2018届高考数学二轮大题专项解析几何综合问题检测专题卷文(全国通用)
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2018年高考数学(文)二轮复习讲练测总分 _______ 时间 _______ 班级 _______ 学号 _______ 得分_______一、选择题(12*5=60分)1.“直线1y kx =+与圆()2221x y -+=相切”是“43k =-”的( ) A. 充要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件 【答案】C2.【2018届安徽省六安市第一中学高三上学期第五次月考】设m R ∈,则“0m = ”是“直线()()1:1110l m x m y ++--=与直线()()2:12140l m x m y -+++=垂直”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】由直线12l l 与垂直可得()()()()111210m m m m +-+-+=,解得01m m ==或.所以“0m = ”是“直线()()1:1110l m x m y ++--=与直线()()2:12140l m x m y -+++=垂直”的充分不必要条件.选A .3.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线为y =,则该双曲线的离心率等于【答案】C4.已知双曲线C : 2219x y a -= (a>0)与双曲线221412x y -=有相同的离心率,则实数a 的值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 92a a+=,解得a =3. 5.已知圆22:20M x y ay +-=(0a >)截直线0x y +=所得弦长是22a 的值为26 D. 3 【答案】B【解析】圆M : ()222x y a a +-= ,圆心为()0,a ,半径为a ,圆心到直线0x y +=2a =,半,根据圆的弦长公式可知2221242a a a +=⇒=, 0,2a a >∴=,选B. 6.已知点M 是抛物线2:2(0)C y px p =>上一点, F 为C 的焦点, MF 的中点坐标是()2,2,则p 的值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】D【解析】,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,又中点()2,2,所以4,42p M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以16242p p ⎛⎫=-⎪⎝⎭,得4p =.故选D. 7.【2018届辽宁省丹东市五校协作体高三上学期联考】已知双曲线22221x y a b -=(0,0a b >>)的一条渐近线被圆22650x y x +-+=截得的弦长为2,则该双曲线的离心率为A. 235262【答案】D点睛:双曲线几何性质是高考考查的热点,其中离心率是双曲线的重要性质,求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量,,a b c 的方程或不等式,利用222b c a =-和e=ca转化为关于e 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.8.设斜率为22的直线l 与椭圆22221x y a b+=(0a b >>)交于不同的两点,且这两个交点在x 轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为( )1213【答案】C【解析】由题意, 222b ac =,得)222ac a c =-2220e e +=,所以22e =,故选C.9.【2018届吉林省普通中学高三第二次调研】已知F 为抛物线2y x =的焦点,点,A B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,而且·6OAOB =(O 为坐标原点),若ABO ∆与AFO ∆的面积分别为1S 和2S ,则124S S +最小值是A.2 B. 6 C. 132D. 43【答案】B故选B.点睛:圆锥曲线中最值与范围问题的常见求法(1)几何法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;(2)代数法:若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用判别式来构造不等关系,从而确定参数的取值范围;②利用隐含或已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数的值域的求法,确定参数的取值范围.10.已知双曲线22221(00)x ya ba b-=>>,的左右焦点分别为12,F F,以2OF为直径作圆C,再以1CF为直径作圆E ,两圆的交点恰好在已知的双曲线上,则该双曲线的离心率为( )【答案】D【解析】11.【2018届湖北省襄阳市高三1月调研】设双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为e ,过F 2的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则2e =( )A. 3+522-122+422- 【答案】B【解析】设2AF x =,则12AF x a =+,所以22BF a =,也就是14BF a =,故2224164242cos 4c a a a a π=+-⨯⨯⨯,因此2425c a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .12.【2018届湖南省长郡中学高三月考(五)】已知1F , 2F 是椭圆和双曲线的公共焦点, p 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,设椭圆和双曲线的离心率分别为1e , 2e ,则1e , 2e 的关系为( )A. 1213e e =B. 2212143e e += C. 2211134e e += D. 221134e e +=【答案】C二、填空题(4*5=20分)13.【2018届天津市第一中学高三上学期第二次月考】圆心在直线4y x =-,且与直线10x y +-=相切于点()32P -,的圆的标准方程为__________.【答案】()()22148x y -++= 【解析】∵圆心在直线y=﹣4x 上,设圆心C 为(a ,﹣4a ),圆与直线x+y ﹣1=0相切于点P (3,﹣2), 则k PC =423a a--=1,∴a=1.即圆心为(1,﹣4).,∴圆的标准方程为(x ﹣1)2+(y+4)=8.故答案为:(x ﹣1)2+(y+4)=8.14.【2018届吉林省实验中学高三上学期第五次月考(一模)】若双曲线2212516x y -= 的左、右焦点分别为12,F F ,点P 在双曲线上,且13PF =,则2PF 等于__________. 【答案】13 【解析】1222210,31013PF PF a PF PF -==∴-=∴= 或7- (舍).15.【2018届内蒙古集宁第一中学高三上学期第二次月考】已知双曲线S与椭圆221934x y +=的焦点相同,如果34y x =是双曲线S的一条渐近线,那么双曲线S的方程为_______________. 【答案】221916y x -=∴双曲线S的方程为221916y x -=. 故答案为221916y x -=16.【2018届甘肃省张掖市高三第一次检测】已知抛物线22,,y x A B =是抛物线上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点()00P x ,则0x 的取值范围是__________.(用区间表示) 【答案】()1,+∞【解析】设,A B 的坐标分别为()11,x y 和()22,x y ,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交点()0,0,P x AB ∴不平行于y 轴,即12x x ≠,又PA PB =,即()()2222101202x x y x x y -+=-+,得()()2212120212,,x x x x x y y A B -+-=-是抛物线上的两点, 2211222,2y x y x ∴==,代入上式,得12012121,0,0,2x x x x x x x +=+≥≥≠, 120x x ∴+>,即01x >,故答案为()1,+∞.三、解答题(共6道小题,共70分)17. 【2018届甘肃省张掖市高三第一次检测】设直线l 的方程为()25x m y =++,该直线交抛物线2:4C y x =于,P Q 两个不同的点.(1)若点()5,2A -为线段PQ 的中点,求直线l 的方程; (2)证明:以线段PQ 为直径的圆M 恒过点()1,2B . 【答案】(1)30x y +-=(2)见解析18.【2018届湖南省长郡中学高三月考试题(五)】已知O 为坐标原点, ()11,M x y , ()22,N x y 是椭圆22193x y +=上的点,且121230x x y y +=,设动点P 满足3OP OM ON =+. (Ⅰ)求动点P 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)若直线():0l y x m m =+≠与曲线C 交于,A B 两点,求三角形OAB 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)22390x y +=;(Ⅱ)153【解析】试题分析:(Ⅰ)设点(),P x y , ()11,M x y , ()22,N x y ,结合3OP OM ON =+整理变形可得动点P 的轨迹C 的方程为22390x y +=.(Ⅱ)联立直线与椭圆方程可得22463900x mx m ++-=,理由弦长公式有()2121AB k x=+-=O 到直线:0AB x y m -+=的距离d =,据此可得面积函数:ABCS ∆=≤22360332m m -+=OAB 面积的最大值为试题解析:∴()223644390m m ∆=-⨯⨯- ()2121200m =->,又∵0m ≠,得20120m <<,3432mx x +=-, 2343904m x x -=, ∴12AB x =-=2229390324180442m m m ⎛⎫-⨯-⨯=-⎪⎝⎭,∵点O 到直线:0AB x y m -+=的距离d =,∴122ABCm S ∆==≤22360332m m -+=260m =时等号成立,满足(*)∴三角形OAB 面积的最大值为19.【2018届甘肃省张掖市高三第一次检测】已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,上顶点为M ,若直线1MF 的斜率为1,且与椭圆的另一个交点为2,N F MN ∆的周长为42(1)求椭圆的标准方程;(2)过点1F 的直线l (直线l 的斜率不为1)与椭圆交于,P Q 两点,点P 在点Q 的上方,若1123F NQ F MP S S ∆∆= ,求直线l 的斜率.【答案】(1)2212x y +=;(2)11.因为1123F NQ F MP S S ∆∆=,即111111121sin sin 232NF QF QF N MF PF PF M ⎛⎫∠=⋅∠ ⎪⎝⎭,【方法点晴】本题主要考查待定系数求椭圆方程以及直线与椭圆的位置关系和数量积公式,属于难题.用待定系数法求椭圆方程的一般步骤;①作判断:根据条件判断椭圆的焦点在x 轴上,还是在y 轴上,还是两个坐标轴都有可能;②设方程:根据上述判断设方程()222210x y a b a b +=>>或22221x y b a+= ()0a b >>;③找关系:根据已知条件,建立关于a 、b 、c 的方程组;④得方程:解方程组,将解代入所设方程,即为所求.20.【2018届吉林省普通中学高三第二次调研】设椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离2,已知A 是抛物线22:2(0)C y px p =>的焦点. (1)求椭圆1C 的方程和抛物线2C 的方程;(2)若抛物线2C 的准线l 上两点,P Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D ,若APD ∆的面积为3,求直线AP 的方程. 【答案】(1)2221x y += , 24y x =(2)见解析(2)设直线AP 方程为()10x my m =+≠,与直线l 的方程1x =-联立 可得点221,,1,P Q m m ⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 联立AP 跟椭圆方程2221{ 1x y x my +==+消去x ,整理得()22220m y my ++=,解得12220,2my y m -==+,可得22222,22m m B m m ⎛⎫-+- ⎪++⎝⎭∵21,Q m ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴22222212212BQm m m m k m mm --++==--+++,则直线BQ 方程()2211m y x m m +-=-+,令0y =,解得2211m x m -=+,即221,01m D m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭∴有2211222121m 3APDm Sm ⎛⎫-=-= ⎪+⎝⎭,整理得260m -+=,解得2m m ==±∴直线AP 的方程为:10,10,220,220x x x x -=--=+-=-= .21.【2018届江苏省泰州中学高三12月月考】已知椭圆的中心为坐标原点O ,椭圆短轴长为2,动点()2M t ,(0t >)在椭圆的准线上. (1)求椭圆的标准方程;(2)求以OM 为直径且被直线3450x y --=截得的弦长为2的圆的方程;(3)设F 是椭圆的右焦点,过点F 作OM 的垂线与以OM 为直径的圆交于点N ,求证:线段ON 的长为定值,并求出这个定值.【答案】(1) 2212x y += (2) 圆的方程为()()22125x y -+-=2点睛:圆中涉及直线与圆的位置关系时,可考虑平面几何得性质,特别是半弦长,弦心距,半径构成的直角三角形,可以迅速解决问题,要注意使用.22.已知椭圆C : 22221x y a b += (a>b>0)过点(1, 32),且离心率e =12.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若直线l :y =kx +m 与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点),椭圆的右顶点为D ,且满足DA ·DB =0,试判断直线l 是否过定点,若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【答案】(1) 22143x y += (2) 直线过定点(27,0) 【解析】试题分析:(Ⅰ)由e =12可得12c a =,利用222a b c =+,把点(1, 32)代入椭圆方程,即可得出椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立22{ 143y kx mx y =++=,得到根与系数的关系,利用0DA DB ⋅=,得到k AD ·k BD =-1,即可得出结论.试题解析:(Ⅰ)由题意椭圆的离心率e =12. ∴12c a = ∴a =2c(Ⅱ)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由22{ 143y kx mx y =++=得(3+4k 2)x 2+8mkx +4(m 2-3)=0, Δ=64m 2k 2-16(3+4k 2)(m 2-3)>0,3+4k 2-m 2>0,则x 1+x 2=2834mkk -+,x 1·x 2=()224334m k-+ ∴y 1·y 2=(kx 1+m)·(kx 2+m)=k 2x 1x 2+mk(x 1+x 2)+m 2=()2223434m k k -+∵0DA DB ⋅= ∴k AD ·k BD =-1又∵椭圆的右顶点D(2,0), ∴1212122y yx x ⋅=---,则y 1y 2+x 1x 2-2(x 1+x 2)+4=0 ()()222222344316++40343434m k mmkk k k --+=+++,7m 2+16mk +4k 2=0,解得m 1=-2k ,m 2=27k -,且满足3+4k 2-m 2>0 当m =-2k 时,l :y =k(x -2),直线过定点(2,0)与已知矛盾;当m=27k-时,l:y=k(x27-),直线过定点(27,0).综上可知,直线l过定点,定点坐标为(27,0).点睛:本题考查了椭圆的标准方程的求法,及直线过定点的证明,此题关键是联立直线与椭圆方程消去y得到关于x的一元二次方程,然后借助韦达定理,将向量的数量积等于零表示出来,得到方程,进而求出定点.。
2018年高考数学(理)二轮复习讲练测专题六 解析几何1.练高考1.【2017课标3,理5】已知双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线方程为52y 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 -= 【答案】B故选B.2.【2017天津,文12】设抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A.若120FAC ∠=︒,则圆的方程为 .【答案】22(1)(1x y ++-=【解析】3.【2017山东,理14】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的右支与焦点为F 的抛物线()220x px p =>交于,A B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .【答案】22y x =±4.【2017课标1,理】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________.【答案】3【解析】试题分析:5.【2017天津,理19】设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (I )求椭圆的方程和抛物线的方程;(II )设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △的面积为62AP 的方程. 【答案】 (1)22413y x +=, 24y x =.(2)3630x y +-=,或3630x y --=. 【解析】(Ⅱ)解:设直线AP 的方程为1(0)x my m =+≠,与直线l 的方程1x =-联立,可得点2(1,)P m --,故2(1,)Q m-.将1x my =+与22413y x +=联立,消去x ,整理得22(34)60m y my ++=,解得0y =,或2634my m -=+.由点B 异于点A ,可得点222346(,)3434m m B m m -+-++.由2(1,)Q m-,可得直线BQ 的方程为22262342()(1)(1)()03434m m x y m m m m --+-+-+-=++,令0y =,解得222332m x m -=+,故2223(,0)32m D m -+.所以2222236||13232m m AD m m -=-=++.又因为APD△6221626232||m m m ⨯⨯=+,整理得23|20m m -+=,解得6||3m =,所以63m =±. 所以,直线AP 的方程为3630x -=,或3630x -=.6.【2017山东,理21】在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b +=()0a b >>2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :13y k x =交椭圆E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且12k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.【答案】(I )2212x y +=.(Ⅱ)SOT ∠的最大值为3π,取得最大值时直线l 的斜率为12k =.(Ⅱ)设()()1122,,,A x y B x y ,联立方程2211,23x y y k x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得()22114210k x x +--=,由题意知0∆>,且()1121222111,21221x x x x k k +==-++,所以121AB x =-=.由题意可知圆M 的半径r为1r =由题设知122k k =,所以212k =因此直线OC 的方程为12y =.联立方程2211,22,4x y y x k ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得2221221181,1414k x y k k ==++,因此 2221211814k OC x y k +=++2.练模拟1.直线3y kx =+被圆()()22234x y -+-=截得的弦长为 ) A .566ππ或B .33ππ-或C .66ππ-或D .6π 【答案】A【解析】圆()()22234x y -+-=的圆心()3,2,半径2=r ,圆心()3,2到直线y kx =+直线3y kx =+被圆()()2223x y -+-=2.【2018届湖北省稳派教育高三上第二次联考】 已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的半焦距为c ,且满足220c b ac -+<,则该椭圆的离心率e 的取值范围是__________.【答案】10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】∵220c b ac -+<,∴()2220c a c ac --+<,即2220c a ac -+<,∴22210c c a a -+<,即2210e e +-<,解得112e -<<。
单元质检卷九解析几何(时间:100分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.“a=3”是“直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a-7平行”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件2.(2017宁夏石嘴山第三中学模拟,文5)双曲线C:=1的渐近线方程为y=±x,则曲线C的离心率为()A. B. C. D.3.(2017湖南岳阳一模,文9)已知直线l:=1(a>0,b>0)将圆C:x2+y2-2x-4y+4=0平分,则直线l与两坐标轴围成的三角形的面积的最小值为()A.8B.4C.2D.14.(2017辽宁沈阳一模,文7)圆x2+y2-4x-4y-10=0上的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离的差是() A.18 B.6 C.5 D.45.(2017福建厦门一模,文2)已知双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=x,则双曲线的离心率为()A. B.2 C. D.6.(2017湖北武汉二月调考,文7)已知直线l:mx+y-1=0(m∈R)是圆C:x2+y2-4x+2y+1=0的对称轴,过点A(-2,m)作圆C的一条切线,切点为B,则|AB|为()A.4B.2C.4D.37.(2017江西宜春中学3月模拟,文11)若直线2x+y-4=0,x+ky-3=0与两坐标轴围成的四边形有外接圆,则此四边形的面积为()A. B. C. D.58.(2017福建南平一模,文11)已知点P(x,y)是直线kx+y+4=0(k>0)上一动点,P A,PB是圆C:x2+y2-2y=0的两条切线,A,B为切点,若四边形P ACB面积的最小值是2,则k的值是()A. B. C.2 D.29.(2017湖南岳阳一模,文11)已知双曲线=1(a>0,b>0)与抛物线y2=8x有一个公共的焦点F,且两曲线的一个交点为P,若|PF|=4,则双曲线的离心率为()A.+1B.2(+1)C.D.210.(2017福建莆田一模,文8)设抛物线C:y2=3x的焦点为F,点A为C上一点,若|F A|=3,则直线F A的倾斜角为()A. B. C. D.11.(2017福建龙岩一模,文11)已知离心率为的双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F2,M是双曲线C的一条渐近线上的点,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若=16,则双曲线C的实轴长是()A.32B.16C.8D.412.(2017福建厦门一模,文11)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A,B是C上两动点,且∠AFB=α(α为常数),线段AB中点为M,过点M作l的垂线,垂足为N,若的最小值为1,则α=()A. B. C. D.〚二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2017北京丰台一模,文13)已知点A(1,0),B(3,0),若直线y=kx+1上存在点P,满足P A⊥PB,则k的取值范围是.14.设直线y=x+2a与圆C:x2+y2-2ay-2=0相交于A,B两点,若|AB|=2,则圆C的面积为.15.(2017山东潍坊一模,文14)已知抛物线C:y2=4x的焦点F,直线MN过焦点F且与抛物线C交于M,N两点,D为线段MF上一点,且|MD|=2|NF|,若|DF|=1,则|MF|=.16.(2017山东淄博二模,文12)过点(1,1)的直线l与圆(x-2)2+(y-3)2=9相交于A,B两点,当|AB|=4时,直线l的方程为.三、解答题(本大题共5小题,共70分)17.(14分)(2017安徽蚌埠一模,文20)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上任意一点,且△PF1F2的周长是8+2.(1)求椭圆C的方程;(2)设圆T:(x-2)2+y2=,过椭圆的上顶点M作圆T的两条切线交椭圆于E,F两点,求直线EF的斜率.18.(14分)(2017吉林延边州模拟,文20)已知△ABC中,B(-1,0),C(1,0),且|AB|+|AC|=4.(1)求动点A的轨迹M的方程;(2)P为轨迹M上的动点,△PBC的外接圆为☉O1(O1为圆心),当点P在轨迹M上运动时,求点O1到x轴的距离的最小值.19.(14分)(2017河南洛阳一模,文20)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右交点分别为F1,F2,且|F1F2|=4,A是椭圆上一点.(1)求椭圆C的标准方程和离心率e的值;(2)若T为椭圆C上异于顶点的任意一点,M,N分别为椭圆的右顶点和上顶点,直线TM与y轴交于点P,直线TN与x轴交于点Q,求证:|PN|·|QM|为定值.20.(14分)(2017湖南岳阳一模,文20)已知椭圆C:=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,|F1F2|=2,点A,B在椭圆上,F1在线段AB上,且△ABF2的周长等于4.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过圆O:x2+y2=4上任意一点P作椭圆C的两条切线PM和PN与圆O交于点M,N,求△PMN 面积的最大值.21.(14分)已知F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点,且离心率e=,点P为椭圆上的一个动点,△PF1F2的内切圆面积的最大值为.(1)求椭圆的方程;(2)若A,B,C,D是椭圆上不重合的四个点,满足向量共线,共线,且=0,求||+||的取值范围.〚导学号24190994〛单元质检卷九解析几何1.C当a=3时,两直线的方程分别是3x+2y+9=0和3x+2y+4=0,此时两条直线平行成立;反之,当两条直线平行时,有-,且-a≠,∴a=3.∴a=3是两条直线平行的充要条件.故选C.2.B由题意知,,即b= a.又c=a,所以e=,故选B.3.B圆C:x2+y2-2x-4y+4=0的圆心坐标为(1,2),则=1≥2,∴ab≥8,当且仅当a=2,b=4时,等号成立.∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积S=ab≥4.∴直线l与两坐标轴围成的三角形的面积的最小值是4,故选B.4.B由x2+y2-4x-4y-10=0,得(x-2)2+(y-2)2=18,∴圆半径r=3.圆上的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离分别是:d+r,d-r,其两者之差即为圆的直径,故圆上的点到直线x+y-8=0的最大距离与最小距离的差是6,故选B.5.D∵双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=x,∴.∴双曲线的离心率为e=,故选D.6.A由x2+y2-4x+2y+1=0,得(x-2)2+(y+1)2=4,∴圆心C(2,-1),半径r=2.由题意可得,直线l:mx+y-1=0经过圆C的圆心(2,-1),∴2m-1-1=0,∴m=1,点A(-2,1).∵AC=,CB=r=2,∴切线的长|AB|==4.7.C圆的内接四边形对角互补,因为x轴与y轴垂直,所以2x+y-4=0与x+ky-3=0垂直.所以2×1+1×k=0,解得k=-2,直线2x+y-4=0与坐标轴的交点为(2,0),(0,4),x-2y-3=0与坐标轴的交点为,(3,0),两直线的交点纵坐标为-.所以四边形的面积为×3××1×,故选C.8.C∵圆的方程为x2+(y-1)2=1,∴圆心C(0,1),半径r=1.根据题意,若四边形面积最小,当圆心与点P的距离最小时,即圆心到直线l的距离最小时,切线长P A,PB最小,切线长为2,∴P A=PB=2,∴圆心到直线l的距离为d=,直线方程为y+4=kx,即kx-y-4=0.∴,解得k=±2.∵k>0,∴所求直线的斜率为2.故选C.9.A抛物线y2=8x的焦点F(2,0),两曲线的一个交点为P,若|PF|=4,则P(2,4)或(2,-4),可得=4,即=4,解得a=2-2.∴e=+1.10.C设点A坐标为(x,y),抛物线C:y2=3x的焦点为F.根据抛物线定义可知x+=3,解得x=,代入抛物线方程求得y=±,故点A坐标为,直线AF的斜率为=±,则直线F A的倾斜角为.故选C.11.B设F2(c,0),双曲线C一条渐近线方程为y=x,可得|F2M|==b.∵OM⊥MF2,∴|OM|==a.由=16,可得ab=16.即ab=32.又a2+b2=c2,且,解得a=8,即有双曲线的实轴长为16.故选B.12.C如图,过点A,B分别作准线的垂线AQ,BP,垂足分别是Q,P.设|AF|=a,|BF|=b,连接AF,BF,由抛物线定义,得|AF|=|AQ|,|BF|=|BP|.在梯形ABPQ中,2|MN|=|AQ|+|BP|=a+b.由余弦定理得,|AB|2=a2+b2-2ab cos α.∵的最小值为1,∴a2+b2-2ab cos α≥,当α=时,不等式恒成立.故选C.13.以AB为直径圆的方程为(x-1)(x-3)+y2=0,把y=kx+1代入上述方程可得(1+k2)x2+(2k-4)x+4=0.∵直线y=kx+1上存在点P,满足P A⊥PB,∴Δ=(2k-4)2-16(1+k2)≥0,化为3k2+4k≤0.解得-≤k≤0,则k的取值范围是.14.4π圆C的方程可化为x2+(y-a)2=2+a2,直线方程为x-y+2a=0,所以圆心坐标为(0,a),r2=a2+2,圆心到直线的距离d=.由已知()2+=a2+2,解得a2=2,故圆C的面积为π(2+a2)=4π.15.依题意F(1,0),设直线MN的方程为x=my+1.将直线MN的方程与抛物线的方程联立,消去x得y2-4my-4=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=-4.①因为|MD|=2|NF|,|DF|=1,所以x1=2x2+2.②联立①和②,消去y1,y2,得m=±,m=,y1=,|MF|=x1+1=,m=-,y1=-,|MF|=x1+1=,故答案为.16.x+2y-3=0直线经过点(1,1)与圆(x-2)2+(y-3)2=9相交于A,B两点,|AB|=4,则圆心到直线的距离为,当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,不符合题意;当直线l的斜率存在时,设直线l:y=k(x-1)+1,即kx-y-k+1=0,圆心到直线kx-y-k+1=0的距离d=,解得k=-,∴直线l的方程为x+2y-3=0.17.解(1)由题意,e=,可知a=4b,c= b.∵△PF1F2的周长是8+2,∴2a+2c=8+2,∴a=4,b=1.∴所求椭圆方程为+y2=1.(2)椭圆的上顶点为M(0,1),由题意知过点M与圆T相切的直线存在斜率,则设其方程为l:y=kx+1,由直线y=kx+1与圆T相切可知,即32k2+36k+5=0,∴k1+k2=-,k1k2=.由得(1+16)x2+32k1x=0,∴x E=-.同理x F=-,k EF==.故直线EF的斜率为.18.解(1)根据题意知,动点A满足椭圆的定义.设椭圆的方程为=1(a>b>0且y≠0),所以有|BC|=2c=2,|AB|+|AC|=2a=4,且a2=b2+c2,解得a=2,b=.所以动点A的轨迹C满足的方程为=1(y≠0).(2)设P(x0,y0),不妨设0<y0≤,线段PB的垂直平分线方程为y-=-,线段BC 的垂直平分线方程为x=0,两条垂线方程联立求得y=.∵=1,∴y=.∴☉O1的圆心O1到x轴的距离d=.又y=在(0,)内是单调递减函数,∴当y0=时,y min=,∴d min=.19.(1)解由已知得c=2,F1(-2,0),F2(2,0),∴2a=|AF1|+|AF2|==8.∴a=4,∴b2=a2-c2=4,e=,椭圆C的标准方程为=1.(2)证明T(x0,y0)(x0≠0,y0≠0),则=1,N(0,2),M(4,0),∴直线TN的方程为y-2=x,令y=0,得Q,直线TM的方程:y=(x-4),令x=0,得P,则|MQ|==,则|PN|==,|PN|·|QM|===16,∴|PN|·|QM|为定值16.20.解(1)由△ABF2的周长等于4,可得4a=4,a=.由|F1F2|=2,得c=,∴b2=a2-c2=1.∴椭圆的标准方程为+y2=1.(2)设P(x P,y P),则=4.①若两条切线中有一条切线的斜率不存在,则x P=±,y P=±1.另一条切线的斜率为0,从而PM⊥PN,此时S△PMN=|PM|·|PN|=×2×2=2.②若两条切线的斜率均存在,则x P≠±.设过点P的椭圆的切线方程为y-y P=k(x-x P),代入椭圆方程,消去y并整理得,(1+3k2)x2+6k(y P-kx P)x+-3=0.依题意得Δ=0,即(3-)k2+2x P y P k+1-=0.设切线PM,PN的斜率分别为k1,k2,从而k1k2==-1.∴PM⊥PN,则线段MN为圆O的直径,|MN|=4.∴S△PMN=|PM|·|PN|≤(|PM|2+|PN|2)=|MN|2=4.当且仅当|PM|=|PN|=2时,△PMN取最大值4.综上,△PMN面积的最大值为4.F2的内切圆面积最大时,即取最大值,则21.解(1)由几何性质可知,当△PF()max=·2c·b=bc.由πr2=π,解得r=.又由△PF1F2的周长为2a+2c定值,故.又e=,可得a=2c,即b=2,故c=2,b=2,a=4,故椭圆方程为=1.(2)①当直线AC和BD中有一条垂直于x轴时,||+||=6+8=14.②当直线AC的斜率存在但不为0时,设AC的方程为y=k(x+2),由得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-48=0,代入弦长公式得,||=.同理由消去y,代入弦长公式得||=.故||+||==,令=t∈(0,1),则-t2+t+12∈.则||+||∈.由①②可知||+||的取值范围是.。
专题12:文科立体几何高考真题大题(全国卷)赏析(解析版) 题型一:求体积1,2018年全国卷Ⅲ文数高考试题如图,矩形ABCD 所在平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点. (1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)在线段AM 上是否存在点P ,使得MC ∥平面PBD ?说明理由.【答案】(1)证明见解析 (2)存在,理由见解析 【详解】分析:(1)先证AD CM ⊥,再证CM MD ⊥,进而完成证明. (2)判断出P 为AM 中点,,证明MC ∥OP ,然后进行证明即可. 详解:(1)由题设知,平面CMD ⊥平面ABCD ,交线为CD .因为BC ⊥CD ,BC ⊂平面ABCD ,所以BC ⊥平面CMD ,故BC ⊥DM . 因为M 为CD 上异于C ,D 的点,且DC 为直径,所以DM ⊥CM . 又BC ∩CM =C ,所以DM ⊥平面BMC . 而DM ⊂平面AMD ,故平面AMD ⊥平面BMC . (2)当P 为AM 的中点时,MC ∥平面PBD .证明如下:连结AC 交BD 于O .因为ABCD 为矩形,所以O 为AC 中点. 连结OP ,因为P 为AM 中点,所以MC ∥OP .MC ⊄平面PBD ,OP ⊂平面PBD ,所以MC ∥平面PBD .点睛:本题主要考查面面垂直的证明,利用线线垂直得到线面垂直,再得到面面垂直,第二问先断出P 为AM 中点,然后作辅助线,由线线平行得到线面平行,考查学生空间想象能力,属于中档题.2,2018年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标I 卷)如图,在平行四边形ABCM 中,3AB AC ==,90ACM ∠=︒,以AC 为折痕将△ACM 折起,使点M 到达点D 的位置,且AB DA ⊥. (1)证明:平面ACD ⊥平面ABC ;(2)Q 为线段AD 上一点,P 为线段BC 上一点,且23BP DQ DA ==,求三棱锥Q ABP -的体积.【答案】(1)见解析. (2)1. 【解析】分析:(1)首先根据题的条件,可以得到BAC ∠=90,即BA AC ⊥,再结合已知条件BA ⊥AD ,利用线面垂直的判定定理证得AB ⊥平面ACD ,又因为AB ⊂平面ABC ,根据面面垂直的判定定理,证得平面ACD ⊥平面ABC ;(2)根据已知条件,求得相关的线段的长度,根据第一问的相关垂直的条件,求得三棱锥的高,之后借助于三棱锥的体积公式求得三棱锥的体积. 详解:(1)由已知可得,BAC ∠=90°,BA AC ⊥.又BA ⊥AD ,且AC AD A =,所以AB ⊥平面ACD .又AB ⊂平面ABC ,所以平面ACD ⊥平面ABC .(2)由已知可得,DC =CM =AB =3,DA =32.又23BP DQ DA ==,所以22BP =. 作QE ⊥AC ,垂足为E ,则QE = 13DC .由已知及(1)可得DC ⊥平面ABC ,所以QE ⊥平面ABC ,QE =1. 因此,三棱锥Q ABP -的体积为1111322sin451332Q ABP ABPV QE S-=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯︒=. 点睛:该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有面面垂直的判定以及三棱锥的体积的求解,在解题的过程中,需要清楚题中的有关垂直的直线的位置,结合线面垂直的判定定理证得线面垂直,之后应用面面垂直的判定定理证得面面垂直,需要明确线线垂直、线面垂直和面面垂直的关系,在求三棱锥的体积的时候,注意应用体积公式求解即可. 3.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)如图,长方体ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,点E 在棱AA 1上,BE ⊥EC 1.(1)证明:BE ⊥平面EB 1C 1;(2)若AE =A 1E ,AB =3,求四棱锥11E BB C C -的体积. 【答案】(1)见详解;(2)18 【分析】(1)先由长方体得,11B C ⊥平面11AA B B ,得到11B C BE ⊥,再由1BE EC ⊥,根据线面垂直的判定定理,即可证明结论成立;(2)先设长方体侧棱长为2a ,根据题中条件求出3a =;再取1BB 中点F ,连结EF ,证明EF ⊥平面11BB C C ,根据四棱锥的体积公式,即可求出结果. 【详解】(1)因为在长方体1111ABCD A B C D -中,11B C ⊥平面11AA B B ;BE ⊂平面11AA B B ,所以11B C BE ⊥,又1BE EC ⊥,1111B C EC C ⋂=,且1EC ⊂平面11EB C ,11B C ⊂平面11EB C ,所以BE ⊥平面11EB C ;(2)设长方体侧棱长为2a ,则1AE A E a ==,由(1)可得1EB BE ⊥;所以22211EB BE BB +=,即2212BE BB =, 又3AB =,所以222122AE AB BB +=,即222184a a +=,解得3a =;取1BB 中点F ,连结EF ,因为1AE A E =,则EF AB ∥; 所以EF ⊥平面11BB C C , 所以四棱锥11E BB C C -的体积为1111111136318333E BB C C BB C C V S EF BC BB EF -=⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=矩形.【点睛】本题主要考查线面垂直的判定,依据四棱锥的体积,熟记线面垂直的判定定理,以及四棱锥的体积公式即可,属于基础题型.4.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标2卷) 四棱锥P ABCD -中,侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,01,90.2AB BC AD BAD ABC ==∠=∠= (1)证明:直线//BC 平面PAD ;(2)若△PCD 面积为27,求四棱锥P ABCD -的体积.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)43【分析】试题分析:证明线面平有两种思路,一是寻求线线平行,二是寻求面面平行;取AD 中点M ,由于平面PAD 为等边三角形,则PM AD ⊥,利用面面垂直的性质定理可推出PM ⊥底面ABCD ,设BC x =,表示相关的长度,利用PCD ∆的面积为27.试题解析:(1)在平面内,因为,所以又平面平面故平面(2)取的中点,连接由及得四边形为正方形,则.因为侧面为等边三角形且垂直于底面,平面平面,所以底面因为底面,所以,设,则,取的中点,连接,则,所以,因为的面积为,所以,解得(舍去),于是所以四棱锥的体积【详解】题型二:求距离5.2018年全国普通高等学校招生统一考试文数(全国卷II )如图,在三棱锥P ABC -中,22AB BC ==,4PA PB PC AC ====,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC ;(2)若点M 在棱BC 上,且2MC MB =,求点C 到平面POM 的距离.【答案】(1)详见解析(245【解析】分析:(1)连接OB ,欲证PO ⊥平面ABC ,只需证明,PO AC PO OB ⊥⊥即可;(2)过点C 作CH OM ⊥,垂足为M ,只需论证CH 的长即为所求,再利用平面几何知识求解即可.详解:(1)因为AP =CP =AC =4,O 为AC 的中点,所以OP ⊥AC ,且OP =3 连结OB .因为AB =BC 2AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,且OB ⊥AC ,OB =12AC =2. 由222OP OB PB +=知,OP ⊥OB . 由OP ⊥OB ,OP ⊥AC 知PO ⊥平面ABC .(2)作CH⊥OM,垂足为H.又由(1)可得OP⊥CH,所以CH⊥平面POM.故CH的长为点C到平面POM的距离.由题设可知OC=12AC=2,CM=23BC=423,∠ACB=45°.所以OM=25,CH=sinOC MC ACBOM⋅⋅∠=45.所以点C到平面POM的距离为45.点睛:立体几何解答题在高考中难度低于解析几何,属于易得分题,第一问多以线面的证明为主,解题的核心是能将问题转化为线线关系的证明;本题第二问可以通过作出点到平面的距离线段求解,也可利用等体积法解决.6.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图,三棱柱中,侧面为菱形,的中点为,且平面.(1)证明:(2)若,求三棱柱的高.【答案】(1)详见解析;(2)三棱柱111ABC A B C -的高为21. 【解析】试题分析:(1)根据题意欲证明线线垂直通常可转化为证明线面垂直,又由题中四边形是菱形,故可想到连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点,又因为侧面11BB C C 为菱形,对角线相互垂直11B C BC ⊥;又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥,根据线面垂直的判定定理可得:1B C ⊥平面ABO ,结合线面垂直的性质:由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥;(2)要求三菱柱的高,根据题中已知条件可转化为先求点O 到平面ABC 的距离,即:作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H ,则由线面垂直的判定定理可得OH ⊥平面ABC ,再根据三角形面积相等:OH AD OD OA ⋅=⋅,可求出OH 的长度,最后由三棱柱111ABC A B C -的高为此距离的两倍即可确定出高. 试题解析:(1)连结1BC ,则O 为1B C 与1BC 的交点. 因为侧面11BB C C 为菱形,所以11B C BC ⊥. 又AO ⊥平面11BB C C ,所以1B C AO ⊥, 故1B C ⊥平面ABO.由于AB ⊂平面ABO ,故1B C AB ⊥.(2)作OD BC ⊥,垂足为D ,连结AD ,作OH AD ⊥,垂足为H. 由于,BC OD ⊥,故BC ⊥平面AOD ,所以OH BC ⊥, 又OH AD ⊥,所以OH ⊥平面ABC.因为0160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形,又1BC =,可得3OD. 由于1AC AB ⊥,所以11122OA B C ==,由OH AD OD OA ⋅=⋅,且2274AD OD OA =+=,得2114OH , 又O 为1B C 的中点,所以点1B 到平面ABC 的距离为217. 故三棱柱111ABC A B C -的高为217. 考点:1.线线,线面垂直的转化;2.点到面的距离;3.等面积法的应用 7.2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(全国Ⅱ卷)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥面ABCD ,E 为PD 的中点. (1)证明://PB 平面AEC ; (2)设1AP =,3AD =,三棱锥P ABD -的体积 34V =,求A 到平面PBC 的距离.【答案】(1)证明见解析 (2) A 到平面PBC 的距离为31313【详解】试题分析:(1)连结BD 、AC 相交于O ,连结OE ,则PB ∥OE ,由此能证明PB ∥平面ACE .(2)以A 为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出A 到平面PBD 的距离试题解析:(1)设BD 交AC 于点O ,连结EO . 因为ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点. 又E 为PD 的中点,所以EO ∥PB 又EO平面AEC ,PB平面AEC所以PB ∥平面AEC . (2)136V PA AB AD AB =⋅⋅=由,可得. 作交于. 由题设易知,所以故, 又31313PA AB AH PB ⋅==所以到平面的距离为法2:等体积法136V PA AB AD AB =⋅⋅= 由,可得.由题设易知,得BC假设到平面的距离为d ,又因为PB=所以又因为(或),,所以考点 :线面平行的判定及点到面的距离8.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)如图,直四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1的底面是菱形,AA 1=4,AB =2,∠BAD =60°,E ,M ,N 分别是BC ,BB 1,A 1D 的中点.(1)证明:MN ∥平面C 1DE ;(2)求点C 到平面C 1DE 的距离.【答案】(1)见解析;(2)41717. 【分析】(1)利用三角形中位线和11//A D B C 可证得//ME ND ,证得四边形MNDE 为平行四边形,进而证得//MN DE ,根据线面平行判定定理可证得结论;(2)根据题意求得三棱锥1C CDE -的体积,再求出1C DE ∆的面积,利用11C CDE C C DE V V --=求得点C 到平面1C DE 的距离,得到结果.【详解】(1)连接ME ,1B CM ,E 分别为1BB ,BC 中点 ME ∴为1B BC ∆的中位线1//ME B C ∴且112ME B C = 又N 为1A D 中点,且11//A D B C 1//ND B C ∴且112ND B C = //ME ND ∴ ∴四边形MNDE 为平行四边形//MN DE ∴,又MN ⊄平面1C DE ,DE ⊂平面1C DE//MN ∴平面1C DE(2)在菱形ABCD 中,E 为BC 中点,所以DE BC ⊥, 根据题意有3DE =,117C E =,因为棱柱为直棱柱,所以有DE ⊥平面11BCC B ,所以1DE EC ⊥,所以113172DEC S ∆=⨯⨯, 设点C 到平面1C DE 的距离为d ,根据题意有11C CDE C C DE V V --=,则有11113171343232d ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯, 解得41717d ==, 所以点C 到平面1C DE 的距离为417. 【点睛】该题考查的是有关立体几何的问题,涉及到的知识点有线面平行的判定,点到平面的距离的求解,在解题的过程中,注意要熟记线面平行的判定定理的内容,注意平行线的寻找思路,再者就是利用等积法求点到平面的距离是文科生常考的内容.题型三:求面积9.2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷)如图,在四棱锥P ABCD -中,AB CD ∥,且90BAP CDP ∠=∠=︒.(1)证明:平面PAB ⊥平面PAD ;(2)若PA PD AB DC ===,90APD ∠=︒,且四棱锥P ABCD -的体积为83,求该四棱锥的侧面积.【答案】(1)证明见解析;(2)623+.【详解】 试题分析:(1)由90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.从而得AB PD ⊥,进而而AB ⊥平面PAD ,由面面垂直的判定定理可得平面PAB ⊥平面PAD ;(2)设PA PD AB DC a ====,取AD 中点O ,连结PO ,则PO ⊥底面ABCD ,且22,AD a PO a ==,由四棱锥P ABCD -的体积为83,求出2a =,由此能求出该四棱锥的侧面积.试题解析:(1)由已知90BAP CDP ∠=∠=︒,得AB AP ⊥,CD PD ⊥.由于AB CD ∥,故AB PD ⊥,从而AB ⊥平面PAD .又AB 平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PAD .(2)在平面PAD 内作PE AD ⊥,垂足为E .由(1)知,AB ⊥面PAD ,故AB PE ⊥,可得PE ⊥平面ABCD .设AB x =,则由已知可得2AD x =,22PE x =. 故四棱锥P ABCD -的体积31133P ABCD V AB AD PE x -=⋅⋅=. 由题设得31833x =,故2x =. 从而2PA PD ==,22AD BC ==22PB PC ==.可得四棱锥P ABCD -的侧面积为111222PA PD PA AB PD DC ⋅+⋅+⋅ 21sin606232BC +︒=+10.2015年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标Ⅰ)如图四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 交点,BE ABCD ⊥平面,(I )证明:平面AEC ⊥平面BED ;(II )若120ABC ∠=,,AE EC ⊥ 三棱锥E ACD -的体积为6,求该三棱锥的侧面积.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)由四边形ABCD 为菱形知AC ⊥BD ,由BE ⊥平面ABCD 知AC ⊥BE ,由线面垂直判定定理知AC ⊥平面BED ,由面面垂直的判定定理知平面AEC ⊥平面BED ;(2)设AB =x ,通过解直角三角形将AG 、GC 、GB 、GD 用x 表示出来,在Rt ∆AEC 中,用x 表示EG ,在Rt ∆EBG 中,用x 表示EB ,根据条件三棱锥E ACD -6求出x ,即可求出三棱锥E ACD -的侧面积.【详解】(1)因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD ,因为BE ⊥平面ABCD ,所以AC ⊥BE ,故AC ⊥平面BED .又AC ⊂平面AEC ,所以平面AEC ⊥平面BED(2)设AB =x ,在菱形ABCD 中,由 ∠ABC =120°,可得AG =GC =32x ,GB =GD =2x .因为AE ⊥EC ,所以在 Rt ∆AEC 中,可得EG =3x . 连接EG ,由BE ⊥平面ABCD ,知 ∆EBG 为直角三角形,可得BE =22x .由已知得,三棱锥E -ACD 的体积3116632243E ACD V AC GD BE x -=⨯⋅⋅==.故 x =2 从而可得AE =EC =ED 6.所以∆EAC 的面积为3, ∆EAD 的面积与∆ECD 的面积均为 5故三棱锥E -ACD 的侧面积为3+25【点睛】本题考查线面垂直的判定与性质;面面垂直的判定;三棱锥的体积与表面积的计算;逻辑推理能力;运算求解能力.11.2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)图1是由矩形,ADEB Rt ABC ∆和菱形BFGC 组成的一个平面图形,其中1,2AB BE BF ===, 60FBC ∠=,将其沿,AB BC 折起使得BE 与BF 重合,连结DG ,如图2.(1)证明图2中的,,,A C G D 四点共面,且平面ABC ⊥平面BCGE ;(2)求图2中的四边形ACGD 的面积.【答案】(1)见详解;(2)4.【分析】(1)因为折纸和粘合不改变矩形ABED ,Rt ABC 和菱形BFGC 内部的夹角,所以//AD BE ,//BF CG 依然成立,又因E 和F 粘在一起,所以得证.因为AB 是平面BCGE 垂线,所以易证.(2) 欲求四边形ACGD 的面积,需求出CG 所对应的高,然后乘以CG 即可.【详解】(1)证://AD BE ,//BF CG ,又因为E 和F 粘在一起.∴//AD CG ,A ,C ,G ,D 四点共面.又,AB BE AB BC ⊥⊥.AB ∴⊥平面BCGE ,AB ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面BCGE ,得证.(2)取CG 的中点M ,连结,EM DM .因为//AB DE ,AB ⊥平面BCGE ,所以DE ⊥平面BCGE ,故DE CG ⊥,由已知,四边形BCGE 是菱形,且60EBC ∠=得EM CG ⊥,故CG ⊥平面DEM . 因此DM CG ⊥.在Rt DEM △中,DE=1,3EM =,故2DM =.所以四边形ACGD 的面积为4.【点睛】很新颖的立体几何考题.首先是多面体粘合问题,考查考生在粘合过程中哪些量是不变的.再者粘合后的多面体不是直棱柱,最后将求四边形ACGD的面积考查考生的空间想象能力.。
18届高考数学解析几何综合练习二一、选择题1.已知点A 为双曲线122=-y x 的左顶点,点B 和点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积是(A )33 (B )233 (C )33 (D )36 2.平面上整点(纵、横坐标都是整数的点)到直线5435+=x y 的距离中的最小值是(A )17034 (B )8534(C )201 (D )3013.若实数x, y 满足(x + 5)2+(y – 12)2=142,则x 2+y 2的最小值为 (A) 2 (B) 1 (C)3 (D) 24.直线134=+y x 椭圆191622=+y x 相交于A ,B 两点,该圆上点P ,使得⊿PAB 面积等于3,这样的点P 共有(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个 5.设a ,b ∈R ,ab ≠0,那么直线ax -y +b =0和曲线bx 2+ay 2=ab 的图形是A B 6.过抛物线y 2=8(x +2)的焦点F 作倾斜角为60o 的直线,若此直线与抛物线交于A 、B 两点,弦AB 的中垂线与x 轴交于P 点,则线段PF 的长等于A .316 B .38 C .3316 D .387.方程13cos 2cos 3sin 2sin 22=-+-y x 表示的曲线是A. 焦点在x 轴上的椭圆B. 焦点在x 轴上的双曲线C. 焦点在y 轴上的椭圆D. 焦点在y 轴上的双曲线二、填空题8.在椭圆)0(12222>>=+b a by ax 中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B 。
若该椭圆的离心率是215-,则ABF ∠= 。
9.椭圆θρcos 21-=的短轴长等于 。
10.设F 1,F 2是椭圆14922=+y x 的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1| : |PF 2|=2 : 1,则三角形∆PF 1F 2的面积等于______________.11.在平面直角坐标系XOY 中,给定两点M (-1,2)和N (1,4),点P 在X 轴上移动,当MPN ∠取最大值时,点P 的横坐标为___________________。
专题08 解析几何一、选择题1.(2018全国卷Ⅲ)直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP △面积的取值范围是A .[2,6]B .[4,8]C .D .A 【解析】圆心(2,0)到直线的距离d ==所以点P 到直线的距离1d ∈.根据直线的方程可知A ,B 两点的坐标分别为(2,0)A -,(0,2)B -,所以||AB =ABP ∆的面积111||2S AB d ==.因为1d ∈,所以[2,6]S ∈,即ABP ∆面积的取值范围是[2,6].故选A . 2.圆22(1)2x y ++=的圆心到直线3y x =+的距离为A .1B .2CD .C 【解析】圆心坐标为(1,0)-,由点到直线的距离公式可知d ==,故选C. 3.已知圆M :2220(0)x y ay a 截直线0x y 所得线段的长度是M 与圆N :22(1)1x y (-1)的位置关系是A .内切B .相交C .外切D .相离B 【解析】由2220x y ay +-=(0a >)得()222x y a a +-=(0a >),所以圆M 的圆心为()0,a ,半径为1r a =,因为圆M 截直线0x y +=所得线段的长度是=解得2a =,圆N 的圆心为()1,1,半径为21r =,所以MN ==123r r +=,121r r -=,因为1212r r r r -<MN <+,所以圆M 与圆N 相交,故选B .4.圆x 2+y 2−2x −8y +13=0的圆心到直线ax +y −1=0的距离为1,则a =A .−43 B .−34C D .2A 【解析】由题意知圆心为(1,4)1=,解得43a =-,故选A .5.(2018全国卷Ⅰ)已知椭圆C :22214x y a +=的一个焦点为(20),,则C 的离心率为A .13B .12C D C 【解析】不妨设0a >,因为椭圆C 的一个焦点为(20),,所以2c =,所以222448a b c =+=+=,所以C 的离心率为2c e a ==.故选C . 6.(2018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 .1-B .2CD 1D 【解析】由题设知1290F PF ∠=,2160PF F ∠=︒,12||2F F c =,所以2||PF c =,1||PF =.由椭圆的定义得12||||2PF PF a +=2c a +=,所以1)2c a =,故椭圆C 的离心率1c e a ===.故选D . 7.(2018上海)设P 是椭圆22153x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为A .B .C .D .C 【解析】由题意25=a ,=a P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为2=a 故选C .8.椭圆22194x y +=的离心率是A .B C .23 D .59B 【解析】由题意可知29a =,24b =,∴2225c a b =-=,∴离心率3c e a ==,选B .9.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A .3 B .3 C .3 D .13A 【解析】以线段12A A 为直径的圆是222x y a +=,直线20bx ay ab -+=与圆相切,所以圆心到直线的距离d a ==,整理为223a b =,即()22222323a a c a c =-⇒=,即2223c a = ,3c e a ==,故选A .10.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,)+∞A 【解析】当03m <<,焦点在x 轴上,要使C 上存在点M 满足120AMB ∠=,则tan 603a b ≥=≥,得01m <≤;当3m >,焦点在y 轴上,要使C 上存在点M 满足120AMB ∠=,则tan 603ab ≥=≥, 得9m ≥,故m 的取值范围为(0,1][9,)+∞,选A .11.直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为 A .13 B .12 C .23 D .34B 【解析】不妨设直线l 过椭圆的上顶点(0,)b 和左焦点(,0)c -,0,0b c >>,则直线l 的方程为0bx cy bc -+=124b =⨯,解得223b c =,又222b ac =-,所以2214c a =,即12e =,故选B .12.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 .34A 【解析】由题意,不妨设点P 在x 轴上方,直线l 的方程为()(0)y k x a k =+>,分别令x c =-与0x =,得||()FM k a c =-,||OE ka =,设OE 的中点为G ,由OBG FBM ∆∆,得||||||||OG OB FM BF =,即2()ka a k a c a c =-+,整理得13c a =, 所以椭圆C 的离心率13e =,故选A . 13.(2018浙江)双曲线2213x y -=的焦点坐标是A .(,B .(2,0)-,(2,0)C .(0,,D .(0,2)-,(0,2)B 【解析】由题可知双曲线的焦点在x 轴上,因为222314c a b =+=+=,所以2c =,故焦点坐标为(2,0)-,(2,0).故选B .14.(2018全国卷Ⅱ)双曲线22221(0,0)-=>>x y a b a bA .=yB .=yC .2=±y x D .2=±y xA 【解析】解法一 由题意知,==c e a ,所以=c ,所以==b ,所以=ba以该双曲线的渐近线方程为=±=by x a,故选A .解法二 由===c e a ,得=b a 所以该双曲线的渐近线方程为=±=b y x a.故选A .15.(2018全国卷Ⅲ)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AB .2C .2D .D 【解析】解法一 由离心率ce a==c =,又222b c a =-,得b a =,所以双曲线C 的渐近线方程为y x =±,由点到直线的距离公式,得点(4,0)到C=.故选D .解法二 离心率e =y x =±,由点到直线的距离公式,得点(4,0)到C=D . 16.(2018天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为A .22139x y -= B .22193x y -= C .221412x y -= D .221124x y -= A 【解析】通解 因为直线AB 经过双曲线的右焦点,所以不妨取2(,)b A c a,2(,)b B c a -,取双曲线的一条渐近线为直线0bx ay -=,由点到直线的距离公式可得221bc b d c -==,222bc b d c +==, 因为126d d +=,所以226bc b bc b c c-++=,所以26b =,得3b =. 因为双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2,所以2ca=,所以2224a b a +=,所以2294a a +=,解得23a =,所以双曲线的方程为22139x y -=,故选A .优解 由126d d +=,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以3b =.因为双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2,所以2ca=,所以2224a b a +=,所以2294a a +=,解得23a =,所以双曲线的方程为22139x y -=,故选A . 17.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 .13 B .12 C .23 D .32D 【解析】由2224c a b =+=得2c =,所以(2,0)F ,将2x =代入2213y x -=, 得(2,3)P ±,所以||3PF =,又A 的坐标是(1,3),所以点A 到PF 的距离为1, 故APF ∆的面积为133(21)22⨯⨯-=,选D . 18.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为A .221412x y -= B .221124x y -= C .2213x y -= D .2213y x -= D 【解析】由题意,2222tan 60c c a b ba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪=⎩,解得21a =,23b =,选D .19.过抛物线C :24y x =的焦点F的直线交C 于点M (M 在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为AB. C. D.C 【解析】由题意可知,如图60MFx ∠=,又抛物线的定义得MF MN =,所以MNF ∆ 为等边三角形,在三角形NFH 中,2FH =,cos 60FHNF=,得4NF =,所以M 到NF 的距离为等边三角形MNF ∆中NF边上的高,易知为2NF =C .20.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k = A .12 B .1 C .32D .2D 【解析】易知抛物线的焦点为(1,0)F ,设(,)P P P x y ,由PF x ⊥轴得1P x =,代入抛物线方程得2P y =(2-舍去),把(1,2)P 代入曲线(0)ky k x=>的2k =,故选D . 21.已知抛物线2C: 2(0)y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,点P 在抛物线上,且3||2PF =,延长PF 交C 于点Q ,则OPQ ∆的面积为( )A.2 B.4 C.8 D.16【答案】A 【解析】由题意知p=2,抛物线方程为:24y x =①,点F(1,0),设点P 11(,)x y ,点Q 22(,)x y , 因为131||22PF x p ==+,解得112x =,又点P在抛物线上,则1y =不妨设1(2P ,则直线PF的方程为:y =-+②联立①②可得:240y +-=,解得12y y ==-121()22OPQ S OF y y ∆=+=故选:A22.过抛物线2:4C y x =焦点的直线交该抛物线C 于点A ,B ,与抛物线C 的准线交于点P .若点P 到x 轴距离为2,则(PA PB = ) A .16 B .12 C .8D .18【答案】A 【解析】解:由题意知:抛物线的焦点(1,0)F ,准线方程1x =-,由题意设(1,2)P -,这时2111AB k ==---,设直线AB 的方程为1x y =-+,设(,)A x y ,(,)B x y ''联立与抛物线的方程整理得:2440y y +-=,4y y '+=-,4yy '=-,426x x '+=+=,2()116yy xx ''==,()()1,21,2PA PB x y x y ''=+-+-()12()416148416xx x x yy y y ''''=++++-++=++-++=,故选:A .23.已知椭圆C 的焦点为1(1,0)F -,2(1,0)F ,过2F 的直线与C 交于,A B 两点.若223AF BF =,125BF BF =,则C 的方程为( ).A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=【答案】A 【解析】解:22||3||AF BF =,2||4||AB BF ∴=,又125BF BF =,又12||||2BF BF a +=,23||aBF ∴=, 2||AF a ∴=,1||53BF a=,12||||2AF AF a +=,1||AF a ∴=,12||||AF AF ∴=,A ∴在y 轴上. 在Rt △2AF O 中,21cos AF O a ∠=,在△12BF F 中,由余弦定理可得222154()()33cos 223a a BF F a+-∠=⨯⨯,根据221cos cos 0AF O BF F ∠+∠=,可得21320a a a -+=,解得22a =, 222211b a c =-=-=.所以椭圆C 的方程为:2212x y +=.故选:A .24.已知抛物线24x y =-的焦点为F ,A 是抛物线上异于坐标原点的任意一点,以F 为圆心,AF 为半径的圆交y 轴负半轴于点B .平行于AB 的直线l 与抛物线相切于点D ,设A ,D 两点的横坐标分别为Ax 和Dx ,则A D x x ⋅=( ) A. -4 B. 2C. -2D. 4【答案】A 【解析】(,),(,)A A D D A x y D x y ,抛物线24x y =-准线方程为1y =,||1AAF y ∴=-,以抛物线焦点(0,1)F -为圆心,AF 为半径的圆方程为222(1)(1)A x y y ++=-,令0,0A x y y ==->或2A y y =-, 点B 在y 轴负半轴上,22(0,2),A A A AB A A y y B y k x x --∴-==-,22114,,42x y y x y x '=-=-∴=-,抛物线相切于点D 直线l 的斜率为12Dx -,AB 平行于直线l ,12,42D A D Ax x x x -=∴⋅=-.故选:A二、填空题25.(2018全国卷Ⅰ)直线1y x =+与圆22230x y y ++-=交于A ,B 两点,则||AB =__.22(1)4x y ++=,所以圆心坐标为(0,1)-,半径为2,则圆心到直线1y x =+的距离d ==,所以||AB == 26.(2018天津)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__.2220x y x +-=【解析】设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=22(40)D E F +->,则0110420F D E F D F =⎧⎪++++=⎨⎪++=⎩,解得2D =-,0E =,0F =,故圆的方程为2220x y x +-=.27.(2018江苏)在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,(5,0)B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为 .3【解析】因为0AB CD ⋅=,所以AB CD ⊥,又点C 为AB 的中点,所以45BAD ∠=,设直线l 的倾斜角为θ,直线AB 的斜率为k ,则tan 2θ=,tan()34k πθ=+=-.又(5,0)B ,所以直线AB 的方程为3(5)y x =--,又A 为直线l :2y x =上在第一象限内的点,联立直线AB 与直线l 的方程,得3(5)2y x y x =--⎧⎨=⎩,解得36x y =⎧⎨=⎩,所以点A 的横坐标为3.28.设抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A .若120FAC ∠=︒,则圆的方程为 .22(1)(1x y ++=【解析】设圆心为(1,)C m -,由题意(0,)A m ,(1,0)F ,所以(1,0)AC =-,(1,)AF m =-, 所以1cos 2||||1AC AF CAF ACAF ⋅∠===-⋅+,解得m =因为以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A ,所以0m >,取m =所求圆的方程为22(1)(1x y ++-=.29.若直线1(00)x ya b a b+=>,>过点(1,2),则2a b +的最小值为 . 8【解析】由题意有121a b+=,所以1242(2)()448b a a b a b a b a b +=++=+++=≥. 当且仅当4b aa b=,即4b =,2a =时等号成立. 30.在平面直角坐标系xOy 中,(12,0)A -,(0,6)B ,点P 在圆O :2250x y +=上,若20PA PB ⋅≤,则点P 的横坐标的取值范围是 .[-【解析】设(,)P x y ,由20PA PB ⋅≤,得250x y -+≤,如图由250x y -+≤可知,P 在MN 上,由2225050x y x y -+=⎧⎨+=⎩,解得(1,7)M ,(5,5)N --, 所以P 点横坐标的取值范围为[-.31.(2018浙江)已知点(0,1)P ,椭圆224x y m +=(1m >)上两点A ,B 满足2AP PB =,则当m =___时,点B 横坐标的绝对值最大.5【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由2AP PB =,得1212212(1)x x y y -=⎧⎨-=-⎩,即122x x =-,1232y y =-.因为点A ,B 在椭圆上,所以222222224(3)44x x m x y m⎧+-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得21344y m =+,所以2222221591(32)(5)444244x m y m m m =--=-+-=--+≤, 所以当5m =时,点B 横坐标的绝对值最大,最大值为2.32.椭圆22221x y a b +=(0a b >>)的右焦点(),0F c 关于直线by x c=的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是 .2【解析】设左焦点为1F ,由F 关于直线by x c=的对称点Q 在椭圆上, 得||||OQ OF =,又1||||OF OF =,所以1F Q QF ⊥,不妨设1||QF ck =, 则||QF bk =,1||F F ak =,因此2c ak =,又2a ck bk =+,由以上二式可得22c a k a b c ==+,即c a a b c=+,即22a c bc =+,所以bc =,2e =. 33.(2018北京)若双曲线2221(0)4x y a a -=>,则a =_________.4【解析】由题意得22454a a +=,得216a =,又0a >,所以4a =,故答案为4. 34.(2018江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐近线的距离为2,则其离心率的值是 . 2【解析】不妨设双曲线的一条渐近线方程为b y x a =,2b c ==,所以222234b c a c =-=,得2c a =,所以双曲线的离心率2ce a==.35.双曲线2221(0)9x y a a -=>的一条渐近线方程为35y x =,则a = . 5【解析】由双曲线的标准方程可得渐近线方程为:3y x a=±,结合题意可得:5a =. 36.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22221(00)x y a b a b-=>>,的右支与焦点为F 的抛物线22(0)x py p =>交于A ,B 两点,若||||4||AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .2y x =±【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由抛物线的定义有1212||||22p p AF BF y y y y p +=+++=++,而||2p OF =, 所以1242py y p ++=⨯,即12y y p +=,由2222212x y a b x py⎧-=⎪⎨⎪=⎩得2222220a y pb y a b -+=,所以21222pb y y a +=, 所以222pb p a=,即a =,所以渐近性方程为y x =. 37.在平面直角坐标系xOy 中 ,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是1F ,2F ,则四边形12F PF Q 的面积是 .232a x c ==,渐近线的方程为3y x =±,设3(,22P,则3(,22Q -,1(2,0)F -,2(2,0)F , 所以四边形12F PF Q的面积为1211||||422F F PQ =⨯= 38.(2018北京)已知直线l 过点(1,0)且垂直于x 轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.(1,0)【解析】由题意知0a >,对于24y ax =,当1x =时,y =±l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,所以4=,所以1a =,所以抛物线的焦点坐标为(1.0). 三、解答题39.(2018全国卷Ⅰ)设抛物线C :22=y x ,点(2,0)A ,(2,0)-B ,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 =∠∠.【解析】(1)当l 与x 轴垂直时,l 的方程为2=x ,可得M 的坐标为(2,2)或(2,2)-.所以直线BM 的方程为112=+y x 或112y x =--.(2)当l 与x 轴垂直时,AB 为MN 的垂直平分线,所以∠=∠ABM ABN . 当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为(2)(0)y k x k =-≠,11(,)M x y ,22(,)N x y , 则10>x ,20>x .由2(2)2y k x y x=-⎧⎨=⎩,得2240--=ky y k ,可知122+=y y k ,124=-y y .直线BM ,BN 的斜率之和为1221121212122()22(2)(2)++++=+=++++BM BN y y x y x y y y k k x x x x .① 将112y x k =+,222yx k=+及12+y y ,12y y 的表达式代入①式分子,可得 121221121224()882()0++-++++===y y k y y x y x y y y k k.所以0+=BM BN k k ,可知BM ,BN 的倾斜角互补,所以∠=∠ABM ABN . 综上,∠=∠ABM ABN .40.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. 【解析】(1)不能出现AC BC ⊥的情况,理由如下:设1(,0)A x ,2(,0)B x ,则1x ,2x 满足220x mx +-=,所以122x x =-.又C 的坐标为(0,1),故AC的斜率与BC 的斜率之积为121112x x --⋅=-,所以不能出现AC BC⊥的情况. (2)BC 的中点坐标为21(,)22x ,可得BC 的中垂线方程为221()22x y x x -=-. 由(1)可得12x x m +=-,所以AB 的中垂线方程为2mx =-.联立2221()22m x x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,又22220x mx +-=,可得212m x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以过A 、B 、C 三点的圆的圆心坐标为1(,)22m --,半径29m r +=.故圆在y 轴上截得的弦长为222()32m r -=,即过A 、B 、C 三点的圆在y 轴上的截得的弦长为定值. 41.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :221214600x y x y +--+=及其上一点(2,4)A .(1)设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线6x =上,求圆N 的标准方程; (2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于,B C 两点,且BC OA =,求直线l 的方程;(3)设点(,0)T t 满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得,TA TP TQ +=求实数t 的取值范围.【解析】圆M 的标准方程为()()226725x y -+-=,所以圆心M(6,7),半径为5,(1)由圆心N 在直线6x =上,可设()06,N y .因为圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,所以007y <<,于是圆N 的半径为0y ,从而0075y y -=+,解得01y =. 因此,圆N 的标准方程为()()22611x y -+-=.(2)因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为40220-=-.设直线l 的方程为2y x m =+,即20x y m -+=, 则圆心M 到直线l的距离d因为BC OA ===而222,2BC MC d ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所以()252555m +=+,解得5m =或15m =-. 故直线l 的方程为250x y -+=或2150x y --=.(3)设()()1122,,Q ,.P x y x y 因为()()2,4,,0,A T t TA TP TQ +=,所以212124x x ty y =+-⎧⎨=+⎩ ……①因为点Q 在圆M 上,所以()()22226725.x y -+-= …….②将①代入②,得()()22114325x t y --+-=.于是点()11,P x y 既在圆M 上,又在圆()()224325x t y -++-=⎡⎤⎣⎦上,从而圆()()226725x y -+-=与圆()()224325x t y -++-=⎡⎤⎣⎦有公共点,所以5555,-≤≤+解得22t -≤≤+.因此,实数t的取值范围是22⎡-+⎣.42.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标; ②直线l 与椭圆C 交于,A B两点.若OAB △,求直线l 的方程.【解析】(1)因为椭圆C的焦点为12(),F F -,可设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b +=>>.又点1)2在椭圆C 上,所以2222311,43,a ba b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解得224,1,a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 因此,椭圆C 的方程为2214x y +=.因为圆O 的直径为12F F ,所以其方程为223x y +=.(2)①设直线l 与圆O 相切于0000(),,(00)P x y x y >>,则22003x y +=, 所以直线l 的方程为0000()x y x x y y =--+,即0003x y x y y =-+. 由220001,43,x y x y x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩消去y ,得222200004243640()x y x x x y +-+-=.(*)因为直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,所以222222000000()()(24)44364(48)20x x y y y x =--+-=-=∆. 因为00,0x y >,所以001x y =. 因此,点P的坐标为. ②因为三角形OAB,所以1 2AB OP ⋅=AB =. 设1122,,()(),A x y B x y ,由(*)得001,2x =,所以2222121()()x B y y x A =-+-222000222200048(2)(1)(4)x y x y x y -=+⋅+.因为22003x y +=,所以22022016(2)32(1)49x AB x -==+,即42002451000x x -+=,解得22005(202x x ==舍去),则2012y =,因此P的坐标为2.综上,直线l的方程为y =+43.(2018全国卷Ⅲ)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FP FA FB ++=0.证明:2||||||FP FA FB =+.【解析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则2211143x y +=,2222143x y +=. 两式相减,并由1212y y k x x -=-得1212043x x y y k +++⋅=.由题设知1212x x +=,122y y m +=,于是34k m=-.① 由题设得302m <<,故12k <-.(2)由题意得(1,0)F ,设33(,)P x y ,则331122(1,)(1,)(1,)(0,0)x y x y x y -+-+-=. 由(1)及题设得3123()1x x x =-+=,312()20y y y m =-+=-<. 又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1,)2P -,3||2FP =.于是1||(22xFA x ===-.同理2||22x FB =-.所以121||||4()32FA FB x x +=-+=.故2||||||FP FA FB =+ 44.(2018北京)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>焦距为.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (1)求椭圆M 的方程;(2)若1k =,求||AB 的最大值;(3)设(2,0)P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)42Q - 共线,求k .【解析】(1)由题意得2c =,所以c =3c e a ==,所以a =2221b a c =-=, 所以椭圆M 的标准方程为2213x y +=. (2)设直线AB 的方程为y x m =+,由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2246330x mx m ++-=, 则2223644(33)48120m m m ∆=-⨯-=->,即24m <,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1232mx x +=-,212334m x x -=,则12|||AB x x =-==易得当20m =时,max ||AB =,故||AB.(3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,33(,)C x y ,44(,)D x y ,则221133x y += ①,222233x y += ②,又(2,0)P -,所以可设1112PA y k k x ==+,直线PA 的方程为1(2)y k x =+, 由122(2)13y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得2222111(13)121230k x k x k +++-=,则2113211213k x x k +=-+,即2131211213k x x k =--+, 又1112y k x =+,代入①式可得13171247x x x --=+,所以13147y y x =+, 所以1111712(,)4747x y C x x --++,同理可得2222712(,)4747x y D x x --++.故3371(,)44QC x y =+-,4471(,)44QD x y =+-,因为,,Q C D 三点共线,所以34437171()()()()04444x y x y +--+-=, 将点,C D 的坐标代入化简可得12121y y x x -=-,即1k =.45.(2018天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B.已知椭圆的离心率为3,||AB =(1)求椭圆的方程;(2)设直线:(0)l y kx k =<与椭圆交于,P Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,求k 的值.【解析】(1)设椭圆的焦距为2c ,由已知得2259c a =,又由222a b c =+,可得23.a b =由||AB ==,从而3,2a b ==.所以,椭圆的方程为22194x y +=. (2)设点P 的坐标为11(,)x y ,点M 的坐标为22(,)x y ,由题意,210x x >>, 点Q 的坐标为11(,).x y -- 由BPM △的面积是BPQ △面积的2倍, 可得||=2||PM PQ ,从而21112[()]x x x x -=--,即215x x =. 易知直线AB 的方程为236x y +=,由方程组236,,x y y kx +=⎧⎨=⎩消去y ,可得2632x k =+.由方程组221,94,x y y kx ⎧+⎪=⎨⎪=⎩消去y,可得1x =. 由215x x =5(32)k =+,两边平方,整理得2182580k k ++=,解得89k =-,或12k =-.当89k =-时,290x =-<,不合题意,舍去; 当12k =-时,212x =,1125x =,符合题意.所以,k 的值为12-.46.设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做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 . 【解析】(1)设(,)P x y ,00(,)M x y ,则0(,0)N x ,0(,)NP x x y =-,0(0.)NM y =.由2NP NM =得 0x x =,02y y =.因为00(,)M x y 在C 上,所以22122x y +=. 因此点P 的轨迹方程为222x y +=.(2)由题意知(1,0)F -.设(3,)Q t -,(,)P m n ,则(3,)OQ t =-,(1,)PF m n =---,33OQ PF m tn ⋅=+-,(,)OP m n =,(3,)PQ m t n =---,由1OP PQ ⋅=得2231m m tn n --+-=,又由(1)知222m n +=,故330m tn +-=.所以0OQ PF ⋅=,即OQ PF ⊥.又过点P 存在唯一直线垂直与OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .47.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为,()0F c -,右顶点为A ,点E 的坐标为(0,)c ,EFA△的面积为22b .(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设点Q 在线段AE 上,3||2FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM QN ∥,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .(i )求直线FP 的斜率; (ii )求椭圆的方程.【解析】(Ⅰ)设椭圆的离心率为e .由已知,可得21()22b c a c +=.又由222b a c =-,可得2220c ac a +-=,即2210e e +-=.又因为01e <<,解得12e =.所以,椭圆的离心率为12. (Ⅱ)(ⅰ)依题意,设直线FP 的方程为(0)x my c m =->,则直线FP 的斜率为1m. 由(Ⅰ)知2a c =,可得直线AE 的方程为12x yc c+=,即220x y c +-=,与直线FP 的方程联立,可解得(22)3,22m c c x y m m -==++,即点Q 的坐标为(22)3(,)22m c cm m -++.由已知|FQ |=32c ,有222(22)33[]()()222m c c cc m m -++=++,整理得2340m m -=,所以43m =,即直线FP 的斜率为34.(ii )由2a c =,可得b =,故椭圆方程可以表示为2222143x y c c+=.由(i )得直线FP 的方程为3430x y c -+=,与椭圆方程联立22223430,1,43x y c x y c c-+=⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y ,整理得2276130x cx c +-=,解得137cx =-(舍去),或x c =. 因此可得点3(,)2cP c,进而可得5|2|c FP ==,所以53||||||22c cFP FQ Q c P -=-==.由已知,线段PQ 的长即为PM 与QN 这两条平行直线间的距离,故直线PM 和QN 都垂直于直线FP . 因为QN FP ⊥,所以339||||tan 248c cQN FQ QFN =⋅∠=⨯=,所以FQN △的面积为2127||||232c FQ QN =,同理FPM △的面积等于27532c ,由四边形PQNM 的面积为3c ,得22752733232c c c -=,整理得22c c =,又由0c >,得2c =.所以,椭圆的方程为2211612x y +=.48.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>椭圆C 截直线1y =所得线段的长度为 (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)动直线l :(0)y kx m m =+≠交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,N 的半径为||NO . 设D 为AB 的中点,DE ,DF 与N 分别相切于点E ,F ,求EDF∠的最小值.【解析】(Ⅰ)由椭圆的离心率为2,得2222()a a b =-,又当1y =时,2222a x a b =-,得2222a a b-=,所以24a =,22b =,因此椭圆方程为22142x y +=. (Ⅱ)设1122(,),(,)A x y B x y ,联立方程2224y kx m x y =+⎧⎨+=⎩得222(21)4240k x kmx m +++-=, 由0∆> 得2242m k <+ (*)且122421km x x k +=+ ,因此122221my y k +=+ , 所以222(,)2121km m D k k -++ ,又(0,)N m - ,所以222222()()2121km m ND m k k =-++++整理得:2242224(13)(21)m k k ND k ++=+ ,因为NF m = 所以2422222224(31)831(21)(21)ND k k k k k NF+++==+++ 令283t k =+,3t ≥故21214t k ++=所以2221616111(1)2NDt t NF t t=+=++++. 令1y t t =+,所以211y t '=-.当3t ≥时,0y '>,从而1y t t=+在[3,)+∞上单调递增, 因此1103t t +≥,等号当且仅当3t =时成立,此时0k =,所以22134ND NF+=≤, 由(*)得 m <<且0m ≠,故12ND NF ≥,设2EDF θ∠=,则1sin 2NF ND θ=≥ ,所以θ得最小值为6π.从而EDF ∠的最小值为3π,此时直线l 的斜率时0. 综上所述:当0k=,(m ∈⋃时,EDF ∠取得最小值为3π.49.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c .因为椭圆E 的离心率为12,两准线之间的距离为8,所以12c a =,228a c=,解得2,1a c ==,于是223b a c =-= 因此椭圆E 的标准方程是22143x y +=.(2)由(1)知,1(1,0)F -,2(1,0)F .设00(,)P x y ,因为点P 为第一象限的点,故000,0x y >>. 当01x =时,2l 与1l 相交于1F ,与题设不符. 当01x ≠时,直线1PF 的斜率为001y x +,直线2PF 的斜率为001y x -. 因为11l PF ⊥,22l PF ⊥,所以直线1l 的斜率为001x y -+,直线2l 的斜率为001x y --,从而直线1l 的方程:001(1)x y x y +=-+, ① 直线2l 的方程:001(1)x y x y -=--. ②由①②,解得21,xx x yy-=-=,所以21(,)xQ xy--.因为点Q在椭圆上,由对称性,得21xyy-=±,即22001x y-=或22001x y+=.又P在椭圆E上,故2200143x y+=.由220022001143x yx y⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得004737,77x y==;220022001143x yx y⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,无解.因此点P的坐标为4737(,)77.50.如图,已知双曲线C:2221xya-=(0a>)的右焦点F,点BA,分别在C的两条渐近线上,xAF⊥轴,BFOBAB,⊥∥OA(O为坐标原点).(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点)0)((,0≠yyxP的直线1:20=-yyaxxl与直线AF相交于点M,与直线23=x相交于点N,证明:当点P在C上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值.【解析】(1)设(,0)F c,因为1b=,所以21c a+直线OB方程为1y xa=-,直线BF的方程为1()y x ca=-,解得(,)22c cBa-又直线OA的方程为1y xa=,则3(,),.ABcA c ka a=又因为AB⊥OB,所以31()1a a-=-,解得23a=,故双曲线C的方程为22 1.3xy-=(2)由(1)知3a l的方程为0001(0)3x xy y y-=≠,即033x xyy-=因为直线AF的方程为2x=,所以直线l与AF的交点023(2,)3xMy-直线l 与直线32x =的交点为003332(,)23x N y- 则220222004(23)9[(2)]x MF NF y x -=+-因为是C 上一点,则2200 1.3x y -=,代入上式得 222002222200004(23)4(23)49[(2)]39[1(2)]3x x MF x NF y x x --===+--+-,所求定值为MF NF = 51.(2018全国卷Ⅱ)设抛物线24=:C 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,||8=AB . (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.【解析】(1)由题意得(1,0)F ,l 的方程为(1)(0)y k x k =->.设1221(,),(,)A y x y x B ,由2(1),4y k x y x=-⎧⎨=⎩得2222(24)0k x k x k -++=.216160k ∆=+>,故122224k x k x ++=. 所以122244||||||(1)(1)x k AB AF BF kx +=+=+++=. 由题设知22448k k +=,解得1k =-(舍去),1k =.因此l 的方程为1y x =-. (2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为2(3)y x -=--, 即5y x =-+.设所求圆的圆心坐标为00(,)x y ,则00220005,(1)(1)16.2y x y x x =-+⎧⎪⎨-++=+⎪⎩解得003,2x y =⎧⎨=⎩或0011,6.x y =⎧⎨=-⎩ 因此所求圆的方程为22(3)(2)16x y -+-=或22(11)(6)144x y -++=.52.(2018浙江)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :24y x =上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆2214y x +=(0x <)上的动点,求PAB ∆面积的取值范围. 【解析】(1)设00(,)P x y ,211(,)4y A y ,222(,)4y B y .因为PA ,PB 的中点在抛物线上,所以1y ,2y 为方程221014()422y x y y ++=⋅即2210100280y y y x y -+-=的两个不同的实数根. 所以1202y y y +=.因此,PM 垂直于y 轴. (2)由(1)可知1202120028y y y y y x y +=⎧⎨=-⎩ 所以2221200013||()384PM y y x y x =+-=-,12||y y -= 因此,PAB ∆的面积32212001||||(4)24PABS PM y y y x ∆=⋅-=-.因为220014y x +=0(0)x <,所以2200004444[4,5]y x x x -=--+∈.因此,PAB ∆面积的取值范围是. 53.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.【解析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则12x x ≠,2114x y =,2224x y =,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率12121214y y x x k x x -+===-.(2)由24x y =,得2xy'=.设33(,)M x y ,由题设知312x =,解得32x =,于是(2,1)M .设直线AB 的方程为y x m =+,故线段AB 的中点为(2,2)N m +,|||1|MN m =+.将y x m =+代入24x y =得2440x x m --=.当16(1)0m ∆=+>,即1m >-时,1,22x =±从而12||AB x x -=||2||AB MN =,即2(1)m =+,解得7m =. 所以直线AB 的方程为7y x =+.54.如图,已知抛物线2x y =.点11(,)24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围; (Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.【解析】(Ⅰ)设直线AP 的斜率为k ,2114122x k x x -==-+,因为1322x -<<,所以直线AP 斜率的取值范围是(1,1)-。
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1.如图,在同一平面内,A,B为两个不同的定点,圆A和圆B的半径都为r,射线AB交圆A于点P,过P作圆A的切线l,当r()变化时,l与圆B的公共点的轨迹是A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线2.设是椭圆上的动点,则到该椭圆的两个焦点的距离之和为()A. B. C. D.3.双曲线的焦点坐标是A.(−,0),(,0) B. (−2,0),(2,0)C.(0,−),(0,) D. (0,−2),(0,2)4.已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为A. B. C. D.5.直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则面积的取值范围是A. B. C. D.6.已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为A. B. C. D.7.双曲线的离心率为,则其渐近线方程为A. B. C. D.8.已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为A. B. C. D.9.已知抛物线C:的焦点是F,准线是l,(Ⅰ)写出F的坐标和l的方程;(Ⅱ)已知点P(9,6),若过F的直线交抛物线C于不同两点A,B(均与P不重合),直线PA,PB分别交l于点M,N.求证:MF⊥NF.10.设常数.在平面直角坐标系中,已知点,直线:,曲线:.与轴交于点、与交于点.、分别是曲线与线段上的动点.(1)用表示点到点距离;(2)设,,线段的中点在直线,求的面积;(3)设,是否存在以、为邻边的矩形,使得点在上?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.11.(2018年浙江卷)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.(Ⅰ)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x〈0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.12.设椭圆的右顶点为A,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,.(1)求椭圆的方程;(2)设直线与椭圆交于,两点,与直线交于点M,且点P ,M 均在第四象限.若的面积是面积的2倍,求的值.13.已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的离心率为63,焦距为22.斜率为k 的直线l 与椭圆M有两个不同的交点A ,B 。
2018年全国2卷省份高考模拟文科数学分类---解析几何1.(2018陕西汉中模拟)以双曲线的两焦点为直径作圆,且该圆在轴上方交双曲线于,两点;再以线段为直径作圆,且该圆恰好经过双曲线的两个顶点,则双曲线的离心率为( )BA.1 B.12.(2018陕西汉中模拟)椭圆()的上下左右四个顶点分别为、、、,轴正半轴上的某点满足,.(1)求椭圆的标准方程以及点的坐标;(2)过点作倾斜角为锐角的直线交椭圆于点,过点作直线交椭圆于点、,且,是否存在这样的直线,使得,,的面积相等?若存在,请求出直线的斜率;若不存在,请说明理由.解:(1)设点的坐标为(),易知,,,.因此椭圆标准方程为, 点坐标为 ……………4分(2)设直线的斜率为,,,,则:,: 、的面积相等,则点,到直线的距离相等. 所解之得(舍). ……………8分 当的方程可化为:,代入椭圆方程并整理得: 22221x y a b-=x A B AB 22221x y a b+=0a b >>A B C D x P 2PA PD ==4PC =P C 1l Q P 2l M N 12l l ∥1l 2l CDQ ∆MNA ∆MND ∆P ()0,0x 00x >224a =+3a =041x a =-=b ==22193x y +=P ()1,0()0k k >()00,Q x y ()11,M x y ()22,N x y 1l ()3y k x =+2l ()1y k x =-MNA ∆MND ∆A D 2l =k =k =k =2l 1x =,所以所以所以的面积为. ………10分 当的方程可化为:,代入椭圆方程并整理得:,解之得0y y ==(舍)所以的面积为. 所以,…………12分 3.(2018呼和浩特模拟)以()0,02p F p ⎛⎫> ⎪⎝⎭为焦点的抛物线的准线与双曲线226x y -=相交于M 、N 两点,若MNF ∆是直角三角形,则抛物线方程为( )BA .2y =B .2x = C.216y x = D .216x y = 4.(2018呼和浩特模拟)已知圆221:1C x y +=与圆()()222:425C x y a ++-=相切,则实数a 的值为 .0或±5.(2018呼和浩特模拟) 已知P 点为圆2218x y +=上一动点,PQ ⊥x 轴于点Q ,若动点M 满足1233OM OP OQ =+. (Ⅰ)求动点M 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)过点()4,0E -的直线()40x my m =-≠与曲线C 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点D ,求DE AB的值.解:(1)设(),M x y ,()00,P x y ,则()0,0Q x ,所以(),OM x y =,()00,OP x y =,25120y -=12125125y y y y ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩12y y -==MND ∆1211222PD y y ⋅-=⨯=k =1l 3x =-250y -=CDQ ∆162⨯=CDQ MND S S ∆∆=()0,0OQ x .由1233OM OP OQ =+化简得0x x =,03y y =,因为220018x y +=,代入得221182x y +=,即为M 的轨迹为椭圆方程.由(1)知,点()4,0E -为椭圆C 的左偏点,将直线()40x my m =-≠被代入椭圆方程消去x 得()229820m y my +--=,()2264890m m ∆=++>,设()11,A x y ,()22,B x y ,则有12289m y y m +=+,12229y y m -⋅=+. 则()121227289x x m y y m -+=+-=+,所以线段AB 的中点坐标为22364,99m m m -⎛⎫ ⎪++⎝⎭所以线段AB 的垂直平分线所在直线方程为2243699m y m x m m ⎛⎫-=-+ ⎪++⎝⎭ 令0y =得2329x m -=+,即232,09D m -⎛⎫⎪+⎝⎭所以()2224132499m DE m m +-=+=++)212219m AB y m +==-=+所以3DE AB ==6.(2018东北育才中学模拟)已知抛物线的焦点在x 轴负半轴,若2p =,则其标准方程为 CA.22y x =-B.22x y =-C.24y x =-D.24x y =-7.(2018东北育才模拟)已知双曲线的两个焦点为()1F 、)2F ,M 是此双曲线上的一点,且满足120MF MF =⋅,122MF MF ⋅=,则该双曲线的焦点到它的一条渐近线的距离为 D A .3B .13C .12D .18.(2018东北育才中学模拟)已知椭圆C :22221x y a b+=的左右焦点分别为1(,0)F c -,2,0)F c (,离心率为12.若点P 为椭圆上一动点,12PF F ∆的内切圆面积的最大值为3π. (Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)过点(0,1)Q 作斜率为的动直线交椭圆于,A B 两点,AB 的中点为M ,在y 轴上是否存在定点N ,使得对于任意k 值均有1||||2NM AB =,若存在,求出点N 的坐标,若不存在,说明理由. 解:(I)由12e =,得2a c = 设12PF F ∆内切圆半径为r ,则12121211(||||||)(22)322PF F S r PF PF F F r a c rc ∆=++=+= 又12121||||||2P P PF FS F F y c y ∆==, 当P 为椭圆的上、下顶点时,12PF F ∆的面积最大max max 3S bc r c ∴==, max 3,b r ∴=又max r =b ∴=222,2a bc a c =+=,解得2,1a b ==所以所求椭圆C 的方程为22143x y +=…………………4分 (II)设动直线方程为1y kx =+,点P 的坐标为0,)m (, 联立2213412y kx x y =+⎧⎨+=⎩,得22(3+4)880k x kx +-= 设1122(,),(,)A x y B x y ,则122122834834k x x k x x k -⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩由已知1||||2NM AB =可得 NA NB ⊥,则2212121212()()=(1+)(1)()(1)NA NB x x y m y m k x x m k x x m ⋅=+--+-++-222222222888(1)(412)[3(1)8](1)3+43443k k m m k m m k k k ----+--=-+-=++=0 ∵对任意的 值此方程2241203(1)80m m ⎧-=⎨--=⎩无解 ∴不存在点N 使得结论成立.…………………12分9.(2018黑龙江省模拟)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>C的渐近线方程为( )C A .14y x =±B .13y x =±C .12y x =± D .y x =± 10.(2018黑龙江省模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点P 为椭圆C :22221(0)y x a b a b+=>>的下顶点,M ,N 在椭圆上,若四边形OPMN 为平行四边形,α为直线ON 的倾斜角,若,64ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭,则椭圆C 的离心率的取值范围为( )AA .⎛ ⎝⎦B .⎛ ⎝⎦C .⎣⎦D .⎣⎦11.(2018黑龙江省模拟)已知椭圆E :2212x y +=的右焦点为F ,过F 作互相垂直的两条直线分别与E 相交于A ,C 和B ,D 四点.(1)四边形ABCD 能否成为平行四边形,请说明理由; (2)求AC BD +的最小值. 解析:设点11(,)A x y ,22(,)B x y ,(1)若四边形ABCD 为平行四边形,则四边形ABCD 为菱形, ∴AC 与BD 在点F 处互相平分,又F 的坐标为(1,0),∴120y y +=,由椭圆的对称性知AC 垂直于x 轴,则BD 垂直于y 轴, 显然这时ABCD 不是平行四边形,∴四边形ABCD 不可能成为平行四边形.(2)当直线AC 的斜率存在且不为零时,设直线AC 的方程为(1)y k x =-,(0)k ≠,由22(1)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 得,2222(21)4220k x k x k +-+-=, ∴2122412k x x k +=+,21222212k x x k -=+,∴AC =BD =.∴2222(1)(21)(2)k AC BD k k ++=++,令21k t +=,则22213AC BD t t +=≥+-, 当直线AC的斜率不存在时,AC =BD =,∴AC BD +=当直线AC的斜率为零时,AC =,BD =∴AC BD +=∵3>,∴AC BD +的最小值为3. 12. (2018黑龙江省模拟)圆心在轴上,半径为1,且过点的圆的方程是 CA .B .C .D .13.(2018黑龙江省模拟)已知点为中心在坐标原点的椭圆上的一点,且椭圆的右焦点为,线段 的垂直平分线为,则椭圆的方程为__________.14.(2018黑龙江省模拟)抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于两y ()3,1()1222=-+y x ()1222=++y x ()1322=-+y x ()1322=++y x P C )05(2,F 2PF x y 2=C 14922=+y x x y 42=F F B A 、点.(Ⅰ)若点,且直线的斜率分别为,求证:; (Ⅱ)设两点在抛物线的准线上的射影分别为,线段的中点为,求证:.解:(Ⅰ)设直线:,, 可得,,(Ⅱ),即,所以直线与直线平行15.(2018重庆9校联盟模拟)双曲线的一个焦点为)(0,1T BT AT ,21,k k 021=+k k B A 、Q P 、PQ R FQ AR //AB 1-=x my)()(2211,,,y x B y x A ⎩⎨⎧=-=x y x my 4120442=--my y ⎩⎨⎧-==+442121y y m y y 0)2)(2()4(2)4(2)2)(2()(22)11)(11()()1()1()1)(1()()1)(1()1()1(11212121212121122121211221211221221121=+++-=++++=+++++++++=+++++=+++++=+++=+my my m m my my y y y my my my y y my y my y x x y y x y x y x x x y x y x y x y k k ,0,1,2,1,,1,,21211)()()()(F y y R y Q y x A +--)1(212121211211121x y y x yy x yy y k AR +-=+-=---+=211022yy k QF-=---=0)1(2)4()4()1(2)()1(2)2()1(2)1(2)1(211212111221112212121=+-+=+++=+++-=+++-=++-=-x m m x ymy y y x my y y y x x y y y y x y y k k QFARQFARkk =AR Q FF,过点F作双曲线C的渐近线的垂线,垂足为A,且交y轴于B,若A为BF的中点,则双曲线的离心率为()AA.B.C.2 D.【解答】解:根据题意,双曲线的焦点在x轴上,过点F作双曲线C的渐近线的垂线,垂足为A,且交y轴于B,如图若A为BF的中点,则OA垂直平分BF,则双曲线C的渐近线与x轴的夹角为,即双曲线的渐近线方程为y=±x,则有a=b,则c==a,则双曲线的离心率e==;故选A.16.(2018重庆9校联盟模拟)已知抛物线C:y=2px2经过点M(1,2),则该抛物线的焦点到准线的距离等于()BA.B.C.D.1【解答】解:根据题意,抛物线C:y=2px2经过点M(1,2),则有2=2p×12,解可得p=1,则抛物线的方程为y=2x2,其标准方程为x2=y,其焦点坐标为(0,),准线方程为y=﹣,该抛物线的焦点到准线的距离等于;故选:B.17.(2018重庆9校联盟模拟)设m,θ∈R,则的最小值为()CA.3 B.4 C.9 D.16【解答】解:令点P(2﹣m,2+m),Q(cosθ,sinθ).点P在直线上,点Q的轨迹为单位圆:x2+y2=1.因此的最小值为:单位圆上的点到直线的距离的平方,故其最小值==(4﹣1)2=9.故选:C.18.(2018重庆9校联盟模拟)如图,A,B是椭圆长轴的两个端点,P,Q是椭圆C上都不与A,B重合的两点,记直线BQ,AQ,AP的斜率分别是k BQ,k AQ,k AP.(1)求证:;(2)若k AP=4k BQ,求证:直线PQ恒过定点,并求出定点坐标.【解答】证明:(1)设Q(x1,y1),由椭圆,得B(﹣2,0),A(2,0),∴;(2)由(1)知:.设P (x 2,y 2),直线PQ :x=ty +m ,代入x 2+4y 2=4,得(t 2+4)y 2+2mty +m 2﹣4=0, ∴,,由k AP •k AQ =﹣1得:(x 1﹣2)(x 2﹣2)+y 1y 2=0, ∴,∴(t 2+1)(m 2﹣4)+(m ﹣2)t (﹣2mt )+(m ﹣2)2(t 2+4)=0, ∴5m 2﹣16m +12=0,解得m=2或m=. ∵m ≠2,∴,∴直线PQ :,恒过定点.19.(2018重庆模拟)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,且其渐近线方程为,则双曲线的方程为( )AA .B .C .D . 20.(2018重庆模拟)22{(,)|1}M x y x y =+≤,若实数,λμ满足:对任意的(,)x y M ∈,都有(,)x y M λμ∈,则称(,)λμ是集合M 的“和谐实数对”。
2018年全国二卷立体几何(文理)详解各位铁子门,欢迎大家再次来到孙老师的鹏哥谈数学!上两节课带着大家分析了2018年全国一卷、三卷的立体几何解答题,大家有怎么样的感受?此时,你的内心有没有一点点涟漪浮起?……12分的解答题,简直是弱爆了,竟然只考……面面垂直、空间角……其实吧,所谓命题专家也就这点能耐了!……不信,你再看2018年的全国二卷之立体几何…………竟然……线面垂直、空间角……(据说葛大爷葛军退役后,江湖再无哭泣,人间宁静安详……)来看看二卷的这道题,心细的伙伴们有没有发现,我们二卷的立体几何经常考棱锥(文理科一样样),不信,你看………16年五棱锥(菱形对折)、17年四棱锥、18年三棱锥…….……额……19年要考谁?能考谁?来来来,孙老师偷偷告诉你……(哈哈,我总是低调不了,总是这么傲娇,我想总有一天会死得很惨,哈哈哈)我们先看18年二卷理科的这道题(孙老师忍不住想告诉你,18年理科这道题的题号发生了调整,干翻了解析几何老二的宝座,跑到了第20题,这是疏忽还是有意,各位童鞋们怎么看,哈哈哈!):(1)线面垂直……我不想多做解释了,实在记不起来,回头看我的前一篇帖子2018年全国一卷理科数学立体几何详解我还是忍不住想再说一遍,老师嘛,传道受业解惑也!……如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,那么该直线与此平面垂直……当然,我们需要先尝试找到边角关系,中点是突破口,等腰三角形是关键,勾股定理是核心,判定定理算锤子,于是乎……(2)空间角之线面角……还要再重复吗?no……你已成仙,再不晓得就自己挂掉吧!(童话里都是骗人的.......忽然想到了成龙大哥,金喜善.......年代久远,尔等可能不知道,历史人物......)建系……我们再看18年二卷文科的这道题:……立体几何,同样的三棱锥,长相神似理科,两个问题…………线面垂直、点面距……额,文科的特点来了,都说文科感性,理科理性,扯什么淡,有证据吗?我也会写诗,我也能抒情,原谅一个理工直男的表白吧!哈哈,我都说了些什么?嗯…….算了吧,不作践自己了!孙老师也是重情之人,脸皮薄,容易脸红,本来脸黑,一红就更黑了……(哈哈哈)点面距…..?什么东西?……垂线上任意一点到垂足间的线段,叫做这个点到这个平面的垂线段.垂线段的长度叫做这个点到平面的距离!那么,我们怎么解决点面距的问题?(三个方法,随便你爱那个,只要能放电就行!)(1)找点投影法求点面距(告诉你,这个基本帮不了什么你忙,所以,别多想……)(2)等体积法求点面距(学马克思的小伙伴们,注意啦!这个是需要你记住的,重要的事情孙老师历来只说一遍,这次孙老师说三遍三遍啊,什么概念?不想死就必须记下!)(3)空间向量法求点面距(哈哈哈,文科生不太能理解,专属理科生,万能的!重要性你懂得!)我们看这道题:(1)线面垂直……(2)点面距……等体积法(文科嘛!也只能这样了,局限性……)。
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高考大题专攻练10.解析几何(B组)大题集训练,练就慧眼和规范,占领高考制胜点!1.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,其右焦点为F(1,0).(1)求椭圆E的方程.(2)若P,Q,M,N四点都在椭圆E上,已知与共线,与共线,且·=0,求四边形PMQN的面积的最小值和最大值.【解析】(1)由椭圆的离心率公式可知:e==,由c=1,则a=,b2=a2-c2=1,故椭圆方程为+y2=1.(2)由条件知MN和PQ是椭圆的两条弦,相交于焦点F(1,0),且PQ⊥MN,设直线PQ的斜率为k(k≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),则PQ的方程为y=k(x-1),联立整理得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,x1+x2=,x1x2=,则|PQ|=·,于是|PQ|=,同理:|MN|==.则S=|PQ||MN|=,令t=k2+,t≥2,S=|PQ||MN|==2,当k=±1时,t=2,S=,且S是以t为自变量的增函数,当k=±1时,四边形PMQN的面积取最小值.当直线PQ的斜率为0或不存在时,四边形PMQN的面积为2.综上:四边形PMQN的面积的最小值和最大值分别为和2.2.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆Ω:+=1(a>b>0)的离心率为,直线l:y=2上的点和椭圆Ω上的点的距离的最小值为1. 世纪金榜导学号92494446(1)求椭圆Ω的方程.(2)已知椭圆Ω的上顶点为A,点B,C是Ω上的不同于A的两点,且点B,C关于原点对称,直线AB,AC分别交直线l于点E,F.记直线AC与AB的斜率分别为k1,k2.①求证:k1·k2为定值;②求△CEF的面积的最小值.【解题导引】(1)由题知b=1,由=,b=1联立求解即可得出.(2)①方法一:直线AC的方程为y=k1x+1,与椭圆方程联立可得坐标,即可得出.方法二:设B(x0,y0)(y0>0),则+=1,因为点B,C关于原点对称,则C(-x0,-y0),利用斜率计算公式即可得出.②直线AC的方程为y=k1x+1,直线AB的方程为y=k2x+1,不妨设k1>0,则k2<0,令y=2,得E,F,可得△CEF的面积S△|EF|(2-y c).CEF=【解析】(1)由题意知b=1,由=,所以a2=2,b2=1.故椭圆的方程为+y2=1.(2)①方法一:直线AC的方程为y=k1x+1,由得(1+2)x2+4k1x=0,解得x C=-,同理x B=-,因为B,O,C三点共线,则由x C+x B=--=0,整理得(k1+k2)(2k1k2+1)=0,所以k1k2=-.方法二:设B(x0,y0)(y0>0),则+=1,因为点B,C关于原点对称,则C(-x0,-y0),所以k1k2=·===-.②直线AC的方程为y=k1x+1,直线AB的方程为y=k2x+1,不妨设k1>0,则k2<0,令y=2,得E,F,而y C=k1x C+1=-+1=,所以,△CEF的面积S△CEF=|EF|(2-y c)==··.由k1k2=-,得k2=-,则S△CEF=·=3k1+≥,当且仅当k1=时取得等号,所以△CEF的面积的最小值为.【加固训练】(2017·广元一模)已知点P是椭圆C上任一点,点P到直线l1:x=-2的距离为d1,到点F(-1,0)的距离为d2,且=.直线l与椭圆C交于不同两点A,B(A,B都在x轴上方),且∠OFA+∠OFB=180°.(1)求椭圆C的方程.(2)当A为椭圆与y轴正半轴的交点时,求直线l方程.(3)对于动直线l,是否存在一个定点,无论∠OFA如何变化,直线l 总经过此定点?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,请说明理由.【解题导引】(1)设P(x,y),得==,由此能求出椭圆C的方程.(2)由已知条件得k BF=-1,BF:y=-(x+1)=-x-1,代入+y2=1,得:3x2+4x=0,由此能求出直线l方程.(3)B关于x轴的对称点B1在直线AF上.设直线AF的方程为y=k(x+1),代入+y2=1,得:x2+2k2x+k2-1=0,由此能证明直线l总经过定点M(-1,0). 【解析】(1)设P(x,y),则d1=|x+2|,d2=,==,化简得+y2=1,所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)因为A(0,1),F(-1,0),所以k AF==1,∠OFA+∠OFB=180°,所以k BF=-1,直线BF的方程为y=-(x+1)=-x-1,代入+y2=1,得:3x2+4x=0,所以x=0或x=-,代入y=-x-1得,(舍)或所以B.k AB==,所以AB的方程为y=x+1.(3)由于∠OFA+∠OFB=180°,所以B关于x轴的对称点B1在直线AF 上.设A(x1,y1),B(x2,y2),B1(x2,-y2).设直线AF的方程为y=k(x+1),代入+y2=1,得:x2+2k2x+k2-1=0,x1+x2=-,x1x2=,k AB=,所以AB的方程为y-y1=(x-x1),令y=0,得:x=x1-y1=,y1=k(x1+1),y2=k(x2+1),x=====-1.所以直线l总经过定点M(-1,0).关闭Word文档返回原板块。
题型练7 大题专项(五)解析几何综合问题
1.已知椭圆C:x2+3y2=3,过点D(1,0)且不过点E(2,1)的直线与椭圆C交于A,B两点,直线AE 与直线x=3交于点M.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若AB垂直于x轴,求直线BM的斜率;
(3)试判断直线BM与直线DE的位置关系,并说明理由.
2.已知椭圆C:=1过A(2,0),B(0,1)两点.
(1)求椭圆C的方程及离心率;
(2)设P为第三象限内一点且在椭圆C上,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N.求证:四边形ABNM的面积为定值.
3.(2017全国Ⅰ,文20)设A,B为曲线C: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.
4.已知抛物线C:y2=2px(p>0),过焦点且斜率为1的直线m交抛物线C于A,B两点,以线段AB 为直径的圆在y轴上截得的弦长为2.
(1)求抛物线C的方程.
(2)过点P(0,2)的直线l交抛物线C于F,G两点,交x轴于点D,设=λ1=λ2,试问λ1+λ2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
5.已知椭圆C:=1(a>b>0)的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线x+y+1=0与以椭圆C的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P为椭圆C上一点,若过点M(2,0)的直线l与椭圆C相交于不同的两点S和T,满足=t(O 为坐标原点),求实数t的取值范围.
6.已知抛物线C1:x2=4y的焦点F也是椭圆C2:=1(a>b>0)的一个焦点,C1与C2的公共弦的长为2.
(1)求C2的方程;
(2)过点F的直线l与C1相交于A,B两点,与C2相交于C,D两点,且同向.
①若|AC|=|BD|,求直线l的斜率;
②设C1在点A处的切线与x轴的交点为M,证明:直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.
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题型练7大题专项(五)
解析几何综合问题
1.解 (1)椭圆C的标准方程为+y2=1.
所以a=,b=1,c=.
所以椭圆C的离心率e=.
(2)因为AB过点D(1,0)且垂直于x轴,
所以可设A(1,y1),B(1,-y1).
直线AE的方程为y-1=(1-y1)(x-2).
令x=3,得M(3,2-y1).
所以直线BM的斜率k BM==1.
(3)直线BM与直线DE平行.证明如下:
当直线AB的斜率不存在时,由(2)可知k BM=1.
又因为直线DE的斜率k DE==1,
所以BM∥DE.
当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=k(x-1)(k≠1).
设A(x1,y1),B(x2,y2),则直线AE的方程为y-1=(x-2).
令x=3,得点M.
由得(1+3k2)x2-6k2x+3k2-3=0.
所以x1+x2=,x1x2=,
直线BM的斜率k BM=.
因为k BM-1=
=
==0.
所以k BM=1=k DE,所以BM∥DE.
综上可知,直线BM与直线DE平行.
2.解 (1)由题意,得a=2,b=1,所以椭圆C的方程为+y2=1.又c=,所以离心率e=.
(2)设P(x0,y0)(x0<0,y0<0),则+4=4.
又A(2,0),B(0,1),
所以直线PA的方程为y=(x-2).
令x=0,得y M=-,从而|BM|=1-y M=1+.直线PB的方程为y=x+1.
令y=0,得x N=-,
从而|AN|=2-x N=2+.
所以四边形ABNM的面积
S=|AN|²|BM|
=
=
==2.
从而四边形ABNM的面积为定值.
3.解 (1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,于是直线AB的斜率k==1.
(2)由y=,得y'=.设M(x3,y3),
由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1).
设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.
当Δ=16(m+1)>0,
即m>-1时,x1,2=2±2.
从而|AB|=|x1-x2|=4.
由题设知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1),
解得m=7.
所以直线AB的方程为y=x+7.
4.解 (1)由已知:直线m的方程为y=x-,代入y2=2px,得x2-3px+=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3p,|AB|=x1+x2+p=4p且线段AB的中点为,
由已知()2+=(2p)2,
解得p=2或p=-2(舍去),
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)设直线l:y=kx+2(k≠0),则D,
联立得k2x2+4(k-1)x+4=0.
由Δ>0得k<.设F(x3,y3),G(x4,y4),
则x3+x4=,x3x4=.
=λ1⇒(x3,y3-2)=λ1,
=λ2⇒(x4,y4-2)=λ2,
所以λ1==-,λ2=-.
则λ1+λ2=-
=-.
将x3+x4=,x3x4=代入上式得λ1+λ2=-1.
即λ1+λ2为定值-1.
5.解 (1)由题意,以椭圆C的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为(x-c)2+y2=a2,
∴圆心到直线x+y+1=0的距离d==a.(*)
∵椭圆C的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,
∴b=c,a=b=c,代入(*)式得b=c=1,
∴a=b=,
故所求椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由题意知直线l的斜率存在,设直线l方程为y=k(x-2),设P(x0,y0),
将直线方程代入椭圆方程,得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,
∴Δ=64k4-4(1+2k2)(8k2-2)=-16k2+8>0,
∴k2<.
设S(x1,y1),T(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.由=t,
当t=0时,直线l为x轴,点P在椭圆上适合题意;
当t≠0时,得
∴x0=,y0=.
将上式代入椭圆方程,得=1,整理,得t2=.
由k2<知,0<t2<4,∴t∈(-2,0)∪(0,2),
综上可得t∈(-2,2).
6.解 (1)由C1:x2=4y知其焦点F的坐标为(0,1).
因为F也是椭圆C2的一个焦点,
所以a2-b2=1.①
又C1与C2的公共弦的长为2,C1与C2都关于y轴对称,且C1的方程为x2=4y,由此易知C1与C2的公共点的坐标为,所以=1.②
联立①②得a2=9,b2=8.故C2的方程为=1.
(2)如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).
①因同向,且|AC|=|BD|,
所以,从而x3-x1=x4-x2,
即x1-x2=x3-x4,于是(x1+x2)2-4x1x2=(x3+x4)2-4x3x4.③
设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.
由得x2-4kx-4=0.
而x1,x2是这个方程的两根,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4.④
由得(9+8k2)x2+16kx-64=0.
而x3,x4是这个方程的两根,
所以x3+x4=-,x3x4=-.⑤
将④⑤代入③,得16(k2+1)=,即16(k2+1)=,
所以(9+8k2)2=16³9,解得k=±,即直线l的斜率为±.
②证明:由x2=4y得y'=,所以C1在点A处的切线方程为y-y1=(x-x1),即y=.令y=0得x=,即M,
所以.而=(x1,y1-1),于是-y1+1=+1>0,
因此∠AFM是锐角,从而∠MFD=180°-∠AFM是钝角.
故直线l绕点F旋转时,△MFD总是钝角三角形.。