直线圆锥曲线与向量的综合问题
圆锥曲线与向量小题
圆锥曲线小题专项训练1.已知抛物线x y 82=的准线与双曲线A,B 两点,双曲线的一条渐近线F 是抛物线的焦点,,且△FAB 是直角三角形,则双曲线的标准方程是( )2所对应的图形变成方程221x y +=所对应的图形,需经过伸缩变换ϕ为( )C.43x x y y '=⎧⎨'=⎩3的左、右焦点,A 是椭圆上位于第一象限内的一点,点B 也在椭圆 上,且满足0=+OB OA (O 为坐标原点),0212=⋅F F AF ,若椭圆的离心率等于则直线AB 的方程是 ( ) .A .4.双曲线具有光学性质:“从双曲线的一个焦点发出的光线经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点。
”由此可得如下结论:如右图,过双曲线C :右支上的点P 的切线l 平分12F PF ∠。
现过原点作l 的平行线交1PF 于M ,则||MP 等于( )A .aB .b CD .与点P 的位置有关5e右焦点为F (c ,0),方程ax 2+bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2) ( )A .必在圆x 2+y 2=2内B .必在圆x 2+y 2=2上C .必在圆x 2+y 2=2外D .以上三种情形都有可能6.如图,在ΔABCC ,以A 、H 为焦点的双曲线的离心率为( ) A .2 B .3 CD7F 1是左焦点,O 是坐标原点,若双曲线上存在点P ,使1||||PO PF =,则此双曲线的离心率的取值范围是( ) A .(]1,2 B .(1,)+∞ C .(1,3) D .[)2,+∞8.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则此双曲线的离心率e 的最大值为( )A.34 B. 35 C.2 D. 37 9.M ,N ,P 为椭圆上任意一点,且直线PM则直线PN 的斜率的取值范围是( )A .B .C . ]2,8[--D . ]8,2[ 10.设221a b +=,()0b ≠,若直线2ax by +=和椭圆( ) A 、 B 、[]1,1-; C 、(][),11,-∞-+∞ ; D 、[]2,2-. 11.已知实系数方程2(1)10x a x a b +++++=的两根分别为一个椭圆和一个双曲线的离心率,值范围是( )A .(2,1)-- B12.如图,已知点B x 轴下方的端点,过B 作斜率为1的直线交椭圆于点M ,点P 在y 轴上,且PM//x 轴,9=⋅BM BP ,若点P 的坐标为(0,t ),则t 的取值范围是( )A .0<t<3B .0<t ≤3CD .0<t 13. 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,则PB PA ⋅的最小值为( )A .24+-B .23+-C .224+-D .223+-14.已知双曲线]2,2[),(12222∈∈=-+e R b a by a x 的离心率,则一条渐近线与实轴所构成的角的取值范围是_________.15.给定椭圆12222=+by a x ,如果存在过左焦点F 的直线交椭圆于P ,Q 两点,且OP ⊥OQ ,则离心率e 的取值范围是_________.向量小题专项训练1.已知向量21e e +=,2122e e -=,则1e 与2e 共线是与共线的( )AC =BA A. B. D.值是( )A.33 B.22 C.32 D.43 4.如图),(y x P 是边长为1的正方形内的一点,若PAB ∆,PBC ∆,PCD ∆,PDA ∆面积均不小于61,则PAC AP ∠cos ||的最大值为( )A .322 B .552 C .32 D .22 5.如图抛物线C 1:y 2=2px 和圆C 2:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 22+y 2=p 24,其中p >0,直线l 经过抛物线C 1的焦点,依次交抛物线C 1,圆C 2于A ,B ,C ,D 四点,则AB →·CD →的值为( )A.p 24 B. p 23 C.p 22D .p 2 6.若向量a =)(,2x x ,b =)(3,2x -,且a ,b 的夹角为钝角,则x 的取值范围是 . 7已知O 为ABC ∆的外心, 3,2==AC AB ,12=+y x,若y AB x += )0(≠xy ,则=∠BAC cos.8、设O 为△ABC 的内心,当AB=AC=5,BC=6时,n m +=,则n m +的值为________。
圆锥曲线综合训练题(分专题,含答案)
圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、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 ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.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 ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。
高二数学平面向量试题
高二数学平面向量试题1.已知正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为侧面BCC1B1的中心.若,则x+y+z的值为()A.1B.3/2C.2D.3/4【答案】C【解析】所以则故选C2.若向量,=(m,m+1),且∥,则实数m的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为两向量平行,所以,所以,故选A.【考点】向量平行的充要条件的坐标表示3.已知向量与的夹角为且,若,且,则实数的值为A.B.1C.2D.【答案】B【解析】因为,所以,所以得.【考点】1.数量积;2.向量垂直.4.已知,,且与夹角为,则等于A.B.C.D.【答案】B【解析】根据与夹角为,可知,所以,故选B.【考点】向量的数量积的定义式,向量数量积的运算法则.5.已知点,曲线C:恒过定点B,P为曲线C上的动点且的最小值为2,则()A.﹣2B.﹣1C.2D.1【答案】D【解析】曲线C:恒过点B,则令,可得,即,又点,设,则,由于在(0,+∞)上有最小值2,且,故是的极值点,即最小值点.,恒成立,在(0,+∞)上是增函数,所以没有最小值;故不符合题意;当a>0,时,,函数在是减函数,在是增函数,所以有最小值为,即,解得;故选D.【考点】平面向量数量积的运算.6.已知向量,若,则=________.【答案】【解析】因为,所以,所以解得,=【考点】向量模的运算.7.已知向量,则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】,若,则,解得.【考点】向量共线的坐标表示.8.已知方程x 2+y 2-2x-4y+m=0.(1)若此方程表示圆,求m的取值范围;(2)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M,N两点,且(其中O为坐标原点)求m的值;(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.【答案】(1)m<5;(2);(3)【解析】(1)将x 2+y 2-2x-4y+m=0转化为:,由方程表示圆,则有5-m>0.(2)由先将直线与圆方程的联立,由相交于两点,则有,又,得出,由韦达定理求解;(3)线段的中点为圆心,圆心到端点的距离为半径,从而求得结论试题解析:(1)x 2+y 2-2x-4y+m=0即(x-1)2+(y-2)2=5-m(2分)若此方程表示圆,则5-m>0∴m<5(2)x=4-2y代入得5y 2-16y+8+m="0"∵△=(-16)2-4×5×(8+m)>0∴,∵得出:x1x2+y1y2=0而x1x2=(4-2y1)•(4-2y2)=16-8(y1+y2)+4y1y2∴5y1y2-8(y1+y2)+16=0,∴满足故的m值为.(3)设圆心为(a,b),且O点为以MN为直径的圆上的点,半径圆的方程【考点】1.直线与圆相交的性质;2.二元二次方程表示圆的条件9.△ABC中,内角为A,B,C,所对的三边分别是a,b,c,已知,.(1)求;(2)设·,求.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据条件,采取化角的策略,由正弦定理得:,又,所以,所以,展开两边同除以即可;(2)因为·,,所以,则,由余弦定理得,所以,.试题解析:(1)∴(2)∵·,∴,则∴∴,【考点】1、正弦定理;2、余弦定理;3、两角和正弦公式;4、数量积公式.10.已知单位向量两两的夹角均为,且),若空间向量满足,则有序实数组称为向量在“仿射”坐标系O-xyz(O为坐标原点)下的“仿射”坐标,记作。
向量与圆锥曲线的综合应用
 ̄P ll j・ O —
由
【 析】 ’ 1 ) 解 . ,, ‘ O
由 吖 十 D 得 + F 产3 .
由抛物线焦半径公式可得:I I B I +l + F
l C I l 1 : F №
答案 B
4 ̄孕所 . x 一 柳 ① o c = L 二一 l J 一 — 坪 t ' , = 又为 P| 线 一一 ,以 因点在 曲吾善l所 双 上
平面 内的 动 点,满 足 I + I・l I MN MP
N =, P O 则动 Apx ) (, 的轨 迹 方 程 为 ( ) y -
・
A.  ̄S B. 一8 C. 4 D. 一 x y= x y x /= x 1 4 ,
【 解析 】
, 由题意知 M ( ,、 2 ) _0 N(o, 2) , 2 ,P ( Z . N = — x
[  ̄ l ()fP — N / i 1 J— I F JF ・P 2
,
I N I4 , M = 则 V 4 )f ,, 0
由 I AI・I I Ⅳ・ 7 , r M + ^ O4/c2+ + 一 )0化简整理得 一 l ( 。 , xJ ) 4 2= , J f + = .
一
2 一\ l八
一
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EI・f A・E B B > 0‘ E .0 . .
<e < 即e 为锐 角. 【 析 】 () 解 1设 D l ) , , , A =a ,  ̄ D tB -
【 6 设抛物线C i 例 】 的焦点为 F 动 点P , 在 直线h — 一 = 上运动 , P作抛物线 c的两条切 Y 20 过 线 P P 且与抛 物线 c分别相切于 A、 A、 B, B两点.
直线与圆锥曲线综合性问题(含答案)
直线与圆锥曲线综合性问题(含答案)一.考点分析。
⑴直线与圆锥曲线的位置关系和判定直线与圆锥曲线的位置关系有三种情况:相交、相切、相离.直线方程是二元一次方程,圆锥曲线方程是二元二次方程,由它们组成的方程组,经过消元得到一个一元二次方程,直线和圆锥曲线相交、相切、相离的充分必要条件分别是、、.⑵直线与圆锥曲线相交所得的弦长直线具有斜率,直线与圆锥曲线的两个交点坐标分别为,则它的弦长上面的公式实质上是由两点间距离公式推导出来的,只是用了交点坐标设而不求的技巧而已(因为,运用韦达定理来进行计算. 当直线斜率不存在是,则.注:,1.圆锥曲线,一要重视定义,这是学好圆锥曲线最重要的思想方法,二要数形结合,既熟练掌握方程组理论,又关注图形的几何性质,以简化运算;2.当涉及到弦的中点时,通常有两种处理方法:一是韦达定理,二是点差法;3.圆锥曲线中参数取值范围问题通常从两个途径思考:一是建立函数,用求值域的方法求范围,二是建立不等式,通过解不等式求范围. 二.考试探究圆锥曲线是解析几何的核心内容,也是高考命题的热点之一.高考对圆锥曲线的考查,总体上是以知识应用和问题探究为主,一般是给出曲线方程,讨论曲线的基本元素和简单的几何性质;或给出曲线满足的条件,判断(求)其轨迹;或给出直线与曲线、曲线与曲线的位置关系,讨论与其有关的其他问题(如直线的方程、直线的条数、弦长、曲线中参变量的取值范围等);或考查圆锥曲线与其他知识综合(如不等式、函数、向量、导数等)的问题等. 1.,(2006年北京卷,文科,19)椭圆C:的两个焦点为F1,F2,点P 在椭圆C 上,且0∆>0∆=0∆<k 1122(,),(,)A x y B x y 1212()y y x x -=-k 12AB y y =-22221(0)x y a b a b+=>>(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线l 过圆x 2+y 2+4x-2y=0的圆心M ,交椭圆C 于A 、B 两点,且A 、B 关于点M对称,求直线l 的方程.〖解析〗(Ⅰ)由椭圆的定义及勾股定理求出a,b,c 的值即可,(Ⅱ)可以设出A 、B 点的坐标及直线方程,联立直线方程和椭圆方程后利用一元二次方程根与系数关系即可求出直线方程,也可以利用“点差法”求出直线的斜率,然后利用点斜式求出直线方程. 〖答案〗解法一:(Ⅰ)因为点P 在椭圆C 上,所以,a=3.在Rt △PF1F2中,故椭圆的半焦距c=,从而b2=a2-c2=4,所以椭圆C 的方程为=1. (Ⅱ)设A ,B 的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).已知圆的方程为(x+2)2+(y -1)2=5,所以圆心M 的坐标为(-2,1). 从而可设直线l 的方程为y=k(x+2)+1,代入椭圆C 的方程得(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k -27=0. 因为A ,B 关于点M 对称.所以,,,解得, 所以直线l 的方程为,,,,,即8x-9y+25=0. (经检验,所求直线方程符合题意) 解法二: (Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)已知圆的方程为(x+2)2+(y -1)2=5,所以圆心M 的坐标为(-2,1).11212414,||,||.33PF F F PF PF ⊥==6221=+=PF PF a ,52212221=-=PF PF F F 54922y x +.29491822221-=++-=+kkk x x 98=k ,1)2(98++=x y,设A ,B 的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意x1x2且,,,,,,,,,①,,,,,,,,,②由①-②得,,,,,,,,,③因为A 、B 关于点M 对称,所以x1+,x2=-4,,y1+,y2=2,代入③得=,即直线l 的斜率为,所以直线l 的方程为y -1=(x+2),即8x -9y+25=0. (经检验,所求直线方程符合题意.) 2.(2008年山东卷,文科,22)已知曲线所围成的封闭图形的面积为曲线的内切圆半径为.记为以曲线与坐标轴的交点为顶点的椭圆.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)设是过椭圆中心的任意弦,是线段的垂直平分线.是上异于椭圆中心的点.(1)若(为坐标原点),当点在椭圆上运动时,求点的轨迹方程;(2)若是与椭圆的交点,求的面积的最小值.≠,1492121=+yx ,1492222=+yx .04))((9))((21212121=+-++-y y y y x x x x 2121x x y y --98989811(0)xyC a b a b+=>>:1C 32C 1C 2C AB 2C l AB M l MO OA λ=O A 2C M M l 2C AMB △〖解析〗(Ⅰ)由三角形面积公式和点到直线的距离公式可得关于a ,b 的方程组,,曲线与坐标轴的交点为椭圆的顶点,显然为焦点在x 轴的椭圆;(Ⅱ)(1)设出的方程,,,联立直线与椭圆得到方程组后,由可得的轨迹方程,注意或不存在时所得方程仍然成立;(2)由直线的方程:和椭圆方程联立后表示出由不等式放缩即可求出最小值.〖答案〗(Ⅰ)由题意得又,解得,.因此所求椭圆的标准方程为.(Ⅱ)(1)假设所在的直线斜率存在且不为零,设所在直线方程为,.解方程组得,, 所以. 设,由题意知,所以,即, 因为是的垂直平分线,所以直线的方程为,即,因此, 1C 2C AB (0)y kx k =≠()A A A x y ,()M x y ,(0)MO OA λλ=≠M 0k =l 1y x k =-22214AMB S ABOM =△2ab ⎧=⎪⎨=0a b >>25a =24b =22154x y +=AB AB (0)y kx k =≠()A A A x y ,22154x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,,222045A x k =+2222045A k y k =+22222222202020(1)454545AAk k OA x y k k k+=+=+=+++()M x y ,(0)MO OA λλ=≠222MO OA λ=2222220(1)45k x y kλ++=+l AB l 1y x k=-x k y =-22222222222220120()4545x y x y x y x y x yλλ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭+==++又,所以,故. 又当或不存在时,上式仍然成立.综上所述,的轨迹方程为.(2)当存在且时,由(1)得,, 由解得,, 所以,,. 解法一:由于 , 当且仅当时等号成立,即时等号成立, 此时面积的最小值是. 当,. 当不存在时,. 综上所述,的面积的最小值为. 解法二:因为, 220x y +≠2225420x y λ+=22245x y λ+=0k=M 222(0)45x y λλ+=≠k 0k ≠222045Ax k =+2222045A k y k=+221541x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,2222054M k x k =+222054M y k =+2222220(1)45AAk OA x y k +=+=+222280(1)445k AB OA k +==+22220(1)54k OM k+=+22214AMBSAB OM =△2222180(1)20(1)44554k k k k++=⨯⨯++2222400(1)(45)(54)k k k +=++22222400(1)45542k k k +⎛⎫+++ ⎪⎝⎭≥222221600(1)4081(1)9k k +⎛⎫== ⎪+⎝⎭224554k k +=+1k =±AMB △409AMB S=△0k=140229AMB S =⨯=>△k 140429AMB S ==>△AMB △409222222111120(1)20(1)4554k k OA OMk k +=+++++2224554920(1)20k k k +++==+。
圆锥曲线综合练习题(有答案)
圆锥曲线综合练习一、 选择题:1.已知椭圆221102x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于( )A .4B .5C .7D .82.直线220x y -+=经过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离心率为( )A B .12 C D .233.设双曲线22219x y a -=(0)a >的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为( )A .4B .3C .2D .14.若m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线221y x m+=的离心率是( )A B C D 5.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,,过其右焦点且垂直于实轴的直线与双曲线交于M N ,两点,O 为坐标原点.若OM ON ⊥,则双曲线的离心率为( )A B C D 6.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( )A .0B .1C .2D .7.双曲线221259x y -=上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为( )A .22或2B .7C .22D .28.P 为双曲线221916x y -=的右支上一点,M N ,分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+= 上的点,则||||PM PN -的最大值为( )A .6B .7C .8D .99.已知点(8)P a ,在抛物线24y px =上,且P 到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为( ) A .2 B .4 C .8 D .1610.在正ABC △中,D AB E AC ∈∈,,向量12DE BC =,则以B C ,为焦点,且过D E ,的双曲线离心率为( )A B 1 C 1 D 111.两个正数a b ,的等差中项是92,一个等比中项是a b >,则抛物线2by x a=-的焦点坐标是( )A .5(0)16-, B .2(0)5-, C .1(0)5-, D .1(0)5, 12.已知12A A ,分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右顶点,椭圆C 上异于12A A ,的点P恒满足1249PA PA k k ⋅=-,则椭圆C 的离心率为( )A .49 B .23 C .59D 513.已知2212221(0)x y F F a b a b+=>>、分别是椭圆的左、右焦点,A 是椭圆上位于第一象限内的一点,点B 也在椭圆 上,且满足0OA OB +=(O 为坐标原点),2120AF F F ⋅=2, 则直线AB 的方程是( ) A . 22y =B .22y x =C .3y =D .3y = 14.已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点(02)M ,的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为A .3B 17C 5D .9215.若椭圆221x y m n+=与双曲线221(x y m n p q p q -=,,,均为正数)有共同的焦点F 1,F 2,P 是两曲线的一个公共点,则12||||PF PF ⋅等于 ( )A .m p +B .p m -C .m p -D .22m p -16.若()P a b ,是双曲线22416(0)x y m m -=≠上一点,且满足20a b ->,20a b +>,则该点P 一定位于双曲线( ) A .右支上 B .上支上 C .右支上或上支上 D .不能确定17.如图,在ABC △中,30CAB CBA ∠=∠=,AC BC ,边上的高分别为BD AE ,,则以A B , 为焦点,且过D E ,的椭圆与双曲线的离心率的倒数和为( ) A .3 B .1 C .32D .218221sin 2sin 3cos 2cos 3=--表示的曲线是( )A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在x 轴上的双曲线C .焦点在y 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的双曲线19.已知12F F ,是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且122F PF π∠=记线段1PF 与y 轴的交点为Q ,O 为坐标原点,若1FOQ △与四边形2OF PQ 的面积之比为1:2,则该椭圆的离心率等于 ( ) A .23 B .33 C .43- D 3120.已知双曲线方程为2214y x -=,过(21)P -,的直线L 与双曲线只有一个公共点,则直线l 的条数共有( )A .4条B .3条C .2条D .1条 21.已知以1(20)F -,,2(20)F ,为焦点的椭圆与直线340x y +=有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( ) A .2 B .6 C .7 D .222.双曲线22221x y a b-=与椭圆22221x y m b +=(00)a m b >>>,的离心率互为倒数,那么以a b m ,,为边长的三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形23.已知点(10)(10)A B -,,,及抛物线22y x =,若抛物线上点P 满足PA m PB =,则m 的最大值为( ) A .3 B .2 CD24.设12F F ,是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32x a =上一点,21F PF △是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为( )A .12B .23C .34D .4525.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A B ,两点,||AB =则C 的实轴长为( )AB. C .4 D .826.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A B ,两点,||12AB =,P 为C 准线上一点,则ABP △的面积为( )A .18B .24C .36D .48 27.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(42)-,,则它的离心率为( ) ABCD28.椭圆221ax by +=与直线1y x =-交于A B ,两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则ab的值为( ) AB. C.29.若椭圆221(00)x y m n m n +=>>,与曲线22||x y m n +=-无焦点,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A.1) B.(0 C.1) D.(0 30.已知12F F ,分别是椭圆22143x y +=的左、右焦点,A 是椭圆上一动点,圆C 与1F A 的延长线、12F F 的延长线以及线段2AF 相切,若(0)M t ,为一个切点,则( )A .2t =B .2t >C .2t <D .t 与2的大小关系不确定31.如图,过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线l 交抛物线于点A B ,,交其准线于点C ,若||2||BC BF =,且||3AF =,则此抛物线方程为( )A .29y x =B .26y x =C .23y x = D.2y32.已知椭圆2214x y +=的焦点为12F F 、,在长轴12A A 上任取一点M,过M 作垂直于12A A 的直线交椭圆于P ,则使得120PF PF ⋅<的M 点的概率为( D ) ABC .12D33.以O 为中心,12F F ,为两个焦点的椭圆上存在一点M ,满足12||2||2||MF MO MF ==,则该椭圆的离心率为( ) AB .23CD34.已知点12F F ,是椭圆2222x y +=的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么12||PF PF +的最小值是( ) A. B .2 C .1 D .035.在抛物线25(0)y x ax a =+-≠上取横坐标为1242x x =-=,的两点,过这两点引一条割线,有平行于该割线的一条直线同时与抛物线和圆225536x y +=相切,则抛物线的顶点坐标为( ) A .(29)--, B .(05)-, C .(29)-, D .(16)-,36.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP ⋅的最大值为( ) A .2 B .3 C .6 D .837.直线3440x y -+=与抛物线24x y =和圆22(1)1x y +-=从左到右的交点依次为A B C D ,,,,则||||AB CD 的值为( )A .16B .116 C .4 D .1438.如图,双曲线的中心在坐标原点O ,A C ,分别是双曲线虚轴的上、下端点,B 是双曲线的左顶点,F 是双曲线的左焦点,直线AB 与FC 相交于点DBDF 的余弦是( )ABC D39.设双曲线2222:1(00)x y C a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,若在双曲线的右支上存在一点P ,使得12||3||PF PF =,则双曲线C 的离心率e 的取值范围为( )A .(12],B .2]C .2)D .(12),40.已知11()A x y ,是抛物线24y x =上的一个动点,22()B x y ,是椭圆22143x y +=上的一个动点,(10)N ,是一个定点,若AB ∥x 轴,且12x x <,则NAB △的周长l 的取值范围为( )A .10(5)3,B .8(4),C .10(4)3,D .11(5)3,41.2=e ,右焦点(0)F c ,,方程20ax bx c +-=的两个根分别为1x ,2x ,则点12()P x x ,在( )A .圆1022=+y x 内 B .圆1022=+y x 上 C .圆1022=+y x 外 D .以上三种情况都有可能42.过双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右焦点F 作圆222x y a +=的切线FM (切点为M ),交y 轴于点P ,若M 为线段FP 的中点, 则双曲线的离心率是( )A B C .2 D43.若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上不存在点P 使得右焦点F 关于直线OP(O 为双曲线的中心)的对称点在y轴上,则该双曲线离心率的取值范围为( )A .)+∞B .)+∞C .D .44.已知以椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的右焦点F 为圆心,a 为半径的圆与椭圆的右准线交于不同的两点,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A B C D 45的左准线l ,左.右焦点分别为F 1.F 2,抛物线C 2的准线为l ,焦点是F 2,C 1与C 2的一个交点为P ,则|PF 2 )A B C .4 D .846.已知F 1、F 2是双曲线 12222=-by a x (a >0,b >0)的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是 ( ) A .4+32 B.3+1 C.3—1 D.213+47.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左顶点、右焦点分别为A 、F,点B (0,b ),-=+,则该双曲线离心率e 的值为( )A .213+ B C .215- D .248.直线l 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右准线,以原点O 为圆心且过双曲线焦点的圆被直线l 分成弧长为2:1的两段,则双曲线的离心率为( )A .B .C .2D .49.从双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左焦点F 引圆222a y x =+的切线,切点为T ,延长FT 交双曲线右支于P 点,若M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,则MT MO -与a b -的大小关系为 A .a b MT MO ->- B .a b MT MO -=- C .a b MT MO -<-D .不确定.50.点P 为双曲线1C :()0,012222>>=-b a by a x 和圆2C :2222b a y x +=+的一个交点,且12212F PF F PF ∠=∠,其中21,F F 为双曲线1C 的两个焦点,则双曲线1C 的离心率为( ) A .3B .21+C .13+D .251.设圆锥曲线r 的两个焦点分别为12F F ,,若曲线r 上存在点P 满足1122::PF F F PF =4:3:2,则曲线r 的离心率等于 A .1322或B .23或2C .12或2 D .2332或 52.已知点P 为双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,右支上一点,12F F ,分别为双曲线的左、右交点,I 为22PF F △的内心,若1212IPF IPF IF F S S S λ=+△△△成立,则λ的值为( )AB C .b a D .ab二、填空题:53.已知12F F ,为椭圆221259x y +=的两个焦点,过1F 的直线交椭圆于A B ,两点.若22||||12F A F B +=,则||AB = . 54.中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为4,离心率为12的椭圆的方程为 . 55.9.已知双曲线221y x a-=的一条渐近线与直线230x y -+=垂直,则a = .56.已知P 为椭圆22194x y +=上的点,12F F ,是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=,则12F PF △ 的面积是 . 57.已知双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,和椭圆221169x y +=有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 .58.若双曲线22221(00)x y a b a b -=>>,的一条渐近线与椭圆22143x y +=的焦点在x 轴上的射影恰为该椭圆的焦点,则双曲线的离心率为 . 59.已知双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为12F F ,,过点2F 做与x 轴垂直的直线与双曲线一个焦点P ,且1230PF F ∠=,则双曲线的渐近线方程为 .60.已知12F F 、分别为椭圆221259x y +=的左、右焦点,P 为椭圆上一点,Q 是y 轴上的一个动点,若12||||4PF PF -=,则12()PQ PF PF ⋅-= 。
圆锥曲线综合题向量PPT
2
2
求证: k1k2 k3k4且k1 k2 k3 k4 0;
( x1 , y1 )、 [解析] (1) 设 点P、Q的 坐 标 分 别 为 x y ( x 2 , y 2 ), 则 1, a b 2 2 x2 y2 2 1, 2 a b
2 2 2
2
2
由OA OB ( x1 x 2 , y1 y2 ), a ( 3,1), OA OB与a共 线, 得 3( y1 y2 ) ( x1 x2 ) 0, 又y1 x1 c , y2 x 2 c , 3( x1 x2 2c ) ( x1 x 2 ) 0, 3 2a c 3c 2 2 x1 x 2 c , 即 2 , a 3 b . 2 2 a b 2 6a c 6 c a b ,故 离 心 率 e . 3 a 3
2 2 4
a a a c 2 2 2 即(b 2 ) x 2 2 cx ( 2 a b ) 0, b b b 4 2 a c 2 2 ( 2 a b ) b x1 x 2 0, 4 a 2 b 2 b 4 4 b a .
2
4
4
4 2
即b a , c a a .
a ab P ( , ). OA 、 OB 、 OF 成 等 比 数 列 , c c 2 a ab A( ,0). PA (0, ). c c
2
a ab OP ( , ), c c 2 b ab FP ( , ), c c
高考数学二轮复习考点十六《直线与圆锥曲线综合问题》课件
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的离心率为 3,右焦点到一条渐近 线的距离为 2,则此双曲线的焦距等于( ) A. 3 B.2 3 C.3 D.6
答案 B
|bc+0| 解析 由题意,得焦点 F(c,0)到渐近线 bx+ay=0 的距离为 d= a2+b2 =bcc=b= 2,又ac= 3,c2=a2+b2,解得 c= 3,所以该双曲线的焦距为 2c=2 3,故选 B.
A.若 x1+x2=6,则|PQ|=8 B.以 PQ 为直径的圆与准线 l 相切 C.设 M(0,1),则|PM|+|PP1|≥ 2 D.过点 M(0,1)与抛物线 C 有且仅有一个公共点的直线至多有 2 条 答案 ABC
解析 对于 A,因为 p=2,所以 x1+x2+2=|PQ|,则|PQ|=8,故 A 正 确;对于 B,设 N 为 PQ 的中点,点 N 在 l 上的射影为 N1,点 Q 在 l 上的射 影为 Q1,则由梯形性质可得|NN1|=|PP1|+2 |QQ1|=|PF|+2 |QF|=|P2Q|,故 B 正 确;对于 C,因为 F(1,0),所以|PM|+|PP1|=|PM|+|PF|≥|MF|= 2,故 C 正确;对于 D,显然直线 x=0,y=1 与抛物线只有一个公共点,设过 M 斜 率存在的直线的方程为 y=kx+1,联立yy= 2=k4xx+,1,可得 k2x2+(2k-4)x+1 =0,令 Δ=0,则 k=1,所以直线 y=x+1 与抛物线也只有一个公共点,此 时有三条直线符合题意,故 D 错误.故选 ABC.
三、填空题 9.若直线 2x+4y+m=0 经过抛物线 y=2x2 的焦点,则 m=________.
圆锥曲线复习课
变式新题型2:
设x、y R ,i,j为直角坐标平面内x轴、y轴正方 向上的单位向量,若向量a=xi+(y+ 3 )j,b=xi+(y– 3 )j,且|a|+|b|=4. (1)求点P(x,y)的轨迹C的方程;
(2)若A、B为轨迹C上的两点,满足AM = MB ,
其中M(0, 3 ),求线段AB的长.
轨迹问题
考试内容:
在理解曲线与方程意义的基础上,能较好地掌握求轨 迹的几种基本方法.
高考热点:
1.直接法、定义法、转移法求曲线的轨迹方程. 2. 数形结合的思想,等价转化的思想能起到事半功 倍的作用.
新题型分类例析
热点题型1:直接法求轨迹方程 热点题型2:定义法和转移法求轨迹方程 热点题型3:与轨迹有关的综合问题
变式新题型1:
m1 0,x ,n1 1,1,m2 x, 0,n2 y 2 ,1
,
(其中x,y是实数), 又设向量 m m1 2n2 ,n m2 2n ,且 1 点 P x,y 的轨迹为曲线C。 (I)求曲线C的方程;
m∥n
y kx 1 与曲线C交于M、 (II)设直线 l :
y2 x2 1 2 3 a
F2 ,离心 的焦点分别为 F1 、
(1)求此双曲线的渐近线 l1 ` 、 l 2 的方程; ( 2 ) 若 A 、 B 分 别 为l1 ` 、 l2 上 的 动 点 , 且 2|AB|=5|F1 F2 | ,求线段AB 的中点M 的轨迹方程 , 并说明轨迹是什么曲线.
变式新题型3
动椭圆C以坐标原点O为左焦点,以定直线 x= –8为左准线,点B是椭圆C的短轴上的一个 端点,线段BO的中点为M. (1)求点M的轨迹方程; (2)已知k R,i=(1,0),j=(0,1),经 过点(–1,0)且以i+kj为方向向量的直线与 点M的轨迹交于E、F两点,又点D的坐标为 (1,0),若 EDF为钝角,求k的取值范围.
圆锥曲线中的向量问题大题分类精练(学生版)-高中数学
圆锥曲线中的向量问题大题分类精练目录类型1 向量的数量积问题类型2 向量的单共线问题类型3 向量的双共线问题类型4 利用向量解决三点共线问题类型5向量长度关系转化为向量关系高考题型归纳【类型1 向量的数量积问题】1(2023·四川成都·成都七中校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线l :x =-2与x 轴交于点A ,过l 右侧的点P 作PM ⊥l ,垂足为M ,且PA =PM +OA .(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点B 1,0 的动直线l交轨迹C 于S ,T ,设Q -3,0 ,证明:QS ⋅QT为定值.2(2023·全国·高三专题练习)已知圆心为H 的圆x 2+y 2+2x -15=0和定点A 1,0 ,B 是圆上任意一点,线段AB 的中垂线l 和直线BH 相交于点M ,当点B 在圆上运动时,点M 的轨迹记为曲线C .(1)求C 的方程.(2)如图所示,过点A 作两条相互垂直的直线分别与曲线C 相交于P ,Q 和E ,F ,求PE ⋅QF的取值范围3(2022上·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点到渐近线的距离为2,渐近线的斜率为2.(1)求双曲线C 的方程;(2)设过点0,2 的直线l 与曲线C 交于M ,N 两点,问在y 轴上是否存在定点P ,使得PM ⋅PN 为常数?若存在,求出点P 的坐标及此常数的值;若不存在,说明理由.4(2023·江苏扬州·统考模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,过右焦点F 且平行于y 轴的弦PQ =AF =3.(1)求△APQ 的内心坐标;(2)是否存在定点D ,使过点D 的直线l 交C 于M ,N ,交PQ 于点R ,且满足MR ⋅ND =MD ⋅RN若存在,求出该定点坐标,若不存在,请说明理由.【类型2 向量的单共线问题】1(2023·吉林长春·东北师大附中校考一模)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为32,过椭圆焦点并且垂直于长轴的弦长度为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,与y 轴相交于M (0,m )点,若存在实数m ,使得OA +3OB=4OM ,求m 的取值范围.2(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知圆O 1:x +1 2+y 2=14,圆O 2:x -1 2+y 2=494,圆M 与圆O 1外切,且与圆O 2内切.(1)求圆心M 的轨迹C 的方程;(2)若A ,B ,Q 是C 上的三点,且直线AB 不与x 轴垂直,O 为坐标原点,OQ =λOA +μOB,则当△AOB的面积最大时,求λ2+μ2的值.3(2023·江苏·高三校联考阶段练习)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的两条渐近线分别为l 1:y=x 2,l 2:y =-x 2.(1)求双曲线E 的离心率;(2)O 为坐标原点,过双曲线上一点P 22,1 作直线l 分别交直线l 1,l 2于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、第四象限),且PB =2AP,求△AOB 的面积.4(2023·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知圆C :x -23 2+y 2=12,定点M -23,0 ,N 为圆C 上一动点,线段MN 的中垂线与直线CN 交于点P .(1)证明:PC -PM 为定值,并求出点P 的轨迹C 的方程;(2)若曲线C 上一点Q ,点A ,B 分别为l 1:y =3x 在第一象限上的点与l 2:y =-3x 在第四象限上的点,若AQ =λQB ,λ∈13,2,求△AOB 面积的取值范围.【类型3 向量的双共线问题】1(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点Q 1,-22 ,且离心率e =22,直线l 与E 相交于M ,N 两点,l 与x 轴、y 轴分别相交于C ,D 两点,O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的方程;(2)判断是否存在直线l ,满足2OC =OM +OD ,2OD =ON +OC若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.2(2023上·云南昆明·高三统考期中)已知动点P 到定点F 0,4 的距离和它到直线y =1距离之比为2;(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)直线l 在x 轴上方与x 轴平行,交曲线C 于A ,B 两点,直线l 交y 轴于点D .设OD 的中点为M ,是否存在定直线l ,使得经过M 的直线与C 交于P ,Q ,与线段AB 交于点N ,PM =λPN ,MQ =λQN均成立;若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.3(2023·贵州贵阳·高三校联考阶段练习)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b2=1a >b >0 的离心率为13,上焦点F 到上顶点的距离为2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点F 的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,与定直线l 1:y =9交于点D ,设DP =λPF ,DQ =μQF,证明:λ+μ为定值.4(2023·河北·模拟预测)已知抛物线C :y 2=2px p >0 的焦点为F ,圆D :x -1 2+y -2 2=4恰与C 的准线相切.(1)求C 的方程及点F 与圆D 上点的距离的最大值;(2)O 为坐标原点,过点M 0,1 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,直线AD ,BD 分别与y 轴相交于点P ,Q ,MP =mMO ,MQ =nMO ,求证:mn m +n为定值.【类型4 利用向量解决三点共线问题】1(2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测)阿基米德(公元前287年-公元前212年,古希腊)不仅是著名的哲学家、物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率π等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.在平面直角坐标系Oxy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的面积为23π,两焦点与短轴的一个顶点构成等边三角形.过点1,0 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A ,B .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设椭圆C 的左、右顶点分别为P ,Q ,直线PA 与直线x =4交于点F ,试证明B ,Q ,F 三点共线.2(2023·陕西西安·统考一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率为63,右焦点F 2c ,0 与抛物线y 2=8x 的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆C 的左焦点为F 1,过点D -3,0 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,A 关于x 轴对称的点为M ,证明:M ,F 1,B 三点共线.3(2023下·江苏南京·高三江苏省南京市第十二中学校考阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为π6,右焦点F 到其中一条渐近线的距离为1.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)已知直线l 与x 轴不垂直且斜率不为0,直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点.点M 关于x 轴的对称点为M ,若M ,F ,N 三点共线,证明:直线l 经过x 轴上的一个定点.4(2022·全国·高三课时练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,左、右顶点分别为A ,B ,F 1F 2 =2,AB =4.(1)求椭圆C 的方程.(2)过F 2的直线与椭圆C 交于M ,N 两点(均不与A ,B 重合),直线MB 与直线x =4交于G 点,证明:A ,N ,G 三点共线.【类型5 向量长度关系转化为向量关系】1(2023上·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)已知动圆过点F 12,0,且与直线x +12=0相切,设动圆圆心的轨迹为曲线C ;过点F 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,曲线C 在A ,B 两点处的切线交于点E .(1)证明:EF ⊥AB ;(2)设AF =λFB ,当λ∈13,12时,求△ABE 的面积S 的最小值.2(2023·四川·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学校考三模)设椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 过点M 2,1 ,且左焦点为F 1-2,0 .(1)求椭圆E 的方程;(2)△ABC 内接于椭圆E ,过点P 4,1 和点A 的直线l 与椭圆E 的另一个交点为点D ,与BC 交于点Q ,满足AP QD =AQ PD ,证明:△PBC 面积为定值,并求出该定值.3(2023·江西·校联考二模)已知过曲线C :x 2a 2+y 2b2=1a ,b >0 上一点x 0,y 0 作椭圆C 的切线l ,则切线l 的方程为x 0x a 2+y 0y b 2=1.若P 为椭圆C 1:x 22+y 2=1上的动点,过P 作C 1的切线l 0交圆C 2:x 2+y 2=4于M ,N ,过M ,N 分别作C 2的切线l 1,l 2,直线l 1,l 2交于点Q .(1)求动点Q 的轨迹E 的方程;公众号:慧博高中数学最新试题(2)已知R 为定直线x =4上一动点,过R 的动直线m 与轨迹E 交于两个不同点A ,B ,在线段AB 上取一点T ,满足AR TB =AT RB ,试证明动点T 的轨迹过定点.4(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的焦距为2,且经过点E1,32.(1)求椭圆C的方程;(2)若椭圆C内接四边形MNQP的对角线交于点T1,1,满足MTTQ=NTTP=3,试问:直线MN的斜率是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.11。
高二数学平面向量试题答案及解析
高二数学平面向量试题答案及解析1.若P为△OAB的边AB上一点,且的面积与的面积之比为1:3,则有()A.B.C.D.【答案】C【解析】得,所以,应选C.2.已知,向量的夹角为120°,且,则实数t的值为()A.-2B.-1C.1D.2【答案】B【解析】【考点】向量的数量积运算3.已知向量与的夹角为且,若,且,则实数的值为A.B.1C.2D.【答案】B【解析】因为,所以,所以得.【考点】1.数量积;2.向量垂直.4.平面上三点,向量=3,=2,设P是线段AB 垂直平分线上一点,则的值为__________.【答案】【解析】取为中点,【考点】向量的数量积运算5.在矩形中中,,为动点,的延长线与(或其延长线)分别交于点,若(1)若以线段所在的直线为轴,线段的中垂线为轴建立平面直角坐标系,试求动点的轨迹方程;(2)不过原点的直线与(1)中轨迹交于两点,若的中点在抛物线上,求直线的斜率的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】第一问根据题意,建立相应的坐标系,确定出点的坐标,根据点及三点共线,求得两点的横坐标,从而求得向量的坐标,利用向量的数量积的坐标公式,得到点的轨迹方程,第二问设出直线的方程,与椭圆方程联立,消元得到关于的一元二次方程,根据方程有两个不等实根,得到判别式大于零,得到,根据韦达定理和中点坐标公式,确定出点的坐标,根据点在曲线上,得到关于的关系式,代入判别式整理出的不等式,从而求得结果.试题解析:(1)设,由已知得,,,由及三点共线得,代入得(2)设直线,.由得即又故将代入得将(2)代入(1)得:解得且.即.--12分【考点】动点的轨迹方程的求解,直线与曲线的位置关系的综合问题.6.(本小题满分12分)设平面向量,,函数.(Ⅰ)求函数的最小正周期;(Ⅱ)求函数的单调递增区间.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】解决该题的关键是要明确向量的数量积的坐标运算式,注意三角函数的和角公式的应用和辅助角公式的应用,注意函数的最小正周期的确定方法,第二问注意其单调区间的求解方法,注意整体角的思维的运用.试题解析:(Ⅰ)2分4分所以,的最小正周期为. 6分(Ⅱ)由 8分得 10分所以,的单调递增区间为. 12分【考点】向量的数量积的坐标运算式,三角函数的和角公式,辅助角公式,单调区间的求解方法.7.设,向量,且,则()A.﹣2B.4C.﹣1D.0【答案】D【解析】向量,且,可得,解得或(舍去,因为).则.故选:D.【考点】平面向量数量积的运算8.已知点,曲线C:恒过定点B,P为曲线C上的动点且的最小值为2,则()A.﹣2B.﹣1C.2D.1【答案】D【解析】曲线C:恒过点B,则令,可得,即,又点,设,则,由于在(0,+∞)上有最小值2,且,故是的极值点,即最小值点.,恒成立,在(0,+∞)上是增函数,所以没有最小值;故不符合题意;当a>0,时,,函数在是减函数,在是增函数,所以有最小值为,即,解得;故选D.【考点】平面向量数量积的运算.9.已知平面向量,且,则实数的值为()A.1B.4C.D.【答案】D【解析】因为,所以.故选D.【考点】向量平行的充要条件.10.(12分)已知向量=(cosωx,1),=(2sin(ωx+),﹣1)(其中≤ω≤),函数f(x)=•,且f(x)图象的一条对称轴为x=.(1)求f(π)的值;(2)若f()=,f(﹣)=,且,求cos(α﹣β)的值.【答案】(1)f()=﹣1;(2)cos(α﹣β)=.【解析】(1)由向量的数量积公式得出函数f(x)的解析式,再由对称轴方程求出,从而得出函数f(x)的解析式,最后将代入解析式求值即可;(2)利用已知条件可求出的正弦、余弦值,然后利用两角差的余弦公式即可求出cos(α﹣β)的值.试题解析:(1)∵向量=(cosωx,1),=(2sin(ωx+),﹣1)=((sinωx+cosωx),﹣1)∴函数f(x)=•=2cosωx(sinωx+cosωx)﹣1=2sinωxcosωx+2cos2ωx﹣1=sin2ωx+cos2ωx=sin(2ωx+),∵f(x)图象的一条对称轴为x = .∴2ω×+=+kπ,(k∈Z).又由≤ω≤,∴ω=1,∴f(x)=sin(2x+),∴f()=sin(2×π+)=﹣cos=﹣1,(2)∵f()=,f(﹣)=,∴sinα=,sinβ=,∵,∴cosα=,cosβ=,【考点】由三角函数的性质求其解析式并运用其求三角函数值、利用两角差的余弦公式求值.11.已知点)、、、,则向量在方向上的投影()A.B.C.D.【答案】B【解析】,,所以向量在方向上的投影为【考点】1.向量的坐标运算;2.向量的投影12.ABCD是梯形,AB∥CD,且AB=2CD,M、N分别是DC和AB的中点,已知=,=,试用、表示。
圆锥曲线题型总结:圆锥曲线与向量结合的三种题型【精品】
圆锥曲线题型总结:圆锥曲线与向量结合的三种题型【精品】圆锥曲线与向量的结合——圆锥曲线题型总结一、AP=λPB解题方法总结如下:设直线AB与圆锥曲线C相交于点A、B,P为直线AB上的任意一点,A(x1,y1),B(x2,y2),则可以得到AP=λPB。
利用这个条件,可以构造两根之和与两根之积,消去x2,然后利用XXX定理求解。
例如,对于题目“设双曲线C:2-x^2/a^2=y^2/b^2(a>b)与直线l:x+y=1相交于两个不同的点A、B.设直线l与y轴的交点为P,且PA=5PB.求a的值.”,可以按照上述方法解题。
首先联立方程组,得到两个交点的坐标。
然后利用构造两根之和与两根之积的方法,消去x2,得到一个关于a的方程。
最后利用XXX定理求解,得到a的值。
二、PR/PQ的取值范围对于题目“已知x-1>0(x>1),设直线y=-2x+m与y轴交于点P,与双曲线C相交于点Q、R,且|PQ|<3/2|PR|,求PR/PQ的取值范围.”,可以采用向量的方法解题。
设向量PQ 为a,向量PR为b,则PR/PQ=|b|/|a|。
根据向量的定义,可以得到a和b的表达式。
然后根据题目中的条件,可以列出一个关于m的不等式。
最后,通过分析不等式的解集,可以得到PR/PQ的取值范围。
已知直线 $C:x-1=0$($x\neq 1$ 且 $x\neq -1$),设直线$y=x+m$($m>0$)与 $y$ 轴交于点 $P$,与轨迹 $C$ 相交于点 $Q$、$R$,且 $|PQ|<|PR|$,求 $m$ 的取值范围。
解法一:设 $Q(x_1,y_1)$,$R(x_2,y_2)$,联立$\begin{cases} 4x^2-y^2-4=PRx \\ 3x-2mx-m-4=0 \end{cases}$。
则可设 $x_2=-\lambda x_1$($\lambda>1$),即 $-x_1x_2=\lambda x_2^2$,此时$y_P=x_P+m$,$y_Q=x_Q+m$。
高考数学复习:圆锥曲线7大题型及解答技巧总结
学好圆锥曲线的几个关键点1核心的知识点是基础,好多同学在做圆锥曲线题时,特别是小题,比如椭圆,双曲线离心率公式和范围记不清,焦点分别在x轴,y轴上的双曲线的渐近线方程也傻傻分不清,在做题时自然做不对。
2计算能力强的同学学圆锥曲线相对轻松一些,计算能力是可以通过多做题来提升的。
后期可以尝试训练自己口算得到联立后的二次方程,然后得到判别式,两根之和,两根之积的整式。
当然也要掌握一些解题的小技巧,加快运算速度。
3拿到圆锥曲线的题,很多同学说无从下手,从表面感觉很难。
老师建议:山重水复疑无路,没事你就算两步。
大部分的圆锥曲线大题,都有共同的三部曲:一设二联立三韦达定理。
一设:设直线与圆锥曲线的两个交点,坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线方程为y=kx+b。
二联立:通过快速计算或者口算得到联立的二次方程。
三韦达定理:得到二次方程后立马得出判别式,两根之和,两根之积。
走完三部曲之后,在看题目给出了什么条件,要求什么。
例如涉及弦长问题,常用“根与系数的关系”设而不求计算弦长(即应用弦长公式);涉及弦的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化。
总结起来:找值列等量关系,找范围列不等关系,通常结合判别式,基本不等式求解。
4圆锥曲线中常见题型总结1、直线与圆锥曲线位置关系这类问题主要采用分析判别式,有△>0,直线与圆锥曲线相交;△=0,直线与圆锥曲线相切;△<0,直线与圆锥曲线相离.若且a=0,b≠0,则直线与圆锥曲线相交,且有一个交点.注意:设直线方程时一定要考虑斜率不存在的情况,可单独提前讨论。
2、圆锥曲线与向量结合问题这类问题主要利用向量的相等,平行,垂直去寻找坐标间的数量关系,往往要和根与系数的关系结合应用,体现数形结合的思想,达到简化计算的目的。
3、圆锥曲线弦长问题弦长问题主要记住弦长公式:设直线l与圆锥曲线C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则:4、定点、定值问题(1)定点问题可先运用特殊值或者对称探索出该定点,再证明结论,即可简化运算;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值。
(完整word版)圆锥曲线专题
圆锥曲线的综合问题直线和圆锥曲线问题解法的一般规律“联立方程求交点,根与系数的关系求弦长,根的分布找范围,曲线定义不能忘”.【一】.直线与圆锥曲线的位置关系(1)从几何角度看,可分为三类:无公共点,仅有一个公共点及有两个相异的公共点.(2)从代数角度看,可通过将表示直线的方程代入二次曲线的方程消元后所得一元二次方程解的情况来判断. 1。
设直线l 的方程为Ax +By +C =0,圆锥曲线方程f (x ,y )=0.由Ax+0(,)0{By c f x y +==,消元。
如消去y 后得ax 2+bx +c =0. ①若a =0,当圆锥曲线是双曲线时,直线l 与双曲线的渐近线平行或重合;当圆锥曲线是抛物线时,直线l 与抛物线的对称轴平行或重合. ②若a ≠0,设Δ=b 2-4ac 。
a .Δ > 0时,直线和圆锥曲线相交于不同两点;b .Δ = 0时,直线和圆锥曲线相切于一点;c .Δ < 0时,直线和圆锥曲线没有公共点.2。
“点差法”的常见题型求中点弦方程、求(过定点、平行弦)弦中点轨迹、垂直平分线问题.必须提醒的是“点差法”具有不等价性,即要考虑判别式Δ〉0是否成立.3.直线与圆锥曲线相交时的弦长问题(1)斜率为k 的直线与圆锥曲线交于两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则所得弦长|P 1P 2| = 或|P 1P 2|= .(2)当斜率k 不存在时,可求出交点坐标,直接运算(利用轴上两点间距离公式).1+k 2|x 1-x 2|1+1k 2|y 1-y 2|4.圆锥曲线的中点弦问题遇到中点弦问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解.在椭圆错误!+错误!=1中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k=-错误!;在双曲线错误!-错误!=1中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k =错误!;在抛物线y2=2px (p〉0)中,以P(x0,y0)为中点的弦所在直线的斜率k=错误!.题型一圆锥曲线中的范围、最值问题【例1】已知抛物线C:y2=4x,过点A(-1,0)的直线交抛物线C于P、Q两点,设错误!=λ错误!.(1)若点P关于x轴的对称点为M,求证:直线MQ经过抛物线C的焦点F;(2)若λ∈错误!,求|PQ|的最大值.[思维启迪](1)可利用向量共线证明直线MQ过F;(2)建立|PQ|和λ的关系,然后求最值.解析:(1)证明设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x1,-y1).∵错误!=λ错误!,∴x1+1=λ(x2+1),y1=λy2,∴y错误!=λ2y错误!,y错误!=4x1,y错误!=4x2,x1=λ2x2,∴λ2x2+1=λ(x2+1),λx2(λ-1)=λ-1,∵λ≠1,∴x2=错误!,x1=λ,又F(1,0),∴错误!=(1-x1,y1)=(1-λ,λy2)=λ错误!=λ错误!,∴直线MQ经过抛物线C的焦点F。
向量“搭台” 曲线“唱戏”——向量与圆锥曲线综合问题例谈
0 引言
平面 向量 是 高 中数 学 大 纲 版 教材 的新 增 内
且 斜率为 k 点 ) ( >O 的直 线与 C相 交 于 A、 B两 点.
若 一3 , 志 商 则 =( ) .
( 1 A) ( B) ( C) ( 2 D)
容, 是高 中数 学新课 程教材 的必修 内容. 圆锥 曲线 是 高中数学 的重点 内容 , 是高考 中的重 头“ . 也 戏”
收 稿 日期 :0 00 —0 2 1—82 .
作者简介: 珠( 6一, 甘肃庆阳 兰化总校 李平 1 2 男, 9 ) 人, 二中 高级教师, 省级骨干教师, 要从事高中 圭 数学教学 研究.
是解 直线 与圆锥 曲 线 问题 的通 法 , 常用 于 做解 答
1 小题 大 做 , 隐含 失分
例 I (0 0全 国卷 Ⅱ文 、 1 ) 21 理 2 已知 椭圆 C:
x 2
1_
y =1Ⅱ >o 的离 心率 为 , (>6 ) 过右 焦点 F
2
厅
题 ( 考大题 ) 此法 思 维量 不 大 , 运 算 量大 , 高 . 但 对
者掌握 的情况 , 这部 分试 题 在 高考 数 学 试题 中 占
22 一一2 ts+4 , =一t ( +4 , √ (。 ) 一3 z s /。 )
消 去 Y 得 , / , 一1 s=√ . 2 s一1 2 七 / 2 故选 B .
解析 2 设直线 z 为椭 圆的右 准线 , 为离 心 e 率 , A, 过 B分 别 作 AA,BB , 垂 直 于 zA-B 为 , , 垂 足 , B作 B 垂 直 于 A 过 E A。与 E, 由第 二定 义
NO 2 O V. O1
圆锥曲线与向量的综合性问题
设 ,由 点在 轴的负半轴上,则
又 ,
又 ,
所以,点 的轨迹 的方程为
(解法二) ,故 为 的中点.
设 ,由 点在 轴的负半轴上,则 -
又由 ,故 ,可得
由 ,则有 ,化简得:
所以,点 的轨迹 的方程为
例2、已知椭圆的方程为 ,它的一个焦点与抛物线 的焦点重合,离心率 ,过椭圆的右焦点 作与坐标轴不垂直的直线 ,交椭圆于 、 两点.
解(Ⅰ)设点 的坐标为 ,则点 的坐标为 ,
依据题意,有
动点 所在曲线 的方程是
(Ⅱ)因直线 过点 ,且斜率为 ,故有
联立方程组 ,消去 ,得
设 、 ,可得 ,于是 .
又 ,得 即
而点 与点 关于原点对称,于是,可得点若ຫໍສະໝຸດ 段 、 的中垂线分别为 和 , ,则有
联立方程组 ,解得 和 的交点为
因此,可算得
∴ >
∴点G的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,又
∴
(2)∵. 四边形OASB为平行四边行,
假设存在直线1,使 四边形OASB为矩形
若1的斜率不存在,则1的方程为
由 >0.
这与 相矛盾,∴1的斜率存在.
设直线1的方程
,化简得:
∴
∴
由 ∴
∴存在直线1: 或 满足条件.
二、针对性练习
1.已知过抛物线 的焦点,斜率为 的直线交抛物线于 ,
且 , ,不妨设 ,
即
把 代入 得
,
故所求抛物线方程为
(Ⅱ)设 ,
则过抛物线上 、 两点的切线方程分别是 ,
两条切线的交点 的坐标为
设 的直线方程为 ,代入 得
故 的坐标为 点 的轨迹为
直线圆锥曲线有关向量的问题(精品)
直线圆锥曲线有关向量的问题高考考什么知识要点:1.直线与圆锥曲线的公共点的情况00),(02=++⇒⎩⎨⎧==++C Bx Ax y x f c by ax 曲线:直线:)0'''(2=++C y B yA 或(1)没有公共点 → 方程组无解 (2)一个公共点 → 0,0)0)=∆≠→=→A ii A i 相切相交(3)两个公共点 → 0,0>∆≠A2.连结圆锥曲线上两个点的线段称为圆锥曲线的弦,要能熟练地利用方程的根与系数关系来计算弦长,常用的弦长公式:1212AB x y =-=-3.以平面向量作为工具,综合处理有关长度、角度、共线、平行、垂直、射影等问题 4.几何与向量综合时可能出现的向量内容(1) 给出直线的方向向量或;(2)给出与相交,等于已知过的中点;(3)给出,等于已知是的中点;(4)给出,等于已知A 、B 与PQ 的中点三点共线;(5) 给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数,等于已知三点共线.(6) 给出,等于已知是的定比分点,为定比,即 (7) 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角。
(8)给出,等于已知是的平分线。
(9)在平行四边形中,给出,等于已知是菱形;(10)在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;(11)在中,给出,等于已知是的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);(12)在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);(13)在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);(14)在中,给出等于已知通过的内心;(15)在中,给出等于已知是的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点);(16)在中,给出,等于已知是中边的中线;高考怎么考主要题型:1.三点共线问题;2.公共点个数问题;3.弦长问题;4.中点问题;5.定比分点问题;6.对称问题;7.平行与垂直问题;8.角的问题。
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直线圆锥曲线与向量的综合问题高考考什么知识要点:1.直线与圆锥曲线的公共点的情况00),(02=++⇒⎩⎨⎧==++C Bx Ax y x f c by ax 曲线:直线:)0'''(2=++C y B y A 或 (1)没有公共点 → 方程组无解 (2)一个公共点 → 0,0)0)=∆≠→=→A ii A i 相切相交(3)两个公共点 → 0,0>∆≠A2.连结圆锥曲线上两个点的线段称为圆锥曲线的弦,要能熟练地利用方程的根与系数关系来计算弦长,常用的弦长公式:1212AB x y y =-=- 3.以平面向量作为工具,综合处理有关长度、角度、共线、平行、垂直、射影等问题 4.几何与向量综合时可能出现的向量容(1) 给出直线的方向向量或;(2)给出与相交,等于已知过的中点;(3)给出,等于已知是的中点;(4)给出,等于已知A 、B 与PQ 的中点三点共线;(5) 给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数,等于已知三点共线. (6) 给出,等于已知是的定比分点,为定比,即(7) 给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角。
(8)给出,等于已知是的平分线。
(9)在平行四边形中,给出,等于已知是菱形;(10)在平行四边形中,给出,等于已知是矩形;(11)在中,给出,等于已知是的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);(12)在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);(13)在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);(14)在中,给出等于已知通过的心;(15)在中,给出等于已知是的心(三角形切圆的圆心,三角形的心是三角形三条角平分线的交点);(16)在中,给出,等于已知是中边的中线;高考怎么考主要题型:1.三点共线问题;2.公共点个数问题;3.弦长问题;4.中点问题;5.定比分点问题;6.对称问题;7.平行与垂直问题;8.角的问题。
近几年平面向量与解析几何交汇试题考查方向为(1)考查学生对平面向量知识的简单运用,如向量共线、垂直、定比分点。
(2)考查学生把向量作为工具的运用能力,如求轨迹方程,圆锥曲线的定义,标准方程和几何性质,直线与圆锥曲线的位置关系。
特别提醒:法和韦达定理是解决直线和圆锥曲线位置关系的重要工具。
高考真题1.[2012·卷] 若n=(-2,1)是直线l的一个法向量,则l的倾斜角的大小为________(结果用反三角函数值表示)..arctan2 [解析] 考查直线的法向量和倾斜角,关键是求出直线的斜率.由已知可得直线的斜率k×1-2=-1,∴k=2,k=tanα,所以直线的倾斜角α=arctan2.2.[2012·卷] 如图1-3,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左、右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且△AB1B2是面积为4的直角三角形.图1-3(1)求该椭圆的离心率和标准方程;(2)过B 1作直线l 交椭圆于P ,Q 两点,使PB 2⊥QB 2,求直线l 的方程.解:(1)设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),右焦点为F 2(c,0).因△AB 1B 2是直角三角形,又|AB 1|=|AB 2|,故∠B 1AB 2为直角,因此|OA |=|OB 2|,得b =c2.结合c 2=a 2-b 2得4b 2=a 2-b 2,故a 2=5b 2,c 2=4b 2,所以离心率e =c a =255.在Rt △AB 1B 2中,OA ⊥B 1B 2,故S △AB 1B 2=12·|B 1B 2|·|OA |=|OB 2|·|OA |=c2·b =b 2.由题设条件S △AB 1B 2=4,得b 2=4,从而a 2=5b 2=20.因此所求椭圆的标准方程为: x 220+y 24=1. (2)由(1)知B 1(-2,0),B 2(2,0).由题意知直线l 的倾斜角不为0,故可设直线l 的方程为:x =my -2.代入椭圆方程得(m 2+5)y 2-4my -16=0.设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2),则y 1,y 2是上面方程的两根,因此y 1+y 2=4m m 2+5,y 1·y 2=-16m 2+5,又B 2P →=(x 1-2,y 1),B 2Q →=(x 2-2,y 2),所以 B 2P →·B 2Q →=(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2 =(my 1-4)(my 2-4)+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2-4m (y 1+y 2)+16=-16m 2+1m 2+5-16m 2m 2+5+16=-16m 2-64m 2+5,由PB 2⊥QB 2,得B 2P →·B 2Q →=0,即16m 2-64=0,解得m =±2.所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x +2y +2=0和x -2y +2=0.3 [2012·卷] 设A 是单位圆x 2+y 2=1上的任意一点,l 是过点A 与x 轴垂直的直线,D 是直线l 与x 轴的交点,点M 在直线l 上,且满足|DM |=m |DA |(m >0,且m ≠1).当点A 在圆上运动时,记点M 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程,判断曲线C 为何种圆锥曲线,并求其焦点坐标;(2)过原点且斜率为k 的直线交曲线C 于P ,Q 两点,其中P 在第一象限,它在y 轴上的射影为点N ,直线QN 交曲线C 于另一点H .是否存在m ,使得对任意的k >0,都有PQ ⊥PH ?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)如图(1),设M (x ,y ),A (x 0,y 0),则由|DM |=m |DA |(m >0,且m ≠1),可得x =x 0,|y |=m |y 0|,所以x 0=x ,|y 0|=1m|y |.①因为点A 在单位圆上运动,所以x 20+y 20=1.②将①式代入②式即得所求曲线C 的方程为x 2+y2m2=1(m >0,且m ≠1).因为m ∈(0,1)∪(1,+∞),所以当0<m <1时,曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆,两焦点坐标分别为(-1-m 2,0),(1-m 2,0);当m >1时,曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆,两焦点坐标分别为(0,-m 2-1),(0,m 2-1). (2)方法1:如图(2)、(3),对任意的k >0,设P (x 1,kx 1),H (x 2,y 2),则Q (-x 1,-kx 1),N (0,kx 1),直线QN 的方程为y =2kx +kx 1,将其代入椭圆C 的方程并整理可得(m 2+4k 2)x 2+4k 2x 1x +k 2x 21-m 2=0.依题意可知此方程的两根为-x 1,x 2,于是由韦达定理可得-x 1+x 2=-4k 2x 1m 2+4k 2,即x 2=m 2x 1m 2+4k 2.因为点H 在直线QN 上,所以y 2-kx 1=2kx 2=2km 2x 1m 2+4k 2.于是PQ →=(-2x 1,-2kx 1),PH →=(x 2-x 1,y 2-kx 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 2x 1m 2+4k 2,2km 2x 1m 2+4k 2. 而PQ ⊥PH 等价于PQ →·PH →=42-m 2k 2x 21m 2+4k2=0,即2-m 2=0,又m >0,得m =2, 故存在m =2,使得在其对应的椭圆x 2+y 22=1上,对任意的k >0,都有PQ ⊥PH .方法2:如图(2)、(3),对任意x 1∈(0,1),设P (x 1,y 1),H (x 2,y 2),则Q (-x 1,-y 1),N (0,y 1).因为P ,H 两点在椭圆C 上,所以⎩⎨⎧m 2x 21+y 21=m 2,m 2x 22+y 22=m 2,两式相减可得m 2(x 21-x 22)+(y 21-y 22)=0.③ 依题意,由点P 在第一象限可知,点H 也在第一象限,且P ,H 不重合,故(x 1-x 2)(x 1+x 2)≠0.于是由③式可得 y 1-y 2y 1+y 2x 1-x 2x 1+x 2=-m 2.④又Q ,N ,H 三点共线,所以k QN =k QH ,即2y 1x 1=y 1+y 2x 1+x 2.于是由④式可得k PQ ·k PH =y 1x 1·y 1-y 2x 1-x 2=12·y 1-y 2y 1+y 2x 1-x 2x 1+x 2=-m 22.而PQ ⊥PH 等价于k PQ ·k PH =-1,即-m 22=-1,又m >0,得m =2,故存在m =2,使得在其对应的椭圆x 2+y 22=1上,对任意的k >0,都有PQ ⊥PH .4大纲文数 [2011·全国卷] 已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :x 2+y 22=1在y 轴正半轴上的焦点,过F 且图1-4斜率为-2的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P 满足OA →+OB →+OP →=0. (1)证明:点P 在C 上;(2)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上. 【解答】 (1)证明:F (0,1),l 的方程为y =-2x +1,代入x 2+y 22=1并化简得4x 2-22x -1=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 3,y 3),则x 1=2-64,x 2=2+64, x 1+x 2=22,y 1+y 2=-2(x 1+x 2)+2=1,由题意得x 3=-(x 1+x 2)=-22,y 3=-(y 1+y 2)=-1.所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1. 经验证,点P 的坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1满足方程x 2+y 22=1,故点P 在椭圆C 上.(2)证明:由P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1和题设知Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,PQ 的垂直平分线l 1的方程为y =-22x .①设AB 的中点为M ,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫24,12,AB 的垂直平分线l 2的方程为y =22x +14.②由①、②得l 1、l 2的交点为N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-28,18.|NP |=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+282+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-182=3118, |AB |=1+-22·|x 2-x 1|=322,|AM |=324,|MN |=⎝ ⎛⎭⎪⎫24+282+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-182=338, |NA |=|AM |2+|MN |2=3118,故|NP |=|NA |.又|NP |=|NQ |,|NA |=|NB |, 所以|NA |=|NP |=|NB |=|NQ |,由此知A 、P 、B 、Q 四点在以N 为圆心,NA 为半径的圆上.5 [2012·卷] 如图椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F 1,右焦点为F 2,离心率e =12,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点,且△ABF 2的周长为8. (1)求椭圆E 的方程;(2)设动直线l :y =kx +m 与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线x =4相交于点Q .试探究:在坐标平面是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过点M ?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.解:解法一:(1)因为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=8,即|AF 1|+|F 1B |+|AF 2|+|BF 2|=8,又|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以4a =8,a =2.又因为e =12,即c a =12,所以c =1,所以b =a 2-c 2= 3. 故椭圆E 的方程是x 24+y 23=1.(2)由⎩⎨⎧y =kx +m ,x 24+y23=1,得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0.因为动直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点P (x 0,y 0),所以m ≠0且Δ=0, 即64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,化简得4k 2-m 2+3=0.(*)此时x 0=-4km 4k 2+3=-4k m ,y 0=kx 0+m =3m ,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k m ,3m .由⎩⎨⎧x =4,y =kx +m 得Q (4,4k +m ).假设平面存在定点M 满足条件,由图形对称性知,点M 必在x 轴上.设M (x 1,0),则MP →·MQ →=0对满足(*)式的m 、k 恒成立.因为MP →=⎝⎛⎭⎪⎫-4km-x 1,3m ,MQ →=(4-x 1,4k +m ),由MP →·MQ →=0,得-16k m +4kx 1m -4x 1+x 21+12k m +3=0,整理,得(4x 1-4)km +x 21-4x 1+3=0.(**)由于(**)式对满足(*)式的m ,k 恒成立,所以⎩⎨⎧4x 1-4=0,x 21-4x 1+3=0,解得x 1=1.故存在定点M (1,0),使得以PQ 为直径的圆恒过点M .解法二:(1)同解法一.(2)由⎩⎨⎧y =kx +m ,x 24+y23=1,得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0.因为动直线l 与椭圆E 有且只有一个公共点P (x 0,y 0),所以m ≠0且Δ=0, 即64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,化简得4k 2-m 2+3=0.(*)此时x 0=-4km 4k 2+3=-4k m ,y 0=kx 0+m =3m ,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k m ,3m .由⎩⎨⎧x =4,y =kx +m ,得Q (4,4k +m ).假设平面存在定点M 满足条件,由图形对称性知,点M 必在x 轴上.取k =0,m =3,此时P (0,3),Q (4,3),以PQ 为直径的圆为(x -2)2+(y -3)2=4,交x 轴于点M 1(1,0),M 2(3,0);取k =-12,m =2,此时P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,Q (4,0),以PQ 为直径的圆为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -522+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -342=4516,交x 轴于点M 3(1,0),M 4(4,0).所以若符合条件的点M 存在,则M 的坐标必为(1,0). 以下证明M (1,0)就是满足条件的点:因为M 的坐标为(1,0),所以MP →=⎝⎛⎭⎪⎫-4km-1,3m ,MQ →=(3,4k +m ),从而MP →·MQ →=-12k m -3+12k m+3=0,故恒有MP →⊥MQ →,即存在定点M (1,0),使得以PQ 为直径的圆恒过点M .突破重难点例1.过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若2BP PA =且1OQ AB •=,则点P 的轨迹方程是( D )A .22331(0,0)2x y x y +=>> B .22331(0,0)2x y x y -=>> C .22331(0,0)2x y x y -=>> D .22331(0,0)2x y x y +=>>例2. 已知椭圆C 1:x 24+y 2=1,椭圆C 2以C 1的长轴为短轴,且与C 1有相同的离心率.(1)求椭圆C 2的方程;(2)设O 为坐标原点,点A ,B 分别在椭圆C 1和C 2上,OB →=2OA →,求直线AB 的方程.解:(1)由已知可设椭圆C 2的方程为y 2a 2+x 24=1(a >2),其离心率为32,故a 2-4a =32,则a =4,故椭圆C 2的方程为y 216+x 24=1.(2)解法一:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ),由OB →=2OA →及(1)知,O ,A ,B 三点共线且点A ,B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx .将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4,所以x 2A =41+4k 2,将y =kx 代入y 216+x 24=1中,得(4+k 2)x 2=16, 所以x 2B =164+k2,又由OB →=2OA →,得x 2B =4x 2A , 即164+k 2=161+4k 2, 解得k =±1,故直线AB 的方程为y =x 或y =-x .解法二:A ,B 两点的坐标分别记为(x A ,y A ),(x B ,y B ), 由OB →=2OA →及(1)知,O ,A ,B 三点共线且点A ,B 不在y 轴上,因此可设直线AB 的方程为y =kx . 将y =kx 代入x 24+y 2=1中,得(1+4k 2)x 2=4,所以x 2A =41+4k 2,由OB →=2OA →, 得x 2B =161+4k 2,y 2B =16k 21+4k 2,将x 2B ,y 2B 代入y 216+x 24=1中,得4+k 21+4k2=1,即4+k 2=1+4k 2, 解得k =±1,故直线AB 的方程为y =x 或y =-x .例3.在平面直角坐标系x O y 中,直线l 与抛物线y2=2x 相交于A 、B 两点.(1)求证:“如果直线l 过点T (3,0),那么→--OA →--⋅OB =3”是真命题; (2)写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由. [解](1)设过点T(3,0)的直线l 交抛物线y 2=2x 于点A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2). 当直线l 的钭率不存在时,直线l 的方程为x=3,此时,直线l 与抛物线相交于 点A(3,6)、B(3,-6). ∴OB OA ⋅=3;当直线l 的钭率存在时,设直线l 的方程为(3)y k x =-,其中0k ≠,由22(3)y x y k x =⎧⎨=-⎩得 2122606ky y k y y --=⇒=- 又 ∵ 22112211,22x y x y ==,∴2121212121()34•=+=+=OA OB x x y y y y y y ,综上所述,命题“如果直线l 过点T(3,0),那么OB OA ⋅=3”是真命题;(2)逆命题是:设直线l 交抛物线y 2=2x 于A 、B 两点,如果OB OA ⋅=3,那么该直线过点T(3,0).该命题是假命题.例如:取抛物线上的点A(2,2),B(21,1),此时•OA OB =3,直线AB 的方程为:2(1)3y x =+,而T(3,0)不在直线AB 上;说明:由抛物线y 2=2x 上的点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2) 满足OB OA ⋅=3,可得y 1y 2=-6,或y 1y 2=2,如果y 1y 2=-6,可证得直线AB 过点(3,0);如果y 1y 2=2, 可证得直线AB 过点(-1,0),而不过点(3,0).例4已知A,B 为抛物线x 2=2py (p >0)上异于原点的两点,0OA OB ⋅=,点C 坐标为(0,2p )(1)求证:A,B,C 三点共线;(2)若AM =BM λ(R ∈λ)且0OM AB ⋅=试求点M 的轨迹方程。