解析几何大题带答案
大学解析几何考试题及答案详解
大学解析几何考试题及答案详解一、选择题1. 下列哪个选项不是平面直角坐标系中的点的坐标表示?A. (x, y)B. (y, x)C. (-3, 4)D. (2, -5)答案:B详解:在平面直角坐标系中,点的坐标表示为有序数对 (x, y),其中 x 表示横坐标,y 表示纵坐标。
选项 B 中的表示 (y, x) 与常规的坐标表示不符,因此不是正确的坐标表示。
2. 已知点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),线段 AB 的中点 M 的坐标是多少?A. (3, 2)B. (4, 2)C. (3.5, 2)D. (2, 1)答案:B详解:线段的中点坐标可以通过求两个端点坐标的平均值得到。
对于点 A(2, 3) 和点 B(5, 1),中点 M 的坐标为:M(x, y) = ((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2) = ((2 + 5) / 2,(3 + 1) / 2) = (3.5, 2)因此,正确答案是 C,但选项 B 也正确,这里可能是题目选项设置的错误。
二、填空题1. 如果一条直线的斜率 k = 2,且通过点 (1, 3),那么这条直线的方程是 ____________。
答案:y - 3 = 2(x - 1)详解:已知直线的斜率 k 和一个点 (x1, y1),可以使用点斜式方程 y - y1 = k(x - x1) 来表示直线。
将已知的斜率 k = 2 和点 (1, 3) 代入,得到直线方程 y - 3 = 2(x - 1)。
2. 椭圆的标准方程是 ________,其中 a 和 b 是椭圆的长半轴和短半轴。
答案:(x^2 / a^2) + (y^2 / b^2) = 1详解:椭圆的标准方程是以椭圆的中心为原点的坐标系中,椭圆的长半轴为 a,短半轴为 b 时的方程。
这个方程描述了所有到椭圆两个焦点距离之和等于常数 2a 的点的集合。
三、解答题1. 已知直线 l1: y = x + 1 与直线 l2: y = -2x + 6 相交于点 P。
解析几何练习题及答案
解析几何一、选择题1.已知两点A (-3,3),B (3,-1),则直线AB 的斜率是()A.3B.-3C.33D.-33解析:斜率k =-1-33--3=-33,故选D.答案:D2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是()A.1B.-1C.-2或-1D.-2或1解析:①当a =0时,y =2不合题意.②a ≠0,x =0时,y =2+a .y =0时,x =a +2a,则a +2a=a +2,得a =1或a =-2.故选D.答案:D3.两直线3x +y -3=0与6x +my +1=0平行,则它们之间的距离为()A.4B.21313C.51326D.71020解析:把3x +y -3=0转化为6x +2y -6=0,由两直线平行知m =2,则d =|1--6|62+22=71020.故选D.4.(2014皖南八校联考)直线2x -y +1=0关于直线x =1对称的直线方程是()A.x +2y -1=0B.2x +y -1=0C.2x +y -5=0D.x +2y -5=0解析:由题意可知,直线2x -y +1=0与直线x =1的交点为(1,3),直线2x -y +1=0的倾斜角与所求直线的倾斜角互补,因此它们的斜率互为相反数,直线2x -y +1=0的斜率为2,故所求直线的斜率为-2,所以所求直线的方程是y -3=-2(x -1),即2x +y -5=0.故选C.答案:C5.若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值围是()A.π6,D.π3,π2解析:由题意,可作直线2x +3y -6=0的图象,如图所示,则直线与x 轴、y 轴交点分别为A (3,0),B (0,2),又直线l 过定点(0,-3),由题知直线l 与线段AB 相交(交点不含端点),从图中可以看出,直线l B.答案:B6.(2014一模)过点A (2,3)且垂直于直线2x +y -5=0的直线方程为()A.x -2y +4=0B.2x +y -7=0C.x -2y +3=0D.x -2y +5=0解析:直线2x +y -5=0的斜率为k =-2,∴所求直线的斜率为k ′=12,∴方程为y -3=12(x -2),即x -2y +4=0.答案:A7.过点(2,1)且在x 轴上截距与在y 轴上截距之和为6的直线方程为____________.解析:由题意知截距均不为零.设直线方程为x a +yb =1,b =6,+1b=1,=3=3=4=2.故所求直线方程为x +y -3=0或x +2y -4=0.答案:x +y -3=0或x +2y -4=08.(2014质检)若过点A (-2,m ),B (m,4)的直线与直线2x +y +2=0平行,则m 的值为________.解析:∵过点A ,B 的直线平行于直线2x +y +2=0,∴k AB =4-m m +2=-2,解得m =-8.答案:-89.若过点P (1-a,1+a )与Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值围是________.解析:由直线PQ 的倾斜角为钝角,可知其斜率k <0,即2a -1+a 3-1-a <0,化简得a -1a +2<0,∴-2<a <1.答案:(-2,1)10.已知k ∈R ,则直线kx +(1-k )y +3=0经过的定点坐标是________.解析:令k =0,得y +3=0,令k =1,得x +3=0.+3=0,+3=0,=-3,=-3,所以定点坐标为(-3,-3).答案:(-3,-3)三、解答题11.已知两直线l 1:x +y sin α-1=0和l 2:2x sin α+y +1=0,试求α的值,使(1)l 1∥l 2;(2)l 1⊥l 2.解:(1)法一当sin α=0时,直线l 1的斜率不存在,l 2的斜率为0,显然l 1不平行于l 2.当sin α≠0时,k 1=-1sin α,k 2=-2sin α.要使l 1∥l 2,需-1sin α=-2sin α,即sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.法二由l 1∥l 22α-1=0,α≠0,∴sin α=±22,∴α=k π±π4,k ∈Z .故当α=k π±π4,k ∈Z 时,l 1∥l 2.(2)∵l 1⊥l 2,∴2sin α+sin α=0,即sin α=0.∴α=k π,k ∈Z .故当α=k π,k ∈Z 时,l 1⊥l 2.12.设直线l 1:y =k 1x +1,l 2:y =k 2x -1,其中实数k 1,k 2满足k 1k 2+2=0.(1)证明l 1与l 2相交;(2)证明l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.证明:(1)假设l 1与l 2不相交,则l 1∥l 2即k 1=k 2,代入k 1k 2+2=0,得k 21+2=0,这与k 1为实数的事实相矛盾,从而k 1≠k 2,即l 1与l 2相交.(2)法一=k 1x +1,=k 2x -1解得交点P而2x 2+y 2=8+k 22+k 21+2k 1k 2k 22+k 21-2k 1k 2=k 21+k 22+4k 21+k 22+4=1.即P (x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1上.即l 1与l 2的交点在椭圆2x 2+y 2=1上.法二交点P 的坐标(x ,y-1=k 1x ,+1=k 2x ,故知x ≠0.1=y -1x,2=y +1x.代入k 1k 2+2=0,得y -1x ·y +1x+2=0,整理后,得2x 2+y 2=1.所以交点P 在椭圆2x 2+y 2=1上.第八篇第2节一、选择题1.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为()A.x 2+(y -2)2=1B.x 2+(y +2)2=1C.(x -1)2+(y -3)2=1D.x 2+(y -3)2=1解析:由题意,设圆心(0,t ),则12+t -22=1,得t =2,所以圆的方程为x 2+(y -2)2=1,故选A.答案:A2.(2014模拟)动点P 到点A (8,0)的距离是到点B (2,0)的距离的2倍,则动点P 的轨迹方程为()A.x 2+y 2=32B.x 2+y 2=16C.(x -1)2+y 2=16D.x 2+(y -1)2=16解析:设P (x ,y ),则由题意可得2x -22+y 2=x -82+y 2,化简整理得x 2+y 2=16,故选B.答案:B3.(2012年高考卷)已知圆C :x 2+y 2-4x =0,l 是过点P (3,0)的直线,则()A.l 与C 相交B.l 与C 相切C.l 与C 相离D.以上三个选项均有可能解析:x 2+y 2-4x =0是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆,而点P (3,0)到圆心的距离为d =3-22+0-02=1<2,点P (3,0)恒在圆,过点P (3,0)不管怎么样画直线,都与圆相交.故选A.答案:A4.(2012年高考卷)将圆x 2+y 2-2x -4y +1=0平分的直线是()A.x +y -1=0B.x +y +3=0C.x -y +1=0D.x -y +3=0解析:由题知圆心在直线上,因为圆心是(1,2),所以将圆心坐标代入各选项验证知选项C 符合,故选C.答案:C5.(2013年高考卷)垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是()A.x +y -2=0B.x +y +1=0C.x +y -1=0D.x +y +2=0解析:与直线y =x +1垂直的直线方程可设为x +y +b =0,由x +y +b =0与圆x 2+y 2=1相切,可得|b |12+12=1,故b =± 2.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形分析知b =-2,则直线方程为x +y -2=0.故选A.答案:A6.(2012年高考卷)直线x +3y -2=0与圆x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则弦AB 的长度等于()A.25B.23C.3D.1解析:因为圆心到直线x +3y -2=0的距离d =|0+3×0-2|12+32=1,半径r =2,所以弦长|AB |=222-12=2 3.故选B.答案:B 二、填空题7.(2013年高考卷)直线y =2x +3被圆x 2+y 2-6x -8y =0所截得的弦长等于________.解析:圆的方程可化为(x -3)2+(y -4)2=25,故圆心为(3,4),半径r =5.又直线方程为2x -y +3=0,∴圆心到直线的距离为d =|2×3-4+3|4+1=5,∴弦长为2×25-5=220=4 5.答案:458.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则圆C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析:因为圆C 的圆心(1,1)到直线l 的距离为d =|1-1+4|12+-12=22,又圆半径r = 2.所以圆C 上各点到直线l 的距离的最小值为d -r = 2.答案:29.已知圆C 的圆心在直线3x -y =0上,半径为1且与直线4x -3y =0相切,则圆C 的标准方程是________.解析:∵圆C 的圆心在直线3x -y =0上,∴设圆心C (m,3m ).又圆C 的半径为1,且与4x -3y =0相切,∴|4m -9m |5=1,∴m =±1,∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=1.答案:(x -1)2+(y -3)2=1或(x +1)2+(y +3)2=110.圆(x -2)2+(y -3)2=1关于直线l :x +y -3=0对称的圆的方程为________.解析:已知圆的圆心为(2,3),半径为1.则对称圆的圆心与(2,3)关于直线l 对称,由数形结合得,对称圆的圆心为(0,1),半径为1,故方程为x 2+(y -1)2=1.答案:x 2+(y -1)2=1三、解答题11.已知圆C :x 2+(y -2)2=5,直线l :mx -y +1=0.(1)求证:对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(2)若圆C 与直线相交于点A 和点B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.(1)证明:法一直线方程与圆的方程联立,消去y 得(m 2+1)x 2-2mx -4=0,∵Δ=4m 2+16(m 2+1)=20m 2+16>0,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.法二直线l :mx -y +1恒过定点(0,1),且点(0,1)在圆C :x 2+(y -2)2=5部,∴对m ∈R ,直线l 与圆C 总有两个不同交点.(2)解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x ,y ),由方程(m 2+1)x 2-2mx -4=0,得x 1+x 2=2mm 2+1,∴x =mm 2+1.当x =0时m =0,点M (0,1),当x ≠0时,由mx -y +1=0,得m =y -1x,代入x =m m 2+1,得+1=y -1x,化简得x 2=14.经验证(0,1)也符合,∴弦AB 的中点M 的轨迹方程为x 2=14.12.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0,直线l :ax +y +2a =0.(1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A 、B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.解:将圆C 的方程x 2+y 2-8y +12=0配方得标准方程为x 2+(y -4)2=4,则此圆的圆心为(0,4),半径为2.(1)若直线l 与圆C 相切,则有|4+2a |a 2+1=2.解得a =-34.(2)过圆心C 作CD ⊥AB ,则根据题意和圆的性质,|=|4+2a |a 2+1,|2+|DA |2=22,|=12|AB |=2,解得a =-7,或a =-1.故所求直线方程为7x -y +14=0或x -y +2=0.第八篇第3节一、选择题1.设P 是椭圆x225+y216=1上的点.若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于()A.4B.5C.8D.10解析:由方程知a =5,根据椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =10.故选D.答案:D2.(2014二模)P 为椭圆x24+y23=1上一点,F 1,F 2为该椭圆的两个焦点,若∠F 1PF 2=60°,则PF 1→·PF 2→等于()A.3B.3C.23D.2解析:由椭圆方程知a =2,b =3,c =1,1|+|PF 2|=4,1|2+|PF 2|2-4=2|PF 1||PF 2|cos 60°∴|PF 1||PF 2|=4.∴PF 1→·PF 2→=|PF 1→||PF 2→|cos 60°=4×12=2.答案:D3.(2012年高考卷)椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为()A.14B.55C.12D.5-2解析:本题考查椭圆的性质与等比数列的综合运用.由椭圆的性质可知|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c ,又|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,故(a -c )(a +c )=(2c )2,可得e =c a =55.故应选B.答案:B4.(2013年高考卷)已知椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|BF |=8,cos∠ABF =45,则C 的离心率为()A.35B.57C.45D.67解析:|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB ||BF |cos∠ABF =100+64-2×10×8×45=36,则|AF |=6,∠AFB =90°,半焦距c =|FO |=12|AB |=5,设椭圆右焦点F 2,连结AF 2,由对称性知|AF 2|=|FB |=8,2a =|AF 2|+|AF |=6+8=14,即a =7,则e =c a =57.故选B.答案:B5.已知椭圆E :x2m +y24=1,对于任意实数k ,下列直线被椭圆E 截得的弦长与l :y =kx+1被椭圆E 截得的弦长不可能相等的是()A.kx +y +k =0B.kx -y -1=0C.kx +y -k =0D.kx +y -2=0解析:取k =1时,l :y =x +1.选项A 中直线:y =-x -1与l 关于x 轴对称,截得弦长相等.选项B 中直线:y =x -1与l 关于原点对称,所截弦长相等.选项C 中直线:y =-x +1与l 关于y 轴对称,截得弦长相等.排除选项A、B、C,故选D.答案:D6.(2014省实验中学第二次诊断)已知椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使asin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值围为()A.(0,2-1)D.(2-1,1)解析:由题意知点P 不在x 轴上,在△PF 1F 2中,由正弦定理得|PF 2|sin∠PF 1F 2=|PF 1|sin∠PF 2F 1,所以由a sin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1可得a|PF 2|=c |PF 1|,即|PF 1||PF 2|=c a =e ,所以|PF 1|=e |PF 2|.由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以e |PF 2|+|PF 2|=2a ,解得|PF 2|=2a e +1.由于a -c <|PF 2|<a +c ,所以有a -c <2ae +1<a +c ,即1-e <2e +1<1+e ,1-e 1+e<2,1+e2,解得2-1<e .又0<e <1,∴2-1<e <1.故选D.答案:D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆x225+y216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点距离为________.解析:∵|OM |=3,∴|PF 2|=6,又|PF 1|+|PF 2|=10,∴|PF 1|=4.答案:48.椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2作倾斜角为120°的直线与椭圆的一个交点为M ,若MF 1垂直于x 轴,则椭圆的离心率为________.解析:不妨设|F 1F 2|=1,∵直线MF 2的倾斜角为120°,∴∠MF 2F 1=60°.∴|MF 2|=2,|MF 1|=3,2a =|MF 1|+|MF 2|=2+3,2c =|F 1F 2|=1.∴e =ca=2- 3.答案:2-39.(2014模拟)过点(3,-5),且与椭圆y225+x29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________________.解析:由题意可设椭圆方程为y225-m+x29-m=1(m <9),代入点(3,-5),得525-m +39-m=1,解得m =5或m =21(舍去),∴椭圆的标准方程为y220+x24=1.答案:y220+x24=110.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.解析:1|+|PF 2|=2a ,1|2+|PF 2|2=4c 2,∴(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,即4a 2-2|PF 1||PF 2|=4c 2,∴|PF 1||PF 2|=2b 2,∴S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|=b 2=9,∴b =3.答案:3三、解答题11.(2012年高考卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上.(1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程.解:(1)由椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 12-b 2=1,=1,2=2,2=1.故椭圆C 1的方程为x22+y 2=1.(2)由题意分析,直线l 斜率存在且不为0,设其方程为y =kx +b ,由直线l 与抛物线C 2=kx +b ,2=4x ,消y 得k 2x 2+(2bk -4)x +b 2=0,Δ1=(2bk -4)2-4k 2b 2=0,化简得kb =1.①由直线l 与椭圆C 1kx +b ,y 2=1,消y 得(2k 2+1)x 2+4bkx +2b 2-2=0,Δ2=(4bk )2-4(2k 2+1)(2b 2-2)=0,化简得2k 2=b 2-1.②=1,k 2=b 2-1,解得b 4-b 2-2=0,∴b 2=2或b 2=-1(舍去),∴b =2时,k =22,b =-2时,k =-22.即直线l 的方程为y =22x +2或y =-22x - 2.12.(2014海淀三模)已知椭圆C :x2a 2+y2b 2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx 交椭圆C 于A ,B 两点,在直线l :x +y -3=0上存在点P ,使得△PAB 为等边三角形,求k 的值.解:(1)因为椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的四个顶点恰好是一边长为2,一角为60°的菱形的四个顶点.所以a =3,b =1,椭圆C 的方程为x23+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),当直线AB 的斜率为0时,AB 的垂直平分线就是y 轴,y 轴与直线l :x +y -3=0的交点为P (0,3),又因为|AB |=23,|PO |=3,所以∠PAO =60°,所以△PAB 是等边三角形,所以直线AB 的方程为y =0,当直线AB 的斜率存在且不为0时,则直线AB 的方程为y =kx ,y 2=1,kx ,化简得(3k 2+1)x 2=3,所以|x 1|=33k 2+1,则|AO |=1+k233k 2+1=3k 2+33k 2+1.设AB 的垂直平分线为y =-1kx ,它与直线l :x +y -3=0的交点记为P (x 0,y 0),=-x +3,=-1k x ,0=3k k -1,0=-3k -1.则|PO |=9k 2+9k -12,因为△PAB 为等边三角形,所以应有|PO |=3|AO |,代入得9k 2+9k -12=33k 2+33k 2+1,解得k =0(舍去),k =-1.综上,k =0或k =-1.第八篇第4节一、选择题1.设P 是双曲线x216-y220=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|等于()A.1B.17C.1或17D.以上答案均不对解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=8,又|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或17,但应注意双曲线的右顶点到右焦点距离最小为c -a =6-4=2>1,∴|PF 2|=17.故选B.答案:B2.(2013年高考卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x2sin 2θ=1的()A.实轴长相等B.虚轴长相等C.离心率相等D.焦距相等解析:双曲线C 1的半焦距c 1=sin 2θ+cos 2θ=1,双曲线C 2的半焦距c 2=cos 2θ+sin 2θ=1,故选D.答案:D3.(2012年高考卷)已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为()A.x220-y25=1B.x25-y220=1C.x280-y220=1D.x220-y280=1解析:由焦距为10,知2c =10,c =5.将P (2,1)代入y =bax 得a =2b .a 2+b 2=c 2,5b 2=25,b 2=5,a 2=4b 2=20,所以方程为x220-y25=1.故选A.答案:A4.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于()A.14B.35C.34D.45解析:∵c 2=2+2=4,∴c =2,2c =|F 1F 2|=4,由题可知|PF 1|-|PF 2|=2a =22,|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 2|=22,|PF 1|=42,由余弦定理可知cos∠F 1PF 2=422+222-422×42×22=34.故选C.答案:C5.设椭圆C 1的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为()A.x242-y232=1B.x2132-y252=1C.x232-y242=1D.x2132-y2122=1解析:在椭圆C 1中,因为e =513,2a =26,即a =13,所以椭圆的焦距2c =10,则椭圆两焦点为(-5,0),(5,0),根据题意,可知曲线C 2为双曲线,根据双曲线的定义可知,双曲线C 2中的2a 2=8,焦距与椭圆的焦距相同,即2c 2=10,可知b 2=3,所以双曲线的标准方程为x242-y232=1.故选A.答案:A6.(2014八中模拟)若双曲线x29-y216=1渐近线上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,则实数m 的取值围是()A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.[-5,5]D.(-∞,-5]∪[5,+∞)解析:因为双曲线x 29-y 216=1渐近线4x ±3y =0上的一个动点P 总在平面区域(x -m )2+y 2≥16,即直线与圆相离或相切,所以d =|4m |5≥4,解得m ≥5或m ≤-5,故实数m 的取值围是(-∞,-5]∪[5,+∞).选D.答案:D 二、填空题7.(2013年高考卷)已知F 为双曲线C :x29-y216=1的左焦点,P ,Q 为C 上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A (5,0)在线段PQ 上,则△PQF 的周长为________.解析:由题知,双曲线中a =3,b =4,c =5,则|PQ |=16,又因为|PF |-|PA |=6,|QF |-|QA |=6,所以|PF |+|QF |-|PQ |=12,|PF |+|QF |=28,则△PQF 的周长为44.答案:448.已知双曲线C :x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)的离心率e =2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则双曲线C 的方程为________.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c -a =1,又e =ca=2,两式联立得a =1,c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,∴方程为x 2-y23=1.答案:x 2-y23=19.(2014市第三次质检)已知点P 是双曲线x2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)和圆x 2+y 2=a 2+b 2的一个交点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,∠PF 2F 1=2∠PF 1F 2,则该双曲线的离心率为________.解析:依题意得,线段F 1F 2是圆x 2+y 2=a 2+b 2的一条直径,故∠F 1PF 2=90°,∠PF 1F 2=30°,设|PF 2|=m ,则有|F 1F 2|=2m ,|PF 1|=3m ,该双曲线的离心率等于|F 1F 2|||PF 1|-|PF 2||=2m3m -m =3+1.答案:3+110.(2013年高考卷)设F 1,F 2是双曲线C :x2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点.若在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2,且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt△F 1PF 2中,|F 1F 2|=2c ,∠PF 1F 2=30°,得|PF 2|=c ,|PF 1|=3c ,根据双曲线的定义:|PF 1|-|PF 2|=2a ,(3-1)c =2a ,e =ca =23-1=3+1.答案:3+1三、解答题11.已知双曲线x 2-y22=1,过点P (1,1)能否作一条直线l ,与双曲线交于A 、B 两点,且点P 是线段AB 的中点?解:法一设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,且线段AB 的中点为(x 0,y 0),若直线l 的斜率不存在,显然不符合题意.设经过点P 的直线l 的方程为y -1=k (x -1),即y =kx +1-k .=kx+1-k,2-y22=1,得(2-k2)x2-2k(1-k)x-(1-k)2-2=0(2-k2≠0).①∴x=x1+x22=k1-k2-k2.由题意,得k1-k2-k2=1,解得k=2.当k=2时,方程①成为2x2-4x+3=0.Δ=16-24=-8<0,方程①没有实数解.∴不能作一条直线l与双曲线交于A,B两点,且点P(1,1)是线段AB的中点.法二设A(x1,y1),B(x2,y2),若直线l的斜率不存在,即x1=x2不符合题意,所以由题得x21-y212=1,x22-y222=1,两式相减得(x1+x2)(x1-x2)-y1+y2y1-y22=0,即2-y1-y2x1-x2=0,即直线l斜率k=2,得直线l方程y-1=2(x-1),即y=2x-1,=2x-1,2-y22=1得2x2-4x+3=0,Δ=16-24=-8<0,即直线y=2x-1与双曲线无交点,即所求直线不合题意,所以过点P(1,1)的直线l不存在.12.(2014质检)中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos∠F 1PF 2的值.解:(1)由已知c =13,设椭圆长、短半轴长分别为a 、b ,双曲线实半轴、虚半轴长分别为m 、n ,-m =4,·13a=3·13m,解得a =7,m =3.∴b =6,n =2.∴椭圆方程为x249+y236=1,双曲线方程为x29-y24=1.(2)不妨设F 1、F 2分别为左、右焦点,P 是第一象限的一个交点,则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=213,∴cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-21322×10×4=45.第八篇第5节一、选择题1.(2014模拟)抛物线y =2x 2的焦点坐标为()B.(1,0)解析:抛物线y =2x 2,即其标准方程为x 2=12y C.答案:C2.抛物线的焦点为椭圆x24+y29=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为()A.x 2=-45y B.y 2=-45x C.x 2=-413yD.y 2=-413x解析:由椭圆方程知,a 2=9,b 2=4,焦点在y 轴上,下焦点坐标为(0,-c ),其中c =a 2-b 2=5,∴抛物线焦点坐标为(0,-5),∴抛物线方程为x 2=-45y .故选A.答案:A3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.不确定解析:如图所示,设抛物线焦点弦为AB ,中点为M ,准线为l ,A 1、B 1分别为A 、B 在直线l 上的射影,则|AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |,于是M 到l 的距离d =12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |)=12|AB |,故圆与抛物线准线相切.故选C.答案:C4.(2014高三统一考试)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为()A.53B.83C.103D.10解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,1+1=3x 2+1,1x 2=y 214·y 224=y 1y 2216=1,解得x 1=3,x 2=13,故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于x 1+x 22+1=83.故选B.答案:B5.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为()A.34B.1C.54D.74解析:∵|AF |+|BF |=x A +x B +12=3,∴x A +x B =52.∴线段AB 的中点到y 轴的距离为x A +x B 2=54.故选C.答案:C6.设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C 的焦点,以F 为圆心、|FM |为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值围是()A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)解析:∵x 2=8y ,∴焦点F 的坐标为(0,2),准线方程为y =-2.由抛物线的定义知|MF |=y 0+2.以F 为圆心、|FM |为半径的圆的标准方程为x 2+(y -2)2=(y 0+2)2.由于以F 为圆心、|FM |为半径的圆与准线相交,又圆心F 到准线的距离为4,故4<y 0+2,∴y 0>2.故选C.答案:C 二、填空题7.动直线l 的倾斜角为60°,且与抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为3,则抛物线的方程为________.解析:设直线l 的方程为y =3x +b ,=3x +b ,2=2py消去y ,得x 2=2p (3x +b ),即x 2-23px -2pb =0,∴x 1+x 2=23p =3,∴p =32,则抛物线的方程为x 2=3y .答案:x 2=3y8.以抛物线x 2=16y 的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.解析:抛物线的焦点为F (0,4),准线为y =-4,则圆心为(0,4),半径r =8.所以,圆的方程为x 2+(y -4)2=64.答案:x 2+(y -4)2=649.(2012年高考卷)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与该抛物线相交于A ,B 两点,其中点A 在x 轴上方,若直线l 的倾斜角为60°,则△OAF 的面积为________.解析:∵抛物线y 2=4x ,∴焦点F 的坐标为(1,0).又∵直线l 倾斜角为60°,∴直线斜率为3,∴直线方程为y =3(x -1).联立方程y =3x -1,y 2=4x ,解得x 1=13,y 1=-233,或x 2=3,y 2=23,由已知得A 的坐标为(3,23),∴S △OAF =12|OF |·|y A |=12×1×23= 3.答案:310.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 72,4,则|PA |+|PM |的最小值是________.解析:设点M 在抛物线的准线上的射影为M ′.由已知可得抛物线的准线方程为x =-12,焦点F 坐标为12,0.求|PA |+|PM |的最小值,可先求|PA |+|PM ′|的最小值.由抛物线的定义可知,|PM ′|=|PF |,所以|PA |+|PF |=|PA |+|PM ′|,当点A 、P 、F 在一条直线上时,|PA |+|PF |有最小值|AF |=5,所以|PA |+|PM ′|≥5,又因为|PM ′|=|PM |+12,所以|PA |+|PM |≥5-12=92.答案:92三、解答题11.若抛物线y =2x 2上的两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)关于直线l :y =x +m 对称,且x 1x 2=-12,数m 的值.解:法一如图所示,连接AB ,∵A 、B 两点关于直线l 对称,∴AB ⊥l ,且AB 中点M (x 0,y 0)在直线l 上.可设l AB :y =-x +n ,=-x +n ,=2x 2,得2x 2+x -n =0,∴x 1+x 2=-12,x 1x 2=-n2由x 1x 2=-12,得n =1.又x 0=x 1+x 22=-14,y 0=-x 0+n =14+1=54,即点M -14,由点M 在直线l 上,得54=-14+m ,∴m =32.法二∵A 、B 两点在抛物线y =2x 2上.1=2x 21,2=2x 22,∴y 1-y 2=2(x 1+x 2)(x 1-x 2).设AB 中点M (x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4x 0.又AB ⊥l ,∴k AB =-1,从而x 0=-14.又点M 在l 上,∴y 0=x 0+m =m -14,即-14,m∴AB 的方程是y 即y =-x +m -12,代入y =2x 2,得2x 2+x x 1x 2=-m -122=-12,∴m =3212.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.解:(1)直线AB 的方程是y y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4知4x 2-5px +p 2=0可化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42).设OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),即C (4λ+1,42λ-22),所以[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.。
高中解析几何试题及答案
高中解析几何试题及答案1. 已知圆的方程为 \((x-2)^2+(y-3)^2=9\),求该圆的圆心坐标和半径。
答案:圆心坐标为 \((2, 3)\),半径为 \(3\)。
2. 求直线 \(2x + 3y - 6 = 0\) 关于点 \((1, 2)\) 对称的直线方程。
答案:对称直线的方程为 \(2x - 3y + 8 = 0\)。
3. 已知椭圆 \(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)(其中\(a > b > 0\))经过点 \((2, 3)\),且离心率 \(e = \frac{c}{a}\) 为 \(\frac{1}{2}\),求椭圆的长轴和短轴长度。
答案:根据离心率 \(e = \frac{c}{a} = \frac{1}{2}\),我们有 \(c =\frac{a}{2}\)。
由于椭圆经过点 \((2, 3)\),代入椭圆方程得\(\frac{4}{a^2} + \frac{9}{b^2} = 1\)。
又因为 \(c^2 = a^2 -b^2\),代入 \(c = \frac{a}{2}\) 得 \(\frac{a^2}{4} = a^2 -b^2\),解得 \(b^2 = \frac{3}{4}a^2\)。
将 \(b^2\) 代入椭圆方程,解得 \(a^2 = 16\) 和 \(b^2 = 12\)。
因此,椭圆的长轴长度为\(2a = 32\),短轴长度为 \(2b = 24\)。
4. 求抛物线 \(y^2 = 4px\)(\(p > 0\))的焦点坐标。
答案:焦点坐标为 \((\frac{p}{2}, 0)\)。
5. 已知双曲线 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\) 的一条渐近线方程为 \(y = \frac{b}{a}x\),求双曲线的离心率。
答案:双曲线的离心率 \(e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}\)。
解析几何大题及答案
解析几何大题及答案解析几何是数学中的一个重要分支,研究的是空间图形的性质和变换。
在高中数学中,解析几何是一个关键的考点,也是学生容易遇到的难点之一。
本文将解析几何中的几个大题进行解析,并给出详细的答案。
一、平面直角坐标系与向量1. 设平面上一直线的方程为3x-y+4=0,求该直线的斜率及与坐标轴的交点坐标。
答案:首先将直线的方程转化为斜截式的形式,即y=3x+4。
由此可得该直线的斜率为3。
与x轴的交点坐标可通过令y=0,解得x=-4/3;与y轴的交点坐标可通过令x=0,解得y=4。
因此,该直线与x轴的交点坐标为(-4/3,0),与y轴的交点坐标为(0,4)。
2. 已知平面内的向量a=(4,3),求向量2a的模和方向角。
答案:向量2a=(2*4,2*3)=(8,6)。
模可以通过向量的标准模公式计算:|2a|=√((8)^2+(6)^2)=√100=10。
方向角可以通过向量的方向角公式计算:tanθ=y/x=6/8=3/4,所以θ=arctan(3/4)。
因此,向量2a的模为10,方向角为arctan(3/4)。
二、直线的方程与位置关系1. 设直线L1过点A(1,3)且与直线L2:2x+3y-7=0相交于点B,求线段AB的中点坐标。
答案:首先求直线L1的方程,由过点A(1,3),设斜率为k,则直线L1的方程为y-3=k(x-1)。
将直线L2的方程与直线L1的方程联立,可求出点B的坐标。
解方程组得到B的坐标为(-1,3)。
线段AB的中点坐标可以通过两点坐标的平均值计算:((1+(-1))/2,(3+3)/2)=(0,3)。
因此,线段AB的中点坐标为(0,3)。
2. 设直线L1:x+2y-3=0与直线L2:2x-y-1=0相交于点A,直线L1与直线L3:2x+3y-4=0平行,求直线L3的方程。
答案:由直线L1与直线L2的方程可解得直线L1与直线L2的交点A的坐标为(1,1)。
由直线L1与直线L3平行可得其斜率相等,即2=3k,解得k=2/3。
(完整版)解析几何(大题)
21.(本小题满分12分)[2017皖南八校]如图,点()2,0A -,()2,0B 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右顶点,,,P M N 为椭圆C 上非顶点的三点,直线,AP BP 的斜率分别为12,k k ,且1214k k =-,AP OM ∥,BP ON ∥.(1)求椭圆C 的方程;(2)判断OMN △的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;若不为定值,请说明理由.【答案】(1)22:14x C y +=;(2)定值1. 【解析】(1)221,11442,AP BPb k k b a a ⎫=⎪=-⇒⇒=⎬⎪=⎭g ,椭圆22:14x C y +=.(2)设直线MN 的方程为y kx t =+,()11,M x y ,()22,N x y ,()22222,4184401,4y kx t k x ktx t x y =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩, 122841kt x x k +=-+,21224441t x x k -=+,()()1212121212121211404044y y k k y y x x kx t kx t x x x x ⋅=-⇒⋅=-⇒+=⇒+++=, ()()22121241440kx x kt x x t ++++=,()2222222448414402414141t ktk kt t t k k k ⎛⎫-+-+=⇒-= ⎪++⎝⎭,MN ====,d =,1S ===. ∴OMN △的面积为定值1.20.(本小题满分12分)[2017平安一中]上顶点B 是抛物线24x y =的焦点. (1)求椭圆M 的标准方程;(2)若P 、Q 是椭圆M 上的两个动点,且OP ⊥OQ (O 是坐标原点),由点O 作OR ⊥PQ 于R ,试求点R 的轨迹方程.【答案】(1【解析】(1① 又1b =······②所以椭圆M(2)(i )若直线PQ ∥x 轴,设直线:PQ y m =OP ⊥OQ (ii )若直线PQ 不平行x 轴,设直线:PQ x ty n =+()t R n R ∈∈,,联立椭圆M 的方程消x 得222(2)2(2)0t y tny n +++-=,设11()P x y ,,22()Q x y ,,OP ⊥OQ 得0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即12120x x y y +=, 即1212()()0ty n ty n y y +++=······⑤又原点O 到直线PQ 所以动点R20.(本小题满分12分)[2017郑州一中]已知圆M :222()0x y r r +=>与直线1l :40x +=相切,设点A 为圆上一动点,AB x ⊥轴于B ,且动点N 满足2AB NB =u u u r u u u r ,设动点N 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)直线l 与直线1l 垂直且与曲线C 交于P ,Q 两点,求OPQ △面积的最大值.【答案】(1)2214x y +=;(2)1. 【解析】(1)设动点()N x y ,,00()A x y ,,因为AB x ⊥轴于B ,所以0(0)B x ,, 设圆M 的方程为222:x y M r +=, 由题意得2r ==, 所以圆M 的方程为22:4x M y +=.由题意,2AB NB =u u u r u u u r,所以00(0)2()y x x y -=--,,, 所以,即002x xy y =⎧⎨=⎩,将(2)A x y ,代入圆22:4x M y +=,得动点N 的轨迹方程2214x y +=.(2)由题意设直线l :0x m +=,设直线l 与椭圆2214x y +=交于11()P x y ,,22()Q x y ,,联立方程2244y m x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,得2213440x m ++-=, 222192413(44)16(13)0m m m ∆=-⨯-=-+>,解得2 13m <,12x ==,又因为点O 到直线l 的距离||2m d =,122||PQ x x =-=。
解析几何经典练习题(含答案)
解析几何经典练习题(含答案)题目一:已知平面直角坐标系中两点A(-3,4)和B(5,-2),求直线AB的斜率和方程。
解答:直线AB的斜率可以使用斜率公式计算:斜率 = (y2 - y1) / (x2 - x1)其中,A的坐标为(x1, y1) = (-3, 4),B的坐标为(x2, y2) = (5, -2)。
斜率 = (-2 - 4) / (5 - (-3)) = -6 / 8 = -3/4直线AB的方程可以使用点斜式来表示:y - y1 = m(x - x1)其中,m为斜率,(x1, y1)为直线上的任意一点。
将斜率和点A的坐标代入得到方程:y - 4 = (-3/4)(x + 3)化简得到直线AB的方程为:4y - 16 = -3x - 9整理得到标准形式方程:3x + 4y = 7答案:直线AB的斜率为 -3/4,方程为 3x + 4y = 7。
题目二:已知直线L的斜率为2,经过点A(3,-1),求直线L的方程。
解答:直线L的方程可以使用点斜式来表示:y - y1 = m(x - x1)其中,m为斜率,(x1, y1)为直线上的任意一点。
将斜率和点A的坐标代入得到方程:y - (-1) = 2(x - 3)化简得到直线L的方程为:y + 1 = 2x - 6整理得到标准形式方程:2x - y = 7答案:直线L的方程为 2x - y = 7。
题目三:已知直线L的方程为 3x + y = 5,求直线L的斜率和经过点A (2,-1)的方程。
解答:直线L的斜率可以从方程的标准形式中直接读取:3x + y = 5将方程转化成斜截式形式:y = -3x + 5可以看出直线L的斜率为-3。
经过点A(2,-1)的直线方程可以使用点斜式来表示:y - y1 = m(x - x1)其中,m为斜率,(x1, y1)为直线上的任意一点。
将斜率和点A的坐标代入得到方程:y - (-1) = -3(x - 2)化简得到通过点A的直线方程为:y + 1 = -3x + 6整理得到标准形式方程:3x + y = 5答案:直线L的斜率为-3,经过点A(2,-1)的方程为 3x + y = 5。
2023年高考优质解析几何大题练习【含答案】
新高考优质解析几何大题练习一.解答题(共30小题)1.(2022秋•浙江月考)如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,且经过点A(2p,m)(m>0),|AF|=5.(1)求p和m的值;(2)点M,N在C上,且AM⊥AN.过点A作AD⊥MN,D为垂足,证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.2.(2022秋•浙江月考)已知点A(2,1)在双曲线C:﹣=1(b>0)上.(Ⅰ)求双曲线C的渐近线方程;(Ⅱ)设直线l:y=k(x﹣1)与双曲线C交于不同的两点E,F,直线AE,AF分别交直线x=3于点M,N.当△AMN的面积为时,求k的值.3.(2022秋•玄武区校级月考)设A,B为双曲线C:﹣=1(a>b>0)的左、右顶点,直线l过右焦点F且与双曲线C的右支交于M,N两点,当直线l垂直于x轴时,△AMN为等腰直角三角形.(1)求双曲线C的离心率;(2)已知AB=4,若直线AM,AN分别交直线x=1于P,Q两点,若D(t,0)为x 轴上一动点,当直线l的倾斜角变化时,若∠PDQ为锐角,求t的取值范围.4.(2022•南京模拟)已知点F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,点A为双曲线C的右顶点,已知,且点F2到一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l:y=mx+n与双曲线C交于两点M,N,直线OM,ON的斜率分别记为k OM,k ON,且,求证:直线l过定点,并求出定点坐标.5.(2022春•开福区校级月考)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点P(3,).(1)求C的方程;(2)设Q(1,0),直线x=t(t∈R)不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线BQ 与C交于另一点D,过Q点作QN⊥AD于N,证明:直线AD过定点M,且点N在以QM为直径的圆上.6.(2022秋•皇姑区校级月考)已知椭圆Γ的方程为,圆C与x轴相切于点T(2,0),与y轴正半轴相交于A,B两点,且|AB|=3,如图.(1)求圆C的方程;(2)如图,过点(0,1)的直线l与椭圆Γ相交于P,Q两点,求证:射线AO平分∠PAQ.7.(2022秋•开福区校级月考)已知双曲线经过点(2,﹣3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A,B两点.(1)求双曲线C的方程;(2)若动直线l经过双曲线的右焦点F2,是否存在x轴上的定点M(m,0),使得以线段AB为直径的圆恒过M点?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.8.(2022秋•锦州期中)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)与双曲线=1有相同的焦点;且C的一条渐近线与直线x﹣2y+2=0平行.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l与双曲线C右支相切(切点不为右顶点),且l分别交双曲线C的两条渐近线于A、B两点,O为坐标原点,试判断△AOB的面积是否为定值,若是,请求出;若不是,请说明理由.9.(2022秋•湖北期中)在△ABC中,已知A(﹣1,0),B(﹣2,0),且sin B=sin A.(1)求顶点C的轨迹E的方程;(2)曲线E与y轴交于P,Q两点,T是直线y=2上一点,连TP,TQ分别与E交于M,N两点(异于P,Q两点),试探究直线MN是否过定点,若是求定点,若不是说明理由.10.(2022秋•南阳期中)已知动点P到两个定点的距离之和为4,记点P的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)若点Q(0,﹣3),过点T(0,1)的直线l与Γ交于M,N两点,求△QMN面积的最大值.11.(2022•临澧县校级开学)已知椭圆C的方程为+=1(a>0),斜率为k(k≠0)的直线与C交于M,N两点.(1)若G为MN的中点,O为坐标原点,且直线OG的斜率为﹣,求椭圆C的方程;(2)在(1)的条件下,若P是椭圆C的左顶点,直线PM的斜率为k PM,直线PN的斜率为k PN,k PM•k PN=﹣,F是椭圆的左焦点,要使F在以MN为直径的圆内,求k 的取值范围.12.(2022秋•辽宁期中)如图所示:已知椭圆C:的长轴长为4,离心率.A是椭圆的右顶点,直线l过点M(﹣1,0)交椭圆于C,D两点,记△ACD的面积为S.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求S的最大值.13.(2022•烟台三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,(,1)为C与抛物线x2=2py的交点.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆的上顶点为A,斜率为k的直线过抛物线的焦点F且与椭圆交于M,N两点,试探究直线AM,AN的斜率之积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,说明理由.14.(2022•雨花区校级模拟)如图,已知椭圆,其左、右焦点分别为F1,F2,过右焦点F2且垂直于x轴的直线交椭圆于第一象限的点P,且.(1)求椭圆C的方程;(2)过点且斜率为k的动直线l交椭圆于A,B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.15.(2022•鞍山模拟)已知O为坐标原点,F1、F2为椭圆C的左、右焦点,|F1F2|=2,P 为椭圆C的上顶点,以P为圆心且过F1、F2的圆与直线相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点F2作直线l,交椭圆C于M,N两点(l与x轴不重合),在x轴上是否存在一点T,使得直线TM与TN的斜率之积为定值?若存在,请求出所有满足条件的点T的坐标;若不存在,请说明理由.16.(2022•洛阳模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0),A是C上位于第一象限内的动点,它到点B(3,0)距离的最小值为.直线AB与C交于另一点D,线段AD的垂直平分线交C于E,F两点.(1)求p的值;(2)若中,证明A,D,E,F四点共圆,并求该圆的方程.17.(2022•德州二模)已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(﹣,0),(,0),圆E是△ABC的内切圆,在边AC,BC,AB上的切点分别为P,Q,R,,动点C的轨迹为曲线G.(1)求曲线G的方程;(2)设直线l与曲线G交于M、N两点,点D在曲线G上,O是坐标原点,判断四边形OMDN的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;如果不是,请说明理由.18.(2022•襄城区校级四模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线上一点到F点的距离为.(1)求抛物线的方程及点A坐标;(2)设斜率为k的直线l过点B(2,0)且与抛物线交于不同的两点M、N,若且,求斜率k的取值范围.19.(2021秋•淄博期末)已知O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l与抛物线C:y2=4x的两个交点,满足.试求y1y2的值,并证明直线l恒过定点.20.(2021秋•十堰期末)已知抛物线,,点M(x0,y0)在C2上,且不与坐标原点O重合,过点M作C1的两条切线,切点分别为A,B.记直线MA,MB,MO的斜率分别为k1,k2,k3.(1)当x0=1时,求k1+k2的值;(2)当点M在C2上运动时,求的取值范围.21.(2021秋•武汉期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,动点M满足|MF2|﹣|MF1|=2.(1)求动点M的轨迹方程;(2)若动点M在双曲线C上,设双曲线C的左支上有两个不同的点P,Q,点N(4,0),且∠ONP=∠ONQ,直线NQ与双曲线C交于另一点B.证明:动直线PB经过定点.22.(2021秋•菏泽期末)已知Rt△ABC中,A(﹣1,0),B(1,0),∠CAB=90°,,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持|PA|+|PB|的值不变.(1)求曲线E的方程;(2)过点(1,0)的直线l与曲线E交于M,N两点,则在x轴上是否存在定点Q.使得的值为定值?若存在,求出点Q的坐标和该定值;若不存在,请说明理由.23.(2021秋•南京月考)已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)过点D(3,1),且该双曲线的虚轴端点与两顶点A1,A2的张角为120°.(1)求双曲线E的方程;(2)过点B(0,4)的直线l与双曲线E左支相交于点M,N,直线DM,DN与y轴相交于P,Q两点,求|BP|+|BQ|的取值范围.24.(2018秋•福田区校级期末)已知椭圆C的中心是坐标原点O,它的短轴长2,焦点F(c,0),点A(﹣c,0),且=2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)是否存在过点A的直线与椭圆C相交于P、Q两点,且以线段PQ为直径的圆过坐标原点O,若存在,求出直线PQ的方程;不存在,说明理由.25.(2021•辽宁模拟)已知抛物线C1:y2=2px(p>0),椭圆C2:=1(a>b>0),抛物线与椭圆有共同的焦点F(4,0),且椭圆C2的离心率e=.(Ⅰ)求椭圆与抛物线的方程;(Ⅱ)直线l1的方程为x=﹣4,若不经过点P(4,8)的直线l2与抛物线交于A,B(A,B分别在x轴两侧),与直线l1交于点M,与椭圆交于点C,D,设PA,PM,PB的斜率分别为k1,k2,k3,若k1+k3=2k2.(ⅰ)证明:直线l2恒过定点;(ⅱ)点D关于x轴的对称点为D′,试问△CFD′的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.26.(2021•平邑县校级开学)已知椭圆(a>b>0)过点(,0),其焦距的平方是长轴长的平方与短轴长的平方的等差中项.(1)求椭圆的标准方程:(2)直线l过点M(1,0),与椭圆分别交于点A,B,与y轴交于点N,各点均不重合且满足,,求λ+μ.27.(2022秋•青羊区校级月考)已知椭圆=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=4x与椭圆有相同的焦点,点P为抛物线与椭圆在第一象限的交点,且|PF1|=.(1)求椭圆的方程;(2)过F作两条斜率不为0且互相垂直的直线分别交椭圆于A,B和C,D,线段AB 的中点为M,线段CD的中点为N,证明:直线MN过定点,并求出该定点的坐标.28.(2022秋•思明区校级期中)在平面直角坐标系xOy中,△ABC的周长为12,AB,AC 边的中点分别为F1(﹣1,0)和F2(1,0),点M为BC边的中点.(1)求点M的轨迹方程;(2)设点M的轨迹为曲线Γ,直线MF1与曲线Γ的另一个交点为N,线段MF2的中点为E,记,求S的最大值.29.(2022秋•迎泽区校级月考)已知抛物线C:x2=2py(p>0)与圆O:x2+y2=12相交于A,B两点,且点A的横坐标为是抛物线C的焦点,过焦点的直线l与抛物线C 相交于不同的两点M,N.(1)求抛物线C的方程.(2)过点M,N作抛物线C的切线l1,l2,P(x0,y0)是l1,l2的交点,求证:点P在定直线上.参考公式:(cx2)′=2cx,其中c为常数.30.(2022秋•香坊区校级月考)动点M与定点A(1,0)的距离和M到定直线x=9的距离之比是常数.(1)求动点M的轨迹G的方程;(2)设O为原点,点B(﹣3,0),过点A的直线l与M的轨迹G交于P、Q两点,且直线l与x轴不重合,直线BP、BQ分别与y轴交于R、S两点,求证:|OR|⋅|OS|为定值.新高考优质解析几何大题练习参考答案与试题解析一.解答题(共30小题)1.(2022秋•浙江月考)如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,且经过点A(2p,m)(m>0),|AF|=5.(1)求p和m的值;(2)点M,N在C上,且AM⊥AN.过点A作AD⊥MN,D为垂足,证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.【答案】(1)p=2,m=4;(2)证明见解析.【解答】解:(1)由抛物线定义知:,则p=2,又A(4,m)(m>0)在抛物线上,则m2=4×4,可得m=4.(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),由(1)知:A(4,4),所以,,又AM⊥AN,所以(x1﹣4)(x2﹣4)+(y1﹣4)(y2﹣4)=x1x2﹣4(x1+x2)+y1y2﹣4(y1+y2)+32=0,令直线MN:x=ky+n,联立C:y2=4x,整理得y2﹣4ky﹣4n=0,且Δ=16k2+16n>0,所以y1+y2=4k,y1y2=﹣4n,则,,综上,n2﹣16k2﹣12n﹣16k+32=(n﹣4k﹣8)(n+4k﹣4)=0,当n=8+4k时,MN:x=k(y+4)+8过定点B(8,﹣4);当n=4﹣4k时,MN:x=k(y﹣4)+4过定点(4,4),即A,M,N共线,不合题意;所以直线MN过定点B(8,﹣4),又AD⊥MN,故D在以AB为直径的圆上,而AB中点为Q(6,0),即为定值,得证.2.(2022秋•浙江月考)已知点A(2,1)在双曲线C:﹣=1(b>0)上.(Ⅰ)求双曲线C的渐近线方程;(Ⅱ)设直线l:y=k(x﹣1)与双曲线C交于不同的两点E,F,直线AE,AF分别交直线x=3于点M,N.当△AMN的面积为时,求k的值.【答案】(Ⅰ)y=±x.(Ⅱ)2.【解答】解:(Ⅰ)因为点A(2,1)在双曲线上,所以﹣=1,b2=1,即双曲线C的方程为﹣y2=1,所以渐近线方程为y=±x,即y=±x.(Ⅱ)设直线AE的方程为y=k1(x﹣2)+1,直线AF的方程为y=k2(x﹣2)+1,联立,得(1﹣2k1)2x2+(8k12﹣4k1)x﹣8k12+8k1﹣4=0,所以x A+x E=﹣=,所以x E=﹣2=,y E=,所以E(,),同理可得F(,),联立,得M(3,k1+1),同理N(3,k2+1),所以|MN|=|k1﹣k2|,=|MN|×2=|k1﹣k2|=,所以S△AMN不妨设k1>k2,即k1=k2+,所以E(,),又E,F在直线l上,所以,解得,所以k的值为2.3.(2022秋•玄武区校级月考)设A,B为双曲线C:﹣=1(a>b>0)的左、右顶点,直线l过右焦点F且与双曲线C的右支交于M,N两点,当直线l垂直于x轴时,△AMN为等腰直角三角形.(1)求双曲线C的离心率;(2)已知AB=4,若直线AM,AN分别交直线x=1于P,Q两点,若D(t,0)为x 轴上一动点,当直线l的倾斜角变化时,若∠PDQ为锐角,求t的取值范围.【答案】(1)2;(2)(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞).【解答】解:(1)由l⊥x轴,△AMN为等腰直角三角形,可得|AF|=|NF|=|MF|,所以a+c=,即c2﹣ac﹣2a2=0,可得e2﹣e﹣2=0,解得e=2或e=﹣1(舍),所以双曲线的离心率为2;(2)由AB=4,可得2a=4,即a=2,所以直线PQ的方程为:x=1,由(1)可得离心率为2,可得c=4,b==2,所以双曲线的方程为:﹣=1;由题意可得直线l的斜率不为0,设直线l的方程为x=my+4,m≠±,设M(x1,y1),N(x2,y2),联立,整理可得:(3m2﹣1)y2+24my+36=0,可得y1+y2=﹣,y1y2=,x1+x2=m(y1+y2)+8=,x1x2=(my1+4)(my2+4)=m2y1y2+4m(y1+y2)+16=,直线AM的方程为y=(x+2),直线AN的方程为:y=(x+2),令x=1,可得P(1,),Q(1,),∵D(t,0),∴=(1﹣t,),=(1﹣t,),∵•=(1﹣t)2+×=(1﹣t)2+=(1﹣t)2+=(1﹣t)2﹣9,∵∠PDQ为锐角,∴•>0,∴(1﹣t)2﹣9>0,∴t<﹣2或t>4.∴t的取值范围为(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞).4.(2022•南京模拟)已知点F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,点A为双曲线C的右顶点,已知,且点F2到一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l:y=mx+n与双曲线C交于两点M,N,直线OM,ON的斜率分别记为k OM,k ON,且,求证:直线l过定点,并求出定点坐标.【答案】(1);(2)证明解析;定点为(﹣2,0)或(2,0).【解答】解:(1)由题知,F2(c,0),其中一条渐近线为,即bx﹣ay=0,所以,解得,所以,(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=mx+n代入,整理得:(5m2﹣4)x2+10mnx+5n2+20=0,则,由Δ=100m2n2﹣4(5m2﹣4)(5n2+20)=80(n2﹣5m2+4)>0得n2﹣5m2+4>0,因为=,所以,得n2=4m2,即n=±2m,所以直线l的方程为y=m(x±2),所以当n2﹣5m2+4>0,且n=2m时,直线l过定点(﹣2,0);所以当n2﹣5m2+4>0,且n=﹣2m时,直线l过定点(2,0).5.(2022春•开福区校级月考)已知双曲线C的渐近线方程为,且过点P(3,).(1)求C的方程;(2)设Q(1,0),直线x=t(t∈R)不经过P点且与C相交于A,B两点,若直线BQ 与C交于另一点D,过Q点作QN⊥AD于N,证明:直线AD过定点M,且点N在以QM为直径的圆上.【答案】(1)﹣y2=1.(2)直线AD过定点(3,0).点N在以QM为直径的圆上.【解答】解:(1)因为双曲线C的渐近线方程为,故设C的方程为﹣y2=λ(λ≠0),又C过点P(3,).所以﹣()2=λ,解得λ=1,所以C的方程为﹣y2=1.(2)证明:显然直线BQ的斜率不为0,设直线BQ为x=my+1,B(x1,y1),D(x2,y2),A(x1,﹣y1),联立,消去x整理得(m2﹣3)y2+2my﹣2=0,依题意m2﹣3≠0且Δ=4m2+8(m2﹣3)>0,即m2>2且m2≠3,所以y1+y2=﹣,y1y2=﹣,直线AD的方程为y+y1=(x﹣x1),令y=0,得x=+x1=====3,所以直线AD过定点(3,0).过Q点作QN⊥AD于N,设QM的中点为R,若N和M不重合,则△QNM为直角三角形,所以|RN|=|MQ|,若N和M重合,|RN|=|MQ|,所以点N在以QM为直径的圆上.6.(2022秋•皇姑区校级月考)已知椭圆Γ的方程为,圆C与x轴相切于点T(2,0),与y轴正半轴相交于A,B两点,且|AB|=3,如图.(1)求圆C的方程;(2)如图,过点(0,1)的直线l与椭圆Γ相交于P,Q两点,求证:射线AO平分∠PAQ.【答案】(1);(2)证明见解析.【解答】解:(1)依题意,设圆心C(2,b),r=b,,解得,所以所求圆方程为:.(2)证明:x=0代入圆C方程,得y=1或y=4,所以B(0,1),A(0,4),若过B点的直线斜率不存在,此时A,P,Q在y轴上,∠PAB=∠QAB=0,射线AO平分∠PAQ;若过B(0,1)的直线l斜率存在,设其方程为y=kx+1,联立整理得(2k2+1)x2+4kx﹣6=0,Δ=16k2+24(2k2+1)=8(8k2+3)>0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),,=,∴∠PAB=∠QAB.所以射线AO平分∠PAQ.综上,射线AO平分∠PAQ.7.(2022秋•开福区校级月考)已知双曲线经过点(2,﹣3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A,B两点.(1)求双曲线C的方程;(2)若动直线l经过双曲线的右焦点F2,是否存在x轴上的定点M(m,0),使得以线段AB为直径的圆恒过M点?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在M(﹣1,0),使得以线段AB为直径的圆恒过M点.【解答】解:(1)∵两条渐近线的夹角为60°,∴渐近线的斜率或,即或;当时,由,得:a2=1,b2=3,∴双曲线C的方程为:;当时,方程无解;综上所述:双曲线C的方程为:.(2)由题意得:F2(2,0),假设存在定点M(m,0)满足题意,则恒成立;①当直线l斜率存在时,设l:y=k(x﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),由得:(3﹣k2)x2+4k2x﹣(4k2+3)=0,∴,∴,,∴==0,∴(4k2+3)(1+k2)﹣4k2(2k2+m)+(m2+4k2)(k2﹣3)=0,整理可得:k2(m2﹣4m﹣5)+(3﹣3m2)=0,由,得:m=﹣1;∴当m=﹣1时,恒成立;②当直线l斜率不存在时,l:x=2,则A(2,3),B(2,﹣3),当M(﹣1,0)时,,,∴成立;综上所述:存在M(﹣1,0),使得以线段AB为直径的圆恒过M点.8.(2022秋•锦州期中)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)与双曲线=1有相同的焦点;且C的一条渐近线与直线x﹣2y+2=0平行.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l与双曲线C右支相切(切点不为右顶点),且l分别交双曲线C的两条渐近线于A、B两点,O为坐标原点,试判断△AOB的面积是否为定值,若是,请求出;若不是,请说明理由.【答案】(1);(2)△AOB的面积为定值2,理由见解答.【解答】解:(1)∵双曲线C:=1(a>0,b>0)与双曲线=1有相同的焦点,∴c=,又C的一条渐近线与直线x﹣2y+2=0平行,∴=,又a2+b2=c2=5,解得a=2,b=1,∴双曲线C的方程为;(2)设直线l的方程为y=kx+m,联立,可得(4k2﹣1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,∴Δ=64k2m﹣16(4k2﹣1)(m2+1)=0,∴4k2=m2+1,设直线l与x轴交点为D,则OD=||,=S△OAD+S△OBD==,∴S△AOB又双曲线的渐近线方程为y=±x,联立直线l:y=kx+m,可得A(,),B(,),===,∴S△AOB又4k2=m2+1,=2,∴△AOB的面积为定值.∴S△AOB9.(2022秋•湖北期中)在△ABC中,已知A(﹣1,0),B(﹣2,0),且sin B=sin A.(1)求顶点C的轨迹E的方程;(2)曲线E与y轴交于P,Q两点,T是直线y=2上一点,连TP,TQ分别与E交于M,N两点(异于P,Q两点),试探究直线MN是否过定点,若是求定点,若不是说明理由.【答案】(1)x2+y2=2(y≠0);(2)直线MN恒过点(0,).【解答】解:(1)A(﹣1,0),B(﹣2,0),由sin B=sin A,得,即,设C(x,y),则,整理得x2+y2=2(y≠0);(2)曲线E:x2+y2=2(y≠0),由题意不妨设P(0,),Q(0,﹣),T(m,)(m≠0),TP:y=,TQ:y=,联立,得(m2+2)x2+4mx=0,得M(,);联立,得(m2+18)x2﹣12mx=0,得N(,).当m≠±3时,直线MN方程为y=.∴直线MN恒过点(0,).10.(2022秋•南阳期中)已知动点P到两个定点的距离之和为4,记点P的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)若点Q(0,﹣3),过点T(0,1)的直线l与Γ交于M,N两点,求△QMN面积的最大值.【答案】(1);(2).【解答】解:(1)由题意可知,P点轨迹为Γ是以,为焦点,长轴长为4的椭圆,即2a=4,,所以a=2,b=1,所以Γ的方程为:;(2)因为直线l的斜率存在,设直线l的方程:y=kx+1,设M(x1,y1),N(x2,y2),,消去y,整理得:(k2+4)x2+2kx﹣3=0,Δ=(2k)2+4(k2+4)×3=16(k2+3)>0,所以,,所以,所以△QMN面积,设,所以在上单调递减,故当,即k=0时,△BMN面积取得最大值,最大值为,所以△QMN面积的最大值.11.(2022•临澧县校级开学)已知椭圆C的方程为+=1(a>0),斜率为k(k≠0)的直线与C交于M,N两点.(1)若G为MN的中点,O为坐标原点,且直线OG的斜率为﹣,求椭圆C的方程;(2)在(1)的条件下,若P是椭圆C的左顶点,直线PM的斜率为k PM,直线PN的斜率为k PN,k PM•k PN=﹣,F是椭圆的左焦点,要使F在以MN为直径的圆内,求k 的取值范围.【答案】(1);(2).【解答】解:(1)设M,N两点坐标分别为M(x1,y1),N(x2,y2),G(x0,y0),代入椭圆方程,得,则,可得,因为,所以,所以a2=4,椭圆C的方程为.(2)设MN方程为y=kx+m,则,所以(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,所以,,所以,所以=,所以=,解得m=2k(舍)或m=﹣k,若F在以MN为直径的圆内,则,即,,即4k2﹣12+8k2+3k2﹣12k2+3+4k2=0,即7k2﹣9<0,且k≠0,解得且k≠0,所以k的取值范围为.12.(2022秋•辽宁期中)如图所示:已知椭圆C:的长轴长为4,离心率.A是椭圆的右顶点,直线l过点M(﹣1,0)交椭圆于C,D两点,记△ACD的面积为S.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求S的最大值.【答案】(1);(2).【解答】解:(1)令椭圆E的半焦距为c,依题意,a=2,=,解得c=,则b2=a2﹣c2=1,所以椭圆E的标准方程为.(2)依题意,设直线l:x=ty﹣1,设C(x1,y1),D(x2,y2),由,消去x并整理得:(t2+4)y2﹣2ty﹣3=0,则y1+y2=,y1y2=﹣,|y1﹣y2|===,由(1)知A(2,0),|AM|=3,则有S===,令u=,显然函数y=在[,+∞)上单调递增,,当且仅当,即=±1时取等号.显然取等号情况不成立,故当=时S取得最大值,即S≤,所以S的最大值为.13.(2022•烟台三模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,(,1)为C与抛物线x2=2py的交点.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆的上顶点为A,斜率为k的直线过抛物线的焦点F且与椭圆交于M,N两点,试探究直线AM,AN的斜率之积是否为定值?若是,求出此定值;若不是,说明理由.【答案】(1);(2)直线AM,AN的斜率之积为定值.【解答】解:(1)由题意可知,,可得a2=2c2,又a2=b2+c2,可得a2=2b2,所以椭圆方程为,将代入方程得:,解得b2=4,所以a2=8,所以椭圆C的方程:;(2)直线AM,AN的斜率之积为定值,且定值为.由(1)可得A(0,2),将代入抛物线可得6=2p,p=3,所以抛物线方程为x2=6y,所以,则设直线MN的方程为,设M(x1,y1),N(x2,y2),联立直线MN的方程,,消去y,整理得(2+4k2)x2+12kx﹣7=0,所以,,,所以=,所以,直线AM,AN的斜率之积为定值.14.(2022•雨花区校级模拟)如图,已知椭圆,其左、右焦点分别为F1,F2,过右焦点F2且垂直于x轴的直线交椭圆于第一象限的点P,且.(1)求椭圆C的方程;(2)过点且斜率为k的动直线l交椭圆于A,B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1),(2)(0,1).【解答】解:(1)∵,∴,∵,∴,∵a2=c2+1,∴,∴椭圆方程为:.(2)动直线l的方程为:,由得,设A(x1,y1),B(x2,y2),则..由对称性可设存在定点M(0,m)满足题设,则,⇒6(m2﹣1)k2+(3m2+2m﹣5)=0,由题意知上式对∀k∈R成立,∴m2﹣1=0且3m2+2m﹣5=0,解得m=1.∴存在定点M,使得以AB为直径的适恒过这个点,且点M的坐标为(0,1).15.(2022•鞍山模拟)已知O为坐标原点,F1、F2为椭圆C的左、右焦点,|F1F2|=2,P 为椭圆C的上顶点,以P为圆心且过F1、F2的圆与直线相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点F2作直线l,交椭圆C于M,N两点(l与x轴不重合),在x轴上是否存在一点T,使得直线TM与TN的斜率之积为定值?若存在,请求出所有满足条件的点T的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1);(2)存在;.【解答】解:(1)依题意,F1(﹣1,0),F2(1,0),,由椭圆定义知:椭圆长轴长,即,而半焦距c=1,即有短半轴长b=1,所以椭圆C的标准方程为:.(2)依题意,设直线l方程为x=my+1,由消去x并整理得(m2+2)y2+2my﹣1=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则,,假定存在点T(t,0),直线TM与TN的斜率分别为,,=,要使k TM⋅k TN为定值,必有﹣1﹣2(1﹣t)+(1﹣t)2=0,即,当时,∀m∈R,,当时,∀m∈R,,所以存在点,使得直线TM与TN的斜率之积为定值.16.(2022•洛阳模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0),A是C上位于第一象限内的动点,它到点B(3,0)距离的最小值为.直线AB与C交于另一点D,线段AD的垂直平分线交C于E,F两点.(1)求p的值;(2)若中,证明A,D,E,F四点共圆,并求该圆的方程.【答案】(1)2;(2)(x﹣9)2+(y﹣2)2=64.【解答】解:(1)设A(2py2,2py),则,令t=y2∈[0,+∞),则,对于二次函数m=4p2t2+(4p2﹣12p)t+9,其对称轴为,当p≥3时,在[0,+∞)上单调递增,其最小值为9,即|AB|的最小值为3,不满足题意,当0<p<3时,,所以当时m=4p2t2+(4p2﹣12p)t+9取得最小值,即所以,解得p=2或p=4(舍),所以p=2;(2)由(1)可得,当时,,点A(1,2),所以,直线AB的方程为y=﹣x+3,由可得x2﹣10x+9=0,解得x=1或x=9,所以D(9,﹣6),所以AD的中点为N(5,﹣2),所以直线EF的方程为y+2=1⋅(x﹣5),即y=x﹣7,设E(x1,y1),F(x2,y2),由可得y2﹣4y﹣28=0,所以y1+y2=4,y1y2=﹣28,所以线段EF的中点为,因为,所以d,D,E,F四点共圆,圆心为M(9,2),半径为8,所以该圆的方程为(x﹣9)2+(y﹣2)2=64.17.(2022•德州二模)已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(﹣,0),(,0),圆E是△ABC的内切圆,在边AC,BC,AB上的切点分别为P,Q,R,,动点C的轨迹为曲线G.(1)求曲线G的方程;(2)设直线l与曲线G交于M、N两点,点D在曲线G上,O是坐标原点,判断四边形OMDN的面积是否为定值?若为定值,求出该定值;如果不是,请说明理由.【答案】;(2)四边形OMDN的面积是定值,其定值为.【解答】解:(1)因为圆E为△ABC的内切圆,所以|CA|+|CB|=|CP|+|CQ|+|PA|+|QB|=2|CP|+|AR|+|BR|=2|CP|+|AB|=4>|AB|,所以点C的轨迹为以点A和点B为焦点的椭圆,所以,a=2,则b=1,所以曲线G的方程为.(2)由y≠0可知直线l的斜率存在,设直线l方程是y=kx+m,由平面图形OMDN是四边形,可知m≠0,代入到,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,所以Δ=16(4k2+1﹣m2)>0,,.所以,所以,又点O到直线MN的距离,由,得,,因为点D在曲线G上,所以将D点坐标代入椭圆方程得1+4k2=4m2.由题意四边形OMDN为平行四边形,所以OMDN的面积为,由1+4k2=4m2,代入得,故四边形OMDN的面积是定值,其定值为.18.(2022•襄城区校级四模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,抛物线上一点到F点的距离为.(1)求抛物线的方程及点A坐标;(2)设斜率为k的直线l过点B(2,0)且与抛物线交于不同的两点M、N,若且,求斜率k的取值范围.【答案】(1),(2).【解答】解:(1)由抛物线定义可知:,得p=2,∴抛物线方程为x2=4y,将点坐标代入抛物线方程得:∴点A坐标为,(2)直线l的方程为y=k(x﹣2),设M、N两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).联立消去y,整理得:x2﹣4kx+8k=0,由Δ>0⇒16k2﹣32k>0⇒k<0或k>2.且x1+x2=4k,x1x2=8k,又即(x1﹣2,y1)=λ(x2﹣2,y2)∴,∵,∴,又,令,∴,又:k<0或k>2.∴k的取值范围是.19.(2021秋•淄博期末)已知O为坐标原点,A(x1,y1),B(x2,y2)是直线l与抛物线C:y2=4x的两个交点,满足.试求y1y2的值,并证明直线l恒过定点.【答案】y1y2=﹣8,证明见解析.【解答】证明:设l:x=my+n,A(x1,y1),B(x2,y2).由得y2﹣4my﹣4n=0.∴y1+y2=4m,y1y2=﹣4n,∴x1+x2=4m2+2n,x1x2=n2.又•=﹣4,∴x1x2+y1y2=n2−4n=−4,解得n=2,∴y1y2=﹣8.∴直线l方程为x=my+2,∴直线l恒过点(2,0).20.(2021秋•十堰期末)已知抛物线,,点M(x0,y0)在C2上,且不与坐标原点O重合,过点M作C1的两条切线,切点分别为A,B.记直线MA,MB,MO的斜率分别为k1,k2,k3.(1)当x0=1时,求k1+k2的值;(2)当点M在C2上运动时,求的取值范围.【答案】(1)k1+k2=4.(2)(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞).【解答】解:(1)因为x0=1,所以y0=﹣1.设过点M并与C1相切的直线方程为y=k(x﹣1)﹣1.联立方程组整理得x2﹣kx+k+1=0,则Δ=(﹣k)2﹣4(k+1)=k2﹣4k﹣4=0.由题可知,k1,k2即方程k2﹣4k﹣4=0的两根,故k1+k2=4.(2)因为,所以可设过点M并与C1相切的直线的方程为.联立方程组整理得,则.由题可知,k1+k2=4x0,.又,所以.当x0>0时,,所以,当且仅当时,等号成立.当x0<0时,,所以,当且仅当时,等号成立.故的取值范围为(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞).21.(2021秋•武汉期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,动点M满足|MF2|﹣|MF1|=2.(1)求动点M的轨迹方程;(2)若动点M在双曲线C上,设双曲线C的左支上有两个不同的点P,Q,点N(4,0),且∠ONP=∠ONQ,直线NQ与双曲线C交于另一点B.证明:动直线PB经过定点.【答案】(1)x2﹣=1(x≤﹣1);(2)证明过程见详解,定点(,0).【解答】解:(1)动点M满足|MF2|﹣|MF1|=2<|F1F2|,所以动点M的轨迹为双曲线的左支,且2a=2,c=,所以可得a=1,b2=c2﹣a2=10﹣1=9,所以双曲线的方程为:x2﹣=1(x≤﹣1);(2)证明:由题意可得P,Q关于x轴对称,设直线PB的方程为:y=kx+t,设P(x1,y1),B(x2,y2),则Q(x1,﹣y1),联立,整理可得:(9﹣k2)x2﹣2ktx﹣t2﹣9=0,则x1+x2=,x1x2=,则直线BQ的方程为:y=(x﹣x2)+y2,因为直线过N(4,0)点,所以0=(4﹣x2)+y2,整理可得:(x2﹣4)(y2+y1)=y2(x2﹣x1),即2kx1x2+(t﹣4k)(x1+x2)﹣8t=0,所以+﹣8t=0,整理可得:﹣2kt2﹣18k+2kt2﹣8k2t﹣72t+8tk2=0,即k=﹣4t,所以直线PB的方程为:y=﹣4tx+t=﹣4t(x﹣),可证得:直线PB恒过定点(,0)22.(2021秋•菏泽期末)已知Rt△ABC中,A(﹣1,0),B(1,0),∠CAB=90°,,曲线E过C点,动点P在E上运动,且保持|PA|+|PB|的值不变.(1)求曲线E的方程;(2)过点(1,0)的直线l与曲线E交于M,N两点,则在x轴上是否存在定点Q.使得的值为定值?若存在,求出点Q的坐标和该定值;若不存在,请说明理由.【答案】(1).(2)存在点.【解答】解:(1)由题意,可得,而,所以点P的轨迹为以A,B为焦点,长轴长为的椭圆,由,故,所以曲线E的方程为.(2)当直线l的斜率为不为0时,设直线l的方程为x=my+1,设定点Q(t,0),联立方程组消x可得(m2+2)y2+2my﹣1=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),可得,所以=(my1+1﹣t)(my2+1﹣t)+y1y2==,要使上式为定值,则,解得,此时,当直线l的斜率为0时,,此时,也符合;所以,存在点,使得为定值.23.(2021秋•南京月考)已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)过点D(3,1),且该双曲线的虚轴端点与两顶点A1,A2的张角为120°.(1)求双曲线E的方程;(2)过点B(0,4)的直线l与双曲线E左支相交于点M,N,直线DM,DN与y轴相交于P,Q两点,求|BP|+|BQ|的取值范围.【答案】(1).;(2)|BP|+|BQ|的取值范围是(,18﹣6).【解答】解:(1)由已知可得,结合a2+b2=c2,解得,故双曲线E的方程;.(2)设直线方程y=kx+4,M(x1,y1),N(x2,y2),直线DM的方程为y﹣1=(x﹣3),可得P(0,1﹣),直线DN的方程为y﹣1=(x﹣3),可得Q(0,1﹣),联立,消去y,整理可得(1﹣3k2)x2﹣24kx﹣54=0,则,可得,|BP|+||BQ|=4﹣y M+4﹣y N=6+=6+3×=6+3×=6+3×===8﹣,又,∴3k+5∴|BP|+|BQ|的取值范围是(,18﹣6).24.(2018秋•福田区校级期末)已知椭圆C的中心是坐标原点O,它的短轴长2,焦点F(c,0),点A(﹣c,0),且=2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)是否存在过点A的直线与椭圆C相交于P、Q两点,且以线段PQ为直径的圆过坐标原点O,若存在,求出直线PQ的方程;不存在,说明理由.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)由题意知,b=,F(c,0),A(﹣c,0),则,,由=2,得c=,解得:c=2.∴a2=b2+c2=6,∴椭圆的方程为,离心率为;(2)A(3,0),设直线PQ的方程为y=k(x﹣3),联立,得(1+3k2)x2﹣18k2x+27k2﹣6=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,.∴=k2()=.由已知得OP⊥OQ,得x1x2+y1y2=0,即,解得:k=,符合Δ>0,∴直线PQ的方程为y=.25.(2021•辽宁模拟)已知抛物线C1:y2=2px(p>0),椭圆C2:=1(a>b>0),抛物线与椭圆有共同的焦点F(4,0),且椭圆C2的离心率e=.(Ⅰ)求椭圆与抛物线的方程;(Ⅱ)直线l1的方程为x=﹣4,若不经过点P(4,8)的直线l2与抛物线交于A,B(A,B分别在x轴两侧),与直线l1交于点M,与椭圆交于点C,D,设PA,PM,PB的斜率分别为k1,k2,k3,若k1+k3=2k2.(ⅰ)证明:直线l2恒过定点;(ⅱ)点D关于x轴的对称点为D′,试问△CFD′的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)椭圆C2的方程为,抛物线C1的方程为y2=16x;(Ⅱ)(i)证明见解析;(ii)△CFD'的面积存在最大值,最大值为.【解答】(Ⅰ)解:设椭圆的半焦距为c,因为抛物线与椭圆有共同的焦点F(4,0),则y2=16x且c=4,因为椭圆C2的离心率为e=,解得a=5,所以b2=a2﹣c2=9,故椭圆C2的方程为,抛物线C1的方程为y2=16x;(Ⅱ)(i)证明:当直线l2的斜率k=0时,不符合题意;当直线l2的存在且不为0时,设直线l2:y=kx+b,令x=﹣4,可得y=﹣4k+b,则点M(﹣4,﹣4k+b),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立,可得ky2﹣16y+16b=0,则Δ>0,所以,直线PA的斜率,同理可得直线PB的斜率为,直线PM的斜率为,因为k1+k3=2k2,所以,即,整理可得,,所以b=4k或b=﹣4k,当b=4k时,y1y2=64,与A,B在x轴两侧矛盾;当b=﹣4k时,直线l2的方程为y=kx﹣4k,即直线l2恒过定点(4,0);(ii)解:设C(x3,y3),D(x4,y4),D'(x4,﹣y4),设直线CD的方程为x=ty+4(t≠0),代入椭圆C2的方程可得,(9t2+25)y2+72ty﹣81=0,。
高三数学解析几何专题(含解析)
高三数学解析几何专题(含解析)1.【理科】已知动点P到点A(-1,0)和B(1,0)的距离分别为d1和d2,且∠APB=2θ,且d1d2cos2θ=1.Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;Ⅱ)过点B作直线l交轨迹C于M,N两点,交直线x=4于点E,求|EM||EN|的最小值。
2.已知椭圆C:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 (a>b>0)的离心率为2,其左、右焦点为F1、F2,点P是坐标平面内一点,且|OP|=7/2,PF·PF3/12=4.其中O为坐标原点。
I)求椭圆C的方程;Ⅱ)如图,过点S(0,1/3),且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
3.已知两定点F1(-2,0)、F2(2,0),满足条件PF2-PF1=2的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。
Ⅰ)求k的取值范围;Ⅱ)如果AB=63,且曲线E上存在点C,使OA+OB=mOC,求m的值和△ABC的面积S。
4.已知抛物线W:y=ax^2经过点A(2,1),过A作倾斜角互补的两条不同的直线L1、L2.1)求抛物线W的方程及其准线方程;2)当直线L1与抛物线W相切时,求直线L2与抛物线W所围成封闭区域的面积;3)设直线L1、L2分别交抛物线W于B、C两点(均不与A重合),若以BC为直径的圆与抛物线的准线相切,求直线BC的方程。
5.动点M(x,y)到定点F(-1,0)的距离与到y轴的距离之差为1.I)求动点M的轨迹C的方程;II)过点Q(-3,0)的直线l与曲线C交于A、B两点,问直线x=3上是否存在点P,使得△PAB是等边三角形?若存在,求出所有的点P;若不存在,请说明理由。
6.椭圆M的中心在坐标原点D,左、右焦点F1、F2在x轴上,抛物线N的顶点也在原点D,焦点为F2,椭圆M与抛物线N的一个交点为A(3,26)。
大一解析几何试题及答案
大一解析几何试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 已知点A(1,2),B(3,4),C(5,6),则直线AB与直线BC的交点坐标为()。
A. (2,3)B. (4,5)C. (6,7)D. (7,8)答案:B解析:直线AB的斜率为(4-2)/(3-1)=1,直线BC的斜率为(6-4)/(5-3)=1,由于斜率相等,直线AB与直线BC平行,无交点。
因此,本题无正确答案。
2. 已知直线l的方程为2x+3y-6=0,点P(1,1),则点P到直线l 的距离为()。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B解析:点P到直线l的距离公式为d=|Ax+By+C|/√(A²+B²),代入得d=|2*1+3*1-6|/√(2²+3²)=2。
3. 已知平面α的方程为x+y+z=1,平面β的方程为2x-y+z=3,两平面的交线方程为()。
A. x-y+2z=4B. x+2y-z=2C. 3x-2y+z=4D. 3x+2y-z=2答案:C解析:联立平面α和平面β的方程,得到交线方程为3x-2y+z=4。
4. 已知椭圆的方程为x²/4+y²/3=1,焦点为F₁(-1,0),F₂(1,0),则椭圆的离心率为()。
A. 1/2B. √2/2C. √3/2D. 2/3答案:C解析:椭圆的离心率公式为e=c/a,其中a为长半轴,c为焦距。
由椭圆方程可知a=2,c=1,代入得e=√3/2。
5. 已知双曲线的方程为x²/4-y²/3=1,焦点为F₁(-√7,0),F₂(√7,0),则双曲线的离心率为()。
A. 2/3B. √2/2C. √3/2D. 2答案:D解析:双曲线的离心率公式为e=c/a,其中a为实半轴,c为焦距。
由双曲线方程可知a=2,c=√7,代入得e=2。
二、填空题(每题4分,共20分)6. 已知直线l的方程为3x-4y+5=0,求直线l的斜率k=________。
大学解析几何考试题及答案
大学解析几何考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项不是解析几何的研究对象?A. 平面曲线B. 空间曲线C. 空间曲面D. 质点运动答案:D2. 在平面直角坐标系中,点P(x, y)关于原点的对称点的坐标是:A. (-x, -y)B. (x, -y)C. (-x, y)D. (y, x)答案:A3. 如果直线l的方程为2x - 3y + 6 = 0,那么它的斜率k等于:A. 2/3B. -2/3C. 3/2D. -3/2答案:B4. 椭圆的标准方程是:A. (x/a)^2 + (y/b)^2 = 1B. (x/a)^2 - (y/b)^2 = 1C. (x/a)^2 + (y/b)^2 = 0D. (x/a)^2 - (y/b)^2 = 0答案:A5. 一个圆的圆心在原点,半径为1,那么它的方程是:A. x^2 + y^2 = 1B. x^2 + y^2 = 0C. x^2 + y^2 = 2D. x^2 + y^2 = -1答案:A6. 如果两条直线的方程分别为y = mx + b1和y = mx + b2,那么这两条直线:A. 相交B. 平行C. 重合D. 垂直答案:B7. 抛物线y^2 = 4ax的准线方程是:A. x = -aB. x = aC. y = -aD. y = a答案:A8. 双曲线x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1的渐近线方程是:A. y = ±(b/a)xB. y = ±(a/b)xC. y = ±(a/b)xD. y = ±(b/a)x答案:D9. 点A(3, 4)关于直线y = x的对称点B的坐标是:A. (4, 3)B. (2, 3)C. (3, 2)D. (4, 5)答案:A10. 直线x = 2y + 3与圆x^2 + y^2 = 25相交于两点,这两点的距离是:A. 2√5B. 4√5C. 5√2D. 10答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 在平面直角坐标系中,点P(2, -1)到原点的距离是_________。
高一解析几何试题及答案
高一解析几何试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 若直线l的方程为y=kx+b,且直线l过点(1,2),则k+b 的值为()A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B解析:将点(1,2)代入直线方程y=kx+b,得到2=k*1+b,即k+b=2。
2. 已知点A(3,-2),B(-1,4),则直线AB的斜率k_AB 为()A. 1B. -1C. 2D. -2答案:D解析:直线AB的斜率k_AB = (y2 - y1) / (x2 - x1) = (4 - (-2)) / (-1 - 3) = -2。
3. 直线l:y=2x+3与x轴的交点坐标为()A. (-3/2, 0)B. (3/2, 0)C. (0, 3)D. (0, -3)答案:B解析:令y=0,解方程2x+3=0,得到x=-3/2,所以交点坐标为(3/2, 0)。
4. 已知直线l的方程为y=-x+1,若直线l关于y轴对称的直线方程为()A. y=x+1B. y=-x-1C. y=x-1D. y=-x+1答案:A解析:关于y轴对称的直线,斜率互为相反数,截距不变,所以方程为y=x+1。
5. 已知圆C的方程为(x-1)^2 + (y-2)^2 = 9,圆心C的坐标为()A. (1, 2)B. (-1, 2)C. (1, -2)D. (-1, -2)答案:A解析:圆的标准方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中(a, b)为圆心坐标,r为半径。
根据题目中的方程,圆心C的坐标为(1, 2)。
6. 已知圆C的方程为x^2 + y^2 = 16,圆C的半径为()A. 4B. 2C. 8D. 16答案:A解析:圆的标准方程为x^2 + y^2 = r^2,其中r为半径。
根据题目中的方程,半径r=4。
7. 已知圆C的方程为(x-3)^2 + (y+1)^2 = 25,圆C上一点P的坐标为(4,2),则点P到圆心的距离为()A. 3B. 4C. 5D. 6答案:C解析:圆心坐标为(3, -1),点P到圆心的距离为√[(4-3)^2 + (2+1)^2] = √(1+9) = √10 ≈ 3.16,最接近的选项为C。
解析几何专题练习(带答案)
解析几何专题练习一、选择题 1.已知直线l 1:(k -3)x +(4-k)y +1=0与l 2:2(k -3)x -2y +3=0平行,则k 的值是A .1或3B .1或5C .3或5D .1或2 2.过点(2,4)作直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,这样的直线有 A .1条 B .2条 C .3条 D .4条3.双曲线x 26-y 23=1的渐近线与圆(x -3)2+y 2=r 2(r >0)相切,则r =A. 3 B .2 C .3 D .6 4.“b a =”是“直线2+=x y 与圆()()222=-+-b x a x 相切”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.椭圆31222yx+=1的一个焦点为F 1,点P 在椭圆上.如果线段PF 1的中点M在y 轴上,那么点M 的纵坐标是A .±43B .±23C .±22D .±43二、填空题 6.经过圆0222=++yx x 的圆心C ,且与直线x+y=0垂直的直线方程是___ .7.由直线2+=x y 上的点向圆()()22421x y -++= 引切线,则切线长的最小值为___. 8.若双曲线221x ky +=的离心率是2,则实数k 的值是______.9.已知圆C的参数方程为cos ,(1sin .x y ααα=⎧⎨=+⎩为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin 1ρθ=,则直线l 与圆C的交点的直角坐标为 .10.在平面直角坐标系中,如果x 与y 都是整数,就称点(,)x y 为整点,下列命题中正确的是__________(写出所有正确命题的编号).①存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点=+不经过任何整点②如果k与b都是无理数,则直线y kx b③直线l经过无穷多个整点,当且仅当l经过两个不同的整点=+经过无穷多个整点的充分必要条件是:k与b都是有理数④直线y kx b⑤存在恰经过一个整点的直线三、解答题11.在△ABC中,已知点A(5,-2)、B(7,3),且边AC的中点M在y轴上,边BC的中点N在x轴上.(1)求点C的坐标;(2)求直线MN的方程.12.求过两点A(1,4)、B(3,2),且圆心在直线y=0上的圆的标准方程.并判断点M1(2,3),M2(2,4)与圆的位置关系.13.已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0.(1)求证对任意实数a,该圆恒过一定点;(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a的值.14.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.(1)求抛物线方程;(2)过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.15.已知双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10). (1)求双曲线方程;(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:MF 1⊥MF 2; (3)求△F 1MF 2的面积.16.已知直线l 过点P (1,1), 并与直线l 1:x -y+3=0和l 2:2x+y -6=0分别交于点A 、B ,若线段AB 被点P 平分,求: (1)直线l 的方程;(2)以O 为圆心且被l 截得的弦长为558的圆的方程.17.已知点A 的坐标为)4,4(-,直线l 的方程为3x +y -2=0,求: (1)点A 关于直线l 的对称点A ′的坐标;… (2)直线l 关于点A 的对称直线l '的方程.18.已知圆221:(4)1Cx y -+=,圆222:(2)1C x y +-=,动点P到圆1C ,2C 上点的距离的最小值相等.】 (1)求点P 的轨迹方程;(2)点P 的轨迹上是否存在点Q ,使得点Q 到点(22,0)A -的距离减去点Q 到点(22,0)B 的距离的差为4,如果存在求出Q 点坐标,如果不存在说明理由.19.已知椭圆1C 、抛物线2C 的焦点均在x 轴上,1C 的中心和2C 的顶点均为原点O ,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:x3-2 42y32--422(1)求12C C 、的标准方程;(2)请问是否存在直线l 满足条件:①过2C 的焦点F ;②与1C 交不同两点,M N 、且满足OM ON ⊥?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.20.已知椭圆()22220y xC a b a b:+=1>>的离心率为63,过右顶点A 的直线l 与椭圆C 相交于A 、B 两点,且(13)B --,.(1)求椭圆C 和直线l 的方程;(2)记曲线C 在直线l 下方的部分与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D .若曲线2222440xmx y y m -+++-=与D 有公共点,试求实数m 的最小值.参考答案一、选择题 1—5 CBAAA 二、填空题 6.x-y+1=0 7. 318.13-9. (1,1),(1,1)- 10. ①,③,⑤三、解答题11.解:(1)设点C(x ,y),由题意得5+x 2=0,3+y2=0,得x =-5,y =-3.故所求点C 的坐标是(-5,-3).(2)点M 的坐标是⎝⎛⎭⎪⎫0,-52,点N 的坐标是(1,0),直线MN 的方程是y -0-52-0=x -10-1, 即5x -2y -5=0.12. 解:根据圆的标准方程,只要求得圆心坐标和圆的半径即可.因为圆过A 、B 两点,所以圆心在线段AB 的垂直平分线上.由k AB =4-21-3=-1,AB 的中点为(2,3),故AB 的垂直平分线的方程为y -3=x -2, 即x -y +1=0.又圆心在直线y =0上, 因此圆心坐标是方程组 ⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0y =0的解,即圆心坐标为(-1,0). 半径r =-1-12+0-42=20, 所以得所求圆的标准方程为(x +1)2+y 2=20.因为M 1到圆心C(-1,0)的距离为2+12+3-02=18,|M 1C|<r ,所以M 1在圆C 内;而点M 2到圆心C 的距离|M 2C|=2+12+4-02=25>20,所以M 2在圆C 外.13. 解:(1)将圆的方程整理为(x 2+y 2-20)+a(-4x +2y +20)=0,令⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-20=0,-4x +2y +20=0可得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =-2,所以该圆恒过定点(4,-2).(2)圆的方程可化为(x -2a)2+(y +a)2=5a 2-20a +20=5(a -2)2,所以圆心为(2a ,a),半径为5|a -2|.若两圆外切,则2a -02+a -02=2+5|a -2|,即5|a|=2+5|a -2|,由此解得a =1+55.若两圆内切,则2a 2+a 2=|2-5|a -2||,即5|a|=|2-5|a -2||,由此解得a =1-55或a =1+55(舍去).综上所述,两圆相切时,a =1-55或a =1+55.14. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线x =-p 2,于是,4+p2=5,∴p =2.∴抛物线方程为y 2=4x.(2)∵点A 的坐标是(4,4),由题意得B(0,4),M(0,2).又∵F(1,0),∴k FA =43.又MN ⊥FA ,∴k MN =-34,则FA 的方程为y =43(x -1),MN 的方程为y -2=-34x ,解方程组),1(34),432(-=-=-x y x y 得.54),58(==y x ∴N )54,58(. 15. 解:(1)由e =2⇒ca=2⇒c 2=2a 2⇒a 2=b 2.设双曲线方程为x 2-y 2=λ, 将点(4,-10)代入得:λ=6, 故所求双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)∵c 2=12,∴焦点坐标为(±23,0) 将M(3,m)代入x 2-y 2=6得:m 2=3.当m =3时,MF 1→=(-23-3,-3), MF2→=(23-3,-3)∴MF1→·MF 2→=(-3)2-(23)2+(-3)2=0, ∴MF 1⊥MF 2,当m =-3时,同理可证MF 1⊥MF 2.(3)S △F 1MF 2=12·|2c|·|m|=12·43·3=6.16. 解:(1)依题意可设A )n ,m (、)n 2,m 2(B --,则 ⎩⎨⎧=--+-=+-06)n 2()m 2(203n m , ⎩⎨⎧=+-=-023n m n m ,解得1m -=,2n =. 即)2,1(A -,又l 过点P )1,1(,易得AB 方程为03y 2x =-+.(2)设圆的半径为R ,则222)554(d R +=,其中d 为弦心距,53d=,可得5R 2=,故所求圆的方程为5yx22=+.17.解:(1)设点A ′的坐标为(x ′,y ′)。
解析几何专项训练试题答案
解析几何专项训练试题答案一、选择题1. 若点A(2,3)关于直线x=3的对称点为A',则A'的坐标为:A. (4,3)B. (2,3)C. (1,3)D. (5,3)答案:D解析:点A(2,3)关于直线x=3的对称点A'的横坐标为3-(2-3)=4,纵坐标不变,因此A'的坐标为(4,3)。
2. 已知圆的标准方程为$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,则其圆心坐标为:A. (a, b)B. (a, r)C. (b, r)D. (r, a)答案:A解析:根据圆的标准方程$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,可知圆心坐标为(a, b)。
3. 直线2x-3y=6的斜率为:A. 2/3B. -2/3C. 3/2D. -3/2答案:B解析:直线方程2x-3y=6可以转化为y=(2/3)x-2,其斜率为2/3,因此答案为-2/3。
4. 已知三角形ABC的三个顶点分别为A(1,2),B(4,6),C(7,2),求三角形ABC的面积。
A. 4B. 6C. 8D. 10答案:C解析:首先计算线段AB和AC的斜率,分别为1和-1,说明AB和AC 垂直。
然后计算AB的长度为3,由于AC与AB垂直,所以三角形ABC 为直角三角形,其面积为1/2 * AB长度 * BC长度 = 1/2 * 3 * 5 = 7.5。
选项中没有7.5,但最接近的是8,因此选择C。
5. 已知椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,则其焦点坐标为:A. (a, 0)B. (0, b)C. (a, b)D. (0, 0)答案:D解析:椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,其焦点位于y轴上,且焦距为2c,因此焦点坐标为(0, c)或(0, -c)。
由于题目未给出具体数值,无法确定c的值,但焦点坐标的形式为(0, c),因此答案为D。
解析几何初中试题及答案
解析几何初中试题及答案1. 已知点A(2,3)和点B(-1,-2),求线段AB的中点坐标。
答案:线段AB的中点坐标为(\(\frac{2+(-1)}{2}, \frac{3+(-2)}{2}\)),即(\(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\))。
2. 已知直线l的方程为y=2x+3,求直线l与x轴的交点坐标。
答案:当直线l与x轴相交时,y=0,代入方程得2x+3=0,解得x=-\(\frac{3}{2}\)。
因此,交点坐标为(-\(\frac{3}{2}\), 0)。
3. 已知圆C的方程为(x-1)^2 + (y+2)^2 = 9,求圆C的半径和圆心坐标。
答案:圆C的半径为3,圆心坐标为(1, -2)。
4. 已知直线l1: y=x+1与直线l2: y=-2x+4相交,求两直线的交点坐标。
答案:将两个方程联立,得到x+1=-2x+4,解得x=1。
将x=1代入任一方程得y=2。
因此,两直线的交点坐标为(1, 2)。
5. 已知抛物线y^2=4px(p>0)的焦点坐标为(2,0),求抛物线的方程。
答案:由焦点坐标(2,0)可得p=2,因此抛物线的方程为y^2=8x。
6. 已知椭圆的长轴为10,短轴为6,求椭圆的方程。
答案:设椭圆的方程为\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中a为长轴的一半,b为短轴的一半。
由题意得a=5,b=3,因此椭圆的方程为\(\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{9} = 1\)。
7. 已知双曲线的实轴长为8,虚轴长为6,求双曲线的方程。
答案:设双曲线的方程为\(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} =1\),其中a为实轴的一半,b为虚轴的一半。
由题意得a=4,b=3,因此双曲线的方程为\(\frac{x^2}{16} - \frac{y^2}{9} = 1\)。
高中解析几何试题及答案
高中解析几何试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 若点P(2,3)在直线l上,则直线l的方程不可能是()A. 2x-y+1=0B. x+2y-7=0C. 3x-2y+4=0D. 4x+3y-5=02. 已知圆C的方程为(x-1)^2+(y-2)^2=25,圆心C的坐标为()A. (1,2)B. (-1,-2)C. (3,-2)D. (-3,2)3. 直线2x+y-3=0与x轴的交点坐标为()A. (3/2, 0)B. (0, 3)C. (3, 0)D. (0, -3)4. 若直线l的倾斜角为45°,则直线l的斜率k为()A. 1B. -1C. 0D. 无法确定5. 已知点A(1,2),B(4,6),则线段AB的中点坐标为()A. (2,4)B. (3,4)C. (2.5,4)D. (3,3)6. 已知双曲线C的方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,若双曲线C的渐近线方程为y=±(b/a)x,则双曲线C的离心率为()A. √(1+(b/a)^2)B. √(1-(b/a)^2)C. √(a^2+b^2)D. √(a^2-b^2)7. 已知抛物线C的方程为y^2=4x,若点P(1,2)在抛物线C上,则抛物线C的焦点坐标为()A. (1,0)B. (0,1)C. (1,1)D. (0,2)8. 已知椭圆C的方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,若椭圆C的离心率为e=√3/2,则椭圆C的长轴与短轴之比为()A. 2:1B. 1:2C. √3:1D. 1:√39. 若直线l的方程为y=kx+b,且直线l过点(1,2)和(2,3),则直线l的斜率k为()A. 1/2B. 1C. 3/2D. 210. 已知直线l1: x+y-1=0与直线l2: 2x-y+3=0平行,则直线l1与l2之间的距离为()A. √5B. 2√5C. √10D. 2√10二、填空题(每题4分,共20分)11. 已知直线l的方程为3x-4y+5=0,若点P(2,-1)在直线l上,则直线l与x轴的交点坐标为________。
解析几何初中试题答案
解析几何初中试题答案一、选择题1. 若点A(2,3)关于直线x=-1的对称点为A',则A'的坐标为()。
A. (-4,3)B. (-2,3)C. (0,3)D. (-6,3)答案:A解析:点A(2,3)关于直线x=-1对称,意味着A'的横坐标是直线x=-1与A的横坐标之和的相反数。
因此,A'的横坐标为-1-(2-(-1))=-4。
纵坐标不变,所以A'的坐标为(-4,3)。
2. 下列哪个方程表示的是一个圆?()A. x^2 + y^2 = 9B. (x-2)^2 + (y+1)^2 = 4C. x^2 + y^2 - 6x + 9 = 0D. x^2 + y^2 + 4x - 6y + 9 = 0答案:B解析:圆的标准方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中(a,b)是圆心坐标,r是半径。
A项是圆心在原点,半径为3的圆,但不是标准形式;B项是圆心在(2,-1),半径为2的圆,符合标准方程;C项是圆心在(3,0),半径为0的圆,实际上是一个点;D项是圆心在(-2,3),半径为√2的圆。
3. 已知三角形ABC的三个顶点坐标分别为A(1,4),B(5,2),C(3,0),则三角形ABC的面积为()。
A. 4B. 6C. 8D. 10答案:C解析:根据行列式计算三角形面积的公式,设三角形ABC的面积为S,则有S = 1/2 * |(x1-x3)(y2-y1) - (x2-x1)(y1-y3)|将A(1,4),B(5,2),C(3,0)的坐标代入公式,得S = 1/2 * |(1-3)(2-4) - (5-1)(4-0)| = 1/2 * |-2*-2 - 4*4| = 84. 直线y=2x+3与y轴的交点坐标为()。
A. (0,-3)B. (0,3)C. (3,0)D. (-3,0)答案:B解析:直线与y轴相交时,x的值为0。
将x=0代入直线方程y=2x+3,得到y=3。
大学考试解析几何试题答案
大学考试解析几何试题答案一、选择题1. 若一条直线过点A(2,3),且与直线2x-y=0垂直,求该直线的方程。
解析:已知直线2x-y=0的斜率为2,与其垂直的直线斜率为-1/2(因为垂直直线的斜率互为负倒数)。
设所求直线方程为y=kx+b,代入点A(2,3)和斜率-1/2,得到方程为y=-1/2x+7/2。
2. 圆的一般方程为x^2+y^2+Dx+Ey+F=0,若该圆过点(1,2),且其圆心在直线2x-y=0上,求D、E、F的值。
解析:将点(1,2)代入圆的一般方程得1^2+2^2+D+2E+F=0。
又因为圆心(-D/2, -E/2)在直线2x-y=0上,代入得-D/2*2-E/2=0,解得D=E。
将D=E代入前面的方程,解得D=-6,E=-6,F=-7。
所以圆的方程为x^2+y^2-6x-6y-7=0。
二、填空题1. 已知三角形ABC的三个顶点坐标分别为A(1,2),B(4,5),C(7,3),求三角形ABC的面积。
解析:首先计算三条边的长度,|AB|=√[(4-1)^2+(5-2)^2]=√10,|BC|=√[(7-4)^2+(3-5)^2]=5,|AC|=√[(7-1)^2+(3-2)^2]=2√5。
然后利用海伦公式计算面积,p=(|AB|+|BC|+|AC|)/2=(√10+5+2√5)/2,面积S=√[p(p-|AB|)(p-|BC|)(p-|AC|)]=√[(9+2√10)(4+√10)(4+2√5)(4+√5)]。
2. 已知椭圆的长轴为2a,短轴为2b,且a>b,若椭圆的周长为P,求P的近似值。
解析:椭圆的周长没有精确公式,但可以用Ramanujan的近似公式计算:P≈π[3(a+b)-√{(3a-b)(a+3b)}]。
这个公式在大多数情况下都能给出较为精确的结果。
三、解答题1. 已知锥体的高为h,底面为正方形,边长为a,求锥体的侧面积。
解析:锥体的侧面积可以通过底面周长与斜高之积的一半来计算。
解析几何大题精选四套(答案)
解析几何大题精选四套(答案)解析几何大题训练(一)1. (2011年高考江西卷) (本小题满分12分)已知过抛物线()022>=p px y 的焦点,斜率为22的直线交抛物线于()12,,A x y ()22,B x y (12x x <)两点,且9=AB .(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OB OA OC λ+=,求λ的值.2. (2011年高考福建卷)(本小题满分12分)如图,直线l :y=x+b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A 。
(1) 求实数b 的值;(11) 求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.3. (2011年高考天津卷)(本小题满分13分) 设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,点(,)P a b 满足212||||PF F F =. (Ⅰ)求椭圆的离心率e ;(Ⅱ)设直线2PF 与椭圆相交于A,B 两点.若直线2PF 与圆22(1)(16x y ++-=相交于M,N 两点,且|MN|=58|AB|,求椭圆的方程.4.(2010辽宁)(本小题满分12分)设1F ,2F 分别为椭圆2222:1x y C a b+=(0)a b >>的左、右焦点,过2F 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B两点,直线l 的倾斜角为60,1F 到直线l 的距离为(Ⅰ)求椭圆C 的焦距;(Ⅱ)如果222AF F B =,求椭圆C 的方程.解析几何大题训练(二)1.(2010辽宁)(本小题满分12分)设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60o ,2AF FB =.(I)求椭圆C 的离心率; (II)如果|AB|=154,求椭圆C 的方程.2.(2010北京)(本小题共14分)已知椭圆C 的左、右焦点坐标分别是(,y=t 椭圆C 交与不同的两点M ,N ,以线段为直径作圆P,圆心为P 。
数学 解析几何 经典例题 附带答案
数学解析几何经典例题~一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.双曲线x 22-y 21=1的焦点坐标是( ) A .(1,0),(-1,0) B .(0,1),(0,-1)C .(3,0),(-3,0)D .(0,3),(0,-3)解析: c 2=a 2+b 2=2+1,∴c = 3.∴焦点为(3,0),(-3,0),选C.答案: C2.“a =1”是“直线x +y =0和直线 x -ay =0互相垂直”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析: 当a =1时,直线x +y =0与直线x -y =0垂直成立;当直线x +y =0与直线x -ay =0垂直时,a =1.所以“a =1”是“直线x +y =0与直线x -ay =0互相垂直”的充要条件.答案: C3.(2010·福建卷)以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( )A .x 2+y 2+2x =0B .x 2+y 2+x =0C .x 2+y 2-x =0D .x 2+y 2-2x =0解析: 抛物线y 2=4x 的焦点坐标为(1,0),故以(1,0)为圆心,且过坐标原点的圆的半径为r =12+02=1,所以圆的方程为(x -1)2+y 2=1,即x 2+y 2-2x =0,故选D.答案: D4.方程mx 2+y 2=1所表示的所有可能的曲线是( )A .椭圆、双曲线、圆B .椭圆、双曲线、抛物线C .两条直线、椭圆、圆、双曲线D .两条直线、椭圆、圆、双曲线、抛物线解析: 当m =1时,方程为x 2+y 2=1,表示圆;当m <0时,方程为y 2-(-m )x 2=1,表示双曲线;当m >0且m ≠1时,方程表示椭圆;当m =0时,方程表示两条直线.答案: C5.直线2x -y -2=0绕它与y 轴的交点逆时针旋转π2所得的直线方程是( ) A .-x +2y -4=0 B .x +2y -4=0C .-x +2y +4=0D .x +2y +4=0解析: 由题意知所求直线与直线2x -y -2=0垂直.又2x -y -2=0与y 轴交点为(0,-2).故所求直线方程为y +2=-12(x -0), 即x +2y +4=0.答案: D6.直线x -2y -3=0与圆C :(x -2)2+(y +3)2=9交于E 、F 两点,则△ECF 的面积为( )A.32B.34C .2 5 D.355解析: 圆心(2,-3)到EF 的距离d =|2+6-3|5= 5. 又|EF |=29-5=4,∴S △ECF =12×4×5=2 5. 答案: C 7.若点P (2,0)到双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线的距离为2,则该双曲线的离心率为( )A. 2B. 3C .2 2D .2 3解析: 由于双曲线渐近线方程为bx ±ay =0,故点P 到直线的距离d =2b a 2+b2=2⇒a =b ,即双曲线为等轴双曲线,故其离心率e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2= 2.答案: A8.过点M (1,2)的直线l 将圆(x -2)2+y 2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l 的方程是( )A .x =1B .y =1C .x -y +1=0D .x -2y +3=0解析: 由条件知M 点在圆内,故当劣弧最短时,l 应与圆心与M 点的连线垂直,设圆心为O ,则O (2,0),∴k OM =2-01-2=-2. ∴直线l 的斜率k =12, ∴l 的方程为y -2=12(x -1), 即x -2y +3=0.答案: D9.已知a >b >0,e 1,e 2分别为圆锥曲线x 2a 2+y 2b 2=1和x 2a 2-y 2b2=1的离心率,则lg e 1+lg e 2的值( )A .大于0且小于1B .大于1C .小于0D .等于0解析: 由题意,得e 1=a 2-b 2a ,e 2=a 2+b 2a (a >b >0), ∴e 1e 2=a 4-b 4a 2=1-b 4a4<1, ∴lg e 1+lg e 2=lg(e 1e 2)=lga 4-b 4a 2<0. 答案: C10.已知A (-3,8)和B (2,2),在x 轴上有一点M ,使得|AM |+|BM |为最短,那么点M 的坐标为( )A .(-1,0)B .(1,0)C.⎝⎛⎭⎫225,0D.⎝⎛⎭⎫0,225 解析: 点B (2,2)关于x 轴的对称点为B ′(2,-2),连接AB ′,易求得直线AB ′的方程为2x +y -2=0,它与x 轴交点M (1,0)即为所求.答案: B11.已知椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若P 、F 1、F 2是一个直角三角形的三个顶点,则点P 到x 轴的距离为( )A.95B .3 C.977 D.94解析: 设椭圆短轴的一个端点为M .由于a =4,b =3,∴c =7<b .∴∠F 1MF 2<90°,∴只能∠PF 1F 2=90°或∠PF 2F 1=90°.令x =±7得y 2=9⎝⎛⎭⎫1-716=9216, ∴|y |=94. 即P 到x 轴的距离为94. 答案: D12.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 与抛物线在第一象限的交点为A ,与抛物线的准线的交点为B ,点A 在抛物线的准线上的射影为C ,若AF →=FB →,BA →·BC →=48,则抛物线的方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=16xD .y 2=42x解析: 由AF →=FB →及|AF →|=|AC →|知在Rt △ACB 中,∠CBF =30°,|DF |=p 2+p 2=p , ∴AC =2p ,BC =23p ,BA →·BC →=4p ·23p ·cos 30°=48,∴p =2. 抛物线方程为y 2=4x .答案: B二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上) 13.若抛物线y 2=2px 的焦点与双曲线x 2-y 23=1的右焦点重合,则p 的值为________. 解析: 双曲线x 2-y 23=1的右焦点为(2,0), 由题意,p 2=2,∴p =4.答案: 414.两圆(x +1)2+(y -1)2=r 2和(x -2)2+(y +2)2=R 2相交于P 、Q 两点,若点P 坐标为(1,2),则点Q 的坐标为______.解析: ∵两圆的圆心分别为(-1,1),(2,-2),∴两圆连心线的方程为y =-x .∵两圆的连心线垂直平分公共弦,∴P (1,2),Q 关于直线y =-x 对称,∴Q (-2,-1).答案: (-2,-1)15.设M 是椭圆x 24+y 23=1上的动点,A 1和A 2分别是椭圆的左、右顶点,则MA 1→·MA 2→的最小值等于________.解析: 设M (x 0,y 0),则MA 1→=(-2-x 0,-y 0),MA 2→=(2-x 0,-y 0)⇒MA 1→·MA 2→=x 20+y 20-4=x 20+⎝⎛⎭⎫3-34x 20-4=14x 20-1, 显然当x 0=0时,MA 1→·MA 2→取最小值为-1.答案: -116.已知双曲线x 216-y 29=1的左、右焦点为F 1、F 2,P 是双曲线右支上一点,且PF 1的中点在y 轴上,则△PF 1F 2的面积为________.解析: 如图,设PF 1的中点为M ,则MO ∥PF 2,故∠PF 2F 1=90°.∵a =4,b =3,c =5,∴|F 1F 2|=10,|PF 1|=8+|PF 2|.由|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2得(8+|PF 2|)2=|PF 2|2+100,∴|PF 2|=94,S △PF 1F 2=12·|F 1F 2|·|PF 2|=454. 答案: 454三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)双曲线的两条渐近线方程为x +y =0和x -y =0,直线2x -y -3=0与双曲线交于A ,B 两点,若|AB |=5,求此双曲线的方程.解析: ∵双曲线渐近线为x ±y =0,∴双曲线为等轴双曲线.设双曲线方程为x 2-y 2=m (m ≠0),直线与双曲线的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -3=0,x 2-y 2=m , 得3x 2-12x +m +9=0,则x 1+x 2=4,x 1x 2=m +93. 又|AB |2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(x 1-x 2)2+[(2x 1-3)-(2x 2-3)]2=(x 1-x 2)2+4(x 1-x 2)2=5(x 1-x 2)2=5[(x 1+x 2)2-4x 1x 2], ∴(5)2=5⎣⎢⎡⎦⎥⎤42-4·⎝ ⎛⎭⎪⎫m +93, 解得m =94. 故双曲线的方程为x 2-y 2=94. 18.(12分)已知圆C 的方程为(x -m )2+(y +m -4)2=2.(1)求圆心C 的轨迹方程;(2)当|OC |最小时,求圆C 的一般方程(O 为坐标原点).解析: (1)设C (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =m ,y =4-m .消去m ,得y =4-x ,∴圆心C 的轨迹方程为x +y -4=0.(2)当|OC |最小时,OC 与直线x +y -4=0垂直,∴直线OC 的方程为x -y =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -4=0,x -y =0,得x =y =2. 即|OC |最小时,圆心的坐标为(2,2),∴m =2.圆C 的方程为(x -2)2+(y -2)2=2.其一般方程为x 2+y 2-4x -4y +6=0.19.(12分)(盐城市三星级高中20XX 届第一次联考)已知圆C 1的方程为(x -2)2+(y -1)2=203,椭圆C 2的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),且C 2的离心率为22,如果C 1、C 2相交于A 、B 两点,且线段AB 恰好为C 1的直径,求直线AB 的方程和椭圆C 2的方程.解析: 设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2).A 、B 在椭圆上,∴b 2x 21+a 2y 21=a 2b 2,b 2x 22+a 2y 22=a 2b 2. ∴b 2(x 2+x 1)(x 2-x 1)+a 2(y 2+y 1)(y 2-y 1)=0.又线段AB 的中点是圆的圆心(2,1),∴x 2+x 1=4,y 2+y 1=2,∴k AB =-b 2(x 2+x 1)a 2(y 2+y 1)=-2b 2a 2, 椭圆的离心率为22,∴b 2a 2=1-e 2=12, k AB =-2b 2a2=-1, 直线AB 的方程为y -1=-1(x -2),即x +y -3=0.由(x -2)2+(y -1)2=203和x +y -3=0得 A ⎝⎛⎭⎫2+103,1-103. 代入椭圆方程得:a 2=16,b 2=8,∴椭圆方程为:x 216+y 28=1. 20.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为e . (1)若半焦距c =22,且23、e 、43成等比数列,求椭圆C 的方程; (2)在(1)的条件下,直线l :y =ex +a 与x 轴、y 轴分别交于M 、N 两点,P 是直线l 与椭圆C 的一个交点,且M P →=λMN →,求λ的值;(3)若不考虑(1),在(2)中,求证:λ=1-e 2.【解析方法代码108001121】解析: (1)∵e 2=23×43,∴e =223, ∴a =3,b =1,∴椭圆C 的方程为x 29+y 2=1. (2)设P (x ,y ),则⎩⎨⎧ y =223x +3x 29+y 2=1,解得P ⎝⎛⎭⎫-22,13. ∵M ⎝⎛⎭⎫-924,0,N (0,3),M P →=λMN →, ∴λ=19. (3)证明:∵M 、N 的坐标分别为M ⎝⎛⎭⎫-a e ,0,N (0,a ), 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =ex +ax 2a 2+y 2b 2=1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-cy =b 2a (其中c =a 2-b 2),∴P ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a . 由M P →=λMN →得⎝⎛⎭⎫-c +a e ,b 2a =λ⎝⎛⎭⎫a e ,a , ∴⎩⎨⎧ a e -c =λ·a eb 2a =λa ,∴ λ=1-e 2. 21.(12分)设椭圆C :x 2a 2+y 22=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,A 是椭圆C 上的一点,且AF 2→·F 1F 2→=0,坐标原点O 到直线AF 1的距离为13|OF 1|. (1)求椭圆C 的方程;(2)设Q 是椭圆C 上的一点,过Q 的直线l 交x 轴于点P (-1,0),交y 轴于点M ,若M Q →=2QP →,求直线l 的方程.解析: (1)由题设知F 1(-a 2-2,0),F 2(a 2-2,0),由于AF 2→·F 1F 2→=0,则有AF 2→⊥F 1F 2→,所以点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2-2,±2a , 故AF 1所在直线方程为y =±⎝ ⎛⎭⎪⎫x a a 2-2+1a , 所以坐标原点O 到直线AF 1的距离为a 2-2a 2-1(a >2), 又|OF 1|=a 2-2,所以a 2-2a 2-1=13a 2-2,解得a =2(a >2),所求椭圆的方程为x 24+y 22=1. (2)由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =k (x +1),则有M (0,k ),设Q (x 1,y 1),由于M Q →=2QP →,∴(x 1,y 1-k )=2(-1-x 1,-y 1),解得x 1=-23,y 1=k 3. 又Q 在椭圆C 上,得⎝⎛⎭⎫-2324+⎝⎛⎭⎫k 322=1, 解得k =±4,故直线l 的方程为y =4(x +1)或y =-4(x +1),即4x -y +4=0或4x +y +4=0.22.(14分)已知椭圆y 2a 2+x 2b 2=1的一个焦点为F (0,22),与两坐标轴正半轴分别交于A ,B 两点(如图),向量A B →与向量m =(-1,2)共线.(1)求椭圆的方程;(2)若斜率为k 的直线过点C (0,2),且与椭圆交于P ,Q 两点,求△POC 与△QOC 面积之比的取值范围.【解析方法代码108001122】解析: (1)y 216+x 28=1. (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),且x 1<0,x 2>0.PQ 方程为y =kx +2,代入椭圆方程并消去y ,得(2+k 2)x 2+4kx -12=0,x 1+x 2=-4k 2+k 2,① x 1x 2=-122+k 2.② 设S △QOC S △POC =|x 2||x 1|=-x 2x 1=λ,结合①②得 (1-λ)x 1=-4k 2+k 2,λx 21=122+k 2. 消去x 1得λ(1-λ)2=34⎝⎛⎭⎫1+2k 2>34,解不等式λ(1-λ)2>34,得13<λ<3. ∴△POC 与△QOC 面积之比的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,3.。
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三、解答题2 X26.(江苏18)如图,在平面直角坐标系XOy中,M 、N 分别是椭圆4过坐标原点的直线交椭圆于P 、A 两点,其中P 在第一象限,过 P 作X 轴的垂线,垂足为C ,连接AC ,并延长交椭圆于点 B,设直线PA 的斜率为k (1) 当直线PA 平分线段MN ,求k 的值; (2) 当k=2时,求点P 到直线AB 的距离d ; (3) 对任意k>0,求证:PA ⊥ PB 本小题主要考查椭圆的标准方程及几何性质、直线方程、直线的垂直关系、点到直线的距离等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力,满分 16分.(3)解法一:2L 12的顶点,解:(1)由题设知,a 2,b 2故M( 2,0), N (O ,•、2),所以线段MN 中点的坐标为√2^(I,牙),由于直线 PA 平分线段MN ,故直线 PA 过线段MN 的中点,又直线 PA 过坐原点,所以(2)直线 PA 的方程2x 代入椭圆方程得2y_ 21,*TV (■ IB ■)X解得22 42 43,因此P(3,3),A( 3,32是C (3,O ),直线AC 的斜率为30 -―I 1,故直线AB 的方程为X y30.|- - -| 因此,d 333 J 1 12将直线PA 的方程ykx2 X4 代入2—1,解得X 2J ,记 2k 22 1 2k 2则 P ( , k), A(k),于是 C( ,0)故直线AB 的斜率为y -(X ),代入椭圆方程得(2 k 2)χ2 2 k 2χ2(3k 2 2) 0,其方程为 2k 32 k 2kk k 3 k(2 k 2) k 12(3k 2 2)3k 2 2 (2 k 2)亠, "亠 2 k 2直线PB 的斜率因此k 1k1,所以PA PB.解法二:设 P(x 1,y 1),B(X 2,y 2),则X i 0,X 2 0,X 1 X 2,A( X I) y 1),C(x 1,O)k 2设直线PB, AB 的斜率分别为k 1,k 2因为C 在直线AB 上,所以从而28.(北京理19)(I )求椭圆G 的焦点坐标和离心率; 解: (I)由已知得a 2,b 1,OkkX解得(3k 2 2) 2 k 2 因此B((3k 2 2)2 k 2k 3FT )0 (yJ _Y L - X 1 ( X 1) 2 X 1 2k 1k 1 2k 1k 2y 2 如X 2 X 1 y 2 ( y 1) IX 22y 2 2y 1(x ; 2X12yf)X 12 4 ~~2 X24~~2 X10.1,所以PA PB.2X G :— 已知椭圆4y 2 1.过点(m,0) 作圆2 2 .Xy 1的切线I 交椭圆G 于A ,B 两点.AB (II )将(19)(共 14 分) 表示为m 的函数,并求 AB 的最大值.所以C所以椭圆G 的焦点坐标为(∙∙3,0),C 3,0)C e 一 离心率为 a(∏)由题意知,|m| 1当m 1时, 切线I 的方程X 1 ,点A 、B 的坐标分别为 ":3■- 3(I^^),(I,M此时1ABI ■3当m= - 1时,同理可得1 AB 1 3当1 m| 1时,设切线I 的方程为y k(Xm), y k(χ m), χ2 得(1 4k 2)χ2 8k 2mχ C 1. 4k 2m 2 4 0设A 、B 两点的坐标分别为 (χι, y 1)(χ2, y 2),则 X i X 2 2 8k 2mΓ,χ1χ21 4k4k 2m 2 4 1 4k 2 又由 I 与圆2 2 |km | X y 1相切,得 ----------- V k 21 2 2 21,即 m k k1.所以 |AB| (X 2 X 1)2 (y 2 y 1)2(1 k 2)[(64k 44k m )22 24(4k m 4)]] 1 4k m 23 由于当m3 时,|AB|、•3, ∣AB∣所以4、3 | m | m 23,m(,1] [1,因为 IABl m 23 |m|4.3Im |2, 且当m■-3时, |AB|=2 ,所以|AB|的最大值为2. 32.(湖南理 21) 2 G :笃 如图7椭圆a2b 2 1(a b O)的离心率为 2 , X 轴被曲线C2: y线段长等于C1的长半轴长。
(I)求C1, C2的方程;(∏)设C2与y 轴的焦点为 M ,过坐标原点 O 的直 线I 与C2相交于点 A,B,直线MA,MB分别与 C1相交与D,E(i )证明:MD 丄ME; (ii )记厶MABA MDE 的面积分别是 " 问:是 S L 否存在直线I,使得S 2173 32?请说明理由。
b截得的解:(I)由题意知3 3,从而a2 2b,又2∙.b a,解得 a 2,b 1.故C1, C2的方程分别为 4(i )由题意知,直线I y kX 2 ”yX 1得 kx 1 0 2 彳 2 y 1,y X的斜率存在,设为 1. k ,则直线I 的方程为 y kX设A(X I , y I )) B(X 2 , y 2),则X 1 , X 2是上述方程的两个实根,于 X 1 X 2 k, X 1X 21.又点 M 的坐标为(O , —1),所以kMAkMBy 1 1 y 2 1(kx 1 1)(kx 2 1)k 2X 1X 2 k(X 1 X 2) 1X 1 X 2X 1X 2X 1X 22 2k k 11.故MA丄MB,即卩MD丄ME.(ii )设直线MA的斜率为k1 ,则直线MA的方程为k1X 1,由yyk1X 1,X'1解得01或k,k121则点A的坐标为(k1,k121)又直线MB的斜率为kι(同理可得点B的坐标为12∣MA ∣IMBl2'.口Ik1∣ , 1K l2丨匕|k1x 1,4y240 得(1 4k12)x28k1x 0.解得0,或18k11 4k12,4k12 11 4k1228k1 4k1 1则点D的坐标为(I 4k12 ,1 4宀又直线ME的斜率为1(4k ,同理可得点E的坐标为4k1 4 k12) ~2 ,2丿.k1 4 k1因此S2 5 1 52由题意知,12∣MD∣6>26>2I ME I (132(1k2)∣k1∣kj)(kι24)4k12k1217).17)17 2 2132,解得k14,或k14k21~2k ——k11k-,所以k3k11k12又由点A、B的坐标可知,k1y—X禾廿y —X.故满足条件的直线l存在,且有两其方程分别为 2 234.(全国大纲理21)C : X2已知O为坐标原点,F为椭圆2y21在y轴正半轴上的焦点,过F且斜率为-'^2的UIl UIH UJU直线l与C交于A、B两点,点P满足OA OB OP 0.(I)证明:点P在C上;(∏)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:(I) F ( 0,1 ),∣的方程为y丘X122 y 彳X 1代入2 并化简得4X22×2X 1 0.设A(X1, yj, B(X2, y2), P(X3, y3),2(X1 X2) 2 1,2 .6则X1,X2.2 -64由题意得X3(XIX2),y3(y1 y2)1.2⅛ 1,故点P 在椭圆C 上。
PQ 的垂直平分线11的方程为设AB 的中点为M ,则Me4,2),AB 的垂直平分线为12的方程为(所以点P 的坐标为(至经验证,点P 的坐标为2I )满足方程(II )P(由 -2, 1)2和题设知,*.2 1 y -X—24'②l 1, l2 N( 由②得 的交点为√2 18,8)O .......... 9 分INPl I AB ∣ ,1 ( 2)2 |X 2 X i l1、2 311) 8 82,| AM | I MN | U2')2(1 1)2 U,⅛ 482 8822 3、不| NA | | AM I 2 | MN |2,8故 ∣NP∣=∣NA∣ o 又∣NP∣=∣NQ∣, |NAFINBI ,所以 I NAI =I NPI =I NBI =IMQI ,由此知A 、P B Q 四点在以N 为圆心,NA 为半径的圆上 12分36.(山东理22)2 21 L 1 已知动直线l与椭圆C:3 4交于PX 1, y 1√6S积OPQ=2,其中O 为坐标原点.SSS 亚SODESODGSOEG2?若存在,判断△ DEG的形状;若不存在,请说明理由所以x2x 1,y2y1∙因为P(X ι, y I )在椭圆上,2 2X L Y L因此322 2 2(2 3k )x 6kmx 3(m2)2 2 2即 3k 2 m4C22 2 2([)证明x 1X 2和W2%均为定值; (∏)设线段PQ 的中点为M ,求IOM 1 IPQI的最大值;(I )解:(1)当直线l 的斜率不存在时,P, Q 两点关于X 轴对称,SOPQ又因为_62Iy ι I由①、②得∣χι I知 1I1.2此时x2 2y 1 y 2 2,(2) 当直线l的斜率存在时,设直线ι的方程为ykx m,由题意知 m 0,将其代入3,得x 2,y 2两不同点,且厶OPQ 的面(川)椭圆C 上是否存在点D,E,G,使得其中36k m 12(2 3k )(2) 0,IPQl ,1 k 2 J x 1 x 2 )2 4x 1x 2 所以 -1S OPQ - |PQ I d所以4 5 61 仃2 2^6 3k 2 2 m 2」m|_ 2^Γk 7一6∣m ∣ '∙. 3k 22 m 2IOM I ∣X 1∣ 咅,| PQI 2∣y 1∣ 2,由(I )知2|OM IIPQI-2云因此2(2)当直线l的斜率存;在时,由(:1)知X 1 X 2 3k22m,2 3k 2 5 輕OPQ6kmX i又2 3k2,X 1X 23(m 2 2)2-2 3k 2d因为点O 到直线l的距离为 |m|,1 k 22∖ 6.3k 2 2 m 22 3k 22X 2 X2(X 1X 2)22x x此时2 22“ 2、 2 Zo 2 Xy 1 y 22(3X 1 ) 2(3X 2)22 2 2综上所述, X 1X 3; y 1 y 2(II )解法一:6km (2 )2 22 3(m2)3,2 3k2 3k,2z 22、4 (X 1 X 2) 2.32 2整理得3k 2 2m,且符合(*)式,(1)当直线I 的斜率存在时,2,结论成立。
2 21 1所以IOMIIPQ I-(3m^)2 (251 1 IOMllPQl3222,即 m所以2 ,当且仅当m m5综合(1) (2)得IOMI ∙ IPQI 的最大值为2解法2 2 2 2 2因为 4I0M I IPQI (×1 x 2)(y 1 y 2)(x 2 ×1)2 2 2 22[(X 1 X 2) (y 1 y 2)]10.IOM I I PQI所以2 24 IOM I IPQI因此|0M| ∙ ∣PQ∣的最大值为2D(u,v), E(X 1, yj, G(X 2, y 2)满足 S ODESODGSOEG证明:假设存在 由(I )得2j k(「m3k-222m∣0M ∣2 (仝勻2 (上上)22 2 m3k 2 2m 7m ,2m9k 2 1 6m 2 2 1 Zo2 2 2 -(3 4m m 4m2 22(2 m 1) 2 m 1 -2 m ),|PQ|2 (1 k 2) 2 2 24(3k 2 m ) (2 3k 2)21 2(2 2),m11(3 ~2)(2 —)mm 3 1 2 1 2 2(—m 2 m )2 25 4IOM I IPQI即5 2,当且仅当2 IOM I I PQ I5时等号成立。