解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等二轮复习专题练习(四)附答案高中数学
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高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编四川理)已知两定点()()2,0,1,0A B -,如果动点P 满足2PA PB =,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于(A )9π (B )8π (C )4π (D )π第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.以椭圆 22221x y a b+=(a>b>0)的右焦点为圆心的圆经过原点O ,且与该椭圆的右准线交与A ,B 两点,已知△OAB 是正三角形,则该椭圆的离心率是 ▲ .3.以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心、2为半径的圆,与过点A (-1,3)的直线l 相切,则直线l 的方程是______________________.评卷人得分三、解答题4.如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知1(4,0)F -,2(4,0)F ,(0,8)A ,直线(08)y t t =<<与线段1AF 、2AF 分别交于点P 、Q .(1)当3t =时,求以12,F F 为焦点,且过PQ 中点的椭圆的标准方程; (2)过点Q 作直线1QR AF P 交12F F 于点R ,记1PRF ∆的外接圆为圆C .①求证:圆心C 在定直线7480x y ++=上;②圆C 是否恒过异于点1F 的一个定点?若过,求出该点的坐标;若不过,请说明理由.5.(汇编年高考新课标1(理))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|.6. 已知椭圆221:12x C y +=和圆222:1C x y +=,左顶点和下顶点分别为A ,B ,且F 是椭圆1C 的右焦点.(1) 若点P 是曲线2C 上位于第二象限的一点,且△APF 的面积为12,24+ 求证:;AP OP ⊥(2) 点M 和N 分别是椭圆1C 和圆2C 上位于y 轴右侧的动点,且直线BN 的斜率是直线BM 斜率的2倍,求证:直线MN 恒过定点.第20题P AR OF 1Q xy F 27.已知椭圆2221(01)yx bb+=<<的左焦点为F,左、右顶点分别为A、C,上顶点为B.过F、B、C作⊙P,其中圆心P的坐标为(m,n).(Ⅰ)当m+n>0时,求椭圆离心率的范围;(Ⅱ)直线AB与⊙P能否相切?证明你的结论.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.B第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.633.x =-1或5x +12y -31=0. 评卷人得分三、解答题4. 解:(Ⅰ)设椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,当3t =时,PQ 的中点为(0,3),所以b=3 ------------------3分而2216a b -=,所以225a =,故椭圆的标准方程为221204x y +=---------5分(Ⅱ)①解法一:易得直线12:28;:28AF y x AF y x =+=-+, 所以可得88(,),(,)22t tP t Q t --,再由1QR AF P ,得(4,0)R t - ---------8分则线段1F R 的中垂线方程为2t x =-, 线段1PF 的中垂线方程为151628t y x -=-+, 由1516282t y x t x -⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得1PRF ∆的外接圆的圆心坐标为7(,2)28t t ----------10分经验证,该圆心在定直线7480x y ++=上 …---------11分解法二: 易得直线12:28;:28AF y x AF y x =+=-+,所以可得88(,),(,)22t tP t Q t --, 再由1QR AF P ,得(4,0)R t - ---------8分设1PRF ∆的外接圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=,则2222(4)(4)0(4)4088()022t t D F y D F t t t D tE F ⎧⎪-+-+=⎪=--+=⎨⎪--⎪++++=⎩,解得744416D t E t F t =⎧⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩---------10分所以圆心坐标为7(,2)28t t--,经验证,该圆心在定直线7480x y ++=上 ---------11分②由①可得圆C 的方程为227(4)41604x y tx t y t +++-+-=---------13分该方程可整理为227(216)(4)04x y y t x y ++-+-+=, 则由2241607404x y y x y ⎧++-=⎪⎨-+=⎪⎩,解得4133213x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或40x y =-⎧⎨=⎩, 所以圆C 恒过异于点1F 的一个定点,该点坐标为432(,)1313---------16分5.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,短半轴长为3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|=23.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 =1R r ,可求得Q(-4,0),∴设l :(4)y k x =+,由l 于圆M 相切得2|3|11k k=+,解得24k =±. 当k =24时,将224y x =+代入221(2)43x y x +=≠-并整理得27880x x +-=,解得1,2x =4627-±,∴|AB|=2121||k x x +-=187.当k =-24时,由图形的对称性可知|AB|=187, 综上,|AB|=187或|AB|=23. 6.7.(本小题满分15分)解:(Ⅰ)设F 、B 、C 的坐标分别为(-c ,0),(0,b ),(1,0),则FC 、BC 的中垂线 分别为12c x -=,11()22b y x b -=-. ……………………………………………………2分 联立方程组,解出21,2.2cx b c y b -⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩……………………………………………………………4分21022c b cm n b --+=+>,即20b bc b c -+->,即(1+b )(b -c )>0,∴b >c . ……………………………………………………………………………………6分 从而22b c >即有222a c >,∴212e <.……………………………………………………7分 又0e >,∴0e <<22. …………………………………………………………………8分 (Ⅱ)直线AB 与⊙P 不能相切.…………………………………………………………………9分由AB k b =,22102PB b c b b k c --=--=2(1)b c b c +-. (10)分 如果直线AB 与⊙P 相切,则b ·2(1)b c b c +-=-1. ………………………………………12分 解出c=或2,与<c<1矛盾,………………………………………………………14分 所以直线AB与⊙P不能相切. …………………………………………………………15分。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题1.(汇编陕西文数)9.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为()(A)12(B)1(C)2 (D)4第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题2.若直线mx+ny=4和圆O:x2+y2=4没有公共点,则过点(m,n)的直线与椭圆x25+y24=1的交点个数为________.解析:由题意可知,圆心O 到直线mx +ny =4的距离大于半径,即得m 2+n 2<4,所以点(m ,n )在圆O 内,而圆O 是以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆,故点(m ,n )在椭圆内,因此过点(m ,n )的直线与椭圆必有2个交点.3.若抛物线212y x =与圆222210x y ax a +-+-=有且只有两个不同的公共点,则实数a 的取值范围为___错 评卷人得分三、解答题4.已知椭圆C :x 24+y 2=1,过点(m ,0)作圆x 2+y 2=1的切线l 交椭圆G 于A 、B 两点.(1)求椭圆C 的焦点坐标和离心率;(2)将|AB |表示为m 的函数,并求|AB |的最大值.5.平面直角坐标系xOy 中,已知⊙M 经过点F 1(0,-c ),F 2(0,c ),A(3c ,0)三点,其中c >0.(1)求⊙M 的标准方程(用含c 的式子表示);(2)已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>(其中222a b c -=)的左、右顶点分别为D 、B ,⊙M 与x 轴的两个交点分别为A 、C ,且A 点在B 点右侧,C 点在D 点右侧. ①求椭圆离心率的取值范围;②若A 、B 、M 、O 、C 、D (O 为坐标原点)依次均匀分布在x 轴上,问直线MF 1与直线DF 2的交点是否在一条定直线上?若是,请求出这条定直线的方程;若不是,请说明理由.O x y6.设分别21,F F 是椭圆C :()012222>>=+b a by a x 的左右焦点;(1)若椭圆C 上的点)23,1(A 到两焦点的距离之和为4,求椭圆C 的方程; (2)在(1)的条件下求21F AF ∆内切圆的方程;(3)设MN 是过椭圆C 中心的弦,P 是椭圆上的动点,求证:直线PM ,PN 的斜率之积为定值. 3.7.已知O (0,0),B (1,0),C (b ,c )是△OBC 的三个顶点.如图8—3. (Ⅰ)写出△OBC 的重心G ,外心F ,垂心H 的坐标,并证明G 、F 、H 三点共线;(Ⅱ)当直线FH 与OB 平行时,求顶点C 的轨迹.(汇编北京,21)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.C 本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系 法一:抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为2p x -=,因为抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,所以2,423==+p p法二:作图可知,抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切与点(-1,0) 所以2,12=-=-p p第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题2.23.由消去,得.故当,即当时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当时,圆的方程为,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个.,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的解析:由222212210y x x y ax a ⎧=⎪⎨⎪+-+-=⎩,消去y ,得2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭. 故当22124(1)02a a ⎛⎫∆=---> ⎪⎝⎭,即当178a <时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当1a =时,圆的方程为22(1)1x y -+=,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个. 0∆>,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的充要条件.正两曲线有且只有两个不同的公共点的充要条件是方程2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭有两个相等的正根或者有一个正根,一个负根,即22124(1)021202a a a ⎧⎛⎫∆=---=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪--> ⎪⎪⎝⎭⎩,,或222124(1)0210a a a ⎧⎛⎫∆=--->⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪-<⎩,, 解得178a =或11a -<<. 综上可知,当178a =或11a -<<时,抛物线与圆有且只有两个不同的公共点.说明:“有且只有”、“当且仅当”等用语,都是指既有充分性,又有必要性.三、解答题4.解:(Ⅰ)由已知得,1,2==b a 所以.322--=b a c所以椭圆C 的焦点坐标为)0,3(),0,3(-,离心率为.23==a c e (Ⅱ)由题意知,1||≥m .当1=m 时,切线l 的方程1=x ,点A 、B 的坐标分别为),23,1(),23,1(-此时3||=AB 当m =-1时,同理可得3||=AB当1||>m 时,设切线l 的方程为),(m x k y -=由0448)41(.14),(2222222=-+-+⎪⎩⎪⎨⎧=+-=m k mx k x k y x m x k y 得;设A 、B 两点的坐标分别为),)(,(2211y x y x ,则2222122214144,418km k x x k mk x x +-=+=+; 又由l 与圆.1,11||,1222222+==+=+k k m k km y x 即得相切∴212212)()(||y y x x AB -+-=]41)44(4)41(64)[1(2222242km k k m k k +--++=2.3||342+=m m由于当3±=m 时,,3||=AB因为,2||3||343||34||2≤+=+=m m m m AB 且当3±=m 时,|AB |=2,所以|AB |的最大值为2.5.(1)设⊙M 的方程为022=++++F Ey Dx y x ,则由题设,得2220,0,330.c Ec F c Ec F c Dc F ⎧-+=⎪++=⎨⎪++=⎩解得223,30,.D cEF c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩………………………3分 ⊙M 的方程为0332222=--+c cx y x , ⊙M 的标准方程为22234)33(c y c x =+-. …………………………………5分 (2)⊙M 与x 轴的两个交点(3,0)A c ,)0,33(c C -,又)0,(b B ,)0,(b D -, 由题设3,3,3c b c b ⎧>⎪⎨->-⎪⎩ 即3,3.3c b c b ⎧>⎪⎨<⎪⎩ 所以2222223,1.3c a c c a c ⎧>-⎪⎨<-⎪⎩………………………7分 解得2321<<a c ,即 2321<<e . 所以椭圆离心率的取值范围为)23,21(.………………………………………10分(3)由(1),得)0,33(c M .由题设,得c c b b c 33333=-=-. ∴233b c =,23(,0)3D c -. ∴直线MF 1的方程为133x ycc -=, ① 直线DF 2的方程为1233x ycc -+=. ②…………………………………13分 由①②,得直线MF 1与直线DF 2的交点)3,334(c c Q ,易知433=OQ k 为定值, ∴直线MF 1与直线DF 2的交点Q 在定直线x y 433=上.…………………15分 6.(1)椭圆方程为13432=+y x .(2)圆的半径为21225232=-+=r ,即内切圆的纵坐标为21,可得横坐标也为21, ∴圆的方程为41)21()21(22=-+-y x . (3)定值—22ab 证明略.7.(Ⅰ)解:由△OBC 三顶点坐标O (0,0),B (1,0),C (b ,c )(c ≠0),可求得重心G (3,31cb +),外心F (c b c b 2,2122-+),垂心H (b ,cb b 2-). 当b =21时,G 、F 、H 三点的横坐标均为21,故三点共线; 当b ≠21时,设G 、H 所在直线的斜率为k G H ,F 、G 所在直线的斜率为k F G . 因为)21(33313222b c b b c b b c b b c k GH--+=-+--=,)21(332131232222b c b b c b c b c b c k FG--+=-+-+-=,所以,k G H =k F G ,G 、F 、H 三点共线. 综上可得,G 、F 、H 三点共线.(Ⅱ)解:若FH ∥OB ,由k F H =)21(3322b c bb c --+=0,得3(b 2-b )+c 2=0(c ≠0,b ≠21),配方得3(b -21)2+c 2=43,即 1)23()21()21(2222=+-c b . 即2222)23()21()21(y x +-=1(x ≠21,y ≠0).因此,顶点C 的轨迹是中心在(21,0),长半轴长为23,短半轴长为21,且短轴在x 轴上的椭圆,除去(0,0),(1,0),(21,23),(21,-23)四点.评述:第(Ⅰ)问是要求用解析的方法证明平面几何中的著名问题:三角形的重心、外心、垂心三心共线(欧拉线)且背景深刻,是有研究意义的题目.。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编福建理2)以抛物线24y x 的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知圆C 的圆心与抛物线y 2=4x 的焦点关于直线y =x 对称.直线4x -3y -2=0与圆C相交于A 、B 两点,且|AB |=6,则圆C 的方程为________.解析:抛物线y 2=4x ,焦点为F (1,0).∴圆心C (0,1),C 到直线4x -3y -2=0的距离d=55=1,且圆的半径r 满足r 2=12+32=10.∴圆的方程为x 2+(y -1)2=10.3. 已知直线l 的方程为2x =-,圆22:1O x y +=,则以l 为准线,中心在原点,且与圆O 恰好有两个公共点的椭圆方程为 . 评卷人得分三、解答题4.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆1C :22(1)16x y -+=,圆2C :22(1)1x y ++=,点S 为圆1C 上的一个动点,现将坐标平面折叠,使得圆心2(10)C -, 恰与点S 重合,折痕与直线1SC 交于点P .(1)求动点P 的轨迹方程;(2)过动点S 作圆2C 的两条切线,切点分别为M N 、,求MN 的最小值; (3)设过圆心2(10)C -, 的直线交圆1C 于点A B 、,以点A B 、分别为切点的两条切线交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.5.如图,椭圆22143x y +=的左焦点为F ,上顶点为A , 过点A 作直线AF 的垂线分别交椭圆、x 轴于,B C 两点. ⑴若AB BC λ=,求实数λ的值;[来源:Z|xx|] ⑵设点P 为ACF △的外接圆上的任意一点,当PAB △的面积最大时,求点P 的坐标. (江苏省苏州市汇编年1月高三调研) (本小题满分16分)O A 1A 2B 1 B 2xy (第176.在平面直角坐标系xOy 中,如图,已知椭圆E :22221(0)y x a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A 、2A ,上、下顶点分别为1B 、2B .设直线11A B 的倾斜角的正弦值为13,圆C 与以线段2OA 为直径的圆关于直线11A B 对称.(1)求椭圆E 的离心率;(2)判断直线11A B 与圆C 的位置关系,并说明理由; (3)若圆C 的面积为π,求圆C 的方程.7.已知椭圆2221(01)y x b b+=<<的左焦点为F ,左、右顶点分别为A 、C ,上顶点为B .过F 、B 、C 作⊙P ,其中圆心P 的坐标为(m ,n ). (Ⅰ)当m +n >0时,求椭圆离心率的范围; (Ⅱ)直线AB 与⊙P 能否相切?证明你的结论.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.DD【解析】因为已知抛物线的焦点坐标为(1,0),即所求圆的圆心,又圆过原点,所以圆的半径为r=1,故所求圆的方程为22x-1)+y =1(,即22x -2x+y =0,选D 。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0 C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0(汇编福建理)第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.以椭圆 22221x y a b+=(a>b>0)的右焦点为圆心的圆经过原点O ,且与该椭圆的右准线交与A ,B 两点,已知△OAB 是正三角形,则该椭圆的离心率是 ▲ .3.以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心、2为半径的圆,与过点A (-1,3)的直线l 相切,则直线l 的方程是______________________.评卷人得分三、解答题4.如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知1(4,0)F -,2(4,0)F ,(0,8)A ,直线(08)y t t =<<与线段1AF 、2AF 分别交于点P 、Q . (1)当3t =时,求以12,F F 为焦点,且过PQ 中点的椭圆的标准方程; (2)过点Q 作直线1QR AF 交12F F 于点R ,记1PRF∆的外接圆为圆C .①求证:圆心C 在定直线7480x y ++=上;②圆C 是否恒过异于点1F 的一个定点?若过,求出该点的坐标;若不过,请说明理由.5.如图,圆O 与离心率为23的椭圆T :12222=+by a x (0>>b a )相切于点M )1,0(。
⑴求椭圆T 与圆O 的方程;⑵过点M 引两条互相垂直的两直线1l 、2l 与两曲线分别交于点A 、C 与点B 、D(均不重合)。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编福建理2)以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.已知121(0,0),m n m n+=>>当mn 取得最小值时,直线22y x =-+与曲线x x m+1y yn =的交点个数为 ▲3.已知椭圆221:12x C y +=和圆222:1C x y +=,椭圆1C 的左顶点和下顶点分别为A ,B ,且F 是椭圆1C 的右焦点.(1) 若点P 是曲线2C 上位于第二象限的一点,且△APF 的面积为12,24+求证:;AP OP ⊥(2) 点M 和N 分别是椭圆1C 和圆2C 上位于y 轴右侧的动点,且直线BN 的斜率是直线BM 斜率的2倍,求证:直线MN 恒过定点.评卷人得分三、解答题4.如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知1(4,0)F -,2(4,0)F ,(0,8)A ,直线(08)y t t =<<与线段1AF 、2AF 分别交于点P 、Q . (1)当3t =时,求以12,F F 为焦点,且过PQ 中点的椭圆的标准方程; (2)过点Q 作直线1QR AF 交12F F 于点R ,记1PRF∆的外接圆为圆C .①求证:圆心C 在定直线7480x y ++=上;②圆C 是否恒过异于点1F 的一个定点?若过,求出该点的坐标;若不过,请说明理由.5.如图,椭圆0C :22221(0x y a b a b +=>>,a ,b 为常数),动圆22211:C x y t +=,1b t a <<。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.以抛物线24y x 的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( ) A .22x +y +2x=0 B .22x +y +x=0 C .22x +y -x=0D .22x +y -2x=0(汇编福建理)第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2-bx -c =0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)________.①必在圆x 2+y 2=2上 ②必在圆x 2+y 2=2外 ③必在圆x 2+y 2=2内解析:由e =12=ca ,得a =2c ,b =3c .所以x 1+x 2=b a =32,x 1x 2=-c a =-12.于是,点P (x 1,x 2)到圆心(0,0)的距离为x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1=74<2, 所以点P 在圆x 2+y 2=2内.3.若直线mx +ny =4和圆O :x 2+y 2=4没有公共点,则过点(m ,n )的直线与椭圆x 25+y 24=1的交点个数为________. 解析:由题意可知,圆心O 到直线mx +ny =4的距离大于半径,即得m 2+n 2<4,所以点(m ,n )在圆O 内,而圆O 是以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆,故点(m ,n )在椭圆内,因此过点(m ,n )的直线与椭圆必有2个交点. 评卷人得分三、解答题4.如图,圆O 与离心率为23的椭圆T :12222=+by a x (0>>b a )相切于点M )1,0(。
高中数学专题复习《解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.(汇编陕西文数)9.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( ) (A )12(B )1(C )2(D )4第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.若抛物线212y x =与圆222210x y ax a +-+-=有且只有两个不同的公共点,则实数a 的取值范围为___错3.以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心、2为半径的圆,与过点A (-1,3)的直线l 相切,则直线l 的方程是______________________.评卷人得分三、解答题4.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆1C :22(1)16x y -+=,圆2C :22(1)1x y ++=,点S 为圆1C 上的一个动点,现将坐标平面折叠,使得圆心2(10)C -, 恰与点S 重合,折痕与直线1SC 交于点P .(1)求动点P 的轨迹方程;(2)过动点S 作圆2C 的两条切线,切点分别为M N 、,求MN 的最小值; (3)设过圆心2(10)C -, 的直线交圆1C 于点A B 、,以点A B 、分别为切点的两条切线交于点Q ,求证:点Q 在定直线上.5.已知点P (4,4),圆C :22()5(3)x m y m -+=<与椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>有一个公共点A (3,1),F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF 1与圆C 相切. (Ⅰ)求m 的值与椭圆E 的方程; (Ⅱ)设Q 为椭圆E 上的一个动点,求AP AQ ⋅的取值范围.QPOyxF 1A C F 26.已知椭圆2221(01)y x b b+=<<的左焦点为F ,左、右顶点分别为A 、C ,上顶点为B .过F 、B 、C 作⊙P ,其中圆心P 的坐标为(m ,n ). (Ⅰ)当m +n >0时,求椭圆离心率的范围; (Ⅱ)直线AB 与⊙P 能否相切?证明你的结论.7.已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>左右两焦点为12,F F ,P 是右支上一点,2121,PF F F OH PF ⊥⊥于H , 111,,92OH OF λλ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦.(1)当13λ=时,求双曲线的渐近线方程; (2)求双曲线的离心率e 的取值范围;(3)当e 取最大值时,过12,,F F P 的圆的截y 轴的线段长为8,求该圆的方程. 17-1【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分一、选择题1.C 本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系法一:抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为2p x -=,因为抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,所以2,423==+p p法二:作图可知,抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切与点(-1,0) 所以2,12=-=-p p第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题2.由消去,得.故当,即当时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当时,圆的方程为,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个.,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的解析:由222212210y x x y ax a ⎧=⎪⎨⎪+-+-=⎩,消去y ,得2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭. 故当22124(1)02a a ⎛⎫∆=---> ⎪⎝⎭,即当178a <时,两曲线有且只有两个不同的公共点.分析:当1a =时,圆的方程为22(1)1x y -+=,它与抛物线的公共点的个数为三个(如图1),而不是两个. 0∆>,仅是其横坐标有两个不同的解的充要条件,而不是有两个公共点的充要条件.正两曲线有且只有两个不同的公共点的充要条件是方程2212102x a x a ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭有两个相等的正根或者有一个正根,一个负根,即22124(1)021202a a a ⎧⎛⎫∆=---=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪--> ⎪⎪⎝⎭⎩,,或222124(1)0210a a a ⎧⎛⎫∆=--->⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪-<⎩,, 解得178a =或11a -<<. 综上可知,当178a =或11a -<<时,抛物线与圆有且只有两个不同的公共点.说明:“有且只有”、“当且仅当”等用语,都是指既有充分性,又有必要性.3.x =-1或5x +12y -31=0. 评卷人得分三、解答题4.命题立意:本题主要考查直线、圆、椭圆基础知识,考查运算求解、综合应用能力.解:(1)由题意得121124PC PC PC PS C C +=+=>,故P 点的轨迹是以C 1、C 2为焦点,4为长轴长的椭圆,则24 1a c ==,,所以2a =,3b =, 故P 点的轨迹方程是22143y x +=.(5分) (2)法1(几何法) 四边形SMC 2N 的面积=211222SC MN SM MC SM ⋅=⋅⨯=,所以222222212cos 21sin 21SM MN MSC MSC SC SC ==∠=-∠=-,(9分)从而SC 2取得最小值时,MN 取得最小值, 显然当(3 0)S -,时,SC 2取得最大值2,所以m i n 12134MN =-=.(12分)法2(代数法) 设S (x 0,y 0),则以SC 2为直径的圆的标准方程为()()()()22220000112222x y x yx y -+-+-=+,该方程与圆C 2的方程相减得,()00010x x y y x +++=,(8分) 则圆心2C 到直线MN 的距离()220011d x y ==++22000121x y x +++,因为()2200116x y -+=,所以22000152x y x +=+, 从而01164d x =+,[]03 5x ∈-,,故当03x =-时d m a x 12=,因为221MN d =-,所以()2m i n 1212MN =-=3.(12分)(3)设( )Q m n ,,则“切点弦”AB 的方程为()1(1)16m x ny --+=,将点(-1,0)代入上式得7m =-, R n ∈, 故点Q 在定直线7x =-上.(16分)5.解:(Ⅰ)点A 代入圆C 方程, 得2(3)15m -+=.∵m <3,∴m =1. …… 2分圆C :22(1)5x y -+=.设直线PF 1的斜率为k , 则PF 1:(4)4y k x =-+,即440kx y k --+=. ∵直线PF 1与圆C 相切, ∴2|044|51k k k --+=+.解得111,22k k ==或. ……………… 4分 当k =112时,直线PF 1与x 轴的交点横坐标为3611,不合题意,舍去.当k =12时,直线PF 1与x 轴的交点横坐标为-4, ∴c =4.F 1(-4,0),F 2(4,0). …………………… 6分2a =AF 1+AF 2=52262+=,32a =,a 2=18,b 2=2.QPO yxF 1A C F 2椭圆E 的方程为:221182x y +=. …………………… 8分(Ⅱ)(1,3)AP =,设Q (x ,y ),(3,1)AQ x y =--,(3)3(1)36AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-. …………………… 10分∵221182x y +=,即22(3)18x y +=, 而22(3)2|||3|x y x y +⋅≥,∴-18≤6xy ≤18. …………………… 12分则222(3)(3)6186x y x y xy xy +=++=+的取值范围是[0,36]. 3x y +的取值范围是[-6,6].∴36AP AQ x y ⋅=+-的取值范围是[-12,0]. …………………… 15分6.(本小题满分15分)解:(Ⅰ)设F 、B 、C 的坐标分别为(-c ,0),(0,b ),(1,0),则FC 、BC 的中垂线 分别为12c x -=,11()22b y x b -=-. ……………………………………………………2分 联立方程组,解出21,2.2cx b c y b -⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩……………………………………………………………4分 21022c b c m n b --+=+>,即20b bc bc -+->,即(1+b )(b -c )>0, ∴b >c . ……………………………………………………………………………………6分 从而22b c >即有222a c >,∴212e <.……………………………………………………7分 又0e >,∴0e <<22. …………………………………………………………………8分 (Ⅱ)直线AB 与⊙P 不能相切.…………………………………………………………………9分由AB k b =,22102PB b c b b k c --=--=2(1)b c b c +-. ………………………………………………10分 如果直线AB 与⊙P 相切,则b ·2(1)b c b c +-=-1. ………………………………………12分 解出c=或2,与<c<1矛盾,………………………………………………………14分 所以直线AB与⊙P不能相切. …………………………………………………………15分7.由相似三角形知,121OF OH PF PF =,222b ab a aλ=+,∴()222222,21a b b a b λλλλ+==- ,2221b a λλ=-.(1)当13λ=时,221b a =,∴,a b y x ==±.(2)()22222211211111c b e a a λλλλ--⎡⎤⎣⎦==+=+=+--=221111λλ-=----,在11,92⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增函数. ∴12λ=时,2e 最大3,19λ=时,2e 最小54, ∴2534e ≤≤,∴532e ≤≤. (3)当3e =时,3ca=,∴3c =,∴222b a =.∵212PF F F ⊥,∴1PF 是圆的直径,圆心是1PF 的中点, ∴在y 轴上截得的弦长就是直径,∴1PF =8.又2212224b a PF a a a a a =+=+=,∴48,2,23,22a a c b ====. ∴2224b PF a a===,圆心()0,2C ,半径为4,()22216x y +-=.。