高三总复习解析几何专题(师
- 格式:doc
- 大小:1.82 MB
- 文档页数:6
高三数学复习专题之一----解析几何高考题目的分析解析几何是历届高考的热点和重点,它的基本特点是数形结合,是代数、三角、几何知识的综合应用.一般以四个小题、一个大题的结构出现,且大题往往是压轴题.纵观近几年高考试题有如下特征:(1)考查直线的基本概念,求在不同条件下的直线方程,判定直线的位置关系等题目,多以选择题、填空题形式出现;(2)中心对称与轴对称、充要条件多为基本题目;(3)考查圆锥曲线的基本知识和基本方法也多以选择题、填空题形式出现;(4)有关直线与圆锥曲线等综合性试题,通常作为解答题形式出现,有一定难度.一般情况是:给出几何条件,求曲线(动点的轨迹)方程;或利用曲线方程来研究诸如几何量的计算、直线与曲线的位置关系、最近(或最远)问题.但近几年的高考解析几何试题类型比较分散,每年都有不同.解题过程中的运算量有逐年降低的趋势,而解题过程中的思维量在增加.但万变不离其宗,常用的解题规律与技巧不变. 例①求圆锥曲线的有关轨迹方程时,要注意运用平面几何的基本知识特别是圆的知识,便于简化运算和求解;②在直线与圆锥曲线的有关问题中,要注意韦达定理和判别式的运用;③要注意圆锥曲线定义的活用.另外,解析几何的解答题也常在知识网络的交汇处出题,它具有一定的综合性,重点考察数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等能力.解析几何常与函数、不等式等建立联系.., ),0,1()3 ,)2 )1 , ,)0,(1:.12222222中点的轨迹方程求、为轴的端点为左准线的椭圆,其短为左焦点,以经过点设双曲线的方程;求双曲线截得的弦长为被直线若双曲线的值;的离心率求双曲线为等边,且右焦点两点、与两条渐近线交于右准线的离心率为设双曲线例BF F B l F C C ae b b ax y C e C PQF F Q P l e b a by a x C +=∆∆>=-. ),3 , 2(21的轨迹方程顶点求:当椭圆移动时其下为离心率,且过点轴为准线,以练习:设椭圆恰以P A x .)2( )1( 41)0,4( 02010.2222的方程求双曲线的渐近线方程;求双曲线上,又满足在线段点,且点轴交于两点,和、交于和双曲线,使的直线做斜率为过点相切,近线与圆的中心在原点,它的渐双曲线例G G PCPB PA AB P C y B A G l l P x y x G =⋅-=+-+最大值为多少?,多少时矩形的面积最大,当矩形的长与宽各是若矩形内接于曲线的方程求抛物线顶点轨迹轴为准线且以已知抛物线经过例 )2( ;)1( ),4,3(.3l l y A .)2( )1( )0,6( 8)0(2.42面积的最大值求求抛物线方程的垂直平分线通过定点又线段为焦点,且,、上有两动点设抛物线例AQB Q AB BF AF F B A p px y ∆=+>=。
高三解析几何专题数学知识点进一步,把问题用图形表示出来,需求直线x-2y=m所与求轨迹的切点。
用判别式△=0→m=p,得切点Q(3p,p)点Q到直线的x-2y=0间隔是-,即-=-→p=2复习导引:高考题解析局部大量的问题是直线与圆锥曲线相交,我们首先要抓住直线是否过圆锥曲线焦点?这局部第1至第5题说明了直线过焦点的处理方法,第6题注又从反面说明在条件下才采用过焦点的方法。
第4题引出了在什么条件下用两式相减可以简化推导过程。
1. 椭圆-+-=1的左、右焦点分别为F1,F2。
过F1的直线交椭圆于B,D两点,过F2的直线交椭圆于A,C两点,且AC⊥BD,垂足为P。
(Ⅰ)设P点的坐标为(x0,y0),证明:-+-(Ⅱ)求四边形ABCD的面积的最小值。
解(1)点P在以|F1F2|为直径的圆上,∴x02+y02=1,-+--+-=-=-1解:分析(2)SABCD=S△ABC+S△ADC=-|AC||BP|+-|AC||DP|=-|AC||BD|下面是如何求出|AC|=?|BD|=?由椭圆第二定义:|BD|=|BF2|+|DF2|又右准线方程为x=-=3,e=-=-=-|BF2|=(3-xB)e,|DF2|=(3-xD)e|BD|=[6-(xB+xD)■过F2的直线lBDy=k(x-1),k≠0,k存在。
|BD|=-■=-同理可求得:|AC|=-S=-(3k2+2)+(2k2+3)2-5(k2+1)2-SABCD-,当3k2+2=2k2+3,k2=1,k=±1。
当k不存在,可设BD⊥x轴,这时kAC=0SABCD=-2-■=4-∴(SABCD)min=-,此时k=±1注:此题第(2)用两点间间隔公式求|AC|、|BD|也可行,计算量稍大,如果直线过圆锥曲线焦点,就要考虑椭圆或双曲线第二定义。
组长签字: 签字日期:教 学 目 标 了解双曲线的定义、几何图形和标准方程。
重 难 点了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用。
【知识回顾与能力提升】等差数列的性质等差数列{}n a 中,公差为d ,则①若,,,m n p q N +∈,且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+, 特别地,当2m n p +=时2m n p a a a +=.②下标成公差为m 的等差数列的项k a ,k m a +,2k m a +,…组成的新数列仍为等差数列,公差为md . ③若数列{}n b 也为等差数列,则{}n n a b ±,{}n ka b ±,(k,b 为非零常数)也是等差数列. ④123456789,,,a a a a a a a a a ++++++……仍是等差数列. ⑤数列{}+n a b λ(λ,b 为非零常数)也是等差数列【新知识梳理与重难点点睛】双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1 (a >0,b >0)图 形续表性质 范围 x ≥a 或x ≤-a ,y ∈R x ∈R ,y ≤-a 或y ≥a对称性对称轴:坐标轴 对称中心:原点顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0) A 1(0,-a ),A 2(0,a )解析:选C∵双曲线的一条渐近线方程为y=ba x,则由题意得ba>2,∴e=ca=1+⎝⎛⎭⎫ba2>1+4= 5.[类题通法]解决有关渐近线与离心率关系问题的方法(1)已知渐近线方程y=mx,若焦点位置不明确要分|m|=ba或|m|=ab讨论.(2)注意数形结合思想在处理渐近线夹角、离心率范围求法中的应用.考点三直线与双曲线的位置关系|(重点保分型考点——师生共研)[必备知识]研究直线与双曲线位置关系问题的通法:将直线方程代入双曲线方程,消元,得关于x或y的一元二次方程.当二次项系数等于0时,直线与双曲线相交于某支上一点,这时直线平行于一条渐近线;当二次项系数不等于0时,用判别式Δ来判定.[提醒]直线与双曲线交于一点时,不一定相切,例如:当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点,但不是相切;反之,当直线与双曲线相切时,直线与双曲线仅有一个交点.[典题例析](2014·江西高考)如图,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)的右焦点F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x 轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=32相交于点N.证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.解:(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=a2+1,直线OB的方程为y=-1a x,直线BF的方程为y=1a(x-c),解得B⎝⎛⎭⎫c2,-c2a.又直线OA的方程为y=1a x,则A⎝⎛⎭⎫c,ca,k AB=ca-⎝⎛⎭⎫-c2ac-c2=3a.6.(2015·开封摸底考试)从双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点F引圆x2+y2=a2的切线,切点为T,延长FT 交双曲线右支于P点,若M为线段FP的中点,O为坐标原点,则|MO|-|MT|与b-a的关系为() A.|MO|-|MT|>b-a B.|MO|-|MT|<b-aC.|MO|-|MT|=b-a D.|MO|-|MT|与b-a无关二、填空题7.已知双曲线x2+my2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则实数m的值是________.8.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则双曲线的离心率e的最大值为________.9.(2015·南京、盐城二模)在平面直角坐标系xOy中,双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=4x的准线相交于A,B两点.若△AOB的面积为2,则双曲线的离心率为________.10.(2015·日照模拟)已知F1,F2为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P和Q.且△F1PQ为正三角形,则双曲线的渐近线方程为________________.三、解答题11.(2014·福建高考改编)已知双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=-2x.(1)求双曲线E的离心率;(2)如图,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8,求双曲线方程.12.设A,B分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程;(2)已知直线y=33x-2与双曲线的右支交于M,N两点,且在双曲线的右支上存在点D,使OM+ON=t OD,求t的值及点D的坐标.所以b a =2,所以c 2-a 2a=2,故c =5a , 从而双曲线E 的离心率e =c a= 5. (2)由(1)知,双曲线E 的方程为x 2a 2-y 24a2=1. 设直线l 与x 轴相交于点C .当l ⊥x 轴时,若直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点, 则|OC |=a ,|AB |=4a ,又因为△OAB 的面积为8,所以12|OC |·|AB |=8, 因此12a ·4a =8,解得a =2, 所以双曲线E 的方程为x 24-y 216=1. 12.解:(1)由题意知a =23,又∵一条渐近线为y =b ax ,即bx -ay =0. ∴由焦点到渐近线的距离为3,得|bc |b 2+a 2= 3. ∴b 2=3,∴双曲线的方程为x 212-y 23=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0),则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程y =33x -2代入双曲线方程x 212-y 23=1得 x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=33(x 1+x 2)-4=12. ∴⎩⎨⎧x 0y 0=433,x 2012-y 203=1.∴⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3. ∴t =4,点D 的坐标为(43,3).。
解析几何复习:高三解析几何中斜率之和为零的问题探究解析几何中斜率之和为零的问题探究教学目标:掌握解析几何中斜率之和为零这类问题的基本解法,并不断推广、深入,掌握一般性的结论;通过一类问题的探究提高学生的分析能力,引导学生养成探究、拓展、深入思考的惯。
教学重点:方法的确定与推广。
教学难点:运算的简化。
教学方法:探究研讨式。
教学过程:问题一:已知椭圆$\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{3}=1$及定点A(1,2/3),E,F是椭圆上两个不同的动点,且直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,问直线EF的斜率是否为定值,若是求出该定值,若不是请说明理由。
思路分析:方法一:利用两直线斜率之和为零,设一条斜率为K,另一条为-K,解出E、F两点的坐标,再计算斜率。
方法二:假设直线EF斜率为定值,设为K,设出EF直线,与椭圆方程联立,然后再通过斜率之和为零构造关于K 的方程。
方法三:先从特殊位置(考虑E、F两点重合)猜出EF 斜率是定值,并确定该值,然后验证。
解答一:设AE斜率为k,则AF的斜率为-k。
frac{3x^2}{4y^2}+k^2=1$与$\frac{3x^2}{4y^2}+(-k)^2=1$联立得:$4k^2x^2+12kxy-3y^2=243$4k^2x^2+12kxy-3y^2-243=0$Delta=144y^2-4(4k^2)(-3y^2+243)=16(4k^2+3)y^2-192k^2$Delta=0$时,$y=\pm\frac{3}{2}$,代入得$x=\pm 1$,即E、F两点坐标为$(1,\frac{3}{2})$和$(1,-\frac{3}{2})$。
frac{y-\frac{3}{2}}{x-1}=\frac{\frac{3}{2}+\frac{3}{2}}{1-1}=0$,$\frac{y+\frac{3}{2}}{x-1}=\frac{-\frac{3}{2}+\frac{3}{2}}{1-1}=0$,故直线EF斜率为0.解答二:设AE斜率为k,则AF的斜率为-k。
高三平面解析几何复习的教学策略高三平面解析几何是数学课程中的重要内容之一,也是考试中常考的题型。
为了帮助学生复习和掌握这一部分知识,教师需要制定相应的教学策略。
本文将从教学内容、教学方法和复习计划三个方面来介绍高三平面解析几何复习的教学策略。
一、教学内容在高三平面解析几何的复习中,教师需要重点复习以下内容:1. 平面方程的应用:包括点斜式、两点式、一般式等平面方程的互相转化和应用;2. 直线与平面的位置关系:直线的方程和位置关系、直线与平面的位置关系等内容;3. 空间几何体的平面截线:包括球、圆锥、圆柱等空间几何体与平面的截线问题;4. 空间向量的应用:包括向量的夹角、向量的共线、向量的运算等内容。
以上内容是高三平面解析几何的重点内容,复习时要注重学生的理解和掌握程度,尤其是与其他几何知识的联系和综合应用。
二、教学方法1. 综合性教学法:平面解析几何与向量、数学分析、几何等知识有很大的联系,复习时可以采用综合性教学法,将平面解析几何与其他知识点相结合,使学生能更好地理解和掌握知识。
2. 案例教学法:通过实际案例的讲解,让学生了解平面解析几何的应用,加深他们对知识点的理解。
学生可以通过解决实际问题来巩固和提升他们的解题能力。
3. 多维度教学法:平面解析几何涉及到三维空间的问题,教师需要引导学生将平面几何的题目转化为三维空间的问题,从多个角度来理解和解决问题。
4. 实践教学法:通过实践操作,比如利用几何软件进行模拟实验,让学生更直观地理解平面解析几何的内容,提高他们的学习兴趣和解题能力。
以上教学方法可以有效地帮助学生巩固和提高平面解析几何的学习成绩,加强和应用所学知识。
三、复习计划为了让学生更好地复习平面解析几何,教师可以制定以下复习计划:1. 明确复习内容:教师首先要明确定义好复习的内容和目标,包括重点、难点和易错点的整理和梳理。
2. 分阶段复习:根据复习内容的特点,可以将复习分为基础阶段、巩固阶段和强化阶段,逐步推进,循序渐进。
高三数学重点知识解析 解析几何题型与分析教案一.复习目标:1. 能正确导出由一点和斜率确定的直线的点斜式方程;从直线的点斜式方程出发推导 出直线方程的其他形式,斜截式、两点式、截距式;能根据已知条件,熟练地选择恰当的方程形式写出直线的方程,熟练地进行直线方程的不同形式之间的转化,能利用直线的方程来研究与直线有关的问题了.2.能正确画出二元一次不等式(组)表示的平面区域,知道线性规划的意义,知道线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念,能正确地利用图解法解决线性规划问题,并用之解决简单的实际问题,了解线性规划方法在数学方面的应用;会用线性规划方法解决一些实际问题.3. 理解“曲线的方程”、“方程的曲线”的意义,了解解析几何的基本思想,掌握求曲线的方程的方法.4.掌握圆的标准方程:222)()(r b y a x =-+-(r >0),明确方程中各字母的几何意义,能根据圆心坐标、半径熟练地写出圆的标准方程,能从圆的标准方程中熟练地求出圆心坐标和半径,掌握圆的一般方程:022=++++F Ey Dx y x ,知道该方程表示圆的充要条件并正确地进行一般方程和标准方程的互化,能根据条件,用待定系数法求出圆的方程,理解圆的参数方程cos sin x r y r θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),明确各字母的意义,掌握直线与圆的位置关系的判定方法.5.正确理解椭圆、双曲线和抛物线的定义,明确焦点、焦距的概念;能根据椭圆、双曲线和抛物线的定义推导它们的标准方程;记住椭圆、双曲线和抛物线的各种标准方程;能根据条件,求出椭圆、双曲线和抛物线的标准方程;掌握椭圆、双曲线和抛物线的几何性质:范围、对称性、顶点、离心率、准线(双曲线的渐近线)等,从而能迅速、正确地画出椭圆、双曲线和抛物线;掌握a 、b 、c 、p 、e 之间的关系及相应的几何意义;利用椭圆、双曲线和抛物线的几何性质,确定椭圆、双曲线和抛物线的标准方程,并解决简单问题;理解椭圆、双曲线和抛物线的参数方程,并掌握它的应用;掌握直线与椭圆、双曲线和抛物线位置关系的判定方法. 二.考试要求:(一)直线和圆的方程1.理解直线的斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握直线方程的点斜式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程。
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)。
专题18解析几何(选填压轴题)一、单选题1.(2021·河南高三月考(理))已知点1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点M 在直线:l x a =-上运动,若12F MF ∠的最大值为60︒,则椭圆C 的离心率是()A.13B.12【答案】C 【详解】由题意知,()1,0F c -,()2,0F c ,直线l 为x a =-,设直线1MF ,2MF 的倾斜角分别为α,β,由椭圆的对称性,不妨设M 为第二象限的点,即(),M a t -,()0t >,则tan tc aα=-,tan tc aβ-=+.12F MF βα∠=- ,()12222222tan tan 222tan tan 1tan tan 21t t ct c c cc a c a F MF t b t b b b t c a t βαβααβ---+-∴∠=-====≤==++-+-,当且仅当2b t t=,即t b =时取等号,又12tan F MF ∠得最大值为tan 60c b =︒=c ∴=,即2223c c a =-,整理得c a =C故选:C.2.(2021·山东肥城·高三模拟预测)已知EF 是圆22:2430C x y x y +--+=的一条弦,且CE CF ⊥,P 是EF 的中点,当弦EF 在圆C 上运动时,直线:30l x y --=上存在两点,A B ,使得2APB π∠≥恒成立,则线段AB 长度的最小值是()A.1B.C.D.2【答案】B 【详解】由题可知:22:(1)(2)2C x y -+-= ,圆心()1,2C ,半径r =又CE CF ⊥,P 是EF 的中点,所以112CP EF ==,所以点P 的轨迹方程22(1)(2)1x y -+-=,圆心为点()1,2C ,半径为1R =,若直线:30l x y --=上存在两点,A B ,使得2APB π∠≥恒成立,则以AB 为直径的圆要包括圆22(1)(2)1x y -+-=,点()1,2C 到直线l 的距离为d ==所以AB 长度的最小值为()212d +=+,故选:B.3.(2021·丽水外国语实验学校高三期末)如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,E 是线段1B C 的中点,F 是棱11A D 上的动点,P 为线段1BD 上的动点,则PE PF +的最小值是()B.12C.6D.2【答案】C 【详解】在11D C 上取点1F 使得111D F D F =,由对称性可知1PF PF =.连接1BC ,则11BC B C E = ,点P 、E 、1F 都在平面11BC D 内,且111BC C D ⊥,11=1C D ,1BC =在11Rt BC D 所在平面内,以11C D 为x 轴,1C B 为y 轴建立平面直角坐标系如图所示.则1(1,0)D,B,0,2E ⎛ ⎝⎭,所以直线1BD的方程为1x =.设点E 关于直线1BD 的对称点为(,)E m n ',则22122n m n m ⎧⎪=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎪⎩,解得236m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即2,36E ⎛' ⎝⎭.因此,1116PE PF PE PF PE PF E F ''+=+=+≥≥所以,当且仅当1,,E P F '三点共线且111E F C D '⊥时,PE PF +有最小值6.故选:C.4.(2021·四川成都七中高三三模(理))已知双曲线22413y x -=的左右焦点分别为1F ,2F ,点M 是双曲线右支上一点,满足120MF MF →→⋅=,点N 是线段12F F 上一点,满足112F N F F λ→→=.现将12MF F △沿MN 折成直二面角12F MN F --,若使折叠后点1F ,2F 距离最小,则λ=()A.15B.25C.35D.45【详解】由双曲线方程知,12a =,b =,2c =,设2MF x =,则11MF x =+,12F F 120MF MF →→⋅=,则22(1)13x x ++=,解得2x =或-3(舍),设折叠后点1F 达到F 点,如图所示,作FA MN ⊥于A 点,易知FA ⊥平面12MF F ,1FAN F AN ≅ ,1F A MA ⊥,设1F MN α∠=,则22F MN πα∠=-,在1Rt MAF 中,13sin FA F A α==,3cos MA α=,在2MAF 中,由余弦定理知,222222222cos (3cos )423cos 2sin AF MA MF MA MF F MN ααα=+-⋅∠=+-⨯⨯29cos 6sin 24αα=-+,则2222222(3sin )9cos 6sin 24136sin 27FF AF AF αααα=+=+-+=-≥,当且仅当sin 21α=,即4πα=时,等号成立,折叠后点1F ,2F 距离最小.此时MN 为12F MF ∠的角平分线,由角平分线定理知,112232F N MF NF MF ==,则11235F N F F →→=,35λ=故选:C5.(2021·安徽师范大学附属中学高三开学考试(理))已知F 是椭圆2221(1)x y a a+=>的左焦点,A 是该椭圆的右顶点,过点F 的直线l (不与x 轴重合)与该椭圆相交于点,M N .记MAN α∠=,设该椭圆的离心率为e ,下列结论正确的是()A.当01e <<时,2πα<B.当0e <2πα>C.当12e <<23πα>1e <<时,34πα>【详解】不失一般性,设M 在x 轴上方,N 在x 轴下方,设直线AM 的斜率为1k ,倾斜角为θ,直线AN 的斜率为2k ,倾斜角为β,则210,0k k ><,,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且()0,απθβπ=-+∈.又()2121tan tan tan tan 1+tan tan 1k k k k βθαπθββθ--=-+==+.又直线AM 的方程为()1y k x a =-,由()12222y k x a x a y a ⎧=-⎨+=⎩可得22232422111(1)20a k x a k x a k a +-+-=,故42212211M a k a x a a k -⨯=+,所以3212211Ma k ax a k -=+,故122121M ak y a k -=+,同理3222221N a k ax a k -=+,故222221N ak y a k -=+,因为,,M F N 共线,故21222221323221222221221111ak ak a k a k a k a a k ac ca k a k --++=--++++,整理得到()()()()21212210a a c k k k k c a k k +-+--=即()122c ak k a a c -=+,若01e <<,()()122211c a e k k a a c a e --==++,因为()1211,011e e e -=-∈-++,21a >,故121k k >-,所以2121tan 01k k k k α-=>+,故2πα<.6.(2021·全国高三专题练习)已知过抛物线24y x =的焦点F 的直线与抛物线交于点A 、B ,若A 、B 两点在准线上的射影分别为M 、N ,线段MN 的中点为C ,则下列叙述不正确的是()A.AC BC⊥B.四边形AMCF 的面积等于AC MF ⋅C.AF BF AF BF +=⋅D.直线AC 与抛物线相切【答案】B 【详解】如图,由题意可得()1,0F ,抛物线的准线方程为1x =-.设211,4y A y ⎛⎫ ⎪⎝⎭、222,4y B y ⎛⎫⎪⎝⎭,设直线AB 的方程为1x ty =+,联立214x ty y x=+⎧⎨=⎩,可得2440y ty --=,利用根与系数的关系得124y y =-,因为线段MN 的中点为C ,所以121,2y y C +⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以21121,42y y y CA ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭ ,22211,42y y y CB ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭ ,所以,()()2222121212121111210444162y y y y y y y yCA CB -⎛⎫⎛⎫⋅=++-=++=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以,AC BC ⊥,A 选项正确;对于B 选项,因为()11,M y -,所以()12,MF y =-,所以()2112112220222y y y y y yCA MF -⋅=+-=+= ,所以AC MF ⊥,所以四边形AMCF 的面积等于12AC BF ⋅,B 选项错误;对于C 选项,根据抛物线的定义知2114y AF AM ==+,2214y BF BN ==+,所以221224y y AF BF ++=+,22222222121212121112441644y y y y y y y y AF BF ⎛⎫⎛⎫++⋅=++=++=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以,AF BF AF BF +=⋅,C 选项正确;对于D 选项,直线AC 的斜率为()12111212221111422224414ACy y y y y y y k y y y y ⎛⎫++ ⎪--⎝⎭====+++,抛物线24y x =在点A 处的切线方程为2114y y y k x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,联立211244y y y k x y x⎧⎛⎫-=-⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪=⎩,消去x 可得2211440ky y y ky -+-=,由题意可得()211016440k k y ky ≠⎧⎪⎨∆=--=⎪⎩,可得12ky =,即12k y =,则AC k k =.所以,直线AC 与抛物线24y x =相切,D 选项正确.故选:B.7.(2021·全国高三模拟预测(理))如图,已知双曲线()222210x y b a a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过右焦点作平行于一条渐近线的直线交双曲线于点A ,若12AF F △的内切圆半径为4b,则双曲线的离心率为()A.53B.54C.43D.32【答案】A 【详解】设双曲线的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,设双曲线的一条渐近线方程为b y x a=,可得直线2AF 的方程为()b y x c a =-,与双曲线22221(0)x yb a a b-=>>联立,可得22(2c a A c +,22()2b a c ac-,设1||AF m =,2||AF n =,由三角形的等面积法可得2211()(2)22422b b c a m n c c ac -⨯++=⨯⋅,化简可得2442c m n a c a+=--,①由双曲线的定义可得2m n a -=,②在三角形12AF F 中22()sin 2b c a n acθ-=,(θ为直线2AF 的倾斜角),由tan baθ=,22sin cos 1θθ+=,可得sin b cθ==,可得222c a n a-=,③由①②③化简可得223250c ac a --=,即为(35)()0c a c a -+=,可得35c a =,则53ce a==.故选:A.8.(2021·湖南天心·长郡中学高三二模)已知正方体ABCD A B C D ''''-的棱长为1,点M ,N 分别为线段AB ',AC 上的动点,点T 在平面BCC B ''内,则MT NT +的最小值是()B.3C.2D.1【答案】B 【详解】解:A 点关于BC 的对称点为E ,M 关于BB '的对称点为M ',记d 为直线EB '与AC 之间的距离,则MT NT M TNT M N d ''+=+≥≥,由//B E D C '',d 为E 到平面ACD '的距离,因为111111333D ACE ACE V S '-=⨯⨯==⨯⨯= ,而21346D ACE E ACD V V d d ''--==⨯⨯⨯=,故3d =,故选:B.9.(2021·贵州贵阳·高三模拟预测(理))在平面内,已知动点P 与两定点,A B 的距离之比为()0,1λλλ>≠,那么点P 的轨迹是圆,此圆称为阿波罗尼斯圆.在空间中,也可得到类似结论.如图,三棱柱111ABC A B C -中,1A A ⊥平面ABC ,2AB BC ==,1BB =,90ABC ∠=︒,点M 为AB 的中点,点P在三棱柱内部或表面上运动,且PA =,动点P 形成的曲面将三棱柱分成两个部分,体积分别为1V ,()212V V V <,则12V V =()A.12B.13C.14D.15【答案】D 【详解】如图,在平面PAB 中,作MPN MAP ∠=∠,交AB 于点N ,则MPN NAP ∠=∠,又因PNM ANP ∠=∠,所以PNM ANP ,所以2PN AN PA MN PN MP ===22,2AN MN PN =,所以22AM AN MN PN =-=.因为112AM AB ==,所以2,1PN MN ==,所以B、N 重合且2BP PN ==所以点P 落在以B 2作BH AC ⊥于H ,则222BH AB ==因为1AA ⊥面ABC ,所以1AA ⊥BH ,又因为1AA AC A = ,所以BH ⊥面11AA CC ,所以B 到面11AA CC 的距离为=2=BH BP ,所以球面与面11AA CC 相切,而122BB π=>所以球面不会与面111A B C 相交,则31142833V BP π== ,111=222222V AB BC AA ππ⨯⨯⨯=⨯⨯=三棱柱,所以2125222=33V V V πππ=-=-三棱柱,所以12V V =15.故选:D.10.(2021·吉林高三月考(理))已知双曲线C :22197x y -=的左焦点为F ,过原点的直线l 与双曲线C 的左、右两支分别交于A ,B 两点,则14FA FB-的取值范围是()A.13,67⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B.13,67⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.1,06⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D.1,6⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【答案】B 【详解】设FA r =,则1r c a ≥-=.设双曲线的右焦点为F ',由对称性可知BF FA r '==,则26FB r a r =+=+,所以14146FA FB r r -=-+.令21463()66r f r r r r r -=-=++,[1,)r ∈+∞,则222223(412)3(2)(6)()(6)(6)r r r r f r r r r r --+-'==++,令()0f r '=得6r =,当(1,6)x ∈时,()0f r '<,()f r 单调递减;当(6,)x ∈+∞时,()0f r '>,()f r 单调递增.所以min 1()(6)6f r f ==-,又当(6,)x ∈+∞时()0f r <,所以max 3()(1)7f r f ==.故14FA FB -的取值范围是13,67⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选:B.11.(2021·浙江高三月考)如图,椭圆22:143x y C +=,P 是直线4x =-上一点,过点P 作椭圆C 的两条切线PA ,PB ,直线AB 与OP 交于点M ,则sin PMB ∠的最小值是()437B.86565721032【答案】A 【详解】设11(,)A x y 若A 在椭圆的上半部分,则2314xy =-22332214144x x y x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭'=---A 在椭圆上,2211143x y +=,111211334414x x x x y y x ===--'.∴过A 点的切线方程是11113()4x y y x x y -=--,221111343412x x y y x y +=+=,即11143x x y y+=,同理可证当A 在下半圆时,过A 的切线方程也是11143x x y y+=,A 是椭圆的左右顶点时,切线方程也是.∴无论A 在椭圆的何处,切线方程都是11143x x y y +=.设22(,)B x y ,则过B 点的切线方程是22143x x y y +=,P 在直线4x =-,设(4,)P m -,则由两切线都过P 点∴11221313y m x y m x ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩,∴直线AB 方程是13my x -+=,易知直线AB 过定点(1,0)-,该定点为椭圆左焦点F .直线OP 方程为4m y x =-,则由134my x m y x ⎧-+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,得221212312x m m y m ⎧=-⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,即22123,1212m M m m ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,3AB k m=,4(1)3PF m m k ==----,1AB PF k k =-,∴PF AB ⊥,PF =PM =∴2sin PFPMB PM =7===≥=.当且仅当22144m m =,即m =±时等号成立.故选:A.12.(2021·吉林长春·高三模拟预测(理))已知F 是椭圆2222+1(0)x y a b a b=>>的一个焦点,若直线y kx =与椭圆相交于,A B 两点,且60AFB ∠=︒,则椭圆离心率的取值范围是()A.(1)2B.(02,C.1(0)2,D.1(1)2,【答案】A 【详解】如图设1,F F 分别为椭圆的左、右焦点,设直线y kx =与椭圆相交于,A B ,连接11,,,AF AF BF BF .根据椭圆的对称性可得:四边形1AF BF 为平行四边形.由椭圆的定义有:12,AF AF a +=12,FF c =1120F AF ∠=︒由余弦定理有:2221112cos120FF AF AF AF AF =+-⋅︒即()()2221211142AF AF c AF AF AF AF AF AF ⎛⎫+=+-⋅≥+- ⎪⎝⎭所以()221222214432AF AF c AF AFa a a⎛⎫+≥+-=-= ⎝⎭当且仅当1AF AF =时取等号,又y kx =的斜率存在,故A B ,不可能在y 轴上.所以等号不能成立,即即2234c a >,所以12e >>故选:A13.(2021·山西阳泉·高三期末(理))已知双曲线()2222100x y a b a b-=>,>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且斜率为247的直线与双曲线在第一象限的交点为A ,若21210F F F A F A →→→⎛⎫+⋅= ⎪⎝⎭,则此双曲线的标准方程可能为()A.x 2212y -=1B.22134x y -=C.221169x y -=D.221916x y -=【答案】D 【详解】解:由题可知,1212F A F F F A →→→=-+,若21210F F F A F A →→→⎛⎫+⋅= ⎪⎝⎭,即为2221210F F F F A F F A →→→→⎛⎫+⋅ ⎛⎫-+⎪⎝ ⎭⎪⎭=⎝,可得21222F AF F →→=,即有221||||2AF F F c ==,由双曲线的定义可知122AF AF a -=,可得1||22AF a c =+,由于过F 2的直线斜率为247,所以在等腰三角形12AF F 中,2124tan 7AF F ∠=-,则217cos 25AF F ∠=-,由余弦定理得:22221744(22)cos 25222c c a c AF F c c+-+∠=-= ,化简得:35c a =,即35a c =,45b c =,可得:3:4a b =,22:9:16a b =,所以此双曲线的标准方程可能为:221916x y -=.故选:D.14.(2021·全国高三专题练习(理))已知O 为坐标原点,抛物线()220C y px p =>:上一点A 到焦点F 的距离为4,若点M 为抛物线C 准线上的动点,给出以下命题:①当MAF △为正三角形时,p 的值为2;②存在M 点,使得0MF MA -=;③若3MF FA =,则p 等于3;④OM MA +的最小值为p 等于4或12.其中正确的是()A.①③④B.②③C.①③D.②③④【答案】C 【详解】对于①,当MAF △为正三角形时,如下图所示,抛物线的准线交x 轴于N ,4AF AM MF ===,由抛物线定义可知AF AM =,则AM 与准线垂直,所以60AMF AFM ∠=∠= ,则30FMN ∠= ,所以12NF MF =,而NF p =,即122p MF ==,所以①正确;对于②,假设存在M 点,使得0MF MA -= ,即MA MF =,所以M 点为AF 的中点,由抛物线图像与性质可知,A 为抛物线上一点,F 为焦点,线段AF 在y 轴右侧,点M 在抛物线C 准线上,在y 轴左侧,因而M 不可能为AF 的中点,所以②错误;对于③,若3MF FA =,则:3:4MF MA =,作AE 垂直于准线并交于E ,准线交x 轴于N ,如下图所示:由抛物线定义可知4AE AF ==,根据相似三角形中对应线段成比例可知MF FN MAAE=,即344p =,解得3p =,所以③正确;对于④,作O 关于准线的对称点O ',连接AO '交准线于M ,作AD 垂直于准线并交于D ,作AH 垂直于x 轴并交于H ,如下图所示:根据对称性可知,此时AO '即为OM MA +的最小值,由抛物线定义可知4AD AF ==,所以A 的横坐标为42p -,代入抛物线可知22242A p y AHp ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,OM MA AO +='的最小值为1342pO H NH O N '=+'=+,则22O O AHA H '='+,即(224241322p p p ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简可得216480p p -+=,即()()4120p p --=,解得4p =或12p =,当p =12时,不满足点A 到焦点F 的距离为4,所以④错误;综上所述,正确的为①③.故选:C.15.(2021·全国高三专题练习(理))关于x 的实系数方程2450x x -+=和220x mx m ++=有四个不同的根,若这四个根在复平面上对应的点共圆,则m 的取值范围是()A.{}5B.{}1-C.()0,1D.(){}0,11- 【答案】D 【详解】解:由已知x 2﹣4x +5=0的解为2i ±,设对应的两点分别为A ,B ,得A (2,1),B (2,﹣1),设x 2+2mx +m =0的解所对应的两点分别为C ,D ,记为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),(1)当△<0,即0<m <1时,220x mx m ++=的根为共轭复数,必有C 、D 关于x 轴对称,又因为A 、B 关于x 轴对称,且显然四点共圆;(2)当△>0,即m >1或m <0时,此时C (x 1,0),D (x 2,0),且122x x +=﹣m ,故此圆的圆心为(﹣m ,0),半径122x x r -==,又圆心O 1到A 的距离O 1A=,解得m =﹣1,综上:m ∈(0,1)∪{﹣1}.故选:D.16.(2021·信阳市实验高级中学高三开学考试(理))在正方体1111ABCD A B C D -中,球1O 同时与以A 为公共顶点的三个面相切,球2O 同时与以1C 为公共顶点的三个面相切,且两球相切于点F .若以F 为焦点,1AB 为准线的抛物线经过12O O ,,设球12O O ,的半径分别为12r r ,,则12r r=()A.12C.12-D.2【答案】D 【详解】根据抛物线的定义,点2O 到点F 的距离与到直线1AB 的距离相等,其中点2O 到点F 的距离即半径2r ,也即点2O 到面11CDD C 的距离,点2O 到直线1AB 的距离即点2O 到面11ABB A 的距离,因此球2O 内切于正方体,不妨设21r =,两个球心12O O ,和两球的切点F 均在体对角线1AC 上,两个球在平面11ABC D 处的截面如图所示,则122212AC O F r AO ===,221AF AO O F =-.又因为111AF AO O F r =+=+,因此)111r=,得12r =-所以122r r =-故选:D17.(2021·信阳市实验高级中学高三开学考试(理))过抛物线()220y px p =>的焦点F作直线与抛物线在第一象限交于点A ,与准线在第三象限交于点B ,过点A 作准线的垂线,垂足为H .若tan 2AFH ∠=,则AF BF=()A.54B.43C.32D.2【答案】C 【详解】如图,设准线与x 轴的交点为M ,过点F 作FC AH ⊥.由抛物线定义知AF AH =,所以AHF AFH α∠=∠=,2FAH OFB πα∠=-=∠,()()cos 2cos 2MF pBF παπα==--,()()()tan tan sin 2sin 2sin 2CF CH p AF ααπαπαπα===---,所以()2tan tan tan 13tan 2tan 222AFBF αααπαα-====--.故选:C18.(2021·西工大附中分校高三模拟预测(理))设1F ,2F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,点()0,2P x a 为双曲线上一点,若12PF F ∆的重心和内心的连线与x 轴垂直,则双曲线的离心率为A.2【答案】A 【详解】画出图形如图所示,设12PF F ∆的重心和内心分别为,G I ,且圆I 与12PF F ∆的三边1212,,F F PF PF 分别切于点,,M Q N ,由切线的性质可得1122||||,||||,||||PN PQ F Q F M F N F M ===.不妨设点()0,2P x a 在第一象限内,∵G 是12PF F ∆的重心,O 为12F F 的中点,∴1||||3OG OF =,∴G 点坐标为02(,33x a .由双曲线的定义可得121212||||2||||||||PF PF a F Q F N F M F M -==-=-,又12||||2F M F M c +=,∴12||,||F M c a F M c a =+=-,∴M 为双曲线的右顶点.又I 是12PF F ∆的内心,∴12IM F F ⊥.设点I 的坐标为(,)I I x y ,则I x a =.由题意得GI x ⊥轴,∴3x a =,故03x a =,∴点P 坐标为()3,2a a .∵点P 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上,∴22222294491a a a a b b -=-=,整理得2212b a =,∴2c e a ==.故选A .19.(2021·河西·天津市新华中学高三月考)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,以线段12F F 为直径的圆与C 的渐近线在第一象限的交点为P ,且122PF PF b -=.设C 的离心率为e ,则2e =A.12B.12+【答案】B 【详解】由题意12F P F P ⊥,则222212124F P F P F F c +==①,又122PF PF b -=②,2①-②得12PF PF =22a ,∵P 在渐近线上且OP c =,设A 为双曲线右顶点,如图,则PA b =,且12PA F F ⊥,由1212PF PF F F PA =得222a cb =,于是422222()a b c c c a ==-,变形为4210e e --=,解得212e =(12舍去),故选B.20.(2021·陕西西安·高新一中高三二模(理))我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”,已知1F 、2F 是一对相关曲线的焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当1260F PF ∠=时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是C.3D.2【答案】A 【详解】设椭圆的长半轴长为1a ,椭圆的离心率为1e ,则11c e a =,11c a e =.双曲线的实半轴长为a ,双曲线的离心率为e ,c e a =,c a e=,设1PF x =,2PF y =(x >0)y >,则2222242cos60c x y xy x y xy =+-=+- ,当点P 被看作是椭圆上的点时,有()22214343c x y xy a xy =+-=-,当点P 被看作是双曲线上的点时,有24c =()224x y xy a xy -+=+,两式联立消去xy 得222143c a a =+,即222143c c c e e ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以2211134e e ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又11e e =,所以2234e e+=,整理得42430e e -+=,解得23e =或21e =(舍去),所以e =故选A.二、多选题21.(2021·广东茂名·高三月考)已知曲线C :1x x y y +=,则下列结论正确的是()A.直线0x y +=与曲线C 没有公共点B.直线x y m +=与曲线C 最多有三个公共点C.当直线x y m +=与曲线C 有且只有两个不同公共点()111,P x y ,()222,P x y 时,12x x 的取值范围为1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D.当直线x y m +=与曲线C 有公共点时,记公共点为()*,()i i P x y i N ∈.则1ni i x =∑的取值范围为(【答案】ACD 【详解】由题设得:曲线C 为()()()22222210,010,010,0x y x y x y x y y x x y ⎧+=≥≥⎪-=><⎨⎪-=<>⎩,A:由0x y +=是221x y -=和221y x -=的渐近线,且0x y +=与()2210,0y x y x +=≥≥没有公共点,故正确;B:由A 中的分析知:x y m +=与曲线C 最多有两个公共点,故错误;C:由图可知,若x y m +=与曲线C 有两个公共点或一个公共点,当0m <<x y m +=与曲线C 有两个公共点()111,P x y ,()222,P x y ,由对称性知,()111,P x y ,()222,P x y 关于直线y x =对称,则12y x =,∴1211x x x y =,(1)当01m <<时,120x x -∞<<.(2)当12m ≤<时,由12x x ≠,则21112112122x y x x x y +=<=.(3)当2m =l 与曲线C 只有一个公共点,不合题意.(4)当2m >0m ≤时,直线l 与曲线C 无公共点,综上可知,C 正确;D:由C 的分析,02m <<x y m +=与曲线C 有且只有两个不同公共点,则12111nii xx x x y m ==+=+=∑,即102ni i x =<∑.当2m =x y m +=与曲线C 只有一个公共点,此点为2222⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.此时(111222ni x x ===∑.故正确.故选:ACD.22.(2021·江苏鼓楼·南京市第二十九中学高三开学考试)已知F 为抛物线C :22y px =(0p >)的焦点,下列结论正确的是()A.抛物线2y ax =的的焦点到其准线的距离为12a.B.已知抛物线C 与直线l :4320x y p --=在第一、四象限分别交于,A B 两点,若||||AF FB λ=,则4λ=.C.过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于D ,E 两点,则四边形ADBE 面积的最小值为28p .D.若过焦点F 的直线l 与抛物线C 相交于,M N 两点,过点,M N 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,切线1l 与2l 相交于点P ,则点P 在定直线上.【答案】BCD【详解】A:抛物线2y ax =的的焦点到其准线的距离为12a,故A 错误;B:联立243202x y p y px--=⎧⎨=⎩,则22163440x px p -+=,解得12,28px x p ==,由题意可知25||2222p p p AF x p =+=+= ,15||2828p p p pFB x =+=+= ,故55428p p=⨯,所以4λ=,故B 正确;C:由题意可知直线1l ,2l 的斜率均存在,且不为0,设直线1:2pl x my =+,联立222p x my y px⎧=+⎪⎨⎪=⎩,则2220y pmy p --=,设两交点为()()1122,,,A x y B x y ,结合韦达定理122y y pm +=,所以()()21212221AB x x p m y y p p m =++=++=+;同理2121DE p m ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()22111212122ADBE S AB DE p m p m ⎛⎫=⋅=⨯+⨯+ ⎪⎝⎭222122p m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭222p ⎛⎫≥+ ⎪ ⎪⎝⎭28p =,当且仅当1m =±时,等号成立;所以四边形ADBE 面积的最小值为28p ,故C 正确;D:设221212,,,22y y M y N y p p ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,不妨设120,0y y ><因为22y px =(0p >),若0y >,则y =y ',所以在点M1p y =,因此在M 处的切线方程为21112y p y y x y p ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即112y p y x y =+,同理在N 处的切线方程为222y py x y =+,则112222y py x y y py x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解得122y y x p=,因为直线MN 过点F ,所以122212002222y y y y p p p p --=--,即212y y p =-,所以2p x =-,故点P 在定直线2px =-上,故D 正确;故选:BCD.23.(2021·全国高三模拟预测)已知点F 为椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左焦点,过原点O 的直线l 交椭圆于P ,Q 两点,点M 是椭圆上异于P ,Q 的一点,直线MP ,MQ 分别为1k ,2k ,椭圆的离心率为e ,若3PF QF =,23PFQ π∠=,则()A.4e =B.4e =C.12916k k =-D.12916k k =【答案】AC 【详解】设椭圆的右焦点F ',连接PF ',QF ',根据椭圆对称性可知四边形PFQF '为平行四边形,则QF PF '=,且由120PFQ ∠=︒,可得60FPF '∠=︒,所以42PF PF PF a ''+==,则12PF a '=,32PF a =.由余弦定理可得()22222931122cos60244222a c PF PF PF PF a a a ''=+-⋅=+-⨯⋅⋅°,所以22716c a =,所以椭圆的离心率e ==.设()00,M x y ,()11,P x y ,则()11,Q x y --,01101y y k x x -=-,01201y y k x x +=+,所以220101011222010101y y y y y y k k x x x x x x -+-=⋅=-+-,又2200221x y a b +=,2211221x y a b +=,相减可得2220122201y y b x x a -=--.因为22716c a =,所以22916b a =,所以12916k k =-.故选:AC.24.(2021·全国高三专题练习(理))已知抛物线2:(0)C y mx m =>的焦点为(4,0)F ,直线l 经过点F 交C 于A ,B 两点,交y 轴于点P ,若2PB BF →→=,则()A.8m =B.点B 的坐标为8,3⎛ ⎝⎭C.50||3AB =D.弦AB 的中点到y 轴的距离为133【答案】CD 【详解】由于(4,0)F 得到16m =,故A 错误;抛物线方程为216y x =,过B 点作BD 垂直于y 轴,垂足为D 点,则//BD OF ,因为2PB BF →→=,所以23PB BD PFOF==,所以83BD =,即83B x =,代入抛物线方程216y x =,解得B y =B 错误;不妨取点B 的坐标为8,3⎛ ⎝⎭,所以直线AB 的方程为:4)y x =-,联立抛物线方程得到:2326480x x -+=,韦达定理可知:12263x x +=,由抛物线的弦长公式可知:12268350|38|AB x x ++=+==,故C 正确;弦AB 的中点到y 轴的距离为121323x x +=,故D 正确;故选:CD.25.(2021·江苏南通·高三模拟预测)已知双曲线222:1(0)5x y C a a -=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,圆222:5O x y a +=+,P 是双曲线C 与圆O 的一个交点,且21tan 3PF F ∠=,则下列结论中正确的有()A.双曲线CB.点1FC.21PF F ∆的面积为D.双曲线C 上任意一点到两条渐近线的距离之积为2【答案】ABD 【详解】解:∵双曲线222:105()x y C a a -=>,∴225c a =+,又圆222:5O x y a +=+,∴圆O 的半径为c ,∴12||F F 为圆O 的直径,∴122F PF π∠=,故作图如下:对于A ,∵21tan 3PF F ∠=,∴1212tan 3PF PF F PF ∠==,∴123||PF PF =,令20||()PF m m =>,则1||3PF m =,∴()22221231||0F F m m m =+=,∴12||2F F c ==,又12||22m PF PF a -==,∴双曲线C的离心率2222c e a m ===,故A 正确;对于B,由于()1,0F c -到渐近线y =的距离d ===B 正确;对于C,由离心率2e a ==得2103a =,21025533c =+=,∴122||F F c ===,∴2||m PF ==,1||3PF m ==,∴21PF F的面积为152=,故C 错误;对于D,由2103a =得双曲线C 的方程为:2211053x y -=,故其两条渐近线方程为y =0=,设(),M p q 为双曲线C 上任意一点,则2211053q p -=,即223211010p q -=①,(),M p q到两条渐近线的距离1d =,2d =,∴22123210255p q d d -====,故D 正确;故选:ABD.26.(2021·广东汕头·高三二模)已知抛物线方程为24x y =,直线:220l x y --=,点00(,)P x y 为直线l 上一动点,过点P 作抛物线的两条切线,切点为,A B ,则以下选项正确的是()A.当00x =时,直线AB 方程为1y =B.直线AB 过定点()0,1C.AB 中点轨迹为抛物线D.PAB ∆的面积的最小值为2【答案】ACD 【详解】解析:214y x =Q ,12y x '∴=,设11(,)A x y ,22(,)B x y 则1111:()2PA y y x x x -=-,即211111111222y x x x y x x y =-+=-,同理221:2PB y x x y =-,PA PB 、都过点00(,)P x y ,010102021212y x x y y x x y⎧=-⎪⎪∴⎨⎪=-⎪⎩∴直线001:2AB y x x y =-,即0012y x x y =-,当000,1x y ==-时,:1AB y =.故A 正确;00112y x =- ,01:(1)12AB y x x ∴=-+,∴直线AB 过定点(1,1),故B 错误;联立021(1)124y x x x y⎧=-+⎪⎨⎪=⎩,消去y 得2002240x x x x -+-=,1202x x x ∴+=,12024x x x ⋅=-,212002y y x x +=-+,A B ∴、中点坐标为200011(,1)22x x x -+,故其轨迹方程为211122y x x =-+,故C正确;AB ==d2001122S x x ∴=-+∴当01x =时,min 2S =,故D 正确;故选:ACD 三、填空题27.(2021·浙江高三模拟预测)设正四面体ABCD 的棱长是1,E 、F 分别是棱AD 、BC 的中点,P 是平面ABC 内的动点.当直线EF 、DP 所成的角恒为θ时,点P 的轨迹是抛物线,此时AP 的最小值是______.【详解】设点D 在底面ABC 的射影点为O ,连接OA,则132sin3OA π==,OD =以点O 为坐标原点,CB 、AO 、OD uuu r分别为x 、y 、z 轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,则30,3A ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭、13,026B ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭、13,26C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭、63D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭、360,66E ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭、30,6F ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,设点(),,0P x y ,则3636EF ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,6,,3DP x y ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,223133cos 2223y DP EFDP EFx y θ+⋅==⋅++整理可得2222121231cos 23399x y y y θ⎛⎫++=+ ⎪⎝⎭,由题意可知,方程2222121231cos 2339x y y y θ⎛⎫++=+ ⎪⎝⎭表示的曲线为抛物线,所以211cos 23θ=,故22cos 3θ=,即有2122313999x y ++,可得23326y x =,则()22222423335331344242AP x y x x x x ⎛⎫=++++=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭当且仅当0x =时,等号成立,故AP 323228.(2021·全国高三开学考试(理))设1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于,A B 两点,11||3||AF BF =,若23cos 5AF B ∠=,则椭圆E 的离心率为___________.【答案】2【详解】设1||(0)F B k k =>,则1||3AF k =,||4AB k =,2||23AF a k ∴=-,2||2BF a k =-.23cos 5AF B ∠= ,在2ABF 中,由余弦定理得,22222222||||||2||||cos AB AF BF AF BF AF B =+-⋅∠,2226(4)(23)(2)(23)(2)5k a k a k a k a k ∴=-+----,化简可得()(3)0a k a k +-=,而0a k +>,故3a k =,21||||3AF AF k ∴==,2||5BF k =,22222||||||BF AF AB ∴=+,12AF AF ∴⊥,∴12AF F △是等腰直角三角形,2c a ∴=,∴椭圆的离心率c e a ==,故答案为:2.29.(2021·黑龙江大庆中学高三模拟预测(理))已知圆22:1C x y +=,点(,2)M t ,若C上存在两点,A B 满足2MA AB = ,则实数t 的取值范围___________【答案】⎡⎣【详解】由题意,可得如下示意图,令(,)A x y ,由2MA AB = 知:332(,)22x t y B --,又,A B 在C 上,∴22221(3)(32)144x y x t y +=--+=⎧⎪⎨⎪⎩,整理得22221{24339x y t x y +=⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即两圆有公共点,∴两圆的圆心距离为243t d +=,半径分别为1、23,故当1533d ≤≤时符合题意,∴2021t ≤≤,即t ∈[21,21]-.故答案为:[21,21].30.(2021·全国高三专题练习(理))焦点为F 的抛物线21:4C y x =与圆()()2222:10C x y R R -+=>交于A 、B 两点,其中A 点横坐标为A x ,方程()22224,1,A A y x x x x y R x x ⎧=≤⎪⎨-+=>⎪⎩的曲线记为Γ,C 是圆2C 与x 轴的交点,O 是坐标原点.有下面的四个命题,请选出所有正确的命题:_________.①对于给定的角()0,απ∈,存在R ,使得圆弧 ACB 所对的圆心角AFB α∠>;②对于给定的角0,3πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,存在R ,使得圆弧 ACB 所对的圆心角AFB α∠<;③对于任意R ,该曲线有且仅有一个内接正△O P Q ;④当2021R >时,存在面积大于2021的内接正△O P Q .【答案】①②③【详解】联立抛物线与圆的方程,消去y 得22(1)4x x R -+=,即22(1)x R +=,而0R >且0x ≥,∴11R x =+≥,即A 、B 横坐标与半径R 的关系,∵抛物线与圆有两个交点,即11R x =+>,∴当2,1R x ==时,AFB πα∠=>,①正确;∵由题意知:,A B 关于x 轴对称,则对于给定的角0,3πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,存在R 使得圆弧 ACB 所对的圆心角AFB α∠<,即只需存在R 使)3AFB π∠∈(0,即可.∴令||2210sin 212A y AFB x x R R x ∠<==<,则10x x ->23x >+23x <,1、当0743x <<-AFB ∠在如下图阴影部分变化,有)3AFB π∠∈(0,,23x >+x →+∞时0AFB ∠→︒,故AFB ∠在如下图阴影部分变化,有)3AFB π∠∈(0,,∴7x >+07x <<-10sin 22AFB ∠<<即)3AFB π∠∈(0,,所以对于给定的角0,3πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,存在R ,使得圆弧 ACB 所对的圆心角AFB α∠<,故②正确;由OP OQ =,于是PQ x ⊥轴,直线::OP y x =,同理:OQ y =,∴,OP OQ 与Γ分别都只有一个交点,即对于任意R ,该曲线有且仅有一个内接正△O P Q ,③正确;当1R =时,如下图示,抛物线1C 与圆2C 只有一个交点且交点为原点,不符合题意,但此时1||||sin 23OPQ S OP OQ π==∴当113R <≤时,,OP OQ 与Γ的交点在圆2C 上,OPQ S 会一直增大,如下图示,直到13R =,即,P Q 与A 、B 重合分别为(12,、(12,-,此时1||||sin 23OPQ S OP OQ π==∴OPQ S ∈ (4.当13R >时,,OP OQ 与Γ的交点在抛物线1C 上,R 的变化对OPQ S 没有影响,如下图示,OPQ S =∴④错误.。
重难点04 解析几何【命题趋势】解析几何一直是高考数学中的计算量代名词,在高考中所占的比例一直是2+1+1模式.即两道选择,一道填空,一道解答题.高考中选择部分,一道圆锥曲线相关的简单概念以及简单性质,另外一道是圆锥曲线的性质会与直线、圆等结合考查一道综合题目,一般难度诶中等.填空题目也是综合题目,难度中等.大题部分一般是以椭圆抛物线性质为主,加之直线与圆的相关性子相结合,常见题型为定值、定点、对应变量的取值范围问题、面积问题等.双曲线一般不出现在解答题中,一般出现在小题中.即复习解答题时也应是以椭圆、抛物线为主.本专题主要通过对高考中解析几何的知识点的统计,整理了高考中常见的解析几何的题型进行详细的分析与总结,通过本专题的学习,能够掌握高考中解析几何出题的脉略,从而能够对于高考中这一重难点有一个比较详细的认知,对于解析几何的题目的做法能够有一定的理解与应用.【满分技巧】定值问题:采用逆推方法,先计算出结果.即一般会求直线过定点,或者是其他曲线过定点.对于此类题目一般采用特殊点求出两组直线,或者是曲线然后求出两组直线或者是曲线的交点即是所要求的的定点.算出结果以后,再去写出一般情况下的步骤.定值问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.先求结果一般会也是采用满足条件的特殊点进行带入求值(最好是原点或是(1,0)此类的点).所得答案即是要求的定值.然后再利用答案,写出一般情况下的过程即可.注:过程中比较复杂的解答过程可以不求,因为已经知道答案,直接往答案上凑即可.关于取值范围问题:一般也是采用利用结果写过程的形式.对于答案的求解,一般利用边界点进行求解,答案即是在边界点范围内.知道答案以后再写出一般情况下的步骤比较好写.一般情况下的步骤对于复杂的计算可以不算.方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:a c(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率e的值;a c e(2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.【考查题型】选择,填空,解答题【限时检测】(建议用时:45分钟)一、单选题一、单选题1.(2020·贵州贵阳一中高三月考(文))已知圆C :(x +3)2+(y +4)2=4上一动点B ,则点B 到直线l :3x +4y +5=0的距离的最小值为()A .6B .4C .2D.【答案】C【分析】因为圆心到直线的距离,Cl 4d ==所以最小值为,422-=故选:C .2.(2020·河南开封市·高三一模(文))已知双曲线的离心率与椭圆221(0)x y m m -=>的离心率互为倒数,则该双曲线的渐近线方程为( )2213x y m m +=A .B .C .D.y =y x =y x =y =【答案】B【分析】双曲线的离心率为221(0)x y m m -=>e =在椭圆中,由于,则,所以焦点在轴上2213x y m m +=0m >30m m >>y 所以椭圆的离心率为2213x y m m +=e =解得:1=2m =所以双曲线的渐近线方程为:2212x y -=y x =±故选:B3.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知平行于轴的一条直线与双曲线x 相交于,两点,,(为坐标原()222210,0x y a b a b -=>>P Q 4PQ a=π3PQO ∠=O点),则该双曲线的离心率为().A BC D【答案】D【分析】如图,由题可知,是等边三角形,POQ △,,4PQ a =()2,P a ∴将点P 代入双曲线可得,可得,22224121a a a b -=224b a =离心率.∴c e a ===故选:D.4.(2020·河南周口市·高三月考(文))已知直线:与圆:l 340x y m -+=C 有公共点,则实数的取值范围为( )226430x y x y +-+-=m A .B .C .D .()3,37[]37,3-[]3,4[]4,4-【答案】B 【分析】因为圆的标准方程为,C ()()223216x y -++=所以,半径,()3,2C -4r =所以点到直线C :340l x y m -+=根据题意可知,解得.1745m+≤373m -≤≤故选:B5.(2020·全国福建省漳州市教师进修学校高三三模(文))已知直线:210l kx y k --+=与椭圆交于A 、B 两点,与圆交于C 、D22122:1(0)x y C a b a b +=>>222:(2)(1)1C x y -+-=两点.若存在,使得,则椭圆的离心率的取值范围是( )[2,1]k ∈--AC DB =1CA .B .C .D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭⎛ ⎝⎫⎪⎪⎭【答案】C【分析】直线,即为,可得直线恒过定点,:210l kx y k --+=(2)10k x y -+-=(2,1)圆的圆心为,半径为1,且,为直径的端点,222:(2)(1)1C x y -+-=(2,1)C D 由,可得的中点为,AC DB =AB (2,1)设,,,,1(A x 1)y 2(B x 2)y 则,,2211221x y a b +=2222221x y a b +=两式相减可得,1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=由.,124x x +=122y y +=可得,由,即有,2122122y y b k x x a -==--21k -- (2)2112b a……则椭圆的离心率.(0c e a ==故选:C6.(2020·全国高三其他模拟(文))已知,为的两个顶点,点()1,0A ()3,0B ABC :C在抛物线上,且到焦点的距离为13,则的面积为( )24x y =ABC :A .12B .13C .14D .15【答案】A【分析】解:因为点在抛物线上,设,C 24x y =()00,C x y 抛物线的准线方程为,24x y =1y =-根据抛物线的性质,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离.由,得,0113y +=012y =所以.()01131121222ABC S AB y =⨯⋅=⨯-⨯=△故选:A7.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知抛物线的焦点为,过的直线24x y =F F l 与抛物线相交于,两点,.若,则( ).A B 70,2P ⎛-⎫ ⎪⎝⎭PB AB ⊥AF =A .B .C .D .322523【答案】D【分析】由题意可知,,设,,()0,1F 211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭则,,2227,42x PB x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 222,14x BF x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 因为,且,,三点共线,则由可得,PB AB ⊥A B F 0AB PB ⋅= 0BF PB ⋅=所以,即,222222710424x x x ⎛⎫⎛⎫-++-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭422226560x x+-=解得或(舍),所以.222x =2228x =-2x =设直线的方程为,与抛物线方程联立,AB 1y kx =+得,消去得,则,所以.214y kx x y =+⎧⎨=⎩y 2440x kx --=124x x =-1x =±则.21124x y ==所以.12213y F pA =+==+故选:D.8.(2020·四川高三一模(文))已知直线与双曲线:y kx =C ()222210,0x y a b a b -=>>相交于不同的两点,,为双曲线的左焦点,且满足,(A B F C 3AF BF=OA b=为坐标原点),则双曲线的离心率为()O C AB C .2D【答案】B【分析】设是右焦点,则,,即,F 'BF AF '=3AF BF=3AF AF '=又,∴,,而,∴22AF AF AF a''-==AF a'=3AF a=,OA b OF c'==,OA AF '⊥由得,AOF AOF π'∠+∠=cos cos 0AOFAOF '∠+∠=∴,整理得.222902b c a b bc c +-+===ce a 故选:B .9.(2020·河南新乡市·高三一模(文))已知双曲线的左、()2222:10,0x y C a b a b -=>>右焦点分别为、,过原点的右支于点,若1F 2F O C A ,则双曲线的离心率为( )1223F AF π∠=AB 1C D【答案】D 【分析】推导出,可计算出,利用余弦定理求得112F OA F AF :::1F A =2AF =,进而可得出该双曲线的离心率为,即可得解.1212F F e AF AF =-【详解】题可知,,,123F OA π∠=121AF O F AF ∠=∠ 112F OA F AF ∠=∠112F OA F AF ∴:△△,所以,可得.11112F O F AF A F F =1F A =在中,由余弦定理可得,12F AF :22212121222cos3F F AF AF AF AF π=+-⋅即,解得.2220AF c +=2AF=双曲线的离心率为.1212F F e AF AF ===-故选:D.【点睛】10.(2020·全国高三专题练习(文))已知圆,则在轴和轴上22:(2)2C x y ++=x y 的截距相等且与圆相切的直线有几条( )C A .1条B .2条C .3条D .4条【答案】C【分析】若直线不过原点,其斜率为,设其方程为,1-y x m =-+则,解得或,d 0m =4-当时,直线过原点;0m =若过原点,把代入,()0,0()2200242++=>即原点在圆外,所以过原点有2条切线,综上,一共有3条,故选:C .二、解答题11.(2020·四川成都市·高三一模(文))已知椭圆的离心率()2222:10x y C a b a b +=>>,且直线与圆相切.1x ya b +=222x y +=(1)求椭圆的方程;C(2)设直线与椭圆相交于不同的两点﹐,为线段的中点,为坐标原l C A B M AB O 点,射线与椭圆相交于点,且,求的面积.OM C P OP OM=ABO :【答案】(1);(2.22163x y +=【分析】(1,∴(为半焦距).c a=c∵直线与圆.1x ya b +=222x y +==又∵,∴,.222c b a +=26a =23b =∴椭圆的方程为.C 22163x y +=(2)(ⅰ)当直线的斜率不存在时,l 设直线的方程为.l (x nn =<<∵,∴.OP OM==225n =∴.ABOS ==△(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线,l ():0l y kx m m =+≠,.()11,A x y ()22,B x y 由,消去,得.22163y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩y ()222214260k x kmx m +++-=∴,即.()()()2222221682138630k m k m k m ∆=-+-=-+>22630k m -+>∴,.122421kmx x k +=-+21222621m x x k -=+∴线段的中点.AB 222,2121kmm M k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭当时,∵,∴.0k =OP OM==215m =∴.ABOS =△当时,射线所在的直线方程为.0k ≠OM 12y x k =-由,消去,得,.2212163y x k x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩y 2221221P k x k =+22321Py k =+∴M POMy OPy ===∴.经检验满足成立.22521m k =+0∆>设点到直线的距离为,则.O ld d =∴212ABOS x =-===△综上,.ABO :12.(2020·云南高三其他模拟(文))已知椭圆的左右焦点分2222:1(0)x y C a b a b +=>>别为,离心率为,椭圆上的点到点的距离之和等于4.12,F F 12C 31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭12,F F (1)求椭圆的标准方程;C(2)是否存在过点的直线与椭圆相交于不同的两点,,满足()2,1P l C A B 若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.2PA PB PM ⋅= l 【答案】(1);(2)存在直线满足条件,其方程为.22143x y +=l 12y x =【分析】解:(1)由题意得,所以.2221224c a a a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩21a c b ⎧=⎪=⎨⎪=⎩故椭圆的标准方程为.C 22143x y +=(2)若存在满足条件的直线,则直线的斜率存在,设其方程为.l l (2)1y k x =-+代入椭圆的方程得.C 222(34)8(21)161680k x k k x k k +--+--=设,两点的坐标分别为,,A B ()11,x y ()22,x y 所以.所以,222[8(21)]4(34)(16168)32(63)0k k k k k k ∆=---+--=+>12k >-且,.1228(21)34k k x x k -+=+21221616834k k x x k --=+因为,即,2PA PB PM ⋅= 12125(2)(2)(1)(1)4x x y y --+--=所以.2212(2)(2)(1)54x x k PM --+==即.[]2121252()4(1)4x x x x k -+++=所以,222222161688(21)44524(1)3434344k k k k k k k k k ⎡⎤---+-⋅++==⎢⎥+++⎣⎦解得.12k =±又因为,所以.12k >-12k =所以存在直线满足条件,其方程为.l 12y x =13.(2020·广西北海市·高三一模(文))已知抛物线的准线为2:2(0)C x py p =>,焦点为F .1y =-(1)求抛物线C 的方程;(2)设过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且抛物线在A ,B 两点处的切线分别交x 轴于P ,Q 两点,求的最小值.||||AP BQ ⋅【答案】(1);(2)2.24x y =【分析】(1)因为抛物线的准线为,12py =-=-解得,2p =所以抛物线的方程为.24x y =(2)由已知可判断直线l 的斜率存在,设斜率为k ,由(1)得,则直线l 的方程为.(0,1)F 1y kx =+设,,211,4x A x ⎛⎫ ⎪⎝⎭222,4x B x ⎛⎫ ⎪⎝⎭由消去y ,得,214y kx x y =+⎧⎨=⎩2440x kx --=所以,.124x x k +=124x x =-因为抛物线C 也是函数的图象,且,214y x =12y x '=所以直线PA 的方程为.()2111142x y x x x -=-令,解得,所以,0y =112x x =11,02P x ⎛⎫ ⎪⎝⎭从而||AP =同理得||BQ =所以,||||AP BQ ⋅==,=,==当时,取得最小值2.0k =||||AP BQ ⋅14.(2020·广东东莞市·高三其他模拟(文))在平面直角坐标系中,已知两定点xOy,,动点满足.()2,2A -()0,2B P PAPB=(1)求动点的轨迹的方程;P C (2)轨迹上有两点,,它们关于直线:对称,且满足C E F l 40kx y +-=,求的面积.4OE OF ⋅=OEF ∆【答案】(1)动点的轨迹是圆,其方程为(2)P ()()22228x y -+-=【分析】(1)设动点的坐标为,则.P (),xyPAPB==整理得,故动点的轨迹是圆,且方程为.()()22228x y -+-=P ()()22228x y -+-=(2)由(1)知动点的轨迹是圆心为,半径的圆,圆上两点,关P ()2,2C R =E F 于直线对称,由垂径定理可得圆心在直线:上,代入并求得l ()2,2l 40kx y +-=1k =,故直线的方程为.l 40x y +-=易知垂直于直线,且.OC l OC R=设的中点为,则EF M ()()OE OF OM ME OM MF⋅=+⋅+()()OM ME OM ME=+⋅- ,又,.224OM ME =-= 22222OM OC CM R CM =+=+ 222ME R CM =-∴,,∴,.224CM = CM =ME==2FE ME == 易知,故到的距离等于,∴OC FE :O FE CM 12OEF S ∆=⨯=15.(2020·全国高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知椭圆xOy 的长轴长为6,且经过点,为左顶点,为下顶点,椭22221(0)x y a b a b +=>>3(2Q A B 圆上的点在第一象限,交轴于点,交轴于点.P PA y C PB x D (1)求椭圆的标准方程(2)若,求线段的长20OB OC +=PA (3)试问:四边形的面积是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由ABCD 【答案】(1);(2;(3)是定值,6.22194x y +=【分析】(1)解:由题意得,解得.26a =3a =把点的坐标代入椭圆C 的方程,得Q 22221x y a b +=229314ab +=由于,解得3a =2b =所以所求的椭圆的标准方程为.22194x y +=(2)解:因为,则得,即,20OB OC += 1(0,1)2OC OB =-=(0,1)C 又因为,所以直线的方程为.(3,0)A -AP 1(3)3y x =+由解得(舍去)或,即得221(3)3194y x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩30x y =-⎧⎨=⎩27152415x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩2724,1515P ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以||AP ==即线段AP (3)由题意知,直线的斜率存在,可设直线.PB 2:23PB y kx k ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭令,得,0y =2,0D k ⎛⎫⎪⎝⎭由得,解得(舍去)或222194y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩()2249360k x kx +-=0x =23649kx k =+所以,即2218849k y k -=+22236188,4949k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭于是直线的方程为,即AP 22218849(3)36314k k y x k k -+=⨯+++2(32)(3)3(32)k y x k -=++令,得,即,0x =2(32)32k y k -=+2(32)0,32k C k -⎛⎫ ⎪+⎝⎭所以四边形的面积等于ABDC 1||||2AD BC ⨯⨯122(32)13212326232232k k k k k k k -+⎛⎫⎛⎫=+⋅+=⋅⋅= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭即四边形的面积为定值.ABDC 16.(2020·江西南昌市·南昌二中高三其他模拟(文))已知抛物线的()220y px p =->焦点为,轴上方的点在抛物线上,且,直线与抛物线交于,F x ()2,M m -52MF =l A 两点(点,与不重合),设直线,的斜率分别为,.B A B M MA MB 1k 2k (Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)当时,求证:直线恒过定点并求出该定点的坐标.122k k +=-l 【答案】(Ⅰ);22y x =-(Ⅱ)见解析.(Ⅰ)由抛物线的定义可以,5(2)22p MF =--=,抛物线的方程为.1p ∴=22y x =-(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,点的坐标为M (2,2)-当直线斜率不存在时,此时重合,舍去. l ,A B 当直线斜率存在时,设直线的方程为l l y kx b=+设,将直线与抛物线联立得:()()1122,,,A x y B x y l 2222(22)02y kx bk x kb x b y x=+⎧+++=⎨=-⎩212122222,kb b x x x x k k --+==①又,12121222222y y k k x x --+=+=-++即,()()()()()()1221122222222kx b x kx b x x x +-+++-+=-++,()()()()12121212121222248248kx x k x x b x x x x b x x x x ++++-++-=--+-,()1212(2+2)(2+2)40k x x k b x x b ++++=将①代入得,222(1)0b b k b ---+=即(1)(22)0b b k +--=得或1b =-22b k =+当时,直线为,此时直线恒过;1b =-l 1y kx =-(0,1)-当时,直线为,此时直线恒过(舍去)22b k =+l 22(2)2y kx k k x =++=++(2,2)-所以直线恒过定点.l (0,1)-。
[必刷题]2024高三数学下册解析几何专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题:1. 在直角坐标系中,点A(2,3)关于原点O的对称点坐标是()A. (2,3)B. (2,3)C. (2,3)D. (3,2)2. 已知直线l的斜率为1,且过点P(1,2),则直线l的方程为()A. x+y3=0B. xy+3=0C. x+y+3=0D. xy3=03. 圆C的方程为x^2+y^2=4,点D(3,0)在圆外,则直线CD的斜率为()A. 1B. 1C. 3D. 34. 下列关于椭圆的方程中,离心率最小的是()A. x^2/4 + y^2/9 = 1B. x^2/9 + y^2/4 = 1C. x^2/16 + y^2/25 = 1D. x^2/25 + y^2/16 = 15. 设双曲线x^2/a^2 y^2/b^2 = 1的渐近线方程为y=kx,则k 的值为()A. a/bB. b/aC. a/bD. b/a6. 在平面直角坐标系中,点A(1,2)到直线y=3x+1的距离为()A. 2B. 3C. 4D. 57. 已知抛物线y^2=8x的焦点坐标为()A. (2,0)B. (2,0)C. (0,2)D. (0,2)8. 若直线y=2x+3与圆(x1)^2+(y2)^2=16相交,则交点的个数为()A. 0B. 1C. 2D. 39. 在等轴双曲线x^2 y^2 = 1上,点P到原点的距离为2,则点P的坐标为()A. (1,1)B. (1,1)C. (1,1)D. (1,1)10. 已知点A(2,3)和点B(2,1),则线段AB的中点坐标为()A. (0,2)B. (0,4)C. (2,2)D. (2,4)二、判断题:1. 直线y=2x+1的斜率为2,截距为1。
()2. 两个圆的半径分别为1和2,圆心距为3,则这两个圆相交。
()3. 椭圆的离心率越大,其形状越接近圆。
()4. 抛物线的焦点到准线的距离等于其焦距的一半。
江苏省启东中学高三数学回归书本知识整理(解析几何)直线部分一、直线的倾斜角和斜率:(1)直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x 轴相交的直线,如果把x 轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角。
注意:规定当直线和x 轴平行或重合时,其倾斜角为o 0,所以直线的倾斜角αo o(2)直线的斜率:倾斜角不是o90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,①斜率是用来表示倾斜角不等于o90的直线对于x 轴的倾斜程度的。
②每一条直线都有唯一的倾斜角,但并不是每一条直线都存在斜率(直线垂直于x 轴时,其斜率不存在),这就决定了我们在研究直线的有关问题时,应考虑到斜率的存在与不存在这两种情况,否则会产生漏解。
③斜率计算公式: 设经过),(11y x A 和),(22y x B 两点的直线的斜率为k , 则当21x x ≠时,2121tan x x y y k --==α;当21x x =时,o 90=α;斜率不存在;二、直线方程的几种形式:(1)点斜式:过已知点),(00y x ,且斜率为k 的直线方程:)(00x x k y y -=-;注意:①当直线斜率不存在时,不能用点斜式表示,此时方程为0x x=;②k x x y y =--0表示:)(00x x k y y -=-直线上除去),(00y x 的图形 。
(2)斜截式:若已知直线在y 轴上的截距为b ,斜率为k ,则直线方程:b kx y +=;注意:正确理解“截距”这一概念,它具有方向性,有正负之分,与“距离”有区别。
(3)两点式:若已知直线经过),(11y x 和),(22y x 两点,且(2121,y y x x ≠≠),则直线的方程:121121x x x x y y y y --=--;注意:①不能表示与x 轴和y 轴垂直的直线;②当两点式方程写成如下形式0))(())((112112=-----x x y y y y x x 时,方程可以适应在于任何一条直线。
解析几何专题二
1、已知点P (3,-4)是双曲线x 2a 2-y 2b
2=1(a >0,b >0)渐近线上的一点,E ,F 是左、右两个焦点,若EP →·FP →
=0,
则双曲线方程为( )
A.x 23-y 24=1
B.x 24-y 23=1
C.x 29-y 216=1
D.x 216-y 2
9
=1
2、已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是x y 4±=,则该双曲线的离心率为( 17 ).
【解析】因为焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是x y 4±=,所以17,17,42
2===e a c a b
3、设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲
线的离心率为
2
5
1+ . 【解析】因为直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,所以
2
1
5,1)(+=-=-⨯e c
b
a b 4、若双曲线)0(12222>>=-b a b
y a x 的左右焦点分别为1F 、2F ,线段21F F 被抛物线2
2y bx = 的焦点分成5
:7的两段,则此双曲线的离心率为( C )
A .
9
8
B .
637
C .
32
4
D .
31010
【解析】因为线段21F F 被抛物线2
2y bx = 的焦点分成5:7的两段,所以
4
23,4036,436,622222====e c a c b c b 5、 已知F 是椭圆2222:1x y C a b += (0)a b >>的右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 与圆22
214
x y b +=相切
于点Q ,且→
→
=QF PQ ,则椭圆C 的离心率为
3
5
. 提示:设左焦点E ,连接PE ,由圆的切线可得OQ ⊥PF ,而OQ ∥PF ,故PF PE ⊥,2
2
2
4)2(c b a b =-+∴,
3
5=
∴e 。
6、 以椭圆22
221(0)x y a b a b +=>>的左焦点(,0)F c -为圆心,c 为半径的圆与椭圆的左准线交于不同的两点,则该
椭圆的离心率的取值范围是 2
(
,1)2
. 提示:焦准距c b <c
2
7、已知12,F F 分别是双曲线22221y x a b
-=的左、右焦点,P 为双曲线左支上任意一点,若221PF PF 的最小值为8a ,则
双曲线的离心率的取值范围为 (1,3] .
提示:()2
22121111
+4=8PF a PF a PF a PF PF PF =+≥,故a c a PF -≥=21
8、 已知点F 是双曲线x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过点F 且垂直于x 轴的直
线与双曲线交于A 、B 两点,△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( )
A .(1,+∞)
B .(1,2)
C .(1,1+2)
D .(2,1+2)
9、设圆C 的圆心为双曲线x 2a 2-y 2
2
=1(a >0)的右焦点且与此双曲线的渐近线相切,若圆C 被直线l :x -3y =0截
得的弦长等于2,则a 的值为( )
A. 2
B. 3 C .2 D .3
10、 已知椭圆 22122
:
1x y C a b +=(0a b >>)与双曲线 2
2
2:14
y C x -=有公共的焦点,2C 的一条渐近线与以1C 的长轴为直径的圆相交于,A B 两点.若1C 恰好将线段AB 三等分,则2b =__________________.
答:
12
提示:直线AB 为x y 2=代入椭圆求弦长MN=
3a ,再用522+=b a 可得2
12
=b 11、下图展示了一个由区间(0,k )(其k 为一正实数)到实数集R 上的映射过程:区间(0,k )中的实数m 对
应线段AB 上的点M ,如图1;将线段AB 围成一个离心率为
3
2
的椭圆,使两端点A 、B 恰好重合于椭圆的一个短轴端点,如图2 ;再将这个椭圆放在平面直角坐标系中,使其中心在坐标原点,长轴在X 轴上,已知此时点A 的坐标为(0,1),如图3,在图形变化过程中,图1中线段AM 的长度对应于图3中的椭圆弧ADM 的长度.图3中直线AM 与直线y= -2交于点N(n,—2),则与实数m 对应的实数就是n ,记作f(m)=n,
现给出下列命题:①.;②是奇函数;③在定义域上单调递增;④.的图象关于点(,0)对称;
⑤f(m)=
时AM 过椭圆右焦点.
其中所有的真命题是____③、④、⑤___ (写出所有真命题的序号)
例1、已知ABC ∆中,点A 、B 的坐标分别为(2,0),2,0)B -,点C 在x 轴上方。
(1)若点C 坐标为2,1),求以A 、B 为焦点且经过点C 的椭圆的方程;(2)过点P (m ,0)作倾角为3
4
π的直线l 交(1)中曲线于M 、N 两点,若点Q (1,0)恰在以线段MN 为直径的圆上,求实数m 的值。
【解析】(Ⅰ)设椭圆方程为22221x y a b +=,c= 2 ,2a=4AC BC +=,b= 2 椭圆方程为
22
142
x y +=5分
即212121(1)()20m m x x x x +-+++=,2
219
3450,3
m m m ±--==
解得. 例2、已知抛物线2
2y px =上任一点到焦点的距离比到y 轴距离大1。
(1)求抛物线的方程;
(2)设A ,B 为抛物线上两点,且AB 不与x 轴垂直,若线段AB 的垂直平分线恰过点M (4,0),求MAB ∆的面积的最大值。
例3、如图,已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的四边形F 1B 1F 2B 2是一个面积为8的正方形(记为Q ).
(I)求椭圆C 的方程;
(II )设点P 是椭圆C 的左准线与X 轴的交点,过点P 的直线L 与椭圆C
相交于M,N 两点、.当线段MN 的中点G 落在正方形Q 内(包
括边界)
时,求直线L 的斜率的取值范围.
例4、已知椭圆C 的中心在原点,左焦点为(3,0)-,离心率为
2
3
.设直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点P ,记点P 在第一象限时直线l 与x 轴、y 轴的交点分别为B A 、,且向量OM OA OB =+u u u u r u u u r u u u r
.求:(I )椭圆C 的方程;(II )
||OM u u u u r
的最小值及此时直线l 的方程 【解析】(Ⅰ)由题意可知3=
c ,2
3==
a c e ,所以2=a ,于是12
=b ,由于焦点在x 轴上,故C 椭圆的方程为2
214
x y +=……5分
(Ⅱ)设直线l 的方程为:m kx y +=)0(<k ,),0(),0,(m B k m A -⎪⎩⎪
⎨⎧=++=,
14
,
2
2y x m kx y 消去y 得:
012)4
1
(222=-+++m kmx x k …7分Q 直线l 与曲线C 有且只有一个公共点, 0)1)(41(42222=-+-=∆m k m k 即1422+=k m ① 9分∵OM +=
2
2
2||m k
m +=∴② (11)
分将①式代入②得:||3OM ==u u u u r 当且仅当2
2
-=k 时,等号成立,故min ||3OM =u u u u r ,此时直线方程为:03222=-+y x .14分。