二轮复习—解析几何
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二轮复习解析几何微重点15 离心率的范围问题1.(2022·南充质检)已知F 1(-c ,0),F 2(c ,0)是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上存在一点P 使得PF 1--→·PF 2--→=c 2,则椭圆C 的离心率的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎤33,32 B.⎣⎡⎦⎤33,22 C.⎣⎡⎦⎤3-1,32 D.⎣⎡⎭⎫22,1 2.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)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.43B.53 C .2 D.733.已知双曲线M :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以线段F 1F 2为直径的圆O 与双曲线M 在第一象限交于点A ,若tan ∠AF 2F 1≤2,则双曲线M 的离心率的取值范围为( )A .[3,+∞)B .(1,3]C .(1,5]D .[5,+∞)4.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),直线x =2a 与C 交于A ,B 两点(A 在B 的上方),DA →=AB →,点E 在y 轴上,且EA ∥x 轴.若△BDE 的内心到y 轴的距离不小于4a 3,则C 的离心率的最大值为( ) A.62 B.103 C. 2 D.3965.(多选)(2022·重庆育才中学模拟)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,长轴长为4,点P (2,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,则以下说法正确的是( )A .|QF 1|+|QF 2|=4B .当离心率为24时,|QF 1|的最大值为2+22C .椭圆C 离心率的取值范围为⎝⎛⎭⎫0,12D .存在点Q 使得QF 1--→·QF 2--→=06.(多选)已知O 为坐标原点,双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,l 是C 的一条渐近线,以F 为圆心,a 为半径的圆与l 交于A ,B 两点,则( )A .过点O 且与圆F 相切的直线与双曲线C 没有公共点B .C 的离心率的最大值是 2C .若F A →·FB →>0,则C 的离心率的取值范围是⎝⎛⎭⎫62,2 D .若OA →=AB →,则C 的离心率为1737.(2022·湖南六校联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (26,0),点Q 是双曲线C 的左支上一动点,圆O :x 2+y 2=1与y 轴的一个交点为P ,若|PQ |+|QF |+|PF |≥13,则双曲线C 的离心率的取值范围为______________.8.(2022·温州模拟)如图,椭圆C 1:x 2a 21+y 2b 21=1(a 1>b 1>0)和C 2:x 2a 22+y 2b 22=1有相同的焦点F 1,F 2,离心率分别为e 1,e 2,B 为椭圆C 1的上顶点,F 2P ⊥F 1B ,且垂足P 在椭圆C 2上,则e 1e 2的最大值是________.。
文科解析几何 2014期末1. (本题共14分)丰台已知抛物线C :22y px =(0p >)的焦点F (1,0),O 为坐标原点,A ,B 是抛物线C 上异于O 的两点.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)若直线OA ,OB 的斜率之积为12-,求证:直线AB 过x 轴上一定点.2.(本小题共14分)海淀 已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,右焦点为F ,右顶点A 在 圆F :222(1)(0)x y r r -+=>上.(Ⅰ)求椭圆C 和圆F 的方程;(Ⅱ)已知过点A 的直线l 与椭圆C 交于另一点B ,与圆F 交于另一点P .请判断是否存在斜率不为0的直线l ,使点P 恰好为线段AB 的中点,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.3.(本题满分14分)朝阳已知椭圆C 两焦点坐标分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,一个顶点为(0,1)A -.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)是否存在斜率为(0)k k ≠的直线l ,使直线l 与椭圆C 交于不同的两点,M N ,满足AM AN =. 若存在,求出k 的取值范围;若不存在,说明理由.4.(本小题共13分)东城 已知椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的离心率为32,右焦点为(3,0). (Ⅰ)求椭圆方程;(Ⅱ)过椭圆右焦点且斜率为k 的直线与椭圆交于点11(,)A x y ,22(,)B x y , 若1212220x x y y a b+=,求斜率k 的值.5.(本小题满分14分)西城已知,A B 是抛物线2:W y x =上的两个点,点A 的坐标为(1,1),直线AB 的斜率为(0)k k >.设抛物线W 的焦点在直线AB 的下方.(Ⅰ)求k 的取值范围;(Ⅱ)设C 为W 上一点,且AB AC ⊥,过,B C 两点分别作W 的切线,记两切线的交点为D . 判断四边形ABDC 是否为梯形,并说明理由.6.(本小题满分13分)昌平 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为23,过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为1,过点(3,0)M 的直线l 与椭圆C 交于两点,A B .(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设P 为椭圆上一点,且满足+=uu r uu u r uu u r OA OB tOP (O 为坐标原点),求实数t 的取值范围.7.(本小题满分14分)石景山 已知椭圆:()过点(20),,且椭圆的离心率为. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若动点在直线上,过作直线交椭圆于两点,且为线段MN 的中点,再过作直线.证明:直线恒过定点,并求出该定点的坐标.答案:1.解:(Ⅰ)因为抛物线22y px =的焦点坐标为(1,0),所以1,22p p ==. 得到抛物线方程为24y x =.----------------------------------4分(Ⅱ)①当直线AB 的斜率不存在时设A 22(,),(,)44t t t B t - 因为直线,OA OB 的斜率之积为12-,所以221244tt t t -=-化简得232t =. 所以(8,),(8,)t B t -,此时直线AB 的方程为8x =.----------------7分②当直线AB 的斜率存在时设直线的方程为,(,),(,)A A B B y kx b A x y B x y =+联立方程24y x y kx b⎧=⎨=+⎩化简得2440ky y b -+=.------------------9分 根据韦达定理得到4A B b y y k=,因为直线,OA OB 的斜率之积为12-, 所以得到12A B A B y y x x =-即20A B A B x x y y +=.--------------------11分 得到222044A B A B y y y y +=, 化简得到0A B y y =(舍)或32A B y y =-.--------------------12分 又因为432,8A B b y y b k k==-=-,所以8,(8)y kx k y k x =-=-. 上所述,直线AB 过定点(8,0).-------------------------14分2. (本小题共14分)解:(Ⅰ)由题意可得1c =, ----------------------------------1分 又由题意可得12c a =,所以2a =, --------------2分 所以2223b a c =-=, ----------------------------------3分所以椭圆C 的方程为22143x y +=. ---------------------------------4分 所以椭圆C 的右顶点(2,0)A , --------------------------------5分 代入圆F 的方程,可得21r =,所以圆F 的方程为22(1)1x y -+=. ------------------------------6分 (Ⅱ)法1:假设存在直线l :(2)y k x =-(0)k ≠满足条件, -----------------------------7分由22(2),143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2222(43)1616120k x k x k +-+-=----------------------------8分 设11(,)B x y ,则21216243k x k +=+, ---------------------------------9分 可得中点22286(,)4343k k P k k -++, --------------------------------11分 由点P 在圆F 上可得2222286(1)()14343k k k k --+=++ 化简整理得20k = --------------------------------13分 又因为0k ≠,所以不存在满足条件的直线l . --------------------------------14分 (Ⅱ)法2:假设存在直线l 满足题意.由(Ⅰ)可得OA 是圆F 的直径, -----------------------------7分所以OP AB ⊥. ------------------------------8分 由点P 是AB 中点,可得||||2OB OA ==. --------------------------------9分设点11(,)B x y ,则由题意可得2211143x y +=. --------------------------------10分 又因为直线l 的斜率不为0,所以214x <, -------------------------------11分所以22222211111||3(1)3444x x OB x y x =+=+-=+<,-------------------------------13分 这与||||OA OB =矛盾,所以不存在满足条件的直线l . --------------------------14分3..解:(Ⅰ)设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>.则依题意 2c =,1b =,所以2223a b c =+= 于是椭圆C 的方程为2213x y += ….4分 (Ⅱ)存在这样的直线l . 依题意,直线l 的斜率存在 设直线l 的方程为y kx m =+,则 由2213x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得222(31)6330k x kmx m +++-=因为2222364(31)(33)0k m k m ∆=-+->得22310k m -+>……………… ①设1122(,),(,)M x y N x y ,线段MN 中点为00(,)P x y ,则12221226313331km x x k m x x k ⎧+=-⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩于是000223,3131km m x y kx m k k =-=+=++ 因为AM AN =,所以AP MN ⊥. 若0m =,则直线l 过原点,(0,0)P ,不合题意.若0m ≠,由0k ≠得,0011y k x +=-,整理得2231m k =+…② 由①②知,21k <, 所以11k -<< 又0k ≠,所以(1,0)(0,1)k ∈- . ….14分4.(共13分)解:(Ⅰ)依题意有3c =,又32c a =,即2a =,221b a c =-=. 故椭圆方程为2214x y +=. …………………………………………………5分 (Ⅱ)因为直线AB 过右焦点(3,0),设直线AB 的方程为 (3)y k x =-. 联立方程组2214(3).x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去y 并整理得2222(41)831240k x k x k +-+-=. 故21228341k x x k +=+,212212441k x x k -=+.212122(3)(3)41k y y k x k x k -=-⋅-=+. 又1212220x x y y a b +=,即121204x x y y +=.所以22223104141k k k k --+=++, 可得22k =±.…………………………………13分 5.(本小题满分14分)(Ⅰ)解:抛物线2y x =的焦点为1(0,)4. ……………… 1分 由题意,得直线AB 的方程为1(1)y k x -=-, ……………… 2分 令 0x =,得1y k =-,即直线AB 与y 轴相交于点(0,1)k -. ……………… 3分 因为抛物线W 的焦点在直线AB 的下方,所以 114k ->,解得 34k <. 因为 0k >,所以 304k <<. ………… 5分 (Ⅱ)解:结论:四边形ABDC 不可能为梯形. ……………… 6分 理由如下:假设四边形ABDC 为梯形. ……………… 7分 由题意,设211(,)B x x ,222(,)C x x ,33(,)D x y ,联立方程21(1),,y k x y x -=-⎧⎨=⎩ 消去y ,得210x kx k -+-=, 由韦达定理,得11x k +=,所以 11x k =-. ……………… 8分 同理,得211x k=--. ……………… 9分 对函数2y x =求导,得2y x '=,所以抛物线2y x =在点B 处的切线BD 的斜率为1222x k =-, ……………… 10分抛物线2y x =在点C 处的切线CD 的斜率为2222x k =--. ………………11分 由四边形ABDC 为梯形,得//AB CD 或//AC BD .若//AB CD ,则22k k =--,即2220k k ++=, 因为方程2220k k ++=无解,所以AB 与CD 不平行. ………………12分若//AC BD ,则122k k -=-,即22210k k -+=, 因为方程22210k k -+=无解,所以AC 与BD 不平行. ……………13分所以四边形ABDC 不是梯形,与假设矛盾.因此四边形ABDC 不可能为梯形. ……………14分 6(本小题满分13分)解:(I )因为所求椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,焦距为223c =,所以3c =. 设过焦点且垂直于长轴的直线为x c =.因为过焦点且垂直于长轴的直线l 被椭圆截得的弦长为1, 代入椭圆方程解得:2b y a=±,即212b a =. 由22223,,1,2c a b c b a ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪=⎪⎩解得2,1,3.a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩所以所求椭圆的方程为: 2214x y +=. ……… 6分 (Ⅱ)设过点(3,0)M 的直线l 的斜率为k ,显然k 存在. (1)当0k =时,0+==uu r uu u r r uu u r OA OB tOP ,所以0t =.(2)当0k ≠时,设直线l 的方程为(3)y k x =-. 由22(3),14=-⎧⎪⎨+=⎪⎩y k x x y 消y 并整理得2222(14)243640k x k x k +-+-=.当2422244(14)(364)0k k k ∆=-+->时,可得2105k <<. 设112200(,),(,),(,)A x y B x y P x y ,则21222414k x x k +=+,212236414k x x k -⋅=+. 因为OA OB tOP +=uu r uu u r uu u r , 所以121200(,)(,)++=x x y y t x y . 所以20122124()(14)k x x x t t k =+=+ , 012122116()[()6](14)k y y y k x x k t t t k -=+=+-=+. 由点P 在椭圆上得222222222(24)1444(14)(14)k k t k t k +=++. 解得222236991414k t k k ==-++. 因为2105k <<,所以24045k <<.所以291145k <+<.所以2511914k <<+. 所以295914k <<+.所以299514k -<-<-+.所以2909414k<-<+. 所以204t <<.所以(2,0)(0,2)t ∈- . 综合(1) (2)可知(2,2)t ∈- ………13分。
2023年高考数学二轮复习专题解析几何1.直线的倾斜角与斜率的关系(1)倾斜角α的取值范围: .倾斜角为α(α≠90°)的直线的斜率k = ,当倾斜角为=α90°的直线斜率 .当∈α 时,k >0且k 随倾斜角α的增大而增大.当∈α 时时,k <0且k 随倾斜角α的增大而增大.(1)两点P 1(x 1,y 1),P (x 2,y 2)间的距离:|P 1P 2|= . (2)点P (x 0,y 0)到直线l :Ax +By +C =0的距离d = . (3)两条平行线间的距离:两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=0间的距离d = . 二.圆的方程 1.圆的方程形式:(1)标准方程: ,圆心坐标为 ,半径为 .(2)一般方程: ( ),圆心坐标为 ,半径r = . 2.点与圆的位置关系(1)几何法:利用点到圆心的距离d 与半径r 的关系判断:d >r ⇔点在圆外,d =r ⇔点在圆上;d <r ⇔点在圆内.(2)代数法:将点的坐标代入圆的标准(或一般)方程的左边,将所得值与r 2(或0)作比较,大于r2(或0)时,点在圆外;等于r2(或0)时,点在圆上;小于r2(或0)时,点在圆内.3.直线与圆的位置关系直线l :Ax+By +C=0(A2+B2≠0)与圆:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)的位置关系如下表.位置关系几何法:根据d=与r的大小关系代数法:联立消元得一元二次方程,根据判别式Δ的符号相交d<r Δ>0相切d=r Δ=0相离d>r Δ<0 4.圆与圆的位置关系表现形式位置关系几何表现:圆心距d与r1、r2的关系代数表现:两圆方程联立组成的方程组的解的情况相离d>无解外切d=一组实数解相交<d<两组不同实数解内切d=(r1≠r2)一组实数解内含≤d<(r1≠r2)无解三.椭圆、双曲线、抛物线的定义及几何性质椭圆双曲线抛物线定义在平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫.||P F1|+|P F2|=2a(2a>|F1F2|=2c)在平面内动点P与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为常数2a(0<2a<2c),则点P的轨迹叫.||P F1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|)在平面内定点F和定直线l,(点F直线l上),P到l距离为d,|PF|=d标准方程焦点在x轴上焦点在x轴上焦点在x轴正半轴上图象几何性质范围|x|≤,|y|≤|x|≥,y∈R x≥,y∈R 顶点,对称性关于、和对称关于对称例1:(1)经过两点A (4,2y +1),B (2,-3)的直线的倾斜角为3π4,则y =(2)直线x sin α-y +1=0的倾斜角的变化范围是 (3)经过点P (3,2)且在两坐标轴上的截距相等;(4)经过点A (-1,-3),倾斜角等于直线y =3x 的倾斜角的2倍.【变式训练1】(1)若直线l 的斜率为k ,倾斜角为α,且α∈⎣⎡⎭⎫π6,π4∪⎣⎡⎭⎫2π3,π,则k 的取值范围是________.(2)直线l 过点M (-1,2)且与以点P (-2,-3)、Q (4,0)为端点的线段恒相交,则l 的斜率范围是(3)△ABC 的三个顶点为A (-3,0),B (2,1),C (-2,3),求: ①BC 所在直线的方程;②BC 边上中线AD 所在直线的方程;③BC 边的垂直平分线DE 所在直线的方程.考向2:两条直线的位置关系及距离公式例2:(1)若直线l 1:mx -y -2=0与直线l 2:(2-m )x -y +1=0互相平行,则实数m 的值为(2)已知直线l 1:2ax +(a +1)y +1=0,l 2:(a +1)x +(a -1)y =0,若l 1⊥l 2,则a = (3)已知点P (4,a )到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围是________.(4)若两平行直线3x -2y -1=0,6x +ay +c =0之间的距离为21313,则c 的值是________.【变式训练2】 (1)“a =-1”是“直线ax +3y +3=0和直线x +(a -2)y +1=0平行”的 条件。
《高考解析几何二轮复习资料》第一讲 《直线与圆篇》类型一 直线方程[例1](2012年高考浙江卷)设a ∈R ,则“a =1”是“直线l 1:ax +2y -1=0与直线l 2:x +(a +1)y +4=0平行”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件练习1.在平面直角坐标系xOy 中,已知A (0,-1),B (-3,-4)两点,若点C 在∠AOB 的平分线上,且|OC →|=10,则点C 的坐标是________.类型二 圆的方程[例2](2012年杭州五校联考)过圆x 2+y 2=4外一点P (4,2)作圆的两条切线,切点分别为A 、B ,则 △ABP 的外接圆的方程是( )A .(x -4)2+(y -2)2=1B .x 2+(y -2)2=4C .(x +2)2+(y +1)2=5D .(x -2)2+(y -1)2=5练习2.(2012年长春高三摸底)已知关于x ,y 的方程C :x 2+y 2-2x -4y +m =0. (1)当m 为何值时,方程C 表示圆;(2)在(1)的条件下,若圆C 与直线l :x +2y -4=0相交于M 、N 两点,且|MN |=455,求m 的值.类型三 直线与圆的位置关系[例3](2012年高考天津卷)设m ,n ∈R ,若直线(m +1)x +(n +1)y -2=0与圆(x -1)2+(y -1)2=1相切,则m +n 的取值范围是( )A .[1-3,1+ 3 ]B .(-∞,1- 3 ]∪[1+3,+∞)C .[2-22,2+2 2 ]D .(-∞,2-2 2 ]∪[2+22,+∞)练习3.由直线y =x +2上的点P 向圆C :(x -4)2+(y +2)2=1引切线PT (T 为切点),当|PT |最小时,点P 的坐标是( ) A .(-1,1) B .(0,2) C .(-2,0)D .(1,3)练习4.(2012·临沂一模)直线l 过点(4,0)且与圆(x -1)2+(y -2)2=25交于A 、B 两点,如果|AB |=8,那么直线l 的方程为________.练习5.直线y =kx +3与圆(x -1)2+(y +2)2=4相交于M 、N 两点,若|MN |≥23,则k 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,-125B.⎝⎛⎦⎤-∞,-125C.⎝⎛⎭⎫-∞,125D.⎝⎛⎦⎤-∞,125 高考真题1.(2012年高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx-2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.2.[2012·陕西卷] 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3.[2012·重庆卷] 对任意的实数k ,直线y =kx +1与圆x 2+y 2=2的位置关系一定是( ) A .相离 B .相切 C .相交但直线不过圆心 D .相交且直线过圆心第二讲 圆锥曲线篇 (一)基础知识部分1、圆锥曲线的定义:(1)8=表示的曲线是 。
二轮专题复习——解析几何一.专题内容分析解析几何:解析几何综合问题(椭圆或抛物线)及基本解答策略+圆锥曲线的定义和几何性质+直线与圆+极坐标、参数方程+线性规划二.解答策略与核心方法、核心思想 圆锥曲线综合问题的解答策略:核心量的选择:常见的几何关系与几何特征的代数化:①线段的中点:坐标公式②线段的长:弦长公式;解三角形③三角形面积: 21底×高,正弦定理面积公式④夹角:向量夹角;两角差正切;余弦定理;正弦定理面积公式⑤面积之比,线段之比:面积比转化为线段比,线段比转化为坐标差之比 ⑥三点共线:利用向量或相似转化为坐标差之比 ⑦垂直平分:两直线垂直的条件及中点坐标公式 ⑧点关于直线的对称,点关于点,直线关于直线对称 ⑨直线与圆的位置关系⑩等腰三角形,平行四边形,菱形,矩形,正方形,圆等图形的特征代数运算:设参、消参重视基本解题思路的归纳与整理但不要模式化,学会把不同类型的几何问题转化成代数形式.三.典型例题分析1.(海淀区2017.4)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,且||4AB =,离心率为12. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设点(4,0)Q , 若点P 在直线4x =上,直线BP 边形APQM 为梯形?若存在,求出点P解法1:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ AP MQ k k =.设点0(4,)P y ,11(,)M x y ,06AP y k =,114MQ y k x =-,∴01164y y x =-① ∴直线PB 方程为0(2)2yy x =-, 由点M 在直线PB 上,则011(2)2y y x =-② ①②联立,0101(2)264y x y x -=-,显然00y ≠,可解得1x =又由点M 在椭圆上,211143y +=,所以132y =±,即3(1,)2M ±, 将其代入①,解得03y =±,∴(4,3)P ±.解法2:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, AP MQ k k =, 显然直线AP 斜率存在,设直线AP 方程为(2)y k x =+.由(2)4y k x x =+⎧⎨=⎩,所以6y k =,所以(4,6)P k ,又(2,0)B ,所以632PB k k k ==.∴直线PB 方程为3(2)y k x =-,由223(2)34120y k x x y =-⎧⎨+-=⎩,消y ,得2222(121)484840k x k x k +-+-=.又(2,0)B , 所以212482121k x k +=+,即212242121k x k -=+,∴112123(2)121ky k x k -=-=+.∴22224212(,)121121k k M k k --++.由APMQ k k =可得22212612124264121kk k k k -+=--+, 解得12k =±, ∴3(1,)2M ±,(4,3)P ±,解法3:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, AP MQ k k = . 显然直线MB 存在斜率且斜率不为0,∴设直线MB 方程为2x ty =+(0)t ≠.24x ty x =+⎧⎨=⎩由,得2(4,)P t .∴2163APt k t ==,由22234120x ty x y =+⎧⎨+-=⎩得22(34)120t y ty ++=, 设11(,)M x y ,又因为(2,0)B ,∴121234ty t -=+, ∴211268234t x ty t -+=+=+,即2226812(,)3434t tM t t -+-++.由APMQ k k =,所以22212134683434tt t t t -+=-+-+,解得23t =±解法4:假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形. 由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, 所以||1||2BM BP =. 过点M 作M H AB ⊥于H ,则有||||BH BQ =∴||1BH =,∴(1,0)H ,即11x =,代入椭圆方程,求得∴(4,3)P ±.2.(东城区2016.4理科)已知抛物线2:2(C y px p =>x 轴)过点F 且与抛物线C 交于,A B 两点,直线OA 与OB 的斜率之积为p -.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)若M 为线段AB 的中点,射线OM 交抛物线C 于点D ,求证:2OD OM>.备注:以抛物线为背景,核心变量的选择(直线方程的不同形式);几何特征翻译代数关系(先转化再翻译)解:(Ⅰ)因为直线AB 过点F 且与抛物线C 交于,A B 两点,(,0)2PF , 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB (不垂直x 轴)的方程可设为()(0)2py k x k =-≠. 所以2112(0)y px p =>,2222y px =. 因为直线OA 与OB 的斜率之积为p -, 所以1212y y p x x =-. 所以221212()y y p x x =,得 124x x =. ……4分 由2(),22,p y k x y px ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 消y 得22222(2)04k p k x k p p x -++= 其中 22222(2)0k p p k p k =+->V所以2124p x x =, 21222k P P x x k ++=. 所以4p =,抛物线2:8C y x =. ……8分 (Ⅱ)设0033(,),(,)M x y P x y ,因为M 为线段AB 的中点,所以2201222122(2)()22k P P k x x x k k ++=+==,004(2)y k x k =-=. 所以直线OD 的斜率为02022op y kk x k ==+. 直线OD 的方程为222op ky k x x k ==+代入抛物线2:8C y x =的方程, 得22322(2)k x k +=.所以23(2)x k x =+.因为 20k >, 所以23(2)2OD x k OMx ==+>. ……13分 3.(东城区2018.5文科)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为(1,0)F ,离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ),A B 是椭圆C 在y 轴右侧部分上的两个动点,若原点O 到直线ABABF的周长为定值.解:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)①当AB 垂直于x 轴时,可得 4AF BF AB ++=. ②当AB 不垂直于x 轴时,设AB 的方程为m kx y +=. 因为原点O 到直线AB=223(1)m k =+.由22,1,43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84120k x kmx m +++-=,即222(34)8120k x kmx k +++=.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122834km x x k -+=+,21221234k x x k=+.所以12|||AB x x =-====24||||34m k k =+. 因为A ,B 在y 轴右侧,所以0mk <,所以24||34mkAB k=-+. 22222111122111(1)(1)3(1)41124(2)42.x AF x y x x x x =-+=-+-=-+=-又所以11||22AF x =-,同理21||22BF x =-. 所以121||||4()2AF BF x x +=-+221844()423434km kmk k -=-=+++. 所以2244||||||443434km kmAF BF AB k k ++=+-=++.综上,△ABF 的周长等于椭圆C 的长轴长4.解法2:作OH AB ⊥于H ,所以||OH =所以2222222211111||||||33(1)344x x AH OA OH x y x =-=+-=+--=,即1||2x AH =, 同理2|B |2x H =, 所以121||||||()2AB AH BH x x =+=+, 又11||22AF x =-,同理21||22BF x =-. 所以.1212111||||||22()4222AF BF AB x x x x ++=-+-++= 综上,△ABF 的周长等于椭圆C 的长轴长4.解析几何选择填空题练习:1.(2018年全国3卷)设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,O 是原点.过2F作C 一条渐近线的垂线,垂足为P.若1|||PF OP = ,则C 的离心率为( )2分析:由题可知22||,||PF b OF c == ,所以||PO a =, 在2Rt POF ∆中,222||cos ||PF bPF O OF c∠== , 又在12PF F ∆中,2222121212|PF ||FF |||cos 22|PF ||FF |PF PF O +-∠=⋅,=,所以b c = 所以223c a =,所以离心率ce a==.故选C. 解法二:过左焦点作渐近线的垂线,垂足为Q ,利用直角三角形勾股定理建立关系,可求。
解析几何第1讲直线与圆一、单项选择题1.直线l经过两条直线x-y+1=0和2x+3y+2=0的交点,且平行于直线x-2y+4=0,则直线l的方程为()A.x-2y-1=0 B.x-2y+1=0C.2x-y+2=0 D.2x+y-2=02.(2022·福州)已知A(-3,0),B(3,0),C(0,3),则△ABC外接圆的方程为() A.(x-1)2+y2=2B.(x-1)2+y2=4C.x2+(y-1)2=2D.x2+(y-1)2=43.(2022·新高考全国Ⅱ)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图,其中DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为DD1OD1=0.5,CC1DC1=k1,BB1CB1=k2,AA1BA1=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则k3等于()A.0.75 B.0.8C.0.85 D.0.94.过圆C:(x-1)2+y2=1外一点P作圆C的两条切线P A,PB,切点分别为A,B,若P A⊥PB,则点P到直线l:x+y-5=0的距离的最小值为()A.1 B. 2C.2 2 D.3 25.与直线x-y-4=0和圆(x+1)2+(y-1)2=2都相切的半径最小的圆的方程是() A.(x+1)2+(y+1)2=2B.(x+1)2+(y+1)2=4C.(x-1)2+(y+1)2=2D .(x -1)2+(y +1)2=46.已知圆O :x 2+y 2=94,圆M :(x -a )2+(y -1)2=1,若圆M 上存在点P ,过点P 作圆O 的两条切线,切点分别为A ,B ,使得∠APB =π3,则实数a 的取值范围是( ) A .[-15,15]B .[-3,3]C .[3,15]D .[-15,-3]∪[3,15]7.已知圆C 1:(x +6)2+(y -5)2=4,圆C 2:(x -2)2+(y -1)2=1,M ,N 分别为圆C 1和C 2上的动点,P 为x 轴上的动点,则|PM |+|PN |的取值范围是( )A .[6,+∞)B .[7,+∞)C .[10,+∞)D .[15,+∞)8.(2022·菏泽质检)瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC ,|AB |=|AC |,点B (-1,1),点C (3,5),过其“欧拉线”上一点Р作圆O :x 2+y 2=4的两条切线,切点分别为M ,N ,则|MN |的最小值为( ) A. 2B .2 2 C. 3D .2 3二、多项选择题9.已知直线l 过点(3,4),点A (-2,2),B (4,-2)到l 的距离相等,则l 的方程可能是( )A .x -2y +2=0B .2x -y -2=0C .2x +3y -18=0D .2x -3y +6=010.在平面直角坐标系中,圆C 的方程为x 2+y 2-4x =0.若直线y =k (x +1)上存在一点P ,使过点P 所作的圆的两条切线相互垂直,则实数k 的可能取值是( )A .1B .2C .3D .411.(2022·南通)已知P 是圆O :x 2+y 2=4上的动点,直线l 1:x cos θ+y sin θ=4与l 2:x sin θ-y cos θ=1交于点Q ,则( )A .l 1⊥l 2B .直线l 1与圆O 相切C .直线l 2与圆O 截得弦长为2 3D .|PQ |长的最大值为17+212.(2022·龙岩质检)已知点P (x 0,y 0)是直线l :x +y =4上的一点,过点P 作圆O :x 2+y 2=2的两条切线,切点分别为A ,B ,连接OA ,OB ,则( )A .当四边形OAPB 为正方形时,点P 的坐标为(2,2)B .|P A |的取值范围为[6,+∞)C .当△P AB 为等边三角形时,点P 的坐标为(1,3)D .直线AB 过定点⎝⎛⎭⎫12,12三、填空题13.与直线2x -y +1=0关于x 轴对称的直线的方程为__________________.14.过点P (2,2)的直线l 与圆(x -1)2+y 2=1相切,则直线l 的方程为____________________.15.(2022·杭州模拟)在平面直角坐标系中,已知第一象限内的点A 在直线l :y =2x 上,B (5,0),以AB 为直径的圆C 与直线l 的另一个交点为D .若AB ⊥CD ,则圆C 的半径等于________.16.若抛物线y =x 2+ax +b 与坐标轴分别交于三个不同的点A ,B ,C ,则△ABC 的外接圆恒过的定点坐标为________.。
二轮复习——解析几何一.专题内容分析解析几何:解析几何综合问题(椭圆或抛物线)及基本解答策略+圆锥曲线的定义和几何性质+直线与圆+极坐标、参数方程+线性规划二.解答策略与核心方法、核心思想 圆锥曲线综合问题的解答策略: 核心量的选择:常见的几何关系与几何特征的代数化:①线段的中点:坐标公式②线段的长:弦长公式;解三角形③三角形面积: 21底×高,正弦定理面积公式④夹角:向量夹角;两角差正切;余弦定理;正弦定理面积公式⑤面积之比,线段之比:面积比转化为线段比,线段比转化为坐标差之比 ⑥三点共线:利用向量或相似转化为坐标差之比 ⑦垂直平分:两直线垂直的条件及中点坐标公式 ⑧点关于直线的对称,点关于点,直线关于直线对称 ⑨直线与圆的位置关系⑩等腰三角形,平行四边形,菱形,矩形,正方形,圆等图形的特征代数运算:设参、消参重视基本解题思路的归纳与整理但不要模式化,学会把不同类型的几何问题转化成代数形式.三.典型例题分析1.(海淀区2017.4)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A ,B ,且||4AB =,离心率为12. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设点(4,0)Q , 若点P 在直线4x =上,直线BP 边形APQM 为梯形?若存在,求出点P解法1:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ AP MQ k k =.设点0(4,)P y ,11(,)M x y ,06AP y k =,114MQ y k x =-,∴01164y y x =-① ∴直线PB 方程为0(2)2yy x =-, 由点M 在直线PB 上,则011(2)2y y x =-② ①②联立,0101(2)264y x y x -=-,显然00y ≠,可解得1x =又由点M 在椭圆上,211143y +=,所以132y =±,即3(1,)2M ±,将其代入①,解得03y =±,∴(4,3)P ±.解法2:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, AP MQ k k =, 显然直线AP 斜率存在,设直线AP 方程为(2)y k x =+.由(2)4y k x x =+⎧⎨=⎩,所以6y k =,所以(4,6)P k ,又(2,0)B ,所以632PB k k k ==.∴直线PB 方程为3(2)y k x =-,由223(2)34120y k x x y =-⎧⎨+-=⎩,消y ,得2222(121)484840k x k x k +-+-=.又(2,0)B , 所以212482121k x k +=+,即212242121k x k -=+,∴112123(2)121ky k x k -=-=+.∴22224212(,)121121k k M k k --++.由APMQ k k =可得22212612124264121k k k k k -+=--+, 解得12k =±, ∴3(1,)2M ±,(4,3)P ±,解法3:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形.由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, AP MQ k k = . 显然直线MB 存在斜率且斜率不为0,∴设直线MB 方程为2x ty =+(0)t ≠.24x ty x =+⎧⎨=⎩由,得2(4,)P t .∴2163APt k t ==,由22234120x ty x y =+⎧⎨+-=⎩得22(34)120t y ty ++=, 设11(,)M x y ,又因为(2,0)B ,∴121234ty t -=+, ∴211268234t x ty t -+=+=+,即2226812(,)3434t tM t t -+-++.由APMQ k k =,所以22212134683434tt t t t -+=-+-+,解得23t =±解法4:假设存在点,P 使得四边形APQM 为梯形. 由题可知,显然,AM PQ 不平行,所以AP 与MQ 平行, 所以||1||2BM BP =. 过点M 作MH AB ⊥于H ,则有||||BH BQ ∴||1BH =,∴(1,0)H ,即11x =,代入椭圆方程,求得∴(4,3)P ±.2.(东城区2016.4理科)已知抛物线2:2(C y px p =>x 轴)过点F 且与抛物线C 交于,A B 两点,直线OA 与OB 的斜率之积为p -.(Ⅰ)求抛物线C 的方程;(Ⅱ)若M 为线段AB 的中点,射线OM 交抛物线C 于点D ,求证:2ODOM>. 备注:以抛物线为背景,核心变量的选择(直线方程的不同形式);几何特征翻译代数关系(先转化再翻译)解:(Ⅰ)因为直线AB 过点F 且与抛物线C 交于,A B 两点,(,0)2PF , 设11(,)A x y ,22(,)B x y ,直线AB (不垂直x 轴)的方程可设为()(0)2py k x k =-≠. 所以2112(0)y px p =>,2222y px =.因为直线OA 与OB 的斜率之积为p -, 所以1212y y p x x =-. 所以221212()y y p x x =,得 124x x =. ……4分 由2(),22,p y k x y px ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 消y 得22222(2)04k p k x k p p x -++= 其中 22222(2)0k p p k p k =+->V所以2124p x x =, 21222k P P x x k ++=. 所以4p =,抛物线2:8C y x =. ……8分 (Ⅱ)设0033(,),(,)M x y P x y ,因为M 为线段AB 的中点,所以2201222122(2)()22k P P k x x x k k ++=+==,004(2)y k x k=-=. 所以直线OD 的斜率为02022op y kk x k ==+. 直线OD 的方程为222op ky k x x k ==+代入抛物线2:8C y x =的方程, 得22322(2)k x k +=.所以23(2)x k x =+.因为 20k >, 所以230(2)2OD xk OM x ==+>. ……13分 3.(东城区2018.5文科)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为(1,0)F ,离心率为12.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ),A B 是椭圆C 在y 轴右侧部分上的两个动点,若原点O 到直线AB 的距离为3,证明:△ABF的周长为定值.解:(Ⅰ)椭圆C 的方程为22143x y +=.(Ⅱ)①当AB 垂直于x 轴时,可得 4AF BF AB ++=. ②当AB 不垂直于x 轴时,设AB 的方程为m kx y +=. 因为原点O 到直线AB 的距离为3,所以231k=+,即223(1)m k =+.由22,1,43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得222(34)84120k x kmx m +++-=,即222(34)8120k x kmx k +++=.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122834km x x k -+=+,21221234k x x k=+. 所以222121212||1||1()4AB k x x k x x x x =+-=++-222228121()43434km k k k-=+-⨯++2222226448(34)(34)3k m k k k -+=⨯+ 33=⨯24||||34m k k =+. 因为A ,B 在y 轴右侧,所以0mk <,所以24||34mkAB k=-+. 22222111122111(1)(1)3(1)41124(2)42.x AF x y x x x x =-+=-+-=-+=-又所以11||22AF x =-,同理21||22BF x =-. 所以121||||4()2AF BF x x +=-+221844()423434km kmk k -=-=+++. 所以2244||||||443434km kmAF BF AB k k++=+-=++. 综上,△ABF 的周长等于椭圆C 的长轴长4. 解法2:作OH AB ⊥于H ,所以||3OH =,所以2222222211111||||||33(1)344x x AH OA OH x y x =-=+-=+--=, 即1||2x AH =, 同理2|B |2x H =, 所以121||||||()2AB AH BH x x =+=+, 又11||22AF x =-,同理21||22BF x =-. 所以.1212111||||||22()4222AF BF AB x x x x ++=-+-++= 综上,△ABF 的周长等于椭圆C 的长轴长4.解析几何选择填空题练习:1.(2018年全国3卷)设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,O 是原点.过2F作C 一条渐近线的垂线,垂足为P .若1||6|PF OP ,则C 的离心率为( ) 5232 分析:由题可知22||,||PF b OF c == ,所以||PO a =, 在2Rt POF ∆中,222||cos ||PF bPF O OF c∠== , 又在12PF F ∆中,2222121212|PF ||FF |||cos 22|PF ||FF |PF PF O +-∠=⋅,2224(6)b c a +-=,所以2224(6)b b c a c +-=所以223c a = ,所以离心率3ce a==.故选C. 解法二:过左焦点作渐近线的垂线,垂足为Q ,利用直角三角形勾股定理建立关系,可求。
2. 如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B , 交其准线l 于点C ,若BC =2BF ,且AF =3,则此抛物线的方程为_____.分析:∠BCB 1=30°, ∴∠AFx =60°.则△AA 1F 为等边三角形, 过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于K ,则KF =A 1F 1=12AA 1=12AF ,即p =32, ∴抛物线方程为y 2=3x .3. (2018年北京高考)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>,双曲线2222:1x y N m n-=.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为 ;双曲线N 的离心率为 .解析:连接BF ,根据椭圆的定义可知,||2BE c =,||||2BF EF a +=. 由图中ABCDEF 为正六边形,得60FEB ∠=o . 所以,在直角三角形BFE 中,||EF c =,||3BF c =. 故椭圆的离心率为||||||31(13)cBE BF EF =++.由题可知,双曲线的一条渐近线的方程为3y x =. 所以3ba=.2=.4.在极坐标系Ox 中,方程2sin ρθ=表示的圆为 D(A )(B )(C )(D )5.直线l的参数方程为=,1+3x y tìïïíï=ïî(t 为参数),则l 的倾斜角大小为C A .6π B . 3πC . 32πD .65π6.已知圆C 的参数方程为cos ,sin 2,x y θθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为sin cos 1ρθρθ+=,则直线截圆C 所得的弦长是_____________7.设集合210(,)|00x y P x y x m y m ⎧-+>⎫⎧⎪⎪⎪=+<⎨⎨⎬⎪⎪⎪->⎩⎩⎭≠∅, 集合{(,)|22}Q x y x y =-<,若P Q ⊆,则实数m 的取值范围是(A )1(,)3-∞(B )2(,)3-+∞(C )1[,)332-(D )[,)32-+∞答案.提示:由图可知,不等式组所表示的区域非空当且仅当点(m m ,-)位于直线012=+-y x 的下方,即()12+-<m m ,由此解得31<m 。