2=c a ,设=c m,则=a ,0>m , 又222=-c a b ,即2222=-m m b ,解得1=m 或1-(舍去),所以=a 1=b ,1=c ,所以椭圆的标准方程为2212+=x y .(2)由22122⎧+=⎪⎨⎪=+⎩x y y x ,得()222220++-=x x ,23860++=x x ,284360∆=-⨯⨯<,所以直线与椭圆无交点,故OMN 的面积不存在.(3)由题意知,直线l 的方程为2=+y kx ,设()11,M x y ,()22,N x y ,则22212=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx x y ,整理得()2221860+++=k x kx ,则()()22122122846120821621Δk k k x x k x x k ⎧=-⨯+>⎪⎪⎪+=-⎨+⎪⎪=⎪+⎩,因为直线和椭圆有两个交点,所以()()22824210k k ∆=-+>,则232>k ,设(),T m n ,因为1B ,T ,M 在同一条直线上,则111111313+++===+y kx n k m x x x , 因为2B ,T ,N 在同一条直线上,则222221111-+-===+y kx n k m x x x , 由于()21212283311213440621⎛⎫⋅- ⎪++-+⎝⎭+⋅=+=+=+k x x n n k k k m m x x k ,所以12=n , 则交点T 恒在一条直线12=y 上,故交点T 的纵坐标为定值12.31.【答案】(1)2=a,=b (2)6⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 【解析】(1)设椭圆短轴的端点为B ,则21sin 2∠=OBF ,所以26π∠=OBF ,123π∠=F BF ,所以点P 即为点B,所以12122=⋅⋅==△PF F S c b bc ,又12=c a ,222=-a b c ,所以2=a,=b(2)设(,0)A m ,()11,M x y ,()22,N x y ,MN 的中点()00,H x y ,由2223412=+⎧⎨+=⎩y kx x y ,得()22431640+++=k x kx , 所以()()222(16)164348410k k k ∆=-+=->, 又0>k ,所以12>k ,所以1221643+=-+kx x k , 所以12028243+==-+x x k x k ,0026243=+=+y kx k ,即2286,4343⎛⎫- ⎪++⎝⎭k H k k , 因为()20⋅+⋅=+⋅=⋅=AM MN AN MN AM AN MN AH MN , 所以⊥AH MN ,所以226143843+=---+k k k mk ,得2223434=-=-++k m k k k , 因为12>k,所以34+≥k k,当且仅当=k =”号,所以⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭m , 故点A的横坐标的取值范围是6⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 32.【答案】(1)22184+=x y ;(2)12-,理由见解析.【解析】(1)由题意可得:在2OPF Rt 中,22222+=OP OF PF ,即)222+=b c ,所以=b c ,椭圆C :22221+=x y a b 中,令=x c 可得2422221⎛⎫=-= ⎪⎝⎭c b y b a a,所以2=±b y a ,可得22=b AB a,所以22122=⋅⋅==AOBb bc Sc a a所以2=b c ,因为=b c ,222=+a b c,所以34====b b , 可得24=b ,所以2==c b ,2228=+=a b c ,所以椭圆C 的标准方程为22184+=x y .(2)设直线MN 的方程为=+y kx t ,()11,M x y ,()22,N x y ,由22184=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx tx y ,可得()222214280+++-=k x ktx t , ()()222216421280k t k t ∆=-+->,即2284<+t k ,122412-+=+ktx x k,21222812-=+t x x k , 所以()()()2212121212=++=+++y y kx t kx t k x x kt x x t()()22222222222228124812121212-+-=-+=++++k t k t k t t k k k k k,12=-=MN x==, 点()0,0O 到直线=+y kx t的距离=d所以OMN的面积为1122⋅==MN d222284212+-+≤=+t k t k, 当且仅当22284=-+t k t 即2224-=t k 时等号成立,2222222122222128128241122828282-+--+⋅==⨯===-+---OM ONy y t k k t k t t k k x x k t t t , 所以当OMN 的面积最大时,直线OM 与ON 的斜率之积是12-.33.【答案】(1)E是以(),)为焦点,长轴长为22163+=x y ;(2)①(3,-;②证明见解析. 【解析】(1)圆锥曲线E是以(),)为焦点,长轴长为的椭圆,其标准方程为22163+=x y .(2)①设直线l :=+y x m ,()11,A x y ,()22,B x y ,由22163⎧+=⎪⎨⎪=+⎩x y y x m ,消去y ,得2234260++-=x mx m , 由题意,有()()22122124432604032603m m mx x m x x ∆⎧=-⨯->⎪⎪⎪+=->⎨⎪⎪-=>⎪⎩,解得3-<<m , 所以直线l 在y轴上的截距的取值范围为(3,-.②因为点P 在椭圆上,若直线l 过点P ,即点A (或点B )与P 重合,则l 与E 的另一个交点为25,33⎛⎫--⎪⎝⎭,不合题意,所以点A (或点B )与P 不重合; 若AP 或BP 的斜率不存在,则直线l 过点()2,1-,此时,l 与E 只有一个交点, 所以AP 与BP 的斜率都存在,设直线AP 的斜率为1k ,直线BP 的斜率为2k , 因为A ,B 在轴的右侧,结合图象,可知,要证∠APB 的平分线总垂直于x 轴,只要证120=+k k , 因为11112-=-y k x ,22212-=-y k x ,也即证()()()()122112120--+--=y x y x ,而()()()()()()()()1221122112121212--+--=+--++--y x y x x m x x m x()()()2121241242344344033-⎛⎫=+-+-+=+---+= ⎪⎝⎭m m x x m x x m m m 成立, 故∠APB 的平分线总垂直于x 轴.34.【答案】(1)22143+=x y ;(2)存在,:80--=l y .【解析】(1)由题可知,(,0)A a ,(0,)B b ,2,⎛⎫- ⎪⎝⎭b P c a ,因为=OP AB k,则200--=---b b a c a,解得=b ,故有2223+=⎧⎪=⎨⎪+=⎩a cb bc a ,解得2=a,=b椭圆方程为22143+=x y .(2)法一:假设存在,易知直线l 的斜率存在, 设直线l 的方程为=+y kx m ,()11,M x y ,()22,Q x y ,联立22143=+⎧⎪⎨+=⎪⎩y kx mx y ,得()2223484120+++-=k x kmx m , 则122212283441234⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩km x x k m x x k , 因为2F 为MQB △的重心,则121201303++⎧=⎪⎪⎨++⎪=⎪⎩x x y y,解得12123+=⎧⎪⎨+=⎪⎩x x y y则122128334⎧+=-=⎪+⎨⎪+++=⎩km x x k kx m kx m,化简得228334634⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩km k m k,解得⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩k m ,所以直线:80--=l y .法二:设()11,M x y ,()22,Q x y ,因为2F 为MQB △的重心,则120130++⎧=⎪⎪=x x,解得12123+=⎧⎪⎨+=⎪⎩x x y y设MQ 的中点R,则3,2⎛ ⎝⎭R , 因为M ,Q 在椭圆22143+=x y 上,则22112222143143⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩x y x y ,两式相减得34⋅=-MQ OR k k,即=MQ k所以直线:80--=l y .35.【答案】(1)22143+=x y ,(2)3λ=.【解析】(1)因为离心率为12,所以12==c e a , 又3=AF ,所以3+=a c ,解得2=a ,1=c , 又222=-c a b ,所以23=b ,所以椭圆方程为22143+=x y .(2)由(1)知()1,0F ,()2,0-A ,设直线PN 的方程为1=+x my ,()11,P x y ,()22,N x y , 因为M 与P 关于原点对称,所以()11,--M x y , 所以1112=-y x k ,2222=+yk x , 若存在λ,使得12λ=k k 恒成立,所以121222λ=-+y yx x , 所以()()122122λ+=-y x y x ,两边同乘1y 得()()21221122λ+=-y x y y x ,又因为()11,P x y 在椭圆上,所以2211143+=x y ,所以()()2112113223144-+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭x x x y ,所以()()()()112211322224λ-++=-x x x y y x ,当12≠x 时,则()()12213224λ-++=x x y y , 所以()21212136124λ--+-=x x x x y y ①; 当12=x 时,M 与A 重合,联立方程221143=+⎧⎪⎨+=⎪⎩x my x y ,消元得()2234690++-=m y my ,所以212212934634-⎧=⎪⎪+⎨-⎪+=⎪+⎩y y m m y y m ,所以()212128234+=++=+x x m y y m ,()222121212412134-=+++=+m x x m y y m y y m ,代入①得22221236489124343434λ-+--+-=+++m m m m , 整理得10836λ-=-,解得3λ=. 36.【答案】(1)2-⎭和2⎛ ⎝⎭;(2)直径12A A 与直径12B B 共轭,理由见解析;(3)λ>λ< 【解析】(1)由题设知32=AB k ,设所求直线方程为=y kx ,则34⋅=-AB k k ,则12=-k , 故共轭直径所在直线方程为12=-y x .联立椭圆与12=-y x ,即2212143⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y x x y 可得23=x,=x故端点坐标为⎭和⎛ ⎝⎭.(2)由题设知,l 不与x 轴重合,故设l:=x my ()111,A x y 、()122,B x y ,联立方程()22223430143⎧=⎪⇒+--=⎨+=⎪⎩x my m y x y ,则12234+=+y y m ,122334-=+y y m ,2122121234-=+m x x m ,122223434=-=⋅=++S y mm 63=≤=,当且仅当2313+=m ,即223=m 时取等号, 此时121221222123312124-⋅===-=--A A B By y b k k x x m a,故直径12A A 与直径12B B 共轭. (3)设点()11,C x y ,()22,M x y ,当CD 不与坐标轴重合时,设CD l :=y kx ,则MN l :34=-y x k, 联立2222211221212,3434143=⎧⎪⇒==⎨+++=⎪⎩y kx k x y x y k k , 同理可得22221634=+k x k ,222934=+y k. 由椭圆的对称性,不妨设C 在第一象限,则M 必在第二象限或第四象限,则1=x1=y若M在第二象限,则2=x2=y ,从而 ⎪⎝⎭T ,则⎫⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭P .又P在椭圆外,则223412⎫⎪⎪+>⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 化简可得22λ>,即λ>λ<若M 在第四象限,同理可得22λ>,即λ>λ<当CD 与x 轴垂直或重合时,由椭圆的对称性,不妨取()2,0C,(M ,则λ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭P . 又P 在椭圆外,则2223341224λλλ+⋅>⇒>,即λ>λ<综上:λ>λ<。
专题12:文科立体几何高考真题大题(全国卷)赏析(解析版)
专题12:文科立体几何高考真题大题(全国卷)赏析(解析版) 题型一:求体积1,2018年全国卷Ⅲ文数高考试题如图,矩形ABCD 所在平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点. (1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)在线段AM 上是否存在点P ,使得MC ∥平面PBD ?说明理由.【答案】(1)证明见解析 (2)存在,理由见解析 【详解】分析:(1)先证AD CM ⊥,再证CM MD ⊥,进而完成证明. (2)判断出P 为AM 中点,,证明MC ∥OP ,然后进行证明即可. 详解:(1)由题设知,平面CMD ⊥平面ABCD ,交线为CD .因为BC ⊥CD ,BC ⊂平面ABCD ,所以BC ⊥平面CMD ,故BC ⊥DM . 因为M 为CD 上异于C ,D 的点,且DC 为直径,所以DM ⊥CM . 又BC ∩CM =C ,所以DM ⊥平面BMC . 而DM ⊂平面AMD ,故平面AMD ⊥平面BMC . (2)当P 为AM 的中点时,MC ∥平面PBD .证明如下:连结AC 交BD 于O .因为ABCD 为矩形,所以O 为AC 中点. 连结OP ,因为P 为AM 中点,所以MC ∥OP .MC ⊄平面PBD ,OP ⊂平面PBD ,所以MC ∥平面PBD .点睛:本题主要考查面面垂直的证明,利用线线垂直得到线面垂直,再得到面面垂直,第二问先断出P 为AM 中点,然后作辅助线,由线线平行得到线面平行,考查学生空间想象能力,属于中档题.2,2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)如图,在平行四边形ABCM 中,3AB AC ==,90ACM ∠=︒,以AC 为折痕将△ACM 折起,使点M 到达点D 的位置,且AB DA ⊥. (1)证明:平面ACD ⊥平面ABC ;(2)Q 为线段AD 上一点,P 为线段BC 上一点,且23BP DQ DA ==,求三棱锥Q ABP -的体积.【答案】(1)见解析. (2)1. 【解析】分析:(1)首先根据题的条件,可以得到BAC ∠=90,即BA AC ⊥,再结合已知条件BA ⊥AD ,利用线面垂直的判定定理证得AB ⊥平面ACD ,又因为AB ⊂平面ABC ,根据面面垂直的判定定理,证得平面ACD ⊥平面ABC ;(2)根据已知条件,求得相关的线段的长度,根据第一问的相关垂直的条件,求得三棱锥的高,之后借助于三棱锥的体积公式求得三棱锥的体积. 详解:(1)由已知可得,BAC ∠=90°,BA AC ⊥.又BA ⊥AD ,且AC AD A =,所以AB ⊥平面ACD .又AB ⊂平面ABC ,所以平面ACD ⊥平面ABC .(2)由已知可得,DC =CM =AB =3,DA =32.又23BP DQ DA ==,所以22BP =. 作QE ⊥AC ,垂足为E ,则QE = 13DC .由已知及(1)可得DC ⊥平面ABC ,所以QE ⊥平面ABC ,QE =1. 因此,三棱锥Q ABP -的体积为1111322sin451332Q ABP ABPV QE S-=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯︒=. 点睛:该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有面面垂直的判定以及三棱锥的体积的求解,在解题的过程中,需要清楚题中的有关垂直的直线的位置,结合线面垂直的判定定理证得线面垂直,之后应用面面垂直的判定定理证得面面垂直,需要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系,在求三棱锥的体积的时候,注意应用体积公式求解即可. 3.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥11E BB C C -的体积. 【答案】(1)见详解;(2)18 【分析】(1)先由长方体得,11B C ⊥平面11AA B B ,得到11B C BE ⊥,再由1BE EC ⊥,根据线面垂直的判定定理,即可证明结论成立;(2)先设长方体侧棱长为2a ,根据题中条件求出3a =;再取1BB 中点F ,连结EF ,证明EF ⊥平面11BB C C ,根据四棱锥的体积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为在长方体1111ABCD A B C D -中,11B C ⊥平面11AA B B ;BE ⊂平面11AA B B ,所以11B C BE ⊥,又1BE EC ⊥,1111B C EC C ⋂=,且1EC ⊂平面11EB C ,11B C ⊂平面11EB C ,所以BE ⊥平面11EB C ;(2)设长方体侧棱长为2a ,则1AE A E a ==,由(1)可得1EB BE ⊥;所以22211EB BE BB +=,即2212BE BB =, 又3AB =,所以222122AE AB BB +=,即222184a a +=,解得3a =;取1BB 中点F ,连结EF ,因为1AE A E =,则EF AB ∥; 所以EF ⊥平面11BB C C , 所以四棱锥11E BB C C -的体积为1111111136318333E BB C C BB C C V S EF BC BB EF -=⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=矩形.【点睛】本题主要考查线面垂直的判定,依据四棱锥的体积,熟记线面垂直的判定定理,以及四棱锥的体积公式即可,属于基础题型.4.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷) 四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,01,90.2AB BC AD BAD ABC ==∠=∠= (1)证明:直线//BC 平面PAD ;(2)若△PCD 面积为27,求四棱锥P ABCD -的体积.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)43【分析】试题分析:证明线面平有两种思路,一是寻求线线平行,二是寻求面面平行;取AD 中点M ,由于平面PAD 为等边三角形,则PM AD ⊥,利用面面垂直的性质定理可推出PM ⊥底面ABCD ,设BC x =,表示相关的长度,利用PCD ∆的面积为27.试题解析:(1)在平面内,因为,所以又平面平面故平面(2)取的中点,连接由及得四边形为正方形,则.因为侧面为等边三角形且垂直于底面,平面平面,所以底面因为底面,所以,设,则,取的中点,连接,则,所以,因为的面积为,所以,解得(舍去),于是所以四棱锥的体积【详解】题型二:求距离5.2018年全国普通高等学校招生统一考试文数(全国卷II )如图,在三棱锥P ABC -中,22AB BC ==,4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且2MC MB =,求点C 到平面POM 的距离.【答案】(1)详见解析(245【解析】分析:(1)连接OB ,欲证PO ⊥平面ABC ,只需证明,PO AC PO OB ⊥⊥即可;(2)过点C 作CH OM ⊥,垂足为M ,只需论证CH 的长即为所求,再利用平面几何知识求解即可.详解:(1)因为AP =CP =AC =4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP =3 连结OB .因为AB =BC 2AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,且OB ⊥AC ,OB =12AC =2. 由222OP OB PB +=知,OP ⊥OB . 由OP ⊥OB ,OP ⊥AC 知PO ⊥平面ABC .(2)作CH⊥OM,垂足为H.又由(1)可得OP⊥CH,所以CH⊥平面POM.故CH的长为点C到平面POM的距离.由题设可知OC=12AC=2,CM=23BC=423,∠ACB=45°.所以OM=25,CH=sinOC MC ACBOM⋅⋅∠=45.所以点C到平面POM的距离为45.点睛:立体几何解答题在高考中难度低于解析几何,属于易得分题,第一问多以线面的证明为主,解题的核心是能将问题转化为线线关系的证明;本题第二问可以通过作出点到平面的距离线段求解,也可利用等体积法解决.6.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图,三棱柱中,侧面为菱形,的中点为,且平面.(1)证明:(2)若,求三棱柱的高.【答案】(1)详见解析;(2)三棱柱111ABC A B C -的高为21. 【解析】试题分析:(1)根据题意欲证明线线垂直通常可转化为证明线面垂直,又由题中四边形是菱形,故可想到连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点,又因为侧面11BB C C 为菱形,对角线相互垂直11B C BC ⊥;又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥,根据线面垂直的判定定理可得:1B C ⊥平面ABO ,结合线面垂直的性质:由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥;(2)要求三菱柱的高,根据题中已知条件可转化为先求点O 到平面ABC 的距离,即:作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H ,则由线面垂直的判定定理可得OH ⊥平面ABC ,再根据三角形面积相等:OH AD OD OA ⋅=⋅,可求出OH 的长度,最后由三棱柱111ABC A B C -的高为此距离的两倍即可确定出高. 试题解析:(1)连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点. 因为侧面11BB C C 为菱形,所以11B C BC ⊥. 又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥, 故1B C ⊥平面ABO.由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥.(2)作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H. 由于,BC OD ⊥,故BC ⊥平面AOD ,所以OH BC ⊥, 又OH AD ⊥,所以OH ⊥平面ABC.因为0160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形,又1BC =,可得3OD. 由于1AC AB ⊥,所以11122OA B C ==,由OH AD OD OA ⋅=⋅,且2274AD OD OA =+=,得2114OH , 又O 为1B C 的中点,所以点1B 到平面ABC 的距离为217. 故三棱柱111ABC A B C -的高为217. 考点:1.线线,线面垂直的转化;2.点到面的距离;3.等面积法的应用 7.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥面ABCD ,E 为PD 的中点. (1)证明://PB 平面AEC ; (2)设1AP =,3AD =,三棱锥P ABD -的体积 34V =,求A 到平面PBC 的距离.【答案】(1)证明见解析 (2) A 到平面PBC 的距离为31313【详解】试题分析:(1)连结BD 、AC 相交于O ,连结OE ,则PB ∥OE ,由此能证明PB ∥平面ACE .(2)以A 为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出A 到平面PBD 的距离试题解析:(1)设BD 交AC 于点O ,连结EO . 因为ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点. 又E 为PD 的中点,所以EO ∥PB 又EO平面AEC ,PB平面AEC所以PB ∥平面AEC . (2)136V PA AB AD AB =⋅⋅=由,可得. 作交于. 由题设易知,所以故, 又31313PA AB AH PB ⋅==所以到平面的距离为法2:等体积法136V PA AB AD AB =⋅⋅= 由,可得.由题设易知,得BC假设到平面的距离为d ,又因为PB=所以又因为(或),,所以考点 :线面平行的判定及点到面的距离8.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)如图,直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=4,AB =2,∠BAD =60°,E ,M ,N 分别是BC ,BB 1,A 1D 的中点.(1)证明:MN ∥平面C 1DE ;(2)求点C 到平面C 1DE 的距离.【答案】(1)见解析;(2)41717. 【分析】(1)利用三角形中位线和11//A D B C 可证得//ME ND ,证得四边形MNDE 为平行四边形,进而证得//MN DE ,根据线面平行判定定理可证得结论;(2)根据题意求得三棱锥1C CDE -的体积,再求出1C DE ∆的面积,利用11C CDE C C DE V V --=求得点C 到平面1C DE 的距离,得到结果.【详解】(1)连接ME ,1B CM ,E 分别为1BB ,BC 中点 ME ∴为1B BC ∆的中位线1//ME B C ∴且112ME B C = 又N 为1A D 中点,且11//A D B C 1//ND B C ∴且112ND B C = //ME ND ∴ ∴四边形MNDE 为平行四边形//MN DE ∴,又MN ⊄平面1C DE ,DE ⊂平面1C DE//MN ∴平面1C DE(2)在菱形ABCD 中,E 为BC 中点,所以DE BC ⊥, 根据题意有3DE =,117C E =,因为棱柱为直棱柱,所以有DE ⊥平面11BCC B ,所以1DE EC ⊥,所以113172DEC S ∆=⨯⨯, 设点C 到平面1C DE 的距离为d ,根据题意有11C CDE C C DE V V --=,则有11113171343232d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯, 解得41717d ==, 所以点C 到平面1C DE 的距离为417. 【点睛】该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有线面平行的判定,点到平面的距离的求解,在解题的过程中,注意要熟记线面平行的判定定理的内容,注意平行线的寻找思路,再者就是利用等积法求点到平面的距离是文科生常考的内容.题型三:求面积9.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)如图,在四棱锥P ABCD -中,AB CD ∥,且90BAP CDP ∠=∠=︒.(1)证明:平面PAB ⊥平面PAD ;(2)若PA PD AB DC ===,90APD ∠=︒,且四棱锥P ABCD -的体积为83,求该四棱锥的侧面积.【答案】(1)证明见解析;(2)623+.【详解】 试题分析:(1)由90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.从而得AB PD ⊥,进而而AB ⊥平面PAD ,由面面垂直的判定定理可得平面PAB ⊥平面PAD ;(2)设PA PD AB DC a ====,取AD 中点O ,连结PO ,则PO ⊥底面ABCD ,且22,AD a PO a ==,由四棱锥P ABCD -的体积为83,求出2a =,由此能求出该四棱锥的侧面积.试题解析:(1)由已知90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.由于AB CD ∥,故AB PD ⊥,从而AB ⊥平面PAD .又AB 平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PAD .(2)在平面PAD 内作PE AD ⊥,垂足为E .由(1)知,AB ⊥面PAD ,故AB PE ⊥,可得PE ⊥平面ABCD .设AB x =,则由已知可得2AD x =,22PE x =. 故四棱锥P ABCD -的体积31133P ABCD V AB AD PE x -=⋅⋅=. 由题设得31833x =,故2x =. 从而2PA PD ==,22AD BC ==22PB PC ==.可得四棱锥P ABCD -的侧面积为111222PA PD PA AB PD DC ⋅+⋅+⋅ 21sin606232BC +︒=+10.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 交点,BE ABCD ⊥平面,(I )证明:平面AEC ⊥平面BED ;(II )若120ABC ∠=,,AE EC ⊥ 三棱锥E ACD -的体积为6,求该三棱锥的侧面积.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)由四边形ABCD 为菱形知AC ⊥BD ,由BE ⊥平面ABCD 知AC ⊥BE ,由线面垂直判定定理知AC ⊥平面BED ,由面面垂直的判定定理知平面AEC ⊥平面BED ;(2)设AB =x ,通过解直角三角形将AG 、GC 、GB 、GD 用x 表示出来,在Rt ∆AEC 中,用x 表示EG ,在Rt ∆EBG 中,用x 表示EB ,根据条件三棱锥E ACD -6求出x ,即可求出三棱锥E ACD -的侧面积.【详解】(1)因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD ,因为BE ⊥平面ABCD ,所以AC ⊥BE ,故AC ⊥平面BED .又AC ⊂平面AEC ,所以平面AEC ⊥平面BED(2)设AB =x ,在菱形ABCD 中,由 ∠ABC =120°,可得AG =GC =32x ,GB =GD =2x .因为AE ⊥EC ,所以在 Rt ∆AEC 中,可得EG =3x . 连接EG ,由BE ⊥平面ABCD ,知 ∆EBG 为直角三角形,可得BE =22x .由已知得,三棱锥E -ACD 的体积3116632243E ACD V AC GD BE x -=⨯⋅⋅==.故 x =2 从而可得AE =EC =ED 6.所以∆EAC 的面积为3, ∆EAD 的面积与∆ECD 的面积均为 5故三棱锥E -ACD 的侧面积为3+25【点睛】本题考查线面垂直的判定与性质;面面垂直的判定;三棱锥的体积与表面积的计算;逻辑推理能力;运算求解能力.11.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)图1是由矩形,ADEB Rt ABC ∆和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中1,2AB BE BF ===, 60FBC ∠=,将其沿,AB BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2.(1)证明图2中的,,,A C G D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ;(2)求图2中的四边形ACGD 的面积.【答案】(1)见详解;(2)4.【分析】(1)因为折纸和粘合不改变矩形ABED ,Rt ABC 和菱形BFGC 内部的夹角,所以//AD BE ,//BF CG 依然成立,又因E 和F 粘在一起,所以得证.因为AB 是平面BCGE 垂线,所以易证.(2) 欲求四边形ACGD 的面积,需求出CG 所对应的高,然后乘以CG 即可.【详解】(1)证://AD BE ,//BF CG ,又因为E 和F 粘在一起.∴//AD CG ,A ,C ,G ,D 四点共面.又,AB BE AB BC ⊥⊥.AB ∴⊥平面BCGE ,AB ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面BCGE ,得证.(2)取CG 的中点M ,连结,EM DM .因为//AB DE ,AB ⊥平面BCGE ,所以DE ⊥平面BCGE ,故DE CG ⊥,由已知,四边形BCGE 是菱形,且60EBC ∠=得EM CG ⊥,故CG ⊥平面DEM . 因此DM CG ⊥.在Rt DEM △中,DE=1,3EM =,故2DM =.所以四边形ACGD 的面积为4.【点睛】很新颖的立体几何考题.首先是多面体粘合问题,考查考生在粘合过程中哪些量是不变的.再者粘合后的多面体不是直棱柱,最后将求四边形ACGD的面积考查考生的空间想象能力.。
高考文科解析几何专题
高考文科解析几何专题解析几何是高中数学的重要内容之一,也是衔接初等数学和高等数学的纽带。
而圆锥曲线是解析几何的重要内容,因而成为高考考查的重点。
研究圆锥曲线,无外乎抓住其方程和曲线两大特征。
它的方程形式具有代数的特性,而它的图像具有典型的几何特性,因此,它是代数与几何的完美结合。
高中阶段所学习和研究的圆锥曲线主要包括三类:椭圆、双曲线和抛物线。
【重要知识点】1.两条相交直线l1与l2的夹角:是指由l1与l2相交所成的四个角中最小的正角,又称为l1k2k1900,tan和l2所成的角,它的取值范围是,当,则有。
21kk12l1:A1某B1yC10的交点的直线系方程A1某B1yC1(A2某B2yC2)0(l:A某ByC022222.过两直线为参数,A2某B2yC20不包括在内)。
3.设点P(某0,y0),直线l:A某ByC0,P到l的距离为d,则有dA某0By0CAB22.4.两点P1(某1,y1)、P2(某2,y2)的距离公式:|P1P2|(某2某1)2(y2y1)25.两直线l1:y1k1某1b1,l2:y2k2某2b2的位置关系:①l1l2k1k21②l1//l2k1k且2b1b6.若点P(某,y)分有向线段PP12所成的比为即PP1PP2,其中P1(某1,y1),P2(某2,y2).则:某某1某2yy2,y1117.过两点Pk1(某1,y1),P2(某2,y2)的直线的斜率公式:y2y1。
,ktan(0°≤<180°)某2某18.两条平行线间的距离公式:设两条平行直线l1:A某ByC10,l2:A某ByC20(C1C2),它们之间的距离为d,则有dC1C2AB22.2229.圆的标准方程:以点C(a,b)为圆心,r为半径的圆的标准方程是(某a)(yb)r.222特例:(1)圆心在坐标原点,半径为r的圆的方程是:某yr.(2)圆的参数方程:某arco(为参数).ybrin10.椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质定义椭圆1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(01)抛物线与定点和直线的距离相等的点的轨迹.e=1▲y某o某方程标准方程参数方程范围中心顶点某2y221(ab>0)2ab某2y221(a>0,b>0)2aby2=2p某某acoybin(参数为离心角)─a某a,─byb原点O(0,0)(a,0),(─a,0),(0,b),(0,─b)某轴,y轴;长轴长2a,短轴长2bF1(c,0),F2(─c,0)某aecybtan(参数为离心角)|某|a,yR原点O(0,0)(a,0),(─a,0)某轴,y轴;实轴长2a,虚轴长2b.F1(c,0),F2(─c,0)某2pt2y2pt(t为参数)某0(0,0)某轴对称轴焦点焦距离心率pF(,0)2e=12c(c=ab)222c(c=ab)22ce(0e1)ace(e1)a(1)弦长公式:若直线yk某b与圆锥曲线相交于两点A、B,且某1,某2分别为A、B的横坐标,则AB=1k某1某2,若y1,y2分别为A、B的纵坐标,则AB=1若弦AB所在直线方程设为某kyb,则AB=1ky1y2。
高三文科数学解析几何专题
高三文科数学第二轮复习资料——《解析几何》专题1.已知动圆过定点()1,0;且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程; (2) 是否存在直线l ;使l 过点(0;1);并与轨迹C 交于,P Q 两点;且满足0OP OQ ⋅=?若存在;求出直线l 的方程;若不存在;说明理由.2.如图,设1F 、2F 分别为椭圆C :22221x y a b+= (0a b >>)的左、右焦点. (Ⅰ)设椭圆C 上的点3(1,)2A 到F 1、F 2两点距离之和等于4;写出椭圆C 的方程和离心率;(Ⅱ)设点K 是(Ⅰ)中所得椭圆上的动点;求线段1F K 的中点的轨迹方程.3.已知圆C: x 2+y 2-2x+4y-4=0,是否存在斜率为1的 直线L,使以L 被圆C 截得弦AB 为直径的圆 经过原点?若存在,写出直线的方程;若不存在;说 明理由4.已知圆C :224x y +=.(1)直线l 过点()1,2P ;且与圆C 交于A 、B两点;若||AB =l 的方程;(2)过圆C 上一动点M 作平行于x 轴的直线m ;设m 与y 轴的交点为N ;若向量OQ OM ON =+;求动点Q 的轨迹方程;并说明此轨迹是什么曲线.5.如图;已知圆A 的半径是2;圆外一定点N 与圆A 上的点的最短距离为6;过动点P 作A 的切线PM (M 为切点);连结PN 使得PM :;试建立适当的坐标系;求动点P 的轨迹6.已知三点P (5;2)、1F (-6;0)、2F (6;0).(Ⅰ)求以1F 、2F 为焦点且过点P 的椭圆的标准方程;(Ⅱ)设点P 、1F 、2F 关于直线y =x 的对称点分别为P '、'1F 、'2F ;求以'1F 、'2F 为焦点且过点P '的双曲线的标准方程.7.某运输公司接受了向抗洪抢险地区每天至少运送180吨支援物资的任务;该公司有8辆载重为6吨的A 型卡车与4辆载重为10吨的B 型卡车;有10名驾驶员;每辆卡车每天往返次数为A 型卡车4次;B 型卡车3次;每辆卡车每天往返的成本费用为A 型卡车320元;B 型卡车504元;请你给该公司调配车辆;使公司所花的成本费用最低.8.曲线03622=+-++y x y x 上两点P 、Q 满足:①关于直线04=+-y kx 对称;②OQ OP ⊥.求直线PQ 的方程.9情况下的两类药片怎样搭配价格最低?参考答案1.解:(1)如图;设M 为动圆圆心; F ()1,0;过点M 作直线1x =-的垂线;垂足为N ;由题意知:MF MN =;即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等;由 抛物线的定义知;点M 的轨迹为抛物线;其中()1,0F 为焦点;1x =-为准线;∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=.(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠;由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->;11k k <->或.设),(11y x P ;),(22y x Q ;则124y y k +=;124y y k =.由0OP OQ ⋅=;即 ()11,OP x y =;()22,OQ x y =;于是12120x x y y +=; 即()()21212110k y y y y --+=;2221212(1)()0k y y k y y k +-++=;2224(1)40k k k k k +-+=;解得4k =-或0k =(舍去);又41k =-<-; ∴ 直线l 存在;其方程为440x y +-=2.解:(Ⅰ)24a =;221914a b+=. 24a =;23b =.椭圆的方程为22143x y +=; 因为2221c a b =-=. 所以离心率12e =. (Ⅱ)设1KF 的中点为(,)M x y ;则点(21,2)K x y +.又点K 在椭圆上;则1KF 中点的轨迹方程为22(21)(2)143x y ++=.3.解:设直线L 的斜率为1;且L 的方程为y=x+b,则222440y x bx y x y =+⎧⎨+-+-=⎩消元得方程 2x 2+(2b+2)x+b 2+4b-4=0;设此方程两根为x 1;x 2;则x 1+x 2=-(b+1);y 1+y 2= x 1+x 2+2b=b-1; 则AB中点为11,22b b +-⎛⎫-⎪⎝⎭;又弦长为12x -=;由题意可列式x =221122b b +-⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=2⎪⎝⎭解得b=1或b=-9;经检验b=-9不合题意.所以所求直线方程为y=x+1.4.解(Ⅰ)①当直线l 垂直于x 轴时;则此时直线方程为1=x ;l 与圆的两个交点坐标为()3,1和()3,1-;其距离为32;满足题意②若直线l 不垂直于x 轴;设其方程为()12-=-x k y ;即02=+--k y kx 设圆心到此直线的距离为d ;则24232d -=;得1=d ∴1|2|12++-=k k ;34k =; 故所求直线方程为3450x y -+= 综上所述;所求直线为3450x y -+=或1=x (Ⅱ)设点M 的坐标为()00,y x ;Q 点坐标为()y x ,则N 点坐标是()0,0y ∵OQ OM ON =+;∴()()00,,2x y x y = 即x x =0;20yy =又∵42020=+y x ;∴4422=+y x 由已知;直线m //ox 轴;所以;0y ≠;∴Q 点的轨迹方程是221(0)164y x y +=≠;轨迹是焦点坐标为12(0,F F -;长轴为8的椭圆;并去掉(2,0)±两点.5.解:以AN 所在直线为x 轴;AN 的中垂线为y 轴建立平面直角坐标系如图所示; 则A(-4,0),N(4,0),设P (x ;y )由|PM|:;|PM|2=|PA|2 –|MA|2得:4||||222-=PA PN代入坐标得:22222(4)(4)4x y x y ⎡⎤-+=++-⎣⎦整理得:2224200x y x +-+=即22(12)124x y -+= 所以动点P 的轨迹是以点(12,0)为圆心,以.6.解:(I )由题意;可设所求椭圆的标准方程为22a x +122=by )0(>>b a ;其半焦距6=c .||||221PF PF a +=56212112222=+++=; ∴=a 53;93645222=-=-=c a b ;故所求椭圆的标准方程为452x +192=y ; (II )点P (5;2)、1F (-6;0)、2F (6;0)关于直线y =x 的对称点分别为:)5,2(P '、'1F (0;-6)、'2F (0;6)设所求双曲线的标准方程为212a x -1212=b y )0,0(11>>b a ;由题意知半焦距61=c ;|''||''|2211F P F P a -=54212112222=+-+=; ∴=1a 52;162036212121=-=-=a c b ;故所求双曲线的标准方程为202y -1162=x . 点评:本题主要考查椭圆与双曲线的基本概念、标准方程、几何性质等基础知识和基本运算能力7.解:该公司调8辆A 型车;成本最低.8.解:对称,关于直线、圆上两点04=+-y kx Q P,,)(),即有,经过圆心(直线20432132104=∴=+--⋅-=+-∴k k y kx ),,(),,(,方程为设直线221121y x Q y x P t x y PQ +-= 036445036212222=+-+--⎪⎩⎪⎨⎧=+-+++-=t t x t x y y x y x t x y )(得消,,由. ,)(,)(536454422121+-=-=+∴t t x x t x x0121212211=+-=⋅∴⊥y y x x x y x y OQ OP 即, . ,,t x y t x y +-=+-=22112121 021212121=+-+-+∴))((t x t x x x,)()(,)(即054421536445021452222121=+--+-⋅∴=++-t t t t t t x x t x x 化简得45230152282==∴=+-t t t t 或,054203245212321=-+=-++-=+-=∴y x y x x y x y PQ 或即或方程为直线.9.解:设A 类药x 片;B 类药y 片;由题意⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈≥∈≥≥+≥+≥+,且,且N y y N x x y x y x y x 00,286,7075,122 y x 、∴满足的可行域如图两类药片的最小总数y x z +=由图象可知;最小总数应在B 点附近可行域内的整点处取得.)980,914(,980,914,7075,122B y x y x y x ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⇒⎩⎨⎧=+=+ 在B 点附近可行域内的整点有C (1;10);D (2;9);E (3;8);F (4;8).∴两类药片的最小总数是11片.设在最小总数情况下的两类药片总价格510yx w +=;)3,2,1(11==+x y x 102251110510x x x y x w -=-+=+=∴;元时有最小值当10193=∴x ; 即用A 类3片B 类8片可使价格最低.。
2024届高考二轮复习文科数学课件:解析几何
(2)由(1)知 a=2c,b= 3c,故
2
C1:42
2
+ 32 =1.
所以 C1 的四个顶点坐标分别为(2c,0),(-2c,0),(0, 3c),(0,- 3c),C2 的准线为
x=-c.
由已知得 3c+c+c+c=12,即 c=2.所以
程为 y2=8x.
2
2
C1 的标准方程为16 + 12=1,C2 的标准方
专题五 解析几何
考情分析
1.题型、题量稳定:近几年来高考对该部分的考查一般为“2小1大”或“3小1
大”,分值约为22到27分,多为中、高档题.
2.重点突出:高考对解析几何的考查主要在直线、圆、圆锥曲线上,(1)客观
题重点考查直线和圆的方程及位置关系,圆锥曲线的定义、标准方程、几
何性质,直线与圆锥曲线相交的弦长、面积、参数等问题;(2)主观题重点
0 +
Ax0x+B·
+Cy0y+D· +E· +F=0.
2
2
2
过曲线 C:Ax2+By2+Dx+Ey+F=0 上一点 P(x0,y0)的切线方程为
8 2
2 169
+(y-1) = .
5
25
+
7 2
- 3
=
65
.若圆过点
9
(方法二)设点A(0,0),B(4,0),C(-1,1),D(4,2),圆过其中三点共有四种情况.若圆
过A,B,C三点,则线段AB的垂直平分线方程为x=2,线段AC的垂直平分线
方程为
1
1
y- =x+ ,即
高中文科数学解析几何部分整理例题详解
高中文科数学解析几何部分整理考点:平面直角坐标系,直线方程与圆的方程,两点间距离公式与点到直线的距离公式 一、 知识点 1.直线的方程1)倾斜角:范围0≤α<180,0l x l x α=︒ 若轴或与轴重合时,。
90l x α⊥=︒若轴时,。
2)tan k α=斜率: ()()2111122221,,,y y P x y P x y k x x -=⇒=-已知平面上两点1290,x x k α==︒当时,不存在,0;0k k αα><为锐角时,为钝角时, 3)直线方程的几种形式斜截式:y=kx+b 不含y 轴和平行于y 轴的直线点斜式:()11y y k x x -=- 不含y 轴和平行于y 轴的直线两点式:121121x x x x y y y y --=--不含坐标轴,平行于坐标轴的直线截距式:1=+by ax 不含坐标轴、平行于坐标轴和过原点的直线一般式:Ax+By+C=0 A 、B 不同时为0几种特殊位置的直线:①x 轴:y=0②y 轴:x=0③平行于x 轴:y=b ④平行于y 轴:x=a 原点:y=kx 或x=04)直线系:(待定系数法的应用)(1)共点直线系方程:p0(x0,y0)为定值,k 为参数y-y0=k (x-x0) 特别:y=kx+b ,表示过(0、b )的直线系(不含y 轴) 注意:运用斜率法时注意斜率不存在的情形。
(2)平行直线系:①y=kx+b ,k 为定值,b 为参数。
②Ax+By+入=0表示与Ax+By+C=0 平行的直线系 Bx-Ay+入=0表示与Ax+By+C 垂直的直线系2.两直线的位置关系L1:y=k1x+b1 L2:y=k2x+b2L1:A1X+B1Y+C1=0 L2:A2X+B2Y+C2=0L1与L2组成的方程组平行⇔k1=k2且b1≠b2212121C C B B A A ≠=无解重合⇔k1=k2且b1=b2212121C C B B A A == 有无数多解相交⇔k1≠k22121B B A A ≠有唯一解垂直⇔ k1·k2=-1 A1A2+B1B2=0有唯一解3.几个距离公式:1)点到直线距离:2200B A cBy Ax d +++=(已知点(p0(x0,y0),L :Ax+By+C=0)注:若直线为00()y y k x x -=-,即000kx y y kx -+-=2)点(),a b 到直线的距离为0021ka b y kx d k -+-=+(这是斜率法经常用到的)3)两行平线间距离:L1=Ax+By+C1=0 L2:Ax+By+C2=0⇒2221B A c c d +-=4)点间的距离公式()()22121212PP x x y y =-+-4.圆 1)圆的方程一般式:22x y a y 0x b c ++++=配方得:22224(x+)(y+)224aba b c+-+=圆心为:(2a,2b),半径为2242a b c+- 标准式:22200(x-x )(y )y r +-=, 圆心为(x ,y ),r 为该圆半径。
专题05 解析几何【文科】(解析版)
专题05 解析几何一、单选题1. 【河北省衡水第一中学2021届全国高三第二次联合考试(1)】设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,倾斜角为02πθθ⎛⎫<< ⎪⎝⎭的直线l 经过抛物线的焦点F ,且与抛物线相交于M ,N 两点.若22F N M N F F →→→⋅=-,则sin 2θ=( )AB .13CD【答案】D 【解析】如图所示,过点M ,N 分别作准线的垂线,垂足分别为D ,C ,直线l 与准线交于点E ,由题意可得||2||FM FN →→=, 设||FN x =,则||2FM x =,由抛物线的定义可知,||CN x =,||2MD x =, ||||1||||2CN EN MD EM ==, 所以||3EN x =,在ENC △中,||1cos cos ||3CN ENC EN θ∠===,所以sin θ=则sin 22sin cos θθθ== 故选:D.2. 【河北省衡水中学2021届高三上学期七调】已知直线210x y --=的倾斜角为α,则21tan 2tan2αα-=( )A .14-B .1-C .14D .1【答案】D【解析】根据题意,得tan2α=,所以21tan221tantan2aαα-==.故选:D.3.【河北省衡水中学2021届高三上学期七调】已知c是双曲线2222:1x yCa b-=(0a>,0b>)的半焦距,离心率为e,则1be c+的最大值是()ABCD.2【答案】B 【解析】因为c是双曲线2222:1x yCa b-=(0a>,0b>)的半焦距,所以c则1b a be c c++===当且仅当a b=时,等号成立.故选:B.4.【河北省衡水中学2021届高三上学期七调】已知点F,A分别为椭圆2222:1x yCa b+=(0a>,0b>)的左焦点左顶点,过原点O的直线l交C于P,Q两点,直线QF交AP于点B,且2QA QP QB+=,若||PF的最小值为4,则椭圆C的标准方程为()A.22198x yB.2212516x y+=C.2213632x y+=D.2214936x y+=【答案】C【解析】如图,连接OB,AQ,则OB 是PAQ △的中位线, ||||1||||2OB OF AQ FA ∴==,即12c a c =-, 3a c ∴=,又||PF 的最小值为a c -,4a c -=,6a ∴=,2c =,22232b a c =-=.故椭圆C 的标准方程为2213632x y +=.故选:C.5. 【河北省衡水中学2021届全国高三第一次联合考试(全国卷)】已知圆22:4O x y +=与x 轴交于,M N 两点,点P 在直线:0l x y +-=上,过圆O 上的任意两点,S T 分别向l 作垂线,垂足为,S T '',以下说法不正确的是( )A .||||PM PN +的最小值为B .PM PN ⋅为定值C .SPT ∠的最大值为3πD .当ST 为直径时,四边形SS T T ''面积的最大值为16 【答案】B 【解析】设(2,0),(2,0)M N -,则N 关于l 对称的点为2)N ',所以||||PM PN +的最小值为MN '=故A 正确;2()()4PM PN OM OP ON OP OP ⋅=-⋅-=-不是定值,故B 错误;当OP 最小,且当,PS PT 为圆O 的切线时,SPT ∠最大,此时3SPT π∠=,故C 正确;在四边形SS T T ''中,//SS TT '',且8SS TT ''+=.因此,当S T ''最长,即||4S T ST ''==时面积最大,最大值为16,故D 正确故选:B6. 【河北省衡水中学2021届全国高三下学期第二次联合考试(II 卷)】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,若过点2F 作渐近线的垂线,垂足为P ,且12F PF △的面积为2b ,则该双曲线的离心率为( )A .1B .1CD 【答案】D 【解析】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a =±,则点2(,0)F c 到渐近线b y x a=±的距离2PF b =,在2OPF 中,122222,,||,2F PF OPF PF b OF c OP a S S ab b ======,所以ab =,离心率c e a =故选:D7. 【河北省衡水中学2021届全国高三下学期第二次联合考试(II 卷)】已知圆22:1C x y +=,直线:2l x =,P 为直线l 上的动点,过点P 作圆C 的切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 过定点( )A .1,02⎛⎫⎪⎝⎭B .(0,2)C .(2,1)D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】因为P 为直线l 上的动点,所以可设(2,)P t , 由题意可得圆心C 的坐标为(0,0),以线段PC 为直径的圆N 的圆心为1,2⎛⎫⎪⎝⎭t P所以方程为2220x y x ty +--=,两圆方程作差,即得两圆公共弦AB 的方程为210x ty +-=,()210-+=x ty ,所以直线AB 过定点1,02⎛⎫⎪⎝⎭.故选:A. 二、填空题1. 【河北省衡水第一中学2021届全国高三第二次联合考试(1)】对于双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>来说,我们定义圆222x y a +=为它的“伴随圆”.过双曲线22241(0)9x y a a -=>的左焦点1F 作它的伴随圆的一条切线,设切点为T ,且这条切线与双曲线的右支相交于点P .若M 为1PF 的中点,M 在T 右侧,且||||MO MT -为定值12,则该双曲线的离心率为_______.【解析】如图,设2F 为双曲线的右焦点,在1Rt OFT 中,1,||OF c OT a ==,所以1||TF b =,()()21121121111112222MO MT PF MF TF PF PF TF PF PF TF ⎛⎫-=--=--=-+ ⎪⎝⎭3122b a a =-=-=,解得1a =,所以c e a ==2. 【河北省衡水中学2021届全国高三第一次联合考试(全国卷)】小明同学发现家中墙壁上灯光的边界类似双曲线的一支, O 为双曲线的一支的顶点.小明经过测量得知,该双曲线的渐近线相互垂直,且AB 与OC 垂直,80cm,20cm AB OC ==,若该双曲线的焦点位于直线OC 上,则在点O 以下的焦点距点O ______cm .【答案】1) 【解析】解:设该双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>.因为渐近线相互垂直,所以a b =.由题意知,2222(20)401a a b+-=,解得30,a b c ===故该双曲线的一个焦点位于点O以下1)cm . 故答案为:1) 三、解答题1. 【河北省衡水第一中学2021届全国高三第二次联合考试(1)】已知圆22:(32M x y +=,点Q 是圆M上的一个动点,点(N .若线段QN 的垂直平分线交线段QM 于点T . (1)求动点T 的轨迹曲线C 的方程;(2)设O 是坐标原点,点(2,1)P ,点R (异于原点)是曲线C 内部且位于y 轴上的一个动点,点S 与点R 关于原点对称,直线,PR PS 分别与曲线C 交于A ,B (异于点P )两点.判断直线AB 是否过定点?若过,求出定点坐标;若不过,说明理由.【答案】(1)22182x y +=;(2)过定点,(0,2)-. 【解析】(1)由题意可知,||||||||TM TN TM TQ r MN +=+==>=∣, 所以动点T 的轨迹为以M ,N 两点为焦点的椭圆.设椭圆的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c,则2,a a c ==由222a b c =+,得b =所以曲线C 的方程为22182x y +=.(2)设直线AB 的方程为()()1122,,,,y kx t A x y B x y =+,由221,82,x y y kx t ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y ,整理得()222148480k x ktx t +++-=, 则()()()22222(8)4144816820kt k t k t ∆=-+-=-+>,2121222848,4141kt t x x x x k k -+=-=++. 又直线PA 的方程为1111(2)2y y x x --=--, 即1111(2)2kx t y x x +--=--,令0x =,得11(12)22k x ty x --=-.因此点R 的坐标为11(12)20,2k x t x ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭,同理可得,22(12)20,2k x t S x ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭. 由OS RO =,得1212(12)2(12)2022k x t k x tx x ----+=--,化简得()1212(24)(242)80k x x k t x x t ---+++=,即222488(24)(242)804141t kt k k t t k k -⎛⎫-⨯--+-+= ⎪++⎝⎭, 整理得22420kt k t t +++-=, 即(2)(21)0t k t ++-=.因为(2,1)P 不在直线y kx t =+上,故210k t +-≠,所以20,2t t +==-,此时,由0∆>,得214k >. 因此直线AB 过定点(0,2)-.2. 【河北省衡水中学2021届高三上学期七调】设抛物线E :()220y px p =>焦点为F ,准线为l ,A 为E上一点,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于B 、D 点. (Ⅰ)若60BFD ∠=︒,BFD △p 的值及圆F 的方程; (Ⅰ)若点A 在第一象限,且A 、B 、F 三点在同一直线1l 上,直线1l 与抛物线E 的另一个交点记为C ,且CF FA λ=,求实数λ的值.【答案】(Ⅰ)2p =,圆F 为:()221613x y -+=;(Ⅰ)13λ=. 【解析】解:(Ⅰ)焦点到准线l 的距离为p ,又ⅠBF FD =,60BFD ∠=︒,ⅠBFD △为正三角形.ⅠBF =2p B ⎛- ⎝,Ⅰ21sin 602BFDS BF =︒=△2p ∴=, Ⅰ圆F 为:()221613x y -+=. (Ⅰ)若A 、F 、B 共线,则AF BF DF ==,2BDA π∴∠=Ⅰ12AD AF AB ==,6DBA π∴∠=Ⅰ直线AB 的倾斜角为3π或23π,由对称性可知,设直线l:2px =+,()11,A x y ,()22,C x y ,CF FA λ=,联立()121222221211202p y y y x y y p y y p y y px λλ⎧⎧+=-⋅=+⎪⎪⇒-=⇒⎨⎨⎪⎪⋅=-=-⋅=⎩⎩, Ⅰ()2143λλ-=,231030λλ∴-+=,3λ∴=或13λ=, 又AF BF p =>,12p x >,01λ∴<<,所以13λ=.3. 【河北省衡水中学2021届全国高三第一次联合考试(全国卷)】已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点P 在C 上,但不在x 轴上,当点P 在C 上运动时,12PF F △的周长为定值6,且当112PF F F ⊥时,132PF =. (1)求C 的方程.(2)若斜率为(0)k k ≠的直线l 交C 于点M ,N ,C 的左顶点为A ,且1,,AM AN k k k -成等差数列,证明:直线l 过定点.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析. 【解析】(1)解:由题意知,22223,2226,,b a a c a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩所以2,1,a c b ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)证明:由题意知,(2,0)A -.设直线:l y kx m =+,与椭圆C 方程联立,得221,43,x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩ 整理得()2223484120kxkmx m +++-=.设()()1122,,,M x y N x y ,则12221228,34412,34km x x k m x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩ ()12121212121212432(2)2222242AM AN y y kx m kx m x x k k k m k x x x x x x x x m k +++++=+=+=+-⋅==+++++++-12k-⨯, 所以2k m =.所以:2(21)l y mx m m x =+=+,恒过点1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭.4. 【河北省衡水中学2021届全国高三下学期第二次联合考试(II 卷)】已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,M 是椭圆E 上一点,M 关于x 轴的对称点为N ,且14MA NB k k ⋅=. (1)求椭圆E 的离心率;(2)若椭圆E的一个焦点与抛物线2y =的焦点重合,斜率为1的直线l 与E 相交于P ,Q 两点,在y 轴上存在点R ,使得以线段PQ 为直径的圆经过点R ,且()0RQ RP PQ +⋅=,求直线l 的方程. 【答案】(1(2)1y x =±. 【解析】解:(1)由椭圆E 的方程可得(,0),(,0)A a B a -. 设()00,M x y ,则()00,N x y -, 所以200022000.MA NBy y y k k x a x a x a -⋅=⋅=-+--. 又点()00,M x y 在椭圆E 上,所以2200221x y a b+=,所以22220002221y x a x b a a -=-=,所以220222014MA NBy b k k x a a ⋅=-==-,所以椭圆E的离心率e . (2)由题意知椭圆E的一个焦点为,所以椭圆E 的标准方程为2214x y +=.设直线l 的方程为()()1122,(0,),,,,y x m R t P x y Q x y =+,线段PQ 的中点为(),S S S x y ,联立221,4,x y y x m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y ,得2258440x mx m ++-=,则()()2226420441650m m m ∆=--=->,解得25m <,所以21212844,55m m x x x x -+=-=, 所以124,255S S S x x m mx y x m +==-=+=, 所以4,55m m S ⎛⎫-⎪⎝⎭. 由()0RQ RP PQ +⋅=,得RS PQ ⊥,所以511405m t m -⨯=-⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 解得35mt =-. 又因为以线段PQ 为直径的圆过点R , 所以PR QR ⊥, 所以12121y t y tx x --⋅=-. 又1122,y x m y x m ==++,代入上式整理得()212122()()0x x m t x x m t +-++-=,即()222244880555m m m -⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得1m =±.所以直线l 的方程为1y x =±.。
高三文科数学解析几何专题
1直线l1 : yA. 12 mx 1,直线l2的方向向量为aD 1B. -C. 22(1,2),且l1D. -2l2,则m ()2 22双曲线x y 1离心率为()10 2A 6 D 2.5 厂 4 ’30A.-B.C. —D. -5 5 5 53直线x+..3y+1=0的倾斜角是()A. 30°B. 60°C. 120°D. 150°4抛物线y2 2 px( p 0)的准线经过等轴双曲线x2 y21的左焦点,则P ()A•辽 B. 、一2 C. 2、2 D. 4. 225已知点M (1,0),直线l : x 1,点B是I上的动点,过点B垂直于y轴的直线与线段BM勺垂直平分线交于点P,则点P的轨迹是()(A)抛物线(B)椭圆(C)双曲线的一支(D)直线6已知倾斜角0的直线l过椭圆2 2x y ‘2 2 1 (a b 0)的右焦点F交椭圆于A、a b点,p为右准线上任意一点,贝U APB 为()A.钝角B.直角 c.锐角 D. 都有可能7经过圆C : (x 1)2(y 2)24的圆心且斜率为1的直线方程为()A. x y 3 0B. x y 3 0C. x y 1 0D. x y 3 08 直线l1 : kx y20到直线J : x 2y 3 0的角为45°,则k ()A. —3B. —2C. 2D. 39 直线y '、3 (x 2) 截圓x2 y24所得的劣弧所对的圆心角为()A.-B.—C.—D. 5210焦点为(0, 6),且与双曲线 —y 2 1有相同的渐近线的双曲线方程是()22A.x2 y_1B. 2y2x 1C. 2 2y x 12D .—2y1224122424 12241211双曲线2 x22 y21(a0,b 0) 的两个焦点为F 1、F 2 ,若P 为其上一点,且a b| PF i | 2| PF 2 |,则双曲线离心率的取值范围为()A . 1,3B . 1,3值为2 214双曲线笃笃a b15 .已知圆x 2+y 2— 2x+4y+1=0和直线2x+y+c=0 ,若圆上恰有三个点到直线的距离为1,则c= _____ . _____y |x|16若x 、y 满足x 2 y 216,则z 2x y 的最大值为 ____________________ 。
文科高考数学重难点04 解析几何(解析版)
重难点04 解析几何【命题趋势】解析几何一直是高考数学中的计算量代名词,在高考中所占的比例一直是2+1+1模式.即两道选择,一道填空,一道解答题.高考中选择部分,一道圆锥曲线相关的简单概念以及简单性质,另外一道是圆锥曲线的性质会与直线、圆等结合考查一道综合题目,一般难度诶中等.填空题目也是综合题目,难度中等.大题部分一般是以椭圆抛物线性质为主,加之直线与圆的相关性子相结合,常见题型为定值、定点、对应变量的取值范围问题、面积问题等.双曲线一般不出现在解答题中,一般出现在小题中.即复习解答题时也应是以椭圆、抛物线为主.本专题主要通过对高考中解析几何的知识点的统计,整理了高考中常见的解析几何的题型进行详细的分析与总结,通过本专题的学习,能够掌握高考中解析几何出题的脉略,从而能够对于高考中这一重难点有一个比较详细的认知,对于解析几何的题目的做法能够有一定的理解与应用.【满分技巧】定值问题:采用逆推方法,先计算出结果.即一般会求直线过定点,或者是其他曲线过定点.对于此类题目一般采用特殊点求出两组直线,或者是曲线然后求出两组直线或者是曲线的交点即是所要求的的定点.算出结果以后,再去写出一般情况下的步骤.定值问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.先求结果一般会也是采用满足条件的特殊点进行带入求值(最好是原点或是(1,0)此类的点).所得答案即是要求的定值.然后再利用答案,写出一般情况下的过程即可.注:过程中比较复杂的解答过程可以不求,因为已经知道答案,直接往答案上凑即可.关于取值范围问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.对于答案的求解,一般利用边界点进行求解,答案即是在边界点范围内.知道答案以后再写出一般情况下的步骤比较好写.一般情况下的步骤对于复杂的计算可以不算.方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:a c(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;a c e(2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.【考查题型】选择,填空,解答题【限时检测】(建议用时:45分钟)一、单选题一、单选题1.(2020·贵州贵阳一中高三月考(文))已知圆C :(x +3)2+(y +4)2=4上一动点B ,则点B 到直线l :3x +4y +5=0的距离的最小值为()A .6B .4C .2D.【答案】C【分析】因为圆心到直线的距离,Cl 4d ==所以最小值为,422-=故选:C .2.(2020·河南开封市·高三一模(文))已知双曲线的离心率与椭圆221(0)x y m m -=>的离心率互为倒数,则该双曲线的渐近线方程为( )2213x y m m +=A .B .C .D.y =y x =y x =y =【答案】B【分析】双曲线的离心率为221(0)x y m m -=>e =在椭圆中,由于,则,所以焦点在轴上2213x y m m +=0m >30m m >>y 所以椭圆的离心率为2213x y m m +=e =解得:1=2m =所以双曲线的渐近线方程为:2212x y -=y x =±故选:B3.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知平行于轴的一条直线与双曲线x 相交于,两点,,(为坐标原()222210,0x y a b a b -=>>P Q 4PQ a=π3PQO ∠=O点),则该双曲线的离心率为().A BC D【答案】D【分析】如图,由题可知,是等边三角形,POQ △,,4PQ a =()2,P a ∴将点P 代入双曲线可得,可得,22224121a a a b -=224b a =离心率.∴c e a ===故选:D.4.(2020·河南周口市·高三月考(文))已知直线:与圆:l 340x y m -+=C 有公共点,则实数的取值范围为( )226430x y x y +-+-=m A .B .C .D .()3,37[]37,3-[]3,4[]4,4-【答案】B 【分析】因为圆的标准方程为,C ()()223216x y -++=所以,半径,()3,2C -4r =所以点到直线C :340l x y m -+=根据题意可知,解得.1745m+≤373m -≤≤故选:B5.(2020·全国福建省漳州市教师进修学校高三三模(文))已知直线:210l kx y k --+=与椭圆交于A 、B 两点,与圆交于C 、D22122:1(0)x y C a b a b +=>>222:(2)(1)1C x y -+-=两点.若存在,使得,则椭圆的离心率的取值范围是( )[2,1]k ∈--AC DB =1CA .B .C .D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭⎛ ⎝⎫⎪⎪⎭【答案】C【分析】直线,即为,可得直线恒过定点,:210l kx y k --+=(2)10k x y -+-=(2,1)圆的圆心为,半径为1,且,为直径的端点,222:(2)(1)1C x y -+-=(2,1)C D 由,可得的中点为,AC DB =AB (2,1)设,,,,1(A x 1)y 2(B x 2)y 则,,2211221x y a b +=2222221x y a b +=两式相减可得,1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=由.,124x x +=122y y +=可得,由,即有,2122122y y b k x x a -==--21k -- (2)2112b a……则椭圆的离心率.(0c e a ==故选:C6.(2020·全国高三其他模拟(文))已知,为的两个顶点,点()1,0A ()3,0B ABC :C在抛物线上,且到焦点的距离为13,则的面积为( )24x y =ABC :A .12B .13C .14D .15【答案】A【分析】解:因为点在抛物线上,设,C 24x y =()00,C x y 抛物线的准线方程为,24x y =1y =-根据抛物线的性质,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离.由,得,0113y +=012y =所以.()01131121222ABC S AB y =⨯⋅=⨯-⨯=△故选:A7.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知抛物线的焦点为,过的直线24x y =F F l 与抛物线相交于,两点,.若,则( ).A B 70,2P ⎛-⎫ ⎪⎝⎭PB AB ⊥AF =A .B .C .D .322523【答案】D【分析】由题意可知,,设,,()0,1F 211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭则,,2227,42x PB x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 222,14x BF x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 因为,且,,三点共线,则由可得,PB AB ⊥A B F 0AB PB ⋅= 0BF PB ⋅=所以,即,222222710424x x x ⎛⎫⎛⎫-++-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭422226560x x+-=解得或(舍),所以.222x =2228x =-2x =设直线的方程为,与抛物线方程联立,AB 1y kx =+得,消去得,则,所以.214y kx x y =+⎧⎨=⎩y 2440x kx --=124x x =-1x =±则.21124x y ==所以.12213y F pA =+==+故选:D.8.(2020·四川高三一模(文))已知直线与双曲线:y kx =C ()222210,0x y a b a b -=>>相交于不同的两点,,为双曲线的左焦点,且满足,(A B F C 3AF BF=OA b=为坐标原点),则双曲线的离心率为()O C AB C .2D【答案】B【分析】设是右焦点,则,,即,F 'BF AF '=3AF BF=3AF AF '=又,∴,,而,∴22AF AF AF a''-==AF a'=3AF a=,OA b OF c'==,OA AF '⊥由得,AOF AOF π'∠+∠=cos cos 0AOFAOF '∠+∠=∴,整理得.222902b c a b bc c +-+===ce a 故选:B .9.(2020·河南新乡市·高三一模(文))已知双曲线的左、()2222:10,0x y C a b a b -=>>右焦点分别为、,过原点的右支于点,若1F 2F O C A ,则双曲线的离心率为( )1223F AF π∠=AB 1C D【答案】D 【分析】推导出,可计算出,利用余弦定理求得112F OA F AF :::1F A =2AF =,进而可得出该双曲线的离心率为,即可得解.1212F F e AF AF =-【详解】题可知,,,123F OA π∠=121AF O F AF ∠=∠ 112F OA F AF ∠=∠112F OA F AF ∴:△△,所以,可得.11112F O F AF A F F =1F A =在中,由余弦定理可得,12F AF :22212121222cos3F F AF AF AF AF π=+-⋅即,解得.2220AF c +=2AF=双曲线的离心率为.1212F F e AF AF ===-故选:D.【点睛】10.(2020·全国高三专题练习(文))已知圆,则在轴和轴上22:(2)2C x y ++=x y 的截距相等且与圆相切的直线有几条( )C A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】C【分析】若直线不过原点,其斜率为,设其方程为,1-y x m =-+则,解得或,d 0m =4-当时,直线过原点;0m =若过原点,把代入,()0,0()2200242++=>即原点在圆外,所以过原点有2条切线,综上,一共有3条,故选:C .二、解答题11.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知椭圆的离心率()2222:10x y C a b a b +=>>,且直线与圆相切.1x ya b +=222x y +=(1)求椭圆的方程;C(2)设直线与椭圆相交于不同的两点﹐,为线段的中点,为坐标原l C A B M AB O 点,射线与椭圆相交于点,且,求的面积.OM C P OP OM=ABO :【答案】(1);(2.22163x y +=【分析】(1,∴(为半焦距).c a=c∵直线与圆.1x ya b +=222x y +==又∵,∴,.222c b a +=26a =23b =∴椭圆的方程为.C 22163x y +=(2)(ⅰ)当直线的斜率不存在时,l 设直线的方程为.l (x nn =<<∵,∴.OP OM==225n =∴.ABOS ==△(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线,l ():0l y kx m m =+≠,.()11,A x y ()22,B x y 由,消去,得.22163y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩y ()222214260k x kmx m +++-=∴,即.()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>22630k m -+>∴,.122421kmx x k +=-+21222621m x x k -=+∴线段的中点.AB 222,2121kmm M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭当时,∵,∴.0k =OP OM==215m =∴.ABOS =△当时,射线所在的直线方程为.0k ≠OM 12y x k =-由,消去,得,.2212163y x k x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y 2221221P k x k =+22321Py k =+∴M POMy OPy ===∴.经检验满足成立.22521m k =+0∆>设点到直线的距离为,则.O ld d =∴212ABOS x =-===△综上,.ABO :12.(2020·云南高三其他模拟(文))已知椭圆的左右焦点分2222:1(0)x y C a b a b +=>>别为,离心率为,椭圆上的点到点的距离之和等于4.12,F F 12C 31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭12,F F (1)求椭圆的标准方程;C(2)是否存在过点的直线与椭圆相交于不同的两点,,满足()2,1P l C A B 若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.2PA PB PM ⋅= l 【答案】(1);(2)存在直线满足条件,其方程为.22143x y +=l 12y x =【分析】解:(1)由题意得,所以.2221224c a a a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩21a c b ⎧=⎪=⎨⎪=⎩故椭圆的标准方程为.C 22143x y +=(2)若存在满足条件的直线,则直线的斜率存在,设其方程为.l l (2)1y k x =-+代入椭圆的方程得.C 222(34)8(21)161680k x k k x k k +--+--=设,两点的坐标分别为,,A B ()11,x y ()22,x y 所以.所以,222[8(21)]4(34)(16168)32(63)0k k k k k k ∆=---+--=+>12k >-且,.1228(21)34k k x x k -+=+21221616834k k x x k --=+因为,即,2PA PB PM ⋅= 12125(2)(2)(1)(1)4x x y y --+--=所以.2212(2)(2)(1)54x x k PM --+==即.[]2121252()4(1)4x x x x k -+++=所以,222222161688(21)44524(1)3434344k k k k k k k k k ⎡⎤---+-⋅++==⎢⎥+++⎣⎦解得.12k =±又因为,所以.12k >-12k =所以存在直线满足条件,其方程为.l 12y x =13.(2020·广西北海市·高三一模(文))已知抛物线的准线为2:2(0)C x py p =>,焦点为F .1y =-(1)求抛物线C 的方程;(2)设过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且抛物线在A ,B 两点处的切线分别交x 轴于P ,Q 两点,求的最小值.||||AP BQ ⋅【答案】(1);(2)2.24x y =【分析】(1)因为抛物线的准线为,12py =-=-解得,2p =所以抛物线的方程为.24x y =(2)由已知可判断直线l 的斜率存在,设斜率为k ,由(1)得,则直线l 的方程为.(0,1)F 1y kx =+设,,211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭由消去y ,得,214y kx x y =+⎧⎨=⎩2440x kx --=所以,.124x x k +=124x x =-因为抛物线C 也是函数的图象,且,214y x =12y x '=所以直线PA 的方程为.()2111142x y x x x -=-令,解得,所以,0y =112x x =11,02P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭从而||AP =同理得||BQ =所以,||||AP BQ ⋅==,=,==当时,取得最小值2.0k =||||AP BQ ⋅14.(2020·广东东莞市·高三其他模拟(文))在平面直角坐标系中,已知两定点xOy,,动点满足.()2,2A -()0,2B P PAPB=(1)求动点的轨迹的方程;P C (2)轨迹上有两点,,它们关于直线:对称,且满足C E F l 40kx y +-=,求的面积.4OE OF ⋅=OEF ∆【答案】(1)动点的轨迹是圆,其方程为(2)P ()()22228x y -+-=【分析】(1)设动点的坐标为,则.P (),xyPAPB==整理得,故动点的轨迹是圆,且方程为.()()22228x y -+-=P ()()22228x y -+-=(2)由(1)知动点的轨迹是圆心为,半径的圆,圆上两点,关P ()2,2C R =E F 于直线对称,由垂径定理可得圆心在直线:上,代入并求得l ()2,2l 40kx y +-=1k =,故直线的方程为.l 40x y +-=易知垂直于直线,且.OC l OC R=设的中点为,则EF M ()()OE OF OM ME OM MF⋅=+⋅+()()OM ME OM ME=+⋅- ,又,.224OM ME =-= 22222OM OC CM R CM =+=+ 222ME R CM =-∴,,∴,.224CM = CM =ME==2FE ME == 易知,故到的距离等于,∴OC FE :O FE CM 12OEF S ∆=⨯=15.(2020·全国高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知椭圆xOy 的长轴长为6,且经过点,为左顶点,为下顶点,椭22221(0)x y a b a b +=>>3(2Q A B 圆上的点在第一象限,交轴于点,交轴于点.P PA y C PB x D (1)求椭圆的标准方程(2)若,求线段的长20OB OC +=PA (3)试问:四边形的面积是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由ABCD 【答案】(1);(2;(3)是定值,6.22194x y +=【分析】(1)解:由题意得,解得.26a =3a =把点的坐标代入椭圆C 的方程,得Q 22221x y a b +=229314ab +=由于,解得3a =2b =所以所求的椭圆的标准方程为.22194x y +=(2)解:因为,则得,即,20OB OC += 1(0,1)2OC OB =-=(0,1)C 又因为,所以直线的方程为.(3,0)A -AP 1(3)3y x =+由解得(舍去)或,即得221(3)3194y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩30x y =-⎧⎨=⎩27152415x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩2724,1515P ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以||AP ==即线段AP (3)由题意知,直线的斜率存在,可设直线.PB 2:23PB y kx k ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭令,得,0y =2,0D k ⎛⎫⎪⎝⎭由得,解得(舍去)或222194y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩()2249360k x kx +-=0x =23649kx k =+所以,即2218849k y k -=+22236188,4949k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭于是直线的方程为,即AP 22218849(3)36314k k y x k k -+=⨯+++2(32)(3)3(32)k y x k -=++令,得,即,0x =2(32)32k y k -=+2(32)0,32k C k -⎛⎫ ⎪+⎝⎭所以四边形的面积等于ABDC 1||||2AD BC ⨯⨯122(32)13212326232232k k k k k k k -+⎛⎫⎛⎫=+⋅+=⋅⋅= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭即四边形的面积为定值.ABDC 16.(2020·江西南昌市·南昌二中高三其他模拟(文))已知抛物线的()220y px p =->焦点为,轴上方的点在抛物线上,且,直线与抛物线交于,F x ()2,M m -52MF =l A 两点(点,与不重合),设直线,的斜率分别为,.B A B M MA MB 1k 2k (Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)当时,求证:直线恒过定点并求出该定点的坐标.122k k +=-l 【答案】(Ⅰ);22y x =-(Ⅱ)见解析.(Ⅰ)由抛物线的定义可以,5(2)22p MF =--=,抛物线的方程为.1p ∴=22y x =-(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,点的坐标为M (2,2)-当直线斜率不存在时,此时重合,舍去. l ,A B 当直线斜率存在时,设直线的方程为l l y kx b=+设,将直线与抛物线联立得:()()1122,,,A x y B x y l 2222(22)02y kx bk x kb x b y x=+⎧+++=⎨=-⎩212122222,kb b x x x x k k --+==①又,12121222222y y k k x x --+=+=-++即,()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x b x x x x ++++-++-=--+-,()1212(2+2)(2+2)40k x x k b x x b ++++=将①代入得,222(1)0b b k b ---+=即(1)(22)0b b k +--=得或1b =-22b k =+当时,直线为,此时直线恒过;1b =-l 1y kx =-(0,1)-当时,直线为,此时直线恒过(舍去)22b k =+l 22(2)2y kx k k x =++=++(2,2)-所以直线恒过定点.l (0,1)-。
[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。
高考数学解析几何题型与方法(文科)
专题五:解析几何题型与方法(文科)一、考点回顾 1.直线(1).直线的倾斜角和斜率 (2) .直线的方程a.点斜式:)(11x x k y y -=-;b.截距式:b kx y +=;c.两点式:121121x x x x y y y y --=--; d.截距式:1=+bya x ;e.一般式:0=++C By Ax ,其中A 、B 不同时为0. (3).两直线的位置关系两条直线1l ,2l 有三种位置关系:平行(没有公共点);相交(有且只有一个公共点);重合(有无数个公共点).在这三种位置关系中,我们重点研究平行与相交.(4).简单的线性规划.①存在一定的限制条件,这些约束条件如果由x 、y 的一次不等式(或方程)组成的不等式组来表示,称为线性约束条件.②都有一个目标要求,就是要求依赖于x 、y 的某个函数(称为目标函数)达到最大值或最小值.特殊地,若此函数是x 、y 的一次解析式,就称为线性目标函数.③求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题,统称为线性规划问题. 2. 圆(1).圆的定义 (2).圆的方程a.圆的标准方程,b.圆的一般方程,c.圆的参数方程 (3).直线与圆 3.圆锥曲线(1).椭圆的性质条件{M|MF 1|+|MF 2|=2a ,2a >|F 1F 2|}{M||MF |M l =|MF |M l =e 0e 1}1122点到的距离点到的距离,<<标准方程x a y ba b 222210+=()>>x b y aa b 222210+=()>>顶点A 1(-a ,0),A 2(a ,0)B 1(0,-b),B 2(0,b)A 1(0,-a),A 2(0,a)B 1(-b ,0),B 2(b ,0)轴对称轴:x 轴,y 轴.长轴长|A 1A 2|=2a ,短轴长|B 1B 2|=2b焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)F 1(0,-c),F 2(0,c)焦距|F 1F 2|=2c(c >0),c 2=a 2-b 2离心率e (0e 1)=<<ca准线方程l l 12x x :=;:=-a c a c22l l 12y y :=;:=-a c a c22焦点半径|MF 1|=a +ex 0,|MF 2|=a -ex 0|MF 1|=a +ey 0,|MF 2|=a -ey 0点和椭圆的关系>外在椭圆上<内x a y b x y 022022001+=⇔(,)(k 为切线斜率),y kx =±a k b 222+(k 为切线斜率),y kx =±b k a 222+切线方程x x ay y b0202+=1(x 0,y 0)为切点x x by y a0202+=1(x 0,y 0)为切点切点弦方 程(x 0,y 0)在椭圆外x x a y yb0202+=1(x 0,y 0)在椭圆外x x b y ya0202+=1弦长公式|x x |1+k |y y |1+1k 212122-或-其中(x 1,y 1),(x 2,y 2)为割弦端点坐标,k 为割弦所在直线的斜率(2)双曲线的性质切点弦方 程(x 0,y 0)在双曲线外x x a y yb 0202-=1(x 0,y 0)在双曲线外y y a x xb 0202-=1弦长公式|x x |1+k |y y |1+1k 212122-或-其中(x 1,y 1),(x 2,y 2)为割弦端点坐标,k 为割弦所在直线的斜率条件P ={M|MF 1|-|MF 2|=2a ,a >0,2a <|F 1F 2|}.P {M||MF |M l |MF |M l e e 1}1122=点到的距离=点到的距离=,>.标准方程x a y b 2222-=>,>1(a 0b 0)y a x b 2222-=>,>1(a 0b 0)顶点A 1(-a ,0),A 2(a ,0)A 1(0,-a),A 2(0,a)轴对称轴:x 轴,y 轴,实轴长|A 1A 2|=2a ,虚轴长|B 1B 2|=2b 焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)F 1(0,-c),F 2(0,c)焦距|F 1F 2|=2c(c >0),c 2=a 2+b 2离心率e (e 1)=>ca准线方程l l 12x x :=-;:=a c a c22l l 12y y :=-;:=a c a c22渐近线方 程y x(0)=±或-=b a x a y b 2222y x(0)=±或-=a b y a x b 2222共渐近线的双曲线系方程x a y b2222-=≠k(k 0)y a x b2222-=≠k(k 0)焦点半径|MF 1|=ex 0+a ,|MF 2|=ex 0-a |MF 1|=ey 0+a ,|MF 2|=ey 0-a y kx =±a k b 222-(k 为切线斜率)k k >或<-b a b a y kx =±b k a 222-(k 为切线斜率)k k >或<-a b ab x x a y yb0202-=1((x 0,y 0)为切点y y a x xb0202-=1((x 0,y 0)为切点切线方程xy a a ((x y )2200=的切线方程:=,为切点x y y x002+(3).抛物线中的常用结论①过抛物线y 2=2px 的焦点F 的弦AB 长的最小值为2p②设A(x1,y),1B(x2,y2)是抛物线y2=2px上的两点,则AB过F的充要条件是y1y2=-p2③设A,B是抛物线y2=2px上的两点,O为原点,则OA⊥OB的充要条件是直线AB恒过定点(2p,0)(4).圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线统称圆锥曲线)的统一定义与一定点的距离和一条定直线的距离的比等于常数的点的轨迹叫做圆锥曲线,定点叫做焦点,定直线叫做准线、常数叫做离心率,用e表示,当0<e<1时,是椭圆,当e>1时,是双曲线,当e=1时,是抛物线.4. 直线与圆锥曲线的位置关系:(在这里我们把圆包括进来)(1).首先会判断直线与圆锥曲线是相交、相切、还是相离的a.直线与圆:一般用点到直线的距离跟圆的半径相比(几何法),也可以利用方程实根的个数来判断(解析法).b.直线与椭圆、双曲线、抛物线一般联立方程,判断相交、相切、相离c.直线与双曲线、抛物线有自己的特殊性(2).a.求弦所在的直线方程b.根据其它条件求圆锥曲线方程(3).已知一点A坐标,一直线与圆锥曲线交于两点P、Q,且中点为A,求P、Q所在的直线方程(4).已知一直线方程,某圆锥曲线上存在两点关于直线对称,求某个值的取值范围(或者是圆锥曲线上否存在两点关于直线对称)5.二次曲线在高考中的应用二次曲线在高考数学中占有十分重要的地位,是高考的重点、热点和难点。
高考文科数学解析几何专题总结(圆)
高考文科数学解析几何专题总结圆基础知识注意:方程220Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++=表示一个圆的充要条件:①0B =;②0A C =≠;③2240D E AF +->.确定圆的方程常用的性质有:①圆心在过切点且与切线垂直的直线上;②圆心在任一弦的中垂线上;③两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线. 二、点、直线与圆的位置关系 (1)点与圆的位置关系将点M (00x ,y )代入圆方程C :2x a y-b r -+=22()()或220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0),若左右两边相等,则点在圆上;若左边大于右边,则点在圆外;若左边小于右边,则点在圆内. (2)直线和圆的位置关系:设圆C :2x a y-b r -+=22()(),直线0Ax By C ++=,圆心C (a,b )到直线l 的距离为d ,由20x a y -b rA xB yC ⎧-+=⎨++=⎩22()(),消去y (或x ),得到关于x (或y )的一元二次方程,①若两圆相切,则⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++++=++++02222211122F y E x D y x F y E x D y x 相减为公切线方程.②公共弦方程:设有两个交点,则其公共弦方程为0)()()(212121=-+-+-F F y E E x D D .:0:222222111221=++++=++++F y E x D y x C F y E x D y x C③若两圆相离,则⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++++=++++02222211122F y E x D y x F y E x D y x 相减为圆心21O O 的连线的中线方程.(3)圆的切线方程问题圆的方程为222x y r +=(0r >),点M (0x ,0y ),若M 在O 上,则过M 的切线方程为200x x y y r +=.若M 在O 外,则直线200x x y y r +=与O 的位置关系是相交. 若M 在O 内,则直线200x x y y r +=与O 的位置关系是相离.三、圆与圆的位置关系类型1. 求圆的方程一般采用待定系数法确定圆的方程,在选取圆的方程两种形式中的一种时,若已知圆上三个点的坐标,通常选用一般方程;若给出圆心的特殊位置或圆心与两坐标轴间的关系,通常选用标准方程。
专题6-解析几何-数学(文科)-全国卷地区专用
[答案] 3x+y- 3=0
[解析] 由点斜式方程得 y-0= - 3(x-1),整理得 3x+y- 3=0.
主干知识
⇒直线方程 关键词:点斜 式如①、一般式.Biblioteka 返回目录第14讲 直线与圆
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知 识
2.[2014·福建卷改编] 已知
聚 直线 l 过点(0,3),且
焦 与直线x+y+1=0平行② ,则 l 的
3.[2013·江西卷] 若圆 C 经过
聚 坐标原点和点(4,0),且与直线 y=
焦 1 相切,则 圆C的 方程③ 是______.
主干知识
⇒ 圆的方程 关键词:标准 方程如③、一般方 程.
[答案] (x-2)2+y+322=245 [解析] r2=4+(r-1)2,得 r=52,圆心为2,-23.故圆 C 的方程是(x-2)2+y+232=245.
方程是________.
主干知识
⇒ 两直线平行 与垂直
关键词:平行 关系、垂直关系如 ②.
[答案] x+y-3=0
[解析] 由直线 l 与直线 x+y+1=0 平行,可知直线 l 的斜率为-1,又过点(0, 3),所以直线 l 的方程为 x+y-3=0.
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第14讲 直线与圆
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专题六 解析几何
第14讲 直线与圆 第15讲 椭圆、双曲线、抛物线 第16讲 圆锥曲线中的热点问题
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考 点
第14讲 直线与圆
考
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探
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1.[2014·新课标全国卷Ⅱ改编]
高中文科数学解析几何专题(教师版)
一、考点剖析考点一 点、直线、圆的位置关系问题【内容解读】点与直线的位置关系有:点在直线上、直线外两种位置关系,点在直线外时,经常考查点到直线的距离问题;点与圆的位置关系有:点在圆外、圆上、圆外三种;直线与圆的位置关系有:直线与圆相离、相切、相交三点,经常用圆心到直线之间的距离与圆的半径比较来确定位置位置关系;圆与圆的位置关系有:两圆外离、外切、相交、内切、内含五种,一般用两点之间的距离公式求两圆之间的距离,再与两圆的半径之和或差比较。
【命题规律】本节内容一般以选择题或填空题为主,难度不大,属容易题。
例1、原点到直线052=-+y x 的距离为( )A .1B .3C .2D .5点评:本题直接应用点到直线的公式可求解,属容易题。
例2、圆心为(11),且与直线4x y +=相切的圆的方程是 .点评:直线与圆的位置关系问题是经常考查的内容,对于相切问题,经常采用点到直线的距离公式求解。
例3、圆O1:x 2+y 2-2x =0和圆O2:x 2+y 2-4y =0的位置关系是 ( )(A)相离 (B)相交 (C)外切 (D)内切点评:两圆的位置关系有五种,通常是求两圆心之间的距离,再与两圆的半径之和或之差来比较,确定位置关系.考点二 直线、圆的方程问题【内容解读】直线方程的解析式有点斜式、斜截式、两点式、.截距式、一般式五种形式,各有特点,根据具体问题,选择不同的解析式来方便求解。
圆的方程有标准式一般式两种;直线与圆的方程问题,经常与其它知识相结合,如直线与圆相切,直线与直线平行、垂直等问题。
【命题规律】直线与圆的方程问题多以选择题与填空题形式出现,属容易题。
例1、经过圆0222=++y x x 的圆心C ,且与直线x+y =0垂直的直线方程是( )A .01=+-y x B. 01=--y x C. 01=-+y x D. 01=++y x点评:两直线垂直,斜率之积为-1,利用待定系数法求直线方程,简单、方便。
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高三文科数学解析几何专题一、选择题:(本大题12个小题,每小题5分,共60分)在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的.1直线1:1+=mx y l ,直线2l 的方向向量为)2,1(=a ,且21l l ⊥,则=m ( )A .21B .21-C .2D .-2 2双曲线121022=-y x 离心率为( )A .56 B .552 C .54 D .530 3直线x 3+1=0的倾斜角是( )A .30°B .60°C .120°D .150°4抛物线22(0)y px p =>的准线经过等轴双曲线221x y -=的左焦点,则p =( )A .22B 2C .22D .42 ~5已知点)0,1(M ,直线1:-=x l ,点B 是l 上的动点, 过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,则点P 的轨迹是 ( ) (A )抛物线(B )椭圆(C )双曲线的一支(D )直线6已知倾斜角0≠α的直线l 过椭圆12222=+by a x )0(>>b a 的右焦点F交椭圆于A、B两点,P为右准线上任意一点,则APB ∠为 ( ) A .钝角B .直角C .锐角D .都有可能7经过圆:C 22(1)(2)4x y ++-=的圆心且斜率为1的直线方程为 ( )A .30x y -+=B .30x y --=C .10x y +-=D .30x y ++=8直线1:20l kx y -+=到直线2:230l x y +-=的角为45,则k =( )A.-3B. -2C. 2D. 39直线()=-y 3x 2截圓+=22x y 4所得的劣弧所对的圆心角为( )…A .π6B .π3C .π23D .π5310焦点为(0,6),且与双曲线1222=-y x 有相同的渐近线的双曲线方程是( ) A .1241222=-y x B .1241222=-x y C .1122422=-x y D .1122422=-y x 11双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 的两个焦点为1F 、2F ,若P 为其上一点,且||2||21PF PF =,则双曲线离心率的取值范围为( ) A .(]3,1 B .()3,1 C .()+∞,3 D .[)+∞,312过双曲线22221(0,)x y a b b a-=>>的左焦点1F 作圆222x y a +=的切线,切点为T 且与双曲线的右支交于,P M 为线段1PF 的中点,则||||()OM MT O -为坐标原点的值为 ( ) A .2aB .a+bC .b a -D .2b二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13已知直线:30l x y +-=与圆22:(1)(2)2,C x y -++=则圆C 上各点到l 距离的最大值为_____________;.14双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 的离心率是2,则a b 312+的最小值是15.已知圆x 2+y 2-2x+4y+1=0和直线2x+y+c=0,若圆上恰有三个点到直线的距离为1,则c= .16若x 、y 满足⎪⎩⎪⎨⎧∈≤+≥N y x y x x y ,16||22,则y x z +=2的最大值为 。
[13 14 15 16 .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设O 为坐标原点,曲线016222=+-++y x y x 上有两点P .Q ,满足关于直线04=++my x 对称,又满足0=⋅。
(1)求m 的值; (2)求直线PQ 的方程.18(本小题满分14分)已知椭圆C 的中心在坐标原点,左顶点()0,2-A ,离心率21=e ,F 为右焦点,过焦点F 的直线交椭圆C 于P 、Q 两点(不同于点A ). (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)当724=PQ 时,求直线PQ 的方程. 19(12分)双曲线C 的中心在坐标原点,顶点为2)A ,A 点关于一条渐近线的对称点是2,0)B ,斜率为2且过点B 的直线L 交双曲线C 与M 、N 两点,求:)(Ⅰ)双曲线的方程; (Ⅱ)MN .20 (12分)直线l 过抛物线22y px =的焦点并且与抛物线相交于11(,)A x y 和22(,)B x y 两点.1 2 3 45 ^6 7 8 9 10 11 12!(Ⅰ)求证:2124x x p =;(Ⅱ)求证:对于这抛物线的任何给定一条弦CD ,直线l 不是CD 的垂直平分线.21已知椭圆12222=+by a x ( a >b >0 ),A 1、A 2、B 是椭圆的顶点(如图),直线l 与椭圆交于异于椭圆顶点的P 、Q 两点,且l ∥A 2B 。
若此椭圆的离心率为23,且| A 2B | =5。
(Ⅰ)求此椭圆的方程;(Ⅱ)设直线A 1P 和直线BQ 的倾斜角分别为α、β,试判断α+β是否为定值若是求出此定值;若不是,请说明理由。
、22(本小题满分14分)如图,椭圆22:10)84x y C a b +=>>( 的右 准线l 交x 轴于点M ,AB 为过焦点F 的弦, 且直线AB 的倾斜角θ)(090≤θ.(Ⅰ)当ABM ∆的面积最大时,求直线AB 的方程. ~(Ⅱ)(ⅰ)试用θ表示AF ;(ⅱ)若AF BF 2=,求直线AB 的方程.M,yxlB AOF答案:13 14332 15 ±5 16 .7 17(1)曲线方程为9)3()1(22=-++y x 表示圆心为(-1,3),半径为3的圆。
)∵点P .Q 在圆上且关于直线04=++my x 对称, ∴圆心(-1,3)在直线上,代入得1-=m 。
(4分) (2)∵直线PQ 与直线4+=x y 垂直,∴设),(11y x P .),,(22y x Q PQ 方程为b x y +-=将直线b x y +-=代入圆方程,得016)4(2222=+-+-+b b x b x 。
,0)16(24)4(422>+-⨯⨯--=∆b b b 得232232+<<-b 。
由韦达定理得2121261(4),2b b x x b x x -++=--⋅=b b b x x x x b b y y 4216)(22121221++-=⋅++-=⋅。
(8分),0,02121=+⋅∴=⋅y y x x:即04162=++-b b b解得1(22b =∈-+∴所求的直线方程为1+-=x y 。
(12分)18解:(Ⅰ)设椭圆方程为12222=+by a x (a >b >0) ,由已知 ,21,2===a c e a∴ 2221,3,c b a c ==-= --------------------------------------------------------4分∴ 椭圆方程为13422=+y x . -------------------------------------------------6分 (Ⅱ)解法一: 椭圆右焦点()0,1F .设直线P Q 方程为()1x my m R =+∈. ----------------------------------7分由221,1,43x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得()0964322=-++my y m .① -----------9分$显然,方程①的0>∆.设()()2211,,,y x Q y x P ,则有439,436221221+-=+-=+m y y m m y y . --11分 ()()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=-+=433643*********2212m m m m y y mPQ ()()7244311243112222222=++⨯=++=m m mm. 解得1±=m . ---------------------------------------------------------------------------13分 ∴直线PQ 方程为1+±=y x ,即01=-+y x 或01=--y x . ----------14分 解法二: 椭圆右焦点()0,1F .当直线的斜率不存在时,3=PQ ,不合题意.设直线P Q 方程为)1(-=x k y , --------------------------------------7分由()⎩⎨⎧=+-=,1243,122y x x k y 得()01248432222=-+-+k x k x k . ① ----9分|显然,方程①的0>∆.设()()2211,,,y x Q y x P ,则2221222143124,438kk x x k k x x +-=⋅+=+. --------11分 ()()[]21221241x x x x k PQ ⋅-++=()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-⋅-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2222224312444381k k k k k= ()()3411234112222222++=++k k k k . ∵724=PQ , ∴7243411222=++k k ,解得1±=k .----------------------------------------------------13分∴直线PQ 的方程为()1-±=x y ,即01=-+y x 或01=--y x .----------14分2222222212121219.(1)1,22122(2):2(1360222(560,2,3y x by x AB y x b MN y x y x x y x x x x x MN x -==∴=∴-==⎧-=⎪⇒-+=⎨⎪=⎩=>+==∴=-=依题意设中垂线:即渐近线,22222221112122122212222220.(1)202,22442222,0222:()22(,),42CD y px y pmy p p x my y y p y y p x x p p x x p l x l CD c d CD l C c D d p pc d p c dk k c d c d p p p c d pl y x p c d c d l CD M p c ⎧=⎪→--=⎨=+⎪⎩∴=-===⊥⊥-+==∴=-≠+-+=--++∴即()当轴时,知不垂直平分。
假设,设(,)、(,)则过的中点2222222()224220,.42d c d c d pp p c d p p c d p p +++=--⇔+-=-⇔+=-<矛盾即证)21(本小题共12分)解(Ⅰ)由已知可得⎪⎩⎪⎨⎧=+=52322b a ac …………………… 2分所以a = 2 , b = 1 …………………… 3分椭圆方程为1422=+y x …………………… 4分 (Ⅱ)α+β是定值π …………………… 5分由(Ⅰ),A 2 ( 2 , 0 ) , B ( 0 , 1 ) , 且l ∥A 2B 所以直线l 的斜率k = k A 2B =21- ……………………………… 6分设直线l 的方程为y =21-x + m , P ( x 1 , y 1 ) , Q ( x 2 , y 2 )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-==+m x y y x 211422………………………………………… 7分 》x 2 – 2mx + 2m 2 – 2 = 0∴△= 4m 2 – 4 ( 2m 2 – 2 ) = 8 – 4m 2≥0,即2-≤m ≤2 …… 8分⎩⎨⎧-==+22222121m x x mx x ……………………………… 9分∵P 、Q 两点不是椭圆的顶点∴2πα≠、2πβ≠∴tan α= 1k A 1P =211+x y , tan β= k PQ =221xy - ……………… 10分又因为y 1 =2m x +-121, y 2 =m x +-221tan α+tan β=211+x y +221xy -=212112)2()1)(2(x x y x y x +-+=21122112)2(22x x x y y x y x +--++=()21122112222122121x x x m x m x x m x x +--⎪⎭⎫⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=()()()2121212221x x m x x x x m +-+-+-=()()()2122222221x x m m m m +-+---= 0∴tan(α+β) =βαβαtan tan 1tan tan -+= 0 又α,β∈( 0,π )~∴α+β∈( 0,π )∴α+β= π是定值。