2011—2018年新课标全国卷1理科数学分类汇编——9.解析几何
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9.解析几何(含解析)一、选择题【2018,8】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN⋅ = A .5B .6C .7D .8【2018,11】已知双曲线C :2213x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若OMN △为直角三角形,则|MN |=A .32B .3C .D .4【2017,10】已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16 B .14 C .12 D .10【2016,10】以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于B A ,两点,交C 的准线于E D ,两点,已知24=AB ,52=DE ,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8【2016,5】已知方程132222=--+nm y n m x 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( ) A .)3,1(-B .)3,1(-C .)3,0(D .)3,0(【2015,5】已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C 的两个焦点,若120MF MF ⋅< ,则0y 的取值范围是( )A .(B .(C .(D .( 【2014,4】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为A B .3 C D .3m【2014,10】已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若4FP FQ =,则||QF =( )A .72B .52C .3D .2【2013,4】已知双曲线C :2222=1x y a b -(a >0,b >0)C 的渐近线方程为( ).A .y =14x ±B .y =13x ±C .y =12x ± D .y =±x【2013,10】已知椭圆E :2222=1x y a b+(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 .22=14536x y + B .22=13627x y + C .22=12718x y + D .22=1189x y + 【2012,4】设1F 、2F 是椭圆E :2222x y a b+(0a 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 .45【2012,8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A ,B 两点,||AB =,则C 的实轴长为( )AB .C .4D .8【2011,7】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 B C .2 D .3 二、填空题【2017,15】已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________.【2015,14】一个圆经过椭圆221164x y +=错误!未找到引用源。
的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .【2011,14】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点12,F F 在x 轴上,离心率为2.过1F 的直线L 交C 于,A B 两点,且2ABF V 的周长为16,那么C 的方程为 .三、解答题【2018,19】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 ∠=∠.【2017,20】已知椭圆C :2222=1x y a b +(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3(–12 ),P 4(12)中恰有三点在椭圆C 上.(1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为–1,证明:l 过定点.【2016,20】设圆015222=-++x y x 的圆心为A ,直线l 过点)0,1(B 且与x 轴不重合,l 交圆A 于D C ,两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . (Ⅰ)证明EB EA +为定值,并写出点E 的轨迹方程;(Ⅱ)设点E 的轨迹为曲线1C ,直线l 交1C 于N M ,两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于Q P ,两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【2015,20】在直角坐标系xOy 中,曲线C :24x y =与直线l :y kx a =+(0a >)交于,M N 两点.(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)在y 轴上是否存在点P 错误!未找到引用源。
,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠错误!未找到引用源。
?说明理由.【2014,20】已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b +=>>,F 是椭圆的焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.【2013,20】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 |.【2012,20】设抛物线C :py x 22=(0>p )的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△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.【2011,20】在平面直角坐标系xOy 中,已知点A(0,-1),B 点在直线y = -3上,M 点满足//MB OA uuu r uu r,MA AB MB BA ⋅=⋅uuu r uu u r uuu r uu r,M 点的轨迹为曲线C .(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处得切线,求O 点到l 距离的最小值.9.解析几何(解析版)一、选择题【2018,8】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(–2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM FN⋅ = A .5B .6C .7D .8【解析】本题主要考查圆锥曲线和平面向量的数量积。
过点)0,2(-且斜率为32的直线为)2(32+=x y ,①。
将直线①代入抛物线方程得862-=y y 。
解得⎩⎨⎧==21y x 或⎩⎨⎧==44y x 。
则()2,1M ,)4,4(N 。
因为F 为抛物线焦点,则)0,1(F 。
所以)2,0(=,)4,3(=。
所以84230=⨯+⨯=⋅。
故本题正确答案为D 。
【2018,11】已知双曲线C :2213x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M 、N .若OMN △为直角三角形,则|MN |=A .32B .3C .D .4【解析】本题主要考查直线与圆锥曲线。
由题意,,则,的渐近线方程为y 31±=由于 30=∠=∠MOF NOF ,则 9060≠=∠NOM , 由双曲线对称性,设 90=∠OMN ,则,而2,90,30==∠=∠OF OMF FOM ,故。
故本题正确答案为B 。
【2017,10】已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A 、B 两点,直线l 2与C 交于D 、E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A .16 B .14 C .12 D .10【解析】设AB 倾斜角为θ.作1AK 垂直准线,2AK 垂直x 轴,易知11cos 22⎧⎪⋅+=⎪⎪=⎨⎪⎛⎫⎪=--= ⎪⎪⎝⎭⎩AF GF AK AK AF P P GP Pθ(几何关系)(抛物线特性),cos AF P AF θ⋅+=∴,同理1cos P AF θ=-,1cos PBF θ=+,∴22221cos sin P PAB θθ==-,又DE 与AB 垂直,即DE 的倾斜角为π2θ+, 2222πcos sin 2P PDE θθ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭,而24y x =,即2P =. ∴22112sin cos AB DE P θθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭2222sin cos 4sin cos θθθθ+=224sin cos θθ=241sin 24=θ 21616sin 2θ=≥,当且仅当π4θ=取等号,即AB DE +最小值为16,故选A ; 【法二】依题意知:22sin PAB θ=,2222πcos sin 2P PDE θθ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由柯西不等式知: 2222211(11)22816sin cos sin cos AB DE P P P θθθθ+⎛⎫+=+≥⋅== ⎪+⎝⎭,当且仅当π4θ=取等号,故选A ; 【2016,10】以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于B A ,两点,交C 的准线于E D ,两点,已知24=AB ,52=DE ,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8【解析】以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理设抛物线为22y px =()0p >,设圆的方程为222x y r +=,如图:设(0,A x,2p D ⎛- ⎝,点(0,A x 在抛物线22y px =上,∴082px =……①;点2p D ⎛- ⎝在圆222x y r +=上,∴2252p r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭……②;点(0A x 在圆222x y r +=上,∴2208x r +=……③;联立①②③解得:4p =,焦点到准线的距离为4p =.故选B . 【2016,5】已知方程132222=--+nm y n m x 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( ) A .)3,1(-B .)3,1(-C .)3,0(D .)3,0(【解析】222213x y m n m n-=+-表示双曲线,则()()2230m n m n +->,∴223m n m -<<由双曲线性质知:()()222234c m n m n m =++-=,其中c 是半焦距,∴焦距2224c m =⋅=,解得1m = ∴13n -<<,故选A .【2015,5】已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C 的两个焦点,若120MF MF ⋅< ,则0y 的取值范围是( )A .(B .(C .(33-D .( 解析:从120MF MF ⋅< 入手考虑,120MF MF ⋅=可得到以12FF 为直径的圆与C 的交点1234,,,M M M M (不妨设12,M M 在左支上,34,M M 在右支上),此时1112M F M F ⊥,1112M F M F -=-12F F =112111201211||22M F F S M F M F y F F ∆=⋅=⋅解得0||3y =,则M 在双曲线的 12M M 或 34M M 上运动,0y ∈(,故选A .. 【2014,4】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为A B .3 C D .3m【解析】:由C :223(0)x my m m -=>,得22133x y m -=,233,c m c =+设)F,一条渐近线y x =,即0x =,则点F 到C 的一条渐近线的距离d =A.【2013,4】已知双曲线C :2222=1x y a b -(a >0,b >0)的离心率为2,则C 的渐近线方程为( ).A .y =14x ±B .y =13x ±C .y =12x ± D .y =±x解析:选C ,∵c e a ==,∴22222254c a b e a a +===,∴a 2=4b 2,1=2b a ±,∴渐近线方程为12b y x x a =±±. 【2013,10】已知椭圆E :2222=1x y a b+(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 .22=14536x y + B .22=13627x y + C .22=12718x y + D .22=1189x y + 解析:选D ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵A ,B 在椭圆上,∴2211222222221,1,x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①② ①-②,得1212121222=0x x x x y y y y a b (+)(-)(+)(-)+,即2121221212=y y y y b a x x x x (+)(-)-(+)(-), ∵AB 的中点为(1,-1),∴y 1+y 2=-2,x 1+x 2=2,而1212y y x x --=k AB =011=312-(-)-,∴221=2b a . 又∵a 2-b 2=9,∴a 2=18,b 2=9.∴椭圆E 的方程为22=1189x y +.故选D. 【2012,4】设1F 、2F 是椭圆E :2222x y a b+(0a 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 .45【解析】如图所示,21F PF ∆是等腰三角形,212130F F P F PF ∠=∠=︒,212||||2F P F F c ==,260PF Q ∠=︒,230F PQ ∠=︒,2||F Q c =,又23||2aF Q c =-, 所以32a c c -=,解得34c a =,因此34c e a ==,故选择C .【2012,8】等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线216y x =的准线交于A ,B两点,||AB =,则C 的实轴长为( )AB.C .4D .8【解析】设等轴双曲线C 的方程为22221x y a a-=,即222x y a -=(0a >),抛物线216y x =的准线方程为4x =-,联立方程2224x y a x ⎧-=⎨=-⎩,解得2216y a =-,11因为||AB =,所以222||(2||)448AB y y ===,从而212y =, 所以21612a -=,24a =,2a =,因此C 的实轴长为24a =,故选择C .【2011,7】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( )ABC .2D .3解析:通径|AB|=222b a a=得2222222b a a c a =⇒-=,选B 二、填空题【2017,15】已知双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为________.【解析】如图,OA a =,AN AM b ==, ∵60MAN ∠=︒,∴AP =,OP =,∴tan AP OP θ==tan b aθ=b a =, 解得223a b =,∴e ===【法二】如上图可知(,0)A a 到渐进线0bx ay -=的距离为abd AP c===, 1,60,cos cos302ab AP AMN a c AN AM b AMN AN b c e∠==∠=∴=====又,e ∴= 【法三】如图在等边三角形AMN ∆中,,AP FH b == 由OAP OFH ∆∆知2aa e cbc =⇒==; 【法四】如图,由等面积法可得,在三角形OAN 中,122ab c c e a =⇒==;12【法五】因为,AM b OA a ==且渐进线bxy a=可得三角形OAN 为 双曲线三角线(即三边分别为,,a b c ),有几何意义易得30MAP MOA ∠=∠=tan b MOA e a ∴∠====;【2015,14】一个圆经过椭圆221164x y +=错误!未找到引用源。