【数学】2013届高三人教A版专题复习综合测试题(15)解析几何(1)
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高考数学《解析几何》专项训练一、单选题1.已知直线l 过点A (a ,0)且斜率为1,若圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,则a 的值为( )A .B .±C .2±D .2.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,过右焦点F 的直线与两条渐近线分别交于A ,B ,且AB BF =uu u r uu u r,则直线AB 的斜率为( ) A .13-或13B .16-或16C .2D .163.已知点P 是圆()()22:3cos sin 1C x y θθ--+-=上任意一点,则点P 到直线1x y +=距离的最大值为( )AB .C 1D 2+4.若过点(4,0)A 的直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .33⎡-⎢⎣⎦D .33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭5.已知抛物线C :22x py =的焦点为F ,定点()M ,若直线FM 与抛物线C 相交于A ,B 两点(点B 在F ,M 中间),且与抛物线C 的准线交于点N ,若7BN BF =,则AF 的长为( )A .78B .1C .76D6.已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆交双曲线C 于P ,Q ,M ,N 四点,且四边形PQMN 为正方形,则双曲线C 的离心率为( )A .2-BC .2D7.已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F ,点00(2p M x x ⎛⎫>⎪⎝⎭是抛物线上一点,以M 为圆心的圆与直线2p x =交于A 、B 两点(A 在B 的上方),若5sin 7MFA ∠=,则抛物线C 的方程为( )A .24y x =B .28y x =C .212y x =D .216y x =8.已知离心率为2的椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且斜率为1的直线与椭圆E 在第一象限内的交点为A ,则2F 到直线1F A ,y 轴的距离之比为( )A .5B .35C .2D二、多选题9.已知点A 是直线:0l x y +=上一定点,点P 、Q 是圆221x y +=上的动点,若PAQ ∠的最大值为90o ,则点A 的坐标可以是( )A .(B .()1C .)D .)1,110.已知抛物线2:2C y px =()0p >的焦点为F ,F ,直线l 与抛物线C交于点A 、B 两点(点A 在第一象限),与抛物线的准线交于点D ,若8AF =,则以下结论正确的是( ) A .4p = B .DF FA =uuu r uu rC .2BD BF = D .4BF =三、填空题11.已知圆C 经过(5,1),(1,3)A B 两点,圆心在x 轴上,则C 的方程为__________.12.已知圆()2239x y -+=与直线y x m =+交于A 、B 两点,过A 、B 分别作x 轴的垂线,且与x轴分别交于C 、D 两点,若CD =m =_____.13.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,()2,3A 为C 上一点,则C 的渐近线方程为__________.14.已知抛物线()220y px p =>,F 为其焦点,l 为其准线,过F 任作一条直线交抛物线于,A B 两点,1A 、1B 分别为A 、B 在l 上的射影,M 为11A B 的中点,给出下列命题: (1)11A F B F ⊥;(2)AM BM ⊥;(3)1//A F BM ;(4)1A F 与AM 的交点的y 轴上;(5)1AB 与1A B 交于原点. 其中真命题的序号为_________.四、解答题15.已知圆22:(2)1M x y ++=,圆22:(2)49N x y -+=,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)求曲线C 的方程;(2)设不经过点(0,Q 的直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,直线QA 与直线QB 的斜率均存在且斜率之和为-2,证明:直线l 过定点.16.已知椭圆方程为22163x y +=.(1)设椭圆的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上运动,求1122PF PF PF PF +⋅u u u r u u u u r的值;(2)设直线l 和圆222x y +=相切,和椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,线段OA 、OB 分别和圆222x y +=交于C 、D 两点,设AOB ∆、COD ∆的面积分别为1S 、2S ,求12S S 的取值范围.参考答案1.D 【解析】 【分析】因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,即圆心到直线l 的距离为1,根据点到直线的距离公式即可求出a 的值. 【详解】直线l 的方程为:y x a =-即0x y a --=.因为圆224x y +=上恰有3个点到l 的距离为1,所以与直线l 平行且距离为1的两条直线,一条与圆相交,一条与圆相切,而圆的半径为2,即圆心到直线l 的距离为1.1=,解得a =故选:D . 【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,以及点到直线的距离公式的应用,解题关键是将圆上存在3个点到l 的距离为1转化为两条直线与圆的位置关系,意在考查学生的转化能力与数学运算能力,属于中档题. 2.B 【解析】 【分析】根据双曲线的离心率求出渐近线方程,根据AB BF =u u u r u u u r,得到B 为AF 中点,得到B 与A 的坐标关系,代入到渐近线方程中,求出A 点坐标,从而得到AB 的斜率,得到答案. 【详解】因为双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>,又222c e a =22514b a =+=,所以12b a =,所以双曲线渐近线为12y x =± 当点A 在直线12y x =-上,点B 在直线12y x =上时, 设(),A A Ax y (),B B B x y ,由(c,0)F 及B 是AF 中点可知22A B A B x c x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,分别代入直线方程,得121222A A A A y x y x c ⎧=-⎪⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得24A Ac x c y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以,24c c A ⎛⎫-⎪⎝⎭, 所以直线AB 的斜率AB AFk k =42cc c =--16=-,由双曲线的对称性得,16k =也成立. 故选:B. 【点睛】本题考查求双曲线渐近线方程,坐标转化法求点的坐标,属于中档题. 3.D 【解析】 【分析】计算出圆心C 到直线10x y +-=距离的最大值,再加上圆C 的半径可得出点P 到直线10x y +-=的距离的最大值. 【详解】圆C 的圆心坐标为()3cos ,sin θθ+,半径为1,点C 到直线10x y +-=的距离为sin 14d πθ⎛⎫===++≤+ ⎪⎝⎭因此,点P 到直线1x y +=距离的最大值为12122++=+. 故选:D. 【点睛】本题考查圆上一点到直线距离的最值问题,当直线与圆相离时,圆心到直线的距离为d ,圆的半径为r ,则圆上一点到直线的距离的最大值为d r +,最小值为d r -,解题时要熟悉这个结论的应用,属于中等题. 4.D 【解析】设直线方程为(4)y k x =-,即40kx y k --=,直线l 与曲线22(2)1x y -+=有公共点,圆心到直线的距离小于等于半径22411k k d k -=≤+,得222141,3k k k ≤+≤,选择C 另外,数形结合画出图形也可以判断C 正确. 5.C 【解析】 【分析】由题意画出图形,求出AB 的斜率,得到AB 的方程,求得p ,可得抛物线方程,联立直线方程与抛物线方程,求解A 的坐标,再由抛物线定义求解AF 的长. 【详解】解:如图,过B 作'BB 垂直于准线,垂足为'B ,则'BF BB =,由7BN BF =,得7'BN BB =,可得1sin 7BNB '∠=, 3cos 7BNB '∴∠=-,tan 43BNB '∠=又()23,0M ,AB ∴的方程为2343y x =-, 取0x =,得12y =,即10,2F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1p =,∴抛物线方程为22x y =. 联立223432y x x y ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,解得23A y =.12172326A AF y ∴=+=+=. 故选:C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查计算能力,是中档题. 6.D 【解析】 【分析】设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点,根据对称性可得出22,22P c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,将点P 的坐标代入双曲线C 的方程,即可求出双曲线C 的离心率. 【详解】设双曲线C 的焦距为()20c c >,设P 、Q 、M 、N 分别为第一、二、三、四象限内的点, 由双曲线的对称性可知,点P 、Q 关于y 轴对称,P 、M 关于原点对称,P 、N 关于x 轴对称,由于四边形PQMN 为正方形,则直线PM 的倾斜角为4π,可得,22P c ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入双曲线C 的方程得2222122c c a b -=,即()22222122c c a c a -=-, 设该双曲线的离心率为()1e e >,则()2221221e e e -=-,整理得42420e e -+=,解得22e =,因此,双曲线C 故选:D. 【点睛】本题考查双曲线离心率的计算,解题的关键就是求出双曲线上关键点的坐标,考查计算能力,属于中等题. 7.C 【解析】 【分析】根据抛物线的定义,表示出MF ,再表示出MD ,利用5sin 7MFA ∠=,得到0x 和p 之间的关系,将M 点坐标,代入到抛物线中,从而解出p 的值,得到答案.【详解】抛物线C :22(0)y px p =>, 其焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程2p x =-,因为点(002p M x x ⎛⎫> ⎪⎝⎭是抛物线上一点, 所以02p MF x =+AB所在直线2p x =, 设MD AB ⊥于D ,则02p MD x =-, 因为5sin 7MFA ∠=,所以57 MD MF=,即5272pxpx-=+整理得03x p=所以()3,66M p将M点代入到抛物线方程,得()26623p p=⨯,0p>解得6p=,所以抛物线方程为212y x=故选:C.【点睛】本题考查抛物线的定义,直线与圆的位置关系,求抛物线的标准方程,属于中档题.8.A【解析】【分析】结合椭圆性质,得到a,b,c的关系,设2AF x=,用x表示112,AF F F,结合余弦定理,用c表示x,结合三角形面积公式,即可。
2013年高考新课标全国卷数学考前(文)解析几何样题适用地区:河南、山西、新疆、宁夏、吉林、黑龙江、内蒙古、河北、云南、青海、西藏、甘肃、贵州. 一、选择题:1.(2012年高考新课标全国卷文科4)设12F F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点,12PF F ∆是底角为30 的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 452. (2012年高考新课标全国卷文科10)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B两点,AB =;则C 的实轴长为( )()A ()B()C 4 ()D 83..(2012年高考全国卷文科10)已知1F 、2F 为双曲线22:2C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=(A )14 (B )35 (C )34 (D )454.(2012年高考新课标全国卷文科20)(本小题满分12分)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.(I)若∠BFD=90°,△ABD的面积为42,求p的值及圆F的方程;(II)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.评析:考察直线、抛物线定义及与园的综合知识,考察解析与平面几何的综合,要求准确画出图形,结合图形观察思考,题型新颖,出题巧妙,无模型可套。
但运算量不大。
5.(2011年高考新课标全国卷文科20)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线261y x x =-+与坐标轴的交点都在圆C 上 (Ⅰ)求圆C 的方程;(Ⅱ)若圆C 与直线0x y a -+=交与A ,B 两点,且OA OB ⊥,求a 的值。
高三数学解析几何试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知椭圆:的焦点分别为、,点在椭圆上,满足,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点,试探究是否存在直线与椭圆交于、两点,且使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)本题求椭圆的方程只需确定一个未知数,建立一个方程即可,利用椭圆定义及焦点三角形,结合余弦定理可解:由,得,由余弦定理得,(Ⅱ)表明点在线段DE中垂线上,利用韦达定理列等量关系,求出与的关系,再根据判别式大于零,可解出的取值范围试题解析:(1)由,得,由余弦定理得,∴所求的方程为.(2)假设存在直线满足题设,设,将代入并整理得,由,得①又设中点为,,得②将②代入①得化简得,解得或所以存在直线,使得,此时的取值范围为.【考点】直线与椭圆位置关系2.抛物线:的准线的方程是____;以的焦点为圆心,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】,.【解析】分析题意可知,∴准线方程为,焦点为,半径,∴所求圆方程为.【考点】1.抛物线的标准方程;2.直线与圆的位置关系.3.如图,为外一点,是切线,为切点,割线与相交于点,,且,为线段的中点,的延长线交于点,若,则__________;_________.【答案】,.【解析】由切割线定理,∴,,再由相交弦定理,∵是的中点,∴,,则.【考点】1.切割线定理;2.相交弦定理.4.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D.【解析】设关于直线的对称点的坐标为,则,所以,,将其代入椭圆方程可得,化简可得,解得,故应选.【考点】1、椭圆的定义;2、椭圆的简单几何性质;5.如图所示,过⊙O外一点A作一条直线与⊙O交于C,D两点,AB切⊙O于B,弦MN过CD的中点P.已知AC=4,AB=6,则MP·NP= .【答案】【解析】由已知及圆的弦切割线定理得,,又知点P是CD的中点,所以,再由相交弦定理得;故答案为:.【考点】圆的性质.6.已知椭圆C:,为左右焦点,点在椭圆C上,△的重心为,内心为,且有(为实数),则椭圆方程为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设点距轴的距离为,因为IG∥,则点距轴的距离为,连接,则,,所以,所以,所以椭圆方程为.【考点】椭圆的标准方程.7.已知双曲线(,)的焦距为,若、、顺次组成一个等比数列,则其离心率为.【答案】【解析】根据题意,有,即,式子两边同时除以,得,结合双曲线的离心率的取值范围,可求得.【考点】双曲线的离心率.8.设椭圆E:的右顶点为A、右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,若直线BF平分线段AC,则椭圆E的离心率是.【答案】【解析】如图,设AC中点为M,连接OM,则OM为的中位线,于是,且,即.【考点】椭圆的离心率.9.点M(χ,)是抛物线χ2=2P(P>0)上一点,若点M到该抛物线的焦点的距离为2,则点M到坐标原点的距离为()A.B.C.D.【答案】D【解析】抛物线()的准线方程是,因为点到该抛物线的焦点的距离为,所以,解得:,所以该抛物线的方程是,因为点是抛物线上的一点,所以,所以点到坐标原点的距离是,故选D.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程.10.已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线交抛物线于两点,过点作准线的垂线,垂足为,当点的坐标为时,为正三角形,则此时的面积为()A.B.C.D.【答案】A【解析】如图所示,过点作的垂线,垂足为,则为的中点.因为点的坐标为,所以,,所以,即,所以抛物线的方程为,此时,,所以直线的方程为,将其代入抛物线方程可得,,解得或,所以或,所以的面积为,故应选.【考点】1、抛物线的定义;2、抛物线的简单几何性质.【思路点睛】本题考查了抛物线的定义、标准方程及其简单的几何性质的应用,属中档题.其解题的一般思路为:首先过点作的垂线,垂足为,则为的中点,然后利用点的坐标为,可求出,进而得出抛物线的方程,从而得出直线的方程,最后将其与抛物线的方程联立求出点的坐标,即可求出的面积.其解题的关键是求出抛物线的方程和直线的方程.11.已知、、c为正数,(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求的最小值;(2)求证:.【答案】(1)25;(2)证明见解析.【解析】(1)先利用两直线垂直得到关于正数的关系,再利用基本不等式进行求解;(2)先对不等式左边的每个括号进行因式分解,再利用基本不等式进行证明.试题解析:(1)由已知,有:即:、为正数,当且仅当时取等号,此时:故当时,的最小值是25.(2)、、c为正数,【考点】基本不等式.12.如图,已知抛物线的焦点为,椭圆的中心在原点,为其右焦点,点为曲线和在第一象限的交点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)设为抛物线上的两个动点,且使得线段的中点在直线上,为定点,求面积的最大值.【答案】(1)椭圆的标准方程为;(2)面积的最大值为.【解析】(1)由已知得,跟据抛物线定义,得,所以点;据椭圆定义,得.所以椭圆的标准方式是.(2)因为为线段的中点,得直线的方程为;联立,得,由弦长公式和点到直线的距离,得.再根据函数的单调性得面积的最大值为.试题解析:(1)设椭圆的方程为,半焦距为.由已知,点,则.设点,据抛物线定义,得.由已知,,则.从而,所以点.设点为椭圆的左焦点,则,.据椭圆定义,得,则.从而,所以椭圆的标准方式是.(2)设点,,,则.两式相减,得,即.因为为线段的中点,则.所以直线的斜率.从而直线的方程为,即.联立,得,则.所以.设点到直线的距离为,则.所以.由,得.令,则.设,则.由,得.从而在上是增函数,在上是减函数,所以,故面积的最大值为.【考点】1、抛物线的定义;2、椭圆的方程;3、最值问题.【方法点睛】本题考查抛物线的定义和简单几何性质、待定系数法求椭圆的标准方程、直线和椭圆相交中的有关中点弦的问题,综合性强,属于难题;对于直线和圆锥曲线相交中的中点弦问题,解决此类题目的最有效方法是点差法,两式直接相减就可以表示出斜率;而第二问中面积公式求出后,函数单调性的研究更是加深了此题的难度,运算量也比较大,不容易拿高分.13.已知抛物线()的焦点与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与轴的交点为,点在抛物线上且,则点的横坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】抛物线的焦点为,准线为.双曲线的右焦点为,所以,即,即,过作准线的垂线,垂足为,则,即,设,则代入,解得.故应选B.【考点】圆锥曲线的性质.【思路点睛】根据双曲线得出其右焦点坐标,可知抛物线的焦点坐标,从而得到抛物线的方程和准线方程,进而可求得的坐标,设,过点向准线作垂线,则,根据及,进而可求得点坐标.14.已知抛物线:,过焦点F的直线与抛物线交于两点(在第一象限).(1)当时,求直线的方程;(2)过点作抛物线的切线与圆交于不同的两点,设到的距离为,求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,故,设,,则可得则,由此可求直线的方程;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得,则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离,则,然后再根据基本不等式即可求出结果.试题解析:(1)因为,故设,,则故则因此直线的方程为;(2)由于,因此故切线的方程为,化简得则圆心(0,-1)到的距离为,且,故则,则点F到距离则今则,故.【考点】1.直线与抛物线的位置关系;2.点到直线的距离公式;2.基本不等式.15.在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为.(1)求圆C的直角坐标方程;(2)设圆C与直线将于点、,若点的坐标为,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)极坐标与直角坐标之间的关系是,由此可实现极坐标方程与直角坐标方程的转化;(2)由直线参数方程的标准形式(即参数的几何意义),直线过点,直线上的标准参数方程为,把它代入圆的方程,其解满足,.试题解析:(1)由得,又,则有,配方得圆的标准方程为.(2)直线的普通方程为,点在直线上的标准参数方程为,代入圆方程得:.设对应的参数分别为,则,,于是.【考点】极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线参数方程的应用.16.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,左顶点为,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.(1)求椭圆的方程;(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标;若不存在说明理由;(3)若过点作直线的平行线交椭圆于点,求的最小值.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)确定椭圆标准方程,只需两个独立条件即可:一个是左顶点为,所以,另一个是,所以,(2)实质利用斜率k表示点,P ,E,假设存在定点,使得,因此,即恒成立,从而即(3)利用斜率k表示点M,因此,本题思路简单,但运算量较大.试题解析:(1)因为左顶点为,所以,又,所以又因为,所以椭圆C的标准方程为.(2)直线的方程为,由消元得,.化简得,,所以,.当时,,所以.因为点为的中点,所以的坐标为,则.直线的方程为,令,得点坐标为,假设存在定点,使得,则,即恒成立,所以恒成立,所以即因此定点的坐标为.(3)因为,所以的方程可设为,由得点的横坐标为,由,得,当且仅当即时取等号,所以当时,的最小值为.【考点】直线与椭圆位置关系17.选修4-4:坐标系与参数方程:在直角坐标系中,直线的参数方程为(t为参数),再以原点为极点,以x正半轴为极轴建立坐标系,并使得它与直角坐标系有相同的长度单位,在该极坐标系中圆C的方程为。
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。
解析几何单元易错题练习一.考试内容:椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程. 双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质. 二.考试要求:掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程. 掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. 掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. 了解圆锥曲线的初步应用.【注意】圆锥曲线是解析几何的重点,也是高中数学的重点内容,高考中主要出现三种类型的试题:①考查圆锥曲线的概念与性质;②求曲线方程和轨迹;③关于直线与圆锥曲线的位置关系的问题. 三.基础知识: 椭圆及其标准方程椭圆的定义:椭圆的定义中,平面内动点与两定点1F 、2F 的距离的和大于|1F 2F |这个条件不可忽视.若这个距离之和小于|1F 2F |,则这样的点不存在;若距离之和等于|1F 2F |,则动点的轨迹是线段1F 2F .2.椭圆的标准方程:12222=+b y a x (a >b >0),12222=+b x a y (a >b >0).3.椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果2x 项的分母大于2y 项的分母,则椭圆的焦点在x轴上,反之,焦点在y 轴上.4.求椭圆的标准方程的方法:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. 椭圆的简单几何性质椭圆的几何性质:设椭圆方程为12222=+b y a x (a >b >0).⑴ 范围: -a ≤x ≤a ,-b ≤x ≤b ,所以椭圆位于直线x=a ±和y=b ±所围成的矩形里. ⑵ 对称性:分别关于x 轴、y 轴成轴对称,关于原点中心对称.椭圆的对称中心叫做椭圆的中心. ⑶ 顶点:有四个1A (-a ,0)、2A (a ,0)1B (0,-b )、2B (0,b ).线段1A 2A 、1B 2B 分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长分别等于2a 和2b ,a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长. 所以椭圆和它的对称轴有四个交点,称为椭圆的顶点.⑷ 离心率:椭圆的焦距与长轴长的比a ce =叫做椭圆的离心率.它的值表示椭圆的扁平程度.0<e <1.e 越接近于1时,椭圆越扁;反之,e 越接近于0时,椭圆就越接近于圆. 2.椭圆的第二定义⑴ 定义:平面内动点M 与一个顶点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数a ce =(e <1=时,这个动点的轨迹是椭圆.⑵ 准线:根据椭圆的对称性,12222=+b y a x (a >b >0)的准线有两条,它们的方程为c a x 2±=.对于椭圆12222=+b x a y (a >b >0)的准线方程,只要把x 换成y 就可以了,即c a y 2±=.3.椭圆的焦半径:由椭圆上任意一点与其焦点所连的线段叫做这点的焦半径.设1F (-c ,0),2F (c ,0)分别为椭圆12222=+b y a x (a >b >0)的左、右两焦点,M (x ,y )是椭圆上任一点,则两条焦半径长分别为exa MF +=1,exa MF -=2.椭圆中涉及焦半径时运用焦半径知识解题往往比较简便.椭圆的四个主要元素a 、b 、c 、e 中有2a =2b +2c 、a ce =两个关系,因此确定椭圆的标准方程只需两个独立条件.4.椭圆的参数方程椭圆12222=+b y a x (a >b >0)的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数). 说明 ⑴ 这里参数θ叫做椭圆的离心角.椭圆上点P 的离心角θ与直线OP 的倾斜角α不同:θαtan tan ab=;⑵ 椭圆的参数方程可以由方程12222=+b y a x 与三角恒等式1sin cos 22=+θθ相比较而得到,所以椭圆的参数方程的实质是三角代换. 92.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩. 5.椭圆的的内外部(1)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的内部2200221x y a b ⇔+<. (2)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的外部2200221x y a b ⇔+>.6. 椭圆的切线方程椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y y a b +=.(2)过椭圆22221(0)x y a b a b +=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y y a b +=.(3)椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A a B b c +=双曲线及其标准方程双曲线的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离的差的绝对值等于常数2a (小于|1F 2F |)的动点M 的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件2a <|1F 2F |,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若2a=|1F 2F |,则动点的轨迹是两条射线;若2a >|1F 2F |,则无轨迹.若1MF <2MF 时,动点M 的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若1MF >2MF 时,轨迹为双曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.双曲线的标准方程:12222=-b y a x 和12222=-b x a y (a >0,b >0).这里222a c b -=,其中|1F 2F |=2c.要注意这里的a 、b 、c 及它们之间的关系与椭圆中的异同.3.双曲线的标准方程判别方法是:如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上.对于双曲线,a 不一定大于b ,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上. 4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. 双曲线的简单几何性质双曲线12222=-b y a x 的实轴长为2a ,虚轴长为2b ,离心率a ce =>1,离心率e 越大,双曲线的开口越大. 双曲线12222=-b y a x 的渐近线方程为x a b y ±=或表示为02222=-b y a x .若已知双曲线的渐近线方程是x n my ±=,即0=±ny mx ,那么双曲线的方程具有以下形式:k y n x m =-2222,其中k 是一个不为零的常数.双曲线的第二定义:平面内到定点(焦点)与到定直线(准线)距离的比是一个大于1的常数(离心率)的点的轨迹叫做双曲线.对于双曲线12222=-b y a x ,它的焦点坐标是(-c ,0)和(c ,0),与它们对应的准线方程分别是c a x 2-=和c a x 2=.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的焦半径公式 21|()|a PF e x c =+,22|()|a PF e x c =-.双曲线的内外部点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔->. 点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的外部2200221x y a b ⇔-<.双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a b y ±=. 若渐近线方程为x a by ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x .若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222b y a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上).双曲线的切线方程双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y y a b -=.(2)过双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y y a b -=.(3)双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222A a B b c -=. 抛物线的标准方程和几何性质1.抛物线的定义:平面内到一定点(F )和一条定直线(l )的距离相等的点的轨迹叫抛物线。
2013届高三理科数学小综合专题练习——解析几何一、选择题1.已知直线1l :012=+-y mx ,2l :032=-+y m x .若21l l ⊥,则实数m 等于 A .21±B .0C .21或0 D .21±或02.双曲线8222=-y x 的实轴长是A .24B .4C .22D .23.椭圆1422=+y x 的焦点为1F ,2F ,点M 在椭圆上且满足021=∙MF MF ,则M 到y 轴的距离为A .233B .263C .33D . 34.已知点()20,A ,()02,B .若点C 在抛物线2x y =的图象上,则使得△ABC 的面积为2的点C 的个数为A .4B .3C .2D .1 5.设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为1F ,2F ,若曲线Γ上存在点P 满足1PF ∶21F F ∶2PF =4∶3∶2,则曲线Γ的离心率等于A .21或23 B .32或2 C .21或2 D .32或23 6.在圆06222=--+y x y x 内,过点()10,E 的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为A .5B .10C .5 2D .10 2 二、填空题7.已知双曲线()01222>=-b by x 的一条渐近线的方程为x y 2=,则=b ________.8.不论a 为何值时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过P 点的抛物线的标准方程为_________ _.9.如图,直角坐标系xOy 所在的平面为α,直角坐标系''Oy x (其中'y 轴与y 轴重合)所在的平面为β,︒=∠45'xOx . 已知平面β内有一点()222',P ,则点P ′ 在平面α内的射影P 的坐标为________.10.曲线C 是平面内与两个定点()0 11,-F 和()0 12,F 的距离的积等于常数()12>a a 的点的轨迹.给出下列三个结论:① 曲线C 过坐标原点; ② 曲线C 关于坐标原点对称;③ 若点P 在曲线C 上,则21PF F ∆的面积不大于221a . 其中,所有正确结论的序号是 . 三、解答题11.如图,设P 是圆2522=+y x 上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且PD MD 54=. (1) 当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (2) 求过点()03,且斜率为54的直线被C 所截线段的长度.12.已知直线l :m x y +=,R m ∈.(1) 若以点M (2,0)为圆心的圆与直线l 相切于点P ,且点P 在y 轴上,求该圆的方程; (2) 若直线l 关于x 轴对称的直线为l ′,问直线l ′与抛物线C :x 2=4y 是否相切?说明理由.13.已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :x 2+y 22=1在y 轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为-2的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P 满足OA →+OB →+OP →=. (1) 证明:点椭圆P 在C 上;(2) 设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上.14.已知平面内一动点P 到点F (1,0)的距离与点P 到y 轴的距离的差等于1.(1) 求动点P 的轨迹C 的方程;(2) 过点F 作两条斜率存在且互相垂直的直线l 1,l 2,设l 1与轨迹C 相交于点A ,B ,l 2与轨迹C 相交于点D ,E ,求AD →·EB →的最小值.15.设圆C 与两圆()4522=++y x ,()4522=+-y x 中的一个内切,另一个外切.(1) 求圆C 的圆心轨迹L 的方程; (2) 已知点M ⎝⎛⎭⎪⎫355,455,F (5,0),且P 为L 上动点.求||MP |-|FP ||的最大值及此时点P 的坐标.16.在平面直角坐标系中,已知向量()2,-=y x ,()()R k y kx ∈+=2,,若-=+.(1)求动点()y x M ,的轨迹T 的方程,并说明该方程表示的曲线的形状; (2)当34=k 时,已知()1,01-F 、()1,02F ,点P 是轨迹T 在第一象限的一点,且满足1=,若点Q 是轨迹T 上不同于点P 的另一点,问是否存在以PQ 为直径的圆G 过点2F ,若存在,求出圆G 的方程,若不存在,请说明理由.17.在平面直角坐标系中,已知焦距为4的椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右顶点分别为B A 、,椭圆C 的右焦点为F ,过F 作一条垂直于x 轴的直线与椭圆相交于S R 、,若线段RS 的长为310. (1)求椭圆C 的方程;(2)设Q 是直线9=x 上的点,直线QB QA 、与椭圆C 分别交于点N M 、,求证:直线MN 必过x 轴上的一定点,并求出此定点的坐标;(3)实际上,第(2)小题的结论可以推广到任意的椭圆、双曲线以及抛物线,请你对抛物线)0(22>=p px y 写出一个更一般的结论,并加以证明.2013届高三理科数学小综合专题练习——解析几何参考答案一、选择题CBB AAD 二、填空题 7.2; 8.y x 342=或x y 292-=; 9.()2 2,; 10.②③ 三、解答题11.解(1) 设()y x M ,,()P P y x P ,.由已知得⎪⎩⎪⎨⎧==y y xx p P 45∵P 在圆2522=+y x 上, ∴254522=⎪⎭⎫⎝⎛+y x .即点M 的轨迹C 的方程为1162522=+y x .(2) 过点()03,且斜率为54的直线方程为()354-=x y , 设直线与C 的交点为()11y x A ,,()22y x B ,,将直线方程()354-=x y 代入C 的方程,得()12532522=-+x x ,即0832=--x x .∴x 1=3-412,x 2=3+412,∴线段AB 的长度为 |AB |=()()221221y y x x -+-=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1625x 1-x 22=4125×41=415.12.解(1) 依题意,点P 的坐标为(0,m ).因为MP ⊥l ,所以0-m2-0×1=-1,解得m =2,即点P 的坐标为(0,2). 从而圆的半径r =|MP |=()()222002-+-=22,故所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8. (2) 因为直线l 的方程为y =x +m ,所以直线l ′的方程为y =-x -m .由⎩⎨⎧=--=yx m x y 42得x 2+4x +4m =0. 由∆=42-4×4m =16(1-m )=0,即m =1,直线l ′与抛物线C 相切.13.(1) 证明:F (0,1),l 的方程为y =-2x +1,代入x 2+y 22=1得:4x 2-22x -1=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 3,y 3) ∴ x 1+x 2=22,y 1+y 2=-2(x 1+x 2)+2=1, 由题意得x 3=-(x 1+x 2)=22-,y 3=-(y 1+y 2)=-1. 所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1. 经验证,点P 的坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1满足方程x 2+y 22=1,故点P 在椭圆C 上.(2)证明:由P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-1和题设知 Q ⎝⎛⎭⎪⎫22,1,PQ 的垂直平分线l 1的方程为y =22-x ① 设AB 的中点为M ,则M ⎝⎛⎭⎪⎫24,12,AB 的垂直平分线l 2的方程为y =22x +14②由①、②得l 1、l 2的交点为N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-28,18. |NP |=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+282+⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-182=3118,|AB |=()221-+·|x 2-x 1|=322,|AM |=324,|MN |=⎝ ⎛⎭⎪⎫24+282+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-182=338,|NA |=|AM |2+|MN |2=3118,故|NP |=|NA |.又|NP |=|NQ |,|NA |=|NB |,所以|NA |=|NP |=|NB |=|NQ |, 由此知A 、P 、B 、Q 四点在以N 为圆心,NA 为半径的圆上.14.(1) 设动点P 的坐标为(x ,y ),由题意有()221y x +--|x |=1,化简得x x y 222+=. 当x ≥0时,y 2=4x ;当x <0时,y =0.所以,动点P 的轨迹C 的方程为y 2=4x (x ≥0)和y =0(x <0).(2) 由题意知,直线l 1的斜率存在且不为0,则可设l 1的方程为y =k (x -1).由()⎩⎨⎧=-=xy x k y 412得 k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2+4k2,x 1x 2=1 因为l 1⊥l 2,所以l 2的斜率为-1k设D (x 3,y 3),E (x 4,y 4),则同理可得x 3+x 4=2+4k 2,x 3x 4=1 故AD →·EB →=(AF →+FD →)·(EF →+FB →)=AF →·EF →+AF →·FB →+FD →·EF →+FD→·FB →=|AF →|·|FB→|+|FD →|·|EF →|11+=x 12+=x 13+=x 14+=x ∴AD →·EB →=(x 1+1)(x 2+1)+(x 3+1)(x 4+1) =x 1x 2+(x 1+x 2)+1+x 3x 4+(x 3+x 4)+1=1+⎝⎛⎭⎪⎫2+4k 2+1+1+(2+4k 2)+1=8+4⎝⎛⎭⎪⎫k 2+1k2≥8+4×2k 2·1k2=16.当且仅当k 2=1k2,即k =±1时,AD →·EB →取最小值16.15.解(1) 设圆C 的圆心()y x C ,,其半径为r .()0,51-F ,()0,52F由题设知⎪⎩⎪⎨⎧-=+=2221r CF r CF 或⎪⎩⎪⎨⎧+=-=2221r CF r CF即21214F F CF CF <=-∴圆C 的圆心轨迹L 是以()0,51-F ,()0,52F为焦点且实轴长为4的双曲线. ∴L 的方程为x 24-y 2=1.(2) 由已知可求得过M ,F 的直线l 方程为y =-2(x -5),将其代入L 的方程得15x 2-325x +84=0,解得x 1=655,x 2=14515,即l 与L 的交点坐标分别为T 1⎝⎛⎭⎪⎫655,-255,T 2⎝ ⎛⎭⎪⎫14515,2515.因T 1在线段MF 外,T 2在线段MF 内,故||MT 1|-|FT 1||=|MF |=2,||MT 2|-|FT 2||<|MF |=2. 若P 不在直线MF 上,在△MFP 中有||MP |-|FP ||<|MF |=2. 故||MP |-|FP ||只在点P 位于T 1⎝⎛⎭⎪⎫655,-255时取得最大值2.16.解(1)∵b a ⊥,∴()()02,2,=+⋅-=⋅y kx y x b a ,得0422=-+y kx ,即422=+y kx .当0=k 时,方程表示两条与x 轴平行的直线; 当1=k时,方程表示以原点为圆心,以2为半径的圆;当0<k <1时,方程表示焦点在x 轴上的椭圆; 当k >1时,方程表示焦点在y 轴上的椭圆; 当k <0时,方程表示焦点在y 轴上的双曲线.(2)由(1)知,轨迹T 是椭圆13422=+x y ,则1F 、2F 为椭圆的两焦点. 由椭圆定义得421=+PF PF ,又121=-PF PF .解得251=PF ,232=PF , 又221=F F ,有2212221F F PF PF+=,∴212F F PF ⊥,∴P 的纵坐标为1,把1=y 代入13422=+x y 得23=x 或23-=x (舍去),∴⎪⎭⎫ ⎝⎛1,23P . 设存在满足条件的圆,则22QF PF ⊥,设()t s Q ,,则⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0,232PF ,()t s QF --=1,2,∴022=⋅QF PF ,即()01023=-⨯+t s , ∴0=s .又13422=+s t ,∴2±=t , ∴()2,0Q 或()2,0-Q . 所以圆G 的方程:1613234322=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 或1645214322=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x .17.解(1)依题意,椭圆过点)35,2(,故⎪⎩⎪⎨⎧=-=+4192542222b a ba ,解得⎩⎨⎧==5922b a . 椭圆C 的方程为15922=+y x . (2)设),9(m Q ,直线QA 的方程为)3(12+=x my代入椭圆方程,得96)80(2222+++m x m x m 设),(11y x M ,则8032408072093221221+-=⇒+-=-m m x m m x , 8040)3803240(12)3(1222211+=++-=+=m mm m m x m y ,故点M的坐标为)8040,803240(222++-m mm m . 同理,直线QB 的方程为)3(6-=x my ,代入椭圆方程,得018096)20(2222=-+-+m x m x m ,设),(22y x N ,则206032018093222222+-=⇒+-=m m x m m x ,2020)320603(6)3(622222+-=-+-=-=m mm m m x m y .点N 的坐标为)2020,20603(222+-+-m mm m . ①若402060380324022222=⇒+-=+-m m m m m ,直线MN 的方程为1=x ,与x 轴交于)0,1(点;②若402≠m ,直线MN 的方程为)20603(401020202222+---=++m m x m m m m y , 令0=y ,解得1=x .综上所述,直线MN 必过x 轴上的定点)0,1(.(3)结论:已知抛物线)0(22>=p px y 的顶点为O ,P 为直线)0(≠-=q q x 上一动点,过点P 作x 轴的平行线与抛物线交于点M ,直线OP 与抛物线交于点N ,则直线MN 必过定点)0,(q .证明:设),(m q P -,则),2(2m pm M , 直线OP 的方程为x qmy -=,代入px y 22=, 得022=+y mpqy ,可求得)2,2(22m pq m pq N -. 直线MN 的方程为)2(22)2(222222222p m x pq m pm p m x m pq p m m pqm m y --=--+=-, 令0=y ,得q ppqm p m x =--=22222,即直线MN 必过定点)0,(q .。
吉林省桦甸市2013届高考数学一轮复习解析几何部分训练题(一)一、选择题1、(吉林文理)设F 1、F 2是椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点,P 为直线32ax =上一点, ∆21F PF 是底角为30的等腰三角形,则E 的离心率为( )()A 12 ()B 23 ()C 34 ()D 452、(吉林文理)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于,A B 两点,AB =C 的实轴长为( )()A ()B ()C 4 ()D 83、(安徽理)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于,A B 两点,点O 是原点,若3AF =; 则AOB ∆的面积为( )()A 2()B ()C 2 ()D 二、填空题1、(安徽文)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交该抛物线于,A B 两点,若||3AF =,则||BF =______。
2、(北京理)在直角坐标系xOy 中,直线l 过抛物线2y =4x 的焦点F.且与该抛物线相交于A 、B 两点.其中点A 在x 轴上方。
若直线l 的倾斜角为60º.则△OAF 的面积为 三、解答题1、(吉林文理)设抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,准线为l ,A C ∈,已知以F 为圆心,FA 为半径的圆F 交l 于,B D 两点;(1)若090=∠BFD ,ABD ∆的面积为24;求p 的值及圆F 的方程;(2)若,,A B F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点, 求坐标原点到,m n 距离的比值。
2、(安徽理)如图,12(,0),(,0)F c F c -分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,过点1F 作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于点P ,过点2F 作直线2PF 的垂线交直线2a x c=于点Q ;(I )若点Q 的坐标为(4,4);求椭圆C 的方程; (II )证明:直线PQ 与椭圆C 只有一个交点。
(2013上海卷)22.(3分+5分+8分)如图,已知曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+,P 是平面上一点,若存在过点P 的直线与12,C C 都有公共点,则称P 为“C 1—C 2型点”. (1)在正确证明1C 的左焦点是“C 1—C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y kx =与2C 有公共点,求证||1k >,进而证明原点不是“C 1—C 2型点”; (3)求证:圆2212x y +=内的点都不是“C 1—C 2型点”.(2013四川卷)20.(本小题满分13分) 已知椭圆C :22221,(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12(1,0),(1,0)F F -,且椭圆C 经过点41(,)33P .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)设过点(0,2)A 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,点Q 是线段MN 上的点,且222211||||||AQ AM AN =+,求点Q 的轨迹方程. (2013上海春季卷)28.已知椭圆C 的两个焦点分别为1(10)F -,、2(1 0)F ,,短轴的两个端点分别为12 B B 、 (1)若112F B B ∆为等边三角形,求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的短轴长为2,过点2F 的直线l 与椭圆C 相交于 P Q 、两点,且11F P F Q ⊥,求直线l 的方程。
(2013上海春季卷)已知抛物线24C y x =:的焦点为F 。
(1)点 A P 、满足2AP FA =- 。
当点A 在抛物线C 上运动时,求动点P 的轨迹方程;(2)在x 轴上是否存在点Q ,使得点Q 关于直线2y x =的对称点在抛物线C 上?如果存在,求所有满足条件的点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由。
(2013安徽卷)18.(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 FQ ⊥,证明:当a 变化时,点p 在某定直线上。
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届高三人教A 版专题复习综合测试题(15)解析几何(1)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知圆x 2+y 2+Dx +Ey =0的圆心在直线x +y =1上,则D 与E 的关系是( ) A .D +E =2 B .D +E =1 C .D +E =-1D .D +E =-2解析 D 依题意得,圆心⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2在直线x +y =1上,因此有-D 2-E2=1,即D +E =-2.2.以线段AB :x +y -2=0(0≤x ≤2)为直径的圆的方程为( )A .(x +1)2+(y +1)2=2B .(x -1)2+(y -1)2=2C .(x +1)2+(y +1)2=8D .(x -1)2+(y -1)2=8解析 B 直径的两端点为(0,2),(2,0),∴圆心为(1,1),半径为2,圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=2.3.已知F 1、F 2是椭圆x 24+y 2=1的两个焦点,P 为椭圆上一动点,则使|PF 1|·|PF 2|取最大值的点P 为( )A .(-2,0)B .(0,1)C .(2,0)D .(0,1)和(0,-1)解析 D 由椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =4,∴|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=4, 当且仅当|PF 1|=|PF 2|,即P (0,-1)或(0,1)时,取“=”.4.已知椭圆x 216+y 225=1的焦点分别是F 1、F 2,P 是椭圆上一点,若连接F 1、F 2、P 三点恰好能构成直角三角形,则点P 到y 轴的距离是( ) A.165 B .3 C.163 D.253解析 A 椭圆x 216+y 225=1的焦点分别为F 1(0,-3)、F 2(0,3),易得∠F 1PF 2<π2,∴∠PF 1F 2=π2或∠PF 2F 1=π2,点P 到y 轴的距离d =|x p |,又|y p |=3,x 2p 16+y 2p25=1,解得|x P |=165,故选A.5.若曲线y =x 2的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( )A .4x +y +4=0B .x -4y -4=0C .4x -y -12=0D .4x -y -4=0解析 D 设切点为(x 0,y 0),则y ′|x =x 0=2x 0, ∴2x 0=4,即x 0=2, ∴切点为(2,4),方程为y -4=4(x -2),即4x -y -4=0. 6.“m >n >0”是“方程mx 2+ny 2=1表示焦点在y 轴上的椭圆”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件解析 C 方程可化为x 21m +y 21n =1,若焦点在y 轴上,则1n >1m >0,即m >n >0.7.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线与抛物线y =x 2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )A.54 B .5 C.52D. 5 解析 D 双曲线的渐近线为y =±bax ,由对称性,只要与一条渐近线有一个公共点即可由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+1,y =b ax ,得x 2-ba x +1=0.∴Δ=b 2a2-4=0,即b 2=4a 2,∴e = 5.8.P 为椭圆x 24+y 23=1上一点,F 1、F 2为该椭圆的两个焦点,若∠F 1PF 2=60°,则PF 1→·PF 2→=( )A .3 B. 3 C .2 3D .2解析 D ∵S △PF 1F 2=b 2tan 60°2=3×tan 30°=3=12|PF 1→|·|PF 2→|·sin 60°,∴|PF 1→||PF 2→|=4,∴PF 1→·PF 2→=4×12=2.9.设椭圆x 2m 2+y 2n 2=1(m >0,n >0)的右焦点与抛物线y 2=8x 的焦点相同,离心率为12,则此椭圆的方程为( )A.x 212+y 216=1 B.x 216+y 212=1 C.x 248+y 264=1 D.x 264+y 248=1解析 B 抛物线的焦点为(2,0),∴由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,c m =12,∴m =4,n 2=12,∴方程为x 216+y 212=1.10.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2D .3解析 B 设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,焦点F (-c ,0),将x =-c 代入x 2a 2-y 2b 2=1可得y 2=b 4a 2,∴|AB |=2×b 2a =2×2a ,∴b2=2a 2,c 2=a 2+b 2=3a 2,∴e =c a = 3. 11.已知抛物线y 2=4x的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,且此双曲线的一条渐近线方程为y =2x ,则双曲线的焦距为( )A. 5 B .2 5 C. 3D .2 3解析 B ∵抛物线y 2=4x的准线x =-1过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,∴a =1,∴双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±bx .∵双曲线的一条渐近线方程为y =2x ,∴b =2,∴c =a 2+b 2=5,∴双曲线的焦距为2 5.12.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )(m >0)到其焦点的距离为5,双曲线x 2a-y2=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则实数a 的值为( )A.19B.14C.13D.12解析 A 由于M (1,m )在抛物线上,∴m 2=2p ,而M 到抛物线的焦点的距离为5,根据抛物线的定义知点M 到抛物线的准线x =-p 2的距离也为5,∴1+p2=5,∴p =8,由此可以求得m =4,双曲线的左顶点为A (-a ,0),∴k AM =41+a,而双曲线的渐近线方程为y =±x a ,根据题意得,41+a=1a ,∴a =19.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.已知直线l 1:ax -y +2a +1=0和l 2:2x -(a -1)y +2=0(a ∈R ),则l 1⊥l 2的充要条件是a =________.解析 l 1⊥l 2⇔a ·2a -1=-1,解得a =13.【答案】 1314.直线l :y =k (x +3)与圆O :x 2+y 2=4交于A ,B 两点,|AB |=22,则实数k =________. 解析 ∵|AB |=22,圆O 半径为2,∴O 到l 的距离d =22-2= 2.即|3k |k 2+1=2,解得k =±147. 【答案】 ±14715.过原点O 作圆x 2+y 2-6x -8y +20=0的两条切线,设切点分别为P 、Q ,则线段PQ 的长为________.解析 如图,圆的方程可化为 (x -3)2+(y -4)2=5, ∴|OM |=5,|OQ |=25-5=2 5.在△OQM 中,12|QA |·|OM |=12|OQ |·|QM |, ∴|AQ |=25×55=2,∴|PQ |=4. 【答案】 416.在△ABC 中,|BC →|=4,△ABC 的内切圆切BC 于D 点,且|BD →|-|CD →|=22,则顶点A 的轨迹方程为________.解析 以BC 的中点为原点,中垂线为y 轴建立如图所示的坐标系,E 、F 分别为两个切点.则|BE |=|BD |,|CD |=|CF |, |AE |=|AF |.∴|AB |-|AC |=22,∴点A 的轨迹为以B ,C 为焦点的双曲线的右支(y ≠0),且a =2,c =2,∴b =2,∴方程为x 22-y 22=1(x >2).【答案】 x 22-y 22=1(x >2)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)在平面直角坐标系中,已知圆心在直线y =x +4上,半径为22的圆C 经过原点O .(1)求圆C 的方程;(2)求经过点(0,2)且被圆C 所截得弦长为4的直线方程. 解析 (1)设圆心为(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧b =a +4,a 2+b 2=22,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =2,故圆的方程为(x +2)2+(y -2)2=8.(2)当斜率不存在时,x =0,与圆的两个交点为(0,4),(0,0),则弦长为4,符合题意; 当斜率存在时,设直线为y -2=kx ,则由题意得,8=4+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2k 1+k 22,无解. 综上,直线方程为x =0.18.(12分)(2011·合肥一模)椭圆的两个焦点坐标分别为F 1(-3,0)和F 2(3,0),且椭圆过点⎝⎛⎭⎫1,-32. (1)求椭圆方程;(2)过点⎝⎛⎭⎫-65,0作不与y 轴垂直的直线l 交该椭圆于M ,N 两点,A 为椭圆的左顶点.试判断∠MAN 的大小是否为定值,并说明理由.解析 (1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由c =3,椭圆过点⎝⎛⎭⎫1,-32可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=3,1a 2+34b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,所以可得椭圆方程为x 24+y 2=1.(2)由题意可设直线MN 的方程为:x =ky -65,联立直线MN 和椭圆的方程:⎩⎨⎧x =ky -65,x24+y 2=1,化简得(k 2+4)y 2-125ky -6425=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1y 2=-6425(k 2+4),y 1+y 2=12k5(k 2+4), 又A (-2,0),则AM →·AN →=(x 1+2,y 1)·(x 2+2,y 2)=(k 2+1)y 1y 2+45k (y 1+y 2)+1625=0,所以∠MAN =π2.19.(12分)已知椭圆C 的中心为直角坐标系xOy 的原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别为7和1.(1)求椭圆C 的方程;(2)若P 为椭圆C 上的动点,M 为过P 且垂直于x 轴的直线上的点,|OP ||OM |=e (e 为椭圆离心率),求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.解析 (1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a ,c ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧ a -c =1,a +c =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,c =3.∴椭圆方程为x 216+y 27=1.(2)设M (x ,y ),P (x ,y 1),其中x ∈[-4,4], 由已知得x 2+y 21x 2+y2=e 2,而e =34,故16(x 2+y 21)=9(x 2+y 2),① 由点P 在椭圆C 上,得y 21=112-7x 216, 代入①式并化简,得9y 2=112.∴点M 的轨迹方程为y =±473(-4≤x ≤4),∴轨迹是两条平行于x 轴的线段.20.(12分)给定抛物线y 2=2x ,设A (a,0),a >0,P 是抛物线上的一点,且|P A |=d ,试求d 的最小值.解析 设P (x 0,y 0)(x 0≥0),则y 20=2x 0, ∴d =|P A |=(x 0-a )2+y 20=(x 0-a )2+2x 0=[x 0+(1-a )]2+2a -1.∵a >0,x 0≥0,∴(1)当0<a <1时,1-a >0, 此时有x 0=0时,d min =(1-a )2+2a -1=a ;(2)当a ≥1时,1-a ≤0, 此时有x 0=a -1时,d min =2a -1.21.(12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10),点M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)求证:点M 在以F 1F 2为直径的圆上; (3)求△F 1MF 2的面积.解析 (1)∵双曲线离心率e =2, ∴设所求双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ≠0), 则由点(4,-10)在双曲线上, 知λ=42-(-10)2=6, ∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)若点M (3,m )在双曲线上,则32-m 2=6,∴m 2=3,由双曲线x 2-y 2=6知F 1(23,0),F 2(-23,0),∴MF 1→·MF 2→=(23-3,-m )·(-23-3,-m )=m 2-3=0, ∴MF 1→⊥MF 2→,故点M 在以F 1F 2为直径的圆上. (3)S △F 1MF 2=12|F 1F 2|·|m |=23×3=6.22.(12分)已知实数m >1,定点A (-m,0),B (m,0),S 为一动点,点S 与A ,B 两点连线斜率之积为-1m2.(1)求动点S 的轨迹C 的方程,并指出它是哪一种曲线;(2)当m =2时,问t 取何值时,直线l :2x -y +t =0(t >0)与曲线C 有且只有一个交点? (3)在(2)的条件下,证明:直线l 上横坐标小于2的点P 到点(1,0)的距离与到直线x =2的距离之比的最小值等于曲线C 的离心率.解析 (1)设S (x ,y ),则k SA =y -0x +m ,k SB =y -0x -m . 由题意,得y 2x 2-m 2=-1m 2,即x 2m 2+y 2=1(x ≠±m ). ∵m >1,∴轨迹C 是中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆(除去x 轴上的两顶点),其中长轴长为2m ,短轴长为2.(2)当m =2时,曲线C 的方程为x 22+y 2=1(x ≠±2).由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +t =0,x 22+y 2=1,消去y ,得9x 2+8tx +2t 2-2=0.令Δ=64t 2-36×2(t 2-1)=0,得t =±3. ∵t >0,∴t =3.此时直线l 与曲线C 有且只有一个公共点. (3)由(2)知直线l 的方程为2x -y +3=0,设点P (a,2a +3)(a <2),d 1表示P 到点(1,0)的距离,d 2表示P 到直线x =2的距离,则 d 1=(a -1)2+(2a +3)2=5a 2+10a +10,d 2=2-a , ∴d 1d 2=5a 2+10a +102-a=5×a 2+2a +2(a -2)2.令f (a )=a 2+2a +2(a -2)2,则f ′(a )=(2a +2)(a -2)2-2(a 2+2a +2)(a -2)(a -2)4=-(6a +8)(a -2)3.令f ′(a )=0,得a =-43.∵当a <-43时,f ′(a )<0;当-43<a <2时,f ′(a )>0.∴f (a )在a =-43时取得最小值,即d 1d 2取得最小值,∴⎝⎛⎭⎫d 1d 2min =5·f ⎝⎛⎭⎫-43=22, 又椭圆的离心率为22, ∴d 1d 2的最小值等于椭圆的离心率.。