(圆锥曲线)全国高中数学联赛试题一试
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全国卷高考数学圆锥曲线大题(带答案)1. 如图,直线l 1与l 2是同一平面内两条互相垂直的直线,交点是A ,点B 、D 在直线l 1上(B 、D 位于点A 右侧),且|AB|=4,|AD|=1,M 是该平面上的一个动点,M 在l 1上的射影点是N ,且|BN|=2|DM|.(Ⅰ) 建立适当的坐标系,求动点M 的轨迹C 的方程.(Ⅱ)过点D 且不与l 1、l 2垂直的直线l 交(Ⅰ)中的轨迹C 于E 、F 两点;另外平面上的点G 、H 满足:①(R);AG AD λλ=∈②2;GE GF GH +=③0.GH EF ⋅= 求点G 的横坐标的取值范围.2. 设椭圆的中心是坐标原点,焦点在x 轴上,离心率23=e ,已知点)3,0(P 到这个椭圆上的点的最远距离是4,求这个椭圆的方程.3. 已知椭圆)0(1:22221>>=+b a b y a x C 的一条准线方程是,425=x 其左、右顶点分别 是A 、B ;双曲线1:22222=-b y a x C 的一条渐近线方程为3x -5y=0.(Ⅰ)求椭圆C1的方程及双曲线C2的离心率;(Ⅱ)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP交椭圆C1于点M,连结PB并延长交椭圆C1于点N,若=. 求证:.0=•4. 椭圆的中心在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜角为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹角为αa.(1)用半焦距c表示椭圆的方程及tanα;(2)若2<tanα<3,求椭圆率心率e的取值范围.5. 已知椭圆2222byax+(a>b>0)的离心率36=e,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为23(1)求椭圆的方程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D两点问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由6. 在直角坐标平面中,ABC ∆的两个顶点B A ,的坐标分别为)0,1(-A ,)0,1(B ,平面内两点M G ,同时满足下列条件: ①0=++GC GB GA MCMB MA ==GM ∥AB(1)求ABC ∆的顶点C 的轨迹方程;(2)过点)0,3(P 的直线l 与(1)中轨迹交于F E ,两点,求PF PE ⋅的取值范围7. 设R y x ∈,,j i,为直角坐标平面内x 轴.y 轴正方向上的单位向量,若jy i x b j y i x a)2(,)2(-+=++=,且8||||=+b a(Ⅰ)求动点M(x,y)的轨迹C 的方程;(Ⅱ)设曲线C 上两点A .B ,满足(1)直线AB 过点(0,3),(2)若OB OA OP +=,则OAPB 为矩形,试求AB 方程.8. 已知抛物线C :)0,0(),(2>≠+=n m n x m y 的焦点为原点,C 的准线与直线 )0(02:≠=+-k k y kx l 的交点M 在x 轴上,l 与C 交于不同的两点A 、B ,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N (p ,0).(Ⅰ)求抛物线C 的方程; (Ⅱ)求实数p 的取值范围;(Ⅲ)若C 的焦点和准线为椭圆Q 的一个焦点和一条准线,试求Q 的短轴的端点的轨迹方程.9. 如图,椭圆的中心在原点,长轴AA 1在x 轴上.以A 、A 1为焦点的双曲线交椭圆于C 、D 、D 1、C 1四点,且|CD|=21|AA 1|.椭圆的一条弦AC 交双曲线于E ,设λ=EC AE ,当4332≤≤λ时,求双曲线的离心率e 的取值范围.x10. 已知三角形ABC 的三个顶点均在椭圆805422=+y x 上,且点A 是椭圆短轴的一个端点(点A 在y 轴正半轴上).若三角形ABC 的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC 的方程; 若角A 为090,AD 垂直BC 于D ,试求点D 的轨迹方程.11. 如图,过抛物线24x y =的对称轴上任一点(0,)(0)P m m >作直线与抛物线交于,A B两点,点Q 是点P 关于原点的对称点.(1) 设点P 分有向线段AB 所成的比为λ,证明:()QP QA QB λ⊥-;(2) 设直线AB 的方程是2120x y -+=,过,A B 两点的圆C 与抛物线在点A 处有共同的切线,求圆C 的方程.12. 已知动点P (p ,-1),Q (p ,212p +),过Q 作斜率为2p 的直线l ,P Q 中点M 的轨迹为曲线C.(1)证明:l 经过一个定点而且与曲线C 一定有两个公共点; (2)若(1)中的其中一个公共点为A ,证明:AP 是曲线C 的切线; (3)设直线AP 的倾斜角为α,AP 与l 的夹角为β,证明:βα+或βα-是定值.13. 在平面直角坐标系内有两个定点12F F 、和动点P ,12F F 、坐标分别为)0,1(1-F 、)0,1(F 2,动点P 满足22|PF ||PF |21=,动点P 的轨迹为曲线C ,曲线C 关于直线y x =的对称曲线为曲线'C ,直线3-+=m x y 与曲线'C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,△ABO 的面积为7,(1)求曲线C 的方程;(2)求m 的值。
以下是一道高中数学竞赛试题圆锥曲线:题目:已知椭圆 C:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1 (a > b > 0) 的离心率为√3/3,过点 A(0,b) 和 B(a,0) 的直线与原点的距离为√3。
(1) 求椭圆 C 的方程;(2) 设 P 是椭圆 C 上的任意一点,F1,F2 是椭圆 C 的两个焦点,求∠F1PF2 的最大值;(3) 已知过点 E(1/3,0) 的直线 l 与椭圆 C 有且仅有一个交点,求直线 l 的方程。
【分析】(1)利用椭圆的离心率和原点到直线的距离,列出方程组,求出$a,b$,即可求椭圆C的方程;(2)设$\angle F_{1}PF_{2}$为$\theta $,利用余弦定理和基本不等式,即可求$\angle F_{1}PF_{2}$的最大值;(3)当直线$l$的斜率不存在时,直线$l$的方程为$x = \frac{1}{3}$;当直线$l$的斜率存在时,设直线$l$的方程为$y = k(x - \frac{1}{3})$,与椭圆C 联立消去$y$得$(3k^{2} + 1)x^{2} - \frac{2k^{2}}{3}x -\frac{7k^{2}}{9} = 0$,利用根的判别式和韦达定理即可求直线$l$的方程.【解答】(1)由题意知:$\{\begin{matrix} \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{3}}{3} \\ \frac{ab}{\sqrt{a^{2} + b^{2}}} = \sqrt{3} \\a^{2} = b^{2} + c^{2} \\\end{matrix}$,解得:$\{\begin{matrix} a = \sqrt{3} \\b = 1 \\c = 1 \\\end{matrix}$,所以椭圆C的方程为$\frac{x^{2}}{3} + y^{2} = 1$;(2)由$(1)$知:$F_{1}( - 1,0),F_{2}(1,0)$,设$P(m,n)$是椭圆C上的任意一点,则$\frac{m^{2}}{3} + n^{2} = 1$.则${|F_{1}P|}^{2} = (m +1)^{2} + n^{2}$$= m^{2} + n^{2} + 2m + 1$$= - 2mn + m^{2} + n^{2} + 1$$= - 2mn + 4$,${|F_{2}P|}^{2} = (m - 1)^{2} + n^{2}$$= m^{2} +n^{2} - 2m + 1$$= - 2mn + m^{2} + n^{2} + 1$$= - 2mn + 4$,所以${|F_{1}P|}^{2} + {|F_{2}P|}^{2}$$= - 4mn + 8 = {|F_{1}P|}^{2}$.又${|F_{1}P|}^{2} + {|F_{2}P|}^{2}$$= {|PF_{1}|}^{2} +{|PF_{2}|}^{2}$,所以$\cos\theta$$= \frac{{|PF_{1}|}^{2} +{|PF_{2}|}^{2}}{{|F_{1}P|}^{2}}$$= \frac{{|F_{1}P|}^{2} +{|F_{2}P|}^{2}}{{|F_{1}P|}^{2}}$$= \frac{- 4mn + 8}{4}$$= - mn +2$.因为$- 3 \leqslant m \leqslant \sqrt{3}$,所以$- \sqrt{3}\leqslant n \leqslant \sqrt{3}$,所以${|F_{1}P|}^{2}$$+{|F_{2}P|}^{4}$$= - 4mn + 8$$= m^{2} - n^{4} + m^{4}$$= m^{4}$$+m^{2}$$+ 1。
1. 平面上一点向二次曲线作切线得两切点,连结两切点的线段我们称切点弦.设过抛物线22x py =外一点00(,)P x y 的任一直线与抛物线的两个交点为C 、D ,与抛物线切点弦AB的交点为Q 。
(1)求证:抛物线切点弦的方程为00()x x p y y =+; (2)求证:112||||PC PD PQ +=.2. 已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且.||||,0PN PM PF PM ==⋅ (1)动点N 的轨迹方程;(2)线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若304||64,4≤≤-=⋅AB OB OA 且,求直线l 的斜率k 的取值范围.3. 如图,椭圆134:221=+y x C 的左右顶点分别为A 、B ,P 为双曲线134:222=-y x C 右支上(x 轴上方)一点,连AP 交C 1于C ,连PB 并延长交C 1于D ,且△ACD 与△PCD 的面积相等,求直线PD 的斜率及直线CD 的倾斜角.4. 已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=.记动点P 的轨迹为W .(Ⅰ)求W 的方程;(Ⅱ)若,A B 是W 上的不同两点,O 是坐标原点,求OA OB ⋅的最小值.5. 已知曲线C 的方程为:kx 2+(4-k )y 2=k +1,(k ∈R) (Ⅰ)若曲线C 是椭圆,求k 的取值范围;(Ⅱ)若曲线C 是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程; (Ⅲ)满足(Ⅱ)的双曲线上是否存在两点P ,Q 关于直线l :y=x -1对称,若存在,求出过P ,Q 的直线方程;若不存在,说明理由。
6. 如图(21)图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN +=(1)求点P 的轨迹方程; (2)若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.7. 已知F 为椭圆22221x y a b +=(0)a b >>的右焦点,直线l 过点F 且与双曲线1222=-b y a x 的两条渐进线12,l l 分别交于点,M N ,与椭圆交于点,A B . (I )若3MON π∠=,双曲线的焦距为4。
1.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程; (2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点). 求k 的取值范围.解:(Ⅰ)设双曲线方程为12222=-by a x ).0,0(>>b a由已知得.1,2,2,32222==+==b b ac a 得再由故双曲线C 的方程为.1322=-y x (Ⅱ)将得代入13222=-+=y x kx y .0926)31(22=---kx x k 由直线l 与双曲线交于不同的两点得⎪⎩⎪⎨⎧>-=-+=∆≠-.0)1(36)31(36)26(,0312222k k k k即.13122<≠k k 且①设),(),,(B B A A y x B y x A ,则 ,22,319,312622>+>⋅--=-=+B A B A B A B A y y x x OB OA kx x k k x x 得由 而2)(2)1()2)(2(2++++=+++=+B A B A B A B A B A B A x x k x x k kx kx x x y y x x.1373231262319)1(22222-+=+-+--+=k k k k k k k于是解此不等式得即,01393,213732222>-+->-+k k k k .3312<<k ② 由①、②得.1312<<k故k 的取值范围为).1,33()33,1(⋃-- 2..已知椭圆C :22a x +22by =1(a >b >0)的左.右焦点为F 1、F 2,离心率为e. 直线l :y =e x +a 与x 轴.y 轴分别交于点A 、B ,M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,P 是点F 1关于直线l 的对称点,设=λ.(Ⅰ)证明:λ=1-e 2;(Ⅱ)确定λ的值,使得△PF 1F 2是等腰三角形.(Ⅰ)证法一:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是2222222.,,1,).,0(),0,(b a c c b y c x b y ax a ex y a e a +=⎪⎩⎪⎨⎧=-=⎪⎩⎪⎨⎧=++=-这里得由. 所以点M 的坐标是(a b c 2,-). 由).,(),(2a eaa b e a c AB AM λλ=+-=得即221e a ab e ac e a-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-λλλ解得证法二:因为A 、B 分别是直线l :a ex y +=与x 轴、y 轴的交点,所以A 、B 的坐标分别是).,0(),0,(a ea-设M 的坐标是00(,),x y00(,)(,),a aAM AB x y a e eλλ=+=u u u u r u u u r 由得所以⎪⎩⎪⎨⎧=-=.)1(00a y e a x λλ因为点M 在椭圆上,所以,122220=+by a x即.11)1(,1)()]1([22222222=-+-=+-e e b a a e aλλλλ所以 ,0)1()1(2224=-+--λλe e解得.1122e e -=-=λλ即(Ⅱ)解法一:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|,即.||211c PF = 设点F 1到l 的距离为d ,由,1||1|0)(|||21221c eec a e a c e d PF =+-=+++-==得.1122e ee =+-所以.321,3122=-==e e λ于是即当,32时=λ△PF 1F 2为等腰三角形. 解法二:因为PF 1⊥l ,所以∠PF 1F 2=90°+∠BAF 1为钝角,要使△PF 1F 2为等腰三角形,必有|PF 1|=|F 1F 2|, 设点P 的坐标是),(00y x ,则0000010.22y x ce y x c e a -⎧=-⎪+⎪⎨+-⎪=+⎪⎩,2022023,12(1).1e x c e e a y e ⎧-=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩解得由|PF 1|=|F 1F 2|得,4]1)1(2[]1)3([2222222c e a e c e c e =+-+++- 两边同时除以4a 2,化简得.1)1(2222e e e =+- 从而.312=e 于是32112=-=e λ 即当32=λ时,△PF 1F 2为等腰三角形. 3.设R y x ∈,,j i ρρ、为直角坐标平面内x 轴、y 轴正方向上的单位向量,若j y i x b j y i x a ρρρρϖρ)3( ,)3(-+=++=,且4=+b a ϖϖ.(Ⅰ)求点),(y x P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)若A 、B 为轨迹C 上的两点,满足MB AM =,其中M (0,3),求线段AB 的长. [启思]4.已知椭圆的中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上,斜率为1且过椭圆右焦点F 的直线交椭圆于A 、B 两点,OB OA +与)1,3(-=a 共线. (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设M 为椭圆上任意一点,且),( R ∈+=μλμλ,证明22μλ+为定值. 解:本小题主要考查直线方程、平面向量及椭圆的几何性质等基本知识,考查综合运用数学知识解决问题及推理的能力. 满分12分.(1)解:设椭圆方程为)0,(),0(12222c F b a by a x >>=+ 则直线AB 的方程为c x y -=,代入12222=+b y a x ,化简得02)(22222222=-+-+b a c a cx a x b a .令A (11,y x ),B 22,(y x ),则.,22222222122221b a b a c a x x b a c a x x +-=+=+ 由OB OA a y y x x OB OA +-=++=+),1,3(),,(2121与共线,得,0)()(32121=+++x x y y 又c x y c x y -=-=2211,,.23,0)()2(3212121c x x x x c x x =+∴=++-+∴ 即232222cba c a =+,所以36.32222a b a c b a =-=∴=, 故离心率.36==a c e (II )证明:(1)知223b a =,所以椭圆12222=+by a x 可化为.33222b y x =+设),(y x =,由已知得),,(),(),(2211y x y x y x μλ+=⎩⎨⎧+=+=∴.,2121x x y x x x μλμλ),(y x M Θ在椭圆上,.3)(3)(2221221b y y x x =+++∴μλμλ 即.3)3(2)3()3(221212222221212b y y x x y x y x =+++++λμμλ① 由(1)知.21,23,23222221c b c a c x x ===+ [变式新题型3]抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,准线l 与x 轴相交于点A(–1,0),过点A 的直线与抛物线相交于P 、Q 两点.(1)求抛物线的方程;(2)若FP •FQ =0,求直线PQ 的方程;(3)设=λAQ (λ>1),点P 关于x 轴的对称点为M ,证明:FM =-λFQ ..6.已知在平面直角坐标系xoy 中,向量32),1,0(的面积为OFP ∆=,且,3OF FP t OM j ⋅==+u u u r u u u r u u u u r u u ur r .(I )设4t OF FP θ<<u u u r u u u r求向量与 的夹角的取值范围;(II )设以原点O 为中心,对称轴在坐标轴上,以F 为右焦点的椭圆经过点M ,且||,)13(,||2c t c 当-==取最小值时,求椭圆的方程.7.已知(0,2)M -,点A 在x 轴上,点B 在y 轴的正半轴,点P 在直线AB 上,且满足,AP PB =-u u u r u u u r ,0MA AP ⋅=u u ur u u u r . (Ⅰ)当点A 在x 轴上移动时,求动点P 的轨迹C 方程;(Ⅱ)过(2,0)-的直线l 与轨迹C 交于E 、F 两点,又过E 、F 作轨迹C 的切线1l 、2l ,当12l l ⊥,求直线l 的方程.8.已知点C 为圆8)1(22=++y x 的圆心,点A (1,0),P 是圆上的动点,点Q 在圆的半径CP 上,且.2,0AM AP AP MQ ==⋅(Ⅰ)当点P 在圆上运动时,求点Q 的轨迹方程; (Ⅱ)若直线12++=k kx y 与(Ⅰ)中所求点Q的轨迹交于不同两点F ,H ,O 是坐标原点,且4332≤⋅≤OH OF ,求△FOH 的面积已知椭圆E 的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过()2,0A -、()2,0B 、31,2C ⎛⎫ ⎪⎝⎭三点.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)若直线l :()1y k x =-(0k ≠)与椭圆E 交于M 、N 两点,证明直线AM 与直线BN 的交点在直线4x =上.10.如图,过抛物线x 2=4y 的对称轴上任一点P(0,m)(m>0)作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点。
(一)数学全国1卷设椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠. 解:(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为x=1.由已知可得,点A 的坐标为或(1,.所以AM 的方程为y x =+y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则12x x <<MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由1122,y k k x y k x k =-=-得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++.则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+. 从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠.综上,OMA OMB∠=∠.已知椭圆C:2222=1x ya b+(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,P4(1,C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.解:(1)由于3P,4P两点关于y轴对称,故由题设知C经过3P,4P两点.又由222211134a b a b+>+知,C不经过点P1,所以点P2在C上.因此222111314ba b⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241ab⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C的方程为2214xy+=.(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知0t≠,且||2t<,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).则121k k+-=-,得2t=,不符合题设.从而可设l:y kx m=+(1m≠).将y kx m=+代入2214xy+=得222(41)8440k x kmx m+++-=由题设可知22=16(41)0k m∆-+>.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2841kmk-+,x1x2=224441mk-+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+ 1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--,所以l 过定点(2,1-) 数学全国1卷设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B (1,0)且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E. (I )证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(II )设点E 的轨迹为曲线C1,直线l 交C1于M,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【答案】(I )13422=+y x (0≠y );(II ))38,12[ 【解析】试题分析:(I )利用椭圆定义求方程;(II )把面积表示为关于斜率k 的函数,再求最值。
高中数学每周一测.圆锥曲线2012.10.12一.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.设P 是椭圆x 225+y 216=1上的点,若F 1、F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于 ( )A .4B .5C .8D .102.双曲线221102x y -=的焦距为 ( )A .32B .3C .22D . 23.设抛物线的顶点在原点,准线方程为2-=x ,则抛物线的方程是 ( )A .x y 82-=B .x y 82=C .x y 42-=D .x y 42=4.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离是 ( )A .18B .14C .116D .15.已知点M (3,0),椭圆x24+y 2=1与直线y =k (x +3)交于点A 、B ,则ΔABM 的周长为( )A .4B .8C .12D .166.设椭圆x 2m 2+y2n 2=1(m >0,n >0)的右焦点与抛物线x y 82=的焦点相同,离心率为21,则此椭圆的方程为 ( )A .x 212+y 216=1B .x 216+y 212=1C .x 248+y 264=1D .x 264+y 248=17.已知双曲线x 22-y 22=1的准线经过椭圆x 24+y 2b2=1(b >0)的焦点,则b =( )A .3 B. 5 C. 3 D. 28.已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为 ( )A .x 25-y 24=1B .x 24-y 25=1C .x 23-y 26=1D .x 26-y 23=19.已知点P 是抛物线y 2=-8x 上一点,设P 到此抛物线准线的距离是d 1,到直线x +y -10=0的距离是d 2,则d 1+d 2的最小值是 ( )A . 3B .2 3C .6 2D .310.已知椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若P 、F 1、F 2是一个直角三角形的三个顶点,则点P 到x 轴的距离为 ( )A .95B .3C .977D .9411.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 与抛物线在第一象限的交点为A ,与抛物线的准线的交点为B ,点A 在抛物线的准线上的射影为C ,若AF →=FB →,BA →·BC →=48,则抛物线的方程为( )A .y 2=16xB .y 2=8xC .y 2=4xD .y 2=42x12.已知双曲线x 29-y 216=1,其右焦点为F ,P 为其上一点,点M 满足|MF →|=1,MF →·MP →=0,则|MP →|的最小值为 ( )A . 3B .3C .2D . 2 ∵x 0≤-3或x 0≥3,∴|MP →|2min =3,∴|MP →|m i n = 3.二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卷对应横线上)13.若抛物线y 2=2px 的焦点与双曲线x 2-y 23=1的右焦点重合,则p 的值为________.14.若点P (2,0)到双曲线x 2a 2-y2b2=1的一条渐近线的距离为2,则该双曲线的离心率为________.15.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点作圆x 2+y 2=b 2的两条切线,切点分别为A ,B ,若∠AOB =90°(O 为坐标原点),则椭圆C 的离心率为________.16.设M 是椭圆x 24+y 23=1上的动点,A 1和A 2分别是椭圆的左、右顶点,则MA 1→·MA 2→的最小值等于________.三、解答题(本大题共2小题,共20分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)如图,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点A .(1)求实数b 的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.18.(本小题满分12分)已知椭圆C :2222by a x +=1(a >b >0)的离心率为36,短轴一个端点到右焦点的距离为3.(Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)圆4322=+y x 的切线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,求△AOB面积的最大值(O 为坐标原点).高中数学每周一测.圆锥曲线(参考答案)1.D 解析:∵a 2=25,∴a =5,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =10.2.B 解析:由双曲线方程得22210,212==∴=a b c ,于是2==c c B 3.B 解析:∵,22-=-p∴p =4,∴抛物线的方程x px y 822==. 4.A 解析:由y x 412=知,p =18,所以焦点到准线的距离为p =18.5.B 解析:M (3,0)是椭圆的焦点,而y =k (x +3)过椭圆的另一个焦点(-3,0),所以ΔABM 的周长为4a =8.6.B 解析:抛物线y 2=8x 的焦点F (2,0),由条件得⎩⎪⎨⎪⎧m 2-n 2=42m =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2=16n 2=12,7.C 解析:已知双曲线的准线方程为x =±a 2c =±22+2=±1,∴椭圆的焦点坐标为(±1,0),即c =1. ∴b 2=4-1=3,∴b = 3.故选C. 8.A 解析:双曲线的渐近线方程为y =±bax ,圆C 的圆心C (3,0),半径r =2,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=93b a 2+b2=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧b 2=4a 2=5.9.C 解析:抛物线y 2=-8x 的焦点F (-2,0),根据抛物线的定义知,d 1+d 2=|PF |+d 2, 显然当由点F 向直线x +y -10=0作垂线与抛物线的交点为P 时,d 1+d 2取到最小值, 即|-2+0-10|2=6 2. 10.D 解析:设椭圆短轴的一个端点为M .由于a =4,b =3,∴c =7<b .∴∠F 1MF 2<90°,∴只能∠PF 1F 2=90°或∠PF 2F 1=90°. 令x =±7得y 2=9⎝⎛⎭⎫1-716=9216,∴|y |=94. 即P 到x 轴的距离为94.11.C 解析:由AF →=FB →及|AF →|=|AC →|知在R t △ACB 中,∠CBF =30°,|DF |=p 2+p2=p ,∴AC =2p ,BC =23p ,BA →·BC →=4p ·23p ·c o s 30°=48,∴p =2.抛物线方程为y 2=4x .12.A 解析:∵|MF →|=1,F 为定点,∴点M 在以F 为圆心,1为半径的圆上,又P 在双曲线上,设P (x 0,y 0),则x 209-y 2016=1,∴y 20=169x 20-16,∵MF →·MP →=0,∴MF ⊥MP , ∴|MP →|2=|PF |2-|MF |2=(x 0-5)2+y 20-1=(x 0-5)2+169x 20-17=259x 20-10x 0+8=259(x 0-95)2-1,13.答案:4解析: 双曲线x 2-y 23=1的右焦点为(2,0),由题意,p2=2,∴p =4.14.答案:2 解析:由于双曲线渐近线方程为bx ±ay =0,故点P 到直线的距离d =2ba 2+b 2=2,∴a =b ,即双曲线为等轴双曲线,故其离心率e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2= 2.15.答案:22解析:因为∠AOB =90°,所以∠AOF =45°,所以b a =22, 所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=12,即e =22.16.答案:-1解析: 设M (x 0,y 0),则MA 1→=(-2-x 0,-y 0), MA 2→=(2-x 0,-y 0)∴MA 1→·MA 2→=x 20+y 20-4=x 20+⎝⎛⎭⎫3-34x 20-4=14x 20-1, 显然当x 0=0时,MA 1→·MA 2→取最小值为-1.17解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +bx 2=4y得x 2-4x -4b =0(*)∵直线l 与抛物线相切, ∴△=(-4)2-4×(-4b )=0, ∴b =-1(2)由(1)知b =-1,方程(*)为x 2-4x +4=0 解得x =2,代入x 2=4y 中得,y =1,∴A (2,1) ∵圆A 与抛物线准线y =-1相切, ∴r =|1-(-1)|=2. 所以圆A 的方程为(x -2)2+(y -1)2=4.18.解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩1b ∴=,∴所求椭圆方程为2213x y +=.(Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,.(1)当AB x ⊥轴时,AB = (2)当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+.2=,得223(1)4m k =+.把y kx m =+代入椭圆方程, 整理得222(31)6330k x kmx m +++-=, 122631kmx x k -∴+=+,21223(1)31m x x k -=+. 22221(1)()AB k x x ∴=+-22222223612(1)(1)(31)31k m m k k k ⎡⎤-=+-⎢⎥++⎣⎦ 22222222212(1)(31)3(1)(91)(31)(31)k k m k k k k ++-++==++2422212121233(0)34196123696k k k k k k=+=+≠+=++⨯+++≤.当且仅当2219k k=,即3k =时等号成立.当0k =时,AB =, 综上所述ma x2AB =.∴当AB 最大时,A O B △面积取最大值m a 132S A B =⨯=.。
2000-2010年全国高中数学联赛试题一试(答案)解析几何圆锥曲线部分一、选择题2000、已知点A 为双曲线x 2-y 2=1的左顶点,点B 和点C 在双曲线的右分支上,△ABC 是等边三角形,则△ABC 的面积是 【答】( ) (A)33 (B) 233 (C) 33 (D) 63 2002.直线x 4+y 3=1与椭圆x 216+y 29=1相交于A 、B 两点,该椭圆上点P ,使得ΔPAB 面积等于3.这样的点P 共有【答】( )A .1个B .2个C .3个D .4个2003. 设,,0,a b R ab ∈≠那么直线0ax y b -+=和曲线22bx ay ab +=的图形是【答】( )2003. 过抛物线()282y x =+的焦点F 作倾斜角为60︒的直线. 若此直线与抛物线交于A ,B两点,弦AB 的中垂线与x 轴交于P 点,则线段PF 的长等于 【答】( )(A )163 (B)832004、已知M={}32|),(22=+y x y x ,N={}b mx y y x +=|),(,若对于所有的R m ∈,均有,φ≠⋂N M 则b 的取值范围是【答】( )A .[26,26-] B 。
(26,26-)C 。
(332,332-) D 。
[332,332-]2005. 方程13cos 2cos 3sin 2sin 22=-+-y x 表示的曲线是【答】( )A. 焦点在x 轴上的椭圆B. 焦点在x 轴上的双曲线C. 焦点在y 轴上的椭圆D. 焦点在y 轴上的双曲线2007. 设圆O 1和圆O 2是两个定圆,动圆P 与这两个定圆都相切,则圆P 的圆心轨迹不可能是【答】( )二、填空题2000、在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B .若该椭圆的离心率是215-,则∠ABF =_________. 2003.设12,F F 是椭圆22194x y +=的两个焦点,P 是椭圆上的点,且12:2:1PF PF =,则12PF F ∆的面积等于_____________.2005.若正方形ABCD 的一条边在直线172-=x y 上,另外两个顶点在抛物线2x y =上.则该正方形面积的最小值为 .2006. 已知椭圆221164x y +=的左右焦点分别为1F 与2F ,点P 在直线l:80x ++=上. 当12F PF ∠取最大值时,比12PF PF 的值为 .2009.椭圆22221x y ab+=(0a b >>)上任意两点P ,Q ,若OQ OP ⊥,则乘积||||OQ OP ⋅的最小值为_____________.2009.已知直线L :90x y +-=和圆M :22228810x y x y +---=,点A 在直线L 上,B 、C 为圆M 上两点,在△ABC 中,45BAC ∠=︒,AB 过圆心M ,则点A 横坐标范围为2010.双曲线221x y -=的右半支与直线100x =围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的点)的个数是 .三、解答题2000、已知C 0:x 2+y 2=1和C 1:12222=+by a x (a >b >0)。
2013年全国高中数学联赛一试圆锥曲线集锦1.设椭圆与x 轴交于A 、B 两点,已知对于椭圆上不同于A 、B 的任意一点P ,直线AP 与BP 的斜率之积均为12-,则椭圆的离心率为( )A .B C .12 D 2.设双曲线22221(0,0)x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交两条渐近线于A 、B 两点,P 是l 与双曲线的一个交点,设O 为坐标原点,若有实数m 、n 使得2,9OP mOA nOB mn =+= 且,则该双曲线的离心率为( )A B .98 C D 3.设抛物线24y x =的焦点为F ,顶点为O ,M 是抛物线上的动点,则MO MF 的最大值是( )A B C .43 D4.已知F 1、F 2分别为双曲线:C 221927x y -=的左、右焦点,点A 的坐标为129(2F AF ∠则的平分线与x 轴交点M 的坐标为( )A .(2,0)B .(-2,0)C .(4,0)D .(-4,0)5.已知ABCDEF 是边长为2的正六边形,一条抛物线经过A 、B 、C 、D 四点则该抛物线的焦点到准线的距离是6.任作椭圆2222153x y +=的一条切线,与椭圆的两条对称轴分别交于点A 、B ,则线段AB 长度的最小值是7.椭圆2222153x y +=的内接正方形面积是 8.过原点O 的直线l 与椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>交于M 、N 两点,P 是椭圆C 上异于M 、N 的任一点,若直线PM 、PN 的斜率之积为13-,则椭圆C 的离心率为 9.抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,准线为l ,A 、B 是抛物线上的两个动点,且满足3AFB π∠=,设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB的最大值是10.如果双曲线的两个焦点坐标分别是F 1(-2,0)和F 2(2,0),双曲线的一条切线交x 轴于1(,0)2Q ,且斜率为2(1)求双曲线的方程;(2)设该切线与双曲线的切点为P ,求证:12F PQ F PQ ∠=∠11.已知焦点在x 轴上的椭圆E :22218x y b+=内含圆C :2283x y +=,圆C 的切线l 与椭圆E 交于A 、B 两点,满足OA OB ⊥ (O 为坐标原点).(1)求b 2的值;(2)求|AB|的取值范围。
全国高中数学联赛江苏赛区初赛分类一:二项式,复数9.(x3x2)3的展开式中,x5的系数为 27 1. 复数44(1i)(1i)++-= . 答案:-8 二:指数。
对数 2. 函数3log 3xy =的图像大致是(A )(A ) (B )(C ) (D)8. 设()log ()a f x x b =+(0a >且1)a ≠的图象经过点(21),,它的反函数的图象经过点(28),,则b a +等于4.解:由题设知 log (2)1log (8)2a a b b +=⎧⎨+=⎩,, 化简得 2(2)(8).b a b a +=⎧⎨+=⎩,解之得 1131a b =⎧⎨=⎩,;2224.a b =-⎧⎨=-⎩,(舍去). 故a b +等于4.4.已知=,则实数x =. 填1.解:即=32x -4×3x +3=03x =1(舍去),3x =3x =1.1.方程9135xx+-=的实数解为.o 1 1 x y o11 xyo 1 1 x y o11 xy提示与答案:x <0无解; 当0x ≥时,原方程变形为32x+3x -6=0,解得3x=2,x=log32. 2. 设)(x f y =为指数函数xa y =. 在P(1,1),Q(1,2),M(2,3),⎪⎭⎫ ⎝⎛41,21N 四点中,函数)(x f y =与其反函数)(1x f y -=的图像的公共点只可能是点 答:[D]A. PB. QC. MD. N 解 取161=a ,把坐标代入检验,4116121=⎪⎭⎫ ⎝⎛ ,而2116141=⎪⎭⎫⎝⎛,∴公共点只可能是点N.选D.三:不等式。
10.已知 ,则x2+y2的最大值是 9 12. 已知平面上两个点集{(,)||1|,M x y x y x y =++≥∈R}, {(,)||||1|1,,N x y x a y x y =-+-≤∈R}. 若 MN ≠∅, 则 a 的取值范围是.12.[1+由题意知M 是以原点为焦点、直线 10x y ++= 为准线的抛物线上及其凹口 内侧的点集,N 是以 (,1)a 为中心的正方形及其内部的点集(如图).考察 MN =∅ 时,a 的取值范围:令 1y =, 代入方程|1|x y ++=得 2420x x --=,解出得2x = 所以,当211a <= 时,M N =∅. …………③令 2y =,代入方程|1|x y ++=得 2610x x --=. 解出得3x =±.所以,当3a >+时, MN =∅. …………④因此, 综合 ③与 ④ 可知,当13a -≤≤,即[13a ∈时,M N ≠∅.故填[1+.3.设 0a b >>, 那么 21()a b a b +- 的最小值是A. 2B. 3C. 4D. 5≥0 ≥0≥0 333y x y x y ⎧⎪-⎨⎪+-⎩3,C 由 0a b >>, 可知22210()()424a ab a b b a <-=--≤ 所以, 222144()a a b a b a+≥+≥-.故选 C .2.关于x 的不等式02022<--a ax x 任意两个解的差不超过9,则a 的最大值与最小值 的和是( C ).(A ) 2 (B ) 1 (C ) 0 (D ) 1-解:方程02022=--a ax x 的两根是14x a =-,25x a =,则由关于x 的不等式22200x ax a --<任意两个解的差不超过9,得9|9|||21≤=-a x x ,即11≤≤-a . 故选(C ).7.集合A={x ∣x=3n ,n ∈N ,0<n<10},B={y ∣y=5m ,m ∈N ,O≤m≤6}, 则集合AUB 的所有元素之和为 2256. 设集合[]{}{}222<==-=x x B x x x A 和,其中符号[]x 表示不大于x 的最大整数,则{}3,1-=B A .解 ∵2<x ,[]x 的值可取1,0,1,2--.当[x]=2-,则02=x 无解;当[x]=1-,则12=x ,∴x=1-;当[x]=0,则22=x 无解; 当[x]=1,则32=x ,∴3=x .所以31或-=x .12. 设命题P :2a a <,命题Q : 对任何x ∈R ,都有2410x ax ++>. 命题P 与Q 中有且仅有一个成立,则实数a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a . 解:由a a <2得10<<a .由0142>++ax x 对于任何x ∈R 成立,得04162<-=∆a ,即2121<<-a .因为命题P 、Q 有且仅有一个成立,故实数 a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a .四.三角函数1.函数 ()y f x = 的图像按向量 (,2)4a π= 平移后, 得到的图像的解析式为sin()24y x π=++. 那么 ()y f x = 的解析式为A. sin y x =B. cos y x =C. sin 2y x =+D. cos 4y x =+ 1,B sin[()]44y x ππ=++, 即 cos y x =.故选 B . 9.函数 ∈+=x x x y (|2cos ||cos |R) 的最小值是.9,22令 |cos |[0,1]t x =∈,则 2|21|y t t =+-.当212t ≤≤ 时, 2219212()48y t t t =+-=+-,得 222y ≤≤; 当 20t ≤<时,2219212()48y t t t =-++=--+,得298y ≤≤ 又 y 可取到22, 故填22.8.设COS2θ=23,则COS4θ+sin4θ的值是11181.已知函数2sin y x =,则( B ).(A ) 有最小正周期为π2(B ) 有最小正周期为π (C ) 有最小正周期为2π(D ) 无最小正周期 解:)2cos 1(21sin 2x x y -==,则最小正周期π=T . 故选(B ). 1.已知sinαcosβ=1,则cos(α+β)=. 填0.解:由于|sinα|≤1,|cosβ|≤1,现sinαcosβ=1,故sinα=1,cosβ=1或sinα=-1,cosβ=-1, ∴α=2kπ+,β=2lπ或α=2kπ-,β=2lπ+πα+β=2(k +l)π+(k ,l ∈Z). ∴cos(α+β)=0.6.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,.10103cos ,21tan ==B A 若△ABC 最长的边为1,则最短边的长为( ) A .55B .355C . 455D . 556.解:由10103cos =B 知B 为锐角.31tan =∴B 故1tan tan 1tan tan )tan()tan(tan -=⋅-+-=+-=--=BA BA B A B A C π由(1)知︒=∠135C ,故c 边最长,即c=1,又B A tan tan >,故b 边最短∴==22sin ,1010sin C B 由正弦定理CcB b sin sin =得 55sin sin ==C B c b 即最短边的长为55.11.在ABC ∆中,已知3tan =B ,322sin =C ,63=AC ,则ABC ∆的面积为ABC S ∆=解:在ABC ∆中,由3tan =B 得︒=60B .由正弦定理得sin 8sin AC CAB B⋅==.因为︒>60322arcsin,所以角C 可取锐角或钝角,从而31cos ±=C .sin sin()sin cos cos sin 3A B C B C B C =+=+=±.故sin 2ABC AC ABS A ∆⋅==. 4. 如果111C B A ∆的三个内角的余弦值分别是222C B A ∆的三个内角的正弦值,那么答:[B]A. 111C B A ∆与222C B A ∆都是锐角三角形B. 111C B A ∆是锐角三角形,222C B A ∆是钝角三角形C. 111C B A ∆是钝角三角形,222C B A ∆是锐角三角形D. 111C B A ∆与222C B A ∆都是钝角三角形解 两个三角形的内角不能有直角;111C B A ∆的内角余弦都大于零,所以是锐角三角形;若222C B A ∆是锐角三角形,则不妨设cos 1A =sin 2A =cos ⎪⎭⎫⎝⎛-12A π, cos 1B =sin 2B =cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-22A π, cos 1C =sin 2C =cos ⎪⎭⎫⎝⎛-12C π. 则212A A -=π,212B B -=π,212C C -=π,即)(23222111C B A C B A ++-=++π,矛盾. 选B. 10. 在ABC ∆中,若tanAtanB=tanAtanC+tanctanB ,则222c b a += 3 .解 切割化弦,已知等式即CB CB C A C A B A B A cos cos sin sin cos cos sin sin cos cos sin sin +=,亦即C B A C B A cos )sin(sin sin sin +=,即C C B A 2sin cos sin sin =1,即1cos 2=c C ab . 所以,122222=-+c c b a ,故3222=+cb a .2.函数sin cos y x x =+(x ∈R )的单调减区间是.提示与答案:与f(x)=y2=1+|sin2x|的单调减区间相同,[,],2422k k k ππππ++∈Z . 4. 已知1cos45θ=,则44sin cos θθ+=.答案:45五:向量 7.设向量 OA 绕点 O 逆时针旋转 2π得向量 OB , 且 2(7,9)OA OB +=, 则 向量 OB =. 7,1123(,)55-设 (,)OA m n =, 则 (,)OB n m =-, 所以 2(2,2)(7,9)OA OB m n n m +=-+=即 27,29.m n m n -=⎧⎨+=⎩ 解得 23,511.5m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩因此,23111123(,),(,)5555OA OB ==-. 3. 已知向量a 、b ,设AB =a 2+b ,5BC =-a 6+b ,7CD =a 2-b ,则一定共线 的三点是( A ).(A )A 、B 、D (B )A 、B 、C (C )B 、C 、D (D )A 、C 、D 解:2BD BC CD =+=a 4+b 2AB =,所以A 、B 、D 三点共线. 故选(A ). 8.设点O 是△ABC 的外心,AB =13,AC =12,则→BC·→AO =. 填-.解:设|→AO|=|→BO|=|→OC|=R .则→BC·→AO =(→BO +→OC)·→AO =→BO·→AO +→OC·→AO =R2cos(π-2C)+R2cos2B=R2(2sin2C -2sin2B)=(2RsinB)2-(2RsinC)2=(122-132)=-.3.在△ABC 中,已知4AB AC ⋅=,12AB BC ⋅=-,则AB =.提示与答案:216AB AC AB BC AB ⋅-⋅==,得4AB =. 5. 已知向量a ,b 满足π2,,3==<>=a b a b ,则以向量2+a b与3-a b 表示的有向线段 为邻边的平行四边形的面积为. 答案:六:圆锥曲线1. 如果实数m ,n ,x ,y 满足a n m =+22,b y x =+22,其中a ,b 为常数,那么mx+ny的最大值为答:[B]BA. 2b a +B. abC. 222b a + D. 222b a +解 由柯西不等式ab y x n m ny mx =++≤+))(()(22222;或三角换元即可得到ab ny mx ≤+,当2a n m ==,2by x ==时,ab ny mx =+. 选B.3. 已知抛物线y2=2px ,o 是坐标原点,F 是焦点,P 是抛物线上的点,使得△POF是直角三角形,则这样的点P 共有( B ) (A)0个 (B)2个 (C)4个 (D)6个10.圆锥曲线0|3|102622=+--+-++y x y x y x 的离心率是2.解:原式变形为|3|)1()3(22+-=-++y x y x ,即 22(3)(1)x y ++-=2|3|2+-y x .所以动点),(y x 到定点(31)-,的距离与它到直线03=+-y x 的距离之比为2.故此动点轨迹为双曲线,离心率为2.3.设一个椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等比数列,则此椭圆的离心率e =. 填-1+52. 解:由(2b)2=2c×2a a2-c2=ac e2+e -1=0e =-1+52.9. 与圆0422=-+x y x 外切,且与y 轴相切的动圆圆心的轨迹方程为)0(82>=x x y 或)0(0<=x y .解 由圆锥曲线的定义,圆心可以是以(2,0)为焦点、2-=x 为准线的抛物线上的点;若切点是原点,则圆心在x 轴负半轴上.所以轨迹方程为)0(82>=x x y ,或)0(0<=x y .5.在直角坐标系xOy 中,已知圆心在原点O 、半径为R 的圆与△ABC 的边有公共点,其中()4,0A =、()6,8B =、()2,4C =,则R 的取值范围为.提示与答案:画图观察,R 最小时圆与直线段AC 相切,R 最大时圆过点B .[855,10].2. 已知直线10x my -+=是圆22:4450C x y x y +-+-=的一条对称轴,则实数m =.答案:32-七:函数4.设f (x )是定义在R 上单调递减的奇函数.若x1+x2>O ,x2+x3>O ,x3十x1>O ,则 ( B )(A)f(x1)+f(x2)+f(x3)>0 (B)f(x1)+f(x2)+f(x3)<O (C)f(x1)+f(x2)+f(x3)=0 (D)f(x1)+f(x2)>f(x3)4.函数()()()221f x x x =-+在区间[]0,2上的最大值是,最小值是.提示与答案:极小值-4,端点函数值f(2)=0,f(0)=-2,最小值-4,最大值0. 6.设函数()f x 的定义域为R ,若()1f x +与()1f x -都是关于x 的奇函数,则函数()y f x =在区间[]0,100上至少有 个零点.提示与答案:f(2k1)=0,k ∈Z. 又可作一个函数()f x 满足问题中的条件,且()f x 的 一个零点恰为21x k =-,k ∈Z. 所以至少有50个零点. 6.已知()122007122007f x x x x x x x =+++++++-+-++-(x ∈R ),且2(32)(1),f a a f a -+=- 则a 的值有( D ).(A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )无数个 解:由题设知()f x 为偶函数,则考虑在11≤≤-x 时,恒有()2(1232007)20082007f x =⨯++++=⨯.所以当21321a a -≤-+≤,且111a -≤-≤时,恒有2(32)(1)f a a f a -+=-.由于不等式21321a a -≤-+≤a ≤≤ 111≤-≤-a 的解集为20≤≤a .因此当2253≤≤-a 时,恒有 2(32)(1)f a a f a -+=-. 故选(D ).9.已知函数()y f x =的图象如图,则满足22221()(lg(620))021x x f f x x x x --⋅-+≤-+的 x 的取值范围为 [21)x ∈-,.解: 因为 (2lg 6201x x -+>,所以()2lg 6200x x -+<. 于是,由图象可知,2111x x +≤-,即 201x x +≤-,解得 21x -≤<. 故x 的取值范围为[21)x ∈-,. 2.如果二次方程 20(,x px q p q --=∈N*) 的正根小于3, 那么这样的二次方程有A. 5个B. 6个C. 7个D. 8个2,C 由 240,0p q q ∆=+>-<, 知方程的根为一正一负.设 2()f x x px q =--,则 2(3)330f p q =-->, 即39p q +<.由于 ,p q ∈N*, 所以 1,5p q =≤ 或 2,2p q =≤. 于是共有7组 (,)p q 符合题意. 故选 C .7. 设函数2()2f x x =-.若f(a)=f(b),且0<a <b ,则ab 的取值范围是. 答案:(0,2)八:立几4.设四棱锥 P ABCD - 的底面不是平行四边形, 用平面 α 去截此四棱锥, 使得 截面四边形是平行四边形, 则这样的平面 αA. 不存在B. 只有1个C. 恰有4个D. 有无数多个4,D 设四棱锥的两组不相邻的侧面的交线为 m 、n , 直线 m 、n 确定了一个平面 β作与 β 平行的平面 α, 与四棱锥的各个侧面相截,则截得的四边形必为平行四边形.而这样的平面 α 有无数多个.故选 D .10.在长方体 1111ABCD A B C D - 中, 12,1AB AA AD ===, 点 E 、F 、G 分别是棱 1AA 、11C D 与 BC 的中点, 那么四面体 1B EFG - 的体积是. 10,138B EFG V -=在 11D A 的延长线上取一点 H ,使 114A H =. 易证,1||HEB G , ||HE 平面1B FG . 故 1111B EFG E B FG H B FG G B FH V V V V ----===.而 198B FH S ∆=,G 到平面 1B FH 的距离为 1. 故填 138B EFG V -=. 12.长方体ABCDA1B1C1D1中,已知AB1=4,AD1=3,则对角线AC1 的取值范围为. AC1∈(4,5)5.过空间一定点P 的直线中,与长方体ABCD 一A1B1C1D1的12条棱所在直线成等角的直线共有( C ) (A)0条 (B)1条 (C)4条 (D)无数多条4.设α、β、γ为平面,m 、n 为直线,则m β⊥的一个充分条件是( D ). (A )αβ⊥,n αβ=,m n ⊥ (B )m αγ=,αγ⊥,βγ⊥(C )αβ⊥,βγ⊥,m α⊥ (D )n α⊥,n β⊥,m α⊥解:(A )选项缺少条件m α⊂;(B )选项当//αβ,βγ⊥时,//m β;(C )选项当α、β、γ两两垂直(看着你现在所在房间的天花板上的墙角),m βγ=时,m β⊂;(D )选项同时垂直于同一条直线的两个平面平行.本选项为真命题. 故选(D ).5. 设a ,b 是夹角为30°的异面直线,则满足条件“α⊆a ,β⊆b ,且βα⊥”的平面α,β 答: [D]A. 不存在B. 有且只有一对C. 有且只有两对D. 有无数对解 任作a 的平面α,可以作无数个. 在b 上任垂线确定的平面β垂直于α. 选D. 8.已知点O在ABC∆内部022=++OC OB OA .OCB ABC ∆∆与的面积之比为5:1.解 由图,ABC ∆与OCB ∆的底边相同,高是5:1.故面积比是5:1.5.如图,在四面体ABCD 中,P 、Q 分别为棱BC 与CD 上的点,且BP =2PC ,CQ =2QD .R 为棱AD 的中点,则点A 、B 到平面PQR 的距离的比值为.填14. 解:A 、B 到平面PQR 的距离分别为三棱锥APQR 与BPQR 的以三角形PQR 为底的高.故其比值等于这两个三棱锥的体积比.V APQR =V APQD =×13V APCD =×13×13V ABCD =V ABCD ;又,SBPQ =SBCD -SBDQ -SCPQ =(1-13-23×13)SBCD =49SBCD ,VRBPQ =49VRBCD =×49V ABCD =418V ABCD .∴A 、B 到平面PQR 的距离的比=1∶4.又,可以求出平面PQR 与AB 的交点来求此比值:在面BCD 内,延长PQ 、BD 交于点M ,则M 为面PQR 与棱BD 的交点. 由Menelaus 定理知,··=1,而=,=,故=4.在面ABD 内,作射线MR 交AB 于点N ,则N 为面PQR 与AB 的交点. 由Menelaus 定理知,··=1,而=4,=1,故=14.∴A 、B 到平面PQR 的距离的比=1∶4.6.设f(x)=log3x -4-x ,则满足f(x)≥0的x 的取值范围是. 填[3,4].解:定义域(0,4].在定义域内f(x)单调增,且f(3)=0.故f(x)≥0的x 的取值范围为[3,4].7.右图是某种净水水箱结构的设计草图,其中净水器是一个宽10cm 、体积为3000cm3的长方体,长和高未定.净水水箱的长、宽、高比净水器的长、宽、高分别长20cm 、20cm 、60cm .若不计净水器中的存水,则净水水箱中最少可以存水cm3.填78000.解:设净水器的长、高分别为x ,ycm ,则 xy =300,V =30(20+x)(60+y)=30(1200+60x +20y +xy) ≥30(1200+260x×20y +300)=30(1500+1200)=30×2700.BCDAPQR MNR Q PADCB∴ 至少可以存水78000cm3.7.从正方体的12条棱和12条面对角线中选出n 条,使得其中任意两条线段所在的直线都是异面直线,则n 的最大值为. 提示与答案:不能有公共端点,最多4条,图上知4条可以.9. 一个等腰直角三角形的顶点分别在底边长为4的正三棱柱的三条侧棱上,则此直角三角形的斜边长是. 答案:4 39.在三棱锥A BCD -中,已知ACB CBD ∠=∠,ACD ADC BCD BDC ∠=∠=∠=∠θ=,且cos 10θ=.已知棱AB的长为,则此棱锥的体积为. 提示与答案:4面为全等的等腰三角形,由体积公式可求得三棱锥的体积为 144 . 九:排列。
2000-2010年全国高中数学联赛试题一试(答案)解析几何圆锥曲线部分一、选择题2000、已知点A 为双曲线x 2-y 2=1的左顶点,点B 和点C 在双曲线的右分支上,△ABC 是等边三角形,则△ABC 的面积是 【答】( ) (A)33 (B) 233 (C) 33 (D) 63 2002.直线x 4+y 3=1与椭圆x 216+y 29=1相交于A 、B 两点,该椭圆上点P ,使得ΔPAB 面积等于3.这样的点P 共有【答】( )A .1个B .2个C .3个D .4个2003. 设,,0,a b R ab ∈≠那么直线0ax y b -+=和曲线22bx ay ab +=的图形是【答】( )2003. 过抛物线()282y x =+的焦点F 作倾斜角为60︒的直线. 若此直线与抛物线交于A ,B两点,弦AB 的中垂线与x 轴交于P 点,则线段PF 的长等于 【答】( )(A )163 (B)832004、已知M={}32|),(22=+y x y x ,N={}b mx y y x +=|),(,若对于所有的R m ∈,均有,φ≠⋂N M 则b 的取值范围是【答】( )A .[26,26-] B 。
(26,26-)C 。
(332,332-) D 。
[332,332-]2005. 方程13cos 2cos 3sin 2sin 22=-+-y x 表示的曲线是【答】( )A. 焦点在x 轴上的椭圆B. 焦点在x 轴上的双曲线C. 焦点在y 轴上的椭圆D. 焦点在y 轴上的双曲线2007. 设圆O 1和圆O 2是两个定圆,动圆P 与这两个定圆都相切,则圆P 的圆心轨迹不可能是【答】( )二、填空题2000、在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B .若该椭圆的离心率是215-,则∠ABF =_________. 2003.设12,F F 是椭圆22194x y +=的两个焦点,P 是椭圆上的点,且12:2:1PF PF =,则12PF F ∆的面积等于_____________.2005.若正方形ABCD 的一条边在直线172-=x y 上,另外两个顶点在抛物线2x y =上.则该正方形面积的最小值为 .2006. 已知椭圆221164x y +=的左右焦点分别为1F 与2F ,点P 在直线l:80x ++=上. 当12F PF ∠取最大值时,比12PF PF 的值为 .2009.椭圆22221x y ab+=(0a b >>)上任意两点P ,Q ,若OQ OP ⊥,则乘积||||OQ OP ⋅的最小值为_____________.2009.已知直线L :90x y +-=和圆M :22228810x y x y +---=,点A 在直线L 上,B 、C 为圆M 上两点,在△ABC 中,45BAC ∠=︒,AB 过圆心M ,则点A 横坐标范围为2010.双曲线221x y -=的右半支与直线100x =围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的点)的个数是 .三、解答题2000、已知C 0:x 2+y 2=1和C 1:12222=+by a x (a >b >0)。
试问:当且仅当a ,b 满足什么条件时,对C 1上任意一点P ,均存在以P 为项点,与C 0外切,与C 1内接的平行四边形?并证明你的结论。
2002.已知点A (0,2)和抛物线y 2=x +4上两点B ,C ,使得AB ⊥BC ,求点C 的纵坐标的取值范围.2005.过抛物线2x y =上的一点A (1,1)作抛物线的切线,分别交x 轴于D ,交y 轴于B.点C 在抛物线上,点E 在线段AC 上,满足1λ=EC AE ;点F 在线段BC 上,满足2λ=FCBF,且121=+λλ,线段CD 与EF 交于点P.当点C 在抛物线上移动时,求点P 的轨迹方程.2006. 给定整数2n ≥,设 ),(000y x M 是抛物线12-=nx y 与直线x y =的一个交点. 试证明对于任意正整数m ,必存在整数2k ≥,使),(00mmy x 为抛物线12-=kx y 与直线x y =的一个交点.2007已知过点(0,1)的直线l 与曲线C :)0(1>+=x x x y 交于两个不同点M 和N 。
求曲线C在点M 、N 处切线的交点轨迹。
2008.如图,P 是抛物线22y x =上的动点,点B C ,在y 轴上,圆22(1)1x y -+=内切于PBC ∆,求PBC ∆面积的最小值.2009.设直线l :y kx m =+(其中k ,m 为整数)与椭圆2211612x y +=交于不同两点A ,B ,与双曲线221412x y -=交于不同两点C ,D ,问是否存在直线l ,使得向量0AC BD +=,若存在,指出这样的直线有多少条?若不存在,请说明理由.2010.(本小题满分20分)已知抛物线26y x =上的两个动点A (1x ,1y )和B (2x ,2y ),其中12x x ≠且124x x +=.线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求ABC ∆面积的最大值.十年全国高中数学联赛试题一试(答案)解析几何圆锥曲线部分一、选择题2000、已知点A 为双曲线x 2-y 2=1的左顶点,点B 和点C 在双曲线的右分支上,△ABC 是等边三角形,则△ABC 的面积是 【答】( ) (A)33 (B) 233 (C) 33 (D) 63 答案:C 。
解析:如图所示,设BD=t ,则OD=3t-1,从而B (3t-1,t )满足方程122=-y x ,可以得到t=3,所以等边三角形,ΔABC 的面积是33.2002.直线x 4+y 3=1与椭圆x 216+y29=1相交于A 、B 两点,该椭圆上点P ,使得ΔPAB 面积等于3.这样的点P 共有A .1个B .2个C .3个D .4个解:直线与椭圆的交线长=5.直线方程3x +4y -12=0.设点P (4cos θ,3sin θ). 点P 与直线的距离d=12|cos θ+sin θ-1|5,当0≤θ≤π2时,d ≤125(2-1),S ABC ≤6(2-1)<3.即此时没有三角形面积=3;当π2<θ<2π时,d ≤125(2+1),S ABC ≤6(2+1).即此时有2个三角形面积=3.选B . 2003. 2设,,0,a b R ab ∈≠那么直线0ax y b -+=和曲线22bx ay ab +=的图形是【答】( )题设方程可化为b ax y +=和122=+by a x ,观察图形可知; 2003.3 过抛物线()282y x =+的焦点F 作倾斜角为60︒的直线. 若此直线与抛物线交于A ,B两点,弦AB 的中垂线与x 轴交于P 点,则线段PF 的长等于 【答】( )(A )163 (B)83易知直线AB 的方程为x y 3=,因此A,B 两点的横坐标满足方程016832=--x x ,从而弦AB中点的横坐标为340=x ,纵坐标340=y ,进而求得中垂线方程之后,令y=0,得点P 的横坐标即PF=316; 2004、已知M={}32|),(22=+y x y x ,N={}b mx y y x +=|),(,若对于所有的R m ∈,均有,φ≠⋂N M 则b 的取值范围是A .[26,26-] B 。
(26,26-)C 。
(332,332-) D 。
[332,332-] 答:[ ]解:MN ≠∅相当于点(0,b )在椭圆2223x y +=上或它的内部221,322b b ∴≤∴-≤≤。
故选A 。
2005. 方程13cos 2cos 3sin 2sin 22=-+-y x 表示的曲线是 A. 焦点在x 轴上的椭圆 B. 焦点在x 轴上的双曲线 C. 焦点在y 轴上的椭圆D. 焦点在y 轴上的双曲线解:),23cos()22cos(,223220,32ππππππ->-∴<-<-<∴>+ 即.3sin 2sin >又,03cos 2cos ,03cos ,02cos ,32,220>-∴<>∴<<<<πππ方程表示的曲线是椭圆。
)()4232sin(232sin22)3cos 2(cos )3sin 2(sin *++-=--- π.0)(,0)4232sin(.423243,432322,0232sin ,02322<*∴>++∴<++<∴<+<<-∴<-<-式πππππππ即∴-<-.3cos 2cos 3sin 2sin 曲线表示焦点在y 轴上的椭圆,选C 。
2007. 设圆O 1和圆O 2是两个定圆,动圆P 与这两个定圆都相切,则圆P 的圆心轨迹不可能是( )解:设圆O 1和圆O 2的半径分别是r 1、r 2,|O 1O 2|=2c ,则一般地,圆P 的圆心轨迹是焦点为O 1、O 2,且离心率分别是212r r c +和||221r r c-的圆锥曲线(当r 1=r 2时,O 1O 2的中垂线是轨迹的一部份,当c=0时,轨迹是两个同心圆)。
当r 1=r 2且r 1+r 2<2c 时,圆P 的圆心轨迹如选项B ;当0<2c <|r 1−r 2|时,圆P 的圆心轨迹如选项C ;当r 1≠r 2且r 1+r 2<2c 时,圆P 的圆心轨迹如选项D 。
由于选项A 中的椭圆和双曲线的焦点不重合,因此圆P 的圆心轨迹不可能是选项A 。
二、填空题2000、在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B .若该椭圆的离心率是215-,则∠ABF =_________. 答案:90° 如图所示,由215-=a c ⇒c 2+ac-a 2=0,()()2222222cos ba a a c ab aABF +⋅⋅+-++=∠=0⇒则∠ABF=90°.2003.设12,F F 是椭圆22194x y +=的两个焦点,P 是椭圆上的点,且12:2:1PF PF =,则12PF F ∆的面积等于_____4________.21F PF ∆是直角三角形,故21F PF ∆的面积为44221||||2121=⨯⨯=⋅=PF PF S ; 2005.若正方形ABCD 的一条边在直线172-=x y 上,另外两个顶点在抛物线2x y =上.则该正方形面积的最小值为 80 .解:设正方形的边AB 在直线172-=x y 上,而位于抛物线上的两个顶点坐标为),(11y x C 、),(22y x D ,则CD 所在直线l 的方程,2b x y +=将直线l 的方程与抛物线方程联立,得.1122,12+±=⇒+=b x b x x令正方形边长为,a 则).1(20)(5)()(2212212212+=-=-+-=b x x y y x x a ① 在172-=x y 上任取一点(6,,5),它到直线b x y +=2的距离为5|17|,b a a +=∴②.①、②联立解得,80.63,3221=∴==a b b 或.80.12802min 2=∴=a a2006. 已知椭圆221164x y +=的左右焦点分别为1F 与2F ,点P 在直线l:80x ++=上. 当12F PF ∠取最大值时,比12PF PF 的值为 .【解】 由平面几何知,要使12F PF ∠最大,则过12,F F ,P 三点的圆必定和直线l 相切于P 点。