高二数学解析几何试题答案及解析
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高二数学解析几何试题答案及解析
1. 已知抛物线C的顶点为坐标原点,焦点在x轴上,直线y=x与抛物线C交于A,B两点,若P(2,2)为AB的中点,则抛物线C的方程为________.
【答案】y2=4x.
【解析】略
2. (12分)已知圆C过点A(,0)、B(,0),半径为2,且圆心在X轴上方。
(1)求圆C的方程
(2)求圆C关于直线对称的圆的方程。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)中求圆的方程可采用待定系数法,设出方程后将已知条件代入,解出参数得到方程;(2)中首先求圆心关于直线的对称圆心,进而得到对称圆的方程
试题解析:(1)设圆的方程为,半径为,代入已知两点得,解方程组得,所以方程为
(2)C(1,1)关于的对称点为(-2,2)
所以圆C关于直线对称的圆的方程为
【考点】1.圆的方程;2.点关于直线的对称点
3. 双曲线与抛物线相交于两点,公共弦恰好过它们的公共焦点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可知点在双曲线上,故,在
双曲线上,即
【考点】双曲线的离心率
4. 如图,⊙O上一点在直径上的射影为,且,,则⊙O的半径等于 . 【答案】5 【解析】先利用AB为圆的直径,判断出△ABC为直角三角形,进而利用射影定理求得AD,最后根据AB=AD+BD求得AB,则圆的半径可求.
AB为圆的直径,∴∠ACB=90°在Rt△ABC中由射影定理可知CD2=BD×AD,∴16=8×AD,∴AD=2,.
【考点】直角三角形中的射影定理
5. 由直线上的点向圆引切线,则切线长的最小值为 .
【答案】 【解析】圆心到直线的距离为,圆的半径为1,结合图形可知切线长的最小值为
【考点】1.数形结合法;2.直线与圆相切的位置关系
6. 己知圆和直线,在轴上有一点,在圆上有不与重合的两动点,设直线斜率为,直线斜率为,直线斜率为,
(l)若
①求出点坐标;
②交于,交于,求证:以为直径的圆,总过定点,并求出定点坐标.
(2)若:判断直线是否经过定点,若有,求出来,若没有,请说明理由.
【答案】(1),定点为;
(2)直线过定点.
【解析】第一问根据两斜率乘积等于,从而得到为直径,从而确定出点的坐标,应用直径所对的圆周角为直角,利用垂直关系,建立等量关系式,从而求得圆的方程,利用曲线过定点的原则,求得定点坐标;第二问想办法求得直线的方程,利用直线过定点问题的解决方法,从而求得直线所过的定点坐标.
试题解析:(1),又因为在圆上,所以为直径,故,
法一:设,令得,
,令得,且,故,
,
令,则,故.故定点坐标为:.
法二:,,得,
,,得,
故圆方程为:
由,令,则,故.则定点为.
(2)法一:解:设与圆联立得:,
由韦达定理:
,由得:,,同理,
再利用.
,,
直线过定点.
法二:可以先猜后证,,所以同号.
不妨设,则,与圆联立得,,则,与圆联立得,此时, 同理由圆对称性,当时,,此时点坐标,,
若直线过定点,则联立上述直线的方程,求出交点,
下面验证是否为定点.
设过且与圆有交点的直线斜率为,则直线方程为,代入圆方程得:
两交点.
由韦达定理:
,
故,
过定点.
【考点】曲线过定点问题.
7. 已知圆与圆,则两圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】两圆的圆心距为,圆半径为2,由勾股定理求得弦长为,故选B.
【考点】两圆的位置关系.
8. 若圆M的方程为,则圆M的参数方程为 . 【答案】 【解析】由圆的方程,可知圆心,半径为2.所以圆的参数方程为: . 【考点】参数方程与普通方程间的互化. 9. 写出满足下列条件的椭圆的标准方程:(本小题满分10分) (1)长轴长与短轴长的和为18,焦距为6且焦点在轴上
(2) 已知椭圆的中心在原点,且过点
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由长轴长与短轴长的和为18得到的关系式,由焦距为6得到值,结合得到,从而求得椭圆方程;(2)求椭圆方程采用待定系数法,首先设出椭圆方程,代入两点坐标,从而解方程组求得系数,得到椭圆方程
试题解析:(1) 长轴长与短轴长的和为18,焦距为6 ,因为焦点在椭圆上,所以方程为
(2)设椭圆方程为,所以方程为
【考点】椭圆的方程及性质
10. 若点是以为焦点的双曲线上一点,满足,且,则此双曲线的离心率为 .
【答案】
【解析】由双曲线的定义可知, ,,即.
,.
【考点】1双曲线的定义;2双曲线的离心率.
11. 设是椭圆的左右焦点,P为直线上一点,是底脚为的等腰三角形,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设交x轴于点M,∵是底角为30°的等腰三角形
∴,且,∵P为直线上一点,
,故选C.
【考点】椭圆的简单性质
12. 已知是抛物线的焦点,、是该抛物线上的两点,,则线段的中点到轴的距离为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【解析】设在准线上的射影分别为,则,,,所以到轴距离为,故选C.
【考点】抛物线的定义.
【名师点晴】利用抛物线的定义可解决的常见问题:
(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线;
(2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离、到准线的距离问题时,注意利用两者之间的转化在解题中的应用.
提醒:注意一定要验证定点是否在定直线上. 13. 已知点到双曲线的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率为 . 【答案】 【解析】因为双曲线的渐近线方程,点到渐近线的距离,所以,即,所以答案应填:. 【考点】1、双曲线几何性质;2、点到直线距离. 【方法点晴】本题主要考查双曲线的渐近线和双曲线的离心率,涉及点到直线的距离公式,属于中档题.在解题时注意点在轴上,由对称性其到两渐近线的距离相等,故可任选一条,得到关系后,注意转化成的关系,从而得出离心率. 14. 已知椭圆()上的点P到左、右两焦点的距离之和为,离心率为. (1)求椭圆的方程; 过右焦点的直线交椭圆于A、B两点. 若y轴上一点满足,求直线斜率k的值; (2)是否存在这样的直线,使的最大值为(其中O为坐标原点)?若存在,求直线方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)或,.
【解析】(1)先利用椭圆的定义,得到,再利用离心率公式和进行求解;(2)先设出直线方程,联立直线与椭圆的方程,得到关于的一元二次方程,利用根与系数的关系和在线段的垂直平分线上进行求解;利用点到直线的距离公式和弦长公式求三角形的面积,再求其最值,但要注意斜率不存在的情况.
试题解析:(1),∴,
∵,∴,
∴.
椭圆的标准方程为.
(2)已知,设直线的方程为,,,
联立直线与椭圆方程,化简得:,
∴,,,
∴AB的中点坐标为G.
(1)时,不满足条件;
当时,∵,∴,
整理得:,解得或.
(2)当直线无斜率时,设直线方程为,代入椭圆方程,此时,, 当直线存在斜率时,,
∵,,∴,∴,
综上,当直线方程为时,.
∴满足题意的直线存在,方程为.
【考点】1.椭圆的定义;2.椭圆的标准方程;3.直线与椭圆的位置关系.
【易错点睛】本题主要考查椭圆的定义、标准方程以及直线与椭圆的位置关系,属于难题;在处理直线与圆、直线与圆锥曲线的位置关系时,往往第一步设直线方程时容易忽视“直线的斜率不存在”这一特殊情况,导致结果错误不得分或步骤不全而失分,如本题(2)中,当斜率不存在时的直线刚好满足条件,且也只有这一条直线符合题意.
15. 已知椭圆G:(a>b>0)的离心率为,右焦点为(,0).斜率为1的直线l与椭圆G交于A,B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).
(1)求椭圆G的方程;
(2)求△PAB的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】由椭圆G的离心率为,右焦点为(,0)得,由此能求出椭圆G的方程;(2) 设l:y=x+b,代入椭圆方程得4x2+6mx+3m2-12=0根据韦达定理,所以,由此能求出△PAB的面积
试题解析:(1)解:由已知得,,.解得.
又b2=a2-c2=4,所以椭圆G的方程为.
(2)解:设直线l的方程为y=x+m.
由得4x2+6mx+3m2-12=0.①
设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(x1<x2),AB中点为E(x0,y0),
则,y0=x0+m=.
因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB.
所以PE的斜率.解得m=2.
此时方程①为4x2+12x=0.解得x1=-3,x2=0.
所以y1=-1,y2=2.所以|AB|=.此时,点P(-3,2)到直线AB:x-y+2=0的距离为,所以△PAB的面积S=|AB|·d=.
【考点】1.直线与圆锥曲线的综合问题;2.椭圆的标准方程
16. 直线与圆交于两点,则(是原点)的面积为( )
A. B. C. D. 【答案】A
【解析】圆心在直线上,则,点到直线的距离为,则.故本题答案选.
【考点】直线与圆的位置关系 点到直线的距离
17. 如果直线与椭圆相交于A、B两点,直线与该椭圆相交于C、D两点,且是平行四边形,则的方程是 . 【答案】. 【解析】由题意可知,直线,所以的斜率为,又因为是平行四边形,过点,所以过点,所以直线的方程是,即,故应填. 【考点】1、直线的方程;2、直线与椭圆的位置关系. 【思路点睛】本题主要考查直线的方程和直线与椭圆的位置关系,渗透着数形结合的数学思想,属中档题. 其解题的一般思路为:首先根据平行四边形的基本性质可得直线,即可得出直线的斜率;然后由 对称性可得出直线的方程过点,最后由点斜式方程即可得出直线的方程.其解题的关键是正确 地运用椭圆的简单几何性质和平面图形的几何性质. 18. 已知的三个顶点的坐标为. (1)求边上的高所在直线的方程; (2)若直线与平行,且在轴上的截距比在轴上的截距大1,求直线与两条坐标轴围成的三角形的周长.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)在求直线方程时,应先选择恰当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件,用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直的直线或经过原点的直线,故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;(2)当两条直线的斜率都存在时,两条直线平行,则这两条直线的斜率相等,当两条直线垂直时,斜率之积为.
试题解析:(1),∴边上的高所在直线的斜率为
又∵直线过点 ∴直线的方程为:,即
(2)设直线的方程为:,即
解得: ∴直线的方程为:
∴直线过点三角形斜边长为
∴直线与坐标轴围成的直角三角形的周长为.
【考点】1、直线方程;2、两条直线的位置关系.
19. 已知椭圆的右焦点为,点在椭圆