2013年全国各省(市)高考数学试题分类汇编(解析几何)_2
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. AE D CBO第15题图2013年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(18选修4:几何证明选讲、坐标系与参数方程、不等式选讲、矩阵与变换)一、几何证明选讲:选修4—1;几何证明选讲1. (2013北京理)如图,AB 为圆O 的直径,PA 为圆O 的切线,PB 与圆O 相交于D ,若PA =3,PD ∶DB =9∶16,则PD =________,AB =________.答案 954解析 由PD ∶DB =9∶16.设PD =9a ,DB =16a ,由切割线定理,PA 2=PD·PB ,即9= 9a ×25a ,∴a =15,所以PD =95.在Rt △PAB 中,PB =25a =5,∴AB =PB 2-PA 2=52-32=4.2.(2013广东文) 如图3,在矩形ABCD中,AB =3BC =,BE AC ⊥,垂足为E ,则ED = .【解析】本题对数值要敏感,由AB =3BC =,可知60BAC ∠=从而30AE CAD =∠=,21DE ==【品味填空题】选做题还是难了点,比理科还难些.3. (2013广东理) 如图,AB 是圆O 的直径,点C 在圆O 上,延长BC 到D 使BC CD =,过C 作圆O 的切线交AD 于E .若6AB=,2ED =,则BC =_________.【解析】ABC CDE ∆∆,所以AB BCCD DE =,又 BC CD =,所以212BC AB DE =⋅=,从而BC =.4、(2013湖北理) 如图,圆O 上一点C 在直线AB 上的射影为D ,点D 在半径OC 上的射影为E 。
若3AB AD =,则CEEO的值为 。
【解析与答案】由射影定理知()()2222812AD AB AD CE CD AD BDEO OD OA AD AB AD -====-⎛⎫- ⎪⎝⎭【相关知识点】射影定理,圆幂定理图3OD EBA第15题图C5. (2013湖南理) 如图2的O 中,弦,,2,AB CD P PA PB ==相交于点 1PD O =,则圆心到弦CD 的距离为 .【答案】23 【解析】 ,由相交弦定理得5,4==⇒⋅=⋅DC PC PC DP PB AP23)2(22=-=PC r d CD 的距离圆心到6. (2013陕西文) 如图, AB 与CD 相交于点E , 过E 作BC 的平行线与AD 的延长线相交于点P . 已知A C ∠=∠, PD = 2DA = 2, 则PE = . B 【答案】.6 【解析】 ..//BAD PED BAD BCD PED BCD PE BC ∠=∠⇒∠=∠∠=∠∴且在圆中.6.623∽2==⋅=⋅=⇒=⇒∆∆⇒PE PD PA PE PEPDPA PE APE EPD 所以 7.(2013陕西理) 如图, 弦AB 与CD 相交于O 内一点E , 过E 作BC的延长线相交于点P . 已知PD =2DA =2, 则 .【解析】.//BAD BCD PED BCD PE BC ⇒∠=∠∠=∠∴且在圆中.6.623∽2==⋅=⋅=⇒=⇒∆∆⇒PE PD PA PE PEPDPA PE APE EPD 所以 8. (2013天津文) 如图, 在圆内接梯形ABCD 中, AB //DC , 过点A 作圆的切线与CB 的延长线交于点E . 若AB = AD = 5, BE = 4, 则弦BD 的长为 . 【答案】152【解析】连结AC,则EAB ACB ADB ABD DCA ∠=∠=∠=∠=∠,所以梯形ABCD 为等腰梯形,所以5BC AD ==,所以24936AE BE CE =⋅=⨯=,所以6AE =,所以2222226543cos 22654AE AB BE EAB AE AB ++-===⋅⨯⨯.又2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅,即222355254BD BD =+-⨯⋅⨯,整理得21502BD BD -=,解得152BD =。
解析几何专题汇编1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12x D .y =±x解析:选C.由e =52,得c a =52,∴c =52a ,b =c 2-a 2=12a .而x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b ax , ∴所求渐近线方程为y =±12x .2.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为( )A .2B .2 2C .2 3D .4解析:选C.设P (x 0,y 0),则|PF |=x 0+2=42, ∴x 0=32, ∴y 20=42x 0=42×32=24, ∴|y 0|=2 6.∵F (2,0),∴S △POF =12|OF |·|y 0|=12×2×26=2 3.3.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( )A.x 245+y 236=1B.x 236+y 227=1C.x 227+y 218=1D.x 218+y 29=1 解析:选D.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b 2=1, ①x 22a 2+y 22b 2=1. ②①-②得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2=-(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2, ∴y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2). ∵x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,∴k AB =b 2a2.而k AB =0-(-1)3-1=12,∴b 2a 2=12,∴a 2=2b 2, ∴c 2=a 2-b 2=b 2=9,∴b =c =3,a =32,∴E 的方程为x 218+y 29=1.4.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点, PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为( )A.36B.13C.12D.33 解析:选D.如图,由题意知s in 30°=|PF 2||PF 1|=12, m∴|PF 1|=2|PF 2|.又∵|PF 1|+|PF 2|=2a ,∴|PF 2|=2a3.∴tan 30°=|PF 2||F 1F 2|=2a32c =33.∴c a =33.故选D. 5.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点.若|AF |=3|BF |,则l 的方程为( )A .y =x -1或y =-x +1B .y =33(x -1)或y =-33(x -1)C .y =3(x -1)或y =-3(x -1)D .y =22(x -1)或y =-22(x -1)解析:选C.设直线AB 的倾斜角为θ,由题意知p =2,F (1,0),|AF ||BF |=3.又1|F A |+1|FB |=2p , ∴13|BF |+1|BF |=1, ∴|BF |=43,|AF |=4,∴|AB |=163.又由抛物线焦点弦公式:|AB |=2psin 2,∴163=4sin 2θ, ∴s in 2θ=34,∴s in θ=32,∴k =tan θ=±3.故选C.6.(2013·高考大纲全国卷)椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1、A 2,点P 在C 上且直线P A 2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线P A 1斜率的取值范围是 ( )A .[12,34]B .[38,34]C .[12,1]D .[34,1]解析:选B.由题意可得A 1(-2,0),A 2(2,0),当P A 2的斜率为-2时,直线P A 2的方程为y=-2(x -2),代入椭圆方程,消去y 化简得19x 2-64x +52=0,解得x =2或x =2619.由点P在椭圆上得点P (2619,2419),此时直线P A 1的斜率k =38.同理,当直线P A 2的斜率为-1时,直线P A 2方程为y =-(x -2),代入椭圆方程,消去y 化简得7x 2-16x +4=0,解得x =2或x =27.由点P 在椭圆上得点P (27,127),此时直线P A 1的斜率k =34.数形结合可知,直线P A 1斜率的取值范围是[38,34].7.(2013·高考大纲全国卷)已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则C 的方程为( )A.x 22+y 2=1B.x 23+y 22=1C.x 24+y 23=1D.x 25+y 24=1 解析:选C.由题意知椭圆焦点在x 轴上,且c =1,可设C 的方程为x 2a 2+y 2a 2-1=1(a >1),由过F 2且垂直于x 轴的直线被C 截得的弦长|AB |=3,知点(1,32)必在椭圆上,代入椭圆方程化简得4a 4-17a 2+4=0,所以a 2=4或a 2=14(舍去).故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.8.(2013·高考大纲全国卷)已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A 、B 两点.若MA →·MB →=0,则k =( )A.12B.22C. 2 D .2解析:选D.抛物线C 的焦点为F (2,0),则直线方程为y =k (x -2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4+8k2,x 1x 2=4.所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4k =8k,y 1y 2=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-16.因为MA →·MB →=(x 1+2,y 1-2)·(x 2+2,y 2-2)=(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=x 1x 2+2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+8=0,将上面各个量代入,化简得k 2-4k +4=0,所以k =2. 9.(2013·高考山东卷)过点(3,1)作圆(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为 ( )A .2x +y -3=0B .2x -y -3=0C .4x -y -3=0D .4x +y -3=04解析:选A.设P (3,1),圆心C (1,0),切点为A 、B ,则P 、A 、C 、B 四点共圆,且PC 为圆的直径,∴四边形P ACB 的外接圆方程为(x -2)2+(y -12)2=54①,圆C :(x -1)2+y 2=1②,①-②得2x +y -3=0,此即为直线AB 的方程.10.(2013·高考山东卷)抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( )A.316B.38C.233 D.433解析:选D.∵双曲线C 2:x 23-y 2=1,∴右焦点为F (2,0),渐近线方程为y =±33x .抛物线C 1:y =12p x 2(p >0),焦点为F ′(0,p2).设M (x 0,y 0),则y 0=12p x 20.∵k MF ′=k FF ′,∴12p x 20-p 2x 0=p 2-2.①又∵y ′=1p x ,∴y ′|x =x 0=1p x 0=33.②由①②得p =433.11.(2013·高考浙江卷)如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62解析:选D.由椭圆可知|AF 1|+|AF 2|=4,|F 1F 2|=2 3. 因为四边形AF 1BF 2为矩形, 所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=12,所以2|AF 1||AF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)2-(|AF 1|2+|AF 2|2)=16-12=4,所以(|AF 2|-|AF 1|)2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 1||AF 2|=12-4=8,所以|AF 2|-|AF 1|=22, 因此对于双曲线有a =2,c =3,所以C 2的离心率e =c a =62.12.(2013·高考北京卷)直线l 过抛物线C :x 2=4y 的焦点且与y 轴垂直,则l 与C 所围成的图形的面积等于( )A.43 B .2 C.83 D.1623 解析:选C.∵抛物线方程为x 2=4y ,∴其焦点坐标为F (0,1),故直线l 的方程为y =1.如图所示,可知l 与C 围成的图形的面积等于矩形OABF 的面积与函数y =14x 2的图象和x 轴正半轴及直线x =2围成的图形的面积的差的2倍(图中阴影部分的2倍),即S =4-2⎠⎛02x 24d x =4-2·x 312⎪⎪⎪20=4-43=83. 13.(2013·高考天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y 2=2p x (p>0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( )A .1 B.32C .2D .3解析:选C.由已知得c a =2,所以a 2+b 2a 2=4,解得ba =3,即渐近线方程为y =±3x .而抛物线准线方程为x =-p 2,于是A ⎝⎛⎭⎫-p 2,-3p 2,B ⎝⎛⎭⎫-p 2,3p 2,从而△AOB 的面积为12·3p·p 2=3,可得p =2.14.(2013·高考北京卷)双曲线x 2-y 2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( ) A .m>12 B .m ≥1C .m>1D .m>2解析:选C.∵双曲线x 2-y2m=1的离心率e =1+m ,又∵e>2,∴1+m>2,∴m>1.15.(2013·高考福建卷)双曲线x 24-y 2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )A .25 B.45 C .255 D.455解析:选C.双曲线的渐近线为直线y =±12x ,即x ±2y =0,顶点为(±2,0),∴所求距离为d=|±2±0|5=255.16.(2013·高考天津卷)已知过点P(2,2)的直线与圆(x -1)2+y 2=5相切,且与直线a x -y +1=0垂直,则a =( )A .-12B .1C .2D.12解析:选C.由题意知圆心为(1,0),由圆的切线与直线a x -y +1=0垂直,可设圆的切线方程为x +ay +c =0,由切线x +ay +c =0过点P(2,2),∴c =-2-2a ,∴|1-2-2a|1+a 2=5,解得a =2.17.(2013·高考福建卷)双曲线x 2-y 2=1的顶点到其渐近线的距离等于( ) A .12 B.22 C .1 D. 2解析:选B.双曲线x 2-y 2=1的顶点坐标为(±1,0),渐近线为y =±x ,∴x ±y =0,∴顶点到渐近线的距离为d =|±1±0|2=22.18.(2013·高考湖南卷)在等腰直角三角形ABC 中,AB =AC =4,点P 是边AB 上异于A ,B 的一点.光线从点P 出发,经BC ,CA 发射后又回到点P(如图).若光线QR 经过△ABC 的重心,则AP 等于( )A .2B .1C .83 D.43 解析:选D.分别以AB ,AC 所在直线为x 轴,y 轴,A 为原点建立如图所示的平面直角坐标系.因为AB =AC =4,故B(4,0),C(0,4).设P(t,0)为线段AB 上的点,点P 关于AC 的对称点P ′(-t,0).点P 关于直线BC 的对称点为M(4,4-t).由光的反射定理知,点P ′,M 一定在直线RQ 上.又△ABC 的重心坐标为G(43,43),由题意知点G 在线段RQ 上,即P ′,G ,M 三点共线.∵P ′G →=(43+t ,43),MP ′→=(-4-t ,t -4),P ′G →∥MP ′→,∴(43+t)(-4+t)-43(-4-t)=0,解得t =43, 即|AP →|=43.19.(2013·高考辽宁卷)已知点O(0,0),A(0,b),B(a ,a 3).若△OAB 为直角三角形,则必有( )A .b =a 3B .b =a 3+1aC .(b -a 3)(b -a 3-1a)=0D .|b -a 3|+|b -a 3-1a|=0解析:选C.若以O 为直角顶点,则B 在x 轴上,则a 必为0,此时O ,B 重合,不符合题意;若∠A =π2,则b =a 3≠0.若∠B =π2,根据斜率关系可知a 2·a 3-b a=-1, 所以a(a 3-b)=-1,即b -a 3-1a=0.以上两种情况皆有可能,故只有C 满足条件. 20.(2013·高考陕西卷)已知点M(a ,b)在圆O :x 2+y 2=1外, 则直线a x +by =1与圆O 的位置关系是( )A .相切B .相交C .相离D .不确定解析:选B.由题意知点在圆外,则a 2+b 2>1,圆心到直线的距离d =1a 2+b2<1,故直线与圆相交.21.(2013·高考江西卷)过点(2,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,当△AOB 的面积取最大值时,直线l 的斜率等于( )A .33B .-33C .±33D .- 3解析:选B.由于y =1-x 2,即x 2+y 2=1(y ≥0),直线l 与x 2+y 2=1(y ≥0)交于A ,B 两点,如图所示,S △AOB =12·s in ∠AOB ≤12,且当∠AOB =90°时,S △AOB 取得最大值,此时AB =2,点O 到直线l 的距离为22,则∠OCB =30°,所以直线l 的倾斜角为150°,则斜率为-33.22.(2013·高考湖北卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1与C 2:y 2sin 2θ-x 2sin 2θtan 2θ=1的( )A .实轴长相等B .虚轴长相等C .焦距相等D .离心率相等解析:选D.双曲线C 1的焦点在x 轴上,a =co s θ,b =s in θ,c =1,因此离心率e 1=1cos θ;双曲线C 2的焦点在y 轴上,由于0<θ<π4,所以a =s in θ,b =s in θtan θ,c =sin 2θ+sin 2θtan 2θ,因此离心率e 2=sin 2θ+sin 2θtan 2θsin θ=sin θ1+tan 2θsin θ=1cos θ.故两条双曲线的实轴长、虚轴长、焦距都不相等,离心率相等.23.(2013·高考江西卷)已知点A(2,0),抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则|FM|∶|MN|=( )A .2∶ 5B .1∶2C . 1∶ 5D .1∶3 解析:选C.如图所示,由抛物线定义知|MF|=|MH|,所以|MF|∶|MN|=|MH|∶|MN|.由于△MHN ∽△FOA ,则|MH||HN|=|OF||OA|=12,则|MH|∶|MN|=1∶5, 即|MF|∶|MN|=1∶ 5.24.(2013·高考湖北卷)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2sin 2θ-y 2cos 2θ=1与C 2:y 2cos 2θ-x 2sin 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:选D.双曲线C 1和C 2的实半轴长分别是s in θ和co s θ,虚半轴长分别是co s θ和s in θ,则半焦距c 都等于1,故选D.25.(2013·高考四川卷)抛物线y 2=8x 的焦点到直线x -3y =0的距离是( ) A .2 3 B .2 C . 3 D .1解析:选D.抛物线y 2=8x 的焦点为F(2,0),则d =|2-3×0|12+(-3)2=1.故选D. 26.(2013·高考四川卷)从椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP(O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是( )A .24 B.12 C .22 D.32解析:选C.设P(-c ,y 0),代入椭圆方程求得y 0,从而求得k OP ,由k OP =k AB 及e =ca可得离心率e.由题意设P(-c ,y 0),将P(-c ,y 0)代入x 2a 2+y 2b 2=1,得c 2a 2+y 20b 2=1,则y 20=b 2⎝⎛⎭⎫1-c 2a 2=b 2·a 2-c 2a2=b 4a2. ∴y 0=b 2a 或y 0=-b 2a (舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a ,∴k OP =-b 2ac.∵A(a,0),B(0,b),∴k AB =b -00-a =-ba .又∵AB ∥OP ,∴k AB =k OP ,∴-b a =-b 2ac,∴b =c.∴e =c a =c b 2+c2=c 2c 2=22.故选C.27.(2013·高考四川卷)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )A .12 B.32 C .1 D. 3解析:选B.由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为3x -y =0或3x +y =0,则焦点到渐近线的距离d 1=|3×1-0|(3)2+(-1)2=32 或d 2=|3×1+0|(3)2+12=32. 28.(2013·高考重庆卷)已知圆C 1:(x -2)2+(y -3)2=1,圆C 2:(x -3)2+(y -4)2=9,M ,N 分别是圆C 1,C 2上的动点,P 为x 轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为( )A .52-4 B.17-1 C .6-2 2 D.17解析:选A.设P(x ,0),设C 1(2,3)关于x 轴的对称点为C 1′(2,-3),那么|PC 1|+|PC 2|=|PC 1′|+|PC 2|≥|C ′1C 2|=(2-3)2+(-3-4)2=5 2.而|PM|=|PC 1|-1,|PN|=|PC 2|-3, ∴|PM|+|PN|=|PC 1|+|PC 2|-4≥52-4. 29.(2013·高考重庆卷)设P 是圆(x -3)2+(y +1)2=4上的动点,Q 是直线x =-3上的动点,则|PQ|的最小值为( )A .6B .4C .3D .2 解析:选B.如图,圆心M(3,-1)与定直线x =-3的最短距离为|MQ|=3-(-3)=6,又圆的半径为2,故所求最短距离为6-2=4.30.(2013·高考广东卷)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:选A.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,故直线方程为x +y -2=0,故选A.31.(2013·高考广东卷)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F(3,0),离心率等于32,则C 的方程是( )A .x 24-y 25=1 B.x 24-y 25=1 C .x 22-y 25=1 D.x 22-y 25=1 解析:选B.右焦点为F(3,0)说明两层含义:双曲线的焦点在x 轴上;c =3.又离心率为ca=32,故a =2,b 2=c 2-a 2=32-22=5,故C 的方程为x 24-y25=1,故选B. 32.(2013·高考广东卷)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F(1,0),离心率等于12,则C的方程是( )A .x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1 C .x 24+y 22=1 D.x 24+y 23=1 解析:选D.右焦点为F(1,0)说明两层含义:椭圆的焦点在x 轴上;c =1.又离心率为c a =12,故a =2,b 2=a 2-c 2=4-1=3,故椭圆的方程为x 24+y 23=1,故选D.33.(2013·高考安徽卷)直线x +2y -5+5=0被圆x 2+y 2-2x -4y =0截得的弦长为( )A .1B .2C .4D .4 6 解析:选C.圆的方程可化为C :(x -1)2+(y -2)2=5,其圆心为C(1,2),半径R = 5.如图所示,取弦AB 的中点P ,连接CP ,则CP ⊥AB ,圆心C 到直线AB 的距离d =|CP|=|1+4-5+5|12+22=1.在Rt △ACP 中,|AP|=R 2-d 2=2,故直线被圆截得的弦长|AB|=4. 34.(2013·高考山东卷)过点(3,1)作圆(x -2)2+(y -2)2=4的弦,其中最短弦的长为________.解析:设A(3,1),易知圆心C(2,2),半径r =2,当弦过点A(3,1)且与CA 垂直时为最短弦.|CA|=(2-3)2+(2-1)2= 2.∴半弦长=r 2-|CA|2=4-2= 2. ∴最短弦长为2 2. 答案:2 2 35.(2013·高考安徽卷)已知直线y =a 交抛物线y =x 2于A ,B 两点,若该抛物线上存在点C ,使得∠ACB 为直角,则a 的取值范围为________.解析:设C(x ,x 2),由题意可取A(-a ,a),B(a ,a), 则CA →=(-a -x ,a -x 2),CB →=(a -x ,a -x 2),由于∠ACB =π2,所以CA →·CB →=(-a -x )(a -x )+(a -x 2)2=0,整理得x 4+(1-2a)x 2+a 2-a =0, 即y 2+(1-2a)y +a 2-a =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧-(1-2a )≥0,a 2-a ≥0,(1-2a )2-4(a 2-a )>0,解得a ≥1.答案:[1,+∞)36.(2013·高考江苏卷)双曲线x 216-y 29=1的两条渐近线的方程为________.解析:由双曲线方程可知a =4,b =3,所以两条渐近线方程为y =±34x .答案:y =±34x37.(2013·高考江苏卷)在平面直角坐标系x Oy 中,椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0),右焦点为F,右准线为l ,短轴的一个端点为B.设原点到直线BF 的距离为d 1,F 到l 的距离为d 2,若d 2=6d 1,则椭圆C 的离心率为________.解析:依题意,d 2=a 2c -c =b 2c .又BF =c 2+b 2=a ,所以d 1=bca.由已知可得b 2c =6·bca,所以6c 2=ab ,即6c 4=a 2(a 2-c 2),整理可得a 2=3c 2,所以离心率e =c a =33.答案:3338.(2013·高考浙江卷) 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,所以圆心到直线的距离为d =|2×3-4+3|4+1=5,所以弦长为2r 2-d 2=2×25-5=220=4 5.答案:4 5 39.(2013·高考北京卷)若抛物线y 2=2p x 的焦点坐标为(1,0),则p =________;准线方程为________.解析:∵ 抛物线y 2=2p x 的焦点坐标为(p2,0),∴准线方程为x =-p2.又抛物线焦点坐标为(1,0),故p =2,准线方程为x =-1. 答案:2;x =-1 40.(2013·高考浙江卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过点P(-1,0)的直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点.若|FQ|=2,则直线l 的斜率等于________.答案:±141.(2013·高考天津卷)已知抛物线y 2=8x 的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.解析:由题意可知抛物线的准线方程为x =-2,∴双曲线的半焦距c =2.又双曲线的离心率为2,∴a =1,b =3,∴双曲线的方程为x 2-y 23=1. 答案:x 2-y23=142.(2013·高考福建卷)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c.若直线y =3(x +c)与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.解析:已知F 1(-c,0),F 2(c,0),直线y =3(x +c)过点F 1,且斜率为3, ∴倾斜角∠MF 1F 2=60°.∵∠MF 2F 1=12∠MF 1F 2=30°,∴∠F 1MF 2=90°,∴|MF 1|=c ,|MF 2|=3c. 由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a ,∴离心率e =c a =21+3=3-1.答案:3-143.(2013·高考辽宁卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF.若|AB|=10,|AF|=6,co s ∠ABF =45,则椭圆C 的离心率e =________.解析:设椭圆的右焦点为F 1,因为直线过原点,所以|AF|=|BF 1|=6,|BO|=|AO|.在△ABF中,设|BF|=x ,由余弦定理得36=100+x 2-2×10x ×45,解得x =8,即|BF|=8.所以∠BFA=90°,所以△ABF 是直角三角形,所以2a =6+8=14,即a =7.又因为在Rt △ABF 中,|BO|=|AO|,所以|OF|=12|AB|=5,即c =5.所以e =57.答案:5744.(2013·高考陕西卷)双曲线x 216-y 2m =1的离心率为54,则m 等于________.解析:x 216-y2m =1中,a =4,b =m ,∴c =16+m.而e =54,∴16+m 4=54,∴m =9.答案:945.(2013·高考福建卷)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c.若直线y =3(x +c)与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.解析:已知F 1(-c,0),F 2(c,0),直线y =3(x +c)过点F 1,且斜率为3, ∴倾斜角∠MF 1F 2=60°.∵∠MF 2F 1=12∠MF 1F 2=30°,∴∠F 1MF 2=90°,∴|MF 1|=c ,|MF 2|=3c. 由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a ,∴离心率e =c a =21+3=3-1.答案:3-146.(2013·高考辽宁卷)已知F 为双曲线C :x 29-y 216=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:由双曲线方程知,b =4,a =3,c =5,则虚轴长为8,则|PQ|=16.由左焦点F(-5,0),且A(5,0)恰为右焦点,知线段PQ 过双曲线的右焦点,则P ,Q 都在双曲线的右支上.由双曲线的定义可知|PF|-|PA|=2a ,|QF|-|QA|=2a ,两式相加得,|PF|+|QF|-(|PA|+|QA|)=4a ,则|PF|+|QF|=4a +|PQ|=4×3+16=28,故△PQF 的周长为28+16=44.答案:4447.(2013·高考陕西卷)双曲线x 216-y 29=1的离心率为________.解析:由题意a 2=16⇒a =4.又b 2=9,则c 2=a 2+b 2=16+9=25⇒c =5,故e =c a =54.答案:5449.(2013·高考湖南卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点,P 是C上一点.若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为________.解析:设点P 在双曲线右支上,F 1为左焦点,F 2为右焦点,则|PF 1|-|PF 2|=2a. 又|PF 1|+|PF 2|=6a ,∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a.∵在双曲线中c>a ,∴在△PF 1F 2中|PF 2|所对的角最小且为30°.在△PF 1F 2中,由余弦定理得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1||F 1F 2|co s 30°,即4a 2=16a 2+4c 2-83ac ,即3a 2+c 2-23ac =0.∴(3a -c)2=0,∴c =3a ,即ca= 3.∴e = 3.答案: 350.(2013·高考江西卷)抛物线x 2=2py(p>0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________.解析:由于x 2=2py(p>0)的准线为y =-p 2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-p 2,x 2-y 2=3,解得准线与双曲线x 2-y 2=3的交点为A ⎝⎛⎭⎫-3+14p 2,-p 2,B ⎝⎛⎭⎫3+14p 2,-p 2,所以AB =23+14p 2.由△ABF 为等边三角形,得32AB =p ,解得p =6. 答案:651.(2013·高考江西卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率e =32,a +b =3.(1)求椭圆C 的方程;(2)如图所示,A ,B ,D 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意一点,直线DP 交x 轴于点N ,直线AD 交BP 于点M ,设BP 的斜率为k ,MN 的斜率为m ,证明:2m -k 为定值.解:(1)因为e =32=c a ,所以a =23c ,b =13c.代入a +b =3,得c =3,a =2,b =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证明:法一:因为B(2,0),点P 不为椭圆顶点,则直线BP 的方程为y =k(x -2)⎝⎛⎭⎫k ≠0,k ≠±12,① ①代入x 24+y 2=1,解得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-24k 2+1,-4k 4k 2+1.直线AD 的方程为y =12x +1.②①与②联立解得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k +22k -1,4k 2k -1.由D(0,1),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-24k 2+1,-4k 4k 2+1,N(x ,0)三点共线知-4k4k 2+1-18k 2-24k 2+1-0=0-1x -0,解得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k -22k +1,0. 所以MN 的斜率为m =4k2k -1-04k +22k -1-4k -22k +1=4k (2k +1)2(2k +1)2-2(2k -1)2=2k +14,则2m -k =2k +12-k =12(定值).法二:设P(x 0,y 0)(x 0≠0,x 0≠±2),则k =y 0x 0-2,直线AD 的方程为y =12(x +2),直线BP 的方程为y =y 0x 0-2(x -2),直线DP 的方程为y -1=y 0-1x 0x ,令y =0,由于y 0≠1可得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 0y 0-1,0,联立,得⎩⎨⎧y =12(x +2),y =y0x 0-2(x -2),解得M ⎝⎛⎭⎪⎫4y 0+2x 0-42y 0-x 0+2,4y 02y 0-x 0+2,因此MN 的斜率为m =4y 02y 0-x 0+24y 0+2x 0-42y 0-x 0+2+x 0y 0-1=4y 0(y 0-1)4y 20-8y 0+4x 0y 0-x 20+4=4y 0(y 0-1)4y 20-8y 0+4x 0y 0-(4-4y 20)+4=y 0-12y 0+x 0-2, 所以2m -k =2(y 0-1)2y 0+x 0-2-y 0x 0-2=2(y 0-1)(x 0-2)-y 0(2y 0+x 0-2)(2y 0+x 0-2)(x 0-2)=2(y 0-1)(x 0-2)-2y 20-y 0(x 0-2)(2y 0+x 0-2)(x 0-2)=2(y 0-1)(x 0-2)-12(4-x 20)-y 0(x 0-2)(2y 0+x 0-2)(x 0-2)=12(定值).52.(2013·高考四川卷)在平面直角坐标系内,到点A(1,2),B(1,5),C(3,6),D(7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.解析:设平面上任一点M ,因为|MA|+|MC|≥|AC|,当且仅当A ,M ,C 共线时取等号,同理|MB|+|MD|≥|BD|,当且仅当B ,M ,D 共线时取等号,连接AC ,BD 交于一点M ,若|MA|+|MC|+|MB|+|MD|最小,则点M 为所求.又k AC =6-23-1=2,∴直线AC 的方程为y -2=2(x -1),即2x -y =0.①又k BD =5-(-1)1-7=-1,∴直线BD 的方程为y -5=-(x -1),即x +y -6=0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧2x -y =0,x +y -6=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,∴M(2,4). 答案:(2,4) 53.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C.(1)求C 的方程;(2)l 是与圆P 、圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A 、B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|.解: 由已知得圆M 的圆心为M(-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N(1,0),半径r 2=4.设圆P 的圆心为P(x ,y),半径为R.(1)因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切, 所以|PM|+|PN|=(R +r 1)+(r 2-R)=r 1+r 2=4.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左,右焦点,长半轴长为2,短半轴长为3的椭圆(左顶点除外),其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).(2)对于曲线C 上任意一点P(x ,y),由于|PM|-|PN|=2R -2≤2,所以R ≤2,当且仅当圆P 的圆心为(2,0)时,R =2,所以当圆P 的半径最长时,其方程为(x -2)2+y 2=4.若l 的倾斜角为90°,则l 与y 轴重合,可得|AB|=2 3.若l 的倾斜角不为90°,由r 1≠R 知l 不平行于x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则|QP||QM|=Rr 1,可求得Q(-4,0),所以可设l :y =k(x +4).由l 与圆M 相切得|3k|1+k2=1,解得k =±24. 当k =24时,将y =24x +2代入x 24+y23=1,并整理得7x 2+8x -8=0,解得x 1,2=-4±627,所以|AB|=1+k 2|x 2-x 1|=187. 当k =-24时,由图形的对称性可知|AB|=187.综上,|AB|=23或|AB|=187.54.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)在平面直角坐标系x Oy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为2 3.(1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为22,求圆P 的方程.解:(1)设P(x ,y),圆P 的半径为r.由题设y 2+2=r 2,x 2+3=r 2,从而y 2+2=x 2+3. 故P 点的轨迹方程为y 2-x 2=1.(2)设P(x 0,y 0).由已知得|x 0-y 0|2=22.又P 点在双曲线y 2-x 2=1上,从而得⎩⎪⎨⎪⎧|x 0-y 0|=1,y 20-x 20=1.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 0-y 0=1,y 20-x 20=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=-1. 此时,圆P 的半径r = 3. 由⎩⎪⎨⎪⎧ x 0-y 0=-1,y 20-x 20=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=1, 此时,圆P 的半径r = 3.故圆P 的方程为x 2+(y +1)2=3或x 2+(y -1)2=3.55.(2013·高考大纲全国卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为3,直线y =2与C 的两个交点间的距离为 6.(1)求a 、b ;(2)设过F 2的直线l 与C 的左、右两支分别交于A 、B 两点,且|AF 1|=|BF 1|,证明:|AF 2|、|AB|、|BF 2|成等比数列.解:(1)由题设知ca =3,即a 2+b 2a 2=9,故b 2=8a 2.所以C 的方程为8x 2-y 2=8a 2.将y =2代入上式,求得x =± a 2+12.由题设知,2a 2+12=6,解得a 2=1.所以a =1,b =2 2.(2)证明:由(1)知,F 1(-3,0),F 2(3,0),C 的方程为8x 2-y 2=8.① 由题意可设l 的方程为y =k(x -3),|k|<22,将其代入①并化简,得(k 2-8)x 2-6k 2x +9k 2+8=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1≤-1,x 2≥1,x 1+x 2=6k 2k 2-8,x 1x 2=9k 2+8k 2-8.于是|AF 1|=(x 1+3)2+y 21=(x 1+3)2+8x 21-8 =-(3x 1+1),|BF 1|=(x 2+3)2+y 22=(x 2+3)2+8x 22-8=3x 2+1. 由|AF 1|=|BF 1|,得-(3x 1+1)=3x 2+1,即x 1+x 2=-23,故6k 2k 2-8=-23,解得k 2=45,从而x 1x 2=-199.由于|AF 2|=(x 1-3)2+y 21=(x 1-3)2+8x 21-8=1-3x 1,|BF 2|=(x 2-3)2+y 22=(x 2-3)2+8x 22-8=3x 2-1, 故|AB|=|AF 2|-|BF 2|=2-3(x 1+x 2)=4, |AF 2|·|BF 2|=3(x 1+x 2)-9x 1x 2-1=16, 因而|AF 2|·|BF 2|=|AB|2,所以|AF 2|、|AB|、|BF 2|成等比数列.56.(2013·高考山东卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,离心率为32,过F 1且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1. (1)求椭圆C 的方程;(2)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接PF 1,PF 2,设∠F 1PF 2的角平分线PM 交C 的长轴于点M(m ,0),求m 的取值范围;(3)在(2)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线PF 1,PF 2的斜率分别为k 1,k 2.若k ≠0,试证明1kk 1+1kk 2为定值,并求出这个定值.解:(1)由于c 2=a 2-b 2,将x =-c 代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1,得y =±b 2a.由题意知2b2a =1,即a =2b 2.又e =c a =32,所以a =2,b =1.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)法一:设P(x 0,y 0)(y 0≠0), 又F 1(-3,0),F 2(3,0), 所以直线PF 1,PF 2的方程分别为 lPF 1:y 0x -(x 0+3)y +3y 0=0, lPF 2:y 0x -(x 0-3)y -3y 0=0.由题意知|my 0+3y 0|y 20+(x 0+3)2=|my 0-3y 0|y 20+(x 0-3)2. 由于点P 在椭圆上,所以x 204+y 20=1. 所以|m +3|(32x 0+2)2=|m -3|(32x 0-2)2.因为-3<m<3,-2<x 0<2, 可得m +332x 0+2=3-m 2-32x 0,所以m =34x 0.因此-32<m<32.法二:设P(x 0,y 0),当0≤x 0<2时,①当x 0=3时,直线PF 2的斜率不存在,易知P(3,12)或P(3,-12).若P(3,12),则直线PF 1的方程为x -43y +3=0.由题意得|m +3|7=3-m ,因为-3<m<3,所以m =334.若P(3,-12),同理可得m =334.②当x 0≠3时,设直线PF 1,PF 2的方程分别为y =k 1(x +3),y =k 2(x -3).由题意知|mk 1+3k 1|1+k 21=|mk 2-3k 2|1+k 22,所以(m +3)2(m -3)2=1+1k 211+1k 22.因为x 204+y 20=1,且k 1=y 0x 0+3,k 2=y 0x 0-3, 所以(m +3)2(m -3)2=4(x 0+3)2+4-x 204(x 0-3)2+4-x 20=3x 20+83x 0+163x 20-83x 0+16=(3x 0+4)2(3x 0-4)2, 即|m +3||m -3|=|3x 0+4||3x 0-4|. 因为-3<m<3,0≤x 0<2且x 0≠3,所以3+m 3-m =4+3x 04-3x 0,整理得m =3x 04,故0≤m<32且m ≠334. 综合①②可得0≤m<32.当-2<x 0<0时,同理可得-32<m<0.综上所述,m 的取值范围是(-32,32).(3)设P(x 0,y 0)(y 0≠0),则直线l 的方程为y -y 0=k(x -x 0).联立得⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y -y 0=k (x -x 0),整理得(1+4k 2)x 2+8(ky 0-k 2x 0)x +4(y 20-2k x 0y 0+k 2x 20-1)=0.由题意Δ=0,即(4-x 20)k 2+2x 0y 0k +1-y 20=0. 又x 204+y 20=1, 所以16y 20k 2+8x 0y 0k +x 20=0,故k =-x 04y 0. 由(2)知1k 1+1k 2=x 0+3y 0+x 0-3y 0=2x 0y 0,所以1kk 1+1kk 2=1k (1k 1+1k 2)=(-4y 0x 0)·2x 0y 0=-8,因此1kk 1+1kk 2为定值,这个定值为-8.57.(2013·高考山东卷)在平面直角坐标系x Oy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,离心率为22.(1)求椭圆C 的方程;(2)A ,B 为椭圆C 上满足△AOB 的面积为64的任意两点,E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P.设OP →=tOE →,求实数t 的值.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b 2+c 2,c a =22,2b =2,解得⎩⎨⎧a =2,b =1,因此椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)(ⅰ)当A ,B 两点关于x 轴对称时,设直线AB 的方程为x =m. 由题意得-2<m<0或0<m< 2.将x =m 代入椭圆方程x 22+y 2=1,得|y|= 2-m 22.所以 S △AOB =|m|·2-m 22=64.解得m 2=32或m 2=12.①因为OP →=tOE →=12t(OA →+OB →)=12t(2m,0)=(mt,0),又P 为椭圆C 上一点,所以(mt )22=1.②由①②,得t 2=4或t 2=43,又t>0,所以t =2或t =233.(ⅱ)当A ,B 两点关于x 轴不对称时,设直线AB 的方程为y =k x +h.将其代入椭圆的方程x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4kh x +2h 2-2=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).由判别式Δ>0可得1+2k 2>h 2,此时x 1+x 2=-4kh1+2k 2,x 1x 2=2h 2-21+2k 2,y 1+y 2=k(x 1+x 2)+2h =2h1+2k 2,所以|AB|=1+k 2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=22×1+k 2×1+2k 2-h 21+2k 2.因为点O 到直线AB 的距离d =|h|1+k 2,所以S △AOB =12|AB|d =12×22×1+k 2×1+2k 2-h 21+2k 2×|h|1+k 2 =2×1+2k 2-h 21+2k 2×|h|.又S △AOB =64,所以2×1+2k 2-h 21+2k2×|h|=64.③ 令n =1+2k 2,代入③整理得3n 2-16h 2n +16h 4=0.解得n =4h 2或n =43h 2,即1+2k 2=4h 2或1+2k 2=43h 2.④因为OP →=tOE →=12t(OA →+OB →)=12t(x 1+x 2,y 1+y 2)=(-2kht 1+2k 2,ht 1+2k 2), 又P 为椭圆C 上一点,所以t 2[12(-2kh 1+2k 2)2+(h 1+2k 2)2]=1, 即h 2t 21+2k 2=1.⑤ 将④代入⑤,得t 2=4或t 2=43.又t>0,故t =2或t =233.经检验,适合题意.综合(ⅰ)(ⅱ),得t =2或t =233.58.(2013·高考江苏卷)如图,在平面直角坐标系x Oy 中,点A(0,3),直线l :y =2x -4.设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线y =x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MA =2MO ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.解:(1)由题设,圆心C 是直线y =2x -4和y =x -1的交点,解得点C(3,2),于是切线的斜率必存在.设过A(0,3)的圆C 的切线方程为y =k x +3.由题意,得|3k +1|k 2+1=1,解得k =0或k =-34,故所求切线方程为y =3或3x +4y -12=0. (2)因为圆心在直线y =2x -4上,所以圆C 的方程为(x -a)2+[y -2(a -2)]2=1. 设点M(x ,y),因为MA =2MO ,所以x 2+(y -3)2=2x 2+y 2,化简得x 2+y 2+2y -3=0,即x 2+(y +1)2=4,所以点M 在以D(0,-1)为圆心,2为半径的圆上.由题意,点M(x ,y)在圆C 上,所以圆C 与圆D 有公共点, 则|2-1|≤CD ≤2+1,即1≤a 2+(2a -3)2≤3. 整理,得-8≤5a 2-12a ≤0. 由5a 2-12a +8≥0,得a ∈R ;由5a 2-12a ≤0,得0≤a ≤125.所以点C 的横坐标a 的取值范围为[0,125].59.(2013·高考浙江卷)已知抛物线C 的顶点为O (0,0),焦点为F (0,1). (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 作直线交抛物线C 于A 、B 两点,若直线AO ,BO 分别交直线l :y =x -2于M ,N 两点, 求|MN |的最小值.解:(1)由题意可设抛物线C 的方程为x 2=2py (p >0),则p2=1,所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =kx +1. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y ,消去y ,整理得x 2-4kx -4=0, 所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4. 从而|x 1-x 2|=4k 2+1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =y 1x 1x ,y =x -2,解得点M 的横坐标x M =2x 1x 1-y 1=2x 1x 1-x 214=84-x 1. 同理,点N 的横坐标x N =84-x 2.所以|MN |=2|x M -x N |=2|84-x 1-84-x 2|=82|x 1-x 2x 1x 2-4(x 1+x 2)+16|=82k 2+1|4k -3|.令4k -3=t ,t ≠0,则k =t +34.当t >0时,|MN |=2 2 25t 2+6t +1>2 2.当t <0时,|MN |=2 2 (5t +35)2+1625≥852.综上所述,当t =-253,即k =-43时,|MN |的最小值是852.60.(2013·高考安徽卷)设椭圆E :x 2a 2+y21-a 2=1的焦点在x 轴上.(1)若椭圆E 的焦距为1,求椭圆E 的方程;(2)设F 1、F 2分别是椭圆E 的左、右焦点,P 为椭圆E 上第一象限内的点,直线F 2P 交y 轴于点Q ,并且F 1P ⊥F 1Q .证明:当a 变化时,点P 在某定直线上.解:(1)因为椭圆的焦点在x 轴上且焦距为1,所以2a 2-1=14,解得a 2=58.故椭圆E 的方程为8x 25+8y23=1.(2)证明:设出点P 的坐标,并求出其横、纵坐标的关系式. 注意点在直线上时,点的坐标满足直线方程.设P (x 0,y 0),F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c =2a 2-1.由题设知x 0≠c ,则直线F 1P 的斜率kF 1P =y 0x 0+c,直线F 2P 的斜率kF 2P =y 0x 0-c .故直线F 2P 的方程为y =y 0x 0-c(x -c ).当x =0时,y =cy 0c -y 0,即点Q 坐标为(0,cy 0c -x 0).因此,直线F 1Q 的斜率为kF 1Q =y 0c -x 0.由于F 1P ⊥F 1Q ,所以kF 1P ·kF 1Q =y 0x 0+c ·y 0c -x 0=-1.化简得y 20=x 20-(2a 2-1).①将①代入椭圆E 的方程,由于点P (x 0,y 0)在第一象限,解得x 0=a 2,y 0=1-a 2, 即点P 在定直线x +y =1上.61.(2013·高考北京卷)直线y =kx +m (m ≠0)与椭圆W :x 24+y 2=1相交于A ,C 两点,O是坐标原点.(1)当点B 的坐标为(0,1),且四边形OABC 为菱形时,求AC 的长;(2)当点B 在W 上且不是W 的顶点时,证明:四边形OABC 不可能为菱形. 解:(1)因为四边形OABC 为菱形, 所以AC 与OB 互相垂直平分.所以可设A (t ,12),代入椭圆方程得t 24+14=1,即t =±3.所以|AC |=2 3.(2)证明:假设四边形OABC 为菱形.因为点B 不是W 的顶点,且AC ⊥OB ,所以k ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m ,消去y 并整理得 (1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则 x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m1+4k 2, 所以AC 的中点为M (-4km 1+4k 2,m1+4k 2).因为M 为AC 和OB 的交点,且m ≠0,k ≠0,所以直线OB 的斜率为-14k.因为k ·(-14k)≠-1,所以AC 与OB 不垂直.所以四边形OABC 不是菱形,与假设矛盾.所以当点B 在W 上且不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形.62.(2013·高考天津卷)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,离心率为33,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为433.(1)求椭圆的方程; (2)设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D 两点.若AC →·DB →+AD →·CB →=8,求k 的值.解:(1)设F (-c,0),由c a =33,知a =3c .过点F 且与x 轴垂直的直线为x =-c ,代入椭圆方程有(-c )2a 2+y 2b 2=1,解得y =±6b3,于是26b 3=433,解得b = 2.又a 2-c 2=b 2,从而a =3,c =1,所以椭圆的方程为x 23+y 22=1.(2)设点C (x 1,y 1),D(x 2,y 2),由F (-1,0)得直线C D 的方程为y =k (x +1),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 23+y 22=1,消去y ,整理得(2+3k 2)x 2+6k 2x +3k 2-6=0. 由根与系数的关系可得x 1+x 2=-6k 22+3k 2,x 1x 2=3k 2-62+3k 2.因为A (-3,0),B (3,0),所以AC →·DB →+AD →·CB →=(x 1+3,y 1)·(3-x 2,-y 2)+(x 2+3,y 2)·(3-x 1,-y 1)=6-2x 1x 2-2y 1y 2=6-2x 1x 2-2k 2(x 1+1)(x 2+1) =6-(2+2k 2)x 1x 2-2k 2(x 1+x 2)-2k 2。
2013年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全 (12圆锥曲线与方程)一、选择题:1.(2013北京理)若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( ).A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x答案 B解析 由e =3,知c =3a ,得b =2a .∴渐近线方程y =±bax ,y =±2x .2.(2013北京理)直线l 过抛物线C :x 2=4y 的焦点且与y 轴垂直,则l 与C 所围成的图形的面积等于( ).A.43 B .2 C.83 D.1623 答案 C解析 由C :x 2=4y ,知焦点P (0,1).∴直线l 的方程为y =1.∴所求面积S =4-⎠⎛2-2x 24 d x =4-⎪⎪x 3122-2=83.3.(2013北京文)双曲线x 2-y 2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( ).A .m >12 B .m ≥1 C .m >1 D .m >2答案 C解析 由x 2-y 2m =1知,a =1,b =m ,∴c 2=a 2+b 2=1+m ,e 2=c 2a2=1+m ,由e >2,得1+m >2,∴m >1.4.(2013福建文) 双曲线122=-y x 的顶点到其渐近线的距离等于( )A .21 B .22 C .1 D .2 【答案】B【解析】本题考查的是双曲线的性质.因为双曲线的两个顶点到两条渐近线的距离都相等,故可取双曲线的一个顶点为)0,1(,取一条渐近线为x y =,所以点)0,1(到直线x y =的距离为22.5.(2013福建理) 双曲线2214x y -=的顶点到其渐近线的距离等于( )A .25B .45C .5D .5【答案】C【解析】 2214x y -=的顶点坐标为(2,0)±,渐近线为2204x y -=,即20x y ±=.带入点到直线距离公式0022Ax Bx C d A B ++=+=2222551(2)±=+±.6.(2013广东文) 已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为(1,0)F ,离心率等于21,则C 的方程是 A .14322=+y x B .13422=+y x C .12422=+y x D .13422=+y x【解析】基础题,1,2,3c a b ===,选D.7.(2013广东理) 已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()3,0F ,离心率等于32,在双曲线C 的方程是( )A . 22145x y -= B .22145x y -= C .22125x y -= D .22125x y -= 【解析】B ;依题意3c =,32e =,所以2a =,从而24a =,2225b c a =-=,故选B .8.(2013湖北文) 已知π04θ<<,则双曲线1C :22221sin cos x y θθ-=与2C :22221cos sin y x θθ-=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、C 2的焦距均为sin 2θ+cos 2θ=1. 答案 D9、(2013湖北理) 已知04πθ<<,则双曲线22122:1cos sin x y C θθ-=与222222:1sin sin tan y x C θθθ-=的( )A.实轴长相等B.虚轴长相等C.焦距相等D. 离心率相等 【解析与答案】双曲线1C 的离心率是11cos e θ=,双曲线2C 的离心率是()222sin 1tan 1sin cos e θθθθ+==,故选D 【相关知识点】双曲线的离心率,三角恒等变形10. (2013江西文) 已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则|FM|:|MN|=A.2:B.1:2C. 1:D. 1:3 [答案]:C[解析]:依题意可得AF 所在直线方程为12xy +=代入x 2=4y 得352y -=,又|FM|:|MN|=(1-y ):(1+y )=1:11.(2013辽宁文)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=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 答案 B解析 在△ABF 中,由余弦定理得|AF |2=|AB |2+|BF |2-2|AB |·|BF |cos ∠ABF , ∴|AF |2=100+64-128=36,∴|AF |=6,从而|AB |2=|AF |2+|BF |2,则AF ⊥BF .∴c =|OF |=12|AB |=5,利用椭圆的对称性,设F ′为右焦点,则|BF ′|=|AF |=6, ∴2a =|BF |+|BF ′|=14,a =7.因此椭圆的离心率e =c a =57.12.(2013全国大纲文)已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则C 的方程为( ).A .22x +y 2=1 B .22132x y += C .22143x y += D .22154x y += 答案:C解析:如图,|AF 2|=12|AB |=32,|F 1F 2|=2, 由椭圆定义得|AF 1|=2a -32.①在Rt △AF 1F 2中,|AF 1|2=|AF 2|2+|F 1F 2|2=232⎛⎫⎪⎝⎭+22.②由①②得a =2,∴b 2=a 2-c 2=3.∴椭圆C 的方程为22143x y +=,应选C .13.(2013全国大纲理) 椭圆C :22=143x y+的左、右顶点分别为A 1,A 2,点P 在C 上且直线P A 2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线P A 1斜率的取值范围是( ).A .13,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .33,84⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦答案:B解析:设P 点坐标为(x 0,y 0),则2200=143x y +, 2002PA y k x =-,1002PA y k x =+,于是12220222003334244PA PA x y k k x x -⋅===---.故12314PA PA k k =-. ∵2PA k ∈[-2,-1], ∴133,84PA k ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.故选B.14.(2013全国大纲文、理) 已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k的直线与C 交于A ,B 两点.若MA u u u r ·MB u u u r=0,则k =( ).A .12B .22C .2D .2答案:D解析:设AB :y =k (x -2),代入y 2=8x 得: k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则∴x 1+x 2=2248k k +,x 1x 2=4.(*)∵MA u u u r ·MB u u u r =0,∴(x 1+2,y 1-2)·(x 2+2,y 2-2)=0, 即(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=0.∴x 1x 2+2(x 1+x 2)+4+y 1y 2-2(y 1+y 2)+4=0.①∵11222,2,y k x y k x =(-)⎧⎨=(-)⎩∴y 1+y 2=k (x 1+x 2-4),②y 1·y 2=k 2(x 1-2)(x 2-2)=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4].③ 由(*)及①②③得k =2.故选D .15.(2013全国新课标Ⅱ理)设抛物线C :y 2=2px (p ≥0)的焦点为F,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( ) A .y 2=4x 或y 2=8x B .y 2=2x 或y 2=8x C .y 2=4x 或y 2=16x D .y 2=2x 或y 2=16x 答案 C解析 由题意知:F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,抛物线的准线方程为x =-p 2,则由抛物线的定义知,x M =5-p2,设以MF 为直径的圆的圆心为⎝⎛⎭⎫52,y M 2,所以圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+⎝⎛⎭⎫y -y M 22=254,又因为圆过点(0,2),所以y M =4,又因为点M 在C 上,所以16=2p ⎝⎛⎭⎫5-p2,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x ,故选C.16、(2013全国新课标Ⅱ文) 设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,直线l 过F 且与C 交于A ,B 两点。
2013高考:解析几何基础【2013高考题组】(一)圆锥曲线基本概念问题1、(2013北京,理6)若双曲线22221x y a b-= )A 、2y x =±B 、y =C 、12y x =± D 、2y x =±2、(2013北京,文7)双曲线221y x m-=的充分必要条件是( )A 、12m > B 、1m ≥ C 、1m > D 、2m >3、(2013北京,文9)若抛物线22y px =的焦点坐标为(1,0),则p = ;准线方程为 。
4、(2013全国大纲,文8)已知1(1,0)F -,2(1,0)F 是椭圆C 的两个焦点,过2F 且垂直于x 轴的直线交C 于A 、B 两点,且3AB =,则C 的方程为( )A 、2212x y += B 、22132x y += C 、22143x y += D 、22154x y +=5、(2013全国课标I ,文理4)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,则C 的渐近线方程是( ) A 、14y x =± B 、13y x =± C 、12y x =± D 、y x =±6、(2013全国课标I ,理10)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右焦点为(3,0)F ,过F 的直线交E 于A 、B 两点,若AB 的中点坐标为(1,1)-,则E 的方程为( )A 、2214536x y += B 、2213627x y += C 、2212718x y += D 、221189x y +=7、(2013全国课标II ,文5)设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为1F 、2F ,P 是C 上的点,且212PF F F ⊥,1230PF F ∠=°,则C 的离心率为( )A 、6B 、13C 、12D 、38、(2013全国课标II ,理11)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( ) A 、24y x =或28y x = B 、22y x =或28y x = C 、24y x =或216y x = D 、22y x =或216y x =9、(2013江苏,3)双曲线221169x y -=的两条渐近线的方程为 。
2013年全国各省(市)高考真题数学分类汇编(理)与解析(一)三角函数与数列1、(2013年安徽16题)(本小题满分12分) 已知函数()4cos sin (0)4f x x x πϖϖϖ⎛⎫=⋅+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,(Ⅰ)求ϖ的值;(Ⅱ)讨论()f x 在区间[]0,2上的单调性。
(17)(本小题满分12分)设函数22()(1)f x ax a x =-+,其中0a >,区间|()>0I x f x =,(Ⅰ)求I 的长度(注:区间(,)αβ的长度定义为βα-);(Ⅱ)给定常数(0,1)k ∈,当时,求l 长度的最小值。
2、(2013年北京15题)(本小题共13分)在△ABC 中,a =3,b B =2∠A ,(I)求cos A 的值, (II)求c 的值。
3、(2013年福建20题)(本小题满分14分)已知函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的周期为π,图像的一个对称中心为(,0)4π,将函数()f x 图像 上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),在将所得图像向右平移2π个单位长度后得到函数()g x 的图像. (1)求函数()f x 与()g x 的解析式;(2)是否存在0(,)64x ππ∈,使得0000(),(),()()f x g x f x g x 按照某种顺序成等差数列?若存在,请确定0x 的个数;若不存在,说明理由.(3)求实数a 与正整数n ,使得()()()F x f x ag x =+在(0,)n π内恰有2013个零点.本小题主要考查同角三角函数的基本关系;三角恒等变换;三角函数的图像与性质;函数,函数的导数;函数的4、(2013年广东16题)(本小题满分12分)已知函数()12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R ,(Ⅰ) 求6f π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值;(Ⅱ) 若3cos 5θ=,3,22πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求23f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.5、(2013年广西17题)(本小题满分10分)等差数列{}n a 的前n 项和为232124.=,,,n S S a S S S 已知且成等比数列,求{}n a 的通项式.6、(2013年广西18题)(本小题满分12分)设()(),,,,,.ABC A B C a b c a b c a b c ac ∆++-+=的内角的对边分别为(I )求;B(II )若sin sin C.A C =求7、(2013年河南山西河北14)若数列{n a }的前n 项和为S n =2133n a ,则数列{n a }的通项公式是n a =______.8、(2013年河南山西河北15)设当x =θ时,函数f (x )=sin x -2cos x 取得最大值,则cosθ=______9、(本小题满分12分)如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB= 3 ,BC=1,P 为△ABC 内一点,∠BPC =90°(1)若PB=12,求PA ;(2)若∠APB =150°,求tan ∠P BA10、(2013全国新课标2卷)(17)(本小题满分12分)△ABC 在内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a=bcosC+csinB 。
2013高考:立体几何基础【2013高考题组】(一)三视图问题1、(2013北京,文10)某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥的体积为 。
第1题图 第2题图2、(2013全国课标I ,文11理8)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ) A 、168π+ B 、88π+ C 、1616π+ D 、816π+3、(2013全国课标II ,文9理7)一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画出该四面体三视图中的正视图,以zOx 平面为投影面,得到的正视图可以为( )(A) (B) (C)(D)俯视图正(主)视图侧视图俯视图4、(2013山东,文4)一个四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)视图如图所示,则该四棱锥的侧面积和体积分别是( )A 、8B 、83C 、1),83D 、8,8第4题图 第5题图 第6题图 第7题图5、(2013浙江,文5)已知某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则该几何体的体积是( ) A 、108cm 3 B 、100cm 3 C 、92cm 3 D 、84cm 36、(2013浙江,理12)若某几何体的三视图(单位:cm )如图所示,则此几何体的体积等于 cm 3。
7、(2013福建,理12)已知某一多面体内接于球构成一个简单组合体,如果该组合体的正视图、侧视图、俯视图均如图所示,且图中的四边形是边长为2的正方形,则该球的表面积是 。
8、(2013辽宁,文理13)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是 。
第8题图 第9题图 第10题图9、(2013陕西,文12)某几何体的三视图如图所示,则其表面积为 。
10、(2013陕西,理12)某几何体的三视图如图所示,则其体积为 。
11、(2013湖南,文7)已知正方体棱长为1,其俯视图是一个面积为1的正方形,的矩形,则该正方体的正视图的面积为( )A B 、1 C D12、(2013湖南,理7)已知棱长为1的的正方体的俯视图是一个面积为1的正方形,则该正方体的正视图的面积不可能等于( )A 、1BC D13、(2013江西,文8)一几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( ) A 、2009π+ B 、20018π+ C 、1409π+ D 、14018π+第13题图 第14题图 14、(2013湖北,理8)一个简单几何体的三视图如图所示,该几何体从上到下由四个简单几何体组成,其体积分别记为1V ,2V ,3V ,4V ,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均为多面体,则由( )A 、1243V V V V <<<B 、1324V V V V <<<C 、2134V V V V <<<D 、2314V V V V <<< 15、(2013湖北,文16)我国古代数学名著《数书九章》中有“天池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水。
2013年全国各省(市)高考真题数学(理)分类汇编与解析(二)函数与导数1、(2013安徽卷20题)(本小题满分13分)设函数22222()1(,)23nnnx x xf x x x R n Nn=-+++++∈∈,证明:(Ⅰ)对每个nn N∈,存在唯一的2[,1]3nx∈,满足()0n nf x=;(Ⅱ)对任意np N∈,由(Ⅰ)中nx构成的数列{}n x满足1n n px xn+<-<。
2、(2013北京卷18题)(本小题共13分)设l为曲线C:ln xyx=在点(1,0)处的切线,(I)求l的方程;(II)证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线l的下方3、(2013福建卷17题)(本小题满分13分)已知函数()ln ()f x x a x a R =-∈,(1)当2a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))A f 处的切线方程;(2)求函数()f x 的极值.本小题主要考查函数.函数的导数.不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想.分类与整合思想,数形结合思想.化归与转化思想.4、(2013广东卷21题)(本小题满分14分)设函数()()21x f x x e kx =--(其中k ∈R ),(Ⅰ) 当1k =时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ) 当1,12k ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,求函数()f x 在[]0,k 上的最大值M.5、(2013广西卷22题)(本小题满分12分)已知函数()()()1=ln 1.1x x f x x xλ++-+(I )若()0,0,x f x λ≥≤时求的最小值;(II )设数列{}211111,ln 2.234n n n n a a a a n n =+++⋅⋅⋅+-+>的通项证明:6、(2013全国新课标二卷21题)(本小题满分12分)已知函数f(x)=e x -ln(x+m),(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m ,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当m ≤2时,证明f(x)>0。
2013年全国各地高考试题汇编(三角函数部分)2013年全国各地高考试题汇编(三角函数部分)2.(本小题满分12分)(湖南.文)已知函数()cos cos()3f x x x π=⋅-(1)求2()3f π的值 (2)求使1()4f x <成立的x 的取值集合3. (本小题满分12分)(2013陕西.理) 已知向量1(cos ,),,cos2),2x x x x =-=∈a b R ,设函数()·f x =a b . (1) 求()f x 的最小正周期.(2) 求()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.4、(2013湖南.理)已知函数()sin()cos()63f x x x ππ=-+-,2()2sin 2xg x =.(1)若α是第一象限角,且()f α=()g α的值; (2)求使()()f x g x ≥成立的x 的取值集合. 5.(本小题满分12分)(2013湖北.文)在△ABC中,角A,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c . 已知cos23cos()1A B C -+=.(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =5b =,求sin sin B C 的值.7.(本小题共13分)(2013北京.文)已知函数21()(2cos 1)sin 2cos 42f x x x x =-+. (1)求()f x 的最小正周期及最大值;(2)若(,)2απ∈π,且()f α=α的值.8.(本小题共13分)(2013北京.理)在ABC ∆中,3a =,b =2B A ∠=∠. (1)求cos A 的值; (2)求c 的值.9.(本小题满分12分)(2013江西.理)在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知cos (cos )cos 0C A A B +=(1) 求角B 的大小;(2) 若1a c +=,求b 的取值范围10.(本小题满分12分)(2013江西.文)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin sin sin cos 21A B B C B ++=.(1) 求证:,,a b c 成等差数列;(2) 若23C π=,求ab的值。
2013年全国各地高考数学试题及解答分类汇编大全(11解析几何初步)【答案】C【解析】圆心(1,2),圆心到直线的距离d =,半径r =,所以最后弦长为4=.【考点定位】考查解析几何初步知识,直线与圆的位置关系,点到直线的距离,简单题.2.(2013广东文) 垂直于直线1y x =+且与圆221x y +=相切于第一象限的直线方程是A .0x y +=B .10x y ++= C .10x y +-= D .0x y +=【解析】本题考查直线与圆的位置关系,直接由选项判断很快,圆心到直线的距离等于1r =,排除B 、C ;相切于第一象限排除D ,选A.直接法可设所求的直线方程为:()0y x k k =-+>,再利用圆心到直线的距离等于1r =,求得k =3. (2013湖南理) 在等腰三角形ABC 中,=4AB AC =,点P 是边AB 上异于,A B 的一点,光线从点P 出发,经,BC CA 发射后又回到原点P (如图1).若光线QR经过ABC ∆的中心,则AP 等A .2B .1C .83D .43【答案】 D【解析】 使用解析法。
).34,34(32).2,2(),0,(O O ABC D BC x P ∴∆处,在中线的的重心的中点设 ))1(3)12(4,)1(3)2(4()),1(34,0(34)34(,++++-⇒+-=k k k k Q k R x k y k RQ 则其方程为的斜率为设直线。
0)1)(12(1,0,)1(3)2(4)12(4,3)1(4=--⇒=⋅=++-++=-=k k k k k k k x k k k k k QP RP QP RP 由题知 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎩⎨⎧==⇒3421(01x k x k ,舍)。
4.(2013全国新课标Ⅱ理)已知点A (-1,0),B (1,0),C (0,1),直线y =ax +b (a >0)将△ABC 分割为面积相等的两部分,则b 的取值范围是( )A .(0,1) B.⎝⎛⎭⎫1-22,12 C.⎝⎛⎭⎫1-22,13 D.⎣⎡⎭⎫13,12 答案 B5.(2013山东理) 过点(3,1)作圆(x-1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为(A )2x+y-3=0 (B )2x-y-3=0 (C )4x-y-3=0 (D )4x+y-3=0【答案】A 【解析】由图象可知,(1,1)A 是一个切点,所以代入选项知,,B D 不成立,排除。
2013高考:解析几何综合【2013高文科考题组】1、(2013北京,文19)直线(0)y kx m m =+≠于椭圆22:14x W y +=相交于A 、C 两点,O 是坐标原点(I )当点B 坐标为(0,1),且四边形OABC 为菱形时,求AC 的长;(II )当点B 在W 上且不是W 的顶点时,证明:四边形OABC 不可能是菱形。
2、(2013全国大纲,文22)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,离心率为3,直线2y =与C (I )求a ,b ;(II )设过2F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点,且11AF BF =,证明:2AF ,AB ,2BF 成等比数列。
3、(2013全国课标I ,文21)已知圆22:(1)1M x y ++=,圆22:(1)9N x y -+=,动圆P 与圆M 外切,与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C (I )求C 的方程;(II )l 是与圆P 、圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A 、B 两点,当圆P 半径最长时,求AB4、(2013全国课标II ,文20)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴截得线段长为y 轴截得线段长为(I )求圆心P 的轨迹方程;(II )若点P 到直线y x =的距离为2,求圆P 的方程。
5、(2013山东,文22)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 的中心在原点O ,焦点在x 轴上,短轴长为2,离心率为2(I )求椭圆C 的方程;(II )A 、B 为椭圆C 上满足△AOB 的面积为4的任意两点,E 为线段AB 的中点,射线OE 交椭圆C 于点P ,设OP tOE =,求实数t 的值。
6、(2013江苏,17)在平面直角坐标系xOy 中,点(0,3)A ,直线:24l y x =-,设圆C 的半径为1,圆心在l 上(I )若圆心C 也在直线1y x =-上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (II )若圆C 上存在点M ,使2MA MO =,求圆心C 的横坐标a 的取值范围。
2013年全国各省(市)高考数学(理)分类汇编(解析几何)1. (2013年天津卷18题)(本小题满分13分)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,, 过点F 且与x 轴(Ⅰ) 求椭圆的方程;(Ⅱ) 设A , B 分别为椭圆的左右顶点, 过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C , D 两点.若··8AC DB AD CB += ,求k 的值.解(1)设(,0)F c -,由3c a a =⇒=,过点F 且与x 轴垂直的直线为x c =-.代入椭圆方程得2222()1c y y a b -+=⇒=,b =⇒=又2221b a c a c =-⇒==.所以椭圆的方程为22132x y +=(2)设点1122(,),(,)C x y D x y ,由(1,0)F -得直线CD 的方程为(1)y k x =+.由222222(1)(32)6360132y k x k x k x k x y =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩, 22121222636,3232k k x x x x k k -∴+=-=++,因为(A B ,所以11222211(),)(),)AC DB AD CB x y x y x y x y ⋅+⋅=+⋅-++⋅-212121212622622(1)(1)x x y y x x k x x --=--++2222121222126(22)2()2632k k x x k x x k k +=-+-+-=++由已知得222126832k k k ++=⇒=+2.(2013年重庆卷21题)如图,椭圆的中心为原点O ,长轴在x 轴上,离心率2e =,过左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于,A A '两点,4AA '=。
(1)求该椭圆的标准方程;(2)取垂直于x 轴的直线与椭圆相交于不同的两点,P P ',过,P P '作圆心为Q 的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q 外。
若PQ P Q '⊥,求圆Q 的标准方程。
解(1)依题意知点(,2)A c -在椭圆上,则22222()441821c e b a b e -+=⇒===- 从而222161b a e ==-.故椭圆方程为221168x y += 由椭圆对称性,可设0(,0)Q x ,又设(,)M x y 是椭圆上任意一点,则222222000()28(1)16x QM x x y x x x x =-+=-++-22001(2)8([4,4])2x x x x =--+∈- 设11(,)P x y ,依题意,P 是椭圆上到Q 的距离最小的点,因此上式当1x x =时取最小值,又因为[4,4]x ∈-,所以上式当02x x =时去最小值,从而102x x =,且2208QP x =-因为PQ P Q '⊥,且11(,)P x y '-,所以101101(,)(,)0QP QP x x y x x y '⋅=-⋅--=即22101()0x x y --=,由椭圆方程及102x x =得221111018(1)0416323x x x x x --=⇒=±==± 从而2201683QP x =-=故这样的园有两个,其标准方程分别为22221616(,(33x y x y +=+=.3.(2013安徽卷18题)(本小题满分12分)设椭圆2222:11x y E a a +=-的焦点在x 轴上(Ⅰ)若椭圆E 的焦距为1,求椭圆E 的方程;(Ⅱ)设12,F F 分别是椭圆的左、右焦点,P 为椭圆E 上的第一象限内的点,直线2F P 交y 轴与点Q ,并且11F P F Q ⊥,证明:当a 变化时,点p 在某定直线上。
【解析】 (Ⅰ)13858851,12,122222222=+=⇒+-==->x x a c a a c a a ,椭圆方程为: .(Ⅱ) ),(),,),,0(),,(),0,(),0,(2221m c QF y c x F m Q y x P c F c F -=-=-(则设. 由)1,0(),1,0()1,0(012∈∈⇒∈⇒>-y x a a .⎩⎨⎧=++=-⊥=+=0)()(,//).,(),,(112211my c x c ycx c m F F QF F m c F y c x F 得:由 解得联立⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-==-=-+=-⇒=+-⇒22222222222222111.))((c a a c y x a y a x c y x y c x c xy x y x y x yx y y x x -=∴∈∈±=⇒=+-++-⇒1)1,0(),1,0(.)1(1121222222222 所以动点P 过定直线01=-+x y . 4.(2013北京卷19题)(本小题共14分)已知A 、B 、C 是椭圆W :2214x y +=上的三个点,O 是坐标原点.(I)当点B 是W 的右顶点,且四边形OABC 为菱形时,求此菱形面积. (II)当点B 不是W 的顶点时,判断四边形OABC 是否可能为菱形,并说明理由.解(1)线段OB 的垂直平分线为1x =,因此1AC =,所以菱形面积为1121122S OB AC =⋅=⋅⋅=. (2)四边形OABC 不可能是菱形.只要证明OA OC =,则A 点与C 点的横坐标相等或互为相反数.设OA OC r ==,则,A C 为园222x y r +=与椭圆2214x y +=的交点.因此22314x r =-.于是结论得证.5.(2013福建卷18题)(本小题满分13分)如图,在正方形OABC 中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(10,0),点C 的坐标为(0,10).分别将线段OA 和AB 十等分,分点分别记为129,,....A A A 和129,,....B B B ,连结i OB ,过i A 做x 轴的垂线与i OB 交于点*(,19)i P i N i ∈≤≤.(1)求证:点*(,19)i P i N i ∈≤≤都在同一条抛物线上,并求该抛物线E 的方程;(2)过点C 做直线l 与抛物线E 交于不同的两点,M N ,若OCM ∆与OCN ∆的面积比为4:1,求直线l 的方程.解:(Ⅰ)依题意,过*(,19)∈≤≤i A i N i 且与x 轴垂直的直线方程为=x i(10,) i B i ,∴直线i OB 的方程为10=iy x 设i P 坐标为(,)x y ,由10=⎧⎪⎨=⎪⎩x ii y x 得:2110=y x ,即210=x y , ∴*(,19)∈≤≤i P i N i 都在同一条抛物线上,且抛物线E 方程为210=x y(Ⅱ)依题意:直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为10=+y kx 由21010=+⎧⎨=⎩y kx x y得2101000--=x kx 此时2100+4000∆=>k ,直线l 与抛物线E 恒有两个不同的交点,M N 设:1122(,)(,)M x y N x y ,则121210100+=⎧⎨⋅=-⎩x x kx x4∆∆= OCM OCN S S ∴124=x x又120⋅< x x ,∴124=-x x 分别带入21010=+⎧⎨=⎩y kx x y,解得32=±k 直线l 的方程为3+102=±y x ,即32200-+=x y 或3+2200-=x y6.(2013广东卷20题).(本小题满分14分)已知抛物线C 的顶点为原点,其焦点()()0,0F c c >到直线l :20x y --=的距离为2.设P 为直线l 上的点,过点P 作抛物线C 的两条切线,PA PB ,其中,A B 为切点.(Ⅰ) 求抛物线C 的方程;(Ⅱ) 当点()00,P x y 为直线l 上的定点时,求直线AB 的方程; (Ⅲ) 当点P 在直线l 上移动时,求AF BF ⋅的最小值.【解析】(Ⅰ) 依题意,设抛物线C 的方程为24x cy =,由2=结合0c >, 解得1c =.所以抛物线C 的方程为24x y =.(Ⅱ) 抛物线C 的方程为24x y =,即214y x =,求导得12y x '=设()11,A x y ,()22,B x y (其中221212,44x x y y ==),则切线,PA PB 的斜率分别为112x ,212x ,所以切线PA 的方程为()1112x y y x x -=-,即211122x x y x y =-+,即11220x x y y --=同理可得切线PB 的方程为22220x x y y --= 因为切线,P AP B 均过点()00,P x y ,所以1220x x y y --=,2002220x x y y --= 所以()()1122,,,x y x y 为方程00220x x y y --=的两组解. 所以直线AB 的方程为00220x x y y --=. (Ⅲ) 由抛物线定义可知11AF y =+,21BF y =+, 所以()()()121212111AF BF y y y y y y ⋅=++=+++ 联立方程0022204x x y y x y--=⎧⎨=⎩,消去x 整理得()22200020y y x y y +-+=由一元二次方程根与系数的关系可得212002y y x y +=-,2120y y y =所以()221212000121AF BF y y y y y x y ⋅=+++=+-+ 又点()00,P x y 在直线l 上,所以002x y =+,所以22220000001921225222y x y y y y ⎛⎫+-+=++=++ ⎪⎝⎭ 所以当012y =-时, AF BF ⋅取得最小值,且最小值为92.7.(2013广西卷21题).(本小题满分12分)已知双曲线()221222:10,0x y C a b F F a b-=>>的左、右焦点分别为,,离心率为3,直线2y C =与 (I )求,;a b ;(II )2F l C A B 设过的直线与的左、右两支分别相交于、两点,且11,AF BF =证明: 22AF AB BF 、、成等比数列.解(1)依题意2222338cc a b c a a a=⇒=⇒=-= 所以双曲线C 的方程为22288x y a -= 将2y =代入上式得2212x a =+,依题意知1a b =⇒=∴= (2)由(1)知12(3,0),(3,0),F F -C 的方程为2288x y -=……① 依题意设l 的方程为(3)y k x =-.代入①化简整理得 2222(8)6980k x k x k --++= 设1122(,),(,)A x y B x y ,则22121212226981,1,,88k k x x x x x x k k +≤-≥+==--于是11(31)AF x ===-+1231BF x ===+1112122(31)313AF BF x x x x =∴-+=+⇒+=-22122624198359k k x x k ∴=-⇒=⇒=--由于2131AF x ===-+2231BF x ===-故221223()4AB AF BF x x =-=-+=22121212(31)(31)[93()1]16AF BF x x x x x x ⋅=---=--++= 所以222AB AF BF =⋅,即22AF AB BF 、、成等比数列8.(2013全国新课标二卷20题)(本小题满分12分)(Ⅱ)C,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值解(1)设1122(,),(,)A x y B x y 则2211221x y a b +=……① 2222221x y a b+=……②①-②得1212121222()()()()0x x x x y y y y a b-+-++=设00(,)P x y 因为P 为AB 的中点,且001212111()222OP k y x y y x x =∴=⇒+=+又12121y y x x -=--,所以22222222,2()6, 3.a b a a c c a b =⇒=-=== 所以M 的方程为22163x y +=.(2)因为CD AB ⊥,直线AB 的方程为0x y +=,所以设直线CD 的方程为y x m=+,将x y +=代入22163x y +=得230()33x A B -=⇒-所以3AB =.将y x m =+代入22163x y +=得2234260x mx m ++-=设3344(,),(,)C x yD x y ,则CD ==又因为221612(26)033m m m ∆=-->⇒-<<所以,当0m =时, CD 取得最大值4,所以四边形ACBD 面积的最大值为max 1()2ACBD S AB CD =⋅=. 9.(2013年河南山西河北卷 20)(本小题满分共12分)已知圆M :22(1)1x y ++=,圆N :22(1)9x y -+=,动圆P 与M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线 C.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)l 是与圆P ,圆M 都相切的一条直线,l 与曲线C 交于A ,B 两点,当圆P 的半径最长时,求|AB|. 【命题意图】【解析】由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径1r =1,圆N 的圆心为N (1,0),半径2r =3.设动圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R. (Ⅰ)∵圆P 与圆M 外切且与圆N 内切,∴|PM|+|PN|=12()()R r r R ++-=12r r +=4,由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左右焦点,场半轴长为2,短的椭圆(左顶点除外),其方程为221(2)43x y x +=≠-.(Ⅱ)对于曲线C 上任意一点P (x ,y ),由于|PM|-|PN|=22R -≤2,∴R ≤2,当且仅当圆P 的圆心为(2,0)时,R=2.∴当圆P 的半径最长时,其方程为22(2)4x y -+=, 当l 的倾斜角为090时,则l 与y 轴重合,可得|AB|=当l 的倾斜角不为090时,由1r ≠R 知l 不平行x 轴,设l 与x 轴的交点为Q ,则||||QP QM =1Rr ,可求得Q (-4,0),∴设l :(4)y k x =+,由l 于圆M 相切1=,解得4k =±. 当k=4时,将4y x =221(2)43x y x +=≠-并整理得27880x x +-=,解得1,2x,∴12|x x -=187. 当k =-4时,由图形的对称性可知|AB|=187, 综上,|AB|=187或|AB|=10.(2013湖北卷21题) (本小题满分12分)如图,已知椭圆1C 与2C 的中心在坐标原点O ,长轴均为MN 且在x 轴上,短轴长分别为2m ,2n ()m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D 。