十年真题(2010-2019)高考数学(理)分类汇编专题12 平面解析几何解答题(新课标Ⅰ卷)(解析版)
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2019年高考数学试题分项版——解析几何(解析版)一、选择题1.(2019·全国Ⅰ文,10)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为()A.2sin 40°B.2cos 40° C. D.答案 D解析由题意可得-=tan 130°,所以e=====.2.(2019·全国Ⅰ文,12)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1答案 B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则sin θ==.在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,因为cos 2θ=1-2sin2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.3.(2019·全国Ⅱ文,9)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p等于()A.2 B.3 C.4 D.8答案 D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.4.(2019·全国Ⅱ文,12)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为() A. B.C.2 D.答案 A解析如图,由题意知,以OF为直径的圆的方程为2+y2=①,将x2+y2=a2记为②式,①-②得x=,则以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2的相交弦所在直线的方程为x =,所以|PQ|=2.由|PQ|=|OF|,得2=c,整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e =,故选A.5.(2019·全国Ⅲ文,10)已知F是双曲线C:-=1的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点.若|OP|=|OF|,则△OPF的面积为()A. B. C. D.答案 B解析由F是双曲线-=1的一个焦点,知|OF|=3,所以|OP|=|OF|=3.不妨设点P在第一象限,P(x0,y0),x0>0,y0>0,则解得所以P,所以S△OPF=|OF|·y0=×3×=.6.(2019·北京文,5已知双曲线-y2=1(a>0)的离心率是,则a等于()A.B.4 C.2 D.答案 D解析由双曲线方程-y2=1,得b2=1,∴c2=a2+1.∴5=e2===1+.结合a>0,解得a=.7.(2019·天津文,6)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A. B.C.2 D.答案 D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为y=±x.将x=-1代入y=±x,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.8.(2019·浙江,2)渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()A.B.1C.D.2答案 C解析因为双曲线的渐近线方程为x±y=0,所以无论双曲线的焦点在x轴上还是在y轴上,都满足a=b,所以c=a,所以双曲线的离心率e==.9.(2019·全国Ⅰ理,10)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1答案 B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则sin θ==.在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,因为cos 2θ=1-2sin2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.10.(2019·全国Ⅱ理,8)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p 等于()A.2 B.3 C.4 D.8答案 D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.11.(2019·全国Ⅱ理,11)设F 为双曲线C :-=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( ) A. B. C .2 D. 答案 A 解析 如图,由题意知,以OF 为直径的圆的方程为2+y 2=①,将x 2+y 2=a 2记为②式,①-②得x = ,则以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2的相交弦所在直线的方程为x =,所以|PQ |=2.由|PQ |=|OF |,得2=c ,整理得c 4-4a 2c 2+4a 4=0,即e 4-4e 2+4=0,解得e= ,故选A.12.(2019·全国Ⅲ理,10)双曲线C :-=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点.若|PO |=|PF |,则△PFO 的面积为( ) A.B.C .2D .3答案 A解析 不妨设点P 在第一象限,根据题意可知c 2=6, 所以|OF |= .又tan ∠POF ==,所以等腰△POF 的高h = ×=,所以S △PFO =× ×=. 13.(2019·北京理,4)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为12,则( )A .222a b =B .2234a b =C .2a b =D .34a b =【思路分析】由椭圆离心率及隐含条件222a b c =+得答案.【解析】:由题意,12c a =,得2214c a =,则22214a b a -=,22244a b a ∴-=,即2234a b =.故选:B .【归纳与总结】本题考查椭圆的简单性质,熟记隐含条件是关键,是基础题.14.(2019·北京理,8)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线22:1||C x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( )A .①B .②C .①②D .①②③【思路分析】将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称,根据对称性讨论y 轴右边的图形可得.【解析】:将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称, 当0x =时,代入得21y =,1y ∴=±,即曲线经过(0,1),(0,1)-;当0x >时,方程变为2210y xy x -+-=,所以△224(1)0x x =--…,解得(0x ∈, 所以x 只能取整数1,当1x =时,20y y -=,解得0y =或1y =,即曲线经过(1,0),(1,1), 根据对称性可得曲线还经过(1,0)-,(1,1)-, 故曲线一共经过6个整点,故①正确.当0x >时,由221x y xy +=+得222212x y x y xy ++-=…,(当x y =时取等),222x y ∴+…,∴C 上y ,根据对称性可得:曲线C在x 轴上图形面积大于矩形面积122=⨯=,x 轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积12112=⨯⨯=,因此曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于213+=,故③错误. 故选:C .【归纳与总结】本题考查了命题的真假判断与应用,属中档题.15.(2019·天津理,5)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a >0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A. B.C.2 D.答案 D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为y=±x.将x =-1代入y=±x,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.二、填空题1.(2019·全国Ⅲ文,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.设M(x,y),则得所以M的坐标为(3,).2.(2019·北京文,11)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为________.答案(x-1)2+y2=4解析∵抛物线y2=4x的焦点F的坐标为(1,0),准线l为直线x=-1,∴圆的圆心坐标为(1,0).又∵圆与l相切,∴圆心到l的距离为圆的半径,∴r=2.∴圆的方程为(x-1)2+y2=4.3.(2019·浙江,12)已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2x-y+3=0与圆C 相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________.答案-2解析 方法一 设过点A (-2,-1)且与直线2x -y +3=0垂直的直线方程为l :x +2y +t =0,所以-2-2+t =0,所以t =4,所以l :x +2y +4=0,令x =0,得m =-2,则r = = .方法二 因为直线2x -y +3=0与以点(0,m )为圆心的圆相切,且切点为A (-2,-1),所以×2=-1,所以m =-2,r = = .4.(2019·浙江,15)已知椭圆+=1的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方.若线段PF 的中点在以原点O 为圆心 ,|OF |为半径的圆上,则直线PF 的斜率是________. 答案解析 依题意,设点P (m ,n )(n >0),由题意知F (-2,0),|OF |=2,所以线段FP 的中点M在圆x 2+y 2=4上,所以2+2=4,又点P (m ,n )在椭圆 +=1上,所以+=1,所以4m 2-36m -63=0,所以m =-或m =(舍去),当m =-时,n =,所以k PF == .5.(2019·江苏,7)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_________________. 答案 y =± x解析 因为双曲线x 2-=1(b >0)经过点(3,4),所以9-=1,得b = ,所以该双曲线的渐近线方程是y =±bx =± x .6.(2019·江苏,10)在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线y =x +(x >0)上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________. 答案 4解析 设P,x >0,则点P 到直线x +y =0的距离d ==≥=4,当且仅当2x =,即x = 时取等号,故点P 到直线x +y =0的距离的最小值是4.7.(2019·全国Ⅰ理,16)已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若 = , · =0,则C 的离心率为________. 答案 2解析 因为F 1B →·F 2B →=0,所以F 1B ⊥F 2B ,如图.因为=,所以点A为F1B的中点,又点O为F1F2的中点,所以OA∥BF2,所以F1B⊥OA,所以|OF1|=|OB|,所以∠BF1O=∠F1BO,所以∠BOF2=2∠BF1O.因为直线OA,OB为双曲线C的两条渐近线,所以tan∠BOF2=,tan∠BF1O=.因为tan∠BOF2=tan(2∠BF1O),所以=,所以b2=3a2,所以c2-a2=3a2,即2a=c,所以双曲线的离心率e==2.8.(2019·全国Ⅲ理,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.设M(x,y),则=,=,,,得所以M的坐标为(3,).三、解答题1.(2019·全国Ⅰ文,21)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由.解(1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=x上,故可设M(a,a).因为⊙M与直线x+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.故⊙M的半径r=2或r=6.(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值.理由如下:设M(x,y),由已知得⊙M的半径为r=|x+2|,|AO|=2.由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2,化简得M的轨迹方程为y2=4x.因为曲线C:y2=4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线,所以|MP|=x+1.因为|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1,所以存在满足条件的定点P.2.(2019·全国Ⅱ文,20)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.解(1)连接PF1.由△POF2为等边三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(+1)c,故C的离心率为e==-1.(2)由题意可知,若满足条件的点P(x,y)存在,则|y|·2c=16,·=-1,即c|y|=16,①x2+y2=c2,②又+=1.③由②③及a2=b2+c2得y2=.又由①知y2=,故b=4.由②③及a2=b2+c2得x2=(c2-b2),所以c2≥b2,从而a2=b2+c2≥2b2=32,故a≥4.当b=4,a≥4时,存在满足条件的点P.所以b=4,a的取值范围为[4,+∞).3.(2019·全国Ⅲ文,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.(1)证明设D,A(x1,y1),则=2y1.由于y′=x,所以切线DA的斜率为x1,故=x1,整理得2tx1-2y1+1=0.设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.所以直线AB的方程为2tx-2y+1=0.所以直线AB过定点.(2)解由(1)得直线AB的方程为y=tx+.由可得x2-2tx-1=0,于是x1+x2=2t,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1.设M为线段AB的中点,则M.由于⊥,而=(t,t2-2),与向量(1,t)平行,所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=±1.当t=0时,||=2,所求圆的方程为x2+2=4;当t=±1时,||=,所求圆的方程为x2+2=2.4.(2019·北京文,19)已知椭圆C:+=1的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).(1)求椭圆C的方程;(2)设O为原点,直线l:y=kx+t(t≠±1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N.若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.(1)解由题意,得b2=1,c=1,所以a2=b2+c2=2.所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明设P(x1,y1),Q(x2,y2),则直线AP的方程为y=x+1.令y=0,得点M的横坐标x M=-.又y1=kx1+t,从而|OM|=|x M|=.同理,|ON|=.由得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,则x1+x2=-,x1x2=.所以|OM|·|ON|=·===2.又|OM|·|ON|=2,所以2=2.解得t=0,所以直线l经过定点(0,0).5.(2019·天津文,19)设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为B.已知|OA|=2|OB|(O为原点).(1)求椭圆的离心率;(2)设经过点F且斜率为的直线l与椭圆在x轴上方的交点为P,圆C同时与x轴和直线l 相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP.求椭圆的方程.解(1)设椭圆的半焦距为c,由已知有a=2b,又由a2=b2+c2,消去b得a2=2+c2,解得=.所以椭圆的离心率为.(2)由(1)知,a=2c,b=c,故椭圆方程为+=1.由题意,F(-c,0),则直线l的方程为y=(x+c).点P的坐标满足消去y并化简,得到7x2+6cx-13c2=0,解得x1=c,x2=-.代入到l的方程,解得y1=c,y2=-c.因为点P在x轴上方,所以P.由圆心C在直线x=4上,可设C(4,t).因为OC∥AP,且由(1)知A(-2c,0),故=,解得t=2.因为圆C与x轴相切,所以圆C的半径为2.又由圆C与l相切,得=2,可得c=2.所以,椭圆的方程为+=1.6.(2019·浙江,21)如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2px(p>0)的焦点.过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F的右侧.记△AFG,△CQG的面积分别为S1,S2.(1)求p的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点G的坐标.解(1)由题意得=1,即p=2.所以,抛物线的准线方程为x=-1.(2)设A(x A,y A),B(x B,y B),C(x C,y C),重心G(x G,y G).令y A=2t,t≠0,则x A=t2.由于直线AB过点F,故直线AB的方程为x=y+1,代入y2=4x,得y2-y-4=0,故2ty B=-4,即y B=-,所以B.又由于x G=(x A+x B+x C),y G=(y A+y B+y C)及重心G在x轴上,故2t-+y C=0.即C,G.所以,直线AC的方程为y-2t=2t(x-t2),得Q(t2-1,0).由于Q在焦点F的右侧,故t2>2.从而====2-.令m=t2-2,则m>0,=2-=2-≥2-=1+.当且仅当m=时,取得最小值1+,此时G(2,0).7.(2019·江苏,17)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点为F1(-1,0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:(x-1)2+y2=4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连接AF1并延长交圆F2于点B,连接BF2交椭圆C于点E,连接DF1.已知DF1=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.解(1)设椭圆C的焦距为2c.因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,则c=1.又因为DF1=,AF2⊥x轴,所以DF2===.因此2a=DF1+DF2=4,所以a=2.由b2=a2-c2,得b2=3.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2)方法一由(1)知,椭圆C:+=1,a=2.因为AF2⊥x轴,所以点A的横坐标为1.将x=1代入圆F2方程(x-1)2+y2=16,解得y=±4.因为点A在x轴上方,所以A(1,4).又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2x+2.由得5x2+6x-11=0,解得x=1或x=-.将x=-代入y=2x+2,得y=-.因此B.又F2(1,0),所以直线BF2:y=(x-1).由得7x2-6x-13=0,解得x=-1或x=.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以x=-1.将x=-1代入y=(x-1),得y=-.因此E.方法二由(1)知,椭圆C:+=1.如图,连接EF1.因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,从而∠BF1E=∠B.因为F2A=F2B,所以∠A=∠B.所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴.因为F1(-1,0),由得y=±.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以y=-.因此E.8.(2019·江苏,18)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P,Q两点间的距离.解方法一(1)过A作AE⊥BD,垂足为E.由已知条件得,四边形ACDE为矩形,DE=BE=AC=6,AE=CD=8.因为PB⊥AB,所以cos∠PBD=sin∠ABE===.所以PB===15.因此道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知AD==10,从而cos∠BAD==>0,所以∠BAD为锐角.所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1D=P1B sin∠P1BD=P1B cos∠EBA =15×=9;当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,CQ===3.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O 的半径.综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=3时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).方法二(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,-3.因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25.从而A(4,3),B(-4,-3),直线AB的斜率为.因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为-,直线PB的方程为y=-x-.所以P(-13,9),PB==15.所以道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(-4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知D(-4,9),又A(4,3),所以线段AD:y=-x+6(-4≤x≤4).在线段AD上取点M,因为OM=<=5,所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1(-13,9);当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,设Q(a,9),由AQ==15(a>4),得a=4+3,所以Q(4+3,9).此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.综上,当P(-13,9),Q(4+3,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=4+3-(-13)=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).9.(2019·全国Ⅰ理,19)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若=3,求|AB|.解设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+,由题设可得x1+x2=.由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,令Δ>0,得t<,则x1+x2=-.从而-=,得t=-.所以l的方程为y=x-.(2)由=3可得y1=-3y2,由可得y2-2y+2t=0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3,代入C的方程得x1=3,x2=,即A(3,3),B,故|AB|=.10.(2019·全国Ⅱ理,21)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连接QE 并延长交C于点G.(ⅰ)证明:△PQG是直角三角形;(ⅱ)求△PQG面积的最大值.(1)解由题设得·=-,化简得+=1(|x|≠2),所以C为中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)(ⅰ)证明设直线PQ的斜率为k,则其方程为y=kx(k>0).由得x=±.记u=,则P(u,uk),Q(-u,-uk),E(u,0).于是直线QG的斜率为,方程为y=(x-u).由得(2+k2)x2-2uk2x+k2u2-8=0.①设G(x G,y G),则-u和x G是方程①的解,故x G=,由此得y G=.从而直线PG的斜率为=-,因为k PQ·k PG=-1.所以PQ⊥PG,即△PQG是直角三角形.(ⅱ)解由(ⅰ)得|PQ|=2u,|PG|=,所以△PQG的面积S=|PQ||PG|==.设t=k+,则由k>0得t≥2,当且仅当k=1时取等号.因为S=在[2,+∞)上单调递减,所以当t=2,即k=1时,S取得最大值,最大值为. 因此,△PQG面积的最大值为.11.(2019·全国Ⅲ理,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.(1)证明 设D,A (x 1,y 1),则=2y 1.由y ′=x ,所以切线DA 的斜率为x 1,故=x 1.整理得2tx 1-2y 1+1=0.设B (x 2,y 2),同理可得2tx 2-2y 2+1=0. 故直线AB 的方程为2tx -2y +1=0. 所以直线AB 过定点.(2)解 由(1)得直线AB 的方程为y =tx +. 由可得x 2-2tx -1=0,Δ=4t 2+4>0, 于是x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-1,y 1+y 2 =t (x 1+x 2)+1=2t 2+1, |AB |= |x 1-x 2|= =2(t 2+1). 设d 1,d 2分别为点D ,E 到直线AB 的距离, 则d 1= ,d 2=,因此,四边形ADBE 的面积S =|AB |(d 1+d 2) =(t 2+3) .设M 为线段AB 的中点,则M. 由于⊥ ,而 =(t ,t 2-2),与坐标为(1,t )的向量平行,所以t +(t 2-2)t =0. 解得t =0或t =±1.当t =0时,S =3;当t =±1时,S =4 . 因此,四边形ADBE 的面积为3或4 .12.(2019·北京理,18)(14分)已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-. (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线1y =-分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【思路分析】(Ⅰ)代入点(2,1)-,解方程可得p ,求得抛物线的方程和准线方程;(Ⅱ)抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,运用韦达定理,以及直线的斜率和方程,求得A ,B 的坐标,可得AB 为直径的圆方程,可令0x =,解方程,即可得到所求定点.【解析】:(Ⅰ)抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-.可得42p =,即2p =, 可得抛物线C 的方程为24x y =-,准线方程为1y =; (Ⅱ)证明:抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,可得2440x kx +-=, 设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y , 可得124x x k +=-,124x x =-, 直线OM 的方程为11y y x x =,即14xy x =-, 直线ON 的方程为22y y x x =,即24xy x =-, 可得14(A x ,1)-,24(B x ,1)-, 可得AB 的中点的横坐标为121142()224kk x x -+==-, 即有AB 为直径的圆心为(2,1)k -,半径为212||1441616||222AB k x x +=-==, 可得圆的方程为222(2)(1)4(1)x k y k -++=+, 化为224(1)4x kx y -++=, 由0x =,可得1y =或3-.则以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点(0,1),(0,3)-.【归纳与总结】本题考查抛物线的定义和方程、性质,以及圆方程的求法,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.13.(2019·天津理,18)设椭圆+=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4,离心率为. (1)求椭圆的方程;(2)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上.若|ON |=|OF |(O 为原点),且OP ⊥MN ,求直线PB 的斜率.解(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,2b=4,=,又a2=b2+c2,可得a=,b=2,c =1.所以椭圆的方程为+=1.(2)由题意,设P(x P,y P)(x P≠0),M(x M,0),直线PB的斜率为k(k≠0),又B(0,2),则直线PB 的方程为y=kx+2,与椭圆方程联立得整理得(4+5k2)x2+20kx=0,可得x P=-,代入y=kx+2得y P=.所以直线OP的斜率为=.在y=kx+2中,令y=0,得x M=-.由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-.由OP⊥MN,得·=-1,化简得k2=,从解得k=±.所以直线PB的斜率为或-.。
专题12平面解析几何解答题历年考题细目表题型年份考点试题位置解答题2019 抛物线2019年新课标1理科19解答题2018 椭圆2018年新课标1理科19解答题2017 椭圆2017年新课标1理科20解答题2016 圆的方程2016年新课标1理科20解答题2015 抛物线2015年新课标1理科20解答题2014 椭圆2014年新课标1理科20解答题2013 圆的方程2013年新课标1理科20解答题2012 抛物线2012年新课标1理科20解答题2011 抛物线2011年新课标1理科20解答题2011 圆的方程2011年新课标1理科22解答题2010 椭圆2010年新课标1理科20历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科19】已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若3,求|AB|.【解答】解:(1)设直线l的方程为y(x﹣t),将其代入抛物线y2=3x得:x2﹣(t+3)x t2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x22t,①,x1x2=t2②,由抛物线的定义可得:|AF|+|BF|=x1+x2+p=2t4,解得t,直线l的方程为y x.(2)若3,则y1=﹣3y2,∴(x1﹣t)=﹣3(x2﹣t),化简得x1=﹣3x2+4t,③由①②③解得t=1,x1=3,x2,∴|AB|.2.【2018年新课标1理科19】设椭圆C:y2=1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.【解答】解:(1)c1,∴F(1,0),∵l与x轴垂直,∴x=1,由,解得或,∴A(1.),或(1,),∴直线AM的方程为y x,y x,证明:(2)当l与x轴重合时,∠OMA=∠OMB=0°,当l与x轴垂直时,OM为AB的垂直平分线,∴∠OMA=∠OMB,当l与x轴不重合也不垂直时,设l的方程为y=k(x﹣1),k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2,直线MA,MB的斜率之和为k MA,k MB之和为k MA+k MB,由y1=kx1﹣k,y2=kx2﹣k得k MA+k MB,将y=k(x﹣1)代入y2=1可得(2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0,∴x1+x2,x1x2,∴2kx1x2﹣3k(x1+x2)+4k(4k3﹣4k﹣12k3+8k3+4k)=0从而k MA+k MB=0,故MA,MB的倾斜角互补,∴∠OMA=∠OMB,综上∠OMA=∠OMB.3.【2017年新课标1理科20】已知椭圆C:1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆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.【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,P3(﹣1,),P4(1,)两点必在椭圆C上,又P4的横坐标为1,∴椭圆必不过P1(1,1),∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,得:,解得a2=4,b2=1,∴椭圆C的方程为1.证明:(2)①当斜率不存在时,设l:x=m,A(m,y A),B(m,﹣y A),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,∴1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,,x1x2,则1,又t≠1,∴t=﹣2k﹣1,此时△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=kx﹣2k﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).4.【2016年新课标1理科20】设圆x2+y2+2x﹣15=0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.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16,可得圆心A(﹣1,0),半径r=4,由BE∥AC,可得∠C=∠EBD,由AC=AD,可得∠D=∠C,即为∠D=∠EBD,即有EB=ED,则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4,故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且有2a=4,即a=2,c=1,b,则点E的轨迹方程为1(y≠0);(Ⅱ)椭圆C1:1,设直线l:x=my+1,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),可得y1+y2,y1y2,则|MN|•|y1﹣y2|••12•,A到PQ的距离为d,|PQ|=22,则四边形MPNQ面积为S|PQ|•|MN|••12•=24•24,当m=0时,S取得最小值12,又0,可得S<24•8,即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).5.【2015年新课标1理科20】在直角坐标系xOy中,曲线C:y与直线l:y=kx+a(a>0)交于M,N 两点.(Ⅰ)当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由)【解答】解:(I)联立,不妨取M,N,由曲线C:y可得:y′,∴曲线C在M点处的切线斜率为,其切线方程为:y﹣a,化为.同理可得曲线C在点N处的切线方程为:.(II)存在符合条件的点(0,﹣a),下面给出证明:设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2.联立,化为x2﹣4kx﹣4a=0,∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4a.∴k1+k2.当b=﹣a时,k1+k2=0,直线PM,PN的倾斜角互补,∴∠OPM=∠OPN.∴点P(0,﹣a)符合条件.6.【2014年新课标1理科20】已知点A(0,﹣2),椭圆E:1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,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.【解答】解:(Ⅰ)设F(c,0),由条件知,得又,所以a=2,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,当△=16(4k2﹣3)>0,即时,从而又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积,设,则t>0,,当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0,所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y x﹣2或y x﹣2.…7.【2013年新课标1理科20】已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x﹣1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.【解答】解:(I)由圆M:(x+1)2+y2=1,可知圆心M(﹣1,0);圆N:(x﹣1)2+y2=9,圆心N(1,0),半径3.设动圆的半径为R,∵动圆P与圆M外切并与圆N内切,∴|PM|+|PN|=R+1+(3﹣R)=4,而|NM|=2,由椭圆的定义可知:动点P的轨迹是以M,N为焦点,4为长轴长的椭圆,∴a=2,c=1,b2=a2﹣c2=3.∴曲线C的方程为(x≠﹣2).(II)设曲线C上任意一点P(x,y),由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤3﹣1=2,所以R≤2,当且仅当⊙P的圆心为(2,0)R=2时,其半径最大,其方程为(x﹣2)2+y2=4.①l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|.②若l的倾斜角不为90°,由于⊙M的半径1≠R,可知l与x轴不平行,设l与x轴的交点为Q,则,可得Q(﹣4,0),所以可设l:y=k(x+4),由l于M相切可得:,解得.当时,联立,得到7x2+8x﹣8=0.∴,.∴|AB|由于对称性可知:当时,也有|AB|.综上可知:|AB|或.8.【2012年新课标1理科20】设抛物线C:x2=2py(p>0)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∠BFD=90°,△ABD的面积为,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.【解答】解:(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p点A到准线l的距离,∵△ABD的面积S△ABD,∴,解得p=2,所以F坐标为(0,1),∴圆F的方程为x2+(y﹣1)2=8.(2)由题设,则,∵A,B,F三点在同一直线m上,又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称.由点A,B关于点F对称得:得:,直线,切点直线坐标原点到m,n距离的比值为.9.【2011年新课标1理科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∥,•,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点处的切线,求O点到l距离的最小值.【解答】解:(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,﹣3),A(0,﹣1).所(﹣x,﹣1﹣y),(0,﹣3﹣y),(x,﹣2).再由题意可知()•0,即(﹣x,﹣4﹣2y)•(x,﹣2)=0.所以曲线C的方程式为y2.(Ⅱ)设P(x0,y0)为曲线C:y2上一点,因为y′x,所以l的斜率为x0,因此直线l的方程为y﹣y0x0(x﹣x0),即x0x﹣2y+2y0﹣x02=0.则o点到l的距离d.又y02,所以d2,所以x02=0时取等号,所以O点到l距离的最小值为2.10.【2011年新课标1理科22】如图,D,E分别为△ABC的边AB,AC上的点,且不与△ABC的顶点重合.已知AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于x的方程x2﹣14x+mn=0的两个根.(Ⅰ)证明:C,B,D,E四点共圆;(Ⅱ)若∠A=90°,且m=4,n=6,求C,B,D,E所在圆的半径.【解答】解:(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中,AD×AB=mn=AE×AC,即又∠DAE=∠CAB,从而△ADE∽△ACB因此∠ADE=∠ACB∴C,B,D,E四点共圆.(Ⅱ)m=4,n=6时,方程x2﹣14x+mn=0的两根为x1=2,x2=12.故AD=2,AB=12.取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH.∵C,B,D,E四点共圆,∴C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH.由于∠A=90°,故GH∥AB,HF∥AC.HF=AG=5,DF(12﹣2)=5.故C,B,D,E四点所在圆的半径为511.【2010年新课标1理科20】设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,过F1斜率为1的直线ℓ与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求E的离心率;(2)设点P(0,﹣1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.【解答】解:(I)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得,l的方程为y=x+c,其中.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B两点坐标满足方程组化简的(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2﹣b2)=0则因为直线AB斜率为1,|AB||x1﹣x2|,得,故a2=2b2所以E的离心率(II)设AB的中点为N(x0,y0),由(I)知,.由|PA|=|PB|,得k PN=﹣1,即得c=3,从而故椭圆E的方程为.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:直线方程、圆的方程,直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线,曲线与方程等.历年考题主要以解答题题型出现,重点考查的知识点为:直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等,预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等为重点较佳.最新高考模拟试题1.已知椭圆22122:1(0)x yC a ba b+=>>的离心率为63,椭圆22222:1(0)33x yC a ba b+=>>经过点33⎝⎭.(1)求椭圆1C的标准方程;(2)设点M是椭圆1C上的任意一点,射线MO与椭圆2C交于点N,过点M的直线l与椭圆1C有且只有一个公共点,直线l与椭圆2C交于,A B两个相异点,证明:NAB△面积为定值.【答案】(1)22113y x +=; (2)见解析. 【解析】(1)解:因为1C所以22619b a=-,解得223a b =.①将点,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭代入2222133x y a b +=,整理得2211144a b +=.② 联立①②,得21a =,213b =, 故椭圆1C 的标准方程为22113y x +=. (2)证明:①当直线l 的斜率不存在时,点M 为()1,0或()1,0-,由对称性不妨取()1,0M ,由(1)知椭圆2C 的方程为2213x y +=,所以有()N .将1x =代入椭圆2C的方程得y =,所以)111223NAB S MN AB ∆=⋅=3=. ②当直线l 的斜率存在时,设其方程为y kx m =+, 将y kx m =+代入椭圆1C 的方程 得()222136310kxkmx m +++-=,由题意得()()()2226413310km k m∆=-+-=,整理得22313m k =+.将y kx m =+代入椭圆2C 的方程, 得()222136330kxkmx m +++-=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122613km x x k +=-+,21223313m x x k-=+, 所以AB ===. 设()00,M x y ,()33,N x y ,ON MO λ=u u u v u u u u v,则可得30x x λ=-,30y y λ=-.因为220022333113x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,所以2200222003113x y x y λ⎧+=⎪⎛⎫⎨+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得λ=λ=,所以ON =u u u v u u u v,从而)1NM OM =.又因为点O 到直线l的距离为d =所以点N到直线l 的距离为)11m d ⋅=所以))111122NABS d AB ∆=⋅==,综上,NAB ∆32.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)经过点(0,),点F 是椭圆的右焦点,点F 到左顶点的距离和到右准线的距离相等.过点F 的直线l 交椭圆于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当MF =2FN 时,求直线l 的方程;(3)若直线l 上存在点P 满足PM·PN=PF 2,且点P 在椭圆外,证明:点P 在定直线上.【答案】(1)22143x y +=;(25250x y ±-=;(3)见解析. 【解析】(1)设椭圆的截距为2c ,由题意,b 3由点F 到左顶点的距离和到右准线的距离相等,得a+c =2a c c-,又a 2=b 2+c 2,联立解得a =2,c =1.∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=;(2)当直线l 与x 轴重合时,M (﹣2,0),N (2,0),此时MF =3NF ,不合题意; 当直线l 与x 轴不重合时,设直线l 的方程为x =my+1,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立22my 1x y 143x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得(3m 2+4)y 2+6my ﹣9=0.△=36m 2+36(m 2+4)>0.122634m y y m +=-+ ①,1229y y 3m 4=-+②,由MF =2FN ,得y 1=﹣2y 2③, 联立①③得,1222126,3434m my y m m =-=++, 代入②得,()22227293434m m m-=-++,解得5m 5=±5250x y ±=;(3)当直线l 的斜率为0时,则M (2,0),N (﹣2,0),设P (x 0,y 0), 则PM•PN=|(x 0﹣2)(x 0+2)|,∵点P 在椭圆外,∴x 0﹣2,x 0+2同号,又()()()()2220000PF x 1,x 2x 2x 1=-∴-+=-,解得052x =. 当直线l 的斜率不为0时,由(2)知,1212226m 9y y ,y y 3m 43m 4+=-=-++,10200PM y ,PN y ,PF =-=-=.∵点P 在椭圆外,∴y 1﹣y 0,y 2﹣y 0同号, ∴PM•PN=(1+m 2)(y 1﹣y 0)(y 2﹣y 0)=()()221201201my yy y y y ⎡⎤+-++⎣⎦()()2222002269113434m m y m y m m ⎛⎫=++-=+ ⎪++⎝⎭,整理得032y m =,代入直线方程得052x =.∴点P 在定直线52x =上. 3.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点. (1)若直线l 过点F 且8AB =,求直线l 的方程;(2)已知点(2,0)E -,若直线l 不与坐标轴垂直,且AEO BEO ∠=∠,证明:直线l 过定点. 【答案】(1)1y x =-或1y x =-+;(2)(2,0). 【解析】解:(1)法一:焦点(1,0)F ,当直线l 斜率不存在时,方程为1x =,与抛物线的交点坐标分别为(1,2),(1,2)-, 此时4AB =,不符合题意,故直线的斜率存在.设直线l 方程为(1)=-y k x 与24y x =联立得()2222220k x k x k -+-=,当0k =时,方程只有一根,不符合题意,故0k ≠.()212222k x x k++=,抛物线的准线方程为1x =-,由抛物线的定义得()()12||||||11AB AF BF x x =+=+++()222228k k+=+=,解得1k =±,所以l 方程为1y x =-或1y x =-+.法二:焦点(1,0)F ,显然直线l 不垂直于x 轴,设直线l 方程为1x my =+,与24y x =联立得2440y my --=,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,124y y m +=,124y y =.||AB ==()241m ==+,由8AB =,解得1m =±, 所以l 方程为1y x =-或1y x =-+. (2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线l 方程为(0)x my b m =+≠与24y x =联立得:2440y my b --=,可得124y y m +=,124y y b =-. 由AEO BEO ∠=∠得EAEB k k =,即121222y y x x =-++. 整理得121122220y x y x y y +++=,即121122()2()20y my b y my b y y +++++=, 整理得12122(2)()0my y b y y +++=, 即84(2)0bm b m -++=,即2b =. 故直线l 方程为2x my =+过定点(2,0).4.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>,()2,0A 是长轴的一个端点,弦BC 过椭圆的中心O ,点C 在第一象限,且0AC BC ⋅=u u u r u u u r,||2||OC OB AB BC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r .(1)求椭圆的标准方程;(2)设P 、Q 为椭圆上不重合的两点且异于A 、B ,若PCQ ∠的平分线总是垂直于x 轴,问是否存在实数λ,使得PQ AB =λu u u r u u u r?若不存在,请说明理由;若存在,求λ取得最大值时的PQ 的长.【答案】(1) 223144x y +=【解析】(1)∵0AC BC ⋅=u u u r u u u r,∴90ACB ∠=︒,∵||2||OC OB AB BC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r.即||2||BC AC =u u u r u u u r ,∴AOC △是等腰直角三角形, ∵()2,0A ,∴()1,1C ,而点C 在椭圆上,∴22111a b +=,2a =,∴243b =, ∴所求椭圆方程为223144x y +=.(2)对于椭圆上两点P ,Q , ∵PCQ ∠的平分线总是垂直于x 轴, ∴PC 与CQ 所在直线关于1x =对称,PC k k =,则CQ k k =-,∵()1,1C ,∴PC 的直线方程为()11y k x =-+,①QC 的直线方程为()11y k x =--+,②将①代入223144x y +=,得()()22213613610k x k k x k k +--+--=,③∵()1,1C 在椭圆上,∴1x =是方程③的一个根,∴2236113P k k x k --=+,以k -替换k ,得到2236131Q k k x k +-=+.∴()213P Q PQ P Qk x x kk x x +-==-, ∵90ACB ∠=o ,()2,0A ,()1,1C ,弦BC 过椭圆的中心O , ∴()2,0A ,()1,1B --,∴13AB k =, ∴PQ AB k k =,∴PQ AB ∥,∴存在实数λ,使得PQ AB =λu u u r u u u r,||PQ =u u ur 3=≤,当2219k k =时,即k =时取等号,max ||3PQ =u u u r ,又||AB =u u u r,maxλ==,∴λ取得最大值时的PQ5.已知抛物线216y x =,过抛物线焦点F 的直线l 分别交抛物线与圆22(4)16x y -+=于,,,A C D B (自上而下顺次)四点.(1)求证:||||AC BD ⋅为定值; (2)求||||AB AF ⋅的最小值. 【答案】(1)见证明;(2)108 【解析】(1)有题意可知,(4,0)F可设直线l 的方程为4x my =+,1122(,),(,)A x y B x y联立直线和抛物线方程2164y x x my ⎧=⎨=+⎩,消x 可得216640y my --=,所以1216y y m +=,1264y y =-, 由抛物线的定义可知,112||4,||42pAF x x BF x =+=+=+, 又||||4,||||4AC AF BD BF =-=-,所以2221212264||||(||4)(||4)16161616y y AC BD AF BF x x ⋅=--==⋅==,所以||||AC BD ⋅为定值16.(2)由(1)可知,12||||||8AB AF BF x x =+=++,1||4AF x =+,212111212||||(8)(4)12432AB AF x x x x x x x x ⋅=+++=++++,由1216x x =,可得2116x x =, 所以211164||||1248AB AF x x x ⋅=+++(其中1>0x ), 令264()1248f x x x x =+++,222642(2)(4)()212x x f x x x x-+'=+-=, 当(0,2)x ∈时,()0f x '<,函数单调递减,当(2,)x ∈+∞时,()0f x '>,函数单调递增, 所以()(2)108f x f ≥=. 所以||||AB AF ⋅的最小值为108.6.已知O 为坐标原点,点()()2,02,0A B -,,()01AC AD CB CD λλ===<<u u u r u u u r,过点B 作AC的平行线交AD 于点E .设点E 的轨迹为τ. (Ⅰ)求曲线τ的方程;(Ⅱ)已知直线l 与圆22:1O x y +=相切于点M ,且与曲线τ相交于P ,Q 两点,PQ 的中点为N ,求三角形MON 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)()22105x y y +=≠;. 【解析】(Ⅰ)因为,AD AC EB AC =∥, 故EBD ACD ADC ∠=∠=∠, 所以EB ED =,故EA EB EA ED AD +=+==由题设得()()2,02,04A B AB -=,,,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为:()22105x y y +=≠.(Ⅱ)由题意,直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y kx m =+, 因为直线l 与圆O 相切,1=,∴221m k =+,由221,5,x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得()2221510550k x kmx m +++-=. 设()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理知:()1212122210221515km mx x y y k x x m k k+=-+=++=++,. 所以PQ 中点N 的坐标为225,1515kmm k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭,所以弦PQ 的垂直平分线方程为22151515m km y x k k k ⎛⎫-=-+ ⎪++⎝⎭,即 24015kmx ky k ++=+.所以MN =将m =MN =2441155||||k MN k k k ====++…(当且仅当k =m =取等号).所以三角形MON的面积为111=2255S OM MN =⨯⨯⨯⨯≤, 综上所述,三角形MON. 7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 是椭圆C 的一个焦点.点(02)M ,,直线MF 的斜率为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过点M 的直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,线段AB 的中点为N ,且AB MN =.求l 的方程.【答案】(1)22182x y +=;(2)22y x =±+【解析】(1)由题意,可得2cac⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩,则222=2b a c =-, 故椭圆C 的方程为22182x y +=.(2)当l 的斜率不存在时,=2AB MN AB MN ≠=,,,不合题意,故l 的斜率存在. 设l 的方程为2y kx =+,联立221822x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得22(14)1680k x kx +++=, 设1122(()A x y B x y ,),,,则12122216k 8,14k 14k x x x x +=-=++, ()222(16)3214128320k k k ∆=-+=->即214k >,设00()N x y ,,则12028214x x kx k +==-+,120||||,0AB MN x =-=-Q0x =,即228||1414k k k=++ 整理得21124k =>.故2k =±,l 的方程为22y x =±+. 8.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点(,右焦点F 是抛物线28y x =的焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知动直线l 过右焦点F ,且与椭圆C 分别交于M ,N 两点.试问x 轴上是否存在定点Q ,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立?若存在求出点Q 的坐标:若不存在,说明理由.【答案】(1) 2211612x y += (2)见解析【解析】(1)因为椭圆C过点,所以221231a b+=, 又抛物线的焦点为()2,0,所以2c =. 所以2212314a a +=-,解得23a =(舍去)或216a =. 所以椭圆C 的方程为2211612x y +=.(2)假设在x 轴上存在定点(,0)Q m ,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r. ①当直线l 的斜率不存在时,则(2,3)M ,(2,3)N -,(2,3)QM m =-u u u u r ,(2,3)QN m =--u u u r,由2135(2)916QM QN m ⋅=--=-u u u u r u u u r ,解得54m =或114m =;②当直线l 的斜率为0时,则(4,0)M -,(4,0)N ,(4,0)QM m =--u u u u r ,(4,0)QN m =-u u u r,由21351616QM QN m ⋅=-=-u u u u r u u u r ,解得114m =-或114m =.由①②可得114m =,即点Q 的坐标为11,04⎛⎫⎪⎝⎭.下面证明当114m =时,13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立.当直线l 的斜率不存在或斜率为0时,由①②知结论成立.当直线l 的斜率存在且不为0时,设其方程为(2)(0)y k x k =-≠,()11,M x y ,()22,N x y .直线与椭圆联立得()()222234161630kxk x k +-+-=,直线经过椭圆内一点,一定与椭圆有两个交点,且21221643k x x k +=+,()212216343k x x k -=+. ()()()222121212122224y y k x k x k x x k x x k =-•-=-++,所以()1122121212111111121,,44416QM QN x y x y x x x x y y ⎛⎫⎛⎫•=-•-=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r()()()()222222221212221631112111161211241244164344316k k k x x k x x k k k k k k -⎛⎫⎛⎫=+-++++=+-+++= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭13516-恒成立 综上所述,在x 轴上存在点11,04Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立.9.关于椭圆的切线由下列结论:若11(,)P x y 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的一点,则过点P 的椭圆的切线方程为11221x x y y a b +=.已知椭圆22:143x y C +=.(1)利用上述结论,求过椭圆C 上的点(1,)(0)P n n >的切线方程;(2)若M 是直线4x =上任一点,过点M 作椭圆C 的两条切线MA ,MB (A ,B 为切点),设椭圆的右焦点为F ,求证:MF AB ⊥.【答案】(1)240x y +-=(2)见证明 【解析】(1)由题意,将1x =代入椭圆方程22:143x y C +=,得32y =,所以3(1,)2P ,所以过椭圆C 上的点3(1,)2P 的切线方程为32143yx +=,即240x y +-=.(2)设(4,)M t ,11(,)A x y ,22(,)B x y ,则过A ,B 两点的椭圆C 的切线MA ,MB 的方程分别为11143x x y y +=,22143x x y y+=, 因为(4,)M t 在两条切线上,114143x y t ⨯∴+=,224143x y t⨯+=, 所以A ,B 两点均在直线4143x yt +=上,即直线AB 的方程为13tyx +=, 当0t ≠时,3AB k t=-,又(1,0)F ,0413MF t t k -==-,313AB MF tk k t ⋅=-⨯=-,所以MF AB ⊥, 若0t =,点(4,0)M 在x 轴上,A ,B 两点关于x 轴对称,显然MF AB ⊥.10.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F ,,离心率为12,P 为椭圆上一动点(异于左右顶点),若12AF F △(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 过点1F 交椭圆C 于,A B 两点,问在x 轴上是否存在一点Q ,使得QA QB ⋅u u u r u u u r为定值?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)见解析【解析】(1)由题意,当P 在上或下顶点时,12PF F ∆的面积取值最大值,即最大值为bc = 又12c a =,且222a c b =+,解得24a =,23b =, 故椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)易知()11,0F -,设直线l 的方程为1x my =-,()()()11220,,,,,0A x y B x y Q x , 联立方程组221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,整理得22(34)690m y my +--=, 则122634my y m +=+,122934y y m =-+, ()()()()10120200212,,y QA QB x x y x x y x x x x y y ⋅=-⋅-=--+u u u r u u u r()212001212x x x x x x y y =+-++,∵111x my =-,221x my =-,∴()()()2212121212215111134m x x my my m y y m y y m =--=+-+=-+, ()()()212122226112234m x x my my m y y m +=-+-=+-=-+, ∴222000222156912343434m m QA QB x x x m m m ⋅=-+-+-+++u u u r u u u r22002281253434m x x m m +=+-++()222000231248534x m x x m -++-=+, 要使QA QB ⋅u u u r u u u r 为定值,则2200031248534x x x -+-=,解得0118x =-, 所以在x 轴上存在点11,08Q ⎛⎫-⎪⎝⎭,使得QA QB ⋅u u u r u u u r 为定值. 11.已知点()1,0F ,直线:1l x =-,P 为平面上的动点,过点P 作直线的垂线,垂足为Q ,且QP QF FP FQ ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r .(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设直线y kx b =+与轨迹C 交于两点,()11,A x y 、()22,B x y ,且12y y a -= (0a >,且a 为常数),过弦AB 的中点M 作平行于x 轴的直线交轨迹C 于点D ,连接AD 、BD .试判断ABD ∆的面积是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由 【答案】(1) 24y x = (2)见解析 【解析】(1)设(,)P x y ,则(1,)Q y -,QP QF FP FQ •=•u u u r u u u r u u u r u u u r Q ,(1,0)(2,)(1,)(2,)x y x y y ∴+•-=-•-,即22(1)2(1)x x y +=--+,即24y x =, 所以动点P 的轨迹的方程24y x =.(2)联立方程组2,4,y kx b y x =+⎧⎨=⎩消去x ,得2440ky y b -+=, 依题意,0k ≠,且124y y k+=,124b y y k =,由12y y a -=得()2212124y y y y a +-=, 即221616ba k k-=, 整理得:221616kb a k -=,所以2216(1)a k kb =-,①因为AB 的中点222,bk M k k -⎛⎫⎪⎝⎭,所以点212,D k k ⎛⎫⎪⎝⎭,依题意, 122111||22BD bkS DM y y a k ∆∆-=-=, 由方程2440ky y b -+=中的判别式16160kb ∆=->,得10kb ->,所以2112ABD bkS a k∆-=••, 由①知22116a k kb -=,所以23121632MBDa a S a ∆=••=,又a 为常数,故ABD S ∆的面积为定值. 12.已知点P 在抛物线()220C x py p =:>上,且点P 的横坐标为2,以P 为圆心,PO 为半径的圆(O 为原点),与抛物线C 的准线交于M ,N 两点,且2MN =. (1)求抛物线C 的方程;(2)若抛物线的准线与y 轴的交点为H .过抛物线焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B ,且AB HB ⊥,求AF BF -的值. 【答案】(1) 24x y = (2)4 【解析】(1)将点P 横坐标2P x =代入22x py =中,求得2P y p=, ∴P (2,2p),2244OP p =+,点P 到准线的距离为22p d p =+, ∴222||||2MN OP d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ∴22222212p p p ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得24p =,∴2p =,∴抛物线C 的方程为:24x y =;(2)抛物线24x y =的焦点为F (0,1),准线方程为1y =-,()01H -,; 设()()1122A x y B x y ,,,, 直线AB 的方程为1y kx =+,代入抛物线方程可得2440x kx --=,∴121244x x k x x +==-,,…① 由AB HB ⊥,可得1AB HB k k ⋅=-, 又111AB AF y k k x -==,221HB y k x +=, ∴1212111y y x x -+⋅=-, ∴()()1212110y y x x -++=,即2212121111044x x x x ⎛⎫⎛⎫-++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ∴()22221212121110164x x x x x x +--+=,…② 把①代入②得,221216x x -=,则()22121211||||1116444AF BF y y x x -=+--=-=⨯=. 13.已知抛物线方程24y x =,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义:()PFd P FQ=. (1)当8(1)3P --,时,求()d P ; (2)证明:存在常数a ,使得2()d P PF a =+.(3)123,,P P P 为抛物线准线上三点,且1223PP P P =,判断13()()d P d P +与22()d P 的关系. 【答案】(1)83;(2)证明见解析;(3)()()()1322d P d P d P +>. 【解析】(1)因为8443(1)233PFk y x ==⇒=-. 联立方程24(1)1344Q y x x y x ⎧=-⎪⇒=⎨⎪=⎩, 则1083()534PF d P QF ⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩. (2)当()1,0P -,易得2()2a d P PF =-=, 不妨设()1,P P y -,0P y >, 直线:1PF x my =+,则2P my =-,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,2440y my --=,224(4)16221Q m m y m m ++==++,()222212()||212221P P Q y m d P PF m y y m m m m +-=-+=+++ 2212122m m m +-+=-+=.(3)设()()()1122331,,1,,1,P y P y P y ---,则()()()13224d P d P d P +-⎡⎤⎣⎦1322PF P F P F =+-===因为()221316y y ⎡⎤-++⎣⎦1228y y =-,又因()()()()2222213131313444480y y y y y y y y ++-+=+->,所以()()()1322d P d P d P +>.14.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 到准线距离为2. (1)若点(1,1)E ,且点P 在抛物线C 上,求||||PE PF +的最小值;(2)若过点(0,)N b 的直线l 与圆22:(2)4M x y +-=相切,且与抛物线C 有两个不同交点,A B ,求AOB ∆的面积.【答案】(1)2(2) 2ABC S b ∆=【解析】解:(1)根据题意可知2p = 所以抛物线方程为24x y =则抛物线C 焦点为(0,1)F ,准线为1y =-; 记点,P E 到抛物线C 准线的距离分别为12,d d ,故12||||||2PE PF PE d d +=+≥=,等号成立当且仅当PE 垂直于准线, 故||||PE PF +的最小值为2 (2)设()11,A x y ,()22,B x y由题意知,直线l 斜率存在,设直线l 的方程为:y kx b =+ 将y kx b =+与24x y =联立得2440x kx b --=,由韦达定理得12124,4x x k x x b +==-, 由()0,2M 到直线l的距离为12d ==得:2244b b k -=,又||AB ==点O 到直线l 的距离为2d =所以2|ABC S b b ∆=== 15.已知曲线C 上的任意一点到直线l :x=-12的距离与到点F (102,)的距离相等. (1)求曲线C 的方程;(2)若过P (1,0)的直线与曲线C 相交于A ,B 两点,Q (-1,0)为定点,设直线AQ 的斜率为k 1,直线BQ 的斜率为k 2,直线AB 的斜率为k ,证明:22212112k k k +-为定值. 【答案】(1)y 2=2x ;(2)见解析 【解析】(1)由条件可知,此曲线是焦点为F 的抛物线,p 122=,p=1. ∴抛物线的方程为y 2=2x ;(2)根据已知,设直线AB 的方程为y=k (x -1)(k ≠0), 由()2y k x 1y 2x⎧=-⎨=⎩,可得ky 2-2y -2k=0.设A (211y y 2,),B (222y y 2,),则122y y k +=,y 1y 2=-2.∵1112211y 2y k y y 212==++,2222222y 2y k y y 212==++. ∴22221222221212(y 2)(y 2)11k k 4y 4y +++=+=22222212212212(y 2)y (y 2)y 4y y +++31 =()42422222122112122212y y y y 8y y 4y y 4y y ++++=()2221212128y y 32(y y )2y y 4162+++-+= =22482k 42k+=+.∴222121124k k k +-=.。
专题12 解析几何【2021年】1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设B 是椭圆22:15x C y +=的上顶点,点P 在C 上,则PB 的最大值为( )A .52B C D .22.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( )A .,12⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .0,2⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦3.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)点()3,0到双曲线221169x y -=的一条渐近线的距离为( ) A .95B .85C .65D .454.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为( )A .13B .12C .9D .6二、多选题5.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知点P 在圆()()225516x y -+-=上,点()4,0A 、()0,2B ,则( )A .点P 到直线AB 的距离小于10 B .点P 到直线AB 的距离大于2C .当PBA ∠最小时,PB =D .当PBA ∠最大时,PB =三、填空题6.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________.7.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知双曲线22:1(0)x C y m m-=>0my +=,则C 的焦距为_________.8.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知12,F F 为椭圆C :221164x y+=的两个焦点,P ,Q 为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQ F F =,则四边形12PFQF 的面积为________.9.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______.四、解答题10.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值.11.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB △面积的最大值.12.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)抛物线C 的顶点为坐标原点O .焦点在x 轴上,直线l :1x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点()2,0M ,且M 与l 相切.(1)求C ,M 的方程;(2)设123,,A A A 是C 上的三个点,直线12A A ,13A A 均与M 相切.判断直线23A A 与M 的位置关系,并说明理由.13.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程; (2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.【2012年——2020年】1.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知圆2260x y x +-=,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为( ) A .1 B .2 C .3D .42.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设12,F F 是双曲线22:13y C x -=的两个焦点,O为坐标原点,点P 在C 上且||2OP =,则12PF F △的面积为( ) A .72B .3C .52D .23.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2B .3C .6D .94.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知⊙M :222220x y x y +---=,直线l :220x y ++=,P 为l 上的动点,过点P 作⊙M 的切线,PA PB ,切点为,A B ,当||||PM AB ⋅最小时,直线AB 的方程为( ) A .210x y --=B .210x y +-=C .210x y -+=D .210x y ++=5.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线230x y --=的距离为( )A B C .5D .56.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A .4B .8C .16D .327.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))在平面内,A ,B 是两个定点,C 是动点,若=1AC BC ⋅,则点C 的轨迹为( ) A .圆B .椭圆C .抛物线D .直线8.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( )A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)9.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))若直线l 与曲线y x 2+y 2=15都相切,则l 的方程为( ) A .y =2x +1B .y =2x +12C .y =12x +1 D .y =12x +1210.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =( ) A .1B .2C .4D .811.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的 一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为 A .2sin40°B .2cos40°C .1sin50︒D .1cos50︒12.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =││││,1AB BF =││││,则C 的方程为13.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p = A .2 B .3 C .4D .814.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))设F 为双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为A BC .2D 15.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知F 是双曲线22:145x y C 的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点,若=OP OF ,则OPF △的面积为A .32B .52C .72D .9216.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A .4B .2C .D .17.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷))已知椭圆C :2221(0)4x y a a +=>的一个焦点为(20),,则C 的离心率为A .13B .12C D 18.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 卷))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 .819.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 卷))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 .420.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率A .y =B .y =C .2y x =±D .2y x =±21.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文数(全国卷II ))已知1F ,2F 是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点,若12PF PF ⊥,且2160PF F ∠=︒,则C 的离心率为A .12-B .2C .12D 122.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为6的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为A .23B .12C .13D .1423.(2018年全国卷Ⅰ理数高考试题)直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆()2222x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[]26,B .[]48,C .D .⎡⎣24.(2018年全国卷Ⅰ文数高考试题)已知双曲线22221(00)x y C a b a b-=>>:,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为A B .2 C .2D .25.(2018年全国卷Ⅰ理数高考试题)设1F ,2F 是双曲线2222:1x y C a b-=()的左、右焦点,O是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若16PF OP =,则C 的离心率为A B C .2D 26.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))已知F 是双曲线C :2213y x -=的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则APF 的面积为A .13B .1 2C .2 3D .3 227.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(2017新课标全国卷Ⅰ文科)设A ,B 是椭圆C :2213x y m+=长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是A .(0,1][9,)+∞B .[9,)+∞C .(0,1][4,)+∞D .[4,)+∞28.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))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 .16B .14C .12D .1029.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))若1a >,则双曲线2221x y a-=的离心率的取值范围是A .)+∞B .C .(1D .(1,2)30.(2017年全国普通高等学校招生统一考试)过抛物线C :y 2=4x 的焦点F C 于点M (M 在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为( )A B .C .D .31.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))若双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为2,则C 的离心率为A .2B C D .332.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A BC .3D .1333.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学新课标Ⅰ卷))已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点.则C 的方程为( )A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=34.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知方程222213x y m n m n-=+-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 .(–1,3)B .C .(0,3)D .35.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A 、B 两点,交C 的准线于D 、E 两点.已知|AB |=|DE |=C 的焦点到准线的距离为 A .8B .6C .4D .236.()设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k = A .12B .1C .32D .237.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)圆2228130+--+=x y x y 的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a =A .43- B .34-C D .238.((2016新课标全国Ⅰ理科)已知F 1,F 2是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,M F 1与x 轴垂直,sin 2113MF F ∠= ,则E 的离心率为A B .32C D .239.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为A .13B .12C .23D .3440.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知椭圆E 的中心为坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线2:8C y x =的焦点重合,,A B 是C 的准线与E 的两个交点,则AB = A .3 B .6 C .9 D .1241.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,1F ,2F 是C 的两个焦点,若120MF MF ⋅<,则0y 的取值范围是A .(B .(C .()33-D.(42.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,∆ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为A B .2C D43.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)已知双曲线的离心率为2,则A .2B .C .D .144.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知抛物线C :的焦点为,是C 上一点,,则A .1B .2C .4D .845.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知抛物线C :的焦点为F ,准线为,P 是上一点,Q 是直线PF 与C 得一个交点,若4FP FQ =,则A .B .C .D .46.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅰ卷))设F 为抛物线2:3C y x =的焦点,过F 且倾斜角为30的直线交C 于A ,B 两点,则AB =A .3B .6C .12D .47.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅰ卷))设点()0,1M x ,若在圆22:+1O x y =上存在点N ,使得45OMN ∠=︒,则0x 的取值范围是( )A .[]1,1-B .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .⎡⎣D .,22⎡-⎢⎣⎦48.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅰ卷))设F 为抛物线C:23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则 △OAB 的面积为A B C .6332D .9449.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则的面积为 A .B .C .D .50.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷)已知椭圆22x a+22y b =1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为A .245x +236y =1B .236x +227y =1C .227x +227x =1D .218y +218x =151.(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学)设1F 、2F 是椭圆E :22221(0)x y 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 .12B .23C .34D .45二、填空题52.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为______________.53.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设双曲线C :22221x y a b-= (a >0,b >0)的一条渐近线为y ,则C 的离心率为_________.54.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120FB F B ⋅=,则C 的离心率为____________.55.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))设12F F ,为椭圆22:+13620x y C =的两个焦点,M为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.56.(2018年全国卷Ⅰ理数高考试题)已知点()11M ,-和抛物线24C y x =:,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=︒,则k =________.57.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>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 的一条渐近线于交M 、N 两点,若60MAN ∠=,则C 的离心率为__________.58.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,M 是C 上一点,F M 的延长线交y 轴于点N .若M 为F N 的中点,则F N =____________.59.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))(2017新课标全国III 文科)双曲线22219x y a -=(a >0)的一条渐近线方程为35y x =,则a =______________.60.(2016年全国普通高等学校招生统一考试))设直线2y x a =+与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若AB =C 的面积为________61.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))已知直线l :60x +=与圆2212x y +=交于,A B 两点,过,A B 分别作l 的垂线与x 轴交于,C D 两点.则CD =_________.62.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国3卷))已知直线l :30mx y m ++=与圆2212x y +=交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,若||AB =,则||CD =__________.63.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知F 是双曲线22:18y C x -=的右焦点,P 是C 左支上一点,(A ,当APF ∆周长最小时,该三角形的面积为 .64.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))一个圆经过椭圆221164x y +=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___________.65.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅰ卷带解析))设点M (0x ,1),若在圆O:221x y +=上存在点N ,使得∠OMN=45°,则0x 的取值范围是________.三、解答题66.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知A 、B 分别为椭圆E :2221x y a+=(a >1)的左、右顶点,G 为E 的上顶点,8AG GB ⋅=,P 为直线x =6上的动点,P A 与E 的另一交点为C ,PB 与E 的另一交点为D . (1)求E 的方程; (2)证明:直线CD 过定点.67.(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)若C 1的四个顶点到C 2的准线距离之和为12,求C 1与C 2的标准方程.68.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知椭圆C 1:22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 与抛物线C 2的焦点重合,C 1的中心与C 2的顶点重合.过F 且与x 轴垂直的直线交C 1于A ,B 两点,交C 2于C ,D 两点,且|CD |=43|AB |. (1)求C 1的离心率;(2)设M 是C 1与C 2的公共点,若|MF |=5,求C 1与C 2的标准方程.69.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知椭圆222:1(05)25x y C m m +=<<A ,B 分别为C 的左、右顶点.(1)求C 的方程;(2)若点P 在C 上,点Q 在直线6x =上,且||||BP BQ =,BP BQ ⊥,求APQ 的面积.70.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知点A ,B 关于坐标原点O 对称,│AB │ =4,⊙M 过点A ,B 且与直线x +2=0相切.(1)若A 在直线x +y =0上,求⊙M 的半径.(2)是否存在定点P ,使得当A 运动时,│MA │-│MP │为定值?并说明理由.71.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |.72.(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ))已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF 为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围. 73.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG 是直角三角形; (ii )求PQG 面积的最大值.74.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ))已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.75.(2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷))设抛物线22C y x =:,点()20A ,,()20B -,,过点A 的直线l 与C 交于M ,N 两点.(1)当l 与x 轴垂直时,求直线BM 的方程; (2)证明:ABM ABN ∠=∠.76.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标I 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 ∠=∠.77.(2018年全国普通高等学校招生统一考试理数(全国卷II ))设抛物线24C y x =:的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k >的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB =. (1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.78.(2018年全国卷Ⅰ文数高考试题)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB的中点为(1,)(0)M m m >. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:2FP FA FB =+.79.(2018年全国卷Ⅰ理数高考试题)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点,线段AB的中点为()()10M m m >,. (1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:FA ,FP ,FB 成等差数列,并求该数列的公差.80.(2017年全国卷文数高考试题)设A ,B 为曲线C :24x y =上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.81.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))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(–1,P 4(1C 上. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅰ)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.82.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷))设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C 22:12x y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .83.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标3卷))在直角坐标系xOy 中,曲线22y x mx =+-与x 轴交于A ,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC ⊥BC 的情况?说明理由;(2)证明过A ,B ,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.84.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标3卷))已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆. (1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点()4,2P -,求直线l 与圆M 的方程.85.(2016新课标全国卷Ⅰ文科)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :22(0)y px p =>于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连结ON 并延长交C 于点H .(Ⅰ)求OH ON;(Ⅰ)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由.86.(2016新课标全国卷Ⅰ)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C 1,直线l 交C 1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.87.(2016新课标全国卷)已知A 是椭圆E :22143x y +=的左顶点,斜率为()0k k >的直线交E 于A ,M两点,点N 在E 上,MA NA ⊥.(Ⅰ)当AM AN =时,求AMN 的面积(Ⅰ) 当2AM AN =2k <<.88.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷))已知椭圆E:2213x y t +=的焦点在x轴上,A 是E 的左顶点,斜率为k (k > 0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA . (Ⅰ)当t=4,AM AN =时,求△AMN 的面积; (Ⅰ)当2AM AN =时,求k 的取值范围.89.(2016年全国普通高等学校招生统一考试)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线12,l l 分别交C 于A B ,两点,交C 的准线于P Q ,两点. (Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明//AR FQ ; (Ⅰ)若PQF ∆的面积是ABF ∆的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.90.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;(2)若OM ON ⋅=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.91.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))在直角坐标系xoy 中,曲线C :y=24x与直线(),0y kx a a =+>交与M,N 两点,(Ⅰ)当k =0时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅰ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有∠OPM =∠OPN ?说明理由.92.(2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为2,点在C 上 (1)求C 的方程(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.93.(2015年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知椭圆222:9(0)C x y m m +=>,直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M . (Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅰ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率,若不能,说明理由.94.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ))已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积95.(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))已知点A (0,-2),椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)F 是椭圆E 的右焦点,直线AF O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的动直线l 与E 相交于P ,Q 两点.当△OPQ 的面积最大时,求l 的方程.96.(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅰ卷))设12,F F 分别是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率; (2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求,a b .97.(2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷))(本小题满分12分)已知圆()22:11M x y ++=,圆()22:19N 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 .(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅰ)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 . 98.(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷))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|.99.(2012年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(课标卷))设抛物线C :22x py =(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090BFD ∠=,ABD ∆的面积为p 的值及圆F 的方程;(Ⅰ)若A ,B ,F 三点在同一条直线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.100.(2012年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(课标卷))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90,BFD ABD ∠=︒△的面积为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.专题12 解析几何【2021年】1.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设B 是椭圆22:15x C y +=的上顶点,点P 在C 上,则PB 的最大值为( )A .52B C D .2【答案】A【分析】设点()00,P x y ,因为()0,1B ,220015x y +=,所以()()()222222200000001251511426444PB x y y y y y y ⎛⎫=+-=-+-=--+=-++ ⎪⎝⎭,而011y -≤≤,所以当014y =-时,PB 的最大值为52. 故选:A .2.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( )A .,12⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .0,2⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】C【分析】设()00,P x y ,由()0,B b ,因为2200221x y a b+=,222a b c =+,所以()()2223422222220000022221y c b b PB x y b a y b y a b b b c c ⎛⎫⎛⎫=+-=-+-=-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为0b y b -≤≤,当32b b c-≤-,即22b c ≥时,22max 4PB b =,即max 2PB b =,符合题意,由22b c ≥可得222a c ≥,即02e <≤; 当32b b c ->-,即22b c <时,42222max b PB a b c=++,即422224b a b b c ++≤,化简得,()2220c b -≤,显然该不等式不成立. 故选:C .3.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)点()3,0到双曲线221169x y -=的一条渐近线的距离为( ) A .95B .85C .65D .45【答案】A【分析】由题意可知,双曲线的渐近线方程为:220169x y -=,即340±=x y ,结合对称性,不妨考虑点()3,0到直线340x y +=的距离:95d ==.故选:A.4.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为( )A .13B .12C .9D .6【答案】C【分析】由题,229,4a b ==,则1226MF MF a +==,所以2121292MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤= ⎪⎝⎭(当且仅当123MF MF ==时,等号成立). 故选:C .二、多选题5.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知点P 在圆()()225516x y -+-=上,点()4,0A 、()0,2B ,则( )A .点P 到直线AB 的距离小于10B .点P 到直线AB 的距离大于2C .当PBA ∠最小时,PB =D .当PBA ∠最大时,PB =【答案】ACD【分析】圆()()225516x y -+-=的圆心为()5,5M ,半径为4,直线AB 的方程为142x y+=,即240x y +-=, 圆心M 到直线AB4==>,所以,点P 到直线AB的距离的最小值为425-<,最大值为4105+<,A 选项正确,B 选项错误; 如下图所示:当PBA ∠最大或最小时,PB 与圆M 相切,连接MP 、BM ,可知PM PB ⊥,BM ==4MP =,由勾股定理可得BP ==CD 选项正确.故选:ACD.三、填空题6.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________.【分析】由已知,3c =,所以双曲线的右焦点为(3,0),所以右焦点(3,0)到直线280x y +-===.7.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知双曲线22:1(0)x C y m m-=>0my +=,则C 的焦距为_________. 【答案】40my +=化简得y =,即b a =,同时平方得2223b a m=,又双曲线中22,1a m b ==,故231m m=,解得3,0m m ==(舍去),2223142c a b c =+=+=⇒=,故焦距24c = 故答案为:48.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知12,F F 为椭圆C :221164x y+=的两个焦点,P ,Q 为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQ F F =,则四边形12PFQF 的面积为________.【答案】8【分析】因为,P Q 为C 上关于坐标原点对称的两点, 且12||||PQ F F =,所以四边形12PFQF 为矩形,设12||,||PF m PF n ==,则228,48m n m n +=+=,所以22264()2482m n m mn n mn =+=++=+,8mn =,即四边形12PFQF 面积等于8.故答案为:8.9.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______.【答案】32x =-【分析】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ⅠP 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p , 因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =,(6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =- 故答案为:32x =-.四、解答题10.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足9PQ QF =,求直线OQ 斜率的最大值. 【答案】(1)24y x =;(2)最大值为13. 【分析】(1)抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程为2p x =-,由题意,该抛物线焦点到准线的距离为222p p p ⎛⎫--== ⎪⎝⎭, 所以该抛物线的方程为24y x =;(2)设()00,Q x y ,则()00999,9PQ QF x y ==--,。
专题 平面解析几何1.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y += C .22143x y +=D .22154x y += 【答案】B【解析】法一:如图,由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===, 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在1AF B △中,由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅.在12AF F △中,由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=,解得2n =.22224,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .法二:由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===, 由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在12AF F △和12BF F △中,由余弦定理得2221222144222cos 4422cos 9n n AF F n n n BF F n ⎧+-⋅⋅⋅∠=⎨+-⋅⋅⋅∠=⎩,又2121,AF F BF F ∠∠互补,2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=,两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,,得223611n n +=,解得2n =.22224,,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B . 【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.2.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p = A .2 B .3 C .4 D .8【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2p p p -=,解得8p =,故选D .【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.解答时,利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,从而解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,从而得到选D .3.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C的离心率为A BC .2D【答案】A【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,∴||2c OA =,,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, 又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a =∴==.e ∴=,故选A .【名师点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.解答本题时,准确画图,由图形对称性得出P 点坐标,代入圆的方程得到c 与a 的关系,可求双曲线的离心率.4.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为A BC .D .【答案】A【解析】由2,a b c ====,P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在b y x a =上,则P P b y x a =⋅==112224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A . 【名师点睛】本题考查以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.5.【2019年高考北京卷理数】已知椭圆2222 1x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,则A .a 2=2b 2B .3a 2=4b2C .a =2bD .3a =4b【答案】B【解析】椭圆的离心率2221,2c e c a b a ===-,化简得2234a b =, 故选B.【名师点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,属于容易题,注重基础知识、基本运算能力的考查.由题意利用离心率的定义和,,a b c 的关系可得满足题意的等式. 6.【2019年高考北京卷理数】数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C :221||x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ;③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是 A .① B .② C .①②D .①②③【答案】C 【解析】由221x y x y+=+得,221y x y x -=-,2222||3341,10,2443x x x y x ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭厔, 所以x 可取的整数有0,−1,1,从而曲线22:1C x y x y +=+恰好经过(0,1),(0,−1),(1,0),(1,1), (−1,0),(−1,1),共6个整点,结论①正确.由221x y x y +=+得,222212x y x y +++…,解得222x y +≤,所以曲线C 上任意一. 结论②正确.如图所示,易知()()()()0,1,1,0,1,1,,0,1A B C D -, 四边形ABCD 的面积13111122ABCD S =⨯⨯+⨯=四边形,很明显“心形”区域的面积大于2ABCD S 四边形,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.故选C.【名师点睛】本题考查曲线与方程、曲线的几何性质,基本不等式及其应用,属于难题,注重基础知识、基本运算能力及分析问题、解决问题的能力考查,渗透“美育思想”.将所给方程进行等价变形确定x 的范围可得整点坐标和个数,结合均值不等式可得曲线上的点到坐标原点距离的最值和范围,利用图形的对称性和整点的坐标可确定图形面积的范围.7.【2019年高考天津卷理数】已知抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,若l 与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且||4||A B O F =(O 为原点),则双曲线的离心率为A BC .2D 【答案】D【解析】抛物线24y x =的准线l 的方程为1x =-, 双曲线的渐近线方程为by x a=±, 则有(1,),(1,)b b A B a a ---,∴2b AB a =,24ba=,2b a =,∴c e a ===故选D.【名师点睛】本题考查抛物线和双曲线的性质以及离心率的求解,解题关键是求出AB 的长度.解答时,只需把4AB OF =用,,a b c 表示出来,即可根据双曲线离心率的定义求得离心率.8.【2019年高考浙江卷】渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是A .2B .1C D .2【答案】C【解析】因为双曲线的渐近线方程为0x y ±=,所以a b =,则c ==,所以双曲线的离心率ce a==故选C. 【名师点睛】本题根据双曲线的渐近线方程可求得a b =,进一步可得离心率,属于容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查.理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.9.【2019年高考浙江卷】已知圆C 的圆心坐标是(0,)m ,半径长是r .若直线230x y -+=与圆C 相切于点(2,1)A --,则m =___________,r =___________. 【答案】2-【解析】由题意可知11:1(2)22AC k AC y x =-⇒+=-+,把(0,)m代入直线AC 的方程得2m =-,此时||r AC ===【名师点睛】本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线AC 的斜率,进一步得到其方程,将(0,)m 代入后求得m ,计算得解.解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.10.【2019年高考浙江卷】已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是___________.【解析】方法1:如图,设F 1为椭圆右焦点.由题意可知||=|2OF OM |=c =,由中位线定理可得12||4PF OM ==,设(,)P x y ,可得22(2)16x y -+=,与方程22195x y +=联立,可解得321,22x x =-=(舍), 又点P 在椭圆上且在x轴的上方,求得32P ⎛- ⎝⎭,所以212PFk ==.方法2:(焦半径公式应用)由题意可知|2OF |=|OM |=c =, 由中位线定理可得12||4PF OM ==,即342p p a ex x -=⇒=-,从而可求得3,22P ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以212PFk ==.【名师点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、圆的方程与性质的应用,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用圆的方程表示,与椭圆方程联立可进一步求解.也可利用焦半径及三角形中位线定理解决,则更为简洁.11.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.【答案】(【解析】由已知可得2222236,20,16,4a b c a b c ==∴=-=∴=,11228MF F F c ∴===,∴24MF =.设点M 的坐标为()()0000,0,0x y x y >>,则121200142MF F S F F y y =⋅⋅=△,又12014,42MF F S y =⨯=∴=△,解得0y =,22013620x ∴+=,解得03x =(03x =-舍去),M \的坐标为(.【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.解答本题时,根据椭圆的定义分别求出12MF MF 、,设出M 的坐标,结合三角形面积可求出M 的坐标. 12.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB=,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.【答案】2【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22,2.BF OA BF OA =∥由120F B F B ⋅=,得121,,F B F B OA F A ⊥∴⊥∴1OB OF =,1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21πBOF AOB AOF ∠+∠+∠=,∴2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=又渐近线OB 的斜率为tan 60ba=︒=2c e a ====.【名师点睛】本题结合平面向量考查双曲线的渐近线和离心率,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养,采取几何法,利用数形结合思想解题.解答本题时,通过向量关系得到1F A AB =和1OA F A ⊥,从而可以得到1AOB AOF ∠=∠,再结合双曲线的渐近线可得21,BOF AOF ∠=∠进而得到2160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=从而由t a n 63ba=︒. 13.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 ▲ .【答案】y =【解析】由已知得222431b-=,解得b =b =因为0b >,所以b =因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.【名师点睛】双曲线的标准方程与几何性质,往往以小题的形式考查,其难度一般较小,是高考必得分题.双曲线渐近线与双曲线标准方程中的,a b 密切相关,事实上,标准方程中化1为0,即得渐近线方程.14.【2019年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线4(0)y x x x=+>上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是 ▲ . 【答案】4【解析】当直线x +y =0平移到与曲线4y x x=+相切位置时,切点Q 即为点P ,此时到直线x +y =0的距离最小. 由2411y x '=-=-,得)x x ==,y =Q , 则切点Q 到直线x +y =04=,故答案为4.【名师点睛】本题考查曲线上任意一点到已知直线的最小距离,渗透了直观想象和数学运算素养.采取导数法和公式法,利用数形结合和转化与化归思想解题. 15.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若3AP PB =,求|AB |. 【答案】(1)3728y x =-;(2【解析】设直线()()11223:,,,,2l y x t A x y B x y =+. (1)由题设得3,04F ⎛⎫⎪⎝⎭,故123||||2AF BF x x +=++,由题设可得1252x x +=.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得22912(1)40x t x t +-+=,则1212(1)9t x x -+=-. 从而12(1)592t --=,得78t =-. 所以l 的方程为3728y x =-. (2)由3AP PB =可得123y y =-.由2323y x t y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得2220y y t -+=. 所以122y y +=.从而2232y y -+=,故211,3y y =-=. 代入C 的方程得1213,3x x ==.故||AB =. 【名师点睛】本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及平面向量、弦长的求解方法,解题关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,利用根与系数的关系构造等量关系.16.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C 于P ,Q 两点,点P 在第一象限,PE ⊥x 轴,垂足为E ,连结QE 并延长交C 于点G .(i )证明:PQG △是直角三角形; (ii )求PQG △面积的最大值.【答案】(1)见解析;(2)169. 【解析】(1)由题设得1222y y x x ⋅=-+-,化简得221(||2)42x y x +=≠,所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点. (2)(i )设直线PQ 的斜率为k ,则其方程为(0)y kx k =>.由22142y kxx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩得x =记u =,则(,),(,),(,0)P u uk Q u uk E u --.于是直线QG 的斜率为2k ,方程为()2ky x u =-. 由22(),2142k y x u x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得 22222(2)280k x uk x k u +-+-=.①设(,)G G G x y ,则u -和G x 是方程①的解,故22(32)2G u k x k +=+,由此得322G uky k=+. 从而直线PG 的斜率为322212(32)2uk uk k u k kuk -+=-+-+.所以PQ PG ⊥,即PQG △是直角三角形.(ii )由(i)得||2PQ =||PG =,所以△PQG 的面积222218()18(1)||12(12)(2)12()k k k k S PQ PG k k k k++===++++‖. 设t =k +1k,则由k >0得t ≥2,当且仅当k =1时取等号. 因为2812tS t=+在[2,+∞)单调递减,所以当t =2,即k =1时,S 取得最大值,最大值为169. 因此,△PQG 面积的最大值为169. 【名师点睛】本题考查了求椭圆的标准方程,以及利用直线与椭圆的位置关系,判断三角形形状以及三角形面积最大值问题,考查了数学运算能力,考查了求函数最大值问题.17.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.【答案】(1)见详解;(2)3或【解析】(1)设()111,,,2D t A x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则2112x y =.由于y'x =,所以切线DA 的斜率为1x ,故11112y x x t+=- . 整理得112 2 +1=0. tx y -设()22,B x y ,同理可得222 2 +1=0tx y -.故直线AB 的方程为2210tx y -+=. 所以直线AB 过定点1(0,)2.(2)由(1)得直线AB 的方程为12y tx =+. 由2122y tx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,可得2210x tx --=. 于是()2121212122,1,121x x t x x y y t x x t +==-+=++=+,()212||21AB x t =-==+.设12,d d 分别为点D ,E到直线AB的距离,则12d d ==.因此,四边形ADBE 的面积()(2121||32S AB d d t =+=+设M 为线段AB 的中点,则21,2M t t ⎛⎫+⎪⎝⎭. 由于EM AB ⊥,而()2,2EM t t =-,AB 与向量(1, )t 平行,所以()220t t t +-=.解得t =0或1t =±.当t =0时,S =3;当1t =±时,S =因此,四边形ADBE 的面积为3或【名师点睛】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题,第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班地求解就可以,思路较为清晰,但计算量不小.18.【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【答案】(1)抛物线C 的方程为24x y =-,准线方程为1y =;(2)见解析.【解析】(1)由抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-,得2p =.所以抛物线C 的方程为24x y =-,其准线方程为1y =. (2)抛物线C 的焦点为(0,1)F -. 设直线l 的方程为1(0)y kx k =-≠.由21,4y kx x y=-⎧⎨=-⎩得2440x kx +-=. 设()()1122,,,M x y N x y ,则124x x =-. 直线OM 的方程为11y y x x =. 令1y =-,得点A 的横坐标11A x x y =-. 同理得点B 的横坐标22B x x y =-. 设点(0, )D n ,则1212,1,,1x x DA n DB n y y ⎛⎫⎛⎫=---=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 21212(1)x x DA DB n y y ⋅=++ 2122212(1)44x x n x x =++⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 21216(1)n x x =++ 24(1)n =-++.令0DA DB ⋅=,即24(1)0n -++=,则1n =或3n =-. 综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,3)-.【名师点睛】本题主要考查抛物线方程的求解与准线方程的确定,直线与抛物线的位置关系,圆的性质及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.【2019年高考天津卷理数】设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4(1)求椭圆的方程;(2)设点P在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M为直线PB与x轴的交点,点N在y轴的负半轴上.若||||ON OF=(O为原点),且OP MN⊥,求直线PB的斜率.【答案】(1)22154x y+=;(2)5或5-.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,24,5cba==,又222a b c=+,可得a=2,b=1c=.所以,椭圆的方程为22154x y+=.(2)由题意,设()()()0,,0P P p MP x y x M x≠,.设直线PB的斜率为()0k k≠,又()0,2B,则直线PB的方程为2y kx=+,与椭圆方程联立222,1,54y kxx y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得()2245200k x kx++=,可得22045Pkxk=-+,代入2y kx=+得2281045Pkyk-=+,进而直线OP的斜率24510Ppy kx k-=-.在2y kx=+中,令0y=,得2Mxk=-.由题意得()0,1N-,所以直线MN的斜率为2k-.由OP MN⊥,得2451102k kk-⎛⎫⋅-=-⎪-⎝⎭,化简得2245k=,从而5k=±所以,直线PB或.【名师点睛】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想解决问题的能力.20.【2019年高考江苏卷】如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a -+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1. 已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.【答案】(1)22143x y +=;(2)3(1,)2E --. 【解析】(1)设椭圆C 的焦距为2c .因为F 1(−1,0),F 2(1,0),所以F 1F 2=2,c =1.又因为DF 1=52,AF 2⊥x 轴,所以DF 232==, 因此2a =DF 1+DF 2=4,从而a =2. 由b 2=a 2−c 2,得b 2=3.因此,椭圆C 的标准方程为22143x y +=.(2)解法一:由(1)知,椭圆C :22143x y +=,a =2,因为AF 2⊥x 轴,所以点A 的横坐标为1.将x =1代入圆F 2的方程(x −1) 2+y 2=16,解得y =±4. 因为点A 在x 轴上方,所以A (1,4). 又F 1(−1,0),所以直线AF 1:y =2x +2.由22()22116y x x y =+-+=⎧⎨⎩,得256110x x +-=,解得1x =或115x =-. 将115x =-代入22y x =+,得 125y =-, 因此1112(,)55B --.又F 2(1,0),所以直线BF 2:3(1)4y x =-.由221433(1)4x y x y ⎧⎪⎪⎨⎪+=-⎩=⎪,得276130x x --=,解得1x =-或137x =. 又因为E 是线段BF 2与椭圆的交点,所以1x =-. 将1x =-代入3(1)4y x =-,得32y =-. 因此3(1,)2E --.解法二:由(1)知,椭圆C :22143x y +=.如图,连结EF 1.因为BF 2=2a ,EF 1+EF 2=2a ,所以EF 1=EB , 从而∠BF 1E =∠B .因为F 2A =F 2B ,所以∠A =∠B , 所以∠A =∠BF 1E ,从而EF 1∥F 2A .因为AF 2⊥x 轴,所以EF 1⊥x 轴.因为F 1(−1,0),由221431x x y ⎧⎪⎨+==-⎪⎩,得32y =±.又因为E 是线段BF 2与椭圆的交点,所以32y =-. 因此3(1,)2E --.【名师点睛】本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力. 21.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S . (1)求p 的值及抛物线的准线方程;(2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.【答案】(1)p =2,准线方程为x =−1;(2)最小值为1,此时G (2,0).【解析】(1)由题意得12p=,即p =2. 所以,抛物线的准线方程为x =−1.(2)设()()(),,,,,A A B B c c A x y B x y C x y,重心(),G G G x y .令2,0A y t t =≠,则2A x t =.由于直线AB 过F ,故直线AB 方程为2112t x y t-=+,代入24y x =,得 ()222140t y y t---=,故24B ty =-,即2B y t =-,所以212,B tt ⎛⎫- ⎪⎝⎭.又由于()()11,33G A B c G A B c x x x x y y y y =++=++及重心G 在x 轴上,故220c t y t -+=,得242211222,2,,03t t C t t G t t t ⎛⎫⎛⎫-+⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 所以,直线AC 方程为()222y t t x t -=-,得()21,0Q t -. 由于Q 在焦点F 的右侧,故22t >.从而4224221244242222211|2|||322221222211|||1||2|23A c t t t FG y t S t t t t t S t t QG y t t t t-+-⋅⋅--====--+--⋅--⋅-. 令22m t =-,则m >0,1221222134324S m S m m m m =-=-=+++++….当m =时,12S S取得最小值1G (2,0).【名师点睛】本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系等基础知识,同时考查运算求解能力和综合应用能力.。
专题11平面解析几何选择填空题历年考题细目表填空题2015 圆的方程2015年新课标1理科14填空题2011 椭圆2011年新课标1理科14填空题2010 圆的方程2010年新课标1理科15历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科10】已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.y2=1 B. 1C. 1 D. 12.【2018年新课标1理科08】设抛物线C:y2=4的焦点为F,过点(﹣2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则•()A.5 B.6 C.7 D.83.【2018年新课标1理科11】已知双曲线C:y2=1,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.B.3 C.2D.44.【2017年新课标1理科10】已知F为抛物线C:y2=4的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为()A.16 B.14 C.12 D.105.【2016年新课标1理科05】已知方程1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.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.【2016年新课标1理科10】以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2 B.4 C.6 D.87.【2015年新课标1理科05】已知M(0,y0)是双曲线C:1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若0,则y0的取值范围是()A.B.C.D.8.【2014年新课标1理科04】已知F为双曲线C:2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3 C.m D.3m9.【2014年新课标1理科10】已知抛物线C:y2=8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4,则|QF|=()A.B.3 C.D.210.【2013年新课标1理科04】已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y B.y C.y=±D.y11.【2013年新课标1理科10】已知椭圆E:的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,﹣1),则E的方程为()A.B.C.D.12.【2012年新课标1理科04】设F1、F2是椭圆E:1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为()A.B.C.D.13.【2012年新课标1理科08】等轴双曲线C的中心在原点,焦点在轴上,C与抛物线y2=16的准线交于点A和点B,|AB|=4,则C的实轴长为()A.B.C.4 D.814.【2011年新课标1理科07】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.315.【2010年新课标1理科12】已知双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,过P的直线l与E 相交于A,B两点,且AB的中点为N(﹣12,﹣15),则E的方程式为()A.B.C.D.16.【2019年新课标1理科16】已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点.若,•0,则C的离心率为.17.【2017年新课标1理科15】已知双曲线C:1(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.18.【2015年新课标1理科14】一个圆经过椭圆1的三个顶点.且圆心在轴的正半轴上.则该圆标准方程为.19.【2011年新课标1理科14】在平面直角坐标系Oy,椭圆C的中心为原点,焦点F1F2在轴上,离心率为.过F1的直线交于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程为.20.【2010年新课标1理科15】过点A(4,1)的圆C与直线﹣y=1相切于点B(2,1),则圆C的方程为.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:直线方程、圆的方程,直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线,曲线与方程等.历年考题主要以选择填空题型出现,重点考查的知识点为:直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等,预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等为重点较佳.最新高考模拟试题1.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,直线l 经过点F 且与双曲线的一条渐近线垂直,直线l 与双曲线的右支交于不同两点A ,B ,若3AF FB =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为( )AB .2C .3D2.双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点为(, 0)F c ,若a 、b 、c 成等比数列,则该双曲线的离率e =( )A .12+ B .12C .12D 13.已知,A B 为抛物线22(0)x py p =>上的两个动点,以AB 为直径的圆C 经过抛物线的焦点F ,且面积为2π,若过圆心C 作该抛物线准线l 的垂线CD ,垂足为D ,则||CD 的最大值为( )A .2B C .2D .124.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为F ,以OF 为直径的圆与双曲线C 的渐近线交于不同原点O 的A B ,两点,若四边形AOBF 的面积为()2212a b +,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .2y x =±B .y =C .y x =±D .2y x =±5.已知12F F 、分别是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点2F 与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点P ,若点P 在以线段12F F 为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )A .(B .)+∞C .()1,2D .()2,+∞6.过抛物线24y x =的焦点F 的直线交该抛物线于A 、B 两点,若|AF|=3,则|BF|=( ) A .2B .32C .1D .127.已知F 是抛物线()2:20C y px p =>的焦点,抛物线C 上动点A ,B 满足4AF FB =u u u r u u u r,若A ,B 的准线上的射影分别为M ,N 且MFN ∆的面积为5,则AB =( ) A .94B .134C .214D .2548.已知直线1y kx =-与抛物线28x y =相切,则双曲线2221x k y -=的离心率为( )A B CD 9.过点(2,1)P 作直线l 与圆22:240C x y x y a +--+=交于A ,B 两点,若P 为A ,B 中点,则直线l 的方程为( ) A .3y x =-+ B .23y x =- C .23y x =-+D .1y x =-10.设12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线右支上一点,若1290F PF ︒∠=,c=2,213PF F S ∆=,则双曲线的两条渐近线的夹角为( ) A .5π B .4π C .6π D .3π11.直线:2l x ay +=被圆224x y +=所截得的弦长为l 的斜率为( )A B .C D .12.已知双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>的右顶点A ,抛物线2:12C y ax =的焦点为F ,若在E 的渐近线上存在点P ,使得PA FP ⊥,则E 的离心率的取值范围是( )A .()1,2B .⎛ ⎝⎦C .()2,+∞D .⎫+∞⎪⎪⎣⎭13.已知椭圆C :2214x y +=上的三点A ,B ,C ,斜率为负数的直线BC 与y 轴交于M ,若原点O 是ABC ∆的重心,且BMA ∆与CMO ∆的面积之比为32,则直线BC 的斜率为( )A .24-B .14-C .3-D .3-14.如图,AB 是平面α的斜线段,A 为斜足,点C 满足sin sin (0)CAB CBA λλ∠=∠>,且在平面α内运动,则( )A .当1λ=时,点C 的轨迹是抛物线B .当1λ=时,点C 的轨迹是一条直线 C .当2λ=时,点C 的轨迹是椭圆D .当2λ=时,点C 的轨迹是双曲线抛物线15.已知抛物线2:4C y x =的焦点F 和准线l ,过点F 的直线交l 于点A ,与抛物线的一个交点为B ,且3FA FB =-u u u v u u u v,则||AB =( )A .23B .43C .323D .16316.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的左支于M ,N 两点,且线段AM 的垂直平分线经过点N ,则C 的离心率为( )A 2B 3C .43D .5317.已知抛物线C :22(0)x py p =>的焦点为F ,抛物线C 的准线与y 轴交于点A ,点()01,M y 在抛物线C 上,05||4y MF =,则tan FAM ∠=( )A .25B .52C .54D .4518.已知圆C :22430x y x +-+=,则圆C 关于直线4y x =--的对称圆的方程是( ) A .22(4)(6)1x y +++= B .22(6)(4)1x y +++= C .22(5)(7)1x y +++=D .22(7)(5)1x y +++=19.已知椭圆C :22221x y a b+=,()0a b >>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为椭圆上异于长轴端点的一点,12MF F ∆的内心为I ,直线MI 交x 轴于点E ,若2MI IE=,则椭圆C 的离心率是( )A B .12C D .1320.以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为( )A B 1-C D 21.已知椭圆C :2212x y +=,直线l :1y x =-与椭圆C 交于A ,B 两点,则过点A ,B 且与直线m :43x =相切的圆的方程为______. 22.已知点(3,3)P -,过点(3,0)M 作直线,与抛物线24y x =相交于A ,B 两点,设直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则12k k +=____.23.已知圆C :22(1)()16x y a -+-=,若直线20ax y +-=与圆C 相交于A ,B 两点,且CA CB ⊥,则实数a 的值为_______.24.如图是数学家Germinal Dandelin 用证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin 双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球1O ,球2O 的半径分别为3和1,球心距离128OO =,截面分别与球1O ,球2O 切于点E ,F ,(E ,F 是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.25.已知点()2,0A -、()02,B ,若点C 是圆222210x ax y a -++-=上的动点,ABC ∆面积的最小值为32,则a 的值为__________.26.椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,过2F 的直线交椭圆于A ,B两点,1ABF ∆的周长为8,则该椭圆的短轴长为__________.27.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A ,F 分别为椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点、右焦点,过坐标原点O 的直线交椭圆C 于P ,Q 两点,线段AP 的中点为M ,若Q ,F ,M 三点共线,则椭圆C 的离心率为______.28.已知点()0,1A ,抛物线()2:0C y ax a =>的焦点为F ,连接FA ,与抛物线C 相交于点M ,延长FA ,,与抛物线C 的准线相交于点N ,若:1:2FM MN =,则实数a 的值为______.29.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,左顶点为A ,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的右支于M ,N 两点,且线段AM 的垂直平分线经过点N ,则C 的离心率为_________.30.椭圆T :22221(0)x y a b a b+=>>的两个顶点(,0)A a ,(0,)B b ,过A ,B 分别作AB 的垂线交椭圆T 于D ,C (不同于顶点),若3BC AD =,则椭圆T 的离心率为_____.。
十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学专题01 集合1.(2019•全国1•理T1)已知集合M={x|-4<x<2},N={x|x2-x-6<0},则M∩N=( )A.{x|-4<x<3}B.{x|-4<x<-2}C.{x|-2<x<2}D.{x|2<x<3}【答案】C【解析】由题意得N={x|-2<x<3},则M∩N={x|-2<x<2},故选C.2.(2019•全国1•文T2)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩∁U A=( )A.{1,6}B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}【答案】C【解析】由已知得∁U A={1,6,7},∴B∩∁U A={6,7}.故选C.3.(2019•全国2•理T1)设集合A={x|x2-5x+6>0},B={x|x-1<0},则A∩B=( )A.(-∞,1)B.(-2,1)C.(-3,-1)D.(3,+∞)【答案】A【解析】由题意,得A={x|x<2,或x>3},B={x|x<1},所以A∩B={x|x<1},故选A.4.(2019•全国2•文T1)已知集合A={x|x>-1},B={x|x<2},则A∩B=( )A.(-1,+∞)B.(-∞,2)C.(-1,2)D.⌀【答案】C【解析】由题意,得A∩B=(-1,2),故选C.5.(2019•全国3•T1)已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2≤1},则A∩B=( )A.{-1,0,1}B.{0,1}C.{-1,1}D.{0,1,2}【答案】A【解析】A={-1,0,1,2},B={x|-1≤x≤1},则A∩B={-1,0,1}.故选A.6.(2019•北京•文T1)已知集合A={x|-1<x<2},B={x|x>1},则A∪B=( )A.(-1,1)B.(1,2)C.(-1,+∞)D.(1,+∞)【答案】C【解析】∵A={x|-1<x<2},B={x|x>1},∴A∪B=(-1,+∞),故选C.7.(2019•天津•T1)设集合A={-1,1,2,3,5},B={2,3,4},C={x∈R|1≤x<3},则(A∩C)∪B=( )A.{2}B.{2,3}C.{-1,2,3}D.{1,2,3,4}【答案】D【解析】A∩C={1,2},(A∩C)∪B={1,2,3,4},故选D.8.(2019•浙江•T1)已知全集U={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1},则(∁U A)∩B=( )A.{-1}B.{0,1}C.{-1,2,3}D.{-1,0,1,3}【答案】A【解析】∁U A={-1,3},则(∁U A)∩B={-1}.9.(2018•全国1•理T2)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}【答案】B【解析】A={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2}.10.(2018•全国1•文T1)已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=( )A.{0,2}B.{1,2}C.{0}D.{-2,-1,0,1,2}【答案】A【解析】由交集定义知A∩B={0,2}.11.(2018•全国2•文T2,)已知集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},则A∩B=( )A.{3}B.{5}C.{3,5}D.{1,2,3,4,5,7}【答案】C【解析】集合A、B的公共元素为3,5,故A∩B={3,5}.12.(2018•全国3•T1)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( )A.{0}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2}【答案】C【解析】由题意得A={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={1,2}.13.(2018•北京•T1)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=( )A.{0,1}B.{-1,0,1}C.{-2,0,1,2}D.{-1,0,1,2}【答案】A【解析】∵A={x|-2<x<2},B={-2,0,1,2},∴A∩B={0,1}.14.(2018•天津•理T1)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A.{x|0<x≤1}B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2}D.{x|0<x<2}【答案】B【解析】∁R B={x|x<1},A∩(∁R B)={x|0<x<1}.故选B.15.(2018•天津•文T1)设集合A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},C={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=( )A.{-1,1}B.{0,1}C.{-1,0,1}D.{2,3,4}【答案】C【解析】A∪B={-1,0,1,2,3,4}.又C={x∈R|-1≤x<2},∴(A∪B)∩C={-1,0,1}.16.(2018•浙江•T1)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=( )A.⌀B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}【答案】C【解析】∵A={1,3},U={1,2,3,4,5},∴∁U A={2,4,5},故选C.17.(2018•全国2•理T2,)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )A.9B.8C.5D.4【答案】A【解析】满足条件的元素有(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,1),(0,0),(0,-1),(1,-1),(1,0),(1,1),共9个。
专题12平面解析几何解答题历年考题细目表题型年份考点试题位置解答题2019 抛物线2019年新课标1理科19解答题2018 椭圆2018年新课标1理科19解答题2017 椭圆2017年新课标1理科20解答题2016 圆的方程2016年新课标1理科20解答题2015 抛物线2015年新课标1理科20解答题2014 椭圆2014年新课标1理科20解答题2013 圆的方程2013年新课标1理科20解答题2012 抛物线2012年新课标1理科20解答题2011 抛物线2011年新课标1理科20解答题2011 圆的方程2011年新课标1理科22解答题2010 椭圆2010年新课标1理科20历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科19】已知抛物线C:y2=3的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若3,求|AB|.【解答】解:(1)设直线l的方程为y(﹣t),将其代入抛物线y2=3得:2﹣(t+3)t2=0,设A(1,y1),B(2,y2),则1+22t,①,12=t2②,由抛物线的定义可得:|AF|+|BF|=1+2+p=2t4,解得t,直线l的方程为y.(2)若3,则y1=﹣3y2,∴(1﹣t)=﹣3(2﹣t),化简得1=﹣32+4t,③由①②③解得t=1,1=3,2,∴|AB|.2.【2018年新课标1理科19】设椭圆C:y2=1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与轴垂直时,求直线AM的方程;(2)设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB.【解答】解:(1)c1,∴F(1,0),∵l与轴垂直,∴=1,由,解得或,∴A(1.),或(1,),∴直线AM的方程为y,y,证明:(2)当l与轴重合时,∠OMA=∠OMB=0°,当l与轴垂直时,OM为AB的垂直平分线,∴∠OMA=∠OMB,当l与轴不重合也不垂直时,设l的方程为y=(﹣1),≠0,A(1,y1),B(2,y2),则1,2,直线MA,MB的斜率之和为MA,MB之和为MA+MB,由y1=1﹣,y2=2﹣得MA+MB,将y=(﹣1)代入y2=1可得(22+1)2﹣42+22﹣2=0,∴1+2,12,∴212﹣3(1+2)+4(43﹣4﹣123+83+4)=0从而MA+MB=0,故MA,MB的倾斜角互补,∴∠OMA=∠OMB,综上∠OMA=∠OMB.3.【2017年新课标1理科20】已知椭圆C:1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆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.【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,P3(﹣1,),P4(1,)两点必在椭圆C上,又P4的横坐标为1,∴椭圆必不过P1(1,1),∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,得:,解得a2=4,b2=1,∴椭圆C的方程为1.证明:(2)①当斜率不存在时,设l:=m,A(m,y A),B(m,﹣y A),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,∴1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l:y=+t,(t≠1),A(1,y1),B(2,y2),联立,整理,得(1+42)2+8t+4t2﹣4=0,,12,则1,又t≠1,∴t=﹣2﹣1,此时△=﹣64,存在,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=﹣2﹣1,当=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).4.【2016年新课标1理科20】设圆2+y2+2﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与轴不重合,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.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆2+y2+2﹣15=0即为(+1)2+y2=16,可得圆心A(﹣1,0),半径r=4,由BE∥AC,可得∠C=∠EBD,由AC=AD,可得∠D=∠C,即为∠D=∠EBD,即有EB=ED,则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4,故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且有2a=4,即a=2,c=1,b,则点E的轨迹方程为1(y≠0);(Ⅱ)椭圆C1:1,设直线l:=my+1,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(﹣1),由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,设M(1,y1),N(2,y2),可得y1+y2,y1y2,则|MN|•|y1﹣y2|••12•,A到PQ的距离为d,|PQ|=22,则四边形MPNQ面积为S|PQ|•|MN|••12•=24•24,当m=0时,S取得最小值12,又0,可得S<24•8,即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).5.【2015年新课标1理科20】在直角坐标系Oy中,曲线C:y与直线l:y=+a(a>0)交于M,N两点.(Ⅰ)当=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.(Ⅱ)y轴上是否存在点P,使得当变动时,总有∠OPM=∠OPN?(说明理由)【解答】解:(I)联立,不妨取M,N,由曲线C:y可得:y′,∴曲线C在M点处的切线斜率为,其切线方程为:y﹣a,化为.同理可得曲线C在点N处的切线方程为:.(II)存在符合条件的点(0,﹣a),下面给出证明:设P(0,b)满足∠OPM=∠OPN.M(1,y1),N(2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:1,2.联立,化为2﹣4﹣4a=0,∴1+2=4,12=﹣4a.∴1+2.当b=﹣a时,1+2=0,直线PM,PN的倾斜角互补,∴∠OPM=∠OPN.∴点P(0,﹣a)符合条件.6.【2014年新课标1理科20】已知点A(0,﹣2),椭圆E:1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,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.【解答】解:(Ⅰ)设F(c,0),由条件知,得又,所以a=2,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(Ⅱ)依题意当l⊥轴不合题意,故设直线l:y=﹣2,设P(1,y1),Q(2,y2)将y=﹣2代入,得(1+42)2﹣16+12=0,当△=16(42﹣3)>0,即时,从而又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积,设,则t>0,,当且仅当t=2,=±等号成立,且满足△>0,所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y﹣2或y﹣2.…7.【2013年新课标1理科20】已知圆M:(+1)2+y2=1,圆N:(﹣1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.【解答】解:(I)由圆M:(+1)2+y2=1,可知圆心M(﹣1,0);圆N:(﹣1)2+y2=9,圆心N(1,0),半径3.设动圆的半径为R,∵动圆P与圆M外切并与圆N内切,∴|PM|+|PN|=R+1+(3﹣R)=4,而|NM|=2,由椭圆的定义可知:动点P的轨迹是以M,N为焦点,4为长轴长的椭圆,∴a=2,c=1,b2=a2﹣c2=3.∴曲线C的方程为(≠﹣2).(II)设曲线C上任意一点P(,y),由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤3﹣1=2,所以R≤2,当且仅当⊙P的圆心为(2,0)R=2时,其半径最大,其方程为(﹣2)2+y2=4.①l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|.②若l的倾斜角不为90°,由于⊙M的半径1≠R,可知l与轴不平行,设l与轴的交点为Q,则,可得Q(﹣4,0),所以可设l:y=(+4),由l于M相切可得:,解得.当时,联立,得到72+8﹣8=0.∴,.∴|AB|由于对称性可知:当时,也有|AB|.综上可知:|AB|或.8.【2012年新课标1理科20】设抛物线C:2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,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,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.【解答】解:(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p点A到准线l的距离,∵△ABD的面积S△ABD,∴,解得p=2,所以F坐标为(0,1),∴圆F的方程为2+(y﹣1)2=8.(2)由题设,则,∵A,B,F三点在同一直线m上,又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称.由点A,B关于点F对称得:得:,直线,切点直线坐标原点到m,n距离的比值为.9.【2011年新课标1理科20】在平面直角坐标系Oy中,已知点A(0,﹣1),B点在直线y=﹣3上,M 点满足∥,•,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点处的切线,求O点到l距离的最小值.【解答】解:(Ⅰ)设M(,y),由已知得B(,﹣3),A(0,﹣1).所(﹣,﹣1﹣y),(0,﹣3﹣y),(,﹣2).再由题意可知()•0,即(﹣,﹣4﹣2y)•(,﹣2)=0.所以曲线C的方程式为y2.(Ⅱ)设P(0,y0)为曲线C:y2上一点,因为y′,所以l的斜率为0,因此直线l的方程为y﹣y00(﹣0),即0﹣2y+2y0﹣02=0.则o点到l的距离d.又y02,所以d2,所以02=0时取等号,所以O点到l距离的最小值为2.10.【2011年新课标1理科22】如图,D,E分别为△ABC的边AB,AC上的点,且不与△ABC的顶点重合.已知AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于的方程2﹣14+mn=0的两个根.(Ⅰ)证明:C,B,D,E四点共圆;(Ⅱ)若∠A=90°,且m=4,n=6,求C,B,D,E所在圆的半径.【解答】解:(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中,AD×AB=mn=AE×AC,即又∠DAE=∠CAB,从而△ADE∽△ACB因此∠ADE=∠ACB∴C,B,D,E四点共圆.(Ⅱ)m=4,n=6时,方程2﹣14+mn=0的两根为1=2,2=12.故AD=2,AB=12.取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH.∵C,B,D,E四点共圆,∴C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH.由于∠A=90°,故GH∥AB,HF∥AC.HF=AG=5,DF(12﹣2)=5.故C,B,D,E四点所在圆的半径为511.【2010年新课标1理科20】设F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,过F1斜率为1的直线ℓ与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(1)求E的离心率;(2)设点P(0,﹣1)满足|P A|=|PB|,求E的方程.【解答】解:(I)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得,l的方程为y=+c,其中.设A(1,y1),B(2,y2),则A、B两点坐标满足方程组化简的(a2+b2)2+2a2c+a2(c2﹣b2)=0则因为直线AB斜率为1,|AB||1﹣2|,得,故a2=2b2所以E的离心率(II)设AB的中点为N(0,y0),由(I)知,.由|P A|=|PB|,得PN=﹣1,即得c=3,从而故椭圆E的方程为.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:直线方程、圆的方程,直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线,曲线与方程等.历年考题主要以解答题题型出现,重点考查的知识点为:直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等,预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以知识点直线与圆、圆与圆的位置关系,椭圆、双曲线、抛物线及其性质,直线与圆锥曲线等为重点较佳.最新高考模拟试题1.已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>,椭圆22222:1(0)33x y C a b a b +=>>经过点22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆1C 的标准方程;(2)设点M 是椭圆1C 上的任意一点,射线MO 与椭圆2C 交于点N ,过点M 的直线l 与椭圆1C 有且只有一个公共点,直线l 与椭圆2C 交于,A B 两个相异点,证明:NAB △面积为定值.【答案】(1)22113y x +=; (2)见解析. 【解析】(1)解:因为1C, 所以22619b a=-,解得223a b =.①将点22⎛ ⎝⎭代入2222133x y a b +=,整理得2211144a b +=.② 联立①②,得21a =,213b =, 故椭圆1C 的标准方程为22113y x +=. (2)证明:①当直线l 的斜率不存在时,点M 为()1,0或()1,0-,由对称性不妨取()1,0M ,由(1)知椭圆2C 的方程为2213x y +=,所以有()N .将1x =代入椭圆2C的方程得y =,所以11122NAB S MN AB ∆=⋅==. ②当直线l 的斜率存在时,设其方程为y kx m =+, 将y kx m =+代入椭圆1C 的方程 得()222136310kxkmx m +++-=,由题意得()()()2226413310km k m∆=-+-=,整理得22313m k =+.将y kx m =+代入椭圆2C 的方程, 得()222136330kxkmx m +++-=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122613km x x k +=-+,21223313m x x k -=+,所以AB =2313k m==+. 设()00,M x y ,()33,N x y ,ON MO λ=u u u v u u u u v,则可得30x x λ=-,30y y λ=-.因为220022333113x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,所以2200222003113x y x y λ⎧+=⎪⎛⎫⎨+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得λ=λ=, 所以ON =u u u vu u u v,从而)1NM OM =. 又因为点O 到直线l的距离为d =所以点N到直线l 的距离为)11m d ⋅=所以()()221126131312231NABmk S d AB m k∆+=+⋅=+⋅⋅+ 62=+,综上,NAB ∆的面积为定值62+. 2.如图,在平面直角坐标系Oy 中,椭圆C :22221x y a b+=(a >b >0)经过点(0,3-),点F 是椭圆的右焦点,点F 到左顶点的距离和到右准线的距离相等.过点F 的直线l 交椭圆于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当MF =2FN 时,求直线l 的方程;(3)若直线l 上存在点P 满足PM·PN=PF 2,且点P 在椭圆外,证明:点P 在定直线上.【答案】(1)22143x y +=;(25250x y ±=;(3)见解析. 【解析】(1)设椭圆的截距为2c ,由题意,b 3,由点F 到左顶点的距离和到右准线的距离相等,得a+c =2a c c-,又a 2=b 2+c 2,联立解得a =2,c =1.∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=;(2)当直线l 与轴重合时,M (﹣2,0),N (2,0),此时MF =3NF ,不合题意; 当直线l 与轴不重合时,设直线l 的方程为=my+1,M (1,y 1),N (2,y 2),联立22my 1x y 143x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得(3m 2+4)y 2+6my ﹣9=0.△=36m 2+36(m 2+4)>0.122634m y y m +=-+ ①,1229y y 3m 4=-+②,由MF =2FN ,得y 1=﹣2y 2③, 联立①③得,1222126,3434m my y m m =-=++,代入②得,()22227293434m m m-=-++,解得m 5=±20y ±-=; (3)当直线l 的斜率为0时,则M (2,0),N (﹣2,0),设P (0,y 0), 则PM•PN=|(0﹣2)(0+2)|,∵点P 在椭圆外,∴0﹣2,0+2同号, 又()()()()2220000PF x 1,x 2x 2x 1=-∴-+=-,解得052x =. 当直线l 的斜率不为0时,由(2)知,1212226m 9y y ,y y 3m 43m 4+=-=-++,10200PM y ,PN y ,PF =-=-=.∵点P 在椭圆外,∴y 1﹣y 0,y 2﹣y 0同号,∴PM•PN=(1+m 2)(y 1﹣y 0)(y 2﹣y 0)=()()221201201my yy y y y ⎡⎤+-++⎣⎦()()2222002269113434m m y m y m m ⎛⎫=++-=+ ⎪++⎝⎭, 整理得032y m =,代入直线方程得052x =.∴点P 在定直线52x =上. 3.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点. (1)若直线l 过点F 且8AB =,求直线l 的方程;(2)已知点(2,0)E -,若直线l 不与坐标轴垂直,且AEO BEO ∠=∠,证明:直线l 过定点. 【答案】(1)1y x =-或1y x =-+;(2)(2,0). 【解析】解:(1)法一:焦点(1,0)F ,当直线l 斜率不存在时,方程为1x =,与抛物线的交点坐标分别为(1,2),(1,2)-, 此时4AB =,不符合题意,故直线的斜率存在.设直线l 方程为(1)=-y k x 与24y x =联立得()2222220k x k x k -+-=,当0k =时,方程只有一根,不符合题意,故0k ≠.()212222k x x k++=,抛物线的准线方程为1x =-,由抛物线的定义得()()12||||||11AB AF BF x x =+=+++()222228k k+=+=,解得1k =±,所以l 方程为1y x =-或1y x =-+.法二:焦点(1,0)F ,显然直线l 不垂直于x 轴,设直线l 方程为1x my =+,与24y x =联立得2440y my --=,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,124y y m +=,124y y =.||AB ==()241m ==+,由8AB =,解得1m =±, 所以l 方程为1y x =-或1y x =-+. (2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线l 方程为(0)x my b m =+≠与24y x =联立得:2440y my b --=,可得124y y m +=,124y y b =-. 由AEO BEO ∠=∠得EA EB k k =,即121222y yx x =-++. 整理得121122220y x y x y y +++=,即121122()2()20y my b y my b y y +++++=, 整理得12122(2)()0my y b y y +++=, 即84(2)0bm b m -++=,即2b =. 故直线l 方程为2x my =+过定点(2,0).4.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>,()2,0A 是长轴的一个端点,弦BC 过椭圆的中心O ,点C 在第一象限,且0AC BC ⋅=u u u r u u u r,||2||OC OB AB BC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r .(1)求椭圆的标准方程;(2)设P 、Q 为椭圆上不重合的两点且异于A 、B ,若PCQ ∠的平分线总是垂直于x 轴,问是否存在实数λ,使得PQ AB =λu u u r u u u r?若不存在,请说明理由;若存在,求λ取得最大值时的PQ 的长.【答案】(1) 223144x y += (2)【解析】(1)∵0AC BC ⋅=u u u r u u u r,∴90ACB ∠=︒,∵||2||OC OB AB BC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r.即||2||BC AC =u u u r u u u r ,∴AOC △是等腰直角三角形, ∵()2,0A ,∴()1,1C , 而点C 在椭圆上,∴22111a b +=,2a =,∴243b =, ∴所求椭圆方程为223144x y +=.(2)对于椭圆上两点P ,Q , ∵PCQ ∠的平分线总是垂直于x 轴, ∴PC 与CQ 所在直线关于1x =对称,PC k k =,则CQ k k =-,∵()1,1C ,∴PC 的直线方程为()11y k x =-+,①QC 的直线方程为()11y k x =--+,②将①代入223144x y +=,得()()22213613610k x k k x k k +--+--=,③∵()1,1C 在椭圆上,∴1x =是方程③的一个根,∴2236113P k k x k--=+, 以k -替换k ,得到2236131Q k k x k +-=+. ∴()213P Q PQ P Qk x x kk x x +-==-, ∵90ACB ∠=o ,()2,0A ,()1,1C ,弦BC 过椭圆的中心O ,∴()2,0A ,()1,1B --,∴13AB k =, ∴PQ AB k k =,∴PQ AB ∥,∴存在实数λ,使得PQ AB =λu u u r u u u r,||PQ =u u ur =≤ 当2219k k =时,即3k =±时取等号,max ||PQ =u u u r又||AB =u u u rmaxλ==,∴λ取得最大值时的PQ5.已知抛物线216y x =,过抛物线焦点F 的直线l 分别交抛物线与圆22(4)16x y -+=于,,,A C D B (自上而下顺次)四点.(1)求证:||||AC BD ⋅为定值; (2)求||||AB AF ⋅的最小值. 【答案】(1)见证明;(2)108 【解析】(1)有题意可知,(4,0)F可设直线l 的方程为4x my =+,1122(,),(,)A x y B x y联立直线和抛物线方程2164y x x my ⎧=⎨=+⎩,消x 可得216640y my --=,所以1216y y m +=,1264y y =-, 由抛物线的定义可知,112||4,||42pAF x x BF x =+=+=+, 又||||4,||||4AC AF BD BF =-=-,所以2221212264||||(||4)(||4)16161616y y AC BD AF BF x x ⋅=--==⋅==,所以||||AC BD ⋅为定值16.(2)由(1)可知,12||||||8AB AF BF x x =+=++,1||4AF x =+,212111212||||(8)(4)12432AB AF x x x x x x x x ⋅=+++=++++,由1216x x =,可得2116x x =, 所以211164||||1248AB AF x x x ⋅=+++(其中1>0x ), 令264()1248f x x x x =+++,222642(2)(4)()212x x f x x x x-+'=+-=, 当(0,2)x ∈时,()0f x '<,函数单调递减,当(2,)x ∈+∞时,()0f x '>,函数单调递增, 所以()(2)108f x f ≥=. 所以||||AB AF ⋅的最小值为108.6.已知O 为坐标原点,点()()2,02,0A B -,,()01AC AD CB CD λλ===<<u u u r u u u r,过点B 作AC的平行线交AD 于点E .设点E 的轨迹为τ. (Ⅰ)求曲线τ的方程;(Ⅱ)已知直线l 与圆22:1O x y +=相切于点M ,且与曲线τ相交于P ,Q 两点,PQ 的中点为N ,求三角形MON 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)()22105x y y +=≠;. 【解析】(Ⅰ)因为,AD AC EB AC =∥, 故EBD ACD ADC ∠=∠=∠, 所以EB ED =,故EA EB EA ED AD +=+==由题设得()()2,02,04A B AB -=,,,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为:()22105x y y +=≠.(Ⅱ)由题意,直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y kx m =+, 因为直线l 与圆O 相切,1=,∴221m k =+,由221,5,x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得()2221510550k x kmx m +++-=. 设()()1122,,,P x y Q x y ,由韦达定理知:()1212122210221515km mx x y y k x x m k k +=-+=++=++,. 所以PQ 中点N 的坐标为225,1515kmm k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭,所以弦PQ 的垂直平分线方程为22151515m km y x k k k ⎛⎫-=-+ ⎪++⎝⎭,即 24015kmx ky k ++=+.所以MN =将m =MN =得2441155||||k MN k k k ====++…k =即m =取等号).所以三角形MON的面积为11122S OM MN =⨯⨯⨯≤,综上所述,三角形MON. 7.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>F 是椭圆C 的一个焦点.点(02)M ,,直线MF 的斜率为3. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过点M 的直线l 与椭圆C 交于A B ,两点,线段AB 的中点为N ,且AB MN =.求l 的方程.【答案】(1)22182x y +=;(2)22y x =±+【解析】(1)由题意,可得223cac⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩,则222=2b a c =-, 故椭圆C 的方程为22182x y +=.(2)当l 的斜率不存在时,=2AB MN AB MN ≠=,,,不合题意,故l 的斜率存在. 设l 的方程为2y kx =+,联立221822x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得22(14)1680k x kx +++=, 设1122(()A x y B x y ,),,,则12122216k 8,14k 14kx x x x +=-=++, ()222(16)3214128320k k k ∆=-+=->即214k >,设00()N x y ,,则12028214x x kx k+==-+,120||||,0AB MN x =-=-Q0x =,即28||14k k =+整理得21124k =>.故k =,l 的方程为22y x =±+.8.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>过点(,右焦点F 是抛物线28y x =的焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知动直线l 过右焦点F ,且与椭圆C 分别交于M ,N 两点.试问x 轴上是否存在定点Q ,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立?若存在求出点Q 的坐标若不存在,说明理由.【答案】(1) 2211612x y += (2)见解析【解析】(1)因为椭圆C 过点,所以221231a b+=, 又抛物线的焦点为()2,0,所以2c =. 所以2212314a a +=-,解得23a =(舍去)或216a =. 所以椭圆C 的方程为2211612x y +=.(2)假设在x 轴上存在定点(,0)Q m ,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r. ①当直线l 的斜率不存在时,则(2,3)M ,(2,3)N -,(2,3)QM m =-u u u u r ,(2,3)QN m =--u u u r,由2135(2)916QM QN m ⋅=--=-u u u u r u u u r ,解得54m =或114m =;②当直线l 的斜率为0时,则(4,0)M -,(4,0)N ,(4,0)QM m =--u u u u r,(4,0)QN m =-u u u r,由21351616QM QN m ⋅=-=-u u u u r u u u r ,解得114m =-或114m =.由①②可得114m =,即点Q 的坐标为11,04⎛⎫⎪⎝⎭. 下面证明当114m =时,13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立.当直线l 的斜率不存在或斜率为0时,由①②知结论成立.当直线l 的斜率存在且不为0时,设其方程为(2)(0)y k x k =-≠,()11,M x y ,()22,N x y .直线与椭圆联立得()()222234161630kxk x k +-+-=,直线经过椭圆内一点,一定与椭圆有两个交点,且21221643k x x k +=+,()212216343k x x k -=+. ()()()222121212122224y y k x k x k x x k x x k =-•-=-++,所以()1122121212111111121,,44416QM QN x y x y x x x x y y ⎛⎫⎛⎫•=-•-=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r ()()()()222222221212221631112111161211241244164344316k k k x x k x x k k k k k k -⎛⎫⎛⎫=+-++++=+-+++= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭13516-恒成立 综上所述,在x 轴上存在点11,04Q ⎛⎫⎪⎝⎭,使得13516QM QN ⋅=-u u u u r u u u r 恒成立. 9.关于椭圆的切线由下列结论:若11(,)P x y 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的一点,则过点P 的椭圆的切线方程为11221x x y y a b +=.已知椭圆22:143x y C +=.(1)利用上述结论,求过椭圆C 上的点(1,)(0)P n n >的切线方程;(2)若M 是直线4x =上任一点,过点M 作椭圆C 的两条切线MA ,MB (A ,B 为切点),设椭圆的右焦点为F ,求证:MF AB ⊥.【答案】(1)240x y +-=(2)见证明 【解析】(1)由题意,将1x =代入椭圆方程22:143x y C +=,得32y =,所以3(1,)2P , 所以过椭圆C 上的点3(1,)2P 的切线方程为32143yx +=,即240x y +-=.(2)设(4,)M t ,11(,)A x y ,22(,)B x y ,则过A ,B 两点的椭圆C 的切线MA ,MB 的方程分别为11143x x y y +=,22143x x y y+=, 因为(4,)M t 在两条切线上,114143x y t ⨯∴+=,224143x y t⨯+=, 所以A ,B 两点均在直线4143x yt +=上,即直线AB 的方程为13tyx +=,当0t ≠时,3AB k t=-, 又(1,0)F ,0413MFt t k -==-,313AB MF t k k t ⋅=-⨯=-,所以MF AB ⊥, 若0t =,点(4,0)M 在x 轴上,A ,B 两点关于x 轴对称,显然MF AB ⊥.10.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12F F ,,离心率为12,P 为椭圆上一动点(异于左右顶点),若12AF F △(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 过点1F 交椭圆C 于,A B 两点,问在x 轴上是否存在一点Q ,使得QA QB ⋅u u u r u u u r为定值?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22143x y +=(2)见解析【解析】(1)由题意,当P 在上或下顶点时,12PF F ∆的面积取值最大值,即最大值为bc = 又12c a =,且222a c b =+,解得24a =,23b =, 故椭圆C 的方程为22143x y +=.(2)易知()11,0F -,设直线l 的方程为1x my =-,()()()11220,,,,,0A x y B x y Q x , 联立方程组221431x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,整理得22(34)690m y my +--=, 则122634my y m +=+,122934y y m =-+, ()()()()10120200212,,y QA QB x x y x x y x x x x y y ⋅=-⋅-=--+u u u r u u u r()212001212x x x x x x y y =+-++,∵111x my =-,221x my =-,∴()()()2212121212215111134m x x my my m y y m y y m =--=+-+=-+,()()()212122226112234m x x my my m y y m +=-+-=+-=-+, ∴222000222156912343434m m QA QB x x x m m m ⋅=-+-+-+++u u u r u u u r 2202281253434m x x m m +=+-++()222000231248534x m x x m -++-=+, 要使QA QB ⋅u u u r u u u r 为定值,则2200031248534x x x -+-=,解得0118x =-, 所以在x 轴上存在点11,08Q ⎛⎫-⎪⎝⎭,使得QA QB ⋅u u u r u u u r 为定值. 11.已知点()1,0F ,直线:1l x =-,P 为平面上的动点,过点P 作直线的垂线,垂足为Q ,且QP QF FP FQ ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设直线y kx b =+与轨迹C 交于两点,()11,A x y 、()22,B x y ,且12y y a -= (0a >,且a 为常数),过弦AB 的中点M 作平行于x 轴的直线交轨迹C 于点D ,连接AD 、BD .试判断ABD ∆的面积是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由 【答案】(1) 24y x = (2)见解析 【解析】(1)设(,)P x y ,则(1,)Q y -,QP QF FP FQ •=•u u u r u u u r u u u r u u u r Q ,(1,0)(2,)(1,)(2,)x y x y y ∴+•-=-•-,即22(1)2(1)x x y +=--+,即24y x =, 所以动点P 的轨迹的方程24y x =.(2)联立方程组2,4,y kx b y x =+⎧⎨=⎩消去x ,得2440ky y b -+=,依题意,0k ≠,且124y y k+=,124b y y k =,由12y y a -=得()2212124y y y y a +-=, 即221616b a k k-=, 整理得:221616kb a k -=,所以2216(1)a k kb =-,① 因为AB 的中点222,bk M k k -⎛⎫⎪⎝⎭,所以点212,D k k ⎛⎫⎪⎝⎭,依题意, 122111||22BD bkS DM y y a k ∆∆-=-=, 由方程2440ky y b -+=中的判别式16160kb ∆=->,得10kb ->,所以2112ABD bkS a k∆-=••, 由①知22116a k kb -=,所以23121632MBDa a S a ∆=••=,又a 为常数,故ABD S ∆的面积为定值. 12.已知点P 在抛物线()220C x py p =:>上,且点P 的横坐标为2,以P 为圆心,PO 为半径的圆(O 为原点),与抛物线C 的准线交于M ,N 两点,且2MN =. (1)求抛物线C 的方程;(2)若抛物线的准线与y 轴的交点为H .过抛物线焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B ,且AB HB ⊥,求AF BF -的值. 【答案】(1) 24x y = (2)4 【解析】(1)将点P 横坐标2P x =代入22x py =中,求得2P y p=, ∴P (2,2p),2244OP p =+,点P 到准线的距离为22p d p =+,∴222||||2MN OP d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,∴22222212p p p ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得24p =,∴2p =,∴抛物线C 的方程为:24x y =;(2)抛物线24x y =的焦点为F (0,1),准线方程为1y =-,()01H -,; 设()()1122A x y B x y ,,,, 直线AB 的方程为1y kx =+,代入抛物线方程可得2440x kx --=,∴121244x x k x x +==-,,…① 由AB HB ⊥,可得1AB HB k k ⋅=-, 又111AB AF y k k x -==,221HB y k x +=, ∴1212111y y x x -+⋅=-, ∴()()1212110y y x x -++=,即2212121111044x x x x ⎛⎫⎛⎫-++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ∴()22221212121110164x x x x x x +--+=,…② 把①代入②得,221216x x -=,则()22121211||||1116444AF BF y y x x -=+--=-=⨯=. 13.已知抛物线方程24y x =,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义()PFd P FQ=. (1)当8(1)3P --,时,求()d P ;(2)证明存在常数a ,使得2()d P PF a =+.(3)123,,P P P 为抛物线准线上三点,且1223PP P P =,判断13()()d P d P +与22()d P 的关系. 【答案】(1)83;(2)证明见解析;(3)()()()1322d P d P d P +>. 【解析】 (1)因为8443(1)233PFk y x ==⇒=-. 联立方程24(1)1344Q y x x y x ⎧=-⎪⇒=⎨⎪=⎩, 则1083()534PF d P QF ⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩. (2)当()1,0P -,易得2()2a d P PF =-=, 不妨设()1,P P y -,0P y >, 直线:1PF x my =+,则2P my =-,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,2440y my --=,2Q y m ==+2()||2P P Q y d P PF y m -==2=-+=.(3)设()()()1122331,,1,,1,P y P y P y ---,则()()()13224d P d P d P +-⎡⎤⎣⎦1322PF P F P F =+-2221324424y y y =+++222131344242y y y y +⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭()22213134416y y y y =++++因为(()222213134416y y y y ⎡⎤++-++⎣⎦22131224428y y y y =++-,又因()()()()2222213131313444480yy y y y y y y ++-+=+->,所以()()()1322d P d P d P +>.14.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F 到准线距离为2. (1)若点(1,1)E ,且点P 在抛物线C 上,求||||PE PF +的最小值;(2)若过点(0,)N b 的直线l 与圆22:(2)4M x y +-=相切,且与抛物线C 有两个不同交点,A B ,求AOB ∆的面积.【答案】(1)2(2) 2ABC S b ∆=【解析】解:(1)根据题意可知2p =所以抛物线方程为24x y =则抛物线C 焦点为(0,1)F ,准线为1y =-; 记点,P E 到抛物线C 准线的距离分别为12,d d ,故12||||||2PE PF PE d d +=+≥=,等号成立当且仅当PE 垂直于准线, 故||||PE PF +的最小值为2 (2)设()11,A x y ,()22,B x y由题意知,直线l 斜率存在,设直线l 的方程为:y kx b =+ 将y kx b =+与24x y =联立得2440x kx b --=, 由韦达定理得12124,4x x k x x b +==-, 由()0,2M 到直线l的距离为12d ==得:2244b b k -=,又||AB ==点O 到直线l 的距离为2d =所以2|ABC S b b ∆=== 15.已知曲线C 上的任意一点到直线l :=12的距离与到点F (102,)的距离相等. (1)求曲线C 的方程;(2)若过P (1,0)的直线与曲线C 相交于A ,B 两点,Q (1,0)为定点,设直线AQ 的斜率为1,直线BQ 的斜率为2,直线AB 的斜率为,证明:22212112k k k +-为定值. 【答案】(1)y 2=2;(2)见解析 【解析】(1)由条件可知,此曲线是焦点为F 的抛物线,p 122=,p=1. ∴抛物线的方程为y 2=2;(2)根据已知,设直线AB 的方程为y=(1)(≠0), 由()2y k x 1y 2x ⎧=-⎨=⎩,可得y 22y2=0.设A (211y y 2,),B (222y y 2,),则122y y k +=,y 1y 2=2. ∵1112211y 2y k y y 212==++,2222222y 2y k y y 212==++. ∴22221222221212(y 2)(y 2)11k k 4y 4y +++=+=22222212212212(y 2)y (y 2)y 4y y +++ =()42422222122112122212y y y y 8y y 4y y 4y y ++++=()2221212128y y 32(y y )2y y 4162+++-+= =22482k 42k+=+.∴222121124k k k +-=.。